JPH09181701A - スペクトル拡散通信方式 - Google Patents

スペクトル拡散通信方式

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JPH09181701A
JPH09181701A JP7351415A JP35141595A JPH09181701A JP H09181701 A JPH09181701 A JP H09181701A JP 7351415 A JP7351415 A JP 7351415A JP 35141595 A JP35141595 A JP 35141595A JP H09181701 A JPH09181701 A JP H09181701A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
component
code
input
spread spectrum
spectrum communication
Prior art date
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Pending
Application number
JP7351415A
Other languages
English (en)
Inventor
Kokuriyou Kotobuki
国梁 寿
Nagaaki Shu
長明 周
Teruhei Shu
旭平 周
Makoto Yamamoto
山本  誠
Sunao Takatori
直 高取
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yozan Inc
Sharp Corp
Original Assignee
Yozan Inc
Sharp Corp
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Publication date
Application filed by Yozan Inc, Sharp Corp filed Critical Yozan Inc
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Priority to DE0782288T priority patent/DE782288T1/de
Priority to EP96120802A priority patent/EP0782288B1/en
Priority to US08/780,137 priority patent/US6212219B1/en
Priority to CN96123188A priority patent/CN1097354C/zh
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 通信速度を高め得るスペクトル拡散通信方式
を提供することを目的とする。 【構成】 送信データを第1、第2成分相互の位相差に
よって表現する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はスペクトル拡散通信
方式に関する。
【0002】
【従来の技術】スペクトル拡散通信は一定のPN符号を
データに乗ずることによって拡散データを生成するもの
であり、高い周波数効率、守秘性、耐ノイズ性等多くの
優れた特徴を有し、将来の移動体通信、無線LAN等に
とって有望視されている。しかしデータ容量および周波
数効率に対する要求は高く、さらに高い通信速度、デー
タ容量が望まれている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような背
景のもとに創案されたもので、通信速度を高め得るスペ
クトル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】本発明に係るスペクトル
拡散通信方式は、送信データを第1、第2成分相互の位
相差によって表現するものである。
【0005】
【発明の実施の形態】次に本発明に係るスペクトル拡散
通信方式の1実施例(QPSK送信)を図面に基づいて
説明する。
【0006】
【実施例】図1において、スペクトル拡散のためのPN
符号はシフトレジスタREG1に格納されており、この
シフトレジスタの最終ステージから、PN符号自体ある
いはその反転信号がI成分(QPSKの同相成分)とし
て送信される。従ってI成分は1ビットの情報を伝送す
ることになる。またシフトレジスタREG1の各ステー
ジはゲートG1〜Gnに接続され、これらゲートはコン
トロール信号CTRLによって開閉制御される。CTR
LはゲートG1〜Gnのいずれか1つを開き、シフトレ
ジスタに格納されたPN符号(図1では最終ステージに
PN1が格納され、第1ステージに向かって順次PN
2、...、PNnが格納されている。)のいずれか1
つを通過させる。ゲートG1はシフトレジスタの最終ス
テージに接続され、G2〜Gnは順次その前段のステー
ジに接続されている。すなわちゲートGkを開くと最終
ステージからk番目のステージのPN符号(図1ではP
Nk)がゲートを通過する。ゲートを通過したPN符号
はOR回路OR1を通過し、さらにNOTゲートによっ
て適宜反転されて、Q成分(QPSKの直交成分)とし
て送信される。
【0007】すなわちQ成分はPN符号あるいはその反
転であり、I成分に対して位相差を有する本方式はこの
位相差およびI、Qの反転、非反転を情報として伝送す
