JP3475242B2 - 受信装置、受信方法、プログラム、ならびに、情報記録媒体 - Google Patents

受信装置、受信方法、プログラム、ならびに、情報記録媒体

Info

Publication number
JP3475242B2
JP3475242B2 JP2001049183A JP2001049183A JP3475242B2 JP 3475242 B2 JP3475242 B2 JP 3475242B2 JP 2001049183 A JP2001049183 A JP 2001049183A JP 2001049183 A JP2001049183 A JP 2001049183A JP 3475242 B2 JP3475242 B2 JP 3475242B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chips
code
cyclic
cyclic shift
codes
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2001049183A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2002252570A (ja
Inventor
博司 原田
雅行 藤瀬
Original Assignee
独立行政法人通信総合研究所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 独立行政法人通信総合研究所 filed Critical 独立行政法人通信総合研究所
Priority to JP2001049183A priority Critical patent/JP3475242B2/ja
Publication of JP2002252570A publication Critical patent/JP2002252570A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3475242B2 publication Critical patent/JP3475242B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

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
信用の拡散符号を基本符号とする巡回拡張巡回シフト型
拡散符号に対する拡散符号生成装置、送信装置、受信装
置、拡散符号生成方法、送信方法、受信方法、これらを
コンピュータにより実現するためのプログラム、ならび
に、当該プログラムを記録した情報記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、スペクトル拡散通信用の拡散
符号を基本符号とする巡回拡張巡回シフト型拡散符号の
生成の方法やこれらを用いた通信システムの提案がなさ
れている。たとえば、発明者は、このような技術を特開
2000−354021号公報にて開示している。
【0003】開示されたこの技術では、長さNチップの
基本符号に対して、以下のパラメータ ・同期ずれに対する許容チップ数X ・遅延波の遅延量に対する許容チップ数Y ・システムクロックに合わせるための冗長チップ数Z を考慮して、基本符号をE>Y (特にE=Y+1)の整数倍チッ
プだけ巡回シフトした後、当該巡回シフト済の符号を前
方にXチップだけ、後方にY+Zチップだけ、それぞれ巡回
拡張するものである。
【0004】特に、開示されたこの技術では、基本符号
としてM系列、Gold符号等を採用していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、基本符
号から新たな拡散符号を多数生成する手法はこの他にも
多数のバリエーションが望まれている。
【0006】さらに、基本符号として上記以外の自己相
関特性を持つ符号、たとえば、文献「Comments on "On
the Minimization of Overhead in Channel Impulse Re
sponse Measurement"」(Xinmin Deng and Pingzhi Fa
n,IEEE Transaction on Vehicular Technology,vol.
49,No.5,September 2000,pp.2039-2040)に示され
るような符号を採用できるような技術も望まれている。
【0007】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたもので、スペクトル拡散通信用の拡散符号
を基本符号とする巡回拡張巡回シフト型拡散符号に対す
る拡散符号生成装置、送信装置、受信装置、拡散符号生
成方法、送信方法、受信方法、これらをコンピュータに
より実現するためのプログラム、ならびに、当該プログ
ラムを記録した情報記録媒体を提供することを目的とす
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
め、本発明の原理にしたがって、下記の発明を開示す
る。
【0009】本発明の第1の観点に係る拡散符号生成装
置は、基本符号生成部と、巡回シフト部と、巡回拡張部
と、を備え、以下のように構成する。
【0010】すなわち、基本符号生成部は、長さNチッ
プの基本符号を生成する。
【0011】一方、巡回シフト部は、生成された基本符
号を巡回チップ数Eの整数倍チップ数e (eは0,E,2E,3
E,…のいずれか複数)だけ巡回シフトした巡回シフト済
符号を複数出力する。
【0012】さらに、巡回拡張部は、出力された複数の
巡回シフト済符号のそれぞれについて、当該巡回シフト
済符号を前方に前方拡張チップ数F、後方に後方拡張チ
ップ数Bだけ拡張した長さ(F+N+B)チップの巡回拡張巡回
シフト型拡散符号であって、以下の条件 (1)当該巡回拡張巡回シフト型拡散符号の先頭のFチ
ップ分は、当該巡回シフト済符号の末尾のFチップ分と
等しい。 (2)当該巡回拡張巡回シフト型拡散符号の末尾のBチ
ップ分は、当該巡回シフト済符号の先頭のBチップ分と
等しい。 (3)F≧Bである。 (4)E>Bである。 をすべて満たす複数の巡回拡張巡回シフト型拡散符号を
生成する。
【0013】ただし、e<N-Bである。
