JPH05327661A - Demodulator for spread spectrum communication - Google Patents

Demodulator for spread spectrum communication

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JPH05327661A
JPH05327661A JP13495492A JP13495492A JPH05327661A JP H05327661 A JPH05327661 A JP H05327661A JP 13495492 A JP13495492 A JP 13495492A JP 13495492 A JP13495492 A JP 13495492A JP H05327661 A JPH05327661 A JP H05327661A
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Abstract

PURPOSE:To demodulate an SS signal subject to offset polyphase modulation with simple and inexpensive configuration. CONSTITUTION:A pattern of an interdigital electrode equivalent to the same PN code as a modulation signal is formed in a SAW matched filter 21 receiving an SS signal. A correlation peak output from the matched filter 21 is detected at an arithmetic operation circuit 22 through the arithmetic operation with a correlation peak output delayed from a delay circuit 23 by one period T. An identification recovery circuit 24 uses a timing pulse from a timing pulse generating circuit 25 to identify and recover an output from the arithmetic operation circuit 22. For example, a correlation peak is obtained from the SS signal subject to offset four phase modulation while being deviated by a half period of the PN code corresponding to each phase, then a digital information signal is simply demodulated without complicated signal processing reverse to the modulation.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、拡散符号としての所定
のPN符号を情報信号で変調すると共にその変調された
信号でさらに搬送波を変調することにより生成する4相
以上のオフセット多相位相変調されたスペクトル拡散信
号を入力信号とし、この入力信号に基づいて前記情報信
号を復調するスペクトル拡散通信用復調装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an offset multiphase phase modulation of four or more phases generated by modulating a predetermined PN code as a spread code with an information signal and further modulating a carrier wave with the modulated signal. The present invention relates to a demodulator for spread spectrum communication, which receives the spread spectrum signal as an input signal and demodulates the information signal based on the input signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、雑音に強く秘匿性に優れたスペク
トル拡散(Spread Spectrum ,以下SSと略称する)通
信方式が注目され始め、これに伴ないその送受信装置の
開発が進められている。
2. Description of the Related Art In recent years, a spread spectrum (hereinafter referred to as SS) communication method that is resistant to noise and excellent in confidentiality has started to be noticed, and the transmission / reception device thereof has been developed accordingly.

【0003】一般に、SS通信方式において、送信信号
となるSS信号は、予め決められているビットレートの
高い所定の符号系列を情報信号で一次変調し、この後、
その変調した信号で搬送波を二次変調することにより広
い周波数帯域のスペクトル拡散信号として生成するもの
である。
Generally, in the SS communication system, an SS signal which is a transmission signal is obtained by first-modulating a predetermined code sequence having a predetermined high bit rate with an information signal, and thereafter,
The carrier is secondarily modulated with the modulated signal to generate a spread spectrum signal in a wide frequency band.

【0004】この場合、上述の符号系列には、例えば、
擬似雑音(Pseudo Random Noise ,以下PNと略称す
る)符号系列或はGold符号系列等があり、SS変調
には直接変調方式(Direct Sequense ,以下DS方式と
略称する)或は周波数ホッピング方式(Frequency Hopp
ing ,FH方式)等がある。
In this case, the above code sequence includes, for example,
Pseudo Random Noise (hereinafter abbreviated as PN) code sequence or Gold code sequence, and the like, and SS modulation include direct modulation (Direct Sequense, hereinafter abbreviated as DS) or frequency hopping (Frequency Hopp).
ing, FH method) and the like.

【0005】このようなSS通信方式において、例えば
PN符号系列を用いてDS方式によりSS変調を行なっ
た場合に、受信器においてそのSS信号を復調するため
の復調装置は、送信器でSS変調するときに用いたPN
符号と同じPN符号を用い、受信したSS信号がこのP
N符号パターンと一致したときに情報ビット信号として
取り出すように構成されている。
In such an SS communication system, for example, when the SS modulation is performed by the DS system using the PN code sequence, the demodulation device for demodulating the SS signal in the receiver performs the SS modulation in the transmitter. PN used at the time
Using the same PN code as the code, the received SS signal is
It is configured so as to be extracted as an information bit signal when it matches the N code pattern.

【0006】そして、PN符号は多数のチップ(情報の
ビットと区別するためにチップと呼ぶ)により構成して
いるので、異なるPN符号間では相関関係が非常に小さ
くなり、従って、受信信号に変調時と同一のPN符号を
乗ずることにより、相関のある送信信号の成分のみを抽
出することができるものである。
Since the PN code is composed of a large number of chips (called chips to distinguish it from bits of information), the correlation between different PN codes becomes very small, and therefore the received signal is modulated. By multiplying the same PN code as that used at the time, it is possible to extract only the components of the correlated transmission signal.

【0007】このように所定の符号によりSS変調がか
けられたSS信号は、通常の通信方式における周波数帯
域に比べてかなり広い範囲の周波数帯域となるので、一
般的な狭い範囲の周波数領域における干渉や妨害の雑音
信号に強くなると共に、電力スペクトル密度が低くなっ
て信号秘匿性に優れるので、傍受されにくくなる等の利
点がある。
The SS signal thus SS-modulated by the predetermined code has a frequency band that is considerably wider than the frequency band in the normal communication system, and therefore interference in a general narrow frequency range is caused. In addition to being strong against a noise signal of interference, the power spectrum density is low and the signal concealment is excellent, so that it is difficult to be intercepted.

