JP3094005B2 - スペクトル拡散信号を復号化するための装置及び方法、並びにスペクトル拡散信号を送信しかつ受信するための装置及び方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スペクトル拡散通
信に関し、より詳しくは、コード無し（non-code）同期
スペクトル拡散通信システムにおいて用いられる、スペ
クトル拡散信号を復号化するための装置及び方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】スペクトル拡散システムは、送られる情
報を送信するために必要な最大帯域幅よりも非常に広い
帯域にわたって信号が拡散されるものの１つである。直
接シーケンス・スペクトル拡散変調のための技術はより
安全な通信を確立するために数年にわたって開発されて
きた。変調は、送られるべき情報を周期的な擬似雑音
（ＰＮ）コードと混合することによって実行される。そ
の結果は、上記情報に比較して非常に広い帯域幅と小さ
いスペクトル密度を有するｓｉｎ（Ｘ）／Ｘ信号であ
る。このスペクトル密度は、他の無線感知装置との干渉
を軽減させるとともに、帯域内干渉及びジャミングに対
する信号の感度を低下させる。他の利点の中で、選択的
なアドレス指定の能力、多重アクセスのためのコード分
割多重、及び高い正確さを有する周波数範囲の能力は、
スペクトル拡散システムに対して固有のものである。

【０００３】上記信号の符号化された性質のために、復
調は、従来の伝統的な通信システムのプロセスよりも多
くを含むプロセスであり、送信されかつ上記受信された
コードに対して同期化されたコードと同一の基準コード
を含む。このプロセスにおける難しさは、非常に高い度
合いのコードの同期化が実行されるまでは、受信された
コードと基準コードとの間の非同期の度合いを示してい
ないということである。さらに、ＰＮコードを発生する
ために用いられる送信発振器と受信発振器との間の不一
致は、送信機と受信機との間の同期化においてドリフト
を生じさせる傾向にある。

【０００４】マーク又はスペースを示すための２つの擬
似ランダム波形と２つの相関器を用いる従来技術の通信
システムは、１９８１年１月２７日にハウアー（Ｈａｕ
ｅｒ）に対して発行された米国特許第４，２４７，９４
２号に開示され、参照のためにここで含まれる。ハウア
ーはある通信システムにおいて、連続的な入力パルスを
遅延線に供給するための、互いにスペースを有する複数
のタップを備えた最初の遅延線を開示している。各入力
インパルスに応答して様々に遅延された複数のパルス
が、マーク又はスペースを表わすパルスを発生するため
に用いられる遅延線の複数のタップに現れる。彼の開示
は、複数の同期検出器と、搬送波で送信された複数のパ
ルスを上記複数の検出器に供給するための手段とを含
む。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来技術は、１つの相
関器を用いたスペクトル拡散信号を捕捉するための装置
を開示も示唆もしていないし、各データビット上の１つ
のデータビットの時間周期に等しいスペクトル拡散信号
の捕捉時間を有する装置を開示も示唆もしていない。さ
らに、従来技術は、第１のデータシンボルと第２のデー
タシンボルを１つの相関器で等しい正確さで決定するこ
とができるような１つの相関器における２重しきい値検
出を教示していないし、コードレート又は信号捕捉時間
を増大させることなしに、各付加的な２重しきい値検出
相関器のためのデータレートを２倍にするための、複数
のしきい値検出相関器の使用を教示していない。

【０００６】本発明の目的は、直接的に使用し、安価で
あって使用時に簡単である１つの相関器を用いてスペク
トル拡散信号を捕捉して復号化するための装置及び方法
を提供することにある。本発明のもう１つの目的は、第
１のデータシンボル又は第２のデータシンボルの発生を
決定するための１つの相関器における２重しきい値検出
能力を有する、スペクトル拡散信号を捕捉して復号化す
る装置及び方法を提供することにある。本発明の別の目
的は、同期基準コードの使用なしにスペクトル拡散信号
を検出するための装置及び方法を提供することにある。
本発明の別の目的は、任意のコード同期化プリアンブル
の使用なしに、かつコード同期化による時間の浪費なし
にデータが送信されるレートで受信された各データビッ
ト上のスペクトル拡散信号を捕捉して復号化する装置及
び方法を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る請求項１記
載のスペクトル拡散信号を復号化するための装置は、長
さＬの繰り返しコードでそれぞれ変調されたデータシン
ボル列を備えたデータ信号から発生されたスペクトル拡
散信号を復号化するための装置であって、上記長さＬよ
りも小さいしきい値Ｔを発生する手段と、上記スペクト
ル拡散信号の複数のチップと、上記コードに対応する信
号の記憶された複数のチップとに対する相関値を発生す
る手段と、上記相関値を所定の複数のしきい値レベルと
比較することに応答して上記データシンボル列を直接的
に発生する手段とを備え、上記データシンボル列を直接
的に発生する手段は、上記相関値が上記しきい値Ｔを超
えるときに第１のデータシンボル相関信号を発生する手
段と、上記相関値が上記コードの長さＬから上記しきい
値Ｔを減算した値よりも小さいときに第２のデータシン
ボル相関信号を発生する手段と、上記第１のデータシン
ボル相関信号に応答して第１のデータシンボルを発生
し、上記第２のデータシンボル相関信号に応答して第２
のデータシンボルを発生する手段とを備えたことを特徴
とする。

【０００８】本発明に係る請求項２記載のスペクトル拡
散信号を復号化するための装置は、長さＬの繰り返しコ
ードでそれぞれ変調されたデータビット列を備えたデー
タ信号から発生されたスペクトル拡散信号を復号化する
ための装置であって、上記スペクトル拡散信号と、上記
コードに対応する信号とに対する相関信号を発生する手
段と、上記相関信号を所定の複数のしきい値レベルと比
較することに応答して、上記繰り返しコードにおいてＬ
個のチップが生じる毎に１つのデータビットを有する上
記データシンボル列を直接的に発生する手段とを備えた
ことを特徴とする。

【０００９】本発明に係る請求項３記載のスペクトル拡
散信号を送信しかつ受信するための装置は、繰り返しコ
ードで変調されたデータ信号から発生されたスペクトル
拡散信号を送信しかつ受信するための装置であって、ス
ペクトル拡散送信機と、上記スペクトル拡散信号を受信
するスペクトル拡散受信機とを備え、上記スペクトル拡
散送信機は、長さＬの繰り返しコードで、上記スペクト
ル拡散信号における上記コードが生じる毎にデータ信号
の１つのデータビットを有するデータ信号を変調するこ
とによって上記スペクトル拡散信号を発生する手段と、
上記スペクトル拡散信号を送信する手段とを備え、上記
スペクトル拡散受信機は、上記スペクトル拡散信号を、
上記コードに対応する基準信号と比較することによって
相関信号を発生する手段と、上記相関信号を所定の複数
のしきい値レベルと比較することに応答して、同期信号
又は上記コードのためのコードプリアンブルを参照する
ことなしに、上記繰り返しコードにおいてＬ個のチップ
が生じる毎に１つのデータビットを有するデータ信号を
発生する手段とを備えたことを特徴とする。

【００１０】また、請求項４記載のスペクトル拡散信号
を送信しかつ受信するための装置は、請求項３記載の装
置において、上記相関信号を発生する手段と、上記デー
タ信号を発生する手段は、弾性表面波デバイスを含むこ
とを特徴とする。

【００１１】本発明に係る請求項５記載のスペクトル拡
散信号を復号化するための方法は、Ｌ個のチップの長さ
を有する擬似雑音コードでそれぞれ変調されたデータシ
ンボル列を備えたデータ信号を有するスペクトル拡散信
号を復号化するための方法であって、上記スペクトル拡
散信号を受信して記憶するステップと、上記擬似雑音コ
ードに対応する基準信号を発生して記憶するステップ
と、上記スペクトル拡散信号の各チップを、上記基準信
号の対応するチップと比較するステップと、上記スペク
トル拡散信号と上記基準信号との間の一致度を表す相関
信号を発生するステップと、選択されたクロックタイム
において、上記相関信号と所定の第１のしきい値レベル
とを比較することに応答して第１のデータシンボルを発
生し、上記クロックタイムにおいて、上記相関信号と所
定の第２のしきい値レベルとを比較することに応答して
第２のデータシンボルを発生するステップとを含むこと
を特徴とする。