【0014】本発明の第2の観点に係る送信装置は、直
並列変換部と、上記拡散符号生成装置と、乗積部と、符
号分割多重伝送部と、を備え、以下のように構成する。
【0015】すなわち、直並列変換部は、伝送信号を直
並列変換する。
【0016】一方、上記拡散符号生成装置は、複数の巡
回拡張巡回シフト型拡散符号を生成する。
【0017】さらに、乗積部は、直並列変換された結果
の複数の信号のそれぞれに、生成された複数の巡回拡張
巡回シフト型拡散符号のいずれかを重複なく乗積する。
【0018】そして、符号分割多重伝送部は、乗積され
た結果の複数の信号を符号分割多重伝送する。
【0019】また、本発明の送信装置において、乗積部
は、直並列変換された結果の複数の信号とパイロット信
号と、のそれぞれに、生成された複数の巡回拡張巡回シ
フト型拡散符号のいずれかを重複なく乗積するように構
成することができる。
【0020】なお、本発明において、基本符号は、M系
列符号、Gold符号、もしくは、ウォルシュ関数から
得られる直交符号とすることができる(なお、以下の装
置、方法の発明においても同様である。)。
【0021】また、本発明において、基本符号は、これ
とjチップ分シフトしたものとの自己相関R(j)が、正整
数θに対して R(j) = N,(j=0); R(j) = -(N-4θ2),(j=N/2); R(j) = 0,(上記以外) である符号とすることができる(なお、以下の装置、方
法の発明においても同様である)。
【0022】特に、Nとθの大小の関係によっては、j=N
/2でR(j)の絶対値が大きくなってしまうため、巡回シフ
トのチップ数eが、所定の周期ずれ許容チップ数X (0≦X
≦F)に対して、 N/2-B-1≦e≦N/2+X を満たさないもののみを用いるようにすることができる
(なお、以下の装置、方法の発明においても同様であ
る)。
【0023】また、巡回シフトのチップ数eが、所定の
周期ずれ許容チップ数X (0≦X≦F)に対して、 e<N/2-B-1 を満たすもののみを用いるようにすることができる(な
お、以下の装置、方法の発明においても同様である)。
【0024】このほか、巡回シフトのチップ数eが、所
定の周期ずれ許容チップ数X (0≦X≦F)に対して、 N/2+X<e を満たすもののみを用いるようにすることができる(な
お、以下の装置、方法の発明においても同様である)。
【0025】本発明の第3の観点に係る受信装置は、基
本符号生成部と、巡回シフト部と、受信部と、同期部
と、復調部と、並直列変換部と、を備え、以下のように
構成する。
【0026】すなわち、基本符号生成部は、長さNチッ
プの基本符号であって、これとjチップ分シフトしたも
のとの自己相関R(j)が、正整数θに対して R(j) = N,(j=0); R(j) = -(N-4θ2),(j=N/2); R(j) = 0,(上記以外) である符号を生成する。
【0027】一方、巡回シフト部は、生成された基本符
号を巡回チップ数Eの整数倍チップ数e (eは0,E,2E,3
E,…のいずれか複数)だけ巡回シフトした巡回シフト済
符号を複数出力する。
【0028】さらに、受信部は、生成された巡回シフト
済符号と同じ複数の符号を、それぞれ、前方に前方拡張
チップ数Fだけ、後方に後方拡張チップ数Bだけ、巡回拡
張した長さ(F+N+B)チップの、複数の巡回拡張巡回シフ
ト型拡散符号を用いて符号分割多重伝送された信号を受
信する。
【0029】そして、同期部は、生成された基本符号と
受信された信号との相関値のうち巡回拡張巡回シフト型
拡散符号の長さおきに現われるピークから符号の先頭を
同定して同期をとる。
【0030】一方、復調部は、同期をとった結果の信号
に対して複数の巡回シフト済符号をそれぞれ用いて復調
する。
【0031】さらに、並直列変換部は、復調された結果
の複数の信号を並直列変換して伝送信号を出力する。
【0032】ただし、e<N-Bである。
【0033】本発明の第4の観点に係る拡散符号生成方
法は、基本符号生成工程と、巡回シフト工程と、巡回拡
張工程と、を備え、以下のように構成する。
【0034】すなわち、基本符号生成工程は、長さNチ
ップの基本符号を生成する。
【0035】一方、巡回シフト工程は、生成された基本
符号を巡回チップ数Eの整数倍チップ数e (eは0,E,2
E,3E,…のいずれか複数)だけ巡回シフトした巡回シフ
ト済符号を複数出力する。
【0036】さらに、巡回拡張工程は、出力された複数
の巡回シフト済符号のそれぞれについて、当該巡回シフ
ト済符号を前方に前方拡張チップ数F、後方に後方拡張
チップ数Bだけ拡張した長さ(F+N+B)チップの巡回拡張巡
回シフト型拡散符号であって、以下の条件 (1)当該巡回拡張巡回シフト型拡散符号の先頭のFチ
ップ分は、当該巡回シフト済符号の末尾のFチップ分と
等しい。 (2)当該巡回拡張巡回シフト型拡散符号の末尾のBチ
ップ分は、当該巡回シフト済符号の先頭のBチップ分と
等しい。 (3)F≧Bである。 (4)E>Bである。 をすべて満たす複数の巡回拡張巡回シフト型拡散符号を
生成する。
【0037】ただし、e<N-Bである。
【0038】本発明の第5の観点に係る送信方法は、直
並列変換工程と、拡散符号生成工程と、乗積工程と、符
号分割多重伝送工程と、を備え、以下のように構成す
る。
【0039】すなわち、直並列変換工程では、伝送信号
を直並列変換する。
【0040】一方、拡散符号生成工程では、上記の拡散
符号生成方法により複数の巡回拡張巡回シフト型拡散符
号を生成する。
【0041】さらに、乗積工程では、直並列変換された
結果の複数の信号のそれぞれに、生成された複数の巡回
拡張巡回シフト型拡散符号のいずれかを重複なく乗積す
る。
【0042】そして、符号分割多重伝送工程では、乗積
された結果の複数の信号を符号分割多重伝送する。
【0043】また、本発明の送信方法において、乗積工
程では、直並列変換された結果の複数の信号とパイロッ
ト信号と、のそれぞれに、生成された複数の巡回拡張巡
回シフト型拡散符号のいずれかを重複なく乗積するよう
に構成することができる。
【0044】本発明の第6の観点に係る受信方法は、基
本符号生成工程と、巡回シフト工程と、受信工程と、同
期工程と、復調工程と、並直列変換工程と、を備え、以
下のように構成する。
【0045】すなわち、基本符号生成工程では、長さN
チップの基本符号であって、これとjチップ分シフトし
