JPH03174831A - スペクトラム拡散受信機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明はスペクトラム拡散受信機に係り、特に該受信機
において入力信号より混信波を除去する手段の改良に関
する。

［発明の概要］ スペクトラム拡散受信機において、入力信号を少なくと
も３つ以上の帯域チャンネルに分離し、夫々の帯域信号
の大きさを比較して、大きい帯域の信号を除去して合成
することにより、混信波を入力信号より除去するように
したものである。

［従来の技術］ 一般にスペクトラム拡散通信方式（ＳｐｒｅａｄＳｐｅ
ｃｔｒｕｍ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　：　Ｓ　Ｓ
　Ｃ）において、特に直接拡散方式（Ｄｉｒｅｃｔ　５
ｅｑｕｅｎｃｅ　：　Ｄ　Ｓ　）では、希望波以外の混
信波に対する混信排除特性は、第９図のようになる。送
信機により拡散された情報信号（ＤＳ信号）は、受信機
内で基準信号と相関がとられる。これら２つの信号が整
合する場合、希望波は拡散前の帯域幅に戻される。それ
に対して、混信波などの整合していない入力は、入力帯
域幅以上に拡散される。従って、希望波と混信波が受信
された場合、受信機は希望波を強調し、その他の混信波
による影響を抑圧することになる。

更に、希望波を通過させるバンドパスフィルタＢＰＦを
使用するので、混信波は容易に分離される。

しかしながら混信波のレベルが受信機の処理利得をこえ
るような場合には正常な受信能力を維持することができ
ない。

従って混信波を除去する必要性があり、例えば第１０図
に示すような混信波除去方式が提案されている。同図に
おいて、１及び２はフィルタ、３及び４は検波回路、５
及び６は積分回路、７は比較回路、８はスイッチ回路で
ある。

受信信号はフィルタ１，２に与えられ、夫々の出力は検
波回路３，４で検波され、その検波出力を積分回路５，
６で積分し、その積分出力を比較回路７で比較し、その
比較結果に応じてスイッチ回路８でフィルタ１又は２の
出力を選択する。この方式によりフィルタ１，２を上側
波帯、下側波帯通過用として用い、妨害波のないフィル
タ出力を得る。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述した従来方式によるとスペクトラム
拡散信号は広帯域であるので、多数の混信波に対しては
その機能を発揮できない１例えば第１１図に示すような
場合には妨害波の影響を除去することができない。

また検波回路及び積分回路を各帯域に使用しているので
、回路構成上負担となり、小型で安価な構成とすること
はできない。

［発明の目的］ 従って本発明の目的は妨害波混信時においても良好な受
信信号を得ることのできるスペクトラム拡散受信機を提
供するにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明のスペクトラム拡散受信機は上記目的を達成する
ため、混信波を含むスペクトラム拡散受信信号を中心周
波数の異なる少なくとも３つ以上の帯域チャンネルに分
離する受信信号分離手段と、各帯域チャンネル毎に設け
られ、その出力をオン／オフするスイッチ群と、該スイ
ッチを介して得られた各チャンネル出力を合成する合成
器と、上記分離手段により分離された各帯域信号の大き
さを比較し、他より大きいと判定された帯域に対応する
上記スイッチをオフする比較判定手段と、を備えたこと
を特徴とする。

［作用］ 入力信号が少なくとも３つ以上の帯域チャンネルに分離
され、隣接する帯域の信号の大きさが比較されて、大き
いと判定された帯域チャンネルの信号は妨害波を含んで
いるので、そのチャンネルのスイッチがオフされ、妨害
波が除去される。

［実施例］ 以下図面に示す実施例を参照して本発明を説明する。第
１図は本発明によるスペクトラム拡散受信機の一実施例
の主要部（入力部）を示す、同図において、１１は狭帯
域フィルタ群、１２はフィルタ選択回路（ＭＰＸ）、１
３は検波回路、１４は積分回路、１５は比較判定回路、
１６はスイッチ回路、１７は合成器である。

第１図において、スペクトラム拡散信号に妨害波が混信
された受信信号（入力信号）は中心周波数の異なる狭帯
域フィルタ群１１に入力する。フィルタ群１１は、スペ
クトラム拡散信号の帯域に対して、中心周波数の異なる
ｎ個（例えば、１０個）のバンドパスフィルタＢＰＦよ
り構成される。

それぞれのフィルタの出力は、２系統に分けられ、一方
はフィルタ選択回路（ＭＰＸ）１２によりいずれか１ケ
のフィルタ出力を選択して、検波回路１３へ入力される
。ＭＰＸ回路１２は、比較判定回路１５により選択する
フィルタを決定する。

又、他方は各帯域別にそれぞれスイッチ回路１６を設け
てフィルタ群の出力を制御する。

検波回路１３からの信号は、積分回路１４を通して比較
判定回路１５により各フィルタの出力エネルギーを比較
判定する。ここで妨害波が存在する帯域は妨害波が存在
しない帯域と比較すると明らかにそのエネルギーが大き
い、又、妨害波の大きさにより得られるエネルギーの大
きさも比例するので妨害波間の大きさも比較できる。こ
のように比較判定回路１５では、妨害波の存在する帯域
を明らかにし、その情報をスイッチ回路１６に出力する
。スイッチ回路１６では比較判定回路１５より得られた
情報に応じてスイッチ回路１６の各スイッチをオン／オ
フ制御する。スイッチ回路■６の各出力は合成器１７に
より合成され、第２図に示すように妨害波は除去され、
混信状態は解消する。