【００１２】本発明に係る請求項６記載のスペクトル拡
散信号を復号化するための方法は、Ｌ個のチップの長さ
を有する擬似雑音コードでそれぞれ変調されたデータシ
ンボル列を備えたデータ信号を有するスペクトル拡散信
号を復号化するための方法であって、上記スペクトル拡
散信号を受信して記憶するステップと、上記擬似雑音コ
ードに対応する基準信号を発生して記憶するステップ
と、上記スペクトル拡散信号の各チップを上記基準信号
の対応するチップに加算することにより、複数のチップ
比較信号を発生するステップと、上記チップ比較信号の
各々の出力を加算することにより、相関信号を発生する
ステップと、上記相関信号を所定の第１のしきい値レベ
ルと比較することに応答して第１のデータシンボルを発
生し、上記相関信号を所定の第２のしきい値レベルと比
較することに応答して第２のデータシンボルを発生する
ステップとを含むことを特徴とする。

【００１３】本発明に係る請求項７記載のスペクトル拡
散信号を復号化するための方法は、Ｌ個のチップを有す
る繰り返しコードでそれぞれ変調されたデータシンボル
列を備えたデータ信号から発生されたスペクトル拡散信
号を復号化するための方法であって、上記Ｌよりも小さ
いしきい値Ｔを発生するステップと、上記スペクトル拡
散信号の複数のチップと、上記コードに対応する基準信
号の複数のチップとを比較することによって、相関値を
発生するステップと、上記相関値を所定の複数のしきい
値レベルと比較することに応答して上記データシンボル
列を直接的に発生するステップとを備え、上記データシ
ンボル列を直接的に発生するステップは、上記相関値が
上記しきい値Ｔを超えるときに第１のデータシンボル相
関信号を発生するステップと、上記相関値が上記コード
の長さＬから上記しきい値Ｔを減算した値よりも小さい
ときに第２のデータシンボル相関信号を発生するステッ
プと、上記第１のデータシンボル相関信号に応答して第
１のデータシンボルを発生し、上記第２のデータシンボ
ル相関信号に応答して第２のデータシンボルを発生する
ステップとを備えたことを特徴とする。

【００１４】本発明に係る請求項８記載のスペクトル拡
散信号を復号化するための方法は、Ｌ個のチップを有す
る繰り返しコードでそれぞれ変調されたデータビット列
を備えたデータ信号から発生されたスペクトル拡散信号
を復号化するための方法であって、上記スペクトル拡散
信号と、上記コードに対応する信号とに対する相関信号
を発生するステップと、上記相関信号を所定の複数のし
きい値レベルと比較することに応答して、上記繰り返し
コードにおいてＬ個のチップが生じる毎に１つのデータ
ビットを有する上記データシンボル列を直接的に発生す
るステップとを備えたことを特徴とする。

【００１５】本発明に係る請求項９記載のスペクトル拡
散信号を送信しかつ受信するための方法は、長さＬの繰
り返しコードで、上記スペクトル拡散信号における上記
コードが生じる毎にデータ信号の１つのデータビットを
有するデータ信号を変調することによって上記スペクト
ル拡散信号を発生するステップと、上記スペクトル拡散
信号を送信機から送信するステップと、受信機におい
て、上記スペクトル拡散信号を受信するステップと、上
記スペクトル拡散信号を、上記コードに対応する基準信
号と比較することによって相関信号を発生するステップ
と、上記相関信号を所定の複数のしきい値レベルと比較
することに応答して、同期信号又は上記コードのための
コードプリアンブルを参照することなしに、上記繰り返
しコードにおいてＬ個のチップが生じる毎に１つのデー
タビットを有するデータ信号を発生するステップとを備
えたことを特徴とする。

【００１６】本発明に係る請求項１０記載のスペクトル
拡散信号を復号化するための装置は、擬似雑音コードで
変調されたデータ信号を有する受信されたスペクトル拡
散信号を復号化するための装置であって、擬似雑音信号
を記憶するコードレジスタ手段と、上記受信されたスペ
クトル拡散信号を記憶するための受信シーケンス記憶手
段と、上記受信されたスペクトル拡散信号と上記擬似雑
音信号との相関を演算して、相関信号を発生する相関手
段と、上記相関信号に応答して、上記相関信号が上限の
しきい値レベルよりも大きいとき第１のデータシンボル
信号を発生し、上記相関信号が下限のしきい値レベルよ
りも小さいとき第２のデータシンボル信号を発生する比
較手段とを備えたことを特徴とする。

【００１７】また、請求項１１記載のスペクトル拡散信
号を復号化するための装置は、請求項１０記載の装置に
おいて、上記コードレジスタ手段と、上記受信シーケン
ス記憶手段は、弾性表面波デバイスを含むことを特徴と
する。

【００１８】さらに、請求項１２記載のスペクトル拡散
信号を復号化するための装置は、請求項１０記載の装置
において、上記コードレジスタ手段と、上記受信シーケ
ンス記憶手段と、上記相関手段は、弾性表面波デバイス
を含むことを特徴とする。

【００１９】本発明に係る請求項１３記載のスペクトル
拡散信号を復号化するための装置は、Ｌ個のチップの長
さを有する擬似雑音コードでそれぞれ変調されたデータ
シンボル列を備えたスペクトル拡散信号を復号化するた
めの装置であって、上記スペクトル拡散信号を受信して
記憶する第１の記憶手段と、上記擬似雑音コードに対応
する基準信号を記憶する第２の記憶手段と、上記スペク
トル拡散信号の各チップを、上記基準信号の対応するチ
ップと比較するチップ比較手段と、上記スペクトル拡散
信号と上記基準信号との間の一致度を表す相関信号を発
生する加算器手段と、選択されたクロックタイムにおい
て、上記相関信号と所定の第１のしきい値レベルとを比
較することに応答して第１のデータシンボルを発生し、
上記クロックタイムにおいて、上記相関信号と所定の第
２のしきい値レベルとを比較することに応答して第２の
データシンボルを発生するデータ発生器とを備えたこと
を特徴とする。

【００２０】また、請求項１４記載のスペクトル拡散信
号を復号化するための装置は、請求項１３記載の装置に
おいて、上記基準信号を出力するコード発生器をさらに
備えたことを特徴とする。

【００２１】さらに、請求項１５記載のスペクトル拡散
信号を復号化するための装置は、請求項１４記載の装置
において、上記基準信号が複数の擬似雑音コードから選
択され、上記コード発生器は上記複数の擬似雑音コード
にわたって走査することを特徴とする。

【００２２】本発明に係る請求項１６記載のスペクトル
拡散信号を復号化するための装置は、Ｌ個のチップの長
さを有する擬似雑音コードでそれぞれ変調されたデータ
シンボル列を備えたスペクトル拡散信号を復号化するた
めの装置であって、上記スペクトル拡散信号を受信して
記憶する第１の記憶手段と、上記擬似雑音コードに対応
する基準信号を記憶する第２の記憶手段と、上記スペク
トル拡散信号の各チップを上記基準信号の対応するチッ
プに加算することにより、複数のチップ比較信号を発生
する複数の加算器と、上記複数のチップ比較信号の各々
を加算することにより、相関信号を発生する加算器と、
上記相関信号を所定の第１のしきい値レベルと比較する
ことに応答して第１のデータシンボルを発生し、上記相
関信号を所定の第２のしきい値レベルと比較することに
応答して第２のデータシンボルを発生するデータ発生器
とを備えたことを特徴とする。

【００２３】また、請求項１７記載のスペクトル拡散信
号を復号化するための装置は、請求項１６記載の装置に
おいて、上記基準信号を出力するコード発生器をさらに
備えたことを特徴とする。

【００２４】さらに、請求項１８記載のスペクトル拡散
信号を復号化するための装置は、請求項１７記載の装置
において、上記基準信号は複数の擬似雑音コードから選
択され、上記コード発生器は上記複数の擬似雑音コード
にわたって走査することを特徴とする。

【００２５】本発明に係る請求項１９記載のスペクトル
拡散信号を復号化するための装置は、各コードがＬ個の
チップの長さを有し、各コードが複数のデータシンボル
のうちの１つを表すコード列を備えたスペクトル拡散信
号を復号化するための装置であって、上記複数のコード
のうちの２つ以上のコードを認識して複数のデータシン
ボル相関信号を出力する複数の相関器を備え、上記各相
関器は、上記スペクトル拡散信号を受信して記憶する第
１の記憶手段と、上記複数のコードのうちの１つに対応
する基準信号を記憶する第２の記憶手段と、上記スペク
トル拡散信号の各チップを、上記基準信号の対応するチ
ップと比較するチップ比較手段と、上記スペクトル拡散
信号と上記基準信号との間の一致度を表す相関値を発生
する加算器手段と、上記相関値と所定の第１のしきい値
レベルとを比較することに応答して第１のデータシンボ
ル相関信号を発生し、上記相関信号と所定の第２のしき
い値レベルとを比較することに応答して第２のデータシ
ンボル相関信号を発生する比較回路とを備え、上記装置
は、選択されたクロックタイムにおいて、上記複数の相
関器から出力された上記データシンボル相関信号に応答
してデータシンボル列を発生するデータ発生器を備えた
ことを特徴とする。

