JP2798129B2 - チャープスペクトラム拡散信号多重化装置用送信装置及び受信装置 - Google Patents
チャープスペクトラム拡散信号多重化装置用送信装置及び受信装置Info
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- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
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- H04B2001/6912—Spread spectrum techniques using chirp
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主としてスペクト
ラム拡散符号としてチャープ信号を用いて複数の信号を
時間的にずらすことにより信号多重化を行うチャープス
ペクトラム拡散信号多重化装置用送信装置及び受信装置
に関する。
ラム拡散符号としてチャープ信号を用いて複数の信号を
時間的にずらすことにより信号多重化を行うチャープス
ペクトラム拡散信号多重化装置用送信装置及び受信装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のスペクトラム拡散を用いた信号多
重化方式としては、例えば特開平７−５０６４９号公報
に開示された符号分割多重通信方法、その送信装置及び
受信装置が挙げられる。この符号分割多重通信方法は、
拡散符号を用いて情報符号を直接拡散するものであり、
符号分割多重通信装置の要部構成は図８に示されるよう
になっている。
重化方式としては、例えば特開平７−５０６４９号公報
に開示された符号分割多重通信方法、その送信装置及び
受信装置が挙げられる。この符号分割多重通信方法は、
拡散符号を用いて情報符号を直接拡散するものであり、
符号分割多重通信装置の要部構成は図８に示されるよう
になっている。
【０００３】この符号分割多重通信装置は、多重数ｎを
ｎ＝２，情報符号のシンボル間隔をＴｓとするもので、
情報符号発生器２０１，２０２及び拡散器２０３，２０
４の他、拡散符号発生器２０５，遅延回路２０６，加算
器２０７，並びに変調器２０８を含む送信装置と、逆拡
散フィルタ２１０，遅延回路２１１，並びにサンプラ２
１２，２１３を含む受信装置とから成る。
ｎ＝２，情報符号のシンボル間隔をＴｓとするもので、
情報符号発生器２０１，２０２及び拡散器２０３，２０
４の他、拡散符号発生器２０５，遅延回路２０６，加算
器２０７，並びに変調器２０８を含む送信装置と、逆拡
散フィルタ２１０，遅延回路２１１，並びにサンプラ２
１２，２１３を含む受信装置とから成る。
【０００４】この符号分割多重通信装置では、送信側に
おいて情報符号発生器２０２で発生した伝送符号を拡散
符号発生器２０５から出力される拡散符号によって拡散
器２０４で畳み込んで拡散を行う。又、受信側において
情報符号発生器２０１の伝送符号も拡散符号発生器２０
５から出力される拡散符号によって畳み込むことにより
拡散を行うが、このまま拡散したのでは拡散器２０４か
らの出力信号と区別が付かなくなり、受信側で分離でき
なくなる。
おいて情報符号発生器２０２で発生した伝送符号を拡散
符号発生器２０５から出力される拡散符号によって拡散
器２０４で畳み込んで拡散を行う。又、受信側において
情報符号発生器２０１の伝送符号も拡散符号発生器２０
５から出力される拡散符号によって畳み込むことにより
拡散を行うが、このまま拡散したのでは拡散器２０４か
らの出力信号と区別が付かなくなり、受信側で分離でき
なくなる。
【０００５】そこで、送信側では拡散符号発生器２０５
から出力される拡散符号を遅延回路２０６でＴｓ／２だ
け遅延させた遅延拡散符号を拡散器２０３へ伝送する。
拡散器２０３及び拡散器２０４からの出力信号は加算器
２０７で加算され一つの加算信号として出力される。変
調器２０８では加算信号に対して伝送し易い信号形式に
変換するための変調が行われ、これにより変調器２０８
からは変調信号が送信出力される。
から出力される拡散符号を遅延回路２０６でＴｓ／２だ
け遅延させた遅延拡散符号を拡散器２０３へ伝送する。
拡散器２０３及び拡散器２０４からの出力信号は加算器
２０７で加算され一つの加算信号として出力される。変
調器２０８では加算信号に対して伝送し易い信号形式に
変換するための変調が行われ、これにより変調器２０８
からは変調信号が送信出力される。
【０００６】一方、受信側では、変調信号を受信入力し
た逆拡散フィルタ２１０で復調信号と拡散符号発生器２
０５で発生する拡散符号と同じ拡散符号で相関演算を行
う。逆拡散フィルタ２１０から出力される濾過信号はそ
れぞれＴｓ／２ずれて２つに分離され、その一方をサン
プラ２１２で抽出し、他方を一旦遅延回路２１１でＴｓ
／２だけ遅延させた後、サンプラ２１２と同じタイミン
グでサンプラ２１３で抽出して復調受信処理に供される
サンプル信号を得る。
た逆拡散フィルタ２１０で復調信号と拡散符号発生器２
０５で発生する拡散符号と同じ拡散符号で相関演算を行
う。逆拡散フィルタ２１０から出力される濾過信号はそ
れぞれＴｓ／２ずれて２つに分離され、その一方をサン
プラ２１２で抽出し、他方を一旦遅延回路２１１でＴｓ
／２だけ遅延させた後、サンプラ２１２と同じタイミン
グでサンプラ２１３で抽出して復調受信処理に供される
サンプル信号を得る。
【０００７】このように、拡散符号のタイミングをずら
して信号多重化を行えば、同じ周波数帯域幅において一
層高速な信号伝送が可能になる。
して信号多重化を行えば、同じ周波数帯域幅において一
層高速な信号伝送が可能になる。
【０００８】因みに、スペクトラム拡散を用いた信号多
重化，並びにそれに要するチャープ信号の処理に関連す