第３図は上記実施例の具体的構成例で、フィルタ群１１
は６個のフィルタＦｌ−ＦＢ、フィルタ選択回路１２は
６個のスイッチ８１〜Ｓ６、スイッチ回路１６も６個の
スイッチＳｌ’〜Ｓ６’から成る。また比較判定回路１
５は比較制御部１８、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の記憶部１９及
び判定部２０から戊る。

第３図において入力信号は、フィルタ群１１の各フィル
タＦ１〜Ｆ６に入力され、各々は中心周波数の異なる６
ケの帯域に分割される。各々のフィルタ出力はスイッチ
回路１６の各スイッチ８１〜Ｓ６とフィルタ選択回路１
２の各スイッチ８１〜Ｓ６の入力信号となる。

フィルタ選択回路１２は比較判定回路１５より指定され
たスイッチのみをオンとして１つの帯域のみを選択する
。その後、検波・積分された信号は比較制御部１８へ入
力される。

このように比較制御部１８では、フィルタ選択回路１２
の各スイッチにより順次各フィルタ出力を読み取る。こ
の時、直前のＭＰＸ出力と今回のＭＰＸ出力を比較し、
大きい方の値を記憶部１９に記憶する。又、そのＭＰＸ
番号（スイッチ番号）も記憶される。

上記の手順により、全てのＭＰＸ出力を読み取り、比較
制御部１８で比較を行う、その結果、もっとも大きな出
力が得られたＭＰＸ出力番号が得られる１判定部では、
この番号によりスイッチ回路　１６に対してその番号の
スイッチをオフ、その他のスイッチをオンとする指定を
行う。

合成器１７ではスイッチ回路１６の各スイッチＳＬ’〜
Ｓ６’の出力を合成するので、不要な帯域を取り除かれ
た出力信号が得られる。

第４図は第３図の装置の動作を示すフローチャートであ
る。

次に本発明の装置を弾性表面波（ＳＡＷ）素子を用いて
構成した実施例について説明する。

第５図はかかるＳＡＷ素子の一例で、ある１つの中心周
波数をもつ１チャンネル分のＳＡＷ素子の構成を示す。

同図において、２１はＰ”　（ｎ”）Ｓｉ単結晶基板、
２２はその基板上に形成されたｐ　（ｎ）型Ｓｉエピタ
キシャル膜層、２３はさらにその上に形成された熱酸化
膜層、２４はその熱酸化膜層上に形成されたＺｎＯ圧電
薄膜、２５，２６，２７゜２７′はその上に形成された
金属電極で各々入力用表面波櫛形トランスデユーサ、出
力用表面波櫛形トランスデユーサ及びゲート電極である
。２８はトランスデユーサの金属電極下のｐ（ｎ）型Ｓ
ｉエピタキシャル膜層２２内に形成された高濃度不純物
拡散領域であり、トランスデユーサの励振効率を向上さ
せる役目を果たすものである。２９はゲート電極２７の
下のｐ　（ｎ）型Ｓｉエピタキシャル膜層２２内に形成
されたｎ”　（ｐ”）不純物拡散領域であり、ＳＡＷ伝
播路にそって第１のｐｎダイオードプレイが形成されて
いる。このｐｎダイオードアレイの動作は、ダイオード
バイアスの制御でエピタキシャル膜層内のキャリア密度
が制御され、ＳＡＷとキャリアとの相互作用によりＳＡ
Ｗの減衰定数を１００ｄＢ／ａｍ以上も大きく変化させ
る役目を果たしている。つまりチャンネルのオン・オフ
を高速に行う機能がある。３０は入カドランスデューサ
の外側のｐ　（ｎ）型Ｓｉエピタキシャル膜層２２内に
形成されたｎ　（ｐ）不純物拡散領域であり、第２のｐ
ｎダイオードアレイが形成される。３１はｐｎダイオー
ドアレイに接続された抵抗、３２はＤＣ電源である。３
３は入力信号がＳＡＷに変換され、第２のｐｎダイオー
ドアレイで検波された電圧信号モニタ一端子であり、そ
のチャンネル（周波数範囲）内の入力信号の強度（電力
）が電圧変化としてｍ測される端子である。３４は第１
のｐｎダイオードアレイのバイアス制御端子である。

次に、上記ＳＡＷ素子の第２のｐｎダイオードアレイに
ょるＳＡＷ信号の検出機能について説明する。入カドラ
ンスデューサ２５の外側に設けられた第２のｐｎダイオ
ードアレイ３ｏは抵抗３１を介してＤＣ電源３２でバイ
アスされている。ＳＡＷの検出感度の最良バイアス点は
少し順バイアスした点にある６人カトランスデ二−サで
変換されたＳＡＷは第２のｐｎダイオードアレイ上を伝
播しダイオード電位を空間的、時間的に変調する。

