JPH04261236A - スペクトラム拡散受信機 - Google Patents

スペクトラム拡散受信機

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Publication number
JPH04261236A
JPH04261236A JP3042803A JP4280391A JPH04261236A JP H04261236 A JPH04261236 A JP H04261236A JP 3042803 A JP3042803 A JP 3042803A JP 4280391 A JP4280391 A JP 4280391A JP H04261236 A JPH04261236 A JP H04261236A
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JP
Japan
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serial
pulse
correlation
parallel
sampling pulse
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Pending
Application number
JP3042803A
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English (en)
Inventor
Yoshitaka Uchida
吉孝 内田
Mamoru Endo
守 遠藤
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Faurecia Clarion Electronics Co Ltd
Original Assignee
Clarion Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH04261236A publication Critical patent/JPH04261236A/ja
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は単一の相関器を使用した
スペクトラム拡散受信機の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】高速データ通信を行う従来のスペクトル
拡散通信方式による多重通信装置の一例を図10及び図
11に示す。図10は送信機で、1はシリアル−パラレ
ル変換器、2−1〜2−nは掛け算器、3−1〜3−n
はPN符号発生器、4−1〜4−nはBPSK変調器、
5は加算器である。上記送信機において、入力された高
速のデータ(ア)は、シリアル−パラレル変換器1によ
りパラレルデータ(イ1),(イ2),……(イn)に
変換される。パラレルデータ(イ1),(イ2),……
(イn)は掛け算器2−1,2−2,……2−nの一方
の入力に入力される。一方、掛け算器2−1,2−2,
……2−nの他方の入力にはPN符号発生器3−1,3
−2,……3−nから出力される異なるPN符号(ウ1
),(ウ2),……(ウn)が入力される。掛け算器2
−1,2−2,……2−nの出力(エ1),(エ2),
……(エn)は夫々BPSK変調器4−1,4−2,…
…4−nに入力され、高周波キャリア信号(オ)を変調
する。そして、BPSK変調器4−1,4−2,……4
−nからは高周波の信号(カ1),(カ2),……(カ
n)が出力され、加算器5に入力される。加算算器5か
らはn多重されたスペクトル拡散信号(キ)が出力され
て送信される。
【0003】図11は受信機で、7−1〜7−nはコン
ボルバ、8−1〜8−nは掛け算器、9−1〜9−nは
PN符号発生器、10−1〜10−nは検波器、12は
データ復調器である。上記受信機において、受信信号(
ケ)は分配され、コンボルバ7−1,7−2,……7−
nの一方の入力にそれぞれ入力される。
【0004】一方、PN符号発生器9−1,9−2,…
…9−nより出力されるPN符号(コ1),(コ2),
……(コn)は掛け算器8−1,8−2,……8−nの
一方の入力に付加される。掛け算器8−1,8−2,…
…8−nのもう一方の入力には高周波のキャリア信号(
ス)が入力される。掛け算器8−1,8−2,……8−
nの出力(サ1),(サ2),……(サn)は、コンボ
