JP3191841B2 - スペクトル拡散変調及び／又は復調装置 - Google Patents
スペクトル拡散変調及び／又は復調装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はスペクトル拡散（以下Ｓ
Ｓと記す）変調及び／又は復調装置に係り、特に、ＳＳ
変調装置における１次変調とＳＳ復調装置での１次復調
において、夫々、ＦＭ変，復調を含む周波数シフトキー
イング｛以下ＦＳＫ(Frequency ShiftKeying)と記す｝
変，復調と、位相シフトキーイング｛以下Ｐ(Phase）Ｓ
Ｋと記す｝変，復調との両方を、容易に切換えて行なえ
るよう構成した、ＳＳ変調及び／又は復調装置に関す
る。
Ｓと記す）変調及び／又は復調装置に係り、特に、ＳＳ
変調装置における１次変調とＳＳ復調装置での１次復調
において、夫々、ＦＭ変，復調を含む周波数シフトキー
イング｛以下ＦＳＫ(Frequency ShiftKeying)と記す｝
変，復調と、位相シフトキーイング｛以下Ｐ(Phase）Ｓ
Ｋと記す｝変，復調との両方を、容易に切換えて行なえ
るよう構成した、ＳＳ変調及び／又は復調装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ＳＳ変調，復調方式を用いた無線伝送や
通信における情報信号の１次変調には、通常ＦＭ変調
（情報信号がアナログ信号の場合）やＦＳＫ変調（同じ
くデジタルデータの場合）やＰＳＫ変調（同）が用いら
れている。そして、１次変調にＰＳＫ変調を施したＳＳ
通信は、その１次復調もＰＳＫ復調となり、夫々専用の
変調，復調回路で構成される。ＦＳＫ変調にはその特殊
なケースとしてＭＳＫ(Minimum Shift Keying)やＧ(Gau
ssian filtered）ＭＳＫを含むが、かかる１次変調を通
常施して２次変調としてスペクトル拡散した後データ伝
送や無線通信等を行なうＳＳ変調，復調方式は、その特
徴を活かして種々の分野に応用され始めており、最近は
民生機器分野への応用も展開されつつある。
通信における情報信号の１次変調には、通常ＦＭ変調
（情報信号がアナログ信号の場合）やＦＳＫ変調（同じ
くデジタルデータの場合）やＰＳＫ変調（同）が用いら
れている。そして、１次変調にＰＳＫ変調を施したＳＳ
通信は、その１次復調もＰＳＫ復調となり、夫々専用の
変調，復調回路で構成される。ＦＳＫ変調にはその特殊
なケースとしてＭＳＫ(Minimum Shift Keying)やＧ(Gau
ssian filtered）ＭＳＫを含むが、かかる１次変調を通
常施して２次変調としてスペクトル拡散した後データ伝
送や無線通信等を行なうＳＳ変調，復調方式は、その特
徴を活かして種々の分野に応用され始めており、最近は
民生機器分野への応用も展開されつつある。
【０００３】具体例として、ＳＳ変調，復調方式を採用
した無線ＬＡＮシステムやデジタル携帯電話，又はＳＳ
変調された衛星航法システム用の電波であるＧＰＳ(Glo
balPositioning System）衛星電波を受信して使用する
測位（ナビゲーション）システム等においては、夫々専
用の変調回路及び復調回路で行っており、普及の兆しが
見え始めている。
した無線ＬＡＮシステムやデジタル携帯電話，又はＳＳ
変調された衛星航法システム用の電波であるＧＰＳ(Glo
balPositioning System）衛星電波を受信して使用する
測位（ナビゲーション）システム等においては、夫々専
用の変調回路及び復調回路で行っており、普及の兆しが
見え始めている。
【０００４】ＧＰＳとは米国国防総省が中心になって開
発された軍事目的の高精度な衛星航法システムである
が、その一部が民間の利用に解放されて移動物体の位置
を検出する測位に利用されている。利用者は３〜４個の
ＧＰＳ衛星からのＳＳ信号電波を時分割的に受信して、
電波伝搬時間によりＧＰＳ衛星から自分（受信装置）ま
での距離を求めることにより、自分の現在位置を知るこ
とができるもので、従来の航法システムに比べて精度や
即時性等多くの利点が有り、その将来性や発展性が期待
され、ＧＰＳ受信装置の開発が有力各社で進められてい
る。
発された軍事目的の高精度な衛星航法システムである
が、その一部が民間の利用に解放されて移動物体の位置
を検出する測位に利用されている。利用者は３〜４個の
ＧＰＳ衛星からのＳＳ信号電波を時分割的に受信して、
電波伝搬時間によりＧＰＳ衛星から自分（受信装置）ま
での距離を求めることにより、自分の現在位置を知るこ
とができるもので、従来の航法システムに比べて精度や
即時性等多くの利点が有り、その将来性や発展性が期待
され、ＧＰＳ受信装置の開発が有力各社で進められてい
る。
【０００５】かかる民生用のＧＰＳ受信装置において
は、ＧＰＳ衛星から送信される電波のうち、公開されて
いるＣ／Ａ(Clear and Acquisition）コードなる拡散符
号にて航法メッセージを拡散変調したＳＳ変調信号を受
信して解読している。本発明のＳＳ復調装置はかかるＧ
ＰＳ受信装置としての機能をも備えているので、送信側
であるＧＰＳ衛星の構成のうち、民間にて利用できる部
分の構成等について、図２と共に簡単に説明する。
は、ＧＰＳ衛星から送信される電波のうち、公開されて
いるＣ／Ａ(Clear and Acquisition）コードなる拡散符
号にて航法メッセージを拡散変調したＳＳ変調信号を受
信して解読している。本発明のＳＳ復調装置はかかるＧ
ＰＳ受信装置としての機能をも備えているので、送信側
であるＧＰＳ衛星の構成のうち、民間にて利用できる部
分の構成等について、図２と共に簡単に説明する。
【０００６】図２はＧＰＳ衛星における変調送信部２０
の主要部を示すブロック図であり、Ｃ／Ａコードの生成
やＳＳ変調等を行っている。まず、基準信号出力用の原
子時計１３から出力される周波数10.23MHzの非常に安定
な基準信号を周波数逓倍器（以下「逓倍器」と略記す
る）１４に供給してＮ1 (=154)逓倍し、周波数＝1.5754
2GHzのＬ1 キャリヤを得ている。一方、基準信号を分周
器１５にも供給し、ここで 1／Ｎ2 (=1/10）に分周した
後Ｃ／Ａコード発生器１６に供給してＣ／Ａコードを発
生させている。従って、Ｃ／Ａコード発生用クロック信
号のチップ長は1023チップとなる。
の主要部を示すブロック図であり、Ｃ／Ａコードの生成
やＳＳ変調等を行っている。まず、基準信号出力用の原
子時計１３から出力される周波数10.23MHzの非常に安定
な基準信号を周波数逓倍器（以下「逓倍器」と略記す
る）１４に供給してＮ1 (=154)逓倍し、周波数＝1.5754
2GHzのＬ1 キャリヤを得ている。一方、基準信号を分周
器１５にも供給し、ここで 1／Ｎ2 (=1/10）に分周した
後Ｃ／Ａコード発生器１６に供給してＣ／Ａコードを発
生させている。従って、Ｃ／Ａコード発生用クロック信
号のチップ長は1023チップとなる。
【０００７】かかるＣ／ＡコードはＥＸ−ＯＲゲート１
８において、入力端子In2 より与えられる航法メッセー
ジとの排他的論理和演算（メッセージ変調）を施され、
更に乗算器１９において、上記Ｌ1 キャリヤとの乗算に
よるキャリヤ変調が行われ、送信アンテナＡ2 より送信
される。上記航法メッセージの発生用クロック信号は1
0.23MHzを 1／204600に分周した５０Hzの周波数となっ
ている。なお、ＧＰＳ衛星から送信されているＰ符号変
調波については民間に開放されていないので、その詳細
な説明は省略する。
８において、入力端子In2 より与えられる航法メッセー
ジとの排他的論理和演算（メッセージ変調）を施され、
更に乗算器１９において、上記Ｌ1 キャリヤとの乗算に
よるキャリヤ変調が行われ、送信アンテナＡ2 より送信
される。上記航法メッセージの発生用クロック信号は1
0.23MHzを 1／204600に分周した５０Hzの周波数となっ
ている。なお、ＧＰＳ衛星から送信されているＰ符号変
調波については民間に開放されていないので、その詳細
な説明は省略する。
【０００８】以上の説明から明らかなように、ＧＰＳ衛
星内の変調送信部２０においては、Ｌ1 キャリヤとＣ／
Ａコード用クロック信号とは同期関係にある。このよう
に同期関係を持たせると、変調時や受信，復調時におい
