JPH09172391A

JPH09172391A - スペクトラム拡散通信方式

Info

Publication number: JPH09172391A
Application number: JP7331540A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Furukawa; 昌一古川
Original assignee: Fujitsu General Ltd
Current assignee: Fujitsu General Ltd
Priority date: 1995-12-20
Filing date: 1995-12-20
Publication date: 1997-06-30

Abstract

(57)【要約】【課題】電波の伝搬状況に応じ、直接拡散方式のスペ
クトラム拡散変調に使用する拡散符号の種類を変えて通
信を行い、伝送品質の安定化を図る。【解決手段】ディジタル伝送データの信号列１シンボ
ルのレートは固定とし、１シンボル当たりの拡散符号チ
ップ長を伝搬状況に応じて変える。又は、１シンボルの
レートと拡散符号チップ長の双方を伝搬状況に応じて変
える。チップ長が異なる拡散符号を拡散符号発生部３よ
り発生する。後者の１シンボルのレートは伝送データ出
力部１において設定する。この場合、伝搬状況が悪いほ
どシンボルレートを拡げ、チップ長を長くする。受信側
には送信側と同じ拡散符号を発生する拡散符号発生部2
3、24、25を設け、拡散復調部26、27、28それぞれの出
力を基にコンパレータ29により使用されている拡散符号
を判別し、復調部切換回路30を該当の復調部へ設定す
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通信方
式に係り、より詳細には、電波の伝搬状況に応じ、直接
拡散方式のスペクトラム拡散変調に使用する拡散符号の
種類を変えて通信を行うようにしたスペクトラム拡散通
信方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、変動する電波伝搬環境の下で伝送
品質を確保する手段として、誤り訂正回路を設ける方
法、ダイバーシティ受信法、波形等化法、又はこれらを
適宜組み合わせた方法等が一般に使用されていた。これ
ら方法はスペクトラム拡散方式の通信装置に限らず他の
方式による通信装置にも使用される共通の技術であり、
スペクトラム拡散方式特有の性質を利用したものではな
い。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、スペクトラ
ム拡散方式特有の性質を利用し、変動する電波伝搬環境
の下で伝送品質の安定化を確保するようにしたスペクト
ラム拡散通信方式を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、ディジタル信
号列１シンボルのレートが予め設定されてなるディジタ
ル伝送データのスペクトラム拡散変調方式による送信に
おいて、前記ディジタル伝送データ１シンボル当たりの
チップ長がそれぞれ異なる拡散符号を複数種類を発生す
るようにしてなる拡散符号発生部とを設け、前記複数種
類の拡散符号いずれによってもスペクトラム拡散変調方
式による送信ができるようにしたスペクトラム拡散通信
方式を提供するものである。

【０００５】

【作用】ディジタル伝送データの信号列１シンボルのレ
ートが予め設定（固定）されている場合、同伝送データ
１シンボル当たりの拡散符号チップ長を、伝搬状況に応
じて変える。このチップ長が異なる拡散符号を拡散符号
発生部より発生する。この場合、伝搬状況が悪いほどチ
ップ長を長くするように同拡散符号発生部を設定する。
上記とは別に、ディジタル伝送データの信号列１シンボ
ルのレートと拡散符号チップ長の双方を伝搬状況に応じ
て変える。前者のシンボルレートは伝送データ出力部で
設定し、後者のチップ長が異なる拡散符号は拡散符号発
生部により発生する。この場合、伝搬状況が悪いほどシ
ンボルレートを拡げ、チップ長を長くするように伝送デ
ータ出力部及び同拡散符号発生部それぞれを設定する。

