JP2992116B2 - Digital modulation scheme for spread spectrum communication. - Google Patents

Digital modulation scheme for spread spectrum communication.

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JP2992116B2
JP2992116B2 JP10185991A JP10185991A JP2992116B2 JP 2992116 B2 JP2992116 B2 JP 2992116B2 JP 10185991 A JP10185991 A JP 10185991A JP 10185991 A JP10185991 A JP 10185991A JP 2992116 B2 JP2992116 B2 JP 2992116B2
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Description

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

【0001】[0001]

【技術分野】本発明は、スペクトル拡散通信におけるデ
ィジタル変調方式に関する。例えば、微弱無線通信、移
動体無線通信、構内無線通信に適用されるものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a digital modulation system in spread spectrum communication. For example, it is applied to weak wireless communication, mobile wireless communication, and private wireless communication.

【0002】[0002]

【従来技術】ディジタル信号を伝送するためには、通常
電圧制御発振器を変調データで直接変調をかけるFSK
(Frequency Shift Keying:周波数シフトキーイング)
変調方式が用いられるが、この方法ではクロック周波数
が安定しないため、受信機側で擬似雑音(PN)信号の
同期はずれ、復調誤り等を引き起こす恐れがある。クロ
ック速度変調によるスペクトル拡散通信方式について
は、「最新スペクトラム拡散通信方式」(R.C.Dixon
著、立野、片岡、飯田訳,ジャテック出版、pp.125-127
昭53.11.30)に記載されている。これによれば、クロ
ック速度変調の具体的な実現方法として、PLL(位相
同期ループ)による安定化を図ったものが紹介されてい
るが、これはアナログ信号の伝送を目的にしたもので、
ディジタル信号の伝送には適さない。本発明は、クロッ
ク速度変調を用いたスペクトル拡散通信において、ディ
ジタル情報を伝送することを目的とし、変調する擬似雑
音(PN)クロック周波数の安定化を狙ったものであ
る。
2. Description of the Related Art In order to transmit a digital signal, a voltage-controlled oscillator (FSK) which directly modulates with a modulation data is usually used.
(Frequency Shift Keying)
Although a modulation method is used, since the clock frequency is not stable in this method, there is a possibility that a pseudo-noise (PN) signal may be out of synchronization or a demodulation error may occur on the receiver side. For the spread spectrum communication method using clock speed modulation, see “Latest Spread Spectrum Communication Method” (RCDixon
Author, Tateno, Kataoka, Iida translation, Jatec Publishing, pp.125-127
53.11.30). According to this, as a concrete method of realizing clock speed modulation, a method of stabilizing by a PLL (phase locked loop) is introduced. This is intended for transmitting analog signals.
Not suitable for digital signal transmission. The present invention aims at transmitting digital information in spread spectrum communication using clock rate modulation, and aims at stabilizing a pseudo-noise (PN) clock frequency to be modulated.

【0003】[0003]

【目的】本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされた
もので、基準周波数にディジタル論理回路によるクロッ
を用いることにより、擬似雑音(PN)クロックの周
波数変調出力を十分安定した周波数とすることができ、
受信機側において遅延ロックループ(DLL)の追従範
囲を超えて同期がはずれたりすることがなくなり、ディ
ジタルデータ伝送を確実に行うようにしたスペクトル拡
散通信におけるディジタル変調方式を提供することを目
的としてなされたものである。
OBJECTIVE present invention has been made in view of such circumstances described above, by there use the clock by the digital logic circuit to the reference frequency, a sufficiently stable frequency frequency modulated output of the pseudo-noise (PN) Clock It is possible,
It is an object of the present invention to provide a digital modulation method in spread spectrum communication in which synchronization is not lost on the receiver side beyond a tracking range of a delay lock loop (DLL) and digital data transmission is reliably performed. It is a thing.

【0004】[0004]

【構成】本発明は、上記目的を達成するために、(1)
クロック速度変調によるスペクトル拡散通信方式に
り、ディジタル信号を伝送するディジタル変調方式にお
いて、変調データに応じて、所定の基準クロック信号
あるいは該基準クロック信号から分周器に設定された
準クロックの分周比N(2以上の整数)に応じたクロッ
ク数を除去した信号を出力し、該信号を位相同期ループ
(PLL)の基準信号として入力して位相同期をかけ
該位相同期ループ(PLL)の出力信号を擬似雑音(P
N)発生器のクロックとすることで周波数変調をかける
こと、或いは、(2)クロック速度変調によるスペクト
ル拡散通信方式により、ディジタル信号を伝送するディ
ジタル変調方式において、変調データに応じて、所定の
基準クロック信号、あるいは該基準クロック信号から
周器に設定された基準クロックの分周比N(2以上の整
数)に応じたクロック数を除去した信号出力し、該信
号を擬似雑音(PN)クロックの周波数まで分周し、該
分周した信号を擬似雑音(PN)発生器のクロックとす
ることで周波数変調をかけること、或いは、(3)クロ
ック速度変調によるスペクトル拡散通信方式により、
ィジタル信号を伝送するディジタル変調方式において、
変調データに応じて、所定の基準クロック信号、あるい
該基準クロック信号から分周器に設定された基準クロ
ックの分周比N(2以上の整数)に応じたクロック数を
除去あるいは付加した信号を出力し、該信号を位相同期
ループ(PLL)の基準信号として力して位相同期を
かけ、該位相同期ループ(PLL)の出力信号を擬似雑
音(PN)発生器のクロックとすることで周波数変調を
かけること、或いは、(4)クロック速度変調によるス
ペクトル拡散通信方式により、ディジタル信号を伝送す
ディジタル変調方式において、変調データに応じて、
所定の基準クロック信号、あるいは該基準クロック信号
から分周器に設定された基準クロックの分周比N(2以
上の整数)に応じたクロック数を除去あるいは付加した
信号を出力し、該信号を擬似雑音(PN)クロックの周
波数まで分周し、該分周した信号を擬似雑音(PN)
生器のクロックとすることで周波数変調をかけること、
或いは、(5)クロック速度変調によるスペクトル拡散
通信方式により、ディジタル信号を伝送するディジタル
調方式において、変調データに応じて、擬似雑音(P
N)クロックをM(2以上の整数)分周した周波数の基
準クロック信号と、該基準クロック信号から基準クロッ
クの分周比(2以上の整数)に応じたクロック数を除去
あるいは付加した信号を出力し、該信号を位相同期ルー
プ(PLL)の基準信号とし、該位相同期ループ(PL
L)の出力信号をM分周した信号を該位相同期ループ
(PLL)の比較信号として入力して位相同期をかけ
該位相同期ループ(PLL)の出力を擬似雑音(PN)
発生器のクロックとすることで周波数変調をかけること
を特徴としたものである。以下、本発明の実施例に基づ
いて説明する。
To achieve the above object, the present invention provides (1)
The spread spectrum communication system by the clock speed modulation
Ri, your a digital modulation scheme for transmitting a digital signal
A predetermined reference clock signal according to the modulation data ,
Alternatively, a signal obtained by removing the number of clocks corresponding to the frequency division ratio N ( an integer of 2 or more) of the reference clock set in the frequency divider from the reference clock signal is output, and the signal is phase-locked with a phase locked loop.
(PLL) is input as a reference signal to perform phase synchronization ,
The output signal of the phase locked loop (PLL) is converted to pseudo noise (P
N) applying a frequency modulation by the generator clock or to transmit more digital signal to spread spectrum communication system according to (2) clock speed modulation di
In digital modulation scheme, in accordance with the modulation data, a predetermined <br/> reference clock signal or from the reference clock signal, min
And outputs the removed signal the number of clocks corresponding to the division ratio of the reference clock set to divider N (2 or more integer), by dividing the signal to the frequency of the pseudo-noise (PN) clock, the
Be between the divided signal of the pseudo-noise (PN) generator clock
Applying a frequency modulation in Rukoto, or in a digital modulation scheme and more, to transmit a digital signal to spread spectrum communication system according to (3) clock speed modulation,
A predetermined reference clock signal or a predetermined reference clock signal
The reference clock signal the number of clocks and outputs a removal or addition signal corresponding to the division ratio of the reference clock is set to the divider N (2 or more integer) from the phase of the signal locked loop (PLL) of multiplying the phase synchronization by entering as a reference signal, the output signal of the phase locked loop (PLL) applying a frequency modulation by the clock of the pseudo-noise (PN) generator, or (4) clock speed more spread spectrum communication system by the modulation, the digital modulation scheme for transmitting a digital signal, in accordance with the modulation data,
A predetermined reference clock signal or a signal obtained by removing or adding the number of clocks from the reference clock signal in accordance with the frequency division ratio N ( an integer of 2 or more) of the reference clock set in the frequency divider is output. divides up the frequency of the pseudo-noise (PN) clock, pseudo-noise (PN) flights then frequency dividing the signal
Applying frequency modulation by using the clock of the genital ,
Alternatively, (5) More spread spectrum communication system according to clock speed modulation, and transmits the digital signal digital
In the modulation method, in accordance with the modulation data, pseudo-noise (P
N) A reference clock signal having a frequency obtained by dividing the clock by M (an integer of 2 or more), and a signal obtained by removing or adding the number of clocks from the reference clock signal according to the frequency division ratio of the reference clock (an integer of 2 or more). And outputs the signal as a reference signal of a phase locked loop (PLL).
A signal obtained by dividing the output signal of L) by M is input as a comparison signal of the phase locked loop (PLL) to perform phase synchronization ,
The output of the phase locked loop (PLL) is converted to pseudo noise (PN).
The frequency modulation is performed by using the clock of the generator . Hereinafter, a description will be given based on examples of the present invention.

【0005】図1は、本発明によるスペクトル拡散通信
におけるディジタル変調方式の一実施例を説明するため
の送信機の回路構成図で、図中、1は水晶発振器、2は
分周器、3はDフリップフロップ、4,7,8はAND
ゲート回路、5,6はインバータ、9はORゲート回
路、10は位相比較器、11はループフィルタ、12は
電圧制御発振器(VCO:Voltage ControlledOscillat
or)、13は位相 同期ループ(PLL:Phase Locked
Loop)、14は擬似雑音(PN:Pseudo Noise)信号発
生器、15は周波数変換回路、16は電力増幅回路であ
る。また、図2(a)〜(h)は、変調時の信号波形と
復調信号の様子を示す図で、ここで基準クロックの分周
比N=8、変調データレートと基準クロックの比k=1
6としている。
FIG. 1 is a circuit diagram of a transmitter for explaining one embodiment of a digital modulation method in spread spectrum communication according to the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes a crystal oscillator, 2 denotes a frequency divider, and 3 denotes a frequency divider. D flip-flops, 4, 7, 8 are AND
Gate circuits, 5, 6 are inverters, 9 is an OR gate circuit, 10 is a phase comparator, 11 is a loop filter, 12 is a voltage controlled oscillator (VCO: Voltage Controlled Oscillat).
or) and 13 are phase locked loops (PLL: Phase Locked).
Reference numeral 14 denotes a pseudo noise (PN) signal generator, reference numeral 15 denotes a frequency conversion circuit, and reference numeral 16 denotes a power amplification circuit. 2 (a) to 2 (h) are diagrams showing a signal waveform at the time of modulation and a state of a demodulated signal. Here, the dividing ratio N of the reference clock is 8, and the ratio k between the modulation data rate and the reference clock is k = 1
It is 6.

