JPH0810840B2 - スペクトラム拡散通信装置 - Google Patents
スペクトラム拡散通信装置Info
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- JPH0810840B2 JPH0810840B2 JP1073477A JP7347789A JPH0810840B2 JP H0810840 B2 JPH0810840 B2 JP H0810840B2 JP 1073477 A JP1073477 A JP 1073477A JP 7347789 A JP7347789 A JP 7347789A JP H0810840 B2 JPH0810840 B2 JP H0810840B2
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- spread spectrum
- convolver
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- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/69—Spread spectrum techniques
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/24—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts
- H04B7/26—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts at least one of which is mobile
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- H04B—TRANSMISSION
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- H04B1/707—Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
- H04B1/709—Correlator structure
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- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、スペクトラム拡散により種々の情報を送受
信するスペクトラム拡散通信装置の改良に関するもので
ある。
信するスペクトラム拡散通信装置の改良に関するもので
ある。
［発明の概要］ 相関器としてコンボルバを用いたスペクトラム拡散通
信装置において、ベースバンド１次変調情報の周波数の
ホップ及びPNコードによるスペクトラム拡散過程がコン
ボルバ特有の性質を利用できるように送受信側の変調復
調方式が構成されている。
信装置において、ベースバンド１次変調情報の周波数の
ホップ及びPNコードによるスペクトラム拡散過程がコン
ボルバ特有の性質を利用できるように送受信側の変調復
調方式が構成されている。
［従来の技術］ 通信の方式として現在までに種々の方式が研究・開発
されているが、信頼性の高い１つの方式として、スペク
トラム拡散通信方式が知られている。
されているが、信頼性の高い１つの方式として、スペク
トラム拡散通信方式が知られている。
このスペクトラム拡散通信方式は、送信側でベースバ
ンド情報の狭帯域のデータや音声等の１次変調信号を、
広帯域の複数の周波数へ高速にホップさせたり（FH方
式、Frequency Hopping）、あるいは高速の擬似雑音符
号（PNコード）により広帯域にスペクトラム拡散したり
（DS方式、Direct Sequence）、あるいはこれらの組み
合わせ（FH/DS方式）によってスペクトラム拡散して送
信し、受信側でその広帯域信号を相関器によってもとの
狭帯域１次変調信号に逆拡散させて情報信号を再生する
ものである。このスペクトラム拡散通信方式は、外部干
渉や雑音に強く、更に秘匿性が高い等の見地から、近年
非常に高信頼性の通信方式として注目されている。
ンド情報の狭帯域のデータや音声等の１次変調信号を、
広帯域の複数の周波数へ高速にホップさせたり（FH方
式、Frequency Hopping）、あるいは高速の擬似雑音符
号（PNコード）により広帯域にスペクトラム拡散したり
（DS方式、Direct Sequence）、あるいはこれらの組み
合わせ（FH/DS方式）によってスペクトラム拡散して送
信し、受信側でその広帯域信号を相関器によってもとの
狭帯域１次変調信号に逆拡散させて情報信号を再生する
ものである。このスペクトラム拡散通信方式は、外部干
渉や雑音に強く、更に秘匿性が高い等の見地から、近年
非常に高信頼性の通信方式として注目されている。
さて、このスペクトラム拡散通信方式の最大のポイン
トは、受信側の相関器の構成である。現在、無線のスペ
クトラム拡散通信においては、最も簡便で信頼性の高い
と考えられている相関器は弾性表面波（SAW、Surface A
coustic Wave）を利用した装置である。
トは、受信側の相関器の構成である。現在、無線のスペ
クトラム拡散通信においては、最も簡便で信頼性の高い
と考えられている相関器は弾性表面波（SAW、Surface A
coustic Wave）を利用した装置である。
SAW相関器として、一般にコリレータ型（タッフ・ド
・ディレイライン型）とコンボルバ型がある。ここで、
コリレータ型は構造が単純で一般に効率もよいが、基板
の温度係数の影響を大きく受ける。また。コンボルバ型
は、温度変化の影響は受けにくいが、一般に低効率であ
る。ただし、上述のPNコードの可変に対して、コリレー
タ型は固定で対応できないが、コンボルバ型は自由にPN
コードの種類を変えられる。従って、効率が実用レベル
にあれば、コンボルバ型の相関器の方が非常に使いやす
い。
・ディレイライン型）とコンボルバ型がある。ここで、
コリレータ型は構造が単純で一般に効率もよいが、基板