るその他の公知技術としては、特開昭６２−５９４３２
号公報に開示されたＦＤＭ／ＴＤＭ相互変換方式，特開
平５−２７６１４１号公報に開示されたスペクトラム拡
散通信用変復調装置，特開平６−１０４８６５号公報に
開示されたＣＤＭＡ時分割多重化通信方式，特開平６−
１４１０１６号公報に開示されたスペクトル拡散通信方
式，特開平７−３８５２２号公報に開示された多重化変
換方式，特開平７−１０７００７号公報に開示された拡
散符号生成方式，特開平７−１１５４０７号公報に開示
されたスペクトラム拡散通信装置，特開平７−１７７０
５９号公報に開示された送受信装置，特開平７−２５４
８６８号公報に開示されたチャープ式スペクトル拡散変
復調器、これを用いた通信装置及びシステム、チャープ
信号の多重化方法、多重化チャープ信号からの相関検出
方法並びにチャープ式ＳＡＷスペクトル拡散変復調器の
構成方法，特開平７−２８８４９１号公報に開示された
多重キャリア周波数ホッピング通信システム等が挙げら
れる。
重化，並びにそれに要するチャープ信号の処理に関連す
るその他の公知技術としては、特開昭６２−５９４３２
号公報に開示されたＦＤＭ／ＴＤＭ相互変換方式，特開
平５−２７６１４１号公報に開示されたスペクトラム拡
散通信用変復調装置，特開平６−１０４８６５号公報に
開示されたＣＤＭＡ時分割多重化通信方式，特開平６−
１４１０１６号公報に開示されたスペクトル拡散通信方
式，特開平７−３８５２２号公報に開示された多重化変
換方式，特開平７−１０７００７号公報に開示された拡
散符号生成方式，特開平７−１１５４０７号公報に開示
されたスペクトラム拡散通信装置，特開平７−１７７０
５９号公報に開示された送受信装置，特開平７−２５４
８６８号公報に開示されたチャープ式スペクトル拡散変
復調器、これを用いた通信装置及びシステム、チャープ
信号の多重化方法、多重化チャープ信号からの相関検出
方法並びにチャープ式ＳＡＷスペクトル拡散変復調器の
構成方法，特開平７−２８８４９１号公報に開示された
多重キャリア周波数ホッピング通信システム等が挙げら
れる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上述した拡散符号を用
いた直接拡散による信号多重化方式の場合、例えばこれ
を携帯端末等に適用しようとすると、携帯端末では電源
として電池を用いており、消費電力の大きな通信方式を
採用することが困難であるため、一般に拡散符号のチッ
プレートを情報符号のシンボルレートの１０倍以上にし
ているが、これによって拡散器の演算速度がかなり速く
なって素子の演算速度に対する対応が困難になったり、
素子の消費電力が増加してしまうという問題がある。
いた直接拡散による信号多重化方式の場合、例えばこれ
を携帯端末等に適用しようとすると、携帯端末では電源
として電池を用いており、消費電力の大きな通信方式を
採用することが困難であるため、一般に拡散符号のチッ
プレートを情報符号のシンボルレートの１０倍以上にし
ているが、これによって拡散器の演算速度がかなり速く
なって素子の演算速度に対する対応が困難になったり、
素子の消費電力が増加してしまうという問題がある。
【００１０】本発明は、このような問題点を解決すべく
なされたもので、その技術的課題は、携帯端末のように
伝送特性は多少劣化しても小型軽量化や低消費電力化が
望まれる環境下で一層総合的に優れて信号伝送を具現し
得るチャープスペクトラム拡散信号多重化装置用送信装
置及び受信装置を提供することにある。
なされたもので、その技術的課題は、携帯端末のように
伝送特性は多少劣化しても小型軽量化や低消費電力化が
望まれる環境下で一層総合的に優れて信号伝送を具現し
得るチャープスペクトラム拡散信号多重化装置用送信装
置及び受信装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、スペク
トラム拡散を用いて信号多重化を行う送信装置であり、
送信データを第１から第ｎ（ｎは２以上の整数）のｎ個
の信号に分割して分配出力する分配器と、第１から第ｎ
の信号にそれぞれ異なった遅延時間を与えて第１から第
ｎの遅延信号を出力する遅延手段と、第１から第ｎの遅
延信号を加算して送信加算信号を出力する加算器と、所
定の特性を有する第１のチャープ信号と送信加算信号と
を畳み込んで送信重畳信号として出力するチャープフィ
ルタと、送信重畳信号を変調して変調信号として出力す
る変調器とを含むチャープスペクトラム拡散信号多重化
装置用送信装置が得られる。
トラム拡散を用いて信号多重化を行う送信装置であり、
送信データを第１から第ｎ（ｎは２以上の整数）のｎ個
の信号に分割して分配出力する分配器と、第１から第ｎ
の信号にそれぞれ異なった遅延時間を与えて第１から第
ｎの遅延信号を出力する遅延手段と、第１から第ｎの遅
延信号を加算して送信加算信号を出力する加算器と、所
定の特性を有する第１のチャープ信号と送信加算信号と
を畳み込んで送信重畳信号として出力するチャープフィ
ルタと、送信重畳信号を変調して変調信号として出力す
る変調器とを含むチャープスペクトラム拡散信号多重化
装置用送信装置が得られる。
【００１２】又、本発明によれば、上記チャープスペク
トラム拡散信号多重化装置送信装置において、第１の信
号と第１の遅延信号との遅延差は零であるチャープスペ
クトラム拡散信号多重化装置送信装置が得られる。
トラム拡散信号多重化装置送信装置において、第１の信
号と第１の遅延信号との遅延差は零であるチャープスペ
クトラム拡散信号多重化装置送信装置が得られる。
【００１３】一方、本発明によれば、上記何れかのチャ
ープスペクトラム拡散信号多重化装置用送信装置におけ
る変調信号を受信復調するチャープスペクトラム拡散信
号多重化装置用受信装置であって、変調信号を受信入力
し、第１のチャープ信号とは逆特性を持った第２のチャ
