JP3273533B2 - スペクトル拡散変復調方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、スペクトル拡散
変復調方式に関するもので、特に直接スペクトル拡散を
用いて、多値の信号を伝送する通信方式に使用されるも
のである。

【０００２】

【従来の技術】近年、スペクトル拡散を用いた通信方式
が実用化されつつある。スペクトル拡散通信は、狭帯域
信号を広帯域にして通信することで、耐マルチパスや耐
ＣＷ妨害に効果がある。そのため、ＢＰＳＫ（２相位相
変調）方式などの変調方式を用い、広い帯域に広げるこ
とが一般的であった。しかし、近年、日本でのＩＳＭバ
ンドのスペクトル拡散通信認可に伴い、スペクトル拡散
通信においても、比較的狭い帯域で、高速の通信を行う
ため、多値化する工夫が行われるようになった。

【０００３】特開平５−１３０１５５号公報に示す技術
は、この一例であり、図９にその代表的な構成を示す。
この従来例においては（ａ）は送信系であり、情報発生
部１より供給される多値のデジタル信号は符号コントロ
ーラ２を介して、Ａ符号拡散部４−１及びＢ符号拡散部
４−２に与えられ、任意の同チップ数を有するＡ符号及
びＢ符号をそれぞれ乗算して２種類の変形拡散符号Ｓ
A′、ＳB′に変換される。上記変形拡散符号ＳA′、Ｓ
B′はＢＰＳＫ変調器７−１、７−２でキャリア発生部
１１からのキャリアを変調し、合波器６で合成された
後、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）８、出力アンプ９及
びアンテナ１０を介して、２種類の拡散符号Ａ、Ｂに対
し、部分的に相関のある２つの信号の合成した信号を送
信する。

【０００４】受信系ではアンテナ１２で受信された信号
は入力アンプ１３、ＢＰＦ１４を経た後、スペクトル逆
拡散部１５に入力される。スペクトル逆拡散部１５は、
Ａ符号逆拡散部１６−１、Ｂ符号逆拡散部１６−２及び
差動検出部１８等によって構成され、Ａ符号逆拡散部１
６−１及びＢ符号逆拡散部１６−２からは、それぞれ受
信信号の値とＡ、Ｂ両符号との相関値に応じたレベルが
相関出力として導出される。

【０００５】差動検出部１８では、上記Ａ符号逆拡散部
１６−１、Ｂ符号逆拡散部１６−２からの両相関出力の
差をとり、これを量子化回路１９に入力して、該量子化
回路１９で量子化した後情報複号部２０で元の情報を復
号し出力する。この従来例においては、スペクトルの拡
散をＡ符号とＢ符号の２種類の拡散符号を用いて行うの
で帯域を広げずに多値のデータを送ることができ、限ら
れた帯域で高速のデータレートを送ることが可能とな
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来例において
は、Ａの変形拡散符号とＢの変形拡散符号が互いに独立
であり、一方の変形拡散符号が他方の変形拡散符号を表
わすような関係にない。従って、その２つの変形拡散符
号を作成して送信する必要があり、Ａ，Ｂ符号拡散部４
-1、４-2が必要であるとともに、ＢＰＳＫ変調器も２個
必要になり、回路規模が大きくなる欠点を生じていた。

【０００７】また、上記の従来例においては、受信系で
２つの符号の差信号を用いているが、さらに伝送容量を
上げるためには、Ａ，Ｂの符号に割り当てる符号の一致
する割合を細分する必要が出てくる。しかし、現実に
は、符号を変形していくと相互相関、自己相関が劣化
し、任意に細分化できない場合が生じてくる。

【０００８】また、上記の従来例においては、Ａ符号逆
拡散部１６-1及びＢ符号逆拡散部１６-2で逆拡散した
後、差動検出部１８で差動出力を導出するようにしてい
るため、ベースバンドで処理する場合は、キャリア再生
する必要があり、回路規模が大きくなる欠点を有してい
た。

【０００９】本発明は、以上の点に鑑み、ＢＰＳＫ変調
器を減らせる、あるいは、高速化、非同期化できるスペ
クトル拡散変復調方式を提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、多値のデジタル信号のデジタル値を任意の同チップ
数を有する２種類の拡散符号に分担し、多値の大きさに
応じて、それぞれの拡散符号に対して部分的に相関があ
るとともに両者の相関値の差が前記デジタル値に対応す
る１つの変形拡散符号を形成し、該１つの変形拡散符号
を変調処理して送信するとともに、受信系においては、
前記変形拡散符号にそれぞれの拡散符号で逆拡散を施
し、それらの逆拡散出力の差をとることにより、多値の
デジタル信号を復調するようにしたことを特徴とする。
この場合、前記変形拡散符号を予め記憶手段に記憶して
おいて前記多値の大きさに応じて前記記憶手段から取り
出すようにするとよい。