ルバ7−1,7−2,……7−nのもう一方の入力に印
加される。
【0005】コンボルバの出力(シ1),(シ2),…
…(シn)は夫々検波器10−1,10−2,10−n
に入力される。この時、コンボルバからの出力は各デー
タチャンネルから同じタイミングで相関スパイクが発生
する。検波器10−1,10−2,10−nの出力(ソ
1),(ソ2),(ソn)はデータ復調器12に入力さ
れる。データ復調器12からは、復調されたデータ(タ
)が出力される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】さて上述した従来の多
重通信装置では、キャリアの同期を必要とし、又、相関
器としてのコンボルバ(又はマッチドフィルタ)を複数
必要とする欠点がある。このように、従来の多重通信装
置では複数の相関器を必要とするという欠点があり、こ
の欠点を改良するため、単一の相関器で復調できる多重
通信装置が提案されている。
【0007】図5及び図6は夫々上記スペクトラム拡散
(SS)通信装置を構成する、送信機及び受信機である
。図5に示すように、送信機は、シリアル−パラレル変
換回路101、セレクタ群102、遅延器群103、加
算器104、PN符号(コード)発生器105、高周波
キャリア発生器106、掛け算器107から構成されて
いる。
【0008】図6に示すように、受信機は、相関器のコ
ンボルバ201、掛け算器202、高周波キャリア発生
器203、PN符号(コード)発生器204、ハイパス
フィルタ(HPF)205、増幅器206、検波器20
7、2値化回路208、サウンダーパルス検出回路20
9、サンプリングパルス生成回路210、情報検出回路
211、パラレル−シリアル変換回路212から構成さ
れる。なお、ハイパスフィルタ205はバンドパスフィ
ルタ(BPF)に置き換えても何ら問題はない。次に上
記装置の動作を説明する。まず、送信機において、送信
データaはシリアル−パラレル変換回路101により、
複数のチャンネルの信号に変換される。ここでは、説明
を簡単化するためにチャンネル数をNとする。また、送
信データaは、シリアル−パラレル変換回路101によ
り、その各出力は、よりおそい伝送速度に変換される。 例えば、1/Nの伝送速度、または送信データaの伝送
速度よりも任意におそい伝送速度のパラレルデータに変
換される。シリアル−パラレル変換回路101からの各
チャンネルの信号の極性に応じたスペクトラム拡散変調
(SS変調)が行われる。
【0009】なお、上記SS変調は、例えば以下の2通
りの方式を用いている。 ■  CSK(Code Shift Keying)
方式:データ(信号)の極性に応じて2種類のPN符号
(PN1とPN2)を選択して出力する方式。 ■  OOK(On Off Keying)方式:デ
ータ(信号)の極性に応じてPN符号(PN1)を出力
するかしないかを選択する方式。
【0010】以上の2つの方式のSS変調動作を実現す
るために、PN符号(PN1及びPN2)発生用にPN
コード発生器105及びシリアル−パラレル変換回路1
01の各出力による上記選択を行うための各セレクタ群
102をもって拡散変調器を構成している。次に、拡散
変調器の各セレクタの出力は遅延器群103の夫々に入
力される。各遅延器の出力は、データ復調用同期信号と
なるサウンダチャンネルのPN符号(ここではPN1と
する)の位相を基準として、各々異なる任意の遅延量が
設定されたSS変調信号(情報チャンネル)が得られる
。この様子を図8に示す。なお図7において、情報チャ
ンネルは11〜14の4とした場合の異なる遅延量(τ
1〜τ4)でのCSK方式及びOOK方式の違いを表し
ている。またSはサウンダチャンネルである。また、送
信データの伝送速度が各情報チャンネルのおそい伝送速
度に変換されているのも表す。ここでは、1/4の伝送
速度に変換されている。各遅延器より得られたN個の情
報チャンネルのSS変調信号とサウンダチャンネルの信
号とを加算器104でアナログ加算(多重化)を行い、
加算器104の出力を掛け算器107によって高周波キ
ャリア発生器106の出力との掛け算を行い、多重化S
S信号を得る。
【0011】次に受信機において、送信機で得られた多
重化SS信号がコンボルバ201の一方の入力端子に受
信信号とし入力される。コンボルバのもう一方の入力端
子には、PNコード発生器204で得られるPN符号(
