JPH03289831A - スペクトラム拡散通信システム - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明はスペクトラム拡散通信システムに関する。

（ロ）従来の技術 従来、情報信号よりも充分広いスペクトラム幅を有する
、例えば２進の疑似雑音符号（Ｐｓｅｕｄｏ　Ｎ。

ｉｓｅ　Ｃｏｄｅ）　（以下、ＰＮ符号と称す）で変調
されたキャリアを送信し、受信側では、送信側で用いた
のと同一のＰＮ符号で受信信号を乗算することにより元
の情報を復調する。所謂スペクトラム拡散通信が知られ
ている（例えば、電子科学１９７８年１１月号参照）。

此種従来のスペクトラム拡散通信システムについて第３
図を参照して説明する。

第３図において、（１）は第１の装置、（２）は情報信
号若しくは変調された情報信号を出力する情報信号発生
部、（３）は疑似雑音符号等の第１符号を発生する第１
符号発生部、（４）は情報信号発生部（２）からの情報
信号と第１符号発生部（３）からの第１符号とを乗算し
、情報信号のスペクトラムを拡散する拡散部、（５）は
拡散部（４）にてスペクトラム拡散された情報信号を所
定送信レベルまで増幅した後、送信アンテナ（６）を介
して送出する送信部、（７）は第２の装置、（８）は受
信アンテナ（９）にて受信された信号が供給される受信
部、（１０）は第１符号発生部（３）からの第１符号と
同一若しくは相関の大きい第２符号を発生する第２符号
発生部、（１１）は受信部（８）からの信号と第２符号
発生部（１０）からの第２符号とを乗算し、受信信号の
スペクトラムを逆拡散する逆拡散部、（１２）は逆拡散
部（１１）の出力に接続され、逆拡散部（１１）からの
出力を帯域制限して情報信号を抽出するフィルタ、（１
３）はフィルタ（１２）にて抽出された情報信号を復調
する復調部、（１４）はフィルタ（１２）にて抽出され
た情報信号をエンベロープ検波する検波部、（１５）は
検波部（１４）からの検波信号に基づき第２符号発生部
（１０）から出力される第２符号と受信信号に含まれる
第１符号の符号位相が一致するよう第２符号発生部（１
０）に制御信号を供給する位相制御部である。

次に、動作について説明する。

送信側では、情報信号発生部（２）からの情報信号と第
１符号発生部（３）からの第１符号とを拡散部（４）に
供給し、情報信号と第１符号とを乗算することにより情
報信号のスペクトラムを拡散した後、送信部（５）で所
定送信レベルまで増幅して送信アンテナ（６）を介して
送出する。

受信側では、受信信号と第２符号発生部（１０）からの
第２符号とを逆拡散部（１１）に供給し、受信信号と第
２符号とを乗算することにより受信信号のスペクトラム
を逆拡散した後、フィルタ（１２）にて情報信号を抽出
し、復調部（１３）で復調する。

ところで、スペクトラム拡散通信では、送信側符号（即
ち、第１符号）と受信側符号（即ち、第２符号）との位
相関係に応じてフィルタで抽出される信号のレベルが変
化することが知られている。

即ち、第４図に示す如く送信側符号と受信側符号の位相
が一致しているとき、フィルタで抽出された信号のレベ
ルは最大となり、両符号間の位相差が大きくなるに伴い
前記信号のレベルは低下する。そして、両符号間の位相
差が１チップ以上になると、フィルタの出力端に信号が
現われない。

そこで、位相制御部（１５）では、先ず第２符号発生部
（１０）からの第２符号の位相を第１符号に対して相対
的に変化させて検波部（１４）の出力が大きくなる第２
符号の位相状態を検出し、次いで検波部（１４）の出力
変化に基づき第２符号の符号位相を調整して符号間の位
相差が零になるよう制御する。

（ハ）発明が解決しようとする課題 ところで、上記従来の技術では、符号間の位相差に基づ
く信号レベルの変化を利用して位相制御を行うようにし
ているため、情報信号が振幅変化を伴なう変調（例えば
、振幅変調、ＡＳＫ、多値ＱＡＭ）を受けている場合、
符号位相の制御が不安定となり、最悪な場合には符号位
相の制御を行うことが出来ないという問題を有している
。

