JPH09270767A

JPH09270767A - スペクトラム拡散通信装置

Info

Publication number: JPH09270767A
Application number: JP8076286A
Authority: JP
Inventors: Koichi Numagami; 幸一沼上
Original assignee: Fujitsu General Ltd
Current assignee: Fujitsu General Ltd
Priority date: 1996-03-29
Filing date: 1996-03-29
Publication date: 1997-10-14

Abstract

(57)【要約】【課題】情報を妨害の影響を少なくかつ効率的に多重
伝送する。【解決手段】情報の入力部１、２と、デジタル情報信
号に正弦波等の搬送波（キャリア）を乗算して狭帯域信
号を生成する一次変調部３、４と、映像の狭帯域信号に
拡散符号ａを乗算して拡散信号ａ（７）を生成する二次
変調部５と、音声の狭帯域信号に拡散符号ｂを乗算して
拡散信号ｂ（８）を生成する二次変調部６と、前記拡散
信号ａ（７）と、前記拡散信号ｂ（８）とを加算する加
算器９と、送信部１０と、送信アンテナ１１と、受信ア
ンテナ２１と、符号多重信号２４を生成する受信部２２
と、前記符号多重信号２４を二分配する分配器２３と、
前記拡散符号ａと前記符号多重信号２４とを乗算する第
一復調部２５と、前記拡散符号ｂと前記符号多重信号２
４とを乗算する第二復調部２６と、第二復調部２７、２
８と、出力部２９、３０とでなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は複数の拡散符号によ
る拡散信号を用い符号分割多重伝送を行うようにしたス
ペクトラム拡散通信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】いくつもの情報、例えば、映像信号と、
音声信号など、を限られた周波数帯域の中で効率よく伝
送する多重伝送の１つの方式として、周波数分割多重
（ＦＤＭ；Frequency Division Multiplex）方式が知ら
れている。この方式は、現在、電話や放送の電波など各
種メディアに使用されている。図３に周波数分割多重
（ＦＤＭ）方式の伝送情報を多重化する方法のイメージ
図を示し、この図を参照してＦＤＭについて説明する。
通信等によって伝送される情報は、ほとんどが音声や、
いろいろな種類のデータまたはテレビなどの映像であ
る。そこで、これらの情報を伝送するために、図３
（イ）に示すように個々の情報（信号）、すなわち、情
報Ａ、情報Ｂを変調によりそれぞれの占有する周波数帯
域が重ならないようにし、図３（ロ）に示すようにそれ
らを合成して情報Ａと情報Ｂの多重信号を生成（（イ）
と（ロ）の操作をＦＤＭという）する。さらに、図３
（ハ）に示すように、情報Ａと情報Ｂの多重信号を目的
の有線回線や無線回線に適した周波数帯に変調し伝送す
る。

【０００３】従来の周波数分割多重（ＦＤＭ；Frequenc
y Division Multiplex）方式は、要約すると、個々のベ
ースバンド信号で周波数の異なる搬送波（キャリア）を
変調し（一次変調）、それぞれが周波数上で重ならない
ように配列する。さらにこれを変調信号としてＲＦ（Ra
dio Frequency ）搬送波を変調する（二次変調）。

【０００４】ところで、上記の周波数分割多重（ＦＤ
Ｍ）方式は、伝送される情報の数に相応して複数の搬送
波（キャリア）を使用する。この場合、隣接した変調波
が相互干渉を起こさないようにするため、単に、重なら
ないように配列するだけでは不十分であり、図３（ロ）
に示したように、情報Ａと情報Ｂについて所要の高調波
までも考慮して周波数間隔を設ける必要がある。従っ
て、複数の情報を多重する場合、前記複数の変調波の合
計の周波数帯域と、必要な周波数間隔の合計で決まる大
きな周波数帯域を占有する問題があった。また、伝送中
のノイズ等の妨害に弱い問題があった。