たものとの自己相関R(j)が、正整数θに対して R(j) = N,(j=0); R(j) = -(N-4θ2),(j=N/2); R(j) = 0,(上記以外) である符号を生成する。
【0046】一方、巡回シフト工程では、生成された基
本符号を巡回チップ数Eの整数倍チップ数e (eは0,E,2
E,3E,…のいずれか複数)だけ巡回シフトした巡回シフ
ト済符号を複数出力する。
【0047】さらに、受信工程では、生成された巡回シ
フト済符号と同じ複数の符号を、それぞれ、前方に前方
拡張チップ数Fだけ、後方に後方拡張チップ数Bだけ、巡
回拡張した長さ(F+N+B)チップの、複数の巡回拡張巡回
シフト型拡散符号を用いて符号分割多重伝送された信号
を受信する。
【0048】そして、同期工程では、生成された基本符
号と受信された信号との相関値のうち巡回拡張巡回シフ
ト型拡散符号の長さおきに現われるピークから符号の先
頭を同定して同期をとる。
【0049】一方、復調工程では、同期をとった結果の
信号に対して複数の巡回シフト済符号をそれぞれ用いて
復調する。
【0050】さらに、並直列変換工程では、復調された
結果の複数の信号を並直列変換して伝送信号を出力す
る。
【0051】ただし、e<N-Bである。
【0052】本発明の第7の観点に係るプログラムは、
拡散符号生成装置、送信装置、受信装置を汎用コンピュ
ータ、DSP(Digital Signal Processor)、FPGA
(Field Programmable Gate Array)やソフトウェアラ
ジオなどのコンピュータ(情報処理装置)上に実現し、
拡散符号生成方法、送信方法、または、受信方法を当該
コンピュータに実行させる。
【0053】当該プログラムは、コンパクトディスク、
フロッピーディスク、ハードディスク、光磁気ディス
ク、ディジタルビデオディスク、磁気テープ、半導体メ
モリなどの情報記録媒体に記録することができる。
【0054】また、コンピュータとは独立して、本発明
のプログラムを記録した情報記録媒体を配布、販売する
ことができる。
【0055】
【発明の実施の形態】以下に本発明の一実施形態を説明
する。なお、以下に説明する実施形態は説明のためのも
のであり、本願発明の範囲を制限するものではない。し
たがって、当業者であればこれらの各要素もしくは全要
素をこれと均等なものに置換した実施形態を採用するこ
とが可能であるが、これらの実施形態も本願発明の範囲
に含まれる。
【0056】(第1の実施形態)図1は、本発明の第1
の実施形態に係る拡散符号生成装置の概要構成を示す模
式図であり、図2は、当該拡散符号生成装置において実
行される拡散符号生成方法の流れを示すフローチャート
である。以下、これらの図を参照して説明する。
【0057】拡散符号生成装置101は、基本符号生成
部102と、巡回シフト部103と、巡回拡張部104
と、を備える。
【0058】まず、基本符号生成部102は、長さNチ
ップの基本符号を生成する(ステップS201)。生成
する基本符号としては、M系列、Gold符号、また
は、ウォルシュ関数から得られる直交符号を採用するこ
とができる。
【0059】次に、巡回シフト部103は、生成された
基本符号を巡回チップ数Eの整数倍チップ数e (eは0,
E,2E,3E,…のいずれか複数)だけ巡回シフトした巡回
シフト済符号を複数出力する(ステップS202)。た
だし、後方拡張チップ数Bに対して、e<N-Bである。
【0060】最後に、巡回拡張部104は、出力された
複数の巡回シフト済符号のそれぞれについて、当該巡回
シフト済符号を前方に前方拡張チップ数F、後方に後方
拡張チップ数Bだけ拡張した長さ(F+N+B)チップの巡回拡
張巡回シフト型拡散符号であって、以下の条件 (1)当該巡回拡張巡回シフト型拡散符号の先頭のFチ
ップ分は、当該巡回シフト済符号の末尾のFチップ分と
等しい。 (2)当該巡回拡張巡回シフト型拡散符号の末尾のBチ
ップ分は、当該巡回シフト済符号の先頭のBチップ分と
等しい。 (3)F≧Bである。 (4)E>Bである。 をすべて満たす複数の巡回拡張巡回シフト型拡散符号を
生成する(ステップS203)。
【0061】図3は、本実施形態により生成される巡回
拡張巡回シフト型拡散符号の例を示す説明図である。本
図に示す例では、以下のようなパラメータを採用してい
る。 ・基本符号は長さN = 31 = NcのM系列符号「001010111
0110001111100110100100」。 ・前方拡張チップ数F = 4。 ・後方拡張チップ数B = 2。 ・巡回チップ数E = 3 = B + 1 > B。 ・整数倍チップ数e < N-B = 29より、e = 0,3,6,
9,…,27。
【0062】さらに、これらのパラメータと、従来の巡
回拡張巡回シフト型拡散符号におけるパラメータとの対
応は、以下の通りである。 ・同期ずれに対する許容チップ数X = 2 = Ngca。 ・遅延波の遅延量に対する許容チップ数Y = 2 = Ngcb。 ・システムクロックに合わせるための冗長チップ数Z =
2 = Ngcd。 ・F = Ngca+Ngcd ≧ B = Y = Ngcb。 ・E = B + 1 = Y + 1 > Y。
【0063】これより、以下のような特徴を有する巡回
拡張巡回シフト型拡散符号が得られる。 ・生成される巡回拡張巡回シフト型拡散符号の数はCode
1からCode 10の10個。 ・巡回拡張巡回シフト型拡散符号の符号長はF + N + B
= 37 = Nmc。
【0064】なお、ここでは整数倍チップ数としてe =
0,3,6,9,…,27の10個をすべて採用したが、この
中からいずれか複数を選択的に採用してもよい。たとえ
ば、e = 0,3,6,9から作られる4個の符号のみを生成
して通信に使用するなどの態様でもよい。これらeを選
択的に採用した場合も本発明の範囲に含まれる。
【0065】図4には、従来の手法により生成した巡回
拡張巡回シフト型拡散符号の様子を示す。従来の手法と
本手法とでは、前方拡張、後方拡張のチップ数が大きく
異なることにより、符号そのものの様子も大きく異な
る。したがって、基本符号から複数の符号を生成する新
たな手法を実現することができたといえる。
【0066】(送信装置)図5は、本発明の実施形態に
係る送信装置の概要構成を示す模式図である。以下、本
図を参照して説明する。
