JPH06132933A

JPH06132933A - スペクトル拡散通信装置

Info

Publication number: JPH06132933A
Application number: JP27707392A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Hanya; 弘嗣判谷
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1992-10-15
Filing date: 1992-10-15
Publication date: 1994-05-13
Anticipated expiration: 2018-03-31
Also published as: JP3391820B2

Abstract

(57)【要約】【目的】伝送特性が急激に変化した場合でも安定した
通信を行うことができ、かつ、データを復調する部分の
構造が簡単なスペクトル拡散通信装置を提供する。【構成】送信部側では、送信データの論理「１」、論
理「０」に応じて、それぞれ第１のＰＮ系列、第１のＰ
Ｎ系列と位相の異なる第２のＰＮ系列を割当てて送信を
行い、受信部１１側では、上記第１のＰＮ系列と同じＰ
Ｎ系列および受信信号の第１の相関値と、上記第２のＰ
Ｎ系列と同じＰＮ系列および受信信号の第２の相関値と
を相関器１２，１３で求め、各相関値のピーク値が予め
設定されたしきい値より大きいことをコンパレータ３１
等で検出してキャリアが検出されたと判断し、該判断の
後、上記両相関値を比較器１７等で比較して、この大小
に応じて復調部４９でそれぞれ論理「１」若しくは論理
「０」を割当て復調する。この復調部４９はラッチ１
９，４８で構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電灯線等を情報の伝
送路とする通信に用いて好適なスペクトル拡散通信装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電灯線はすべての家庭にはいっているの
で、家庭内の情報伝達媒体として見た場合、経済性、拡
張性に富んだ非常に有効な情報伝達媒体であるが、この
電灯線には、照明灯、空調機器、ＴＶ等の多種多様な電
気機器が接続されているので、これら電気機器の使用・
不使用（電源のＯＮ・ＯＦＦ等）によって、電灯線の伝
送特性が時々刻々と変化し、例えば、ＴＶやスイッチン
グ電源を使用している電気等の場合には、電源周波数に
同期して位相特性が急激に変化する。

【０００３】このように、電灯線の伝送特性は平坦では
なく、不安定であるので良質な伝送が難しいという問題
がある。

【０００４】その対策としては、例えば文献「電灯線通
信（データ伝送）」信学２種技報SSTA89-7(1989)、文
献「高性能ＳＳ電灯線モデム」ＮＥＣ技報Vo1.42 No9p
p.98-106(1989)に記載されているように、伝送路の変動
に強いとされているスペクトル拡散通信方法（以下「Ｓ
Ｓ通信方法」という。）の導入が検討されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなＳＳ通信方法では、１から０へ、０から１への遷移
が起こるたびにＰＮ（Pseudo Nois)系列を反転させる符
号変形法が用いられ、受信信号を復調するためには、送
信側で用いたＰＮ系列と同期した同じ系列を受信機側で
発生させる必要がある。このため、受信信号と受信機内
で発生させた上記ＰＮ系列との相関を監視し、相関値が
一定のしきい値を越えたかどうかによって、同期捕捉
（同期検出）を行い、同期捕捉後には同期を保つ同期保
持（同期追跡）を行う。同期確立後、相関値がしきい値
に対して＋側にあれば論理「１」，−側にあれば論理
「０」と復調するようにしている。

【０００６】このように相関出力としきい値との大小関
係に基づき復調すると、伝送特性が急激に変化する場合
には、安定した通信を行うことができない場合がある。

【０００７】この発明は、上記問題を解消するためなさ
れたもので、伝送特性が急激に変化した場合でも安定し
た通信を行うことができると共に、データを復調する部
分の構造が簡単なスペクトル拡散通信装置を提供するこ
とを課題としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、かかる課題
に着目してなされたもので、送信部は、第１のＰＮ系列
を発生する第１ＰＮ系列発生器、該第１のＰＮ系列と位
相の異なる第２のＰＮ系列を発生する第２ＰＮ系列発生
器、送信データ１ビットの論理に応じて上記第１のＰＮ
系列若しくは上記第２のＰＮ系列を選択するセレクタを
有し、該選択されたデータ信号を伝送路を介して受信部
に送信し、受信部は、上記第１のＰＮ系列と受信信号と
から第１の相関値を求める第１の相関器と、上記第２の
ＰＮ系列と受信信号とから第２の相関値を求める第２の
相関器と、上記第１の相関値および第２の相関値を比較
して、その大小に応じて上記第１の相関値若しくは第２
の相関値を選択する選択指令を発生する比較器と、該比
較器の出力により上記相関値選択を行うセレクタと、該
セレクタの出力を入力してピーク値およびピーク位置の
検出を行うピーク検出器と、上記比較器の２値出力に対
してそれぞれ論理「１」若しくは論理「０」を割り当て
て復調データとする復調部と、上記ピーク位置に同期し
て上記復調部にラッチ動作を行わせるイネーブルを発生
する同期制御部とを有するスペクトル拡散通信装置であ
って、前記復調部は、相関値のピーク検出中、データ１
周期区間に渡って、これまでより大きなピークが現われ
たときのみ、前記比較器の出力を新たに取り込む第１ラ
ッチと、該第１ラッチの出力を、データ１周期区間の終
わりを示す信号で取り込み復調データとする第２ラッチ
とを有するスペクトル拡散通信装置としたことを特徴と
している。

