JPH0779280B2 - 受信装置 - Google Patents

受信装置

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JPH0779280B2
JPH0779280B2 JP62167217A JP16721787A JPH0779280B2 JP H0779280 B2 JPH0779280 B2 JP H0779280B2 JP 62167217 A JP62167217 A JP 62167217A JP 16721787 A JP16721787 A JP 16721787A JP H0779280 B2 JPH0779280 B2 JP H0779280B2
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昭男 寺西
紘二 伊藤
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はスペクトラム拡散方式で通信を行なう受信装置
に関するものである。
従来の技術 近年、送信スペクトラムを拡散して広い周波数帯域を共
用する、スペクトラム拡散方式が注目されるようになっ
てきた。
このスペクトラム拡散方式は、スペクトルの中に一種の
符号(この符号を疑似雑音符号という)を与えて変調を
行ない、その符号を持つ信号だけを他の信号に対して区
別して復調するもので、その符号を変えることでより多
くの通信チャンネルを設定できる。また、雑音や防害に
強く、秘話性に富むなど、従来の他の通信方式に比較し
てその特長を生かした利用方法が検討されている。
発明が解決しようとする問題点 さて、上述した方式の1つとしてスペクトラム直接拡散
方式が知られているが、この方式によれば、受信装置側
では送信装置側の変調を行なう疑似雑音符号と同期をと
る必要があり、一般的には遅延ロック追跡やタウ・ディ
ザ追跡等の処理を行なっている。
そのため、受信装置では構成が複雑になるばかりだけで
なく、事前に同期をとる時間が必要であった。
本発明は上記従来技術の欠点に鑑み、同期をとる時間を
必要としない新規な送信装置およびその受信装置を提供
するものである。
問題点を解決するための手段 本発明は疑似雑音符号を発生する疑似雑音符号発生手段
と、前記疑似雑音符号発生手段の疑似雑音符号により送
信データを変調する第1のミキサと、基準周波数信号を
発生する発振手段と、前記発振手段の基準周波数信号の
位相を90゜変位させる移相手段と、前記発振手段あるい
は移相手段の出力の一方により前記第1のミキサの出力
を周波数変換する第2のミキサと、前記発振手段あるい
は移相手段の出力の他方により前記疑似雑音符号発生手
段の疑似雑音符号を周波数変換する第3のミキサと、前
記第2、第3のミキサの出力を加算する加算手段とを具
備する送信装置により、またその送信装置の送信信号に
対して、前記発振手段が発生する周波数と同程度の周波
数を発生する電圧制御発振手段と、前記送信信号と前記
電圧制御発振手段の出力とを乗算する第4のミキサと、
前記電圧制御発振手段の出力の位相を90゜変位させる第
2の移相手段と、前記送信信号と前記第2の移相手段の
出力とを乗算する第5のミキサと、前記第4のミキサの
出力の内、低周波成分のみを通過させる第1のローパス
・フィルタと、前記第5のミキサの出力の内、低周波成
分のみを通過させる第2のローパス・フィルタと、前記
第1のローパス・フィルタの出力と前記第2のローパス
・フィルタの出力とを加える第2の加算手段と、前記第
1のローパス・フィルタの出力より前記第2のローパス
・フィルタの出力を引き算する第3の減算手段と、前記
第1のローパス・フィルタの出力と前記第2のローパス
・フィルタの出力とを乗算する第6のミキサと、前記第
2の加算手段の出力と前記第3の加算手段の出力とを乗
算する第7のミキサと、前記第6のミキサの出力の内、
低周波成分のみを通過させる第3のローパス・フィルタ
と、前記第7のミキサの出力の内、低周波成分のみを通
過させる第4のローパス・フィルタと、前記第3のロー