て、装置を構成する回路素子における不要輻射等による
干渉妨害の影響も軽減できるだけでなく、ＳＳ復調にお
いて、回路の構成を簡素化できる可能性が生じる。
星内の変調送信部２０においては、Ｌ1 キャリヤとＣ／
Ａコード用クロック信号とは同期関係にある。このよう
に同期関係を持たせると、変調時や受信，復調時におい
て、装置を構成する回路素子における不要輻射等による
干渉妨害の影響も軽減できるだけでなく、ＳＳ復調にお
いて、回路の構成を簡素化できる可能性が生じる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】周知の如く、ＳＳ変
調，復調方式では、特有の同期検出，同期捕捉，及び同
期保持を司る各回路が復調装置側において必要である。
また、それには変調装置側でＳＳ変調の前処理として行
われる１次変調の方式にも関連するため、使用する１次
変調の方式に対応した専用のＳＳ変調及び／又は復調装
置が必要になり、回路を集積化しても夫々専用のＩＣと
ならざるを得ず、汎用性に乏しく、今後の普及の障害と
なっている。
調，復調方式では、特有の同期検出，同期捕捉，及び同
期保持を司る各回路が復調装置側において必要である。
また、それには変調装置側でＳＳ変調の前処理として行
われる１次変調の方式にも関連するため、使用する１次
変調の方式に対応した専用のＳＳ変調及び／又は復調装
置が必要になり、回路を集積化しても夫々専用のＩＣと
ならざるを得ず、汎用性に乏しく、今後の普及の障害と
なっている。
【００１０】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、１次
変調方式がＦＭ，ＰＭ（対アナログ信号）又はＦＳＫや
ＰＳＫ（対デジタルデータ）であっても、構成の一部乃
至主要部が共用可能な回路を実現して、従来のＳＳ変調
及び／又は復調装置のみならず、ＧＰＳ受信復調も共用
できる、汎用性の高いＳＳ変調及びＳＳ復調が可能なＳ
Ｓ変調装置及び／又はＳＳ復調装置を提供することを目
的とする。
変調方式がＦＭ，ＰＭ（対アナログ信号）又はＦＳＫや
ＰＳＫ（対デジタルデータ）であっても、構成の一部乃
至主要部が共用可能な回路を実現して、従来のＳＳ変調
及び／又は復調装置のみならず、ＧＰＳ受信復調も共用
できる、汎用性の高いＳＳ変調及びＳＳ復調が可能なＳ
Ｓ変調装置及び／又はＳＳ復調装置を提供することを目
的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、入力情報信号変調用の搬送波を発振出力す
る発振器と、発振器の出力信号の周波数を夫々Ｎ1 逓倍
及び 1／Ｎ2 分周する逓倍器及び分周器と、分周器の出
力信号をクロックとしてＰＮ符号又はＣ／Ａコード等の
拡散符号を発生する拡散符号発生器と、直流バイアスを
供給する電源と、電源側からの信号と拡散符号との論理
和演算を行う演算器と、上記入力情報信号に対する１次
変調がＰＳＫ又はＦＳＫ（ＦＭ変調を含む）のいずれで
あるかに応じて入力情報信号を上記発振器，又は上記電
源と演算器との接続点に供給する切換えスイッチと、演
算器の出力と上記逓倍器の出力とを乗算してスペクトル
拡散する乗算器とを備えてなるスペクトル拡散変調装置
を提供する。
するために、入力情報信号変調用の搬送波を発振出力す
る発振器と、発振器の出力信号の周波数を夫々Ｎ1 逓倍
及び 1／Ｎ2 分周する逓倍器及び分周器と、分周器の出
力信号をクロックとしてＰＮ符号又はＣ／Ａコード等の
拡散符号を発生する拡散符号発生器と、直流バイアスを
供給する電源と、電源側からの信号と拡散符号との論理
和演算を行う演算器と、上記入力情報信号に対する１次
変調がＰＳＫ又はＦＳＫ（ＦＭ変調を含む）のいずれで
あるかに応じて入力情報信号を上記発振器，又は上記電
源と演算器との接続点に供給する切換えスイッチと、演
算器の出力と上記逓倍器の出力とを乗算してスペクトル
拡散する乗算器とを備えてなるスペクトル拡散変調装置
を提供する。
【００１２】また、周波数変換用の局部発振信号を出力
する第１の局部発振器と、局部発振信号を周波数逓倍す
る逓倍器と、受信したＳＳ変調波を逓倍された局部発振
信号との乗算により周波数変換して中間周波数ＳＳ変調
波を得る周波数変換手段と、中間周波数ＳＳ変調波に拡
散符号を乗算することによりこれを逆拡散復調する逆拡
散手段と、得られた逆拡散復調出力のレベルの大小を識
別するレベル識別回路と、逆拡散復調出力であるＦＳＫ
変調波（ＦＭ変調波を含む）又はＰＳＫ変調波を１次復
調して元の情報信号を得る復調手段と、復調手段の出力
中に含まれる雑音のレベルを検出する雑音レベル検出回
路と、逆拡散復調出力信号の種類に応じて、雑音レベル
検出回路又はレベル識別回路のうちいずれか一方の出力
信号を基に制御信号を生成する制御回路と、復調手段を
構成する位相同期ループの出力を1／Ｎ1 Ｎ2 分周した
信号と第１の局部発振器の出力を 1／Ｎ2 分周した信号
とを論理演算する演算回路と、正規のクロック周波数に
近似した周波数の信号を出力する第２の局部発振器と、
制御回路から制御信号が供給された際に第２の局部発振
器から演算回路側に接続を切換える第２の切換えスイッ
チと、この切換えスイッチの出力をクロック信号として
拡散符号を生成して上記逆拡散手段に供給する拡散符号
発生器等を備えてなるスペクトル拡散復調装置をも提供
する。
する第１の局部発振器と、局部発振信号を周波数逓倍す
る逓倍器と、受信したＳＳ変調波を逓倍された局部発振
信号との乗算により周波数変換して中間周波数ＳＳ変調
波を得る周波数変換手段と、中間周波数ＳＳ変調波に拡
散符号を乗算することによりこれを逆拡散復調する逆拡
散手段と、得られた逆拡散復調出力のレベルの大小を識
別するレベル識別回路と、逆拡散復調出力であるＦＳＫ
変調波（ＦＭ変調波を含む）又はＰＳＫ変調波を１次復
調して元の情報信号を得る復調手段と、復調手段の出力
中に含まれる雑音のレベルを検出する雑音レベル検出回
路と、逆拡散復調出力信号の種類に応じて、雑音レベル
検出回路又はレベル識別回路のうちいずれか一方の出力
信号を基に制御信号を生成する制御回路と、復調手段を
構成する位相同期ループの出力を1／Ｎ1 Ｎ2 分周した
信号と第１の局部発振器の出力を 1／Ｎ2 分周した信号
とを論理演算する演算回路と、正規のクロック周波数に
近似した周波数の信号を出力する第２の局部発振器と、
制御回路から制御信号が供給された際に第２の局部発振
器から演算回路側に接続を切換える第２の切換えスイッ
チと、この切換えスイッチの出力をクロック信号として
拡散符号を生成して上記逆拡散手段に供給する拡散符号
発生器等を備えてなるスペクトル拡散復調装置をも提供
する。
【００１３】
【実施例】本発明のＳＳ変調及び／又は復調装置の一実
施例について、図面を参照し乍ら説明する。図１は本発
明のＳＳ変調装置（送信部）１０の基本構成を示し、図
３は本発明のＳＳ復調装置（受信部）３０の基本構成を
示すブロック図である。通常の通信機においては、かか
るＳＳ変調装置１０とＳＳ復調装置３０の両方を備えた
ＳＳ変調復調装置となっており、アンテナＡ1,Ａ3 等の
兼用も行われるが、個別に設計することも可能であり、
実際の交信は当然異なる通信機間で行われるので、以
下、ＳＳ変調装置１０とＳＳ復調装置３０を夫々個別に
説明する。
施例について、図面を参照し乍ら説明する。図１は本発
明のＳＳ変調装置（送信部）１０の基本構成を示し、図
３は本発明のＳＳ復調装置（受信部）３０の基本構成を
示すブロック図である。通常の通信機においては、かか
るＳＳ変調装置１０とＳＳ復調装置３０の両方を備えた
ＳＳ変調復調装置となっており、アンテナＡ1,Ａ3 等の
兼用も行われるが、個別に設計することも可能であり、
実際の交信は当然異なる通信機間で行われるので、以
下、ＳＳ変調装置１０とＳＳ復調装置３０を夫々個別に
説明する。
【００１４】先ず、図１のＳＳ変調装置１０について説
明するに、これは低出力インピーダンスの増幅器２，方
式選択用の切換えスイッチ（以下「スイッチ」と略記す
る）Ｓw1，発振器の代表例としての電圧制御発振器（Ｖ
ＣＸＯ）４，ＤＣ電源Ｅ1 を含む直流バイアス供給器
５，逓倍器６，分周器７，拡散符号発生器（ＰＮＧ）
８，（排他的）論理和演算を行う演算器であるＥＸ−Ｏ