【００１１】請求項３記載の発明は、請求項１の送信系
において、変調方法は、４相位相変調とし、多値のデジ
タル値をＩ相成分とＱ相成分に２分割してそれぞれに対
して上記変形拡散符号を形成し、受信系においては、逆
拡散をＩ相、Ｑ相、各々において行うとともにＩ相、Ｑ
相各々において求めた相関値の差を併せて多値のデジタ
ル信号を復調するようにしたことを特徴とする。

【００１２】請求項４記載の発明は、請求項１、３の受
信系において、逆拡散した信号を絶対値にする絶対値形
成手段を有し、この絶対値の差より、前記変形拡散符号
に対応した多値のデジタル信号を復調するようにしたこ
とを特徴とする。

【００１３】請求項５記載の発明は、請求項１の送信系
の変調方法を、送信系の変調は２相位相変調とし、受信
系においては、送信系のキャリア周波数とほぼ同一の周
波数を乗じて、ほぼベースバンドあるいはアナログ相関
器に応じた周波数に変換し、信号をＩ相成分、Ｑ相成分
に変換して、その逆拡散、あるいは相関器出力信号の各
々の２乗和をとり絶対値出力とし、この絶対値の差によ
り、前記多値のデジタル信号を復調するようにしたこと
を特徴とする。

【００１４】本発明は上記の構成であるので、例えば変
形拡散符号を、符号長１１２のチップを有する２つの直
交した拡散符号の第１の拡散符号における１６個を反転
したもので構成すると、第１の拡散符号に対し９６の相
関がとれ、第２の拡散信号に対し１６の相関がとれるこ
とになる（尚、第１拡散信号の相関が９６で、第２の拡
散信号の相関が１６のときの差８０が多値のレベル１を
表わすものとする）。このように構成された１つの変形
拡散符号を送信すれば、受信系では、この変形拡散符号
に第１、第２の拡散符号の逆拡散をそれぞれ行なうこと
によって第１、第２拡散符号の相関９６、１６をそれぞ
れ求めることができ、更にその相関の差により多値のレ
ベル１を得ることができる。

【００１５】また、変調する手段に、４相位相変調を用
いることで、２倍の伝送容量を確保でき、さらに高速伝
送が可能となる。また、受信系において、逆拡散した信
号を絶対値で判断することで、位相変調の位相の不確定
性をなくすことができるようになる。

【００１６】また、２相位相変調を用いると、ほぼベー
スバンドあるいはアナログ相関器に応じた周波数に変換
し、信号をＩ成分、Ｑ成分に変換し、その逆拡散、ある
いは相関器出力信号を各々２乗和をとり絶対値出力とす
ることで、非同期方式でも、復調できるようになる。

【００１７】また、多値のデジタル信号を任意の同チッ
プ数を有する数種類の拡散符号に変換し、それぞれの拡
散符号に部分的に相関のある数種類の信号を伝送する方
式においても、この数種類を同時に用いることで、さら
に高速な伝送が可能となる。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１は本発明の第１の実施形態の
ブロック図である。ここでは、２種類の拡散符号をベー
スとしたシステムを構成する場合について説明する。図
１において、（ａ）は送信系である。３０は多値例えば
８値の情報を発生する情報発生部であり、該情報発生部
３０より発生する。情報はシリアル−パラレル変換を行
った例えば３ビットの情報であってもよい。

【００１９】３１は符号コントローラであり、上記情報
発生部３０からの例えば３ビットの入力信号に対して予
じめ定めた任意の周期（チップ数）で同一チップ数の２
種類の符号（Ａ，Ｂ）との差動信号が出力するように符
号を生成し、この差動信号をＢＰＳＫ変調器３２で変調
した後、ＢＰＦ（バンドパスフィルタ）３３、アンプ３
４及びアンテナ３５を介して送信する。

