JP2787793B2 - Spread spectrum communication system - Google Patents
Spread spectrum communication systemInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、スペクトラム拡散通信
用送信機とスペクトラム拡散通信用受信機とを備えたス
ペクトラム拡散通信システムに関するものである。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a spread spectrum communications
Equipped with a transmitter for transmission and a receiver for spread spectrum communication.
The present invention relates to a spread spectrum communication system .
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、データ伝送時におけるデータ誤り
の対策として、受信できなかったデータを再送したり、
再送が困難な場合はデータの誤り検出用のデータや、誤
り訂正のデータを元のデータに付加して冗長度を持たせ
る等の方法を取り、データの信頼性を上げている。2. Description of the Related Art Conventionally, as a countermeasure against a data error during data transmission, data that could not be received is retransmitted,
When retransmission is difficult, a method of adding data for error detection of data or error correction data to the original data to have redundancy is used to improve data reliability.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら再送を行
うには1回分の送信時間がまるまる無駄になってしまう
ので、高速応答が必要なシステムには適さず、また再送
を要求する機能をシステムに盛り込むとシステムが複雑
になってしまう。また、誤り検出、誤り訂正を行うにし
ても、長時間にわたるバーストノイズに対しては余り効
果が期待できず、これはスペクトラム拡散通信を使用す
ればかなり補えるが、完全には対応しきれないという課
題を有していた。However, since retransmission requires a single transmission time, it is not suitable for a system requiring a high-speed response, and a function for requesting retransmission is incorporated in the system. And the system becomes complicated. In addition, even if error detection and error correction are performed, little effect can be expected for burst noise over a long period of time. Had issues.
【0004】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
もので、スペクトラム拡散通信が本来持っている耐ノイ
ズ性の優れた性質を有するだけでなく、符号分割による
多重化可能のメリットを生かし、再送を行わなくても再
送したと同様な伝送を行うようにしたものである。[0004] The present invention has been made in view of such a situation, and not only has excellent noise resistance properties inherent to spread spectrum communication, but also takes advantage of multiplexing by code division. even without retransmission is so also to perform the same transmission as the retransmission.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために、本発明は、スぺクトラム拡散通信用送信機と
スペクトラム拡散通信用受信機とを備えたスペクトラム
拡散通信システムにおいて、スペクトラム拡散通信用送
信機に、データを第1の疑似ランダム符号でスペクトラ
ム拡散する第1のスペクトラム拡散回路と、第1の疑似
ランダム符号に 対して相関の小さな第2の疑似ランダム
符号で前記データをスペクトラム拡散する第2のスペク
トラム拡散回路と、第1のスペクトラム拡散回路に供給
されるデータの供給タイミングに対して第2のスペクト
ラム拡散回路へのデータの供給タイミングを僅かに遅ら
せるデータ遅延回路と、第1および第2のスペクトラム
拡散回路でスペクトラム拡散された信号を合成する合成
回路と、この合成回路によって合成された信号を送信す
る送信アンテナとを設け、スペクトラム拡散通信用受信
機に、スペクトラム拡散通信用送信機からの送信信号を
受信する受信アンテナと、送信機側に用いられたと同じ
第1および第2の疑似ランダム符号を発生する第1の疑
似ランダム符号発生回路および第2の疑似ランダム符号
発生回路と、この第1および第2の疑似ランダム符号発
生回路で発生した疑似ランダム符号に基づいて受信アン
テナでの受信信号の復調を行う第1のスペクトラム拡散
復調回路および第2のスペクトラム拡散復調回路と、こ
の第1および第2のスペクトラム拡散復調回路の出力信
号のうち送信側で遅延されたデータと遅延されないデー
タに基づいてデータ信号を再生するデータ再生回路とを
設けたものである。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve such a problem, the present invention provides a transmitter for spread spectrum communication.
Spectrum provided with a receiver for spread spectrum communication
In a spread communication system, transmission for spread spectrum communication is performed.
Transmit the data to the transmitter using the first pseudo-random code
A first spread-spectrum circuit for spread-spectrum, and a first pseudo-spread circuit.
Small second pseudo-random correlation for the random code
A second spectrum for spreading the data with a code
Supply to tram spreader and first spread spectrum circuit
The second spectrum with respect to the data supply timing
Slightly delays the data supply timing to the ram diffusion circuit.
Data delay circuit and first and second spectra
Combining to combine signals spread spectrum by spread circuit
Circuit and the signal synthesized by the synthesis circuit.
Transmission antenna for receiving signals for spread spectrum communication.
Signal from the transmitter for spread spectrum communication.
The receiving antenna to receive and the same as used on the transmitter side
A first pseudo code for generating first and second pseudo random codes
Pseudo random code generation circuit and second pseudo random code
A generating circuit and the first and second pseudo-random code generators;
Based on the pseudo-random code generated in the raw circuit,
First spread spectrum demodulating received signal at tenor
A demodulation circuit and a second spread spectrum demodulation circuit;
Output signals of the first and second spread spectrum demodulation circuits of FIG.
Data that was delayed by the sender and data that was not
A data reproduction circuit for reproducing the data signal based on the data
It is provided .
