JP3769890B2 - スペクトラム拡散通信システムおよびスペクトラム拡散受信装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スペクトラム拡散方式を用いて、文字、画像、音声またはデータ等の通信を行うスペクトラム拡散通信システムおよびスペクトラム拡散受信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、様々な情報通信システムが普及しており、これら情報通信システムを利用して行われる情報通信の量は飛躍的に増大している。このような状況下においては、通信の秘匿性を高めることが重要な課題となっている。
【０００３】
ところで、通信の秘匿性を高めることができる通信方式の一つとしてスペクトラム拡散通信方式が知られている。スペクトラム拡散通信方式は、拡散符号を用いて、信号の周波数帯域をその数十倍といった周波数帯域に拡散する伝送方式である。このスペクトラム拡散通信方式を情報通信システムに適用すれば、伝送する情報の秘匿性を高めることができる。最近では、コードレス電話や携帯電話にこのスペクトラム拡散通信方式が採用されている。
【０００４】
一方、通信の秘匿性を高める方法として、情報受信装置に特定のパスワードを設定する方法が知られている（特開平８−２１４３５５号公報参照）。即ち、情報受信装置に特定のパスワードを予め設定しておき、受信者がその情報受信装置に正しいパスワードを入力しなければ、受信した情報を確認することができないといった方法である。このような方法によれば、パスワードを知っている特定の受信者にのみ情報を送ることができ、通信の秘匿性を高めることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、情報の秘匿性は情報の内容や種類によって異なる。また、情報を伝えるべき相手も情報の内容や種類によって異なる。このため、情報の内容や種類ごとに、その情報を伝えるべき相手を限定する必要が生じる場合がある。
【０００６】
しかしながら、上述したような、情報受信装置に予めパスワードを設定する方法では、情報の内容や種類ごとに、その情報を伝えるべき相手を限定することが困難であるという問題がある。
【０００７】
例えば、情報受信装置に予め設定されたパスワードを知っている受信者は、情報の内容や種類の如何を問わず、その情報受信装置に受信された情報のすべてを知ることができる。この結果、情報受信装置に受信された情報の内容が当該受信者に知らせてはならないような内容である場合でも、当該受信者は、情報受信装置にパスワードを入力し、その情報を知ってしまう場合がある。
【０００８】
本発明は上述したような問題に鑑みなされたもので、情報の内容や種類ごとにその情報を伝えるべき相手を限定することができ、情報の秘匿性を向上させることができるスペクトラム拡散通信システムおよびスペクトラム拡散受信装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、請求項１の発明は、スペクトラム拡散方式を用いて通信を行う送信装置および受信装置を備えたスペクトラム拡散通信システムであって、前記送信装置は、通信信号を所定の拡散符号を用いたスペクトラム拡散方式によって拡散することにより、拡散信号を生成する拡散手段と、前記拡散手段により生成された拡散信号を送信する送信手段とを備え、前記受信装置は、前記送信装置から送信された拡散信号を受信する受信手段と、パスワードを入力する入力手段と、ＰＮ符号を生成するＰＮ符号系列生成手段と、前記入力手段により入力されたパスワードと、前記ＰＮ符号系列生成手段により生成されたＰＮ符号と、に基づいて拡散符号を生成する拡散符号生成手段と、前記受信手段により受信された拡散信号を、前記拡散符号生成手段により生成された前記拡散符号を用いて逆拡散し、元の前記通信信号を得る逆拡散手段とを備えている。
【００１０】
上記構成より、送信装置の拡散手段は、文字、画像、音声またはデータ等の情報を含む通信信号を、当該送信装置に予め定められた拡散符号または外部から当該送信装置に入力された拡散符号を用いたスペクトラム拡散方式によって拡散し、拡散信号を生成する。ここで、スペクトラム拡散方式は、直接拡散方式と周波数ホッピング方式に大別されるが、本発明では、いずれの方式を用いてもよい。そして、送信手段は、無線または有線等により前記拡散信号を送信する。
【００１１】
一方、受信装置の受信手段は、前記送信装置から送信された拡散信号を受信する。このとき、入力手段によって当該受信装置にパスワードが入力されると、拡散符号生成手段は、入力されたパスワードと、ＰＮ符号系列生成手段により生成されたＰＮ符号とに基づいて拡散符号を生成する。そして、逆拡散手段は、拡散符号生成手段により生成された拡散符号を用いて、受信手段により受信された拡散信号を逆拡散し、元の通信信号を復元する。
【００１２】
ここで、スペクトラム拡散方式で拡散された拡散信号を元の通信信号に逆拡散するためには、送信装置の拡散手段で用いる拡散符号と、受信装置の逆拡散手段で用いる拡散符号とが一致していなければならない。従って、受信装置に入力されたパスワードが正しいパスワードであり、このパスワードと、ＰＮ符号系列生成手段により生成されたＰＮ符号とに基づいて生成された拡散符号が送信装置で用いられた拡散符号と一致したときに限り、受信装置により受信された拡散信号は、元の通信信号、即ち、送信装置の拡散手段によって拡散される前の通信信号に逆拡散される。これにより、正しいパスワードを知っている受信者のみが、送信装置から受信装置に伝送された情報を知ることができる。言い換えれば、受信装置に入力されたパスワードが間違ったパスワードである場合には、このパスワードに基づいて生成された拡散符号は、送信装置で用いられた拡散符号と一致しない。この場合、受信装置により受信された拡散信号は元の通信信号に逆拡散されない。これにより、正しいパスワードを知らない受信者は、送信装置から受信装置に伝送された情報を知ることができない。
【００１３】
従って、情報の内容や種類ごとに、送信装置で用いられる拡散符号およびそれに対応するパスワードを変更すれば、情報を伝送する相手を、その情報の内容や種類ごとに限定することができる。
【００１４】
請求項２の発明によるスペクトラム拡散通信システムにおける受信装置のＰＮ符号系列生成手段は、ＰＮ符号としてＭ系列符号を生成するものである。
【００１５】
これにより、拡散符号を容易に生成することができ、スペクトラム拡散通信システムの構成を簡単化することができる。
【００１６】
請求項３の発明によるスペクトラム拡散通信システムにおける受信装置の拡散符号生成手段は、ＰＮ符号系列生成手段により生成されたＰＮ符号に、入力手段により入力されたパスワードまたはパスワードから生成された符号を加算するものである。
【００１７】
【００１８】
請求項４の発明によるスペクトラム拡散受信装置は、通信信号を所定の拡散符号を用いたスペクトラム拡散方式によって拡散することにより生成された拡散信号を受信する受信手段と、パスワードを入力する入力手段と、ＰＮ符号を生成するＰＮ符号系列生成手段と、前記入力手段により入力されたパスワードと、前記ＰＮ符号系列生成手段により生成されたＰＮ符号と、に基づいて拡散符号を生成する拡散符号生成手段と、前記受信手段により受信された拡散信号を、前記拡散符号生成手段により生成された前記拡散符号を用いて逆拡散し、元の前記通信信号を得る逆拡散手段とを備えている。
【００１９】
上記構成より、受信装置に入力されたパスワードが正しいパスワードであり、このパスワードと、ＰＮ符号系列生成手段により生成されたＰＮ符号とに基づいて生成された拡散符号が送信側で用いられた拡散符号と一致したときに限り、受信装置により受信された拡散信号を元の通信信号に逆拡散することができる。