【0008】また、PN符号等の所定の符号を用いてS
S変調およびSS復調を行なう方式であるので、通常の
通信方式のように、混信を避けるための周波数の割当て
という概念がなくなり、通信局の増加に伴なう割当て周
波数不足の問題が解消されるという利点があり、このよ
うな特長を利用して軍事通信用或は衛星通信用等の用途
に応用されている。
In addition, S using a predetermined code such as a PN code
Since it is a system that performs S modulation and SS demodulation, the concept of frequency allocation to avoid interference unlike the normal communication system is eliminated, and the problem of insufficient frequency allocation due to an increase in communication stations is solved. It has the advantage that it is used for military communication, satellite communication, etc. by utilizing such characteristics.

【0009】最近ではこのようなスペクトル拡散通信に
おいても、通信需要の増大により、データ伝送速度を向
上させることが要望されている。ところが、単位時間当
たりのチップ伝達量としてのチップ率を大きくしたり、
或はPN符号長を短くすることでは次のような不具合が
あるために実現が困難であった。
Recently, in such spread spectrum communication as well, it is desired to improve the data transmission rate due to the increase in communication demand. However, increasing the chip rate as the amount of chip transmission per unit time,
Alternatively, shortening the PN code length has been difficult to realize because of the following problems.

【0010】即ち、チップ率を大とする場合には、SS
信号の占有帯域幅が広くなるため、占有帯域幅が厳しく
制限される無線通信においては適用することができず、
また、PN符号長を短くすると符号の性能が劣化するた
めデータ伝送精度が低下する不具合があるからである。
That is, when the chip rate is high, SS
Since the occupied bandwidth of the signal becomes wide, it cannot be applied in wireless communication where the occupied bandwidth is severely limited,
Further, if the PN code length is shortened, the performance of the code is deteriorated and the data transmission accuracy is deteriorated.

【0011】そこで、データ伝送量を大とするために、
上述のような2相位相変調方式(BPSK(Binary-pha
se-shift keying )方式)により生成したSS信号に対
して、多相位相変調例えば4相位相変調方式(QPSK
(Quadriphase-shift keying)方式)により生成したS
S信号を用いて送受信を行なうことにより情報データの
伝送量を拡大することが考えられている。
Therefore, in order to increase the amount of data transmission,
The two-phase phase modulation method (BPSK (Binary-pha)
se-shift keying)) to the SS signal generated by multi-phase modulation, for example, 4-phase modulation (QPSK)
S generated by (Quadriphase-shift keying) method
It has been considered to increase the amount of information data transmitted by transmitting and receiving using the S signal.

【0012】この場合、例えば、オフセット4相位相変
調方式(OQPSK( Offset QPSK)方式)による
SS信号は、一般的には、図4に機能ブロックで示すよ
うな構成により生成される。
In this case, for example, an SS signal according to the offset quadrature phase modulation method (OQPSK (Offset QPSK) method) is generally generated by the configuration shown by functional blocks in FIG.

【0013】即ち、図4において、分配回路1は、伝送
すべきデジタル情報信号Dが入力されると、これを奇数
番目のビットデータのデジタル情報信号d1と偶数番目
のビットデータのデジタル情報信号d2として区分し、
デジタル情報信号d1を第1のスペクトル拡散変調回路
2に入力し、デジタル情報信号d2を遅延回路3を介し
て第2のスペクトル拡散変調回路4に入力する。
That is, in FIG. 4, when the digital information signal D to be transmitted is input, the distribution circuit 1 inputs the digital information signal d1 of odd-numbered bit data and the digital information signal d2 of even-numbered bit data. As
The digital information signal d1 is input to the first spread spectrum modulation circuit 2, and the digital information signal d2 is input to the second spread spectrum modulation circuit 4 via the delay circuit 3.

【0014】PN符号発生回路5は、スペクトル拡散す
るための所定のPN符号を第1のスペクトル拡散変調回
路2に入力すると共に、遅延回路6を介して第2のスペ
クトル拡散変調回路4に入力する。PN符号は所定チッ
プ数に対応する時間を1周期Tとするもので、遅延回路
3および6は、この周期Tを基準として半周期(T/
2)だけ遅延させた信号を出力するようになっている。
The PN code generation circuit 5 inputs a predetermined PN code for spread spectrum to the first spread spectrum modulation circuit 2 and also to the second spread spectrum modulation circuit 4 via the delay circuit 6. .. The PN code has a period corresponding to a predetermined number of chips as one period T, and the delay circuits 3 and 6 use the period T as a reference for a half period (T / T).
The signal delayed by 2) is output.

【0015】第1および第2のスペクトル拡散変調回路
2および4は、それぞれPN符号をデジタル情報信号d
1およびd2で変調することによりSS変調信号p1お
よびp2として出力するもので、それぞれ、情報変調回
路7および8に入力されるようになっている。
The first and second spread spectrum modulation circuits 2 and 4 respectively apply the PN code to the digital information signal d.
The signals are output as SS modulation signals p1 and p2 by being modulated by 1 and d2, and are input to the information modulation circuits 7 and 8, respectively.