の温度係数の影響を大きく受ける。また。コンボルバ型
は、温度変化の影響は受けにくいが、一般に低効率であ
る。ただし、上述のPNコードの可変に対して、コリレー
タ型は固定で対応できないが、コンボルバ型は自由にPN
コードの種類を変えられる。従って、効率が実用レベル
にあれば、コンボルバ型の相関器の方が非常に使いやす
い。
また、スペクトラム拡散方式において、DS方式は高速
のPNコードをミクサー１つで、ベースバンド情報と混合
して広帯域化するので非常に簡便に実現できるが、他の
チャンネルとのセパレーションあるいは遠近問題には、
弱点がある。
のPNコードをミクサー１つで、ベースバンド情報と混合
して広帯域化するので非常に簡便に実現できるが、他の
チャンネルとのセパレーションあるいは遠近問題には、
弱点がある。
従って、セパレーションあるいは遠近問題の弱点を改
善するためにFHとDSを組み合わせたFH/DS方式が有利と
言われている。
善するためにFHとDSを組み合わせたFH/DS方式が有利と
言われている。
この方式は、中心周波数が周期的にホッピングする直
接拡散変調方式である。第６図にこの変調方式のスペク
トラムを示す。同図に示したスペクトラム拡散信号は、
多数の拡散信号から構成されている。全帯域の一部をカ
バーする直接拡散信号が各瞬間に現れ、他方、信号全体
としては周波数ホッピング・パターンになっている。周
波数ホッピング／直接拡散信号は、次に挙げる理由によ
り使用される。即ち、スペクトラムを拡散する能力を向
上させるため、多元接続とデスクリート・アドレスのた
め及び多重化のためである。
接拡散変調方式である。第６図にこの変調方式のスペク
トラムを示す。同図に示したスペクトラム拡散信号は、
多数の拡散信号から構成されている。全帯域の一部をカ
バーする直接拡散信号が各瞬間に現れ、他方、信号全体
としては周波数ホッピング・パターンになっている。周
波数ホッピング／直接拡散信号は、次に挙げる理由によ
り使用される。即ち、スペクトラムを拡散する能力を向
上させるため、多元接続とデスクリート・アドレスのた
め及び多重化のためである。
FH/DS変調器は、第７図に示すように、周波数ホッピ
ングした搬送波に直接拡散変調を重ね合わせたものに異
ならない。なお、第７図において、40は周波数シンセサ
イザ、41は符号発生器、42は掛算器、43は平衡変調器、
44は送信アンテナである。このFH/DS変調と単純な直接
拡散変調との差異は、後者では搬送周波数が一定なのに
対して、前者ではそれが変化する点にある。なお、一つ
の符号系列発生器41からの符号データが、周波数シンセ
サイザ40でホッピング・パターンを決めるためにも、ま
た、直接拡散のための平衡変調にも、供給されるような
システム構成が可能であることが知られている。
ングした搬送波に直接拡散変調を重ね合わせたものに異
ならない。なお、第７図において、40は周波数シンセサ
イザ、41は符号発生器、42は掛算器、43は平衡変調器、
44は送信アンテナである。このFH/DS変調と単純な直接
拡散変調との差異は、後者では搬送周波数が一定なのに
対して、前者ではそれが変化する点にある。なお、一つ
の符号系列発生器41からの符号データが、周波数シンセ
サイザ40でホッピング・パターンを決めるためにも、ま
た、直接拡散のための平衡変調にも、供給されるような
システム構成が可能であることが知られている。
受信機で、ベースバンド復調に先立って、スペクトラ
ム拡散変調を復調する際に用いられるのは、このFH/DS
方式にあっては、直接拡散相関器と周波数ホッピング相
関器を重ね合わせたものである。つまり、局部基準波が
周波数ホッピング／直接拡散信号となって、入力信号と
乗じられる。第８図に典型的なこのFH/DS方式受信機の
構成を示す。同図において、50及び54はミクサー、51は
IFフィルタ、52はベースバンド復調器、53は平衡変調
器、55は周波数シンセサイザ、56は符号発生器、57は同
期回路である。局部基準波発振器は次の２点を除けば本
質的には送信側の変調器と同じである。即ち、（ａ）中
心周波数がIFの分だけオフセットされていること、及び
（ｂ）直接拡散符号がベースバンド入力により変調され
ていないことである。
ム拡散変調を復調する際に用いられるのは、このFH/DS
方式にあっては、直接拡散相関器と周波数ホッピング相
関器を重ね合わせたものである。つまり、局部基準波が
周波数ホッピング／直接拡散信号となって、入力信号と
乗じられる。第８図に典型的なこのFH/DS方式受信機の
構成を示す。同図において、50及び54はミクサー、51は
IFフィルタ、52はベースバンド復調器、53は平衡変調
器、55は周波数シンセサイザ、56は符号発生器、57は同
期回路である。局部基準波発振器は次の２点を除けば本
質的には送信側の変調器と同じである。即ち、（ａ）中
心周波数がIFの分だけオフセットされていること、及び
（ｂ）直接拡散符号がベースバンド入力により変調され
ていないことである。
［発明が解決しようとする課題］ 上記第８図の例では相関器として周波数ミクサー50、
IFフィルタ51との組み合わせたものを用いているが、同
期回路57が複雑となり、かつ同期捕捉時間が長いという
欠点を有している。
IFフィルタ51との組み合わせたものを用いているが、同
期回路57が複雑となり、かつ同期捕捉時間が長いという
欠点を有している。
FH/DS方式の相関器としては、周波数ホップの仕方及
びPNコードの種類を自由に変えられるSAWコンボルバが
実用的利点が多い。しかしながら、単にFHのホップ周波
数を任意に選んだのでは、ホップのタイミング同期の複
雑さを生じたり、またチャンネルセパレーションの改
善、遠近問題の改善を十分に得られない。また、法的規
制等によって使用可能な周波数バンド幅が制限されてい
る場合、従来検討されているようなDSによる拡散バンド
幅の1/2程度の周波数間隔をもつホッピング方式は、と
り得る周波数の数が少なくなりFH/DS方式にすることに
より性能改善の効果は少ない。
びPNコードの種類を自由に変えられるSAWコンボルバが