（ニ）課題を解決するための手段 上記の点に鑑み、本発明は情報信号若しくは変調された
情報信号を出力する情報信号発生手段、指標信号若しく
はパイロット信号を出力する指標信号発生手段、疑似雑
音符号等の第１符号を発生する第１符号発生手段、前記
情報信号発生手段からの情報信号及び指標信号発生手段
からの指標信号若しくはパイロット信号のスペクトラム
を前記第１符号発生手段からの第１符号に基づき拡散す
る拡散手段及びこの拡散手段にて拡散された信号を送信
する送信手段を有する第１の装置と、この第１の装置か
ら送信された信号を受信する受信手段、前記第１符号発
生手段から出力される第１符号と同一若しくは相関の大
きい第２符号を発生する第２符号発生手段、前記受信手
段からの信号のスペクトラムを前記第２符号発生手段か
らの第２符号に基づき逆拡散する逆拡散手段、この逆拡
散手段の出力側に接続され、情報信号及び指標信号若し
くはパイロット信号を抽出するフィルタ手段、このフィ
ルタ手段にて抽出された指標信号若しくはパイロット信
号に基づき前記第２符号発生手段から発生される第２符
号の位相を制御する位相制御手段及び前記フィルタ手段
にて抽出された情報信号を復調する復調手段を有する第
２の装置とよりなることを特徴とする。

また、第２の装置が第１の装置から送信された信号を受
信する受信手段、前記第１符号発生手段から出力される
第１符号と同一若しくは相関の大きい第２符号を発生す
る第２符号発生手段、この第２符号発生手段から出力さ
れる第２符号の位相を変調する位相変調手段、前記受信
手段からの信号のスペクトラムを前記第２符号発生手段
からの第２符号に基づき逆拡散する第１逆拡散手段、前
記受信手段からの信号のスペクトラムを前記位相変調手
段からの出力に基づき逆拡散する第２逆拡散手段、前記
第１逆拡散手段の出力側に接続され、情報信号を抽出す
る第１フィルタ手段、前記第２逆拡散手段の出力側に接
続され、指標信号若しくはパイロット信号を抽出する第
２フィルタ手段、前記第１フィルタ手段の出力側に接続
され、第１フィルタ手段にて抽出された情報信号を復調
する復調手段及び前記第２フィルタ手段にて抽出された
指標信号若しくはパイロット信号に基づき前記第２符号
発生手段から発生される第２符号の位相を制御する位相
制御手段を有することを特徴とする。

（ホ）作　用 本発明に依れば、情報信号に加えて指標信号若しくはパ
イロット信号を第１符号にてスペクトラム拡散して送信
し、受信側では第２符号を用いて受信信号のスペクトラ
ムを逆拡散し、この逆拡散された信号から指標信号若し
くはパイロット信号を抽出して、この指標信号若しくは
パイロット信号に基づき第２符号の位相を制御する。

（へ）実施例 第１図は本発明の第１実施例を示す図である。

第１図において、（Ａ）は第１の装置、（２ｏ）は情報
信号若しくは変調された情報信号（中心周波数：ｆｓ）
を出力する情報信号発生部、（２１）は指標信号若しく
はパイロット信号を出力する指標信号発生部、（２２）
は情報信号発生部（２０）からの情報信号と指標信号発
生部（２１）からの指標信号若しくはパイロット信号（
中心周波数：　ｆｐ）とを加算する加算部、（２３）は
疑似雑音符号等の第１符号を発生する第１符号発生部、
（２４）は加算部（２２）からの出力信号と第１符号発
生部（２３）からの第１符号とを乗算し、加算部（２２
）からの出力信号のスペクトラムを拡散する拡散部、（
２５）は拡散部（２４）にてスペクトラム拡散された情
報信号を所定送信レベルまで増幅した後、送信アンテナ
（２６）を介して送出する送信部、（Ｂ）は第２の装置
、（３０）は受信アンテナ（３１）にて受信された信号
が供給される受信部、（３２）は第１符号発生部（２３
）からの第１符号と同一若しくは相関の大きい第２符号
を発生する第２符号発生部、（３３）は受信部（３０）
からの信号と第２符号発生部（３２）からの第２符号と
を乗算し、受信信号のスペクトラムを逆拡散する逆拡散
部、（３４）は逆拡散部（３３）の出力側に接続された
第１フイルタで、情報信号を通過させる帯域幅を有して
いる。（３５）は逆拡散部（３３）の出力側に接続され
た第２フイルタで、指標信号若しくはパイロット信号を
通過させる帯域幅を有している。（３６）は第２フイル
タ（３５）の出力側に接続され、第２フイルタ（３５）
にて抽出された信号をエンベロープ検波する検波部、（
３７）は検波部（３６）からの検波信号に基づき第２符
号発生部（３２）から出力される第２符号と受信信号に
含まれる第１符号の符号位相が一致するように第２符号
発生部（３２）に制御信号を供給する位相制御部、（３
８）は第１フイルタ（３４）の出力側に接続され、第１
フイルタ（３４）にて抽出された信号を復調する復調部
である。

