JP2724949B2 - スペクトル拡散通信方式 - Google Patents

スペクトル拡散通信方式

Info

Publication number
JP2724949B2
JP2724949B2 JP6041293A JP6041293A JP2724949B2 JP 2724949 B2 JP2724949 B2 JP 2724949B2 JP 6041293 A JP6041293 A JP 6041293A JP 6041293 A JP6041293 A JP 6041293A JP 2724949 B2 JP2724949 B2 JP 2724949B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
data
delayed
signals
multiplying
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP6041293A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH06276173A (ja
Inventor
直樹 岡本
桂二 彦惣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC
Original Assignee
Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC filed Critical Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC
Priority to JP6041293A priority Critical patent/JP2724949B2/ja
Publication of JPH06276173A publication Critical patent/JPH06276173A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2724949B2 publication Critical patent/JP2724949B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はスペクトル拡散方式に
関し、特に、直接拡散を用いたようなスペクトル拡散通
信方式に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のデータ通信には、狭帯域変調方式
(AM,FM,BPSKなど)を用いた通信が一般に実
用されている。これらは受信機における復調を比較的小
型の回路で実現できるが、室内(オフィス,工場など)
のようにマルチパスや狭帯域の有色雑音に弱いという欠
点がある。
【0003】これに対して、スペクトル拡散通信方式
は、データのスペクトルを拡散コードによって拡散し、
広帯域で伝送するため、これらの欠点を解消できるとい
う利点をもつ。
【0004】このようなスペクトル拡散通信方式の中で
も直接拡散方式は既に一部実用化されている。直接拡散
方式の逆拡散には、スライディング相関などの能動型の
相関方法とマッチドフィルタやコリレータなどの受動型
がある。能動型の相関方法としては、同期捕捉した後
も、DLLループなどの追跡ループを用いて同期を維持
する必要がある。
【0005】しかしながら、この方法は同期捕捉を行な
うために、符号のチップを少しづつずらし、符号に一致
するタイミングを発見するために、同期捕捉に時間がか
かる欠点がある。固定した伝搬路回線を持つ場合には良
いが、室内などの伝搬路が頻繁に変わる回線では、1度
同期が外れると、再び同期するために時間がかかるた
め、使用できない状態であった。
【0006】このような回線に用いられる受動式の逆拡
散方式について図13に従って説明する。図13におい
て、入力されたIF信号は、乗算回路50によってロー
カル信号のI成分およびQ成分で周波数変換され、ベー
スバンドのI成分51とQ成分52になる。この2つの
入力はIチャネル用コリレータ53およびQチャネル用
コリレータ54に入力され、それぞれ相関がとられる。
その相関出力55はデータ復調回路56に入力され、デ
ータ57が出力される。一方、IチャネルおよびQチャ
ネルへのそれぞれの相関出力55,58を用いて、ルー
プ制御回路59は局発発生器61のための制御電圧60
を決定し、局発発生器61とIF搬送波の位相が同期す
るように局発発生器61が制御される。
【0007】図14はコスタスループに類似した形とな
っているコリレータの出力を示す図である。拡散コード
がぴったり一致したところで相関出力を発生し、それ以
外のところではほぼゼロとなる。たとえば、拡散コード
が127チップのときの相関出力は1/127の時間だ
け出力することになり、ループ制御回路59では、この
1/127の時間より読取れる位相誤差を用いてループ
をかけているため、一般のアナログ式のコスタス(PL
L)ループとは少し異なった回路が必要となる。また、
データ復調回路56においては、このようなパルス状の
信号からデータが「1」であるかあるいは「0」である
かを判断し、クロックを再生してデータを得る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上述のごとく、受動式
の回路では、一般の狭帯域のデジタル変調と同様にして
復調することができるが、以下のような問題点も存在し
ていた。
【0009】 キャリア再生回路を有しているため、
キャリアが同期するまでに時間がかかり、能動型に比べ
てはるかに早いものの、頻繁にパス路が変わってキャリ
ア同期が外れる場合には、この同期にかかる時間だけデ
ータが復調できないことになる。
【0010】 図15にマルチパスが多い場合のコリ
レータ出力を示す。このように、マルチパスの伝搬時間
差に応じていくつかのコリレータ出力が出るようにな
る。このような場合、どの出力でデータを判断するの
か、またはトータル電力で検波する場合、時間軸上に窓
を開けて、その間積分する方法が採られるが、どの程
度,どの時間に窓を開けるのかの判断はパス路ごとに最
適値が変わるため困難である。
【0011】 出力されたデータは、キャリアの位相
により、0,πの2安定点があり、データが逆転するの
で、差動符号化するか、あるいはデータのプリアンブル
信号などによって判定するかなどの工夫が必要となる。
【0012】 ユーザがマルチアクセスするには、そ