【0016】搬送波発生回路9は、所定周波数の搬送波
を出力するもので、その出力搬送波を情報変調回路7に
入力すると共に、移相回路10を介して情報変調回路8
に入力する。この場合、移相回路10は搬送波の位相を
π/2だけ移相して出力するようになっている。
The carrier wave generating circuit 9 outputs a carrier wave having a predetermined frequency. The carrier wave generating circuit 9 inputs the output carrier wave into the information modulating circuit 7 and, through the phase shift circuit 10, the information modulating circuit 8 as well.
To enter. In this case, the phase shift circuit 10 shifts the phase of the carrier wave by π / 2 and outputs it.

【0017】情報変調回路7および8は、それぞれ、搬
送波をSS変調信号p1およびp2で情報変調すること
によりSS信号S1およびS2とし、合成回路11に入
力する。合成回路11は、入力されたSS信号S1およ
びS2を合成して4相位相変調されたSS信号Aとして
出力する。
The information modulation circuits 7 and 8 respectively modulate the carrier wave with the SS modulation signals p1 and p2 to form SS signals S1 and S2, which are input to the synthesis circuit 11. The synthesizing circuit 11 synthesizes the input SS signals S1 and S2 and outputs it as a four-phase phase-modulated SS signal A.

【0018】次に、SS信号S1およびS2とデジタル
情報信号Dとの関係について説明する。即ち、デジタル
情報信号Dは図5(a)に示すように、論理信号「1」
或は「0」の二値化されたデジタル信号であり、いま、
例えばデジタル情報信号Dを「1101110010」
であるとすると、分配回路1においては、そのデジタル
情報信号Dの奇数番目のデータと偶数番目のデータとに
分配して順次デジタル情報信号d1およびd2として出
力する。
Next, the relationship between the SS signals S1 and S2 and the digital information signal D will be described. That is, the digital information signal D is the logic signal "1" as shown in FIG.
Or, it is a binary digital signal of "0".
For example, the digital information signal D is "1101110010".
Then, in the distribution circuit 1, the digital information signal D is distributed to odd-numbered data and even-numbered data and sequentially output as digital information signals d1 and d2.

【0019】これにより、デジタル情報信号d1は「1
0101」となり、デジタル情報信号d2は「1110
0」というようになり、このとき、1ビットのデジタル
情報は1周期Tの時間に相当するように出力される。ま
た、デジタル情報信号d2は遅延回路3により半周期T
/2だけ遅らせたオフセット信号として演算回路4に与
えられるようになる。
As a result, the digital information signal d1 becomes "1".
0101 ”and the digital information signal d2 becomes“ 1110 ”.
"0", and at this time, 1-bit digital information is output so as to correspond to the time of one cycle T. Further, the digital information signal d2 is transmitted by the delay circuit 3 to a half cycle T.
The offset signal delayed by / 2 is given to the arithmetic circuit 4.

【0020】演算回路2および4においては、所定チッ
プ数のPN符号をデジタル情報信号d1およびd2の各
1ビットの情報で2相位相変調する。続いて、この2位
相変調した信号で搬送波を変調してSS信号S1および
S2とするが、それぞれは搬送波に対して位相がπ/2
だけ移相された状態とされSS信号Aとして合成されて
いる。
In the arithmetic circuits 2 and 4, a PN code of a predetermined number of chips is two-phase modulated with 1-bit information of each of the digital information signals d1 and d2. Subsequently, the carrier wave is modulated with the two-phase modulated signal to form SS signals S1 and S2, each of which has a phase of π / 2 with respect to the carrier wave.
Only the phase is shifted, and the signal is synthesized as the SS signal A.

【0021】さて、このようにして4相位相変調された
SS信号Aを受信する場合、従来では、例えば、図6に
機能ブロックで示すような復調装置が考えられている。
In the case of receiving the SS signal A which is thus quadrature-phase-modulated in this way, conventionally, for example, a demodulating device shown by a functional block in FIG. 6 has been considered.

【0022】即ち、第1および第2の位相検波回路12
および13は、入力されるSS信号AをSS信号S1お
よびS2をそれぞれ別々に検波するもので、遅延検波を
行なう。遅延回路14は、SS信号Aが与えられると、
1周期Tだけ遅らせた信号を第1の位相検波回路12に
与えると共に、移相回路15を介して第2の位相検波回
路13に与える。
That is, the first and second phase detection circuits 12
Reference numerals 13 and 13 detect the input SS signal A separately from the SS signals S1 and S2, and perform differential detection. The delay circuit 14 receives the SS signal A,
The signal delayed by one cycle T is given to the first phase detection circuit 12 and also given to the second phase detection circuit 13 via the phase shift circuit 15.

【0023】位相検波回路12および13においては、
SS信号Aを遅延検波することにより、PN符号がデジ
タル情報信号Dで変調された状態の信号を出力する。こ
の位相検波回路12および13の出力は、それぞれ第1
および第2の識別再生回路16および17に入力され
る。
In the phase detection circuits 12 and 13,
By delay-detecting the SS signal A, a signal in which the PN code is modulated with the digital information signal D is output. The outputs of the phase detection circuits 12 and 13 are respectively the first
And to the second identification and reproduction circuits 16 and 17.