第２のｐｎダイオードのもつ非線形抵抗によりＳＡＷの
信号強度に依存した直流成分が発生し、モニタ一端子３
３の電位が初期のバイアス電圧がら逆バイアスへと電圧
がシフトする。このシフト量が入力信号強度に対応する
。

第６図に上記ＳＡＷ素子における入力信号の電力とモニ
タ一端子のバイアスシフト量の関係を示す。バイアスシ
フト量はＳＡＷの電力（入力信号電力）の２乗に比例す
る。このように入カドランスデューサ外側に設けたｐｎ
ダイオードアレイによってＳＡＷのポテンシャルが２乗
検波され、ベースバンド信号として入力信号強度が得ら
れる。

従って各々中心周波数の異なった上述のＳＡＷ素子を複
数チャンネル並列に接続して構成することで入力信号の
周波数スペクトル強度分布の情報が容易に得られる。

第７図に上述した構造のＳＡＷ素子をｎチャンネルを並
列接続して成る本発明の他の実施例を示す。

第７図中の入カドランスデューサ群３７と第２のｐｎダ
イオードアレイ群４０で構成されている部分が、入力ス
ペクトラムの強度分布をモニターする部分である。入出
カドランスデューサ群３７゜３８が入力信号を周波数に
応じて分類し、伝播させて、再び合成する分類フィルタ
（ｓｏｒｔｉｎｇｆｉｌｔｅｒ　）の機能を果たしてい
る。

各チャンネル毎に設けられたＳＡＷ伝播路上の第１のｐ
ｎダイオードアレイ群３９が各チャンネルのＳＡＷの減
衰定数を制御する。

第７図の実施例の動作は次の通りである。入力信号が入
カドランスデューサ群３７でＳＡＷに変換され、第２の
ｐｎダイオードアレイ群４０のバイアスシフト量をモニ
ターしてそれに応じて、伝播制御用の第１のｐｎダイオ
ードのバイアス電圧をバイアス制御回路４１が制御する
。

第８図は上述の実施例の信号処理の流れを説明している
。（ａ）は広帯域の５Ｓ−ＤＳ信号（Ａ）に狭帯域妨害
波（Ｂ、Ｃ：）が加わった入力信号スペクトルを示して
いる。

妨害波Ｂ、Ｃの周波数に相当するチャンネル番号に、ｍ
が検出されその環境に適応して上記実施例のフィルタ特
性が（ｂ）に示すようにに、ｍチャンネル部にノツチが
形成された特性となる。この特性をもつ上記実施例の出
力信号のスペクトラムは干渉波Ｂ、Ｃが抑圧されたスペ
クトラム（ｃ）となる。

以上の説明から第７図の実施例において、５ＡＷｉ子部
分が、第１図におけるフィルタ群、スイッチ回路、及び
合成器に相当する機能を有することは明らかである。従
ってバイアス制御回路４１が、各チャンネルの信号強度
に応じた第２のｐｎダイオード４０のバイアスシフト量
を増幅し、前記した比較判定回路のように隣接チャンネ
ルと比較判定して、その結果により第１のｐｎダイオー
ド３９のバイアス量をオン又はオフする構成となってい
ればよい。

［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ラム拡散受
信機において、多数の妨害波があってもこれを除去する
ことができ、しかもその構成も比較的簡単かつ安価とな
しうる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
本発明の動作説明図、第３図は上記実施例の具体的構成
例を示すブロック図、第４図は第３図の装置の動作を示
すフローチャート、第５図は本発明の他の実施例に用い
られるＳＡＷ素子を示す概略図、第６図は上記ＳＡＷ素
子における入力信号の電力とモニタ一端子のバイアスシ
フト量の関係を示す図、第７図は本発明の他の実施例を
示すブロック図、第８図は第７図の実施例の信号処理の
流れの説明図、第９図は逆拡散による混信波の抑圧の説
明図、第１０図は従来の妨害波抑圧システムの一例を示
すブロック図、第１１図はＤＳ信号に複数の妨害波が混
信した例を示すスペクトラム図である。 １１・・・・・・・・・フィルタ群、１２・・・・・・
・・・フィルタ選択回路、１３・・・・・・・・・検波
回路、１４・・・・・・・・・積分回路、１５・・・・
・・・・・比較判定回路、１６・・・・・・・・・スイ
ッチ回路、１７・・・・・・・・・合成器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 混信波を含むスペクトラム拡散受信信号を中心周波数の
   異なる少なくとも３つ以上の帯域チャンネルに分離する
   受信信号分離手段と、 各帯域チャンネル毎に設けられ、その出力をオン／オフ
   するスイッチ群と、 該スイッチを介して得られた各チャンネル出力を合成す
   る合成器と、 上記分離手段により分離された各帯域信号の大きさを比
   較し、他より大きいと判定された帯域に対応する上記ス
   イッチをオフする比較判定手段と、を備えたことを特徴
   とするスペクトラム拡散受信機。