Ｒゲート９，乗算器１１及びＬＰＦ（低域濾波器）１２
等を備え、これらを図示の如く結線することにより構成
される。
明するに、これは低出力インピーダンスの増幅器２，方
式選択用の切換えスイッチ（以下「スイッチ」と略記す
る）Ｓw1，発振器の代表例としての電圧制御発振器（Ｖ
ＣＸＯ）４，ＤＣ電源Ｅ1 を含む直流バイアス供給器
５，逓倍器６，分周器７，拡散符号発生器（ＰＮＧ）
８，（排他的）論理和演算を行う演算器であるＥＸ−Ｏ
Ｒゲート９，乗算器１１及びＬＰＦ（低域濾波器）１２
等を備え、これらを図示の如く結線することにより構成
される。
【００１５】以上の構成要素のうち、逓倍器６，分周器
７，ＰＮＧ８，ＥＸ−ＯＲゲート９及び乗算器１１は、
前記図２における変調送信部２０の逓倍器１４，分周器
１５，Ｃ／Ａコード発生器１６，ＥＸ−ＯＲゲート１８
及び乗算器１９と夫々同等の働きをするので、その詳細
説明を省略する。但し、ＧＰＳ衛星からの電波を妨害し
ないよう、ＰＮＧ８においてはＣ／Ａコード以外の拡散
（ＰＮ）符号が生成される。なお、スイッチＳw1及びＳ
Ｓ復調装置３０におけるスイッチＳw2〜Ｓw4は用途に応
じて人為的に切換えられ、接点ａはＦＭ，ＦＳＫ（ＭＳ
Ｋを含む）用、接点ｂはＰＳＫ用である。
７，ＰＮＧ８，ＥＸ−ＯＲゲート９及び乗算器１１は、
前記図２における変調送信部２０の逓倍器１４，分周器
１５，Ｃ／Ａコード発生器１６，ＥＸ−ＯＲゲート１８
及び乗算器１９と夫々同等の働きをするので、その詳細
説明を省略する。但し、ＧＰＳ衛星からの電波を妨害し
ないよう、ＰＮＧ８においてはＣ／Ａコード以外の拡散
（ＰＮ）符号が生成される。なお、スイッチＳw1及びＳ
Ｓ復調装置３０におけるスイッチＳw2〜Ｓw4は用途に応
じて人為的に切換えられ、接点ａはＦＭ，ＦＳＫ（ＭＳ
Ｋを含む）用、接点ｂはＰＳＫ用である。
【００１６】次に、ＳＳ変調装置１０の変調動作につい
て、先ず始めに１次変調としてＦＳＫ（ＦＭ変調を含
む）変調を施す場合について、図１と共に説明する。そ
の場合スイッチＳw1は図示の如く接点ａに接続されるの
で、入力端子In1 からのアナログ信号又はデジタルデー
タ等の情報信号は、増幅器２及びスイッチＳw1を介し
て、電圧制御発振器４に供給される。従って、電圧制御
発振器４では特定周波数の搬送波を情報信号により変調
したＦＳＫ変調信号（アナログ信号ならＦＭ変調信号）
が得られる。
て、先ず始めに１次変調としてＦＳＫ（ＦＭ変調を含
む）変調を施す場合について、図１と共に説明する。そ
の場合スイッチＳw1は図示の如く接点ａに接続されるの
で、入力端子In1 からのアナログ信号又はデジタルデー
タ等の情報信号は、増幅器２及びスイッチＳw1を介し
て、電圧制御発振器４に供給される。従って、電圧制御
発振器４では特定周波数の搬送波を情報信号により変調
したＦＳＫ変調信号（アナログ信号ならＦＭ変調信号）
が得られる。
【００１７】かかる変調信号は逓倍器６に供給されてＮ
1 逓倍される一方、分周器７にも供給され、ここで 1／
Ｎ2 に分周されてクロック信号として拡散符号発生器８
に供給される。このクロック信号を基に生成された拡散
符号はＥＸ−ＯＲゲート９に供給されるが、ＥＸ−ＯＲ
ゲート９の他方の入力端子には直流バイアス供給器５か
らの直流電圧が印加されているだけなので、拡散符号は
ここでは位相反転するのみで、ＬＰＦ１２を介して乗算
器１１に供給される。従って、乗算器１１では上記Ｎ1
逓倍されたＦＳＫ変調信号（又はＦＭ変調信号）との乗
算によるＳＳ変調が行われ、送信アンテナＡ1 よりＳＳ
変調波として送出される。
1 逓倍される一方、分周器７にも供給され、ここで 1／
Ｎ2 に分周されてクロック信号として拡散符号発生器８
に供給される。このクロック信号を基に生成された拡散
符号はＥＸ−ＯＲゲート９に供給されるが、ＥＸ−ＯＲ
ゲート９の他方の入力端子には直流バイアス供給器５か
らの直流電圧が印加されているだけなので、拡散符号は
ここでは位相反転するのみで、ＬＰＦ１２を介して乗算
器１１に供給される。従って、乗算器１１では上記Ｎ1
逓倍されたＦＳＫ変調信号（又はＦＭ変調信号）との乗
算によるＳＳ変調が行われ、送信アンテナＡ1 よりＳＳ
変調波として送出される。
【００１８】なお、拡散符号発生用のクロック信号は、
情報信号によりＦＳＫ（ＦＭ）変調された搬送波（電圧
制御発振器出力）を基に得ているので、クロック信号及
び拡散符号の周期もそれに応じて変化するが、乗算器１
１に供給される拡散符号とＦＳＫ（ＦＭ）変調信号とは
互いに同期関係にあるので、支障なくＳＳ動作が行なえ
るのである。
情報信号によりＦＳＫ（ＦＭ）変調された搬送波（電圧
制御発振器出力）を基に得ているので、クロック信号及
び拡散符号の周期もそれに応じて変化するが、乗算器１
１に供給される拡散符号とＦＳＫ（ＦＭ）変調信号とは
互いに同期関係にあるので、支障なくＳＳ動作が行なえ
るのである。
【００１９】次に１次変調としてＰＳＫ（又はＰＭ）変
調を施す場合について説明する。この場合スイッチＳw1
は接点ｂに接続され、これにより、電圧制御発振器４へ
は入力信号が供給されないため、電圧制御発振器４から
は単に搬送波が基準信号として出力され、逓倍器６にて
Ｎ1 逓倍されて乗算器１１へ供給されると共に、分周器
７にて 1／Ｎ2 に分周されてクロック信号（周期は不
変）として拡散符号発生器８に供給され、ここで拡散符
号を発生してＥＸ−ＯＲゲート９の一方の入力端子に出
力する。
調を施す場合について説明する。この場合スイッチＳw1
は接点ｂに接続され、これにより、電圧制御発振器４へ
は入力信号が供給されないため、電圧制御発振器４から
は単に搬送波が基準信号として出力され、逓倍器６にて
Ｎ1 逓倍されて乗算器１１へ供給されると共に、分周器
７にて 1／Ｎ2 に分周されてクロック信号（周期は不
変）として拡散符号発生器８に供給され、ここで拡散符
号を発生してＥＸ−ＯＲゲート９の一方の入力端子に出
力する。
【００２０】ところで、直流電圧供給回路５は増幅器２
の低い出力インピーダンスの影響を受けるために無能化
されるので、情報信号はそのままＥＸ−ＯＲゲート９の
他方の入力端子に供給されて、ここで上記拡散符号との
排他的論理和演算によるＳＳ変調（１次変調されていな
い所謂直接拡散）が行われる。得られたＳＳ変調信号は
ＬＰＦ１２を介して乗算器１１に供給され、ここで上記
Ｎ1 逓倍された基準信号（搬送波）との乗算による搬送
波変調が行われ、１次変調も施したＳＳ変調波として送
信アンテナＡ1 より出力される。
の低い出力インピーダンスの影響を受けるために無能化
されるので、情報信号はそのままＥＸ−ＯＲゲート９の
他方の入力端子に供給されて、ここで上記拡散符号との
排他的論理和演算によるＳＳ変調（１次変調されていな
い所謂直接拡散）が行われる。得られたＳＳ変調信号は
ＬＰＦ１２を介して乗算器１１に供給され、ここで上記
Ｎ1 逓倍された基準信号（搬送波）との乗算による搬送
波変調が行われ、１次変調も施したＳＳ変調波として送
信アンテナＡ1 より出力される。
【００２１】以上のように、本発明のＳＳ変調装置１０
では、ＦＳＫ変調とＰＳＫ変調とを１個のスイッチＳw1
で切換えて実施することができる。また、キャリヤ（搬
送波）と拡散符号用クロック信号とは前記の如く同期関
係にあり、又、ＧＰＳ衛星内の変調部においてもキャリ
ヤとＣ／Ａコード用クロック信号とは同期関係にある。
このように同期関係を持たせると、変調時及び後述の受
信復調において、回路の不要輻射等による干渉妨害の影
響も軽減できるだけでなく、ＳＳ復調用の回路構成を簡
素化できる可能性が生じる。
では、ＦＳＫ変調とＰＳＫ変調とを１個のスイッチＳw1
で切換えて実施することができる。また、キャリヤ（搬
送波）と拡散符号用クロック信号とは前記の如く同期関
係にあり、又、ＧＰＳ衛星内の変調部においてもキャリ
ヤとＣ／Ａコード用クロック信号とは同期関係にある。
このように同期関係を持たせると、変調時及び後述の受
信復調において、回路の不要輻射等による干渉妨害の影
響も軽減できるだけでなく、ＳＳ復調用の回路構成を簡
素化できる可能性が生じる。
【００２２】次に、本発明のＳＳ復調装置３０の構成及
び復調動作について、図３を参照し乍ら簡潔に説明す
る。図中、２４，２６は受信アンテナＡ3 で受信された