【0024】第1の識別再生回路16は、タイミングパ
ルス発生回路18からSS信号Aに基づいて生成された
タイミングパルスによりデジタル情報d1の識別再生を
行って出力する。第2の識別再生回路17は、タイミン
グパルス発生回路18から遅延回路19を介して半周期
T/2だけ遅延されたタイミングパルスを受けてデジタ
ル情報d2の識別再生を行って出力する。
The first discriminating / reproducing circuit 16 discriminates and reproduces the digital information d1 by the timing pulse generated from the timing pulse generating circuit 18 based on the SS signal A, and outputs it. The second identification reproduction circuit 17 receives the timing pulse delayed by the half cycle T / 2 from the timing pulse generation circuit 18 via the delay circuit 19, performs identification reproduction of the digital information d2, and outputs it.

【0025】合成回路20は、第1および第2の識別再
生回路16および17からの出力信号を合成してデジタ
ル情報信号Dに復調して出力するものである。
The synthesizing circuit 20 synthesizes the output signals from the first and second discriminating and reproducing circuits 16 and 17 and demodulates them into a digital information signal D for output.

【0026】従って、このようなスペクトル拡散信号復
調装置においては、変調装置において行った変調処理の
略逆の処理を行うことによりデジタル情報信号Dを復調
しているのである。
Therefore, in such a spread spectrum signal demodulating device, the digital information signal D is demodulated by performing a process which is substantially the reverse of the modulation process performed in the modulating device.

【0027】[0027]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような構成のものでは、デジタル情報信号Dの伝送量を
倍増することは達成できるが、実際にこのような復調装
置を構成する場合には、IC(集積回路)等を用いる方
法が一般的であるので、SS信号の復調のために相関処
理を実行するための大規模な回路が必要となり、また、
ICの処理速度が不十分であることから、全体の構成が
かなり複雑になって大形化すると共に、コストが高くな
る不具合がある。
However, with the structure as described above, it is possible to double the transmission amount of the digital information signal D, but when actually constructing such a demodulating device, Since a method using an IC (integrated circuit) or the like is generally used, a large-scale circuit for executing correlation processing for demodulating an SS signal is required, and
Since the processing speed of the IC is insufficient, there is a problem that the entire configuration becomes considerably complicated and large, and the cost becomes high.

【0028】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、簡単且つ安価な構成でデジタル情報信
号の伝送量を増大することができるスペクトル拡散通信
用復調装置を提供するにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a demodulator for spread spectrum communication capable of increasing the transmission amount of a digital information signal with a simple and inexpensive structure. ..

【0029】[0029]

【課題を解決するための手段】本発明は、拡散符号とし
ての所定のPN符号(擬似雑音符号)を情報信号で変調
すると共にその変調された信号でさらに搬送波を変調す
ることにより生成する2のn倍(nは2以上の整数とす
る)相以上のオフセット多相位相変調されたスペクトル
拡散信号を入力信号とし、この入力信号に基づいて前記
情報信号を復調するスペクトル拡散通信用復調装置を対
象とするものであり、前記PN符号の1周期分の基準信
号が書き込まれた交差指電極パターンを有する弾性表面
波素子からなり前記スペクトル拡散信号が入力されると
そのスペクトル拡散信号と該PN符号との周期が一致す
る毎に相関ピークを出力するマッチドフィルタと、この
マッチドフィルタからの前記相関ピークの出力を前記P
N符号の1周期分だけ遅延させる弾性表面波素子からな
る遅延回路と、前記マッチドフィルタからの相関ピーク
の出力と前記遅延回路の出力との積を演算する演算回路
と、この演算回路の出力に基づいて前記相関ピークに対
応するタイミングパルスを発生するタイミングパルス発
生回路と、前記演算回路からの出力を前記タイミングパ
ルス発生回路からのタイミングパルスに合わせて順次正
負の判定を行って前記情報信号を再生する識別再生回路
とを具備したところに特徴を有する。
According to the present invention, a predetermined PN code (pseudo noise code) as a spread code is modulated by an information signal, and a carrier wave is further modulated by the modulated signal. A demodulator for spread spectrum communication that uses an offset multi-phase phase-modulated spread spectrum signal of n times (n is an integer of 2 or more) phases as an input signal and demodulates the information signal based on this input signal When the spread spectrum signal is input, the spread spectrum signal and the PN code are composed of a surface acoustic wave element having an interdigital electrode pattern in which a reference signal for one period of the PN code is written. A matched filter that outputs a correlation peak each time the cycle of P and the output of the correlation peak from this matched filter
A delay circuit composed of a surface acoustic wave element for delaying by one cycle of N code, an arithmetic circuit for calculating the product of the output of the correlation peak from the matched filter and the output of the delay circuit, and the output of this arithmetic circuit A timing pulse generating circuit that generates a timing pulse corresponding to the correlation peak based on the above, and a positive / negative determination is sequentially made in accordance with the output from the arithmetic circuit to the timing pulse from the timing pulse generating circuit to reproduce the information signal It is characterized in that it is provided with an identification reproduction circuit.