【0006】水晶発振器1の出力周波数は、擬似雑音
(PN)信号の基準クロック周波数fcとし、該基準ク
ロック周波数fcを分周器2によって1/Nに分周する
(図2(b))。次に変調データ図2(a)をDフリッ
プフロップ3により分周したクロック周波数fc/Nに
同期させる。分周したクロックを変調データでゲートを
かけることにより変調データが“1”のときだけ分周し
たクロックがANDゲート回路から出力される(図2
(e))。一方、インバータ5により基準クロック図2
(c)の反転クロックfci(図2(d))を用意し、
次のインバータ6、ANDゲート回路7、ORゲート回
路9のロジックによって分周クロックがHのとき反転ク
ロックfciを出力し、Lのとき基準クロックfcを出
力する。したがって、変調データが“1"のあいだ、分
周クロックの半分の周期毎、基準クロックfcと反転ク
ロックfciが交互に出力される(図2(f))ことにな
る。これらの操作により、分周クロックの1周期毎、1
クロックだけクロック数が減るのでそのぶん周波数が小
さくなる。
The output frequency of the crystal oscillator 1 is a reference clock frequency fc of a pseudo noise (PN) signal, and the reference clock frequency fc is divided by the frequency divider 2 into 1 / N (FIG. 2B). Next, the modulation data shown in FIG. 2A is synchronized with the clock frequency fc / N obtained by frequency division by the D flip-flop 3. The divided clock is gated with the modulation data, and the frequency-divided clock is output from the AND gate circuit only when the modulation data is "1" (FIG. 2).
(E)). On the other hand, the reference clock shown in FIG.
An inverted clock fci (FIG. 2D) of (c) is prepared,
By the logic of the next inverter 6, AND gate circuit 7, and OR gate circuit 9, the inverted clock fci is output when the divided clock is H, and the reference clock fc is output when the divided clock is L. Therefore, while the modulation data is "1", the reference clock fc and the inverted clock fci are output alternately every half cycle of the divided clock (FIG. 2 (f)). By these operations, every one cycle of the divided clock, 1
Since the number of clocks is reduced by the number of clocks, the frequency is correspondingly reduced.

【0007】この信号を位相比較器10、ループフィル
タ11、電圧制御発振器(VCO)12からなる位相同
期ループ(PLL)13の基準信号入力に入力する。こ
れにより、変調データが“0”のときは基準クロックf
cに同期して安定な擬似雑音(PN)クロックを発生す
る。また、変調データが“1”のときは図2(f)に示
す信号に同期させるため、位相の急激な変化をなまら
せ、なめらかに位相が変化するようにする。この様子を
図2(g)に示す。こうすることにより受信機側での急
激な位相変化による同期はずれを防ぐことができる。変
調データが“1”のあいだの平均周波数をfL(<f
c)とする。
This signal is input to a reference signal input of a phase locked loop (PLL) 13 including a phase comparator 10, a loop filter 11, and a voltage controlled oscillator (VCO) 12. Thus, when the modulation data is "0", the reference clock f
A stable pseudo noise (PN) clock is generated in synchronization with c. When the modulation data is "1", the phase is suddenly changed to synchronize with the signal shown in FIG. 2F, so that the phase changes smoothly. This state is shown in FIG. By doing so, loss of synchronization due to a sudden phase change on the receiver side can be prevented. The average frequency during which the modulation data is “1” is represented by f L (<f
c).

【0008】以上の操作により、擬似雑音(PN)信号
のクロック周波数は、変調データが“1”の時fL
“0”の時fh(=fc)となり、擬似雑音(PN)信
号のクロックに周波数シフト変調(FSK)がかかる。
このとき、位相同期ループ(PLL)の基準信号入力は
ディジタル論理回路によるものであるから非常に安定で
あり、しかも位相同期(PLL)がかかっているので、
fh(=fc)およびfLは非常に安定した周波数とな
る。したがって、受信機側において擬似雑音(PN)ク
ロック周波数が遅延ロックループ(DLL)の追従範囲
をこえてしまう恐れがなくなる。また、この方法によれ
ば分周比Nを変えることで平均周波数fLを変えること
ができ、したがってFSK(周波数シフトキーイング)
の変調指数を変えることができる。
By the above operation, the clock frequency of the pseudo noise (PN) signal becomes f L ,
When it is “0”, fh (= fc) is obtained, and frequency shift modulation (FSK) is applied to the clock of the pseudo noise (PN) signal.
At this time, the reference signal input of the phase locked loop (PLL) is very stable because it is based on a digital logic circuit, and the phase locked loop (PLL) is applied.
fh (= fc) and f L have very stable frequencies. Therefore, on the receiver side, there is no possibility that the pseudo noise (PN) clock frequency exceeds the tracking range of the delay locked loop (DLL). Also, according to this method, the average frequency f L can be changed by changing the frequency division ratio N, and thus FSK (frequency shift keying)
Can be changed.

【0009】次に位相同期ループ(PLL)からの出力
クロック(図2(g))を擬似雑音(PN)信号発生器
14のクロックとして入力し擬似雑音(PN)信号を発
生させる。この信号に搬送波周波数をかけて周波数変換
回路15により周波数変換を行い、電力増幅回路16で
信号を増幅したのちアンテナから電波を出力する。
Next, an output clock (FIG. 2 (g)) from the phase locked loop (PLL) is input as a clock of the pseudo noise (PN) signal generator 14 to generate a pseudo noise (PN) signal. The signal is multiplied by a carrier frequency, frequency-converted by a frequency conversion circuit 15, and the signal is amplified by a power amplification circuit 16, and then a radio wave is output from an antenna.

【0010】図3は、本発明によるスペクトル拡散通信
におけるディジタル変調方式の一実施例を説明するため
の受信機の回路構成図で、図中、21は無線周波数(R
F)増幅回路、22は周波数変換回路、23は相関ネッ
トワーク、24はループフィルタ、25は電圧制御発振
器(VCO)、26は擬似雑音(PN)信号発生器、2
7は遅延ロックループ(DLL)、28は識別回路、2
9はタイミング生成回路である。
FIG. 3 is a circuit diagram of a receiver for explaining an embodiment of a digital modulation system in spread spectrum communication according to the present invention. In FIG. 3, reference numeral 21 denotes a radio frequency (R).
F) an amplification circuit, 22 is a frequency conversion circuit, 23 is a correlation network, 24 is a loop filter, 25 is a voltage controlled oscillator (VCO), 26 is a pseudo noise (PN) signal generator, 2
7 is a delay locked loop (DLL), 28 is an identification circuit, 2
9 is a timing generation circuit.

【0011】アンテナから入力された信号は周波数変換
回路22により中間周波数に落とされ、相関ネットワー
ク23、ループフィルタ24、電圧制御発振器(VC
O)25、擬似雑音(PN)信号発生器26からなる遅
延ロックループ(DLL)27に入力される。この遅延
ロックループ(DLL)27によって、擬似雑音(P
N)信号の同期をとるとともに、電圧制御発振器(VC
O)25の制御電圧、すなわちループフィルタ24の出
力には、FSK変調された擬似雑音(PN)クロックの
復調信号が出力される(図2(h))。この信号から位
相同期ループ(PLL)等のタイミング生成回路29に
よりデータのクロックタイミングを再生し、識別回路2
8でデータの“1”,“0”を判断することにより復調
データを得ることができる。
A signal input from the antenna is dropped to an intermediate frequency by a frequency conversion circuit 22, and the correlation network 23, a loop filter 24, and a voltage controlled oscillator (VC
O) 25, and input to a delay lock loop (DLL) 27 comprising a pseudo noise (PN) signal generator 26. By this delay lock loop (DLL) 27, pseudo noise (P
N) Synchronize the signals and use a voltage controlled oscillator (VC
O) The demodulated signal of the FSK-modulated pseudo noise (PN) clock is output to the control voltage of 25, that is, the output of the loop filter 24 (FIG. 2 (h)). The clock timing of the data is reproduced from this signal by a timing generation circuit 29 such as a phase locked loop (PLL), and the identification circuit 2
The demodulated data can be obtained by judging "1" and "0" of the data at 8.

【0012】次に、擬似雑音(PN)クロックに本発明
によってFSK(Frequency ShiftKeying:周波数シフ
トキーイング)変調をかけたときの変調指数を示す。変
調データのデータレート:fd(周期Td=1/f
d)、基準クロック:fcとし、fc=k・fd(kは
正の整数)の関係があるとする。基準クロックの分周比
をNとすると分周クロックの周波数はfb=fc/N=
k・fd/NここでNはN≧2の整数、fb≧fdであ
るのでkはk≧2の整数となる。変調データが“1”の
時の変調された擬似雑音(PN)クロックの周波数fL
は、図2(f)から分周クロックの1周期(1/fb)
毎に基準クロックが1クロック減ることになるから、 fL=(N−1)/(1/fb)=[(N−1)/N]・fc となる。したがって、変調指数mは、それぞれの周波数
の差にデータの周期をかけることで求められるから m=(fh−fL)・Td ={fc−(N−1)・fc/N}・Td =fc/(N・fd) fc=k・fdであるから m=k/N となる。したがって、変調データと基準クロックの比k
はあらかじめ与えられている値であるから、擬似雑音
(PN)信号の基準クロックの分周比Nによって変調指
数を上式のように変えることができることが分かる。た
だし、与えられた条件により 1≦m≦k/2である。
Next, a modulation index when a pseudo noise (PN) clock is subjected to FSK (Frequency Shift Keying) modulation according to the present invention will be described. Data rate of modulated data: fd (period Td = 1 / f
d), reference clock: fc, and fc = k · fd (k is a positive integer). Assuming that the division ratio of the reference clock is N, the frequency of the divided clock is fb = fc / N =
k · fd / N Here, N is an integer of N ≧ 2 and fb ≧ fd, so k is an integer of k ≧ 2. Frequency f L of the modulated pseudo noise (PN) clock when the modulation data is “1”
Is one cycle (1 / fb) of the divided clock from FIG.
Since the reference clock is reduced by one clock every time, f L = (N−1) / (1 / fb) = [(N−1) / N] · fc. Therefore, the modulation index m is obtained by multiplying the difference between the respective frequencies by the period of the data, so that m = (fh−f L ) · Td = {fc− (N−1) · fc / N} · Td = fc / (N · fd) Since fc = k · fd, m = k / N. Therefore, the ratio k between the modulated data and the reference clock is
Is a predetermined value, it can be seen that the modulation index can be changed as in the above equation by the frequency division ratio N of the reference clock of the pseudo noise (PN) signal. However, 1 ≦ m ≦ k / 2 under given conditions.