【０００９】

【作用】かかる手段によれば、送信部で、第１ＰＮ系列
発生器により第１のＰＮ系列を発生し、第２ＰＮ系列発
生器で該第１のＰＮ系列と位相の異なる第２のＰＮ系列
を発生し、セレクタで送信データ１ビットの論理に応じ
て上記第１のＰＮ系列若しくは上記第２のＰＮ系列を選
択し、該選択されたデータ信号を伝送路を介して受信部
に送信し、受信部では、第１の相関器により上記第１の
ＰＮ系列と受信信号とから第１の相関値を求め、第２の
相関器により上記第２のＰＮ系列と受信信号とから第２
の相関値を求め、上記第１の相関値および第２の相関値
を比較器で比較して、その大小に応じて上記第１の相関
値若しくは第２の相関値を選択する選択指令を発生し、
該比較器の出力によりセレクタにて上記相関値選択を行
い、該セレクタの出力を入力してピーク検出器によりピ
ーク値およびピーク位置の検出を行い、復調部にて上記
比較器の２値出力に対してそれぞれ論理「１」若しくは
論理「０」を割り当てて復調データとする。この場合、
同期制御部により、上記ピーク位置に同期して上記復調
部にラッチ動作を行わせるイネーブルを発生すると共
に、前記復調部では、相関値のピーク検出中、データ１
周期区間に渡って、これまでより大きなピークが現われ
たときのみ、前記比較器の出力を第１ラッチに新たに取
り込み、該第１ラッチの出力を、第２ラッチにデータ１
周期区間の終わりを示す信号で取り込み復調データとす
る。

【００１０】従って、伝送特性の急激な変化により、２
つの相関出力の波形の形が急激に変わっても、相関出力
のピーク（ピーク値とピーク位置）さえ検出できればよ
く、安定した同期捕捉、同期保持およびデータの復調が
行える。

【００１１】

【実施例】図１乃至図７はこの発明の一実施例を示すも
のである。

【００１２】この実施例のスペクトル拡散通信装置は、
例えば図２に示すような送信部１と、図１に示すような
受信部１１とから構成されている。

【００１３】この送信部１は以下のようになっている。
図２において、２Ａ，２Ｂおよび２ＣはＥＸＯＲゲート
である。このＥＸＯＲゲート２Ａは５段シフトレジスタ
３の特定の段の出力を入力し、ＥＸＯＲゲート２Ａの出
力が５段シフトレジスタ３の入力にフィードバックされ
ており、この実施例では、５段シフトレジスタ３に初期
値として、「０００００」以外の値を設定し、５段シフ
トレジスタ３の出力とクロックｃをＥＸＯＲゲート２Ｂ
に入力し、符号長３１のマンチェスタ符号化されたＭ系
列ＰＮ１を発生する。上記５段シフトレジスタ３，ＥＸ
ＯＲゲート２Ａ，ＥＸＯＲゲート２Ｂは、第１ＰＮ系列
発生器としての第１Ｍ系列発生器４を構成している。こ
こで、第１Ｍ系列発生器４に与えられるクロックｃのク
ロック速度はデータの伝送速度よりはるかに速いものと
する。

【００１４】また、符号５は１４段シフトレジスタで、
この１４段シフトレジスタ５が５段シフトレジスタ３の
出力を入力され、第１Ｍ系列発生器４に与えられるクロ
ックｃと同じクロックｃで駆動される一方、ＥＸＯＲゲ
ート２Ｃはこの１４段シフトレジスタ５の出力とクロッ
クｃを入力して、マンチェスタ符号化されたＭ系列ＰＮ
０を発生する。この信号ＰＮ０は、１７チップ分だけ信
号ＰＮ１より位相が遅れている。この１４段シフトレジ
スタ５，ＥＸＯＲゲート２Ｃは、第２ＰＮ系列発生器と
しての第２Ｍ系列発生器６を構成している。

【００１５】そして、セレクタ７は、送信データＤの１
ビットに対し、その論理が１の時はマンチェスタ符号化
された信号ＰＮ１を選択し、論理が０の時はマンチェス
タ符号化された信号ＰＮ０を選択する。これがＳＳ信号
となる。