ープ信号と該変調信号とを畳み込んで受信重畳信号とし
て出力する逆チャープフィルタと、受信重畳信号をそれ
ぞれ異なった遅延時間で遅延してｎ個の受信遅延信号と
して出力する遅延手段と、ｎ個の受信遅延信号をサンプ
リングしてサンプル信号を出力するｎ個のサンプラと、
ｎ個のサンプル信号を加算合成して受信加算信号を復調
受信信号として出力する加算器とを含むチャープスペク
トラム拡散信号多重化装置用受信装置が得られる。
ープスペクトラム拡散信号多重化装置用送信装置におけ
る変調信号を受信復調するチャープスペクトラム拡散信
号多重化装置用受信装置であって、変調信号を受信入力
し、第１のチャープ信号とは逆特性を持った第２のチャ
ープ信号と該変調信号とを畳み込んで受信重畳信号とし
て出力する逆チャープフィルタと、受信重畳信号をそれ
ぞれ異なった遅延時間で遅延してｎ個の受信遅延信号と
して出力する遅延手段と、ｎ個の受信遅延信号をサンプ
リングしてサンプル信号を出力するｎ個のサンプラと、
ｎ個のサンプル信号を加算合成して受信加算信号を復調
受信信号として出力する加算器とを含むチャープスペク
トラム拡散信号多重化装置用受信装置が得られる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下に実施例を挙げ、本発明のチ
ャープスペクトラム拡散信号多重化装置用送信装置及び
受信装置について、図面を参照して詳細に説明する。
ャープスペクトラム拡散信号多重化装置用送信装置及び
受信装置について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】図１は、本発明の一実施例に係るチャープ
スペクトラム拡散信号多重化装置の要部構成を示したブ
ロック図である。このチャープスペクトラム拡散信号多
重化装置は、スペクトラム拡散を用いて信号多重化を行
う送信装置及びこの送信装置から出力される変調信号を
受信復調する受信装置から成るもので、送信装置は、送
信データを第１から第ｎ（ｎは２以上の整数である）の
ｎ個の信号に分割して分配出力する分配器１０１と、第
１から第ｎの信号にそれぞれ異なった遅延時間を与えて
第１から第ｎの遅延信号を出力する遅延手段としての遅
延器１０２と、第１から第ｎの遅延信号を加算（多重化
処理とみなして良い）して送信加算信号を出力する加算
器１０３と、所定の特性を有する第１のチャープ信号と
送信加算信号とを畳み込んで送信重畳信号として出力す
るチャープフィルタ１０４と、送信重畳信号を変調して
変調信号として出力する変調器１０５とを含んで成る。
スペクトラム拡散信号多重化装置の要部構成を示したブ
ロック図である。このチャープスペクトラム拡散信号多
重化装置は、スペクトラム拡散を用いて信号多重化を行
う送信装置及びこの送信装置から出力される変調信号を
受信復調する受信装置から成るもので、送信装置は、送
信データを第１から第ｎ（ｎは２以上の整数である）の
ｎ個の信号に分割して分配出力する分配器１０１と、第
１から第ｎの信号にそれぞれ異なった遅延時間を与えて
第１から第ｎの遅延信号を出力する遅延手段としての遅
延器１０２と、第１から第ｎの遅延信号を加算（多重化
処理とみなして良い）して送信加算信号を出力する加算
器１０３と、所定の特性を有する第１のチャープ信号と
送信加算信号とを畳み込んで送信重畳信号として出力す
るチャープフィルタ１０４と、送信重畳信号を変調して
変調信号として出力する変調器１０５とを含んで成る。
【００１６】又、受信装置は、変調信号を受信入力し、
第１のチャープ信号とは逆特性を持った第２のチャープ
信号と変調信号とを畳み込んで受信重畳信号として出力
する逆チャープフィルタ１１０と、受信重畳信号をそれ
ぞれ異なった遅延時間で遅延してｎ個の受信遅延信号と
して出力する遅延手段としての遅延器１１１と、ｎ個の
受信遅延信号をサンプリングしてサンプル信号を出力す
るｎ個のサンプラ１１２，１１３と、ｎ個のサンプル信
号を加算合成して受信加算信号を復調受信信号として出
力する加算器１１４とを含んで成っている。
第１のチャープ信号とは逆特性を持った第２のチャープ
信号と変調信号とを畳み込んで受信重畳信号として出力
する逆チャープフィルタ１１０と、受信重畳信号をそれ
ぞれ異なった遅延時間で遅延してｎ個の受信遅延信号と
して出力する遅延手段としての遅延器１１１と、ｎ個の
受信遅延信号をサンプリングしてサンプル信号を出力す
るｎ個のサンプラ１１２，１１３と、ｎ個のサンプル信
号を加算合成して受信加算信号を復調受信信号として出
力する加算器１１４とを含んで成っている。
【００１７】このうち、チャープフィルタ１０４はＳＡ
Ｗフィルタ等のインパルス応答がチャープ信号となるフ
ィルタで構成される。同様に、逆チャープフィルタ１１
０もＳＡＷフィルタで構成される。分配器１０１，遅延
器１０２，加算器１０３，遅延器１１１，サンプラ１１
２，サンプラ１１３，及び加算器１１４はそれぞれ演算
速度が伝送データのシンボルレート程度の速度で動作す
るデジタル論理回路で構成される。因みに、ここでは拡
散信号を用いた直接拡散のようにシンボルレートの１０
倍以上の速度で論理演算する必要がないため、低速度回
路であって、しかも低消費電力の回路で構成可能となっ
ている。
Ｗフィルタ等のインパルス応答がチャープ信号となるフ
ィルタで構成される。同様に、逆チャープフィルタ１１
０もＳＡＷフィルタで構成される。分配器１０１，遅延
器１０２，加算器１０３，遅延器１１１，サンプラ１１
２，サンプラ１１３，及び加算器１１４はそれぞれ演算
速度が伝送データのシンボルレート程度の速度で動作す
るデジタル論理回路で構成される。因みに、ここでは拡
散信号を用いた直接拡散のようにシンボルレートの１０
倍以上の速度で論理演算する必要がないため、低速度回
路であって、しかも低消費電力の回路で構成可能となっ