【0013】上述したものにおいては、位相同期ループ
(PLL)を使用していたが、位相同期ループ(PL
L)は回路が複雑かつ高価であり、回路定数の計算も面
倒であるという点がある。その点を解決するためには、
以下に説明する本発明による他の実施例によればよい。
図4は、本発明によるスペクトル拡散通信におけるディ
ジタル変調方式の他の実施例を説明するための送信機の
回路構成図で、図中、30は分周器で、その他図1と同
じ作用をする部分は同一の参照番号を付してある。ま
た、図5(a)〜(h)は、変調時の信号波形と復調信
号の様子を示す図である。
In the above, a phase locked loop (PLL) is used.
L) has a point that the circuit is complicated and expensive, and the calculation of the circuit constant is troublesome. To solve that point,
According to another embodiment of the present invention described below.
FIG. 4 is a circuit diagram of a transmitter for explaining another embodiment of the digital modulation system in spread spectrum communication according to the present invention. In the figure, reference numeral 30 denotes a frequency divider, which otherwise operates in the same manner as in FIG. The parts have the same reference numbers. FIGS. 5A to 5H are diagrams showing a signal waveform at the time of modulation and a state of a demodulated signal.

【0014】水晶発振器1の出力周波数fcは、擬似雑
音(PN)クロック周波数のM倍とし、該基準クロック
周波数fcを分周器2によって1/Nに分周する(図5
(b))。次に変調データ図5(a)をDフリップフロ
ップ3により分周したクロック周波数fc/Nに同期さ
せる。分周したクロックを変調データでゲートをかける
ことにより変調データが“1”のときだけ分周したクロ
ックがANDゲート回路から出力される(図5
(e))。一方、インバータ5により基準クロック図5
(c)の反転クロックfci(図5(d))を用意し、
次のインバータ6、ANDゲート回路7、ORゲート回
路9のロジックによって分周クロックがHのとき反転ク
ロックfciを出力し、Lのとき基準クロックfcを出
力する。したがって、変調データが“1”のあいだ、分
周クロックの半分の周期毎、基準クロックfcと反転ク
ロックfciが交互に出力される(図5(f))ことに
なる。これらの操作により、分周クロックの1周期毎、
1クロックだけクロック数が減るのでそのぶん周波数が
小さくなる。
The output frequency fc of the crystal oscillator 1, and M times of pseudo-noise (PN) clock frequency, divides to 1 / N the standard clock frequency fc by the frequency divider 2 (FIG. 5
(B)). Next, the modulation data shown in FIG. 5A is synchronized with the clock frequency fc / N obtained by frequency division by the D flip-flop 3. The divided clock is gated with the modulation data, and the frequency-divided clock is output from the AND gate circuit only when the modulation data is "1" (FIG. 5).
(E)). On the other hand, the reference clock shown in FIG.
The inverted clock fci (FIG. 5D) of (c) is prepared,
By the logic of the next inverter 6, AND gate circuit 7, and OR gate circuit 9, the inverted clock fci is output when the divided clock is H, and the reference clock fc is output when the divided clock is L. Therefore, while the modulation data is "1", the reference clock fc and the inverted clock fci are alternately output every half cycle of the divided clock (FIG. 5 (f)). By these operations, every one cycle of the divided clock,
Since the number of clocks is reduced by one clock, the frequency is correspondingly reduced.

【0015】この信号を分周器30によるM分周するこ
とで擬似雑音(PN)クロックを得る。これにより、変
調データが“0”のときは基準クロックfcにM分周し
た安定な擬似雑音(PN)クロックを発生する。また、
変調データが“1”のときは図5(f)に示す信号をM
分周するため、位相の急激な変化をなまらせ、なめらか
に位相が変化するようにする。この様子を図5(g)に
示す。こうすることにより受信機側での急激な位相変化
による同期はずれを防ぐことができる。変調データが
“1”のあいだの平均周波数をfL(<fc)とする。
A pseudo noise (PN) clock is obtained by dividing this signal by M by the frequency divider 30. As a result, when the modulation data is "0", a stable pseudo noise (PN) clock is generated by dividing the reference clock fc by M. Also,
When the modulation data is "1", the signal shown in FIG.
In order to divide the frequency, an abrupt change in the phase is smoothed so that the phase changes smoothly. This state is shown in FIG. By doing so, loss of synchronization due to a sudden phase change on the receiver side can be prevented. The average frequency during which the modulation data is “1” is f L (<fc).

【0016】以上の操作により、擬似雑音(PN)信号
のクロック周波数は、変調データが“1”の時fL
“0”の時fh(=fc/M)となり、擬似雑音(P
N)信号のクロックに周波数シフト変調(FSK)がか
かる。以上の擬似雑音(PN)クロックの生成は、ディ
ジタル論理回路によるものであるから、fhおよびfL
は非常に安定した周波数となる。したがって、受信機側
において擬似雑音(PN)クロック周波数が遅延ロック
ループ(DLL)の追従範囲をこえてしまう恐れがなく
なる。また、この方法によれば分周比NおよびMを変え
ることで平均周波数fLを変えることができ、したがっ
てFSK(周波数シフトキーイング)の変調指数を変え
ることができる。
By the above operation, the clock frequency of the pseudo noise (PN) signal becomes f L , when the modulation data is “1”.
When it is “0”, fh (= fc / M) is obtained, and the pseudo noise (P
N) Frequency shift modulation (FSK) is applied to the clock of the signal. Since the generation of the pseudo noise (PN) clock described above is performed by a digital logic circuit, fh and f L
Has a very stable frequency. Therefore, on the receiver side, there is no possibility that the pseudo noise (PN) clock frequency exceeds the tracking range of the delay locked loop (DLL). Further, according to this method, the average frequency f L can be changed by changing the frequency division ratios N and M, and therefore, the modulation index of FSK (frequency shift keying) can be changed.

【0017】次に擬似雑音(PN)クロック(図5
(g))を擬似雑音(PN)信号発生器14のクロック
として入力し擬似雑音(PN)信号を発生させる。この
信号に搬送波周波数をかけて周波数変換回路15により
周波数変換を行い、電力増幅回路16で信号を増幅した
のちアンテナから電波を出力する。なお、この実施例に
おける受信機の回路構成については、図3で説明したも
のと同じである。
Next, a pseudo noise (PN) clock (FIG. 5)
(G)) is input as a clock of the pseudo noise (PN) signal generator 14 to generate a pseudo noise (PN) signal. The signal is multiplied by a carrier frequency, frequency-converted by a frequency conversion circuit 15, and the signal is amplified by a power amplification circuit 16, and then a radio wave is output from an antenna. Note that the circuit configuration of the receiver in this embodiment is the same as that described in FIG.

【0018】次に、擬似雑音(PN)クロックに本発明
によってFSK(Frequency ShiftKeying:周波数シフ
トキーイング)変調をかけたときの変調指数を示す。 変調データのデータレート:fd(周期Td=1/f
d)、基準クロック:fcとし、fc=k・fd(kは
正の整数)の関係があるとする。基準クロックの分周比
をNとすると分周クロックの周波数はfb=fc/N=
k・fd/NここでNはN≧2の整数、fb≧fdであ
るのでkはk≧2の整数となる。また、擬似雑音(P
N)クロックは、基準クロックをM分周して得るとす
る。変調データが“1”の時の変調された擬似雑音(P
N)クロックの周波数fLは、図5(f)から分周クロ
ックの1周期(1/fb)毎に基準クロックが1クロッ
ク減ることになるから、M分周する前の信号(図5
(f)の周波数fL′は fL′=(N−1)/(1/fb)=[(N−1)/N]・fc となる。擬似雑音(PN)クロックを得るためにM分周
するので、 fL=[(N−1)/N・M]・fc したがって、変調指数mは、それぞれの周波数の差にデ
ータの周期をかけることで求められるから m=(fh−fL)・Td ={fc−(N−1)・fc/N・M}・Td =fc/N・M・fd fc=k・fdであるから m=k/(N・M) となる。
Next, a modulation index when a pseudo noise (PN) clock is subjected to FSK (Frequency Shift Keying) modulation according to the present invention will be described. Data rate of modulated data: fd (period Td = 1 / f
d), reference clock: fc, and fc = k · fd (k is a positive integer). Assuming that the division ratio of the reference clock is N, the frequency of the divided clock is fb = fc / N =
k · fd / N Here, N is an integer of N ≧ 2 and fb ≧ fd, so k is an integer of k ≧ 2. In addition, pseudo noise (P
N) The clock is obtained by dividing the reference clock by M. Modulated pseudo noise (P) when the modulation data is "1"
N) The frequency f L of the clock is such that the reference clock is reduced by one clock every one cycle (1 / fb) of the divided clock from FIG.
The frequency f L ′ of (f) is expressed as f L ′ = (N−1) / (1 / fb) = [(N−1) / N] · fc. F L = [(N−1) / N · M] · fc Since the frequency division by M is performed to obtain a pseudo noise (PN) clock, the modulation index m is obtained by multiplying the difference between the respective frequencies by the data period. M = (fh−f L ) · Td = {fc− (N−1) · fc / N · M} · Td = fc / N · M · fd Since fc = k · fd, m = K / (N · M).

【0019】したがって、変調データと基準クロックの
比kはあらかじめ与えられている値であるから、擬似雑
音(PN)信号の基準クロックの分周比Nと擬似雑音
(PN)クロックを得るための分周比Mによって変調指
数を上式のように変えることができることが分かる。た
だし、与えられた条件により 1≦m≦k/2である。
Therefore, since the ratio k between the modulated data and the reference clock is a predetermined value, the frequency division ratio N of the reference clock of the pseudo noise (PN) signal and the division ratio for obtaining the pseudo noise (PN) clock are obtained. It can be seen that the modulation index can be changed as in the above equation by changing the circumference ratio M. However, 1 ≦ m ≦ k / 2 under given conditions.

