JPH06177856A - Spread spectrum multiple communication equipment - Google Patents

Spread spectrum multiple communication equipment

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JPH06177856A
JPH06177856A JP32814192A JP32814192A JPH06177856A JP H06177856 A JPH06177856 A JP H06177856A JP 32814192 A JP32814192 A JP 32814192A JP 32814192 A JP32814192 A JP 32814192A JP H06177856 A JPH06177856 A JP H06177856A
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Tetsuya Onoda
哲也 小野田
Norimoto Miki
準基 三鬼
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Abstract

PURPOSE:To reduce an inter-channel interference resulted from an inter-channel phase difference by rearranging spread spectrum modulated codes by a block interleave. CONSTITUTION:An exclusive logical sum circuit 19 performs the exclusive logical sum of a data signal read from a two port RAM 13 according to the algorithm of the block interleave and spreading codes rearranged according to the algorithm of the same block interleave read from an ROM 17, and prepares a spread spectrum modulated signal to which the block interleave is operated. An output is converted into a serial signal by a parallel/serial conversion circuit 20, and transmitted to a modulated signal output terminal 21. At a transmission side, a spread spectrum modulation is operated by using a prescribed spreading signal, and the block interleave corresponding to the spread spectrum modulation is operated, so that the continuous time of one chip of the spreading code can be enlarged to an appropriate value.

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、nチャネルのスペクト
ラム拡散変調信号の多重通信を行うスペクトラム拡散多
重通信装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a spread spectrum multiplex communication device for performing multiplex communication of n channel spread spectrum modulated signals.

【0002】[0002]

【従来の技術】スペクトラム拡散通信は、送信側で高速
な拡散符号(擬似ランダム符号)によりデータ信号を変
調し、変調信号のスペクトルを広い周波数帯域に拡散さ
せる広帯域拡散を行い、受信側で同じ拡散符号により受
信信号を復調(逆拡散)することにより、データ信号の
伝送を行う通信方式である。
2. Description of the Related Art In spread spectrum communication, a transmitting side modulates a data signal with a high-speed spreading code (pseudo-random code), spreads the spectrum of the modulated signal into a wide frequency band, and spreads the same at the receiving side. This is a communication method for transmitting a data signal by demodulating (despreading) a received signal with a code.

【0003】図5は、直接拡散を用いた従来のスペクト
ラム拡散多重通信装置の構成例を示すブロック図であ
る。図において、送信側では、複数の入力端子51から
入力される各チャネルのデータ信号と、複数の拡散符号
発生器52から出力される各チャネル対応の拡散符号と
が、それぞれ排他的論理和回路53に入力される。排他
的論理和回路53では、拡散符号の1チップ(1チップ
は拡散符号の1ビット)ごとに、データ信号の1ビット
と排他的論理和をとり、スペクトラム拡散変調信号を生
成する。各チャネルのスペクトラム拡散変調信号は、そ
れぞれE/O変換器54に送出されて光強度変調信号に
変換される。各E/O変換器54から出力される光強度
変調信号は、スターカプラその他の分岐ノード55で多
重されて1本の光伝送路56に送出される。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of a conventional spread spectrum multiplex communication apparatus using direct spread. In the figure, on the transmitting side, a data signal of each channel input from a plurality of input terminals 51 and a spreading code corresponding to each channel output from a plurality of spreading code generators 52 are respectively exclusive OR circuits 53. Entered in. The exclusive OR circuit 53 performs an exclusive OR operation with 1 bit of the spread code (1 chip is 1 bit of the spread code) and 1 bit of the data signal to generate a spread spectrum modulation signal. The spread spectrum modulation signal of each channel is sent to the E / O converter 54 and converted into a light intensity modulation signal. The light intensity modulation signal output from each E / O converter 54 is multiplexed by a branch node 55 such as a star coupler or the like, and sent to one optical transmission path 56.

【0004】受信側では、光伝送路56から分岐ノード
57に入力された光強度変調信号が、複数のO/E変換
器58に分配出力される。各O/E変換器58の出力
と、複数の拡散符号発生器59から出力される各チャネ
ル対応の拡散符号は、それぞれ相関器60に入力されて
相関がとられ、それぞれの相関値である復調信号が各出
力端子61から出力される。
On the receiving side, the optical intensity modulated signal input from the optical transmission line 56 to the branch node 57 is distributed and output to a plurality of O / E converters 58. The output of each O / E converter 58 and the spread code corresponding to each channel output from the plurality of spread code generators 59 are input to the correlator 60 to be correlated with each other and demodulated as respective correlation values. A signal is output from each output terminal 61.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来のスペクトラム拡
散多重通信装置では、各通信路の送受間に距離差が存在
する。この距離差に起因するチャネル間位相差はチャネ
ル間干渉の原因となるので、従来は拡散符号に用いるP
N系列等の符号長を大きく設定するか、拡散符号の同期
をとる方法によりこの問題に対処していた。
In the conventional spread spectrum multiplex communication device, there is a distance difference between transmission and reception of each communication path. Since the inter-channel phase difference caused by this distance difference causes inter-channel interference, conventionally, P used for the spreading code is used.
This problem has been dealt with by setting the code length of the N series or the like large or by synchronizing the spread codes.

【0006】しかし、チャネル間干渉の低減が可能なP
N系列等の符号長は膨大になってしまい、現実的な対処
方法とは言えなかった。また、PN系列で必要な符号長
を短くするために、符号間の相互相関値がゼロとなる直
交系列等を拡散符号に利用した同期多重通信では、拡散
符号の同期がとれなかったり同期に誤差が生じた場合に
は、チャネル間干渉が却って増加してしまう問題点があ
った。
However, P which can reduce the inter-channel interference
The code length of N sequences and the like became enormous, and it could not be said to be a practical countermeasure. Further, in order to shorten the code length required for the PN sequence, in the synchronous multiplex communication in which the orthogonal sequence whose cross-correlation value between the codes is zero is used as the spreading code, the spreading code cannot be synchronized or an error occurs in the synchronization. In the case of occurrence, there is a problem that inter-channel interference rather increases.