【００２０】この場合、符号コントローラ３１による符
号の生成は次のようにして行われる。情報発生部３０か
らの入力信号が例えば３ビットの信号である場合、その
入力信号は８レベルを取り得る。今、拡散符号として仮
に１１２チップの符号を用いた場合、８レベルに分ける
と１６チップが１レベルに相当する。つまり情報発生部
３０から与えられる多値信号が０〜７の８レベルの値
（３ビット）であるとすると、０を送信するときには例
えばＡの符号に対して１１２の相関がとれ（Ａの符号に
１１２個が一致）、一方Ｂの符号に対しては相関が０に
なる（Ｂの符号と０個が一致）ので、残り７レベルで１
１２チップを割ると、１レベル当り１６チップとなる。

【００２１】情報発生部３０からの多値信号が１である
場合は、Ａの符号に対して９６の相関がとれ、Ｂの符号
に対しては、１６の相関がとれる変形拡散符号を作る。
同様に情報発生部３０からの多値信号のレベル２〜７に
ついても同様にして変形拡散符号が作られる。多値信号
の各レベル０〜７に対して例えば表１に示すようなＡの
符号及びＢの符号に対する相関がとれた変形拡散符号を
符号コントローラ３１は生成する。

【００２２】

【表１】

【００２３】この符号コントローラ３１の動作を図２及
び図３を用いて従来例と比較しながら更に詳細に説明す
る。図２に示す従来例では入力された情報発生部１から
の多値入力（Ｋビット、例えば３ビット）に従って、Ａ
符号の相関値とＢ符号の相関値を決定する。

【００２４】例えば従来例に記載されている数値例で説
明すると、符号長１２７チップの符号の場合、図２のＡ
符号相関値決定回路２１−１でＡ符号の相関が１２０
に、またＢ符号相関値決定回路２１−２でＢ符号の相関
が１１０に決定されるとＡ符号の相関が１２０になるよ
うにＲＯＭ等のメモリーで構成されたＡ符号用変形符号
発生部２３−１からのＡ符号用変形符号をセレクター２
２−１で選び、Ｂ符号に対してはＢ符号の相関が１１０
になるようにＲＯＭ等のメモリーで構成したＢ符号用変
形符号発生部２３−２からのＢ符号用変形符号をセレク
ター２２−２で選ぶ。

【００２５】多値入力が３ビットのとき、せいぜい８通
りしか選ぶ必要がないので、あらかじめこの変形した符
号はＲＯＭ等に８種蓄えておきセレクター２２−１、２
２−２に従って送出するようにすればよい。この変形符
号は例えば１２０の相関を得ようとする場合、１２７チ
ップのうち７チップを反転すればよい。同様に、１１０
の相関を得る場合は、１２０チップのうち１０チップを
反転する。

【００２６】一方、本発明においては、情報発生部３０
より供給された多値デジタル信号入力に従って、図３に
示すセレクター４１で変形符号を選び、変形符号発生部
４２から、多値入力に応じた変形符号を送出する。この
ときも、せいぜい８通りしかないので、あらかじめＲＯ
Ｍ等のメモリーに８種の信号を蓄えておき、セレクター
４２によって選出するようにすればよい。

【００２７】この変形符号の作り方の１例を次に示す。
符号長が１１２チップである場合多値入力情報が１のと
き、変形符号はＡ符号に対して９６の相関がとれ、Ｂ符
号に対して１６の相関がある符号を考える。Ａ符号とＢ
符号は、互いに直交した符号を用いると、本来相関は０
である。そこでＡ符号の１１２チップのうちＢ符号と符
号の一致していないものを８ケ反転することでＡ符号と
の相関は１１２が９６となり、一方Ｂ符号の相関は０が
１６となる。

【００２８】同様にして多値入力信号が３ビットの場合
の各レベル０〜７についてＡ符号とＢ符号に対する変形
符号の相関は上記の表１に示すものと同じになる。この
ようにして生成した変形した符号とＡ符号、Ｂ符号との
相関をあらかじめコンピュータ等によって計算し最適な
変形符号をＲＯＭ等のメモリーに記憶しておく。

【００２９】符号コントローラ３１で上述のようにして
生成した変形拡散符号は１個のＢＰＳＫ変調器３２で変
調した後、ＢＰＦ３３及びアンプ３４を介しアンテナ３
５より送信される。つまり、本発明では変形拡散信号が
Ａ符号とＢ符号に対し、それぞれ相関をもっているの
で、変形拡散符号は１つ送るだけでよく、ＢＰＳＫ変調
器は１つだけでよいことになる。

