JPH06164545A - スペクトラム拡散通信方式 - Google Patents

スペクトラム拡散通信方式

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Publication number
JPH06164545A
JPH06164545A JP4162166A JP16216692A JPH06164545A JP H06164545 A JPH06164545 A JP H06164545A JP 4162166 A JP4162166 A JP 4162166A JP 16216692 A JP16216692 A JP 16216692A JP H06164545 A JPH06164545 A JP H06164545A
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JP
Japan
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spread spectrum
fsk
radio wave
data signal
spectrum
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Pending
Application number
JP4162166A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuo Yoshida
一雄 吉田
Kohei Morohashi
康平 諸橋
Kenichi Takebayashi
健一 竹林
Kaoru Iketani
薫 池谷
Sada Doi
貞 土肥
Takayoshi Rachi
孝嘉 羅知
Mamoru Suzuki
守 鈴木
Nagatake Uno
長武 宇野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Gas Co Ltd
Tateyama Kagaku Kogyo Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Gas Co Ltd
Tateyama Kagaku Kogyo Co Ltd
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Publication date
Application filed by Tokyo Gas Co Ltd, Tateyama Kagaku Kogyo Co Ltd filed Critical Tokyo Gas Co Ltd
Priority to JP4162166A priority Critical patent/JPH06164545A/ja
Publication of JPH06164545A publication Critical patent/JPH06164545A/ja
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  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】面倒な電波法上の手続きに煩わされない微弱電
波を使い、スペクトラム拡散通信技術を利用し、従来の
小電力タイプと同等の通信距離でも、秘話性と正確性の
高い無線通信を低コストで行えるようにする。 【構成】送信側ではデータ信号をスペクトラム拡散変調
した後、FSK変調してから微弱電波で送信し、受信側
では受信した微弱電波をFSK復調した後、スペクトラ
ム拡散復調してデータ信号を取り出す。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、病院や銀行など高いデ
ータセキュリティが必要な無線通信やビルのオフィス内
での無線データ通信等、比較的短い距離(最長100m
程度)で無線通信をする場合に有用な、スペクトラム拡
散(SS)通信方式に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来この種の無線通信には、ふつう電波
法に規定された小電力の電波を利用した、いわゆる小電
力タイプの通信機器(送信機と受信機)が用いられてい
る。この場合、送信機側ではデータ信号(デジタル信
号)を振幅変調(ASK)、位相変調(PSK)、周波
数変調(FSK)などの適宜方式で変調し、アンテナを
介して10mW以下で送信し、受信機側では上記の電波
を受信し、対応する方式で復調してデータ信号を取り出
すようになっている。
【0003】一方、スペクトラム拡散通信の場合、デー
タ信号をPN符号という疑似雑音でスペクトラムを拡散
するので高い秘話性がある。又、伝送信号のスペクトラ
ムが情報信号よりもはるかに広がるため、同じ伝送帯域
上に第三者の妨害波や干渉波があっても損害は小さい。
さらに、他の信号にあたえる干渉の度合も当然に低くな
っている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし上記技術を利用
する通信機器においては、次の問題点がある。
【0005】a.小電力タイプの通信機器の場合、通信
速度が電波法に定められており、高速のデータ伝送が困
難である。 b.データ通信の内容が容易に盗聴されやすい。 c.他の通信などからの干渉によりデータ化けが起こり
やすい。 d.高周波関連機器の生産ライン(例えばテレビ生産ラ
インの画像調整)等、他への干渉を与える恐れがある。 e.スペクトラム拡散用デバイスが一般民生レベルまで
普及していない。 f.従来のスペクトラム拡散用デバイスは非常に高価で
ある。 g.従来のスペクトラム拡散用デバイスは挿入損失等、
信号の低減量が非常に大きく、通信出力の大きいものし
か使えないため、電波法上無線局の免許を必要としない
周波数当りの電界強度が小さい電波では使用できない。
【0006】そこで本発明は前記事情に基いて成された
ものであり、他からの妨害や干渉に強く、他の信号に与
える干渉が小さく、従来の小電力タイプと同程度の通信