【００２０】
従って、情報の内容や種類ごとに、送信側で用いる拡散符号に対応するようにパスワードを設定すれば、情報を伝送する相手を、その情報の内容や種類ごとに限定することができる。
【００２１】
請求項５の発明によるスペクトラム拡散受信装置のＰＮ符号系列生成手段は、ＰＮ符号としてＭ系列符号を生成するものである。
【００２２】
これにより、拡散符号を容易に逆拡散することができ、スペクトラム拡散受信装置の構成を簡単化することができる。
【００２３】
請求項６の発明によるスペクトラム拡散受信装置の拡散符号生成手段は、ＰＮ符号系列生成手段により生成されたＰＮ符号に、入力手段により入力されたパスワードまたはパスワードから生成された符号を加算するものである。
【００２４】
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１ないし図７に従って説明する。本実施形態では、本発明によるスペクトラム拡散通信システムおよびスペクトラム拡散受信装置としてビューアシステムおよびビューアを例に挙げて説明する。
【００２６】
図１に示すように、スペクトラム拡散通信システムとしてのビューアシステム１００は、周波数ホッピング方式を用いて、文字、画像、音声またはデータ等の情報を送信する送信装置２００と、送信装置２００から送信された情報を受信し、受信した情報の表示、再生等を行う受信装置としてのビューア３００とを備えている。
【００２７】
ここで、送信装置２００の構成について説明する。送信装置２００は、図２に示すように、通信信号を生成するパーソナルコンピュータ２１０と、パーソナルコンピュータ２１０に接続され、前記通信信号について変調、拡散および増幅等を行い、拡散信号を生成する送信ユニット２２０と、送信ユニット２２０に設けられ、前記拡散信号を送信する送信手段としての送信アンテナ２３０とを備えている。
【００２８】
さらに、送信ユニット２２０は、送信制御部２４０と送信部２５０とを備えている。送信制御部２４０は、主に送信部２５０の制御と通信信号に対するエラー検出および訂正処理のための信号を付加する処理を行うものである。また、送信制御部２４０には、図３に示すように、拡散符号に対応する周波数データが記録されたホッピングテーブル２４１が設けられており、ホッピングテーブル２４１はＰＬＬ回路２５４に接続されている。
【００２９】
一方、送信部２５０は、主に通信信号を拡散信号に拡散するもので、送信部２５０は、図３に示すように、通信信号を変調して変調信号を生成する変調器２５１と、変調信号を拡散して拡散信号を生成するときに用いられるアップコンバータ２５２と、拡散信号を増幅する電力増幅器２５３と、アップコンバータ２５２によって拡散信号を生成するときに使用する搬送波周波数を可変に設定するＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路２５４とを備えている。
【００３０】
次に、送信装置２００の動作について説明する。まず、文字、画像、音声またはデータ等の情報を含む通信信号が、パーソナルコンピュータ２１０によって生成され、送信ユニット２２０の送信制御部２４０に出力される。そして、送信制御部２４０に入力された通信信号は、送信制御部２４０によってエラーの検出およびその訂正が行われると共に、エラー訂正符号が付加され、送信部２５０に出力される。さらに、送信部２５０に入力された通信信号は、変調器２５１によって変調（１次変調）され、変調信号に変換される。そして、この変調信号はアップコンバータ２５２に出力される。
【００３１】
さらに、アップコンバータ２５２に入力された変調信号は、アップコンバータ２５２、ＰＬＬ回路２５４およびホッピングテーブル２４１により、周波数ホッピング方式を用いて拡散され、拡散信号に変換される。
【００３２】
さらに詳しく説明すると、ホッピングテーブル２４１には、図４に示すように、所定の拡散符号に対応する周波数データ（f0, f1, f2, …）が記録されている。ここで、前記拡散符号は、周波数ホッピング方式を用いて拡散を行うのに好適なホッピングパターンを形成することができる符号であり、例えば、ＰＮ符号（疑似雑音符号）等、より具体的にはＭ系列符号から生成される拡散ＲＳ符号等である。また、周波数データは、前記拡散符号を、ＰＬＬ回路２５４に直接的に入力することができるような信号に変換したものである。
【００３３】
ホッピングテーブル２４１に記録された周波数データは、ＰＬＬ回路２５４に入力される。これにより、周波数データに対応して周波数が変化する信号が、ＰＬＬ回路２５４からアップコンバータ２５２に向けて出力される。そして、アップコンバータ２５２は、ＰＬＬ回路２５４から出力される信号に基づいて、変調器２５１から出力される変調信号の搬送波周波数を変化（ホッピング）させ、拡散信号を生成する。さらに、アップコンバータ２５２から出力された拡散信号は、電力増幅器２５３により増幅され、送信アンテナ２３０から送信される。
【００３４】
次に、ビューア３００の構成について説明する。ビューア３００は、図５に示すように、送信装置２００から送信された拡散信号を受信する受信手段としての受信アンテナ３１０と、受信した拡散信号について逆拡散および復調を行い、元の通信信号を復元する受信部３２０と、当該通信信号についてエラー検出および訂正等を施すと共に、通信信号に含まれる文字、画像、音声またはデータ等の情報を当該通信信号から抽出する受信制御部３３０と、通信信号に基づいて表示切換等を制御する表示制御部３４０と、液晶パネル等から構成され、通信信号から抽出された文字、画像またはデータ等を表示する表示部３５０と、通信信号から抽出された音声を出力するスピーカ３６０と、受信制御部３３０に向けてパスワードを入力すると共に、表示制御部３４０に向けて表示切換指令等を入力するための入力部３７０とを備えている。
【００３５】
さらに、受信部３２０は、図６に示すように、受信アンテナ３１０により受信された拡散信号を増幅する低雑音増幅器３２１と、増幅された拡散信号を逆拡散して逆拡散信号を生成するときに用いられるダウンコンバータ３２２と、逆拡散信号を復調してもとの通信信号を復元する復調器３２３と、ダウンコンバータ３２２によって逆拡散信号を生成するときに使用する搬送波周波数を可変に設定するＰＬＬ回路３２４とを備えている。
【００３６】
また、受信制御部３３０には、拡散符号生成回路３３１が設けられており、この拡散符号生成回路３３１の入力側には入力部３７０が接続され、出力側はＰＬＬ回路３２４に接続されている。この拡散符号生成回路３３１は、低雑音増幅器３２１から出力された拡散信号を逆拡散するための拡散符号を、入力部３７０により入力されたパスワードに基づいて生成するものであり、図7に示すような構成を有している。なお、この拡散符号生成回路３３１の詳細な構成および動作については後述する。
【００３７】
また、入力部３７０は、図1に示すように、ビューアボディ３０１に配設された複数のスイッチを有している。パスワード等を入力するときには、これらのスイッチを操作して行う。
【００３８】
次に、ビューア３００の動作について説明する。まず、周波数ホッピング方式により拡散され、送信装置２００の送信アンテナ２３０から送信された拡散信号は、ビューア３００の受信アンテナ３１０により受信される。そして、受信された拡散信号は、受信部３２０の低雑音増幅器３２１に入力され、低雑音増幅器３２１によって増幅される。さらに、増幅された拡散信号は、ダウンコンバータ３２２に入力され、ダウンコンバータ３２２、ＰＬＬ回路３２４および拡散符号生成回路３３１等によって逆拡散され、逆拡散信号に変換される。
