JPH05252134A - 直交化周波数拡散通信方式 - Google Patents

直交化周波数拡散通信方式

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JPH05252134A
JPH05252134A JP4045235A JP4523592A JPH05252134A JP H05252134 A JPH05252134 A JP H05252134A JP 4045235 A JP4045235 A JP 4045235A JP 4523592 A JP4523592 A JP 4523592A JP H05252134 A JPH05252134 A JP H05252134A
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JP
Japan
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filter
code
transmission
reception
spread
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Withdrawn
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JP4045235A
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English (en)
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Masahiko Shimizu
昌彦 清水
Yoshimasa Ohora
喜正 大洞
Kazuo Nagatomo
和雄 永友
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 直交符号化した拡散符号を用いて周波数拡散
を行う直交化周波数拡散通信方式に関し、チャネル間の
相互干渉を除去して回線効率を向上する。 【構成】 擬似ランダム符号に直交符号を乗算器7によ
り乗算した拡散符号によって、送信データを拡散変調す
る変調部1と、送信フィルタ2を含む送信部と、受信フ
ィルタ3を含む受信部と、擬似ランダム符号に直交符号
を乗算器8により乗算した逆拡散符号によって、受信部
からの信号を逆拡散する復調部4と、この復調部4の出
力信号を加えるマッチドフィルタからなるベースバンド
フィルタ5とを備え、送信フィルタ2と受信フィルタ3
とを含む経路6の伝達関数G(ω)を、G(ω)=F
(ω){(ω/2)/〔sin(ωT2 )〕}2 となる
ようにした送信フィルタ2と受信フィルタ3とを設け
る。F(ω)はナイキストの第1条件を満足する伝達関
数、T2 はチップレートである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、直交符号化した拡散符
号を用いて周波数拡散を行う直交化周波数拡散通信方式
に関する。スペクトル拡散通信に於ける変調方式とし
て、(a)周波数拡散(直接拡散;DS)変調、(b)
周波数ホッピング(FH)変調等が知られている。この
ようなスペクトル拡散通信方式に於いて、通信容量をC
〔bps〕、拡散された帯域幅をW〔Hz〕、信号電力
をS〔ワット〕、雑音電力をN〔ワット〕とすると、C
=W・log2 〔1+(S/N)〕により、通信容量C
が表される。従って、帯域幅Wを大きくすることによ
り、S/Nが小さい場合でも、通信容量Cを大きくする
ことができる。又同一周波数帯に於いて、拡散符号パタ
ーンを異ならせることにより、複数のチャネルによる通
信が可能となるから、移動通信システムに適用すること
が提案されており、チャネル間の相互干渉を減少させて
回線効率を向上させることが要望されている。
【0002】
【従来の技術】周波数拡散方式に於ける拡散符号は、擬
似ランダム符号が用いられており、この拡散符号の条件
としては、(a)相手局以外は所定数のチップ列から全
体の系列に関する情報を得ることができないこと、
(b)実際に発生可能の符号であること、(c)ピーク
対サイドローブ比が大きな三角形状となる自己相関関数
を有すること、(d)如何なるm個のチップ列も同様な
統計的性質を有すること、(e)集合に属する任意の系
列間の相関が一様に低いこと等がある。その為に、擬似
雑音(PN)符号,M系列符号,ゴールド符号等が用い
られている。
【0003】又前述のような擬似ランダム符号を拡散符
号とした場合には、充分な回線効率を得られないので、
直交化した拡散符号を用いることが知られている。例え
ば、多値化された直交符号を用いることにより、チャネ
ル間の相互干渉を低減させる方式が知られている(「末
広;“スペクトラム拡散通信のための擬似乱数系列”、
信学技報 Vol.2,No.1,SS88−1,pp
1−7,April1988」、又は「末広,羽鳥;
“相互相関のない多相周期系列とその非同期SSMA通
信への応用”、電子通信学会論文誌 Vol.J68−
A,No.10,pp1087〜1093,Oct.1
