JP2888102B2 - 時間ダイバーシティ通信装置用送信機および受信機、並びに時間ダイバーシティ通信装置 - Google Patents

時間ダイバーシティ通信装置用送信機および受信機、並びに時間ダイバーシティ通信装置

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JP2888102B2
JP2888102B2 JP21118693A JP21118693A JP2888102B2 JP 2888102 B2 JP2888102 B2 JP 2888102B2 JP 21118693 A JP21118693 A JP 21118693A JP 21118693 A JP21118693 A JP 21118693A JP 2888102 B2 JP2888102 B2 JP 2888102B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ディジタル無線通信
分野において、雑音やフェージング等によって受信信号
電力が著しく頻繁に落込む移動体伝送路に用いる時間ダ
イバーシティ通信装置用送信機および受信機、並びに時
間ダイバーシティ通信装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の時間ダイバーシティ通信装置とし
て、例えば“時間ダイバーシティ通信方式,特公昭63
−42456特許公報”に記載されたものがある。
【0003】本従来例は、2K 値変調方式によって時間
ダイバーシティを実現している。送信側では、送信デー
タ系列に対してK個の異なる遅延量τ1j (j=1,2
…K)を与え、K通りのデータ系列Dj (j=1,2…
K)に変換する。K通りのデータ系列は、2K 値変調方
式によって伝送される。受信側では、復調後のK通りの
データ系列を用いて受信信号電力を求める。一方で、K
通りの各データ系列Dj (j=1,2…K)に対して、
K通りのデータ系列Dj の各遅延時間を一定にする遅延
量τ2j (j=1,2…K)を与える。即ちτ1j とτ
j の和は、一定値とする。また、受信信号電力に対し
ても、K個の遅延量τ2j (j=1,2…K)を与え、
K通りの信号電力データ系列Pj (j=1,2…K)に
変換する。これらK回繰り返し受信されるデータDj
と、K通りの信号電力データ系列Pj を用いてダイバー
シティを行う。
【0004】以下簡単のため、K=2とする、22 =4
値変調方式を用いた場合の時間ダイバーシティ通信装置
について説明する。図15は、K=2とした場合の時間
ダイバーシティ通信に用いる送受信機の一例の構成を示
すブロック図であり、01は送信データ入力端子、02
は遅延回路、05aはI(実数)成分データとQ(虚
数)成分データを合成する合成回路、06は搬送波発生
器、07a,07bはI,Q両成分のデータと、06か
らの搬送波をそれぞれ乗算するミキサ、08は送信用の
アンテナ、09は受信用のアンテナ、10は電圧制御型
水晶発振器(VCO)、11,11aは90°移相器、
12、13はミキサ、14、15はA/D変換器、14
a,15aはローパスフィルタ、21a,21bは遅延
回路、22aは受信ベースバンド信号の信号電力を検出
する信号電力算出手段、23cは受信ベースバンド信号
とその信号電力を用いてダイバーシティを行うダイバー
シティ回路、26bは自動周波数制御(AFC)/自動
位相制御(APC)回路/タイミング再生(BTR)回
路、27は受信データ出力端子である。
【0005】次に動作について説明する。送信機側で
は、“0“と“1”で表されるディジタル送信データ
を、送信データ入力端子01に入力する。遅延回路02
ではデータをLシンボル遅延させてから出力する。この
遅延量は、フェージングやブロッケージ等に起因する受
信信号電力の減衰に対応するために設けられているもの
であり、対応しようとする最大減衰時間をTd[s] とす
ると、データ伝送速度がR[symbol/s]のシステムでは、
遅延シンボル数L[symbol]は、L≧Td×Rに設計され
る。
【0006】図16に、本従来例によるデータのタイミ
ングチャートの一例を示す。本従来では、遅延シンボル
数をL=5シンボルとする。よって、kシンボル目の送
信データ系列をXk (kは整数)で表記した場合、遅延
回路02からの出力データ系列は、送信データ系列から
5シンボル分遅延してXDk =X(k-5) (kは整数)と
なる。ミキサ07aでは、90°移相器11aを介した
搬送波発生器06からの搬送波と、送信データ系列Xk
を乗算し、乗算したデータをQk (kは整数)と称して
出力する。またミキサ07bでは、搬送波発生器06か
ら出力される搬送波と、送信データ系列XDk を乗算
し、乗算したデータをIDk (kは整数)と称して出力
する。合成回路05aは、IDk (kは整数)とQk
(kは整数)の2つの信号をQPSK変調し、送信用の
アンテナ08から送出する。図16に、IDk (kは整
数)とQk (kは整数)、及び合成回路05の送信信号
k (kは整数)を示す。
【0007】受信機側では、アンテナ09で信号を受信
し、受信信号を2つのミキサ12,13に入力する。V
CO10は、再生搬送波を、ミキサ13と90°移相器
11に供給する。90°移相器11は、再生搬送波を9
0°移相してミキサ12に出力する。ミキサ13では、
受信信号とVCO10からの再生搬送波を乗算し、ロー
パスフィルタ15aでフィルタリングして、受信I成分
信号を出力する。ミキサ12では受信信号と90°移相
器11からの90°移相された再生搬送波を乗算し、ロ
ーパスフィルタ14aでフィルタリングして、受信Q成
分信号を出力する。図16に、ミキサ12,13からの
I成分信号とQ成分信号をまとめて、Bk (kは整数)
と称して示す。また図中の斜線部は、フェージングやブ
ロッケージ等によって発生した信号電力の落ち込みを示
しており、本実施例では、図16に示す4シンボル分の
情報が失われたこととする。
【0008】A/D変換器14はミキサ12からのアナ
ログ信号を、軟判定ディジタル信号ZQk に、A/D変
換器15はミキサ13からのアナログ信号を、軟判定デ
ィジタル信号ZDIk にそれぞれ変換する。AFC/A
PC/BTR回路26bは、A/D変換器14、15の
データを用いて、VCO10とA/D変換器14、15
のサンプルタイミングを制御する、各同期制御を行う。
図16に、ZQk ,ZDIk の出力データ系列を示す。
斜線部は、フェージングやブロッケージ等によって発生
した信号電力の落ち込みにより、情報が失われているこ
とを意味する。本従来例では、送信側でI成分のデータ
系列に5ビットの遅延を与えているため、信号電力の落
込みによって失われるZQk の4シンボル分のデータ
と、ZDIk の4シンボル分のデータは異なる。本従来
例では、データ系列ZDIk の失われるデータは、送信
データXi-2,Xi-1,Xi,Xi+1 に対応するデータであ
り、データ系列ZQk の失われるデータは、送信データ
i+3,Xi+4,Xi+5,Xi+6 に対応するデータである。
【0009】信号電力算出手段22aは、ZQk ,ZD
k (kは整数)の各データ系列を用いて、受信信号の
信号電力ZPk (kは整数)を求める。ZPk は、ZQ
k の2乗と、ZDIk の2乗の和である。次に遅延回路
21aは、信号電力算出手段22aから出力されるZP
k を、送信側の遅延回路02の遅延時間だけ遅延させて
出力する。同様に遅延回路21bは、データ系列ZQk
を送信側の遅延回路02の遅延時間だけ遅延させて出力
する。よって本実施例では、遅延回路21a,21bの
遅延時間は5シンボル分となる。図16に、遅延回路2
1bによって5シンボル遅延されて出力されるデータ系
列を、それぞれZDQk (kは整数)と称して示す。ま
た遅延回路21aから出力される信号電力をDPk (k
は整数)と称して図16に示す。この遅延操作によっ
て、ダイバーシティ回路23cに入力される、I成分の
データ系列と、Q成分のデータ系列は、同一の時間に同
一のデータをそれぞれ示すことになる。またZPk のレ
ベルの落込む時間は、ZDIk のデータ系列の失われた
データの時間に、DPk のレベルの落込む時間は、ZD
k のデータ系列の失われたデータの時間にそれぞれ対
応する。
【0010】ダイバーシティ回路23cは、ZPk ,D
k と、ZDIk 、ZDQk を用いて選択タイバーシテ
ィ、もしくは合成タイバーシティを行い、ダイバーシテ
ィ処理後のデータを出力端子27から出力する。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
時間ダイバーシティ通信装置では、フェージングやブロ
ッケージ等によって発生した信号電力の落ち込みによ
る、データの損失を回避することが可能であるが、2K
値変調方式を用いた時間ダイバーシティを行っているた
め、遅延させるデータ系列の数Kを3,4,5…と増加
させた場合、採用する変調方式は8値変調方式、16値
変調方式、32値変調方式…となり、指数関数的にその
変復調装置のハードウェア規模が増加する。よって、変
復調装置の実現可能なKの上限は低い値となる。また第
三者による盗聴と信号スペクトルの探知が可能であり、
妨害波に弱い。更に、狭帯域通信であるため選択性フェ
ージングを受けやすい。
【0012】この発明は上記のような課題を解消するた
めになされたもので、送信側で、送信データ系列に対し
てK個の異なる遅延量τ1j (j=1,2…K)を与
え、K通りのデータ系列Dj (j=1,2…K)に変換
後、K通りのデータ系列を、異なるK通りの拡散符号で
スペクトル拡散し、受信側で、前記K通りの拡散符号で
スペクトル逆拡散後、K個の各データ系列に対して送信
側で与えた各遅延時間を一定にするような遅延量τ2j
(j=1,2…K)を与え、またこれらK通りのデータ
系列の受信信号電力を求めて、時間ダイバーシティを行
うことで、フェージングやブロッケージ等によって発生
した信号電力の落ち込みによるデータの損失を回避し、
かつ遅延させるデータ系列の数Kを3,4,5…と増加
させた場合、変復調装置のハードウェア規模はKに比例
する程度の増加となることで、変復調装置の実現可能な
Kの上限を高め、また秘話性、秘匿性、対干渉性に優
れ、更に選択性フェージングに強い時間ダイバーシティ
通信装置用送信機および受信機、並びに時間ダイバーシ
ティ通信装置を得ることを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】この発明に係る時間ダイ
バーシティ通信装置用送信機は、送信データ系列に異な
るK(Kは2以上の自然数)通りの時間遅延を与え、K
個の遅延送信データ系列を生成する送信データ遅延手段
と、K個の遅延送信データ系列に対して、K個の異なる
拡散符号を用いてスペクトル拡散し、K個の異なるスペ
クトル拡散データ系列を生成するスペクトル拡散手段
と、K個の異なるスペクトル拡散データ系列を合成し、
変調して送信する変調手段とを備えるものである。
【0014】またこの発明に係る時間ダイバーシティ通
信装置用受信機は、送信データ系列に異なるK通りの時
間遅延を与え、そのK個の遅延送信データ系列に対して
K個の異なる拡散符号でスペクトル拡散し、変調して送
信された受信信号を検波し、ベースバンドスペクトル拡
散信号を得る復調手段と、ベースバンドスペクトル拡散
信号に対して、送信側に対応するK個の異なる拡散符号
を用いてスペクトル逆拡散し、K個の復調データ系列を
得るスペクトル逆拡散手段と、送信側で与えられたK通
りの時間遅延に応じて、K個の復調データ系列の時間遅
延を揃える時間遅延調整手段と、時間遅延が揃えられた
K個の復調データ系列から、送信されたデータ系列を判
定するデータ判定手段とを備えるものである。
【0015】またこの発明に係る時間ダイバーシティ通
信装置は、送信機が、送信データ系列に異なるK(Kは
2以上の自然数)通りの時間遅延を与え、K個の遅延送
信データ系列を生成する送信データ遅延手段と、K個の
遅延送信データ系列に対して、K個の異なる拡散符号を
用いてスペクトル拡散し、K個の異なるスペクトル拡散
データ系列を生成するスペクトル拡散手段と、K個の異
なるスペクトル拡散データ系列を合成し、変調して送信
する変調手段とを備え、受信機が受信信号を検波し、ベ
ースバンドスペクトル拡散信号を得る検波手段と、ベー
スバンドスペクトル拡散信号に対して、K個の異なる拡
散符号を用いてスペクトル逆拡散し、K個の復調データ
系列を得るスペクトル逆拡散手段と、K個の復調データ
系列に対して、送信機で与えられた異なるK通りの時間
遅延を揃える遅延時間調整手段と、時間遅延が揃えられ
たK個の復調データ系列から、送信されたデータ系列を
判定するデータ判定手段とを備えるものである。
【0016】またこの発明に係る時間ダイバーシティ通
信装置は、送信機が、送信データ系列に異なるK(Kは
2以上の自然数)通りの時間遅延を与え、K個の遅延送
信データ系列を生成する送信データ遅延手段と、K個の
遅延送信データ系列に対して、K個の異なる拡散符号を
用いてスペクトル拡散し、K個の異なるスペクトル拡散
データ系列を生成するスペクトル拡散手段と、K個の異
なるスペクトル拡散データ系列を合成し、変調して送信
する変調手段とを備え、受信機が、受信信号に対して、
局部搬送波を乗算し、ベースバンドスペクトル拡散信号
を得る検波手段と、局部搬送波の周波数と位相を、受信
信号の搬送波に同期させるとともに、受信信号に含まれ
る拡散符号に同期したタイミング信号を抽出する同期手
段と、ベースバンドスペクトル拡散信号に対して、K個
の異なる拡散符号を用いてスペクトル逆拡散し、K個の
復調データ系列を得るスペクトル逆拡散手段と、K個の
各受信データ系列に対して、送信機で与えられた異なる
K通りの時間遅延を揃える遅延時間調整手段と、時間遅
延が揃えられたK個の復調データ系列に対応するK個の
信号電力と、その合計信号電力を算出する信号電力算出
手段と、時間遅延が揃えられたK個の復調データ系列か
ら判定データ系列を、K個の信号電力を用いて選択、あ
るいは等利得合成、あるいは最大比合成して求めるダイ
バーシティ手段とを備えるものである。
【0017】さらに次の発明に係る時間ダイバーシティ
通信装置は、同期手段において、合計信号電力が、ある
しきい値以下となる場合、同期手段の各操作を停止する