【0007】本発明は、スペクトラム拡散変調信号の多
重通信において、チャネル間位相差に起因するチャネル
間干渉を低減させることができるスペクトラム拡散多重
通信装置を提供することを目的とする。
An object of the present invention is to provide a spread spectrum multiplex communication device capable of reducing inter-channel interference caused by a phase difference between channels in multiplex communication of spread spectrum modulated signals.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明のスペクトラム拡
散多重通信装置は、送信側に、連続するk個のデータに
それぞれ割り当てる拡散符号として、巡回行列を含む1
つの符号系列の中から、多重チャネル数nおよびk個内
におけるデータ位置に応じた所定の行を割り当ててスペ
クトラム拡散変調を行うとともに、連続するk個のデー
タのスペクトラム拡散変調信号の各々から、等しい位置
のチップを抽出して並べるブロックインタリーブによっ
て送信信号を生成する送信手段を備える。
A spread spectrum multiplex communication apparatus of the present invention includes a cyclic matrix as a spreading code assigned to each of continuous k data on the transmitting side.
From one code sequence, a predetermined row corresponding to the data position within the number of multiplex channels n and k is assigned to perform spread spectrum modulation, and the spread spectrum modulated signals of continuous k data are equalized. Transmission means is provided for generating a transmission signal by block interleaving in which chips at positions are extracted and arranged.

【0009】また、受信側に、送信手段のブロックイン
タリーブによって並べ替えられたチップを元の順番に並
べ替える再ブロックインタリーブを行い、再構成された
スペクトラム拡散変調信号に対して、送信手段で割り当
てた拡散符号と等しい拡散符号を用いてスペクトラム拡
散復調を行う復調手段を備える。
Further, on the receiving side, re-block interleaving in which the chips rearranged by the block interleaving of the transmitting means are rearranged in the original order is performed, and the reconstructed spread spectrum modulated signal is assigned by the transmitting means. A demodulation unit for performing spread spectrum demodulation using a spreading code equal to the spreading code is provided.

【0010】[0010]

【作用】スペクトラム拡散多重通信装置の送信側におい
て、所定の拡散符号を用いてスペクトラム拡散変調を行
うとともに、スペクトラム拡散変調に対応するブロック
インタリーブを施すことにより、多重チャネル数と想定
されるチャネル間位相差に対して、拡散符号の1チップ
の継続時間を適切な値にまで拡大させることができる。
In the transmission side of the spread spectrum multiplex communication device, spread spectrum modulation is performed using a predetermined spread code, and block interleaving corresponding to spread spectrum modulation is performed, so that the number of multiple channels and the expected channel spacing are increased. With respect to the phase difference, the duration of one chip of the spreading code can be expanded to an appropriate value.

【0011】[0011]

【実施例】図1は、本発明のスペクトラム拡散多重通信
装置の一実施例構成を示すブロック図である。(a) はス
ペクトラム拡散変調およびブロックインタリーブによっ
て送信信号を生成する送信機の構成例を示し、(b) は送
信機に対応するスペクトラム拡散復調および再ブロック
インタリーブを行う受信機の構成例を示す。
1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of a spread spectrum multiplex communication apparatus of the present invention. (a) shows a configuration example of a transmitter that generates a transmission signal by spread spectrum modulation and block interleaving, and (b) shows a configuration example of a receiver that performs spread spectrum demodulation and reblock interleaving corresponding to the transmitter.

【0012】なお、本実施例の送信機は、図5に示す拡
散符号発生器52および排他的論理和回路53で構成さ
れる従来の送信機と置き替え、本実施例の受信機は、図
5に示す拡散符号発生器59および相関器60で構成さ
れる従来の受信機と置き替えることにより、本発明のス
ペクトラム拡散多重通信装置が構成される。
The transmitter of this embodiment is replaced with a conventional transmitter composed of a spread code generator 52 and an exclusive OR circuit 53 shown in FIG. 5, and the receiver of this embodiment is shown in FIG. The spread spectrum multiplex communication device of the present invention is constructed by replacing the conventional receiver composed of the spread code generator 59 and the correlator 60 shown in FIG.

【0013】図1(a) において、符号11は送信機にお
けるデータ信号入力端子である。シリアル/パラレル変
換回路12は、入力されたデータ信号をyビットのパラ
レル信号に変換して2ポートRAM13の入力ポートに
与える。カウンタ14は、2ポートRAM13に与える
書き込みアドレスを発生する。書き込み/読み出し指定
回路15は、2ポートRAM13の記憶領域を2つに分
け、ブロックインタリーブのアルゴリズムの1周期ごと
に交互に書き込み側,読み出し側に指定する。ROM1
6には、2ポートRAM13に順に記憶されたデータ信
号をブロックインタリーブのアルゴリズムに従って読み
出す際のアドレスが記憶される。ROM17には、同じ
ブロックインタリーブのアルゴリズムにより並べ替えら
れた拡散符号が記憶される。
In FIG. 1A, reference numeral 11 is a data signal input terminal in the transmitter. The serial / parallel conversion circuit 12 converts the input data signal into a y-bit parallel signal and supplies it to the input port of the 2-port RAM 13. The counter 14 generates a write address to be given to the 2-port RAM 13. The writing / reading designation circuit 15 divides the storage area of the 2-port RAM 13 into two, and alternately designates the writing side and the reading side for each cycle of the block interleaving algorithm. ROM1
6 stores an address for reading the data signals sequentially stored in the 2-port RAM 13 according to the block interleaving algorithm. The ROM 17 stores spread codes rearranged by the same block interleaving algorithm.