ＳＳ変調波を中間周波数スペクトル拡散変調波に変換す
る変換手段（ミキサー）、４８は拡散符号発生器であ
り、図２に示したＧＰＳ衛星における変調送信部２０か
らの電波を受信する際には（特殊な）拡散符号の一種で
あるＣ／Ａコードを発生し、図１に示した他機のＳＳ変
調装置１０からの電波を受信する際にはＰＮ符号を発生
するよう構成されている。また、位相比較器３６，ＬＦ
（ループフィルタ）３７及びＶＣＯ（電圧制御発振器）
３８により、位相同期ループ（ＰＬＬ回路）３５が形成
されている。更に、この位相同期ループ３５を含んで破
線で囲んだ部分が、逆拡散復調出力であるＦＳＫ変調波
（ＦＭ変調波を含む）又はＰＳＫ変調波を１次復調する
復調手段（１次復調回路）４０の構成となる。
び復調動作について、図３を参照し乍ら簡潔に説明す
る。図中、２４，２６は受信アンテナＡ3 で受信された
ＳＳ変調波を中間周波数スペクトル拡散変調波に変換す
る変換手段（ミキサー）、４８は拡散符号発生器であ
り、図２に示したＧＰＳ衛星における変調送信部２０か
らの電波を受信する際には（特殊な）拡散符号の一種で
あるＣ／Ａコードを発生し、図１に示した他機のＳＳ変
調装置１０からの電波を受信する際にはＰＮ符号を発生
するよう構成されている。また、位相比較器３６，ＬＦ
（ループフィルタ）３７及びＶＣＯ（電圧制御発振器）
３８により、位相同期ループ（ＰＬＬ回路）３５が形成
されている。更に、この位相同期ループ３５を含んで破
線で囲んだ部分が、逆拡散復調出力であるＦＳＫ変調波
（ＦＭ変調波を含む）又はＰＳＫ変調波を１次復調する
復調手段（１次復調回路）４０の構成となる。
【００２３】ところで、第１の逓倍器２９の逓倍数Ｎ1a
と第２の逓倍器２１の逓倍数Ｎ1bとは、Ｎ1a＋Ｎ1b＝Ｎ
1 （ＳＳ変調装置１０の逓倍器６における逓倍数）なる
関係にある。また、スイッチＳw2〜Ｓw4は受信信号の１
次変調がＦＭ，ＦＳＫ（ＭＳＫやＧＭＳＫを含む）の場
合は接点ａに、ＰＳＫの場合は接点ｂに接続される。従
って、スイッチＳw2〜Ｓw4を１個の連動スイッチで構成
すれば便利である。なお、スペクトル拡散同期捕捉用制
御信号を得る手段として、レベル識別回路５２，雑音レ
ベル検出回路５３，制御回路５４，及び切換えスイッチ
Ｓw1等が設けられるが、その他の詳細な構成要素につい
ては、以下の動作説明と共に明記する。
と第２の逓倍器２１の逓倍数Ｎ1bとは、Ｎ1a＋Ｎ1b＝Ｎ
1 （ＳＳ変調装置１０の逓倍器６における逓倍数）なる
関係にある。また、スイッチＳw2〜Ｓw4は受信信号の１
次変調がＦＭ，ＦＳＫ（ＭＳＫやＧＭＳＫを含む）の場
合は接点ａに、ＰＳＫの場合は接点ｂに接続される。従
って、スイッチＳw2〜Ｓw4を１個の連動スイッチで構成
すれば便利である。なお、スペクトル拡散同期捕捉用制
御信号を得る手段として、レベル識別回路５２，雑音レ
ベル検出回路５３，制御回路５４，及び切換えスイッチ
Ｓw1等が設けられるが、その他の詳細な構成要素につい
ては、以下の動作説明と共に明記する。
【００２４】受信アンテナＡ3 で受信されたＳＳ変調波
は、ＢＰＦ２２，ＲＦアンプ（中間周波増幅器）２３を
介して第１の周波数変換用ミキサー（乗算器）２４に供
給される。一方、局部発振器（ＴＣＸＯ）２８より出力
される局部発振信号は、逓倍器２９及び逓倍器２１によ
り夫々Ｎ1a逓倍及びＮ1b逓倍されて、ミキサー２４及び
２６に夫々供給されているので、ミキサー２４ではＳＳ
変調波の第１の周波数変換が行われて第１の中間周波信
号が得られる。ＳＳ変調波におけるキャリヤ周波数が1.
5GHz以上ならば、この中間周波信号の周波数は数百(200
〜600)MHz 程度となる。
は、ＢＰＦ２２，ＲＦアンプ（中間周波増幅器）２３を
介して第１の周波数変換用ミキサー（乗算器）２４に供
給される。一方、局部発振器（ＴＣＸＯ）２８より出力
される局部発振信号は、逓倍器２９及び逓倍器２１によ
り夫々Ｎ1a逓倍及びＮ1b逓倍されて、ミキサー２４及び
２６に夫々供給されているので、ミキサー２４ではＳＳ
変調波の第１の周波数変換が行われて第１の中間周波信
号が得られる。ＳＳ変調波におけるキャリヤ周波数が1.
5GHz以上ならば、この中間周波信号の周波数は数百(200
〜600)MHz 程度となる。
【００２５】この中間周波信号は、ＢＰＦ２５を介して
第２の周波数変換用のミキサー２６に供給され、ここで
上記逓倍器２１の出力（Ｎ1b逓倍局部発振信号）との乗
算による第２の周波数変換が行われて第２の中間周波信
号が得られる。かかる第２の中間周波信号は逆拡散用の
乗算器３１に供給され、ここで拡散符号発生器４８から
の拡散符号｛ＧＰＳ衛星電波の受信の際にはＣ／Ａコー
ド符号，その他はＰＮ符号｝による逆拡散復調が行われ
る。得られた逆拡散復調出力（１次変調波）は、ＢＰＦ
３２，増幅器（ＡＧＣアンプ又はリミッタアンプ）３３
を介して、１次復調たるＦＳＫ復調やＰＳＫ復調を行う
ために乗算器３４等へ供給される。
第２の周波数変換用のミキサー２６に供給され、ここで
上記逓倍器２１の出力（Ｎ1b逓倍局部発振信号）との乗
算による第２の周波数変換が行われて第２の中間周波信
号が得られる。かかる第２の中間周波信号は逆拡散用の
乗算器３１に供給され、ここで拡散符号発生器４８から
の拡散符号｛ＧＰＳ衛星電波の受信の際にはＣ／Ａコー
ド符号，その他はＰＮ符号｝による逆拡散復調が行われ
る。得られた逆拡散復調出力（１次変調波）は、ＢＰＦ
３２，増幅器（ＡＧＣアンプ又はリミッタアンプ）３３
を介して、１次復調たるＦＳＫ復調やＰＳＫ復調を行う
ために乗算器３４等へ供給される。
【００２６】ここで、送信側における１次変調がＦＭ，
ＦＳＫ変調の場合は、スイッチＳw2〜Ｓw4は前記の如く
接点ａに接続される。従って、乗算器３４にはＤＣ電源
（直流バイアス電圧源）Ｅ2 よりＤＣ電圧が印加される
ので、逆拡散復調出力であるＦＳＫ（又はＦＭ）変調波
は、そのまま位相同期ループ３５内の位相比較器（乗算
器）３６へ供給される。一般に位相同期ループはＦＭ変
調波やＦＳＫ変調波の復調用として用いられ、その場合
は位相比較器３６の誤差出力をループフィルタ（ＬＦ）
３７を介して復調出力として得ているが、本発明の構成
では、ＶＣＯ３８の出力とＦＭ（又はＦＳＫ）変調波と
の位相比較を乗算器３９で行うことにより復調してい
る。従って、乗算器３９よりＬＰＦ４７を介して復調情
報が得られ、出力端子Out1より出力される。
ＦＳＫ変調の場合は、スイッチＳw2〜Ｓw4は前記の如く
接点ａに接続される。従って、乗算器３４にはＤＣ電源
（直流バイアス電圧源）Ｅ2 よりＤＣ電圧が印加される
ので、逆拡散復調出力であるＦＳＫ（又はＦＭ）変調波
は、そのまま位相同期ループ３５内の位相比較器（乗算
器）３６へ供給される。一般に位相同期ループはＦＭ変
調波やＦＳＫ変調波の復調用として用いられ、その場合
は位相比較器３６の誤差出力をループフィルタ（ＬＦ）
３７を介して復調出力として得ているが、本発明の構成
では、ＶＣＯ３８の出力とＦＭ（又はＦＳＫ）変調波と
の位相比較を乗算器３９で行うことにより復調してい
る。従って、乗算器３９よりＬＰＦ４７を介して復調情
報が得られ、出力端子Out1より出力される。
【００２７】一方、１次変調がＰＳＫ変調の場合は、ス
イッチＳw2〜Ｓw4は接点ｂに接続されるので、乗算器３
４においてはＬＰＦ４７からの復調情報と増幅器３３か
らのＰＳＫ変調波との乗算が行われ、その出力は位相変
化情報の消滅した信号となる。かかる乗算出力は乗算器
３６（位相同期ループ３５）に供給されるが、位相同期
ループ３５はトラッキングフィルタとして機能するの
で、ＶＣＯ３８の出力はノイズや情報の漏れ成分の少な
い高品質の再生キャリヤ信号となる。この再生キャリヤ
信号の位相を移相回路５１で90°（π/2ラジアン）シフ
トした後、乗算器３９で入力ＰＳＫ変調波との乗算によ
る同期復調を行い、ＬＰＦ４７を介して出力端子Out1よ
り復調情報として出力するわけである。
イッチＳw2〜Ｓw4は接点ｂに接続されるので、乗算器３
４においてはＬＰＦ４７からの復調情報と増幅器３３か
らのＰＳＫ変調波との乗算が行われ、その出力は位相変
化情報の消滅した信号となる。かかる乗算出力は乗算器
３６（位相同期ループ３５）に供給されるが、位相同期
ループ３５はトラッキングフィルタとして機能するの