【0020】また、中心周波数に対して、周波数を低く
するようにしか周波数変調をかけることができない場合
には、受信側では変調指数が変わるたびに低い方に中心
周波数が変わることになり、復調の際の判定レベルの調
整を必要とするが、この点を解決するためには、以下に
説明する本発明による更に他の実施例によればよい。図
6は、本発明によるスペクトル拡散通信におけるディジ
タル変調方式の更に他の実施例を示す図で、図中、31
は水晶発振器、32,34は1/2分周器、33は1/
N分周器、35,36はDフリップフロップ、38a〜
38fはANDゲート回路、39a〜39fはインバー
タ、40はORゲート回路で、その他第1図と同じ作用
をする部分は同一の参照番号を付してある。
If the frequency modulation can be applied only to lower the frequency with respect to the center frequency, the center frequency changes to the lower side every time the modulation index changes on the receiving side. In this case, it is necessary to adjust the determination level, but in order to solve this point, a further embodiment according to the present invention described below may be used. FIG. 6 is a diagram showing still another embodiment of the digital modulation system in the spread spectrum communication according to the present invention.
Is a crystal oscillator, 32 and 34 are 1/2 frequency dividers, 33 is 1 /
N frequency dividers, 35 and 36 are D flip-flops, 38a to
38f is an AND gate circuit, 39a to 39f are inverters, 40 is an OR gate circuit, and other parts having the same functions as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

【0021】また、変調時の信号波形と復調信号の様子
を図7、図8に示すが、図7は変調データが“1”の
時、図8は変調データが“0”の時である。ここで基準
クロックの分周比N=4としている。水晶発振器31の
出力周波数は、擬似雑音(PN)信号の基準クロック周
波数fcの2倍の2fcとし(図7(d))、1/2分
周器32によって基準クロックfc(図7(e))を得
る。このfcを分周器33によって1/Nに分周し(図
7(b))、さらに1/2分周器34によりfc/2N
(図7(c))に分周する。次に変調データをDフリッ
プフロップ35により分周したクロックfc/2Nに同
期させる。
FIGS. 7 and 8 show signal waveforms and demodulated signals during modulation. FIG. 7 shows a case where the modulation data is "1" and FIG. 8 shows a case where the modulation data is "0". . Here, the division ratio N of the reference clock is set to 4. The output frequency of the crystal oscillator 31 is set to 2fc, which is twice the reference clock frequency fc of the pseudo noise (PN) signal (FIG. 7D), and the reference clock fc (FIG. 7E) by the 1/2 frequency divider 32. Get) This fc is divided by the frequency divider 33 into 1 / N (FIG. 7B), and further divided by the 1/2 frequency divider 34 into fc / 2N.
(FIG. 7C). Next, the modulated data is synchronized with the clock fc / 2N obtained by dividing the frequency by the D flip-flop 35.

【0022】図7により変調データが“1”のときの信
号を説明する。N分周クロックが“1”、2N分周クロ
ックが“1”のとき、基準クロックをその2倍の周波数
クロック2fcの負信号で1/4周期遅らせた信号
(A)を出力する。N分周クロックが“0”,2N分周
クロックが“1”のとき、基準信号(B)を出力する。
N分周クロックが“1”、2N分周クロックが“0”の
とき、信号(A)の負信号(C)を出力する。N分周ク
ロックが“0”、2N分周クロックが“0”のとき、基
準信号の負信号(D)を出力する。したがって、変調デ
ータが“1”のあいだ、N分周クロックの半分の周期
毎、信号(A),(B),(C),(D)が順番に出力さ
れる(図7(f))ことになる。これらの操作により、
2N分周クロックの1周期毎、1クロックだけクロック
数が増えるのでその分周波数が大きくなる。
The signal when the modulation data is "1" will be described with reference to FIG. When the N-divided clock is “1” and the 2N-divided clock is “1”, a signal (A) obtained by delaying the reference clock by 負 cycle with a negative signal of the frequency clock 2fc which is twice the frequency is output. When the N-divided clock is “0” and the 2N-divided clock is “1”, the reference signal (B) is output.
When the N-divided clock is “1” and the 2N-divided clock is “0”, a negative signal (C) of the signal (A) is output. When the N-divided clock is “0” and the 2N-divided clock is “0”, a negative signal (D) of the reference signal is output. Therefore, while the modulation data is "1", the signals (A), (B), (C), and (D) are output in order for each half cycle of the N-divided clock (FIG. 7 (f)). Will be. By these operations,
Since the number of clocks increases by one clock for each cycle of the 2N frequency-divided clock, the frequency increases accordingly.

【0023】図8により変調データが“0”のときの信
号を説明する。N分周クロックが“1”,2N分周クロ
ックが“1”のとき、基準クロックをその2倍の周波数
クロック2fcの負信号で1/4周期遅らせた信号
(A)を出力する。N分周クロックが“0”、2N分周
クロックが“1”のとき、基準信号の負信号(D′)を
出力する。N分周クロックが“1”、2N分周クロック
が“0”のとき、信号(A)の負信号(C)を出力す
る。N分周クロックが“0”、2N分周クロックが
“0”のとき、基準信号(B′)を出力する。したがっ
て、変調データ“0”のあいだ、N分周クロックの半分
の周期毎、信号(A),(D′),(C),(B′)が順
番に出力される(図8(f))ことになる。これらの操
作により、2N分周クロックの1周期毎、1クロックだ
けクロック数が減るのでその分周波数が小さくなる。こ
の信号を位相比較器10、ループフィルタ11、電圧制
御発振器(VCO)12からなる位相同期ループ(PL
L)13の基準信号入力に入力する。これにより、位相
の急激な変化をなまらせ、なめらかに位相が変化するよ
うにする。この様子を図7(g)、図8(g)に示す。
こうすることにより受信機側での急激まな位相変化によ
る同期はずれを防ぐことができる。変調データが“1”
のあいだの平均周波数をfh(>fc)、“0”のあい
だの平均周波数をfL(<fc)とする。
The signal when the modulation data is "0" will be described with reference to FIG. When the N-divided clock is “1” and the 2N-divided clock is “1”, a signal (A) is output in which the reference clock is delayed by a quarter period with a negative signal of the frequency clock 2fc which is twice the frequency. When the N-divided clock is “0” and the 2N-divided clock is “1”, a negative signal (D ′) of the reference signal is output. When the N-divided clock is “1” and the 2N-divided clock is “0”, a negative signal (C) of the signal (A) is output. When the N-divided clock is "0" and the 2N-divided clock is "0", the reference signal (B ') is output. Therefore, during the modulation data “0”, the signals (A), (D ′), (C), and (B ′) are output in order for each half cycle of the N-divided clock (FIG. 8F). ) By these operations, the number of clocks is reduced by one clock every one cycle of the 2N frequency-divided clock, so that the frequency is reduced accordingly. This signal is converted into a phase locked loop (PL) comprising a phase comparator 10, a loop filter 11, and a voltage controlled oscillator (VCO) 12.
L) Input to 13 reference signal input. Thereby, the rapid change of the phase is smoothed, and the phase is smoothly changed. This state is shown in FIGS. 7 (g) and 8 (g).
By doing so, it is possible to prevent loss of synchronization due to a sudden phase change on the receiver side. Modulation data is "1"
The average frequency between “0” and “0” is fh (> fc) and f L (<fc).

【0024】以上の操作により、擬似雑音(PN)信号
のクロック周波数は、変調データが“1”の時fh、
“0”の時fLとなり、擬似雑音(PN)信号のクロッ
クに中心周波数をfcとする周波数シフト変調(FS
K)がかかる。このとき位相同期ループ(PLL)の基
準信号入力はディジタル論理回路によるものであるから
非常に安定であり、しかも位相同期ループ(PLL)が
かかっているので、fhおよびfLは非常に安定した周
波数となる。したがって、受信機側において擬似雑音
(PN)クロック周波数が遅延ロックループ(DLL)
の追従範囲をこえてしまう恐れがなくなる。また、この
方法によれば分周比Nを変えることで平均周波数fhお
よびfLを変えることができ、したがってFSK(周波
数シフトキーイング)の変調指数を変えることができ
る。さらに、この実施例による周波数変調は基準信号周
波数を中心として、周波数の高い方と低い方に同じだけ
変調がかかる。したがって、受信側では、復調の際にデ
ータが“1”か“0”かの判定を行うための判定レベル
を中心周波数に合わせることにより、変調指数を変えて
もそのままで正確な復調を行うことができる。
According to the above operation, the clock frequency of the pseudo noise (PN) signal becomes fh when the modulation data is "1",
When it is “0”, it becomes f L , and the frequency shift modulation (FS
K). At this time, the reference signal input to the phase locked loop (PLL) is very stable because it is based on a digital logic circuit. Further, since the phase locked loop (PLL) is applied, fh and f L have very stable frequencies. Becomes Therefore, on the receiver side, the pseudo-noise (PN) clock frequency is reduced by the delay locked loop (DLL).
There is no danger of exceeding the following range. Further, according to this method, by changing the dividing ratio N, the average frequencies fh and f L can be changed, and therefore, the modulation index of FSK (frequency shift keying) can be changed. Further, in the frequency modulation according to this embodiment, the same modulation is applied to the higher and lower frequencies around the reference signal frequency. Therefore, on the receiving side, the demodulation level for judging whether data is "1" or "0" at the time of demodulation is adjusted to the center frequency, so that accurate demodulation can be performed without changing the modulation index. Can be.

【0025】次に位相同期ループ(PLL)からの出力
クロック(図7(g)、図8(g))を擬似雑音(P
N)信号発生器のクロックとして入力し擬似雑音(P
N)信号を発生させる。この信号の搬送周波数をかけて
周波数変換を行い、電力増幅回路で信号を増幅したのち
アンテナから電波を出力する。なお、この実施例におけ
る受信機の回路構成については図3で説明したものと同
じである。すなわち、アンテナから入力された信号は周
波数変換回路22により、中間周波数に落とされ、相関
ネットワーク23、ループフィルタ24、電圧制御発振
器(VCO)25、擬似雑音(PN)信号発生器26か
らなる遅延ロックループ(DLL)27に入力される。
この遅延ロックループ(DLL)27によって、擬似雑
音(PN)信号の同期をとるとともに、電圧制御発振器
(VCO)25の制御電圧、すなわちループフィルタ2
4の出力にはFSK変調された擬似雑音(PN)クロッ
クの復調信号が出力される(図7(h)、図8
(h))。この信号から位相同期ループ(PLL)等の
タイミング生成回路29によりデータのクロックタイミ
ングを再生し、識別回路28でデータの“1”、“0”
を判断することにより復調データを得ることができる。
このとき、変調指数を変えても識別回路での“1”、
“0”の判定レベルは変える必要がない。
Next, the output clock (FIG. 7 (g) and FIG. 8 (g)) from the phase locked loop (PLL) is converted into a pseudo noise (P
N) Pseudo noise (P) input as signal generator clock
N) Generate a signal. The signal is subjected to frequency conversion by multiplying the carrier frequency of the signal, the signal is amplified by a power amplifier circuit, and then a radio wave is output from the antenna. Note that the circuit configuration of the receiver in this embodiment is the same as that described in FIG. That is, the signal input from the antenna is dropped to the intermediate frequency by the frequency conversion circuit 22, and a delay lock comprising a correlation network 23, a loop filter 24, a voltage controlled oscillator (VCO) 25, and a pseudo noise (PN) signal generator 26 is provided. The signal is input to a loop (DLL) 27.
The delay lock loop (DLL) 27 synchronizes the pseudo noise (PN) signal and controls the control voltage of the voltage controlled oscillator (VCO) 25, that is, the loop filter 2.
4 output a demodulated signal of a pseudo noise (PN) clock subjected to FSK modulation (FIG. 7 (h), FIG. 8).
(H)). From this signal, the clock timing of the data is reproduced by a timing generation circuit 29 such as a phase locked loop (PLL) and the like, and “1” and “0” of the data are discriminated by the identification circuit 28.
, Demodulated data can be obtained.
At this time, even if the modulation index is changed, “1” in the identification circuit,
The determination level of “0” does not need to be changed.