制御手段を有するものである。
【0018】さらに次の発明に係る時間ダイバーシティ
通信装置は、制御手段において、合計信号電力がしきい
値以下となるタイミングに周期性が存在する場合、未来
における合計信号電力がしきい値以下となる時間を予測
し、予め同期手段の各操作を停止する予測手段とを有す
るものである。
【0019】さらに次の発明に係る時間ダイバーシティ
通信装置は、ダイバーシティ手段において、合計信号電
力に応じて決定される軟判定しきい値間隔によって、選
択、あるいは等利得合成、あるいは最大比合成後のデー
タを軟判定する軟判定手段を有するものである。
【0020】また次の発明に係る時間ダイバーシティ通
信装置は、送信機が、送信データ系列を差動符号化する
差動符号化手段と、差動符号化した送信データ系列に、
異なるK(Kは2以上の自然数)通りの時間遅延を与
え、K個の遅延送信データ系列を生成する送信データ遅
延手段と、K個の差動符号化した遅延送信データ系列に
対して、K個の異なる拡散符号を用いてスペクトル拡散
し、K個の異なるスペクトル拡散データ系列を生成する
スペクトル拡散手段と、K個の異なるスペクトル拡散デ
ータ系列を合成し、変調して送信する変調手段とを備
え、受信機が、受信信号に対して、局部搬送波を乗算
し、ベースバンドスペクトル拡散信号を得る検波手段
と、局部搬送波の周波数を、受信信号の搬送波に同期さ
せるとともに、受信信号に含まれる拡散符号に同期した
タイミング信号を得る同期手段と、ベースバンドスペク
トル拡散信号に対して、K個の異なる拡散符号を用いて
スペクトル逆拡散し、K個の復調データ系列を得るスペ
クトル逆拡散手段と、K個の各復調データ系列に対して
遅延検波を行う遅延検波手段と、K個の各遅延検波後の
復調データ系列に対して、送信機で与えられた異なるK
通りの時間遅延揃える遅延時間調整手段と、時間遅延が
一定にされたK個の遅延検波後の復調データ系列に対応
するK個の信号電力と、その合計信号電力を算出する信
号電力算出手段と、時間遅延が揃えられたK個の遅延検
波後の復調データ系列から判定データ系列を、K個の信
号電力を用いて選択、あるいは等利得合成、あるいは最
大比合成して求めるダイバーシティ手段とを備えるもの
である。
【0021】さらに次の発明に係る時間ダイバーシティ
通信装置は、同期手段において、合計信号電力が、ある
しきい値以下となる場合、同期手段の各操作を停止する
制御手段を有するものである。
【0022】さらに次の発明に係る時間ダイバーシティ
通信装置は、制御手段において、合計信号電力がしきい
値以下となるタイミングに周期性が存在する場合、未来
における合計信号電力がしきい値以下となる時間を予測
し、予め同期手段の各操作を停止する予測手段を有する
ものである。
【0023】さらに次の発明に係る時間ダイバーシティ
通信装置は、ダイバーシティ手段において、合計信号電
力に応じて決定される軟判定しきい値間隔によって、選
択、あるいは等利得合成、あるいは最大比合成後のデー
タを軟判定する軟判定手段を有するものである。
【0024】また次の発明に係る時間ダイバーシティ通
信装置は、送信機が、送信データ系列に、異なるK(K
は2以上の自然数)通りの時間遅延を与え、K個の遅延
送信データ系列を生成する送信データ遅延手段と、K個
の遅延送信データ系列に対して、K個の異なる拡散符号
を用いてスペクトル拡散し、K個の異なるスペクトル拡
散データ系列を生成するスペクトル拡散手段と、K個の
異なるスペクトル拡散データ系列を合成し、変調して送
信する変調手段とを備え、受信機が、受信信号に対し
て、局部搬送波を乗算し、ベースバンドスペクトル拡散
信号を得る検波手段と、局部搬送波の周波数を、受信信
号の搬送波に同期させるとともに、受信信号に含まれる
拡散符号に同期したタイミング信号を得る同期手段と、
ベースバンドスペクトル拡散信号に対して、K個の異な
る拡散符号を用いてスペクトル逆拡散し、K個の復調デ
ータ系列を得るスペクトル逆拡散手段と、K個の各復調
データ系列から、局部搬送波と受信搬送波の誤差成分を
抽出し、誤差成分を用いて、K個の各復調データ系列の
位相回転の補正を行い、K個の位相補正後の復調データ
系列を出力する位相同期手段と、K個の各位相補正後の
復調データ系列に対して、送信機で与えられた異なるK
通りの時間遅延を揃える遅延時間調整手段と、時間遅延
が揃えられたK個の位相補正後の復調データ系列に対応
するK個の信号電力と、その合計信号電力を算出する信
号電力算出手段と、時間遅延が揃えられたK個の位相補
正後の復調データ系列から判定データ系列を、K個の信
号電力を用いて選択、あるいは等利得合成、あるいは最
大比合成して求めるダイバーシティ手段とを備えるもの
である。
【0025】さらに次の発明に係る時間ダイバーシティ
通信装置は、同期手段において、合計信号電力が、ある
しきい値以下となる場合、同期手段の各操作を停止する
制御手段を有するものである。
【0026】さらに次の発明に係る時間ダイバーシティ
通信装置は、制御手段において、合計信号電力がしきい
値以下となるタイミングに周期性が存在する場合、未来
における合計信号電力がしきい値以下となる時間を予測
し、予め同期手段による各操作を停止する予測手段を有
するものである。
【0027】さらに次の発明に係る時間ダイバーシティ
通信装置は、ダイバーシティ手段において、合計信号電
力に応じて決定される軟判定しきい値間隔によって、選
択、あるいは等利得合成、あるいは最大比合成後のデー
タを軟判定する軟判定手段を有するものである。
【0028】
【作用】時間ダイバーシティ通信装置用送信機は、送信
データ系列に異なるK通りの時間遅延を与えてK個の遅
延送信データ系列を生成し、これらをK個の異なる拡散
符号を用いてスペクトル拡散してK個の異なるスペクト
ル拡散データ系列を生成し、これらを合成すると共に変
調して送信する。これにより復調側で時間ダイバーシテ
ィにより、良好なビット誤り率特性を確保し得る。
【0029】時間ダイバーシティ通信装置用受信機は、
送信データ系列に異なるK通りの時間遅延を与え、その
K個の遅延送信データ系列に対してK個の異なる拡散符
号でスペクトル拡散し、変調して送信された受信信号を
検波し、ベースバンドスペクトル拡散信号を得、これを
送信側に対応するK個の異なる拡散符号を用いてスペク
トル逆拡散して、K個の復調データ系列を得、これらを
送信側で与えられたK通りの時間遅延に応じて時間遅延
を揃え、この時間遅延が揃えられたK個の復調データ系
列から、送信されたデータ系列を判定する。これによ
り、時間ダイバーシティにより、良好なビット誤り率特
性を確保し得る。
【0030】時間ダイバーシティ通信装置は、送信側
で、送信データ系列に異なるK通りの時間遅延を与えて
K個の遅延送信データ系列を生成し、これらをK個の異
なる拡散符号を用いてスペクトル拡散してK個の異なる
スペクトル拡散データ系列を生成し、これらを合成する
と共に変調して送信する。また受信側で、受信信号を検
波し、ベースバンドスペクトル拡散信号を得、これを送
信側に対応するK個の異なる拡散符号を用いてスペクト
ル逆拡散して、K個の復調データ系列を得、これらを送
信側で与えられたK通りの時間遅延に応じて時間遅延を
揃え、この時間遅延が揃えられたK個の復調データ系列
から、送信されたデータ系列を判定する。これにより、
時間ダイバーシティにより良好なビット誤り率特性を確
保し得る。
【0031】時間ダイバーシティ通信装置は、送信側
で、送信データ系列に異なるK通りの時間遅延を与えて
K個の遅延送信データ系列を生成し、これらをK個の異
なる拡散符号を用いてスペクトル拡散してK個の異なる
スペクトル拡散データ系列を生成し、これらを合成する
と共に変調して送信する。受信側で、受信信号に対して
局部搬送波を乗算してベースバンドスペクトル拡散信号
を得ると共に、局部搬送波の周波数と位相を受信信号の
搬送波に同期させるとともに受信信号に含まれる拡散符
号に同期したタイミング信号を抽出して、ベースバンド
スペクトル拡散信号に対してK個の異なる拡散符号を用
いてスペクトル逆拡散してK個の復調データ系列を得、
これに送信機で与えられた異なるK通りの時間遅延を揃
え、これらに対応するK個の信号電力とその合計信号電
力を算出し、さらにこれらから判定データ系列をK個の
信号電力を用いて選択、あるいは等利得合成、あるいは
最大比合成して求める。これにより、雑音やフェージン
グ等によって落込みが頻繁に生じる場合でもK個の復調
データ系列を用いた時間ダイバーシティにより、良好な
ビット誤り率特性を確保し得る。
【0032】さらに時間ダイバーシティ通信装置は、合
計信号電力が、あるしきい値以下となる場合、同期手段
の各操作を停止する。これにより、合計信号電力が落込
んだ場合に生じる周波数同期、位相同期、拡散信号との
時間同期の各誤動作を未然に回避する。
【0033】さらに時間ダイバーシティ通信装置は、合
計信号電力がしきい値以下となるタイミングに周期性が
存在する場合、未来における合計信号電力がしきい値以
下となる時間を予測し、予め同期手段の各操作を停止す
る。これにより、合計信号電力の落込みが周期的に発生
する場合の周波数同期、位相同期、拡散信号との時間同
期の各誤動作を一段と確実に回避する。
【0034】さらに時間ダイバーシティ通信装置は、合
計信号電力に応じて決定される軟判定しきい値間隔によ
って、選択、あるいは等利得合成、あるいは最大比合成
後のデータを軟判定してダイバーシティ動作する。これ
により、選択、あるいは等利得合成、あるいは最大比合
成による時間ダイバーシティが実現できる。
【0035】また時間ダイバーシティ通信装置は、送信
側で、差動符号化した送信データ系列に異なるK通りの
時間遅延を与えてK個の遅延送信データ系列を生成し、
これらをK個の異なる拡散符号を用いてスペクトル拡散
してK個の異なるスペクトル拡散データ系列を生成し、
これらを合成すると共に変調して送信する。受信側で、
受信信号に対して局部搬送波を乗算してベースバンドス
ペクトル拡散信号を得ると共に、局部搬送波の周波数と
位相を受信信号の搬送波に同期させるとともに受信信号
に含まれる拡散符号に同期したタイミング信号を抽出し
て、ベースバンドスペクトル拡散信号に対して、K個の
異なる拡散符号を用いてスペクトル逆拡散してK個の復
調データ系列を得、これらを遅延検波して差動符号化前
の送信データ系列に対応するK通りの復調データ系列を
得、これらを送信側で与えられた異なるK通りの時間遅
延で揃え、これらに対応するK個の信号電力とその合計
信号電力を算出し、さらにこれらから判定データ系列を
K個の信号電力を用いて選択、あるいは等利得合成、あ
るいは最大比合成して求める。これにより、雑音やフェ
ージング等によって落込みが頻繁に生じる場合でもK個
の復調データ系列を用いた時間ダイバーシティにより、
良好なビット誤り率特性を確保し得る。さらに遅延検波
方式を用いるため、搬送波再生による位相同期を必要と
せず、受信信号に搬送波位相のジャンプが生じるような
状況でも、安定に動作する時間ダイバーシティが実現さ
れる。
【0036】さらに時間ダイバーシティ通信装置は、合
計信号電力が、あるしきい値以下となる場合、同期手段
の各操作を停止する。これにより、合計信号電力が落込
んだ場合に生じる周波数同期、位相同期、拡散信号との
時間同期の各誤動作を未然に回避する。
【0037】さらに時間ダイバーシティ通信装置は、合
計信号電力がしきい値以下となるタイミングに周期性が
存在する場合、未来における合計信号電力がしきい値以
下となる時間を予測し、予め同期手段の各操作を停止す
る。これにより、合計信号電力の落込みが周期的に発生
する場合の周波数同期、位相同期、拡散信号との時間同
期の各誤動作を一段と確実に回避する。
【0038】さらに時間ダイバーシティ通信装置は、合
計信号電力に応じて決定される軟判定しきい値間隔によ
って、選択、あるいは等利得合成、あるいは最大比合成
後のデータを軟判定してダイバーシティ動作する。これ
により、選択、あるいは等利得合成、あるいは最大比合
成による時間ダイバーシティが実現できる。
【0039】また時間ダイバーシティ通信装置は、送信
側で、送信データ系列に異なるK通りの時間遅延を与え
てK個の遅延送信データ系列を生成し、これらをK個の
異なる拡散符号を用いてスペクトル拡散してK個の異な
るスペクトル拡散データ系列を生成し、これらを合成す
ると共に変調して送信する。受信側で、受信信号に対し
て局部搬送波を乗算してベースバンドスペクトル拡散信
号を得ると共に、局部搬送波の周波数を受信信号の搬送
波に同期させるとともに、受信信号に含まれる拡散符号
に同期したタイミング信号を抽出し、ベースバンドスペ
クトル拡散信号に対して、K個の異なる拡散符号を用い
てスペクトル逆拡散してK個の復調データ系列を得、こ
れらのK個の各復調データ系列から、局部搬送波と受信
搬送波の誤差成分を抽出し、誤差成分を用いて、K個の
各復調データ系列の位相回転の補正を行い、K個の各位
相補正後の復調データ系列に対して送信側で与えられた
異なるK通りの時間遅延を揃え、これらに対応するK個
の信号電力とその合計信号電力を算出し、これらK個の
位相補正後の復調データ系列から判定データ系列をK個
の信号電力を用いて選択、あるいは等利得合成、あるい
は最大比合成して求める。これにより、雑音やフェージ
ング等によって落込みが頻繁に生じる場合でもK個の復
調データ系列を用いた時間ダイバーシティにより、良好
なビット誤り率特性を確保し得る。さらに準同期の復調
データを用いた位相同期によって、受信信号に搬送波位
相のジャンプが生じるような状況でも、安定に動作する
時間ダイバーシティが実現される。
【0040】さらに時間ダイバーシティ通信装置は、合
計信号電力が、あるしきい値以下となる場合、同期手段
の各操作を停止する。これにより、合計信号電力が落込
んだ場合に生じる周波数同期、位相同期、拡散信号との
時間同期の各誤動作を未然に回避する。
【0041】さらに時間ダイバーシティ通信装置は、合
計信号電力がしきい値以下となるタイミングに周期性が
存在する場合、未来における合計信号電力がしきい値以
下となる時間を予測し、予め同期手段の各操作を停止す
る。これにより、合計信号電力の落込みが周期的に発生
する場合の周波数同期、位相同期、拡散信号との時間同
期の各誤動作を一段と確実に回避する。