の拡散コードの違いによって分ける手法が採られる。し
かし、たとえば127チップのm系列の場合、18種類
しかコードがなく、それ以上のユーザがアクセスするこ
とはできない。
【0013】それゆえに、この発明の主たる目的は、キ
ャリア再生が不要なスペクトル拡散通信方式を提供する
ことである。
【0014】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
拡散コードおよびデータで搬送波を変調した信号と、拡
散コードのみで変調した2波を作り、一方を拡散コード
の1チップ以上遅延させて合波して送信し、受信側では
受信信号を2波に分配し、そのうちの1波のみを遅延さ
せ、2波をそれぞれI,Q成分に分けて疑似ベースバン
ド成分に周波数変換する。その後、4つの信号を相関器
に入力し、それぞれの相関出力を得て、I成分同士ある
いはQ成分同士を乗じて、2つの乗算出力を加算するこ
とによりデータを復調する。
【0015】このときに、データ出力に使用しない最も
早く現れる相関出力を用いて、その後に続くデータ出力
に種々の加工を実施する。さらに、この遅延量と拡散符
号の双方による多重性を利用してユーザ数を増やした
り、セル化したネットワークシステムにおいてセル内あ
るいはセル間の区別を行なう。また、受信側ではI成分
およびQ成分に分けた疑似ベースバンド成分にしてから
遅延してもよい。
【0016】さらに、合波する信号を遅延量を変えて3
波以上にしてもよい。また、この合波数を変えることに
より、データ可変も可能になる。
【0017】
【作用】この発明に係るスペクトル拡散方式は、拡散コ
ードのみで変調した信号と、拡散コードとデータで変調
した信号の2波の一方を遅延させ、それぞれを合波して
送信し、受信側では2分配し、一方をそのまま、他方は
遅延させてI,Qのベースバンド成分にしてコリレータ
に入力し、そのコリレータ出力を乗算しかつ加算するこ
とによりデータを復調でき、キャリア再生を行なうこと
なく相関出力を得ることができる。
【0018】さらに、出力するデータの前に相関出力が
得られるため、これを解析し、最適な積分やフィルタリ
ングや時間窓コントロールが可能となり、PDIの効果
を最大限に発揮できる。
【0019】また、拡散コードと遅延量を組合せること
により、マルチアクセスできるユーザ層を増やしたり、
拡散コードと遅延量で別々にマルチアクセス管理できる
ようになる。
【0020】さらに、1つの端末局で複数の遅延量を用
いることにより、データの多重化が可能となり、より高
速なデータ伝送やデータ伝送速度可変システムを実現で
きる。
【0021】
【実施例】図1および図2はこの発明の第1実施例を示
す図であり、特に、図1は送信機を示し、図2は受信機
を示す。
【0022】図1に示した送信機において、データ発生
部111で発生された信号は乗算器131によって、P
N発生器132で発生されたPN符号と乗算される。そ
の後、乗算器131の出力は変調器133によってロー
カル信号L1を変調し、BPSK変調波となり、その後
遅延素子115で任意の時間τだけ遅延される。一方、
変調器112では、PN符号のみで変調されたBPSK
変調波を生成する。この2波のBPSK変調波は合波器
116によって合波され、周波数変換部117で周波数
変換された後、電力増幅部118で電力増幅され、アン
テナ119から送出される。
【0023】一方、図2に示した受信機では、アンテナ
129で信号が受信され、その後周波数変換部130に
よって中間周波数信号に周波数変換される。そして、中
間周波信号は分配器301によって分配され、一方はそ
のまま分配器161に与えられ、他方は遅延素子145
で遅延されて分配器162に与えられる。分配器161
は信号を2分配し、一方を周波数変換部163に与え、
他方を周波数変換部164に与える。また、分配器16
2は信号を分配し、一方を周波数変換部165に与え、
他方を周波数変換部166に与える。周波数変換部16
3,165はそれぞれローカル信号174のsin成分
を用いて中間周波信号を周波数変換し、I成分を出力す
る。周波数変換部164,166はローカル信号174
のcos成分を用いて中間周波信号を周波数変換し、Q
成分を出力する。これらのI成分およびQ成分はほぼベ
ースバンド信号となる。
【0024】その後4つの信号は、PN発生器132で
生成されたPN符号と相関のあるコリレータ167,1
68,169,170に入力され、相関出力が得られ
る。この後、コリレータ167の出力である遅延してい
ないI成分とコリレータ169の出力である遅延したI
成分とが乗算器171で乗算され、コリレータ168の
出力である遅延していないQ成分とコリレータ170の
出力である遅延したQ成分とが乗算器172で乗算さ
れ、乗算器171,172の出力が加算器173によっ
て加算される。加算器173の出力はデータ復調回路1
28によってデータ復調される。
【0025】次に、上述の信号の流れについて説明す
る。データ発生部111で発生されたデータ信号をA
(t)とし、PN符号をP(t)とし、変調器112,
133をBPSK変調とし、ローカル信号L1 ,L2
3 ,L4 をそれぞれcosω1t,cosω2 t,c
osω3 t,cosω4 tで表わし、遅延量をτで示
す。したがって、図1のイ,ロ,ハ,ニの信号は以下の
式で表わされる。
【0026】 イ S1 (t)=A(t−τ)P(t−τ)cosω1 (t−τ) ロ S2 (t)=P(t)cosω1 t ハ S3 (t)=S1 (t)+S2 (t) =A(t−τ)P(t−τ)cosω1 (t−τ)+P(t)cosω1 (t) ニ S4 (t)=S3 (t)×cosω2 (t) ここで、RF項のみを取出すと、 =1/2{A(t−τ)P(t−τ)cos((ω1 +ω2 )t−ω1 τ)+ P(t)cos((ω1 +ω2 )t)} このようにして、RF系においても時間的にτだけ遅れ
た2波の和信号となる。
【0027】次に、受信機の信号を順次説明する。 ホ S5 (t)=S4 (t)×cosω3 t (ただ
し、送受信間の遅延はないものとする。) =1/2{A(t−τ)P(t−τ)cos((ω1 +ω2 )t−ω1 τ)・ cosω3 (t)+P(t)cos((ω1 +ω2 )(t)・cosω3 (t) } ここで、中間周波数信号のみを取出すと、次式で表わさ
れる。