【００１６】また、８はタイミング信号発生器であっ
て、アンドゲートからなり、５段シフトレジスタ３の全
段の出力のアンドを取り、このアンドゲート８の出力Ｐ
Ｔ（Ｍ系列符号の１周期を表わす信号）は送信データＤ
と信号ＰＮ０、ＰＮ１との同期を取るためのタイミング
信号ＰＴとなる。

【００１７】そして、ＳＳ信号は、フィルタ９で帯域制
限（電灯線の場合は、１０ＫＨｚ〜４５０ＫＨｚ）さ
れ、図示しない送信増幅器で所定レベルに増幅された後
結合器（図示しない）を介して伝送路１０に送り出され
る。

【００１８】なお、図３には、ＰＮＯ、ＰＮ１、ＰＴお
よびＰＴと同期のとれた送信データＤとの関係を示す。
また、図４に、送信データＤが「００１０１１」の場合
のＳＳ信号を例示する。

【００１９】かかる送信部１から伝送路１０を介して送
られてくる送信データＤには、電灯線の特性により相関
ピークが歪み、誤った位置に大きな相関出力が生じるこ
とがある。このため、正確なデータ復調を行うことがで
きるように、受信部１１では、まず、キャリアが送られ
たか否かを適格に判断し、その後、同期捕捉，同期追跡
を行ってデータを復調するようにしている。

【００２０】この受信部１１の回路はコンパレータも含
めてすべてディジタル回路で構成されており、クロック
はすべてフリッププロップおよびラッチに共通であるが
図では省略されている。

【００２１】図１の受信部１１において、符号１２は第
１の相関器としてのＰＮＯ用相関器（ＰＮＯ．ＣＯＲ
Ｒ、整合フィルタ）であって、受信信号とＭ系列ＰＮＯ
との第１の相関値を出力する。符号１３は第２の相関器
としてのＰＮ１用相関器（ＰＮ１．ＣＯＲＲ、整合フィ
ルタ）であって、受信信号とＭ系列ＰＮ１との第２の相
関値を出力する。ＰＮＯ用相関器１２、ＰＮ１用相関器
１３は、図５に示す如く、Ａ／Ｄ変換された受信信号を
入力されるシフトレジスタ１４の各段の値とＰＮコード
パターン発生器１５の各段の値を乗算して、その乗算値
を加算器１６で加算する構成となっている。例えば、図
６の（ａ）には、ＰＮ１，ＰＮ０，ＰＮ１（１０１）を
受信した時、（ｂ）には、ＰＮ０，ＰＮ０，ＰＮ１（０
０１）を受信した時の各相関器１２，１３からの出力波
形を示す。ここでは相関器１２，１３からの出力は絶対
値がとってあるものとする。

【００２２】ここで、ＰＮ系列としてマンチェスタ符号
化されたＭ系列を用い、各相関器１２，１３からの出力
は絶対値がとられており、その最大値は１２４（１０進
数）にする。いま、ＰＮ系列を符号長３１チップとし、
クロックを１チップの８倍にすると、データ１ビットに
１つのＰＮ系列を割り当てるので、２４８クロックでデ
ータ１周期区間が始まり、０でデータの１周期区間が終
わる。また、データ「１」に対するＰＮ系列ＰＮ１はデ
ータ「０」に対するＰＮ系列ＰＮＯに対して１７チップ
遅れている（１４チップ進んでいる）場合である。

【００２３】また、図１中符号１７は比較器であって、
ＰＮＯ用相関器１２の出力とＰＮ１用相関器１３の出力
との大小を比較して、その出力をオア回路１８を介して
復調部４９に供給する。また、符号２０はセレクタで、
このセレクタ２０は、ＰＮＯ用相関器１２の出力とＰＮ
１用相関器１３の出力のうち一方を選択して第１ピーク
検出器２１に供給する。この第１ピーク検出器２１は、
ＰＮ系列１周期の間のピーク値Ｐ１とピーク位置（同期
点）ＰＴ１を検出する。

【００２４】すなわち、この第１ピーク検出器２１によ
るピーク検出は、以下のように行われる。まず、ナンド
ゲート２２はセレクタ２０からの信号（詳細は後述す
る）との論理積の否定の演算をして、コンパレータ２４
の「Ｈ」の時のみアクティブの信号を出力する。そし
て、１ビットのデータ期間が始まると、図示していない
装置からクロックが第１ピーク検出器２１に入力され、
入力されるたびに、セレクタ２０からの出力とラッチ２
５の出力とがコンパレータ２４により比較され、（信号
ｄ）＞（ラッチ２５の出力）のときラッチ２５のイネー
ブル信号がアクティブとなるので、そのときの信号ｄの
値がラッチ２５に取り込まれる。また、ラッチ２６にも
ラッチ２５と同じイネーブル信号が供給されているの
で、同時にそのときのダウンカウンタ２７のカウンタ値
がラッチ２６に取り込まれる。この操作がデータ期間１
周期分にわたって行われるので、データ１ビットの期間
の相関値のピーク値Ｐ１とピーク位置ＰＴ１がそれぞれ
ラッチ２５とラッチ２６の出力として得られることとな
る。

