JPH0352430A - Information transmission equipment - Google Patents

Information transmission equipment

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JPH0352430A
JPH0352430A JP1187900A JP18790089A JPH0352430A JP H0352430 A JPH0352430 A JP H0352430A JP 1187900 A JP1187900 A JP 1187900A JP 18790089 A JP18790089 A JP 18790089A JP H0352430 A JPH0352430 A JP H0352430A
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pseudo
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pseudo noise
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Masataka Nikaido
正隆 二階堂
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To improve S/N and to efficiently perform information transmission without imparing the quality of an original signal even when digital code information is added by compressing the component of the original signal by utilizing the correlation of the original signal in which time correlation is intensified in an analog area. CONSTITUTION:The transmission of a pseudo random signal generated from a pseudo noise generator 2 is controlled at a modulator 3 based on the digital code information 1 at a transmission side, and the output of the modulator 3 is converted to an analog signal with a D/A converter 5, and is added on an audio signal or a video signal with an analog adder 7, then, is changed to a transmission signal. A predictive filter 9 for the transmission signal is provided on a reception side, and a prediction error signal can be obtained by performing subtraction between a reception signal and the output of the prediction filter 9, and furthermore, it is decided whether or not a pseudo noise is included in the predictive error signal with a pseudo noise generator 10 which generates the same pseudo random signal as the pseudo random signal at the transmission side and a correlation detector 11. In such a manner, the digital code information can be obtained without impairing the dignity of the audio signal or the video signal.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はディジタル情報の伝送技術に関し、特にオーデ
ィオ信号やビデオ信号などにディジタルコード情報を重
畳して伝送する技術に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a technology for transmitting digital information, and more particularly to a technology for transmitting digital code information superimposed on an audio signal, a video signal, or the like.

従来の技術 オーディオ機器やビデオ機器を相互接続する場合、オー
ディオ信号やビデオ信号の伝送ラインにディジタルコー
ド情報を多重して伝送することができれば、例えば、機
器の制御コード伝送に使用できる等、便利なことが多い
。また、同時に伝送しているオーディオ信号やビデオ信
号の属性もコード情報として伝送することができる。例
えば、送信側で機器番号などをコード化して送信信号に
多重しておけば、送信信号の送信元の機器を受信先の機
器で識別することができる。また、受信側において、録
音或は録画されては困る場合には、送信側で記録禁止を
促すコードを伝送するようにし、受信側でこのコードに
基づいて記録動作を停止するような応用ができる。この
ようにオーディオ信号やビデオ信号の伝送ラインにディ
ジタルコード情報を多重して伝送することの便利さは多
い反面、伝送しているオーディオ信号やビデオ信号の品
質を低下させることが懸念される。従って、多重される
コード情報のレベルは、オーディオ信号やビデオ信号の
レベルに比べて充分小さいものでなければならない。こ
のような場合に用いられる技術として、スペクトル拡散
通信の技術がある。
Conventional technology When interconnecting audio and video equipment, it would be convenient if digital code information could be multiplexed and transmitted on the audio and video signal transmission line, for example, it could be used to transmit equipment control codes. There are many things. Furthermore, the attributes of audio signals and video signals that are being transmitted simultaneously can also be transmitted as code information. For example, if a device number or the like is coded on the transmitting side and multiplexed into the transmitted signal, the source device of the transmitted signal can be identified by the receiving device. Additionally, if it is a problem for the receiving side to be recorded or recorded, the transmitting side can transmit a code that prompts to prohibit recording, and the receiving side can be applied to stop the recording operation based on this code. . Although there are many conveniences in multiplexing and transmitting digital code information on a transmission line for audio and video signals, there is a concern that the quality of the transmitted audio and video signals may be degraded. Therefore, the level of multiplexed code information must be sufficiently lower than the level of the audio signal or video signal. As a technique used in such a case, there is a spread spectrum communication technique.

