JP2906891B2 - M−aryスペクトラム拡散方式通信装置 - Google Patents

M−aryスペクトラム拡散方式通信装置

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JP2906891B2 JP34798192A JP34798192A JP2906891B2 JP 2906891 B2 JP2906891 B2 JP 2906891B2 JP 34798192 A JP34798192 A JP 34798192A JP 34798192 A JP34798192 A JP 34798192A JP 2906891 B2 JP2906891 B2 JP 2906891B2
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拓 永瀬
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は並列組合せスペクトラム
拡散方式のうち、M−aryスペクトラム拡散方式を用
いた通信装置に関する。
【0002】
【従来の技術】スペクトラム拡散通信方式において、拡
散系列を複数個使用した並列組合せスペクトラム拡散通
信方式は、同じ伝送帯域、同じ処理利得に対して、情報
伝送速度を数倍以上に高めることが可能である。その方
法の1つとしてはM−aryスペクトラム拡散方式があ
る。M−aryスペクトラム拡散方式は、送信データ数
ビットの状態に対して、それぞれ異なる拡散系列を割り
当てることにより、処理利得を損なうことなく、情報伝
送速度を高める方法である。
【0003】図3は従来のM−aryスペクトラム拡散
方式通信装置の構成を示すものである。図3(a)は送
信部の、同じく(b)は受信部の構成をそれぞれ示して
いる。図3(a)において、1は直列並列変換回路(シ
リアルパラレル変換回路)、2は写像回路、3は複数個
のPN符号発生回路4を有するPN符号発生回路集合体
である。6は乗算器、7はPN符号発生回路であり、チ
ャネル識別用のものである。8はダブルバランスドミキ
サ、9は送信搬送波発生回路、10は送信アンテナであ
る。図3(b)において、11は受信アンテナ、12は
ダブルバランスドミキサ、13は局部発振回路、14は
相関器、19は複数個の相関器、20を有する相関器集
合体です。21は逆写像回路、22は並列直列変換回路
(パラレルシリアル変換回路)である。
【0004】次に、図3を用いて従来のM−aryスペ
クトラム拡散方式通信装置の動作について説明する。図
3(a)に示す送信部において、時系列的に構成されて
いる送信データは、直列並列変換回路1によりM−ar
y変調のデータシンボル単位で並列のデータシンボルに
変換される。次いで写像回路2により、その並列に変換
されたデータシンボルにそれぞれ対応したPN符号が選
択される。これらのPN符号はPN符号発生回路4にそ
れぞれ入力され、PN符号発生回路集合体3で選択され
たPN符号を発生し、乗算器6において別のPN符号発
生回路7で生成されるチャネル識別用のPN符号により
さらに拡散され、ダブルバランスドミキサ8で送信搬送
波発生回路9により搬送波の帯域に変換され、アンテナ
10から送信される。
【0005】図3(b)に示す受信部においては、アン
テナ11で受信された搬送波はダブルバランスドミキサ
12と局部発振回路13によりベースバンド帯に変換さ
れ、相関器14で図3(a)に示す送信部のPN符号発
生回路が発生するチャネル識別用のPN符号との相関を
求めることにより逆拡散される。相関器14の出力信号
は相関器集合体19を構成する各相関器20にそれぞれ
入力され、図3(a)に示す送信部における写像回路2
においてどのPN符号が送信されたのかを相関器集合体
19が判定し、逆写像回路21でデータシンボルとの対
応付けを行う。逆写像回路21から出力された並列のデ
ータシンボルは並列直列変換回路22で直列データに変
換され、、送信データと同じデータが再生される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のM−aryスペクトラム拡散方式通信装置では、フ
ェージングなどによるマルチパス遅延波がある場合に
は、時間ずれにより、希望チャネルの信号が時間差をも
