JP2786391B2 - Multi-level phase modulation / demodulation method - Google Patents

Multi-level phase modulation / demodulation method

Info

Publication number
JP2786391B2
JP2786391B2 JP19216793A JP19216793A JP2786391B2 JP 2786391 B2 JP2786391 B2 JP 2786391B2 JP 19216793 A JP19216793 A JP 19216793A JP 19216793 A JP19216793 A JP 19216793A JP 2786391 B2 JP2786391 B2 JP 2786391B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
bpsk
output
correlation value
phase
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 - Fee Related
Application number
JP19216793A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0746153A (en
Inventor
憲一 高橋
美奈子 武石
博 大西
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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 Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP19216793A priority Critical patent/JP2786391B2/en
Priority to US08/197,592 priority patent/US5488629A/en
Publication of JPH0746153A publication Critical patent/JPH0746153A/en
Priority to US08/551,111 priority patent/US5610939A/en
Priority to US08/775,763 priority patent/US5881099A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2786391B2 publication Critical patent/JP2786391B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は直接拡散変調方式のスペ
クトラム拡散通信方式に使用する多値位相変復調方式に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi-level phase modulation / demodulation system used in a direct spread modulation type spread spectrum communication system.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、スペクトラム拡散通信方式の通信
はLSIなどの発達により、軍事や衛星通信のみなら
ず、産業・民生用機器にも応用されつつある。特にアメ
リカなどではセルラー方式の移動通信にもその使用が検
討されるなど注目を集め、日本でも無線LAN等への応
用が期待されている。中でも拡散信号と呼ばれる拡散符
号によりデータを拡散する直接拡散変調方法は、LSI
化など構成のしやすさや相関のとれた時間を調べること
により測距ができることなどから各研究機関で開発が進
められている。
2. Description of the Related Art In recent years, spread spectrum communication has been applied to not only military and satellite communications but also industrial and consumer equipment due to the development of LSIs and the like. Particularly in the United States and the like, the use of cellular type mobile communication is being considered, and attention is being paid to it. Application to wireless LANs and the like is also expected in Japan. Among them, a direct spreading modulation method for spreading data by a spreading code called a spreading signal is an LSI.
Each research institute is developing it because it is possible to measure distance by checking the ease of configuration and correlation time.

【0003】以下、従来の直接拡散変調方式のスペクト
ラム拡散通信の通信方法を簡単に説明する。
[0003] Hereinafter, a communication method of the conventional direct spread modulation type spread spectrum communication will be briefly described.

【0004】図6(a)(b)は従来の4相位相変調方
式(以下QPSKと記す)を用いた直接拡散形スペクト
ラム拡散通信方式のそれぞれ送信、受信回路のブロック
図である。
FIGS. 6 (a) and 6 (b) are block diagrams of transmission and reception circuits of a direct spread type spread spectrum communication system using a conventional four-phase modulation system (hereinafter referred to as QPSK).

【0005】同図(a)の送信側で、入力信号は、まず
最初にQPSKのシンボル信号へマッピングするQPS
K符号器101に入力され、IとQとの2つのシンボル
毎のデータ列に変換される。それらのデータ列はmod
ulo2の乗算器103i、qにおいてそれぞれに対応
する拡散符号発生器104i、qからの信号と乗算さ
れ、次の直交変調部109へと送られる。ここで、拡散
信号としては疑似雑音系列(PN符号)が多く用いら
れ、この拡散信号により送信データのスペクトラムが拡
散されることになる。直交変調部109は図の点線で囲
まれた部分であり、ここではミキサ105i、qで第1
局部発振器107からの信号と、同信号の位相をπ/2
した信号とでそれぞれ混合され、加算器108で加算さ
れる。その後第2局部発振器111の信号でミキサ11
0で搬送波帯域に変換されてアンテナ112から送信さ
れる。
[0005] On the transmitting side in FIG. 1A, an input signal is first converted to a QPSK symbol signal to be mapped to a QPSK symbol signal.
The data is input to the K encoder 101 and is converted into a data sequence for each of two symbols, I and Q. Those data strings are mod
Multipliers 103i and q of ulo2 multiply the signals from the corresponding spreading code generators 104i and 104q and send the result to the next orthogonal modulator 109. Here, a pseudo noise sequence (PN code) is often used as the spread signal, and the spectrum of the transmission data is spread by the spread signal. The quadrature modulator 109 is a portion surrounded by a dotted line in FIG.
The phase of the signal from the local oscillator 107 and π / 2
The signals are mixed with each other and added by the adder 108. Thereafter, the signal of the second local oscillator 111
At 0, it is converted to a carrier band and transmitted from antenna 112.

【0006】同図(b)の受信側ではアンテナ113か
らの信号をミキサ114において第1局部発振器115
からの信号と混合し、中間周波数帯に変換する。変換さ
れた信号は第2局部発振器の信号と、同信号を位相器1
17においてπ/2位相シフトされた信号とにより、ミ
キサ116i、qとでIとQとのベースバンド信号に変
換される。この直交信号によるベースバンド信号への周
波数変換を直交検波と呼び、直交検波部118と表す。
その後データ信号は送信側と同じ拡散符号を発生する拡
散符号発生器121i、qとにより相関値を求められる
わけであるが、受信第1・第2局部発振器115・11
9の和が送信側の搬送波周波数(この例では送信側第1
・第2局部発振周波数の加算された値)と完全に一致す
る事は希であるため、データの位相平面上での回転現象
が発生してしまう。そのためデータを復号するためには
4個の相関器120a〜dを用いて相関を求め、位相検
出回路701において位相回転角等を求め、QPSKデ
ータ復号器702で周波数オフセット補償をしつつデー
タを復号する。
On the receiving side shown in FIG. 1B, a signal from an antenna 113 is converted into a first local oscillator 115 by a mixer 114.
And converts it to an intermediate frequency band. The converted signal is the signal of the second local oscillator and the same
At 17, the signals subjected to the π / 2 phase shift are converted into I and Q baseband signals by mixers 116 i and q. The frequency conversion of the orthogonal signal into a baseband signal is referred to as orthogonal detection, and is referred to as an orthogonal detection unit 118.
Thereafter, the correlation value of the data signal is obtained by the spread code generators 121i and q that generate the same spread code as that of the transmission side.
9 is the carrier frequency of the transmitting side (in this example, the first frequency of the transmitting side).
(A value obtained by adding the second local oscillation frequency) rarely coincides with each other, so that a rotation phenomenon on a data phase plane occurs. Therefore, in order to decode the data, the correlation is obtained using the four correlators 120a to 120d, the phase rotation angle and the like are obtained in the phase detection circuit 701, and the data is decoded while the frequency offset is compensated in the QPSK data decoder 702. I do.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、位相検出回路やそれに基づくQPSKデ
ータ復号器も複雑になってしまうという課題とともに、
伝送レートが高速になると回路の処理速度からも制限さ
れやすいという課題があった。
However, in the above-mentioned conventional configuration, the phase detection circuit and the QPSK data decoder based thereon are complicated, and
When the transmission rate is increased, there is a problem that the processing speed of the circuit is easily limited.