985」参照)。又ベースバンド処理により相互干渉を
除去させる方式も提案されている(「河野,今井,羽
鳥;“非同期SSMAにおける他局間干渉の除去方式に
ついて”、電子通信学会論文誌 Vol.J66−A,
No.5,pp416〜423,May1983」参
照)。
【0004】
【発明が解決しようとする問題点】拡散符号として擬似
ランダム符号を用いる場合が一般的であるが、前述のよ
うに、直交符号化することにより、チャネル間の相互干
渉を低減できる。しかし、直交符号化によっても、フィ
ルタリング等を考慮した場合、符号間干渉が残存するも
のであるから、実際のシステムに用いる時、回線効率を
充分に向上することができない欠点があった。本発明
は、チャネル間の相互干渉を除去して回線効率を向上す
ることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の直交化周波数拡
散通信方式は、図1の等価ベースバンド系で示す原理図
により説明すると、擬似ランダム符号に直交符号を乗算
器7により乗じた拡散符号を用いて、送信データを拡散
変調する変調部1と、この変調部1により拡散変調され
た信号を送信する送信フィルタ2を含む送信部と、受信
フィルタ3を含む受信部と、擬似ランダム符号に直交符
号を乗算器8により乗じた逆拡散符号を用いて、受信部
による受信信号を逆拡散する復調部4と、この復調部4
の出力信号を加えるマッチドフィルタからなるベースバ
ンドフィルタ5とを備え、送信部の送信フィルタ2と受
信部の受信フィルタ3とを含む経路6の伝達関数G
(ω)が、F(ω)をナイキストの第1条件を満足する
伝達関数として、G(ω)=F(ω){(ω/2)/
〔sin(ωT2 /2)〕}2 となる送信フィルタ2と
受信フィルタ3とを設けたものである。
【0006】
【作用】擬似ランダム符号に対して直交符号を乗算器
7,8により乗算して、拡散符号及び逆拡散符号を形成
し、拡散符号により送信データを変調部1に於いて拡散
変調し、送信フィルタ2を介して送信する。又受信フィ
ルタ3を介して復調部4に加えられた受信信号は、逆拡
散符号により逆拡散されてベースバンドフィルタ5に加
えられる。このベースバンドフィルタ5をマッチドフィ
ルタとし、且つ送信フィルタ2と受信フィルタ3を含む
経路6の伝達関数を、前述のG(ω)となるように、送
信フィルタ2と受信フィルタ3を構成することにより、
符号の直交性を保存して、チャネル間の相互干渉を完全
に除去することができる。
【0007】
【実施例】図2は本発明の実施例の説明図であり、11
はデータ処理部、12は変調部、13は直交符号発生
部、14は擬似ランダム符号発生部、15は乗算器、1
6は送信部、17は増幅器、18は送信フィルタ、1
9,20はアンテナ、21は受信部、22は受信フィル
タ、23は増幅器、24は復調部、25は乗算器、26
は直交符号発生部、27は擬似ランダム符号発生部、2
8は復調器、29はベースバンドフィルタである。
【0008】擬似ランダム符号発生部14,27は、擬
似雑音(PN)符号,M系列符号,ゴールド符号等の符
号を発生する構成を有し、例えば、シフトレジスタと帰
還回路とによって構成することができる。又直交符号発
生部13,26は、例えば、アダマール(Hadamrd)行
列の行ベクトルを発生する構成とすることができる。又
送信側に於いては、搬送波を送信データにより変調して
拡散符号により拡散変調する構成、又は送信データを拡
散符号により拡散変調して搬送波を変調する構成等の各
種の構成を採用することができる。又受信側に於いて
も、高周波段、中間周波段等に於いて、逆拡散符号によ
る逆拡散する構成とすることがきる。又ベースバンドフ
ィルタ29はマッチドフィルタにより構成するものであ
り、例えば、トランスバーサルフィルタにより実現する
ことができる。
【0009】送信データが加えられるデータ処理部11
から、変調部12に入力される信号V1 を(1)式で表
し(送信データをQPSK又はDPSKに変調したT1
の速度を有する信号V1 の場合を示す)、直交符号発生
部13からの直交符号と擬似ランダム符号発生部14か
らの擬似ランダム符号(擬似雑音符号PN)とを、乗算
器15により乗算した拡散符号Vp1を(2)式で表し、
又受信側の直交符号発生部26からの直交符号と擬似ラ
ンダム符号発生部27からの擬似ランダム符号(擬似雑
音符号PN)とを、乗算器25により乗算した逆拡散符
号Vp2を(3)式で表すと、
【数1】 となる。
【0010】そして、ベースバンドフィルタ29を介し
て出力されるk番目のデータに対する受信信号Vk は、
(4)式で表される。
【数2】 なお、M=T1 /T2 、(4)式の中のf(t)は
(5)式で表される。又この(5)式の中のg(t)
は、送信フィルタ18と受信フィルタ22とを含む経路
の伝達関数F(ω)のインパルス応答を示す。
【0011】(5)式のf(t)がナイキスト(Nyqui
st)の第1条件(符号間干渉が生じない条件)を満足す
るとすれば、(4)式のm=l(エル)、n=k以外の
成分は現れない。又m=l、n=kの成分は、拡散符号
同士が直交していれば除去され、又一致していれば残る