【0067】送信装置501は、伝送信号としてバイナ
リデータを受け付け、スクランブラ502がこれをスク
ランブル化する。スクランブル化の手法は公知の種々の
技法を用いることができるが、バイナリデータの特性に
応じて、スクランブルの結果得られる信号の各時点での
値の出現確率ができるだけ等しくなるようなものが好ま
しい。
【0068】ただし、必ずしもスクランブルの必要はな
い。この場合は、後述する受信装置においても、デスク
ランブラは不要である。
【0069】スクランブル化の方式の一つは、M系列を
用いるものである。すなわち、入力信号と、M系列の所
定の符号とのXOR(排他的論理和)をとることにより
スクランブル化を行う。デスクランブルの際には、同じ
M系列の所定の符号で再度XORをとれば復元ができ
る。
【0070】スクランブル化の第2の手法は、インター
リーバを用いる手法である。図6はインターリーバの概
要を示す模式図である。図は、インターリーバの様子を
示すもので、インターリーバは、4×4ビット=16ビ
ットの配列からなる。インターリーバは、入力信号を1
6ビット分キャッシュする。図6右側は、入力信号の各
ビットが時間の順にa1,a2,…,a16となってインター
リーバに受け付けられた場合の、配列への格納の様子を
示している。
【0071】図6左側は、この配列から、各要素を、
b1,b2,…,b16の順に出力することを示している。こ
れらの対応関係を逆にすれば、容易にデスクランブルを
行うことができる。
【0072】インターリーバでは4×4ビットの配列を
用いたが、他のサイズを用いても同様にインターリーブ
とその逆変換を行うことができる。
【0073】スクランブル化された信号は、直並列変換
器503により複数の信号に分けられ、QAMモジュレ
ータ504はこれらに対して一次変調を行う。これによ
り、QPSK、16QAMなどの直交変調を行うために
必要なIチャンネルおよびQチャネルのデータが、出力
される。
【0074】たとえば、QPSKを用いた場合、入力デ
ータ2ビットについて、以下のように「入力データ→
(Iチャネルのデータ,Qチャネルのデータ)」の関係
が対応付けられる。 (1,1)→(1,1) (1,0)→(1,−1) (0,1)→(−1,1) (0,0)→(−1,−1) このように、QPSKでは、2ビットのデータが複素的
な位相に変化される。
【0075】パイロット信号生成器505は、パイロッ
ト信号を生成する。これは、受信装置で同期や電波伝搬
路における先行波や遅延波の振幅および位相ひずみを推
定するために用いる。
【0076】一方で、拡散符号生成装置(拡散符号生成
器)101は、上記の複数の巡回拡張巡回シフト型拡散
符号をL個生成する。L個の巡回拡張巡回シフト型拡散符
号は、整数倍チップ数のすべてを利用して生成されたも
のでもよいし、複数の整数倍チップ数の中からいずれか
を選択的に複数選択した上で生成されたものでもよい。
【0077】乗算器506は、パイロット信号ならびに
QAMモジュレータ504に処理された信号のそれぞれ
に、互いに異なる巡回拡張巡回シフト型拡散符号を乗算
し、符号分割多重部507に与える。Iチャネルのデー
タをdI、QチャネルのデータをdQ、虚数単位をj、拡散
符号をs(t)としたときに、たとえば以下のような乗算の
手法を採用することができる。
【0078】第1は、(dI + j・dQ)・s(t)を乗算の結果
とするものである。この場合、受信側では、s(t)を掛け
算して符号長だけ積分すれば、もとの信号を復元するこ
とができる。
【0079】第2は、(dI + j・dQ)・(s(t) + j・s(t))
を乗算の結果とするものである。この場合、受信側で
は、(s(t) - j・s(t))/2を掛け算して符号長だけ積分す
れば、もとの信号を復元することができる。
【0080】なお本図では、理解を容易にするために、
乗算器506の出力は、IチャネルとQチャネルをまと
めて1本の矢印で表現しているが、実際には、Iチャネ
ルとQチャネルの情報がそれぞれ出力される。
【0081】符号分割多重部507は、受け付けた複数
の信号をIチャネルごと、ならびに、Qチャネルごとに
多重化する。
【0082】直交モジュレータ(Orthogonal Modulato
r)508は、中間周波数をfcとしたときに、Iチャネ
ルのデータにcos 2πfctを、Qチャネルのデータにsin
2πfctを、それぞれ乗算して和をとることにより、直交
変調する。これにより、処理のしやすい低周波数帯に信
号を変調する。
【0083】さらに、アップコンバータ509が信号を
アップコンバートしてアンテナ510から送信する。
【0084】(受信装置)図7は、本発明の一実施形態
に係る受信装置の概要構成を示す模式図である。以下、
本図を参照して説明する。
【0085】受信装置601は、送信装置501から送
信された信号をアンテナ602を介して受信し、これを
バンドパスフィルタ603を通して、自動利得制御ダウ
ンコンバータ(Automatic Gain Controller and Down C
overter)604が受け付ける。
【0086】自動利得制御ダウンコンバータ604は、
適応的に増幅率を変化させて、受け付けた信号を処理の
行いやすい一定のレベルの信号に変換し、さらに信号を
ダウンコンバートして、直交デモジュレーションが行い
やすい周波数帯に変換する。
【0087】直交デモジュレータ613は、受信信号に
cos 2πfctを乗積してIチャネルのデータを得る。ま
た、sin 2πfctを乗積してQチャネルのデータを得る。
なお、これらの出力データをさらにA/D変換器でディ
ジタル化してもよい。これらのデータは、相関器607
に与えられる。
【0088】一方で、基本符号生成部605は、送信装
置501と同じ基本符号を生成し、巡回シフト部606
は、これを巡回チップ数Eの整数倍eだけ巡回シフトした
巡回シフト済信号を複数出力する。
【0089】相関器607は、直交デモジュレータ61
3の出力信号と、複数の巡回シフト済信号のそれぞれ
と、の相関をとる。
【0090】パイロットチャネルの信号は、遅延プロフ
ァイル推定部608に送られる。ここで、信号の同期を
とり、先行波や遅延波の強度、位相差を推定する。この
推定には、公知の技法を用いることができる。
【0091】補償部609は、推定された遅延プロファ