次に、動作について説明する。

送信側では、情報信号発生部（２０）からの情報信号と
指標信号発生部（２１）からの指標信号若しくはパイロ
ット信号とを加算し、次いでこの加算信号と第１符号発
生部（２３）からの第１符号とを乗算して加算信号のス
ペクトラムを拡散した後、送信部（２５）にて所定送信
レベルまで増幅し、送信アンテナ（２６）を介して送出
する。

受信側では、受信信号と第２符号発生部（３２）からの
第２符号とを逆拡散部（３３）に供給し、受信信号と第
２符号とを乗算することにより受信信号のスペクトラム
を逆拡散した後、第１フイルタ（３４）にて情報信号を
抽出し、復調部（３８）で復調する。

また、逆拡散部（３３）からの出力信号は第２フイルタ
（３５）にも供給され、第２フイルタ（３５）にて指標
信号若しくはパイロット信号が抽出される。斯る第２フ
イルタ（３５）を通過した信号は、検波部（３６）にて
エンベロープ検波された後、位相制御部（３７）に供給
される。

位相制御部（３７）は、先ず第２符号発生部（３２）か
らの第２符号の位相を第１符号に対して相対的に変化さ
せて検波部（３６）の出力が大きくなる第２符号の位相
状態を検出し、次いで検波部（３６）の出力変化に基づ
き第２符号の符号位相を調整して符号間の位相差が零に
なるよう制御する。例えば、先ず第２符号発生部（３２
）に制御信号を供給して第２符号の符号位相を一方向（
この方向は、前述した位相変化方向とする方が良い）に
変化させ、このとき検波部（３６）の出力レベルが大き
くなれば、再度同じ方向へ、−力出力レベルが小さくな
れば、逆の方向へ位相を変化させる。

第２図は本発明の第２実施例における第２の装置を示す
図で、第１図と比べて第２符号発生部（３２）からの第
２符号を位相変調する位相変調部（３９）と、受信部（
３０）からの受信信号と第２符号とを乗算し、スペクト
ラム逆拡散する第１逆拡散部（３３′）と、受信部（３
０）からの受信信号と位相変調部（３９）からの出力信
号とを乗算し、スペクトラム逆拡散する第２逆拡散部（
３３”）とを設けると共に、第１逆拡散部（３３’）の
出力端に第１フイルタ（３４）が、第２逆拡散部（３３
”）の出力端に第２フイルタ（３５）が接続される点で
相違する。

第２図において、受信部（３０）からの信号は、第１逆
拡散部（３３’）で第２符号発生部（３２）からの第２
符号と乗算されることによりスペクトラム逆拡散された
後、第１フイルタ（３４）に供給され、該第１フイルタ
（３４）で抽出された情報信号は、復調部（３８）に供
給され、復調される。また、受信部（３０）からの信号
は、第２逆拡散蔀（３３”）で位相変調部（３９）から
の信号と乗算されることによりスペクトラム逆拡散され
た後、第２フイルタ（３５）に供給され、該第２フイル
タ（３５）で抽出された指標信号若しくはパイロット信
号は、検波部（３６）でエンベロープ検波された後、位
相制御部（３７）に供給される。

位相制御部（３７）では、前述した第１実施例と同様に
、先ず検波部（３６）からの出力信号が大きくなる第２
符号の位相状態を検出し、次いで第１符号と第２符号の
位相が一致するように第２符号の位相を調整する。

ところで、符号位相の制御を確実に行うためには、位相
同期維持の過程において、第２符号の位相変化量を大き
くすれば良いが、第２符号の位相変化量を大きくすると
、第１フイルタ（３４）を通過した情報信号のレベル変
化が大となり、復調動作に支障を来す慣れがあり、一方
位相変化量を小さくする、外来雑音等により第２符号の
位相制御動作が不安定になるという問題を生じる。

そこで、第２実施例では、第２符号発生部（３２）から
の第２符号を位相変調部（３９）に供給し、この第２符
号の位相を位相制御部（３７）の動作に同期して大きく
変化させることにより上述した問題を解決するようにし
ている。