【００２６】

【００２７】具体化されかつここで広く記述される本発
明によれば、ＰＮコードに従って変調されたデータ信号
を含む受信されたスペクトル拡散信号を復号化するため
の装置が提供され、上記装置は、しきい値設定手段と、
第１の基準シーケンス記憶手段と、受信シーケンス記憶
手段と、第１の相関手段と、比較手段とを備える。上記
第１の相関手段は、第１のチップ比較手段と、第１の加
算手段とを備えてもよい。本発明はさらに、第２の基準
シーケンス記憶手段と、第２の相関手段とを備えてもよ
い。上記第２の相関手段は、第２のチップ比較手段と、
第２の加算手段とを備えてもよい。

【００２８】上記しきい値設定手段は、捕捉される１つ
のコードあたりのチップの全体の数以下の、ある比較の
ためのしきい値を設定してもよい。上記しきい値設定手
段は、スペクトル拡散信号と雑音環境と上記データ信号
で用いられたエラー訂正量とを用いて、送信されるべき
及び／又は受信されるべきデータのパターンとアプリケ
ーションとを解析してもよい。この解析に応答して、上
記しきい値設定手段は、しきい値レベルを発生する。上
記しきい値設定手段は、ある特定の装置、アプリケーシ
ョン、又は動作環境に対して各しきい値を予め決定する
ために用いてもよいし、上記スペクトル拡散受信機に接
続され、アプリケーション又は動作環境が変化するにつ
れて、１つ又はそれ以上のしきい値レベルを設定し、か
つ調整するために用いてもよい。

【００２９】２重しきい値能力を有する１つの相関器の
場合に対して、上記第１の基準シーケンス記憶手段は第
１の擬似雑音信号を記憶し、上記受信シーケンス記憶手
段は上記受信されたスペクトル拡散信号を記憶する。上
記第１の基準シーケンス記憶手段と、上記受信シーケン
ス記憶手段とに接続された上記第１のチップ比較手段は
上記受信されたスペクトル拡散信号の各チップを、上記
第１の擬似雑音信号の各チップとそれぞれ比較して、複
数の第１のチップ比較信号を発生する。上記第１のチッ
プ比較手段に接続された上記第１の加算手段は上記複数
の第１のチップ比較信号を加算し、これによって第１の
相関信号を発生する。デジタル相関器の実施のために、
上側しきい値レベルよりも大きい上記第１の相関信号に
応答して、上記比較手段は、第１のデータシンボル信号
を発生する。下側しきい値レベルよりも小さい上記第１
の相関信号に応答して、上記比較手段は第２のデータシ
ンボル信号を発生する。

【００３０】アナログ相関器の実施のために、アナログ
しきい値レベルよりも大きい第１の相関信号に応答し
て、上記比較手段は、第１のデータシンボル相関信号を
発生する。上記アナログしきい値レベルよりも大きい上
記第１の反転相関信号に応答して、上記比較手段は第２
のデータシンボル相関信号を発生する。

【００３１】それぞれ２重しきい値能力を有する２つの
相関器の場合のために、上記第１の基準シーケンス記憶
手段は第１の擬似雑音信号を記憶し、上記第２の基準シ
ーケンス記憶手段は第２の擬似雑音信号を記憶し、上記
受信シーケンス記憶手段は上記受信されたスペクトル拡
散信号を記憶する。上記第１のチップ比較手段は上記第
１の基準シーケンス記憶手段と上記受信レジスタ手段と
に接続される。上記受信されたスペクトル拡散信号に応
答して、上記第１のチップ比較手段は上記受信されたス
ペクトル拡散信号の各チップを上記第１の擬似雑音信号
の各チップとそれぞれ比較し、これによって複数の第１
のチップ比較信号を発生する。上記第１の加算手段は上
記第１のチップ比較手段に接続される。上記第１のチッ
プ比較手段からの複数の第１のチップ比較信号に応答し
て、上記第１の加算手段は、上記複数の第１のチップ比
較信号を加算し、これによって、第１の相関信号を発生
する。

【００３２】上記第２のチップ比較手段は、上記第２の
基準シーケンス記憶手段と上記受信シーケンス記憶手段
とに接続される。上記受信されたスペクトル拡散信号に
応答して、上記第２のチップ比較手段は、上記受信され
たスペクトル拡散信号の各チップを、上記第２の擬似雑
音信号の各チップとそれぞれ比較し、これによって複数
の第２のチップ比較信号を発生する。上記第２の加算手
段は上記第２のチップ比較手段に接続される。上記複数
の第２のチップ比較信号に応答して、上記第２の加算手
段は上記複数の第２のチップ比較信号を加算し、これに
よって第２の相関信号を発生する。

【００３３】上記比較手段は上記第１の加算手段と上記
第２の加算手段とに接続される。上記デジタル相関器の
実施時の上記比較手段は、各基準シーケンス記憶手段の
ために上側しきい値レベルと下側しきい値レベルとを含
む。上記上側しきい値レベルよりも大きい上記第１の相
関信号に応答して、上記比較手段は第１のデータシンボ
ル信号を発生する。上記下側しきい値レベルよりも小さ
い上記第１の相関信号に応答して、上記比較手段は第２
のデータシンボル信号を発生する。上記下側しきい値レ
ベルよりも小さい上記第２の相関信号に応答して、上記
比較手段は、第３のデータシンボル信号を発生する。上
記上側しきい値レベルよりも大きい上記第２の相関信号
に応答して、上記比較手段の第４のデータシンボル信号
を発生する。

【００３４】上記アナログ相関器の実施時の上記比較手
段は、各基準シーケンス記憶手段に対して等しい第１と
第２のしきい値レベルを含む。上記第１のしきい値レベ
ルよりも大きい上記第１の相関信号に応答して、上記比
較手段は第１のデータシンボル信号を発生する。上記第
２のしきい値レベルよりも大きい上記第１の反転相関信
号に応答して、上記比較手段は第２のデータシンボル信
号を発生する。上記第２のしきい値レベルよりも大きい
上記第２の反転相関信号に応答して、上記比較手段は第
３のデータシンボル信号を発生する。上記第１のしきい
値レベルよりも大きい上記第２の相関信号に応答して、
上記比較手段は第４のデータシンボル信号を発生する。

【００３５】統計学的には、検出の正確さは、部分的に
は、次のいくつかの変数の機能であるしきい値レベルの
設定に依存している：１つのデータシンボルあたりを基
礎とするチップの全体の数に一致するチップの全体の
数、入力信号における前方エラー訂正のエラーレートと
その度合いと、処理すべきデータの流れが連続的である
か、周期的な繰り返しであるか、パターン化されたもの
であるか、データが挿入されたものであるか、パルス変
調されたものであるか、又はランダムなものであるか。

【００３６】本発明はさらに、上記受信されたスペクト
ル拡散信号に対して上記複数の擬似雑音信号を用いて相
関計算するための手段とともに、複数の擬似雑音信号を
記憶するための複数の基準シーケンス記憶手段を備え
る。これによって上記相関手段は、上記特定の受信され
たスペクトル拡散信号に依存して、複数の相関信号を発
生する。同様に、上記比較手段は、上記複数の相関信号
に応答して、上記ＤＴＤＣ基準シーケンス記憶手段の１
つにおける特定のしきい値レベルと交差する上記相関信
号に応答して複数のデータシンボル信号の１つを発生す
る。

【００３７】本発明の別の目的と利点は以下の記述にお
いて明示されるであろうし、その一部分は以下の記述か
ら明らかになるであろうし、もしくは本発明の実施によ
ってわかるかもしれない。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、以下の特有の効果を有
する。 （１）直接的に使用し、安価であって使用時に簡単であ
る、スペクトル拡散信号を捕捉して復号化するための装
置及び方法を提供することができる。 （２）１つの相関器を用いてスペクトル拡散信号を捕捉
して復号化するための装置及び方法を提供することがで
きる。 （３）各データビットに対して１ビットのデータビット
の時間期間の時間に等しいスペクトル拡散信号の捕捉時
間で、スペクトル拡散信号を捕捉して復号化するための
装置及び方法を提供することができる。 （４）コード同期化の時間損失なしに、また、コード同
期化プリアンブル又は同期基準コードの使用なしに、デ
ータが送信され、所定のレートで受信された各データビ
ットに対してスペクトル拡散信号を捕捉して復号化する
ための装置及び方法を提供することができる。これにつ
いては、従来技術において開示も示唆も無い。 （５）複数の２重しきい値検出相関器を提供することに
より、送信及び受信されたデータのシンボルレートは送
信及び受信されたコードのビットレートを増大させるこ
となしに、また、利用される周波数スペクトルの帯域幅
を増大させることなしに、増大させることができる。 （６）送信及び受信されたデータのシンボルレートは、
２のファクタ（倍率）で増大させることができ、受信機
で必要な相関器の数は最小に増加する。 （７）スペクトル拡散信号を捕捉するための時間は、送
信及び受信されたデータのシンボルレートが増大すると
きでさえ、一定値にとどまっている。