実用的利点が多い。しかしながら、単にFHのホップ周波
数を任意に選んだのでは、ホップのタイミング同期の複
雑さを生じたり、またチャンネルセパレーションの改
善、遠近問題の改善を十分に得られない。また、法的規
制等によって使用可能な周波数バンド幅が制限されてい
る場合、従来検討されているようなDSによる拡散バンド
幅の1/2程度の周波数間隔をもつホッピング方式は、と
り得る周波数の数が少なくなりFH/DS方式にすることに
より性能改善の効果は少ない。
［発明の目的］ 本発明の目的は相関器としてコンボルバを用いた場合
に、周波数のホップ及びPNコードによるスペクトラム拡
散過程においてコンボルバ特有の性質を利用することに
より、変復調方式の簡易化を実現するにある。
に、周波数のホップ及びPNコードによるスペクトラム拡
散過程においてコンボルバ特有の性質を利用することに
より、変復調方式の簡易化を実現するにある。
［課題を解決するための手段］ 本発明は上記目的を達成するため、送信すべきデータ
によりベースバンド１次変調情報を得る１次変調手段
と、上記ベースバンド１次変調情報の周波数をホップす
ることによりスペクトラム拡散する２次変調手段とPNコ
ードにより上記２次変調手段の出力のスペクトラム拡散
する３次変調手段とを有する送信機と、上記送信機にお
けるPNコードとは時間的に反転した参照信号用PNコード
と、周波数ホップのタイミングを送信側と同期を取った
周波数ホップ信号とを混合したものを、受信されたスペ
クトラム拡散信号に対して相関をとるコンボルバから成
る復調手段を有する受信機と、を備えたことを要旨とす
る。
によりベースバンド１次変調情報を得る１次変調手段
と、上記ベースバンド１次変調情報の周波数をホップす
ることによりスペクトラム拡散する２次変調手段とPNコ
ードにより上記２次変調手段の出力のスペクトラム拡散
する３次変調手段とを有する送信機と、上記送信機にお
けるPNコードとは時間的に反転した参照信号用PNコード
と、周波数ホップのタイミングを送信側と同期を取った
周波数ホップ信号とを混合したものを、受信されたスペ
クトラム拡散信号に対して相関をとるコンボルバから成
る復調手段を有する受信機と、を備えたことを要旨とす
る。
［作用］ 本発明のスペクトラム拡散通信装置においては、上述
したFH/DS方式をとっているので、送信側においてベー
スバンド情報とは非同期に周波数をホップすればよく、
かつPNコードはこれらとは非同期に発生することがで
き、複雑な同期は不要となる。特にコンボルバとしてSA
Wコンボルバを使用すると、その受信側と参照側の周波
数が、出力ゲート電極上をSAWが伝播する時間の逆数（f
g）以上異なれば出力が消滅するので、前記FH変調のホ
ップする各点をこのfgの間隔にほぼ設定することによ
り、ベースバンド情報よりもFHの周波数のホップするス
ピード、及びDSのPNコードのスピードを充分速くするこ
とによって、FHのタイミングのみ送受信機間で同期をと
ればよく、非常に簡便な構成とすることが可能である。
したFH/DS方式をとっているので、送信側においてベー
スバンド情報とは非同期に周波数をホップすればよく、
かつPNコードはこれらとは非同期に発生することがで
き、複雑な同期は不要となる。特にコンボルバとしてSA
Wコンボルバを使用すると、その受信側と参照側の周波
数が、出力ゲート電極上をSAWが伝播する時間の逆数（f
g）以上異なれば出力が消滅するので、前記FH変調のホ
ップする各点をこのfgの間隔にほぼ設定することによ
り、ベースバンド情報よりもFHの周波数のホップするス
ピード、及びDSのPNコードのスピードを充分速くするこ
とによって、FHのタイミングのみ送受信機間で同期をと
ればよく、非常に簡便な構成とすることが可能である。
従って制限された帯域内で多数のホッピング周波数を
使用でき、またチャンネルセパレーション及び遠近問題
などの大幅な改善が図られる。
使用でき、またチャンネルセパレーション及び遠近問題
などの大幅な改善が図られる。
［実施例］ 以下、図面を参照しながら本発明の各実施例について
説明する。
説明する。
第１図乃至第３図は、SAWコンボルバを用いたスペク
トラム拡散受信機における本発明によるSAWコンボルバ
の新しい基本特性の利用方法を示したものである。
トラム拡散受信機における本発明によるSAWコンボルバ
の新しい基本特性の利用方法を示したものである。
第１図のブロック図において、25はSAWコンボルバ、2
6及び29はミクサー、27及び30は発振器、28及び31はPN
コード発生器である。SAWコンボルバ25には、受信信号
として発振器27からのf1の周波数の信号とPNコード発生
器28からのPNコードとをミクサー26で混合した混合信号
が入力される。またSAWコンボルバ25には参照信号とし
て発振器30からのf2の周波数の信号と、PNコード発生器
28とは時間的に反転したPNコード発生器31からのPNコー
ドとをミクサー29で混合した混合信号が入力される。こ
のとき、SAWコンボルバ25からのコンボルバ出力32の出
力波形は、 Δｆ＝|f1−f2|＜fg …（１） （fg:SAWコンボルバのコンボリューションゲート電極上
をSAWが伝播する時間の逆枢）の場合、第２図のような
コンボリューションピークとなる。また、 Δｆ＝|f1−f2|＞fg …（２） の場合、出力波形は第３図のようにコンボリューション
ピークは著しく減少し、ほとんどノイズ状の小さな出力
のみが得られる。
6及び29はミクサー、27及び30は発振器、28及び31はPN
コード発生器である。SAWコンボルバ25には、受信信号
として発振器27からのf1の周波数の信号とPNコード発生
器28からのPNコードとをミクサー26で混合した混合信号
が入力される。またSAWコンボルバ25には参照信号とし
て発振器30からのf2の周波数の信号と、PNコード発生器
28とは時間的に反転したPNコード発生器31からのPNコー
ドとをミクサー29で混合した混合信号が入力される。こ
のとき、SAWコンボルバ25からのコンボルバ出力32の出
力波形は、 Δｆ＝|f1−f2|＜fg …（１） （fg:SAWコンボルバのコンボリューションゲート電極上