【0006】[0006]
【作用】この発明によれば、データが第1の疑似ランダ
ム符号によってスペクドラム拡散変調され、また、これ
よりも僅かに遅れて上記データが第1の疑似ランダム符
号に対して相関の小さな第2の疑似ランダム符号によっ
てスペクトラム拡散変調され、このスペクトラム拡散変
調された両信号が合成されて送信される。そして、この
送信されてくる信号が第1の疑似テンダム符号に基づい
て復調され、また第2の擬似ランダム符号に基づいて復
調され、この復調された信号のうち送信側で遅延された
データと遅延されないデータに基づいてデータが再生さ
れる。 According to the invention, data is stored in the first pseudo-lander.
Spread-spectrum modulation by
Slightly later than the first pseudo-random code
The second pseudo-random code with a small correlation to the
Spread-spectrum modulation, and this spread-spectrum modulation
The adjusted signals are combined and transmitted. And this
The transmitted signal is based on the first pseudo-Tendum code
And demodulated based on the second pseudo-random code.
The demodulated signal was delayed at the transmitter
Data is played back based on data and undelayed data.
It is.
【0007】[0007]
【実施例】図1は本発明に係るのスペクトラム拡散通信
用送信機の一実施例を示すブロック図であり、例えば移
動中の移動体で検出した温度,湿度,風速,気圧等の測
定データを図1に示す送信機を介して送信するようにな
っている。メモリ1はこれらのデータが図示しないセン
サによって測定されたセンサ信号および、各送信機 固有
の識別データが格納されており、そこから読み出された
データはデータ遅延回路2を介して遅延される。データ
遅延回路の意義等については後述する。 1 shows a spread spectrum communication according to the present invention.
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a transmitter for use in the present invention.
Measurement of temperature, humidity, wind speed, air pressure, etc. detected by a moving object
Fixed data is transmitted via the transmitter shown in FIG.
ing. The memory 1 stores these data in a sensor (not shown).
Sensor signal and measured by Sa, the transmitter-specific
Identification data is stored and read from there.
The data is delayed via the data delay circuit 2. data
The significance of the delay circuit will be described later.
【0008】全周波数帯域にわたるノイズが発生した場
合、または疑似ランダム符号の1周期以上にわたるバー
ストノイズが発生した場合、送信データの時間的な遅れ
を含めて送信することで耐ノイズ性のある通信を行うこ
とができ、データ遅延回路2はこのための遅延を行って
いる。 When noise over the entire frequency band occurs
Or a bar over one or more periods of the pseudo-random code
When the noise occurs, the time delay of the transmission data
The communication with noise resistance can be performed by transmitting
And the data delay circuit 2 performs a delay for this
I have.
【0009】データ遅延回路2は例えば図2に示すよう
に複数のDラッチ2a〜2cがカスケードに接続されて
おり、図3(a)に示す信号が供給されると、図3
(b)に示すように遅延され、この例では2ビット遅延
させている。双方の信号は同期しているように見える
が、受信側で別個に同期をとるので、図3(a)(b)
の信号同期は必要ない。 The data delay circuit 2 is, for example, as shown in FIG.
A plurality of D latches 2a to 2c are connected in cascade
When the signal shown in FIG. 3A is supplied,
(B), which in this example is a 2-bit delay
Let me. Both signals appear to be synchronized
Are separately synchronized on the receiving side, so that FIGS. 3 (a) and 3 (b)
No signal synchronization is required.
【0010】データ遅延回路2の出力信号はスペクトラ
ム変調回路(以下、SS変調回路と称する)3に供給さ
れ、疑似ランダム符号発生回路4から供給される疑似ラ
ンダム符号によってスペクトラム拡散される。そして、
基準搬送波発生回路5によって発生した搬送波によって
ベースバンド変調回路6によってベースバンド変調され
る。 The output signal of the data delay circuit 2 is a spectrum signal.
To a modulation circuit (hereinafter referred to as an SS modulation circuit) 3.
The pseudo random code supplied from the pseudo random code generation circuit 4.
The spectrum is spread by the random code. And
With the carrier generated by the reference carrier generation circuit 5
Baseband modulated by the baseband modulation circuit 6
You.
【0011】一方、メモリ1から読み出された信号はス
ペクトラム変調回路7にも供給されており、そこで疑似
ランダム符号発生回路8で発生した疑似ランダム符号に
よってスペクトラム拡散変調される。そして基準搬送波
発生回路5で発生した搬送波によってベースバンド変調
回路9によってベースバンド変調され、ベースバンド変
調回路6、9によってベースバンド変調された信号はミ
キサ回路10によって混合され、アンテナ11から送信
される。 On the other hand, the signal read from the memory 1 is
It is also supplied to the spectrum modulation circuit 7, where
The pseudo-random code generated by the random code generation circuit 8
Therefore, spread spectrum modulation is performed. And the reference carrier
Baseband modulation by carrier generated by generation circuit 5
The baseband modulation is performed by the circuit 9 and the baseband modulation is performed.
The signals subjected to baseband modulation by the adjustment circuits 6 and 9 are mixed.