【０００６】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明によるスペクト
ラム拡散通信方式を説明する。図１は本発明によるスペ
クトラム拡散通信方式の一実施例を示す要部ブロック図
である。図１において、上の部分が送信側、下の部分が
受信側であり、１は伝送目的の伝送データを出力する伝
送データ出力部、２は伝送データ出力部１よりの伝送デ
ータでＰＳＫ（位相シフトキーイング）等の１次変調を
行う１次変調部、３はチップ長を異にする複数種類の拡
散符号を発生する拡散符号発生部、４は拡散符号発生部
３よりのいずれかの種類の拡散符号で１次変調部２より
の１次変調信号を直接拡散方式によるスペクトラム拡散
変調する拡散変調部である。

【０００７】５は拡散変調部４よりの変調信号を送信す
る送信部、６は送信アンテナ、７は送信又は受信を切り
換えるアンテナ切換回路、８は他の送信装置よりの送信
信号を受信する受信部、９は受信部８で受信した信号を
包絡線検波する検波部、10は検波レベルに対する拡散符
号設定制御信号との関係を予め記憶しているメモリ部、
11は検波部11よりの検波出力レベルをメモリ部10の記憶
データと比較する比較部、12は比較部11の比較に基づく
拡散符号設定制御信号により拡散符号発生部３による拡
散符号の発生を制御する制御部である。

【０００８】また、21は受信アンテナ、22はＲＦ増幅及
び中間周波数変換等をなすＲＦ／周波数変換部、23、24
及び25は送信側と同一の拡散符号であってチップ長がそ
れぞれ異なる第１の拡散符号発生部、第２の拡散符号発
生部及び第３の拡散符号発生部、26、27及び28は第１〜
第３の各拡散符号発生部それぞれと対応し、拡散復調を
なす第１の拡散復調部、第２の拡散復調部及び第３の拡
散復調部、29は各拡散復調部のうち正常に復調出力して
いる復調出力部を検出するコンパレータ、30は各拡散復
調部を切り換える復調部切換回路、31はコンパレータ29
が検出した正常復調出力している復調出力部にするよう
に復調部切換回路30を切り換える切換制御部、32は帯域
通過フィルタ、33は送信側１次変調に対する１次復調を
なす１次復調部、34は１次復調部33で復調した信号を基
にデータクロック信号を再生するクロック再生部、35は
クロック再生部33で再生したデータクロック信号と、１
次復調部33よりの復調信号とをもとに原ディジタル伝送
データを再生するディジタル処理部である。

【０００９】本発明による通信方式の特徴は、伝搬状況
に応じて伝送データ１シンボル当たりの拡散符号長（チ
ップ長）を可変するようにした点である。この拡散符号
長を可変するに当たり、２つの方法に分けられる。その
一つは、伝送データ１シンボルのレートは固定にしてお
き、拡散符号長を可変する方法、他の１つは、伝送デー
タ１シンボルのレートを可変し、これに併せて拡散符号
長も可変する方法である。以下、それぞれの方法に分け
て本発明の動作を説明する。（１）シンボルレートは固定とし、拡散符号長を可変す
る方法図２は伝送データとしてのディジタルデータDo（同図
Ａ、Ｂ）、同データの基準となるデータクロック（同図
Ｃ）、拡散符号（同図Ｄ）及び同拡散符号の基準となる
拡散クロック（同図Ｅ）それぞれの関連を示した図であ
る。ディジタルデータDoを例えば、図２（Ａ）のように
「１０１…」の信号列とした場合、同データDoの信号波
形は同図（Ｂ）となる。図示のT1、T2等がシンボルレー
トである。また、このデータDoは同図（Ｃ）のデータク
ロックを基準に生成され、伝送データ出力部１（図１）
より出力される。