以下、スペクトル拡散通信方式(以下、SS方式と略す
。)の概略を説明する。SS方式の基盤になっているの
は、シー●イー●シャノンの提唱したチャンネル容量に
関する法則である。即ち、C=通信容量(bps)、W
=帯域幅(Hz)、S=信号電力(ワット)、N=雑音
電力(ワット)とすると、 C=WX1og2  (1+S/N)      ・・
・(1)また、S/N<(1の場合には C=WX1.44XS/N       ・・・(2)
と表わせる。(1),  (2)式によれば、雑音Nが
信号Sよりもずっと強<、S/N比がどんなに悪くても
、帯域幅Wを広くすれば所望の通信容量Cを得ることが
できる。そのためにベースバンドの原信号を疑似ランダ
ム信号で変調し、広帯域信号に変換してから伝送する。
The outline of the spread spectrum communication method (hereinafter abbreviated as SS method) will be explained below. The basis of the SS system is the law regarding channel capacity proposed by C.E. Shannon. That is, C=communication capacity (bps), W
= Bandwidth (Hz), S = Signal power (Watt), N = Noise power (Watt), then C = WX1og2 (1+S/N)...
・(1) Also, if S/N<(1, C=WX1.44XS/N...(2)
It can be expressed as According to equations (1) and (2), if the noise N is much stronger than the signal S, no matter how bad the S/N ratio is, the desired communication capacity C can be obtained by widening the bandwidth W. . To do this, the original baseband signal is modulated with a pseudorandom signal, converted to a wideband signal, and then transmitted.

第6図に無線通信におけるSS方式の実施例を示す。ま
た、第7図に第6図の例の各部における信号スペクトル
を示す。第6図において、201は搬送波発生器、20
2は一次変調器、203は拡散変調器、204は疑似雑
音発生器、205及び20Bは各々送信アンテナ及び受
信アンテナ、207は逆拡散変調器、208は疑似雑音
発生器204の発生する疑似雑音と同じ疑似雑音を発生
する疑似雑音発生器、209は一次変調器20.2で変
調した信号から原信号を復調する復調器である。第6図
の例では第7図(a)の様なスペクトルを持った原信号
はまず、次変調器202において搬送波発生器201の
出力する搬送波で変調され、第7図(b)の如きスペク
トルとなる。その後、拡散変調器203において疑似雑
音発生器204の発生する疑似雑音で更に変調されるが
、この時点で送信信号の帯域幅は、第7図(C)のよう
に原信号のそれよりもはるかに広くなっている。そして
、送信アンテナ205から空中へ送出される。この時、
第7図(C)のように、送信した拡散信号は斜線を施し
た雑音に埋もれている。受信側では、これを受信アンテ
ナ208で受信し、逆拡散変調器207において、疑似
雑音発生器208で発生した送信側の疑似雑音と全く同
じ疑似雑音を用いて送信側での拡散変調を第7図(b)
の如く復調し、更に復調器209で一次変調器202で
の変調を復調して、第7図(e)の復調信号を得る。第
7図(C)において、拡散していた信号成分h’W4中
することで雑音に埋もれていた信号の振幅が大きくなり
、S/N比が改善されている。拡散変調器203におけ
る変調は、例えば疑似雑音信号で平衡変調して直接位相
変調を施して行われる。また、逆拡散変調器207にお
ける復調は、同じく疑似雑音信号で平衡変調することで
行われる。疑似雑音信号は、例えばM系列符号のような
有限の繰り返し周期を有するランダム符号系列である。
FIG. 6 shows an embodiment of the SS system in wireless communication. Further, FIG. 7 shows the signal spectrum at each part of the example of FIG. 6. In FIG. 6, 201 is a carrier wave generator;
2 is a primary modulator, 203 is a spreading modulator, 204 is a pseudo noise generator, 205 and 20B are a transmitting antenna and a receiving antenna, respectively, 207 is a despreading modulator, and 208 is pseudo noise generated by the pseudo noise generator 204. A pseudo noise generator 209 generates the same pseudo noise, and a demodulator demodulates the original signal from the signal modulated by the primary modulator 20.2. In the example of FIG. 6, the original signal having the spectrum as shown in FIG. 7(a) is first modulated by the carrier wave output from the carrier wave generator 201 in the next modulator 202, and the original signal has the spectrum as shown in FIG. 7(b). becomes. Thereafter, it is further modulated in the spreading modulator 203 with pseudo noise generated by the pseudo noise generator 204, but at this point the bandwidth of the transmitted signal is much larger than that of the original signal as shown in FIG. 7(C). It has become wider. Then, it is sent out into the air from the transmitting antenna 205. At this time,
As shown in FIG. 7(C), the transmitted spread signal is buried in noise indicated by diagonal lines. On the receiving side, this is received by the receiving antenna 208, and the despreading modulator 207 performs spreading modulation on the transmitting side using pseudo noise that is exactly the same as the pseudo noise on the transmitting side generated by the pseudo noise generator 208. Figure (b)
The demodulated signal shown in FIG. 7(e) is obtained by demodulating the signal as shown in FIG. 7(e). In FIG. 7(C), the amplitude of the signal buried in noise is increased by adding the diffused signal component h'W4, and the S/N ratio is improved. Modulation in the spreading modulator 203 is performed, for example, by performing balanced modulation with a pseudo-noise signal and performing direct phase modulation. Further, demodulation in the despreading modulator 207 is similarly performed by balanced modulation using a pseudo noise signal. The pseudo-noise signal is a random code sequence having a finite repetition period, such as an M-sequence code.