【0008】本発明は上記従来技術の課題を解決するも
ので、従来と同じ伝送速度の場合、必要な帯域を広げる
こと無しに、簡単な回路構成で復号部を構成できるとと
もに、周波数オフセット補償回路なしの場合にも良好な
特性を得られる事ができるものである。したがってスペ
クトラム拡散通信方式の特徴である多重化にも、特性の
向上をもたらすものである。また、信号処理回路の速度
は、QPSK変調方式に比較して約半分で処理を可能と
するものである。
The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art. In the case of the same transmission speed as that of the prior art, the decoding unit can be configured with a simple circuit configuration without expanding a required band, and a frequency offset compensation circuit is provided. Good characteristics can be obtained even without it. Therefore, the characteristics of the multiplexing which is a characteristic of the spread spectrum communication system can be improved. Further, the signal processing circuit can perform processing at about half the speed of the QPSK modulation method.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、多値位相変調方式のシンボル毎に符号化さ
れるデータ列をそれぞれ多値位相変調方式の位相差に応
じた位相の異なる搬送波周波数で差動BPSK(以下D
BPSKと記す)またはBPSK変調し、合成して送信
する構成としている。また、受信側では直交検波後の信
号をそれぞれ対応する相関器出力信号により、BPSK
遅延検波またはBPSK検波する事を特徴とし、また、
それぞれ対応する相関器出力から周波数オフセットによ
る位相回転角を相関器出力から算出し補償したり、さら
には位相平面で回転に対応するためにi、qでの対応す
る相関値を用いて複合する手段との組み合わせ構成も可
能である。
In order to achieve the above object, the present invention provides a data sequence encoded for each symbol of a multi-level phase modulation system, the data sequence having a phase corresponding to the phase difference of the multi-level phase modulation system. Differential BPSK (hereinafter D) at different carrier frequencies
BPSK) or BPSK modulation, synthesis and transmission. On the receiving side, the signal after the quadrature detection is converted into a BPSK signal by a correlator output signal.
It is characterized by delay detection or BPSK detection.
Means for calculating and compensating for the phase rotation angle due to the frequency offset from the corresponding correlator output from the correlator output, and further combining using the corresponding correlation values in i and q to cope with the rotation on the phase plane. Can be combined.

【0010】[0010]

【作用】本発明は上記構成によって、直接スペクトラム
拡散通信での受信部でのベースバンド系での復号を多値
変調方式の時でもBPSK系復号で信号処理が可能とな
るため、受信部の回路を簡略化し、処理速度も軽減する
事ができる。そして、もとのデータ列を再生するにはB
PSK系復号したデータ列を、使用した符号方法で再度
復号すればよいことになる。したがって多値になればな
るほど簡略化の効果が大きくなる。また、BPSK遅延
検波では、後述する条件下では、多値位相変調系の同期
検波系に近い信頼性の高いデータ復号を行う事ができる
ものである。さらに、対応する相関器出力から周波数オ
フセットによる位相回転角を求めて、受信局部発振器の
周波数を補正したり、復号時にデータの位相回転をもと
に戻してデータの判定を行う事により、周波数オフセッ
ト補償を行う事ができる。ここで、位相平面での回転よ
り、例えば拡散符号iに対応する受信I側の相関器出力
は位相角がπ/2またはπ等の時0になってしまうた
め、対応するI・Qの相関器出力を加算して周波数オフ
セット補償をする事で、加算しないときの場合分け(条
件による分離)回路が省略できるためより回路を簡略化
できる事になり、その効果はより大きくなる。
According to the present invention, since the baseband decoding at the receiving unit in the direct spread spectrum communication can be signal-processed by the BPSK decoding even in the case of the multi-level modulation method, the present invention makes it possible to perform signal processing. Can be simplified and the processing speed can be reduced. Then, to reproduce the original data sequence, B
The PSK-based decoded data sequence may be decoded again by the used coding method. Therefore, the effect of simplification increases as the number of values increases. In the BPSK differential detection, highly reliable data decoding close to that of a synchronous detection system of a multilevel phase modulation system can be performed under the conditions described later. Further, the phase rotation angle based on the frequency offset is obtained from the corresponding correlator output to correct the frequency of the receiving local oscillator, or to return the phase rotation of the data at the time of decoding to determine the data, thereby obtaining the frequency offset. Compensation can be made. Here, because of the rotation on the phase plane, for example, the correlator output on the reception I side corresponding to the spreading code i becomes 0 when the phase angle is π / 2 or π, and the correlation of the corresponding IQ When the frequency offset is compensated by adding the outputs of the devices, a circuit (separation by conditions) when no addition is performed can be omitted, so that the circuit can be further simplified, and the effect is further enhanced.

