JPH0758668A - スペクトラム拡散通信装置および無線付画像データ処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 共通の拡散符号を用いて他の受信機が通信内
容を傍受することを防止でき、機密性に優れたスペクト
ラム拡散通信装置を提供することを目的とする。 【構成】 スペクトラム拡散方式の通信システムであっ
て、複数の参照用符号を発生する符号発生部と、前記参
照用符号と送受信データとを乗算する複数の乗算器と、
前記乗算器を切り換える切り換え制御部と、前記切り換
え制御のタイミングを制御するタイミング制御部とを設
けたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スペクトラム拡散方式
によりデータの伝送を行なう通信システムにに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、スペクトラム拡散方式によるデー
タ伝送においては、高速で高品位なデータ伝送が可能で
ある。また、複数の異なる拡散符号を用いて拡散符号化
した複数のデータ列は、共通の周波数で変調しても受信
側で復調し、逆拡散を行なうときに、送信側と同じ拡散
符号を用いて目的のデータのみを取り出すことができる
ため、容易に複数の通信チャネルが１つの周波数を共用
する通信システムが可能である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、通信に
関係の無い他の受信機において、同じ拡散符号を用いて
逆拡散を行なえば、容易にその通信内容を受信すること
が可能であり、通信データの機密性の面で問題があっ
た。

【０００４】そこで、本発明は、共通の拡散符号を用い
て他の受信機が通信内容を傍受することを防止でき、機
密性に優れたスペクトラム拡散通信装置を提供すること
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、スペクトラム
拡散方式の通信システムであって、複数の参照用符号を
発生する符号発生手段と、前記参照用符号と送受信デー
タとを乗算する複数の乗算器と、前記乗算器を切り換え
る切り換え制御手段と、前記切り換え制御のタイミング
を制御するタイミング制御手段とを具備するものであ
る。

【０００６】

【実施例】図１は、本発明の第１実施例を示すブロック
図である。

【０００７】本図において、点線で囲まれた部分が通信
装置１００である。また、端末装置２００は、ワークス
テーション、デジタル複写装置、ファクシミリ、あるい
はデータ通信端末等である。

【０００８】この端末装置２００から出力された送信デ
ータは、インターフェース１０１を介して同期・セレク
タ１０２へ送られる。そして、この送られたデータは、
制御手段１０４からの信号によって選択された拡散符号
変調器１０５〜１０７のうちの１つにおいて、拡散符号
生成器１０３で生成された拡散符号により符号変調され
る。

【０００９】この拡散符号変調器１０５〜１０７の選択
は、例えば制御手段１０４内の図示しないタイマの出力
に応じて順次切り換えられる。

【００１０】次に、上述のようにして拡散符号変調され
た信号は、さらにミキサ１０８で局部発振器１０９より
出力される搬送波と混合される。さらに、バンドパスフ
ィルタ１１０を通過して送受信で空中線を共有するため
の共用器１１１を経て空中線１１２から送信される。

【００１１】一方、空中を飛来したスペクトラム拡散方
式の電波は、空中線１１２から通信装置１００へ入り、
共用器１１１を経てミキサ１１３で局部発振器１０９か
ら出力される周波数で復調される。この復調された信号
は、さらに分配され、拡散符号生成器１０３で生成され
た拡散符号で逆拡散器１１４〜１１６において原信号に
復調される。

【００１２】この原信号に復調された信号は、バンドパ
スフィルタ１１７〜１１９で目的外の信号を除去され、
同期・セレクタ１２０で３つのうちから１つを制御手段
１０４内のタイマ出力に応じて順次選択し、インターフ
ェース１０１を介して外部の端末装置２００へ受信信号
として伝送される。

【００１３】次に、スペクトラム拡散通信の概要を図２
〜図４を用いて説明する。図２は、スペクトラム拡散通
信方式の送信機と受信機の構成を示す回路図であり、図
３は、原信号が拡散符号によって拡散され、この拡
散された信号が局部発振器からの信号によって変調
され、変調信号となって送信されることを示してい
る。図４は、原信号、変調信号のスペクトラム分布
を示す。

【００１４】送信側で、図２の乗算器６−１に入力され
る原データｄ（ｔ）は、図３のに示す様な波形を持
ち、図４ののスペクトラムを持つ。

【００１５】また、図２の乗算器６−１に入力される他
方の信号である拡散符号ｐ（ｔ）は、図３に例示する
波形を持ち、図４のスペクトラムを持つ。この拡散符
号ｐ（ｔ）の変化は、原データｄ（ｔ）の変化よりもは
るかに激しいため、図４のスペクトラムよりも図４
のスペクトラムの方が極めて広帯域となっている。