パス・フィルタの出力と前記第4のローパス・フィルタ
の出力とを乗算する第8のミキサと、前記第8のミキサ
の出力を増幅する増幅手段と、前記増幅手段の出力よ
り、前記電圧制御発振手段が発生する周波数を制御する
ための制御電圧を発生させるループフィルタとを設けた
受信装置により、上記目的を達成するものである。
作 用 本発明は上記構成により、受信すべきデータを疑似雑音
符号発生手段の出力である疑似雑音符号で変調した後、
発振手段及び90゜移相手段による基準周波数信号で周波
数変換を行ない、コサイン成分とサイン成分とに送信す
べきデータを含む疑似雑音信号を合成して送信装置より
送信するものである。一方、受信装置はその送信信号の
搬送波を再生するループを構成することにより必要な信
号を得て復調が可能となり、受信装置側で同期をとる必
要はない。
実施例 以下、図面を参照しながら本発明の一実施例について説
明する。
まず、第2図は本発明の一実施例における受信装置に対
する送信装置の要部ブロック結線図である。
第2図において、1は疑似雑音符号を発生する疑似雑音
符号発生器、2は送信すべきデータと疑似雑音符号発生
器1の出力とを混合するミキサ、3は基準周波数信号を
発生する発振器、4はミキサ2のベースバンド出力を発
振器3の出力で周波数変換するミキサ、5は発振器3が
出力する基準周波数信号の位相を90゜ずらす90゜移相
器、6は疑似雑音符号発生器1の出力を移相器5の出力
で周波数変換するミキサ、7はミキサ4とミキサ6の出
力を加算する加算器、8は加算器7の出力に対して必要
な周波数帯域のみを通過させるバンド・パス・フィルタ
である。なお、ミキサ2、4、6はダブル・バランス・
ミキサとして、2相位相変調を行なうものとする。
上記構成において、以下その動作を説明する。
まず、送信すべきデータは疑似雑音符号発生器1から送
出される疑似雑音符号とともに、ミキサ2で混合され
る。その変調信号はさらに、ミキサ4に送出され、発振
器3から送出される基準周波数信号により周波数変換さ
れる。たとえば、発振器3の基準周波数信号をcosωt
(但し、ωは角周波数で、数10M Hz〜数百M Hz)とする
と、ミキサ4の出力は、P(t)・D(t)・cosωt
となる。
(但し、P(t)は疑似雑音符号発生器1の疑似雑音符
号で、P(t)=+1、あるいは−1とする。またD
(t)は送出すべきデータで、D(t)=+1、あるい
は−1とする。) 一方、発振器3の基準周波数信号cosωtは90゜移相器
5にも送出され、−sinωtへ位相変換の後、ミキサ6
で疑似雑音符号発生器1から送出される疑似雑音符号の
周波数変換を行ない、−P(t)・sinωtなる信号を
出力する。
次に、加算器7ではミキサ4及び6の出力を加算して、
バンド・パス・フィルタ8に P(t)・D(t)・cosωt−P(t)・sinωt……
(1) なる信号を送出する。
そして、バンド・パス・フィルタ8では、ミキサ2、
4、6で生じた高周波成分や直流成分、あるいはノイズ
等を除去して、送信信号としてアンテナを介して伝送、
あるいは有線により受信装置側へ伝送を行なう。
以上の送信装置は、送信すべきデータを疑似雑音符号発
生器1の出力である疑似雑音符号で変調した後、発振器
3及び90゜位相器5による基準周波数で周波数変換を行
ない、疑似雑音符号とデータを含むコサイン成分と疑似
雑音符号のみを有するサイン成分とを合成して伝送する
ことができる。
なお、発振器3の基準周波数信号をミキサ4に、また90
゜移相器5を介してミキサ6にそれぞれ送出している
が、90゜移相器5は発振器3とミキサ6の間ではなく、
発振器3とミキサ4の間に設けても良いことは言うまで
もない。
次に本発明の一実施例における受信装置の構成を説明す
る。
第1図は本発明の一実施例における受信装置の要部ブロ
ック結線図を示すものである。
第1図において、11は送信装置の発振器3が発生する周
波数と同程度の周波数を発生する電圧制御発振器、12は
受信信号と電圧制御発振器11の出力とを乗算するミキ
サ、13は電圧制御発振器11の出力の位相を90゜変位させ
る90゜移相器、14は受信信号と90゜移相器13の出力とを