【００３０】図１（ｂ）は受信系のブロック図である。
受信系で受信した信号は周波数変換部３６で周波数変換
された後、分配器３７でＡ符号による変形拡散符号とＢ
符号による変形拡散符号の２種類に分配されて、それぞ
れＡ符号逆拡散部３８−１及びＢ符号逆拡散部３８−２
に供給される。そしてＡ符号とＢ符号に相関のとれるＡ
符号逆拡散部３８−１及びＢ符号逆拡散部３８−２で逆
拡散すると各々の出力は、送信側の符号コントローラ３
１で作った値が出力される。

【００３１】例えば、情報発生部１からの多値入力信号
が１の場合は、Ａ符号の逆拡散部３８-1から９６が、Ｂ
符号の逆拡散部３８-2から１６が出力する。この出力を
差動部３９に導き両出力の差動を取ると、８０となる。
このようにすると、送信データと差動出力の関係は、多
値入力信号のレベルが０，１，２，３，４，５，６，７
の場合、各々１１２，８０，４８，１２，−１２，−４
８，−８０，−１１２に相当する値になる。これを量子
化回路４０で量子化した後情報複合部４１で元の情報に
複合する。

【００３２】このようにして、本発明では、符号コント
ローラ３１で拡散符号を上述の如くコントロールするこ
とで、多値のデジタル信号の伝送が１つの変形拡散符号
を送るだけで可能となる。また、本発明では、従来の問
題点であったＢＰＳＫ変調器を一つにすることができ、
回路を小型化できるメリットをもつ。

【００３３】次に、本発明の第２の実施形態として、３
符号を用いた場合の受信系の構成を図４に示す。送信系
は、図１の（ａ）と同一で、符号コントローラ３１で３
つの符号に対して、相関出力を考えた変形拡散符号を作
る。

【００３４】図４に示す受信系で、入力した信号は、周
波数変換部４３で周波数変換された後、配分器４４に供
給され、該配分器４４で３分配し、各々をＡ，Ｂ，Ｃ符
号に対して、相関の取れるＡ符号逆拡散部４５−１、Ｂ
符号逆拡散部４５−２及びＣ符号逆拡散部４５−３で逆
拡散し、Ａ、Ｂ差動部４６−１、Ａ，Ｃ差動部４６−２
及びＢ，Ｃ差動部４６−３で各々、Ａの相関器出力とＢ
の相関器出力、Ａの相関器出力とＣの相関器出力、Ｂの
相関器出力とＣの相関器出力の差動出力を得る。この
後、この各差動出力は量子化回路４７−１，４７−２，
４７−３を経て、情報復号部４８に供給し、該情報復号
部４８で、データを復調し、出力する。

【００３５】送信信号の多値数が多い場合、例えば４ビ
ットであると１６レベル、６ビットであると６４レベル
になり、２符号の差動のみでは、例えば、１１４チップ
でこのような多値の伝送は、難しくなる。そこで、符号
を増やすことでこの問題を解決できる。図４に示す実施
形態では、ＡとＢ、ＡとＣ、ＢとＣの３つの差動を取っ
ているので、各々２ビットずつ割り当てればよく、１１
４チップに対して、４レベルとなり、伝送が容易とな
る。

【００３６】また、ＡとＢ、ＡとＣの２組だけ使うこと
も可能である。この場合は、３ビットずつ割り当てれば
よい。２ビットずつに比べて、１つのレベルは小さくな
るものの、受信回路の小型化ができる。また、送信系の
符号コントローラ３１で信号を生成する場合、ＡとＢ、
ＡとＣ、ＢとＣに対して各々任意のパーセントで符号が
一致して信号を生成することは難しくなってくるが、Ａ
とＢ、ＡとＣのみであると、生成を容易に行うことがで
きる。以上のように、本実施形態を用いることで、符号
のレベルの細分化を押さえることができる。

【００３７】なお、上述する図１及び図４で示した第１
及び第２の実施形態においては、逆拡散部は、能動型で
も、受動型でもよく、アナログ回路でも、デジタル回路
でも、構成できる。また、逆拡散部がデジタル回路で構
成されている場合は、差動部、量子化部もデジタル回路
で構成されるので、この場合の量子化部は、多ビットか
ら３ビットへのデジタル−デジタル変換で実現できる。
また、第２の実施形態では、Ａ，Ｂ，Ｃの３符号を用い
たものを示したが、これは、２以上のいくつでもよい。