【0014】カウンタ18は、ROM16,17に読み
出しアドレスを与え、ROM16,17は読み出された
アドレスおよび拡散符号をそれぞれ2ポートRAM13
および排他的論理和回路19に与える。また、カウンタ
18は、ブロックインタリーブの1周期ごとに発生する
クリアパルスをカウンタ14および書き込み/読み出し
指定回路15に送出する。排他的論理和回路19は、2
ポートRAM13から読み出されたデータ信号と、RO
M17から読み出された拡散符号との排他的論理和をと
る。パラレル/シリアル変換回路20は、排他的論理和
回路19の出力をシリアル信号に変換して変調信号出力
端子21に送出する。
The counter 18 gives read addresses to the ROMs 16 and 17, and the ROMs 16 and 17 respectively read the read address and spread code from the 2-port RAM 13.
And the exclusive OR circuit 19. Further, the counter 18 sends a clear pulse generated in each cycle of block interleaving to the counter 14 and the write / read designation circuit 15. The exclusive OR circuit 19 is 2
The data signal read from the port RAM 13 and RO
Exclusive-OR with the spreading code read from M17. The parallel / serial conversion circuit 20 converts the output of the exclusive OR circuit 19 into a serial signal and sends it to the modulation signal output terminal 21.

【0015】以上のように構成される送信機の動作は次
のようになる。なお、この送信機において用いる拡散符
号の長さをM、スペクトラム拡散変調信号の速度をfc(b
ps)とし、入力されたデータ信号の速度をfc/M(bps)
として説明する。
The operation of the transmitter configured as described above is as follows. The length of the spreading code used in this transmitter is M, and the speed of the spread spectrum modulation signal is fc (b
ps), and the speed of the input data signal is fc / M (bps)
As described below.

【0016】まず、2ポートRAM13の書き込み側の
動作について説明する。データ信号入力端子11から入
力され、シリアル/パラレル変換回路12でyビットの
パラレル信号に変換されたデータ信号は、2ポートRA
M13の入力ポート(yビット入力)に入力され、書き
込み/読み出し指定回路15によって2つに分けられた
一方の記憶領域に順に書き込まれる。このときの書き込
みアドレスは、カウンタ14の出力が用いられる。カウ
ンタ14の動作クロックは、データ信号のクロックfc/
M(bps) を2ポートRAM13の入力ポートのビット数
yで分周した速度fc/(M・y) (bps)が用いられる。ま
た、この動作クロックは、書き込みパルスとしても利用
される。
First, the operation on the write side of the 2-port RAM 13 will be described. The data signal input from the data signal input terminal 11 and converted into a y-bit parallel signal by the serial / parallel conversion circuit 12 is a 2-port RA signal.
The data is input to the input port (y-bit input) of M13 and sequentially written in one storage area divided into two by the write / read designation circuit 15. The output of the counter 14 is used as the write address at this time. The operation clock of the counter 14 is the data signal clock fc /
The speed fc / (M · y) (bps) obtained by dividing M (bps) by the bit number y of the input port of the 2-port RAM 13 is used. This operation clock is also used as a write pulse.

【0017】2ポートRAM13の入力ポートから書き
込みが行われているときに他方の記憶領域からは、1周
期前に書き込まれたデータが出力ポートに読み出されて
いる。この書き込みと読み出しの切り替えは、ブロック
インタリーブの並べ替えアルゴリズムの1周期ごとにカ
ウンタ18から与えられるクリアパルスに応じて、書き
込み/読み出し指定回路15で書き込みと読み出しのア
ドレスのMSBを切り替えることにより行われる。した
がって、同じクリアパルスが入力されるカウンタ14
は、書き込み/読み出し指定回路15によるMSBの切
り替えと同時にクリアされる。
When data is being written from the input port of the 2-port RAM 13, the data written one cycle before is read to the output port from the other storage area. This switching between writing and reading is performed by switching the MSB of the writing and reading addresses in the writing / reading designation circuit 15 according to a clear pulse given from the counter 18 every cycle of the block interleaving rearrangement algorithm. . Therefore, the counter 14 to which the same clear pulse is input
Is cleared at the same time as the MSB is switched by the write / read designation circuit 15.

【0018】次に、2ポートRAM13の読み出し側の
動作について説明する。ブロックインタリーブの1周期
ごとに入力ポートから順に書き込まれたデータは、RO
M16から出力されるアドレスによりブロックインタリ
ーブのアルゴリズムに従って出力ポートから読み出され
る。ブロックインタリーブがデータ信号1ビットを1ブ
ロックとし、一定個数kブロックについて行うものであ
れば、例えば第0番目から第(k−1)番目までのデー
タを順に読み出し、これを拡散符号の長さM回だけ繰り
返す。2ポートRAM13の読み出しアドレスは、カウ
ンタ18の出力をROM16のアドレスに指定すること
により変化させる。
Next, the operation of the read side of the 2-port RAM 13 will be described. Data written in sequence from the input port for each cycle of block interleaving is RO
It is read from the output port according to the block interleaving algorithm by the address output from M16. If the block interleaving is performed for a fixed number of k blocks with 1 bit of the data signal as one block, for example, the 0th to (k-1) th data are read out in sequence and the length of the spread code M Repeat only once. The read address of the 2-port RAM 13 is changed by designating the output of the counter 18 as the address of the ROM 16.