【０００５】さらに、多重伝送の他の方式として、時分
割多重（ＴＤＭ；Time Division Multiplex ）方式が知
られている。時分割多重は個々のデジタル信号のパルス
幅を時間圧縮することにより狭くし、例えば、情報Ａと
情報Ｂ等のパルスの時間位置をずらすことにより多重す
る方法である。しかし、この方法では最高伝送レートが
伝送媒体毎に決まっているため、伝送できる最大の情報
量の限度があり、多種類の情報を多重伝送することが難
しい上に、耐妨害性が劣る問題があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題に鑑
みなされたもので、多種類の情報を妨害の影響が少なく
多重伝送するようにし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。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、搬送波をデジタル情報信号で変調して狭帯域信号を
生成する一次変調部と、前記狭帯域信号を拡散符号で変
調して拡散信号を生成する二次変調部とで構成した送信
装置と、受信信号をダウンコンバートし得られた拡散信
号を、前記送信装置の二次変調部での同一かつ同位相の
拡散符号で復調する第一復調部と、所要の狭帯域信号に
復調する第二復調部とで構成した受信装置とで構成され
るスペクトラム拡散通信装置において、送信装置を、前
記狭帯域信号毎に異なる拡散符号で変調する複数の二次
変調部と、前記複数の二次変調部が出力する拡散信号を
合成する合成部とで構成する一方、受信装置を、前記ダ
ウンコンバートし得られた拡散信号を複数に分配する分
配部と、分配された拡散信号毎に前記送信装置の二次変
調部での同一かつ同位相の拡散符号で復調する複数の第
一復調部とで構成し、送信側は異なる拡散符号で変調し
て得られた複数の拡散信号を合成することにより符号多
重信号を生成して送信し、受信側はダウンコンバートし
得られた符号多重信号を分配部を経由して各第一復調部
へ分配し、前記第一復調部毎に所要の拡散符号で復調す
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】以上のように構成したので、図２
の本発明によるスペクトラム拡散通信装置の符号多重方
式を利用した伝送情報の多重化及び逆拡散を示すスペク
トル図を参照して説明する。送信装置を２つの並列に設
けた変調部で構成することにより、例えば、デジタル符
号化した映像信号など、情報量が大きいデータは、１つ
の変調部で一次変調した後チップ数の小さい拡散符号で
変調するとともに、例えば、デジタル符号化した音声信
号など、情報量が小さいデータは、他の１つの変調部で
一次変調した後チップ数の大きい拡散符号で変調する。
そして、図２（イ）に示したように、この２つの拡散変
調された信号、chＡ（映像）と、chＢ（音声）とを加算
（合成）することにより多重する。さらに、同一のキャ
リアで無線周波数帯に変調して伝送する。

【０００９】一方、受信装置は無線信号を受信し、所要
の周波数帯にダウンコンバートして、前記図２（イ）に
示したような符号多重信号を得る。この符号多重信号を
分配し、例えば、chＡ（映像）は、前記チップ数の小さ
い同位相の拡散符号で復調（逆拡散）処理することによ
り、図２（ロ）に示したようなスペクトルを得る。この
スペクトルのchＡ（映像）をバンドパスフィルタで取り
出し、元のデジタル符号化した映像信号を復元する。
尚、このときchＡ（映像）と比較しchＢ（音声）の電力
スペクトラム密度は十分に低い状態である。また、例え
ば、chＢ（音声）は、前記チップ数の大きい同位相の拡
散符号で復調（逆拡散）処理することにより、図２
（ロ）に示したスペクトル図のchＡ（映像）と、chＢ
（音声）とを入れ換えたようなスペクトルを得る。この
スペクトルのchＢ（音声）をバンドパスフィルタで選択
して取り出し、元のデジタル符号化した音声信号を復元
する。

【００１０】

【実施例】以下、本発明によるスペクトラム拡散通信装
置について、図を用いて詳細に説明する。図１は本発明
によるスペクトラム拡散通信装置の実施例を示すブロッ
ク図である。１、２は情報の入力部であり、例えば、入
力部１は映像信号をＭＰＥＧ（Moving Picture coding
Experts Group ）規格等に準拠するように情報を圧縮処
理してデジタル符号化し、入力部２は音声信号をＰＣＭ
（Pulse Code Modulation ）、ＡＤＰＣＭ（Adaputive
Differential Pulse Code Modulation）等で処理してデ
ジタル符号化する。３、４は、デジタル情報信号に正弦
波等の搬送波（キャリア）を乗算して狭帯域信号を生成
する一次変調部であり、同一次変調部３は、前記圧縮処
理しデジタル符号化した映像信号と、正弦波の搬送波と
を乗算して、２相位相シフトキーイング（ＢＰＳＫ）に
よる映像の狭帯域信号を生成し、一次変調部４は、前記
圧縮処理しデジタル符号化した音声信号と、正弦波の搬
送波とを乗算して、ＢＰＳＫによる音声の狭帯域信号を
生成する。

【００１１】５、６は、前記狭帯域信号と、この狭帯域
信号の帯域幅に比べ十分に広いスペクトラムを持つ拡散
符号と呼ばれる特殊な符号系列とを直接乗算（直接拡散
方式；ＤＳ）して、拡散信号を生成する二次変調部であ
り、同二次変調部５は、前記一次変調部３の次段に接続
されることにより、前記映像の狭帯域信号に拡散符号ａ
を乗算して拡散信号ａ（７）を生成し、二次変調部６
は、前記一次変調部４の次段に接続されることにより、
前記音声の狭帯域信号に拡散符号ｂを乗算して拡散信号
ｂ（８）を生成する。９は、前記拡散信号ａ（７）と、
前記拡散信号ｂ（８）とを加算（合成）する加算器であ
る。１０は無線周波数帯に変調して伝送するための送信
部であり、１１は送信アンテナである。以上で送信装置
を構成する。