で、ＶＣＯ３８の出力はノイズや情報の漏れ成分の少な
い高品質の再生キャリヤ信号となる。この再生キャリヤ
信号の位相を移相回路５１で90°（π/2ラジアン）シフ
トした後、乗算器３９で入力ＰＳＫ変調波との乗算によ
る同期復調を行い、ＬＰＦ４７を介して出力端子Out1よ
り復調情報として出力するわけである。
【００２８】次に、逆拡散復調用の拡散符号の発生に必
要なクロック信号の生成原理について説明する。本発明
のＳＳ復調装置３０においては、前記の如くミキサー２
４，２６において、周波数変換を（２度も）行っている
ので、前述したキャリヤと拡散符号用クロック信号との
同期関係は喪失してしまう。そこで、この喪失現象を回
避するために、ＳＳ復調装置３０においては次のような
工夫をしている。
要なクロック信号の生成原理について説明する。本発明
のＳＳ復調装置３０においては、前記の如くミキサー２
４，２６において、周波数変換を（２度も）行っている
ので、前述したキャリヤと拡散符号用クロック信号との
同期関係は喪失してしまう。そこで、この喪失現象を回
避するために、ＳＳ復調装置３０においては次のような
工夫をしている。
【００２９】まず、上記ミキサー２４，２６における周
波数変換の為に、局部発振器２８からの局部発振信号を
夫々逓倍器２９，２１で周波数逓倍しているが、その各
逓倍数Ｎ1a，Ｎ1bと前記ＳＳ側の変調装置１０での逓倍
数Ｎ1 との間に、Ｎ1 ＝Ｎ1a＋Ｎ1bなる関係を持たせて
いる。また、ＳＳ変調装置１０における拡散符号用クロ
ック信号の周波数ｆk 及びキャリヤ周波数ｆc と逓倍数
Ｎ1a，Ｎ1bとの間に、ｆc ＝Ｎ1 Ｎ2 ｆk なる関係を持
たせている。そこで、局部発振信号をｆo とすると、復
調用１次変調波のキャリヤ周波数ｆi は、次式のように
なる。 ｆi ＝ｆc −Ｎ1 ｆo ＝Ｎ1 Ｎ2 ｆk −Ｎ1 ｆo ………………………… (1)
波数変換の為に、局部発振器２８からの局部発振信号を
夫々逓倍器２９，２１で周波数逓倍しているが、その各
逓倍数Ｎ1a，Ｎ1bと前記ＳＳ側の変調装置１０での逓倍
数Ｎ1 との間に、Ｎ1 ＝Ｎ1a＋Ｎ1bなる関係を持たせて
いる。また、ＳＳ変調装置１０における拡散符号用クロ
ック信号の周波数ｆk 及びキャリヤ周波数ｆc と逓倍数
Ｎ1a，Ｎ1bとの間に、ｆc ＝Ｎ1 Ｎ2 ｆk なる関係を持
たせている。そこで、局部発振信号をｆo とすると、復
調用１次変調波のキャリヤ周波数ｆi は、次式のように
なる。 ｆi ＝ｆc −Ｎ1 ｆo ＝Ｎ1 Ｎ2 ｆk −Ｎ1 ｆo ………………………… (1)
【００３０】従って、クロック信号ｆk を再生するに
は、キャリヤ周波数を 1／Ｎ1 Ｎ2 に分周して得られた
分周出力と局部発振信号の 1／Ｎ2 にした分周局部発振
信号周波数との和の周波数を検出すればよいことにな
る。即ち、再生クロック信号周波数をｆk'とすると、 ｆk'＝｛１／（Ｎ1 Ｎ2 )}×（Ｎ1 Ｎ2 ｆk −Ｎ1 ｆo)＋（ｆo ／Ｎ2 ） ＝ｆk −（ｆo ／Ｎ2 ）＋（ｆo ／Ｎ2 ） ＝ｆk ………………………… (2) となって、同期関係の喪失しないクロック信号を再生で
きる。
は、キャリヤ周波数を 1／Ｎ1 Ｎ2 に分周して得られた
分周出力と局部発振信号の 1／Ｎ2 にした分周局部発振
信号周波数との和の周波数を検出すればよいことにな
る。即ち、再生クロック信号周波数をｆk'とすると、 ｆk'＝｛１／（Ｎ1 Ｎ2 )}×（Ｎ1 Ｎ2 ｆk −Ｎ1 ｆo)＋（ｆo ／Ｎ2 ） ＝ｆk −（ｆo ／Ｎ2 ）＋（ｆo ／Ｎ2 ） ＝ｆk ………………………… (2) となって、同期関係の喪失しないクロック信号を再生で
きる。
【００３１】実際の回路構成では、ＶＣＯ３８の出力を
分周器４１で 1／Ｎ1 Ｎ2 に分周して、ｆk −（ｆo ／
Ｎ2 ）を得ている。又、局部発振信号を分周器４３に供
給して 1／Ｎ2 に分周することにより、ｆo ／Ｎ2 を得
ている。従って、分周器４１及び４３の出力をＥＸ−Ｏ
Ｒゲート４２（加算器でも良い）に供給して和の周波数
を取り、更にＢＰＦ４４と増幅器４５を介してクロック
信号を再生している。従って、変調時のクロック信号ｆ
k と等しいクロック信号ｆk'が、出力端子Out2より得ら
れるわけである。
分周器４１で 1／Ｎ1 Ｎ2 に分周して、ｆk −（ｆo ／
Ｎ2 ）を得ている。又、局部発振信号を分周器４３に供
給して 1／Ｎ2 に分周することにより、ｆo ／Ｎ2 を得
ている。従って、分周器４１及び４３の出力をＥＸ−Ｏ
Ｒゲート４２（加算器でも良い）に供給して和の周波数
を取り、更にＢＰＦ４４と増幅器４５を介してクロック
信号を再生している。従って、変調時のクロック信号ｆ
k と等しいクロック信号ｆk'が、出力端子Out2より得ら
れるわけである。
【００３２】次に、ＳＳ同期に必須の同期検出と同期捕
捉について説明する。装置本体の電源ＯＮ後、始めはス
イッチＳw5は発振器４６側に接続されており、その発振
信号の周波数ｆｓはｆk ±Δｆに選ばれている。従っ
て、この発振信号をクロックとして拡散符号を生成して
おり、周波数ｆｓをスライディングさせる（微調整す
る）ことにより拡散符号長を変化させ、逆拡散出力にお
いてレベルの低い（殆ど０）非相関期間の中でレベルが
急に大きくなる相関点がバースト状になって生じるの
で、その一瞬の相関点（相関部分の中心）を素早く検出
する必要がある。
捉について説明する。装置本体の電源ＯＮ後、始めはス
イッチＳw5は発振器４６側に接続されており、その発振
信号の周波数ｆｓはｆk ±Δｆに選ばれている。従っ
て、この発振信号をクロックとして拡散符号を生成して
おり、周波数ｆｓをスライディングさせる（微調整す
る）ことにより拡散符号長を変化させ、逆拡散出力にお
いてレベルの低い（殆ど０）非相関期間の中でレベルが
急に大きくなる相関点がバースト状になって生じるの
で、その一瞬の相関点（相関部分の中心）を素早く検出
する必要がある。
【００３３】本発明では、１次変調波の復調において、
ＦＭ復調やＦＳＫ復調の場合は相関点では復調出力中の
雑音が極小になることに着目して、雑音レベル検出回路
５３に供給して行っている。又、ＰＳＫ復調の場合は、
逆拡散出力が相関点ではレベルが極大になることに着目
して、そのレベルをレベル識別回路５２で行うことによ
り相関点を検出し、同期捕捉を行っている。得られた検
出信号はスイッチＳw3を介して制御回路５４へ供給さ
れ、ここで制御信号に変換されてスイッチＳw5を切換え
て、増幅器４５からのクロック信号が拡散符号発生器４
８に供給されることにより、ＳＳ同期が正常になって保
持される。
ＦＭ復調やＦＳＫ復調の場合は相関点では復調出力中の
雑音が極小になることに着目して、雑音レベル検出回路
５３に供給して行っている。又、ＰＳＫ復調の場合は、
逆拡散出力が相関点ではレベルが極大になることに着目
して、そのレベルをレベル識別回路５２で行うことによ
り相関点を検出し、同期捕捉を行っている。得られた検
出信号はスイッチＳw3を介して制御回路５４へ供給さ
れ、ここで制御信号に変換されてスイッチＳw5を切換え
て、増幅器４５からのクロック信号が拡散符号発生器４
８に供給されることにより、ＳＳ同期が正常になって保
持される。
【００３４】ところで、前記ＧＰＳ衛星電波を受信して
測位情報を計算するためにはＣＰＵ（図示せず）等が必
要になるが、そのＣＰＵとのやり取りに必要な情報信号
の授受を行なうために、出力端子Out2，Out3や入力端子
In5 が利用される。即ち、再生原子時計周波数を得るに
は端子Out2の出力信号の周波数を逓倍器（図示せず）に
より１０倍にすればよく、また、Ｃ／Ａコードは当然端
子Out3より出力し、各々のＧＰＳ衛星に固有のＣ／Ａコ
ードと等価な拡散符号を選択したい場合は端子In5 より
制御信号を供給するわけである。
測位情報を計算するためにはＣＰＵ（図示せず）等が必
要になるが、そのＣＰＵとのやり取りに必要な情報信号
の授受を行なうために、出力端子Out2，Out3や入力端子
In5 が利用される。即ち、再生原子時計周波数を得るに
は端子Out2の出力信号の周波数を逓倍器（図示せず）に
より１０倍にすればよく、また、Ｃ／Ａコードは当然端
子Out3より出力し、各々のＧＰＳ衛星に固有のＣ／Ａコ