Mixed by the mixer circuit 10 and transmitted from the antenna 11
Is done.
【0012】ただし、疑似ランダム符号発生回路8で発
生した疑似ランダム符号は疑似ランダム符号発生回路4
で発生した疑似ランダム符号とは相関関係が十分に低く
設定 されている。すなわち符号分割において、問題とさ
れる相関関係については、同じ送信機内で符号を使い分
けるので、あらかじめ相関関係の少ない符号系列を選択
的に使用すれば良い。 However, it is generated by the pseudo random code generation circuit 8.
The generated pseudo random code is generated by a pseudo random code generation circuit 4.
Correlation is low enough with the pseudo-random code generated in
Is set . In other words, there is a problem in code division.
The correlations used in the same transmitter
Select a code sequence with low correlation in advance
It is good to use it.
【0013】ここで用いられる疑似ランダム符号は簡単
なものはシフトレジスタ出力を帰還させたM系列の符
号、あるいは送信機が複数存在する場合はその相互相関
の低さからゴールド符号等が使用されるが、疑似ランダ
ム符号の種別には制限はない。疑似ランダム符号発生回
路4の一例は図4に示すように、Dラッチ4a〜4eお
よびEOR回路4fから構成される。疑似ランダム符号
発生回路8は異なるパターンの符号系列が必要となる
が、その時には帰還の位置を変えることで実現すること
もできまた、シフトレジスタの段数を変えることでも実
現できる。ここで重要なのは双方の回路で発生した疑似
ランダム符号が受信時に区別できるように双方の疑似ラ
ンダム符号の相関関係が十分に低いものを使用しておく
ことである。 The pseudo-random code used here is simple
Is the M-sequence code obtained by feeding back the output of the shift register.
Signal or cross-correlation if there are multiple transmitters
Gold code etc. are used because of the low
There is no restriction on the type of the system code. Number of pseudo random code occurrences
As shown in FIG. 4, an example of the road 4 includes D latches 4a to 4e and
And an EOR circuit 4f. Pseudo-random code
The generation circuit 8 requires code sequences of different patterns
But at that time, it is realized by changing the position of the return
It can also be implemented by changing the number of shift register stages.
Can appear. What is important here is the pseudo
Both pseudo codes are used so that the random code can be distinguished at the time of reception.
Use a sufficiently low correlation of random codes
That is.
【0014】スペクトラム拡散変調回路3、7は2相の
位相変調の場合、EOR回路1つで構成できる。データ
が疑似ランダム符号によって変調される状態を図5に示
す。ただし、図5では簡単のためデータの1ビットの期
間と疑似ランダム符号は1周期の期間が一致するものと
しているが、実際のものはこのようになっでいる必要は
ない。また、図5は簡単な例を示したものであり、図4
によって発生した疑似ランダム符号で変調したものでも
なく、ランダム性を保障されたものでもなく、単に一例
を示したものである。 送信機の構成としてはスペクトラ
ム変調する前にベースバンド変調しても結果的には同じ
ことなので、その時の例を図6に示す。 The spread spectrum modulation circuits 3 and 7 are two-phase
In the case of phase modulation, it can be configured with one EOR circuit. data
Fig. 5 shows the state where is modulated by a pseudo-random code.
You. However, FIG.
The interval and the pseudo-random code have the same period of one cycle.
But the real thing does not have to look like this
Absent. FIG. 5 shows a simple example, and FIG.
Modulated by a pseudo-random code generated by
No, not guaranteed randomness, just an example
It is shown. The transmitter configuration is Spectra
Baseband modulation before system modulation results in the same
FIG. 6 shows an example at that time.
【0015】図7はスペクトラム拡散通信用受信機の構
成を示すブロック図であり、受信アンテナ21で受信さ
れた信号は疑似ランダム符号発生回路22、23によっ
て発生した疑似ランダム符号によってSS復調回路2
4、25で復調される。 FIG . 7 shows the structure of a receiver for spread spectrum communication.
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of
The resulting signal is generated by the pseudo random code generation circuits 22 and 23.
Demodulation circuit 2
Demodulated at 4 and 25.
【0016】ここで、疑似ランダム符号発生回路22は
送信側の疑似ランダム符号発生回路 4と同じ疑似ランダ
ム符号を発生し、疑似ランダム符号発生回路23は送信
側の疑似ランダム符号発生回路8と同じ疑似ランダム符
号を発生するようになっている。そしてSS復調回路2
4、25の復調出力はベースバンド復調回路26、27
でベースバンド信号に復調され、データ再生回路28で
データに再生される。 Here, the pseudo random code generation circuit 22
The same pseudo-lander as the pseudo -random code generation circuit 4 on the transmission side
A pseudo random code generation circuit 23 generates
Pseudo-random code which is the same as the pseudo-random code generation circuit 8 on the side
Issue. And SS demodulation circuit 2
The demodulated outputs of the baseband demodulation circuits 4 and 25 are used as baseband demodulation circuits 26 and 27
Is demodulated into a baseband signal at
Played back to data.