をSAWが伝播する時間の逆枢）の場合、第２図のような
コンボリューションピークとなる。また、 Δｆ＝|f1−f2|＞fg …（２） の場合、出力波形は第３図のようにコンボリューション
ピークは著しく減少し、ほとんどノイズ状の小さな出力
のみが得られる。
従って、上述した事実に鑑みて、後述する本発明の実
施例であるスペクトラム拡散通信機におけるFHのホップ
周波数を上記のSAWコンボルバ特有の特性であるfgのほ
ぼ整数倍になるように、もしくは、お互いのチャンネル
でほぼfg以上周波数差があるような各ホップ周波数点を
選んだ。このようなFH拡散におけるホップ周波数点を選
ぶことによって、任意に選んだ場合よりも受信時のS/N
改善が飛躍的に向上した。
施例であるスペクトラム拡散通信機におけるFHのホップ
周波数を上記のSAWコンボルバ特有の特性であるfgのほ
ぼ整数倍になるように、もしくは、お互いのチャンネル
でほぼfg以上周波数差があるような各ホップ周波数点を
選んだ。このようなFH拡散におけるホップ周波数点を選
ぶことによって、任意に選んだ場合よりも受信時のS/N
改善が飛躍的に向上した。
１例として、f1＝215MHzのとき、f2側が215MHzから約
110kHz以上差があったとき、コンボルバ出力32は、著し
く減少した。このときに用いたSAWコンボルバの中心周
波数は約215MHzであり、有効帯域幅は約30MHzであった
ので、この約30MHz帯域の内で、約110kHz間隔で周波数
ホップ点を設定できた。
110kHz以上差があったとき、コンボルバ出力32は、著し
く減少した。このときに用いたSAWコンボルバの中心周
波数は約215MHzであり、有効帯域幅は約30MHzであった
ので、この約30MHz帯域の内で、約110kHz間隔で周波数
ホップ点を設定できた。
よって、ほぼSAWコンボルバの帯域と同等な帯域内で
多数の周波数ホップ点を設定することが可能であること
を見出した。このため、SAWコンボルバの参照信号を周
波数ホップするこにより相関出力を得ることが可能とな
った。
多数の周波数ホップ点を設定することが可能であること
を見出した。このため、SAWコンボルバの参照信号を周
波数ホップするこにより相関出力を得ることが可能とな
った。
本発明によるSAWコンボルバを用いたFH/DS方式のスペ
クトラム拡散通信機の構成の一実施例を第４図に示す。
クトラム拡散通信機の構成の一実施例を第４図に示す。
同図において、Ｔは送信部、Ｒは受信部である。送信
部Ｔはミクサー1,3、発振器２、PNコード発生器４、バ
ンドパスフィルタ５、増幅器６、送信アンテナ７、発振
器コントローラ23、クロック発生器24から成る。また受
信部Ｒは受信アンテナ７′、バンドパスフィルタ8,10,1
4、増幅器9,15、発振器11、ミクサー12,21、SAWコンボ
ルバ13、エンベロープ検波器16、同期回路17、PNコード
コントローラ18、PNコード発生器19、キャリア同期回路
20、復調回路22、発振器コントローラ23′から成る。送
信部Ｔでは、伝送すべきベースバンド１次変調情報（例
えばデジタルデータによる１次変調信号）をミクサー１
に与え、ベースバンド情報と同期のとれたクロック発生
器24からのクロックで発振器コントローラ23により、前
記のような周波数ホップ間隔で周波数をホップする信号
を作り、この信号により発振器２でFH信号の搬送波を発
生し、ミクサ１でまず上記情報のFH拡散変調を行なう。
このあと更にクロック発生器24からのクロックと同期し
てPNコード発生器４から高速のPNコードを発生させミク
サ３で上述のFH拡散変調信号と混合しDS変調を行なう。
このあと必要な帯域を通過させるバンドパスフィルタ５
を通し、必要なパワーを得るため増幅器６を通したあと
アンテナ７からFH/DS方式のスペクトラム拡散信号が送
信される。
部Ｔはミクサー1,3、発振器２、PNコード発生器４、バ
ンドパスフィルタ５、増幅器６、送信アンテナ７、発振
器コントローラ23、クロック発生器24から成る。また受
信部Ｒは受信アンテナ７′、バンドパスフィルタ8,10,1
4、増幅器9,15、発振器11、ミクサー12,21、SAWコンボ
ルバ13、エンベロープ検波器16、同期回路17、PNコード
コントローラ18、PNコード発生器19、キャリア同期回路
20、復調回路22、発振器コントローラ23′から成る。送
信部Ｔでは、伝送すべきベースバンド１次変調情報（例
えばデジタルデータによる１次変調信号）をミクサー１
に与え、ベースバンド情報と同期のとれたクロック発生
器24からのクロックで発振器コントローラ23により、前
記のような周波数ホップ間隔で周波数をホップする信号
を作り、この信号により発振器２でFH信号の搬送波を発
生し、ミクサ１でまず上記情報のFH拡散変調を行なう。
このあと更にクロック発生器24からのクロックと同期し
てPNコード発生器４から高速のPNコードを発生させミク
サ３で上述のFH拡散変調信号と混合しDS変調を行なう。
このあと必要な帯域を通過させるバンドパスフィルタ５
を通し、必要なパワーを得るため増幅器６を通したあと
アンテナ７からFH/DS方式のスペクトラム拡散信号が送
信される。
受信部Ｒにおいては、アンテナ７′で受信されたスペ
クトラム拡散信号は、増幅器９及びバンドパスフィルタ
8,10によって高周波増幅された後、SAWコンボルバ13に
加えられる。
クトラム拡散信号は、増幅器９及びバンドパスフィルタ
8,10によって高周波増幅された後、SAWコンボルバ13に
加えられる。
また、SAWコンボルバ13には、送信側のPNコード発生
器４のPNコードと時間的に反転されたPNコードを発生す
るPNコード発生器19を用いて、SAWコンボルバ13に加え
られ受信信号と同じようにホップするFH搬送周波数を発
振する発振器11からのキャリアをミクサー12で変調した
FH/DS信号をSAWコンボルバ13に参照信号として加える。
上記参照信号発生に使用するPNコードは、エンベロープ
検波回路16、同期回路17、PNコードコントロール回路18