【００１６】そして、原データｄ（ｔ）は、乗算器６−
１にて拡散符号ｐ（ｔ）と乗算されることにより拡散さ
れる。この乗算器６−１の出力は、図３の波形を持
ち、また、図４に示すように、図４と同様の帯域幅
のスペクトラムを持つ。この乗算器６−１の出力信号
は、さらにミキサ６−２にて局部発振器６−３より出力
される搬送波と混合される。この搬送波の波形を図４
に示す。

【００１７】そして、ミキサ６−２の出力は、図３に
示す波形および図４に示すスペクトラムを持ち、空中
線６−３より送出される。

【００１８】一方、受信側で、空中線６−５において受
信される信号のスペクトラムは、一般に図４に示すよ
うに、送信側が送出した希望信号の他に、種々の信号が
付加されている。例えば、雑音や他局が送出した信号、
あるいは狭帯域干渉信号などである。これらの信号を含
む受信信号は、ミキサ６−６にて送信側と同一の拡散符
号ｐ（ｔ）と混合されて、図４のに示すスペクトラム
を持つ信号に変換される。

【００１９】すなわち、受信信号中の拡散符号ｐ（ｔ）
に対応する希望信号は逆拡散され、原データの持つ帯域
幅に応じた帯域幅に狭帯域化される。一方、非希望信
号、つまり同一の拡散符号を持たない他局信号や狭帯域
干渉信号などは拡散され、広帯域信号に変換されてしま
う。

【００２０】ミキサ６−６の出力信号は、続いて原デー
タの持つ帯域幅に応じた帯域幅のバンドパスフィルタ６
−７を通過し、図４のに示すスペクトラムを持つ狭帯
域信号に変換される。さらに、その狭帯域信号は、図２
の復調器６−８にて通常のＰＳＫ等により復調され、原
データが再生される。

【００２１】次に、図５のフローチャートを用いて本発
明の第１実施例について詳細に説明する。

【００２２】まず、制御手段１０４内の図示しないタイ
マ回路に一定時間を指定するデータをセットする（Ｓ
１）。次に、通常のデータの送受信に関する制御を行な
い（Ｓ２）、タイマ回路がタイムアップしたかどうかを
判断する（Ｓ３）。

【００２３】ここでタイムアップしていなければ、その
ままデータの送受信に関する制御を行なうが（Ｓ２）、
タイムアップした場合には、制御手段１０４から同期・
セレクタ回路１０２にセレクト信号を送ることにより、
通信データと拡散符号とを乗算するための乗算器を他の
乗算器に切り換える（Ｓ４）。そして、乗算器を切り換
えたら（Ｓ１）に戻り、タイマ回路にデータを再びセッ
トする。

【００２４】このような動作を繰り返すことで、通信チ
ャネルを一定時間ごとに切り換える制御を行なう。

【００２５】次に、本発明の第２実施例について説明す
る。

【００２６】上記第１実施例では、ある一定時間ごとに
乗算器を切り換えるように制御することについて説明し
たが、本実施例では、データの送受信が終了するごとに
乗算器を切り換える制御について、図６のフローチャー
トを用いて説明する。

【００２７】まず、通信開始要求があるかどうかを、あ
る特定のデータが送られることによって判断する（Ｓ１
１）。そして、通信開始要求があれば、通常のデータの
送受信に関する制御を行ない（Ｓ１２）、通信が終了し
たかどうかを、ある特定のデータが送られることによっ
て判断する（Ｓ１３）。

【００２８】そして、通信が終了しなければ、データ送
受信の制御を引き続き行なうが（Ｓ１２）、通信が終了
したら、制御手段１０４から同期・セレクタ回路１０２
にセレクト信号を送ることにより、通信データと拡散符
号とを乗算するための乗算器を他の乗算器に切り換える
（Ｓ１４）。そして、乗算器を切り換えたら、Ｓ１１に
戻り、通信開始要求があるかどうかを判断する。

【００２９】このような動作を繰り返すことで、通信チ
ャネルを１通信サイクルごとに切り換える制御を行な
う。

【００３０】次に、本発明の第３実施例について説明す
る。

【００３１】本実施例では、装置の電源が入力されるご
とに、乗算器を切り換える制御について、図７のフロー
チャートを用いて説明する。

【００３２】装置本体の電源が投入されたら（Ｓ２
１）、イニシャルプログラムの動作後、通信の制御プロ
グラムの実行に先立って、制御手段１０４から同期・セ
レクタ回路１０２にセレクト信号を送ることにより、通
信データと拡散符号とを乗算するための乗算器を他の乗
算器に切り換える（Ｓ２２）。