【００３９】
ここで、ダウンコンバータ３３２に入力された拡散信号は、入力部３７０によって入力されたパスワードに基づいて生成された拡散符号を用いて逆拡散され、逆拡散信号に変換される。さらに詳しく説明すると、ビューア３００を使用して送信装置２００から送信された情報を得ることができる受信者は、特定のパスワードを知っている。このパスワードは、送信装置２００により通信信号（変調信号）を拡散信号に拡散するときに用いた拡散符号、即ち、送信装置２００のホッピングテーブル２４１に記録された周波数データに対応する拡散符号との関係で特定される複数の文字、例えば３桁ないし８桁の数字によって構成されている。なお、パスワードは、２桁または９桁以上の数字でもよく、また、パスワードは、数字に限らず、アルファベット、カタカナ、記号等またはこれらの組み合わせでもよい。
【００４０】
そして、受信者が、ビューアボディ３０１に配設されたスイッチを操作して、このパスワードをビューア３００の入力部３７０に入力すると、このパスワードは拡散符号生成回路３３１に入力される。そして、拡散符号生成回路３３１は、入力されたパスワードに基づいて拡散符号を生成する。ここで、拡散符号生成回路３３１に入力されたパスワードが正しいパスワードの場合、拡散符号生成回路３３１で生成される拡散符号は、送信装置２００において通信信号（変調信号）を拡散信号に拡散するときに用いた拡散符号と同一の拡散符号となる。即ち、このような拡散符号が生成されるように、パスワードが形成されている。
【００４１】
さらに、拡散符号生成回路３３１により生成された拡散符号は、ＰＬＬ回路３２４からダウンコンバータ３３２に向けて出力される信号の周波数を制御するための制御信号に変換され、ＰＬＬ回路３２４に入力される。これにより、拡散符号に対応して周波数が変化する信号が、ＰＬＬ回路３２４からダウンコンバータ３２２に向けて出力される。そして、ダウンコンバータ３２２は、ＰＬＬ回路３２４から出力される信号に基づいて、低雑音増幅器３２１から出力される拡散信号を逆拡散し、逆拡散信号を生成する。
【００４２】
さらに、ダウンコンバータ３２２から出力された逆拡散信号は、復調器３２３で復調され、受信制御部３３０においてエラー訂正等が施され、元の通信信号、即ち、送信装置２００によって変調、拡散される前の通信信号に変換される。そして、受信制御部３３０において、通信信号に含まれる文字、画像、音声またはデータ等の情報が抽出され、文字、画像またはデータ等の情報は表示部３５０へ、音声等の情報はスピーカ３６０へそれぞれ出力される。
【００４３】
このように、正しいパスワードを知っている受信者は、そのパスワードをビューア３００の入力部３７０に入力すれば、送信装置２００からビューア３００に送信された情報を確認、入手することができる。
【００４４】
なお、正しいパスワードを知らない受信者は、送信装置２００からビューア３００に送信された情報を確認、入手することができない。即ち、周波数ホッピング方式で拡散した拡散信号を逆拡散して元の通信信号を得るためには、拡散時に用いた拡散符号と同一の拡散符号を用いて拡散信号を逆拡散しなければならない。このため、ビューア３００の入力部３７０に入力されたパスワードが正しくない場合には、拡散符号生成回路３３１で生成される拡散符号が、送信装置２００において通信信号（変調信号）を拡散信号に拡散するときに用いた拡散符号と異なるものとなるから、このような拡散符号を用いてＰＬＬ回路３２４、ダウンコンバータ３２２により逆拡散を行っても、ダウンコンバータ３２２および復調器３２３を介して得られる信号は、元の通信信号とまったく異なるものとなる。従って、このような場合には、送信装置２００から送信された情報は、ビューア３００によって表示、再生されない。
【００４５】
次に、ビューア３００の受信制御部３３０に設けられた拡散符号生成回路３３１の構成および動作について詳説する。
【００４６】
図７は、拡散符号生成回路３３１の一例として、Ｍ系列符号を生成し、さらにこのＭ系列符号とパスワードに基づいて拡散ＲＳ符号を生成する回路を示している。
【００４７】
即ち、図７に示すように、拡散符号生成回路３３１は、ＰＮ符号の一形態であるＭ系列符号を生成するためのシフトレジスタ３８１と、帰還タップを設定するためのタップレジスタ３８２と、シフトレジスタ３８１およびタップレジスタ３８２を介して出力される符号を加算する第１加算器３８３と、シストレジスタ３８１により生成されるＭ系列符号に入力部３７０から入力されたパスワードを加算して、拡散ＲＳ符号を生成する第２加算器３８４とを備えている。そして、シストレジスタ３８１により生成されるＭ系列符号に入力部３７０から入力されたパスワードを加算して得られる拡散ＲＳ符号は、拡散信号としてＰＬＬ回路３２４に向けて出力される。
【００４８】
ここで、前記シフトレジスタ３８１、タップレジスタ３８２は、例えば７ビットのレジスタにより構成されている。従って、シフトレジスタ３８１により生成されるＭ系列符号は７ビットである。この場合、７ビットのＭ系列符号に７ビットのパスワードを加算して拡散ＲＳ符号を生成すれば、少なくとも１２７通りの拡散ＲＳ符号を生成することができる。
【００４９】
ところが、パスワードを７ビットとすると、パスワードとして設定できる数値範囲は０〜１２７となる。これでは、パスワードとしては桁数が少なく、好ましくない。そこで、桁数が８桁、９桁程度のパスワードを形成し、この８桁、９桁程度のパスワードに所定の演算を施すことにより０〜１２７の範囲のいずれかの数値が特定されるような方法を採用してもよい。例えば、８桁のパスワードの各桁の数字を加算することにより、０〜１２７の範囲のいずれかの数値を特定する方法等を採用してもよい。また、パスワードをアルファベットによって形成し、アルファベットに特定の数値コードを割り当てて、この数値コードによって０〜１２７の範囲のいずれかの数値を特定する方法を採用してもよい。
【００５０】
かくして、本実施形態によるビューアシステム１００によれば、ビューア３００の入力部３７０に入力されたパスワードに基づいて拡散符号を生成し、この拡散符号を用いて、ビューア３００により受信された拡散信号を逆拡散する構成としたから、ビューア３００の入力部３７０に正しいパスワードが入力されたときに限り、このパスワードに基づいて、送信装置２００で用いられた拡散符号と同一の拡散符号を生成することができ、この拡散符号を用いて拡散信号を元の通信信号に正しく逆拡散することができる。
【００５１】
従って、正しいパスワードを知っている受信者に対してのみ、情報を伝達することができる。特に、送信装置２００で用いる拡散符号およびそれに対応するパスワードを、送信する情報の内容や種類ごとに変更すれば、その情報を送信すべき相手を情報の内容や種類ごとに限定することができ、情報の秘匿性を向上させることができる。
【００５２】
また、本実施形態によるビューアシステム１００によれば、周波数ホッピング方式を用いて拡散、逆拡散を行う構成としたから、拡散信号の拡散率を容易に高めることができ、伝達する情報の秘匿性を向上させることができる。
【００５３】
さらに、本実施形態によるビューアシステム１００によれば、拡散符号としてＭ系列符号を用いたから、拡散符号を容易に生成することができ、送信ユニット２２０および受信制御部３３０の拡散符号生成回路３３１等の構成を簡単化することができる。
【００５４】
なお、前記実施形態では、前記ビューア３００の拡散符号生成回路３３１に設けられたシフトレジスタ３８１、タップレジスタ３８２を７ビットのレジスタにより構成する場合を例に挙げたが、本発明はこれに限らず、シフトレジスタ３８１、タップレジスタ３８２を、例えば、４ビットないし６ビットまたは８ビット以上のレジスタで構成してもよい。