【0019】したがって、カウンタ18の動作クロック
が2ポートRAM13からの読み出しクロックになり、
スペクトラム拡散変調信号のクロックfc(bps) を2ポー
トRAM13の出力ポートのビット数yで分周した速度
fc/y(bps) が用いられる。また、ブロックインタリー
ブのアルゴリズムの1周期は、スペクトラム拡散変調信
号の1周期が1/fcであるので、 (1/fc)・M・k=M・k/fc (sec) となる。したがって、カウンタ18は、M・k/fc (se
c)ごとにクリアされ、その出力は0〜(M・k/y−
1)を繰り返す。このブロックインタリーブの1周期ご
とに発生するクリアパルスは、書き込みと読み出しのア
ドレスのMSBを切り替える書き込み/読み出し指定回
路15のクロックとなり、書き込み側のアドレスを指定
するカウンタ14のクリアパルスに用いられる。
Therefore, the operation clock of the counter 18 becomes the read clock from the 2-port RAM 13,
Speed obtained by dividing the clock fc (bps) of the spread spectrum modulation signal by the bit number y of the output port of the 2-port RAM 13.
fc / y (bps) is used. Further, one cycle of the block interleaving algorithm is (1 / fc) · M · k = M · k / fc (sec) because one cycle of the spread spectrum modulation signal is 1 / fc. Therefore, the counter 18 is M · k / fc (se
It is cleared every c) and its output is 0- (Mk / y-
Repeat 1). The clear pulse generated every one cycle of the block interleave becomes a clock of the write / read designation circuit 15 that switches the MSB of the write and read addresses, and is used as the clear pulse of the counter 14 that designates the address on the write side.

【0020】排他的論理和回路19では、このようにし
て2ポートRAM13からブロックインタリーブのアル
ゴリズムに従って読み出されたデータ信号と、ROM1
7から読み出される同じブロックインタリーブのアルゴ
リズムにより並べ替えられた拡散符号との排他的論理和
をとることにより、ブロックインタリーブを施したスペ
クトラム拡散変調信号を生成することができる。さら
に、この出力は、動作速度fc(bps) のパラレル/シリア
ル変換回路20によりシリアル信号に変換されて変調信
号出力端子21に送出される。
In the exclusive OR circuit 19, the data signal thus read from the 2-port RAM 13 according to the block interleaving algorithm and the ROM 1
By taking the exclusive OR with the spreading code rearranged by the same block interleaving algorithm read out from 7, it is possible to generate a spread spectrum modulated signal subjected to block interleaving. Further, this output is converted into a serial signal by the parallel / serial conversion circuit 20 having an operating speed fc (bps) and sent to the modulation signal output terminal 21.

【0021】なお、このときの拡散符号には、M行M列
のM系列のような完全巡回行列や、M行M列の巡回アダ
マール行列のようにその(M−1)行(M−1)列の心
行列(核)が完全巡回行列である符号系列や、あるいは
そのような符号系列を並べてできる符号系列など、L行
L列の巡回行列を1個以上含んだL行M列の符号系列を
用いる(M≧L)。L行L列の巡回符号は、符号語(x
0,x1,x2,…,xL-1)を右方向に巡回置換することで構
成され、次のように表記できる。 ここで、多重チャネル数をnとし、i番目のチャネル
(i=0,1,2,…,n−1)の連続するk個(kは
nの倍数)のデータの内のj番目のデータ(j=0,
1,2,…,k−1)に割り当てる拡散符号として、こ
のL行L列の巡回行列を含むL行M列の符号系列の中か
ら第h行を使用する。ただし、hは、 (L・k・i/n−j)/k の小数点以下を切り上げた値とする。このようにして定
められた長さMの拡散符号をブロックインタリーブのア
ルゴリズムにより並べ替えた状態、すなわちk個のデー
タにそれぞれ割り当てられたそれぞれの拡散符号の1チ
ップ目がk個、次に2チップ目がk個、…という状態で
ROM17に記憶させておく。ROM17に記憶される
拡散符号の例を図2に示す。
The spreading code at this time is a complete cyclic matrix such as M sequence of M rows and M columns, or its (M-1) rows (M-1) such as a cyclic Hadamard matrix of M rows and M columns. ) A code of L rows and M columns including one or more cyclic matrices of L rows and L columns, such as a code series whose core matrix (core) of columns is a complete cyclic matrix, or a code series formed by arranging such code series Use sequences (M ≧ L). The cyclic code of L rows and L columns is a codeword (x
0 , x 1 , x 2 , ..., X L-1 ) is cyclically replaced in the right direction, and can be expressed as follows. Here, assuming that the number of multiplexed channels is n, the j-th data in the k continuous data (k is a multiple of n) of the i-th channel (i = 0, 1, 2, ..., N-1) (J = 0,
1, 2, ..., K−1), the h-th row is used from the code sequence of L rows and M columns including this cyclic matrix of L rows and L columns. However, h is a value obtained by rounding up (L · k · i / n−j) / k after the decimal point. The spreading code having the length M determined in this way is rearranged by the block interleaving algorithm, that is, the first chip of each spreading code assigned to k pieces of data is k pieces, and then the second chip is 2 pieces. It is stored in the ROM 17 in the state of k eyes. An example of the spread code stored in the ROM 17 is shown in FIG.

【0022】図2(a) は、15×15の巡回行列の各行を計
8チャネルに割り当てる場合に、i番目のチャネルに巡
回行列のi行目を割り当てた場合であり、図2(b) は上
記の規則により拡散符号を割り当てた場合である。
FIG. 2A shows the case where each row of the 15 × 15 cyclic matrix is allocated to a total of 8 channels and the i-th row of the cyclic matrix is allocated to the i-th channel. Indicates the case where the spreading code is assigned according to the above rule.