【0011】[0011]

【実施例】(実施例1)以下、本発明の第1の実施例に
ついて、図面を参照しながら説明する。
(Embodiment 1) Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0012】図1(a)、(b)は本発明の一実施例に
おけるQPSK変調方式に相当する直接拡散形スペクト
ラム拡散通信方式のそれぞれ送信(拡散部)、受信回路
(逆拡散部)のブロック図である。
FIGS. 1A and 1B are block diagrams of a transmission (spreading unit) and a receiving circuit (despreading unit) of a direct spread spectrum spread communication system corresponding to a QPSK modulation system in an embodiment of the present invention. FIG.

【0013】図1(a)において、101は入力信号を
IとQとの2つのシンボル毎のデータ列に変換する符号
器、102i,は符号器101の出力であるデータ列
を差動化する差動符号器、103i,はそれぞれの入
力信号を拡散符号発生器104i、qからの拡散信号と
混合する乗算器である。109は直交変調部で、乗算器
103iの出力と第1局部発振器107の信号とを混合
するミキサ105i、乗算器103の出力と第1局部
発振器107の信号をπ/2位相器106を介した信号
とを混合するミキサ105ミキサ105i,105
の双方の出力を加算する加算器108により構成され
ている。110は直交変調部109の出力と第2局部発
振器111の信号とを混合するミキサ、112はアンテ
ナである。
In FIG. 1A, reference numeral 101 denotes an encoder for converting an input signal into a data sequence for each of two symbols I and Q, and reference numerals 102i and q denote a data sequence which is an output of the encoder 101. The differential encoders 103i, q are multipliers for mixing the respective input signals with the spread signals from the spread code generators 104i, q. 109 is a quadrature modulator, through the multiplier 103i and the output of the mixer 105i mixing the signal of the first local oscillator 107, a multiplier 103 q of the output signal a [pi / 2 phase shifter 106 of the first local oscillator 107 Mixer 105 q , mixers 105 i , 105 for mixing the extracted signals
It comprises an adder 108 for adding both outputs of q . 110 is a mixer for mixing the output of the quadrature modulator 109 and the signal of the second local oscillator 111, and 112 is an antenna.

【0014】上記構成において、同図(a)で入力信号
は、まず最初にQPSKのシンボル信号へマッピングす
る符号器101に入力され、IとQとの2つのシンボル
毎のデータ列に変換される。それらのデータ列は差動符
号器102において差動化された後、modulo2の
乗算器103i、qにおいてそれぞれに対応する拡散符
号発生器104i、qからの拡散信号と乗算され、次の
直交変調部109へと送られる。直交変調部109では
ミキサ105i、qで第1局部発振器107からの信号
と、同信号の位相をπ/2した信号とでそれぞれ混合さ
れるが、この時点での変調方式はI・Qともに直交位相
平面上でのDBPSK変調であり、加算器108で加算
される。この信号のスペクトラムはQPSK変調と同様
なスペクトラムとなる。その後第2局部発振器111の
信号によりミキサ110で搬送波帯域に変換されてアン
テナ112から送信される。
In the above configuration, an input signal shown in FIG. 1A is first input to an encoder 101 for mapping to a QPSK symbol signal, and is converted into a data sequence for each of two symbols, I and Q. . After these data strings are differentiated in the differential encoder 102, they are multiplied by spreading signals from the corresponding spreading code generators 104i, q in the modulo 2 multipliers 103i, q, and the next quadrature modulator It is sent to 109. In the quadrature modulator 109, the signals from the first local oscillator 107 are mixed by the mixers 105i and q with the signal obtained by π / 2 the phase of the same signal. This is DBPSK modulation on the phase plane, and is added by the adder 108. The spectrum of this signal is similar to that of QPSK modulation. After that, the signal is converted into a carrier band by the mixer 110 by the signal of the second local oscillator 111 and transmitted from the antenna 112.

【0015】一方、同図(b)において、113はアン
テナ112から送出された信号を入力するアンテナ、1
14はアンテナ113からの復調すべき入力信号と第1
局部発振器115の信号とを混合するミキサである。1
18は直交検波部で、ミキサ114の出力と第2局部発
振器119の信号とを混合するミキサ116i、ミキサ
114の出力と第2局部発振器119の信号をπ/2位
相器117を介した信号とを混合するミキサ116
より構成されている。120a〜dはそれぞれミキサ
16i,116の出力を拡散符号121i,121
を用いて相関をとる相関器、122i,はBPSK遅
延検波部、123はQPSK復号器である。
On the other hand, in FIG. 1B, reference numeral 113 denotes an antenna for inputting a signal transmitted from the antenna 112;
14 is the input signal to be demodulated from the antenna 113 and the first
The mixer mixes the signal of the local oscillator 115. 1
18 is a quadrature detection unit, and the mixer 116i, signal a signal output and the second local oscillator 119 of the mixer 114 via the [pi / 2 phase shifter 117 for mixing the signal of the output and the second local oscillator 119 of the mixer 114 It is constituted by a mixer 116 q mixing. 120a to 120d are mixers 1
16i, 116 outputs a spread code 121i of q, 121 q
, A reference numeral 122i, q denotes a BPSK differential detection unit, and a reference numeral 123 denotes a QPSK decoder.

【0016】上記構成において、同図(b)の受信側で
はミキサ114において中間周波数帯に変換された信号
を直交検波部118によりベースバンド信号に変換す
る。その後データ信号は従来例と同様に120a〜dの
4個の相関器を用いて求められるが、ここでは相関器出
力V1とV3、V2とV4をそれぞれ用いてBPSK遅
延検波を行い(BPSK遅延検波回路122を使用)、
Iデータ列とQデータ列にあたる信号を検波する。この
時周波数オフセットにより、位相が回転するにつれてそ
れぞれの相関器出力が変化するため、相関器の出力は切
り替えるなど(例えばV1とV3)の処理をしながら検
波する事になる。その後、QPSK復号器123を用い
て送信データを復号している。
In the above configuration, the signal converted into the intermediate frequency band by the mixer 114 is converted into a baseband signal by the quadrature detector 118 on the receiving side in FIG. Thereafter, the data signal is obtained by using four correlators 120a to 120d as in the conventional example. Here, BPSK delay detection is performed using the correlator outputs V1 and V3, and V2 and V4, respectively (BPSK delay detection). Circuit 122),
The signals corresponding to the I data stream and the Q data stream are detected. At this time, the output of each correlator changes as the phase rotates due to the frequency offset, so that the output of the correlator is detected while processing such as switching (for example, V1 and V3). After that, the transmission data is decoded using the QPSK decoder 123.