ここでは、送信機で用いられているPN符号(PN1)
と時間的に反転した関係にあるPN符号(PN1)を用
いている)を掛け算器202にて高周波キャリア発生器
203の出力との掛け算を行い高周波変調されたPN符
号を参照信号とし入力する。コンボルバ201では、受
信信号と参照信号の相関演算が行われ、高周波の相関出
力を得る(図8参照)。
【0012】図8において、図7で説明されたサウンダ
チャンネルのPN符号の位相を基準にし、各情報チャン
ネルの異なる位相関係にある各PN符号に対応した時間
的に分離した相関ピークが得られる。ここでは、サウン
ダチャンネル及び全ての情報チャンネルで自己相関であ
る相関ピークが得られた状態を示す。従って、CSK方
式及びOOK方式のいずれにおいて自己相関が得られな
い場合(CSK方式…相互相関、OOK方式…無相関)
は、相関ピークは発生しない。なお、上記実施例では相
関器にコンボルバを用いた場合について述べているが、
マッチドフィルタを使用しても何ら問題ない。但し、参
照信号を生成する箇所は、マッチドフィルタ上のパター
ンに置き換わり不要である。
【0013】次にコンボルバ出力をハイパスフィルタ2
05及び増幅器206を介し、検波器207において検
波しベースバンド情報帯域の信号に変換して2値化回路
208にてロジックレベルのパルス列を得る。なお、2
値化回路208においては、相関ピークとスプリアスレ
ベルとを最適に分離できるようにしきい値を設定してい
る。サウンダチャンネルに対応する相関出力は、常に周
期的な相関ピークを発生するため、相関ピークをサウン
ダパルス検出回路209において検出し基準時間信号を
得る。
【0014】このような基準とされる時間信号を必要と
する目的は、通常のDS−SS方式における拡散符号同
期を不必要とするためである。すなわち、本装置におい
ては、コンボルバ上における受信信号のPN符号の位相
と参照信号のPN符号の位相同期を行い、データ復調を
する方式ではなく、単なる符号同期過程を省いた非同期
方式を実現している。このサウンダパルス検出回路20
9の出力である基準時間信号を基にサンプリングパルス
生成回路210において各情報チャンネルに対応した相
関出力をサンプリングするためのサンプリングパルスを
生成する。
【0015】なお、コンボルバを相関器として使用する
場合、コンボルバに入力される受信信号と参照信号は、
対応するため、相関ピークは、ゲート遅延時間/2で発
生する。すなわち、これより図7に示される送信側にお
けるサウンダチャンネルのPN符号の位相を基準とした
各情報チャンネルの遅延量(τ1〜τ4)に対応する相
関出力もτ1/2〜τ4/2ほど時間的に分離し発生す
ることになる。なお、コンボルバのゲート遅延時間はこ
こでは2Tに相当する。従って、サンプリングパルスは
上記を考慮して生成している。これより、サンプリング
パルスを基に、情報検出回路211において、各情報チ
ャンネルに対応した相関出力をサンプリングして、各情
報チャンネルのデータ列を復調する。ここで得られるデ
ータは、送信側においてシリアル−パラレル変換された
後の遅い伝送速度と等しい伝送速度のデータである。
【0016】次に、このN個のパラレルのデータ列を、
パラレル−シリアル変換回路212において、シリアル
データに変換することで、送信データを復元する。この
一連の動作の概略を図9に示す。さて、ここで上記送信
データを復調する際において、図9に示すように相関出
力(コンボルバ出力)が伝搬路の影響、例えばマルチパ
スフェージングによる影響を受けない場合は何ら問題な
くデータを復調することが可能である。しかし、実際は
伝搬路の影響を受けるのが常であり、その場合における
相関出力は、例えば、図12に示すように直接波と反射
波の合成(時間的に分離ができず、かつ、キャリアの位
相が逆相関係)により減少する。従って、その結果、検
波及び2値化を経てロジックレベルの相関パルスが得ら
れない場合、誤ったデータを復調することになる。
【0017】
【発明の目的】本発明の目的は、通信伝搬路の影響によ
る相関器出力の変動が生じても良好なデータ復調を可能
とする、単一の相関器を用いた多重化スペクトラム拡散
受信機を提供することにある。
【0018】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
、本願の第1の発明は、相関器によって受信された多重
化スペクトラム拡散信号と参照信号との相関をとり、該