によって、送信側から送られ受信されたPNコードと同期
が保たれる。このときコンボルバ13からの出力（周波数
は入力キャリア周波数fcの２倍の2fc）は、受信信号の
キャリアと同期を同期回路20（周波数2fc）でとった信
号と、バンドパスフィルタ14及び増幅器15を介してミク
サー21で混合され、上述のPNコードの同期のためにエン
ベロープ検波回路16に導かれる。さらに、キャリア同期
回路20からの信号（周波数fc）は、発振器コントローラ
23′へも導かれて上述のFH搬送周波数を発振する発振器
11とも同期がとられる。このように搬送波と、FH信号、
PNコードが同期状態になれば、復調回路22からベースバ
ンド１次変調情報が得られる。
器４のPNコードと時間的に反転されたPNコードを発生す
るPNコード発生器19を用いて、SAWコンボルバ13に加え
られ受信信号と同じようにホップするFH搬送周波数を発
振する発振器11からのキャリアをミクサー12で変調した
FH/DS信号をSAWコンボルバ13に参照信号として加える。
上記参照信号発生に使用するPNコードは、エンベロープ
検波回路16、同期回路17、PNコードコントロール回路18
によって、送信側から送られ受信されたPNコードと同期
が保たれる。このときコンボルバ13からの出力（周波数
は入力キャリア周波数fcの２倍の2fc）は、受信信号の
キャリアと同期を同期回路20（周波数2fc）でとった信
号と、バンドパスフィルタ14及び増幅器15を介してミク
サー21で混合され、上述のPNコードの同期のためにエン
ベロープ検波回路16に導かれる。さらに、キャリア同期
回路20からの信号（周波数fc）は、発振器コントローラ
23′へも導かれて上述のFH搬送周波数を発振する発振器
11とも同期がとられる。このように搬送波と、FH信号、
PNコードが同期状態になれば、復調回路22からベースバ
ンド１次変調情報が得られる。
第５図は本発明によるFH/DS型スペクトラム拡散送受
信機の他の実施例を示す。同図において第４図と同一符
号は同一又は類似の回路をあらわす。送信部Ｔは、ベー
スバンド１次変調情報がクロック発生器24に加えられる
点を除いて第４図の送信部Ｔとほぼ同様である。また受
信部Ｒにおいて、33はミクサー、34はA.G.C回路、35は
局部発振器、36はクロック発生器、37はFHタイミング同
期回路である。本実施例では、ベースバンド情報より、
FH信号即ち発振器コントローラ23によって発振器２がホ
ップするスピードが速いこと、かつPNコード発生器４の
発生するPNコードのスピードが速いので、ベースバンド
情報と発振器コントローラ23′及びPNコード発生器４と
の間で同期をとる必要はなくなる。
信機の他の実施例を示す。同図において第４図と同一符
号は同一又は類似の回路をあらわす。送信部Ｔは、ベー
スバンド１次変調情報がクロック発生器24に加えられる
点を除いて第４図の送信部Ｔとほぼ同様である。また受
信部Ｒにおいて、33はミクサー、34はA.G.C回路、35は
局部発振器、36はクロック発生器、37はFHタイミング同
期回路である。本実施例では、ベースバンド情報より、
FH信号即ち発振器コントローラ23によって発振器２がホ
ップするスピードが速いこと、かつPNコード発生器４の
発生するPNコードのスピードが速いので、ベースバンド
情報と発振器コントローラ23′及びPNコード発生器４と
の間で同期をとる必要はなくなる。
また、PNコード発生器４のPNコードのスピードが、発
振器コントローラ23′のスピードより充分速ければ、SA
Wコンボルバ13を用いた受信機であれば、送信側の発振
器コントローラ23とPNコード発生器４との間で同期をと
る必要はなくなる。
振器コントローラ23′のスピードより充分速ければ、SA
Wコンボルバ13を用いた受信機であれば、送信側の発振
器コントローラ23とPNコード発生器４との間で同期をと
る必要はなくなる。
従って、第５図の受信部Ｔにおいては、同期はFH信号
に対してのみ必要な簡便な構成となる。まず受信部で
７′のアンテナで受信されたスペクトラム拡散信号は、
バンドパスフィルタ８と増幅器９にて増幅されたあと、
局部発振器35とミクサー33によって中間周波数帯域に変
換される。
に対してのみ必要な簡便な構成となる。まず受信部で
７′のアンテナで受信されたスペクトラム拡散信号は、
バンドパスフィルタ８と増幅器９にて増幅されたあと、
局部発振器35とミクサー33によって中間周波数帯域に変
換される。
このとき、A.G.C回路34は、送信機側から送られた変
調信号が振幅一定のものであれば容易に作動し、フェー
ジング等の受信電波強度の不安定性を取り除くことがで
き、バンドパスフィルター10を通したのち、SAWコンボ
ルバ13へ送信信号として入力される。
調信号が振幅一定のものであれば容易に作動し、フェー
ジング等の受信電波強度の不安定性を取り除くことがで
き、バンドパスフィルター10を通したのち、SAWコンボ
ルバ13へ送信信号として入力される。
一方、SAWコンボルバ13への参照信号としては、送信
側でスペクトラム拡散したFH/DSと同じ（但し、DS用のP
Nコードは、送信側と時間反転したもの）ものを加え
て、相関を取り、雑音を除去して、送信信号を取り出し
てバンドパスフィルタ14、増幅器15を通したあと復調回
路22を通ってベースバンド１次変調情報を復調する。こ
のとき、SAWコンボルバ13の出力ピークが最大となるよ
うに、FHタイミング同期回路37を働かせて、発振器コン
トローラ23′と発振器11でFH信号の発生するタイミング
を調節する。このとき、FH信号のホップ周波数点は、送
信側と同じく、fgのはば整数倍になるように、もしくは
お互いのチャンネルでほぼfg以上の周波数差があるよう
に各ホップ周波数点は設定されているが、そのホップす
るタイミングと順序は、送信側と同期が取れるようにFH
タイミング回路37が働く。
側でスペクトラム拡散したFH/DSと同じ（但し、DS用のP
Nコードは、送信側と時間反転したもの）ものを加え
て、相関を取り、雑音を除去して、送信信号を取り出し
てバンドパスフィルタ14、増幅器15を通したあと復調回