【００２５】データ期間が終了する段階では、デコーダ
２８はラッチ２９とラッチ３０にイネーブル信号ｅを与
え、ラッチ２５とラッチ２６の値がそれぞれラッチ２９
とラッチ３０に取り込まれる。イネーブル信号ｅはラッ
チ２５へのクリア信号にもなっており、ラッチ２５はク
リアされる。ラッチ２５とラッチ２６は次のデータ期間
の間、再び相関ピーク値Ｐ１と相関ピーク位置ＰＴ１を
検出し続ける。ラッチ２９の出力である相関ピーク値Ｐ
１はコンパレータ３１に、ラッチ３０の出力である相関
ピーク位置ＰＴ１はウインドウコンパレータ３２にそれ
ぞれ出力される。

【００２６】以下に受信部１１の作用を順を追って説明
する。１）キャリア検出まず、通信が行われているか否か判断するため、キャリ
ア検出を行う。初期状態では、カウンタ３３は、キャリ
ーＣＡ１が「Ｈ」となっている。

【００２７】これがセレクタ２０の選択用信号ＳＥＬ１
（「Ｈ」）となり、セレクタ２０はＰＮ１用相関器から
の絶対値化された相関出力ＣＯＲ１を選択する。通信が
行われていないとき、セレクタ２０を介して第１ピーク
検出器２１から得られる出力ピーク値Ｐ１は小さな値な
ので、コンパレータ３１にあらかじめ設定されたしきい
値（たとえば５０）よりも小さく、コンパレータ３１の
出力ＣＯＭ１は「Ｌ」でありアクティブにならない。こ
の出力ＣＯＭ１が「Ｌ」のときデコーダ３４の出力ＴＲ
により、セレクタ３５のＬＤＤ３は１ビットのデータ１
周期に相当する値（ここでは１０進数で２４７）、つま
りセレクタ３５のＡ入力側が選ばれる。従って、ダウン
カウンタ２７は０の後、第１ピーク検出器２１中のラッ
チ２５がクリアされるロード信号で、２４７がロードさ
れる。

【００２８】また、これと同時に出力ＣＡ１が「Ｈ」の
ときセレクタ２３の出力ＰＥＮはナンドゲート３６の信
号ＷＡを選択する。この信号ＷＡはカウンタ値が２４７
〜０の時アクティブ（ここでは「Ｌ」）になり、第１ピ
ーク検出器２１に入力されて、この第１ピーク検出器２
１で、２４７〜０までピークを観測することとなり、デ
ータ１周期にわたる全時間ピーク検出を行いキャリアを
検出する。キャリアが検出されないとき、デコーダ３７
はクリア信号ＣＬＲを出力し続け、各カウンタ３３，３
８，３９を初期状態にする（ＣＡ１はＨ、すなわち信号
ＳＥＬ１が「Ｈ」のまま）ことにより、キャリアが検出
されるまで、その動作を繰り返す。

【００２９】そして、通信が開始されると、同期信号と
して送信部１からデータ「１」が連続して送られてくる
ので、第１ピーク検出器２１からのピーク値Ｐ１は充分
大きな値となりコンパレータ３１に予め設定された値５
０より大きくなり、信号ＣＯＭ１はアクティブ「Ｈ」と
なる。このときデコーダ３４の出力ＴＲは演算器４０か
らの出力Ｋ１をセレクタ３５の出力ＬＤＤ３として選択
するように決定される。演算器４０はピーク位置ＰＴ１
がデータ区間の中心１２４（０〜２４７の中心）になる
ようにダウンカウンタ２７のロード値を計算し、Ｋ１と
して出力している。具体的にはＫ１＝３７１ーＰＴ１を
計算して出力している。例えば、信号ＰＴ１が５０だっ
たとするとＫ１が３２１となり、ダウンカウンタ２７に
３２１がロードされ、２４７のかわりに３２１からダウ
ンカウントをはじめるので、ピーク位置ＰＴ１が前の１
周期のときと変わらなければ、今回の観測ではピーク位
置ＰＴ１は１２４となる（観測窓Ａ（９２〜１５６）の
中に入るから信号ＰＷ１は「Ｌ」となる）。これによ
り、第１ピーク検出器２１中のラッチ２５がクリアされ
る信号でダウンカウンタ２７にその信号ＬＤＤ３がデー
タとしてロードされ、次のデータ１周期区間の観測では
ピーク位置ＰＴ１が観測窓Ａ（９２〜１５６）の中に入
ることとなる。従って、ウインドウコンパレータ３２の
出力ＰＷ１が「Ｌ」アクティブとなり、デコーダ３７に
入力される。ここで観測窓Ａの幅は、電灯線の特性の急
激な変動等により正しい相関ピーク位置ＰＴ１がずれて
も、観測窓Ａから相関ピークが出ないように、しかも、
ノイズ等により発生する二次的なピーク位置がずれて
も、このピークが観測窓Ａの中に入らないように、ここ
では９２〜１５６に設定されている。