【0042】さらに時間ダイバーシティ通信装置は、合
計信号電力に応じて決定される軟判定しきい値間隔によ
って、選択、あるいは等利得合成、あるいは最大比合成
後のデータを軟判定してダイバーシティ動作する。これ
により、選択、あるいは等利得合成、あるいは最大比合
成による時間ダイバーシティが実現できる。
【0043】
【実施例】
実施例1. 本実施例は送信側でBPSK変調したデータを、受信側
で同期検波を行う、同期検波型のスペクトル拡散時間ダ
イバーシティ通信装置であり、ダイバーシティには選択
ダイバーシティを用いたものである。以下、図を参照し
て実施例1について説明する。
【0044】図1は、本発明によるスペクトル拡散時間
ダイバーシティ通信に用いる送受信機の一実施例の構成
を示すブロック図であり、1000は送信データ遅延手
段、2000はスペクトル拡散手段、3000は合成送
信手段、4000aは検波手段、4000bは同期手
段、5000はスペクトル逆拡散手段、6000は遅延
時間調整手段、9000はダイバーシティ手段、01は
送信データ入力端子、02は遅延回路、03はMビット
で構成される拡散符号an (n=1,2,…M)によっ
てデータをスペクトル拡散する拡散回路、04はMビッ
トで構成される拡散符号bn (n=1,2,…M)によ
ってデータをスペクトル拡散する拡散回路、05は03
と04からの拡散データを合成する合成回路、06は搬
送波発生器、07は05からのデータと06からの搬送
波を乗算するミキサ、08は送信用のアンテナ、09は
受信用のアンテナ、10は電圧制御型発振器(VC
O)、11は90°移相器、12、13はミキサ、14
a、15aは、ローパスフィルタ、14、15はベース
バンドスペクトル拡散信号を出力するA/D変換器、1
6、18は前記拡散符号an によってベースバンドスペ
クトル拡散信号を逆拡散する逆拡散回路、17、19は
前記拡散符号bn によってベースバンドスペクトル拡散
信号を逆拡散する逆拡散回路、20は拡散符号のクロッ
ク信号であるチップクロックを再生し、出力する初期捕
捉/同期追跡回路、21は遅延回路、22は受信信号電
力を検出する信号電力算出手段、23はダイバーシティ
回路、24は軟判定回路、25は制御手段、25aは予
測手段、26は自動周波数制御(AFC)/自動キャリ
ア位相制御(APC)回路、27は受信データ出力端
子、28は外部信号入力端子、また204は比較器、2
05は選択器、251は電力比較器、252は制御信号
合成・選択器、253は周期性検出回路、254はタイ
ミング予測回路、255は合成制御回路である。
【0045】図3は、本実施例の逆拡散回路16、1
7、18、19の構成図であり、100はベースバンド
スペクトル拡散信号入力端子、101はチップクロック
入力端子、102は逆拡散器、103は拡散符号発生
器、104は積分器、105はD−フリップフロップ、
106は復調データ出力端子、107はシンボルクロッ
ク入力端子、108は拡散符号出力端子である。
【0046】次に動作について説明する。以下、本実施
例では簡単のため、同時に送受信し、かつ異なる遅延が
与えられたデータ系列の数をK=2とする、直交する2
つのMビットで構成される拡散符号、an (n=1,
2,…M)、bn (n=1,2,…M)を用いたスペク
トル拡散時間ダイバーシティ通信装置について説明す
る。拡散符号には、例えばPN系列を用いることとす
る。
【0047】送信機側では、“0“と“1”で表される
ディジタル送信データを、送信データ入力端子01に入
力する。入力されたデータは、送信データ遅延手段10
00に入力される。送信データ遅延手段1000では、
入力データの一方はそのまま出力され、もう一方は遅延
回路02に入力される。遅延回路02ではデータをLシ
ンボル遅延させてから出力する。この遅延量は、フェー
ジング、ブロッケージ等に起因する受信信号電力の減衰
に対応するために設けられているものであり、対応しよ
うとする最大減衰時間をTd[s] とすると、データ伝送
速度がR[symbol/s]のシステムでは、設定する遅延シン
ボル数L[symbol]は、L≧Td×Rに設計される。ま
た、受信信号電力の減衰に周期性が存在する場合、その
周期の平均をTr[s] とすると、データ伝送速度がR[s
ymbol/s]のシステムでは、設定する遅延シンボル数L[s
ymbol]は、(m+1)Tr×R≧L≧(Td+mTr)
×Rに設計される。(但しm=0,1,2,3,…)
【0048】スペクトル拡散手段2000における拡散
回路03では、Mビットで構成されるPN系列の拡散符
号an (n=1,2,…M)によって、送信データ遅延
手段1000からの遅延量0のデータをスペクトル拡散
する。データ伝送速度がR[symbol/s]とすると、拡散回
路03からは、M×R[bit/s]のスペクトル拡散データ
が出力される。図2に、本実施例によるデータのタイミ
ングチャートの一例を示す。
【0049】本実施例では、遅延シンボル数をL=5シ
ンボルとする。よって、kシンボル目の送信データ系列
をXk (kは整数)で表記した場合、遅延回路02から
の出力データ系列は、送信データ系列から5シンボル分
遅延してX(k-5) (kは整数)となる。スペクトル拡散
手段2000における拡散回路04は、この遅延回路0
2からの送信遅延データ系列XDk =X(k-5) を、Mビ
ットで構成されるPN系列の拡散符号bn (n=1,
2,…M)によってスペクトル拡散する。この拡散符号
n は、拡散回路03で用いる拡散符号an と直交する
ものとする。図2に、拡散回路03によってスペクトル
拡散されたデータ系列、Yak (kは整数)と、拡散回
路04によってスペクトル拡散されたデータ系列YDb
k=Yb(k-5) (kは整数)をそれぞれ示す。
【0050】変調手段3000における合成回路05
は、Yak (kは整数)とYDbk (kは整数)の2つ
の拡散データ系列を合成して出力する。図2に、合成回
路05の出力データ系列Tk (kは整数)を示す。ミキ
サ07では、この合成信号Tk(kは整数)に、搬送波
発生器06から出力される搬送波を乗算し、BPSK変
調する。送信用のアンテナ08は、この変調信号を送出
する。
【0051】受信機側では、検波手段4000内のアン
テナ09で信号を受信し、受信信号を2つのミキサ1
2、13に入力する。VCO10は、局部搬送波を、ミ
キサ13と90°移相器11に供給する。90°移相器
11は、局部搬送波を90°移相してミキサ12に出力
する。ミキサ13では、受信信号とVCO10からの局
部搬送波を乗算し、ローパスフィルタ15aでフィルタ
リングして、合成拡散信号の実数成分(I成分)を出力
する。ミキサ12では受信信号と90°移相器11から
の90°移相された局部搬送波を乗算し、ローパスフィ
ルタ14aでフィルタリングして、合成拡散信号の虚数
成分(Q成分)を出力する。図2に、検波手段4000
aにおけるミキサ12、13からのI成分データ系列と
Q成分データ系列のタイミングをまとめて、Rk (kは
整数)と称して示す。また図中の斜線部は、フェージン
グやブロッケージ等によって発生した信号電力の落ち込
みを示しており、よって本実施例では、図2に示す4シ
ンボル分の情報が失われたこととする。
【0052】本実施例では、BPSK変調方式を採用し
ているため、受信信号の搬送波と局部搬送波の周波数と
位相の同期が完全であれば、本実施例の検波手段400
0aからのI成分にのみ、復調データ成分が出力される
ことになるが、同期引込み時や受信信号電力を検出する
場合には、I成分、Q成分の両方を用いる必要があるた
め、検波手段4000aからは、I成分とQ成分を出力
する。
【0053】A/D変換器14は、ミキサ12からのア
ナログ信号を、A/D変換器15は、ミキサ13からの
アナログ信号を、ディジタル信号であるベースバンドス
ペクトル拡散信号にそれぞれ変換し、スペクトル逆拡散
手段5000に供給する。スペクトル逆拡散手段500
0における逆拡散回路16は、A/D変換器14からの
信号を前記拡散符号an で逆拡散し、逆拡散回路17
は、A/D変換器14からの信号を前記拡散符号bn
逆拡散する。一方、スペクトル逆拡散手段5000にお
ける逆拡散回路18は、A/D変換器15からの信号を
前記拡散符号anで逆拡散し、逆拡散回路19は、A/
D変換器15からの信号を前記拡散符号bn で逆拡散す
る。また各逆拡散回路は、拡散符号発生器103を内蔵
しており、逆拡散するタイミングから1チップ時間前後
させた2つの拡散符号を、初期捕捉/同期追跡回路20
に出力する。
【0054】同期手段4000bにおける初期捕捉/同
期追跡回路20は、拡散符号発生器103から出力され
る拡散符号を、前記ベースバンドスペクトル拡散信号に
含まれる拡散符号に同期させる初期捕捉と、確立した同
期を追跡する同期追跡を行う。前記初期捕捉には、例え
ば文献「スペクトル拡散通信システム」(横山光雄著、
科学技術出版社、1988年)に記載されている、単純
サーチ方式などがある。また前記同期追跡には、例えば
前記文献に記載されているベースバンド遅延ロックルー
プ(DLL)などがある。初期捕捉/同期追跡回路20
は、A/D変換器14、15からのベースバンドスペク
トル拡散信号と、各逆拡散回路からの拡散符号を用い
て、ベースバンドスペクトル拡散信号に含まれる拡散符
号の初期捕捉/同期追跡を行い、前記ベースバンドスペ
クトル拡散信号に含まれる拡散符号ビットに同期するチ
ップクロックと、前記ベースバンドスペクトル拡散信号
に含まれる復調データに同期するシンボルクロックを、
各逆拡散回路に出力する。
【0055】各逆拡散回路の内部の動作を、図3を用い
て説明する。A/D変換器からのベースバンドスペクト
ル拡散信号は、入力端子100から逆拡散器102に入
力される。一方、拡散符号発生器103は、入力端子1
01からの前記チップクロックに同期した拡散符号を出
力する。逆拡散器102は、入力端子100からの信号
に、拡散符号発生器103からの拡散符号を乗算するこ
とで逆拡散を行う。積分器104は、逆拡散された信号
を入力端子101からのチップクロックの周期で積分し
て出力する。そして、入力端子107からのシンボルク
ロックの立上がり毎に、積分データをゼロにリセットす
る。D−フリップフロップ105は、積分器104から
チップクロック周期で出力される積分データを、シンボ
ルクロック周期でリタイミングし、リタイミング時の積
分データを、復調データとして出力端子106から出力
する。
【0056】図2に、逆拡散回路16、17、18、1
9からの復調データ系列を、それぞれZaQk,ZDbQ
k(=ZbQ(k-5)),ZaIk,ZDbIk(=ZbI
(k-5))(kは整数)と称して示す。逆拡散後の各I成
分、Q成分の信号の斜線部は、フェージングやブロッケ
ージ等によって発生した信号電力の落ち込みにより、情
報が失われていることを意味する。本実施例では、送信
側でbn によって拡散する側のデータ系列に5シンボル
の遅延を与えているため、信号電力の落込みによって失
われるZaQk,ZaIk の4シンボル分のデータと、Z
DbQk,ZDbIk の4シンボル分のデータは異なる。
本実施例では、an による拡散/逆拡散データ系列の失
われるデータは、送信データXi+3,Xi+4,Xi+5,Xi+6
に対応するデータZaI(i+3),ZaI(i+4),ZaI
(i+5),ZaI(i+6) および、ZaQ(i+3),ZaQ(i+4),
ZaQ(i+5),ZaQ(i+6) であり、bn による拡散/逆
拡散データ系列の失われるデータは、送信データXi-2,
i-1,Xi,Xi+1 に対応するデータZbI(i-2),ZbI
(i-1),ZbIi,ZbI(i+1) および、ZbQ(i-2),Zb
(i-1),ZbQi,ZbQ(i+1) である。
【0057】次に時間遅延調整手段6000における遅
延回路21は、逆拡散回路16、18から出力されるZ
aQk、ZaIk を、送信側の遅延回路02の遅延時間
だけ遅延させて出力する。よって本実施例では、遅延回
路21の遅延時間は5シンボル分となる。一方逆拡散回
路17、19から出力される復調データ系列ZDbQk,
ZDbIk は遅延されずに時間遅延調整手段6000か
ら出力される。図2に、遅延回路21によって5シンボ
ル遅延されて出力される復調データ系列を、それぞれZ
DaQk(ZaQ(k-5)),ZDaIk(=ZaI(k-5)
(kは整数)と称して示す。この時間遅延調整手段60
00による遅延操作によって、信号電力算出手段22と
ダイバーシティ手段9000内のダイバーシティ回路2
3に入力される、an による拡散/逆拡散データ系列と
n による拡散/逆拡散データ系列は、同一の時間に同
一のデータをそれぞれ示すことになる。
【0058】信号電力算出手段22は、ZDaQk,ZD
aIk,ZDbQk,ZDbIk (kは整数)の各復調デー
タ系列を用いて、an で逆拡散された受信信号の信号電
力P1k (kは整数)、bn で逆拡散された受信信号の
信号電力P2k (kは整数)と、図2に示すタイミング
で2つの電力の合計SPk (kは整数)を出力する。信
号電力P1k は、例えばZDaQk の2乗と、ZDaI
k の2乗の和、また信号電力P2k は、例えばZDbQ
k の2乗と、ZDbIk の2乗の和を求めることで、そ
れぞれ得ることができる。
【0059】ダイバーシティ手段9000におけるダイ
バーシティ回路23は、信号電力算出手段22からのP
k 、P1k と、遅延回路21からの復調データ系列Z
DaIk、逆拡散回路19からの復調データ系列ZDb
k を用いてタイバーシティを行う。各I、Q成分のデ
ータとそのデータに対応する信号電力は、時間差なく同
時にダイバーシティ回路23に入力される。
【0060】本実施例のダイバーシティ手段9000に
おけるダイバーシティ回路23の動作を説明する。比較
器204は、P1k とP2k を比較して、P1k >P2
k の場合は復調データ系列ZDaIk を、P1k <P2
k の場合は復調データ系列ZDbIk を選択する選択信
号を選択器205に出力する。選択器205は、比較器
204からの選択信号によって、復調データ系列ZDa
k と、復調データ系列ZDbIk の、どちらか一方を
選択して、合成復調データ系列Sk (kは整数)として
出力する。以上のように、信号電力によって復調データ