路22を通ってベースバンド１次変調情報を復調する。こ
のとき、SAWコンボルバ13の出力ピークが最大となるよ
うに、FHタイミング同期回路37を働かせて、発振器コン
トローラ23′と発振器11でFH信号の発生するタイミング
を調節する。このとき、FH信号のホップ周波数点は、送
信側と同じく、fgのはば整数倍になるように、もしくは
お互いのチャンネルでほぼfg以上の周波数差があるよう
に各ホップ周波数点は設定されているが、そのホップす
るタイミングと順序は、送信側と同期が取れるようにFH
タイミング回路37が働く。
DS信号用のクロック発生器36とPNコード発生器19は、
送信側と同期を取る必要はなく、送信側と時間反転した
ものが発生し、ミクサー12によってFH信号と混合し、FH
/DS信号が参照信号としてSAWコンボルバ13に加えられ
る。
送信側と同期を取る必要はなく、送信側と時間反転した
ものが発生し、ミクサー12によってFH信号と混合し、FH
/DS信号が参照信号としてSAWコンボルバ13に加えられ
る。
このように、FH/DS方式スペクトラム拡散通信機にお
いて、FHのホップ周波数点を、各チャンネルがホップす
る周波数点を常にお互いがfg以上に差があるように設定
しておけば、容易にSAWコンボルバの特性から、S/N改善
が格段に向上する。
いて、FHのホップ周波数点を、各チャンネルがホップす
る周波数点を常にお互いがfg以上に差があるように設定
しておけば、容易にSAWコンボルバの特性から、S/N改善
が格段に向上する。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、スペクトラム拡
散通信機において、容易にFH/DS方式を構成できるの
で、非常に簡便な送受信機で誤りの少ない高信頼性の情
報通信が行なえる。特にこの効果はSAWコンボルバを用
いて周波数帯域に制限のある微弱な電波を用いて通信を
行なう場合著しく実用上の効果は多大である。
散通信機において、容易にFH/DS方式を構成できるの
で、非常に簡便な送受信機で誤りの少ない高信頼性の情
報通信が行なえる。特にこの効果はSAWコンボルバを用
いて周波数帯域に制限のある微弱な電波を用いて通信を
行なう場合著しく実用上の効果は多大である。
第１図は、本発明の基本となるSAWコンボルバの利用法
を説明するためのブロック図、第２図及び第３図は第１
図のSAWコンボルバの相関出力を示す図、第４図は本発
明の一実施例のスペクトラム送受信機のブロック図、第
５図は本発明の他の実施例を示すブロック図、第６図は
FH/DSシステムのスペクトラム図、第７図は従来のFH/DS
送信機を示すブロック図、第８図は従来のFH/DS受信機
を示すブロック図である。 1,3,12,21,26,29,33……ミクサー、2,27,30,35……発振
器、4,19,28,31……PNコード発生器、5,8,10,14……バ
ンドパスフィルタ（B.P.F）、６……送信用増幅器、7,
7′……送受信アンテナ、９……受信用増幅器、11……
参照信号用発振器、13,25……SAWコンボルバ、15……増
幅器、16……エンベロープ検波器、17……PNコードクロ
ック用同期回路、18……PNコードコントロール回路、20
……キャリア同期回路、22……復調回路、23,23′……
発振器コントローラ、24,36……クロック発生器、32…
…SAWコンボルバ出力、34……A.G.C回路、37……FHタイ
ミング同期回路。
を説明するためのブロック図、第２図及び第３図は第１
図のSAWコンボルバの相関出力を示す図、第４図は本発
明の一実施例のスペクトラム送受信機のブロック図、第
５図は本発明の他の実施例を示すブロック図、第６図は
FH/DSシステムのスペクトラム図、第７図は従来のFH/DS
送信機を示すブロック図、第８図は従来のFH/DS受信機
を示すブロック図である。 1,3,12,21,26,29,33……ミクサー、2,27,30,35……発振
器、4,19,28,31……PNコード発生器、5,8,10,14……バ
ンドパスフィルタ（B.P.F）、６……送信用増幅器、7,
7′……送受信アンテナ、９……受信用増幅器、11……
参照信号用発振器、13,25……SAWコンボルバ、15……増
幅器、16……エンベロープ検波器、17……PNコードクロ
ック用同期回路、18……PNコードコントロール回路、20
……キャリア同期回路、22……復調回路、23,23′……
発振器コントローラ、24,36……クロック発生器、32…
…SAWコンボルバ出力、34……A.G.C回路、37……FHタイ
ミング同期回路。
Claims (4)
- 【請求項１】送信すべきデータによりベースバンド１次
変調情報を得る１次変調手段と、 上記ベースバンド１次変調情報の周波数をホップするこ
とによりスペクトラム拡散する２次変調手段とPNコード
により上記２次変調手段の出力のスペクトラム拡散する
３次変調手段とを有する送信機と、 上記送信機におけるPNコードとは時間的に反転した参照
信号用PNコードと、周波数ホップのタイミングを送信側
と同期を取った周波数ホップ信号とを混合したものを、
受信されたスペクトラム拡散信号に対して相関をとるコ
ンボルバから成る復調手段を有する受信機と、 を備えたことを特徴とするスペクトラム拡散通信装置。 - 【請求項２】前記受信機のコンボルバが弾性表面波コン
ボルバであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載のスペクトラム拡散通信装置。 - 【請求項３】前記周波数ホップの周波数の各点が、弾性
表面波コンボルバの出力ゲート電極を該SAWが伝播する
時間のほぼ逆数以上に異なることを特徴とする特許請求
の範囲第２項記載のスペクトラム拡散通信装置。 - 【請求項４】前記２次及び３次変調手段において、周波
数をホップするスピードと、PNコードのスピードが、前
記ベースバンド１次情報のスピードより早く設定するこ
とにより、受信機における周波数ホップのタイミングの
み送受信間で同期させたことを特徴とする特許請求の範
囲第１項，第２項または第３項記載のスペクトラム拡散