逆拡散変調器207は、受信信号の拡散変調の位相と疑
似雑音発生器208の出力する疑似雑音信号との位相が
ちょうど一致した場合にのみ拡散変調を復調して元の帯
域幅に戻す。
The despreading modulator 207 demodulates the spread modulation and restores the original bandwidth only when the phase of the spread modulation of the received signal and the phase of the pseudo noise signal output from the pseudo noise generator 208 exactly match.

さて、SS方式の特徴は、第7図(C)のように劣悪な
雑音環境であっても元の信号を復調することができる点
であり、対雑音性能の非常に高い通信方式と言える。通
信容量Cは、(1)式あるいは(2)式で与えられ、第
8図のような関係となる。
Now, the feature of the SS system is that it can demodulate the original signal even in a poor noise environment as shown in FIG. 7(C), and can be said to be a communication system with very high noise resistance performance. The communication capacity C is given by equation (1) or equation (2), and has the relationship as shown in FIG.

例えば、S/N比が16−4(−40dB)であれば、
lobpsの通信容量を得るのにおよそ100KHzの
帯域幅が必要である。従って、10bpsの原信号を約
10000倍に広帯域化して伝送すれば、S/N比が−
40dBLか確保できなくても受信側での復調が可能と
なる。
For example, if the S/N ratio is 16-4 (-40dB),
Approximately 100 KHz of bandwidth is required to obtain a communication capacity of lobps. Therefore, if the original signal of 10 bps is transmitted with a bandwidth approximately 10,000 times wider, the S/N ratio will be -
Even if 40 dBL cannot be secured, demodulation is possible on the receiving side.

発明が解決しようとする課題 さて、このSS方式を用いて、オーディオ信号やビデオ
信号にディジタルコード情報を多重して伝送する場合、
オーディオ信号やビデオ信号の品位を下げないためには
、重畳するディジタルコード情報のレベルは、オーディ
オ信号やビデオ信号のそれに比べて充分小さくする必要
がある。例として、10bpsの通信容量Cを得ようと
する場合を考える。オーディオ信号の帯域はおよそ20
KHzであるのでディジタルコード情報を20KHzの
帯域幅に拡散変調して重畳するとすれば、(1)式ある
いは(2)式から、S/N比は3.5×10−4以上即
ち−35dB以上必要である。ここで、Sは拡散変調し
たディジタルコードを、Nはオーディオ信号を表わす。
Problems to be Solved by the Invention Now, when digital code information is multiplexed and transmitted on an audio signal or a video signal using this SS method,
In order not to degrade the quality of the audio signal or video signal, the level of the superimposed digital code information needs to be sufficiently lower than that of the audio signal or video signal. As an example, consider a case where a communication capacity C of 10 bps is to be obtained. The audio signal band is approximately 20
KHz, so if the digital code information is spread-modulated and superimposed on a 20 KHz bandwidth, from equation (1) or (2), the S/N ratio is 3.5 x 10-4 or more, that is, -35 dB or more. is necessary. Here, S represents a spread-modulated digital code, and N represents an audio signal.

しかし、このような大キナレヘルで拡散変調したディジ
タルコート情報を重畳すると、オーディオ信号の品位は
劣化せざるをえない。
However, when digital coat information spread-modulated with such a large intensity is superimposed, the quality of the audio signal inevitably deteriorates.

課題を解決するための手段 本発明においては、上記した問題点に鑑みて次のように
構成している。
Means for Solving the Problems In view of the above problems, the present invention is constructed as follows.