【００３０】これをもって（つまり信号ＣＯＭ１が
「Ｈ」で）キャリア検出としてもよいが、さらに確実性
を増すために一点鎖線で囲まれた部分ＯＰＤ４１が付け
加えられている。ＯＰＤ４１は信号ＣＯＲＯのみを入力
とする第２ピーク検出器４２、相関ピーク値Ｐ０の大き
さを検出するコンパレータ４３、相関ピーク位置ＰＴ０
を見るウインドウコンパレータ４４からなっている。

【００３１】相関出力ＣＯＲＯはＣＯＲ１より１７チッ
プ遅れたところに出力ＣＯＲ１のピークと略同じ大きさ
のピークが現われ、出力ＣＯＲ１とＣＯＲ０とのそれぞ
れのピーク位置ＰＴ１，ＰＴ０は略一定の関係となる。
このこと等を利用して、以下の条件を満足した時に、キ
ャリア検出と判断することにより、一層確実性が増す。

【００３２】その条件は、出力ＣＯＭ１が「Ｈ」になり
ピーク位置ＰＴ１を１２４の位置に引き込んだ次のデー
タ１周期区間の観測において、（ア）信号ＣＯＭ１が
「Ｈ」、信号ＰＷ１が「Ｌ」であり、かつ、（イ）信号
ＣＯＭ０が「Ｈ」、信号ＰＷ０が「Ｌ」（すなわち信号
ＣＤＯが「Ｌ」アクティブ）となることを条件とする。

【００３３】第２ピーク検出器４２は、上述の第１ピー
ク検出器２１と同様に出力ＣＯＲ０のピーク値Ｐ０，ピ
ーク位置ＰＴＯを検出する。そして、ピーク値ＰＯが所
定の大きさ（ここでは５０）以上のとき、コンパレータ
４３の出力ＣＯＭ０が「Ｈ」となり、ピーク位置ＰＴＯ
がＰＴ１より１７チップ遅れた位置を含む観測窓Ｂ（こ
こでは３６以下０以上又は２２０以上２４７以下）の中
にあればコンパレータ４４の出力ＰＷＯが「Ｌ」とな
り、この状態でキャリア検出として、引続き同期捕捉に
入る。

【００３４】上記（ア），（イ）のいずれか一つでも満
たされないとき、デコーダ３７はクリア信号ＣＬＲを出
力し、再びキャリア検出の動作を行う。この実施例で
は、信号ＣＬＲをキャリア検出信号として使うことがで
きる。

【００３５】このようにすることにより、電灯線の特性
でたまたま異常な位置にピークが出現した場合でも正規
のピークと誤って検出することがなくなる。

【００３６】この実施例では、コンパレータ３１，デコ
ーダ３７により、キャリア検出器が構成されている。

【００３７】２）同期捕捉上記（ア）かつ（イ）の状態（キャリア検出）が続くと
デコーダ３７からクリア信号ＣＬＲが発生されないの
で、カウンタ３３のリセット信号が解除されることとな
り、データ１周期区間ごとにカウンタ３３はカウントし
ていき、所定回数（例えば８回）このキャリア検出状態
が連続して続くとキャリーＣＡ１が「Ｈ」から「Ｌ」と
なる。これをもって同期が確立されたと判定する。上記
キャリア検出時にはピーク位置をＰＣＥＮ（１２４）に
設定し、同期捕捉時にはデコーダ３４の出力ＴＲは常に
セレクタ３５の出力が２４７になるようにし、相関ピー
ク位置の制御をしないようにする（つまりデータ１周期
期間を固定する）。

【００３８】所定回数に達する前に（ア），（イ）いず
れかの条件が満たされなくなると、キャリア未検出とさ
れてデコーダ３７からクリア信号ＣＬＲが出力され、カ
ウンタ３３はクリアされて、再びキャリア待ちのモード
に入る。

【００３９】なお、（イ）の条件は無視し、（ア）の条
件だけが所定回数連続することで、同期が確立されたと
判定してもよいことは勿論である。この場合は同期確立
信号としてＣＡ１を用いることができる。