【００１０】一方、拡散変調に用いる拡散符号はデータ
Doの１シンボル当たりのチップ長により表すが、同図
（Ｄ）はそのチップ長を１１チップとしたものである。
この拡散符号も同図（Ｅ）の拡散クロックを基準に生成
するが、同クロックの周期T4を短くするほどチップ長は
長く（増加）なる。このチップ長としては種々のものが
あり、例えば、上記１１チップの他、３１チップ、１２
７チップ等がある。本項における方法は伝送データDoの
シンボルレートT1等は予め設定したレートに固定してお
き、伝搬状況に応じて拡散クロックの周期T4を変えるこ
とにより１シンボル当たりのチップ長を変えるようにし
たものである。図１において、伝送データ出力部１より
出力されたシンボルレート固定の伝送データDoは１次変
調部２へ送られ、ここで従来同様のＰＳＫ（位相シフト
キーイング）等による１次変調が行われる。

【００１１】１次変調処理した信号は拡散変調部４へ送
られ、直接拡散方式のスペクトラム拡散変調を行う。こ
の拡散変調に使用する拡散符号を拡散符号発生部３で発
生するが、同発生部３はチップ長が異なる拡散符号を複
数種類を発生できるようにし、これを切換可能にする。
例えば、そのチップ長の種類として、11チップ、37チッ
プ、127 チップの３種類とした場合、これら３種類の符
号を拡散クロック発生部3aで発生させる拡散クロックの
周波数を切り換えることで得る。上記拡散符号のチップ
長と伝搬状況との関係は、伝搬状況が悪い時にはチップ
長の長い拡散符号を使用する。これにより伝送品質が確
保できる。反面、チップ長を長くすると拡散変調による
占有帯域が広くなる。電波の有効利用という観点からは
１つの通信で広い帯域を占有することは好ましいことで
はない。従って、拡散符号の選択は伝送品質と占有帯域
とを考慮して決める。

【００１２】また、拡散符号の切り換えはマニュアル的
でも、又は以下に説明する自動切り換えのいずれでも可
能である。拡散符号の自動切り換えは次のように行えば
よい。アンテナ切換回路７を受信側（ｂ側）に切り換
え、受信部８により他の送信装置よりの送信信号を受信
する。同受信した信号を検波部９により包絡線検波す
る。包絡線検波出力レベルが大きいほど一般的には伝搬
状況はよい。一方、メモリ部10には、検波レベルに対す
る拡散符号設定制御信号との関係を予め記憶しておく。
つまり、このメモリデータを使用し、検波部９の検波出
力レベルから拡散符号設定制御信号を定める。このた
め、比較部11において、検波部９の検波出力レベルと、
メモリ部10のメモリデータとを比較する。

【００１３】制御部12は比較部11による比較に基づき、
対応する拡散符号設定制御信号S1をメモリ部10より読み
出し、同制御信号S1により拡散符号発生部３の拡散クロ
ック発生部3aのクロック周波数を所要周波数に制御す
る。例えば、検波部９の検波出力レベルが低い場合には
拡散符号のチップ長を長くし、伝搬状況の悪い状態に対
処する。これにより、受信側での伝送品質の確保を可能
にする。以上のようにして使用する拡散符号の設定後に
アンテナ切換回路７を送信側（ａ側）へ切り換える。こ
れにより、拡散変調部４で、所要の拡散符号を用いて拡
散変調した信号が送信部５、送信アンテ６を経て送信さ
れる。拡散符号の自動切り換えの他の方法として、上記
検波部９に代え、符号誤り率を検出する検出部を設ける
ようにしてもよい。この場合、メモリ部10の記憶データ
は符号誤り率に対する拡散符号設定制御信号との関係に
する。また、制御部12は符号誤り率に応じて前記同様に
拡散クロック発生部3aを制御する。この制御は符号誤り
率が大きい程チップ長を長くするように制御する。以上
が送信側の説明である。