【0017】スペクトラム拡散通信を行う上で疑似ラン
ダム符号を用いる理由はそのランダム性によって生じる
スペクトラムの拡散もあるが、鋭い自己相関のピークを
示すことも挙げられる。この自己相関の鋭さによって復
調時にそのピークの符号でデータの極性1、0を判別で
きる。ここで用いた疑似ランダム符号の相互相関は低
く、それでいて自己相関は大きい符号を用いるために、
それぞれのSS復調回路では図8のような出力が得られ
る。(a)は疑似ランダム符号発生回路23によって復
調された波形であり、(b)は疑似ランダム符号発生回
路22によって復調された波形である。 In performing spread spectrum communication, a pseudo run is performed.
The reason for using dumb codes arises from their randomness
There is also spread spectrum, but sharp autocorrelation peaks
To show. The sharpness of this autocorrelation makes
During tuning, the sign of the peak can be used to determine the polarity of data 1 or 0.
Wear. The cross-correlation of the pseudo-random code used here is low
And the autocorrelation uses a large code,
In each SS demodulation circuit, the output shown in Fig. 8 is obtained.
You. (A) is restored by the pseudo random code generation circuit 23.
(B) is a pseudo-random code generation number.
This is a waveform demodulated by the path 22.
【0018】これを図3と比べてみると、データが1の
時に正のピークが出力され、0の時に負のピークが出力
されている。更に、(a)と(b)では送信機で作られ
た時間遅れをもってピークが発生する。また、疑似ラン
ダム符号間の相関は低いものを選んで使用しているの
で、同時刻における(a)のピークと(b)のピークと
は互いに関係がなく、正負の極性が一致している部分が
あってもそれは偶然一致したものである。 When this is compared with FIG. 3, the data is 1
A positive peak is output at the time, and a negative peak is output at 0
Have been. Further, in (a) and (b), the
A peak occurs with a time delay. Also, pseudo run
The correlation between dumb codes is low.
Then, the peak of (a) and the peak of (b) at the same time
Are irrelevant to each other, and
Even so, it happened to coincide.
【0019】このような復調器は良く知られているマッ
チドフィルタタイプのもの、特にデジタル・マッチドフ
ィルタで容易に実現可能である。図8のうち、斜線部分
に強いバーストノイズが生じている。このために(a)
でも(b)でも相関のピークがかき消されてしまってい
る。しかし、本発明の効果によりノイズにより受信でき
なかった部分のデータの再生はαおよびβの部分のピー
クを参照することで可能になる。 Such a demodulator is well known in the art.
Type, especially digital matched filters
It can be easily realized with filters. The hatched part in FIG.
Strong burst noise. For this, (a)
However, even in (b), the peak of the correlation was erased.
You. However, due to the effect of the present invention, it is possible to receive
The reproduction of the data of the part that was not
This is made possible by referring to the
【0020】本発明によって実際にデータを再送するよ
りもはるかに短時間でデータの再送 と同程度の信頼性が
得られる。もちろん従来ある技術の誤り検出・訂正とを
組み合わせて信頼性の更なる向上を図ることも可能であ
る。また、ノイズの性質によっては第1の疑似ランダム
符号に大きく彫響するが、第2の疑似ランダム符号には
さほど劣化を与えない場合が考えられる。このような場
合にはデータ再生回路において第2の疑似ランダム符号
での復調データを基にデータの再生を行うことが可能に
なる。このような場合は送信データそのものに時間遅れ
を含めない場合でも十分復調可能である。 According to the present invention, data is actually retransmitted.
A short period of time in the retransmission the same degree of reliability of the data to Rimoharuka is
can get. Of course, the error detection and correction of the existing technology
It is possible to further improve reliability by combining
You. Also, depending on the nature of the noise, the first pseudo random
Significantly echoes the code, but the second pseudo-random code
It is conceivable that deterioration does not occur so much. Such a place
If the second pseudo random code is
Data can be reproduced based on demodulated data at
Become. In such cases, the transmission data itself is delayed
Can be sufficiently demodulated even when the symbol is not included.
【0021】次にデータ遅延回路2について詳述する。
スペクトラム拡散通信は広範囲の周波数帯を使用するの
で、特定周波数に強く影響するノイズに対しては耐ノイ
ズ性が非常に強力である。 Next, the data delay circuit 2 will be described in detail.
Spread spectrum communication uses a wide range of frequency bands
Noise immunity to noise that strongly affects specific frequencies.
Is very powerful.
【0022】スペクトラム拡散通信は送信する周波数帯
域をデータ速度よりも高速の疑似ランダム符号で変調す
ることによって送信データを広範囲の周波数成分に拡散
し、このことで耐ノイズ性を得ることができる。これは
特定の周波数に強いノイズが加わっても、他のスペクト
ラムに分散された情報を復調器によって、いわゆるかき
集める処理を行うことができるからである。この処理は
通常、スペクトラム復調よ呼ばれ、具体的にはマッチド
フィルタなどにより通信機で変調された疑似ランダム信
号により自己相関を取ることになる。すなわち、図8に
示すような出力波形を作る処理である。 In the spread spectrum communication, a frequency band to be transmitted is used.