【００４０】同期が確立され、信号ＣＡ１が「Ｌ」とな
ると、デコーダ３７は信号ＥＮ１を「Ｈ」から「Ｌ」に
してカウンタ３３をストップさせる（信号ＣＡ１は
「Ｌ」のまま保つ）。

【００４１】図７に受信データが１１１（キャリア検出
・同期確立時にも受信データは１１１）のときの理想状
態での各相関器１２，１３からの相関出力波形を示す。

【００４２】３）同期追跡同期捕捉信号ＣＡ１「Ｌ」が出力されると同期追跡モー
ドに入る。同期追跡とは、ピーク位置ＰＴ１が本来ある
べき位置１２４からずれたとき、その位置を１２４にす
る動作といえる。同期追跡時、デコーダ３７は信号ＣＯ
ＭＯ、ＰＷＯ（すなわちＰＴＯ）を無視する。

【００４３】信号ＣＡ１が「Ｌ」となると、セレクタ２
０の選択用信号ＳＥＬ１はコンパレータ１７の出力ＣＨ
ＡＮとなり、セレクタ２０は信号ＣＯＲ１、ＣＯＲ０の
うち大きい方を信号Ｓ１ＯＵＴとして出力する。セレク
タ２３は信号ＣＡ１が「Ｌ」となるためナンドゲート４
７からの信号ＷＴを選択し、ピークの観測はダウンカウ
ンタ２７の値が１５６〜９２までとなる。すなわち、観
測窓Ａ内でのみ相関ピークを観測することとなるため、
ノイズ等により発生するピークはこの観測窓Ａに含まれ
なくなる。

【００４４】また、カウンタ３８のリセット端子には、
信号ＣＡ１を反転した信号が入力されており、信号ＣＡ
１が「Ｌ」のとき外部からの強制的なリセットが解除さ
れ、カウントを始める。また、カウンタ３８にはピーク
位置ＰＴ１が本来あるべき位置１２４からずれたことを
示すコンパレータ４５，４６からの信号ＷＨ，ＷＬが入
力されている。ピーク位置が１２５〜１５６の間なら信
号ＷＨがＨ（アクティブ）となり、１２３〜９２の間な
ら信号ＷＬがＨ（アクティブ）となる。カウンタ３８は
信号ＷＨが「Ｈ」の状態が所定回数（例えば８回）連続
して続くか、又は、信号ＷＬが「Ｈ」の状態が所定回数
（例えば８回）連続して続くと出力ＯＣＯＮＴを「Ｌ」
（アクティブ）にする。それ以外の場合はカウンタ３８
はリセットされ（信号ＯＣＯＮＴは「Ｈ」のまま）、再
び信号ＷＨが「Ｈ」又は信号ＷＬが「Ｈ」の状態が所定
回数連続するかどうか観測すると共に、セレクタ３５は
２４７を選択している。

【００４５】信号ＯＣＯＮＴが「Ｌ」の状態となるとデ
コーダ３４の出力ＴＲはセレクタ３５の出力ＬＤＤ３が
Ｋ１になるように設定される。信号ＬＤＤ３がＫ１に設
定されると、上述の１）キャリア検出のところで述べた
ように、第１ピーク検出器２１中のラッチ２５がクリア
されるタイミングでダウンカウンタ２７にＬＤＤ３がロ
ードされ、ピーク位置ＰＴ１を１２４にするような制御
が行われる。

【００４６】このようにカウンタ３８を設け、ピーク位
置ＰＴ１が同じ方向に続けて何回かずれたときにのみ、
同期追跡制御をかけるようにしたことにより、１２４か
ら１回ずれた時に直ちに追跡制御をかける場合に比べ、
信頼性が向上する。

【００４７】この実施例では、カウンタ３３，３８，デ
コーダ３４，セレクタ２３，３５等により、同期制御部
が構成されている。

【００４８】４）データの復調同期追跡状態では、信号ＣＡ１が「Ｌ」となっており、
オア回路１８からは、比較器１７により、信号ＣＯＲ１
と信号ＣＯＲ０との大小を表わす信号が復調部４９に出
力される。また、信号ＰＥＮがアクティブ、つまり、観
測窓Ａの範囲にピーク位置ＰＴ１がある時のみ第１ラッ
チとしてのラッチ１９にイネーブル信号が供給され、こ
の時のみ、比較器１７からの信号がラッチ１９に取り込
まれる。従って、この観測窓Ａ内にはノイズ等により発
生する二次的なピークが含まれないため、正確なデータ
信号のピークのみ復調されることとなる。

【００４９】データ期間が終了する段階では、第１ピー
ク検出器２１の場合と同様に、デコーダ２８は第２ラッ
チとしてのラッチ４８にイネーブル信号を与え、ラッチ
１９の値がラッチ４８に取り込まれる。このイネーブル
信号はラッチ１９へのクリア信号にもなっており、ラッ
チ１９はクリアされる。ラッチ１９は、次のデータ期間
の間、再び比較器１７からの信号を入力する。