【0023】(a) の割り当てでは、チャネル間に位相差
がなければ、各チャネルから送信されるスペクトラム拡
散変調信号に用いられている拡散符号が一致することは
ない。しかし、1チップ分でもチャネル間に位相差が存
在する場合には、用いられている拡散符号が一致する部
分が存在してしまう。それは、巡回行列の隣接する行を
用いることにより、1チップ分の位相差が隣接行の符号
のシフト分に相当するためである。
In the allocation of (a), if there is no phase difference between the channels, the spread codes used for the spread spectrum modulation signals transmitted from the respective channels will not match. However, if there is a phase difference between channels even for one chip, there will be a portion where the spreading codes used match. This is because the phase difference for one chip corresponds to the code shift of the adjacent row by using the adjacent rows of the cyclic matrix.

【0024】一方、(b) の割り当てでは、チャネル間の
位相差が(15/8−1)kチップ分以内であれば、各チ
ャネルに割り当てられた拡散符号が一致することはな
い。すなわち、L行の巡回行列を含む符号を用いてkブ
ロックのブロックインタリーブを施す場合は、各チャネ
ルに割り当てられた拡散符号が一致しない位相差は最大
で(L/n−1)kチップであり、各チャネルに(L/
n)kチップずつシフトさせた拡散符号を割り当てるこ
とにより、許容できる位相差を最大にすることができ
る。
On the other hand, in the allocation of (b), if the phase difference between the channels is within (15 / 8-1) k chips, the spreading codes allocated to the respective channels do not match. That is, when block interleaving of k blocks is performed using a code including a cyclic matrix of L rows, the maximum phase difference in which the spreading codes assigned to each channel do not match is (L / n−1) k chips. , For each channel (L /
n) The allowable phase difference can be maximized by allocating spreading codes that are shifted by k chips.

【0025】次に、図1(b) を参照し、送信機に対応す
るスペクトラム拡散復調および再ブロックインタリーブ
を行う受信機について説明する。図1(b) において、符
号31は伝送されてきたスペクトラム拡散変調信号が入
力される変調信号入力端子である。A/D変換回路32
は、入力されたスペクトラム拡散変調信号をxビットの
ディジタル信号に変換して2ポートRAM33の入力ポ
ートに与える。カウンタ34は、2ポートRAM33に
与える書き込みアドレスと、ROM35,36に与える
アドレスを発生する。ROM35には、2ポートRAM
33に順に記憶されたデータを送信側で用いたブロック
インタリーブの逆のアルゴリズム(再ブロックインタリ
ーブ)に従って読み出す際のアドレスが記憶され、カウ
ンタ34が与えるアドレスに対応する読み出しアドレス
を2ポートRAM33に与える。ROM36には、同じ
再ブロックインタリーブのアルゴリズムにより並べ替え
られた拡散符号が記憶され、カウンタ34が与えるアド
レスに対応する拡散符号を乗算累積器38に与える。
Next, with reference to FIG. 1 (b), a receiver that performs spread spectrum demodulation and reblock interleaving corresponding to the transmitter will be described. In FIG. 1 (b), reference numeral 31 is a modulation signal input terminal to which the transmitted spread spectrum modulation signal is input. A / D conversion circuit 32
Converts the input spread spectrum modulation signal into an x-bit digital signal and supplies it to the input port of the 2-port RAM 33. The counter 34 generates a write address to be given to the 2-port RAM 33 and an address to be given to the ROMs 35 and 36. ROM35 has 2 port RAM
Addresses at the time of reading the data sequentially stored in 33 according to the reverse algorithm of block interleaving (reblock interleaving) used on the transmission side are stored, and a read address corresponding to the address given by the counter 34 is given to the 2-port RAM 33. The spreading code rearranged by the same re-block interleaving algorithm is stored in the ROM 36, and the spreading code corresponding to the address given by the counter 34 is given to the multiplication accumulator 38.

【0026】書き込み/読み出し指定回路37は、2ポ
ートRAM33の記憶領域を2つに分け、再ブロックイ
ンタリーブのアルゴリズムの1周期ごとに交互に書き込
み側,読み出し側に指定する。乗算累積器38は、2ポ
ートRAM33から読み出されたデータ信号をROM3
6から読み出された拡散符号に応じた極性で累積し、同
期判定回路39およびMSB選択回路40に送出する。
同期判定回路39は、乗算累積器38の出力から同期を
判定し、同期がとれた時点でカウンタ34および書き込
み/読み出し指定回路37にクリアパルスを送出する。
MSB選択回路40は、乗算累積器38の出力からMS
Bを選択し、スペクトラム拡散復調信号として復調信号
出力端子41に送出する。
The write / read designation circuit 37 divides the storage area of the 2-port RAM 33 into two, and alternately designates the write side and the read side for each cycle of the re-block interleaving algorithm. The multiplication accumulator 38 stores the data signal read from the 2-port RAM 33 in the ROM 3
The signals are accumulated with the polarity corresponding to the spread code read out from No. 6, and sent to the synchronization determination circuit 39 and the MSB selection circuit 40.
The synchronization determination circuit 39 determines synchronization from the output of the multiplication accumulator 38, and when the synchronization is achieved, sends a clear pulse to the counter 34 and the write / read designation circuit 37.
The MSB selection circuit 40 receives the MS from the output of the multiplication accumulator 38.
B is selected and sent to the demodulation signal output terminal 41 as a spread spectrum demodulation signal.