【0017】以上、本実施例では送信データをQPSK
変調のようにして送受信しているが、実際の検波方式は
直交多重化されたDBPSK変調であり、QPSK系に
比較して周波数オフセットに強いなどの利点がある。
As described above, in this embodiment, transmission data is QPSK
Although transmission and reception are performed like modulation, the actual detection method is orthogonally multiplexed DBPSK modulation, which has advantages such as being more resistant to frequency offset than the QPSK system.

【0018】(実施例2)以下、本発明の第2の実施例
について、図面を参照しながら説明する。
(Embodiment 2) Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0019】図2は図1(a)の実施例1と同様のQP
SK変調方式に相当する直接拡散形スペクトラム拡散通
信方式の受信部で、異なる点は周波数オフセット補償回
路を追加した点である。
FIG. 2 shows a QP similar to that of the first embodiment shown in FIG.
The receiving unit of the direct spread type spread spectrum communication system corresponding to the SK modulation system is different in that a frequency offset compensation circuit is added.

【0020】同図では相関器出力に位相回転角検出を行
う位相検出回路124を設け、位相回転角を算出して、
同図(a)ではBPSK遅延検波の際に位相を補償して
から検波する方法であり、同図(b)では第1局部発振
器115の発振周波数を制御し、周波数オフセットの補
償を行うもので、両者ともにより広いオフセット補償を
行う事ができる。
In the figure, a phase detection circuit 124 for detecting the phase rotation angle is provided for the output of the correlator, and the phase rotation angle is calculated.
FIG. 7A shows a method of detecting the phase after compensating the phase at the time of the BPSK delay detection, and FIG. 7B shows a method of controlling the oscillation frequency of the first local oscillator 115 and compensating for the frequency offset. In both cases, wider offset compensation can be performed.

【0021】なお、同図(b)の実施例では第1局部発
振器115を制御したが、第2局部発振器119でも同
様の効果がある事は言うまでもない。
Although the first local oscillator 115 is controlled in the embodiment shown in FIG. 2B, it goes without saying that the second local oscillator 119 has the same effect.

【0022】(実施例3)以下、本発明の第3の実施例
について、図面を参照しながら説明する。
Embodiment 3 Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0023】図3はQPSK変調方式の直接拡散形スペ
クトラム拡散通信方式の送信部と、本発明の方法を用い
た受信部のブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram of a transmitting unit of the direct spread spectrum spread communication system of the QPSK modulation system and a receiving unit using the method of the present invention.

【0024】同図(a)は従来のQPSK変調系での送
信系(図6(a))と同様であるため、説明は省略す
る。
FIG. 6A is the same as the transmission system in the conventional QPSK modulation system (FIG. 6A), and the description is omitted.

【0025】同図(b)は図2(b)と同等の構成であ
り、同図(b)の構成では復号時に、送信でのI/Q信
号へのそれぞれの拡散符号で一旦BPSK検波し、その
出力をQPSK復号している。そして、相関器120か
らの出力で位相検波回路123で位相回転角を検出し、
BPSK検波回路125において周波数オフセット補償
として位相補償を行っている。
FIG. 2B shows a configuration equivalent to that of FIG. 2B. In the configuration of FIG. 2B, BPSK detection is performed once with each spread code to the I / Q signal in transmission at the time of decoding. , Are QPSK decoded. Then, the phase detection circuit 123 detects the phase rotation angle from the output from the correlator 120,
The BPSK detection circuit 125 performs phase compensation as frequency offset compensation.

【0026】また、ここでは図示しないが、実施例2の
様に位相検出回路124の出力信号により第1、または
第2局部発振器115、119の発振周波数を制御し、
周波数オフセットの補償を行っても同様の効果がある事
は言うまでもない。
Although not shown here, the oscillation frequency of the first or second local oscillator 115 or 119 is controlled by the output signal of the phase detection circuit 124 as in the second embodiment.
It goes without saying that the same effect is obtained even when the frequency offset is compensated.

【0027】(実施例4)以下、本発明の第4の実施例
について、図面を参照しながら説明する。
(Embodiment 4) Hereinafter, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0028】図4は周波数オフセット補償の補償方法を
説明する図であり、同図(a)は拡散符号iに対するI
側の相関器出力の位相回転を説明する図、同図(b)は
位相補償を行う場合の復号部のブロック図である。
FIG. 4 is a view for explaining a method of compensating for frequency offset compensation. FIG.
7A and 7B are diagrams for explaining the phase rotation of the correlator output on the side, and FIG. 7B is a block diagram of a decoding unit when performing phase compensation.

【0029】同図(a)では実施例1での相関器120
aとcとの出力V1とV3に対する出力が点Riで示さ
れている。この点のV1軸に対する角度θが周波数オフ
セットがあるときの絶対位相角になる。上記の位相検出
器123はこの角度を検出し、回転量を算出するもので
あるが、この角度がπ/2になったときには出力V1
は”0”になってしまい、他の出力信号を条件により場
合分けして復号しなければならない。そこで、この例で
は対になる相関器の出力信号を加算して復号用信号とす
るものである。
FIG. 3A shows the correlator 120 according to the first embodiment.
The outputs for outputs V1 and V3 of a and c are indicated by points Ri. The angle θ of this point with respect to the V1 axis is the absolute phase angle when there is a frequency offset. The phase detector 123 detects this angle and calculates the amount of rotation. When the angle becomes π / 2, the output V1
Becomes "0", and the other output signals must be decoded in different cases depending on conditions. Thus, in this example, the output signals of the correlators forming a pair are added to form a decoding signal.