【0026】つぎに、擬似雑音(PN)クロックに本発
明によってFSK変調をかけたときの変調指数を示す。 変調データのデータレート:fd(周期Td=1/f
d)、基準クロック:fcとし、fc=k・fd(kは
正の整数)の関係があるとする。基準クロックの分周比
をNとすると2N分周クロックの周波数は fb=fc/2・N=k・fd/2・N
Next, a modulation index when a pseudo noise (PN) clock is subjected to FSK modulation according to the present invention will be described. Data rate of modulated data: fd (period Td = 1 / f
d), reference clock: fc, and fc = k · fd (k is a positive integer). If the frequency division ratio of the reference clock is N, the frequency of the 2N frequency-divided clock is fb = fc / 2 · N = k · fd / 2 · N

【0027】ここでNはN≧2の整数、fb≧fdであ
るのでkはk≧4の整数となる。変調データが“1”の
時の変調された擬似雑音(PN)クロックの周波数fh
は、図7(f)から2N分周クロックの1周期(1/f
b)毎に基準クロックが1クロック増えることになるか
ら、 fh=(2・N+1)/(1/fb)=[(2・N+
1)/2・N]・fc となる。変調データが“0”の時の変調された擬似雑音
(PN)クロックの周波数fLは、図8(f)から2N
分周クロックの1周期(1/fb)毎に基準クロックが
1クロック減ることになるから、 fL=(2・N−1)/(1/fb)=[(2・N−
1)/2・N]・fc となる。したがって、変調指数mは、それぞれの周波数
の差にデータの周期をかけることで求められるから m=(fh−fL)・Td ={(2・N+1)・fc/2・N− (2・N−1)・fc/2・N}・Td =fc/(N・fd) fc=k・fdであるから m=k/N
Here, N is an integer of N ≧ 2 and fb ≧ fd, so k is an integer of k ≧ 4. Frequency fh of the modulated pseudo noise (PN) clock when the modulation data is "1"
From FIG. 7F, one cycle of the 2N frequency-divided clock (1 / f
Since the reference clock is increased by one for each b), fh = (2 · N + 1) / (1 / fb) = [(2 · N +
1) / 2 · N] · fc. The frequency f L of the modulated pseudo noise (PN) clock when the modulation data is “0” is 2N from FIG.
Since the reference clock is reduced by one clock every one cycle (1 / fb) of the divided clock, f L = (2 · N−1) / (1 / fb) = [(2 · N−
1) / 2 · N] · fc. Therefore, since the modulation index m is obtained by multiplying the difference between the frequencies by the data period, m = (fh−f L ) · Td = {(2 · N + 1) · fc / 2 · N− (2 · N-1) · fc / 2 · N} · Td = fc / (N · fd) Since fc = k · fd, m = k / N

【0028】したがって、変調データと基準クロックの
比kはあらかじめ与えられている値であるから、擬似雑
音(PN)信号の基準クロックの分周比Nによって変調指
数を上式のように変えることができることが分かる。た
だし、与えられた条件により 2≦m≦k/2 である。以上に説明した実施例においては、PLL(位
相同期ループ)を使用していたが、このPLLは回路が
複雑かつ高価であり、回路定数の計算も面到であった。
この点を改善した実施例について以下に説明する。
Therefore, since the ratio k between the modulation data and the reference clock is a predetermined value, the modulation index can be changed as shown above by the division ratio N of the reference clock of the pseudo noise (PN) signal. You can see what you can do. However, 2 ≦ m ≦ k / 2 under the given conditions. In the embodiment described above, a PLL (Phase Locked Loop) is used. However, this PLL has a complicated and expensive circuit, and the calculation of circuit constants has been complicated.
An embodiment that improves this point will be described below.

【0029】図9は、本発明によるスペクトル拡散通信
におけるディジタル変調方式の他の実施例を説明するた
めの送信機の回路構成図で、図中、41は水晶発振器、
42,46は1/2分周器、43,49,50,51,
52,53はインバータ、44,47はDフリップフロ
ップ、45は1/N分周器、8,54〜59はANDゲ
ート回路、60はORゲート回路、61は分周器、62
は擬似雑音(PN:Pseudo Noise)信号発生器、63は
周波数変換回路、64は電力増幅回路である。
FIG. 9 is a circuit diagram of a transmitter for explaining another embodiment of a digital modulation system in spread spectrum communication according to the present invention. In FIG.
42, 46 are 1/2 frequency dividers, 43, 49, 50, 51,
52 and 53 are inverters, 44 and 47 are D flip-flops, 45 is a 1 / N divider, 8, 54 to 59 are AND gate circuits, 60 is an OR gate circuit, 61 is a divider, 62
Is a pseudo noise (PN) signal generator, 63 is a frequency conversion circuit, and 64 is a power amplification circuit.

【0030】また、図10(a)〜(h)及び図11
(a)〜(h)は、変調時の信号波形と復調信号を示す
図で、図10は、変調データが“1”の時、図11は変
調データが“0”の時である。なお、ここでは基準クロ
ックの分周比N=4としている。水晶発振器41の出力
周波数は、PN信号のクロック周波数の2M倍とし(図
10(d))、1/2分周器2によって基準クロックf
c(図10(e))を得る。この基準クロックfcを分
周器5によって1/Nに分周し(図10(b))、さら
に1/2分周器6によりfc/2N(図10(c))に
分周する。次に変調データをDフリップフロップ7によ
り分周したクロックfc/2Nに同期させる。
FIGS. 10A to 10H and FIG.
(A) to (h) are diagrams showing a signal waveform and a demodulated signal at the time of modulation. FIG. 10 shows a case where the modulation data is “1”, and FIG. 11 shows a case where the modulation data is “0”. Here, the frequency division ratio of the reference clock is N = 4. The output frequency of the crystal oscillator 41 is set to 2M times the clock frequency of the PN signal (FIG. 10 (d)).
c (FIG. 10E) is obtained. This reference clock fc is divided by the frequency divider 5 into 1 / N (FIG. 10B), and further divided by the 1/2 frequency divider 6 into fc / 2N (FIG. 10C). Next, the modulated data is synchronized with the clock fc / 2N obtained by dividing the frequency by the D flip-flop 7.

【0031】図10により変調データが“1”のときの
信号を説明する。N分周クロックが“1”、2N分周ク
ロックが“1”のとき、基準クロックをその2倍の周波
数クロック2fcの負信号で1/4周期遅らせた信号
(A)を出力する。N分周クロックが“0”、2N分周
クロックが“1”のとき、基準信号(B)を出力する。
N分周クロックが“1”、2N分周クロックが“0”の
とき、信号(A)の負信号(C)を出力する。N分周ク
ロックが“0”、2N分周クロックが“0”のとき、基
準信号の負信号(D)を出力する。したがって、変調デ
ータが“1”のあいだ、N分周クロックの半分の周期
毎、信号(A),(B),(C),(D)が順番に出力さ
れる(図10(f))ことになる。これらの操作によ
り、2N分周クロックの1周期毎、1クロックだけクロ
ック数が増えるのでそのぶん周波数が大きくなる。
The signal when the modulation data is "1" will be described with reference to FIG. When the N-divided clock is “1” and the 2N-divided clock is “1”, a signal (A) obtained by delaying the reference clock by 負 cycle with a negative signal of the frequency clock 2fc which is twice the frequency is output. When the N-divided clock is “0” and the 2N-divided clock is “1”, the reference signal (B) is output.
When the N-divided clock is “1” and the 2N-divided clock is “0”, a negative signal (C) of the signal (A) is output. When the N-divided clock is “0” and the 2N-divided clock is “0”, a negative signal (D) of the reference signal is output. Therefore, while the modulation data is "1", the signals (A), (B), (C), and (D) are output in order for every half cycle of the N-divided clock (FIG. 10 (f)). Will be. With these operations, the number of clocks is increased by one clock for each period of the 2N frequency-divided clock, so that the frequency is correspondingly increased.

【0032】図11により変調データが“0”のときの
信号を説明する。N分周クロックが“1”、2N分周ク
ロックが“1”のとき、基準クロックをその2倍の周波
数クロック2fcの負信号で1/4周期遅らせた信号
(A)を出力する。N分周クロックが“0”、2N分周
クロックが“1”のとき、基準信号の負信号(D′)を
出力する。N分周クロックが“1”、2N分周クロック
が“0”のとき、信号(A)の負信号(C)を出力す
る。N分周クロックが“0”、2N分周クロックが
“0”のとき、基準信号(B′)を出力する。したがっ
て、変調データが“0”のあいだ、N分周クロックの半
分の周期毎、信号(A),(D′),(C),(B′)が
順番に出力される(図11(f))ことになる。これら
の操作により、2N分周クロックの1周期毎、1クロッ
クだけクロック数が減るのでそのぶん分周波数が小さく
なる。
The signal when the modulation data is "0" will be described with reference to FIG. When the N-divided clock is “1” and the 2N-divided clock is “1”, a signal (A) obtained by delaying the reference clock by 負 cycle with a negative signal of the frequency clock 2fc which is twice the frequency is output. When the N-divided clock is “0” and the 2N-divided clock is “1”, a negative signal (D ′) of the reference signal is output. When the N-divided clock is “1” and the 2N-divided clock is “0”, a negative signal (C) of the signal (A) is output. When the N-divided clock is "0" and the 2N-divided clock is "0", the reference signal (B ') is output. Therefore, while the modulation data is "0", the signals (A), (D '), (C), and (B') are output in order every half cycle of the N-divided clock (FIG. 11 (f) )) By these operations, the number of clocks is reduced by one clock for each period of the 2N frequency-divided clock, so that the frequency is correspondingly reduced.