【0027】以上のように構成される受信機の動作は次
のようになる。なお、受信機への入力信号の速度は、ス
ペクトラム拡散変調信号の速度fc(bps) に等しく、スペ
クトラム拡散復調信号の速度にも等しい。また、受信機
で用いる拡散符号は、送信機で上記の規則により割り当
てられた拡散符号に等しいものとする。
The operation of the receiver configured as described above is as follows. The speed of the input signal to the receiver is equal to the speed fc (bps) of the spread spectrum modulation signal and also the speed of the spread spectrum demodulation signal. The spreading code used by the receiver is equal to the spreading code assigned by the transmitter according to the above rule.

【0028】まず、2ポートRAM33の書き込み側の
動作について説明する。A/D変換回路32に速度fc(b
ps) で入力されたスペクトラム拡散変調信号は、サンプ
リング周波数fc(Hz)でxビットのディジタル信号に変換
される。さらに、このディジタル信号は、2ポートRA
M33の入力ポート(xビット入力)に入力され、書き
込み/読み出し指定回路37によって2つに分けられた
一方の記憶領域に順に書き込まれる。このときの書き込
みアドレスは、速度fc(bps) の動作クロックによるカウ
ンタ34の出力が用いられる。また、この動作クロック
は、書き込みパルスとしても利用される。
First, the operation on the write side of the 2-port RAM 33 will be described. The speed fc (b
The spread spectrum modulation signal input at ps) is converted into an x-bit digital signal at the sampling frequency fc (Hz). Further, this digital signal is a 2-port RA
It is input to the input port (x-bit input) of M33, and is sequentially written in one storage area divided into two by the write / read designation circuit 37. As the write address at this time, the output of the counter 34 by the operation clock of the speed fc (bps) is used. This operation clock is also used as a write pulse.

【0029】2ポートRAM33の入力ポートから書き
込みが行われているときに他方の記憶領域からは、再ブ
ロックインタリーブの1周期前に書き込まれたデータが
出力ポートに読み出されている。この書き込みと読み出
しの切り替えは、書き込み/読み出し指定回路37で書
き込みと読み出しのアドレスのMSBを切り替えること
により行われる。したがって、カウンタ34は、書き込
み/読み出し指定回路37によるMSBの切り替えと同
時にクリアされる。このMSBの切り替えは、再ブロッ
クインタリーブの1周期((1/fc)・M・k (sec))
ごとであるのでカウンタ24の出力は0〜(M・k−
1)を繰り返す。
When writing is performed from the input port of the 2-port RAM 33, the data written one cycle before the re-block interleaving is read to the output port from the other storage area. This switching between writing and reading is performed by switching the MSB of the writing and reading addresses in the writing / reading designation circuit 37. Therefore, the counter 34 is cleared simultaneously with the switching of the MSB by the write / read designation circuit 37. This MSB switching is performed for one cycle of re-block interleaving ((1 / fc) · M · k (sec)).
Therefore, the output of the counter 24 is 0 to (M · k−
Repeat 1).

【0030】次に、2ポートRAM33の読み出し側の
動作について説明する。カウンタ34の出力をROM3
5の読み出しアドレスに指定することにより、2ポート
RAM33の読み出しアドレスが作られる。2ポートR
AM33の出力ポートからは、この読み出しアドレスに
応じて1周期前に書き込まれたデータがカウンタ34の
動作速度fc(bps) で読み出される。ROM35に記憶さ
れている読み出しアドレスのアルゴリズムは、送信機に
おいて拡散符号の等しい位置(チップ)との排他的論理
和により得られたkチップの信号を1ブロックとし、M
個のブロックの各々からブロック中の等しい位置に相当
する信号を順に並べる操作について、ブロックのすべて
のチップについてk回繰り返すものである(再ブロック
インタリーブ)。
Next, the operation on the read side of the 2-port RAM 33 will be described. The output of the counter 34 is the ROM 3
By specifying the read address of 5, the read address of the 2-port RAM 33 is created. 2 port R
From the output port of the AM 33, the data written one cycle before according to the read address is read at the operation speed fc (bps) of the counter 34. The read address algorithm stored in the ROM 35 uses a signal of k chips obtained by exclusive OR with a position (chip) having the same spread code in the transmitter as one block,
The operation of sequentially arranging the signals corresponding to equal positions in each block from each of the blocks is repeated k times for all chips of the block (reblock interleaving).

【0031】2ポートRAM33から読み出されたデー
タは、乗算累積器38において1/fc(sec) ごとに所定
の定数と乗算・累積され、その累積値は変調前のデータ
信号の1ビット間隔に相当するM/fc(sec) ごとにクリ
アされる。この累積値のクリアタイミングと、累積の際
の正負の極性はROM36に記憶されており、カウンタ
34の出力がROM36の読み出しアドレスとして利用
される。また、ROM36には送信側において、上記規
則によりL行M列の符号系列の中から割り当てられた拡
散符号がそのまま記憶されている。乗算累積器38の出
力は同期判定回路39に送出され、ブロックインタリー
ブの1周期ごとにブロック数kだけの復調が行われる場
合にカウンタ34にクリアパルスが送出され、伝送され
てきたスペクトラム拡散変調信号に施されているブロッ
クインタリーブの並べ替えアルゴリズムと、ROM3
5,36に記憶されている再ブロックインタリーブの並
べ替えアルゴリズムとの同期がとられる。また、MSB
選択回路40は、乗算累積器38の出力からMSBを選
択することによりスペクトラム拡散復調信号を得ること
ができる。
The data read from the 2-port RAM 33 is multiplied / accumulated by a predetermined constant every 1 / fc (sec) in the multiplication accumulator 38, and the accumulated value is set to the 1-bit interval of the data signal before modulation. It is cleared every corresponding M / fc (sec). The clear timing of the accumulated value and the positive and negative polarities at the time of accumulation are stored in the ROM 36, and the output of the counter 34 is used as a read address of the ROM 36. Further, in the ROM 36, the spreading code assigned from the code sequence of L rows and M columns according to the above rule is stored in the ROM 36 as it is. The output of the multiplication accumulator 38 is sent to the synchronization determination circuit 39, and when demodulation is performed by the number of blocks k for each cycle of block interleaving, a clear pulse is sent to the counter 34 and the transmitted spread spectrum modulation signal. Block interleaving rearrangement algorithm applied to
5, 36, and is synchronized with the re-block interleaving permutation algorithm stored at 5, 36. Also, MSB
The selection circuit 40 can obtain the spread spectrum demodulation signal by selecting the MSB from the output of the multiplication accumulator 38.