即ち、オーディオ信号やビデオ信号は、一般に時間的に
近接する区間では非常に強い相関を持つ信号である。こ
れに対し、疑似ランダム信号はオーディオ信号やビデオ
信号とも無相関であるばかりでなく、近接する区間でも
相関がない。従って、受信側で受信信号の相関を利用し
てオーディオ信号やビデオ信号のみを抑圧することがで
きる。そこで本発明ではオーディオ信号やビデオ信号等
のアナログ信号にディジタルコード情報を重畳して伝送
する情報伝送装置において、送信側に疑似雑音発生器と
変調器とDA変換器とアナログ加算器とを設け、前記変
調器においてディジタルコード情報に基づいて前記疑似
雑音発生器の発生する疑似ランダム信号の伝送を制御し
、この変調器の出力を前記DA変換器でアナログ信号に
変換し、前記アナログ加算器によってオーディオ信号や
ビデオ信号と加算し伝送信号とする。受信側には、伝送
信号の予測フィルタを設け、受信信号と、この予測フィ
ルタの出力とを引算して予測誤差信号を得るようにし、
さらに送信側の疑似雑音発生器の発生する疑似ランダム
信号と同じ疑似ランダム信号を発生する疑似雑音発生器
と、相関検出器とを設け、この相関検出器に前記予測誤
差信号と疑似ランダム信号とを入力して、この予測誤差
信号に疑似雑音が含まれているかどうかを相関値より判
定する。
That is, audio signals and video signals are generally signals that have a very strong correlation in temporally close intervals. On the other hand, a pseudorandom signal is not only uncorrelated with audio signals and video signals, but also uncorrelated with adjacent sections. Therefore, only the audio signal or video signal can be suppressed on the receiving side by utilizing the correlation of the received signals. Therefore, in the present invention, in an information transmission device that superimposes digital code information on an analog signal such as an audio signal or a video signal and transmits the same, a pseudo noise generator, a modulator, a DA converter, and an analog adder are provided on the transmitting side. The modulator controls the transmission of the pseudo-random signal generated by the pseudo-noise generator based on digital code information, the output of the modulator is converted into an analog signal by the DA converter, and the analog adder converts the output of the pseudo-random signal into an analog signal. It is added to the signal or video signal to create a transmission signal. A prediction filter for the transmission signal is provided on the receiving side, and a prediction error signal is obtained by subtracting the received signal and the output of the prediction filter.
Furthermore, a pseudo-noise generator that generates the same pseudo-random signal as the pseudo-random signal generated by the pseudo-noise generator on the transmitting side and a correlation detector are provided, and the prediction error signal and the pseudo-random signal are input to the correlation detector. It is determined from the correlation value whether this prediction error signal contains pseudo noise.

作用 本発明は上記のように構成することで、受信信号の中の
ディジタルコード情報はそのままにしてオーディオ信号
やビデオ信号のみを抑圧するので、送信側で重畳するデ
ィジタルコード情報のレベルを充分に小さなものとして
も、受信側で復調が可能となる。従って、オーディオ信
号やビデオ信号の品位を損なうことがない。
Effect By configuring the present invention as described above, only the audio signal or video signal is suppressed while leaving the digital code information in the received signal as it is, so the level of the digital code information superimposed on the transmitting side can be kept sufficiently low. However, demodulation is possible on the receiving side. Therefore, the quality of audio and video signals is not impaired.

実施例 第1図は、本発明の一実施例である情報伝送装置のブロ
ック図を示す。第1図において、(a)は送信側、(b
)は受信側の要部ブロック図である。
Embodiment FIG. 1 shows a block diagram of an information transmission apparatus which is an embodiment of the present invention. In Figure 1, (a) is the sending side, (b)
) is a block diagram of the main parts of the receiving side.

第1図(a)において、1は送信器の識別番号等からな
るディジタルコード信号I (n)を発生する符号発生
器、2は符号長がLのM系列信号M(n)を発生するM
系列発生器、3は符号発生器1の出力I (n)でM系
列発生器2の出力M(n)の伝送を制御する変調器であ
る。5は1ビットのDA変換器であり、変調器3の出力
D(n)をアナログ信号に変換する。DA変換器5は、
1ビットのレジスタで実現できる。
In FIG. 1(a), 1 is a code generator that generates a digital code signal I (n) consisting of a transmitter identification number, etc., and 2 is a code generator M that generates an M-sequence signal M(n) with a code length of L.
The sequence generator 3 is a modulator that controls the transmission of the output M(n) of the M sequence generator 2 with the output I (n) of the code generator 1. 5 is a 1-bit DA converter, which converts the output D(n) of the modulator 3 into an analog signal. The DA converter 5 is
This can be realized with a 1-bit register.

6はDA変換器5の出力信号の振幅及びオフセットを調
整する増幅器、7は増幅器6の出力信号D(1)とオー
ディオ信号或はビデオ信号X(t)とを加算して伝送信
号C (t)とするアナログ加算器である。
6 is an amplifier that adjusts the amplitude and offset of the output signal of the DA converter 5; 7 is an amplifier that adds the output signal D(1) of the amplifier 6 and the audio signal or video signal X(t) to produce a transmission signal C (t ) is an analog adder.