尚、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく
、送信部等を削除しても良い。

（ト）発明の効果 請求項１の発明に依れば、情報信号と指標信号若しくは
パイロット信号をスペクトラム拡散して送信し、受信側
で指標信号若しくはパイロット信号に基づき第２符号の
位相を制御するようにしたので、情報信号が振幅変化を
伴なう変調を受けている場合でも位相制御を行うことか
出来る。

請求項２の発明に依れば、第２符号を位相変調した信号
と受信信号とにより受信信号のスペクトラムを逆拡散し
、これに含まれる指標信号若しくはパイロット信号に基
づき位相制御を行うようにしたので、位相制御用の第２
符号の位相変化量を大きくすることが出来、外来雑音に
よる影響を軽減出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す図、第２図は本発明
の第２実施例を示す図、第３図は従来例を示す図、第４
図は符号位相の相対変化を示す図である。 （Ａ）・・・第１の装置、（２０）・・・情報信号発生
部、（２１）・・・指標信号発生部、（２３）・・・第
１符号発生部、（２４）・・・拡散部、（２５）・・・
送信部、（Ｂ）・・・第２の装置、（３０）・・・受信
部、（３２）・・・第２符号発生部、（３３）・・・逆
拡散部、（３３’）・・・第１逆拡散部、（３３”）・
・・第２逆拡散部、（３４）・・・第１フイルタ、（３
５）・・・第２フイルタ、（３６）・・・検波部、（３
７）・・・位相制御部、（３８）・・・復調部、（３９
）・・・位相変調部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）情報信号若しくは変調された情報信号を出力する
   情報信号発生手段、指標信号若しくはパイロット信号を
   出力する指標信号発生手段、疑似雑音符号等の第１符号
   を発生する第１符号発生手段、前記情報信号発生手段か
   らの情報信号及び指標信号発生手段からの指標信号若し
   くはパイロット信号のスペクトラムを前記第１符号発生
   手段からの第１符号に基づき拡散する拡散手段及びこの
   拡散手段にて拡散された信号を送信する送信手段を有す
   る第１の装置と、 この第１の装置から送信された信号を受信する受信手段
   、前記第１符号発生手段から出力される第１符号と同一
   若しくは相関の大きい第２符号を発生する第２符号発生
   手段、前記受信手段からの信号のスペクトラムを前記第
   ２符号発生手段からの第２符号に基づき逆拡散する逆拡
   散手段、この逆拡散手段の出力側に接続され、情報信号
   及び指標信号若しくはパイロット信号を抽出するフィル
   タ手段、このフィルタ手段にて抽出された指標信号若し
   くはパイロット信号に基づき前記第２符号発生手段から
   発生される第２符号の位相を制御する位相制御手段及び
   前記フィルタ手段にて抽出された情報信号を復調する復
   調手段を有する第２の装置とよりなるスペクトラム拡散
   通信システム。
2. （２）情報信号若しくは変調された情報信号を出力する
   情報信号発生手段、指標信号若しくはパイロット信号を
   出力する指標信号発生手段、疑似雑音符号等の第１符号
   を発生する第１符号発生手段、前記情報信号発生手段か
   らの情報信号及び指標信号発生手段からの指標信号若し
   くはパイロット信号のスペクトラムを前記第１符号発生
   手段からの第１符号に基づき拡散する拡散手段及びこの
   拡散手段にて拡散された信号を送信する送信手段を有す
   る第１の装置と、 この第１の装置から送信された信号を受信する受信手段
   、前記第１符号発生手段から出力される第１符号と同一
   若しくは相関の大きい第２符号を発生する第２符号発生
   手段、この第２符号発生手段から出力される第２符号の
   位相を変調する位相変調手段、前記受信手段からの信号
   のスペクトラムを前記第２符号発生手段からの第２符号
   に基づき逆拡散する第１逆拡散手段、前記受信手段から
   の信号のスペクトラムを前記位相変調手段からの出力に
   基づき逆拡散する第２逆拡散手段、前記第１逆拡散手段
   の出力側に接続され、情報信号を抽出する第１フィルタ
   手段、前記第２逆拡散手段の出力側に接続され、指標信
   号若しくはパイロット信号を抽出する第２フィルタ手段
   、前記第１フィルタ手段の出力側に接続され、第１フィ
   ルタ手段にて抽出された情報信号を復調する復調手段及
   び前記第２フィルタ手段にて抽出された指標信号若しく
   はパイロット信号に基づき前記第２符号発生手段から発
   生される第２符号の位相を制御する位相制御手段を有す
   る第２の装置とよりなるスペクトラム拡散通信システム
   。