【0032】図3は、2チャネルを多重した場合の従来
技術と本発明による符号誤り率特性(理論値)を示す図
である。図において、横軸は2つのチャネルの伝送距離
差を示し、縦軸は符号誤り率を示す。拡散符号には、32
×32の巡回アダマール行列の中から割り当てている。ま
た、チャネル間伝送距離差に対応して、1kmあたり 200
チップの符号間位相差と、1kmあたり2dBの受信レベル
差を設定している。
FIG. 3 is a diagram showing a code error rate characteristic (theoretical value) according to the prior art and the present invention when two channels are multiplexed. In the figure, the horizontal axis represents the transmission distance difference between the two channels, and the vertical axis represents the code error rate. 32 for the spreading code
It is assigned from the × 32 cyclic Hadamard matrix. Also, depending on the transmission distance difference between channels, 200
The code phase difference between chips and the reception level difference of 2 dB per km are set.

【0033】従来技術による符号誤り率特性は細線で表
されるが、所々に急激に符号誤り率が劣化していること
がわかる。一方、本発明のブロックインタリーブによる
符号誤り率特性はAで表されるが、明らかに符号誤り率
特性が改善されていることがわかる。これは、ブロック
数k=2000のブロックインタリーブを施すことにより、
拡散符号1チップの継続時間が伝送距離に対応する位相
差を上回り、チャネル間における拡散符号どうしの符号
間位相差が最大で1チップという小さな値に収まるの
で、巡回アダマール行列どうしの直交性が活かされ、位
相差に起因するチャネル間干渉が小さな値に抑えられた
結果による。
The code error rate characteristics of the prior art are represented by thin lines, but it can be seen that the code error rate deteriorates rapidly in places. On the other hand, although the code error rate characteristic by the block interleaving of the present invention is represented by A, it is clear that the code error rate characteristic is improved. This is done by applying block interleaving with the number of blocks k = 2000,
The duration of one chip of spreading code exceeds the phase difference corresponding to the transmission distance, and the phase difference between codes of spreading codes between channels is set to a small value of 1 chip at the maximum, so the orthogonality between cyclic Hadamard matrices is effective. And the interference between channels due to the phase difference is suppressed to a small value.

【0034】図4は、拡散符号に31×31のM系列を用い
た場合のブロック数kと多重チャネル数nとの関係を示
す図である。図において、横軸は多重チャネル数nを示
し、縦軸はチャネル間位相差δをd×1チップ時間とし
たときのk/dを示す。また、は1つのチャネルにM
系列の1行をそのまま割り当ててしまう場合であり、
は本発明によりチャネル数に応じた拡散符号の割り当て
を行う場合であるが、本発明による方が同じチャネル数
を割り当てる場合でも最大で約45%のブロック数kを減
少できることがわかる。
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the number of blocks k and the number of multiplex channels n when 31 × 31 M sequences are used for spreading codes. In the figure, the horizontal axis represents the number of multiplexed channels n, and the vertical axis represents k / d when the inter-channel phase difference δ is d × 1 chip time. Also, is M for one channel
This is a case where one line of the series is assigned as it is,
In the present invention, spread codes are assigned according to the number of channels, but it can be understood that the maximum number of blocks k can be reduced by about 45% even when the same number of channels is assigned according to the present invention.

【0035】また、1つのチャネルにL行の符号系列の
1行を割り当てる方法では、L/2(この例では31/
2)を越えたチャネルについて多重することは不可能で
ある。一方、本発明によれば、チャネル数がL/2を
越えた場合でも多重することができる。この理由は以下
のように説明できる。
In the method of allocating one row of the code sequence of L rows to one channel, L / 2 (31/31 in this example) is used.
It is not possible to multiplex channels beyond 2). On the other hand, according to the present invention, multiplexing can be performed even when the number of channels exceeds L / 2. The reason for this can be explained as follows.

【0036】すなわち、L/2を越えて1つの系列から
拡散符号をチャネルに割り当てると、隣接する行どうし
を必ず割り当てることになる。ところが、所定の位相差
に対して、ブロックインタリーブにおけるブロック数k
をどんなに大きく設定しても、ブロックインタリーブに
より並べ替えられた信号間には1チップの位相差をもつ
データが存在してしまう。そこで、1チャネルに1行を
割り当ててしまうと、1チップの位相差をもったデータ
どうしの符号が一致してしまい、復調不可能となるため
である。これに対して、本発明による拡散符号の割り当
てでは、ブロックインタリーブのk個のブロック内にお
いて割り当てる拡散符号を変化させることにより、1チ
ップの位相差をもつデータどうしの符号が一致しないよ
うにすることが可能となるためである。
That is, when spreading codes are assigned to channels from one sequence over L / 2, adjacent rows are always assigned. However, for a given phase difference, the number of blocks in block interleaving k
No matter how large is set, data having a phase difference of 1 chip exists between the signals rearranged by block interleaving. Therefore, if one row is assigned to one channel, the codes of the data having the phase difference of one chip will match and the demodulation will not be possible. On the other hand, in the spreading code allocation according to the present invention, the spreading codes allocated within the k blocks of the block interleave are changed so that the codes of the data having the phase difference of 1 chip do not match. This is because it becomes possible.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、スペクト
ラム拡散変調信号をブロックインタリーブによって並べ
替えることにより、拡散符号の1チップの継続時間を十
分に拡大させることができる。これにより、位相差をも
つ複数のチャネルの多重に対して、遅延制御することな
く符号間の同期のとれたスペクトラム拡散多重通信を可
能にすることができる。すなわち、チャネル間位相差に
起因するチャネル間干渉を低減させることができる。
As described above, according to the present invention, by spreading the spread spectrum modulated signal by block interleaving, the duration of one chip of the spread code can be sufficiently extended. This makes it possible to perform spread spectrum multiplex communication in which the codes are synchronized with each other without delay control for multiplexing a plurality of channels having a phase difference. That is, it is possible to reduce inter-channel interference caused by the inter-channel phase difference.