第1図(b)において、8は受信した伝送信号C(1)
をディジタル化するAD変換器、91はAD変換器8の
出力C (n)を1サンプル分遅延させるレジスタ、9
2はAD変換器8の出力C (n)からレジスタ91の
出力C (n−1)を引算する引算器である。そして、
このレジスタ91と引算器92とで予測符号器9を構成
している。10は第1図(a)におけるM系列発生器と
同じM系列を発生するM系列発生器、11は予測符号器
9の出力Y (n)とM系列発生器10の出力M(n)
との相関を計算する相関器、12は相関器11の出力R
(n)からディジタルコード信号I (n)を再生する
符号再生器である。
In FIG. 1(b), 8 is the received transmission signal C(1)
A register 91 delays the output C(n) of the AD converter 8 by one sample;
2 is a subtracter that subtracts the output C (n-1) of the register 91 from the output C (n) of the AD converter 8. and,
This register 91 and subtracter 92 constitute a predictive encoder 9. 10 is an M-sequence generator that generates the same M-sequence as the M-sequence generator in FIG.
12 is the output R of the correlator 11.
This is a code regenerator that regenerates a digital code signal I (n) from (n).

次に、第1図の実施例の動作を説明する。Next, the operation of the embodiment shown in FIG. 1 will be explained.

第2図は第1図(a)における符号発生器1の出力I(
n)、M系列発生器2の出力M(n)及び変調器3の出
力D(n)の波形例を示している。この例では、M(n
)はI (n)によってゲートされ、D(n)の如き波
形となる。ここで、I(n)は1または0の値であるの
で、D(n)はある時間区間において、M(n)が存在
するかしないかでI (n)を表現している。変調器3
は2人力のデシド゜ゲートで構成できる。
FIG. 2 shows the output I(
n), waveform examples of the output M(n) of the M-sequence generator 2 and the output D(n) of the modulator 3 are shown. In this example, M(n
) is gated by I (n), resulting in a waveform such as D(n). Here, since I(n) has a value of 1 or 0, D(n) expresses I(n) depending on whether M(n) exists or not in a certain time interval. Modulator 3
can be constructed with a two-person Decido gate.

D (n)はDA変換器5でアナログ信号に変換され、
増幅器6で振幅とオフセットを調整された後、アナログ
加算器7においてオーディオ信号X (Uと加算されて
C(t)として送出される。
D(n) is converted into an analog signal by the DA converter 5,
After the amplitude and offset are adjusted by the amplifier 6, it is added to the audio signal X (U) by the analog adder 7 and sent out as C(t).

受信側では、伝送信号C (t)をAD変換器8でディ
ジタル化する。AD変換器8の出力C (n)は、レジ
スタ91と引算器92とに導かれる。レジスタ91はC
 (n)を1サンプル分遅延し、その結果引算器92の
出力Y(n)は、 Y (n)= C (n) − C (n−1)   
     ・・− (3 )となる。レジスタ9工は受
信サンプルの予測値として前サンプルを用いる予測フィ
ルタとして働く。
On the receiving side, the transmission signal C (t) is digitized by an AD converter 8 . The output C (n) of the AD converter 8 is guided to a register 91 and a subtracter 92 . Register 91 is C
(n) is delayed by one sample, and as a result, the output Y(n) of the subtracter 92 is: Y (n) = C (n) - C (n-1)
...-(3). Register 9 acts as a prediction filter that uses the previous sample as a predicted value for the received sample.

従って、Y(n)は予測誤差信号となる。Therefore, Y(n) becomes a prediction error signal.

伝送信号C(t)は、 C (t)= X (n)+ D (t)      
   ・” (4 )であり、AD変換器8においてデ
ィジタル化されて、 C Cn)= X (n)十〇 (n)       
    = (5 )となる。従って、引算器92の出
力である予測誤差信号Y (n)は、 Y (n): C (n) − C (n−1)   
     ・・・(6 )== X (n) − X 
(n−1)十〇 (n)−D (n−1)・・・(7) ここで、D(n)及びD(n−1)は、M系列信号であ
るので、その1周期はある原始多項式から生成された符
号語である。従って、D (n) − D (n−1 
)もまた同一のM系列となる。故に、D (n) − 
D (n−1)を新たにD(n)と置き換えて Y (n)= X (n) − X (n−1)+ D
 (n)     ・・・(8 )(8)式より、予測
誤差信号Y(n)には、D (n)が復帰することがわ
かる。
The transmission signal C(t) is: C(t)=X(n)+D(t)
・” (4), which is digitized by the AD converter 8, so that C Cn)=X (n) 10 (n)
= (5). Therefore, the prediction error signal Y (n) that is the output of the subtracter 92 is Y (n): C (n) − C (n-1)
...(6)==X (n) - X
(n-1) 10 (n)-D (n-1)...(7) Here, D(n) and D(n-1) are M-sequence signals, so one period is It is a code word generated from a certain primitive polynomial. Therefore, D (n) − D (n-1
) also have the same M sequence. Therefore, D (n) −
Replace D (n-1) with D(n) and get Y (n) = X (n) - X (n-1) + D
(n) (8) From equation (8), it can be seen that D (n) returns to the prediction error signal Y(n).