ードと等価な拡散符号を選択したい場合は端子In5 より
制御信号を供給するわけである。
【００３５】このように、かかる構成の復調装置３０に
おいても、ＦＳＫ復調とＰＳＫ復調とを３個のスイッチ
Ｓw2〜Ｓw4（又は１個の連動スイッチ）で切換えるだけ
で容易に実施することができ、ＴＣＸＯ２８，逓倍器２
１，２９；ＢＰＦ２２，２５，２７，３２；乗算器２
４，２６，３１；ＬＰＦ４７，４９及びＰＬＬ３５等、
多くの回路が共用されたことになる。
おいても、ＦＳＫ復調とＰＳＫ復調とを３個のスイッチ
Ｓw2〜Ｓw4（又は１個の連動スイッチ）で切換えるだけ
で容易に実施することができ、ＴＣＸＯ２８，逓倍器２
１，２９；ＢＰＦ２２，２５，２７，３２；乗算器２
４，２６，３１；ＬＰＦ４７，４９及びＰＬＬ３５等、
多くの回路が共用されたことになる。
【００３６】以上が本発明のＳＳ変調装置１０及びＳＳ
復調装置３０の基本的な動作原理の説明であるが、次
に、ＳＳ変調装置１０において、情報信号としてデジタ
ル信号よりなるデータを取り扱う場合のより具体的な動
作等について、図４と共に簡単に説明する。図４は変形
例としてのＳＳ変調装置10′のブロック図を示し、１は
データ処理部、６３は分周器であり、その他図１に示し
た基本構成と同一構成要素には同一符号を付して、その
詳細な説明を省略する。
復調装置３０の基本的な動作原理の説明であるが、次
に、ＳＳ変調装置１０において、情報信号としてデジタ
ル信号よりなるデータを取り扱う場合のより具体的な動
作等について、図４と共に簡単に説明する。図４は変形
例としてのＳＳ変調装置10′のブロック図を示し、１は
データ処理部、６３は分周器であり、その他図１に示し
た基本構成と同一構成要素には同一符号を付して、その
詳細な説明を省略する。
【００３７】この図４から明らかなように、ＰＮＧ８で
の拡散符号生成用のクロック信号を、分周器６３で1/Ｎ
3 に分周してデータ処理部１に供給することにより、デ
ータ用のクロック信号と拡散符号とに同期関係を持たせ
ている。特に、ＰＳＫ変調波をＳＳ変調する場合、拡散
符号長とデータの１ビット期間を等しくするか、又は拡
散符号長に対してデータの１ビット幅を整数倍にし乍ら
データと拡散符号用クロック信号とが同期関係を保つよ
うにすると、周知の如く復調情報出力に生じる拡散成分
の漏れ成分を低減できるという効果が生ずる。
の拡散符号生成用のクロック信号を、分周器６３で1/Ｎ
3 に分周してデータ処理部１に供給することにより、デ
ータ用のクロック信号と拡散符号とに同期関係を持たせ
ている。特に、ＰＳＫ変調波をＳＳ変調する場合、拡散
符号長とデータの１ビット期間を等しくするか、又は拡
散符号長に対してデータの１ビット幅を整数倍にし乍ら
データと拡散符号用クロック信号とが同期関係を保つよ
うにすると、周知の如く復調情報出力に生じる拡散成分
の漏れ成分を低減できるという効果が生ずる。
【００３８】本発明装置では図４のように構成すること
により、ＰＳＫ変調のみならずＦＳＫ（又はＦＭ）変調
においてもデータの１ビット幅と拡散符号長とを同期関
係を持たせて関連づけることができ、復調情報出力中の
拡散成分の漏れを少なくしている。実際の構成例では、
例えば拡散符号長が 127チップの場合は分周器６３の分
周数Ｎ3 は127(又はその正数倍）となる。
により、ＰＳＫ変調のみならずＦＳＫ（又はＦＭ）変調
においてもデータの１ビット幅と拡散符号長とを同期関
係を持たせて関連づけることができ、復調情報出力中の
拡散成分の漏れを少なくしている。実際の構成例では、
例えば拡散符号長が 127チップの場合は分周器６３の分
周数Ｎ3 は127(又はその正数倍）となる。
【００３９】更に図５は、本発明のＳＳ変調装置の更に
他の変形例10″のブロック図である。図中３はエンコー
ダ（又はＡ／Ｄ変換器）、６４は分周器である。この図
から推察できるように、入力端子In4 からの情報信号と
して音声等のアナログ信号が供給される場合の信号の取
扱いを示している。即ちエンコーダ３にて入力信号をデ
ィジタル（符号）化するが、その符号化用クロック信号
と拡散符号との間に同期関係を持たせている。例えば拡
散符号長が 127チップの場合は、分周器６４における分
周数Ｎ4 はＮ2 ×127(又はその正数倍）となる。
他の変形例10″のブロック図である。図中３はエンコー
ダ（又はＡ／Ｄ変換器）、６４は分周器である。この図
から推察できるように、入力端子In4 からの情報信号と
して音声等のアナログ信号が供給される場合の信号の取
扱いを示している。即ちエンコーダ３にて入力信号をデ
ィジタル（符号）化するが、その符号化用クロック信号
と拡散符号との間に同期関係を持たせている。例えば拡
散符号長が 127チップの場合は、分周器６４における分
周数Ｎ4 はＮ2 ×127(又はその正数倍）となる。
【００４０】最後に、ＳＳ復調装置の変形例として、情
報信号の復号化における具体的動作を行なえる回路構成
について、図６の主要ブロック図と共に簡単に説明す
る。図中６５は分周器｛ＳＳ変調装置10′の分周器６３
の分周数と同じ｝、６７はデコーダ（又はデータ処理
部）、６１は情報信号のみを伝送するＬＰＦであり、そ
の他前記図３に示したＳＳ復調装置３０と同一構成要素
には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
報信号の復号化における具体的動作を行なえる回路構成
について、図６の主要ブロック図と共に簡単に説明す
る。図中６５は分周器｛ＳＳ変調装置10′の分周器６３
の分周数と同じ｝、６７はデコーダ（又はデータ処理
部）、６１は情報信号のみを伝送するＬＰＦであり、そ
の他前記図３に示したＳＳ復調装置３０と同一構成要素
には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００４１】図示の如く、拡散符号発生用のクロック信
号を分周器６５にて1/Ｎ3 に分周し、これをデコーダ６
７に供給することにより、ＬＰＦ４７からの復調出力に
対して、復号化（Ｄ／Ａ変換）や、ＳＳ変調装置10′の
データ処理部１に対応したデータ処理等の動作を行わせ
ている。
号を分周器６５にて1/Ｎ3 に分周し、これをデコーダ６
７に供給することにより、ＬＰＦ４７からの復調出力に
対して、復号化（Ｄ／Ａ変換）や、ＳＳ変調装置10′の
データ処理部１に対応したデータ処理等の動作を行わせ
ている。
【００４２】以上の説明においては、受信アンテナＡ3
で受信されたＳＳ変調波を周波数変換して中間周波数ス
ペクトル拡散変調波に変換する手段として、２つのミキ
サー（乗算器）２４と２６を用い、各乗算器２４，２６
に変換用信号を供給する手段として、局部発振器（ＴＣ
ＸＯ）２８からの局部発振信号を夫々Ｎ1a逓倍及びＮ1b
逓倍する第１，第２の逓倍器２９，２１を用いるものと
した。このように構成することにより、一層確実な変換
が可能となるが、Ｎ1aやＮ1bが比較的小さな整数である
場合には、Ｎ1a＋Ｎ1b＝Ｎ1 （ＳＳ変調装置１０の逓倍
器６における逓倍数）なる逓倍数の逓倍器を１個だけ使
用することもでき、その場合、周波数変換用のミキサー
も１個で済み、ＢＰＦ２５は不要となる。また逆に、逓
倍器とミキサーを３個以上備えて構成することも、理論
的には可能である。
で受信されたＳＳ変調波を周波数変換して中間周波数ス
ペクトル拡散変調波に変換する手段として、２つのミキ
サー（乗算器）２４と２６を用い、各乗算器２４，２６
に変換用信号を供給する手段として、局部発振器（ＴＣ
ＸＯ）２８からの局部発振信号を夫々Ｎ1a逓倍及びＮ1b
逓倍する第１，第２の逓倍器２９，２１を用いるものと
した。このように構成することにより、一層確実な変換
が可能となるが、Ｎ1aやＮ1bが比較的小さな整数である
場合には、Ｎ1a＋Ｎ1b＝Ｎ1 （ＳＳ変調装置１０の逓倍
器６における逓倍数）なる逓倍数の逓倍器を１個だけ使
用することもでき、その場合、周波数変換用のミキサー
も１個で済み、ＢＰＦ２５は不要となる。また逆に、逓
倍器とミキサーを３個以上備えて構成することも、理論
的には可能である。
【００４３】
【発明の効果】本発明によれば、ＳＳ変調装置は１次変
調としてＦＭ変調やＦＳＫ変調（ＭＳＫ変調，ＧＭＳＫ
変調を含む）とＰＳＫ変調の双方を、スイッチで簡単に
切換えて夫々変調でき、また、ＳＳ復調装置においても