イルに基づいて、各データチャネルの信号の同期を同定
し、強度や位相差を補償する。
【0092】最大比合成回路(Rake Receiver/detecto
r)610は、強度や位相が補償された先行波と遅延波
を合成した後、データが0か1かを判定して、送信され
たデータを復元する。
【0093】その結果を並直列変換器611が並直列変
換し、最後にデスクランブラ612が、送信装置501
のスクランブラ502の逆変換を行って、伝送されたバ
イナリデータを取得する。
【0094】図8は、以下の諸元の伝送条件に対して、
相関器607により相関をとった結果の信号強度を示す
ものである。 ・バイナリデータ(Transmission Data)「1101」を伝
送する。 ・基本符号は3段のM系列「1110010」である。 ・巡回拡張巡回シフト型拡散符号は「010111001011」と
「101000110100」の2つであり、バイナリデータ1を送
信したい場合は前者を、バイナリデータ0を送信したい
場合は後者を、それぞれ用いる。
【0095】図の中央には、拡散済データ(Spread dat
a)のデータ列が表記され、これに対して基本符号「111
0010」で相関をとりながら(Correlated with)走査(S
can)した結果が図下方にグラフで表記されている。グ
ラフのピークが同期点である。このようにしてスライド
方式で同期をとることができる。
【0096】(特殊な符号を用いた場合)M系列やGo
ld符号等は、スペクトル拡散通信の拡散符号として一
般的に用いられているものであり、自己相関特性もさま
ざまに研究されているが、これらとは異なる自己相関特
性を有する符号も存在する。その一つが、上記文献に記
載されている符号である。上記文献には、符号の一例と
して、「0101111101101011110001100100」が記載されて
いる。なお、上記文献における符号の値は−1と1を用
いた表記であるため、これを本明細書の0と1を用いた
表記にあらためた。すなわち、上記文献の−1は0に、
上記文献の1は1に、それぞれ対応する。
【0097】この符号は、長さN = 28チップであり、自
己相関関数は以下のようになる。 R(0) = 28; R(14) = -12; R(j) = 0,(j≠0かつj≠14)
【0098】この符号では、M系列などとは異なり、ち
ょうど符号長Nの半分のところで、自己相関の絶対値が
局所的に大きくなる。したがって、この符号を基本符号
として用いた場合は、巡回シフトチップ数を適宜選択し
なければならない。この符号に対して、以下のパラメー
タを採用した場合、 ・巡回チップ数E = 3。 ・前方拡張チップ数F = 4。 ・後方拡張チップ数B = 2。 ・周期ずれ許容チップ数X = 2。 採用できる整数倍チップ数eは、e < N-B = 26、かつ、
以下の条件 N/2-B-1 = 11 ≦ e ≦ N/2+X = 16 を満たさないものであるから、 e = 0,3,6,9,18,21,24 になる。
【0099】なお、この符号を用いて伝送を行う場合
は、相関特性の上でパイロット信号を用いることが除ま
しい。また、受信装置601における伝搬路推定時に突
然大きな推定値が得られてしまうことがあるため、図9
に示すような手法により、あらかじめ巡回拡張巡回シフ
ト型拡散符号の時間的な先頭を同定することが望まし
い。
【0100】まず、受信された信号のサンプリング値9
01と、これを巡回拡張巡回シフト型拡散符号の符号長
(F+N+B)チップに相当する時間だけずらしたもの902
とを複素的に乗積して、乗積結果903を得る。
【0101】次に、乗積結果903を符号長(F+N+B)チ
ップに相当する時間で切り分けて各区画を重ねて加算
し、加算結果904を得る。本図では、区画の数は2つ
であるが、この数は任意の数とすることができる。
【0102】さらに、加算結果904を、幅(F+B)のウ
ィンドウを時間方向にスライドさせながら積分する。本
図には、積分結果905が、当該ウィンドウの開始位置
に対応付けて記載されている。
【0103】これにより、ガードに相当する部分(前方
拡張された部分と後方拡張された部分)の信号強度が強
調され、それ以外のデータ部分が平均化されて零に近付
くため、容易にピークを求めることができ、このピーク
から符号長(F+N+B)チップに相当する時間だけ前に戻っ
た時点が、符号の先頭に相当する。
【0104】このように、先に符号の先頭を同定してか
ら、必要な部分のみ相関をとることにより、適切な伝搬
路推定を行うことができる。
【0105】以上説明したように、整数倍チップ数の種
類を限定すれば、上記文献に記載されたような特殊な自
己相関特性を有する符号であっても基本符号として採用
することができ、生成できる符号の種類のバリエーショ
ンを増やすことができる。
【0106】なお、本実施形態においては、送信装置5
01では、直並列変換を行った後にQAMモジュレータ
504によって一次変調を行っていた。この一次変調の
手法(QPSK、16QAM等)は、すべて同じものを
採用してもよいし、チャネルごとに異なる手法を採用し
てもよい。
【0107】一次変調の手法の各チャネルへの割り当て
の組合せのそれぞれの伝送特性を、伝搬路状況や伝送さ
れるデータの特性に応じてあらかじめ測定・設定してお
き、現在の伝搬路状況や伝送されるデータの特性に応じ
て、最適な伝送特性が得られる組合せを選択することに
より、適応的に伝送を行うことができる。
【0108】なお、本実施形態とは異なり、直並列変換
の前に一次変調をまとめて行う実施形態を採用すること
もでき、そのような実施形態も本発明の範囲に含まれ
る。
【0109】(特殊な符号を用いた場合の他の実施例)
上記のような相関特性を有する符号については、以下の
条件を満たすもののみを使ってもよい。 e < N/2-B-1 = 11
【0110】この場合のeの値は、0,3,6,9である。
したがって、4種類の整数倍シフトチップ数が得られ
る。この場合の各符号間は、互いに直交する。
【0111】このほか、以下の条件を満たすもののみを
使ってもよい。 N/2+X = 16 < e
【0112】この場合のeの値は、18,21,24である。
したがって、3種類の整数倍シフトチップ数が得られ
る。この場合の各符号間も、互いに直交する。
【0113】これら2種類の符号群を用いた場合、上記
の場合と比べ、整数倍シフトチップ数の種類は半減する