系列を選択する動作により、選択ダイバーシティを実現
している。
【0061】本受信機では、フェージング等による受信
信号電力の増減に起因して、ダイバーシティ回路23か
らの合成復調データ系列Sk の振幅も増減する。ダイバ
ーシティ手段9000における軟判定回路24は、この
受信信号電力の増減によって変動する合成復調データ系
列Sk の振幅を、ディジタル的に補正する回路である。
軟判定回路24では、ダイバーシティ回路23からの合
成復調データを、信号電力算出手段22から出力される
SPk が大きな場合、即ち大きな受信信号電力が得られ
ている場合は、軟判定しきい値間隔を広く取り、SPk
が小さな場合、即ち小さな受信信号電力が得られている
場合は、軟判定しきい値間隔を狭く取ることで、合成復
調データの振幅補正を行った判定データ系列SRk を出
力する。図17、図18に、一例として合成復調データ
系列Sk を、0〜7の8値に変換する場合の、軟判定回
路24の処理を示す。図17は、受信電力が大きい場合
の軟判定処理、図18は、受信電力が小さい場合の軟判
定処理を示した図である。各図の(a)は合成復調デー
タ系列Sk 、(b)は判定データ系列SRk を示してお
り、各図(a)の各点線は、軟判定しきい値である。受
信電力が大きい場合、合成復調データ系列Sk の振幅
は、図17(a)に示すように大きくなるため、軟判定
回路24では、点線の軟判定しきい値間隔を広く取っ
て、図17(b)に示すような8値の判定データ系列に
変換する振幅補正を行う。また受信電力が小さい場合、
合成復調データ系列Sk の振幅は図18(a)に示すよ
うに小さくなるため、軟判定回路24では、点線の軟判
定しきい値間隔を狭く取って、図18(b)に示すよう
な8値の判定データ系列に変換する振幅補正を行う。ダ
イバーシティ手段9000は、以上のように制御された
判定データ系列SRk (kは整数)を受信データ出力端
子27から出力する。
【0062】同期手段4000b内の制御手段25にお
ける電力比較器251は、信号電力算出手段22から出
力されるSPk と、あるしきい値とを比較し、受信信号
電力の落込みによってSPk がしきい値以下になった場
合、受信信号電力の落込みを示す電力落込み信号を出力
する。
【0063】制御手段25内の予測手段25aにおける
制御信号合成・選択器252は、前記受信信号電力落込
み信号と、受信信号電力が落込むタイミングを示す外部
信号が得られる場合、その外部信号を入力とし、これら
2つの信号の一方をスイッチによって選択するか、合成
して出力する。この電力比較器251からの出力信号
は、同期手段4000bの動作を停止させるホールド信
号となる。前記ホールド信号は、受信電力の落込んでい
る時間を論理“1”で表現し、それ以外は論理“0”で
表現する、1ビットの信号である。
【0064】次に予測手段25aにおける周期性検出回
路253は、制御信号合成・選択器252から出力され
るホールド信号を用いて、受信信号電力の落込みの周期
性の存在を検出し、存在する場合は、受信信号電力の落
込みの周期及び位相を示すデータを出力する。受信信号
電力の落込みの周期性の存在の検出法としては、DFT
方式によるものなどがある。
【0065】予測手段25aにおけるタイミング予測回
路254は、周期性検出回路253からの受信信号電力
落込みの周期及び位相を示すデータを用いて、未来にお
ける受信信号電力の落込みの時間に同期手段4000b
の動作を停止させる、予測ホールド信号を出力する。前
記予測ホールド信号は、受信電力の落込む予測時間が算
出された場合、その落込む予測時間に、予測ホールド信
号を論理“1”で表現し、それ以外は論理“0”で表現
する1ビットの信号である。
【0066】予測手段25aにおける合成制御回路25
5は、制御信号合成・選択器252からのホールド信号
と、タイミング予測回路254からの予測ホールド信号
を論理和による合成法で出力する。よって信号電力の落
込みに周期性が存在しない場合、入力の予測ホールド信
号が常に論理“0”となるため、合成制御回路255か
らの合成制御信号は、即ち制御信号合成・選択器252
からのホールド信号となり、予測手段25aは、ホール
ド信号による同期手段4000bの制御を行う。また、
信号電力の落込みに周期性が存在する場合、予測手段2
5aは、予測時間に予め同期手段4000bの制御を行
い、かつ信号電力の落込みが検出された場合の同期手段
4000bの制御も行う。
【0067】同期手段4000bにおけるAFC/AP
C回路26は、逆拡散回路16、17、18、19から
出力されるI成分、Q成分の各データを用いて、受信信
号の搬送波とVCO10から出力される搬送波の周波数
と位相のオフセット量をそれぞれ求め、VCO10に入
力する電圧を搬送波の周波数と位相のオフセット量をゼ
ロにするように制御する、周波数制御と位相制御を行
う。AFC回路は、例えばFrancis D.Natali“AFC Trac
king Algorithms”IEEE Transaction on Communicatio
ns Vol.com-32,No.8,pp935-947,August 1984に記載され
ているもので実現できる。またAPC回路は、例えば前
記文献「スペクトル拡散通信システム」に記載されてい
るコスタスループで実現できる。
【0068】本実施例1は、同時に送受信し、かつ異な
る遅延が与えられたデータ系列の数をK=2、即ち2個
のデータ系列によるスペクトル拡散時間ダイバーシティ
通信装置について説明したが、Kは2以上であれば幾つ
であってもよく、K個の異なる拡散符号によって、K通
りの異なる遅延量のデータ系列に対して、拡散/逆拡散
を行えばよい。
【0069】以上のように本実施例1は、送信側では、
異なるK=2個の拡散符号を用いて時間遅延差のあるK
=2個のデータ系列に対してスペクトル拡散を行い、受
信側では、送信側と同一の拡散符号でそれぞれ逆拡散さ
れたK=2個のデータ系列に対して、遅延量を一定に調
整後、選択ダイバーシティを行う時間ダイバーシティ通
信装置であるため、従来の2K 値変調方式を用いた時間
ダイバーシティ通信装置と比較して、スペクトル拡散通
信の特徴である秘匿性、秘話性、対干渉性が優れ、周波
数選択性フェージングに強い。
【0070】また従来の2K 値変調方式を用いた時間ダ
イバーシティ通信装置では、遅延させるデータ系列の数
Kが増加すると、変調方式は2K 値をとる変調方式を使
用する必要があり、変復調装置のハードウェア規模が、
指数関数的に複雑となり、かつ増加するのに対し、本実
施例1では、遅延させるデータ系列の数Kだけ、異なる
K通りの拡散符号でK通りの異なる遅延量のデータ系列
を拡散/逆拡散するだけで各データ系列の送受が可能で
あり、従来例と同程度のハードウェア規模で、よりKの
増加に対応可能となる。
【0071】 実施例2. 本実施例は送信側でBPSK変調したデータを、受信側
で同期検波を行う、同期検波型のスペクトル拡散時間ダ
イバーシティ通信装置であり、ダイバーシティには等利
得合成ダイバーシティを用いたものである。
【0072】以下、図を参照して実施例2について説明
する。図4は、本発明によるスペクトル拡散時間ダイバ
ーシティ通信に用いる送受信機の一実施例の構成を示す
ブロック図であり、22bは信号電力検出手段、23a
はダイバーシティ回路、207は合成器である。なお図
1と同一部分は、同一符号を付してその説明を省略す
る。
【0073】次に動作について説明する。以下、本実施
例は簡単のため、同時に送受信し、かつ異なる遅延が与
えられたデータ系列の数はK=2とする、2つの異なる
拡散符号an 、bn を用いたスペクトル拡散時間ダイバ
ーシティ通信装置を用いた場合について説明する。
【0074】実施例2では、実施例1と同様、送信機に
おいて、送信データ遅延手段1000、スペクトル拡散
手段2000、変調手段3000によってデータを送信
し、受信機において、検波手段4000a、同期手段4
000b、スペクトル逆拡散手段5000、遅延時間調
整手段6000によって、ZDaIk,ZDaQk,ZDb
k,ZDbQk の各復調データ系列が得られる。信号電
力算出手段22bでは、ZDaIk の2乗とZDaQk
の2乗の和と、ZDbIk の2乗とZDbQkの2乗の
和が加算された、2つの電力の合計SPk が出力され
る。
【0075】ダイバーシティ手段9000におけるダイ
バーシティ回路23aでは、遅延時間調整手段6000
からの復調データ系列ZDaIk と、ZDbIk を入力
とする。ダイバーシティ回路23a内の合成器207
は、復調データ系列ZDaIkと、復調データ系列ZD
bIk を加算し、その値を合成復調データ系列Sk (k
は整数)として出力する。以上のように、2つの復調デ
ータ系列を加算する動作により、等利得合成ダイバーシ
ティを実現している。
【0076】ダイバーシティ手段9000における軟判
定回路24は、信号電力算出手段22bから出力される
SPk によって、実施例1と同様な処理が行われ、軟判
定データSRk (kは整数)を受信データ出力端子27
から出力する。
【0077】以上の実施例2における動作のタイミング
は、図2に示す通りである。同期手段4000bにおけ
る制御手段25、及び制御手段25における予測手段2
5aは、実施例1と同様の動作を行い、同期手段400
0bを制御する。
【0078】本実施例2では、同時に送受信し、かつ異
なる遅延が与えられたデータ系列の数をK=2、即ち2
個のデータ系列によるスペクトル拡散時間ダイバーシテ
ィ通信装置について説明したが、Kは2以上であれば幾
つであってもよく、K個の異なる拡散符号によって、K
通りの異なる遅延量のデータ系列に対して、拡散/逆拡
散を行えばよい。
【0079】以上のように本実施例2は、送信側では、
異なるK=2個の拡散符号を用いて時間遅延差のあるK
=2個のデータ系列に対してスペクトル拡散を行い、受
信側では、送信側と同一の拡散符号でそれぞれ逆拡散さ
れたK=2個のデータ系列に対して、遅延量を一定に調
整後、等利得ダイバーシティを行う時間ダイバーシティ
通信装置であるため、従来の2K 値変調方式を用いた時
間ダイバーシティ通信装置と比較して、スペクトル拡散
通信の特徴である秘匿性、秘話性、対干渉性が優れ、周
波数選択性フェージングに強い。また遅延させるデータ
系列の数Kが増加する場合、異なるK通りの拡散符号で
K通りの異なる遅延量のデータ系列を拡散/逆拡散する
だけで各データ系列の送受が可能であり、従来例と同程
度のハードウェア規模で、よりKの増加に対応可能とな
る。
【0080】 実施例3. 本実施例は送信側でBPSK変調したデータを、受信側
で同期検波を行う、同期検波型のスペクトル拡散時間ダ
イバーシティ通信装置であり、ダイバーシティには最大
比合成ダイバーシティを用いたものである。
【0081】以下、図を参照して実施例3について説明
する。図5は、本発明によるスペクトル拡散時間ダイバ
ーシティ通信に用いる送受信機の一実施例の構成を示す
ブロック図であり、207aは合成器、208は係数算
出手段、209、210はミキサ、211は最大比合成
手段である。なお図1と同一部分は、同一符号を付して
その説明を省略する。
【0082】次に動作について説明する。以下、本実施
例は簡単のため、同時に送受信し、かつ異なる遅延が与
えられたデータ系列の数はK=2とする、2つの異なる
拡散符号an 、bn を用いたスペクトル拡散時間ダイバ
ーシティ通信装置を用いた場合について説明する。
【0083】実施例3では、実施例1と同様、送信機に
おいて、送信データ遅延手段1000、スペクトル拡散
手段2000、変調手段3000によってデータを送信
し、受信機において、検波手段4000a、同期手段4
000b、スペクトル逆拡散手段5000、遅延時間調
整手段6000、信号電力算出手段22によって、ZD
aIk,ZDbIk の各復調データ系列と、an で逆拡散
された受信信号の信号電力P1k 、bn で逆拡散された
受信信号の信号電力P2k と、2つの電力の合計SPk
を出力する。
【0084】ダイバーシティ手段9000におけるダイ
バーシティ回路23では、遅延時間調整手段6000か
らの復調データ系列ZDaIk 、ZDbIk と、受信信
号の信号電力P1k 、P2k を入力とする。
【0085】ダイバーシティ回路23内の、係数算出手
段208では、信号電力P1k、P2k を用いて、H1k
=P1k /(P1k +P2k )(但しkは整数)と、
H2k =P2k /(P1k +P2k )(但しkは整数)
の各係数を算出し出力する。
【0086】ダイバーシティ手段9000内の最大比合
成手段211において、ミキサ209は、復調データ系
列ZDaIk とH1k を乗算し、ミキサ210は、復調
データ系列ZDbIk とH2k を乗算する。合成器20
7aは、これらミキサ209からの乗算値と、ミキサ2
10からの乗算値を加算し、その加算値を合成復調デー
タ系列Sk として出力する。以上のように、2つの復調
データ系列に、2つの受信電力比を重み付けして加算す
る動作により、最大比合成ダイバーシティを実現してい
る。
【0087】ダイバーシティ手段9000における軟判
定回路24は、信号電力算出手段22から出力されるS
k によって、実施例1と同様な処理が行われ、軟判定
データSRk (kは整数)を受信データ出力端子27か
ら出力する。以上の実施例3における動作のタイミング
は、図2に示す通りである。
【0088】同期手段4000bにおける制御手段2
5、及び制御手段25における予測手段25aは、実施
例1と同様の動作を行い、同期手段4000bを制御す
る。
【0089】本実施例3では、同時に送受信し、かつ異
なる遅延が与えられたデータ系列の数をK=2、即ち2
個のデータ系列によるスペクトル拡散時間ダイバーシテ
ィ通信装置について説明したが、Kは2以上であれば幾
つであってもよく、K個の異なる拡散符号によって、K
通りの異なる遅延量のデータ系列に対して、拡散/逆拡
散を行えばよい。
【0090】以上のように本実施例3は、送信側では、
異なるK=2個の拡散符号を用いて時間遅延差のあるK
=2個のデータ系列に対してスペクトル拡散を行い、受
信側では、送信側と同一の拡散符号でそれぞれ逆拡散さ
れたK=2個のデータ系列に対して、遅延量を一定に調
整後、最大比合成ダイバーシティを行う時間ダイバーシ