【００１４】次に、受信側につき説明する。送信アンテ
ナ６より送信されたスペクトラム拡散信号は、受信アン
テナ21により受信され、ＲＦ／周波数変換部22でＲＦ増
幅、中間周波数変換等の所要の処理後、拡散復調部へ送
られる。この拡散復調部では送信側で使用したと同一の
拡散符号を使用しなければならない。例えば、送信側が
11チップ、31チップ及び127 チップの３種類の拡散符号
を使用するものとした場合、受信側もこれと同種類の拡
散符号それぞれを設けなければならない。図１はこれら
３種類の拡散符号を使用した場合を示し、第１の拡散符
号発生部23が11チップのもの、第２の拡散符号発生部24
が31チップのもの、拡散符号発生部25が127 チップのも
のとする。

【００１５】また、これら拡散符号発生部ごとに第１の
拡散復調部26、第２の拡散復調部27、第３の拡散復調部
28を構成する。しかし、実際の送信では上記３種類の拡
散符号のうちのいずかを使用しているが受信側ではこれ
が何であるかは不明である。そのため、図示のように、
３種類全ての拡散符号を使用して拡散復調する。この場
合、拡散符号が一致する復調部でのみ拡散復調され、拡
散符号不一致の場合には拡散復調はされない。従って、
各拡散復調部の有無によりどの拡散復調部より出力を取
り出せばよいかが判明する。

【００１６】コンパレータ29がこの拡散復調の有無を基
に、正常に拡散復調している拡散復調部を示す検出信号
を切換制御部31へ出力する。各拡散復調部26、27、28の
出力側には図示のように復調部切換回路30を設けてお
く。同切換部30を、切換制御部31が前記コンパレータ29
の検出に基づき、該当の拡散復調部へセットする。例え
ば、送信側が127 チップ長の拡散符号を使用している場
合には同じ127 チップ長の拡散符号を使用した第３の拡
散復調部28へセットされる。上記復調部切換回路30を介
して出力された拡散復調信号は、従来同様の構成である
ＢＰＦ32、１次復調部33、クロック再生部34及びディジ
タル処理部35等へ送られる。ＢＰＦ32は所要帯域の成分
を取り出すためのもの、１次復調部33は送信側１次変調
に対応して復調をなすもの、クロック再生部34は１次復
調部33よりの復調信号からデータクロックを再生するも
の、ディジタル処理部35は前記再生したデータクロック
と１次復調信号とから原ディジタルデータを再生するも
のである。

【００１７】（２）伝送データ１シンボルのレート及び
拡散符号長を可変する方法本方法は、図２（Ｂ）のシンボルレートT1等と、同
（Ｄ）の拡散符号の符号長との双方を可変するようにし
たものである。ただし、本方法での拡散符号長の可変は
前項（１）の場合とは相違し、拡散クロック周期は固定
とし、シンボルレートの変化に併せて拡散符号のチップ
数をこのシンボルレートに適合するように可変する。つ
まり、シンボルレートを広くした場合にはチップ長も長
くする。図１を本項の方法と対応させると、拡散符号発
生部３により拡散符号を発生するが、拡散クロック発生
部3aのクロック周期は一定であり、チップ長が異なる拡
散符号を発生するようにする。

【００１８】これに対し、シンボルレートの可変は、図
２（Ｃ）のデータクロックの周波数（周期T3）を可変し
て行い、同データクロックの周波数を高くするほどシン
ボルレートは狭くなる。従って、伝送データ出力部１の
データクロック発生部1aが本方法では可変にする。以上
から、シンボルレートとチップ長とは関連し、これらは
ペアで可変することになる。また、シンボルレートと伝
搬状況との関係は、伝搬状況が悪い状態時にはシンボル
レートを拡げ、チップ長を長くする。シンボルレート及
び拡散符号の切り換えについては前項（１）と同様、マ
ニュアルにより又は自動可変いずれでもよい。後者につ
いては、前項（１）と同様、包絡線検波出力レベル又は
符号誤り率を基準に制御部12が拡散符号発生部３及びデ
ータクロック発生部1aの双方を制御する（S2）。