が、この態様では、各符号が互いに直交するため、パイ
ロット信号の挿入の自由度が高くなるほか、後述する差
動符号化を用いれば、パイロット信号が必ずしも必要な
い、という利点を有する。
【0114】(パイロット信号の挿入の他の実施形態)
上記実施形態においては、パイロット信号を生成してこ
れに巡回拡張巡回シフト型拡散符号を乗算することによ
り、パイロット信号に1チャネルを割り当てたが、時間
軸上にパイロット信号を挿入する手法を採用することも
でき、当該実施形態も本発明の範囲に含まれる。
【0115】(差動符号化を用いる実施形態)上記実施
形態では、QAMモジュレータ504が一次変調を行
い、QPSKや16QAMなどの直交変調を用いてい
た。しかしながら、符号間の相関特性によっては、差動
符号化を用いることによって、パイロットチャネルを省
略することが可能である。本実施形態は、これを実現す
るものである。
【0116】差動符号化では、送信装置は、入力信号系
列によって、位相および振幅を変更する。一方、受信装
置では、1つ前のシンボルとの位相差、振幅差を知るこ
とによって情報を復元する。
【0117】このような差動符号化の手法としては、差
動符号化QPSK(DQPSK)、π/4シフト型差動
符号化QPSK、差動符号化QAM等のいずれかを採用
することができる。
【0118】差動符号化を利用すると、位相変動量を考
慮することにより、パイロットチャネルを省略すること
ができ、そのチャネル分も情報データの伝送に利用する
ことができる。
【0119】図10は、差動符号化QPSKの場合の受
信側で受信された信号の様子を示す説明図である。
【0120】図10(a)は、あるシンボルの、ある並
列チャネルでの相関値を示すものである。ピークが二つ
あり、大きいピークにおける位相は0度シフトしてお
り、小さいピークにおける位相は45度シフトしてい
る。
【0121】図10(b)は、図10(a)に示すシン
ボルの1つ前のシンボルの、当該並列チャネルでの相関
値を示すものである。これも同様にピークが二つあり、
大きいピークにおける位相は46度シフトしており、小
さいピークにおける位相は89度シフトしている。
【0122】そこで、それぞれの位相差を考えたものを
図10(c)に示す。これも同様にピークが二つあり、
大きいピークにおける位相は(46度−0度)=46度
シフトしており、小さいピークにおける位相は(89度
−45度)=44度シフトしている。
【0123】最後に、この2つのピークをベクトル化し
て合成した様子を図10(d)に示す。ベクトルの位相
が図10(c)のシフト量であり、ベクトルの長さがピ
ークの高さに相当する。2つのベクトルの和の位相はほ
ぼ45度であり、IチャネルとQチャネルがいずれも同
符号で等しい値、ということになる。このようなパター
ンから、QPSKでは、送信側よりデータ(0,1)が
送信されたと判断することができる。
【0124】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
スペクトル拡散通信用の拡散符号を基本符号とする巡回
拡張巡回シフト型拡散符号に対する拡散符号生成装置、
送信装置、受信装置、拡散符号生成方法、送信方法、受
信方法、これらをコンピュータにより実現するためのプ
ログラム、ならびに、当該プログラムを記録した情報記
録媒体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る拡散符号生成装
置の概要構成を示す模式図である。
【図2】本発明の第1の実施形態に係る拡散符号生成装
置において実行される拡散符号生成方法の流れを示すフ
ローチャートである。
【図3】本発明の第1の実施形態に係る生成される巡回
拡張巡回シフト型拡散符号の例を示す説明図である。
【図4】従来の手法により生成した巡回拡張巡回シフト
型拡散符号の様子を示す説明図である。
【図5】本発明の第1の実施形態に係る送信装置の概要
構成を示す模式図である。
【図6】インターリーバの概要を示す模式図である。
【図7】本発明の第1の実施形態に係る受信装置の概要
構成を示す模式図である。
【図8】本発明の第1の実施形態に係る受信装置におい
て、相関器により相関をとった結果の信号強度を示すも
のである。
【図9】巡回拡張巡回シフト型拡散符号を用いた場合の
符号の先頭を同定する手法を示す説明図である。
【図10】差動符号化QPSKの場合の受信側で受信さ
れた信号の様子を示す説明図である。
【符号の説明】
101 拡散符号生成装置 102 基本符号生成部 103 巡回シフト部 104 巡回拡張部 501 送信装置 502 スクランブラ 503 直並列変換器 504 QAMモジュレータ 505 パイロット信号生成器 506 乗算器 507 符号分割多重部 508 直交モジュレータ 509 アップコンバータ 510 アンテナ 601 受信装置 602 アンテナ 603 バンドパスフィルタ 604 自動利得制御ダウンコンバータ 605 基本符号生成部 606 巡回シフト部 607 相関器 608 遅延プロファイル推定部 609 補償部 610 最大比合成回路 611 並直列変換器 612 デスクランブラ 613 直交デモジュレータ
フロントページの続き (56)参考文献 特許3200628(JP,B2) Youngyearl Han,On the Minimization of Overhead in Cha nnel Impulse Respo nse Measurement,IE EE TRANSACTIONS ON VEHICULAR TECHNOL OGY,1998年 5月,Vol.47 N o.2,pp.631−636 Xinmin Deng and P ingzhi Fan,Comment s on ”On the Minim ization of Overhea d in Channel Impul se Response Measur ement”,IEEE Transa ctions on Vehicula r Technology,2000年 9 月,Vol.49 No.5,pp.2039 −2040 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04J 13/00 - 13/06 H04B 1/69 - 1/713 H03K 3/84