【0028】 =1/4{A(t−τ)P(t−τ)cos((ω1 +ω2 −ω3 )t−ω1 τ+P(t)cos((ω1 +ω2 −ω3 )t) ヘ S6 (t)=S5 (t) ト S7 (t)=1/4{A(t−2τ)P(t−2τ)cos((ω1 +ω 2 −ω3 )(t−τ)−ω1 τ)+P(t−τ)cos((ω1 +ω2 −ω3 ) (t−τ))} チ S8 (t)=S6 (t)×cosω4 τ ここで、ベースバンド信号のみを取出すと次の式で表わ
される。
【0029】 =1/8{A(t−τ)P(t−τ)cos((ω1 +ω2 −ω3 −ω4 )t −ω1 τ)+P(t)cos((ω1 +ω2 −ω3 −ω4 )t)} さらに、ω1 +ω2 −ω3 −ω4 =Δωとおくと、ベー
スバンド信号は次式で表わされる。
【0030】 =1/8{A(t−τ)P(t−τ)cos(Δωt−ω1 τ) +P(t)cos(Δωt)} 同様にして、リ,ヌ,ルも次式で求められる。
【0031】 リ S9 (t)=1/8{−A(t−τ)P(t−τ)sin(Δωt−ω1 τ)−P(t)sin(Δωt)} ヌ S1 0 (t)=1/8{A(t−2τ)P(t−2τ)cos(Δωt− (2ω1 +ω2 −ω3 )τ)+P(t−τ)cos(Δωt−(ω1 +ω2 −ω 0 )τ)} ル S1 1 (t)=1/8{−A(t−2τ)P(t−2τ)sin(Δωt −(2ω1 +ω2 −ω3 )τ)+P(t−τ)sin(Δωt−(ω1 +ω2 − ω3 )τ)} 上述のチ〜ルの信号がコリレータ167,168,16
9および170に入力される。
【0032】図3は図2に示したコリレータの出力波形
を示す図である。図2に示したコリレータ167,16
8,169および170のそれぞれの出力波形は図3
(a),(b),(c),(d)に示すようになる。こ
のうち、いずれも遅延した方の信号にデータ成分が含ま
れているため、データの値は1あるいは−1となる。
【0033】次に、乗算器171はコリレータ167,
169の出力a,cを乗算するため、その出力は図3
(e)に示すようになり、乗算器72はコリレータ16
8,170の出力b,dを乗算するため、その出力は図
3(f)に示すようになる。そして、データが1であれ
ば、図3(a),(b)に示すように実線のような出力
となり、データが0であれば点線のような出力となる。
【0034】ここで、図3のコリレータ出力を(i)〜
(viii)で表わすと、それぞれ次式で表わされる。
ただし、絶対値は1に正規化して示している。
【0035】 (i) cosΔωt (ii) A(t)cos(Δω(t+τ)−ω1 τ) (iii) −sinΔωt (iv) −A(t)sin(Δω(t+τ)−ω1 τ) (v) cos(Δω(t+τ)−(ω1 +ω2 −ω3 )τ) (vi) A(t)cos(Δω(t+2τ)−(2ω1 +ω2 −ω3 )τ) (vii) −sin(Δω(t+τ)−(ω1 +ω2 −ω3 )τ) (viii) −A(t)sin(Δω(t+2τ)−(2ω1 +ω2 −ω3 )τ (ix)は(ii)×(v)の出力であるから次式とな
る。
【0036】 (ix) A(t)cos(Δω(t+τ)−ω1 τ)×cos(Δωt−( ω1 +ω2 −ω3 )τ) ここで、ω2 −ω3 〜0とおくと、(ω1 +ω2
ω3 )τ〜ω1 τとおける。
【0037】 =A(t)cos2 (Δω(t+τ)−ω1 τ) (x) A(t)sin(Δω(t+τ)−ω1 τ)×sin(Δω(t+τ )−(ω1 +ω2 −ω3 )τ)=A(t)sin2 (Δω(t+τ)−ω1 τ) それゆえに、その後の加算器173によって乗算器17
1,172の出力(ix),(x)を加算すると、次式
となる。
【0038】 (ix)+(x)=A(t)cos(Δω(t+τ)−ωτ)+A(t) sin(Δω(t+τ)−ωτ) =A(t)(cos(Δω(t+τ)−ωτ)+sin(Δω(t+τ )−ωτ)=A(t) したがって、出力としてデータ成分を得ることができる
ようになる。
【0039】上述のごとく、この発明の第1の実施例を
用いれば、従来必要であったキャリア同期ループが不要
になり、キャリア周期なしにデータ復調が可能となる。
したがって、従来の、マルチパス変動などによって回線
断線や復線時にキャリア再生するまでデータ復調できず
にいたものが、この実施例を用いることにより、そのロ
ス時間が0となり、断線が頻繁に起こる回線においても
データのとぎれを断線時間のみにとどめることができる
ようになる。
【0040】さらに、出力されたデータには、従来のよ
うにキャリアの位相によるデータの不確定性がないた
め、安定した絶対データを得ることができるようにな
る。
【0041】図4(a)〜(f)は回線にマルチパスが
存在し、相関出力が遅延広がりしているときの様子を示
す波形図である。図4(a)〜(f)のそれぞれについ
ては、ほとんど短時間であるため、時間遅延が同一であ
るとみなせることから、図4(e),(f)のような出
力を得ることができる。このとき、マルチパスによって
生じるすべての信号を復調していることから、PDIの
効果が得られていることがわかる。
【0042】さらに、図4(e),(f)に先立って、
図4(a),(b)の(i),(iii)出力からどの
ような波形が出力されるか予想されるため、その予想に
合わせた出力(ix),(x)をデータ復調するときの
フィルタリングや時間窓を最適にすることができ、誤り
率特性の向上を図ることが可能になる。
【0043】さらに、この実施例では、図3から明らか
なように、符号による相関の一致と、(a)と(c),
(b)と(d)のように相関出力タイミングの一致の両
方が同時に一致して,その結果、図4のような出力が得
られることがわかる。つまり、符号が一致しない場合、
あるいは相関タイミングが一致しない場合には出力しな
いことになる。したがって、この2つのパラメータとし
て、ユーザごとに振り分ければ、従来の符号だけをパラ
メータとしたCDMAよりも多くのチャネル数を有する
ことができるようになる。その結果、従来127チップ
で18種類しかコードがなく、それだけのユーザしか持
てなかったものが、より多くのユーザを持つことができ
るようになる。
【0044】図5および図6はこの発明の第2実施例を
示す図であり、特に、図5は送信機を示し、図6は受信
機を示す。この第2実施例は、前述の第1実施例に比べ
て、遅延素子115がベースバンド信号で動作している
という点において異なっている。すなわち、図5におい