【００３８】次に本発明の第３の実施形態を説明する。
第１及び第２の実施形態においては、変調器として、Ｂ
ＰＳＫ方式のものを示したが、ここでは、ＱＰＳＫ（４
相位相変調）方式の回路を採用した実施形態を図５を用
いて説明する。この送信系を図５（ａ）に示す。この場
合、符号コントローラ５１では、情報発生部５０より入
力された多値のビットの入力信号をＩ成分とＱ成分の２
つの信号に分け、その後、第１及び第２の実施形態と同
様にして、与えられた複数個の符号により、多値レベル
を決定して、符号を生成する。

【００３９】一方、受信系を、図５（ｂ）に示す。アン
テナ６０で受信した信号は、Ｉ信号、Ｑ信号になるよう
に、周波数変換部６１でローカル信号発生器６８からの
ローカル信号のｃｏｓ成分、ｓiｎ成分と乗算し、Ｉ成
分、Ｑ成分に分けられる。その後、分配器６２−１、６
２−２によりＩ信号及びＱ信号は、それぞれＡ符号及び
Ｂ符号逆拡散部６３−１、６３−２、６４−１、６４−
２で上記第１及び第２の実施形態と同様にして逆拡散処
理が施され、差動部６５−１、６５−２で差動出力を導
出し、量子化回路６６−１、６６−２でそれぞれ量子化
が行われた後、情報復合部６７でＩ成分の信号とＱ成分
の信号を併せてデータ復調を行い出力を導出する。

【００４０】この受信側回路の基本的な動作は、第１及
び第２の実施形態と実質的には同一である。また、この
とき、Ｉ側、Ｑ側の符号Ａ、Ｂは、ＩとＱが同一でも、
また異なる４種類の符号（例えばＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ各符
号）であってもよい。また、この実施形態では、ＱＰＳ
Ｋ変調方式を用いたものを示したが、これは、ＩとＱの
信号が直交しているような方式であれば、本発明は一般
性を失わない。また、本実施形態では、符号がＡ，Ｂ，
２符号の場合を示したが、これは３個以上の複数個でも
よいことは明らかである。

【００４１】次に、本発明の第４の実施形態を説明す
る。第４の実施形態の送信系は図１（ａ）に示す第１の
実施形態の送信系と同一であり、受信系を図６に示す。
図６において、アンテナ７０からの入力信号は周波数変
換部７１で周波数変換された後、分配器７２で２配分さ
れ、Ａ符号及びＢ符号でそれぞれ相関がとれるＡ符号逆
相関部７３−１及びＢ符号逆相関部７３−２に導かれ逆
変換が施される。

【００４２】そして、この逆変換が行われた信号はそれ
ぞれ絶対値検出部７４−１、７４−２で絶対値の算出が
行われた後、差動検出部７５に供給されてＡ側及びＢ側
の絶対値出力の差動が取られる。差動検出部７５で検出
された差動出力は、量子化回路７６で量子化された後、
情報復合部７７に供給されて、ここで信号の復調が行わ
れる。

【００４３】上述する第１、第２、第３の実施形態で
は、復調側において、Ａ符号及びＢ符号で逆拡散した
後、そのまま差動出力を取り出すようにしたが、第４の
実施形態では、逆拡散した信号の絶対値を取って差動す
るようにしている。一般に、位相変調を復調する場合、
キャリア再生を行うが、再生回路によっては、データが
反転する場合が生じる。

【００４４】例えば、第１及び第２の実施形態を例に取
ると、Ａの符号で９６、Ｂの符号で１６の相関出力の場
合、差動をとると本来８０となる。しかし、もしデータ
が反転すると、−９６−（−１６）で−８０となってし
まう。これは、６と判断される危険性が生じる。しか
し、本実施形態のように絶対値とすることで、常に正し
い結果を得ることができるようになる。この場合、送信
系符号は、絶対値にしたときに最適となるように符号コ
ントローラでコントロールする。

【００４５】次に本発明の第５の実施形態を説明する。
第１から第４の実施形態においては、キャリア同期する
ことで復調を行っていたが、本実施形態は、非同期のま
ま復調するものである。送信系は、図１（ａ）に示す構
成と同一である。受信系を図７に示す。アンテナ８０で
受信した入力信号は第１の周波数変換部８１で周波数変
換された後、分配器８２に供給されて２分配され、第２
の周波数変換部８３−１、８３−２に入力される。

【００４６】周波数変換部８３−１、８３−２では発振
器８４からの乗算するローカル信号がキャリア同期して
いないので上記周波数変換部８３−１、８３−２の出力
信号はローカル信号のｃｏｓ成分、ｓiｎ成分を用いて
擬似ベースバンド信号のＩ成分、Ｑ成分となる。このロ
ーカル信号は、送信側のローカル信号とほぼ同一の周波
数のものにする。