【００３３】そして、乗算器を切り換えたら、通信の制
御プログラムを実行し、通常のデータの送受信に関する
制御を行なう（Ｓ２３）。そして、装置の電源が切られ
るまでは、このまま通信の制御プログラムを実行する。
また、装置の電源が切られたら（Ｓ２４）、電源投入待
ちとなる。なお、電源がきられても、使用していた乗算
器がどれであったかを示すデータをバッテリでバックア
ップされたＲＡＭ（図示せず）内に保存している。

【００３４】このような動作を繰り返すことで、通信チ
ャネルを装置本体の電源の入力ごとに切り換える制御を
行なう。

【００３５】次に、本発明の第４実施例について説明す
る。

【００３６】以下に説明する第４実施例〜第６実施例
は、画像処理装置間の通信のためのスペクトラム拡散方
式を用いた無線付画像データ処理装置に関するものであ
る。

【００３７】従来の無線付画像データ処理装置は、１つ
の制御データ列または画像データ列に対し、１つの参照
用符号によるスペクトラム拡散送受信手段しか有してい
なかった。また、誤り検出の手法としては、パリティビ
ットを用いる手法がある。

【００３８】しかしながら、万一送信された制御データ
列や画像データ列が誤りを起こした場合、処理が止まっ
たり、画像そのものが変化してしまうという欠点があ
る。

【００３９】また、パリティビットを用いた誤り検出を
行なった場合、偶数個のビットが誤りであった時に、誤
り検出を行なえない、あるいは誤りが検出されたとして
も、誤りの場所まで特定できないという欠点がある。

【００４０】そこで、この第４実施例は、複数の参照用
符号を用いて、有効に誤り検出を行うことができる無線
付画像データ処理装置を提供するものである。

【００４１】まず、この第４実施例におけるスペクトラ
ム拡散通信方式については、上記第１実施例において、
図２〜図４を用いて説明したものと共通であるので、説
明は省略する。

【００４２】次に、図８は、この実施例における送信部
の構成を示すブロック図である。なお、この送信部は、
例えば本実施例における画像データ処理装置としてのデ
ィジタル複写機内の送信部、あるいは独立したスキャナ
内の送信部として設けられているものとする。

【００４３】ＣＰＵ３１１は、画像データや制御データ
を送信バッファ３１０に転送する。このデータは、拡散
変調器３０６、拡散変調器３０８に送られ、それぞれ拡
散符号発生器３０７と拡散符号発生器３０９が出力する
所定の拡散符号を用いて変調される。

【００４４】ここで、拡散符号発生器３０７と拡散符号
発生器３０９が出力する拡散符号は互いに異なるもの
で、相互相関の低い符号が使用される。

【００４５】拡散変調器３０６および拡散変調器３０８
の出力は、それぞれミキサ３０３およびミキサ３０４に
よって局部発振装置３０５が発生する搬送波を変調し、
共用器３０２を介して空中線３０１から送信される。

【００４６】なお、以上のような拡散変調器、拡散符号
発生器、ミキサの組は、３組以上で構成してもよい。

【００４７】図９は、この第４実施例における受信部の
構成を示すブロック図である。なお、この受信部は、例
えば本実施例における画像データ処理装置としてのディ
ジタル複写機内の受信部、あるいは独立したプリンタ内
の受信部として設けられているものとする。

【００４８】まず、空中線２０１から受信された信号
は、共用器２０２を介してミキサ２０３およびミキサ２
０５に入力される。

【００４９】一方、拡散符号発生器２０４は、前述の拡
散符号発生器１０７と同一の拡散符号を発生し、拡散符
号発生器２０６は、拡散符号発生器１０９と同一の拡散
符号を発生する。

【００５０】受信信号中の希望信号は、ミキサ２０３、
ミキサ２０５にて逆拡散される。なお、ここでは送信側
と受信側の拡散符号の同期方法については省略するが、
例えば特開平２−１３２，９３５号公報に開示されるよ
うに、コンボルバを用いて同期をとってもよい。