ティ通信装置であるため、従来の2K 値変調方式を用い
た時間ダイバーシティ通信装置と比較して、スペクトル
拡散通信の特徴である秘匿性、秘話性、対干渉性が優
れ、周波数選択性フェージングに強い。また遅延させる
データ系列の数Kが増加する場合、異なるK通りの拡散
符号でK通りの異なる遅延量のデータ系列を拡散/逆拡
散するだけで各データ系列の送受が可能であり、従来例
と同程度のハードウェア規模で、よりKの増加に対応可
能となる。
【0091】 実施例4. 本実施例は送信側でデータを差動符号化してからBPS
K変調し、受信側で遅延検波を行う、遅延検波型のスペ
クトル拡散時間ダイバーシティ通信装置であり、ダイバ
ーシティには選択ダイバーシティを用いたものである。
【0092】次に、図を参照して実施例4について説明
する。図6は、本発明によるスペクトル拡散時間ダイバ
ーシティ通信に用いる実施例4の送受信機の構成を示す
ブロック図であり、7000は遅延検波手段、26aは
AFC回路、29は差動符号化手段、30、31は遅延
検波回路である。なお図1と同一部分は、同一符号を付
してその説明を省略する。
【0093】次に動作について説明する。以下、本実施
例では簡単のため、同時に送受信し、かつ異なる遅延が
与えられたデータ系列の数はK=2とする、2つの異な
る拡散符号an 、bn を用いたスペクトル拡散時間ダイ
バーシティ通信装置を用いた場合について説明する。
【0094】送信機側では、差動符号化手段29は、入
力端子01から入力される“0“と“1”で表されるデ
ィジタル送信データに対して、差動符号化を行う。図7
に符号化前の送信データ系列Xk (kは整数)と差動符
号化されたデータ系列Xdk(kは整数)を示す。Xdk
はXk と、Xk+1 の排他的論理和で求まる。データ系
列Xdk は、以降実施例1と同様に、拡散回路03で拡
散符号an によってスペクトル拡散され、データ系列Y
dak (kは整数)となり、一方は遅延回路02でLシ
ンボル遅延されたデータ系列XDdk に変換後、拡散回
路04で拡散符号bn によってスペクトル拡散され、デ
ータ系列YDdbk (kは整数)となる。
【0095】本実施例では、フェージングやブロッケー
ジ等による信号電力の落ち込みによってデータが数シン
ボル失われた場合、遅延検波方式を行っているため、実
施例1の同期検波方式と比較して1シンボル分多く影響
を受ける。よって遅延回路02で設定する遅延シンボル
数Lは、受信側においてフェージングやブロッケージ等
によって発生が予想される信号電力の落ち込みの時間を
Td[s] とすると、データ伝送速度がR[symbol/s]のシ
ステムでは、L≧Td×R+1に設計される。また、受
信信号電力の減衰に周期性が存在する場合、その周期の
平均をTr[s] とすると、データ伝送速度がR[symbol/
s]のシステムでは、(m+1)Tr×R≧L≧(Td+
mTr)×R+1に設計される(但しm=0,1,2,3,
…)。本実施例ではL=6シンボルとし、よって遅延回
路02から出力されるデータ系列は、XDdk =Xd
(k-6) (kは整数)となる。
【0096】変調手段3000における合成回路05で
は、データ系列Ydak とデータ系列YDdbk は合成
され、データ系列Tdk (kは整数)として出力され、
データ系列Tdk はミキサ07で搬送波と乗算されて、
BPSK変調される。送信用のアンテナ08は、この変
調信号を送出する。
【0097】受信機側では、実施例1と同様に、検波手
段4000a内のアンテナ09で信号を受信し、受信信
号を2つのミキサ12、13に入力する。本実施例にお
いて、同期手段4000bでは、局部搬送波を受信信号
の搬送波に周波数同期させる制御だけを行い、位相同期
させる制御は行われない。
【0098】ミキサ13では受信信号とVCO10から
の搬送波を、またミキサ12では、受信信号と90°移
相器11からの90°移相された搬送波を、それぞれ乗
算し、ローパスフィルタ14a、15aでフィルタリン
グして、合成拡散信号のI成分とQ成分を出力する。本
実施例4ではBPSK変調方式を用いているが、同期手
段4000bに、受信搬送波に位相同期した搬送波を再
生する機能がないため、受信信号の搬送波と局部搬送波
には定常位相差が存在することになる。よって、データ
成分は常時I成分、Q成分の両方に存在する。
【0099】以降I成分、Q成分の受信された合成拡散
信号Rdk (kは整数)は、実施例1と同様に、A/D
変換器14、15でベースバンドスペクトル拡散信号に
それぞれ変換後、スペクトル逆拡散手段5000内の逆
拡散回路16、17、18、19で拡散符号an と拡散
符号bn でそれぞれ逆拡散される。
【0100】遅延検波手段7000における遅延検波回
路30は、逆拡散回路16から出力される復調データ系
列ZdaQk (kは整数)と、逆拡散回路18から出力
される復調データ系列ZdaIk (kは整数)を用いて
複素乗算による遅延検波を行い、遅延検波後のI成分、
Q成分の復調データ系列をそれぞれZaQk 、ZaIk
(kは整数)と称して出力する。同様に、遅延検波手段
7000における遅延検波回路31は、逆拡散回路17
から出力される復調データ系列ZDdbQk と、逆拡散
回路19から出力される復調データ系列ZDdbIk
用いて複素乗算による遅延検波を行い、遅延検波後のI
成分、Q成分の復調データ系列をそれぞれZDbIk
ZDbQk (kは整数)と称して出力する。
【0101】図7における斜線部は実施例1と同様の要
因で、データが失われていることを意味するが、遅延検
波前の各復調データ系列、ZdaQk 、ZdaIk 、Z
DdbQk,ZDdbIk ではデータの欠落が4シンボル
分であるのに対し、遅延検波後の各復調データ系列、Z
aQk 、ZaIk 、ZDbQk,ZDbIk では遅延検波
を行うため、データの欠落が5シンボル分となる。
【0102】遅延検波回路30から出力される復調デー
タ系列ZaQk 、ZaIk (kは整数)は、遅延時間調
整手段6000内の遅延回路21で、送信側の遅延回路
02の遅延時間(=6シンボル)だけ遅延され、それぞ
れ図7に示す復調データ系列ZDaIk、ZDaQk
信号電力算出手段22に出力される。
【0103】信号電力算出手段22は、ZDaQk,ZD
aIk,ZDbQk,ZDbIk (kは整数)の各復調デー
タ系列を用いて、実施例1と同様に、an で逆拡散され
た受信信号の信号電力P1k (kは整数)、bn で逆拡
散された受信信号の信号電力P2k (kは整数)と、図
7に示すタイミングで2つの電力の合計SPk (kは整
数)を出力する。
【0104】本実施例におけるダイバーシティ手段90
00の動作は、実施例1と同じであり、ダイバーシティ
回路23における比較器204と選択器205は、受信
信号電力の大きい方の復調データ系列を選択することで
選択ダイバーシティが行われ、軟判定回路24は、選択
された合成復調データの振幅を補正し、振幅補正された
合成復調データを、判定データ系列SRk (kは整数)
として、受信データ出力端子27から出力する。
【0105】また同期手段4000bにおける制御手段
25、及び制御手段25における予測手段25aは、実
施例1と同様にフェージングやブロッケージ等の要因に
よって信号電力の落込みを検出し、受信信号電力の落込
み時に、同期手段4000b内の初期捕捉/同期追跡回
路20や、AFC回路26aが誤動作しないように、各
動作を停止する制御信号を出力する。
【0106】同期手段4000b内のAFC回路26a
は、実施例1と同様に、逆拡散回路16、17、18、
19から出力されるI成分、Q成分の各復調データを用
いて、受信信号の搬送波の周波数とVCO10から出力
される局部搬送波の周波数とのオフセット量を求め、V
CO10に入力する電圧を、周波数オフセット量をゼロ
に制御するような、周波数制御を行う。
【0107】本実施例4は、同時に送受信し、かつ異な
る遅延が与えられたデータ系列の数をK=2とする、即
ち2個のデータ系列によるスペクトル拡散時間ダイバー
シティ通信装置について説明したが、Kは2以上であれ
ば幾つであってもよく、K個の異なる拡散符号によっ
て、K通りの異なる遅延量のデータ系列に対して、拡散
/逆拡散を行えばよい。
【0108】以上のように本実施例4は、送信側では、
異なるK=2個の拡散符号を用いて、差動符号化された
時間遅延差のあるK=2個のデータ系列に対してスペク
トル拡散を行い、受信側では、送信側と同一の拡散符号
でそれぞれ逆拡散され、遅延検波されたK=2個のデー
タ系列に対して、遅延量を一定に調整後、選択ダイバー
シティを行う時間ダイバーシティ通信装置であるため、
従来の2K 値変調方式を用いた時間ダイバーシティ通信
装置と比較して、スペクトル拡散通信の特徴である秘匿
性、秘話性、対干渉性が優れ、周波数選択性フェージン
グに強い。また遅延させるデータ系列の数Kが増加する
場合、異なるK通りの拡散符号でK通りの異なる遅延量
のデータ系列を拡散/逆拡散するだけで各データ系列の
送受が可能であり、従来例と同程度のハードウェア規模
で、よりKの増加に対応可能となる。更に遅延検波方式
を用いているため、搬送波再生による位相同期を必要と
せず、受信信号に搬送波位相のジャンプが生ずるような
状況でも、本実施例の装置は安定に動作する。
【0109】 実施例5. 本実施例は送信側でデータを差動符号化してからBPS
K変調し、受信側で遅延検波を行う、遅延検波型のスペ
クトル拡散時間ダイバーシティ通信装置であり、ダイバ
ーシティには等利得合成ダイバーシティを用いたもので
ある。
【0110】次に、図を参照して実施例5について説明
する。図8は、本発明によるスペクトル拡散時間ダイバ
ーシティ通信に用いる実施例5の送受信機の構成を示す
ブロック図であり、22bは信号電力算出手段、23a
はダイバーシティ回路、207は合成器である。なお図
6と同一部分は、同一符号を付してその説明を省略す
る。
【0111】次に動作について説明する。以下、本実施
例は簡単のため、同時に送受信し、かつ異なる遅延が与
えられたデータ系列の数はK=2とする、2つの異なる
拡散符号an 、bn を用いたスペクトル拡散時間ダイバ
ーシティ通信装置を用いた場合について説明する。
【0112】実施例5では、実施例4と同様、送信機に
おいて、差動符号化手段29、送信データ遅延手段10
00、スペクトル拡散手段2000、変調手段3000
によってデータを送信し、受信機において、検波手段4
000a、同期手段4000b、スペクトル逆拡散手段
5000、遅延検波手段7000、遅延時間調整手段6
000によって、ZDaIk,ZDaQk,ZDbIk,ZD
bQk の各復調データ系列が得られる。
【0113】信号電力算出手段22bでは、ZDaIk
の2乗とZDaQk の2乗の和と、ZDbIk の2乗と
ZDbQk の2乗の和が加算され、2つの電力の合計S
kが出力される。
【0114】ダイバーシティ手段9000におけるダイ
バーシティ回路23aでは、実施例2と同様に遅延時間
調整手段6000からの復調データ系列ZDaIk と、
ZDbIk を加算し、その値を合成復調データ系列Sk
(kは整数)として出力することで、等利得合成ダイバ
ーシティを行っている。
【0115】ダイバーシティ手段9000における軟判
定回路24は、信号電力算出手段22bから出力される
SPk によって、実施例1と同様な処理が行われ、判定
データ系列SRk (kは整数)を受信データ出力端子2
7から出力する。以上の実施例5における動作のタイミ
ングは、図7に示す通りである。
【0116】また同期手段4000bにおける制御手段
25、及び制御手段25における予測手段25aは、実
施例1と同様の動作を行い、同期手段4000bを制御
する。
【0117】本実施例5では、同時に送受信し、かつ異
なる遅延が与えられたデータ系列の数をK=2、即ち2
個のデータ系列によるスペクトル拡散時間ダイバーシテ
ィ通信装置について説明したが、Kは2以上であれば幾
つであってもよく、K個の異なる拡散符号によって、K
通りの異なる遅延量のデータ系列に対して、拡散/逆拡
散を行えばよい。
【0118】以上のように本実施例5は、送信側では、
異なるK=2個の拡散符号を用いて、差動符号化された
時間遅延差のあるK=2個のデータ系列に対してスペク
トル拡散を行い、受信側では、送信側と同一の拡散符号
でそれぞれ逆拡散され、遅延検波されたK=2個のデー
タ系列に対して、遅延量を一定に調整後、等利得合成ダ
イバーシティを行う時間ダイバーシティ通信装置である
ため、従来の2K 値変調方式を用いた時間ダイバーシテ
ィ通信装置と比較して、スペクトル拡散通信の特徴であ
る秘匿性、秘話性、対干渉性が優れ、周波数選択性フェ
ージングに強い。また遅延させるデータ系列の数Kが増
加する場合、異なるK通りの拡散符号でK通りの異なる
遅延量のデータ系列を拡散/逆拡散するだけで各データ
系列の送受が可能であり、従来例と同程度のハードウェ
ア規模で、よりKの増加に対応可能となる。更に遅延検
波方式を用いているため、搬送波再生による位相同期を
必要とせず、受信信号に搬送波位相のジャンプが生ずる
ような状況でも、本実施例の装置は安定に動作する。
【0119】 実施例6. 本実施例は送信側でデータを差動符号化してからBPS
K変調し、受信側で遅延検波を行う、遅延検波型のスペ
クトル拡散時間ダイバーシティ通信装置であり、ダイバ
ーシティには最大比合成ダイバーシティを用いたもので
ある。
【0120】次に、図を参照して実施例6について説明
する。図9は、本発明によるスペクトル拡散時間ダイバ
ーシティ通信に用いる実施例6の送受信機の構成を示す
ブロック図であり、207aは合成器、208は係数算
出手段、209、210はミキサ、211は最大比合成
手段である。なお図6と同一部分は、同一符号を付して
その説明を省略する。
【0121】次に動作について説明する。以下、本実施
例は簡単のため、同時に送受信し、かつ異なる遅延が与
えられたデータ系列の数はK=2とする、2つの異なる
拡散符号an 、bn を用いたスペクトル拡散時間ダイバ
ーシティ通信装置を用いた場合について説明する。
【0122】実施例6では、実施例4と同様、送信機に
おいて、差動符号化手段29、送信データ遅延手段10
00、スペクトル拡散手段2000、変調手段3000
によってデータを送信し、受信機において、検波手段4