【0033】この信号を分周器61によりM分周し、こ
れを擬似雑音(PN)信号のクロックとする。これによ
り、位相の急激な変化をなまらせ、なめらかに位相が変
化するようにする。この様子を図10(g)、図11
(g)に示す。こうすることにより受信機側での急激な
位相変化により周期はずれを防ぐことができる。変調デ
ータが“1”のあいだの平均周波数をfh(>fc)、
“0”のあいだの平均周波数をfL(<fc)とする。
This signal is frequency-divided by M by a frequency divider 61, and this is used as a clock of a pseudo noise (PN) signal. Thereby, the rapid change of the phase is smoothed, and the phase is smoothly changed. This situation is shown in FIG. 10 (g) and FIG.
(G). By doing so, the period can be prevented from being shifted due to a sudden phase change on the receiver side. The average frequency during which the modulation data is "1" is fh (> fc),
Let the average frequency during “0” be f L (<fc).

【0034】以上の操作により、擬似雑音(PN)信号
のクロック周波数は変調データが“1”の時fh、
“0”の時fLとなり、擬似雑音(PN)信号のクロッ
クに中心周波数をfcとする周波数シフト変調(FS
K)がかかる。この変調信号はディジタル論理回路によ
るものであるからfhおよびfLは非常に安定した周波
数となる。したがって、受信機側において擬似雑音(P
N)クロック周波数が遅延ロックループ(DLL)の追
従範囲をこえてしまう恐れがなくなる。また、この方法
によれば分周比Nを変えることで平均周波数fhおよび
Lを変えることができ、したがってFSKの変調指数
を変えることができる。さらに、本方式による周波数変
調は基準信号周波数を中心として、周波数の高い方と低
い方に同じだけ変調がかかる。したがって、受信側で
は、復調の際にデータが“1”か“0”かの判定を行う
ための判定レベルを中心周波数に合わせることにより、
変調指数を変えてもそのままで正確な復調を行うことが
できる。
By the above operation, the clock frequency of the pseudo noise (PN) signal becomes fh when the modulation data is "1",
When it is “0”, it becomes f L , and the frequency shift modulation (FS
K). Since this modulation signal is generated by a digital logic circuit, fh and f L have very stable frequencies. Therefore, the pseudo noise (P
N) There is no danger that the clock frequency will exceed the tracking range of the delay lock loop (DLL). Further, according to this method, by changing the frequency division ratio N, the average frequencies fh and f L can be changed, and therefore, the modulation index of FSK can be changed. Further, in the frequency modulation according to the present method, the same modulation is applied to the higher and lower frequencies around the reference signal frequency. Therefore, the receiving side adjusts the determination level for determining whether data is "1" or "0" at the time of demodulation to the center frequency,
Even if the modulation index is changed, accurate demodulation can be performed as it is.

【0035】次に擬似雑音(PN)クロック(図10
(g),図11(g))を擬似雑音(PN)信号発生器
のクロックとして入力し擬似雑音(PN)信号を発生さ
せる。この信号に搬送波周波数をかけて周波数変換を行
い、電力増幅回路で信号を増幅したのちアンテナから電
波を出力する。上述した実施例における受信機の回路構
成図は、図3と同様である。
Next, a pseudo noise (PN) clock (FIG. 10)
(G) and FIG. 11 (g)) as a clock of a pseudo noise (PN) signal generator to generate a pseudo noise (PN) signal. The signal is multiplied by a carrier frequency to perform frequency conversion, and the signal is amplified by a power amplifier circuit, and then a radio wave is output from an antenna. The circuit configuration diagram of the receiver in the above-described embodiment is the same as FIG.

【0036】つぎに、擬似雑音(PN)クロックに本発
明によってFSK変調をかけたときの変調指数を示す。 変調データのデータレート:fd(周期Td=1/f
d)、基準クロック:fcとし、fc=k・fd(kは
正の整数)の関係があるとする。基準クロックの分周比
をNとすると2N分周クロックの周波数は fb=fc/2・N=k・fd/2・N
Next, a modulation index when a pseudo noise (PN) clock is subjected to FSK modulation according to the present invention will be described. Data rate of modulated data: fd (period Td = 1 / f
d), reference clock: fc, and fc = k · fd (k is a positive integer). If the frequency division ratio of the reference clock is N, the frequency of the 2N frequency-divided clock is fb = fc / 2 · N = k · fd / 2 · N

【0037】ここで、NはN≧2の整数、fb≧fdで
あるので、kはk≧4の整数となる。また、擬似雑音
(PN)クロックは、基準クロックをM分周して得る。
変調データが“1”の時のM分周する前の信号(図10
(f))の周波数fh′は、2N分周クロックの1周期
(1/fb)毎に基準クロックが1クロック増えること
になるから、 fh=(2・N+1)/(1/fb)=[(2・N+
1)/2・N]・fc となる。擬似雑音(PN)クロックを得るためにM分周
するので、 fh=[(2・N+1)/2・N・M]・fc となる。変調データが“0”の時の、M分周する前の信
号(図11(f))の周波数fL′は、2N分周クロッ
クの1周期(1/fb)毎に基準クロックが1クロック
減ることになるから、 fL′=(2・N−1)/(1/fb)=[(2・N−
1)/2・N]・fc となる。同様に、PNクロックを得るためにM分周する
ので、 fL=[(2・N−1)/2・N・M]・fc
Here, N is an integer of N ≧ 2 and fb ≧ fd, so k is an integer of k ≧ 4. The pseudo noise (PN) clock is obtained by dividing the reference clock by M.
The signal before the frequency division by M when the modulation data is "1" (FIG. 10)
In the frequency fh ′ of (f)), the reference clock is increased by one clock for each cycle (1 / fb) of the 2N frequency-divided clock, so that fh = (2 · N + 1) / (1 / fb) = [ (2 · N +
1) / 2 · N] · fc. Since the frequency is divided by M to obtain a pseudo noise (PN) clock, fh = [(2 · N + 1) / 2 · N · M] · fc. When the modulation data is “0”, the frequency f L ′ of the signal before frequency division by M (FIG. 11F) is such that the reference clock is one clock every one cycle (1 / fb) of the 2N frequency-divided clock. F L ′ = (2 · N−1) / (1 / fb) = [(2 · N−
1) / 2 · N] · fc. Similarly, since the frequency is divided by M to obtain the PN clock, f L = [(2 · N−1) / 2 · N · M] · fc

【0038】したがって、変調指数mは、それぞれの周
波数の差にデータの周期をかけることで求められるか
ら、 m=(fh−fL)・Td ={(2・N+1)・fc/2・N・M−(2・N−1)・fc
/2・N・M}・Td =fc/(N・M・fd) fc=k・fdであるから m=k/(N・M) したがって、変調データと基準クロックの比kはあらか
じめ与えられている値であるから、擬似雑音(PN)信
号の基準クロックの分周比Nによって変調指数を上式の
ように変えることができることが分かる。ただし、与え
られた条件により、 2≦m≦k/2である。
Therefore, the modulation index m is obtained by multiplying the difference between the respective frequencies by the data period, so that m = (fh−f L ) · Td = {(2 · N + 1) · fc / 2 · N・ M- (2 ・ N-1) ・ fc
/ 2 · N · MT · Td = fc / (N · M · fd) Since fc = k · fd, m = k / (N · M) Therefore, the ratio k between the modulation data and the reference clock is given in advance. It can be seen that the modulation index can be changed as in the above equation by the dividing ratio N of the reference clock of the pseudo noise (PN) signal. However, according to given conditions, 2 ≦ m ≦ k / 2.

【0039】以上の説明した実施例においては、論理回
路による信号出力の周波数はPN信号クロックの周波数
と同じあるいはそれ以上であったため、拡散帯域を広く
とるためには高い周波数で論理回路を動作させる必要が
あった。したがって、論理回路の動作周波数によりPN
クロック周波数、すなわち拡散帯域が制限されていた。
この点を改善した実施例について以下に説明する。図1
2は、本発明によるスペクトル拡散通信におけるディジ
タル変調方式の更に他の例を説明するための送信機の回
路構成図で、図中、71は水晶発振器、72,76は1
/2分周器、73,78,79,80,81,82はイ
ンバータ、74,77はDフリップフロップ、75は1
/N分周器、83〜88はANDゲート回路、89はO
Rゲート回路、90は位相比較器、91はループフィル
タ、92は電圧制御発振器(VCO)、93は1/M分
周器、94は擬似雑音(PN)信号発生器、95は周波
数変換回路、96は電力増幅回路である。
In the embodiment described above, the logical circuit
The frequency of the signal output by the path is the frequency of the PN signal clock
For the same or was more and, it is necessary to operate the logic circuit at a high frequency in order to widen the spread bandwidth. Therefore, PN depends on the operating frequency of the logic circuit.
The clock frequency, ie the spreading band, was limited.
An embodiment that improves this point will be described below. FIG.
2 is a circuit diagram of a transmitter for explaining still another example of the digital modulation system in the spread spectrum communication according to the present invention. In FIG.
/ 2 frequency divider, 73, 78, 79, 80, 81, 82 are inverters, 74, 77 are D flip-flops, 75 is 1
/ N divider, 83 to 88 are AND gate circuits, 89 is O
R gate circuit, 90 is a phase comparator, 91 is a loop filter, 92 is a voltage controlled oscillator (VCO), 93 is a 1 / M frequency divider, 94 is a pseudo noise (PN) signal generator, 95 is a frequency conversion circuit, Reference numeral 96 denotes a power amplifier circuit.

【0040】また図13(a)〜(i)及び図14
(a)〜(i)は、変調時の信号波形と復調信号を示す
図で、図13は変調データが“1”の時、図14は変調
データ“0”の時である。なお、ここで基準クロックの
分周比N=4、M=2としている。論理回路によって生
成する位相同期ループ(PLL)への基準信号入力の中
心周波数はPNクロックの1/Mの周波数であり、これ
基準クロックとしfcで表す。水晶発振器71の出力
周波数は、基準クロック周波数fcの2倍の2fcとし
(図13(d))、1/2分周器72によって基準クロ
ックfc(図13(e))を得る。このfcを分周器に
よって1/Nに分周し(図13(b))、さらに1/2
分周器76によりfc/2Nに分周し(図13(c))
する。次に変調データをDフリップフロップ77により
分周したクロックfc/2Nに同期させる。
FIGS. 13A to 13I and FIG.
(A) to (i) are diagrams showing a signal waveform and a demodulated signal at the time of modulation. FIG. 13 shows a case where the modulation data is “1”, and FIG. 14 shows a case where the modulation data is “0”. Here, the dividing ratio of the reference clock is N = 4 and M = 2. The center frequency of the reference signal input to the phase locked loop (PLL) generated by the logic circuit is 1 / M of the PN clock, and
It was used as a reference clock represented by fc. The output frequency of the crystal oscillator 71 is set to 2fc, which is twice the reference clock frequency fc (FIG. 13D), and the reference clock fc (FIG. 13E) is obtained by the 1/2 frequency divider 72. This fc is frequency-divided by a frequency divider to 1 / N (FIG. 13 (b)).
The frequency is divided into fc / 2N by the frequency divider 76 (FIG. 13C).
I do. Next, the modulation data is synchronized with the clock fc / 2N obtained by dividing the frequency by the D flip-flop 77.