【0030】同図(b)は相関器120以下の受信系の
ブロック図であるが、実施例1のBPSK遅延検波部1
22の前に加算器126i,126を設けている点が
異なる。この構成により、特別な場合分けが不要にな
り、受信部のより一層の簡略化が可能になる。
FIG. 2B is a block diagram of a receiving system below the correlator 120. The BPSK differential detector 1 according to the first embodiment is shown in FIG.
22 that are provided adder 126i, 126 q are different before. With this configuration, a special case is not required, and the receiving unit can be further simplified.

【0031】また、図5は当該実施例3の構成をもちい
た場合の特性例である。同図(a)は従来のDQPSK
系での周波数オフセットがない状態、同図(b)は周波
数補正を行った例であるが、本方法を用いるとC/N−
BER特性が従来より上回るとともに、周波数オフセッ
ト補償をしなくても、±15%程度(シンボルレートに
対して)の周波数ズレに対しては1桁近くの改善がなさ
れる事がわかる。また、周波数オフセット補償をした場
合にはシンボルレートの±15%程度までは、BER特
性が平坦に近くなり、本方法の有効性がわかる。以上の
特性例により本実施例での有効さが明らかであるととも
に、受信回路も簡略化する事ができる。
FIG. 5 shows an example of characteristics when the configuration of the third embodiment is used. FIG. 1A shows a conventional DQPSK.
In the state where there is no frequency offset in the system, FIG. 12B shows an example in which frequency correction is performed.
It can be seen that the BER characteristic is higher than that of the related art, and the frequency deviation of about ± 15% (with respect to the symbol rate) is improved by almost one digit even without frequency offset compensation. Also, when frequency offset compensation is performed, the BER characteristic becomes almost flat up to about ± 15% of the symbol rate, which indicates the effectiveness of the present method. The above characteristic examples clearly show the effectiveness of the present embodiment, and the receiving circuit can be simplified.

【0032】以上の実施例では局部発振器を第1、第2
の2個を用いたが、通信システムの状況により、1個に
したり、あるいは増やしたりしても同様の効果がある事
は言うまでもない。
In the above embodiment, the local oscillators are replaced by the first and second local oscillators.
However, it goes without saying that the same effect can be obtained even if the number is increased to one or increased depending on the situation of the communication system.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上のように本発明は、多値位相変調方
式のシンボル毎に符号化されるデータ列を、それぞれ多
値位相変調方式の位相差に応じた位相の異なる搬送波周
波数でDBPSK変調し、合成して送信する構成として
いる。一方、受信側では直交検波後の信号をそれぞれ対
応する相関器出力信号により、BPSK遅延検波または
BPSK検波し、また、それぞれ対応する相関器出力か
ら周波数オフセットによる位相回転角を求めて、受信局
部発振器の周波数を補正したり、復号時にデータの位相
回転をもとに戻してデータの判定を行う事により、周波
数オフセット補償を行う事ができる。さらには位相平面
で回転に対応するためにi、qでの対応する相関値を加
算した信号を用いて復号する手段との組み合わせ構成も
可能である。
As described above, according to the present invention, a data sequence encoded for each symbol of a multi-level phase modulation system is modulated by a DBPSK modulation method using carrier frequencies having different phases according to the phase difference of the multi-level phase modulation system. Then, they are combined and transmitted. On the other hand, on the receiving side, the signal after quadrature detection is subjected to BPSK delay detection or BPSK detection by the corresponding correlator output signal, and the phase rotation angle due to the frequency offset is obtained from the corresponding correlator output to obtain the reception local oscillator. The frequency offset can be compensated by correcting the frequency of the data or by returning the phase rotation of the data at the time of decoding to determine the data. Further, in order to cope with the rotation on the phase plane, a combination with a decoding means using a signal obtained by adding the corresponding correlation values at i and q is also possible.

【0034】本発明は上記構成によって、多値変調方式
を用いた直接スペクトラム拡散通信でのベースバンド系
での復号をBPSK系復号法で信号処理が可能となるた
め、受信部の回路を簡略化する事ができるとともに、周
波数オフセット補償を施す事により、より信頼性の高い
データ通信を行う事を可能とするものである。したがっ
てスペクトラム拡散通信方式の特徴である多重化にも、
特性の向上をもたらすものである。
According to the present invention, the baseband decoding in the direct spread spectrum communication using the multi-level modulation method can be signal-processed by the BPSK decoding method by the above configuration, so that the circuit of the receiving section is simplified. In addition to performing frequency offset compensation, more reliable data communication can be performed. Therefore, multiplexing, which is a feature of spread spectrum communication,
This results in improved characteristics.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(a) 本発明の第1の実施例における多値位
相変調方式に相当する直接拡散形スペクトラム拡散通信
方式の送信回路のブロック結線図 (b) 同受信回路のブロック結線図
FIG. 1A is a block connection diagram of a transmission circuit of a direct spread spectrum spread communication system corresponding to a multi-level phase modulation system according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1B is a block connection diagram of the reception circuit.

【図2】(a) 本発明の第2の実施例における多値位
相変調方式に相当する直接拡散形スペクトラム拡散通信
方式の受信回路のブロック結線図 (b) 同受信回路のブロック結線図
FIG. 2A is a block diagram of a receiving circuit of a direct spread spectrum spread communication system corresponding to a multilevel phase modulation system according to a second embodiment of the present invention; FIG. 2B is a block diagram of the receiving circuit;

【図3】(a) 本発明の第3の実施例における多値位
相変調方式に相当する直接拡散形スペクトラム拡散通信
方式の送信回路のブロック結線図 (b) 同受信回路のブロック結線図
FIG. 3A is a block diagram of a transmission circuit of a direct spread spectrum spread communication system corresponding to a multi-level phase modulation system according to a third embodiment of the present invention. FIG. 3B is a block diagram of the reception circuit.