ている。
【００１８】このチャープスペクトラム拡散信号多重化
装置の送信装置及び受信装置において、信号の多重数ｎ
としてｎ＝２を用いるものとした場合、送信装置ではシ
ンボル間隔Ｔｓ／２の送信データが分配器１０１へ入力
されると、ここで第１から第２の信号に分離され、分離
された第１から第２の信号のシンボル間隔はそれぞれＴ
ｓとなる。分配器１０１から出力される第１から第２の
信号の一方は加算器１０３へ直接入力されるが、他方は
遅延器１０２へ入力されてＴｓ／２だけ遅延されて第１
から第２の遅延信号として加算器１０３へ入力される。
加算器１０３では第１から第２の遅延信号を加算合成し
た送信加算信号をチャープフィルタ１０４へ出力する。
但し、加算器１０３へ入力される第１の信号と第１の遅
延信号との遅延差は零となっている。チャープフィルタ
１０４では送信加算信号と所定の特性を有する第１のチ
ャープ信号とを畳込み演算であるスペクトラム拡散を行
って畳込み、送信重畳信号として変調器１０５へ出力す
る。変調器１０５では送信重畳信号を伝送し易い信号形
態へ変換するための変調を行った変調信号を送信出力す
る。
装置の送信装置及び受信装置において、信号の多重数ｎ
としてｎ＝２を用いるものとした場合、送信装置ではシ
ンボル間隔Ｔｓ／２の送信データが分配器１０１へ入力
されると、ここで第１から第２の信号に分離され、分離
された第１から第２の信号のシンボル間隔はそれぞれＴ
ｓとなる。分配器１０１から出力される第１から第２の
信号の一方は加算器１０３へ直接入力されるが、他方は
遅延器１０２へ入力されてＴｓ／２だけ遅延されて第１
から第２の遅延信号として加算器１０３へ入力される。
加算器１０３では第１から第２の遅延信号を加算合成し
た送信加算信号をチャープフィルタ１０４へ出力する。
但し、加算器１０３へ入力される第１の信号と第１の遅
延信号との遅延差は零となっている。チャープフィルタ
１０４では送信加算信号と所定の特性を有する第１のチ
ャープ信号とを畳込み演算であるスペクトラム拡散を行
って畳込み、送信重畳信号として変調器１０５へ出力す
る。変調器１０５では送信重畳信号を伝送し易い信号形
態へ変換するための変調を行った変調信号を送信出力す
る。
【００１９】これに対し、受信装置において、変調信号
は逆チャープフィルタ１１０で受信入力されるが、逆チ
ャープフィルタ１１０ではチャープフィルタ１０４（第
１のチャープ信号）と逆特性を持った第２のチャープ信
号と変調信号とを畳込み演算であるスペクトラム逆拡散
を行って畳込んで受信重畳信号として出力する。この逆
チャープフィルタ１１０から出力される受信重畳信号信
号には２つの信号がＴｓ／２だけずれて多重化されてい
るので、一方をサンプラ１１２で抽出し、他方を遅延器
１１１でＴｓ／２だけ遅延させて受信遅延信号とした後
にサンプラ１１３で抽出する。サンプラ１１２，１１３
は、それぞれ受信重畳信号，受信遅延信号をサンプリン
グしてサンプル信号を出力するが、これらのサンプル信
号は加算器１１４で加算合成されて復調受信信号を示す
受信加算信号として出力される。即ち、加算器１１４で
は分配器１０１で行った信号分配処理とは逆の信号合成
処理を行う。
は逆チャープフィルタ１１０で受信入力されるが、逆チ
ャープフィルタ１１０ではチャープフィルタ１０４（第
１のチャープ信号）と逆特性を持った第２のチャープ信
号と変調信号とを畳込み演算であるスペクトラム逆拡散
を行って畳込んで受信重畳信号として出力する。この逆
チャープフィルタ１１０から出力される受信重畳信号信
号には２つの信号がＴｓ／２だけずれて多重化されてい
るので、一方をサンプラ１１２で抽出し、他方を遅延器
１１１でＴｓ／２だけ遅延させて受信遅延信号とした後
にサンプラ１１３で抽出する。サンプラ１１２，１１３
は、それぞれ受信重畳信号，受信遅延信号をサンプリン
グしてサンプル信号を出力するが、これらのサンプル信
号は加算器１１４で加算合成されて復調受信信号を示す
受信加算信号として出力される。即ち、加算器１１４で
は分配器１０１で行った信号分配処理とは逆の信号合成
処理を行う。
【００２０】ところで、送信装置のチャープフィルタ１
０４で用いる第１のチャープ信号は、図２（ｂ）に示さ
れるような時間ｔと共に正弦波の周波数が増大する信号
であり、この第１のチャープ信号は図２（ｃ）に示され
るように周波数が時間ｔと共に増大する。即ち、チャー
プフィルタ１０４は図２（ａ）に示すようなインパルス
を入力すると図２（ｂ）に示すような波形で出力される
特性を有している。
０４で用いる第１のチャープ信号は、図２（ｂ）に示さ
れるような時間ｔと共に正弦波の周波数が増大する信号
であり、この第１のチャープ信号は図２（ｃ）に示され
るように周波数が時間ｔと共に増大する。即ち、チャー
プフィルタ１０４は図２（ａ）に示すようなインパルス
を入力すると図２（ｂ）に示すような波形で出力される
特性を有している。
【００２１】一方、受信装置の逆チャープフィルタ１１
０で用いる第２のチャープ信号は、図３（ａ）に示され
るように周波数ｆが大きくなると振幅特性は変化しない
が、遅延量τが減少するフィルタを通すことで信号先端
の低い周波数ｆ成分は遅れて出力され、終端の高い周波
数ｆ成分は余り遅れずに出力される。このため、逆チャ
ープフィルタ１１０からの出力は図３（ｂ）に示される
ように時間的に拡がった圧縮されたインパルス状にな
る。
０で用いる第２のチャープ信号は、図３（ａ）に示され
るように周波数ｆが大きくなると振幅特性は変化しない
が、遅延量τが減少するフィルタを通すことで信号先端
の低い周波数ｆ成分は遅れて出力され、終端の高い周波
数ｆ成分は余り遅れずに出力される。このため、逆チャ
ープフィルタ１１０からの出力は図３（ｂ）に示される
ように時間的に拡がった圧縮されたインパルス状にな
る。
【００２２】こうしたチャープ信号を用いて多重数ｎ＝