って受信されるので、希望チャネルの信号が他のチャネ
ルと同様な性質となり、SN比が低下して受信性能が劣
化するという問題があった。
【0007】本発明はこのような従来の問題を解決する
ものであり、フェージングなどによるマルチパス遅延波
が発生した場合においても良好な受信状態が得られる優
れたM−aryスペクトラム拡散方式通信装置を提供す
ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、送信部において、PN符号にユニークワー
ドを挿入し、受信部において、相関器によって逆拡散さ
れた受信信号をタップ付遅延線に入力し、そのタップ付
遅延線のタップ係数を受信信号に含まれるユニークワー
ドを使用して、ユニークワード区間の復調データとユニ
ークワードのビットパターンとの誤差が最小になるよう
に演算回路が有する適応アルゴリズムにより計算するこ
とにより、マルチパス遅延波を合成する機能を持つよう
にしたものである。また他の目的を達成するために、送
信部において、PN符号としてウォルシュ関数を用い、
受信部において、高速アダマール変換器を用いてアダマ
ール変換をするようにしたものである。
【0009】
【作用】したがって本発明によれば、送信部がユニーク
ワードを含んだPN符号を送信し、受信部がユニークワ
ード区間の復調データとユニークワードのビットパター
ンが一致するように演算回路が演算した結果に従ってタ
ップ付遅延線のタップ係数を調整するので、フェージン
グ等によってマルチパス遅延波が発生した場合に、逆拡
散された受信信号に対してマルチパス遅延波のダイバー
シチ合成が行われる。
【0010】
【実施例】(実施例1)図1は本発明の第1の実施例に
おけるM−aryスペクトラム拡散方式通信装置の構成
を示すものである。図(a)は送信部の、同じく(b)
は受信部の構成をそれぞれ示している。図1において、
図3と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、相
違する点についてのみ説明する。図1(a)において、
5はPN符号発生回路集合体3の出力側と乗算器6の入
力側に挿入されたユニークワード挿入回路であり、送信
するデータの中に既知ワードを挿入する。図1(b)に
おいて、15はタップ付遅延線であり、トランスバーサ
ルフィルタとして機能する。16は直列並列変換回路、
17はユニークワード検出回路であり、トレーニング信
号としての既知ワードを検出する。18は演算回路であ
り、適応アルゴリズムの演算を行う。
【0011】次に、図1を用いて上記第1の実施例にお
けるM−aryスペクトラム拡散方式通信装置の動作に
ついて説明する。図1(a)に示す送信部において、時
系列的に構成されている送信データは、直列並列変換回
路1によりM−ary変調のデータシンボル単位で並列
のデータシンボルに変換される。次いで写像回路2によ
り、その並列に変換されたデータシンボルにそれぞれ対
応したPN符号が選択される。これらのPN符号はPN
符号発生回路4にそれぞれ入力され、PN符号発生回路
集合体3で選択されたPN符号を発生する。次にユニー
クワード挿入回路5により、予め定められた情報であり
定められた区間を一定間隔で送信するユニークワードが
挿入される。このユニークワードは適応アルゴリズムの
トレーニングのためのものである。ユニークワードが挿
入されたPN符号は乗算器6において別のPN符号発生
回路7で生成されるチャネル識別用のPN符号によりさ
らに拡散され、ダブルバランスドミキサ8で送信搬送波
発生回路9により発送波の帯域に変換され、アンテナ1
0から送信される。
【0012】図1(b)に示す受信部においては、アン
テナ11で受信された搬送波はダブルバランスドミキサ
12と局部発振回路13によりベースバンド帯に変換さ
れ、相関器14で図1(a)に示す送信部のPN符号発
生回路が発生するチャネル識別用のPN符号との相関を
求めることにより逆拡散される。逆拡散された信号に対
してタップ付遅延線15でマルチパス遅延波のダイバー
シチ合成が行われる。タップ付遅延線15のタップ係数
はユニークワード検出回路17で同期されたユニークワ
ードを基に演算回路18で適応的に調整される。この調
整を行うために、タップ付遅延線15の出力信号である
受信データは直列並列変換回路16によってユニークワ