【００３９】

【発明の実施の形態】添付の図面に図示された例を参照
して本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。

【００４０】本発明は、スペクトル拡散信号を生成する
ためにＰＮコードで変調されたデータ信号を有する受信
されたスペクトル拡散信号を送信するとともに復号化す
るための装置を含む。図１に図示されているように、送
信機はコードクロック発生器２１、コード選択器２８、
コード発生器２２、コードクロック分周器２３、パルス
発生器２４、データ発生器２５、モジュロ２加算器２
６、搬送波発生器２９、並びに位相シフトキーイング
（ＰＳＫ）変調器及びＲＦ（高周波）送信機２７を含ん
でいることが示されている。上記コードクロック発生器
２１は、上記コード発生器２２及び上記クロック分周器
２３に供給されるクロック信号を発生する。クロック分
周器２３を使用して、上記送信機２７のコード及びデー
タが上記データクロック周波数のコード長Ｌの複数倍に
等しいコードクロック周波数と同期化され、それにより
長さＬのＰＮコードのシーケンス当たり１データビット
を許容する。コードクロック分周器２３からのデータク
ロック信号は、上記パルス発生器２４に供給されるとと
もに上記データ発生器２５に供給される。上記データ発
生器２５は、通信システムに送信されるデータ信号源で
ある。上記パルス発生器２４の出力信号は、上記コード
発生器２２に供給され、このコード発生器２２はそれに
よりコード選択器２８により選択されるＰＮコードを発
生する。循環性を有する、ＰＮコードは、それから上記
コード発生器２２から出力されてモジュロ２がモジュロ
２加算器２６により上記データ発生器２５から供給され
るデータに加算される。上記モジュロ加算器２６の出力
は、ＰＳＫ変調器及びＲＦ送信機２７にて搬送波発生器
２９で位相シフトキーイング変調されたる上記ＰＮコー
ドにより変調されるデータ信号である。

【００４１】図１の上記コード及びクロック信号のタイ
ミングの例が図２に示されている。上記タイミングダイ
ヤグラムは、コードクロック信号、上記コード長Ｌによ
り分周されたコードクロック信号であるデータクロック
信号、パルス発生器リセット信号並びに上記コード信
号、データ信号、及び符号化されたデータ信号を図示し
ている。上記コード信号は、モジュロ２が上記データ信
号に加算されると、符号化されたデータ信号を発生し、
ＲＦの搬送波により変調されると、スペクトル拡散信号
を生成する。送信されるスペクトル拡散信号は、図３に
図示された受信機により受信される。

【００４２】一方、図３は、本発明にかかる一つの２重
（デュアル）しきい値検出相関受信機の特別な実施例を
図示しており、本発明は、一般に、ＰＮコードで変調さ
れたデータ信号を有する受信されたスペクトル拡散信号
を復号化するための装置を含む。上記装置は、しきい値
手段、第１基準シーケンス記憶手段、受信シーケンス記
憶手段、第１相関手段、及び比較手段を含んでいる。上
記第１相関手段は、第１チップ比較手段及び第１加算手
段を含むことができる。図３を参照すると、第１基準シ
ーケンス記憶手段は基準レジスタ３３として実現され、
上記受信シーケンス記憶手段は受信レジスタ３９として
実現され、上記第１チップ比較手段は第１アダー４０と
して実現され、上記第１加算手段は第１加算器４１とし
て実現され、かつ上記比較手段は第１及び第２シンボル
比較器４２，４３として実現されている。上記しきい値
設定手段は、しきい値設定器４５として実現されてい
る。上記第１アダー４０は、第１基準レジスタ３３及び
受信レジスタ３９に結合される。第１加算器４１は、第
１アダー４０に結合される。

【００４３】図３に示された例示的な構成において、計
数値コントローラ３０は、コードクロック発生器３１に
結合され、このコードクロック発生器３１は、コード発
生器３２及び基準レジスタ３３に接続されている。上記
コード発生器３２はまた、上記基準レジスタ３３に接続
されている。コード選択回路３４はコード発生器３２に
結合される。上記計数値コントローラ３０は、コード選
択回路３４により選択され上記受信機により検出される
特別の擬似雑音信号の長さを制御するとともに、上記コ
ード発生器３２に長さＬのコードを第１基準レジスタ３
３へ出力させるコードクロック発生器３１に信号を出力
する。計数値コントローラ３０はコードクロック発生器
３１をトリガし、コードクロック発生器３１はそれによ
りコード発生器３２及び第１基準レジスタ３３をトリガ
する。コード発生器３２は、コード選択回路３４により
決定される特別の擬似雑音信号を第１基準レジスタ３３
へ出力する。上記コード選択回路３４は、コード発生器
３２へ信号を供給し、このコード発生器３２はそれが複
数の擬似雑音コードを通してスキャンすることを可能に
する。動作において、単一のコードが第１基準レジスタ
３３にロードすることができるか、または、スキャニン
グモードにおいて、上記第１基準レジスタ３３は、受信
されたコードに対する合致が起こるまでコンスタントに
変化するコードを周期的にロードすることができる。

【００４４】図３にまた示されているように、ＲＦ及び
ＩＦ増幅器３５が局部発振器３７及び低域通過フィルタ
３８に結合されている積検出器（プロダクト検波器）３
６に結合されている。上記低域通過フィルタ３８は、受
信レジスタ３９及びクロック再生回路４６に結合されて
いる。

【００４５】２重しきい値特性を有する一つの相関器の
場合には、第１基準レジスタ３３が第１擬似雑音信号を
記憶するとともに、受信レジスタ３９が受信されたスペ
クトル拡散信号を記憶する。上記第１アダー４０は、受
信されたスペクトル拡散信号の各チップを上記第１擬似
雑音信号の各それぞれのチップと比較して第１の複数の
チップ比較信号を発生する。上記第１加算器４１は、第
１の複数のチップ比較信号を加算してそれにより第１相
関信号を発生する。上側しきい値レベルよりも大きい上
記第１相関信号に応答して、比較器４２が第１データシ
ンボル信号を発生する。下側しきい値レベルよりも小さ
い第１相関信号に応答して、上記比較器４２は第２デー
タシンボル信号を発生する。

【００４６】動作において、ＰＮコードで変調されたデ
ータ信号を有する受信されたスペクトル拡散信号は、受
信レジスタ３９に記憶されるとともに、第１擬似雑音信
号の全長Ｌが第１基準レジスタ３３にストアされる。受
信されたスペクトル拡散信号の各チップは、第１アダー
４０により第１基準擬似雑音信号の各それぞれのチップ
により加算されたモジュロ２である。２つの信号のこの
モジュロ加算はそれにより第１の複数のチップ比較信号
を発生し、それらは第１アダー４０から第１加算器４１
へ送られる。第１加算器４１は第１の複数の信号を加算
して第１相関信号を発生する。

【００４７】第１シンボル比較器４２及び第２シンボル
比較器４３は第１加算器４１に結合される。比較器４
２，４３は上側しきい値レベル及び下側しきい値レベル
を有する。上側しきい値レベルよりも大きい第１相関信
号に応答して、上記第１シンボル比較器４２は第１デー
タシンボル相関信号を発生する。下側しきい値レベルよ
りも小さい第１相関信号に応答して、第２シンボル比較
器４３は、第２データシンボル相関信号を発生する。デ
ータ発生器４７はそれにより、第１又は第２データシン
ボル相関信号に対して、第１又は第２データシンボルを
それぞれ発生する。上記第１及び第２データシンボル信
号はそれぞれ、１のビット及び０のビットのデータ信号
である。