【0030】[0030]

【作用】本発明のスペクトル拡散通信用復調装置によれ
ば、マッチドフィルタの交差指電極にはスペクトル拡散
信号を生成したときのPN符号の1周期分の基準信号が
書き込まれているので、入力されるオフセット多相位相
変調されたスペクトル拡散信号の1周期毎に相関ピーク
を出力するようになる。このとき、スペクトル拡散信号
は多相にオフセットされているので、1周期分の信号が
入力される間に、相数に対応する数だけの相関ピークが
順次出力されることになる。
According to the demodulator for spread spectrum communication of the present invention, since the reference signal for one period of the PN code when the spread spectrum signal is generated is written in the interdigital electrode of the matched filter, it is input. A correlation peak is output for each cycle of the spread spectrum signal subjected to offset multi-phase phase modulation. At this time, since the spread spectrum signal is offset in multiple phases, the number of correlation peaks corresponding to the number of phases is sequentially output while the signal for one cycle is input.

【0031】これらの相関ピーク出力は、演算回路にお
いて遅延された相関ピーク出力との積を演算することに
より検波され、識別再生回路に与えられる。このとき、
多相にして変調されいていたスペクトル拡散信号はオフ
セットされているため、相関ピークが順次デジタル情報
の順番で並べた状態で出力される。識別再生回路におい
ては、合成された状態で与えられたピーク出力をそのと
きのタイミングパルスによって識別再生してもとのデジ
タル情報信号に復調する。
These correlation peak outputs are detected by calculating the product of the delayed correlation peak outputs in the arithmetic circuit, and given to the discrimination and reproduction circuit. At this time,
Since the spread spectrum signal that has been modulated in the multi-phase is offset, the correlation peaks are sequentially output in the order of digital information. In the discrimination reproduction circuit, the peak output given in the combined state is demodulated into the original digital information signal by discrimination reproduction by the timing pulse at that time.

【0032】この結果、簡単な回路構成で遅延処理等の
複雑な処理を行なうことなく、多相位相変調されたスペ
クトル拡散信号が自動的にデジタル情報信号に復調され
るようになるので、安価で且つ小形化が図れる。
As a result, the multi-phase phase-modulated spread spectrum signal can be automatically demodulated into a digital information signal without performing complicated processing such as delay processing with a simple circuit configuration, so that it is inexpensive. And it can be miniaturized.

【0033】[0033]

【実施例】以下、本発明の一実施例について図1ないし
図5を参照しながら説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0034】まず、本実施例における復調装置への入力
信号としてのSS信号Aは、直接拡散方式を利用したS
S信号で、その主要諸元は表1に示す通りである。ま
た、ここでは、その変調方式としてオフセット4相位相
変調方式(OQPSK方式)を採用している。
First, the SS signal A as an input signal to the demodulation device in this embodiment is an S signal using the direct spread method.
The S signal has the main specifications as shown in Table 1. Further, here, an offset quadrature phase modulation method (OQPSK method) is adopted as the modulation method.

【0035】[0035]

【表1】 また、このようなOQPSK方式のSS信号Aは、図4
に示したような一般的な構成の変調装置により生成して
おり、伝達すべきデジタル情報信号D(図5参照)に対
してSS信号Aを出力するようになっている。尚、図4
に示す変調装置の説明については従来例の項で説明して
いるのでここでは省略する。
[Table 1] In addition, such an OQPSK SS signal A is shown in FIG.
It is generated by the modulator having the general structure as shown in FIG. 2 and outputs the SS signal A for the digital information signal D (see FIG. 5) to be transmitted. Incidentally, FIG.
Since the description of the modulator shown in 1 has been given in the section of the conventional example, it is omitted here.

【0036】尚、デジタル情報信号Dに関しては、一般
にその単位をビットと呼んでいるが、拡散符号としての
PN符号についてはチップと呼ぶことが多いので、ここ
でもそれに倣ってチップと呼ぶことにする。
Although the unit of the digital information signal D is generally called a bit, a PN code as a spread code is often called a chip, and therefore, it is called a chip also here. ..

【0037】次に、本発明に係る復調装置について図1
ないし図3を参照して説明する。
Next, the demodulation device according to the present invention is shown in FIG.
Or, it demonstrates with reference to FIG.

【0038】全体のブロック構成を示す図1において、
SAWマッチドフィルタ21は、弾性表面波素子(SA
W素子)によりなるもので、変調時と同じPN符号に応
じた交差指電極パターンが書き込まれているもので、そ
の入力端子側からオフセット4相位相変調(OQPS
K)されたSS信号Aが入力される。
In FIG. 1 showing the overall block configuration,
The SAW matched filter 21 is a surface acoustic wave element (SA
W-element), in which a cross finger electrode pattern corresponding to the same PN code as that at the time of modulation is written, and offset 4-phase modulation (OQPS
K) SS signal A is input.