２で多重化を行った場合を図４に示すタイムングチャー
トを参照して説明すれば、送信装置においてはシンボル
間隔Ｔｓの入力信号Ｓ１と、これとは別な入力信号Ｓ２
をＴｓ／２だけずらして加算し、チャープ信号でスペク
トラム拡散を行う。ここで、入力信号Ｓ１のチャープ信
号と入力信号Ｓ２のチャープ信号は時間的に重なるので
符号間干渉となるが、受信装置においては逆チャープフ
ィルタ１１０でスペクトラム逆拡散を行うことにより、
それぞれ２つの信号Ｓ３，Ｓ４として分離できるように
なる。
２で多重化を行った場合を図４に示すタイムングチャー
トを参照して説明すれば、送信装置においてはシンボル
間隔Ｔｓの入力信号Ｓ１と、これとは別な入力信号Ｓ２
をＴｓ／２だけずらして加算し、チャープ信号でスペク
トラム拡散を行う。ここで、入力信号Ｓ１のチャープ信
号と入力信号Ｓ２のチャープ信号は時間的に重なるので
符号間干渉となるが、受信装置においては逆チャープフ
ィルタ１１０でスペクトラム逆拡散を行うことにより、
それぞれ２つの信号Ｓ３，Ｓ４として分離できるように
なる。
【００２３】因みに、チャープフィルタ１０４をデジタ
ル回路で構成するためには、図５に示されるように、加
算信号をカウントするカウンタ８０１からの計数信号に
従ってＲＯＭ８０２のメモリテーブルからチャープ信号
を取り出し、乗算器８０３で加算信号をチャープ信号と
乗算して送信重畳信号を得る場合を例示できる。即ち、
ここではチャープフィルタ１０４において入力信号とな
る加算信号をトリガーとするカウンタ８０１でＲＯＭ８
０２のアドレスを決定し、乗算器８０３でＲＯＭ８０２
のデータ出力に加算信号を乗算することにより、デジタ
ル的にチャープフィルタを構築できる。尚、ここで伝送
データが±１の２値データならば乗算器８０３の代わり
に排他的論理和回路を用いることもできる。
ル回路で構成するためには、図５に示されるように、加
算信号をカウントするカウンタ８０１からの計数信号に
従ってＲＯＭ８０２のメモリテーブルからチャープ信号
を取り出し、乗算器８０３で加算信号をチャープ信号と
乗算して送信重畳信号を得る場合を例示できる。即ち、
ここではチャープフィルタ１０４において入力信号とな
る加算信号をトリガーとするカウンタ８０１でＲＯＭ８
０２のアドレスを決定し、乗算器８０３でＲＯＭ８０２
のデータ出力に加算信号を乗算することにより、デジタ
ル的にチャープフィルタを構築できる。尚、ここで伝送
データが±１の２値データならば乗算器８０３の代わり
に排他的論理和回路を用いることもできる。
【００２４】図６は、本発明の他の実施例に係るチャー
プスペクトラム拡散信号多重化装置の送信装置における
要部構成を示したブロック図である。ここでは、図１に
示した一実施例に係る装置の送信装置を図示のように変
更している。
プスペクトラム拡散信号多重化装置の送信装置における
要部構成を示したブロック図である。ここでは、図１に
示した一実施例に係る装置の送信装置を図示のように変
更している。
【００２５】即ち、この送信装置は、送信データを第１
から第ｎ（ｎは２以上の整数）のｎ個に分割した信号を
分配出力する分配器６０１と、ｎ個の信号に対してイン
パルス応答において第１のチャープ信号に関する絶対遅
延時間のみがそれぞれ異なるチャープ濾過信号を生成出
力するｎ個のチャープフィルタ６０２，６０３と、ｎ個
のチャープ濾過信号を加算合成して送信加算信号を出力
する加算器６０４と、送信加算信号を変調して変調信号
として出力する変調器６０５とを含んでいる。但し、こ
こでも信号の多重数ｎとしてｎ＝２を用いるものとす
る。
から第ｎ（ｎは２以上の整数）のｎ個に分割した信号を
分配出力する分配器６０１と、ｎ個の信号に対してイン
パルス応答において第１のチャープ信号に関する絶対遅
延時間のみがそれぞれ異なるチャープ濾過信号を生成出
力するｎ個のチャープフィルタ６０２，６０３と、ｎ個
のチャープ濾過信号を加算合成して送信加算信号を出力
する加算器６０４と、送信加算信号を変調して変調信号
として出力する変調器６０５とを含んでいる。但し、こ
こでも信号の多重数ｎとしてｎ＝２を用いるものとす
る。
【００２６】この送信装置では、送信データを入力した
分配器６０１で分割した信号がチャープフィルタ６０
２，６０３へ分配入力される。チャープフィルタ６０
２，６０３のインパルス応答はそれぞれ図７にＦ１，Ｆ
２として示されるように、フィルタ内の遅延時間が互い
にＴｓ／２だけずれるようになっているため、図１に示
した一実施例の送信装置における遅延器１０２を排除し
ても同じ特性を得ることができる。尚、ここでのチャー
プフィルタ６０２，６０３も、図５に示したデジタル回
路で構成することができる。
分配器６０１で分割した信号がチャープフィルタ６０
２，６０３へ分配入力される。チャープフィルタ６０
２，６０３のインパルス応答はそれぞれ図７にＦ１，Ｆ
２として示されるように、フィルタ内の遅延時間が互い
にＴｓ／２だけずれるようになっているため、図１に示
した一実施例の送信装置における遅延器１０２を排除し
ても同じ特性を得ることができる。尚、ここでのチャー
プフィルタ６０２，６０３も、図５に示したデジタル回
路で構成することができる。
【００２７】
【発明の効果】以上に述べた通り、本発明のチャープス
ペクトラム拡散信号多重化装置用送信装置及び受信装置
によれば、拡散符号を用いたスペクトラム直接拡散のよ
うに一般にデータシンボルレートの１０倍以上の速度を
持つチップレートで処理をする部分が無いため、高価で
高速な素子を用いる必要が無くなると共に、比較的簡単
な構成で低速動作が可能になって消費電力が低く抑制さ
れ、限られた周波数帯域において一層高速な信号伝送が
可能になる。この結果、携帯端末のように小型軽量化や
低消費電力化が重要視される分野への適用が極めて有効
になる。