【００１９】これにより、情報データ出力部１より出力
される伝送データDoのシンボルレートは設定したレート
のデータとなり、拡散変調部４では同設定したシンボル
レートに適合した拡散符号を使用した拡散変調が行われ
ることとなる。上記説明以外の他のブロックは前項
（１）と同様である。受信側においては前項（１）と基
本的に同様の動作となる。ただし、各拡散符号発生部2
3、24、25が発生する拡散符号自体は前項（１）の拡散
符号と異なる点は前記送信で説明した通りである。ま
た、本方法ではシンボルレートも可変しているが、これ
との関係についてはクロック再生部34が１次復調部33の
復調信号を基にクロックを再生するので同再生クロック
が送信側データクロックに合致したものになる。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、直
接拡散方式のスペクトラム拡散通信において、送信側は
拡散変調に使用するチップ長が異なる拡散符号を伝搬状
況に応じて複数種類使い分けるようにし、受信側は送信
側と同種類の拡散符号を設けておき、いづれの拡散符号
で送信されたかを自動検出して受信復調するので電波の
伝搬環境に応じた通信が可能となる。これにより、スペ
クトラム拡散通信の伝送品質を一層安定なものにするこ
とができる。また、本発明はスペクトラム拡散方式固有
の性質を利用した点を特徴とし、スペクトラム拡散技術
の向上に寄与しうるものである。