るものであり、図2に示すように、送信すべきシリアル
データは所定のクロックCLKdに同期してシリアル/
パラレル変換回路S/P2によってmビット(mはlog2
(4n)を越えない最大整数)のパラレルデータDP1〜D
Pmに変換される。DP1〜DPm−2はデコーダDE
C2に入力され、前記コントロール信号CTRLはこの
デコーダにおいて生成されている。
【0008】2進数DP1〜DPm−2で表現される数
値をpとするとき、前記ゲートG1〜GnにおけるGp
のみを開くようにCTRLが設定される。またDPmは
Q成分に対応するNOTゲート(NOT1)による反転
信号を有効とするか否かを決定し、DPm−1はI成分
に対応するNOTゲート(NOT2)による反転信号を
有効とするか否かを決定する。NOT1の入力信号およ
び出力信号はマルチプレクサMUX1に入力され、NO
T2の入力信号および出力信号はマルチプレクサMUX
2に入力されている。DPmはMUX1のコントロール
信号とされ、DPm−1はMUX2のコントロール信号
とされている。DPm、DPm−1は反転以前あるいは
反転後の信号を選択し、例えばDPm、DPm−1が
「1」のときに反転、DPm、DPm−1が「0」のと
きに非反転の信号を選択する。
【0009】図3は、本方式のための受信装置を示すも
のであり、I成分を受信するためのマッチドフィルタM
F1、Q成分を受信するためのマッチドフィルタMF
2、MF3が設けられている。マッチドフィルタMF1
にはPN1〜PNnが乗数として設定されており、I成
分のPN符号とMF1の乗数が整合したときにMF1は
正または負のピークを生じる。 MF1の出力はピーク
検出回路TH1、TH2に入力され、TH1において正
(非反転)のピークを、TH2において負(反転)のピ
ークを検出する。TH1、TH2の出力はOR回路OR
31に入力され、いずれか一方がピークを検出したとき
に、トリガ信号TG1を出力する。さらにTH1、TH
2の出力は判定回路J31に入力され、TH1がピーク
を検出せずかつTH2がピークを検出したときにJ31
はハイレベルの出力Jo1を生成し、その他の場合には
Jo1はローレベルとなる。このJoは図2のDPm−
1に対応する。MF2、MF3は択一的にデータ入力さ
れ、MF1とともにQ成分を入力したマッチドフィルタ
(MF2またはMF3)はTG1出力時点でQ成分入力
を停止し、他のマッチドフィルタ(MF3またはMF
2)へのQ成分入力を開始する。そして、Q成分入力を
停止したマッチドフィルタではPN符号を循環させ、Q
成分によるピーク発生までの位相差を求める。
【0010】MF1にはデータ取込みのタイミングを与
えるメインクロックCLKmが入力され、MF2、MF
3には択一的に、サブクロックCLKsが入力されてい
る。
【0011】図4において、TG1はフリップ・フロッ
プFF41のクロック入力(CK)に入力され、このと
きFF41のデータ入力(D)に接続されたハイレベル
(Highで示す。)の入力が、FF41の非反転出力
(Q)からハイレベル信号として出力され、これはコン
トロール信号CTRL2として使用される。CTRL2
はカウンタ(COUNTERで示す。)のチップイネー
ブル入力(CE)に入力され、TG1が生成された時点
からカウンタの動作が可能となる。カウンタには、前記
メインクロックCLKmが入力され、TG1生成後にカ
ウンタはCLKmをカウントする。
【0012】図3に示すように、メインクロックCLK
mは、MF2、MF3を選択するマルチプレクサMUX
3に入力され、CLKsはMUX3の出力として生成さ
れる。CLKsはMUX3によってMF2またはMF3
に導かれ、CLKsが入力されたマッチドフィルタのみ
がQ成分のデータを取り込む。MUX3はコントロール
信号CTRL3によって切換え制御され、CTRL3
は、2段階のフリップ・フロップFF31、FF32に
よって、TG1が入力されるごとに反転する。FF31
はそのクロック入力(CK)にTG1が入力され、その
データ入力にはFF32の反転出力(Qバー)が入力さ
れている。FF32はそのデータ入力(D)にFF31
の反転出力(Qバー)が入力され、そのクロック入力
(CK)にはTG1が入力されている。これによって、
FF32の出力は、TG1が入力されるごとに、交互に
ハイレベル、ローレベルの状態になる。
【0013】ある時点でTG1が出力され、それまでM
F2にCLKsが入力されていたとすると、MUX3は
MF3にCLKsを供給するように切換えられる。その
後MF2についてPN符号の循環が行われる。一方セレ
クタSEL3は、TG1出力時点でMF2に切換えられ
る。この切換え制御はCTRL3によって行われる。S
EL3の出力はピーク検出回路TH3、TH4に入力さ
れ、TH3において正(非反転)のピークを、TH4に
おいて負(反転)のピークを検出する。TH3、TH4
の出力はOR回路OR32に入力され、いずれか一方が
ピークを検出したときに、トリガ信号TG2を出力す
る。さらにTH3、TH4の出力は判定回路J32に入
力され、TH3がピークを検出せずかつTH4がピーク
を検出したときにJ32はハイレベルの出力Jo2を生
成し、その他の場合にはJo2はローレベルとなる。こ
のJo2は図2のDPmに対応する。
【0014】前述のように、TG1が生成されてからT
G2が生成されるまでの期間はDP1〜DPm−2の数
値に対応しており、COUNTERは前記TG1でカウ
ントを開始し、TG2の入力によってカウントを停止す
る。TG2はFF41のリセット入力(RS)に入力さ