【００５５】
また、前記実施形態では、送信装置２００において拡散符号を生成するときに、ホッピングテーブル２４１を用いる場合を例に挙げたが、本発明はこれに限らず、送信装置２００に、ビューア３００の受信制御部３３０に設けたものとほぼ同様の拡散符号生成回路を設けてもよい。
【００５６】
また、前記実施形態では、拡散符号の一例としてＭ系列符号を用いる場合を例に挙げたが、本発明はこれに限らず、Ｍ系列以外のＰＮ符号、例えば、ゴールド符号、バーカ符号等を拡散符号として用いてもよい。例えば、ゴールド符号を拡散符号として用いる場合、ゴールド符号は、ビット数の等しい２種類のＭ系列出力について排他的論理和の加算を行うことにより得られるため、２種類のＭ系列符号を生成する際に設定する各帰還タップをパスワードに基づいて決定するようにすればよい。
【００５７】
また、前記実施形態では、周波数ホッピング方式を用いて通信信号（変調信号）拡散信号に拡散し、拡散信号を元の通信信号に逆拡散する場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、直接拡散方式を用いてもよい。
【００５８】
また、前記実施形態では、入力部３７０のスイッチを操作することによってパスワードを入力する場合を例に挙げたが、本発明はこれに限らず、ビューア３００にバーコード読取り機構を設け、バーコードを介してパスワードを入力する構成としてもよい。さらに、パスワードを音声や指紋等で入力する構成としてもよい。
【００５９】
また、前記実施形態では、送信装置２００とビューア３００との間の情報の伝送を無線によって行うものとして述べたが、本発明はこれに限らず、送信装置２００とビューア３００を同軸ケーブルや光ファイバーによって接続し、同軸ケーブルや光ファイバーを介して情報の伝達を行う構成としてもよい。
【００６０】
また、前記実施形態では、送信装置２００の送信ユニット２２０をパーソナルコンピュータ２１０に接続する構成を例に挙げたが、本発明はこれに限らず、送信ユニット２２０をパーソナルコンピュータ２１０内に設けてもよい。
【００６１】
さらに、前記実施形態では、スペクトラム拡散通信システムの一例としてビューアシステム１００を例に挙げたが、本発明はこれに限らず、音声を伝達する通信システムやデータ伝送を行う通信システム等、種々の通信システムに適用することができる。
【００６２】
【発明の効果】
以上、詳述したとおり、請求項１の発明によれば、受信装置に入力されたパスワードとＰＮ符号とに基づいて拡散符号を生成し、この拡散符号を用いて、受信装置により受信された拡散信号を逆拡散する構成としたから、受信装置に正しいパスワードが入力されたときに限り、このパスワードに基づいて、送信装置で用いられた拡散符号と同一の拡散符号を生成することができ、この拡散符号を用いて拡散信号を元の通信信号に正しく逆拡散することができる。従って、正しいパスワードを知っている受信者に対してのみ、情報を伝達することができる。特に、送信装置で用いる拡散符号およびそれに対応するパスワードを、情報の内容や種類ごとに変更すれば、その情報を伝えるべき相手（受信者）を情報の内容や種類ごとに限定することができ、情報の秘匿性を向上させることができる。
【００６３】
【００６４】
請求項２の発明によれば、拡散符号としてＭ系列符号を用いたから、拡散符号を容易に生成することができ、スペクトラム拡散通信システムの構成を簡単化することができる。
【００６５】
請求項４の発明によれば、受信装置に入力されたパスワードとＰＮ符号とに基づいて拡散符号を生成し、この拡散符号を用いて、受信装置により受信された拡散信号を逆拡散する構成としたから、受信装置に正しいパスワードが入力されたときに限り、このパスワードに基づいて、送信側において拡散信号を生成するときに用いられた拡散符号と同一の拡散符号を生成することができ、この拡散符号を用いて拡散信号を元の通信信号に正しく逆拡散することができる。従って、正しいパスワードを知っている受信者に対してのみ、情報を伝達することができる。特に、送信側において拡散信号を生成するときに用いる拡散符号およびそれに対応するパスワード、情報の内容や種類ごとに変えれば、その情報を伝えるべき相手（受信者）を情報の内容や種類ごとに限定することができ、情報の秘匿性を向上させることができる。
【００６６】
【００６７】
請求項５の発明によれば、拡散符号としてＭ系列符号を用いたから、拡散符号を容易に生成することができ、スペクトラム拡散受信装置の構成を簡単化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態によるビューアシステムを示す全体図である。
【図２】 本発明の実施形態による送信装置を示すブロック図である。
【図３】 本発明の実施形態による送信装置の送信制御部および送信部を示すブロック図である。
【図４】 本発明の実施形態による送信装置に設けられたホッピングテーブルを示す説明図である。
【図５】 本発明の実施形態による受信装置を示すブロック図である。
【図６】 本発明の実施形態による受信装置の受信部、受信制御部および入力部を示すブロック図である。
【図７】 本発明の実施形態による受信装置の拡散符号生成回路を示すブロック図である。
【符号の説明】
１００ ビューアシステム（スペクトラム拡散通信システム）
２００ 送信装置
２１０ パーソナルコンピュータ
２２０ 送信ユニット
２３０ 送信アンテナ（送信手段）
２４０ 送信制御部
２５０ 送信部（拡散手段）
３００ ビューア（スペクトラム拡散受信装置）
３１０ 受信アンテナ（受信手段）
３２０ 受信部（逆拡散手段）
３３０ 受信制御部
３３１ 拡散符号生成回路
３７０ 入力部（入力手段）
３８１ シストレジスタ（ＰＮ符号系列生成手段）
３８２ タップレジスタ（ＰＮ符号系列生成手段）
３８３ 加算器（拡散符号生成手段）
３８４ 加算器（拡散符号生成手段）
【発明の属する技術分野】
本発明は、スペクトラム拡散方式を用いて、文字、画像、音声またはデータ等の通信を行うスペクトラム拡散通信システムおよびスペクトラム拡散受信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、様々な情報通信システムが普及しており、これら情報通信システムを利用して行われる情報通信の量は飛躍的に増大している。このような状況下においては、通信の秘匿性を高めることが重要な課題となっている。
【０００３】
ところで、通信の秘匿性を高めることができる通信方式の一つとしてスペクトラム拡散通信方式が知られている。スペクトラム拡散通信方式は、拡散符号を用いて、信号の周波数帯域をその数十倍といった周波数帯域に拡散する伝送方式である。このスペクトラム拡散通信方式を情報通信システムに適用すれば、伝送する情報の秘匿性を高めることができる。最近では、コードレス電話や携帯電話にこのスペクトラム拡散通信方式が採用されている。
【０００４】
一方、通信の秘匿性を高める方法として、情報受信装置に特定のパスワードを設定する方法が知られている（特開平８−２１４３５５号公報参照）。即ち、情報受信装置に特定のパスワードを予め設定しておき、受信者がその情報受信装置に正しいパスワードを入力しなければ、受信した情報を確認することができないといった方法である。このような方法によれば、パスワードを知っている特定の受信者にのみ情報を送ることができ、通信の秘匿性を高めることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、情報の秘匿性は情報の内容や種類によって異なる。また、情報を伝えるべき相手も情報の内容や種類によって異なる。このため、情報の内容や種類ごとに、その情報を伝えるべき相手を限定する必要が生じる場合がある。