相関器出力をベースバンド情報帯域に変換して2値化す
ることによりロジックレベルの相関パルスを生成し、該
相関パルスよりデータを復調するスペクトラム拡散受信
機において、送信データに依存しないスペクトラム拡散
変調信号に対応する相関パルスを上記ロジックレベルの
相関パルスより検出するサウンダ検出手段と、上記サウ
ンダ検出手段の検出信号に基づいて情報チャンネルデー
タ1ビット長の中の確実な相関ピークポイントをサンプ
リングする所定周期の複数パルスから成る第1のサンプ
リングパルス、及び第1のサンプリングパルスに対して
所定時間遅れた複数のパルスから成る第2のサンプリン
グパルスを生成するサンプリングパルス生成手段と、上
記相関パルスを上記第1のサンプリングパルスに基づい
て、シリアル−パラレル変換する第1のシリアル−パラ
レル変換手段と、上記相関パルスを上記第2のサンプリ
ングパルスに基づいてシリアル−パラレル変換する第2
のシリアル−パラレル変換手段と、上記第1及び第2の
シリアル−パラレル変換手段の夫々対応した出力同士の
論理和をとる演算手段と、該演算手段出力をシリアルデ
ータに変換するパラレル−シリアル変換手段と、を含む
ことを要旨とする。
【0019】また、本願の第2の発明は、相関器によっ
て受信された多重化スペクトラム拡散信号と参照信号と
の相関をとり、該相関器出力をベースバンド情報帯域に
変換して2値化することによりロジックレベルの相関パ
ルスを生成し、該相関パルスよりデータを復調するスペ
クトラム拡散受信機において、送信データに依存しない
スペクトラム拡散変調信号に対応する相関パルスを上記
ロジックレベルの相関パルスより検出するサウンダ検出
手段と、上記サウンダ検出手段の検出信号に基づいて情
報チャンネルデータ1ビット長の中の確実な相関ピーク
ポイントをサンプリングする所定周期の複数パルスから
成る第1のサンプリングパルス、及び第1のサンプリン
グパルスに対して所定時間遅れた複数のパルスから成る
第2のサンプリングパルスを生成するサンプリングパル
ス生成手段と、上記相関パルスを上記サンプリングパル
スに基づいて、シリアル−パラレル変換するシリアル−
パラレル変換手段と、上記サウンダ検出手段によるサウ
ンダ検出信号に基づいて、上記シリアル−パラレル変換
手段の出力を記憶する第1のラッチ手段と、上記サウン
ダ検出信号に基づいて、上記第1のラッチ手段の出力を
記憶する第2のラッチ手段と、上記第1及び第2のラッ
チ手段の出力の論理和をとる演算手段と、該演算手段出
力をパラレル−シリアル変換するパラレル−シリアル変
換手段と、を含むことを要旨とする。
【0020】
【作用】第1の発明のスペクトラム拡散受信機において
は、サウンダ検出信号に基づいて、情報チャンネルデー
タ1ビット長の中の確実な相関ピークポイントをサンプ
リングする所定周期の第1のサンプリングパルス及びこ
れより所定時間遅れた第2のサンプリングパルスが生成
される。第1及び第2のサンプリングパルスによって相
関パルスがシリアル−パラレル変換され、夫々対応する
変換出力の論理和をとり、その論理和出力をパラレル−
シリアル変換する。
【0021】第2の発明のスペクトラム拡散受信機にお
いては、サウンダ検出信号に基づいて、情報チャンネル
データ1ビット長の中の確実な相関ピークポイントをサ
ンプリングする所定周期のサンプリングパルスが生成さ
れる。このサンプリングパルスによって相関パルスがシ
リアル−パラレル変換され、その変換出力はサウンダ検
出信号に基づいて第1及び第2のラッチ手段に記憶され
る。第1及び第2のラッチ手段の出力の論理和がとられ
、その論理和出力をパラレル−シリアル変換する。
【0022】
【実施例】以下図面に示す本発明の実施例を説明する。 図1は本発明によるスペクトラム拡散受信機の主要部で
ある前記図6の情報検出回路211及びパラレル−シリ
アル変換回路212に対応する情報検出手段11及びパ
ラレル−シリアル変換手段22の一実施例を示し、他の
構成は前述したものと同様である。
【0023】情報検出手段11は第1及び第2のシリア
ル−パラレル変換手段を構成するシフトレジスタ12,
13、OR回路群14、相関ピークポイント検出回路1
5、ラッチ及びパラレル−シリアル変換信号生成回路1
6から成る。相関ピークポイント検出回路15は遅延器
群17、インバータINV1,INV2を含むパターン
補正回路18、加算器19、基準値発生回路20及び比