000a、同期手段4000b、スペクトル逆拡散手段
5000、遅延検波手段7000、遅延時間調整手段6
000、信号電力算出手段22によって、ZDaIk,Z
DbIk の各復調データ系列と、an で逆拡散された受
信信号の信号電力P1k 、bn で逆拡散された受信信号
の信号電力P2k と、2つの電力の合計SPk を出力す
る。
【0123】本実施例におけるダイバーシティ手段90
00は、最大比合成ダイバーシティ通信装置を用いてお
り、その動作は、実施例3と同様であり、ダイバーシテ
ィ回路23における係数算出手段208と、最大比合成
手段211によって、最大比合成された合成復調データ
系列を得、軟判定回路24は、合成復調データの振幅補
正を行い、判定データ系列SRk (kは整数)を受信デ
ータ出力端子27から出力する。以上の実施例6におけ
る動作のタイミングは、図7に示す通りである。
【0124】また同期手段4000bにおける制御手段
25、及び制御手段25における予測手段25aは、実
施例1と同様の動作を行い、同期手段4000bを制御
する。
【0125】本実施例6では、同時に送受信し、かつ異
なる遅延が与えられたデータ系列の数をK=2、即ち2
個のデータ系列によるスペクトル拡散時間ダイバーシテ
ィ通信装置について説明したが、Kは2以上であれば幾
つであってもよく、K個の異なる拡散符号によって、K
通りの異なる遅延量のデータ系列に対して、拡散/逆拡
散を行えばよい。
【0126】以上のように本実施例6は、送信側では、
異なるK=2個の拡散符号を用いて、時間遅延差のある
差動符号化されたK=2個のデータ系列に対してスペク
トル拡散を行い、受信側では、送信側と同一の拡散符号
でそれぞれ逆拡散され、遅延検波されたK=2個のデー
タ系列に対して、遅延量を一定に調整後、最大比合成ダ
イバーシティを行う時間ダイバーシティ通信装置である
ため、従来の2K 値変調方式を用いた時間ダイバーシテ
ィ通信装置と比較して、スペクトル拡散通信の特徴であ
る秘匿性、秘話性、対干渉性が優れ、周波数選択性フェ
ージングに強い。また遅延させるデータ系列の数Kが増
加する場合、異なるK通りの拡散符号でK通りの異なる
遅延量のデータ系列を拡散/逆拡散するだけで各データ
系列の送受が可能であり、従来例と同程度のハードウェ
ア規模で、よりKの増加に対応可能となる。更に遅延検
波方式を用いているため、搬送波再生による位相同期を
必要とせず、受信信号に搬送波位相のジャンプが生ずる
ような状況でも、本実施例の装置は安定に動作する。
【0127】 実施例7. 本実施例は送信側でデータをBPSK変調し、受信側で
準同期検波を行い、受信搬送波の位相の回転を、フィー
ドフォワード型のAPC回路で補正するスペクトル拡散
時間ダイバーシティ通信装置であり、ダイバーシティに
は選択ダイバーシティを用いたものである。フィードフ
ォワード型のAPC回路には、例えば Andrew J.Viterb
i, AudreyM.Viterbi,“Nonliner Estimation of PSK-Mo
dulated Carrier Phase with Application to Burst Di
gital Transmission”IEEE Transaction on Informatio
nTheory,vol.It-29,no.4,pp543-551,July,1983に記載さ
れているものがある。以下、本実施例では、上記文献の
APC回路をビタビ&ビタビAPC回路と称し、フィー
ドフォワード型のAPC回路に、上記ビタビ&ビタビA
PC回路を用いた場合について説明する。
【0128】以下、図を参照して実施例7について説明
する。図10は、本発明によるスペクトル拡散時間ダイ
バーシティ通信に用いる送受信機の一実施例の構成を示
すブロック図であり、8000は位相同期手段、26a
はAFC回路、32、33はビタビ&ビタビAPC回路
である。なお図1と同一部分は、同一符号を付してその
説明を省略する。
【0129】図11はビタビ&ビタビAPC回路の構成
図であり、300、301は入力端子、302は2乗
器、303、304は平均化回路、305は座標変換回
路、306は除算回路、307は正弦波発生回路、30
8は複素乗算器、309、310は出力端子である。
【0130】次に動作について説明する。以下、本実施
例では簡単のため、同時に送受信し、かつ異なる遅延が
与えられたデータ系列の数はK=2とする、2つの異な
る拡散符号an 、bn を用いたスペクトル拡散時間ダイ
バーシティ通信装置を用いた場合について説明する。
【0131】送信機側では、実施例1と全く同じ動作に
よってデータを送信する。遅延回路02の遅延シンボル
数Lは、実施例1と同様に、ブロッケージ等に起因する
受信信号電力の減衰に対応するために設けられているも
のであり、対応しようとする最大減衰時間をTd[s] と
すると、データ伝送速度がR[symbol/s]のシステムで
は、設定する遅延シンボル数L[symbol]は、L≧Td×
Rに設計される。また、受信信号電力の減衰に周期性が
存在する場合、その周期の平均をTr[s] とすると、デ
ータ伝送速度がR[symbol/s]のシステムでは、設定する
遅延シンボル数L[symbol]は、(m+1)Tr×R≧L
≧(Td+mTr)×Rに設計される(但しm=0,
1,2,3,…)。
【0132】本実施例では、受信搬送波の位相回転の補
正に、逆拡散手段5000と遅延時間調整手段6000
の間に位置するフィードフォワード型のAPC回路を用
いるため、受信信号の搬送波に局部搬送波の位相を同期
させる必要はない。よってVCO10は、AFC回路に
よる受信信号の搬送波に局部搬送波の周波数を同期させ
る制御だけを受ける。受信機側では実施例1と同様に、
検波手段4000a内のアンテナ09で信号を受信し、
受信信号を2つのミキサ12、13に入力する。検波手
段4000aにおけるミキサ13では、受信信号とVC
O10からの搬送波を、またミキサ12では、受信信号
と90°移相器11からの90°移相された搬送波を、
それぞれ乗算し、ローパスフィルタ14a、15aでロ
ーパスフィルタリングして、I成分とQ成分を得る。本
実施例では、受信信号の搬送波と局部搬送波には定常位
相差が存在するため、常時I成分、Q成分の両方を用い
て処理を行う必要がある。
【0133】以降I成分、Q成分の受信された合成拡散
信号Rk’(kは整数)は、実施例1と同様に、A/D
変換器14、15でディジタル信号であるベースバンド
スペクトル拡散信号にそれぞれ変換後、スペクトル逆拡
散手段5000内の逆拡散回路16、17、18、19
で拡散符号an と拡散符号bn でそれぞれ逆拡散され
る。
【0134】位相同期手段8000内のビタビ&ビタビ
APC回路32は、逆拡散回路16から出力される復調
データ系列ZaQk’(kは整数)と、逆拡散回路18
から出力される復調データ系列ZaIk’(kは整数)
に対して準同期によるデータの位相回転の補正を行い、
位相回転補正後のI成分、Q成分の復調データ系列をそ
れぞれZaQk 、ZaIk (kは整数)と称して出力す
る。同様に、位相同期手段8000内のビタビ&ビタビ
APC回路33では、逆拡散回路17から出力される復
調データ系列ZDbQk’(kは整数)と、逆拡散回路
19から出力される復調データ系列ZDbIk’(kは
整数)に対して準同期による受信搬送波の位相回転の補
正を行い、位相回転補正後のI成分、Q成分の復調デー
タ系列をそれぞれZDbQk 、ZDbIk (kは整数)
と称して出力する。
【0135】本ビタビ&ビタビAPC回路の動作を、図
11を用いて説明する。2乗器302は、入力端子30
0からのQ成分入力データと入力端子301からのI成
分入力データに対して2乗操作を行い、PSK信号のデ
ータ変調成分を除去する。
【0136】更に2乗後のI成分は平均化回路303
に、2乗後のQ成分は平均化回路304にそれぞれ入力
され、雑音が低減されて出力される。座標変換回路30
5は、平均化回路303からの出力をFIk (kは整
数)、平均化回路304からの出力をFQk(kは整
数)とすると、θk =tan-1(FIk /FQk )(k
は整数)を求めて出力する。
【0137】除算回路306は、305からのデータθ
k を2で除算する。この除算されたデータθk /2は、
推定される搬送波位相である。正弦波発生回路307
は、搬送波位相θk /2である2つの正弦波cos(θ
k /2)およびsin(θk /2)を出力する。
【0138】複素乗算器308は、正弦波cos(θk
/2)及びsin(θk /2)と、入力端子301から
のI成分入力データ及び、入力端子300からのQ成分
入力データで複素乗算を行い、準同期による位相回転を
補正したI成分データとQ成分データを、それぞれ出力
端子309、310から出力する。本実施例ではBPS
K変調方式を用いているため、周波数制御、位相補正が
完全に行われていれば、I成分データにのみ復調データ
成分が存在することになるが、信号電力検出手段22に
おける受信信号電力の算出には、これらI、Q成分を用
いる必要があるため、I・Q両成分を出力する。
【0139】ビタビ&ビタビAPC回路32から出力さ
れる、位相回転補正後の復調データ系列ZaQk 、Za
k (kは整数)は、実施例1と同様に遅延回路21で
送信側の遅延回路02の遅延時間(=5シンボル)だけ
遅延され、それぞれ図12に示す復調データ系列ZDa
k,ZDaQk で信号電力検出手段22に出力される。
図12における斜線部は実施例1と同様の要因で、デー
タが失われていることを意味する。本実施例でも、ZD
aIk とZDaQk の失われたデータと、ZDbIk
ZDbQk の失われたデータは異なっていることがわか
る。
【0140】信号電力算出手段22は、ZDaQk,ZD
aIk,ZDbQk,ZDbIk (kは整数)の各復調デー
タ系列を用いて、実施例1と同様に、an で逆拡散され
た受信信号の信号電力P1k (kは整数)、bn で逆拡
散された受信信号の信号電力P2k (kは整数)と、図
12に示すタイミングの2つの電力の合計SPk (kは
整数)を出力する。本実施例におけるダイバーシティ手
段9000の動作は、実施例1と同じであり、ダイバー
シティ回路23における比較器204と選択器205
は、受信信号電力の大きい方のデータ系列を選択するこ
とで選択ダイバーシティを実現し、軟判定回路24は、
選択された合成復調データの振幅範囲を一定に制御し、
判定データ系列SRk (kは整数)を受信データ出力端
子27から出力する。
【0141】また同期手段4000bにおける制御手段
25、及び制御手段25における予測手段25aは、実
施例1と同様フェージングやブロッケージ等の要因によ
って信号電力の落込みを検出あるいは予測し、受信信号
電力の落込み時に、同期手段4000b内の初期捕捉/
同期追跡回路20、AFC回路26a、及び位相制御手
段8000内のビタビ&ビタビAPC回路32、33が
誤動作しないように、各動作を停止させる制御信号を出
力する。
【0142】同期手段4000b内のAFC回路26a
は、実施例1と同様に逆拡散回路16、17、18、1
9から出力されるI成分、Q成分の各復調データを用い
て、受信信号の搬送波の周波数とVCO10から出力さ
れる局部搬送波の周波数とのオフセット量を求め、VC
O10に入力する電圧を、周波数オフセット量をゼロに
制御するような、周波数制御を行う。
【0143】本実施例7は、同時に送受信し、かつ異な
る遅延が与えられたデータ系列の数をK=2とする、即
ち2個のデータ系列によるスペクトル拡散時間ダイバー
シティ通信装置について説明したが、Kは2以上であれ
ば幾つであってもよく、K個の異なる拡散符号によっ
て、K通りの異なる遅延量のデータ系列に対して、拡散
/逆拡散を行えばよい。
【0144】以上のように本実施例7は、送信側では、
異なるK=2個の拡散符号を用いて、時間遅延差のある
K=2個のデータ系列に対してスペクトル拡散を行い、
受信側では、送信側と同一の拡散符号でそれぞれ逆拡散
され、位相補正されたK=2個のデータ系列に対して、
遅延量を一定に調整後、選択ダイバーシティを行う時間
ダイバーシティ通信装置であるため、従来の2K 値変調
方式を用いた時間ダイバーシティ通信装置と比較して、
スペクトル拡散通信の特徴である秘匿性、秘話性、対干
渉性が優れ、周波数選択性フェージングに強い。また遅
延させるデータ系列の数Kが増加する場合、異なるK通
りの拡散符号でK通りの異なる遅延量のデータ系列を拡
散/逆拡散するだけで各データ系列の送受が可能であ
り、従来例と同程度のハードウェア規模で、よりKの増
加に対応可能となる。
【0145】また実施例7では、逆拡散後の復調データ
に対して位相回転の補正をディジタル処理で行うフィー
ドフォワード型のAPC回路を用いている。よって、位
相同期手段を全てディジタル回路で構成可能であり、実
施例1と比較して搬送波位相制御が簡単であり、回路の
小型化、無調整化が実現可能である。更にフィードフォ
ワード型のAPC回路を用いているため、受信信号に搬
送波位相のジャンプが生ずるような状況でも、本実施例
の装置は安定に動作する。
【0146】 実施例8. 本実施例は送信側でデータをBPSK変調し、受信側で
準同期検波を行い、受信搬送波の位相の回転を、フィー
ドフォワード型のAPC回路で補正するスペクトル拡散
時間ダイバーシティ通信装置であり、ダイバーシティに
は等利得合成ダイバーシティを用いたものである。また
フィードフォワード型のAPC回路には、ビタビ&ビタ
ビAPC回路を用いている。
【0147】以下、図を参照して実施例8について説明
する。図13は、本発明によるスペクトル拡散時間ダイ
バーシティ通信に用いる送受信機の一実施例の構成を示
すブロック図であり、22bは信号電力算出手段、23
aはダイバーシティ回路、207は合成器である。なお
図10と同一部分は、同一符号を付してその説明を省略
する。
【0148】次に動作について説明する。以下、本実施
例は簡単のため、同時に送受信し、かつ異なる遅延が与
えられたデータ系列の数はK=2とする、2つの異なる
拡散符号an 、bn を用いたスペクトル拡散時間ダイバ
ーシティ通信装置を用いた場合について説明する。
【0149】実施例8では、実施例7と同様、送信機に
おいて、送信データ遅延手段1000、スペクトル拡散