ペクトラム拡散信号多重化装置用送信装置及び受信装置
によれば、拡散符号を用いたスペクトラム直接拡散のよ
うに一般にデータシンボルレートの１０倍以上の速度を
持つチップレートで処理をする部分が無いため、高価で
高速な素子を用いる必要が無くなると共に、比較的簡単
な構成で低速動作が可能になって消費電力が低く抑制さ
れ、限られた周波数帯域において一層高速な信号伝送が
可能になる。この結果、携帯端末のように小型軽量化や
低消費電力化が重要視される分野への適用が極めて有効
になる。
【図１】本発明の一実施例に係るチャープスペクトラム
拡散信号多重化装置の要部構成を示したブロック図であ
る。
拡散信号多重化装置の要部構成を示したブロック図であ
る。
【図２】図１に示すチャープスペクトラム拡散信号多重
化装置の送信装置で用いるチャープフィルタにおける第
１のチャープ信号のインパルス応答を説明するために示
したタイムチャートであり、（ａ）はインパルス入力波
形に関するもの，（ｂ）は出力波形に関するもの，
（ｃ）は出力周波数波形に関するものである。
化装置の送信装置で用いるチャープフィルタにおける第
１のチャープ信号のインパルス応答を説明するために示
したタイムチャートであり、（ａ）はインパルス入力波
形に関するもの，（ｂ）は出力波形に関するもの，
（ｃ）は出力周波数波形に関するものである。
【図３】図１に示すチャープスペクトラム拡散信号多重
化装置の受信装置で用いる逆チャープフィルタにおける
第２のチャープ信号を説明するために示したタイムチャ
ートであり、（ａ）は周波数に対する遅延特性に関する
もの，（ｂ）は出力波形に関するものである。
化装置の受信装置で用いる逆チャープフィルタにおける
第２のチャープ信号を説明するために示したタイムチャ
ートであり、（ａ）は周波数に対する遅延特性に関する
もの，（ｂ）は出力波形に関するものである。
【図４】図１に示すチャープスペクトラム拡散信号多重
化装置の送信装置及び受信装置における多重化による処
理信号のタイミングチャートを示したものである。
化装置の送信装置及び受信装置における多重化による処
理信号のタイミングチャートを示したものである。
【図５】図１に示すチャープスペクトラム拡散信号多重
化装置の送信装置に備えられるチャープフィルタをデジ
タル回路で構成した場合を例示した回路ブロック図であ
る。
化装置の送信装置に備えられるチャープフィルタをデジ
タル回路で構成した場合を例示した回路ブロック図であ
る。
【図６】本発明の他の実施例に係るチャープスペクトラ
ム拡散信号多重化装置の送信装置における要部構成を示
したブロック図である。
ム拡散信号多重化装置の送信装置における要部構成を示
したブロック図である。
【図７】図６に示す送信装置に備えられるチャープフィ
ルタのインパルス応答を説明するために示したもので、
（ａ）は一方のフィルタに関するもの，（ｂ）は他方の
フィルタに関するものである。
ルタのインパルス応答を説明するために示したもので、
（ａ）は一方のフィルタに関するもの，（ｂ）は他方の
フィルタに関するものである。
【図８】従来のスペクトラム拡散を用いた信号多重化方
式に係る符号分割多重通信装置の要部構成を示したブロ
ック図である。
式に係る符号分割多重通信装置の要部構成を示したブロ
ック図である。
１０１，６０１ 分配器 １０２，１１１ 遅延器 １０３，１１４，２０７，６０４ 加算器 １０４，６０２，６０３ チャープフィルタ １０５，２０８，６０５ 変調器 １１０ 逆チャープフィルタ １１２，１１３，２１２，２１３ サンプラ ２０１，２０２ 情報符号発生器 ２０３，２０４ 拡散器 ２０５ 拡散符号発生器 ２０６ 遅延回路 ２１０ 逆拡散フィルタ ２１１ 遅延回路 ８０１ カウンタ ８０２ ＲＯＭ ８０３ 乗算器
Claims (3)
- 【請求項１】 スペクトラム拡散を用いて信号多重化を
行う送信装置であり、送信データを第１から第ｎ（ｎは
２以上の整数）のｎ個の信号に分割して分配出力する分
配器と、前記第１から第ｎの信号にそれぞれ異なった遅
延時間を与えて第１から第ｎの遅延信号を出力する遅延
手段と、前記第１から第ｎの遅延信号を加算して送信加
算信号を出力する加算器と、所定の特性を有する第１の
チャープ信号と前記送信加算信号とを畳み込んで送信重
畳信号として出力するチャープフィルタと、前記送信重
畳信号を変調して変調信号として出力する変調器とを含
むことを特徴とするチャープスペクトラム拡散信号多重
化装置用送信装置。 - 【請求項２】 請求項１記載のチャープスペクトラム拡
散信号多重化装置用送信装置において、前記第１の信号
と前記第１の遅延信号との遅延差は零であることを特徴
とするチャープスペクトラム拡散信号多重化装置用送信
装置。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載のチャープスペクト
ラム拡散信号多重化装置用送信装置における前記変調信
号を受信復調するチャープスペクトラム拡散信号多重化
装置用受信装置であって、前記変調信号を受信入力し、
前記第１のチャープ信号とは逆特性を持った第２のチャ
ープ信号と該変調信号とを畳み込んで受信重畳信号とし
て出力する逆チャープフィルタと、前記受信重畳信号を
それぞれ異なった遅延時間で遅延してｎ個の受信遅延信
号として出力する遅延手段と、前記ｎ個の受信遅延信号
をサンプリングしてサンプル信号を出力するｎ個のサン
プラと、前記ｎ個のサンプル信号を加算合成して受信加
算信号を復調受信信号として出力する加算器とを含むこ
とを特徴とするチャープスペクトラム拡散信号多重化装
置用受信装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22376496A JP2798129B2 (ja) | 1996-08-26 | 1996-08-26 | チャープスペクトラム拡散信号多重化装置用送信装置及び受信装置 |