１次復調としてＦＭ復調，ＦＳＫ復調とＰＳＫ復調の双
方の１次復調をスイッチで容易に切換えて実施できるの
みならず、ＧＰＳ衛星電波の受信復調にも使用できるた
め、幅広い用途が拓ける特長を持つ。又、各変調方式の
回路が共通使用できるため、応用範囲の広い集積回路を
実現できる。
調としてＦＭ変調やＦＳＫ変調（ＭＳＫ変調，ＧＭＳＫ
変調を含む）とＰＳＫ変調の双方を、スイッチで簡単に
切換えて夫々変調でき、また、ＳＳ復調装置においても
１次復調としてＦＭ復調，ＦＳＫ復調とＰＳＫ復調の双
方の１次復調をスイッチで容易に切換えて実施できるの
みならず、ＧＰＳ衛星電波の受信復調にも使用できるた
め、幅広い用途が拓ける特長を持つ。又、各変調方式の
回路が共通使用できるため、応用範囲の広い集積回路を
実現できる。
【００４４】又、本発明の装置は、特にＳＳ復調装置の
回路構成を簡素化できるため、集積回路化しなくても民
生分野の応用においては十分満足できる等、大きな効果
が得られる。更に、具体的な性能面で、デジタル符号化
情報信号の場合でも１次変調方式に関係なく、デジタル
符号化用クロック信号と拡散符号との間に同期関係を持
たせることができ、更にまた、拡散符号長にデジタル符
号１ビット長を等しいか又は整数倍とすることにより、
復調情報に生じる拡散成分の漏れを最少にできる等の、
様々な優れた特長を持つ。
回路構成を簡素化できるため、集積回路化しなくても民
生分野の応用においては十分満足できる等、大きな効果
が得られる。更に、具体的な性能面で、デジタル符号化
情報信号の場合でも１次変調方式に関係なく、デジタル
符号化用クロック信号と拡散符号との間に同期関係を持
たせることができ、更にまた、拡散符号長にデジタル符
号１ビット長を等しいか又は整数倍とすることにより、
復調情報に生じる拡散成分の漏れを最少にできる等の、
様々な優れた特長を持つ。
【図１】本発明のＳＳ変調装置の基本的構成例を示すブ
ロック構成図である。
ロック構成図である。
【図２】本発明のＳＳ復調装置に送信し得るＧＰＳ衛星
における変調送信部の主要部を示すブロック構成図であ
る。
における変調送信部の主要部を示すブロック構成図であ
る。
【図３】本発明のＳＳ復調装置の基本的構成例を示すブ
ロック構成図である。
ロック構成図である。
【図４】本発明のＳＳ変調装置の変形例を示すブロック
構成図である。
構成図である。
【図５】本発明のＳＳ変調装置の他の変形例を示すブロ
ック構成図である。
ック構成図である。
【図６】本発明のＳＳ復調装置の変形例の主要部を示す
ブロック構成図である。
ブロック構成図である。
１…データ処理部、２，２３，３３，４５…増幅器、３
…エンコーダ、３８，４…電圧制御発振器、５…直流バ
イアス供給器、６，２１，２９…逓倍器、７，４１，４
３…分周器、８，４８…拡散符号発生器、９，４２…Ｅ
Ｘ−ＯＲゲート、１０…ＳＳ変調装置、１１，２４，２
６，３１，３４，３６，３９…乗算器、１２，４７，４
９…ＬＰＦ（低域濾波器）、２０…ＧＰＳ衛星の変調送
信部、２２，２５，２７，３２，４４…ＢＰＦ（帯域濾
波器）、２８，４６…局部発振器、３０…ＳＳ復調装
置、３５…位相同期ループ、３７…ループフィルタ、４
０…１次復調回路、５１…移相回路、５２…レベル識別
回路、５３…雑音レベル検出回路、５４…制御回路、６
３〜６５…分周器、６７…デコーダ（データ処理部）、
Ａ1 〜Ａ3 …アンテナ、Ｅ1,Ｅ2 …ＤＣ電源、Ｓw1〜Ｓ
w5…切換えスイッチ。
…エンコーダ、３８，４…電圧制御発振器、５…直流バ
イアス供給器、６，２１，２９…逓倍器、７，４１，４
３…分周器、８，４８…拡散符号発生器、９，４２…Ｅ
Ｘ−ＯＲゲート、１０…ＳＳ変調装置、１１，２４，２
６，３１，３４，３６，３９…乗算器、１２，４７，４
９…ＬＰＦ（低域濾波器）、２０…ＧＰＳ衛星の変調送
信部、２２，２５，２７，３２，４４…ＢＰＦ（帯域濾
波器）、２８，４６…局部発振器、３０…ＳＳ復調装
置、３５…位相同期ループ、３７…ループフィルタ、４
０…１次復調回路、５１…移相回路、５２…レベル識別
回路、５３…雑音レベル検出回路、５４…制御回路、６
３〜６５…分周器、６７…デコーダ（データ処理部）、
Ａ1 〜Ａ3 …アンテナ、Ｅ1,Ｅ2 …ＤＣ電源、Ｓw1〜Ｓ
w5…切換えスイッチ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−190055（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−38053（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−143198（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−115444（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−95122（ＪＰ，Ａ) 電子情報通信学会技術研究報告ＳＳＴ 94−74（1994−12−17），石垣行信，汎 用性を考慮したスペクトル拡散システ ム，ｐ．43−48 電子情報通信学会技術研究報告ＳＳＴ 92−68（1993−１−26），石垣行信，角 度変調を用いたＤＳ−ＳＳ方式の実用性 について，ｐ．７−12 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04J 13/00 - 13/06 H04B 1/69 - 1/713 H04L 27/00 - 27/38
Claims (7)
- 【請求項１】 入力情報信号変調用の搬送波を発振出力
する発振器と、該発振器の出力信号の周波数を夫々Ｎ1
逓倍及び 1／Ｎ2 分周する逓倍器及び分周器と、該分周
器の出力信号をクロックとしてＰＮ符号又はＣ／Ａコー
ド等の拡散符号を発生する拡散符号発生器と、直流バイ
アスを供給する電源と、該電源側からの信号と上記拡散
符号との論理和演算を行う演算器と、上記入力情報信号
に対する１次変調がＰＳＫ又はＦＳＫ（ＦＭ変調を含
む）のいずれであるかに応じて該入力情報信号を上記発
振器又は上記電源側に供給する切換えスイッチと、該演
算器の出力と上記逓倍器の出力とを乗算してスペクトル
拡散する手段とを備えて、１次変調として複数種類の変
調を行えるよう構成したことを特徴とする、スペクトル
拡散変調装置。 - 【請求項２】 入力情報信号がデジタルデータである場
合、上記分周器の出力信号を上記拡散符号発生器におけ
る拡散符号長に関連した整数に更に周波数分周する第２
の分周器と、該第２の分周器の出力信号をクロックとし
て上記デジタルデータに所定の信号処理を施すデータ処
理部とを更に備えた、請求項１記載のスペクトル拡散変
調装置。 - 【請求項３】 入力情報信号がアナログ信号である場
合、上記発振器の出力信号を上記拡散符号発生器におけ
る拡散符号長に関連した整数に更に周波数分周する第２
の分周器と、該第２の分周器の出力信号を符号化用のク
ロックとして上記アナログ信号をデジタル信号に変換す
るエンコーダとを更に備えた、請求項１記載のスペクト
ル拡散変調装置。 - 【請求項４】 局部発振信号出力用の第１の局部発振器
と、該局部発振信号を周波数逓倍する逓倍器と、受信し
たスペクトル拡散変調波を該逓倍器出力との乗算により
周波数変換して中間周波数スペクトル拡散変調波を得る
周波数変換手段と、該中間周波数スペクトル拡散変調波
に拡散符号を乗算して逆拡散復調する逆拡散手段と、得
られた逆拡散復調出力信号のレベルを識別するレベル識
別回路と、逆拡散復調出力信号であるＦＳＫ（ＦＭを含
む）変調波又はＰＳＫ変調波を復調して元の情報信号を
得る１次復調手段と、該１次復調手段の出力中に含まれ
る雑音のレベルを検出する雑音レベル検出回路と、上記
逆拡散復調出力信号の種類に応じて該雑音レベル検出回
路又は上記レベル識別回路のうちいずれかの出力を基に
制御信号を生成する制御回路と、上記１次復調手段を構
成する位相同期ループの出力を 1／Ｎ1 Ｎ2 分周した信
号と上記局部発振信号を 1／Ｎ2 分周した信号とを論理
演算する演算回路と、正規のクロックに近似した周波数
の信号を出力する第２の局部発振器と、上記制御回路か
ら制御信号が供給された際に該第２の局部発振器から上