【図4】(a) 本発明の多値位相変調方式における周
波数オフセット補償の補償方法を説明する概念図 (b) 本発明の第4の実施例における多値位相変調方
式に相当する直接拡散形スペクトラム拡散通信方式の受
信回路のブロック結線図
FIG. 4A is a conceptual diagram illustrating a method of compensating for frequency offset compensation in a multi-level phase modulation system of the present invention. FIG. 4B is a direct spread type corresponding to the multi-level phase modulation system in a fourth embodiment of the present invention. Block connection diagram of receiver circuit for spread spectrum communication

【図5】(a) 同実施例におけるC/N−BER特性
を表す図 (b) 同実施例における周波数オフセット特性を表す
5A is a diagram showing a C / N-BER characteristic in the embodiment; FIG. 5B is a diagram showing a frequency offset characteristic in the embodiment;

【図6】(a) 従来のQPSK変調方式を用いた直接
拡散形スペクトラム拡散通信方式の送信回路のブロック
結線図 (b) 同受信回路のブロック結線図
6A is a block connection diagram of a transmission circuit of a direct spread spectrum spread communication system using a conventional QPSK modulation system, and FIG. 6B is a block connection diagram of the same reception circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 QPSK符号器 103 modulo2の乗算器 104、121 拡散符号発生器 105、110、114、116 ミキサ 106、117 π/2位相器 107 送信側第1局部発振器 108 加算器 109 直交変調部 111 送信側第2局部発振器 112、113 アンテナ 115 受信側第1局部発振器 119 受信側第2局部発振器 118 直交検波部 120 相関器 122 BPSK遅延検波回路 123 QPSK復号器 124 位相検出回路 125 BPSK検波回路 126 加算器 701 位相検出回路 702 QPSKデータ復号器 Reference Signs List 101 QPSK encoder 103 Multiplier of modulo 2 104, 121 Spreading code generator 105, 110, 114, 116 Mixer 106, 117 π / 2 phase shifter 107 Transmitter first local oscillator 108 Adder 109 Quadrature modulator 111 Transmitter 111 2 local oscillators 112, 113 Antenna 115 Receiving first local oscillator 119 Receiving second local oscillator 118 Quadrature detector 120 Correlator 122 BPSK delay detector 123 QPSK decoder 124 Phase detector 125 BPSK detector 126 Adder 701 Phase Detection circuit 702 QPSK data decoder