【００４８】本発明はさらに、図４に図示されているの
は２つ使用した例であるが、２つ又はそれ以上、Ｎまで
の異なった循環シーケンスを使用することを含んでい
る。この特別なケースにおいて、第１コード発生器５２
及び第２コード発生器５３は各々スペクトル拡散コード
信号を発生するためのコード選択器６２により選択され
る差の循環シーケンスを発生する。コードクロック発生
器５１はコードクロックをコード発生器Ａ５２及びコー
ド発生器Ｂ５３に供給するとともに分周器５４に供給す
る。２／Ｌ分周が長さＬのコードシーケンスのそれの２
倍に等しい周期を有する、クロック信号を１／２分周器
５６、２段シフトレジスタ５８及びデータ発生器５５に
供給する。したがって、コード長Ｌ当たりの２つのデー
タビットが、データ発生器５５により発生されるととも
に、２段シフトレジスタ５８に並列にストアされる。分
周器５６は、長さＬの１つのコードセグメント当たりの
クロック信号をサンプラ５７及びコード発生器Ａ５２並
びにコード発生器５３をリセットするパルス発生器５９
に供給する。サンプラ５７は、２つの信号を選択器６０
に出力し、この選択器６０は４つのコードセグメント
（コードＡ，反転コードＡ，コードＢ，反転コードＢ）
のいずれかを決定し、それはコード発生器Ａ５２及びコ
ード発生器Ｂ５３から上記コードセグメントを受信す
る。変調されたコードはそれから、選択器６０からＰＳ
Ｋ変調器及びＲＦ送信機６１へ送られ、そこでそれは上
記送信機のＲＦ搬送波発生器６３でＰＳＫ変調される。
図４の回路を使用してスペクトル拡散信号を送信するこ
とは、本発明の特別な実施例として、図５に示されるよ
うに、受信機が４つの可能な拡散スペクトルの受信され
たコードを検出するためのたった２つの相関器を使用す
る手段を与えることができるという点に利点を有してい
る。特別のコードは実際に、１８０度の位相反転を有す
る、２つのスペクトル拡散ＰＮコードである。

【００４９】したがって、本発明はさらに、第２基準シ
ーケンス記憶手段、第２チップ比較手段、及び第２加算
手段を含むことができる。上記第２基準シーケンス記憶
手段は第２基準レジスタ７３として実現され、上記第２
チップ比較手段は第２アダー８０として実施され、そし
て第２加算器は第２加算器８１として実現することがで
きる。上記第２基準レジスタ７３は第２擬似信号を記憶
する。上記第２アダー８０は上記第２基準レジスタ７３
及び受信レジスタ３９に結合される。

【００５０】各々が２重しきい値特性を有している図面
に図示されている２つの相関器の場合には、上記第１ア
ダー４０は、受信されたスペクトル拡散信号の各チップ
を上記第１擬似雑音信号の各それぞれのチップと比較し
て、それにより第１の複数のチップ比較信号を発生す
る。上記第１加算器４１は、上記第１アダー４０に結合
される。上記第１アダー４０からの第１の複数のチップ
比較信号に応答して、上記第１加算器４１は、上記第１
の複数のチップ比較信号を加算し、それにより第１相関
信号を発生する。

【００５１】上記第２アダー８０は、第２基準レジスタ
７３及び受信レジスタ３９に結合される。受信されたス
ペクトル拡散信号に応答して、上記第２アダー８０は、
受信されたスペクトル拡散信号の各チップを上記第２擬
似雑音信号の各それぞれのチップと比較して、それによ
り第２の複数のチップ比較信号を発生する。上記第２加
算器８１は、第２アダー８０に結合される。第２の複数
のチップ比較信号に応答して、第２加算器８１は、第２
の複数のモジュロ加算信号を加算して、それにより第２
相関信号を発生する。

【００５２】この特別の実施例において、上記比較手段
は、比較回路９７として実現される。上記比較回路９７
は上側及び下側しきい値レベルを有する。上記比較回路
９７は第１加算器４１及び第２加算器８１に結合され
る。その上側しきい値レベルよりも大きい第１加算器４
１からの上記第１相関信号に応答して、上記比較回路９
７は第１データシンボル相関信号を発生する。その下側
しきい値レベルよりも小さい加算器４１からの上記第１
相関信号に応答して、上記比較回路９７は第２データシ
ンボル相関信号を発生する。その上側しきい値レベルよ
りも大きい第２加算器８１からの第２相関信号に応答し
て、上記比較回路９７は第３データシンボル相関信号を
発生する。その下側しきい値レベルよりも小さい第２加
算器８１からの第２相関信号に応答して、上記比較回路
９７は第４データシンボル信号を発生する。データ発生
器９８はそれから受信されたデータシンボル相関信号に
対応するデータシンボルを発生する。上記第１，第２，
第３，及び第４データシンボル信号は、例えばデータビ
ット００，０１，１０，及び１１を表している。

【００５３】本発明は、図３に示されるような第１相関
器または図５に示されるような第１及び第２の相関器の
いずれかを使用することを開示したが、本発明はデコー
ダが複数のデータシンボル信号を復号化する複数の相関
器を使用するものに拡張することができる。

【００５４】上記受信機におけるＤＴＤＣを使用するこ
とにより、長さＬのコードが上記受信機のＤＴＤＣの数
の２倍に等しい多数のデータシンボルを送信するととも
に受信するために使用することができる。複数のＤＴＤ
Ｃを使用することのほかの利点は、送信されるとともに
受信されるデータシンボルのレートが各々の付加ＤＴＤ
Ｃによって、コード長Ｌ、総計のコードチップレート、
及び使用される周波数スペクトルの帯域幅を倍にするけ
れども、すべては固定されたままである。そのうえ、ス
ペクトル拡散信号を捕捉する時間は固定されたままであ
り、システムはコストが低くかつ簡単である。上記コー
ド選択信号は、コード発生器に信号を供給することがで
き、上記コード発生器はそれらが複数の擬似雑音コード
を通してスキャンすることを可能にする。動作におい
て、単一のコードの組が上記基準レジスタにロードする
ことができるかまたは、スキャニングモードでは、上記
基準レジスタは、受信されたコードに対する一致が起こ
るまで一定に変化するコードで周期的にロードすること
ができる。

【００５５】本発明により提供されるシステムにおい
て、擬似雑音信号は、Ｌ×(Ｒ_d／Ｓ_d)、ここでＲ_dは変調
されるべきデータのクロックレートであり、Ｓ_dは長さ
Ｌのコードセグメント当たりのデータビットの数であ
る、に等しいクロックレートで生成されるＬビットを有
するＰＮコードセグメントを含んでいる。例えば、もし
一つのデータビットに対して送信されるべきデータレー
トが１００ｋＨｚであり、コード長Ｌが１００であると
すると、そのときは上記コードレートはＲ_cで、Ｌ×
（Ｒ_d／Ｓ_d）＝（１００）×（２００ｋＨｚ／１）＝１
０．０ＭＨｚに等しい。コード当たり２つのデータビッ
トに対しては、上記データレートは２００ｋＨｚに上昇
するが、しかし上記コードレートは、Ｒ_c＝（１００）
×（２００ｋＨｚ／２）＝１０ＭＨｚである。したがっ
て、上記データレートは、コードレートにおけるのと同
様の増加をすることなく増加することができる。長さＬ
のコードセグメント当たりに生成されるデータシンボル
の数は２^sdで、ここでＳ_d＝コードセグメント当たりの
データビットの数である。

【００５６】送信機において、長さＬのコードセグメン
トの開始は各データの組で同期して整列され、コードセ
グメント当たりのデータビットの数により規定され、そ
れは２^sdデータシンボルを生成する。例えば、それがコ
ードセグメント当たり２つのデータビットを送信し、そ
のときには、２^sd＝４データシンボルであって、それは
００，０１，１０，１１で表わされる。もしデータシン
ボル１が送信されると、そのときには、コード１が送信
される。もしデータシンボル２が送信されると、そのと
きにはコード１の反転が送信される。同様のプロセス
が、コード２の反転を使用することができるデータシン
ボル３と、ノーマルコード２を使用することができるデ
ータシンボル４とに対して行われる。上記受信機におい
て、上記送信機におけるそれらに等しい基準コード１及
びコード２のセグメントが、２つの相関器の記憶エレメ
ントにロードされるとともに定常状態に保持される。受
信された信号はそれから、上記相関器を通過し、そして
相関器１からの相関値がそのしきい値Ｔを越えると、第
１データシンボル相関信号が生成される。もし、上記相
関値がそのＬ−Ｔよりも小さいならば、そのときには第
２データシンボル相関信号が生成される。第２相関値が
そのＬ−Ｔよりも小さいときには、第３データシンボル
に対して同じ結果が続き、かつ上記第２相関器がそのＴ
よりも大きいときには、第４データシンボルが続く。