【００４７】上記周波数変換部８３−１、８３−２の出
力は、それぞれ分配器８５−１、８５−２でＡ符号側と
Ｂ符号側に分配され、Ａ符号及びＢ符号で相関のとれる
Ａ符号逆拡散部８６−１、８６−２及びＢ符号逆拡散部
８７−１、８７−２に供給されて逆拡散処理が施され
る。逆拡散処理が施されたＩ成分側及びＱ成分側の逆拡
散出力はＡ符号側どうし、及びＢ符号側どうし、それぞ
れ２乗和回路８８−１、８８−２に供給してＡ符号どう
し、及びＢ符号どうし、の２乗和をとり更に差動検出部
８９で上記２乗和の差動出力を導出して、量子化回路９
０で量子化した後、情報復調部９１で信号の復調を行
う。

【００４８】この時、送信側は、第４の実施形態と同様
に、絶対値出力で最適になるようにコントロールされて
いる。本実施形態において、信号が復調できる原理を説
明する。周波数変換部８３−１、８３−２で受信したデ
ータにローカル信号を乗算するが、このとき、送信・受
信間の周波数差を△ωｔとする。また、入力信号は、Ｓ
（ｔ）とする。その場合、周波数変換部の信号は、Ｓ
（ｔ）ｃｏｓ△ωｔとＳ（ｔ）ｓiｎ△ωｔとなる。

【００４９】この信号にＡ符号及びＢ符号逆拡散部８６
−１、８６−２、８７−１、８７−２ではＡ符号Ａ
（ｔ）、Ｂ符号Ｂ（ｔ）を乗じるのでＡ符号及びＢ符号
逆拡散部８６−１、８７−１、８６−２、８７−２の出
力はＡ（ｔ）Ｓ（ｔ）ｃｏｓ△ωｔ，Ｂ（ｔ）Ｓ（ｔ）
ｃｏｓ△ωｔ，Ａ（ｔ）Ｓ（ｔ）ｓiｎ△ωｔ，Ｂ
（ｔ）Ｓ（ｔ）ｓiｎ△ωｔとなる。２乗和回路８８−
１、８８−２では対応する上記信号の２乗和をとるの
で、この２乗和出力は、各々、Ａ²（ｔ）Ｓ²（ｔ），Ｂ
²（ｔ）Ｓ²（ｔ）となる。これは、図６の絶対値出力の
二乗和と等しくなっていることがわかる。

【００５０】上述するように受信系の構成を図７に示す
実施形態のようにすると非同期方式でありながら、同期
方式と同一の出力が得られる事がわかる。一般に、受信
機を同期方式にする場合、キャリア同期回路が必要であ
る。これには、ＰＬＬ，ＶＣＯ，ループフィルタ等が必
要であり、回路が大きくなる欠点があった。また、キャ
リア同期には、ＰＬＬの引き込み時間が必要であり、パ
ケット通信のような場合はスループットが劣化してい
た。しかし、実施形態では、非同期方式で復調できるの
で、回路の小型化が可能になるとともに、引き込み時間
を０にすることができ、パケット通信に適したシステム
となる。尚、この２乗和回路は平方をとった回路、即ち
Ａ(t)Ｓ(t)、Ｂ(t)Ｓ(t)としても本発明の一般性を失わ
ない。

【００５１】次に本発明の第６の実施形態を図８と共に
説明する。本実施形態は、図９に示す従来例において送
信信号の多値数が多い場合に、多値の信号伝送が困難に
なるのを解消するため３個の符号で拡散を行うようにし
たものであり、受信系は図４に示す本発明の第２の実施
形態の受信系と同一構成でよい。

【００５２】図８に示す送信系において、情報発生部１
００で発生した信号は符号コントローラ１０１を通っ
て、Ａ符号拡散部１０２−１、Ｂ符号拡散部１０２−
２、Ｃ符号拡散部１０２−３で拡散処理が施され、その
後ＢＰＳＫ変調器１０３−１、１０３−２、１０３−３
でそれぞれＢＰＳＫ変調を行う。ＢＰＳＫ変調が施され
た各信号は、合波器１０４で合波され、ＢＰＦ１０５及
びアンプ１０６を介してアンテナ１０７より伝送され
る。