ードの長さで並列データに変換されてユニークワード検
出回路17に入力される。ユニークワード検出回路17
の中には予め送信部において挿入されるユニークワード
と同一のユニークワードが格納されており、その格納さ
れているユニークワードと並列に変換された受信データ
の中のユニークワードとが一致する度合をユニークワー
ド検出回路17が検出して、その出力信号を演算回路1
8に入力する。すなわち、ユニークワード検出回路17
の出力信号に応じて、ユニークワード区間の復調データ
とユニークワードのビットパターンとの誤差が最小にな
るように演算回路18が内蔵する適応アルゴリズムによ
って演算を行い、タップ付遅延線15のタップ係数を調
整する。タップ付遅延線15の出力信号は相関器集合体
19を構成する各相関器20にそれぞれ入力され、図1
(a)に示す送信部における写像回路2においてどのP
N符号が送信されたのかを相関器集合体19が判定し、
逆写像回路21でデータシンボルとの対応付けを行う。
逆写像回路21から出力された並列のデータシンボルは
並列直列変換回路22で直列データに変換され、送信デ
ータと同じデータが再生される。
【0013】このように上記第1の実施例によれば、送
信部においてユニークワード挿入回路5によりユニーク
ワードが挿入され、受信部において演算回路18がユニ
ークワード区間の復調データとユニークワードのビット
パターンとの誤差が最小になるように適応アルゴリズム
によって演算を行い、タップ付遅延線15のタップ係数
を調整することにより、逆拡散された受信信号に対して
タップ付遅延線15でマルチパス遅延波のダイバーシチ
合成が行われるので、マルチパス遅延波の影響を受けな
い良好な受信状態が得られるという効果がある。
【0014】(実施例2)本発明の第2の実施例は、M
−aryスペクトラム拡散方式通信装置において、PN
符号としてウォルシュ関数を用い、受信部においてアダ
マール変換によって相関値を求めるものである。
【0015】図2は本発明の第2の実施例におけるM−
aryスペクトラム拡散方式通信装置の構成を示すもの
である。図2(a)は送信部の、同じく(b)は受信部
の構成をそれぞれ示している。図2において、上記第1
の実施例における構成要素と同一機能を有する各構成要
素に対しては、それぞれ同一符号を付して説明を省略す
る。図2において、23はウォルシュ関数発生回路集合
体、24はウォルシュ関数発生回路、25は直列並列変
換回路、26は高速アダマール変換器(FHT)であ
る。
【0016】次に、図2を用いて上記第2の実施例にお
けるM−aryスペクトラム拡散方式通信装置の動作に
ついて説明する。図2(a)に示す送信部において、写
像回路2は、直列並列変換回路1により並列に変換され
たデータシンボルにそれぞれ対応したウォルシュ関数を
選択する。これらのウォルシュ関数はウォルシュ関数発
生回路24に交番数が高いものから低いものまでに分割
されてそれぞれ入力され、ウォルシュ関数発生回路集合
体23で選択されたウォルシュ関数を発生する。送信部
における以降の動作は上記第1の実施例におけるものと
同様であり、ユニークワードが挿入されたウォルシュ関
数は乗算器6においてPN符号発生回路7で生成される
チャネル識別用のPN符号によりさらに拡散され、ダブ
ルバランスドミキサ8で送信搬送波発生回路9により搬
送波の帯域に変換され、アンテナ10から送信される。
【0017】図2(b)に示す受信部においては、受信
アンテナ11が搬送波を受信することから、マルチパス
遅延波のダイバーシチ合成を行うためにタップ付遅延線
15のタップ係数を調整するところまでの動作は上記第
1の実施例における動作と同様である。タップ付遅延線
15の出力信号は直列並列変換回路25に入力される。
直列並列変換回路25では、タップ付遅延線15の出力
信号に対してアダマール変換が行えるように、ウォルシ
ュ関数の相関をとるために、ウォルシュ関数のそれぞれ
の1周期分の受信データを高速アダマール変換器26に
入力するように並列データに変換する。M−aryスペ
クトラム拡散方式の拡散符号にウォルシュ関数を使用す
る場合は、受信部においてウォルシュ関数の周期に対す
る同期をとって受信データを高速アダマール変換器26
に入力する必要がある。そこで、送信されたウォルシュ
関数の1周期のタイミングと同期して直列並列変換を行