距離があり、しかもコスト的にも充分実用性のあるスペ
クトラム拡散通信方式を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明によるスペクトラム拡散通信方式は、データ信
号をスペクトラム拡散変調した後、FSK変調して電波
法に適合する微弱電波で送信すると共に、その微弱電波
を受信してFSK復調し、その後スペクトラム拡散復調
してデータ信号を取り出すことを特徴とする。
【0008】
【作用】本発明によるスペクトラム拡散通信方式の場
合、送信側ではデータ信号をスペクトラム拡散変調した
後にFSK変調してから電波法に適合する微弱電波で送
信し、受信側では受信した微弱電波をFSK復調した後
にスペクトラム拡散復調してデータ信号を取り出すよう
にすることにより、回路構成が簡単になるので、低コス
トでの通信が可能になる。
【0009】本発明方式では、電波法に適合する微弱電
波を用いているので、手続き上の煩雑さがなく手軽に使
用できる。また、スペクトラム拡散変調方式を採用する
ことにより、秘話性に優れ、第三者の妨害に強く、他へ
の干渉も殆どない。
【0010】
【実施例】以下、本発明について具体的に説明する。図
1は本発明によるスペクトラム拡散通信方式の構成図で
あり、送信機1側ではデータ信号をスペクトラム拡散変
調回路(SSモデム)2でスペクトラム拡散変調した
後、さらにFSK変調回路3でFSK変調してから送信
アンテナ4を介して微弱電波で送信し、受信機5側では
受信アンテナ6で受信した微弱電波信号をFSK復調回
路(検波回路)7でFSK復調し、さらにスペクトラム
拡散復調回路(SSモデム)8でスペクトラム拡散復調
してデータ信号を取り出すようになっている。
【0011】図2は本発明方式で使用する送信機1の一
実施例を示すブロック図であり、主要な構成要素とし
て、SSモデム2、アクティブL.P.F(ローパスフ
ィルター)9、VCO(電圧制御発振器)10、プリス
ケーラー11、ループフィルター12、CPU13、出
力フィルター15、送信アンテナ4を備えている。
【0012】この送信機1では、送信すべきデータ信号
をSSモデム2によりスペクトラム拡散変調し、アクテ
ィブL.P.F9を通してから、VCO10とプリスケ
ーラー11及びループフィルター12とで構成されるF
SK変調回路3によりFSK変調し、出力フィルター1
5を通して送信アンテナ4から微弱電波で送信する。こ
こでSSモデム2とFSK変調回路3はCPU13によ
り制御している。
【0013】上記の送信機1によれば、スペクトラム拡
散変調を行うSSモデム2の後に、FSK変調を行うF
SK変調回路3を設け、それぞれをCPU13で制御す
るようにしてあるので、従来のPSK変調してからスペ
クトラム拡散変調を行うものに対して、回路構成が簡単
になり容易且つ安価に製造できる。またCPU13によ
ってSSモデム3のスペクトラム拡散パターンを(受信
機5と呼応させつつ)ランダムに変更することにより、
データのセキュリティを一段と容易に向上できる。
【0014】また、図3は本発明に係る受信機5のブロ
ック図であり、主要な構成要素として、受信アンテナ6
とフロントエンド部16、VOC部17、MIX部1
8、IFアンプ部19、検波回路7およびSSモデム
(スペクトラム拡散復調回路)8を備えている。
【0015】ここで受信アンテナ6にはブラウンアンテ
ナを使用しており、受信すべき微弱電波に対して1/4
波長(λ/4)だけ受信機5のフレームから突出させ、
受信回路(フロントエンド部16)に電気的に接続する
と共に、受信すべき微弱電波の入力感度が最大となるよ
う、ラジアル部を受信機5のフレームに機械的に固定し
てある。
【0016】またフロントエンド部16は、第一アンプ
20、フィルター21、第二アンプ22、SAWフィル
ター23、第三アンプ24で構成し、第一アンプ20に
は周波数特性の平坦なフラットアンプを、第二、第三ア
ンプ22、24にはFET同調アンプをそれぞれ使用し
ている。
【0017】このフロントエンド部16では、第一アン
プ20に周波数特性の平坦なフラットアンプを用い、受
信アンテナ6で受信した電波をフラットアンプ20で増
幅した後、SAWフィルター23で所定の帯域の電波を
取り出すことにより、従来のフロントエンド部に比べて
C/Nの低減が少なく、微弱電波でも良好な受信が可能
になる。
【0018】従来の受信機のフロントエンド部では一般
に入力フィルター、同調アンプの順で設けてあるが、フ
ロントエンド部により所定の帯域の信号を取り出す際、
以下の理由でC/Nが低下する。即ち入力フィルターの
周波数特性が作動時の熱影響でずれるので、帯域幅に余
裕を持った入力フィルターを使用しなければならず、そ
の分余計な電波(ノイズ)が混入することになる。また
一般に入力フィルターは受動素子であるから信号強度が
低減する。さらに入力フィルター、同調アンプの熱雑音
が加わる。例えば受信アンテナ6でのC/Nが10dB
であったとすると、従来のフロントエンド部の出力側で
はC/Nが7dB程度に低下する。しかしながら本発明
受信機5のフロントエンド部14では、上記の構成を採
用したことによりC/Nが9dB程度にしか低下しない
ようになっている。
【0019】VOC部17では、プリスケーラ25とV
OC26でPLL(フェーズロックループ)27を構成
し、所定周波数(本実施例においては310MHz)の
出力信号をH.P.F(ハイパスフィルター)28を通
してMIX部18に入力し、MIX部18では、フロン
トエンド部16からの出力信号をL.P.F29に通
し、MIX30においてPLL27からの信号と混合し
て中間周波信号を取り出している。
【0020】そしてIFアンプ部19はIF第一アンプ
とIF第二アンプとからなり、いずれもトランジスタ同
調アンプを用い、前段のMIX部18で変換した中間周
波信号を増幅し、さらに検波回路7でFSK復調して送
信機1においてFSK変調する前のパルス信号に戻して
いる。
【0021】波形成形部33はデジタルフィルター3
4、差動アンプ35、アクティブアンプ36、波形成形