【００５７】本発明の第２の好ましい実施例は、アナロ
グデバイスの例として、弾性表面波デバイスのようなア
ナログデバイスを使用しており、基準シーケンス記憶装
置及び受信シーケンス記憶装置を含む。上記弾性表面波
デバイス（ＳＡＷ）はさらにアダー４０及び加算器４１
を含み、完全な自己完結的な相関器ユニットとして機能
する。加えて、複数組の基準シーケンス記憶装置が受信
シーケンス記憶装置に加えて一つの特別な弾性表面波デ
バイスの上に構成されて、複数の擬似雑音信号をデコー
ドするための非常にコンパクトな手段を構成するように
してもよい。

【００５８】フィルタまたはＳＡＷ相関器に整合した遅
延線は、デジタル相関器が行うように、コードチップの
特別のシーケンスを認識するように設計された受動デバ
イスであるが、しかしベースバンドにおける電圧レベル
よりもむしろＲＦ信号における位相シフトの相関を通し
てこのことを実行し、したがって、高い雑音または干渉
／ジャミングの環境のような、デジタル相関器に特有の
多くの問題を回避することができる。

【００５９】上記相関器内の各遅延エレメントは、各エ
レメントがいかなるときにも１つのチップのみに対応す
るような送信されたコードクロックの周期に等しい遅延
時間を有している。受信された信号は上記遅延線を伝搬
するにつれて、各エレメントの位相の構成が上記伝搬さ
れるＰＮコード化された波と同相又は逆相で加えられ
て、すべてのエレメントの出力が加算されて総合の相関
値に到達する。上記エレメントのすべての位相シフトの
構成が伝搬する波の位相シフトに合致すると、そのとき
に最大の和及び相関が達成される。

【００６０】所望の相関を達成するために、正しい基準
コードが上記ＳＡＷデバイスに「ロード」されなければ
ならない。この説明は、ＢＰＳＫデバイスに対するもの
であるが、しかしながら、本発明は、ＭＳＫ，ＱＰＳ
Ｋ，等のようないかなるＰＳＫにも及ぶとともに包含す
る。２相シフトキーイングを仮定すると、位相反転がＰ
Ｎコードの各ワン／ゼロの遷移にて発生する。このこと
は通常、２つのうちの一つで遂行される。第１のもの
は、各エレメントにおいてすべての位相を出力すること
ができるプログラマブル相関器によってである。図６に
図示されているように、２相シフトキーイング装置に対
して、計数値コントローラ１０１がコード発生器１０４
及び基準レジスタ１０５へＬクロック信号を送るコード
クロック発生器１０２を制御する。コード発生器１０４
はそのときコード選択器１０３により決定される一意的
なコードを発生して、それを基準レジスタ１０５にロー
ドする。上記コードが一旦、基準レジスタ１０５に記憶
されると、上記ゼロ／ワンのパターンが、エレメントＴ
（２）に接続されたレジスタＡ（２）の内容で、遅延線
相関器１０６にロードされるとともに、以下同様にエレ
メントＡ（Ｌ）までロードされる。上記相関器はそのと
き、第１のデータシンボルに対応しているエレメントの
出力のすべてが加算装置１０８，１１０に接続されると
ともに、第２のデータシンボルに対応しているエレメン
トの全ての出力が加算装置１０９，１１１に接続される
ように、プログラムされている。この例において、上記
第１データシンボルは、第１位相シンボルとして実現さ
れ、そして上記第２データシンボルは第２位相シンボル
として実現される。

【００６１】ノンプログラマブルの装置では、これらの
位相シフトは、初期位相の一致を生成するために各エレ
メントに配置されたトランスジューサを通しての構成の
時間にプログラムされており、ユーザにより変えること
はできず、したがって一つのコードシーケンスのみを相
関させることができる。反転及び非反転位相エレメント
はそれから、上記プログラマブル装置におけるのと同様
に加算される。

【００６２】ＰＮコード、ＰＳＫ変調、及び上記ＳＡＷ
相関器におけるそれと等価なＲＦ周波数を有する信号が
受信されると、そのときには受信された信号は増幅され
る（とともに多分ダウンコンバートされる、もし必要な
いならば中間周波へのダウンコンバージョンは好ましく
ないけれども）とともに遅延線相関器１０６へ供給され
る。上記相関器の表面を横断して波が伝搬するにつれ
て、各遅延エレメントにおけるエネルギが受信された信
号の位相に対する基準のエレメントの位相により決定さ
れるファクタだけ増加する。

【００６３】第１の位相と同位相である遅延エレメント
の出力は、加算器１０８，１１０で加算される一方、上
記第１の位相と１８０度位相が異なるそれらのエレメン
トは加算器１０９，１１１で加算される。非反転コード
セグメントである、上記相関器において参照されたそれ
らと同じＰＮコードの位相シフトを有するＰＳＫ変調さ
れた信号が上記デバイスを通して伝搬するとともに第１
コードチップが上記遅延線の端部に到達すると、受信さ
れた信号のすべての位相シフトは上記相関器を含むエレ
メントのそれらに合致するとともに、第１の位相の最大
エネルギが得られる。反転された第１位相加算器１０９
の出力は、位相反転器１１２により反転されるととも
に、加算器１１４の第１加算器１０８の出力と同相で加
算される。もし加算器１１４の出力がしきい値設定器１
１８によりしきい値検出器１１６で設定されたしきい値
を越えると、第１データシンボル相関信号がしきい値検
出器１１６により発生されるとともに、第１データシン
ボル信号を生成する、データ発生器１１９に供給され
る。

【００６４】反転されたコードセグメントである、上記
相関器において参照されたそれらと同じ非反転ＰＮコー
ドの位相シフトを有するＰＳＫ変調された信号が上記デ
バイスを通して伝搬するとともに、第１のコードチップ
が上記遅延線の端に到達すると、受信された信号のすべ
ての位相シフトは上記相関器を含む全てのエレメントの
それらに合致するとともに、反転された第１の位相の最
大エネルギが得られる。上記第１位相加算器１１０の出
力は位相反転器１１３により反転されるとともに加算器
１１５の反転された第１位相加算器１１１の出力と同相
で加算される。もし加算器１１５の出力がしきい値設定
器１１８によりしきい値検出器１１７において設定され
たしきい値を越えると、第２データシンボル相関信号が
しきい値検出器１１７により発生されるとともに、第２
のデータシンボル信号を発生する、データ発生器１１９
に供給される。

【００６５】本発明にかかる方法及び装置と従来の技術
において使用されているそれらとの間の相違は、相関パ
ルスがデータシンボルを導出するために使用される一
方、他のシステムがより長い基準コード信号を入力する
受信されたコード信号に同期させるためのパルスを使用
していることである。

【００６６】ＳＡＷデバイスとデジタル相関器との間の
違いは、それらが使用される周波数帯にある。ＳＡＷデ
バイスは通常中間周波において採用されるが、それらは
高周波においても使用することができる。上記デジタル
相関器は通常ベースバンドにて使用される。他の相違は
ＳＡＷデバイスが位相シフトの比較を行なうのに対し
て、デジタル相関器は電圧レベルの比較を行なうことで
ある。さらに、上記ＳＡＷデバイスは、上記出力をデジ
タル相関器のそれと異なって加算する。また、本発明が
ＳＡＷ相関器により実現されると、ＰＮコードを相関さ
せるためにどのような受信コードクロックも要求されな
い。ＳＡＷ相関器を使用した本発明は、より少ない部品
を使用して実現できる。

【００６７】本発明はさらに、受信されたＰＳＫスペク
トル拡散信号を復号化するための相関器を使用する方法
を含んでおり、上記ＰＳＫスペクトル拡散信号はＰＮコ
ードで変調されたデータ信号を含むとともに、拡散スペ
クトルＲＦ信号を生成するために高周波搬送波で変調さ
れる。第１の方法は、上記デジタル相関器を使用し、し
きい値設定手段を使用して上側及び下側しきい値レベル
を設定し、基準シーケンス記憶手段に擬似雑音信号を記
憶し、受信されたスペクトル拡散信号を受信シーケンス
記憶手段に記憶し、相関信号を発生するために受信され
たスペクトル拡散信号を擬似雑音信号と相関を取り、す
なわち相関計算を行って相関信号を上側しきい値レベル
及び下側しきい値レベルと比較し、そして上側しきい値
レベルよりも大きい相関信号に応答して第１データシン
ボルを発生させるとともに、下側しきい値レベルよりも
小さい相関信号に応答して第２データシンボルを発生さ
せる、ステップを含む。