うために、ユニークワード検出回路17の出力信号をク
ロックとして直列並列変換回路25に入力して同期をと
る。また、高速アダマール変換器26を同期させるため
にも、ユニークワード検出回路17の出力信号をクロッ
クとして高速アダマール変換器26に入力して同期をと
る。このようにして、ユニークワード検出回路17の出
力信号をウォルシュ関数の同期に利用することができ
る。以上のようにして、高速アダマール変換器26によ
りアダマール変換された受信データは逆写像回路21で
データシンボルとの対応付けが行われ、逆写像回路21
から出力された並列のデータシンボルは並列直列変換回
路22で直列データに変換され、送信データと同じデー
タが再生される。
【0018】このように上記第2の実施例によれば、M
−aryスペクトラム拡散方式の拡散符号にウォルシュ
関数を使用し、受信部において高速アダマール変換器2
6によりアダマール変換を行うので、受信部においての
演算量が、相関器集合体19を用いる場合よりも大幅に
少なくなり、受信部の形状寸法も消費電力も減少すると
いう効果がある。
【0019】
【発明の効果】本発明は上記実施例から明らかなよう
に、M−aryスペクトラム拡散方式通信装置におい
て、送信部にユニークワード挿入回路を備えて送信デー
タユニークワードを挿入し、受信部にタップ付遅延線と
演算回路とを備え、演算回路がユニークワード区間の復
調データとユニークワードのビットパターンとの誤差が
最小になるように適応アルゴリズムによって演算を行
い、タップ付遅延線のタップ係数を調整することによ
り、逆拡散された信号に対してタップ付遅延線でマルチ
パス遅延波のダイバーシチ合成が行われるので、フェー
ジングによってマルチパス遅延板が発生した場合におい
ても、マルチパス遅延波の影響を受けない良好な受信状
態が得られるという効果を有する。
【0020】さらに本発明によれば、送信部においてウ
ォルシュ関数を使用し、受信部においてアダマール変換
を行うので、小型低消費電力の受信部によって、マルチ
パス遅延波の影響を受けない良好な受信状態が得られる
という効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例におけるM−aryスペ
クトラム拡散方式通信装置の概略ブロック図 (a)は送信部 (b)は受信部
【図2】本発明の第2の実施例におけるM−aryスペ
クトラム拡散方式通信装置の概略ブロック図 (a)は送信部 (b)は受信部
【図3】従来のM−aryスペクトラム拡散方式通信装
置の概略ブロック図 (a)は送信部 (b)は受信部
【符号の説明】
5 ユニークワード挿入回路 15 タップ付遅延線 17 ユニークワード検出回路 18 演算回路 23 ウォルシュ関数発生回路集合体 24 ウォルシュ関数発生回路 26 高速アダマール変換器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04J 13/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 送信部にはPN符号に既知データである
    ユニークワードを挿入するユニークワード挿入回路を備
    え、受信部には逆拡散された受信信号を遅延させるタッ
    プ付遅延線と、予め格納されているユニークワードと受
    信信号に含まれているユニークワードとを比較検出する
    ユニークワード検出回路と、そのユニークワード検出回
    路の出力信号によって前記格納されているユニークワー
    ドと前記受信信号のうちユニークワード区間の前記タッ
    プ付遅延線の出力信号との誤差が最小になるように適応
    アルゴリズムにより演算を行って前記タップ付遅延線の
    タップ係数を調整し、マルチパス遅延波をダイバーシチ
    合成する演算回路とを備えてなるM−Aryスペクトラ
    ム拡散方式通信装置。
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JP3120792B2 (ja) 1998-09-11 2000-12-25 日本電気株式会社 スペクトラム拡散通信方法及びスペクトラム拡散通信装置
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