通信装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1073477A JPH0810840B2 (ja) | 1989-03-24 | 1989-03-24 | スペクトラム拡散通信装置 |
| US07/493,912 US5099495A (en) | 1989-03-24 | 1990-03-14 | Spread spectrum communication device |
| CA002012183A CA2012183A1 (en) | 1989-03-24 | 1990-03-14 | Spread spectrum communication device |
| GB9005912A GB2231243B (en) | 1989-03-24 | 1990-03-16 | Spread spectrum communication device |
| DE4009458A DE4009458C2 (de) | 1989-03-24 | 1990-03-23 | Spreizspektrum-Nachrichtenverbindungsanordnung |
| FR9003770A FR2644953B1 (fr) | 1989-03-24 | 1990-03-23 | Dispositif de communication sur spectre disperse |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1073477A JPH0810840B2 (ja) | 1989-03-24 | 1989-03-24 | スペクトラム拡散通信装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02250534A JPH02250534A (ja) | 1990-10-08 |
| JPH0810840B2 true JPH0810840B2 (ja) | 1996-01-31 |
Family
ID=13519398
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1073477A Expired - Fee Related JPH0810840B2 (ja) | 1989-03-24 | 1989-03-24 | スペクトラム拡散通信装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5099495A (ja) |
| JP (1) | JPH0810840B2 (ja) |
| CA (1) | CA2012183A1 (ja) |
| DE (1) | DE4009458C2 (ja) |
| FR (1) | FR2644953B1 (ja) |
| GB (1) | GB2231243B (ja) |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5987058A (en) * | 1988-11-02 | 1999-11-16 | Axonn Corporation | Wireless alarm system |
| US6693951B1 (en) * | 1990-06-25 | 2004-02-17 | Qualcomm Incorporated | System and method for generating signal waveforms in a CDMA cellular telephone system |
| CA2034634C (en) * | 1991-01-21 | 1995-02-07 | Seiji Kachi | Spread packet communication system |
| US5596599A (en) * | 1992-12-04 | 1997-01-21 | Canon Kabushiki Kaisha | Spread spectrum receiving apparatus |
| US5539775A (en) * | 1993-03-17 | 1996-07-23 | Micron Technology, Inc. | Modulated spread spectrum in RF identification systems method |
| JP3280141B2 (ja) * | 1993-04-30 | 2002-04-30 | キヤノン株式会社 | スペクトラム拡散受信装置 |
| GB2282300B (en) * | 1993-09-22 | 1997-10-22 | Northern Telecom Ltd | Communications system and receiver devices therefor |
| JP2526510B2 (ja) * | 1993-10-22 | 1996-08-21 | 日本電気株式会社 | 無線デ―タ通信装置 |
| KR100217715B1 (ko) * | 1993-12-31 | 1999-09-01 | 윤종용 | 직접확산/부호분할 다중접근 시스템에서의 업-링크 접근 시스템 |
| US7321611B2 (en) | 1994-09-20 | 2008-01-22 | Alereen, Inc. | Method and transceiver for full duplex communication of ultra wideband signals |
| US5677927A (en) * | 1994-09-20 | 1997-10-14 | Pulson Communications Corporation | Ultrawide-band communication system and method |
| US5832035A (en) | 1994-09-20 | 1998-11-03 | Time Domain Corporation | Fast locking mechanism for channelized ultrawide-band communications |