【0039】SAWマッチドフィルタ21の出力端子
は、演算回路22の入力端子に接続されると共に、遅延
回路23の入力端子に接続されている。遅延回路23
は、その出力端子が演算回路22に接続されており、入
力される信号をPN符号の1周期T分だけ遅延させて出
力するものである。
The output terminal of the SAW matched filter 21 is connected to the input terminal of the arithmetic circuit 22 and the input terminal of the delay circuit 23. Delay circuit 23
Has its output terminal connected to the arithmetic circuit 22 and delays the input signal by one cycle T of the PN code and outputs the delayed signal.

【0040】演算回路22は、遅延回路23から与えら
れる遅延された信号とSAWマッチドフィルタ21から
入力される信号との積を演算することにより検波するも
ので、その出力端子は識別再生回路24およびタイミン
グパルス発生回路25の各入力端子に接続されている。
The arithmetic circuit 22 detects by calculating the product of the delayed signal given from the delay circuit 23 and the signal inputted from the SAW matched filter 21, and the output terminal thereof is the identification reproduction circuit 24 and It is connected to each input terminal of the timing pulse generation circuit 25.

【0041】タイミングパルス発生回路25は、演算回
路22から入力される信号に応じて周期Tに相当するタ
イミングパルスを発生するもので、その出力端子は識別
再生回路24に接続されている。識別再生回路24は、
演算回路22から与えられる信号に基づいてそのデータ
に応じた識別を行なうと共に、タイミングパルス発生回
路25から与えられるタイミングパルスに基づいてデジ
タル情報信号Dを再生するものである。
The timing pulse generating circuit 25 generates a timing pulse corresponding to the cycle T in accordance with the signal input from the arithmetic circuit 22, and its output terminal is connected to the discrimination reproducing circuit 24. The identification reproduction circuit 24 is
Identification is performed according to the data based on the signal supplied from the arithmetic circuit 22, and the digital information signal D is reproduced based on the timing pulse supplied from the timing pulse generation circuit 25.

【0042】さて、SAWマッチドフィルタ21の外観
を示す図2において、例えば水晶等の単結晶からなる圧
電基板26の上面にすだれ状をなす交差指電極27およ
び28がそれぞれ入力端子および出力端子として形成さ
れている。この場合、出力端子としての交差指電極28
は、変調に用いたPN符号の1周期分のビットパターン
に一致するように配置形成されている。
Referring to FIG. 2 showing the appearance of the SAW matched filter 21, interdigital electrodes 27 and 28 having a comb shape are formed on the upper surface of the piezoelectric substrate 26 made of, for example, a single crystal such as quartz as an input terminal and an output terminal, respectively. Has been done. In this case, the interdigital electrode 28 as an output terminal
Are arranged and formed so as to match the bit pattern for one cycle of the PN code used for modulation.

【0043】ところで、一般に、スペクトル拡散通信用
復調装置の性能は、SN比の改善能力つまり処理利得で
表わされるので、この場合には、復調装置の処理利得は
SAWマッチドフィルタ21の圧縮利得で決まることに
なる。従って、この圧縮利得を大きくすれば性能は向上
するが、これに伴なってコストも上昇するため、実際に
はコストを考慮しつつ圧縮利得が大きくなるように設計
されている。
By the way, in general, the performance of the demodulator for spread spectrum communication is represented by the ability to improve the SN ratio, that is, the processing gain. Therefore, in this case, the processing gain of the demodulator is determined by the compression gain of the SAW matched filter 21. It will be. Therefore, if the compression gain is increased, the performance is improved, but the cost is also increased accordingly. Therefore, in actuality, the compression gain is designed to be increased while considering the cost.

【0044】即ち、例えばこのSAWマッチドフィルタ
21においては、高い精度要求を満たすため、上述のよ
うに水晶からなる圧電基板26を用いている。符号長は
材料の価格や製造歩留り等のコスト面を考慮して8μs
ecとしており、このときのSAWマッチドフィルタ2
1の長さは例えば30mmである。
That is, for example, in the SAW matched filter 21, the piezoelectric substrate 26 made of crystal as described above is used in order to satisfy the high accuracy requirement. The code length is 8 μs considering the cost of materials and manufacturing yield.
ec, and the SAW matched filter 2 at this time
The length of 1 is 30 mm, for example.

【0045】搬送波周波数は、高い周波数になるほど挿
入損失の面で有利となるが、これも製造面から考慮する
と100〜150MHzに設定するのが好ましく、この
場合には表1にも示したように、144MHzに設定し
ている。チップ率は搬送波周波数の10%程度が望まし
く、従って16Mチップ/秒としている。この結果、符
号長は127チップとなり、圧縮利得は21dB,デー
タ伝送速度は126kビット/秒となる。尚、この場
合、PN符号は一般的なM系列(タップ[7,1])を
用いている。
The higher the carrier frequency, the more advantageous it is in terms of insertion loss, but it is preferable to set it to 100 to 150 MHz from the viewpoint of manufacturing. In this case, as shown in Table 1, It is set to 144 MHz. The chip rate is preferably about 10% of the carrier frequency, and therefore 16M chips / sec. As a result, the code length becomes 127 chips, the compression gain becomes 21 dB, and the data transmission rate becomes 126 kbit / sec. In this case, the PN code uses a general M sequence (tap [7, 1]).

【0046】次に、本実施例の作用について説明する。Next, the operation of this embodiment will be described.