較器21を備えていて、情報チャンネルデータ1ビット
長の中の確実な相関ピークポイントを検出し、データ検
出信号を出力する。パラレル−シリアル変換手段22は
ラッチ回路23及びセレクタ24を備えていて、ラッチ
回路23は前記回路16からのラッチ信号e、セレクタ
24はパラレル−シリアル変換信号fによって夫々コン
トロールされる。
【0024】図2は送信データ1,0,1,1の場合の
上記実施例の動作説明用のタイミングチャートで、aは
相関パルス、bは第1の情報サンプリングパルス、cは
第2の情報サンプリングパルス、dはサウンダサンプリ
ングパルス、gは復調データである。
【0025】次に上記実施例の動作を説明する。まず、
サウンダパルス検出後サンプリングパルス生成回路から
得られる情報チャンネルデータ1ビット長の中の確実な
相関ピークポイントをサンプリングするサンプリングパ
ルス(第1の情報サンプリングパルスb)に応答して、
送信データに対応した相関パルスaをシフトレジスタ1
2に入力する。次に、コンボルバのゲート長/2ほど遅
れた第1の情報サンプリングパルスbと等しい第2の情
報サンプリングパルスcによって、情報チャンネルデー
タ1ビット長の中の確実な相関ピークポイントの次の1
周期分の相関出力をシフトレジスタ13に入力する。そ
して、シフトレジスタ12とシフトレジスタ13のパラ
レル出力QA〜QDとQA’〜QD’をOR回路群14
によって各々の論理和をとる。
【0026】これは、各情報チャンネル1ビット長にお
けるコンボルバからの相関ピークは複数発生することか
ら、確実な相関ピークポイントと次の周期に発生する相
関ピークとを用い、情報の復調を行なうものである。こ
れは、図2に示すように確実な相関ピークポイントの相
関ピークが、例えばマルチパスフェージングなどにより
その振幅値が減少もしくは消失したとしても次の周期に
おいて影響の度合が少なければデータ復調において何ら
問題はない。すなわち、夫々の周期において干渉による
相関関係が弱ければ、誤ることなく確実に送信データが
再生できる。
【0027】この後、OR回路群14の出力をサウンダ
サンプリングパルスd及び情報チャンネルデータ1ビッ
ト長の中の確実な相関ピークポイントを検出する検出回
路出力の信号(データ検出信号)に基づいて回路16に
よって生成されるラッチ信号e及びパラレル−シリアル
変換信号fを用い、パラレル−シリアル変換手段により
送信データgを復調する。
【0028】図3は本発明の他の実施例の主要部で、図
1と同一符号は同一又は類似の回路を示し、前記シフト
レジスタ13に代えて、ラッチ回路31,32を用い、
サウンダサンプリングパルスcによってコントロールし
ている。図4は上記実施例の動作説明用タイムチャート
である。図3の実施例でサウンダパルス検出後サンプリ
ングパルス生成回路から得られるサンプリングパルスb
によって、送信データに対応した相関パルスをシフトレ
ジスタ12に入力する。
【0029】次に、サウンダサンプリングパルスdによ
って順次ラッチ31及びラッチ32に入力する。そして
、OR回路群14によって各ラッチの出力の論理和をと
る。これより、上記図1の実施例と同様な効果が得られ
る。さらにこの後の処理については、上記図1の実施例
と同様に行なうことによって、送信データを復調するこ
とができる。
【0030】サウンダサンプリングパルス及び情報チャ
ンネルデータ1ビット長の中の確実な相関ピークポイン
トを検出する検出回路15の出力の信号(データ検出信
号)を基に生成されるラッチ信号e及びパラレル−シリ
アル変換信号fを用い、パラレル−シリアル変換手段に
より送信データgを復調する。また、上記2つの実施例
について論理和をとる区間を、確実な相関ピークポイン
トと次の周期に発生する相関ピークとの2周期分(コン
ボルバのゲート長相当)としたが、これは、例としてサ
ウンダ及び情報チャンネル伝送速度を送信データ伝送速
度の1/4にしたためである。従って、サウンダ及び情
報チャンネル伝送速度を送信データ伝送速度に対してさ
らに低速にするならば、論理和をとる区間を延ばすこと
は可能であり、かつ、データ復調性能の向上化に寄与す
る。
【0031】
【発明の効果】以上説明した所から明らかなように本発
明によれば、単一の相関器を用いた多重化スペクトラム
拡散受信機における復調データの誤り率が改善され、デ
ータ復調性能が良くなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の主要部の構成を示すブロッ
ク図である。
【図2】上記実施例の動作説明用タイムチャートである
【図3】本発明の他の実施例の主要部の構成を示すブロ
ック図である。
【図4】上記実施例の動作説明用タイムチャートである
【図5】本発明の前提であるスペクトラム拡散通信装置
の送信機の構成を示すブロック図である。
【図6】上記装置の受信機の構成を示すブロック図であ
る。
【図7】上記送信機の動作説明図である。
【図8】上記受信機の動作説明図である。
【図9】上記受信機の動作説明図である。
【図10】従来のスペクトラム拡散通信装置の送信機の
構成を示す図である。
【図11】上記装置の受信機の構成を示す図である。
【図12】相関出力が伝搬路の影響を受ける場合の説明
図である。
【符号の説明】
11  情報検出手段 12  シフトレジスタ 13  シフトレジスタ 14  OR回路群 22  パラレル−シリアル変換手段

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  相関器によって受信された多重化スペ
    クトラム拡散信号と参照信号との相関をとり、該相関器
    出力をベースバンド情報帯域に変換して2値化すること
    によりロジックレベルの相関パルスを生成し、該相関パ
    ルスよりデータを復調するスペクトラム拡散受信機にお
    いて、送信データに依存しないスペクトラム拡散変調信
    号に対応する相関パルスを上記ロジックレベルの相関パ
    ルスより検出する検出手段と、上記検出手段の検出信号
    に基づいて情報チャンネルデータ1ビット長の中の確実
    な相関ピークポイントをサンプリングする所定周期の複
    数パルスから成る第1のサンプリングパルス、及び第1
    のサンプリングパルスに対して所定時間遅れた複数のパ
    ルスから成る第2のサンプリングパルスを生成するサン
    プリングパルス生成手段と、上記相関パルスを上記第1
    のサンプリングパルスに基づいて、シリアル−パラレル
    変換する第1のシリアル−パラレル変換手段と、上記相
    関パルスを上記第2のサンプリングパルスに基づいてシ
    リアル−パラレル変換する第2のシリアル−パラレル変
    換手段と、上記第1及び第2のシリアル−パラレル変換
    手段の夫々対応した出力同士の論理和をとる演算手段と
    、該演算手段出力をシリアルデータに変換するパラレル
    −シリアル変換手段と、を含むことを特徴とするスペク
    トラム拡散受信機。
  2. 【請求項2】  相関器によって受信された多重化スペ
    クトラム拡散信号と参照信号との相関をとり、該相関器
    出力をベースバンド情報帯域に変換して2値化すること
    によりロジックレベルの相関パルスを生成し、該相関パ
    ルスよりデータを復調するスペクトラム拡散受信機にお
    いて、送信データに依存しないスペクトラム拡散変調信
    号に対応する相関パルスを上記ロジックレベルの相関パ
    ルスより検出する検出手段と、上記検出手段の検出信号
    に基づいて情報チャンネルデータ1ビット長の中の確実
    な相関ピークポイントをサンプリングする所定周期の複
    数パルスから成る第1のサンプリングパルス、及び第1
    のサンプリングパルスに対して所定時間遅れた複数のパ
    ルスから成る第2のサンプリングパルスを生成するサン
    プリングパルス生成手段と、上記相関パルスを上記サン
    プリングパルスに基づいて、シリアル−パラレル変換す
    るシリアル−パラレル変換手段と、上記検出手段による
    検出信号に基づいて、上記シリアル−パラレル変換手段
    の出力を記憶する第1のラッチ手段と、上記検出信号に
    基づいて、上記第1のラッチ手段の出力を記憶する第2
    のラッチ手段と、上記第1及び第2のラッチ手段の出力
    の論理和をとる演算手段と、該演算手段出力をパラレル
    −シリアル変換するパラレル−シリアル変換手段と、を
    含むことを特徴とするスペクトラム拡散受信機。
JP3042803A 1991-01-31 1991-02-15 スペクトラム拡散受信機 Pending JPH04261236A (ja)

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