【０００６】
しかしながら、上述したような、情報受信装置に予めパスワードを設定する方法では、情報の内容や種類ごとに、その情報を伝えるべき相手を限定することが困難であるという問題がある。
【０００７】
例えば、情報受信装置に予め設定されたパスワードを知っている受信者は、情報の内容や種類の如何を問わず、その情報受信装置に受信された情報のすべてを知ることができる。この結果、情報受信装置に受信された情報の内容が当該受信者に知らせてはならないような内容である場合でも、当該受信者は、情報受信装置にパスワードを入力し、その情報を知ってしまう場合がある。
【０００８】
本発明は上述したような問題に鑑みなされたもので、情報の内容や種類ごとにその情報を伝えるべき相手を限定することができ、情報の秘匿性を向上させることができるスペクトラム拡散通信システムおよびスペクトラム拡散受信装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、請求項１の発明は、スペクトラム拡散方式を用いて通信を行う送信装置および受信装置を備えたスペクトラム拡散通信システムであって、前記送信装置は、通信信号を所定の拡散符号を用いたスペクトラム拡散方式によって拡散することにより、拡散信号を生成する拡散手段と、前記拡散手段により生成された拡散信号を送信する送信手段とを備え、前記受信装置は、前記送信装置から送信された拡散信号を受信する受信手段と、パスワードを入力する入力手段と、ＰＮ符号を生成するＰＮ符号系列生成手段と、前記入力手段により入力されたパスワードと、前記ＰＮ符号系列生成手段により生成されたＰＮ符号と、に基づいて拡散符号を生成する拡散符号生成手段と、前記受信手段により受信された拡散信号を、前記拡散符号生成手段により生成された前記拡散符号を用いて逆拡散し、元の前記通信信号を得る逆拡散手段とを備えている。
【００１０】
上記構成より、送信装置の拡散手段は、文字、画像、音声またはデータ等の情報を含む通信信号を、当該送信装置に予め定められた拡散符号または外部から当該送信装置に入力された拡散符号を用いたスペクトラム拡散方式によって拡散し、拡散信号を生成する。ここで、スペクトラム拡散方式は、直接拡散方式と周波数ホッピング方式に大別されるが、本発明では、いずれの方式を用いてもよい。そして、送信手段は、無線または有線等により前記拡散信号を送信する。
【００１１】
一方、受信装置の受信手段は、前記送信装置から送信された拡散信号を受信する。このとき、入力手段によって当該受信装置にパスワードが入力されると、拡散符号生成手段は、入力されたパスワードと、ＰＮ符号系列生成手段により生成されたＰＮ符号とに基づいて拡散符号を生成する。そして、逆拡散手段は、拡散符号生成手段により生成された拡散符号を用いて、受信手段により受信された拡散信号を逆拡散し、元の通信信号を復元する。
【００１２】
ここで、スペクトラム拡散方式で拡散された拡散信号を元の通信信号に逆拡散するためには、送信装置の拡散手段で用いる拡散符号と、受信装置の逆拡散手段で用いる拡散符号とが一致していなければならない。従って、受信装置に入力されたパスワードが正しいパスワードであり、このパスワードと、ＰＮ符号系列生成手段により生成されたＰＮ符号とに基づいて生成された拡散符号が送信装置で用いられた拡散符号と一致したときに限り、受信装置により受信された拡散信号は、元の通信信号、即ち、送信装置の拡散手段によって拡散される前の通信信号に逆拡散される。これにより、正しいパスワードを知っている受信者のみが、送信装置から受信装置に伝送された情報を知ることができる。言い換えれば、受信装置に入力されたパスワードが間違ったパスワードである場合には、このパスワードに基づいて生成された拡散符号は、送信装置で用いられた拡散符号と一致しない。この場合、受信装置により受信された拡散信号は元の通信信号に逆拡散されない。これにより、正しいパスワードを知らない受信者は、送信装置から受信装置に伝送された情報を知ることができない。
【００１３】
従って、情報の内容や種類ごとに、送信装置で用いられる拡散符号およびそれに対応するパスワードを変更すれば、情報を伝送する相手を、その情報の内容や種類ごとに限定することができる。
【００１４】
請求項２の発明によるスペクトラム拡散通信システムにおける受信装置のＰＮ符号系列生成手段は、ＰＮ符号としてＭ系列符号を生成するものである。
【００１５】
これにより、拡散符号を容易に生成することができ、スペクトラム拡散通信システムの構成を簡単化することができる。
【００１６】
請求項３の発明によるスペクトラム拡散通信システムにおける受信装置の拡散符号生成手段は、ＰＮ符号系列生成手段により生成されたＰＮ符号に、入力手段により入力されたパスワードまたはパスワードから生成された符号を加算するものである。
【００１７】
【００１８】
請求項４の発明によるスペクトラム拡散受信装置は、通信信号を所定の拡散符号を用いたスペクトラム拡散方式によって拡散することにより生成された拡散信号を受信する受信手段と、パスワードを入力する入力手段と、ＰＮ符号を生成するＰＮ符号系列生成手段と、前記入力手段により入力されたパスワードと、前記ＰＮ符号系列生成手段により生成されたＰＮ符号と、に基づいて拡散符号を生成する拡散符号生成手段と、前記受信手段により受信された拡散信号を、前記拡散符号生成手段により生成された前記拡散符号を用いて逆拡散し、元の前記通信信号を得る逆拡散手段とを備えている。
【００１９】
上記構成より、受信装置に入力されたパスワードが正しいパスワードであり、このパスワードと、ＰＮ符号系列生成手段により生成されたＰＮ符号とに基づいて生成された拡散符号が送信側で用いられた拡散符号と一致したときに限り、受信装置により受信された拡散信号を元の通信信号に逆拡散することができる。
【００２０】
従って、情報の内容や種類ごとに、送信側で用いる拡散符号に対応するようにパスワードを設定すれば、情報を伝送する相手を、その情報の内容や種類ごとに限定することができる。
【００２１】
請求項５の発明によるスペクトラム拡散受信装置のＰＮ符号系列生成手段は、ＰＮ符号としてＭ系列符号を生成するものである。
【００２２】
これにより、拡散符号を容易に逆拡散することができ、スペクトラム拡散受信装置の構成を簡単化することができる。
【００２３】
請求項６の発明によるスペクトラム拡散受信装置の拡散符号生成手段は、ＰＮ符号系列生成手段により生成されたＰＮ符号に、入力手段により入力されたパスワードまたはパスワードから生成された符号を加算するものである。
【００２４】
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１ないし図７に従って説明する。本実施形態では、本発明によるスペクトラム拡散通信システムおよびスペクトラム拡散受信装置としてビューアシステムおよびビューアを例に挙げて説明する。
【００２６】
図１に示すように、スペクトラム拡散通信システムとしてのビューアシステム１００は、周波数ホッピング方式を用いて、文字、画像、音声またはデータ等の情報を送信する送信装置２００と、送信装置２００から送信された情報を受信し、受信した情報の表示、再生等を行う受信装置としてのビューア３００とを備えている。
【００２７】
ここで、送信装置２００の構成について説明する。送信装置２００は、図２に示すように、通信信号を生成するパーソナルコンピュータ２１０と、パーソナルコンピュータ２１０に接続され、前記通信信号について変調、拡散および増幅等を行い、拡散信号を生成する送信ユニット２２０と、送信ユニット２２０に設けられ、前記拡散信号を送信する送信手段としての送信アンテナ２３０とを備えている。