次に、第3図を用いて相関器11による拡散変調の復調
動作を説明する。この動作原理は、相関検出法としてよ
く知られた相互相関による周期信号の抽出方法と同じで
ある。第3図に於で、(a)はM系列発生器11の発生
するM系列M’(n)を表わしている。(b)は予測誤
差信号Y(n)に含まれる拡散変調信号D (n)のう
ち、相関計算の対照となる長さLの時間窓に含まれる区
間を、′夏”と”0”で表現している。従って、この時
間窓に入るD (n)は1サンプル時間毎にシフトし、
D (n−2+k) 〜() (n+2+k)は1サン
プル時間ずつ遅延した信号を表わす。
Next, the demodulation operation of spread modulation by the correlator 11 will be explained using FIG. This operating principle is the same as the method of extracting periodic signals by cross-correlation, which is well known as the correlation detection method. In FIG. 3, (a) represents the M sequence M'(n) generated by the M sequence generator 11. In FIG. (b) shows the interval included in the time window of length L, which is the target of the correlation calculation, of the spread modulation signal D (n) included in the prediction error signal Y (n), by 'summer' and '0'. Therefore, D (n) that falls in this time window is shifted by one sample time,
D (n-2+k) to () (n+2+k) represent signals delayed by one sample time.

例えば、D (n−1+k)はD (n−2+k)に対
して1サンプル時間後に時間窓に含まれる信号である。
For example, D (n-1+k) is the signal included in the time window one sample time after D (n-2+k).

M ’(k)ハ左カラ” 10110−100” テア
リ,D (n−2+k) 〜D(n?41+l■の各信
号と比較するとD(n+k)のみが”10110〜!O
O”で、M’(k)と対応するビットがすべて一致する
ことが解る。M’(n)とD (n)の相関値R (n
)は、次式で表わされる。
M'(k) left empty "10110-100" When compared with each signal of D (n-2+k) ~D(n?41+l■, only D(n+k) is "10110~!O"
It can be seen that all the bits corresponding to M'(k) match at "O".The correlation value R (n
) is expressed by the following formula.

k=0 (8)式の計算によって求められるR (n)を、第3
図(c)に示している。相関器11は1サンプル時間毎
に(9)式を実行して相関値R (n)を求める。
k=0 R (n) obtained by calculating equation (8) is expressed as the third
It is shown in figure (c). The correlator 11 executes equation (9) every sample time to obtain the correlation value R (n).

D (n)にM(n)が含まれている区間テit D 
(n>トM ’(n)の双方のM系列の位相が一致して
いるM’(k)に対する相関値R(n)にピークができ
るので、このことを利用してY (n)の中のD (n
)にM (n)が含まれていたかどうかを検出すること
ができる。符号再生器12は、入力されるR(n)が、
ピークを有するかどうかを判定することでI (n)が
”0”であったか”!”であったかを識別するのである
D is the interval in which M(n) is included in D(n).
Since there is a peak in the correlation value R(n) for M'(k) where the phases of both M sequences of (n >M'(n) match), we can use this to Inside D (n
) contains M (n). The code regenerator 12 receives input R(n) as follows:
By determining whether it has a peak, it is possible to identify whether I (n) is "0" or "!".

次に、本発明の第2の実施例を図面を用いながら説明す
る。第1の実施例では予測値として前サンプルを用いる
最も簡単なモデルについて実現したものであった。第2
の実施例では、予測値として前後のサンプルの平均を用
いて、予測精底を向上させ、結果として予測誤差信号に
含まれる拡散変調信号のS/N比をさらに改善するもの
である。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the first embodiment, the simplest model using the previous sample as the predicted value was realized. Second
In this embodiment, the average of previous and subsequent samples is used as the predicted value to improve the precision of the prediction, and as a result, further improve the S/N ratio of the spread modulation signal included in the prediction error signal.

第4図は第2の実施例による情報伝送装置の受信側のブ
ロック図である。送信側については第1図の例と同一で
あるので、説明を省略する。第4図の実施例においては
、第1図の実施例の予測符号器9の代わりに予測符号器
9lを備えている。
FIG. 4 is a block diagram of the receiving side of the information transmission apparatus according to the second embodiment. Since the transmitting side is the same as the example shown in FIG. 1, the explanation will be omitted. In the embodiment of FIG. 4, a predictive encoder 9l is provided in place of the predictive encoder 9 of the embodiment of FIG.