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−114894(JP,A) 米国特許5103459(US,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04J 13/00────────────────────────────────────────────────── (5) References JP-A-5-114894 (JP, A) US Patent 5,103,459 (US, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H04J 13 / 00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 送信側では、入力信号を同相成分と直交
成分との2つのシンボル毎のデータ列に変換して出力す
る符号器と、前記同相成分のデータ列を差動化する第1
の差動符号器と、前記直交成分のデータ列を差動化する
第2の差動符号器と、前記第1の差動符号器の出力を拡
散する第1の拡散信号を出力する第1の拡散符号発生器
と、前記第2の差動符号器の出力を拡散する第2の拡散
信号を出力する第2の拡散符号発生器と、前記第1の差
動符号器の出力と前記第1の拡散符号発生器の出力とを
混合する第1の乗算器と、前記第2の差動符号器の出力
と前記第2の拡散符号発生器の出力とを混合する第2の
乗算器と、前記第1の乗算器の出力と前記第2の乗算器
の出力とを入力して直交変調を行う直交変調部と、前記
直交変調部の出力と第1の局部発信信号とを入力して送
信信号を生成する第1のミキサと、送信信号を出力する
送信アンテナとを用い、受信側では、前記送信信号を受
信するして受信信号を生成する受信アンテナと、前記受
信信号と第2の局部発信信号とを入力して中間周波数信
号を出力する第2のミキサと、前記中間周波数信号を入
力して同相成分と直交成分との2つのベースバンド信号
を出力する直交検波部と、前記第1の拡散信号と同じ拡
散符号を持つ第3の拡散信号を出力する第3の拡散符号
発生器と、前記第2の拡散信号と同じ拡散符号を持つ第
4の拡散信号を出力する第4の拡散符号発生器と、前記
同相成分のベースバンド信号と第3の拡散信号とを入力
して第1の相関値を出力する第1の相関器と、前記同相
成分のベースバンド信号と第4の拡散信号とを入力して
第2の相関値を出力する第2の相関器と、前記直交成分
のベースバンド信号と第3の拡散信号とを入力して第3
の相関値を出力する第3の相関器と、前記直交成分のベ
ースバンド信号と第4の拡散信号とを入力して第4の相
関値を出力する第4の相関器と、前記第1の相関値と前
記第3の相関値とを入力してBPSK遅延検波する第1
のBPSK遅延検波部と、前記第2の相関値と前記第4
の相関値とを入力してBPSK遅延検波する第4のBP
SK遅延検波部と、前記第1のBPSK遅延検波部の出
力と前記第2のBPSK遅延検波部の出力とを入力して
データ復号を行う復号器とを用いることにより、直接拡
散型のスペクトラム拡散通信を行うことを特徴とする
値位相変復調方式。
At the transmitting side, an input signal is in quadrature with an in-phase component.
And convert it to a data string for each two symbols
And a first encoder that differentiates the data stream of the in-phase component.
And a differential encoder for differentiating the data stream of the orthogonal component
The second differential encoder and the output of the first differential encoder are expanded.
A first spreading code generator for outputting a first spreading signal to be scattered
And a second spreading means for spreading the output of the second differential encoder
A second spreading code generator for outputting a signal;
The output of the dynamic encoder and the output of the first spreading code generator
A first multiplier for mixing and an output of the second differential encoder
And a second signal for mixing the output of the second spreading code generator
A multiplier, an output of the first multiplier, and the second multiplier
The quadrature modulation section that performs quadrature modulation by inputting the output of
The output of the quadrature modulator and the first local transmission signal are input and transmitted.
A first mixer for generating a transmission signal and outputting a transmission signal
The receiving side receives the transmission signal using a transmitting antenna.
A receiving antenna for receiving and generating a received signal;
Signal and the second local transmission signal to input the intermediate frequency signal.
And a second mixer for outputting the intermediate frequency signal.
Two baseband signals of in-phase component and quadrature component
And a quadrature detector for outputting the same spread signal as the first spread signal.
A third spreading code for outputting a third spreading signal having a spreading code
A generator and a second signal having the same spreading code as the second spreading signal.
A fourth spreading code generator that outputs a fourth spreading signal;
Input of baseband signal of in-phase component and third spread signal
A first correlator for outputting a first correlation value,
Input the baseband signal of the component and the fourth spread signal
A second correlator for outputting a second correlation value;
Input of the baseband signal and the third spread signal
A third correlator that outputs a correlation value of
Input the baseband signal and the fourth spread signal to form a fourth phase signal.
A fourth correlator that outputs a correlation value;
The third correlation value is input and the first BPSK differential detection is performed.
BPSK differential detection unit, the second correlation value and the fourth
BPSK delay detection by inputting the correlation value of
An SK delay detector and an output of the first BPSK delay detector;
And input the output of the second BPSK differential detection unit
By using a decoder that decodes data,
A multi-level phase modulation / demodulation method characterized by performing scatter-type spread spectrum communication .
【請求項2】 更に受信部において、第1の相関値と第
3の相関値とを入力して位相回転量を検出する位相検出
部を有し、前記位相回転量を用いて第2の局部発信信号
の補償を行うか、あるいは前記位相回転量を第1及び第
2のBPSK遅延検波部に入力してそれぞれの成分につ
いてBPSK遅延検波時に補償を行うことにより、直接
拡散型のスペクトラム拡散通信を行うことを特徴とする
請求項1記載の多値位相変復調方式。
2. The receiving section further comprising a first correlation value and a second correlation value.
Phase detection that detects the amount of phase rotation by inputting the correlation value of 3
A second local oscillation signal using the phase rotation amount.
Or the phase rotation amount is changed between the first and second
2 to the BPSK differential detection unit
And perform compensation at the time of BPSK differential detection,
Features spread-spectrum spread-spectrum communication
The multi-level phase modulation / demodulation method according to claim 1 .
【請求項3】 送信側では、入力信号を同相成分と直交
成分との2つのシンボル毎のデータ列に変換して出力す
る符号器と、前記同相成分のデータ列を拡散する第1の
拡散信号を出力する第1の拡散符号発生器と、前記直交
成分のデータ列を拡散する第2の拡散信号を出力する第
2の拡散符号発生器と、前記同相成分のデータ列と前記
第1の拡散符号発生器の出力とを混合する第1の乗算器
と、前記直交成分のデータ列と前記第2の拡散符号発生
器の出力とを混合する第2の乗算器と、前記第1の乗算
器の出力と前記第2の乗算器の出力とを入力して直交変
調を行う直交変調部と、前記直交変調部の出力と第1の
局部発信信号とを入力して送信信号を生成する第1のミ
キサと、送信信号を出力する送信アンテナとを用い、受
信側では、前記送信信号を受信するして受信信号を生成
する受信アンテナと、前記受信信号と第2の局部発信信
号とを入力して中間周波数信号を出力する第2のミキサ
と、前記中間周波数信号を入力して同相成分と直交成分
との2つのベースバンド信号を出力する直交検波部と、
前記第1の拡散信号と同じ拡散符号を持つ第3の拡散信
号を出力する第3の拡散符号発生器と、前記第2の拡散
信号と同じ拡散符号を持つ第4の拡散信号を出力する第
4の拡散符号発生器と、前記同相成分のベースバンド信
号と第3の拡散信号とを入力して第1の相関値を出力す
る第1の相関器と、前記同相成分のベースバンド信号と
第4の拡散信号とを入力して第2の相関値を出力する第
2の相関器と、前記直交成分のベースバンド信号と第3
の拡散信号とを入力して第3の相関値を出力する第3の
相関器と、前記直交成分のベースバンド信号と第4の拡
散信号とを入力して第4の相関値を出力する第4の相関
器と、前記第1の相関値と前記第3の相関値とを入力し
てBPSK検波する第1のBPSK検波部と、前記第2
の相関値と前記第4の相関値とを入力してBPSK検波
する第4のBPSK検波部と、前記第1のBPSK検波
部の 出力と前記第2のBPSK検波部の出力とを入力し
てデータ復号を行う復号器と、第1の相関値と第3の相
関値とを入力して位相回転量を検出する位相検出部とを
用い、受信部において、前記位相回転量を用いて第2の
局部発信信号を補償を行うか、あるいは前記位相回転量
を第1及び第2のBPSK検波部に入力してそれぞれの
成分についてBPSK検波時に補償を行うことにより、
直接拡散型のスペクトラム拡散通信を行うことを特徴と
する多値位相変復調方式。
3. The transmitting side converts an input signal into an in-phase component and a quadrature signal.
And convert it to a data string for each two symbols
A first encoder for spreading the data stream of the in-phase component
A first spreading code generator for outputting a spreading signal;
A second signal for outputting a second spread signal for spreading the component data sequence
2, a spreading code generator, a data string of the in-phase component,
A first multiplier for mixing with an output of a first spreading code generator
And the orthogonal component data sequence and the second spreading code generation.
A second multiplier for mixing the output of the multiplier and the first multiplier
The output of the multiplier and the output of the second multiplier
A quadrature modulation section for performing modulation, and an output of the quadrature modulation section and a first
A first transmitter for receiving a local transmission signal and generating a transmission signal;
And a transmitting antenna for outputting a transmitting signal.
The receiving side receives the transmission signal and generates a reception signal
Receiving antenna, said received signal and a second local transmitted signal
Second mixer for inputting a signal and outputting an intermediate frequency signal
And the in-phase component and the quadrature component
A quadrature detection unit that outputs two baseband signals:
A third spreading signal having the same spreading code as the first spreading signal;
A third spreading code generator for outputting a second spreading code;
Output a fourth spread signal having the same spreading code as the signal
4 and a baseband signal of the in-phase component.
Signal and the third spread signal are input and a first correlation value is output.
A first correlator, and a baseband signal of the in-phase component.
A fourth spreading signal is input and a second correlation value is output;
2 correlator, the baseband signal of the quadrature component and a third
And outputs the third correlation value
A correlator, a baseband signal of the quadrature component and a fourth extension
A fourth correlation for inputting a scattered signal and outputting a fourth correlation value
Inputting the first correlation value and the third correlation value
A first BPSK detector for detecting BPSK by
BPSK detection by inputting the correlation value of
A fourth BPSK detector for performing the first BPSK detection
And the output of the second BPSK detector
A decoder for performing data decoding by using a first correlation value and a third phase
And a phase detector that detects the amount of phase rotation by inputting
And the receiving unit uses the phase rotation amount to perform a second
Compensating for the local signal or the phase rotation
To the first and second BPSK detectors,
By compensating the components at the time of BPSK detection,
It features direct spread spectrum spread communication.
Multi-level phase modulation and demodulation system to be.
【請求項4】 受信部において、更に、第1の相関値と
第3の相関値との和を求めて第1の和信号を出力する第
1の加算器と、第2の相関値と第4の相関値との和を求
めて第2の和信号を出力する第2の加算器とを有し、前
記第1と前記第3の相関値を入力する代わりに前記第1
の和信号を第1のBPSK遅延検波部に入力し且つ前記
第2と前記第4の相関値を入力する代わりに前記第2の
和信号を第2のBPSK遅延検波部に入力するか、また
は、前記第1と前記第3の相関値を入力する代わりに前
記第1の和信号を第1のBPSK検波部に入力し且つ前
記第2と前記第4の相関値を入力する代わりに前記第2
の和信号を第2のBPSK検波部に入力することによ
り、直接拡散型のスペクトラム拡散通信を行うことを特
徴とする請求項1から3のいずれかに記載の多値位相変
復調方式。
4. A receiving unit, further comprising: a first correlation value;
The third sum for obtaining the sum with the third correlation value and outputting the first sum signal
1 and the sum of the second correlation value and the fourth correlation value is calculated.
And a second adder for outputting a second sum signal.
Instead of inputting the first and third correlation values, the first
Is input to a first BPSK differential detection unit and
Instead of entering the second and fourth correlation values, the second
Whether the sum signal is input to the second BPSK delay detector,
Instead of entering the first and third correlation values,
The first sum signal is input to a first BPSK detector and
Instead of inputting the second and fourth correlation values, the second
Is input to the second BPSK detector.
To perform direct spread-spectrum spread spectrum communication.
4. The multi-level phase modulation / demodulation method according to claim 1, wherein:
JP19216793A 1993-02-17 1993-08-03 Multi-level phase modulation / demodulation method Expired - Fee Related JP2786391B2 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19216793A JP2786391B2 (en) 1993-08-03 1993-08-03 Multi-level phase modulation / demodulation method
US08/197,592 US5488629A (en) 1993-02-17 1994-02-17 Signal processing circuit for spread spectrum communications
US08/551,111 US5610939A (en) 1993-02-17 1995-10-31 Signal processing circuit for spread spectrum communications
US08/775,763 US5881099A (en) 1993-02-17 1996-12-31 Signal processing circuit for spread spectrum communications