て、データ発生部111で発生した信号は乗算器131
によってPN発生器132で発生されたPN符号と乗算
される。乗算器131の出力信号は遅延素子115によ
って遅延され、一方、PN符号はそのまま合波器116
によって遅延素子115の出力に合波される。さらに、
合波された信号は変調器112によってローカル信号1
13を変調する。そして、変調信号は周波数変換部11
7でRF帯域にその周波数が変換され、電力増幅器11
8で電力増幅され、アンテナ119から送出される。
【0045】一方、受信機では、図6に示すように、ア
ンテナ129で信号が受信され、周波数変換部130に
よって中間周波数信号に変換される。そして、中間周波
信号は分配器301によって2分配され、それぞれロー
カル信号174のsin成分およびcos成分を用いて
周波数変換部163,165によって周波数変換され、
それぞれが分配器161,162によって2分配され
る。分配器161で分配された一方の信号はそのままコ
リレータ167に入力され、他方は遅延素子175を介
してコリレータ168に入力され、コリレータ167,
168から相関出力が得られる。また、分配器162の
一方の出力はコリレータ169に入力され、他方は遅延
素子176を介してコリレータ170に与えられる。そ
して、コリレータ169,170から相関信号が得られ
る。以下、乗算器171,172,加算器173,デー
タ復調回路128は前述の図2と同様の動作を行ない、
データが復調される。
【0046】次に、上述の信号の流れについて説明す
る。データ信号やローカル信号を前述の第1実施例と同
様にすると、図5のイ〜ホの信号は次式で表わされる。
【0047】 イ S1 (t)=A(t−τ)P(t−τ) ロ S2 (t)=P(t) ハ S3 (t)=S1 (t)+S2 (t) =A(t−τ)P(t−τ)+P(t) ニ S4 (t)=S3 (t)×cosω1 t =A(t−τ)P(t−τ)cosω1 t+P(t)cosω1 t ホ S5 (t)=S4 (t)×cosω2 t ここで、RF項のみを取出すと、次式で表わされる。
【0048】 =1/2{A(t−τ)P(t−τ)cos(ω1 +ω2 )t+P(t)co s(ω1 +ω2 )t)} 上述の式が送信機より送出される信号となる。次に、受
信機用の信号を順次説明する。
【0049】ヘ S6 (t)=S5 (t)×cosω3
t(ただし、送受信間の遅延はないものとする。)ここ
で、中間周波信号のみを取出すと、次式となる。
【0050】 =1/4{A(t−τ)P(t−τ)cos(ω1 +ω2 −ω3 )t+P(t )cos(ω1 +ω2 −ω3 )t} ト S7 (t)=S6 (t)×cosω4 t ここで、ベースバンド信号のみを取出すと、次式で表わ
される。
【0051】 =1/8{A(t−τ)P(t−τ)cos(ω1 +ω2 −ω3 −ω4 )t+ P(t)cos(ω1 +ω2 −ω3 −ω4 )t} ここで、ω1 +ω2 −ω3 −ω4 =Δωとおくと、ベー
スバンド信号は次式で表わされる。
【0052】 =1/8{A(t−τ)P(t−τ)cosΔωt+P
(t)cosΔωt} チ S(t)=S(t)×sinωt =1/8{−A(t−τ)P(t−τ)sinΔωt−
(t)sinΔωt} リ S(t)=1/8{A(t−τ)P(t−τ)c
osΔωt+P(t)cosΔωt} ヌ S10(t)=1/8{A(t−2τ)P(t−2
τ)cos(Δω(t−τ)+P(t−τ)cosΔω
(t−τ)} ル S11(t)=1/8{−A(t−τ)P(t−
τ)sinΔωt)−P(t)sinΔωt} ヲ S12(t)=1/8{−A(t−2τ)P(t−
2τ)sinΔω(t−τ)−P(t−τ)sinΔω
(t−τ)} 上述のリ〜ヲの式に基づく信号がコリレータ167〜1
70に入力されるため、前述の第1実施例と同様の出力
が得られる。
【0053】ここで、前述の図4のコリレータ出力を
(i)〜(viii)で表わすと、それぞれ次式とな
る。ただし、絶対値は1に正規化している。
【0054】 (i) cosΔωt (ii) A(t)cosΔω(t+τ) (iii) cosΔωt (iv) A(t)cosΔω(t+τ) (v) −sinΔωt (vi) −A(t)sinΔω(t+τ) (vii) −sinΔωt (viii) −A(t)sinΔω(t+τ) ここで、図6の乗算器171では、上述の(ii)×
(iii)が主要成分となり、乗算器172の出力では
(vi)×(vii)が主要成分となる。
【0055】 (ii)×(iii)=A(t)cosΔω(t+τ)×cosΔωt ここで、τが小さいとき、cosΔω(t+τ)〜co
sΔωtとおくことができるので、 =A(t)cos2 Δωt (vi)×(vii)=−A(t)sinΔω(t+τ)×(−sinΔωt ) =A(t)sin2 Δωt ゆえに、加算器173の出力は(ii)×(iii)+
(vi)×(vii)であるから、次式で表わされる。
【0056】 =A(t){sin2 Δωt+cos2 Δωt} =A(t) したがって、データ復調回路128から出力としてデー
タ成分を得ることができる。
【0057】上述のごとく、この第2実施例において
も、前述の第1実施例と同様にして、データ復調するこ
とができ、第1実施例と同様の効果を得ることができ
る。
【0058】図7はこの発明の第3実施例を示す図であ
る。従来、無線システムをネットワーク化して用いるこ
とがしばしば行なわれている。その場合、図7に示すよ
うに、サービスエリアがセル化され、各セルごとに、い
くつかの端末局が設置される。つまり、各セルごとにベ
ースステーション201〜207が配置され,ベースス
テーション201が配置されたセル内には端末局208
〜213が設置される。他のセルも同様にして、端末局
があると考えられる。
【0059】この場合、セルの境界線付近では、必要と
するベースステーション201と隣接するベースステー
ション202との電界強度がほぼ等しくなり、干渉を引
き起こす。そこで、従来のSSでは、隣接するセルで別
々の符号を用いる必要があったが、仮に隣接するセルが
6つあって、6台ずつ端末を持つとすると、(6+1)
×6=42の符号が必要となり、実現が困難になってし
まう。
【0060】しかし、この発明における実施例において
は、各セルごとに別々の符号を用いてセルを分離し、1
セル内においては、遅延量の差を用いて端末局を区別す
ることができる。この場合、符号は7種類用意すればよ