Area with a pseudo-random code faster than the data rate
Spreads the transmitted data over a wide range of frequency components
In this way, noise resistance can be obtained. this is
Even if strong noise is added to a specific frequency, other spectrum
The information dispersed in the RAM is demodulated by
This is because a collecting process can be performed. This process
Usually called spectrum demodulation, specifically
Pseudo-random signal modulated by communication equipment by filter etc.
The autocorrelation is calculated by the number. That is, in FIG.
This is a process for creating an output waveform as shown.
【0023】従来行われている狭帯域の通信では使用し
ている周波数付近のノイズが混入すると信号がノイズに
犯されてしまう。同様に、同時刻に広い周波数範囲にわ
たり疑似ランダム符号とほとんど同じ周波数成分を持つ
ようなノイズに関してはスペクトラム拡散通信でも受信
は困難になる。しかし、このようなノイズが偶然に発生
する確率は非常に低い。 In conventional narrow band communication,
If noise near the frequency of
Will be violated. Similarly, over a wide frequency range at the same time
Has almost the same frequency components as the pseudo-random code
Such noise is also received by spread spectrum communication
Becomes difficult. However, such noise happens by accident
The probability of doing so is very low.
【0024】仮に疑似ランダム符号とほとんど同じ周波
数成分を持つノイズによる妨害を受けたとしても、その
疑似ランダム符号と相互関係の少ない他の疑似ランダム
符号 を用いてデータを変調してその信号も送信しておけ
ば、一方の疑似ランダム符号に影響があるようなノイズ
が通信路に発生しても、そのノイズが他方の疑似ランダ
ム符号にまで一致する周波数帯域を持つ確率が更に低く
なる。 It is assumed that the frequency is almost the same as that of the pseudo random code.
Even if disturbed by noise with several components,
Other pseudorandoms that have little correlation with pseudorandom codes
Use a code to modulate the data and send that signal as well.
Noise that affects one pseudorandom code
Is generated in the communication channel, the noise is
Probability of having a frequency band that matches the
Become.
【0025】このため、スペクトラム拡散通信が本来も
っている耐ノイズ性のために、一方の疑似ランダム符号
による通信が不能になる場合ででも、他方の疑似ランダ
ム符号によるデータの再生は可能になる。この方法はデ
ータに遅延を持たせないために、送信時間が最も少なく
なる。 For this reason, spread spectrum communication is not
One pseudo-random code for noise immunity
Even if communication by the
The reproduction of data by the system code becomes possible. This method is
Data transmission time
Become.
【0026】しかしながら、例えばフェージング等によ
って伝送路の減衰量が一時的に大きくなった場合、双方
の疑似ランダムノイズに対してノイズ妨害が発生する可
能性がある。このような場合、どちらかの変調回路に供
給されるデータに遅延を持たせておけば、いずれか一方
は救済される可能性が高くなる。 However, for example, due to fading, etc.
If the transmission path attenuation temporarily increases due to
Noise disturbance may occur for pseudo-random noise
There is a potential. In such a case, supply either modulation circuit.
If there is a delay in the data supplied, either
Are more likely to be rescued.
【0027】この遅延をどの程度にするかはそのときの
回線状態によって決める必要があるが、この例では2ビ
ットにしている。ここで重要なことは一つのデータを送
信し終わってからもう一度送るのではなく、つまり再送
するにではなく、時間軸をダブらせて(時間を僅かにず
らして)データを送ることにある。 The amount of the delay is determined by
Although it is necessary to determine according to the line condition,
I'm doing it. The important thing here is to send one piece of data.
Don't send again after you've finished, ie resend
Instead of doing it, double the time axis (with little time
To send data).
【0028】一般に、スペクトラム拡散通信を行う際
に、情報データの1ビット中に疑似ランダム符号が1周
期以上存在するように情報データ速度、疑似ランダム符
号速度を決める。つまり、情報データ速度のクロックと
疑似ランダム符号を発生させるクロックとは別のものを
使用する。そして疑似ランダム符号のクロックは情報デ
ータのクロックよりも十分速くしている。 Generally, when performing spread spectrum communication,
In addition, a pseudo random code is included in one bit of information data for one round.
Information data rate, pseudo random code
Decide the signal speed. In other words, the information data rate clock and
A clock different from the clock that generates the pseudo-random code
use. The clock of the pseudo-random code is
Faster than the data clock.
【0029】疑似ランダム符号を図4の構成(5段のシ
フトレジスタ)で構成した際に、(2 5 −1)チップ長
の疑似ランダム符号が生成される。送信する情報のビッ
トと区別するため、疑似ランダム符号の1ビットのこと
を1チップと定義する。この疑似ランダム符号のチップ
速度は図4で加えられる符号クロックに依存する。 The pseudo-random code shown in FIG.
When configured in shift register), (2 5 -1) chip length
Are generated. Bits of information to send
1 bit of pseudo-random code to distinguish it from
Is defined as one chip. This pseudo-random code chip
The speed depends on the sign clock added in FIG.