手段2000、変調手段3000によってデータを送信
し、受信機において、検波手段4000a、同期手段4
000b、スペクトル逆拡散手段5000、位相制御手
段8000、遅延時間調整手段6000によって、ZD
aIk,ZDaQk,ZDbIk,ZDbQk の各復調データ
系列が得られる。
【0150】信号電力算出手段22bでは、ZDaIk
の2乗とZDaQk の2乗の和と、ZDbIk の2乗と
ZDbQk の2乗の和が加算され、2つの電力の合計S
kが出力される。
【0151】ダイバーシティ手段9000におけるダイ
バーシティ回路23aでは、実施例2と同様に遅延時間
調整手段6000からの復調データ系列ZDaIk と、
ZDbIk を加算し、その値を合成復調データ系列Sk
(kは整数)として出力することで、等利得合成ダイハ
ーシティを実現している。
【0152】ダイバーシティ手段9000における軟判
定回路24は、信号電力算出手段22bから出力される
SPk によって、実施例1と同様な処理が行われ、判定
データSRk (kは整数)を受信データ出力端子27か
ら出力する。
【0153】以上の実施例8における動作のタイミング
は、図12に示す通りである。また同期手段4000b
における制御手段25、及び制御手段25における予測
手段25aは、実施例1と同様の動作を行い、同期手段
4000bと位相制御手段8000を制御する。
【0154】本実施例8では、同時に送受信し、かつ異
なる遅延が与えられたデータ系列の数をK=2、即ち2
個のデータ系列によるスペクトル拡散時間ダイバーシテ
ィ通信装置について説明したが、Kは2以上であれば幾
つであってもよく、K個の異なる拡散符号によって、K
通りの異なる遅延量のデータ系列に対して、拡散/逆拡
散を行えばよい。
【0155】以上のように本実施例8は、送信側では、
異なるK=2個の拡散符号を用いて、時間遅延差のある
K=2個のデータ系列に対してスペクトル拡散を行い、
受信側では、送信側と同一の拡散符号でそれぞれ逆拡散
され、位相補正されたK=2個のデータ系列に対して、
遅延量を一定に調整後、等利得合成ダイバーシティを行
う時間ダイバーシティ通信装置であるため、従来の2K
値変調方式を用いた時間ダイバーシティ通信装置と比較
して、スペクトル拡散通信の特徴である秘匿性、秘話
性、対干渉性が優れ、周波数選択性フェージングに強
い。また遅延させるデータ系列の数Kが増加する場合、
異なるK通りの拡散符号でK通りの異なる遅延量のデー
タ系列を拡散/逆拡散するだけで各データ系列の送受が
可能であり、従来例と同程度のハードウェア規模で、よ
りKの増加に対応可能となる。
【0156】また実施例8では、逆拡散後の復調データ
に対して位相回転の補正をディジタル処理で行うフィー
ドフォワード型のAPC回路を用いている。よって、位
相同期手段を全てディジタル回路で構成可能であり、実
施例1と比較して搬送波位相制御が簡単であり、回路の
小型化、無調整化が実現可能である。更にフィードフォ
ワード型のAPC回路を用いているため、受信信号に搬
送波位相のジャンプが生ずるような状況でも、本実施例
の装置は安定に動作する。
【0157】 実施例9. 本実施例は送信側でデータをBPSK変調し、受信側で
準同期検波を行い、受信搬送波の位相の回転を、フィー
ドフォワード型のAPC回路で補正するスペクトル拡散
時間ダイバーシティ通信装置であり、ダイバーシティに
は最大比合成ダイバーシティを用いたものである。また
フィードフォワード型のAPC回路には、ビタビ&ビタ
ビAPC回路を用いている。
【0158】以下、図を参照して実施例9について説明
する。図14は、本発明によるスペクトル拡散時間ダイ
バーシティ通信に用いる実施例9の送受信機の構成を示
すブロック図であり、207aは合成器、208は係数
算出手段、209、210はミキサ、211は最大比合
成手段である。なお図10と同一部分は、同一符号を付
してその説明を省略する。
【0159】次に動作について説明する。以下、本実施
例は簡単のため、同時に送受信し、かつ異なる遅延が与
えられたデータ系列の数はK=2とする、2つの異なる
拡散符号an 、bn を用いたスペクトル拡散時間ダイバ
ーシティ通信装置を用いた場合について説明する。
【0160】実施例9では、実施例7と同様、送信機に
おいて、送信データ遅延手段1000、スペクトル拡散
手段2000、変調手段3000によってデータを送信
し、受信機において、検波手段4000a、同期手段4
000b、スペクトル逆拡散手段5000、位相制御手
段8000、遅延時間調整手段6000、信号電力算出
手段22によって、ZDaIk,ZDbIk の各復調デー
タ系列と、an で逆拡散された受信信号の信号電力P1
k 、bn で逆拡散された受信信号の信号電力P2k と、
2つの電力の合計SPk を出力する。
【0161】本実施例におけるダイバーシティ手段90
00の動作は、実施例3と同じであり、ダイバーシティ
回路23における係数算出手段208と、最大比合成手
段211によって、合成復調データ系列を得る最大比合
成ダイバーシティを行い、軟判定回路24は、合成復調
データの振幅補正を行い、判定データ系列SRk (kは
整数)を受信データ出力端子27から出力する。以上の
実施例9における動作のタイミングは、図12に示す通
りである。
【0162】また同期手段4000bにおける制御手段
25、及び制御手段25における予測手段25aは、実
施例1と同様の動作を行い、同期手段4000bと、位
相制御手段8000を制御する。
【0163】本実施例9では、同時に送受信し、かつ異
なる遅延が与えられたデータ系列の数をK=2、即ち2
個のデータ系列によるスペクトル拡散時間ダイバーシテ
ィ通信装置について説明したが、Kは2以上であれば幾
つであってもよく、K個の異なる拡散符号によって、K
通りの異なる遅延量のデータ系列に対して、拡散/逆拡
散を行えばよい。
【0164】以上のように本実施例9は、送信側では、
異なるK=2個の拡散符号を用いて、時間遅延差のある
K=2個のデータ系列に対してスペクトル拡散を行い、
受信側では、送信側と同一の拡散符号でそれぞれ逆拡散
され、位相補正されたK=2個のデータ系列に対して、
遅延量を一定に調整後、最大比合成ダイバーシティを行
う時間ダイバーシティ通信装置であるため、従来の2K
値変調方式を用いた時間ダイバーシティ通信装置と比較
して、スペクトル拡散通信の特徴である秘匿性、秘話
性、対干渉性が優れ、周波数選択性フェージングに強
い。また遅延させるデータ系列の数Kが増加する場合、
異なるK通りの拡散符号でK通りの異なる遅延量のデー
タ系列を拡散/逆拡散するだけで各データ系列の送受が
可能であり、従来例と同程度のハードウェア規模で、よ
りKの増加に対応可能となる。
【0165】また実施例9では、逆拡散後の復調データ
に対して位相回転の補正をディジタル処理で行うフィー
ドフォワード型のAPC回路を用いている。よって、位
相同期手段を全てディジタル回路で構成可能であり、実
施例1と比較して搬送波位相制御が簡単であり、回路の
小型化、無調整化が実現可能である。更にフィードフォ
ワード型のAPC回路を用いているため、受信信号に搬
送波位相のジャンプが生ずるような状況でも、本実施例
の装置は安定に動作する。
【0166】
【発明の効果】以上の通りこの発明によれば、雑音やフ
ェージング等による受信電力の落込みが頻繁に生じる場
合でも、K個の復調データ系列を用いた時間ダイバーシ
ティにより、良好なビット誤り率特性が実現され、また
スペクトル拡散方式を用いることで、秘匿性、秘話性、
耐干渉性に優れ、周波数選択性フェージングに強く、さ
らにビット誤り率特性改善のために、異なる時間遅延が
与えらた送信データ系列群の数Kを増やす場合、異なる
拡散符号をK個用意し、K個の各送信データ系列に対し
て、K個の拡散符号でスペクトル拡散とスペクトル逆拡
散を行えば良く、Kの増加に容易に対応できる時間ダイ
バーシティ通信装置用送信機および受信機、並びに時間
ダイバーシティ通信装置を実現できる。
【0167】さらにこれに加えてこの発明によれば、合
計信号電力が落込んだ場合に生じる周波数同期、位相同
期、拡散符号との時間同期の各誤作動を回避すること
で、周波数同期、位相同期、拡散符号との時間同期の各
同期特性と、ビット誤り率特性をさらに向上できる。
【0168】さらにこれに加えてこの発明によれば、合
計信号電力があるしきい値以下となるタイミングに周期
性が存在する場合、合計信号電力が落込んだ場合に生じ
る周波数同期、位相同期、拡散符号との時間同期の各誤
作動を予測し、未然に回避することで、周波数同期、位
相同期、拡散符号との時間同期の各同期特性と、ビット
誤り率特性をさらに一段と向上できる。
【0169】さらにこれに加えてこの発明によれば、合
計信号電力に応じて決定される軟判定しきい値間隔によ
って、選択、あるいは等利得合成、あるいは最大比合成
後のデータを軟判定してダイバーシティ動作することに
より。選択、あるいは等利得合成、あるいは最大比合成
による時間ダイバーシティを実現できる。
【0170】また次の発明によれば、雑音やフェージン
グ等による受信電力の落込みが頻繁に生じる場合でも、
K個の復調データ系列を用いた時間ダイバーシティによ
り、良好なビット誤り率特性が実現され、またスペクト
ル拡散方式を用いることで秘匿性、秘話性、耐干渉性に
優れ、周波数選択性フェージングに強く、さらにビット
誤り率特性改善のために、異なる時間遅延が与えらた送
信データ系列群の数Kを増やす場合、異なる拡散符号を
K個用意し、K個の各送信データ系列に対して、K個の
拡散符号でスペクトル拡散と、スペクトル逆拡散を行え
ばよく、Kの増加に容易に対応可能であり、さらにに遅
延検波を用いるため、搬送波再生による位相同期を必要
とせず、回路の無調整化、小形化が向上し、また受信信
号に搬送波位相のジャンプが生ずるような状況でも、装
置が安定に動作する時間ダイバーシティ通信装置を実現
できる。
【0171】さらにこれに加えてこの発明によれば、合
計信号電力が落込んだ場合に生じる周波数同期、位相同
期、拡散符号との時間同期の各誤作動を回避すること
で、周波数同期、位相同期、拡散符号との時間同期の各
同期特性と、ビット誤り率特性をさらに向上できる。
【0172】さらにこれに加えてこの発明によれば、合
計信号電力があるしきい値以下となるタイミングに周期
性が存在する場合、合計信号電力が落込んだ場合に生じ
る周波数同期、位相同期、拡散符号との時間同期の各誤
作動を予測し、未然に回避することで、周波数同期、位
相同期、拡散符号との時間同期の各同期特性と、ビット
誤り率特性をさらに一段と向上できる。
【0173】さらにこれに加えてこの発明によれば、合
計信号電力に応じて決定される軟判定しきい値間隔によ
って、選択、あるいは等利得合成、あるいは最大比合成
後のデータを軟判定してダイバーシティ動作することに
より。選択、あるいは等利得合成、あるいは最大比合成
による時間ダイバーシティを実現できる。
【0174】またこの発明によれば、雑音やフェージン
グ等による受信電力の落込みが頻繁に生じる場合でも、
K個の復調データ系列を用いた時間ダイバーシティによ
り、良好なビット誤り率特性が実現され、またスペクト
ル拡散方式を用いることで秘匿性、秘話性、耐干渉性に
優れ、周波数選択性フェージングに強く、また、ビット
誤り率特性改善のために、異なる時間遅延が与えらた送
信データ系列群の数Kを増やす場合、異なる拡散符号を
K個用意し、K個の各送信データ系列に対して、K個の
拡散符号でスペクトル拡散と、スペクトル逆拡散を行え
ばよく、Kの増加に容易に対応可能であり、更にディジ
タル信号処理によって位相同期手段が実現され、回路の
無調整化、小形化が向上し、また前記位相同期手段によ
って、受信信号に搬送波位相のジャンプが生ずるような
状況でも、装置が安定に動作する時間ダイバーシティ通
信装置を実現できる。という効果を奏する。
【0175】さらにこれに加えてこの発明によれば、合
計信号電力が落込んだ場合に生じる周波数同期、位相同
期、拡散符号との時間同期の各誤作動を回避すること
で、周波数同期、位相同期、拡散符号との時間同期の各
同期特性と、ビット誤り率特性をさらに向上できる。
【0176】さらにこれに加えてこの発明によれば、合
計信号電力があるしきい値以下となるタイミングに周期
性が存在する場合、合計信号電力が落込んだ場合に生じ
る周波数同期、位相同期、拡散符号との時間同期の各誤
作動を予測し、未然に回避することで、周波数同期、位
相同期、拡散符号との時間同期の各同期特性と、ビット
誤り率特性をさらに一段と向上できる。
【0177】さらにこれに加えてこの発明によれば、合
計信号電力に応じて決定される軟判定しきい値間隔によ
って、選択、あるいは等利得合成、あるいは最大比合成
後のデータを軟判定してダイバーシティ動作することに
より。選択、あるいは等利得合成、あるいは最大比合成
による時間ダイバーシティを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例1を示す構成ブロック図であ
る。
【図2】この発明の実施例1における動作を説明するタ
イミングチャートである。
【図3】この発明の受信機における、逆拡散回路を示す
構成ブロック図である。
【図4】この発明の実施例2を示す構成ブロック図であ
る。
【図5】この発明の実施例3を示す構成ブロック図であ
る。
【図6】この発明の実施例4を示す構成ブロック図であ
る。
【図7】この発明の実施例4における動作を説明するタ
イミングチャートである。
【図8】この発明の実施例5を示す構成ブロック図であ
る。
【図9】この発明の実施例6を示す構成ブロック図であ
る。
【図10】この発明の実施例7を示す構成ブロック図で
ある。
【図11】この発明の実施例7における、位相同期手段
を示す構成ブロック図である。
【図12】この発明の実施例7における動作を説明する
タイミングチャートである。
【図13】この発明の実施例8を示す構成ブロック図で
ある。
【図14】この発明の実施例9を示す構成ブロック図で
ある。
【図15】従来の時間ダイバーシティ通信方式を示す構
成ブロック図である。
【図16】従来の時間ダイバーシティ通信方式における
動作を説明するタイミングチャートである。
【図17】受信電力が大きい場合の軟判定処理を説明す
る図である。