記演算回路側に接続を切換える切換えスイッチと、該切
換えスイッチの出力をクロック信号として拡散符号を生
成して上記逆拡散手段に供給する拡散符号発生器などを
備えることにより、受信したスペクトル拡散変調波の１
次変調がＦＳＫ変調（ＦＭ変調を含む）又はＰＳＫ変調
のいずれであっても、確実に復調して元の情報信号を得
るようにしたスペクトル拡散復調装置。 - 【請求項５】 逆拡散復調出力であるＦＳＫ（ＦＭを含
む）変調波又はＰＳＫ変調波を１次復調する復調手段
は、逆拡散復調出力であるＦＳＫ（ＦＭを含む）変調波
又はＰＳＫ変調波が供給される第１，第２の乗算器と、
該第１の乗算器からの乗算出力を基に位相同期出力を得
る位相同期ループと、上記逆拡散復調出力信号における
変調の種類に応じて、該位相同期出力又はこれを所定量
位相シフトした信号のいずれかを選択する第２の切換え
スイッチと、該第２の切換えスイッチからの出力信号と
上記被変調信号とを乗算して１次復調する第３の乗算器
と、該第３の乗算器の出力より必要な周波数成分のみを
伝送する低域濾波器と、一定電圧を供給する電源と、上
記逆拡散復調出力信号における変調の種類に応じて該一
定電圧又は該低域濾波器出力のうちいずれか一方を上記
第１の乗算器に供給する第３の切換えスイッチとを備え
て、複数種類の復調を行なえるよう構成したものであ
る、請求項４記載のスペクトル拡散復調装置。 - 【請求項６】 逆拡散復調出力信号を１次復調する復調
手段により得られた信号に対して、変調送信側における
元の情報信号がアナログ信号の場合には該復調手段の出
力を復号化（Ｄ／Ａ変換器）し、所定の信号処理を施さ
れたデジタルデータである場合には該信号処理に対応し
たデータ処理を施すデータ処理部と、 該データ処理部に対して前記演算回路からの出力信号の
周波数を所定量分周する分周器とを更に備えたことを特
徴とする、請求項４又は請求項５に記載のスペクトル拡
散復調装置。 - 【請求項７】 受信したスペクトル拡散変調波を周波数
変換して中間周波数スペクトル拡散変調波を得る手段と
して、ｎ（ｎは整数）個のミキサーと、各々の逓倍数の
総和がＮ1 となるｎ個の逓倍器とを備え、これらの逓倍
器により前記第１の局部発振器の出力を夫々周波数逓倍
して上記各ミキサーに供給するよう構成したことを特徴
とする、請求項４乃至請求項６のういずれか１項に記載
のスペクトル拡散復調装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31427993A JP3191841B2 (ja) | 1993-11-19 | 1993-11-19 | スペクトル拡散変調及び／又は復調装置 |
| US08/340,407 US5539770A (en) | 1993-11-19 | 1994-11-15 | Spread spectrum modulating apparatus using either PSK or FSK primary modulation |
| DE1994633080 DE69433080T2 (de) | 1993-11-19 | 1994-11-18 | Zwischen FSK und PSK umschaltbare Spreizspektrumübertragung |
| EP19940308548 EP0654914B1 (en) | 1993-11-19 | 1994-11-18 | Spread spectrum communication switchable between FSK and PSK |
| US08/607,560 US5832027A (en) | 1993-11-19 | 1996-02-27 | Spread spectrum modulating and demodulating apparatus for transmission and reception of FSK and PSK signals |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31427993A JP3191841B2 (ja) | 1993-11-19 | 1993-11-19 | スペクトル拡散変調及び／又は復調装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07143031A JPH07143031A (ja) | 1995-06-02 |
| JP3191841B2 true JP3191841B2 (ja) | 2001-07-23 |
Family
ID=18051455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31427993A Expired - Fee Related JP3191841B2 (ja) | 1993-11-19 | 1993-11-19 | スペクトル拡散変調及び／又は復調装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3191841B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102711687B1 (ko) * | 2020-01-06 | 2024-09-27 | 세퓨라 홈 리미티드 | 싱크대 하부용 유기성 폐기물 분리기 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4502523B2 (ja) * | 2001-01-29 | 2010-07-14 | Ｎｅｃエンジニアリング株式会社 | スペクトラム拡散通信方式 |
| US7336693B2 (en) | 2001-05-08 | 2008-02-26 | Sony Corporation | Communication system using ultra wideband signals |
| JP2003154455A (ja) * | 2001-11-21 | 2003-05-27 | Daihen Corp | 消耗電極式アーク溶接装置 |
| KR100458063B1 (ko) * | 2002-10-28 | 2004-11-26 | 엘지전자 주식회사 | 통신망에서의 신호 변조 및 복조 방법 |
| DE102005053723A1 (de) * | 2005-11-10 | 2007-05-24 | Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg | Schaltung zur Signalaufbereitung mit gemeinsamen Oszillator |
| EP2945296B1 (en) * | 2013-01-08 | 2019-10-02 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Spread spectrum communication apparatus |
-
1993
- 1993-11-19 JP JP31427993A patent/JP3191841B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 電子情報通信学会技術研究報告ＳＳＴ９２−６８（１９９３−１−２６），石垣行信，角度変調を用いたＤＳ−ＳＳ方式の実用性について，ｐ．７−１２ |
| 電子情報通信学会技術研究報告ＳＳＴ９４−７４（１９９４−１２−１７），石垣行信，汎用性を考慮したスペクトル拡散システム，ｐ．４３−４８ |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102711687B1 (ko) * | 2020-01-06 | 2024-09-27 | 세퓨라 홈 리미티드 | 싱크대 하부용 유기성 폐기물 분리기 |
Also Published As
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|---|---|
| JPH07143031A (ja) | 1995-06-02 |
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