く、仮に127チップなどでも容易に符号を用意するこ
とができる。
【0061】さらに、セル内では遅延量で区別すること
ができるので、セル内の管理を、隣接セルを意識せずに
行なうことができる。このため、自由に端末局を増やし
たり減らしたりすることができ、ネットワークの管理が
容易になる。逆に、各セルごとに遅延量を変化させ、1
つのセル内では符号を用いて区別することも可能にな
る。このように、この実施例を用いることにより、ネッ
トワーク化した無線通信システムを容易に構築でき、か
つ自由度に富んだシステムを実現できる。
【0062】図8および図9はこの発明の第4実施例を
示すブロック図であり、特に、図8は送信機を示し、図
9は受信機を示す。この第4実施例は、第1実施例に比
べて、情報伝送量を増やすことを目的としたものであ
る。すなわち、図8において、データ発生部111で発
生されたデータはシリアルパラレル(S/P)変換器1
81によって、たとえば3ビットのパラレル信号に変換
される。変換されたそれぞれのパラレル信号は乗算器1
82,183および184によってPN発生器185か
らの同一のPN符号と乗算された後、変調器186,1
87および188によって、キャリア189をPSK変
調し、異なった遅延時間(τ1 ,τ2 ,τ 3 )を持つ遅
延素子191,192および193を介して合波器19
4に与えられる。一方、PN符号はそのまま変調器19
0に与えられ、キャリア189をPSK変調し、合波器
194によって遅延素子191,192および193の
出力と合波される。そして、合波器190の出力は周波
数変換部117によってRF信号に周波数変換され、電
力増幅部118で電力増幅された後、アンテナ119に
より送出される。
【0063】一方、図9に示した受信機では、アンテナ
129によって信号が受信され、周波数変換部130に
よって中間周波数信号に変換され、その後分配器221
によって4分配される。分配された1つの出力はそのま
ま分配器225に与えられ、残りの3つの分配出力は送
信側の遅延素子191,192および193と同様の遅
延時間(τ1 ,τ2 ,τ3 )を有する遅延素子222,
223および224によって遅延され、それぞれ分配器
226,227および228に与えられる。分配器22
5,226,227および228のそれぞれの分配出力
はローカル信号229のsin成分およびcos成分を
用いて、周波数変換部230,231,232,23
3,234,235,236および237によって周波
数変換され、コリレータ238,239,240,24
1,242,243,244,245に入力される。各
コリレータ238〜245の出力はそれぞれ遅延させな
いものとτ1 ,τ2 ,τ3 だけ遅延させたものとでI成
分およびQ成分ごとに乗算器246〜251で乗算さ
れ、各乗算出力が加算器252〜254で加算され、デ
ータ復調回路225および256でデータ復調され、パ
ラレル/シリアル(P/S)変換器258によってシリ
アル信号に変換され、データとなる。
【0064】図10は図9のコリレータの出力波形のう
ちのI成分のみを示す図である。図10(a)〜(d)
に示すコリレータの出力において、乗算器246はコリ
レータ238と240の出力を乗算し、乗算器248は
コリレータ238とコリレータ242の出力とを乗算
し、乗算器250はコリレータ238の出力とコリレー
タ244の出力とを乗算する。その結果、乗算器246
からはτ1 だけ遅延されたデータのみが出力され、乗算
器248からはτ2 だけ遅延されたデータのみが出力さ
れ、乗算器258からはτ3 だけ遅延されたデータが出
力される。
【0065】Q成分についても同様のデータが得られ、
加算し、データ復調することにより、前述の第1実施例
のように、それぞれデータが得られる。その後、P/S
変換器258により、シリアルデータが出力される。
【0066】上述のごとく、この実施例によれば、第1
実施例と同じ占有帯域で3倍の情報を送ることが可能に
なる。また、回線品質の違いにより、同一の回路で任意
に1〜3倍に変更できるので、C/Nがよいときには大
容量のデータを伝送し、何等かの原因によりC/Nが劣
化したときには1倍にするなど、同一の伝送帯域,回
路,電力でフレキシブルに伝送量を変更することができ
る。
【0067】なお、この第4実施例では、パラレルデー
タを3つとしたが、これはいくらであってもよい。さら
に、この第23実施例においても、第1実施例と同様に
して、回線マルチパスが存在し、相関出力に遅延広がり
があるような場合においても、PDIの効果が得られ
る。
【0068】さらに、第1実施例と同様にして、復調信
号よりも速いタイミングで出力されるコリレータの出力
を用いて、データ復調回路255〜257の積分器やフ
ィルタリングや時間窓を制御することにより、誤り率特
性の向上を図ることが可能となる。図11および図12
はこの発明の第5実施例を示す図であり、特に、図11
は送信機を示し、図12は受信機を示す。この実施例は
前述の図5および図6に示した第2実施例に対して、情
報伝送量を増やすようにしたものである。すなわち、図
11に示すように、データ発生部111で発生したデー
タはS/P変換器181によってシリアル/パラレル変
換され、3ビットのパラレルデータとなる。これらのパ
ラレルデータは乗算器182,183および184によ
ってPN発生器185から発生されたPN符号と乗算さ
れ、その後異なった遅延時間τ1 ,τ 2 ,τ3 を有する
遅延素子191,192,193を介して合波器194
で合波され、変調器112によって変調され、周波数変
換部117でRF信号に変換された後、電力増幅部11
8で電力増幅され、アンテナ119から送出される。
【0069】一方、図12に示した受信機では、アンテ
ナ129で受信された信号が周波数変換部130によっ
て中間周波数信号に変換され、分配器132で分配され
た後、周波数変換部163,165でI成分およびQ成
分の擬似ベースバンド信号に変換される。I成分および
Q成分の擬似ベースバンド信号は分配器261,262
によってそれぞれ4分配され、そのうちの1つはそのま
まコリレータ268,273に入力され、残りの信号が
送信側と同一の遅延時間τ1 ,τ2 ,τ3 を有する遅延
素子263,264,265,266,267および2
68で遅延された後、コリレータ270〜272,27
4〜276に入力される。このときの各コリレータ26