【００５３】この実施形態では図４に示す受信系におい
て、ＡとＢ、ＡとＣ、ＢとＣの各符号に対する信号の３
つの差動を取っているので、各符号毎にそれぞれ２ビッ
トずつ割り当てればよく、各符号の周期が例えば１１４
チップの場合、４レベルとなり、伝送が容易となる。従
って、このときの多値入力信号の各レベルにおいて、各
符号Ａ、Ｂ、Ｃに対する相関の割り当て方や受信回路の
構成は図１に示す本発明の、第１の実施形態と同様に構
成でき、また符号のレベルの細分化を押さえることがで
きる。

【００５４】次に本発明の第７の実施形態を説明する。
図８に示す第６の実施形態では、変調方式としてＢＰＳ
Ｋ方式を採用した場合について説明したが、本実施形態
では、変調方式にＱＰＳＫ方式を採用したものについて
説明する。この場合の送信系は本発明の第６の実施形態
として図８に示す送信系のＢＰＳＫ変調器１０３−１、
１０３−２、１０３−３をＱＰＳＫ変調器にするととも
に、符号コントローラ１０１において、入力された多値
のビットをＩ成分とＱ成分の２つの信号に分けるように
する。そして、Ｉ信号とＱ信号に分けられた各信号は、
その後、第１の実施形態のように与えられた複数個の符
号Ａ、Ｂ等により、多値レベルを決定して、変形拡散符
号を生成する。

【００５５】一方、受信系は、本発明の第３の実施形態
として説明した図５（ｂ）と同一構成でよい。受信した
信号は、Ｉ信号、Ｑ信号になるように、周波数変換部６
１でローカル信号のｃｏｓ成分、ｓiｎ成分と乗算し、
Ｉ成分、Ｑ成分に分けられる。その後、各符号（Ａ、
Ｂ）の逆拡散部６３−１、６３−２、６４−１、６４−
２を通して、差動部６５−１、６５−２で差動を取り、
量子化回路６６−１、６６−２で量子化を行い、その
後、情報復調部６７では、Ｉ側からの信号とＱ側からの
信号とを併せてデータ復調を行い、復調信号を出力す
る。

【００５６】基本的な動作は、第３の実施形態と同一で
ある。また、このとき、Ｉ側、Ｑ側の符号Ａ、Ｂは、Ｉ
とＱが同一でも、違っても（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）効果は同
一である。また、本実施形態では、変調方式としてＱＰ
ＳＫ方式としたが、これは、ＩとＱの信号が直交してい
るような方式であれば、本発明は一般性を失わない。ま
た図８に示す送信系の例示ではＡ，Ｂ，Ｃの３符号を用
いた場合を示し、図５（ｂ）に示す受信系の例示では
Ａ，Ｂの２符号の場合を示しているが採用する符号の数
は２個以上の複数個で同様にして実施することができ
る。

【００５７】

【発明の効果】本発明は以上のようなものであるので、
多値のデジタル信号を、多値の大きさに応じて、それぞ
れの拡散符号に対して部分的に相関のある１つの変形拡
散符号を作ることで、位相変調器を一つにすることが可
能となり、小型化、低価格化が実現できる。また、変調
するときに、４相位相変調を用いることで、同一の帯域
で２倍の伝送容量を確保でき、さらに高速伝送が可能と
なる。また、受信系において、逆拡散した信号を絶対値
で判断することで、位相変調の位相の不確定性をなくす
ことができ、復調ミスを無くすために必要なデータ判別
回路が不要となり、回路の簡易化が図れるようになる。

【００５８】また、Ｉ成分、Ｑ成分の相関器出力信号の
２乗和をとり絶対値出力とすることで、非同期方式で
も、復調できるようになり、ＰＬＬ回路等が不要にな
り、回路を小型化できる。また、同期に要する時間がゼ
ロであるので、パケット通信のような方式では、同期の
ためのプリアンブル部を短くできるので、スループット
を上げることができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態のブロック図である。