その他は同一の構成であるので対応する各々の構成要素
に同一の番号を付して説明を省略する。
Since the other configurations are the same, the same numbers are given to the corresponding components and the description thereof will be omitted.

第4図の予測符号器91において、911〜912はレ
ジスタであり、913は入力を”−2”倍する積算器で
ある。また、9l4は加算器である。従って、レジスタ
912の出力は予測符号器91への入力C (n)を2
サンプル遅延したものであり、積算器913の出力はC
 (n)を1サンプル遅延したものを”−2”倍したも
のである。よって予測符号器91の出力Y (n)は、 Y(n)=C’(n) −2C(n−1)+C(n−2
)   ・・・(10)となる。(10)式に(5)式
を代入して、Y (n)” { X (n) −2 X
 (n−1)+ X (n−2))+ { D (n)
 − 2 D (n−1)+ D (n−2)) − 
(11)となる。ここで、再びM系列の性質により(!
1)式の右辺第2項は、D(n)と同じM系列に戻る。
In the predictive encoder 91 of FIG. 4, 911 to 912 are registers, and 913 is an integrator that multiplies the input by "-2". Further, 9l4 is an adder. Therefore, the output of register 912 is the input C (n) to predictive encoder 91 by 2
The output of the integrator 913 is C
(n) delayed by one sample and multiplied by "-2". Therefore, the output Y (n) of the predictive encoder 91 is Y(n)=C'(n) -2C(n-1)+C(n-2
)...(10). Substituting equation (5) into equation (10), Y (n)” { X (n) −2 X
(n-1)+ X (n-2))+ { D (n)
− 2 D (n-1)+ D (n-2)) −
(11). Here, again due to the properties of the M series (!
The second term on the right side of equation 1) returns to the same M series as D(n).

これを新たにD(n)と表わして Y (n)=( X (n) − 2 X (n−1)
+ X (n−2))+ D (n)        
    ・・・(l2)(l2)式の右辺で{ }の項
は、X(n−1)の前後サンプルの平均と、X(n−1
)自身との差を2倍したものである。このようにして、
伝送信号C (n)を予測符号器で処理することでオー
ディオ信号の成分を抑圧し、D(n)を再現することが
できる。
This is newly expressed as D(n) and Y (n) = ( X (n) - 2 X (n-1)
+ X (n-2)) + D (n)
...(l2) The term { } on the right side of equation (l2) is the average of the samples before and after X(n-1), and the
) is the difference from itself multiplied by twice. In this way,
By processing the transmission signal C (n) with a predictive encoder, the audio signal component can be suppressed and D(n) can be reproduced.

第l図の実施例と第4図の実施例との違いは予測符号器
の構成にあった。第1図の予測符号器9が予測値として
前サンプルを用いるのに比べ、第4図の予測符号器91
は前後サンプルの平均値を用いるので予測誤差はより小
さくなる。第5図において、(a)は伝送信号C(n)
、(1))は第1図の実施例の予測誤差信号Y(n)、
(c)は第4図の実施例における予測誤差信号Y(n)
を各々示す。
The difference between the embodiment of FIG. 1 and the embodiment of FIG. 4 lies in the configuration of the predictive encoder. Compared to the predictive encoder 9 in FIG. 1 which uses the previous sample as a predicted value, the predictive encoder 91 in FIG.
uses the average value of the previous and subsequent samples, so the prediction error is smaller. In FIG. 5, (a) is the transmission signal C(n)
, (1)) is the prediction error signal Y(n) of the embodiment of FIG.
(c) is the prediction error signal Y(n) in the embodiment of FIG.
are shown respectively.

第5図より第4図の予測誤差信号Y(n)が第1図の場
合より小さくなっており、オーディオ信号の成分がより
抑圧されているのが理解される。
It is understood from FIG. 5 that the prediction error signal Y(n) in FIG. 4 is smaller than that in FIG. 1, and that the audio signal component is further suppressed.

発明の効果 以上説明したように本発明によれば、アナログ領域のオ
ーディオ信号やビデオ信号などの時間相関の強い原信号
の相関を利用して、原信号の成分を圧縮するようにし、
それによってS/N比の改善を可能にしたので、ディジ
タルコード情報を付加しても、原信号の品質を損なうこ
とが無く、非常に効率のよい情報伝送を行ウことが出来
る。
Effects of the Invention As explained above, according to the present invention, the components of the original signal are compressed by utilizing the correlation of the original signal with strong time correlation, such as an audio signal or a video signal in the analog domain.
This makes it possible to improve the S/N ratio, so even if digital code information is added, the quality of the original signal is not impaired, and very efficient information transmission can be performed.