【００５０】これにより、データの１周期区間で相関ピ
ークがどちらの相関器１２，１３から得られたかを判断
することにより、ラッチ４８から出力される復調データ
は、ＰＮＯ相関器１２から相関ピークが得られた場合に
復調データは０、ＰＮ１用相関器１３から相関ピークが
得られた場合に復調データは１となる。

【００５１】５）通信の終了通信が終了し、キャリアが存在しなくなると、第１ピー
ク検出器２１からのピーク値Ｐ１はしきい値５０を切る
ため、信号ＣＯＭ１が「Ｌ」となる。このとき、つま
り、信号ＣＯＭ１が「Ｌ」、かつ信号ＣＡ１が「Ｌ」の
とき、デコーダ３７はカウンタ３９への信号Ｃ１を
「Ｈ」（非アクティブ）にする（キャリア検出時・同期
捕捉時・同期追跡時は信号Ｃ１が「Ｌ」を出力してい
る）。この信号Ｃ１はカウンタ３９のリセット信号とな
っているため、キャリア検出時・同期捕捉時・同期追跡
時はカウンタ３９にリセットがかかり、カウンタ３９の
キャリー出力ＮＣＡが「Ｈ」（非アクティブ）のままで
ある。信号Ｃ１が「Ｈ」となるとカウンタ３９はリセッ
トが解除され、信号ＣＯＭ１が「Ｌ」で、かつ信号ＣＡ
１が「Ｌ」（同期確立済み）のとき、１ビットのデータ
区間毎に１回ずつカウントを行い、信号ＣＯＭ１が
「Ｌ」の状態が所定回数（例えば１６回）連続するとキ
ャリー出力ＮＣＡを「Ｌ」（アクティブ）にする。信号
ＮＣＡが「Ｌ」となると、デコーダ３７は信号ＣＬＲを
「Ｌ」（アクティブ）とし、カウンタ３３をリセットし
て通信の終了（キャリア未検出）を知らせる。

【００５２】回路は再び信号ＣＡ１が「Ｈ」となり、次
の信号の開始を待つ。すなわち、キャリアの検出のモー
ドに入る。

【００５３】この実施例の中で、“所定回数連続して”
という部分はこれに限定されるものでなく、例えば“あ
る決められた回数の観測のうち所定回数その状態がおこ
ること”をもって、“所定回数連続する”にかえること
ができる。

【００５４】このように、本実施例では、受信したＰＮ
系列１周期毎に現われるピークを検出して同期動作を行
い、このピークがＰＮＯ用相関器１２の出力に現われた
時は、論理「０」に復調し、ＰＮ１用相関器１３の出力
に現われた時は、論理「１」に復調するもので、ピーク
がどちらの相関器に現われたかを判定できれば、データ
の復調ができる。従って、２つの相関出力のピーク値と
ピーク位置さえ検出できればよいので、この判定は正確
・確実に行うことができ、相関出力としきい値との大小
関係に基づき復調するものではないから、伝送特性が急
激に変化して、相関出力の波形が急激に変わっても、安
定した同期捕捉、同期保持を行うことができ、従って、
安定した通信を行うことができる。

【００５５】また、本実施例では、相関器１２，１３と
して、整合フィルタを用いれば、同期捕捉を高速に行う
ことができる。

【００５６】さらに、符号長３１のＭ系列を用いると、
信号の低域成分が大きくなり、電灯線通信の場合、この
低域成分は結合損失の面から少ないことが好ましい。何
故ならば、電灯線通信では、通信機と電灯線との間に、
商用電力を分離するための結合器を必要とし、この結合
器は商用電力周波数をカットするためのハイパスフィル
タを備えているので、Ｍ系列を用いた場合、このハイパ
スフィルタがＭ系列の低域成分もカットすることにな
り、信号成分の相当部分が失われるからである。これ
は、マンチェスタ符号化されたＭ系列を用いることによ
り、改善することができ、上記低域成分を少なくして伝
送路１０との結合損失を低減することができる。

【００５７】なお、上記ＰＮＯとＰＮ１とは１７クロッ
ク分位相がずれているが、±１チップ分以上ずれていれ
ばよく、ＰＮ１は遅延器５を通して得るので、送信側Ｐ
Ｎ系列発生器としては、１台で済み、更に、ＰＮ１が例
えばＰＮＯに対して４チップ遅れているような場合は遅
延させるための１７段シフトレジスタ１５は不要とな
り、ＰＮ系列発生器３のシフトレジスタで代用させるこ
とができる。

【００５８】また、本実施例では、図１に示した相関器
１２，１３を２つ用いる場合を例にとって説明している
が、１個のシフトレジスタと１個のＰＮコードパターン
発生器と２つの加算器と段数分のＥＸＯＲとで、両相関
器を構成することができる。