| US08/918,377 US6252882B1 (en) | 1996-08-26 | 1997-08-26 | Chirp spread spectrum signal multiple access apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22376496A JP2798129B2 (ja) | 1996-08-26 | 1996-08-26 | チャープスペクトラム拡散信号多重化装置用送信装置及び受信装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1070488A JPH1070488A (ja) | 1998-03-10 |
| JP2798129B2 true JP2798129B2 (ja) | 1998-09-17 |
Family
ID=16803348
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22376496A Expired - Lifetime JP2798129B2 (ja) | 1996-08-26 | 1996-08-26 | チャープスペクトラム拡散信号多重化装置用送信装置及び受信装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6252882B1 (ja) |
| JP (1) | JP2798129B2 (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19646747C1 (de) * | 1996-11-01 | 1998-08-13 | Nanotron Ges Fuer Mikrotechnik | Verfahren zur drahtlosen Übertragung einer einem Signal aufgeprägten Nachricht |
| US6940893B1 (en) * | 1999-09-27 | 2005-09-06 | Telecommunications Research Laboratories | High-speed indoor wireless chirp spread spectrum data link |
| US6850553B1 (en) * | 2000-03-17 | 2005-02-01 | Harris Corporation | Chirp slope multiple access |
| US7224716B2 (en) * | 2002-02-11 | 2007-05-29 | Hypertag Communications, Inc. | Communication methods and apparatus employing spread spectrum techniques and doppler-tolerant polyphase codes |
| US6937108B2 (en) * | 2003-03-11 | 2005-08-30 | M/A-Com, Inc. | Methods and apparatus for offset chirp modulation |
| KR100702202B1 (ko) * | 2005-02-23 | 2007-04-03 | 오소트론 주식회사 | 첩 신호를 이용하여 송수신기 간의 전자파 다중 경로특성에 대한 채널 추정 방법 및 장치 |
| WO2006090986A1 (en) * | 2005-02-23 | 2006-08-31 | Orthotron Co., Ltd. | Method and apparatus for channel estimation to electro-magnetic wave multi path between sender and receiver by using chirp signal |
| WO2006130988A1 (en) * | 2005-06-10 | 2006-12-14 | Telecommunications Research Laboratories | Wireless communication system |
| US8582541B2 (en) * | 2008-02-27 | 2013-11-12 | Cisco Technology, Inc. | Appending a ranging waveform to a frame to maintain communication protocol interoperability |
| EP2278724A1 (en) * | 2009-07-02 | 2011-01-26 | Nanoscale Labs | Communications system |
| US9450683B2 (en) | 2013-06-14 | 2016-09-20 | Lockheed Martin Corporation | System, method and apparatus for communication that is insensitive to a sampling clock error |
| JP6259550B1 (ja) * | 2016-06-08 | 2018-01-10 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 情報処理装置および方法、送信装置および方法、並びに、受信装置および方法 |