【0047】まず、表1で示したように変調がかけられ
たSS信号A(図3(a)参照)がSAWマッチドフィ
ルタ21に入力されると、PN符号の1周期T毎に相関
のピーク(図3(b)参照)が出力される。この場合、
情報変調は、デジタル情報信号D(周期t=T/2)の
1ビットに対して、1周期T分のPN符号の極性を反転
させて行っているので、この操作により、PN符号1周
期T分の搬送波の位相を0位相またはπ位相にしている
と見なせる。そして、オフセットされた状態で4相に変
調されているので、このようなPN符号1周期分の信号
が半周期T/2だけ遅延された状態で重ねられた状態と
なっている。
First, when the SS signal A (see FIG. 3 (a)) modulated as shown in Table 1 is input to the SAW matched filter 21, the peak of the correlation is obtained every one cycle T of the PN code. (See FIG. 3B) is output. in this case,
The information modulation is performed by inverting the polarity of the PN code for one cycle T for one bit of the digital information signal D (cycle t = T / 2). It can be considered that the phase of the minute carrier is 0 phase or π phase. Since the signals are modulated in four phases in the offset state, the signals for one period of the PN code are overlapped with being delayed by the half period T / 2.

【0048】演算回路22においては、遅延回路23か
ら与えられる1周期Tだけ遅れた前の相関ピークを基準
に、次の周期の相関ピークとの積を演算して遅延検波す
ることによりプラス或はマイナスのピークを得ることが
できる。このとき、前述のように、デジタル情報信号D
は、デジタル情報信号d1およびd2に分割してPN符
号の周期Tの半周期(T/2)だけずれた状態でSS信
号Aとして合成されているので、これらのピークは、も
とのデジタル情報信号Dの値に応じて周期t(=T/
2)で順次再生される。
In the arithmetic circuit 22, the product of the correlation peak in the next cycle is calculated based on the previous correlation peak delayed by one cycle T provided from the delay circuit 23, and the differential detection is performed to obtain a positive or negative value. A negative peak can be obtained. At this time, as described above, the digital information signal D
Is synthesized as the SS signal A in a state in which it is divided into the digital information signals d1 and d2 and shifted by a half period (T / 2) of the period T of the PN code, so these peaks are the same as the original digital information. According to the value of the signal D, the cycle t (= T /
It is sequentially reproduced in 2).

【0049】そして、このように遅延検波された後の出
力は識別再生回路24に入力されるが、この識別再生回
路24においては、タイミングパルス発生回路25から
タイミングパルスが周期T/2毎に与えられるので、こ
れに従って演算回路22からのピーク出力を識別して再
生することにより元のデジタル情報信号Dに復調するこ
とができる。
The output after the delay detection is input to the discrimination / reproduction circuit 24. In the discrimination / reproduction circuit 24, a timing pulse is given from the timing pulse generation circuit 25 every period T / 2. Therefore, the peak output from the arithmetic circuit 22 can be identified and reproduced according to this, so that the original digital information signal D can be demodulated.

【0050】尚、発明者は、上記実施例によるSS通信
用復調装置の評価として、次の点について優れた特性が
得られることを確認している。
The inventor has confirmed that the SS communication demodulator according to the above-described embodiment has excellent characteristics in the following points.

【0051】即ち、熱雑音が存在するときのBER(ビ
ット誤り率,Bit Error Rate)の測定結果として、理論
値に近い値が得られることを確認した。また、CW信号
や他のSS信号等の干渉信号に対する対干渉波特性を調
べ、DU比(必要信号対不要信号比,Desired-to-Undes
ired Signal Ratio )が−3dBまでエラーフリーであ
ることを確認した。さらに、符号分割多重化が可能であ
ることを確認した。
That is, it was confirmed that a value close to the theoretical value was obtained as the measurement result of BER (Bit Error Rate) in the presence of thermal noise. In addition, the characteristics of interference waves against interference signals such as CW signals and other SS signals are investigated, and DU ratios (required signal to unnecessary signal ratio, Desired-to-Undes
It was confirmed that ired Signal Ratio) was error-free up to -3 dB. Furthermore, it was confirmed that code division multiplexing is possible.

【0052】このような本実施例によれば、オフセット
4相位相変調されたSS信号Aに対して、SAWマッチ
ドフィルタ21を用いて相関ピークを検出し、演算回路
22および識別再生回路24によりデジタル情報信号D
の再生を行なうようにしたので、変調装置にて変調処理
を行なう逆の手順を踏んで復調する構成とする必要がな
くなり、従って、簡単且つ安価な構成でオフセット4相
位相変調されたSS信号Aの復調ができる。
According to this embodiment, the SAW matched filter 21 is used to detect the correlation peak of the SS signal A that has been subjected to the offset four-phase phase modulation, and the arithmetic circuit 22 and the discrimination / reproduction circuit 24 digitally detect the correlation peak. Information signal D
Since the reproduction is performed, it is not necessary to perform the demodulation by performing the reverse procedure of performing the modulation processing in the modulator, and therefore, the SS signal A that has been subjected to the offset four-phase phase modulation with a simple and inexpensive structure is used. Can be demodulated.