【００６８】第２の方法は、ＳＡＷ相関器を一例とする
アナログ相関器を使用し、等価であってもよい、２つの
しきい値レベルを設定し、しきい値設定手段を使用し、
基準シーケンス記憶手段に擬似雑音信号を記憶し、受信
シーケンス記憶手段に受信されたスペクトル拡散信号を
記憶し、スペクトル拡散信号を２つの相関信号を発生す
るために擬似雑音信号と相関を取り、第１相関信号を第
１しきい値レベルと比較するとともに反転相関信号を第
２しきい値レベルと比較し、そして第１しきい値レベル
よりも大きい第１相関信号に応答して第１データシンボ
ルを発生するとともに第２しきい値レベルよりも大きい
反転相関信号に応答して第２データシンボルを発生させ
る、ステップを含む。

【００６９】本発明について、種々の変形が、本発明の
範囲または思想から逸脱することなく、拡散スペクトル
で変調されたデータ信号を含む、受信されたスペクトル
拡散信号を復号化するための装置に対してなすことがで
きることは、当業者にとっては明らかであり、また、本
発明は、添付の請求の範囲及びそれらと同等なものの範
囲内にある装置を修正したもの及び変形したものを包含
することを意味している。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る第１の実施形態の送信機のブロ
ック図である。

【図２】 第１の実施形態におけるある特定の信号のタ
イミングチャートである。

【図３】 本発明に係る第１の実施形態の受信機のブロ
ック図である。

【図４】 本発明に係る第２の実施形態の送信機のブロ
ック図である。

【図５】 本発明に係る第２の実施形態の受信機のブロ
ック図である。

【図６】 本実施形態において用いるアナログの実施形
態であるＳＡＷ相関器のブロック図である。

【符号の説明】

２１…コードクロック発生器、 ２２…コード発生器、 ２３…コードクロック分周器、 ２４…パルス発生器、 ２５…データ発生器、 ２６…モジュロ２加算器、 ２７…ＰＳＫ変調器及びＲＦ送信機、 ２８…コード選択器、 ２９…搬送波発生器、 ３０…計数値コントローラ、 ３１…コードクロック発生器、 ３２…コード発生器、 ３３…第１基準レジスタ、 ３４…コード選択回路、 ３５…ＲＦ及びＩＦ増幅器、 ３６…積検出器、 ３７…局部発振器、 ３８…低域通過フィルタ、 ３９…受信レジスタ、 ４０…第１アダー、 ４１…第１加算器、 ４２…第１シンボル比較器、 ４３…第２シンボル比較器、 ４５…しきい値設定器、 ４６…クロック再生回路、 ４７…データ発生器、 ５１…コードクロック発生器、 ５２…第１コード発生器、 ５３…第２コード発生器、 ５４…分周器、 ５５…データ発生器、 ５６…１／２分周器、 ５７…サンプラ、 ５８…２段シフトレジスタ、 ５９…パルス発生器、 ６０…選択器、 ６１…ＰＳＫ変調器及びＲＦ送信機、 ６２…コード選択器、 ６３…ＲＦ搬送波発生器、 ７３…第２基準レジスタ、 ８０…第２アダー、 ８１…第２加算器、 ９７…比較回路、 ９８…データ発生器、 １０１…計数値コントローラ、 １０２…コードクロック発生器、 １０３…コード選択器、 １０４…コード発生器、 １０５…基準レジスタ、 １０６…遅延線相関器、 １０８，１０９，１１０，１１１…加算器、 １１２…位相反転器、 １１３…位相反転器、 １１４…加算器、 １１５…加算器、 １１６…しきい値検出器、 １１７…しきい値検出器、 １１８…しきい値設定器、 １１９…データ発生器。

フロントページの続き (72)発明者 ジェフリー・エス．・バンダープール アメリカ合衆国、コロラド80915、コロ ラド・スプリングス、モカシン・ドライ ブ2237番 (56)参考文献 特開 昭63−97033（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−39644（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−131840（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−218251（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−169244（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−246544（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04J 13/00