ことになる。このようなフィルタを用いることにより符
号の直交性が保存される。
【0012】前述の(5)式のf(t)がナイキストの
第1条件を満足するには、インパルス応答g(t)にチ
ップレートT2 のパルス幅を2重に補正したインパルス
応答がナイキストの第1条件を満足することに等しくな
る。従って、F(ω)をナイキストの第1条件を満足す
る伝達関数として、送信フィルタ18と受信フィルタ2
2とを含む経路の伝達関数G(ω)が、次式で表される
ようなインパルス応答g(t)を実現するフィルタとす
るものである。
【数3】
【0013】(5)式のf(t)として、ロールオフ
(roll-off)フィルタを用いることができる。そして、
ベースバンドフィルタ29をマッチドフィルタとするこ
とにより、確実にチャネル間の相互干渉を除去すること
ができる。このマッチドフィルタは、前述のように、ト
ランスバーサル型の構成とすることができる。
【0014】前述の(1)式と(2)式との信号V1
p1とが、平衡変調器等の構成による変調部12に加え
られて拡散変調されると、その出力信号V2 は、(7)
式に示すものとなり、送信部16から送信される。
【数4】
【0015】又受信部21の出力信号V3 は、(8)式
で表される。この信号V3 は逆拡散符号Vp2により逆拡
散され、即ち、V4 =V3 ・Vp2の処理により(9)式
で示す信号V4 となる。そして、ベースバンドフィルタ
29を介した出力信号Vk は、(10)式で示すものと
なる。
【数5】
【0016】従って、チャネル間の相互干渉を除去でき
るので、相互相関のない符号列を用いることにより、そ
の符号列の数のチャネル数を用いることが可能となるか
ら、回線効率を向上することができる。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、M系列
符号等の擬似ランダム符号にアダマール行列等の直交符
号を乗じた拡散符号を用いて送信データを拡散変調して
送信し、受信側では、送信側と同様な擬似ランダム符号
に直交符号を乗算した逆拡散符号を用いて逆拡散し、マ
ッチドフィルタ構成のベースバンドフィルタ5を介して
受信出力し、送信フィルタ2と受信フィルタ3とを含む
経路の伝達関数G(ω)が、G(ω)=F(ω){(ω
/2)/〔sin(ωT2 /2)〕}2 となる送信フィ
ルタ2と受信フィルタ3とを設けたものであり、送信フ
ィルタ2及び受信フィルタ3はロールオフフィルタによ
り容易に実現することができると共に、チャネル間の相
互干渉を完全に除去できるから、従来例のような干渉量
の総和で決まる回線効率に対して、本発明によれば、相
互相関のない符号列の数のチャネル数を設定できるか
ら、回線効率を向上することができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理説明図である。
【図2】本発明の実施例の説明図である。
【符号の説明】
1 変調部 2 送信フィルタ 3 受信フィルタ 4 復調部 5 ベースバンドフィルタ 6 伝送経路 7 乗算器 8 乗算器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 擬似ランダム符号に直交符号を乗じた拡
    散符号を用いて、送信データを拡散変調する変調部
    (1)と、該変調部(1)により拡散変調された信号を
    送信する送信フィルタ(2)を含む送信部と、受信フィ
    ルタ(3)を含む受信部と、擬似ランダム符号に直交符
    号を乗じた逆拡散符号を用いて、前記受信部による受信
    信号を逆拡散する復調部(4)と、該復調部(4)の出
    力信号を加えるマッチドフィルタからなるベースバンド
    フィルタ(5)とを備え、 前記送信部の送信フィルタ(2)と前記受信部の受信フ
    ィルタ(3)とを含む経路の伝達関数G(ω)が、F
    (ω)をナイキストの第1条件を満足する伝達関数とし
    て、G(ω)=F(ω){(ω/2)/〔sin(ωT
    2 /2)〕}2 となる前記送信フィルタ(2)と前記受
    信フィルタ(3)とを設けたことを特徴とする直交化周
    波数拡散通信方式。
JP4045235A 1992-03-03 1992-03-03 直交化周波数拡散通信方式 Withdrawn JPH05252134A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004215220A (ja) * 2002-11-12 2004-07-29 Ricoh Co Ltd 超広帯域通信用送信機、超広帯域通信用受信機、超広帯域通信用の送信信号生成方法、超広帯域通信用の再生データ生成方法、超広帯域通信システムおよび超広帯域通信方法
JP2008141747A (ja) * 2002-11-12 2008-06-19 Ricoh Co Ltd 超広帯域通信用受信機および超広帯域通信用の再生データ生成方法および、超広帯域通信システム

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Effective date: 19990518