れ、さらに遅延要素としてのバッファB1、B2を介し
てCOUNTERのリセット入力(RS)に入力され、
これによってCOUNTERはTG2までのCLKm個
数を確実にカウントした後に初期状態に戻される。また
COUNTERの出力はデコーダ(DECODERで示
す。)に入力され、ここでTG1、TG2間の期間に対
応した2進数の数値、すなわちDP1〜DPm−2に変
換される。変換された数値は前記Jo1、Jo2ととも
にレジスタREG4に入力され、REG4は前記TG2
に同期してこれら数値を取り込む。取り込まれた数値は
次のTG1の出力時点まで保存され、TG1出力時に、
シフトレジスタSREG4に転送される。SREG4は
データロード機能付きのシフトレジスタであり、ロード
制御入力(LOAD)にTG1が入力されている。SR
EG4には前記CLKdが常時入力され、SREG4の
シリアル出力として前記送信信号DSが出力される。こ
れによって、送信された信号が復調されたことになる。
【0015】図5に示すように、マッチドフィルタMF
2(図3では周辺回路が省略されていた。)にはシフト
レジスタREG5からPN1〜PNnが供給され、TG
1が生成された時点からシフトレジスタのデータが循環
される。TG1はダウンカウンタ(D_COUNTER
で示す。)のデータ・ロード制御入力(LOAD)に入
力され、PN符号の個数nがロードされる。D_COU
NTERのバイナリ出力(fビット:fはlog2nを下回
らない最小整数)はゲートOR5によって統合された後
にゲートAND5に入力され、さらにCLKmがAND
5に入力されている。従ってAND5はD_COUNT
ERのカウンタ値が1以上のときに開かれて、CLKm
がREG5に入力される。
【0016】TG1出力後CLKmがD_COUNTE
Rにn個入力されると、D_COUNTERのカウント
値は「0」となり、ゲートAND5が閉じられる。従っ
てPN符号は1回り循環し、当初の状態に戻り、次回の
マッチドフィルタの処理に備える。この過程において、
TG2発生時点に、COUNTERにより、TG1、T
G2間の位相差算出が行われる。またPN符号の循環を
行っているマッチドフィルタは新たなQ成分の取り込み
を行うことができないので、前記のようにCLKsの供
給を停止して、他のマッチドフィルタ(MF2またはM
F3)にCLKsを供給する。なおMF3はMF2と同
様に構成されているので説明を省略する。
【0017】図6はメインクロックCLKm、TG1、
MF2のデータ取り込み(MF2で示す。)、MF2に
おけるPN符号循環(PN(MF2)で示す。)、MF
3のデータ取り込み(MF3で示す。)、MF3におけ
るPN符号循環(PN(MF3)で示す。)、TG2の
タイミングを例示するタイミングチャートであり、TG
1生成時点でデータ取り込みはMF2、MF3と交互に
切換えられ、それにともなってPN符号の循環も切換え
られていることが分かる。
【0018】以上のように、送信すべき情報をI成分、
Q成分のピーク位相差と、ピークの反転、非反転におき
かえると、拡散率がnの場合の情報レートRnは、
【数1】 となる。但しTcはチップ時間である。一方従来のnチ
ップ(1情報シンボル)によって、Iチャンネル、Qチ
ャンネルそれぞれが1ビットの情報を伝送する場合の情
報レートRqは、
【数2】 であり、両者の比は、
【数3】 となる。
【0019】式(3)に対してnに数値を代入した結果
は表1のとおりであり、情報量が従来の数倍に高まるこ
とが分かる。これは通信速度の増大といいかえることが
可能である。
【表1】
【0020】なお以上の実施例ではI成分、Q成分のP
N符号系列は同一であったが、異なるPN符号とし、マ
ッチドフィルタMF2、MF3に設定する符号系列をこ
れに対応させることも勿論可能である。また、QPSK
以外の通信方式、例えば異なる搬送波で搬送される別チ
ャンネルの第1、第2成分について同様の送受信を行う
ことも可能である。
【0021】
【発明の効果】前述のとおり、本発明に係るスペクトル
拡散通信方式は、送信データを第1、第2成分相互の位
相差によって表現するので、従来と同様の装置において
通信速度を高め得るという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方式に使用する送信装置の1実施例を示
すブロック図である。
【図2】図1の装置のために送信データの変換を行う回
路を示すブロック図である。
【図3】同方式に使用する受信装置の1実施例を示すブ
ロック図である。
【図4】図3の装置の出力をシリアルデータに変換する
装置を示すブロック図である。
【図5】Q成分受信のためのマッチドフィルタのPN符
号制御を行う回路を示すブロック図である。
【図6】受信装置のタイミングチャートである。
【符号の説明】
MF1、MF2、MF3 ...マッチドフィルタ COUNTER ...カウンタ D_COUNTER ...ダウンカウンタ REG1、SREG4、REG5 ...シフトレジス
タ REG4 ...レジスタ DEC2、DECODER ...デコーダ NOT1、NOT2 ...反転回路 OR1、OR2 ...ORゲート G1、...、Gn ...ゲート MUX1、MUX2 ...マルチプレクサ TH1、TH2、TH3、TH4 ...ピーク検出回