【図２】本発明の第１の実施形態の動作説明に供する従
来例の要部構成を示すブロック図である。

【図３】本発明の第１の実施形態の要部構成を示すブロ
ック図である。

【図４】本発明の第２の実施形態の受信系の構成を示す
ブロック図である。

【図５】本発明の第３の実施形態の構成を示すブロック
図である。

【図６】本発明の第４の実施形態の受信系の構成を示す
ブロック図である。

【図７】本発明の第５の実施形態の受信系の構成を示す
ブロック図である。

【図８】本発明の第６の実施形態の送信系の構成を示す
ブロック図である。

【図９】従来例のブロック図である。

【符号の説明】

３０ 情報発生部 ３１ 符号コントローラ ３２ ＢＰＳＫ変調器 ３６ 周波数変換器 ３７ 分配器 ３８−１ Ａ符号逆拡散部 ３８−２ Ｂ符号逆拡散部 ３９ 差動部 ４１ 情報復合部 ４３ 周波数変換部 ４４ 分配器 ４５−１ Ａ符号逆拡散部 ４５−２ Ｂ符号逆拡散部 ４５−３ Ｃ符号逆拡散部 ４６−１ Ａ，Ｂ差動部 ４６−２ Ａ，Ｃ差動部 ４６−３ Ｂ，Ｃ差動部 ４８ 情報復号部 ５０ 情報発生部 ５１ 符号コントローラ ５２ ＱＰＳＫ変調器 ６１ 周波数変換部 ６２−１ 分配器 ６２−２ 分配器 ６３−１ Ａ符号逆拡散部 ６３−２ Ａ符号逆拡散部 ６４−１ Ｂ符号逆拡散部 ６４−２ Ｂ符号逆拡散部 ６５−１ 差動部 ６５−２ 差動部 ６７ 情報復合部 ７１ 周波数変換部 ７２ 分配器 ７３−１ Ａ符号逆拡散部 ７３−２ Ｂ符号逆拡散部 ７４−１ 絶対値算出部 ７４−２ 絶対値算出部 ７５ 差動検出部 ７７ 情報復号部 ８１ 周波数変換部 ８２ 分配器 ８３−１ 周波数変換部 ８３−２ 周波数変換部 ８４ 発振器 ８５−１ 分配器 ８５−２ 分配器 ８６−１ Ａ符号逆拡散部 ８６−２ Ａ符号逆拡散部 ８７−１ Ｂ符号逆拡散部 ８７−２ Ｂ符号逆拡散部 ８８−１ ２乗回路 ８８−２ ２乗回路 ８９ 差動検出部 ９１ 情報復号部 １００ 情報発生部 １０１ 符号コントローラ １０２−１ Ａ符号拡散部 １０２−２ Ｂ符号拡散部 １０２−３ Ｃ符号拡散部 １０３−１ ＢＰＳＫ変調部 １０３−２ ＢＰＳＫ変調部 １０３−３ ＢＰＳＫ変調部 １０４ 合波器

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】多値のデジタル信号のデジタル値を任意の
   同チップ数を有する２種類の拡散符号に分担し、多値の
   大きさに応じて、それぞれの拡散符号に対して部分的に
   相関があるとともに両者の相関値の差が前記デジタル値
   に対応する１つの変形拡散符号を形成し、該１つの変形
   拡散符号を変調処理して送信するとともに、受信系にお
   いては、前記変形拡散符号にそれぞれの拡散符号で逆拡
   散を施し、それらの逆拡散出力の差をとることにより、
   多値のデジタル信号を復調するようにしたことを特徴と
   するスペクトル拡散変復調方法。
2. 【請求項２】前記変形拡散符号は予め記憶手段に記憶さ
   れており、前記多値の大きさに応じて前記記憶手段から
   取り出されることを特徴とする請求項１に記載のスペク
   トル拡散変復調方法。
3. 【請求項３】送信系における変調は４相位相変調とし、
   多値のデジタル値をＩ相成分とＱ相成分に２分割してそ
   れぞれに対して上記変形拡散符号を形成し、受信系にお
   いては、逆拡散をＩ相、Ｑ相、各々において行うととも
   にＩ相、Ｑ相各々において求めた相関値の差を併せて多
   値のデジタル信号を復調するようにしたことを特徴とす
   る請求項１に記載のスペクトル拡散変復調方法。
4. 【請求項４】受信系に、逆拡散した信号を絶対値にする
   絶対値形成手段を有し、この絶対値の差より、前記変形
   拡散符号に対応した多値のデジタル信号を復調するよう
   にしたことを特徴とする請求項１又は２に記載のスペク
   トル拡散変復調方法。
5. 【請求項５】送信系の変調は２相位相変調とし、受信系
   においては、送信系のキャリア周波数とほぼ同一の周波
   数を乗じて、ほぼベースバンドあるいはアナログ相関器
   に応じた周波数に変換し、信号をＩ相成分、Ｑ相成分に
   変換して、その逆拡散、あるいは相関器出力信号の各々
   の２乗和をとり絶対値出力とし、この絶対値の差によ
   り、前記多値のデジタル信号を復調するようにしたこと
   を特徴とする請求項１に記載のスペクトル拡散変復調方
   法。