また、本発明の説明として第1図の実施例と第4図の実
施例を引用したが、この二つの実施例に留まらず、予測
符号器として近傍のサンプル値から予測したサンプル値
と実際のサンプル値との差分を求めるようにした他のい
かなる構成のものも用いることが出来るのはいうまでも
ない。
Furthermore, although the embodiment shown in FIG. 1 and the embodiment shown in FIG. Needless to say, any other configuration that calculates the difference from the sample value can be used.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の第1の実施例における情報伝送装置の
ブロック図、第6図はスペクトル拡散通信方式の説明の
ための概念図、第7図は同方式の説明のためのスペクト
ル図、第8図は通信容量を表わすグラフ、第2図は第1
の実施例の説明に供する波形図、第3図は相関器11の
動作説明に供する信号の相関関係を示す図、第4図は本
発明の第2の実施例における情報伝送装置の受信側のブ
ロック図、第5図は本発明の第1及び第2の実施例にお
ける予測誤差信号を表わす波形図である。 l・・・符号発生器、  2・・・M系列発生器、3・
・・変調器、  5・・・D/A変換器、  7・・・
加算器、8・−A / D変換器、  9・・・予測符
号器1lO・・・M系列発生器、11・・・相関器、!
2・・・符号再生器。
FIG. 1 is a block diagram of an information transmission device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 6 is a conceptual diagram for explaining a spread spectrum communication method, and FIG. 7 is a spectrum diagram for explaining the method. Figure 8 is a graph showing communication capacity, Figure 2 is a graph showing communication capacity.
FIG. 3 is a diagram showing the correlation of signals to explain the operation of the correlator 11, and FIG. 4 is a waveform diagram for explaining the operation of the correlator 11. FIG. The block diagram and FIG. 5 are waveform diagrams representing prediction error signals in the first and second embodiments of the present invention. l... code generator, 2... M sequence generator, 3...
...Modulator, 5...D/A converter, 7...
Adder, 8.-A/D converter, 9... Predictive encoder 1lO... M sequence generator, 11... Correlator,!
2... Code regenerator.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)第1の信号にそれより振幅の充分に小さい第2の
信号を重畳して伝送する情報伝送装置であつて、 送信側に疑似雑音を発生する第1の疑似雑音発生器と、
前記第2の信号で前記第1の疑似雑音発生器の出力する
疑似雑音の伝送を制御する変調器と、前記第1の信号に
前記変調器の出力を重畳する加算器とを備え、 受信側に受信信号から予測値を求め、この予測値と実際
の受信信号との差をとって予測誤差を求める予測符号化
器と、前記第1の疑似雑音発生器と同一の疑似雑音を発
生する第2の疑似雑音発生器と、前記予測符号化器の出
力する予測誤差と前記第2の疑似雑音発生器の出力する
疑似雑音との相関の強さを求める相関器とを備えたこと
を特徴とする情報伝送装置。
(1) An information transmission device that superimposes and transmits a second signal whose amplitude is sufficiently smaller than the first signal, and a first pseudo-noise generator that generates pseudo-noise on the transmitting side;
a receiving side, comprising: a modulator that controls transmission of pseudo noise output from the first pseudo noise generator using the second signal; and an adder that superimposes the output of the modulator on the first signal; a predictive encoder that calculates a predicted value from the received signal and calculates a prediction error by calculating the difference between this predicted value and the actual received signal; and a predictive encoder that generates the same pseudo noise as the first pseudo noise generator. and a correlator for determining the strength of correlation between the prediction error output from the predictive encoder and the pseudo noise output from the second pseudo noise generator. information transmission equipment.
(2)予測符号化器はサンプル値とそのサンプル値の直
前のサンプル値との差分を予測誤差として出力すること
を特徴とする請求項1記載の情報伝送装置。
(2) The information transmission apparatus according to claim 1, wherein the predictive encoder outputs a difference between a sample value and a sample value immediately before the sample value as a prediction error.
(3)予測符号化器はサンプル値と、そのサンプル値の
直前及び直後のサンプル値の平均値との差分を予測誤差
として出力することを特徴とする請求項1記載の情報伝
送装置
(3) The information transmission device according to claim 1, wherein the predictive encoder outputs a difference between a sample value and an average value of sample values immediately before and after the sample value as a prediction error.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6199433A (en) * 1984-10-19 1986-05-17 Nec Corp Multiplex communication equipment
JPS62176232A (en) * 1986-01-29 1987-08-03 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Multiplex transmission system

Patent Citations (2)

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