【0030】ここで、疑似ランダム符号を31チップ長
(=2 5 −1)チップ速度を1Mチップ/Sとする。送
信するデータ速度を10Kビット/Sとすればデータ1
ビット(100μS)の中に疑似ランダム符号は1周期
31μSなので、3周期存在することになる。 Here, the pseudo random code is 31 chips long.
(= 2 5 -1) The chip speed is 1 M chips / S. Sending
If the data rate to be transmitted is 10 Kbit / S, data 1
One cycle of pseudo random code in bit (100μS)
Since it is 31 μS, there are three periods.
【0031】スペクトラム拡散通信の受信機では送信時
に用いた疑似ランダム符号と同じものを用いて相関を取
る。疑似ランダム符号の直交性を利用することで、1周
期毎に鋭い自己相関のピークを得ることができる。この
ように、チップ速度1Mチップ/S、チップ長31チッ
プ、データ速度10Kビット/Sの場合ではデータ1ビ
ットに対して3ピーク検出できれば送信データ1ビット
が復調できることになる。また、多数決により2ピーク
検出時点でデータの再生を行うこともできる。 At the time of transmission at the receiver of spread spectrum communication
The correlation is calculated using the same pseudo-random code used for
You. By using the orthogonality of the pseudo random code, one round
A sharp autocorrelation peak can be obtained for each period. this
The chip speed is 1M chip / S and the chip length is 31 chips.
Data at 10Kbit / S
1 bit of transmission data if 3 peaks can be detected for each bit
Can be demodulated. Also, two peaks due to majority vote
The data can be reproduced at the time of detection.
【0032】図8では簡単のために1周期に対して1ビ
ットが対応するようにしてある。プラス側にピークが生
ずればデータ「1」をマイナスのピークならば「0」の
データを示すことになる。このピークは疑似ランダム符
号が31チップであるならピークで値31を示し、相関
がとれない状態ではほぼ零を示す。 FIG . 8 shows one video per one cycle for simplicity.
To make sure they correspond. A peak appears on the positive side
If it shifts, data "1" will be "0" if it is a negative peak.
Will show the data. This peak is a pseudo-random mark
If the signal is 31 chips, it shows the value 31 at the peak and the correlation
In the state where it cannot be removed, it shows almost zero.
【0033】これはノイズ環境によってピークが25に
なったり、15になったりするが、他の相関がとれてい
ないところと区別できるだけの量をもった閾値を設定す
ることで、相関値がプラスのピークか、マイナスのピー
クか、あるいはピークでないかを判断できる。 This is because the peak is 25 due to the noise environment.
Or 15 but other correlations are not
Set a threshold that is large enough to distinguish it from
The correlation value indicates a positive peak or a negative peak.
Or a peak is not determined.
【0034】遅延をかけた方のデータを変調するのはそ
れと別の疑似ランダム符号によってスペクトラム拡散変
調をする。別の疑似ランダム符号を作るのはシフトレジ
スタの段数を変えることもできるが、EOR回路で帰還
する位置を変えることでも可能になる。シフトレジスタ
の段数を変えると疑似ランダム信号の周期も変わってし
まうので、送信データ1ビット帰還中に生じるピークの
本数が疑似ランダム符号間で変わってしまう。このこと
は本発明に対して本質的には影響しない。図8 では別の
疑似ランダム符号を作る際、帰還の位置を変える方法を
基にしているので、図8(a)も(b)も1データ当た
り1本のピークとなっている。 The reason for modulating the delayed data is as follows.
Spread-spectrum modulation by another pseudo-random code.
Make a key. To create another pseudo-random code is a shift register
The number of stages can be changed, but feedback is provided by the EOR circuit.
It is also possible by changing the position where it is performed. Shift register
Changing the number of stages changes the period of the pseudo-random signal.
The peak generated during feedback of one bit of transmission data
The number changes between pseudo-random codes. this thing
Has essentially no effect on the invention. In FIG. 8 , another
How to change the position of feedback when making pseudo-random code
8 (a) and 8 (b) correspond to one data.
It has one peak.
【0035】システム全体として、送信機で遅延をかけ
た時間は予めわかっている。例えば、図3で示すよう
に、データを2ビット遅らせて送信する送受信機のシス
テムを構築したとき、受信側の相関値出力は図8のよう
に得られる。ここで記号Tは1ビット当たりの時間であ
り、τは電波伝播に要する時間,ベースバンド復調にか
かる時間,疑似ランダム符号から相関出力を導出するま
でに要する受信機側で発生する遅れ時間を合計した時間
を示している。 The entire system is delayed by the transmitter.
I know the time in advance. For example, as shown in FIG.
The transmitter / receiver system that transmits data with a delay of 2 bits
When the system is constructed, the correlation value output on the receiving side is as shown in FIG.
Is obtained. Here, the symbol T is the time per bit.
Τ is the time required for radio wave propagation,
And the correlation output is derived from the pseudo-random code.
Of the delay time that occurs on the receiver side required for
Is shown.