回路37からなり、検波回路18で復調した電波信号の
パルス波形を正確な矩形波に整えている。そして、その
スペクトラム拡散変調されているパルス信号をSSモデ
ム8でスペクトラム拡散復調してデータ信号を取り出し
ている。
【0022】ここで、スペクトラム拡散方式の受信機の
帯域幅は、送信機から送出される信号よりも狭くするこ
とができる。図6は、直接拡散信号の主ローブの累積電
力分布を大気雑音内部雑音の累積電力分布と対比させて
示したものである。例えば、受信帯域幅が主ローブ帯域
幅と等しい場合は、雑音及び希望波の全部を受信するこ
とになる。受信帯域幅を主ローブの60%に狭めること
により、希望波は元の電力の90%しか受信されず、1
0log0.9=−0.46dBの損失となるが、雑音
の方は60%しか入力されず10log1/0.6=
2.2dB減少する。従って、S/N=2.2−0.4
6=1.74dB改善される。
【0023】本実施例ではスペクトラム拡散条件より変
調帯域幅は600KHzあるため、通常の受信帯域幅と
しては600KHz必要である。しかし、受信帯域幅を
主ローブの60%にすると、受信帯域幅は360KHz
あればよいことになる。
【0024】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によるスペク
トラム拡散通信方式は、電波法上に適合する微弱電波を
用いて通信しているので、手続き上の煩雑さがなく手軽
に使用できる。またスペクトラム拡散通信方式であるか
ら他からの妨害や干渉に強く、他の信号に与える干渉も
小さい。
【0025】しかも、本発明方式では受信した微弱電波
をFSK復調した後、スペクトラム拡散復調してデータ
信号を取り出すようにしてあるので回路構成が簡単にな
り、経済的にも充分実用性がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるスペクトラム拡散通信方式の構成
図である。
【図2】本発明に係る送信機の一実施例を示すブロック
図である。
【図3】本発明に係る受信機の一実施例を示すブロック
図である。
【図4】図3のフロントエンド部のより詳細なブロック
図である。
【図5】図3の波形成形部のより詳細なブロック図であ
る。
【図6】直接拡散信号の累積電力分布と大気雑音内部雑
音の累積電力分布との対比図である。
【符号の説明】
1 送信機 2 スペクトラム拡散変調回路(SSモデム) 3 FSK変調回路 4 送信アンテナ 5 受信機 6 受信アンテナ 7 FSK復調回路(検波回路) 8 スペクトラム拡散復調回路(SSモデム)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹林 健一 富山県富山市月岡町三丁目六番地 立山科 学工業株式会社内 (72)発明者 池谷 薫 富山県富山市月岡町三丁目六番地 立山科 学工業株式会社内 (72)発明者 土肥 貞 富山県富山市月岡町三丁目六番地 立山科 学工業株式会社内 (72)発明者 羅知 孝嘉 茨城県稲敷郡茎崎町森の里51−10 (72)発明者 鈴木 守 千葉県船橋市印内2−7−9 T&S西船 304号室 (72)発明者 宇野 長武 東京都豊島区東池袋1−48−6−1407

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 データ信号をスペクトラム拡散変調した
    後、FSK変調して電波法に適合する微弱電波で送信す
    ると共に、その微弱電波を受信してFSK復調した後、
    スペクトラム拡散復調してデータ信号を取り出すことを
    特徴とするスペクトラム拡散通信方式。
JP4162166A 1992-05-27 1992-05-27 スペクトラム拡散通信方式 Pending JPH06164545A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4162166A JPH06164545A (ja) 1992-05-27 1992-05-27 スペクトラム拡散通信方式

Applications Claiming Priority (1)

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JP4162166A JPH06164545A (ja) 1992-05-27 1992-05-27 スペクトラム拡散通信方式

Publications (1)

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JPH06164545A true JPH06164545A (ja) 1994-06-10

Family

ID=15749282

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4162166A Pending JPH06164545A (ja) 1992-05-27 1992-05-27 スペクトラム拡散通信方式

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JP (1) JPH06164545A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008547301A (ja) * 2005-06-23 2008-12-25 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 複雑さの少ない送信機を用い雑音排除性を向上した誘導式通信システム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008547301A (ja) * 2005-06-23 2008-12-25 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 複雑さの少ない送信機を用い雑音排除性を向上した誘導式通信システム

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