乗算するミキサ、15はミキサ12の出力の内、低周波成分
のみを通過させるローパス・フィルタ、16はミキサ14の
出力の内、低周波成分を通過させるローパス・フィル
タ、17はローパス・フィルタ15の出力と、ローパス・フ
ィルタ16の出力とを加算する加算器、18はローパス・フ
ィルタ15の出力よりローパス・フィルタ16の出力を引き
算する加算器、19は加算器17の出力と加算器18の出力を
乗算するミキサ、20はローパスフィルタ15の出力とロー
パスフィルタ16の出力を乗算するミキサ、21はミキサ19
の出力の低周波成分のみを通過させるローパスフィル
タ、22はミキサ20の出力の低周波成分のみを通過させる
ローパス・フィルタ、23はローパス・フィルタ21の出力
とローパス・フィルタ22の出力を乗算するミキサ、24は
ミキサ23の出力を増幅する増幅器、25は増幅器24の出力
により電圧制御発振器11を制御する信号を発生するルー
プ・フィルタである。
上記構成において、以下その動作を説明する。
まず、第2図に示した送信装置より送出された第1式の
信号は、電圧制御発振器11が発生する信号 ωs(ωt+θ(t)) ……(2) とミキサ12で乗算される。ここで、電圧制御発振器11の
出力の周波数はω/2πで、位相をθ(t)とする。このと
き、ミキサ12の出力R2は、第1式及び第2式より、 となる。このR2よりローパス・フィルタ15により、周波
数2ω/2πの高周波成分を除去した出力▲R ▼は、 となる。
一方、電圧制御発振器11の出力は、90゜移相器13により
90゜移相されて −sin(ωt+θ(t)) ……(5) となり、ミキサ14で第1式の信号と乗算されてR3の信号
となる。
このR3の信号は、ローパス・フィルタ16により周波数2
ω/2πの成分を除去されて、▲R ▼となる。
ローパスフィルタ15の出力▲R ▼とローパスフィル
タ16の出力▲R ▼は加算器17で加算されて、R4なる
出力を得る。
また、ローパス・フィルタ15の出力▲R ▼よりロー
パス・フィルタ16の出力▲R ▼を引き算した加算器
18の出力R5は、 となる。
加算器17の出力R4と加算器18の出力R5とをミキサ19で乗
算した出力R6は、第8式及び第9式より となる。ここで、P(t)=±1、D(t)=±1であるから▲
2 (t)▼=▲D2 (t)▼=1となり、第10式は、 となる。さらに、ミキサ19の非線形効果による高調波成
分及び雑音をローパス・フィルタ21で除去し▲R
の出力を得る。
同様に、ローパス・フィルタ15の出力▲R ▼とロー
パスフィルタ16の出力▲R ▼をミキサ20で乗算した
出力R7をさらにローパス・フィルタ22で処理した信号▲
▼は、 となる。
ローパス・フィルタ21の出力▲R ▼とローパス・フ
ィルタ22の出力▲R ▼とミキサ23で乗算した出力R8
は、第12式及び第13式より、 となる。ここで▲D2 (t)▼=1であるから、第14式は次
のようになる。
ミキサ23の出力R8を必要に応じて、増幅器24で増幅し、
ループ・フィルタ25で帯域制限して、電圧制御発振器11
に加えることにより、第15式のθ(t)を θ(t)=0 ……(16) となるよう電圧制御発振器11を制御する。
以上のような構成によるループを形成することによりロ
ーパス・フィルタ22の出力▲R ▼は、第13式および
第16式より となる。これは、送信データと同じものである。すなわ
ち、第1図の送信装置により変調された送信データD(t)
は、第2図の受信装置により復調されたこととなる。
なお、第1図の実施例による説明では、第2図のバンド
・パス・フィルタ8より直接第1図の装置で受信するよ
う説明したが、必要に応じてフィルタを介して必要帯域
のみを受信し、前置増幅器により増幅した後、ローカル
発振器により中間周波数に変換し、中間増幅器により増
幅したものを受信信号としても良い。このような場合に
は第2,第3,第5,第6式に示すωはその中間周波数ω′に
変換されるが、第2図のローパス・フィルタ22から得ら
れる信号はやはりD(t)/4であり、何ら問題を生じるもの
ではない。