【００２８】
さらに、送信ユニット２２０は、送信制御部２４０と送信部２５０とを備えている。送信制御部２４０は、主に送信部２５０の制御と通信信号に対するエラー検出および訂正処理のための信号を付加する処理を行うものである。また、送信制御部２４０には、図３に示すように、拡散符号に対応する周波数データが記録されたホッピングテーブル２４１が設けられており、ホッピングテーブル２４１はＰＬＬ回路２５４に接続されている。
【００２９】
一方、送信部２５０は、主に通信信号を拡散信号に拡散するもので、送信部２５０は、図３に示すように、通信信号を変調して変調信号を生成する変調器２５１と、変調信号を拡散して拡散信号を生成するときに用いられるアップコンバータ２５２と、拡散信号を増幅する電力増幅器２５３と、アップコンバータ２５２によって拡散信号を生成するときに使用する搬送波周波数を可変に設定するＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路２５４とを備えている。
【００３０】
次に、送信装置２００の動作について説明する。まず、文字、画像、音声またはデータ等の情報を含む通信信号が、パーソナルコンピュータ２１０によって生成され、送信ユニット２２０の送信制御部２４０に出力される。そして、送信制御部２４０に入力された通信信号は、送信制御部２４０によってエラーの検出およびその訂正が行われると共に、エラー訂正符号が付加され、送信部２５０に出力される。さらに、送信部２５０に入力された通信信号は、変調器２５１によって変調（１次変調）され、変調信号に変換される。そして、この変調信号はアップコンバータ２５２に出力される。
【００３１】
さらに、アップコンバータ２５２に入力された変調信号は、アップコンバータ２５２、ＰＬＬ回路２５４およびホッピングテーブル２４１により、周波数ホッピング方式を用いて拡散され、拡散信号に変換される。
【００３２】
さらに詳しく説明すると、ホッピングテーブル２４１には、図４に示すように、所定の拡散符号に対応する周波数データ（f0, f1, f2, …）が記録されている。ここで、前記拡散符号は、周波数ホッピング方式を用いて拡散を行うのに好適なホッピングパターンを形成することができる符号であり、例えば、ＰＮ符号（疑似雑音符号）等、より具体的にはＭ系列符号から生成される拡散ＲＳ符号等である。また、周波数データは、前記拡散符号を、ＰＬＬ回路２５４に直接的に入力することができるような信号に変換したものである。
【００３３】
ホッピングテーブル２４１に記録された周波数データは、ＰＬＬ回路２５４に入力される。これにより、周波数データに対応して周波数が変化する信号が、ＰＬＬ回路２５４からアップコンバータ２５２に向けて出力される。そして、アップコンバータ２５２は、ＰＬＬ回路２５４から出力される信号に基づいて、変調器２５１から出力される変調信号の搬送波周波数を変化（ホッピング）させ、拡散信号を生成する。さらに、アップコンバータ２５２から出力された拡散信号は、電力増幅器２５３により増幅され、送信アンテナ２３０から送信される。
【００３４】
次に、ビューア３００の構成について説明する。ビューア３００は、図５に示すように、送信装置２００から送信された拡散信号を受信する受信手段としての受信アンテナ３１０と、受信した拡散信号について逆拡散および復調を行い、元の通信信号を復元する受信部３２０と、当該通信信号についてエラー検出および訂正等を施すと共に、通信信号に含まれる文字、画像、音声またはデータ等の情報を当該通信信号から抽出する受信制御部３３０と、通信信号に基づいて表示切換等を制御する表示制御部３４０と、液晶パネル等から構成され、通信信号から抽出された文字、画像またはデータ等を表示する表示部３５０と、通信信号から抽出された音声を出力するスピーカ３６０と、受信制御部３３０に向けてパスワードを入力すると共に、表示制御部３４０に向けて表示切換指令等を入力するための入力部３７０とを備えている。
【００３５】
さらに、受信部３２０は、図６に示すように、受信アンテナ３１０により受信された拡散信号を増幅する低雑音増幅器３２１と、増幅された拡散信号を逆拡散して逆拡散信号を生成するときに用いられるダウンコンバータ３２２と、逆拡散信号を復調してもとの通信信号を復元する復調器３２３と、ダウンコンバータ３２２によって逆拡散信号を生成するときに使用する搬送波周波数を可変に設定するＰＬＬ回路３２４とを備えている。
【００３６】
また、受信制御部３３０には、拡散符号生成回路３３１が設けられており、この拡散符号生成回路３３１の入力側には入力部３７０が接続され、出力側はＰＬＬ回路３２４に接続されている。この拡散符号生成回路３３１は、低雑音増幅器３２１から出力された拡散信号を逆拡散するための拡散符号を、入力部３７０により入力されたパスワードに基づいて生成するものであり、図7に示すような構成を有している。なお、この拡散符号生成回路３３１の詳細な構成および動作については後述する。
【００３７】
また、入力部３７０は、図1に示すように、ビューアボディ３０１に配設された複数のスイッチを有している。パスワード等を入力するときには、これらのスイッチを操作して行う。
【００３８】
次に、ビューア３００の動作について説明する。まず、周波数ホッピング方式により拡散され、送信装置２００の送信アンテナ２３０から送信された拡散信号は、ビューア３００の受信アンテナ３１０により受信される。そして、受信された拡散信号は、受信部３２０の低雑音増幅器３２１に入力され、低雑音増幅器３２１によって増幅される。さらに、増幅された拡散信号は、ダウンコンバータ３２２に入力され、ダウンコンバータ３２２、ＰＬＬ回路３２４および拡散符号生成回路３３１等によって逆拡散され、逆拡散信号に変換される。
【００３９】
ここで、ダウンコンバータ３３２に入力された拡散信号は、入力部３７０によって入力されたパスワードに基づいて生成された拡散符号を用いて逆拡散され、逆拡散信号に変換される。さらに詳しく説明すると、ビューア３００を使用して送信装置２００から送信された情報を得ることができる受信者は、特定のパスワードを知っている。このパスワードは、送信装置２００により通信信号（変調信号）を拡散信号に拡散するときに用いた拡散符号、即ち、送信装置２００のホッピングテーブル２４１に記録された周波数データに対応する拡散符号との関係で特定される複数の文字、例えば３桁ないし８桁の数字によって構成されている。なお、パスワードは、２桁または９桁以上の数字でもよく、また、パスワードは、数字に限らず、アルファベット、カタカナ、記号等またはこれらの組み合わせでもよい。
【００４０】
そして、受信者が、ビューアボディ３０１に配設されたスイッチを操作して、このパスワードをビューア３００の入力部３７０に入力すると、このパスワードは拡散符号生成回路３３１に入力される。そして、拡散符号生成回路３３１は、入力されたパスワードに基づいて拡散符号を生成する。ここで、拡散符号生成回路３３１に入力されたパスワードが正しいパスワードの場合、拡散符号生成回路３３１で生成される拡散符号は、送信装置２００において通信信号（変調信号）を拡散信号に拡散するときに用いた拡散符号と同一の拡散符号となる。即ち、このような拡散符号が生成されるように、パスワードが形成されている。
【００４１】