【００１２】２１は受信アンテナであり、２２は無線電
波を受信し、受信信号をダウンコンバートし符号多重信
号２４を生成する受信部である。２３は、前記符号多重
信号２４を二分配する分配器である。２５、２６は、前
記送信装置の二次変調部５、６（番号同順）と同一かつ
同位相の拡散符号ａ、拡散符号ｂとを乗算することによ
り復調する第一復調部（逆拡散部）である。２７、２８
は希望の狭帯域信号を取り出すバンドパスフィルタ等で
構成される第二復調部である。２９は、前記ＭＰＥＧに
より伸張処理を行い元の映像信号を復元し出力する出力
部であり、３０はデジタル符号から元の音声信号を復元
し出力する出力部である。以上で受信装置を構成する。

【００１３】本発明によるスペクトラム拡散通信装置の
変調及び復調の動作の概要を図１、図２に従い説明す
る。カメラ等で撮影した映像と音声とを同時に伝送する
場合を例にして説明する。カメラ等（図示せず）からの
映像信号を入力部１に供給し、例えば、ＭＰＥＧ（Movi
ng Picture coding Experts Group ）規格等に準拠する
ように情報を圧縮処理してデジタル符号化する。一次変
調部３は、このデジタル符号化した映像信号と、正弦波
の搬送波とを乗算して、２相位相シフトキーイング（Ｂ
ＰＳＫ）変調による映像の狭帯域信号を生成する（一次
変調）。二次変調部５は、前記映像の狭帯域信号に拡散
符号ａを乗算して拡散信号ａ（７）を生成する（二次変
調）。

【００１４】また、音声信号を入力部２に供給し、例え
ば、ＡＤＰＣＭで処理してデジタル符号化する。一次変
調部４は、このデジタル符号化した音声信号と、正弦波
の搬送波とを乗算して、２相位相シフトキーイング（Ｂ
ＰＳＫ）変調による音声の狭帯域信号を生成する（一次
変調）。二次変調部６は、前記音声の狭帯域信号に拡散
符号ｂを乗算して拡散信号ｂ（８）を生成する（二次変
調）。加算器９は、図２（イ）に示すように、前記拡散
信号ａ（７）と、前記拡散信号ｂ（８）とを加算するこ
とにより合成して符号多重信号を生成し、同符号多重信
号は送信部１０、送信アンテナ１１を経由して、例え
ば、無線電波により送信される。

【００１５】受信アンテナ２１で受信した無線電波を、
受信部２２の低雑音増幅器で所要レベルに増幅し、同受
信部２２の周波数変換器で低い周波数帯に変換する（ダ
ウンコンバート）。このダウンコンバートにより得られ
た符号多重信号２４を分配器２３で第一復調部（逆拡散
部）２５、２６へ分配する。例えば、第一復調部２５
は、前記送信装置の二次変調部５で乗算に用いたものと
同一かつ同位相状態の拡散符号ａを、符号多重信号２４
に乗算することにより復調（逆拡散）し、図２（ロ）に
示すように、映像は狭帯域信号で、音声は拡散信号（広
帯域信号）を得る。第二復調部２７のバンドパスフィル
タで映像の狭帯域信号を取り出し、出力部２９で、前記
ＭＰＥＧにより伸張処理を行い元の映像信号を復元し出
力する。

【００１６】また、例えば、第一復調部２６は、前記送
信装置の二次変調部６で乗算演算（変調）に用いたもの
と同一かつ同位相状態の拡散符号ｂを、符号多重信号２
４に乗算することにより復調（逆拡散）し、音声は狭帯
域信号でかつ、映像は拡散信号（広帯域信号）を得る。
第二復調部２８のバンドパスフィルタで音声の狭帯域信
号を取り出し、出力部３０で、前記ＡＤＰＣＭにより伸
張処理を行い元の音声信号を復元し出力する。

【００１７】本発明によるスペクトラム拡散通信装置の
拡散符号の具体例を説明する。例えば、ＭＰＥＧにより
圧縮した映像信号のデータレートを1.48Mb（メガビッ
ト）／秒とし、一次変調にＢＰＳＫを用い、拡散変調
（二次変調）には、バーカー符号のうち最も短い11チッ
プの拡散符号を用いると、ＩＦ帯での直接拡散信号の帯
域は32.56MHz（ヌル点）となる。同様に、ＡＤＰＣＭで
圧縮処理した音声信号のデータレートを64kb／秒とし、
一次変調にＢＰＳＫを用い、拡散変調には、バーカー符
号のやや長い255 チップの拡散符号を用いると、ＩＦ帯
での直接拡散信号の帯域は32.64MHz（ヌル点）となる。
従って、この２つの拡散信号はほぼ等しい帯域を持つの
で、これらを加算することにより合成し、同一周波数帯
て効率良く伝送できる。