| US5812522A (en) * | 1995-03-31 | 1998-09-22 | Airtouch Communications, Inc. | Location-ruled radio-integrated network |
| EP0800284B1 (en) * | 1996-04-04 | 2006-01-04 | New Japan Radio Corp., Ltd. | Correlator for spread spectrum signals |
| US5936998A (en) * | 1996-05-16 | 1999-08-10 | Nara; Yoshikazu | Spread spectrum modulator |
| US6094415A (en) * | 1996-06-20 | 2000-07-25 | Lockheed Martin Corporation | Vector division multiple access communication system |
| US5761238A (en) * | 1996-07-05 | 1998-06-02 | General Electric Company | Transmitted reference spread spectrum communications system |
| US7539237B2 (en) | 1996-12-06 | 2009-05-26 | Alereon, Inc. | Fast locking mechanism for channelized ultrawide-band communications |
| US6434184B2 (en) * | 1998-12-30 | 2002-08-13 | International Business Machines Corporation | Orthogonal frequency hopping using skip zones |
| JP6370254B2 (ja) * | 2015-03-30 | 2018-08-08 | 三菱電機株式会社 | 送信装置、受信装置および送受信装置 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4457003A (en) * | 1982-06-21 | 1984-06-26 | Motorola Inc. | Time reference tracking loop for frequency hopping systems |
| US4677617A (en) * | 1985-10-04 | 1987-06-30 | Hughes Aircraft Company | Rapid frequency-hopping time synchronization |
| US4688251A (en) * | 1986-01-21 | 1987-08-18 | The Singer Company | Wave packet communication subsystem for determining the sync pulses and correlating the data pulses of a wave packet |
| JPS6484933A (en) * | 1987-09-26 | 1989-03-30 | Kenwood Corp | Receiver |
| JPS6486638A (en) * | 1987-09-29 | 1989-03-31 | Hitachi Ltd | Frequency hopping radio communication system |
| JPH0810839B2 (ja) * | 1988-01-21 | 1996-01-31 | 宣夫 御子柴 | スペクトラム拡散通信装置 |
-
1989
- 1989-03-24 JP JP1073477A patent/JPH0810840B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-03-14 CA CA002012183A patent/CA2012183A1/en not_active Abandoned
- 1990-03-14 US US07/493,912 patent/US5099495A/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-03-16 GB GB9005912A patent/GB2231243B/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-03-23 FR FR9003770A patent/FR2644953B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1990-03-23 DE DE4009458A patent/DE4009458C2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02250534A (ja) | 1990-10-08 |
| CA2012183A1 (en) | 1990-09-24 |
| FR2644953A1 (fr) | 1990-09-28 |
| US5099495A (en) | 1992-03-24 |
| DE4009458C2 (de) | 1998-11-05 |
| FR2644953B1 (fr) | 1993-05-21 |
| GB9005912D0 (en) | 1990-05-09 |
| GB2231243B (en) | 1993-07-14 |
| DE4009458A1 (de) | 1990-09-27 |
| GB2231243A (en) | 1990-11-07 |
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