9〜272,273〜275の出力は、前述の図10と
同様である。コリレータ269〜272のそれぞれの出
力は乗算器277〜279によって乗算され、コリレー
タ273〜276の出力は乗算器280〜282によっ
て乗算される。さらに乗算器277〜279,280〜
282の出力は加算器283,284および285で加
算され、データ復調回路286,287,288でデー
タ復調された後、パラレル/シリアル変換器289によ
ってシリアルデータに変換され、復調データを得ること
ができる。
【0070】上述のごとく、この実施例によれば、前述
の第3実施例と同様にして、同じ占有帯域で3倍の情報
を送ることが可能となる。また、回線品質の違いにより
伝送量も任意に1〜3倍に変更できるので、フレキシブ
ルな伝送量をコントロールできる。また、パラレル伝送
量も第3実施例と同様にして、いくつでもかわまわな
い。さらに、前述の実施例と同様にしてPDIの効果も
得られ、データ復調回路286,287および288の
積分器やフィルタ時間窓を制御するなどの誤り率特性の
向上手段を用いることもできる。
【0071】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、キャ
リア再生することなくデータの位相を誤りなく復調でき
る。これにより、従来必要であったキャリア再生のため
のプロセスを不要にでき、回線断線や復線後のキャリア
再生に要していた時間がゼロになる。その結果、断線ご
とにデータ復調再開まで時間のかかっていたものが短く
なり、回線の時間率を飛躍的に上げることができる。さ
らに、2波伝送することにより、符号と遅延時間の2種
でユーザを識別できるため、従来よりも多くのユーザを
持つことができるようになる。さらにネットワーク化し
てセルごとに分ける場合、この2つを使い分けることに
より、フレキシビリティに富んだネットワークを構築で
きる。また、3波以上伝送することにより、伝送帯域幅
やチップレートを保ったままで伝送スピードを上げるこ
とが可能となり、任意に伝送する周波数を変えると、伝
搬路に応じたフレキシブルな伝送コントロールが可能と
なる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1実施例の送信機の概略ブロック
図である。
【図2】この発明の第1実施例の受信機の概略ブロック
図である。
【図3】図2に示したコリレータの出力波形図である。
【図4】図2に示した実施例の各部の波形図である。
【図5】この発明の第2実施例の送信機の概略ブロック
図である。
【図6】この発明の第2実施例の受信機の概略ブロック
図である。
【図7】この発明の第3実施例を説明するための図であ
る。
【図8】この発明の第4実施例の受信機の概略ブロック
図である。
【図9】この発明の第4実施例の受信機の概略ブロック
図である。
【図10】図9の各部の波形図である。
【図11】この発明の第5実施例の送信機の概略ブロッ
ク図である。
【図12】この発明の第5実施例の受信機の概略ブロッ
ク図である。
【図13】従来の逆拡散方式を用いた復調器のブロック
図である。
【図14】図13に示したコリレータの出力波形図であ
る。
【図15】マルチパスが多い場合のコリレータの出力波
形図である。
【符号の説明】
111 データ発生部 112,133,186〜188,190 変調器 115,145,175,176,191〜193,2
22〜224,263〜268 遅延素子 116,194 合波器 117,163〜166,230〜237 周波数変換
部 118 電力増幅器 119,129 アンテナ 128,255〜257 データ復調回路 131,171,172,182〜184,246〜2
51,277〜282乗算器 132,185 PN発生器 161,162,225〜228,301 分配器 167〜170,238〜245 コリレータ 173,252〜254,283〜285 加算器 258,289 P/S変換器 181 S/P変換器

Claims (16)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直接拡散を用いたスペクトル拡散通信方
    式であって、 送信側において、拡散コードおよびデータで搬送波を変
    調した信号と、該変調した信号と同じ拡散コードのみで
    搬送波を変調した信号のいずれか一方の信号を少なくと
    も拡散コードの1チップ以上の任意の時間だけ遅延さ
    せ、該遅延した信号と他方の信号の2波を合波して送信
    し、 受信側において、受信信号を2経路に分配し、一方の経
    路の信号を前記送信側と同じ遅延量で遅延させ、遅延し
    た信号と、他方の経路の信号とを前記送信側とほぼ同じ
    搬送周波数信号のsin成分とcos成分をそれぞれ乗
    算してほぼベースバンド付近に周波数変換し、その4つ
    の信号から遅延した信号とsin成分を乗じて生成した
    信号より得られた相関信号と、遅延させない信号とsi
    n成分を乗じて生成した信号より得られた相関出力を乗
    算し、遅延した信号とcos成分を乗じて生成した信号
    より得られた相関出力と、遅延させない信号とcos成
    分を乗算して生成した信号より得られた相関出力を乗算
    し、この2つの乗算出力を加算することによりデータ復
    調することを特徴とする、スペクトル拡散通信方式。
  2. 【請求項2】 前記受信側において、前記データ復調を
    積分器とフィルタとを用いて行ない、前記他方の経路の
    相関出力をパイロット信号として、前記データ復調器の
    前記積分器やフィルタ時間窓などを制御することを特徴
    とする、請求項1のスペクトル拡散通信方式。
  3. 【請求項3】 ユーザ間の区別は前記拡散コードと、前
    記遅延量の双方を組合せることを特徴とする、請求項1
    のスペクトル拡散通信方式。
  4. 【請求項4】 通信領域を複数の領域に分割し、同一区
    域内においては、前記遅延時間に差をもたせて複数の通
    信回線を区別し、異なる区域間では前記拡散コードを異
    ならせて通信回線を区別することを特徴とする、請求項
    1のスペクトル拡散通信方式。
  5. 【請求項5】 通信領域を複数の区域に分割し、同一区
    域内においては、前記拡散コードを異ならせて通信回線
    を区別し、異なる区域間では前記遅延時間に差をもたせ