【0041】図13により変調データが“1”の時の信
号を説明する。N分周クロックが“1”、2N分周クロ
ックが“1”のとき、基準クロックをその2倍の周波数
クロック2fcの負信号で1/4周期遅らせた信号
(A)を出力する。N分周クロックが“0”、2N分周
クロックが“1”のとき、基準信号(B)を出力する。
N分周クロックが“1”、2N分周クロックが“0”の
とき、信号(A)の負信号(C)を出力する。N分周ク
ロックが“0”、2N分周クロックが“0”のとき、基
準信号の負信号(D)を出力する。したがって、変調で
データが“1”のあいだ、N分周クロックの半分の周期
毎、信号(A),(B),(C),(D)が順番に出力さ
れる(図13(f))ことになる。これらの操作によ
り、2N分周クロックの1周期毎、1クロック数が増え
るのでそのぶん周波数が大きくなる。
The signal when the modulation data is "1" will be described with reference to FIG. When the N-divided clock is “1” and the 2N-divided clock is “1”, a signal (A) obtained by delaying the reference clock by 負 cycle with a negative signal of the frequency clock 2fc which is twice the frequency is output. When the N-divided clock is “0” and the 2N-divided clock is “1”, the reference signal (B) is output.
When the N-divided clock is “1” and the 2N-divided clock is “0”, a negative signal (C) of the signal (A) is output. When the N-divided clock is “0” and the 2N-divided clock is “0”, a negative signal (D) of the reference signal is output. Therefore, while the data is "1" in the modulation, the signals (A), (B), (C), and (D) are output in order for every half cycle of the N-divided clock (FIG. 13 (f)). ) These operations increase the number of clocks for each cycle of the 2N frequency-divided clock, thereby increasing the frequency accordingly.

【0042】図14により変調データが“0”の時の信
号を説明する。N分周クロックが“1”、2N分周クロ
ックが“1”のとき、基準クロックをその2倍の周波数
クロック2fcの負信号で1/4周期遅らせた信号
(A)を出力する。N分周クロックが“0”、2N分周
クロックが“1”のとき、基準信号の負信号(D′)を
出力する。N分周クロックが“1”、2N分周クロック
が“0”のとき、信号(A)の負信号(C)を出力す
る。N分周クロックが“0”、2N分周クロックが
“0”のとき、基準信号の負信号(B′)を出力する。
したがって、変調でデータが“0”のあいだ、N分周ク
ロックの半分の周期毎、信号(A),(D′),(C),
(B′)が順番に出力される(図14(f))ことにな
る。これらの操作により、2N分周クロックの1周期
毎、1クロック数が減るのでそのぶん周波数が小さくな
る。
A signal when the modulation data is "0" will be described with reference to FIG. When the N-divided clock is “1” and the 2N-divided clock is “1”, a signal (A) obtained by delaying the reference clock by 負 cycle with a negative signal of the frequency clock 2fc which is twice the frequency is output. When the N-divided clock is “0” and the 2N-divided clock is “1”, a negative signal (D ′) of the reference signal is output. When the N-divided clock is “1” and the 2N-divided clock is “0”, a negative signal (C) of the signal (A) is output. When the N-divided clock is "0" and the 2N-divided clock is "0", a negative signal (B ') of the reference signal is output.
Therefore, while the data is "0" in the modulation, the signals (A), (D '), (C),
(B ') are output in order (FIG. 14 (f)). By these operations, the number of 1N clocks is reduced for each cycle of the 2N frequency-divided clock, so that the frequency is correspondingly reduced.

【0043】この信号を位相比較器、ループフィルタ、
電圧制御発振器(VCO)からなる位相同期ループ(P
LL)の基準信号に入力する。電圧制御発振器(VO
C)の出力はPN信号発生器に入力するとともに、1/
M分周器により分周されPLLの比較信号入力(図13
(g),図14(g))となる。したがって、論理回路
で生成される基準信号入力はPN信号クロックの1/M
の周波数である。これにより、位相の急激な位相変化に
よる同期はずれを防ぐことができる。変調データが
“1”のあいだの平均周波数をfh(>fc)、“0”
のあいだの平均周波数をf(<fc)とする。
This signal is converted to a phase comparator, a loop filter,
A phase-locked loop (P) composed of a voltage controlled oscillator (VCO)
LL) . Voltage controlled oscillator (VO
The output of C) is input to a PN signal generator , and 1 /
The frequency is divided by the M frequency divider and the comparison signal of the PLL is input (FIG. 13)
(G) and FIG. 14 (g)). Therefore, the reference signal input generated by the logic circuit is 1 / M of the PN signal clock.
Frequency. This can prevent loss of synchronization due to a sudden phase change. The average frequency during which the modulation data is "1" is fh (> fc), "0"
Let f L (<fc) be the average frequency between.

【0044】以上の操作によりPN信号のクロック周波
数は、変調データが“1”の時fh、“0”の時fL
なり、PN信号のクロックに中心周波数をfPN(M・
fc)とする周波数シフト変調(FSK)がかかる。次
にPLLからの出力クロック(図13(h),図14
(h))をPN信号発生器のクロックとして入力しPN
信号を発生させる。この信号に搬送波周波数をかけて周
波数変換を行い、電力増幅回路で信号を増幅したのちア
ンテナから電波を出力する。上述した実施例における受
信機の回路構成図は図3と同様である。
The clock frequency of the PN signal by the above operations, fh when the modulation data is "1", "0" f L next time of, FPN the center frequency of the PN signal clock (M ·
fc) and frequency shift modulation (FSK). Next, the output clock from the PLL (FIG. 13 (h), FIG. 14)
(H)) as the clock of the PN signal generator
Generate a signal. The signal is multiplied by a carrier frequency to perform frequency conversion, and the signal is amplified by a power amplifier circuit, and then a radio wave is output from an antenna. The circuit configuration diagram of the receiver in the above-described embodiment is the same as FIG.

【0045】つぎに、擬似雑音(PN)クロックに本発
明によってFSK変調をかけたときの変調指数を示す。 変調データのデータレート:fd(周期Td=1/f
d)、基準クロック:fcとし、fc=k・fd(kは
正の整数)の関係があるとする。基準クロックの分周比
をNとすると2N分周クロックの周波数は fb=fc/2・N=k・fd/2・N
Next, a modulation index when a pseudo noise (PN) clock is subjected to FSK modulation according to the present invention will be described. Data rate of modulated data: fd (period Td = 1 / f
d), reference clock: fc, and fc = k · fd (k is a positive integer). If the frequency division ratio of the reference clock is N, the frequency of the 2N frequency-divided clock is fb = fc / 2 · N = k · fd / 2 · N

【0046】ここでNはN≧2の整数、fb≧fdであ
るのでkはk≧4の整数となる。また、位相同期ループ
(PLL)の出力の分周比をM(≧2)とする。変調デ
ータが“1”の時の変調された擬似雑音(PN)クロッ
クの周波数fhは、図13(f)から2N分周クロック
の1周期(1/fb)毎に基準クロックが1クロック増
えることになり、さらにM倍となるから、 fh=M・(2・N+1)/(1/fb)=[(2・N+1)
/2・N]・M・fc となる。変調データが“0”の時の変調された擬似雑音
(PN)クロックの周波数fLは、図14(f)から2
N分周クロックの1周期(1/fb)毎に基準クロック
が1クロック減ることになり、さらにM倍となるから、 fL=M・(2・N−1)/(1/fb)=[(2・N−1)/
2・N]・M・fc となる。したがって、変調指数mは、それぞれの周波数
の差にデータの周期をかけることで求められるから m=(fh−fL)・Td ={(2・N+1)・M・fc/2・N− (2・N−1)・M・fc/2・N}・Td =M・fc/(N・fd) fc=k・fdであるから m=M・k/N
Here, N is an integer of N ≧ 2 and fb ≧ fd, so k is an integer of k ≧ 4. Further, the frequency division ratio of the output of the phase locked loop (PLL) is set to M (≧ 2). The frequency fh of the modulated pseudo noise (PN) clock when the modulation data is "1" is such that the reference clock is increased by one clock every one cycle (1 / fb) of the 2N frequency-divided clock from FIG. Fh = M · (2 · N + 1) / (1 / fb) = [(2 · N + 1)
/ 2 · N] · M · fc. The frequency f L of the modulated pseudo noise (PN) clock when the modulation data is “0” is 2 from FIG.
Since the reference clock is reduced by one clock every one cycle (1 / fb) of the N-divided clock and becomes M times larger, fL = M L (2 ・ N-1) / (1 / fb) = [(2 · N-1) /
2 · N] · M · fc. Therefore, the modulation index m can be obtained by multiplying the difference between the respective frequencies by the data period, so that m = (fh−f L ) · Td = {(2 · N + 1) · M · fc / 2 · N− ( 2 · N−1) · M · fc / 2 · N} · Td = M · fc / (N · fd) Since fc = k · fd, m = M · k / N

【0047】したがって、変調データと基準クロックの
比kはあらかじめ与えられている値であるから、擬似雑
音(PN)信号の基準クロックの分周比Nによって変調
指数を上式のように変えることができることが分かる。
ただし、与えられた条件により 4≦m≦M・k/2 である。
Therefore, since the ratio k between the modulation data and the reference clock is a predetermined value, it is possible to change the modulation index as shown in the above equation by the division ratio N of the reference clock of the pseudo noise (PN) signal. You can see what you can do.
However, according to given conditions, 4 ≦ m ≦ M · k / 2.