【００１８】尚、上記実施例として、映像と、音声の２
つの情報を符号多重信号を生成して伝送する場合を説明
しているが、２つの情報に限定するものではなく、例え
ば、その他にさらに２つ等のデータを伝送し、合計４つ
等の情報を伝送するようにしても良い。また、上述の説
明では一次変調部で狭帯域信号を生成（一次変調）し、
この狭帯域信号に二次変調部で拡散符号を乗算して拡散
信号を生成（二次変調）する方法を実施している。しか
し、実際のスペクトラム拡散における変調方法は、実現
回路を簡易化するため等の理由から情報（映像、音声
等）に、先ず拡散符号を作用させて変調し、次に搬送波
を乗算する方法を実施することもある。この２つの方法
は信号処理順序が逆であるが、変調後のＩＦ帯での直接
拡散信号は同一のものが得られる。従って、本発明は、
何れの方法で実施しても同様の効果を得ることができ
る。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は多数の情
報を妨害の影響が少なく多重伝送するようにしたスペク
トラム拡散通信装置を提供する。従って、複数の情報を
多重する場合、所要の周波数帯域、例えば、映像と、音
声を多重伝送する場合は、上述した通り、同一の32.64M
Hzの周波数帯域で伝送できるので周波数を効率良く利用
できるメリットがある。また、本発明によるスペクトラ
ム拡散通信装置に用いるスペクトラム拡散通信は伝送中
のノイズ等の妨害の周波数スペクトル密度を低くできる
ことから、耐妨害性に優れるので、高品質の情報伝送が
できるメリットがある。

【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装置の実施
例を示すブロック図である。

【図２】本発明によるスペクトラム拡散通信装置の符号
多重方式を利用した伝送情報の多重化及び逆拡散を示す
スペクトル図である。

【図３】周波数分割多重（ＦＤＭ）方式の伝送情報を多
重化する方法のイメージ図である。

【符号の説明】

１、２入力部３、４一次変調部５、６二次変調部７拡散信号ａ８拡散信号ｂ９加算器１０送信部１１送信アンテナ２１受信アンテナ２２受信部２３分配器２４符号多重信号２５、２６第一復調部（逆拡散部）２７、２８第二復調部２９、３０出力部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】搬送波をデジタル情報信号で変調して狭
帯域信号を生成する一次変調部と、前記狭帯域信号を拡
散符号で変調して拡散信号を生成する二次変調部とで構
成した送信装置と、受信信号をダウンコンバートし得られた拡散信号を、前
記送信装置の二次変調部での同一かつ同位相の拡散符号
で復調する第一復調部と、所要の狭帯域信号に復調する
第二復調部とで構成した受信装置とで構成されるスペク
トラム拡散通信装置において、送信装置を、前記狭帯域信号毎に異なる拡散符号で変調
する複数の二次変調部と、前記複数の二次変調部が出力
する拡散信号を合成する合成部とで構成する一方、受信装置を、前記ダウンコンバートし得られた拡散信号
を複数に分配する分配部と、分配された拡散信号毎に前
記送信装置の二次変調部での同一かつ同位相の拡散符号
で復調する複数の第一復調部とで構成し、送信側は異なる拡散符号で変調して得られた複数の拡散
信号を合成することにより符号多重信号を生成して送信
し、受信側はダウンコンバートし得られた符号多重信号
を分配部を経由して各第一復調部へ分配し、前記第一復
調部毎に所要の拡散符号で復調することを特徴としたス
ペクトラム拡散通信装置。
【請求項２】上記変調及び復調を乗算演算により実施
することを特徴とした請求項１記載のスペクトラム拡散
通信装置。
【請求項３】上記合成を加算演算により実施すること
を特徴とした請求項１記載のスペクトラム拡散通信装
置。
【請求項４】上記複数の二次変調部及び上記複数の第
一復調部をそれぞれ２個とした請求項１記載のスペクト
ラム拡散通信装置。
【請求項５】上記デジタル情報信号をＭＰＥＧ規格に
基づき圧縮した映像信号とする請求項１記載のスペクト
ラム拡散通信装置。
【請求項６】上記デジタル情報信号をＡＤＰＣＭに基
づき圧縮した音声信号とする請求項１記載のスペクトラ
ム拡散通信装置。
【請求項７】上記拡散符号として１１チップの拡散符
号を用い映像信号を変調するとともに、他の拡散符号と
して２５５チップの拡散符号を用い音声信号を変調する
ようにした請求項１記載のスペクトラム拡散通信装置。
【請求項８】上記一次変調部をＢＰＳＫ変調を行うよ
うにした請求項１記載のスペクトラム拡散通信装置。