    て複数の通信回線を区別することを特徴とする、請求項
    1のスペクトル拡散通信方式。
  6. 【請求項6】 直接拡散を用いたスペクトル拡散通信方
    式であって、送信側において、拡散コードおよびデータ
    を乗じた信号と、拡散コードのみの信号のいずれか一方
    を遅延し、その後2信号を合波して搬送波を変調した信
    号を送信し、 受信側において、前記送信側とほぼ同じ搬送波周波数信
    号にsin成分とcos成分をそれぞれ乗算してほぼベ
    ースバンド付近に周波数変換した後、それぞれを2経路
    に分配し、それぞれの一方の経路の信号を前記送信側と
    同じ遅延量で遅延させ、その4つの信号を前記拡散コー
    ドと相関のある4つの相関器に入力し、そのうち、si
    n成分を乗じて遅延した信号より得られた相関出力と、
    sin成分を乗じて遅延させない信号より得られた相関
    出力を乗算し、cos成分を乗じて遅延した信号より得
    られた相関出力と、cos成分を乗じて遅延させない信
    号より得られた相関出力を乗算し、この2つの乗算出力
    を加算することにより、データ復調することを特徴とす
    る、スペクトル拡散通信方式。
  7. 【請求項7】 前記受信側において、前記データ復調を
    積分器とフィルタを用いて行ない、前記他方の経路の相
    関出力をパイロット信号として前記データ復調器の前記
    積分器やフィルタ時間窓などを制御することを特徴とす
    る、請求項6のスペクトル拡散通信方式。
  8. 【請求項8】 ユーザ間の区別は前記拡散コードと、前
    記遅延量の双方を組合せることを特徴とする、請求項6
    のスペクトル拡散通信方式。
  9. 【請求項9】 通信領域を複数の領域に分割し、同一区
    域内においては、前記遅延時間の差をもたせて複数の通
    信回線を区別し、異なる区域間では前記拡散コードを異
    ならせて区別することを特徴とする、請求項6のスペク
    トル拡散通信方式。
  10. 【請求項10】 通信領域を複数の領域に分割し、同一
    区域内においては、前記拡散コードを異ならせて区別
    し、異なる区域間では前記遅延時間に差をもたせて複数
    の通信回線を区別することを特徴とする、請求項6のス
    ペクトル拡散通信方式。
  11. 【請求項11】 直接拡散を用いたスペクトル拡散通信
    方式であって、送信側において、送信データをシリアル
    −パラレル変換して数ビットのデータ列を形成し、それ
    ぞれのデータと拡散コードで搬送波を変調した信号と、
    該変調した信号と同じ拡散コードのみで搬送波を変調し
    た信号を生成し、データを用いて変調した数種類の信号
    はそれぞれ相互に1チップ以上の任意の時間だけ遅延さ
    せ、そ信号と他の遅延しない信号とを合波して送信し、 受信側において、受信信号を送信側と同じ数の経路に分
    配し、そのうちの1つを除く経路の信号を前記送信側と
    同じ遅延量で遅延させ、遅延した種類の信号と、他方の
    経路の信号とを前記送信側とほぼ同じ搬送波信号のsi
    n成分とcos成分をそれぞれ乗算してほぼベースバン
    ド付近に周波数変換して、そのすべての信号を前記拡散
    コードと相関のある相関器に入力し、そのうち遅延させ
    ない信号とsin成分を乗じて生成した信号より得られ
    た相関出力と、それぞれの遅延した信号に対してsin
    成分を乗じて生成した信号より得られたそれぞれの相関
    出力を乗算し、遅延しない信号とcos成分を乗じて生
    成した信号より得られた相関出力と、それぞれの遅延さ
    せた信号に対してcos成分を乗じて生成した信号より
    得られたそれぞれの相関出力を乗算し、それぞれの乗算
    出力を加算することによりそれぞれのデータを復調して
    パラレルデータを出力し、パラレル−シリアル変換する
    ことによりデータ復調することを特徴とする、スペクト
    ル拡散通信方式。
  12. 【請求項12】 前記受信側において、前記データ復調
    を積分器とフィルタを用いて行ない、前記遅延させない
    経路に出力される相関出力あるいは復調よりも早いタイ
    ミングで出力される相関出力をパイロット信号として前
    記データ復調器の前記積分器やフィルタ時間窓を制御す
    ることを特徴とする、請求項11のスペクトル拡散通信
    方式。
  13. 【請求項13】 前記合波する信号の数を変えることに
    より、伝送レートを可変とすることを特徴とする、請求
    項11または12のスペクトル拡散通信方式。
  14. 【請求項14】 直接拡散を用いたスペクトル拡散通信
    方式であって、 送信側において、送信データをシリアル−パラレル変換
    し、数ビットのデータ列を形成し、それぞれのデータと
    拡散コードを乗じた信号を拡散コードのみの信号に対し
    て、それぞれ相互に1チップ以上の任意の時間だけ遅延
    し、その後すべての信号を合波して搬送波を変調した信
    号を送信し、 受信側において、前記送信側とほぼ同じ搬送波周波数信
    号のsin成分とcos成分をそれぞれ乗算してほぼベ
    ースバンド付近に周波数変換した後、それぞれを送信側
    と同じ数の経路に分配し、そのうちの1つを除く経路の
    信号を前記送信側と同じ遅延量でそれぞれ遅延し、その
    すべての信号を前記拡散コードと相関のある相関器に入
    力し、そのうちsin成分を乗じて遅延させない信号よ
    り得られた相関出力と、sin成分を乗じてそれぞれ遅
    延させた信号より得られたそれぞれの相関出力を乗算
    し、cos成分を乗じて遅延させない信号より得られた
    相関出力と、cos成分を乗じてそれぞれ遅延させた信
    号より得られたそれぞれの相関出力を乗算し、それぞれ
    の乗算出力を加算することによりパラレルデータを復調
    し、パラレル−シリアル変換することによりデータ復調
    することを特徴とする、スペクトル拡散通信方式。
  15. 【請求項15】 前記受信側において、前記データ復調
    を積分器とフィルタを用いて行ない、前記遅延させない
    経路によって出力される相関出力あるいは復調よりも早
    いタイミングで出力される相関出力をパイロット信号と