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19216793A JP2786391B2 (en) 1993-08-03 1993-08-03 Multi-level phase modulation / demodulation method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0746153A JPH0746153A (en) 1995-02-14
JP2786391B2 true JP2786391B2 (en) 1998-08-13

Family

ID=16286804

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP19216793A Expired - Fee Related JP2786391B2 (en) 1993-02-17 1993-08-03 Multi-level phase modulation / demodulation method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2786391B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3000037B2 (en) * 1995-09-08 2000-01-17 エヌ・ティ・ティ移動通信網株式会社 Communication method and apparatus for the communication method
JP3373755B2 (en) * 1997-04-09 2003-02-04 株式会社鷹山 Complex despreading processor
JP3839569B2 (en) * 1997-11-05 2006-11-01 株式会社日立国際電気 Unique word detection method
US6745533B2 (en) 2001-07-31 2004-06-08 Tokyo Electric Power Company, Inc. Building and construction method therefor

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0746153A (en) 1995-02-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5488629A (en) Signal processing circuit for spread spectrum communications
US5625639A (en) Spread spectrum method for transmitting an information signal as a radio signal at a high speed
KR960032921A (en) Data signal transmitting and receiving apparatus and method thereof
JPH07170210A (en) Spread spectrum modulating/demodulating method and modem using the same
JPH02299344A (en) Polyphase psk demodulator
JP3316744B2 (en) AFC circuit, receiver having the same, and automatic frequency control communication system
JP2006254443A (en) Wideband-dcsk modulation method, transmitting apparatus thereof, wideband-dcsk demodulation method, and receiving apparatus thereof
JP2888102B2 (en) Transmitter and receiver for time diversity communication device, and time diversity communication device
US6320842B1 (en) Spread spectrum communication apparatus
JP2786391B2 (en) Multi-level phase modulation / demodulation method
JPH09223983A (en) Transmitter and receiver for spread spectrum communication
JPH07202751A (en) Spread spectrum transmission method and spread spectrum transmitter
AU731683B2 (en) Diversity apparatus with improved ability of reproducing carrier wave in synchronous detection
US8335288B2 (en) Communication method, system, transmitter, and receiver
JPH07143025A (en) Spread spectrum communication equipment
JP3388212B2 (en) Spread spectrum communication equipment
JPH06343068A (en) Spread spectrum communications system
JPH03101534A (en) Receiver for direct spread spectrum communication system
JP3282160B2 (en) Spread spectrum transceiver
JP3632412B2 (en) Spread spectrum communication system and spread spectrum communication method
KR0167098B1 (en) Direct sequence communication apparatus by using opqsk form
JPH09284176A (en) Spread spectrum transmitter and receiver
JP3245048B2 (en) Spread spectrum communication equipment
JP2778398B2 (en) Digital correlator
JP2601206B2 (en) Spread spectrum communication system and receiving apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees