JPH04328922A

JPH04328922A - スペクトル拡散無線伝送における受信回路

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Publication number: JPH04328922A
Application number: JP3125403A
Authority: JP
Inventors: Yukinobu Ishigaki; 石垣　行信; Atsushi Sato; 淳佐藤
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1991-04-26
Filing date: 1991-04-26
Publication date: 1992-11-17
Anticipated expiration: 2011-11-06
Also published as: JP2551261B2

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、スペクトル拡散（Ｓｐ
ｒｅａｄ　Ｓｐｅｃｔｒｕｍ：以下“ＳＳ”とも記述す
る）無線伝送における受信回路に係り、特に、従来の受
信回路において必須の構成要素であったＡＧＣ（自動利
得制御）回路を不要にした、簡易な構成による受信回路
に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＳＳ（スペクトル拡散）による無線伝送
装置の受信部では、逆拡散復調を行なうに際して、従来
より逆拡散回路に入来するＳＳ変調信号を、ＡＧＣ回路
で充分な利得制御を行なってから逆拡散復調を行なうよ
う構成されている。これは、受信電界強度により強弱の
差が大きくなっている受信ＳＳ変調信号を、安定，確実
に逆拡散できるようにするためであり、特に、１次変調
・復調としてＦＭ変調・復調を行ない、且つ逆拡散の手
法として２乗動作を用いる場合には、ＡＧＣ回路は必要
不可欠である。かかる従来のＳＳによる無線伝送装置に
ついて、図２及び図３を併せ参照して説明する。図２（
Ａ）　は送信部、図２（Ｂ）　は受信部（受信回路）で
ある。

【０００３】まず送信部側では、入力端子Ｉｎ１　から
の音声信号Ｓ（ｔ）　をＦＭ変調回路７でＦＭ変調し、
そのＦＭ変調出力Ｆｍ（ｔ）｛図３（Ａ）　参照｝を乗
算器２に供給する。一方、入力端子Ｉｎ２　よりクロッ
ク信号Ｃ（ｔ）　をＰＮＧ（拡散符号発生回路）８に供
給して拡散符号Ｐ（ｔ）　を得、ＬＰＦ（低域濾波器）
１１を介して乗算器２に供給し、上記ＦＭ変調出力Ｆｍ
（ｔ）との乗算によるスペクトル拡散を行ない、スペク
トル拡散信号Ｆｍ（ｔ）Ｐ（ｔ）　を生成し｛図３（Ｂ
）　参照｝、増幅器９を介してアンテナＡ１　より出力
（送信）している。

【０００４】次に受信部側では、アンテナＡ２　により
受信される信号には、ＳＳ信号Ｆｍ（ｔ）Ｐ（ｔ）　の
他に雑音ｎ（ｔ）　を含んでいる。そこで、ＢＰＦ１２
により雑音ｎ（ｔ）　の大部分｛ＳＳ信号周波数帯域外
の成分｝を除去してから、増幅器１６を介して周波数変
換用の乗算器（ミキサ）３に供給する。ここで、入力端
子Ｉｎ３　からの局部発振信号により、ＳＳ変調波の低
い周波数帯，即ち中間周波への周波数変換が行なわれ、
その出力として中間周波に変換されたＳＳ変調波ｆｍ（
ｔ）Ｐ（ｔ）　が得られる。このＳＳ変調波ｆｍ（ｔ）
Ｐ（ｔ）　は、ＢＰＦ１３にて不要な周波数成分を除去
され、ＡＧＣ２１で適正なレベルに自動調整された後、
逆拡散用の乗算器４（２乗回路）に供給され、２乗動作
による逆拡散が行なわれる。従って、乗算器４の出力信
号はｆｍ　２　（ｔ）＊Ｐ２　（ｔ）　となる。

【０００５】ところで、周知の如くＰ（ｔ）　は“＋１
”と“−１”の値をとる拡散符号なので、Ｐ２　（ｔ）
　＝１となる。これにより、ＢＰＦ１４からは、２乗さ
れたＦＭ変調信号ｆｍ　２　（ｔ）　のみが伝送され、
リミッタアンプ１７にて充分増幅された後、ＦＭ復調回
路１８へ供給される。２乗されたＦＭ信号は、搬送波周
波数と周波数偏移が共に２倍となる｛図３（Ｃ）　参照
｝が、周波数変調の基本的性質には変化は生じない。Ｆ
Ｍ復調回路６では信号ｆｍ　２　（ｔ）　のＦＭ復調が
行なわれて信号Ｓ（ｔ）　が得られ、出力端子Ｏｕｔ　
より出力される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、２乗による
逆拡散は、入力信号の２乗特性に沿って出力レベルが大
きく変化することと、その変化に伴って、逆拡散にて得
られるＦＭ信号のレベルは、特にアンテナ受信レベルが
小さいときに極度に小さくなって、ＦＭスレシホールド
レベル以下に至り、正しいＦＭ復調が行なえなくなると
いう問題が生じる。かかる問題を防止しようとして逆拡
散入力利得を大きく取ると、強電界下でＳＳ変調信号が
飽和してしまい、次のような問題が生じる。即ち、一般
のＦＭ変調波の受信に使用するＦＭ復調前のリミッタ増
幅器の手法を導入し、逆拡散前の受信ＳＳ変調信号をリ
ミッタ増幅器等で振幅制限を行なえば良いように思える
。

【０００７】しかるにこれは大きな誤りであり、それを
行なうとＳＳ変調信号にスプリアスが多量に発生し、か
かるＳＳ信号を逆拡散するこになって、中間周波数の選
び方によりＳ／Ｎの劣化に大小はあるものの、拡散帯域
幅と中間周波数とが近くなるような周波数設定を行なう
と、スプリアスの折り返し成分が、逆拡散出力信号中に
混入し、Ｓ／Ｎの劣った逆拡散動作になってしまう。即
ち、基本的にＳＳ変調信号の増幅は、線形動作が必須と
なる。かかる情況から、従来は強弱の差の大きな受信Ｓ
Ｓ変調信号を、中間周波に変換してからＡＧＣをかける
ようにしている。従って、従来のスペクトル拡散無線伝
送における受信回路では、ＡＧＣ回路が必要であり、そ
のため受信回路の複雑化やコスト上昇等の欠点を抱えて
いた。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のスペクトル拡散
無線伝送における受信回路は、アンテナにより受信した
スペクトル拡散変調波の周波数帯域以外の周波数成分を
除去するフィルタと、このフィルタの出力信号を増幅す
る増幅器と、この増幅器の出力信号と前記フィルタの出
力信号とを乗算することにより逆拡散を行なう第１の乗
算器と、この逆拡散出力信号を中間周波に変換する第２
の乗算器と、この周波数変換された逆拡散出力信号を（
充分に）増幅するリミッタ増幅器と、このリミッタ増幅
器の出力信号をＦＭ復調して音声等の情報を得るＦＭ復
調回路とを備えてを備えて構成することにより、上記課
題を解決したものである。

【０００９】

【実施例】本発明のスペクトル拡散無線伝送における受
信回路（以下単に「受信回路」とも記載する）の具体的
実施例について、図１及び図３以降を参照しながら説明
する。この図において、図２（Ｂ）　に示した従来の受
信回路と同一構成要素には同一番号を付して、その詳細
な説明を省略する。なお、ＢＰＦ１２の遮断周波数は１
／Ｔであり、拡散符号のメインローブのみを通過させる
働きをしている。

【００１０】アンテナＡ２　にて受信される信号には、
ＳＳ信号Ｆｍ（ｔ）Ｐ（ｔ）　の他に雑音ｎ（ｔ）を含
んでいるので、ＢＰＦ１２により雑音ｎ（ｔ）　のうち
のＳＳ信号周波数帯域外の成分を除去してから、増幅器
１６及び乗算器４に供給する。増幅器１６には充分大き
な利得を持たせてあり、ここで充分に増幅されたＳＳ信
号を乗算器４に供給することにより、乗算器４では増幅
される前のＳＳ信号との乗算による逆拡散が行なわれる
。今ここで、増幅器１６の入力段のＳＳ信号をＡ１Ｆｍ
（ｔ）Ｐ（ｔ）　とし、増幅器１６の出力段のＳＳ信号
をＡ２Ｆｍ（ｔ）Ｐ（ｔ）　とすれば、乗算器４からの
逆拡散出力は　　Ａ１Ａ２Ｆｍ　２　（ｔ）＊Ｐ２　（
ｔ）　／２　　となる。ところで、周知の如くＰ（ｔ）
　は＋１と−１の値をとる拡散符号なのでＰ２　（ｔ）
　＝１となる。これにより、乗算器４からは、２乗されたＦＭ変調信号
　　Ａ１Ａ２Ｆｍ　２　（ｔ）　／２　　が出力され、
ＢＰＦ１４を介して周波数変換用の乗算器（ミキサ）３
に供給される。

【００１１】２乗動作により、図３（Ａ）　のＦＭ変調
信号Ｆｍ（ｔ）に比べて、Ｆｍ　２　（ｔ）　は搬送波
周波数ｆ０　と周波数偏移Δｆが共に２倍となる｛図３
（Ｃ）　参照｝が、ＦＭ信号の基本的性質は変化してい
ない。従って、ＢＰＦ１３はＢＰＦ１２比べて、バンド
幅が約２倍で通過帯域の中心周波数かｆ０　の２倍とな
るよう構成される。上記ミキサ３では入力端子Ｉｎ３　
からのローカル周波数（局部発振信号）ｆｌ　との間で
周波数変換を行ない、中間周波数に変換されたＦＭ信号
Ｆｍ’（ｔ）　として得られ、これをリミッタアンプ１
７にて充分増幅した後、ＦＭ復調回路１８に供給すると
、ここでＦＭ復調が行なわれて、復調音声信号Ｓ（ｔ）
　が得られるのである。

【００１２】ここで、本発明回路の要部である逆拡散動
作について、図４及び図５を用いて詳細に説明する。図
４（Ａ）　は従来回路で用いられている、２乗による逆
拡散回路であり、図５（Ａ）　〜（Ｅ）　はその動作波
形である。今、入力信号がｅｉ　｛図５（Ｅ）参照｝のとき、増幅
器２２の出力はｅ１　｛図５（Ａ）　参照｝となり、乗
算器６の出力はｅ０　｛図５（Ｂ）　参照｝となる。即
ち、増幅器２２では、飽和しないレベルの信号伝送であ
れば、乗算出力には問題は生ぜず、正しい逆拡散動作が
行なえる。従来回路において、逆拡散用乗算器の入力段
に用いられるＡＧＣ２１は、大信号入力時でも飽和しな
いようにし、且つ一定レベルの出力が得られるように働
くもので、もしもＡＧＣ２１が存在しなければ、次のよ
うな問題が起こる。

【００１３】今、入力信号がｅｉ’とし、増幅器２２の
出力はｅ１’としてこれが図５（Ｃ）　に示すように飽
和した場合、乗算器６の２乗出力は図５（Ｄ）　に示す
ような波形ｅ０’となり、伝送信号がキャリア（搬送波
）信号であるとすると、キャリア信号レベルは著しく損
失してしまうことが分る。

【００１４】そこで、本発明回路，即ち図４（Ｂ）　の
ように構成すると、上記不都合が良好に回避されるので
あり、以下その動作原理について説明する。まず、入力
信号が図５（Ｅ）　のようにｅｉ　で、増幅器２２の出
力がｅ１　｛図５（Ｆ）　参照｝の場合、乗算器６の出
力はｅ０　｛図５（Ｇ）　参照｝となり、飽和しないレ
ベルの信号伝送の場合は、乗算出力には上記同様問題は
生じない。ここで、入力信号が図５（Ｃ）　に示すよう
に大きなｅｉ’の時は、増幅器２２の出力はｅ１’とな
り、図５（Ｉ）　に示すように飽和したものとなる。し
かし乍ら、これを乗算器６にて２乗する代りに上記サイ
ン波の信号ｅｉ’と乗算しているので、その出力は図５
（Ｊ）　に示すように、波形の形に多少の変化は見られ
るものの、両波整流したような信号波形のｅ０’となる
。かかる信号を次段のＢＰＦ１５に供給すると、略サイ
ン波に近い信号波形となって出力される。

【００１５】なお、図４（Ａ）　の構成において、増幅
器２２の利得を小さめにすると飽和問題は改善されるよ
うになるが、入力信号のレベルが小さいとき（弱入力時
）には増幅器２２の出力もそれほど大きくならず、従っ
て乗算器６の２乗出力レベルは大変小さくなり、ＦＭ信
号のレベルはＦＭスレシホールドレベル以下になってし
まい、正しいＦＭ復調を行なうことが困難となるわけで
ある。

【００１６】

【発明の効果】本発明の受信回路は以上のように構成し
たので、ＡＧＣ用いない場合の従来回路において問題と
なっていた、弱入力時の逆拡散出力の低下による上記問
題（ＦＭスレシホールドレベル以下になる不都合）を回
避でき、ＡＧＣの不要な受信回路を実現できる。従って
、回路構成が簡素化され、コスト低減にも貢献でき、簡
易な２乗動作による逆拡散手法が一層生かされる等の効
果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の受信回路の一実施例のブロック構成図
。

【図２】従来の代表的なＳＳ無線伝送装置のブロック構
成図。

【図３】従来装置の動作説明用周波数スペクトル図。

【図４】本発明回路及び従来装置の主要部の動作比較用
回路ブロック図。

【図５】本発明回路及び従来装置の主要部の動作説明用
信号波形図。

【符号の説明】

２〜６…乗算器、１２〜１５…ＢＰＦ、１６…増幅器、
１７…リミッタアンプ、１８…ＦＭ復調回路、Ａ１，Ａ
２　…アンテナ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】音声信号や情報等の被変調信号を搬送波で
周波数変調したＦＭ変調信号に、拡散符号が乗じられて
できたスペクトル拡散変調信号を入力して、２乗動作に
より逆拡散した後、該２乗された周波数変調波を検出し
てＦＭ復調する、スペクトル拡散無線伝送における受信
回路において、アンテナにより受信したスペクトル拡散
変調波の周波数帯域以外の周波数成分を除去するフィル
タと、該フィルタの出力信号を増幅する増幅器と、該増
幅器の出力信号と前記フィルタの出力信号とを乗算する
ことにより逆拡散を行なう第１の乗算器と、該逆拡散出
力信号を中間周波に変換する第２の乗算器と、該周波数
変換された逆拡散出力信号を増幅するリミッタ増幅器と
、該リミッタ増幅器の出力信号をＦＭ復調して音声等の
情報を得るＦＭ復調回路とを備えて構成したことを特徴
とする、スペクトル拡散無線伝送における受信回路。