【００５１】ミキサ２０３およびミキサ２０５により逆
拡散された信号は、それぞれ複号器２０７および複号器
２０８にて復調され、ディジタルデータに変換される。
これらのデータが、それぞれ受信バッファ２０９および
受信バッファ２１０に入力され、これらをＣＰＵ２１１
で比較することにより、エラーチェックを行なう。

【００５２】なお、以上のようなミキサ、拡散変調器、
拡散信号発生器の組は、３組以上で構成しても良い。

【００５３】次に、本実施例における処理の流れを図１
０、図１１のフローチャートを用いて説明する。

【００５４】まず、送信部の処理について説明する。こ
こではデータをｎ個のチャンネルで送信する場合を想定
している。

【００５５】最初に、送信モードであるかどうかをチェ
ックし（Ｓ６０１）、送信モードであれば、データをバ
ッファに格納する（Ｓ６０２）。次に、ｎ個の拡散変調
器にデータを送り（Ｓ６０３）、各チャンネルに対応す
る符号を付加する（Ｓ６０４）。その後、送信を開始す
る（Ｓ６０５）。

【００５６】次に、受信部の処理について説明する。

【００５７】最初に、受信モードであるかどうかをチェ
ックし（Ｓ７０１）、受信モードであれば、対応するチ
ャンネルからのｎ個のデータをｎ個のミキサによって逆
拡散する（Ｓ７０２）。その後、各々を複号化し（Ｓ７
０３）、各バッファにデータを格納する（Ｓ７０４）。
最後に各データを比較し、正しく送られてきたかどうか
をチェックする（Ｓ７０５）。そして、正しければ受信
を完了し（Ｓ７０６）、そうでなければ、異常終了する
（Ｓ７０７）。

【００５８】次に、本発明の第５実施例について説明す
る。

【００５９】この第５実施例は、システム構成について
は上記第４実施例（図８、図９）と同様であるが、前述
した図８に示す送信部において、少なくとも２つ以上の
チャンネルで送信が行なわれているときに、万一割り当
てられたチャンネルが送信不可能な状態に陥った場合、
送信不可能な状態に陥ったチャンネルに対応する拡散変
調器および拡散符号発生器に対してチャンネルの変更を
行なう。

【００６０】一方、前述の図９で示す受信部においても
同様に、送信に対応する別のチャンネルに切り換えを行
ない、常時固定数のチャンネルで受信を行なう。

【００６１】次に、この第５実施例における処理の流れ
を図１２、図１３のフローチャートを用いて説明する。

【００６２】まず、送信部の処理について、図１２のＳ
８０１〜Ｓ８０５の処理は、上述した第４実施例におけ
る図１０のＳ６０１〜Ｓ６０５と同様である。その後、
後述の受信側からのエラーメッセージがあれば（Ｓ８０
６）、予め決めておいた規則に基づいて、別のチャンネ
ルを選択し、送信をやり直す（Ｓ８０７）。

【００６３】次に、受信部の処理について説明する。始
めに、受信モードであるかどうかチェックした後（Ｓ９
０１）、送信部から送られてくるべきデータの数（ここ
ではｎ個）をチェックする（Ｓ９０２）。そして、デー
タの数があっていれば、前述した第４実施例における図
１１のＳ７０２〜Ｓ７０７と同様の処理を行なう（Ｓ９
０３、Ｓ９０５〜Ｓ９０９）。そうでなければ、送信部
にエラーメッセージを送り（Ｓ９０４）、待機する。

【００６４】次に、本発明の第６実施例について説明す
る。

【００６５】この第６実施例についても、システムの構
成は第４実施例（図８、図９）と同様であるが、この第
６実施例では、前述した図８の送信部において、少なく
とも２つ以上のチャンネルで送受信が行なわれていると
きに、万一受信データで誤りが生じたときに、前述した
図９で示す受信部から送信部に対し、データの再送信要
求を送出するようにしたものである。

【００６６】次に、この第６実施例における処理の流れ
を図１４のフローチャートを用いて説明する。

【００６７】まず、送信部の処理であるが、上述した第
４実施例における図１０のＳ６０１〜Ｓ６０５と同様の
処理を行う。

【００６８】次に、受信部の処理において、Ｓ１００１
〜Ｓ１００４は、第４実施例における図１１のＳ７０１
〜Ｓ７０４と同様である。その後、各データを比較し、
正しく送られてきたかどうかをチェックする（Ｓ１００
５）。そして、データが正しければ、受信を完了する
（Ｓ１００６）。また、そうでなければ、送信部に対し
てデータの再送信要求を伝える（Ｓ１００７）。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
〜４では、スペクトラム拡散方式の通信システムにおい
て、複数の参照用符号を発生する符号発生手段と、参照
用符号と送受信データを乗算する複数の乗算器とを有
し、その乗算器を一定時間ごと、通信サイクルごと、装
置の電源入力ごとに、他の乗算器に切り換えることで、
同じ拡散符号を用いている時間に制限できることから、
常に同じ拡散符号を用いて通信を行なう場合と比べて、
データの機密性に優れ、容易には通信データを盗聴する
ことができなくなる効果がある。