    して、前記データ復調器の前記積分器やフィルタ時間窓
    などを制御することを特徴とする、請求項14のスペク
    トル拡散通信方式。
  16. 【請求項16】 前記合波する信号の数を変えることに
    より伝送レートを可変することを特徴とする、請求項1
    4または15のスペクトル拡散通信方式。
JP6041293A 1993-03-19 1993-03-19 スペクトル拡散通信方式 Expired - Lifetime JP2724949B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6041293A JP2724949B2 (ja) 1993-03-19 1993-03-19 スペクトル拡散通信方式

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6041293A JP2724949B2 (ja) 1993-03-19 1993-03-19 スペクトル拡散通信方式

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06276173A JPH06276173A (ja) 1994-09-30
JP2724949B2 true JP2724949B2 (ja) 1998-03-09

Family

ID=13141448

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6041293A Expired - Lifetime JP2724949B2 (ja) 1993-03-19 1993-03-19 スペクトル拡散通信方式

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2724949B2 (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH06276173A (ja) 1994-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6377613B1 (en) Communication apparatus for code division multiple accessing mobile communications system
US5414728A (en) Method and apparatus for bifurcating signal transmission over in-phase and quadrature phase spread spectrum communication channels
US5400359A (en) Spread spectrum communication system and an apparatus for communication utilizing this system
EP0727116B1 (en) Variable rate signal transmission in a spread spectrum communication system using coset coding
US5638362A (en) Correlation detector and communication apparatus
US5654980A (en) Method for controlling a receiver, and a receiver
US5383220A (en) Data demodulator of a receiving apparatus for spread spectrum communication
JP3305877B2 (ja) スペクトラム拡散無線通信システムおよびこのシステムで使用される無線通信装置
EP0708534B1 (en) Spread spectrum receiving apparatus
CA2148366C (en) Code division multiple access transmitter and receiver
EP0564937B1 (en) CDMA Radio communication system with pilot signal transmission between base station and handsets for channel distortion compensation
JPH0799487A (ja) スペクトラム拡散通信装置および無線通信装置
US5960029A (en) Coherent dual-channel QPSK modulator/demodulator for CDMA systems, and modulating/demodulating methods therefor
EP0727881B1 (en) Spread spectrum communication apparatus
CA2317751A1 (en) Method and apparatus for increasing spectral efficiency of cdma systems using direct sequence spread spectrum signals
JP2000174663A (ja) 符号分割多重通信方式
US6341140B1 (en) Code synchronization apparatus of multi-carrier direct sequence spread spectrum communication system
US5832023A (en) Spread spectrum receiver using absolute-value determination for code tracking
JPH08293818A (ja) スペクトラム拡散通信装置
JP2724949B2 (ja) スペクトル拡散通信方式
JP2778396B2 (ja) スペクトル拡散信号の受信機
JP2537517B2 (ja) スペクトラム拡散通信装置
JP2799533B2 (ja) スペクトル拡散通信方式
JP3575922B2 (ja) スペクトル拡散無線通信装置
JPH08167864A (ja) スペクトラム拡散通信装置

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19971028