| EP3486678B1 (en) * | 2017-11-17 | 2023-08-30 | Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG | Multi-signal instantaneous frequency measurement system |
| EP3917021B1 (en) * | 2020-05-25 | 2023-07-26 | Semtech Corporation | Transmitter, receiver, and method for chirp-modulated radio signals |
| US10840969B1 (en) * | 2020-08-03 | 2020-11-17 | King Abdulaziz University | Method and apparatus for non-coherent detection of overlapped chirp signal to increase data rate of a chirp spread |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4748639A (en) * | 1985-04-25 | 1988-05-31 | American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories | Reversible energy spreading data transmission technique |
| US5295151A (en) * | 1985-10-22 | 1994-03-15 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Transition detection circuit for PSK signals using the SAW Chirp-Z algorithm (U) |
| JPH01319340A (ja) * | 1988-06-21 | 1989-12-25 | Canon Inc | 多重化伝送方式 |
| US4943974A (en) * | 1988-10-21 | 1990-07-24 | Geostar Corporation | Detection of burst signal transmissions |
| JPH02121424A (ja) * | 1988-10-31 | 1990-05-09 | Hitachi Ltd | スペクトラム拡散無線通信の狭帯域化方式 |
| JP2672146B2 (ja) * | 1989-04-26 | 1997-11-05 | キヤノン株式会社 | 通信方式，通信システム，送信装置および受信装置 |
| US5090024A (en) * | 1989-08-23 | 1992-02-18 | Intellon Corporation | Spread spectrum communications system for networks |
| CA2111807C (en) * | 1992-12-24 | 1999-08-17 | Hitoshi Takai | Data transmitting and receiving apparatus |
| JPH0750649A (ja) | 1993-08-05 | 1995-02-21 | N T T Idou Tsuushinmou Kk | 符号分割多重通信方法、その送信装置及び受信装置 |
| US5424631A (en) * | 1994-01-03 | 1995-06-13 | Itt Corporation | Hybrid instantaneous frequency measurement compressive receiver apparatus and method |
| US5701328A (en) * | 1994-12-23 | 1997-12-23 | Stanford Telecommunications, Inc. | Chirped spread spectrum positioning system |
| US5774492A (en) * | 1996-08-02 | 1998-06-30 | General Electric Company | Low-complexity direct conversion receiver for delay-and-correlate transmitted reference signaling |
| JP2755296B2 (ja) * | 1996-10-18 | 1998-05-20 | 日本電気株式会社 | スペクトラム拡散信号多重化装置 |
| US5767738A (en) * | 1996-10-21 | 1998-06-16 | Motorola, Inc. | Apparatus and method for demodulating a modulated signal |
-
1996
- 1996-08-26 JP JP22376496A patent/JP2798129B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-08-26 US US08/918,377 patent/US6252882B1/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6252882B1 (en) | 2001-06-26 |
| JPH1070488A (ja) | 1998-03-10 |
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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: 19980603 |