さらに、拡散符号生成回路３３１により生成された拡散符号は、ＰＬＬ回路３２４からダウンコンバータ３３２に向けて出力される信号の周波数を制御するための制御信号に変換され、ＰＬＬ回路３２４に入力される。これにより、拡散符号に対応して周波数が変化する信号が、ＰＬＬ回路３２４からダウンコンバータ３２２に向けて出力される。そして、ダウンコンバータ３２２は、ＰＬＬ回路３２４から出力される信号に基づいて、低雑音増幅器３２１から出力される拡散信号を逆拡散し、逆拡散信号を生成する。
【００４２】
さらに、ダウンコンバータ３２２から出力された逆拡散信号は、復調器３２３で復調され、受信制御部３３０においてエラー訂正等が施され、元の通信信号、即ち、送信装置２００によって変調、拡散される前の通信信号に変換される。そして、受信制御部３３０において、通信信号に含まれる文字、画像、音声またはデータ等の情報が抽出され、文字、画像またはデータ等の情報は表示部３５０へ、音声等の情報はスピーカ３６０へそれぞれ出力される。
【００４３】
このように、正しいパスワードを知っている受信者は、そのパスワードをビューア３００の入力部３７０に入力すれば、送信装置２００からビューア３００に送信された情報を確認、入手することができる。
【００４４】
なお、正しいパスワードを知らない受信者は、送信装置２００からビューア３００に送信された情報を確認、入手することができない。即ち、周波数ホッピング方式で拡散した拡散信号を逆拡散して元の通信信号を得るためには、拡散時に用いた拡散符号と同一の拡散符号を用いて拡散信号を逆拡散しなければならない。このため、ビューア３００の入力部３７０に入力されたパスワードが正しくない場合には、拡散符号生成回路３３１で生成される拡散符号が、送信装置２００において通信信号（変調信号）を拡散信号に拡散するときに用いた拡散符号と異なるものとなるから、このような拡散符号を用いてＰＬＬ回路３２４、ダウンコンバータ３２２により逆拡散を行っても、ダウンコンバータ３２２および復調器３２３を介して得られる信号は、元の通信信号とまったく異なるものとなる。従って、このような場合には、送信装置２００から送信された情報は、ビューア３００によって表示、再生されない。
【００４５】
次に、ビューア３００の受信制御部３３０に設けられた拡散符号生成回路３３１の構成および動作について詳説する。
【００４６】
図７は、拡散符号生成回路３３１の一例として、Ｍ系列符号を生成し、さらにこのＭ系列符号とパスワードに基づいて拡散ＲＳ符号を生成する回路を示している。
【００４７】
即ち、図７に示すように、拡散符号生成回路３３１は、ＰＮ符号の一形態であるＭ系列符号を生成するためのシフトレジスタ３８１と、帰還タップを設定するためのタップレジスタ３８２と、シフトレジスタ３８１およびタップレジスタ３８２を介して出力される符号を加算する第１加算器３８３と、シストレジスタ３８１により生成されるＭ系列符号に入力部３７０から入力されたパスワードを加算して、拡散ＲＳ符号を生成する第２加算器３８４とを備えている。そして、シストレジスタ３８１により生成されるＭ系列符号に入力部３７０から入力されたパスワードを加算して得られる拡散ＲＳ符号は、拡散信号としてＰＬＬ回路３２４に向けて出力される。
【００４８】
ここで、前記シフトレジスタ３８１、タップレジスタ３８２は、例えば７ビットのレジスタにより構成されている。従って、シフトレジスタ３８１により生成されるＭ系列符号は７ビットである。この場合、７ビットのＭ系列符号に７ビットのパスワードを加算して拡散ＲＳ符号を生成すれば、少なくとも１２７通りの拡散ＲＳ符号を生成することができる。
【００４９】
ところが、パスワードを７ビットとすると、パスワードとして設定できる数値範囲は０〜１２７となる。これでは、パスワードとしては桁数が少なく、好ましくない。そこで、桁数が８桁、９桁程度のパスワードを形成し、この８桁、９桁程度のパスワードに所定の演算を施すことにより０〜１２７の範囲のいずれかの数値が特定されるような方法を採用してもよい。例えば、８桁のパスワードの各桁の数字を加算することにより、０〜１２７の範囲のいずれかの数値を特定する方法等を採用してもよい。また、パスワードをアルファベットによって形成し、アルファベットに特定の数値コードを割り当てて、この数値コードによって０〜１２７の範囲のいずれかの数値を特定する方法を採用してもよい。
【００５０】
かくして、本実施形態によるビューアシステム１００によれば、ビューア３００の入力部３７０に入力されたパスワードに基づいて拡散符号を生成し、この拡散符号を用いて、ビューア３００により受信された拡散信号を逆拡散する構成としたから、ビューア３００の入力部３７０に正しいパスワードが入力されたときに限り、このパスワードに基づいて、送信装置２００で用いられた拡散符号と同一の拡散符号を生成することができ、この拡散符号を用いて拡散信号を元の通信信号に正しく逆拡散することができる。
【００５１】
従って、正しいパスワードを知っている受信者に対してのみ、情報を伝達することができる。特に、送信装置２００で用いる拡散符号およびそれに対応するパスワードを、送信する情報の内容や種類ごとに変更すれば、その情報を送信すべき相手を情報の内容や種類ごとに限定することができ、情報の秘匿性を向上させることができる。
【００５２】
また、本実施形態によるビューアシステム１００によれば、周波数ホッピング方式を用いて拡散、逆拡散を行う構成としたから、拡散信号の拡散率を容易に高めることができ、伝達する情報の秘匿性を向上させることができる。
【００５３】
さらに、本実施形態によるビューアシステム１００によれば、拡散符号としてＭ系列符号を用いたから、拡散符号を容易に生成することができ、送信ユニット２２０および受信制御部３３０の拡散符号生成回路３３１等の構成を簡単化することができる。
【００５４】
なお、前記実施形態では、前記ビューア３００の拡散符号生成回路３３１に設けられたシフトレジスタ３８１、タップレジスタ３８２を７ビットのレジスタにより構成する場合を例に挙げたが、本発明はこれに限らず、シフトレジスタ３８１、タップレジスタ３８２を、例えば、４ビットないし６ビットまたは８ビット以上のレジスタで構成してもよい。
【００５５】
また、前記実施形態では、送信装置２００において拡散符号を生成するときに、ホッピングテーブル２４１を用いる場合を例に挙げたが、本発明はこれに限らず、送信装置２００に、ビューア３００の受信制御部３３０に設けたものとほぼ同様の拡散符号生成回路を設けてもよい。
【００５６】
また、前記実施形態では、拡散符号の一例としてＭ系列符号を用いる場合を例に挙げたが、本発明はこれに限らず、Ｍ系列以外のＰＮ符号、例えば、ゴールド符号、バーカ符号等を拡散符号として用いてもよい。例えば、ゴールド符号を拡散符号として用いる場合、ゴールド符号は、ビット数の等しい２種類のＭ系列出力について排他的論理和の加算を行うことにより得られるため、２種類のＭ系列符号を生成する際に設定する各帰還タップをパスワードに基づいて決定するようにすればよい。
【００５７】
また、前記実施形態では、周波数ホッピング方式を用いて通信信号（変調信号）拡散信号に拡散し、拡散信号を元の通信信号に逆拡散する場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、直接拡散方式を用いてもよい。
【００５８】
また、前記実施形態では、入力部３７０のスイッチを操作することによってパスワードを入力する場合を例に挙げたが、本発明はこれに限らず、ビューア３００にバーコード読取り機構を設け、バーコードを介してパスワードを入力する構成としてもよい。さらに、パスワードを音声や指紋等で入力する構成としてもよい。
【００５９】
また、前記実施形態では、送信装置２００とビューア３００との間の情報の伝送を無線によって行うものとして述べたが、本発明はこれに限らず、送信装置２００とビューア３００を同軸ケーブルや光ファイバーによって接続し、同軸ケーブルや光ファイバーを介して情報の伝達を行う構成としてもよい。