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】長さNチップの基本符号であって、これと
    jチップ分シフトしたものとの自己相関R(j)が、正
    整数θに対して R(j)=N,(j=0); R(j)=―(N―4θ2),(j=N/2); R(j)=0,(上記以外) である符号を生成する基本符号生成部と、 前記生成された基本符号を巡回チップ数Eの整数倍チッ
    プ数e(eは0,E,2E,3E,…のいずれか複数)
    だけ巡回シフトした巡回シフト済符号を複数出力する巡
    回シフト部と、 「前記生成された巡回シフト済符号と同じ複数の符号
    を、それぞれ、前方に前方拡張チップ数Fだけ、後方に
    後方拡張チップ数Bだけ、巡回拡張した長さ(F+N+
    B)チップの、複数の巡回拡張巡回シフト型拡散符号を
    用いて符号分割多重伝送された信号」を受信する受信部
    と、 前記生成された基本符号と前記受信された信号との相関
    値のうち前記巡回拡張巡回シフト型拡散符号の長さおき
    に現われるピークから符号の先頭を同定して同期をとる
    同期部と、 前記同期をとった結果の信号に対して前記複数の巡回シ
    フト済符号をそれぞれ用いて復調する復調部と、 前記復調された結果の複数の信号を並直列変換して伝送
    信号を出力する並直列変換部と、 を備え、 e<N―B であり、 前記同期部は、 前記受信された信号と、前記受信された信号を(F+N
    +B)チップに相当する時間だけずらした信号と、を乗
    積し、 乗積の結果を(F+N+B)チップに相当する時間で切
    り分けた各区画を、重ねて加算し、 加算の結果を、(F+B)チップに相当する時間のウィ
    ンドウを時間方向にスライドさせながら積分し、 積分結果に現れるピークから(F+N+B)チップだけ
    戻ったところを、符号の先頭として同定する ことを特徴とする受信装置。
  2. 【請求項2】前記巡回シフト部は、巡回シフトのチップ
    数eが、所定の周期ずれ許容チップ数X(0≦X≦F)
    に対して、 N/2―B―1≦e≦N/2+X を満たさないものを複数出力する ことを特徴とする請求項1に記載の受信装置。
  3. 【請求項3】前記巡回シフト部は、巡回シフトのチップ
    数eが、所定の周期ずれ許容チップ数X(0≦X≦F)
    に対して、 e<N/2―B―1 を満たすものを複数出力する ことを特徴とする請求項1に記載の受信装置。
  4. 【請求項4】前記巡回シフト部は、巡回シフトのチップ
    数eが、所定の周期ずれ許容チップ数X(0≦X≦F)
    に対して、 N/2+X<e を満たすものを複数出力する ことを特徴とする請求項1に記載の受信装置。
  5. 【請求項5】長さNチップの基本符号であって、これと
    jチップ分シフトしたものとの自己相関R(j)が、正
    整数θに対して R(j)=N,(j=0); R(j)=―(N―4θ2),(j=N/2); R(j)=0,(上記以外) である符号を生成する基本符号生成工程と、 前記生成された基本符号を巡回チップ数Eの整数倍チッ
    プ数e(eは0,E,2E,3E,…のいずれか複数)
    だけ巡回シフトした巡回シフト済符号を複数出力する巡
    回シフト工程と、 「前記生成された巡回シフト済符号と同じ複数の符号
    を、それぞれ、前方に前方拡張チップ数Fだけ、後方に
    後方拡張チップ数Bだけ、巡回拡張した長さ(F+N+
    B)チップの、複数の巡回拡張巡回シフト型拡散符号を
    用いて符号分割多重伝送された信号」を受信する受信工
    程と、 前記生成された基本符号と前記受信された信号との相関
    値のうち前記巡回拡張巡回シフト型拡散符号の長さおき
    に現われるピークから符号の先頭を同定して同期をとる
    同期工程と、 前記同期をとった結果の信号に対して前記複数の巡回シ
    フト済符号をそれぞれ用いて復調する復調工程と、 前記復調された結果の複数の信号を並直列変換して伝送
    信号を出力する並直列変換工程と、 を備え、 e<N―B であり、 前記同期工程では、 前記受信された信号と、前記受信された信号を(F+N
    +B)チップに相当する時間だけずらした信号と、を乗
    積し、 乗積の結果を(F+N+B)チップに相当する時間で切
    り分けた各区画を、重ねて加算し、 加算の結果を、(F+B)チップに相当する時間のウィ
    ンドウを時間方向にスライドさせながら積分し、 積分結果に現れるピークから(F+N+B)チップだけ
    戻ったところを、符号の先頭として同定する ことを特徴とする受信方法。
  6. 【請求項6】前記巡回シフト工程では、巡回シフトのチ
    ップ数eが、所定の周期ずれ許容チップ数X(0≦X≦
    F)に対して、 N/2―B―1≦e≦N/2+X を満たさないものを複数出力する ことを特徴とする請求項5に記載の受信方法。
  7. 【請求項7】前記巡回シフト工程では、巡回シフトのチ
    ップ数eが、所定の周期ずれ許容チップ数X(0≦X≦
    F)に対して、 e<N/2―B―1 を満たすものを複数出力する ことを特徴とする請求項5に記載の受信方法。
  8. 【請求項8】前記巡回シフト工程では、巡回シフトのチ
    ップ数eが、所定の周期ずれ許容チップ数X(0≦X≦
    F)に対して、 N/2+X<e を満たすものを複数出力する ことを特徴とする請求項5に記載の受信方法。
  9. 【請求項9】コンピュータを、請求項1から4のいずれ
    か1項に記載の受信装置として機能させる ことを特徴とするプログラム。
  10. 【請求項10】コンピュータに、請求項5から9のいず
    れか1項に記載の受信方法を実行させる ことを特徴とするプログラム。
  11. 【請求項11】請求項9または10に記載のプログラム
    を記録したことを特徴とするコンピュータ読取可能な情
    報記録媒体(コンパクトディスク、フレキシブルディス
    ク、ハードディスク、光磁気ディスク、ディジタルビデ
    オディスク、磁気テープ、または、半導体メモリを含
    む。)。
JP2001049183A 2001-02-23 2001-02-23 受信装置、受信方法、プログラム、ならびに、情報記録媒体 Expired - Lifetime JP3475242B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001049183A JP3475242B2 (ja) 2001-02-23 2001-02-23 受信装置、受信方法、プログラム、ならびに、情報記録媒体