【００７０】また、本発明の請求項５〜７では、２つ以
上の参照用符号を発生する符号発生手段と、１つの制御
データ列または画像データ列を２つ以上の参照用符号に
より多重化するスペクトラム拡散送受信手段と、２つ以
上の参照用符号により拡散された信号を受信した場合
に、各受信データ列を互いに比較することにより、誤り
検出を行う誤り検出手段とを有し、少なくとも２つ以上
の参照用符号により受信した各受信データ列を比較する
ことにより、誤りを減少せることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示すブロック図である。

【図２】スペクトラム拡散通信方式の送信機と受信機の
構成を示す回路図である。

【図３】図２の回路における各部の波形を示す波形図で
ある。

【図４】図２の回路で伝送される信号の波形を示す波形
図である。

【図５】上記第１実施例の動作を示すフローチャートで
ある。

【図６】本発明の第２実施例の動作を示すフローチャー
トである。

【図７】本発明の第３実施例の動作を示すフローチャー
トである。

【図８】本発明の第４実施例における送信部の構成を示
すブロック図である。

【図９】上記第４実施例における受信部の構成を示すブ
ロック図である。

【図１０】上記第４実施例の動作を示すフローチャート
である。

【図１１】上記第４実施例の動作を示すフローチャート
である。

【図１２】本発明の第５実施例の動作を示すフローチャ
ートである。

【図１３】上記第５実施例の動作を示すフローチャート
である。

【図１４】本発明の第６実施例の動作を示すフローチャ
ートである。

【符号の説明】

１００…通信装置、１０１…インターフェース、１０２
…同期・セレクタ、１０３…拡散符号生成器、１０４…
制御手段、１０５〜１０７…拡散符号変調器、１０８、
１１３…ミキサ、１０９…局部発振器、１１０、１１７
〜１１９…バンドパスフィルタ、１１１…共用器、１１
２…空中線、１１２から送信される。１１４〜１１６…
逆拡散器、２００…端末装置。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スペクトラム拡散方式の通信装置であっ
   て、複数の参照用符号を発生する符号発生手段と、前記
   参照用符号と送受信データとを乗算する複数の乗算器
   と、前記乗算器を切り換える切り換え制御手段と、前記
   切り換え制御のタイミングを制御するタイミング制御手
   段とを具備したことを特徴とするスペクトラム拡散通信
   装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記タイミング制御
   手段は、ある一定時間を検出するタイマ手段であること
   を特徴とするスペクトラム拡散通信装置。
3. 【請求項３】 請求項１において、前記タイミング制御
   手段は、通信の終了を検出する検出手段であることを特
   徴とするスペクトラム拡散通信装置。
4. 【請求項４】 請求項１において、前記タイミング制御
   手段は、装置の電源の投入を検出する検出手段であるこ
   とを特徴とするスペクトラム拡散通信装置。
5. 【請求項５】 ２つ以上の参照用符号を発生する符号発
   生手段と、１つの制御データ列または画像データ列を２
   つ以上の参照用符号により多重化するスペクトラム拡散
   送受信手段と、２つ以上の参照用符号により拡散された
   信号を受信した場合に、各受信データ列を互いに比較す
   ることにより、誤り検出を行う誤り検出手段とを有する
   ことを特徴とする無線付画像データ処理装置。
6. 【請求項６】 請求項５において、２つ以上の参照用符
   号により送受信を行なっている場合に、該送受信で使用
   されているチャンネルに不具合が生じたときに、この不
   具合のチャンネルを自動的に他のチャンネルに切り換え
   る切り換え手段を有することを特徴とする無線付画像デ
   ータ処理装置。
7. 【請求項７】 請求項５において、２つ以上の参照用符
   号により送受信を行なっている場合に、前記誤り検出手
   段によって誤りが検出されたとき、受信側から送信側
   に、データの再送信要求を送出する再送信要求手段を有
   することを特徴とする無線付画像データ処理装置。