【図18】受信電力が小さい場合の軟判定処理を説明す
る図である。
【符号の説明】
01 送信データ入力端子 02 遅延回路 03,04 拡散回路 05,05a 合成器 06 搬送波発生器 07,07a,07b ミキサ 08 送信アンテナ 09 受信アンテナ 10 電圧制御型発振器(VCO) 11,11a 90°移相器 12,13 ミキサ 14,15 A/D変換器 14a,15a ローパスフィルタ 16,17,18,19 逆拡散回路 20 初期捕捉/同期追跡回路 21,21a,21b 遅延回路 22,22a,22b 信号電力算出手段 23,23a,23c ダイバーシティ回路 24 軟判定回路 25 制御手段 25a 予測手段 26 自動周波数制御(AFC)/自動位相制御(AP
C)回路 26a 自動周波数制御(AFC)回路 26b 自動周波数制御(AFC)/自動位相制御(A
PC)回路/タイミン グ再生回路(BTR) 27 受信データ出力端子 28 外部信号入力端子 29 差動符号化手段 30,31 遅延検波回路 32,33 ビタビ&ビタビAPC回路 100 ベースバンドスペクトル拡散信号入力端子 101 チップクロック入力端子 102 逆拡散器 103 拡散符号発生器 104 積分器 105 D−フリップフロップ 106 復調データ出力端子 107 シンボルクロック入力端子 108 拡散符号出力端子 204 比較器 205 選択器 207,207a 合成器 208 係数算出手段 209,210 ミキサ 211 最大比合成手段 251 電力比較器 252 制御信号合成・選択器 253 周期性検出回路 254 タイミング予測回路 255 合成制御回路 300 Q成分データ入力端子 301 I成分データ入力端子 302 2乗器 303,304 平均化回路 305 座標変換器 306 除算回路 307 正弦波発生回路 308 複素乗算回路 309 Q成分データ出力端子 310 I成分データ出力端子 1000 送信データ遅延手段 2000 スペクトル拡散手段 3000 変調手段 4000a 検波手段 4000b 同期手段 5000 スペクトル逆拡散手段 6000 遅延時間調整手段 7000 遅延検波手段 8000 位相同期手段 9000 ダイバーシティ手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−185130(JP,A) 特開 平6−97914(JP,A) 特開 平6−69841(JP,A) 特公 昭63−42456(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04B 7/00 H04B 7/02 - 7/12 H04J 1/00 - 1/20 H04J 4/00 - 15/00 H04L 1/02 - 1/06 H04L 5/00 - 5/12

Claims (15)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 送信データ系列に異なるK(Kは2以上
    の自然数)通りの時間遅延を与え、K個の遅延送信デー
    タ系列を生成する送信データ遅延手段と、前記K個の遅
    延送信データ系列に対して、K個の異なる拡散符号を用
    いてスペクトル拡散し、K個の異なるスペクトル拡散デ
    ータ系列を生成するスペクトル拡散手段と、前記K個の
    異なるスペクトル拡散データ系列を合成し、変調して送
    信する変調手段とを備えたことを特徴とする時間ダイバ
    ーシティ通信装置用送信機。
  2. 【請求項2】 送信データ系列に異なるK通りの時間遅
    延を与え、当該K個の遅延送信データ系列に対してK個
    の異なる拡散符号でスペクトル拡散し、変調して送信さ
    れた受信信号を検波し、ベースバンドスペクトル拡散信
    号を得る復調手段と、前記ベースバンドスペクトル拡散
    信号に対して、送信側に対応する前記K個の異なる拡散
    符号を用いてスペクトル逆拡散し、K個の復調データ系
    列を得るスペクトル逆拡散手段と、送信側で与えられた
    前記K通りの時間遅延に応じて、前記K個の復調データ
    系列の時間遅延を揃える時間遅延調整手段と、前記時間
    遅延が揃えられたK個の復調データ系列から、送信され
    たデータ系列を判定するデータ判定手段とを備えたこと
    を特徴とする時間ダイバーシティ通信装置用受信機。
  3. 【請求項3】 送信機が、送信データ系列に異なるK
    (Kは2以上の自然数)通りの時間遅延を与え、K個の
    遅延送信データ系列を生成する送信データ遅延手段と、
    前記K個の遅延送信データ系列に対して、K個の異なる
    拡散符号を用いてスペクトル拡散し、K個の異なるスペ
    クトル拡散データ系列を生成するスペクトル拡散手段
    と、前記K個の異なるスペクトル拡散データ系列を合成
    し、変調して送信する変調手段とを備え、受信機が受信
    信号を検波し、ベースバンドスペクトル拡散信号を得る
    検波手段と、前記ベースバンドスペクトル拡散信号に対
    して、前記K個の異なる拡散符号を用いてスペクトル逆
    拡散し、K個の復調データ系列を得るスペクトル逆拡散
    手段と、前記K個の復調データ系列に対して、前記送信
    機で与えられた異なるK通りの時間遅延を揃える遅延時
    間調整手段と、前記時間遅延が揃えられたK個の復調デ
    ータ系列から、送信されたデータ系列を判定するデータ
    判定手段とを備えたことを特徴とする時間ダイバーシテ
    ィ通信装置。
  4. 【請求項4】 送信機が、送信データ系列に異なるK
    (Kは2以上の自然数)通りの時間遅延を与え、K個の
    遅延送信データ系列を生成する送信データ遅延手段と、
    前記K個の遅延送信データ系列に対して、K個の異なる
    拡散符号を用いてスペクトル拡散し、K個の異なるスペ
    クトル拡散データ系列を生成するスペクトル拡散手段
    と、前記K個の異なるスペクトル拡散データ系列を合成
    し、変調して送信する変調手段とを備え、受信機が、受
    信信号に対して、局部搬送波を乗算し、ベースバンドス
    ペクトル拡散信号を得る検波手段と、前記局部搬送波の
    周波数と位相を、前記受信信号の搬送波に同期させると
    ともに、受信信号に含まれる拡散符号に同期したタイミ
    ング信号を抽出する同期手段と、前記ベースバンドスペ
    クトル拡散信号に対して、前記K個の異なる拡散符号を
    用いてスペクトル逆拡散し、K個の復調データ系列を得
    るスペクトル逆拡散手段と、前記K個の各受信データ系
    列に対して、前記送信機で与えられた異なるK通りの時
    間遅延を揃える遅延時間調整手段と、時間遅延が揃えら
    れた前記K個の復調データ系列に対応するK個の信号電
    力と、その合計信号電力を算出する信号電力算出手段
    と、時間遅延が揃えられた前記K個の復調データ系列か
    ら判定データ系列を、前記K個の信号電力を用いて選
    択、あるいは等利得合成、あるいは最大比合成して求め
    るダイバーシティ手段とを備えことを特徴とする時間ダ
    イバーシティ通信装置。
  5. 【請求項5】 前記同期手段において、前記合計信号電
    力が、あるしきい値以下となる場合、前記同期手段の各
    操作を停止する制御手段を有することを特徴とする請求
    項4に記載の時間ダイバーシティ通信装置。
  6. 【請求項6】 前記制御手段において、前記合計信号電
    力が前記しきい値以下となるタイミングに周期性が存在
    する場合、未来における前記合計信号電力が前記しきい
    値以下となる時間を予測し、予め前記同期手段の各操作
    を停止する予測手段とを有することを特徴とする請求項
    5に記載の時間ダイバーシティ通信装置。
  7. 【請求項7】 前記ダイバーシティ手段において、前記
    合計信号電力に応じて決定される軟判定しきい値間隔に
    よって、選択、あるいは等利得合成、あるいは最大比合
    成後のデータを軟判定する軟判定手段を有することを特
    徴とする請求項4に記載の時間ダイバーシティ通信装
    置。
  8. 【請求項8】 送信機が、送信データ系列を差動符号化
    する差動符号化手段と、前記差動符号化した送信データ
    系列に、異なるK(Kは2以上の自然数)通りの時間遅
    延を与え、K個の遅延送信データ系列を生成する送信デ
    ータ遅延手段と、前記K個の差動符号化した遅延送信デ
    ータ系列に対して、K個の異なる拡散符号を用いてスペ
    クトル拡散し、K個の異なるスペクトル拡散データ系列
    を生成するスペクトル拡散手段と、前記K個の異なるス
    ペクトル拡散データ系列を合成し、変調して送信する変
    調手段とを備え、受信機が、受信信号に対して、局部搬
    送波を乗算し、ベースバンドスペクトル拡散信号を得る
    検波手段と、前記局部搬送波の周波数を、前記受信信号
    の搬送波に同期させるとともに、受信信号に含まれる拡
    散符号に同期したタイミング信号を得る同期手段と、前
    記ベースバンドスペクトル拡散信号に対して、前記K個
    の異なる拡散符号を用いてスペクトル逆拡散し、K個の
    復調データ系列を得るスペクトル逆拡散手段と、K個の
    各復調データ系列に対して遅延検波を行う遅延検波手段
    と、前記K個の各遅延検波後の復調データ系列に対し
    て、前記送信機で与えられた異なるK通りの時間遅延揃
    える遅延時間調整手段と、時間遅延が一定にされた前記
    K個の遅延検波後の復調データ系列に対応するK個の信
    号電力と、その合計信号電力を算出する信号電力算出手
    段と、時間遅延が揃えられた前記K個の遅延検波後の復
    調データ系列から判定データ系列を、前記K個の信号電
    力を用いて選択、あるいは等利得合成、あるいは最大比
    合成して求めるダイバーシティ手段とを備えたことを特
    徴とする時間ダイバーシティ通信装置。
  9. 【請求項9】 前記同期手段において、前記合計信号電
    力が、あるしきい値以下となる場合、前記同期手段の各
    操作を停止する制御手段を有することを特徴とする請求
    項8に記載の時間ダイバーシティ通信装置。
  10. 【請求項10】 前記制御手段において、前記合計信号
    電力が前記しきい値以下となるタイミングに周期性が存
    在する場合、未来における前記合計信号電力が前記しき
    い値以下となる時間を予測し、予め前記同期手段の各操
    作を停止する予測手段を有することを特徴とする請求項
    9に記載の時間ダイバーシティ通信装置。
  11. 【請求項11】 前記ダイバーシティ手段において、前
    記合計信号電力に応じて決定される軟判定しきい値間隔
    によって、選択、あるいは等利得合成、あるいは最大比
    合成後のデータを軟判定する軟判定手段を有することを
    特徴とする請求項8に記載の時間ダイバーシティ通信装
    置。
  12. 【請求項12】 送信機が、送信データ系列に、異なる
    K(Kは2以上の自然数)通りの時間遅延を与え、K個
    の遅延送信データ系列を生成する送信データ遅延手段
    と、前記K個の遅延送信データ系列に対して、K個の異
    なる拡散符号を用いてスペクトル拡散し、K個の異なる
    スペクトル拡散データ系列を生成するスペクトル拡散手
    段と、前記K個の異なるスペクトル拡散データ系列を合
    成し、変調して送信する変調手段とを備え、受信機が、
    受信信号に対して、局部搬送波を乗算し、ベースバンド
    スペクトル拡散信号を得る検波手段と、前記局部搬送波
    の周波数を、前記受信信号の搬送波に同期させるととも
    に、受信信号に含まれる拡散符号に同期したタイミング
    信号を得る同期手段と、前記ベースバンドスペクトル拡
    散信号に対して、前記K個の異なる拡散符号を用いてス
    ペクトル逆拡散し、K個の復調データ系列を得るスペク
    トル逆拡散手段と、前記K個の各復調データ系列から、
    局部搬送波と受信搬送波の誤差成分を抽出し、前記誤差
    成分を用いて、前記K個の各復調データ系列の位相回転
    の補正を行い、K個の位相補正後の復調データ系列を出
    力する位相同期手段と、前記K個の各位相補正後の復調
    データ系列に対して、前記送信機で与えられた異なるK
    通りの時間遅延を揃える遅延時間調整手段と、時間遅延
    が揃えられた前記K個の位相補正後の復調データ系列に
    対応するK個の信号電力と、その合計信号電力を算出す
    る信号電力算出手段と、時間遅延が揃えられた前記K個
    の位相補正後の復調データ系列から判定データ系列を、
    前記K個の信号電力を用いて選択、あるいは等利得合
    成、あるいは最大比合成して求めるダイバーシティ手段
    とを備えたことを特徴とする時間ダイバーシティ通信装
    置。
  13. 【請求項13】 前記同期手段において、前記合計信号
    電力が、あるしきい値以下となる場合、前記同期手段の
    各操作を停止する制御手段を有することを特徴とする請
    求項12に記載の時間ダイバーシティ通信装置。
  14. 【請求項14】 前記制御手段において、前記合計信号
    電力が前記しきい値以下となるタイミングに周期性が存
    在する場合、未来における前記合計信号電力が前記しき
    い値以下となる時間を予測し、予め前記同期手段による
    各操作を停止する予測手段を有することを特徴とする請
    求項13に記載の時間ダイバーシティ通信装置。
  15. 【請求項15】 前記ダイバーシティ手段において、前
    記合計信号電力に応じて決定される軟判定しきい値間隔
    によって、選択、あるいは等利得合成、あるいは最大比
    合成後のデータを軟判定する軟判定手段を有することを
    特徴とする請求項12に記載の時間ダイバーシティ通信
    装置。
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