【0036】この図3、図8は送信データ1ビットに対
して疑似ランダム信号1周期の時間に割り当てた図であ
るので、図3のデータが1ビット送信された後、図8で
T+τ後に相関のピークが検出できる。この送受信のシ
ステムではデータにして2ビット分の遅延、つまり2T
の遅延の後、別の疑似ランダム符号で同じデータを変調
している。 FIGS. 3 and 8 show one bit of transmission data.
FIG.
Therefore, after the data of FIG. 3 is transmitted by one bit,
After T + τ, a correlation peak can be detected. This transmission and reception system
In the system, a delay of 2 bits in data, that is, 2T
Modulates the same data with another pseudo-random code after a delay of
doing.
【0037】図8(a)でT+τ時間に観測されるピー
クは図3の0〜T時間の間に送信されたデータでスペク
トラム拡散変調されている。2Tの遅延があるため、図
8(a)でT+τに出力された図8(b)では3T+τ
時間に観測できる。 In FIG . 8A, the peak observed at time T + τ
Is the data transmitted during the time 0 to T in FIG.
Tram spread modulation. Since there is a delay of 2T,
In FIG. 8B output to T + τ in FIG. 8A, 3T + τ
Observable in time.
【0038】スペクトラム拡散変調により広い範囲の周
波数帯で送信しているため、特定の周波数でのバースト
信号によるデータエラーはまずないが、それでも何らか
の原因により受信信号全体が弱くなったり、相関値自体
が小さく計算されたりすることは考えられる。この場
合、予想していたタイミングのときに相関値が得られな
くなり、データの再生ができなくなる。図8の8T+τ
が丁度この時で、図8(a)、(b)両方の疑似ラノダ
ム符号で拡散されたデータが受信できない。 A wide range of frequencies can be obtained by spread spectrum modulation.
Transmits in the waveband, so bursts at specific frequencies
Data error due to signal is unlikely, but still something
Or the correlation value itself
May be calculated small. This place
The correlation value cannot be obtained at the expected timing.
And data cannot be reproduced. 8T + τ in FIG.
Is just this time, and both pseudo-lanoda in FIGS. 8 (a) and 8 (b)
Data cannot be received.
【0039】データの再生は図8(a)、(b)両方の
データを比較して行う。図8(a)のデータと2Tだけ
遅れて受信される図8(b)のデータとを逐次比較し、
両方 が一致した場合は問題ないが、図8の8T+τのよ
うに、(a)(b)どちらも受信できない場合は(a)
のほうから(8T+τ)−2T=6T+τのデータβ
と、(b)のほうからは(8T+τ)+2T=10T+
τのデータαとを用いて再生する。 The reproduction of the data is performed in both FIGS. 8 (a) and 8 (b).
Compare data. Only the data of Fig. 8 (a) and 2T
The data of FIG. 8B received with a delay is sequentially compared,
There is no problem when both match, but 8T + τ in FIG.
If neither (a) nor (b) can be received, (a)
From the data β of (8T + τ) -2T = 6T + τ
From (b), (8T + τ) + 2T = 10T +
The reproduction is performed using the data α of τ.
【0040】なお、実施例は疑似ランダム符号を2種類
で説明したが、これは2種類に限定されず、相互の相関
さえ小さければ種類は問わないし、その種類が多いほど
耐ノイズ性能が向上する。そして、相互相関の低い符号
を複数用意するにはゴールド符号発生回路を用いること
で容易に実現できる。 In the embodiment, two types of pseudo random codes are used.
However, this is not limited to the two types,
It doesn't matter what kind it is, even if it is small.
The noise resistance performance is improved. And a code with low cross-correlation
Use gold code generation circuit to prepare multiple
Can be easily realized.
【0041】[0041]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、デ
ータが第1の疑似ランダム符号によってスペクトラム拡
散変調され、また、これよりも僅かに遅れて上記データ
が第1の疑似ランダム符号に対して相関の小さな第2の
疑似ランダム符号によってスペクトラム拡散変調され、
このスペクトラム拡散変調された両信号が合成されて送
信されるものとなり、そして、この送信されてくる信号
が第1の疑似ランダム符号に基づいて復調され、また第
2の擬似ランダム符号に基づいで復調され、この復調さ
れた信号のうち送信側で遅延されたデータと遅延されな
いデータに基づいてデータが再生されるものとなり、一
方のスペクトラム拡散信号が受信できない場合でもそれ
と相関の異なる他方の信号は受信できる可能性が高く、
再送することなく耐ノイズ性のある通信を行えるという
効果を有する。 According to the present invention, as described above,
Data is spread by the first pseudo-random code.
Spread modulated and slightly later
Is the second pseudo-random code with a small correlation
Spread spectrum modulation by a pseudo-random code,
These spread spectrum modulated signals are combined and transmitted.
To be transmitted, and this transmitted signal
Are demodulated based on the first pseudo-random code, and
Demodulated based on the pseudo-random code of 2
Of the delayed signal and the delayed
Data is reproduced based on the new data.
If the other spread spectrum signal cannot be received,
The other signal that has a different correlation with
Noise-resistant communication can be performed without retransmission
Has an effect.
【図1】 本発明の送信機の一実施例の構成を示すブロ
ック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of a transmitter according to the present invention.