【0053】尚、上記実施例においては、4相位相変調
されたSS信号Aを復調する場合について説明したが、
これに限らず、2のn倍(nは2以上の整数)相以上の
オフセット多相位相変調されたSS信号を復調する場合
に適用することができるものである。
In the above embodiment, the case of demodulating the 4-phase phase-modulated SS signal A has been described.
The present invention is not limited to this, and can be applied to the case of demodulating an SS signal that is n times as many as 2 (n is an integer of 2 or more) phases or more and is subjected to offset polyphase modulation.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のスペクト
ル拡散通信用復調装置によれば、入力される2のn倍
(nは2以上の整数)相以上のオフセット多相位相変調
されたスペクトル拡散信号に対して、マッチドフィルタ
により相関ピークを検出すると共に、演算回路および識
別再生回路を介してデジタル情報を復調するようにした
ので、変調時と逆の手順で復調処理を行なう必要がな
く、従って、簡単且つ安価な構成で復調することができ
るという優れた効果を奏する。
As described above, according to the demodulator for spread spectrum communication of the present invention, an offset multiphase phase-modulated spectrum that is n times as many as 2 (n is an integer of 2 or more) phases to be input. With respect to the spread signal, the correlation peak is detected by the matched filter, and the digital information is demodulated through the arithmetic circuit and the identification / reproduction circuit. Therefore, there is an excellent effect that demodulation can be performed with a simple and inexpensive structure.

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

【図1】本発明の一実施例を示す機能ブロック構成図FIG. 1 is a functional block configuration diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】SAWマッチドフィルタの外観斜視図FIG. 2 is an external perspective view of a SAW matched filter.

【図3】SS信号とその相関ピーク出力を示す波形図FIG. 3 is a waveform diagram showing an SS signal and its correlation peak output.

【図4】一般的な変調装置の機能ブロック構成図FIG. 4 is a functional block configuration diagram of a general modulator.

【図5】デジタル情報信号の説明図FIG. 5 is an explanatory diagram of a digital information signal.

【図6】従来例を示す図1相当図FIG. 6 is a view corresponding to FIG. 1 showing a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1は分配回路、2,4はスペクトル拡散変調回路、5は
PN符号発生回路、7,8は情報変調回路、9は搬送波
発生回路、11は合成回路、21はSAWマッチドフィ
ルタ(マッチドフィルタ)、22は演算回路、23は遅
延回路、24は識別再生回路、25はタイミングパルス
発生回路である。
1 is a distribution circuit, 2 and 4 are spread spectrum modulation circuits, 5 is a PN code generation circuit, 7 and 8 are information modulation circuits, 9 is a carrier wave generation circuit, 11 is a synthesis circuit, 21 is a SAW matched filter (matched filter), 22 is an arithmetic circuit, 23 is a delay circuit, 24 is an identification reproducing circuit, and 25 is a timing pulse generating circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 拡散符号としての所定のPN符号(擬似
雑音符号)を情報信号で変調すると共にその変調された
信号でさらに搬送波を変調することにより生成する2の
n倍(nは2以上の整数とする)相以上のオフセット多
相位相変調されたスペクトル拡散信号を入力信号とし、
この入力信号に基づいて前記情報信号を復調するものに
おいて、 前記PN符号の1周期分の基準信号が書き込まれた交差
指電極パターンを有する弾性表面波素子からなり前記ス
ペクトル拡散信号が入力されるとそのスペクトル拡散信
号と該PN符号との周期が一致する毎に相関ピークを出
力するマッチドフィルタと、 このマッチドフィルタからの前記相関ピークの出力を前
記PN符号の1周期分だけ遅延させる弾性表面波素子か
らなる遅延回路と、 前記マッチドフィルタからの相関ピークの出力と前記遅
延回路の出力との積を演算する演算回路と、 この演算回路の出力に基づいて前記相関ピークに対応す
るタイミングパルスを発生するタイミングパルス発生回
路と、 前記演算回路からの出力を前記タイミングパルス発生回
路からのタイミングパルスに合わせて順次正負の判定を
行って前記情報信号を再生する識別再生回路とを具備し
たことを特徴とするスペクトル拡散通信用復調装置。
1. N times 2 (n is 2 or more) generated by modulating a predetermined PN code (pseudo noise code) as a spread code with an information signal and further modulating a carrier wave with the modulated signal. The input signal is a spread-spectrum signal that is offset multi-phase phase modulated with more than one phase)
In the demodulation of the information signal based on the input signal, when the spread spectrum signal is input, the surface spread wave element is composed of an interdigital electrode pattern in which a reference signal for one period of the PN code is written. A matched filter that outputs a correlation peak each time the spread spectrum signal and the PN code match in cycle, and a surface acoustic wave element that delays the output of the correlation peak from the matched filter by one cycle of the PN code. And a calculation circuit for calculating the product of the output of the correlation peak from the matched filter and the output of the delay circuit, and a timing pulse corresponding to the correlation peak is generated based on the output of the calculation circuit. A timing pulse generating circuit, and a timing pulse generating circuit for outputting the output from the arithmetic circuit. Spread spectrum communication demodulation device characterized by performing successively positive and negative determination in accordance with the Guparusu equipped and identification reproducing circuit for reproducing the information signal.
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