【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一実
施例を示す要部ブロック図である。

【図２】図１を説明するための伝送データと拡散符号及
びデータクロック等の位相関係図である。

【符号の説明】

１伝送データ出力部 1a データクロック発生部２１次変調部３拡散符号発生部 3a 拡散クロック発生部４拡散変調部５送信部６送信アンテナ７アンテナ切換回路８受信部９検波部 10 メモリ部 11 比較部 12 制御部 21 受信アンテナ 23 第１の拡散符号発生部 24 第２の拡散符号発生部 25 第３の拡散符号発生部 26 第１の拡散復調部 27 第２の拡散復調部 28 第３の拡散復調部 29 コンパレータ 30 復調部切換回路 31 切換制御部 33 １次復調部 34 クロック再生部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ディジタル信号列１シンボルのレートが
予め設定されてなるディジタル伝送データのスペクトラ
ム拡散変調方式による送信において、前記ディジタル伝
送データ１シンボル当たりのチップ長がそれぞれ異なる
拡散符号を複数種類を発生するようにしてなる拡散符号
発生部とを設け、前記複数種類の拡散符号いずれによっ
てもスペクトラム拡散変調方式による送信ができるよう
にしたことを特徴とするスペクトラム拡散通信方式。
【請求項２】前記拡散符号発生部による複数種類の拡
散符号を、所要のチップ長になるように拡散符号の基準
となる拡散クロック信号の周波数を可変することで生成
するようにしたことを特徴とする請求項１記載のスペク
トラム拡散通信方式。
【請求項３】ディジタル伝送データのスペクトラム拡
散変調方式による送信において、前記ディジタル伝送デ
ータを表すディジタル信号列１シンボルのレートがそれ
ぞれ異なる同ディジタル伝送データ複数種類を出力する
ようにしてなる伝送データ出力部と、前記複数種類のデ
ィジタル伝送データそれぞれのシンボルレートに適合す
るように前記ディジタル伝送データ１シンボル当たりの
チップ長が異なる拡散符号を同種類発生するようにして
なる拡散符号発生部とを設け、前記シンボルレートが異
なるディジタル伝送データ及び複数種類の拡散符号いず
れによってもスペクトラム拡散変調方式による送信がで
きるようにしたことを特徴とするスペクトラム拡散通信
方式。
【請求項４】前記伝送データ出力部によるシンボルレ
ートの相違するディジタル伝送データ複数種類の生成
を、前記伝送データの基準となるデータクロック信号の
周波数を可変して生成するようにしたことを特徴とする
請求項３記載のスペクトラム拡散通信方式。
【請求項５】前記送信信号の受信において、前記送信
に使用した複数種類の拡散符号と同じ拡散符号を発生す
る拡散符号発生部それぞれと、前記拡散符号それぞれを
使用して拡散復調する拡散復調部それぞれと、前記拡散
復調部それぞれの中から復調出力の有る拡散復調部を検
出するコンパレータと、前記拡散復調部を出力側で切り
換える復調部切換回路と、前記コンパレータによる検出
に基づき前記復調部切換回路を復調出力の有る拡散復調
部へ切り換え、同切換回路より拡散復調信号を出力させ
る切換制御部とを受信装置側に設け、送信側で使用した
同一の拡散符号を検出し、同検出した拡散符号を使用し
て拡散復調するようにしたことを特徴とするスペクトラ
ム拡散通信方式。
【請求項６】前記送信における拡散符号発生部の拡散
符号発生の設定を、他の送信装置よりの送信信号を受信
する受信部と、前記受信部により受信した信号を包絡線
検波する検波部と、検波レベルに対する拡散符号設定制
御信号との関係を予め記憶しているメモリ部と、前記検
波部の検波出力レベルを前記メモリ部の記憶データとを
比較する比較部と、前記比較部、メモリ部及び拡散符号
発生部とを制御する制御部とを設け、前記検波部よりの
検波出力レベルに応じて前記拡散符号発生部による拡散
符号の発生を制御するようにしたことを特徴とする請求
項１記載のスペクトラム拡散通信方式。
【請求項７】前記送信における拡散符号発生部の拡散
符号発生の設定を、他の送信装置よりの送信信号を受信
する受信部と、前記受信部により受信した信号を基に符
号誤り率を検出する検出部と、符号誤り率に対する拡散
符号設定制御信号との関係を予め記憶しているメモリ部
と、前記検出部による符号誤り率を前記メモリ部の記憶
データとを比較する比較部と、前記比較部、メモリ部及
び拡散符号発生部とを制御する制御部とを設け、前記検
出部により検出した符号誤り率に応じて前記拡散符号発
生部による拡散符号の発生を制御するようにしたことを
特徴とする請求項１記載のスペクトラム拡散通信方式。
【請求項８】前記送信における拡散符号発生部の拡散
符号の発生及び伝送データ出力部のシンボルレートそれ
ぞれの設定を、他の送信装置よりの送信信号を受信する
受信部と、前記受信部により受信した信号を包絡線検波
する検波部と、検波レベルに対するシンボルレート設定
制御信号及び拡散符号設定制御信号との関係を予め記憶
しているメモリ部と、前記検波部の検波出力レベルを前
記メモリ部の記憶データとを比較する比較部と、前記比
較部、メモリ部、伝送データ出力部及び拡散符号発生部
とを制御する制御部とを設け、前記検波部よりの検波出
力レベルに応じ、伝送データ出力部のシンボルレートの
設定及び前記拡散符号発生部による拡散符号の設定を制
御するようにしたことを特徴とする請求項１記載のスペ
クトラム拡散通信方式。
【請求項９】前記送信における拡散符号発生部の拡散
符号の発生及び伝送データ出力部のシンボルレートそれ
ぞれの設定を、他の送信装置よりの送信信号を受信する
受信部と、前記受信部により受信した信号を基に符号誤
り率を検出する検出部と、符号誤り率に対するシンボル
レート設定制御信号及び拡散符号設定制御信号との関係
を予め記憶しているメモリ部と、前記検出部による符号
誤り率を前記メモリ部の記憶データとを比較する比較部
と、前記比較部、メモリ部、伝送データ出力部及び拡散
符号発生部とを制御する制御部とを設け、前記検出部に
より検出した符号誤り率に応じ、伝送データ出力部のシ
ンボルレートの設定及び前記拡散符号発生部による拡散
符号の設定を制御するようにしたことを特徴とする請求
項１記載のスペクトラム拡散通信方式。