【００５９】さらに、本実施例では、２つのＰＮ系列を
符号の組合せを特定・制限するのではなく、ＰＮ系列と
して任意のものが選べ、２つのＰＮ系列は１チップ分以
上ずれていればよいから、あるシステムのＳＳモデム間
で通信中に、別のシステムからの信号が伝送路上に存在
するような場合、両システムで異なったしかも相互相関
の小さいＰＮ系列を用いれば、衝突が起こっても、高い
確立で復調できるようにすることができる。

【００６０】また、１つのシステム中に複数の通信端末
が存在する場合も、各通信端末に異なった相互相関の小
さいＰＮ系列を割り当てて、同じく衝突が起こったとし
ても実質的に復調可能にすることができる。さらに、各
ＰＮ系列を各通信端末のアドレスとして用いることもで
き、この場合は各通信端末の識別をＰＮ系列により行え
る。勿論、異なったしかも相互相関の小さいＰＮ系列の
代わりに、同じＰＮ系列の位相をずらしたものを用いる
こともでき、この時は位相のシフト量を互いに重ならな
いようにする必要がある。

【００６１】

【発明の効果】以上説明してきたように、この発明によ
れば、送信側では、第１のＰＮ系列とこのＰＮ系列を遅
延器を通して得た第２の系列を用意して、それぞれにデ
ータの論理を対応させ、受信側では受信信号と受信側で
発生させた２つのＰＮ系列との相関を検出して、その相
関出力のピーク値がいずれの相関出力に現われたもので
あるかにより、論理を復調するから、相関出力としきい
値との大小関係に基づき復調する前記従来の場合に比し
て、伝送特性が急激に変化する場合でも、安定した通信
を行うことができるまた、復調部は２つのラッチにて構
成することにより簡単な構造で確実な復調動作を行うこ
とができる、という実用上有益な効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のスペクトル拡散通信装置を示す受信
部の回路図である。

【図２】同一実施例の送信部を示すブロック図である。

【図３】同一実施例におけるＰＮＯ，ＰＮ１，タイミン
グ信号ＰＴとの関係を示すタイミングチャート図であ
る。

【図４】同一実施例の送信部が送出するＳＳ信号の１例
を示す図である。

【図５】同一実施例における相関器を示すブロック図で
ある。

【図６】同一実施例における信号（１０１），（００
１）を受信した時の各相関器からの相関出力を示す図で
ある。

【図７】同一実施例における信号（１１１）を受信した
時の各相関器からの相関出力を示す図である。

【符号の説明】

１送信部４第１Ｍ系列発生器（第１ＰＮ系列発生器）６第２Ｍ系列発生器（第２ＰＮ系列発生器）７セレクタ 10 伝送路 11 受信部 12 ＰＮＯ用相関器（第１の相関器） 13 ＰＮ１用相関器（第２の相関器） 17 比較器 20 セレクタ 49 復調部 19 ラッチ（第１ラッチ） 48 ラッチ（第２ラッチ）同期制御部 33,38 デコーダ 23,35 セレクタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】送信部は、第１のＰＮ系列を発生する第
１ＰＮ系列発生器、該第１のＰＮ系列と位相の異なる第
２のＰＮ系列を発生する第２ＰＮ系列発生器、送信デー
タ１ビットの論理に応じて上記第１のＰＮ系列若しくは
上記第２のＰＮ系列を選択するセレクタを有し、該選択
されたデータ信号を伝送路を介して受信部に送信し、受信部は、上記第１のＰＮ系列と受信信号とから第１の
相関値を求める第１の相関器と、上記第２のＰＮ系列と
受信信号とから第２の相関値を求める第２の相関器と、
上記第１の相関値および第２の相関値を比較して、その
大小に応じて上記第１の相関値若しくは第２の相関値を
選択する選択指令を発生する比較器と、該比較器の出力
により上記相関値選択を行うセレクタと、該セレクタの
出力を入力してピーク値およびピーク位置の検出を行う
ピーク検出器と、上記比較器の２値出力に対してそれぞ
れ論理「１」若しくは論理「０」を割り当てて復調デー
タとする復調部と、上記ピーク位置に同期して上記復調
部にラッチ動作を行わせるイネーブルを発生する同期制
御部とを有するスペクトル拡散通信装置であって、前記復調部は、相関値のピーク検出中、データ１周期区
間に渡って、これまでより大きなピークが現われたとき
のみ、前記比較器の出力を新たに取り込む第１ラッチ
と、該第１ラッチの出力を、データ１周期区間の終わり
を示す信号で取り込み復調データとする第２ラッチとを
有することを特徴とするスペクトル拡散通信装置。