【0038】また、ブロックインタリーブを行う際に、
ブロックインタリーブのブロック内で多重チャネル数に
応じて、巡回系列やこれを含む系列の中から拡散符号と
して割り当てる行を変化させることにより、1つのチャ
ネルに対して1つの拡散符号を割り当てる場合に比べ
て、多重チャネル間の位相差に応じて適切なブロック数
のブロックインタリーブを行うことができる。さらに、
1チャネルに1拡散符号を割り当てる場合には不可能だ
った巡回系列の行数の1/2を越えたチャネル数につい
ても、多重通信を可能にすることができる。
When performing block interleaving,
Compared to the case where one spreading code is assigned to one channel by changing the row to be assigned as a spreading code from a cyclic sequence or a sequence including this according to the number of multiple channels in a block of block interleave. , Block interleaving of an appropriate number of blocks can be performed according to the phase difference between multiple channels. further,
Multiple communication can be enabled even for the number of channels exceeding 1/2 of the number of rows of the cyclic sequence, which is impossible when one spread code is assigned to one channel.

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

【図1】本発明のスペクトラム拡散多重通信装置の一実
施例構成を示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of a spread spectrum multiple communication device of the present invention.

【図2】ROM17に記憶される拡散符号の例を示す
図。
FIG. 2 is a diagram showing an example of spread codes stored in a ROM 17.

【図3】2チャネルを多重した場合の従来技術と本発明
による符号誤り率特性を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing code error rate characteristics according to a conventional technique and the present invention when two channels are multiplexed.

【図4】拡散符号に31×31のM系列を用いた場合のブロ
ック数kと多重チャネル数nとの関係を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between the number of blocks k and the number of multiplex channels n when a 31 × 31 M sequence is used as a spreading code.

【図5】直接拡散を用いた従来のスペクトラム拡散多重
通信装置の構成例を示すブロック図。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of a conventional spread spectrum communication apparatus using direct spread.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 データ信号入力端子 12 シリアル/パラレル変換回路 13,33 2ポートRAM 14,18,34 カウンタ 15,37 書き込み/読み出し指定回路 16,17,35,36 ROM 19 排他的論理和回路 20 パラレル/シリアル変換回路 21 変調信号出力端子 31 変調信号入力端子 32 A/D変換回路 38 乗算累積器 39 同期判定回路 40 MSB選択回路 41 復調信号出力端子 11 data signal input terminal 12 serial / parallel conversion circuit 13,33 2-port RAM 14, 18, 34 counter 15, 37 write / read designation circuit 16, 17, 35, 36 ROM 19 exclusive OR circuit 20 parallel / serial conversion Circuit 21 Modulation signal output terminal 31 Modulation signal input terminal 32 A / D conversion circuit 38 Multiply accumulator 39 Synchronization determination circuit 40 MSB selection circuit 41 Demodulation signal output terminal

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 それぞれ所定の拡散符号を用いて生成し
たnチャネルのスペクトラム拡散変調信号を多重して送
信し、受信側で同じ所定の拡散符号を用いてスペクトラ
ム拡散復調を行うスペクトラム拡散多重通信装置におい
て、 連続するk個のデータにそれぞれ割り当てる拡散符号と
して、巡回行列を含む1つの符号系列の中から、多重チ
ャネル数nおよびk個内におけるデータ位置に応じた所
定の行を割り当ててスペクトラム拡散変調を行うととも
に、連続するk個のデータのスペクトラム拡散変調信号
の各々から、等しい位置のチップを抽出して並べるブロ
ックインタリーブによって送信信号を生成する送信手段
と、 前記送信手段のブロックインタリーブによって並べ替え
られたチップを元の順番に並べ替える再ブロックインタ
リーブを行い、再構成されたスペクトラム拡散変調信号
に対して、前記送信手段で割り当てた拡散符号と等しい
拡散符号を用いてスペクトラム拡散復調を行う復調手段
とを備えたことを特徴とするスペクトラム拡散多重通信
装置。
1. A spread spectrum multiplex communication device that multiplexes and transmits an n-channel spread spectrum modulated signal generated using a predetermined spread code, and performs spread spectrum demodulation on the receiving side using the same predetermined spread code. In spread-spectrum modulation, a spreading code assigned to each of continuous k data is assigned a predetermined row from one code sequence including a cyclic matrix according to the number of multiplex channels n and the data position within k. And transmitting means for generating a transmission signal by block interleaving in which chips at equal positions are extracted and arranged from each of the spread spectrum modulation signals of continuous k data, and rearranged by the block interleaving of the transmitting means. Re-block interleave to rearrange the chips in their original order And a demodulation means for performing spread spectrum demodulation on the reconstructed spread spectrum modulated signal using a spreading code equal to the spreading code assigned by the transmitting means. .
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