【図2】 データ遅延回路の一例を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram illustrating an example of a data delay circuit.
【図3】 データ遅延回路で遅延させた信号を示す波形
図である。FIG. 3 is a waveform diagram showing a signal delayed by a data delay circuit.
【図4】 疑似ランダム符号発生回路の一例を示す回路
図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of a pseudo random code generation circuit.
【図5】 データと疑似ランダム符号の関係を示す図で
ある。FIG. 5 is a diagram showing a relationship between data and a pseudo random code.
【図6】 送信機の他の実施例を示すブロック図であ
る。FIG. 6 is a block diagram showing another embodiment of the transmitter.
【図7】 受信機の一実施例の構成を示すブロック図で
ある。FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of an embodiment of a receiver.
【図8】 スペクトラム拡散復調した信号を示す波形図
である。FIG. 8 is a waveform diagram showing a signal subjected to spread spectrum demodulation.
1…メモリ、2…データ遅延回路、3、7…スペクトラ
ム変調回路、4、8、22、23…疑似ランダム符号発
生回路、5…基準搬送波発生回路、6、9…ベースバン
ド変調回路、10…ミキサ回路、11…送信アンテナ、
21…受信アンテナ、24、25…スペクトラム復調回
路、26、27…ベースバンド復調回路、28…データ
再生回路。1 ... memory, 2 ... data delay circuit, 3, 7 ... spectrum
System modulation circuit, 4, 8, 22, 23 ... pseudo-random code generation
Raw circuit, 5 ... Reference carrier wave generation circuit, 6, 9 ... Base van
Modulation circuit, 10: mixer circuit, 11: transmission antenna,
21: receiving antenna, 24, 25: spectrum demodulation times
, 26, 27 ... baseband demodulation circuit, 28 ... data reproduction circuit.
Claims (1)
トラム拡散通信用受信機とを備えたスペクトラム拡散通
信システムにおいて、 前記スペクトラム拡散通信用送信機は、 データを第1の疑似ランダム符号でスペクトラム拡散す
る第1のスペクトラム拡散回路と、 前記第1の疑似ランダム符号に対して相関の小さな第2
の疑似ランダム符号で前記データをスペクトラム拡散す
る第2のスペクトラム拡散回路と、前記第1のスペクトラム拡散回路に供給されるデータの
供給タイミングに対して前記第2のスペクトラム拡散回
路へのデータの供給タイミングを僅かに遅らせるデータ
遅延回路と、 前記第1および第2のスペクトラム拡散回路でスペクト
ラム拡散された信号を合成する合成回路と、 この合成回路によって合成された信号を送信する送信ア
ンテナとを備え、 前記スペクトラム拡散通信用受信機は、 前記スペクトラム拡散通信用送信機からの送信信号を受
信する受信アンテナと、 送信機側に用いられたと同じ第1および第2の疑似ラン
ダム符号を発生する第1の疑似ランダム符号発生回路お
よび第2の疑似ランダム符号発生回路と、 この第1および第2の疑似ランダム符号発生回路で発生
した疑似ランダム符号に基づいて前記受信アンテナでの
受信信号の復調を行う第1のスペクトラム拡散復調回路
および第2のスペクトラム拡散復調回路と、 この第1および第2のスペクトラム拡散復調回路の出力
信号のうち送信側で遅延されたデータと遅延されないデ
ータに基づいてデータ信号を再生するデータ再生回路と
を備えたことを特徴とするスペクトラム拡散通信システ
ム 。A transmitter for spread spectrum communication and a spread spectrum communication system.
Spread spectrum communication with receiver for spread spectrum communication
In the communication system, the transmitter for spread spectrum communication includes a first spread spectrum circuit for spreading data with a first pseudo random code, and a second spread spectrum circuit having a small correlation with the first pseudo random code.
A second spread-spectrum circuit for spread-spectrum the data with a pseudo-random code of
The second spread spectrum circuit with respect to the supply timing;
Data that slightly delays the data supply timing to the road
A delay circuit, and a combining circuit for combining a signal spectrally spread by said first and second spectrum spreading circuit, transmission A for transmitting the signal synthesized by the synthesizing circuit
And the receiver for spread spectrum communication receives a transmission signal from the transmitter for spread spectrum communication.
Receiving antennas and the same first and second pseudo-runs used on the transmitter side.
A first pseudo-random code generation circuit for generating a dumb code;
And second pseudo-random code generation circuit, and the first and second pseudo-random code generation circuits
At the receiving antenna based on the pseudo-random code
First spread spectrum demodulation circuit for demodulating received signal
And second spread-spectrum demodulation circuit and outputs of the first and second spread-spectrum demodulation circuits
Of the signal, data delayed on the transmitting side and data not delayed
A data reproduction circuit that reproduces a data signal based on data
Spread spectrum communication system characterized by comprising:
M
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP30788692A JP2787793B2 (en) | 1992-10-23 | 1992-10-23 | Spread spectrum communication system |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
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---|---|
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ID=17974352
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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1992
- 1992-10-23 JP JP30788692A patent/JP2787793B2/en not_active Expired - Fee Related
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