Claims (19)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長さＬの繰り返しコードでそれぞれ変調
   されたデータシンボル列を備えたデータ信号から発生さ
   れたスペクトル拡散信号を復号化するための装置であっ
   て、 上記長さＬよりも小さいしきい値Ｔを発生する手段と、 上記スペクトル拡散信号の複数のチップと、上記コード
   に対応する信号の記憶された複数のチップとに対する相
   関値を発生する手段と、 上記相関値を所定の複数のしきい値レベルと比較するこ
   とに応答して上記データシンボル列を直接的に発生する
   手段とを備え、 上記データシンボル列を直接的に発生する手段は、 上記相関値が上記しきい値Ｔを超えるときに第１のデー
   タシンボル相関信号を発生する手段と、 上記相関値が上記コードの長さＬから上記しきい値Ｔを
   減算した値よりも小さいときに第２のデータシンボル相
   関信号を発生する手段と、 上記第１のデータシンボル相関信号に応答して第１のデ
   ータシンボルを発生し、上記第２のデータシンボル相関
   信号に応答して第２のデータシンボルを発生する手段と
   を備えたことを特徴とするスペクトル拡散信号を復号化
   するための装置。
2. 【請求項２】 長さＬの繰り返しコードでそれぞれ変調
   されたデータビット列を備えたデータ信号から発生され
   たスペクトル拡散信号を復号化するための装置であっ
   て、 上記スペクトル拡散信号と、上記コードに対応する信号
   とに対する相関信号を発生する手段と、 上記相関信号を所定の複数のしきい値レベルと比較する
   ことに応答して、上記繰り返しコードにおいてＬ個のチ
   ップが生じる毎に１つのデータビットを有する上記デー
   タシンボル列を直接的に発生する手段とを備えたことを
   特徴とするスペクトル拡散信号を復号化するための装
   置。
3. 【請求項３】 繰り返しコードで変調されたデータ信号
   から発生されたスペクトル拡散信号を送信しかつ受信す
   るための装置であって、 スペクトル拡散送信機と、 上記スペクトル拡散信号を受信するスペクトル拡散受信
   機とを備え、 上記スペクトル拡散送信機は、 長さＬの繰り返しコードで、上記スペクトル拡散信号に
   おける上記コードが生じる毎にデータ信号の１つのデー
   タビットを有するデータ信号を変調することによって上
   記スペクトル拡散信号を発生する手段と、 上記スペクトル拡散信号を送信する手段とを備え、 上記スペクトル拡散受信機は、 上記スペクトル拡散信号を、上記コードに対応する基準
   信号と比較することによって相関信号を発生する手段
   と、 上記相関信号を所定の複数のしきい値レベルと比較する
   ことに応答して、同期信号又は上記コードのためのコー
   ドプリアンブルを参照することなしに、上記繰り返しコ
   ードにおいてＬ個のチップが生じる毎に１つのデータビ
   ットを有するデータ信号を発生する手段とを備えたこと
   を特徴とするスペクトル拡散信号を送信しかつ受信する
   ための装置。
4. 【請求項４】 上記相関信号を発生する手段と、上記デ
   ータ信号を発生する手段は、弾性表面波デバイスを含む
   ことを特徴とする請求項３記載の装置。
5. 【請求項５】 Ｌ個のチップの長さを有する擬似雑音コ
   ードでそれぞれ変調されたデータシンボル列を備えたデ
   ータ信号を有するスペクトル拡散信号を復号化するため
   の方法であって、 上記スペクトル拡散信号を受信して記憶するステップ
   と、 上記擬似雑音コードに対応する基準信号を発生して記憶
   するステップと、 上記スペクトル拡散信号の各チップを、上記基準信号の
   対応するチップと比較するステップと、 上記スペクトル拡散信号と上記基準信号との間の一致度
   を表す相関信号を発生するステップと、 選択されたクロックタイムにおいて、上記相関信号と所
   定の第１のしきい値レベルとを比較することに応答して
   第１のデータシンボルを発生し、上記クロックタイムに
   おいて、上記相関信号と所定の第２のしきい値レベルと
   を比較することに応答して第２のデータシンボルを発生
   するステップとを含むことを特徴とするスペクトル拡散
   信号を復号化するための方法。
6. 【請求項６】 Ｌ個のチップの長さを有する擬似雑音コ
   ードでそれぞれ変調されたデータシンボル列を備えたデ
   ータ信号を有するスペクトル拡散信号を復号化するため
   の方法であって、 上記スペクトル拡散信号を受信して記憶するステップ
   と、 上記擬似雑音コードに対応する基準信号を発生して記憶
   するステップと、 上記スペクトル拡散信号の各チップを上記基準信号の対
   応するチップに加算することにより、複数のチップ比較
   信号を発生するステップと、 上記チップ比較信号の各々の出力を加算することによ
   り、相関信号を発生するステップと、 上記相関信号を所定の第１のしきい値レベルと比較する
   ことに応答して第１のデータシンボルを発生し、上記相
   関信号を所定の第２のしきい値レベルと比較することに
   応答して第２のデータシンボルを発生するステップとを
   含むことを特徴とするスペクトル拡散信号を復号化する
   ための方法。
7. 【請求項７】 Ｌ個のチップを有する繰り返しコードで
   それぞれ変調されたデータシンボル列を備えたデータ信
   号から発生されたスペクトル拡散信号を復号化するため
   の方法であって、 上記Ｌよりも小さいしきい値Ｔを発生するステップと、 上記スペクトル拡散信号の複数のチップと、上記コード
   に対応する基準信号の複数のチップとを比較することに
   よって、相関値を発生するステップと、 上記相関値を所定の複数のしきい値レベルと比較するこ
   とに応答して上記データシンボル列を直接的に発生する
   ステップとを備え、 上記データシンボル列を直接的に発生するステップは、 上記相関値が上記しきい値Ｔを超えるときに第１のデー
   タシンボル相関信号を発生するステップと、 上記相関値が上記コードの長さＬから上記しきい値Ｔを
   減算した値よりも小さいときに第２のデータシンボル相
   関信号を発生するステップと、 上記第１のデータシンボル相関信号に応答して第１のデ
   ータシンボルを発生し、上記第２のデータシンボル相関
   信号に応答して第２のデータシンボルを発生するステッ
   プとを備えたことを特徴とするスペクトル拡散信号を復
   号化するための方法。
8. 【請求項８】 Ｌ個のチップを有する繰り返しコードで
   それぞれ変調されたデータビット列を備えたデータ信号
   から発生されたスペクトル拡散信号を復号化するための
   方法であって、 上記スペクトル拡散信号と、上記コードに対応する信号
   とに対する相関信号を発生するステップと、 上記相関信号を所定の複数のしきい値レベルと比較する
   ことに応答して、上記繰り返しコードにおいてＬ個のチ
   ップが生じる毎に１つのデータビットを有する上記デー
   タシンボル列を直接的に発生するステップとを備えたこ
   とを特徴とするスペクトル拡散信号を復号化するための
   方法。
9. 【請求項９】 スペクトル拡散信号を送信しかつ受信す
   るための方法であって、 長さＬの繰り返しコードで、上記スペクトル拡散信号に
   おける上記コードが生じる毎にデータ信号の１つのデー
   タビットを有するデータ信号を変調することによって上
   記スペクトル拡散信号を発生するステップと、 上記スペクトル拡散信号を送信機から送信するステップ
   と、 受信機において、上記スペクトル拡散信号を受信するス
   テップと、 上記スペクトル拡散信号を、上記コードに対応する基準
   信号と比較することによって相関信号を発生するステッ
   プと、 上記相関信号を所定の複数のしきい値レベルと比較する
   ことに応答して、同期信号又は上記コードのためのコー
   ドプリアンブルを参照することなしに、上記繰り返しコ
   ードにおいてＬ個のチップが生じる毎に１つのデータビ
   ットを有するデータ信号を発生するステップとを備えた
   ことを特徴とするスペクトル拡散信号を送信しかつ受信
   するための方法。
10. 【請求項１０】 擬似雑音コードで変調されたデータ信
    号を有する受信されたスペクトル拡散信号を復号化する
    ための装置であって、 擬似雑音信号を記憶するコードレジスタ手段と、 上記受信されたスペクトル拡散信号を記憶するための受
    信シーケンス記憶手段と、 上記受信されたスペクトル拡散信号と上記擬似雑音信号
    との相関を演算して、相関信号を発生する相関手段と、 上記相関信号に応答して、上記相関信号が上限のしきい
    値レベルよりも大きいとき第１のデータシンボル信号を
    発生し、上記相関信号が下限のしきい値レベルよりも小
    さいとき第２のデータシンボル信号を発生する比較手段
    とを備えたことを特徴とするスペクトル拡散信号を復号
    化するための装置。
11. 【請求項１１】 上記コードレジスタ手段と、上記受信
    シーケンス記憶手段は、弾性表面波デバイスを含むこと
    を特徴とする請求項１０記載の装置。
12. 【請求項１２】 上記コードレジスタ手段と、上記受信
    シーケンス記憶手段と、上記相関手段は、弾性表面波デ
    バイスを含むことを特徴とする請求項１０記載の装置。
13. 【請求項１３】 Ｌ個のチップの長さを有する擬似雑音
    コードでそれぞれ変調されたデータシンボル列を備えた
    スペクトル拡散信号を復号化するための装置であって、 上記スペクトル拡散信号を受信して記憶する第１の記憶
    手段と、 上記擬似雑音コードに対応する基準信号を記憶する第２
    の記憶手段と、 上記スペクトル拡散信号の各チップを、上記基準信号の
    対応するチップと比較するチップ比較手段と、 上記スペクトル拡散信号と上記基準信号との間の一致度
    を表す相関信号を発生する加算器手段と、 選択されたクロックタイムにおいて、上記相関信号と所
    定の第１のしきい値レベルとを比較することに応答して
    第１のデータシンボルを発生し、上記クロックタイムに
    おいて、上記相関信号と所定の第２のしきい値レベルと
    を比較することに応答して第２のデータシンボルを発生
    するデータ発生器とを備えたことを特徴とするスペクト
    ル拡散信号を復号化するための装置。
14. 【請求項１４】 上記基準信号を出力するコード発生器
    をさらに備えたことを特徴とする請求項１３記載の装
    置。
15. 【請求項１５】 上記基準信号は複数の擬似雑音コード
    から選択され、上記コード発生器は上記複数の擬似雑音
    コードにわたって走査することを特徴とする請求項１４
    記載の装置。
16. 【請求項１６】 Ｌ個のチップの長さを有する擬似雑音
    コードでそれぞれ変調されたデータシンボル列を備えた
    スペクトル拡散信号を復号化するための装置であって、 上記スペクトル拡散信号を受信して記憶する第１の記憶
    手段と、 上記擬似雑音コードに対応する基準信号を記憶する第２
    の記憶手段と、 上記スペクトル拡散信号の各チップを上記基準信号の対
    応するチップに加算することにより、複数のチップ比較
    信号を発生する複数の加算器と、 上記複数のチップ比較信号の各々を加算することによ
    り、相関信号を発生する加算器と、 上記相関信号を所定の第１のしきい値レベルと比較する
    ことに応答して第１のデータシンボルを発生し、上記相
    関信号を所定の第２のしきい値レベルと比較することに
    応答して第２のデータシンボルを発生するデータ発生器
    とを備えたことを特徴とするスペクトル拡散信号を復号
    化するための装置。
17. 【請求項１７】 上記基準信号を出力するコード発生器
    をさらに備えたことを特徴とする請求項１６記載の装
    置。
18. 【請求項１８】 上記基準信号は複数の擬似雑音コード
    から選択され、上記コード発生器は上記複数の擬似雑音
    コードにわたって走査することを特徴とする請求項１７
    記載の装置。
19. 【請求項１９】 各コードがＬ個のチップの長さを有
    し、各コードが複数のデータシンボルのうちの１つを表
    すコード列を備えたスペクトル拡散信号を復号化するた
    めの装置であって、 上記複数のコードのうちの２つ以上のコードを認識して
    複数のデータシンボル相関信号を出力する複数の相関器
    を備え、 上記各相関器は、 上記スペクトル拡散信号を受信して記憶する第１の記憶
    手段と、 上記複数のコードのうちの１つに対応する基準信号を記
    憶する第２の記憶手段と、 上記スペクトル拡散信号の各チップを、上記基準信号の
    対応するチップと比較するチップ比較手段と、 上記スペクトル拡散信号と上記基準信号との間の一致度
    を表す相関値を発生する加算器手段と、 上記相関値と所定の第１のしきい値レベルとを比較する
    ことに応答して第１のデータシンボル相関信号を発生
    し、上記相関信号と所定の第２のしきい値レベルとを比
    較することに応答して第２のデータシンボル相関信号を
    発生する比較回路とを備え、 上記装置は、 選択されたクロックタイムにおいて、上記複数の相関器
    から出力された上記データシンボル相関信号に応答して
    データシンボル列を発生するデータ発生器を備えたこと
    を特徴とするスペクトル拡散信号を復号化するための装
    置。