また、ミキサ19,20が線形である場合は、ローパス・フ
ィルタ21,22を省略することもできる。さらに、ミキサ2
3の出力が十分ある場合は、増幅器24を省略することも
できる。
発明の効果 本発明は以上のように、送信すべきデータを疑似雑音符
号発生手段の出力である疑似雑音符号で変調した後、発
振手段による基準周波数信号で周波数変換を行ない、こ
れをコサイン成分とし、上記同一疑似雑音符号を90゜移
相手段による周波数信号で周波数変換を行ったサイン成
分とを合成して送信装置より送信し、一方、受信装置は
その送信信号の搬送波を再生するループを形成すること
で必要な信号を得て復調が可能となり、受信装置側で従
来のように遅延ロック追跡やタウ・ディザ追跡等のよう
に送信側の疑似雑音符号と同期をとる必要はなく、ま
た、疑似雑音符号のみも伝送したことになり、伝送路の
群遅延特性の影響も受けにくく、その効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は第1図の送信装置の送信信号を受信する本発明
の一実施例における受信装置の要部ブロック結線図、第
2図は本発明の一実施例における受信装置に対する送信
装置の要部ブロック結線図である。 11……電圧制御発振器、12,14,19,20,23……ミキサ、13
……90゜移相器、17,18……加算器、15,16,21,22……ロ
ーパス・フィルタ、24……増幅器、25……ループ・フィ
ルタ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】疑似雑音符号を発生する疑似雑音符号発生
    手段と、前記疑似雑音符号発生手段の疑似雑音符号によ
    り送信データを変調する第1のミキサと、基準周波数信
    号を発生する発生手段と、前記発振手段の基準周波数信
    号の位相を90゜変位させる移相手段と、前記発振手段あ
    るいは移相手段の出力の一方により前記第1のミキサの
    出力を周波数変換する第2のミキサと、前記発振手段あ
    るいは移相手段の出力の他方により前記疑似雑音符号を
    周波数変換する第3のミキサと、前記第2、第3のミキ
    サの出力を加算する加算手段とを具備する送信装置の送
    信信号に対して、前記発振手段が発生する周波数と同程
    度の周波数を発生する電圧制御発振手段と、前記送信信
    号と前記電圧制御発振手段の出力とを乗算する第4のミ
    キサと、前記電圧制御発振手段の出力の位相を90゜変位
    させる第2の移相手段と、前記送信信号と前記第2の移
    相手段の出力とを乗算する第5のミキサと、前記第4の
    ミキサの出力の内、低周波成分のみを通過させる第1の
    ローパス・フィルタと、前記第5のミキサの出力の内、
    低周波成分のみを通過させる第2のローパス・フィルタ
    と、前記第1のローパス・フィルタの出力と前記第2の
    ローパス・フィルタの出力とを加える第2の加算手段
    と、前記第1のローパス・フィルタの出力より前記第2
    のローパス・フィルタの出力を引き算する減算手段と、
    前記第1のローパス・フィルタの出力と前記第2のロー
    パス・フィルタの出力とを乗算する第6のミキサと、前
    記第2の加算手段の出力と前記第3の加算手段の出力と
    を乗算する第7のミキサと、前記第6のミキサの出力の
    内、低周波成分のみを通過させる第3のローパス・フィ
    ルタと、前記第7のミキサの出力の内、低周波成分のみ
    を通過させる第4のローパス・フィルタと、前記第3の
    ローパス・フィルタの出力と前記第4のローパス・フィ
    ルタの出力とを乗算する第8のミキサと、前記第8のミ
    キサの出力を増幅する増幅手段と、前記増幅手段の出力
    より、前記電圧制御発振手段が発生する周波数を制御す
    る制御電圧を発生させるループフィルタとを具備する受
    信装置。
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