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001049183A JP3475242B2 (ja) 2001-02-23 2001-02-23 受信装置、受信方法、プログラム、ならびに、情報記録媒体

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002252570A JP2002252570A (ja) 2002-09-06
JP3475242B2 true JP3475242B2 (ja) 2003-12-08

Family

ID=18910323

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001049183A Expired - Lifetime JP3475242B2 (ja) 2001-02-23 2001-02-23 受信装置、受信方法、プログラム、ならびに、情報記録媒体

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3475242B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4679615B2 (ja) * 2008-08-08 2011-04-27 株式会社東芝 伝送路応答推定器
JP6562455B2 (ja) * 2015-06-17 2019-08-21 Necネットワーク・センサ株式会社 通信装置及びその拡散符号生成方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3200628B2 (ja) 1999-06-10 2001-08-20 独立行政法人通信総合研究所 符号分割多重伝送方式

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3200628B2 (ja) 1999-06-10 2001-08-20 独立行政法人通信総合研究所 符号分割多重伝送方式

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Xinmin Deng and Pingzhi Fan,Comments on "On the Minimization of Overhead in Channel Impulse Response Measurement",IEEE Transactions on Vehicular Technology,2000年 9月,Vol.49 No.5,pp.2039−2040
Youngyearl Han,On the Minimization of Overhead in Channel Impulse Response Measurement,IEEE TRANSACTIONS ON VEHICULAR TECHNOLOGY,1998年 5月,Vol.47 No.2,pp.631−636

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002252570A (ja) 2002-09-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7778146B2 (en) M-ary orthogonal keying system
US6404732B1 (en) Digital modulation system using modified orthogonal codes to reduce autocorrelation
US7079567B2 (en) Digital modulation system using extended code set
KR100809995B1 (ko) 무선 통신 시스템에서의 파일럿 심볼 보조 변조 및 복조
KR100252840B1 (ko) 부호 다중 송신 장치
US5859842A (en) Antenna diversity techniques
JP4771646B2 (ja) ゴレイ相補系列変調によるスペクトラム拡散ディジタル通信方法、送信機および受信機
US7620115B2 (en) Space code block coding and spreading apparatus and method for transmission diversity and CDMA diversity transmitter and CDMA mobile station receiver using the same
US6449266B1 (en) Data transmission method, transmitter, and receiver
EP1118193B1 (en) Encoding/decoding additional symbols in a communications system
US20010026578A1 (en) Code division multiple access transmitter and receiver
JP3200628B2 (ja) 符号分割多重伝送方式
JP3475242B2 (ja) 受信装置、受信方法、プログラム、ならびに、情報記録媒体
GB2359224A (en) Spread spectrum demodulator for a plurality of signals spread using the same code
JP2999368B2 (ja) 同期装置
JP3280197B2 (ja) スペクトラム拡散通信装置
JP4272593B2 (ja) 自己相関が低減されるように変形された直交コードを用いるデジタル変調システム
JP2002217780A (ja) スペクトル拡散通信方式及びスペクトル拡散通信機
JP4839910B2 (ja) スペクトラム拡散通信システム及びその方法並びにそれに用いる送信機及び受信機
JP2013201775A (ja) 送信装置
JPH08228168A (ja) スペクトラム拡散通信装置

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 3475242

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

EXPY Cancellation because of completion of term