路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 周 旭平 東京都世田谷区北沢3−5−18 鷹山ビル 株式会社鷹山内 (72)発明者 山本 誠 東京都世田谷区北沢3−5−18 鷹山ビル 株式会社鷹山内 (72)発明者 高取 直 東京都世田谷区北沢3−5−18 鷹山ビル 株式会社鷹山内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の成分として第1のPN符号系列そ
    のものあるいはその反転信号を送信し、第2の成分とし
    て第2のPN符号系列に位相差を与えたPN符号系列を
    送信し、第1、第2のPN符号系列の位相差によって送
    信情報を定義することを特徴とするスペクトル拡散通信
    方式。
  2. 【請求項2】 第1の成分または第2の成分を適宜反転
    し、この反転の有無によってさらに1ビットの情報を定
    義することを特徴とする請求項1記載のスペクトル拡散
    通信方式。
  3. 【請求項3】 第1、第2のPN符号系列は同一である
    ことを特徴とする請求項1記載のスペクトル拡散通信方
    式。
  4. 【請求項4】 第1の成分のための1個の第1マッチド
    フィルタと、第2の成分のための2個の第2マッチドフ
    ィルタが設けられ、第2マッチドフィルタは第1マッチ
    ドフィルタがピークを検出するごとに切換えられつつ択
    一的にデータ取り込みを行うこととされ、このデータ取
    り込みを行った第2マッチドフィルタは第1マッチドフ
    ィルタがピークを検出した時点から受信信号を保持しつ
    つPN符号を循環させ、このPN符号の循環の開始時点
    で他の第2マッチドフィルタがデータ取り込を行うよう
    になっている請求項1記載のスペクトル拡散通信のため
    の受信装置。
  5. 【請求項5】 第1、第2成分の一方はQPSKの同相
    成分であり、他方が直交成分であることを特徴とする請
    求項1記載のスペクトル拡散通信方式。
  6. 【請求項6】 第1、第2成分は異なる搬送波で搬送さ
    れる別チャンネルの成分であることを特徴とする請求項
    1記載のスペクトル拡散通信方式。
JP7351415A 1995-12-26 1995-12-26 スペクトル拡散通信方式 Pending JPH09181701A (ja)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7351415A JPH09181701A (ja) 1995-12-26 1995-12-26 スペクトル拡散通信方式
DE69634974T DE69634974D1 (de) 1995-12-26 1996-12-23 Spreizspektrumnachrichtenübertragungssystem
DE0782288T DE782288T1 (de) 1995-12-26 1996-12-23 Spreizspektrumnachrichtenübertragungssystem
EP96120802A EP0782288B1 (en) 1995-12-26 1996-12-23 Spread spectrum communication system
US08/780,137 US6212219B1 (en) 1995-12-26 1996-12-26 Spread spectrum communication system
CN96123188A CN1097354C (zh) 1995-12-26 1996-12-26 频谱扩散通信方式
KR1019960072097A KR100421531B1 (ko) 1995-12-26 1996-12-26 스팩트럼확산통신방식

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7351415A JPH09181701A (ja) 1995-12-26 1995-12-26 スペクトル拡散通信方式

Publications (1)

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JPH09181701A true JPH09181701A (ja) 1997-07-11

Family

ID=18417133

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7351415A Pending JPH09181701A (ja) 1995-12-26 1995-12-26 スペクトル拡散通信方式

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JP (1) JPH09181701A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013187612A (ja) * 2012-03-06 2013-09-19 Sharp Corp プリコーディング装置、無線送信装置、無線受信装置、無線通信システムおよび集積回路

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013187612A (ja) * 2012-03-06 2013-09-19 Sharp Corp プリコーディング装置、無線送信装置、無線受信装置、無線通信システムおよび集積回路

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Effective date: 20040330