【0048】[0048]

【効果】以上の説明から明らかなように、本発明による
と、以下のような効果がある。 (1)本発明によるスペクトル拡散通信装置では、基準
周波数にディジタル論理回路によるクロックを供給する
位相同期ループ(PLL)を用いることにより、擬似雑
音(PN)クロックの周波数変調出力を十分安定した周
波数とすることができる。そのため、受信機側において
遅延ロックループ(DLL)の追従範囲を超えて同期が
はずれたりすることがなくなり、ディジタルデータ伝送
を確実に行うことができる。 (2)基準クロックに擬似雑音(PN)クロックより高
い周波数の信号を用い、それを分周することで同じよう
に位相のずれをなめらかにすることができ、複雑かつ高
価な位相同期ループ(PLL)回路を必要としない。 (3)中心周波数を中心として、対称に周波数変調がか
けられるため、変調指数を変えたとき、受信側で復調す
る際の“1”、“0”の判定レベルを変える必要が無
い。 (4)PN信号クロックの周波数を分周し、論理回路に
よる信号出力の周波数とでPLLをかけることにより、
高い周波数で論理回路を動作させることなくPNクロッ
ク周波数を高くすることができ、すなわち拡散帯域を広
くすることができる。
As apparent from the above description, the present invention has the following effects. (1) In the spread spectrum communication apparatus according to the present invention, a phase locked loop (PLL) that supplies a clock by a digital logic circuit to a reference frequency is used, so that the frequency modulation output of the pseudo noise (PN) clock is set to a sufficiently stable frequency. can do. As a result, the receiver does not lose synchronization beyond the delay lock loop (DLL) tracking range, and digital data transmission can be reliably performed. (2) A signal having a higher frequency than a pseudo-noise (PN) clock is used as a reference clock, and by dividing the frequency, a phase shift can be smoothed in the same manner. ) No circuit is required. (3) Since frequency modulation is performed symmetrically around the center frequency, when the modulation index is changed, it is not necessary to change the determination level of “1” or “0” when demodulating on the receiving side. (4) By dividing the frequency of the PN signal clock and applying PLL with the frequency of the signal output by the logic circuit,
The PN clock frequency can be increased without operating the logic circuit at a high frequency, that is, the spreading band can be widened.

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

【図1】 本発明によるスペクトル拡散通信におけるデ
ィジタル変調方式の一実施例を説明するための送信機の
回路構成図である。
FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a transmitter for explaining an embodiment of a digital modulation method in spread spectrum communication according to the present invention.

【図2】 変調時の信号波形と復調信号の様子を示す図
である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a signal waveform at the time of modulation and a state of a demodulated signal.

【図3】 本発明によるスペクトル拡散通信におけるデ
ィジタル変調方式の一実施例を説明するための受信機の
回路構成図である。
FIG. 3 is a circuit configuration diagram of a receiver for explaining one embodiment of a digital modulation method in spread spectrum communication according to the present invention.

【図4】 本発明によるスペクトル拡散通信におけるデ
ィジタル変調方式の他の実施例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing another embodiment of a digital modulation system in spread spectrum communication according to the present invention.

【図5】 図4における変調時の信号波形と復調信号の
様子を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a signal waveform at the time of modulation and a state of a demodulated signal in FIG. 4;

【図6】 本発明によるスペクトル拡散通信におけるデ
ィジタル変調方式の更に他の実施例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing still another embodiment of a digital modulation system in spread spectrum communication according to the present invention.

【図7】 図6における変調後の信号波形と復調信号の
様子を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a signal waveform after modulation and a state of a demodulated signal in FIG. 6;

【図8】 図6における変調後の信号波形と復調信号の
様子を示す図である。
8 is a diagram showing a state of a signal waveform after modulation and a demodulated signal in FIG. 6;

【図9】 本発明によるスペクトル拡散通路におけるデ
ィジタル変調方式の他の実施例を説明するための送信機
の回路構成図である。
FIG. 9 is a circuit diagram of a transmitter for explaining another embodiment of the digital modulation system in the spread spectrum path according to the present invention.

【図10】 変調データが“1”の時の変調時の信号波
形と復調信号を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a signal waveform and a demodulated signal at the time of modulation when the modulation data is “1”.

【図11】 変調データが“0”の時の変調時の信号波
形と復調信号を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a signal waveform and a demodulated signal at the time of modulation when the modulation data is “0”.

【図12】 本発明によるスペクトル拡散通信における
ディジタル変調方式の更に他の例を説明するための送信
機の回路構成図である。
FIG. 12 is a circuit diagram of a transmitter for explaining still another example of a digital modulation method in spread spectrum communication according to the present invention.

【図13】 変調データが“1”の時の変調時の信号波
形と復調信号を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing a signal waveform and a demodulated signal at the time of modulation when the modulation data is “1”.

【図14】 変調データが“0”の時の変調時の信号波
形と復調信号を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing a signal waveform and a demodulated signal at the time of modulation when the modulation data is “0”.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…水晶発振器、2…分周器、3…Dフリップフロッ
プ、4,7,8…ANDゲート回路、5,6…インバー
タ、9…ORゲート回路、10…位相比較器、11…ル
ープフィルタ、12…電圧制御発振器(VCO)、13…
位相同期ループ(PLL)、14…擬似雑音(PN)信
号発生器、15…周波数変換回路、16…電力増幅回
路。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Crystal oscillator, 2 ... Divider, 3 ... D flip-flop, 4, 7, 8 ... AND gate circuit, 5, 6 ... Inverter, 9 ... OR gate circuit, 10 ... Phase comparator, 11 ... Loop filter, 12 ... voltage controlled oscillator (VCO), 13 ...
Phase locked loop (PLL), 14 ... Pseudo noise (PN) signal generator, 15 ... Frequency conversion circuit, 16 ... Power amplification circuit.

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 クロック速度変調によるスペクトル拡散
通信方式により、ディジタル信号を伝送するディジタル
変調方式において、変調データに応じて、所定の基準ク
ロック信号、あるいは該基準クロック信号から分周器に
設定された基準クロックの分周比N(2以上の整数)に
応じたクロック数を除去した信号を出力し、該信号を位
相同期ループ(PLL)の基準信号として入力して位相
同期をかけ、該位相同期ループ(PLL)の出力信号を
擬似雑音(PN)発生器のクロックとすることで周波数
変調をかけることを特徴とするディジタル変調方式。
1. A digital more spread spectrum communication method according to clock speed modulation, for transmitting digital signals
In the modulation method, a predetermined reference clock signal or a frequency divider from the reference clock signal is used in accordance with modulation data.
A signal from which the number of clocks corresponding to the frequency division ratio N ( an integer of 2 or more) of the set reference clock is removed is output, and the signal is input as a reference signal of a phase locked loop (PLL) to perform phase synchronization ; A digital modulation method wherein frequency modulation is performed by using an output signal of the phase locked loop (PLL) as a clock of a pseudo noise (PN) generator .
【請求項2】 クロック速度変調によるスペクトル拡散
通信方式により、ディジタル信号を伝送するディジタル
変調方式において、変調データに応じて、所定の基準ク
ロック信号、あるいは該基準クロック信号から分周器に
設定された基準クロックの分周比N(2以上の整数)に
応じたクロック数を除去した信号出力し、該信号を擬
似雑音(PN)クロックの周波数まで分周し、該分周し
た信号を擬似雑音(PN)発生器のクロックとすること
周波数変調をかけることを特徴とするディジタル変調
方式。
2. A digital more spread spectrum communication method according to clock speed modulation, for transmitting digital signals
In the modulation method, a predetermined reference clock signal or a frequency divider from the reference clock signal is used in accordance with modulation data.
A signal from which the number of clocks corresponding to the division ratio N ( an integer of 2 or more) of the set reference clock has been removed is output, the signal is frequency- divided to the frequency of a pseudo noise (PN) clock, and the frequency division is performed.
The generated signal as a clock for a pseudo-noise (PN) generator
Digital modulation system, characterized in that applying a frequency modulation in.
【請求項3】 クロック速度変調によるスペクトル拡散
通信方式により、ディジタル信号を伝送するディジタル
変調方式において、変調データに応じて、所定の基準ク
ロック信号、あるいは該基準クロック信号から分周器に
設定された基準クロックの分周比N(2以上の整数)に
応じたクロック数を除去あるいは付加した信号を出力
し、該信号を位相同期ループ(PLL)の基準信号とし
力して位相同期をかけ、該位相同期ループ(PL
L)の出力信号を擬似雑音(PN)発生器のクロック
することで周波数変調をかけることを特徴とするディジ
タル変調方式。
3. A digital more spread spectrum communication method according to clock speed modulation, for transmitting digital signals
In the modulation method, a predetermined reference clock signal or a frequency divider from the reference clock signal is used in accordance with modulation data.
A signal obtained by removing or adding the number of clocks according to the set dividing ratio N ( an integer of 2 or more) of the reference clock is output, and the signal is used as a reference signal of a phase locked loop (PLL).
Multiplied by the phase synchronization by entering Te, the phase-locked loop (PL
L) is output from a pseudo noise (PN) generator clock .
A digital modulation method characterized by applying frequency modulation by performing
【請求項4】 クロック速度変調によるスペクトル拡散
通信方式により、ディジタル信号を伝送するディジタル
変調方式において、変調データに応じて、所定の基準ク
ロック信号、あるいは該基準クロック信号から分周器に
設定された基準クロックの分周比N(2以上の整数)に
応じたクロック数を除去あるいは付加した信号を出力
し、該信号を擬似雑音(PN)クロックの周波数まで分
周し、該分周した信号を擬似雑音(PN)発生器のクロ
ックとすることで周波数変調をかけることを特徴とする
スペクトル拡散通信におけるディジタル変調方式。
4. A digital more spread spectrum communication method according to clock speed modulation, for transmitting digital signals
In the modulation method, a predetermined reference clock signal or a frequency divider from the reference clock signal is used in accordance with modulation data.
A signal obtained by removing or adding the number of clocks corresponding to the frequency division ratio N ( an integer of 2 or more) of the set reference clock is output, and the signal is frequency- divided to the frequency of a pseudo noise (PN) clock. digital modulation method in the spread spectrum communication, characterized by applying a frequency modulation to a signal by a black <br/> click pseudo-noise (PN) generator.
【請求項5】 クロック速度変調によるスペクトル拡散
通信方式により、ディジタル信号を伝送するディジタル
変調方式において、変調データに応じて、擬似雑音(P
N)クロックをM(2以上の整数)分周した周波数の基
準クロック信号と、該基準クロック信号から基準クロッ
クの分周比(2以上の整数)に応じたクロック数を除去
あるいは付加した信号を出力し、該信号を位相同期ルー
プ(PLL)の基準信号とし、該位相同期ループ(PL
L)の出力信号をM分周した信号を該位相同期ループ
(PLL)の比較信号として入力して位相同期をかけ
該位相同期ループ(PLL)の出力を擬似雑音(PN)
発生器のクロックとすることで周波数変調をかけること
を特徴とするディジタル変調方式。
5. More spread spectrum communication system according to clock speed modulation, and transmits the digital signal digital
In the modulation method , pseudo noise (P
N) A reference clock signal having a frequency obtained by dividing the clock by M (an integer of 2 or more), and a signal obtained by removing or adding the number of clocks from the reference clock signal according to the frequency division ratio of the reference clock (an integer of 2 or more). And outputs the signal as a reference signal of a phase locked loop (PLL).
A signal obtained by dividing the output signal of L) by M is input as a comparison signal of the phase locked loop (PLL) to perform phase synchronization ,
The output of the phase locked loop (PLL) is converted to pseudo noise (PN).
A digital modulation method in which frequency modulation is performed by using the clock of a generator .
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