【００６０】
また、前記実施形態では、送信装置２００の送信ユニット２２０をパーソナルコンピュータ２１０に接続する構成を例に挙げたが、本発明はこれに限らず、送信ユニット２２０をパーソナルコンピュータ２１０内に設けてもよい。
【００６１】
さらに、前記実施形態では、スペクトラム拡散通信システムの一例としてビューアシステム１００を例に挙げたが、本発明はこれに限らず、音声を伝達する通信システムやデータ伝送を行う通信システム等、種々の通信システムに適用することができる。
【００６２】
【発明の効果】
以上、詳述したとおり、請求項１の発明によれば、受信装置に入力されたパスワードとＰＮ符号とに基づいて拡散符号を生成し、この拡散符号を用いて、受信装置により受信された拡散信号を逆拡散する構成としたから、受信装置に正しいパスワードが入力されたときに限り、このパスワードに基づいて、送信装置で用いられた拡散符号と同一の拡散符号を生成することができ、この拡散符号を用いて拡散信号を元の通信信号に正しく逆拡散することができる。従って、正しいパスワードを知っている受信者に対してのみ、情報を伝達することができる。特に、送信装置で用いる拡散符号およびそれに対応するパスワードを、情報の内容や種類ごとに変更すれば、その情報を伝えるべき相手（受信者）を情報の内容や種類ごとに限定することができ、情報の秘匿性を向上させることができる。
【００６３】
【００６４】
請求項２の発明によれば、拡散符号としてＭ系列符号を用いたから、拡散符号を容易に生成することができ、スペクトラム拡散通信システムの構成を簡単化することができる。
【００６５】
請求項４の発明によれば、受信装置に入力されたパスワードとＰＮ符号とに基づいて拡散符号を生成し、この拡散符号を用いて、受信装置により受信された拡散信号を逆拡散する構成としたから、受信装置に正しいパスワードが入力されたときに限り、このパスワードに基づいて、送信側において拡散信号を生成するときに用いられた拡散符号と同一の拡散符号を生成することができ、この拡散符号を用いて拡散信号を元の通信信号に正しく逆拡散することができる。従って、正しいパスワードを知っている受信者に対してのみ、情報を伝達することができる。特に、送信側において拡散信号を生成するときに用いる拡散符号およびそれに対応するパスワード、情報の内容や種類ごとに変えれば、その情報を伝えるべき相手（受信者）を情報の内容や種類ごとに限定することができ、情報の秘匿性を向上させることができる。
【００６６】
【００６７】
請求項５の発明によれば、拡散符号としてＭ系列符号を用いたから、拡散符号を容易に生成することができ、スペクトラム拡散受信装置の構成を簡単化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態によるビューアシステムを示す全体図である。
【図２】 本発明の実施形態による送信装置を示すブロック図である。
【図３】 本発明の実施形態による送信装置の送信制御部および送信部を示すブロック図である。
【図４】 本発明の実施形態による送信装置に設けられたホッピングテーブルを示す説明図である。
【図５】 本発明の実施形態による受信装置を示すブロック図である。
【図６】 本発明の実施形態による受信装置の受信部、受信制御部および入力部を示すブロック図である。
【図７】 本発明の実施形態による受信装置の拡散符号生成回路を示すブロック図である。
【符号の説明】
１００ ビューアシステム（スペクトラム拡散通信システム）
２００ 送信装置
２１０ パーソナルコンピュータ
２２０ 送信ユニット
２３０ 送信アンテナ（送信手段）
２４０ 送信制御部
２５０ 送信部（拡散手段）
３００ ビューア（スペクトラム拡散受信装置）
３１０ 受信アンテナ（受信手段）
３２０ 受信部（逆拡散手段）
３３０ 受信制御部
３３１ 拡散符号生成回路
３７０ 入力部（入力手段）
３８１ シストレジスタ（ＰＮ符号系列生成手段）
３８２ タップレジスタ（ＰＮ符号系列生成手段）
３８３ 加算器（拡散符号生成手段）
３８４ 加算器（拡散符号生成手段）
Claims (6)
- スペクトラム拡散方式を用いて通信を行う送信装置および受信装置を備えたスペクトラム拡散通信システムであって、
前記送信装置は、
通信信号を所定の拡散符号を用いたスペクトラム拡散方式によって拡散することにより、拡散信号を生成する拡散手段と、
前記拡散手段により生成された拡散信号を送信する送信手段と
を備え、
前記受信装置は、
前記送信装置から送信された拡散信号を受信する受信手段と、
パスワードを入力する入力手段と、
ＰＮ符号を生成するＰＮ符号系列生成手段と、
前記入力手段により入力されたパスワードと、前記ＰＮ符号系列生成手段により生成されたＰＮ符号と、に基づいて拡散符号を生成する拡散符号生成手段と、
前記受信手段により受信された拡散信号を、前記拡散符号生成手段により生成された前記拡散符号を用いて逆拡散し、元の前記通信信号を得る逆拡散手段と
を備えてなるスペクトラム拡散通信システム。 - 前記受信装置のＰＮ符号系列生成手段は、
前記ＰＮ符号としてＭ系列符号を生成するものである請求項１に記載のスペクトラム拡散通信システム。 - 前記受信装置の拡散符号生成手段は、
前記ＰＮ符号系列生成手段により生成されたＰＮ符号に、前記入力手段により入力されたパスワードまたはパスワードから生成された符号を加算することにより前記拡散符号を生成するものである請求項１または２に記載のスペクトラム拡散通信システム。 - 通信信号を所定の拡散符号を用いたスペクトラム拡散方式によって拡散することにより生成された拡散信号を受信する受信手段と、
パスワードを入力する入力手段と、
ＰＮ符号を生成するＰＮ符号系列生成手段と、
前記入力手段により入力されたパスワードと、前記ＰＮ符号系列生成手段により生成されたＰＮ符号と、に基づいて拡散符号を生成する拡散符号生成手段と、
前記受信手段により受信された拡散信号を、前記拡散符号生成手段により生成された前記拡散符号を用いて逆拡散し、元の前記通信信号を得る逆拡散手段と
を備えてなるスペクトラム拡散受信装置。 - 前記ＰＮ符号系列生成手段は、
前記ＰＮ符号としてＭ系列符号を生成するものである請求項４に記載のスペクトラム拡散受信装置。 - 前記拡散符号生成手段は、
前記ＰＮ符号系列生成手段により生成されたＰＮ符号に、前記入力手段により入力されたパスワードまたはパスワードから生成された符号を加算することにより前記拡散符号を生成するものである請求項４または５に記載のスペクトラム拡散受信装置。
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| JP23081097A JP3769890B2 (ja) | 1997-08-27 | 1997-08-27 | スペクトラム拡散通信システムおよびスペクトラム拡散受信装置 |
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| JP23081097A JP3769890B2 (ja) | 1997-08-27 | 1997-08-27 | スペクトラム拡散通信システムおよびスペクトラム拡散受信装置 |
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| JPH1174821A JPH1174821A (ja) | 1999-03-16 |
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