JPH09504670A - スペクトル拡散のスペクトル密度技術 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 エネルギー出力が、別の方法で示される擬似ランダムコードの長さよりもよりスムーズに分布するスペクトル拡散通信システムである。コードシーケンスがデータビットの境界上で擬似ランダム的に反転（２０５）されて、その結果コードシーケンス（２０４）が、エネルギーの広がりに対して、別の方法で現れるものに比較してより長い形式で現れるスペクトル拡散通信システムである。

Description

【発明の詳細な説明】 スペクトル拡散のスペクトル密度技術 発明の背景 １．発明の分野 この発明は、スペクトル拡散変調を用いるためのスペクトル密度技術に関する 。 ２．関連技術の説明 直接的なシーケンスのスペクトル拡散通信においては、データ列は、擬似ラン ダムコードを用いて変調され、その結果、変調された信号のエネルギーはデータ 列の帯域幅よりも広い帯域幅にわたって広がっている。スペクトル拡散通信が可 能である電磁波のスペクトルの帯域（バンド）における通信のために、現在の規 則は、一般に、変調された信号のすべての部分が３ｋＨｚの分解帯域幅にわたっ て測定された、信号平均値にわたる＋８ｄＢ電力以下であることを要求している 。比較的短い擬似ランダムコードを使用するスペクトル拡散システムにおいては 、変調された信号は規則の要求条件を満足するように時々十分にランダムではな い。従って、規則の要求を満足する比較的短い擬似ランダムコードを使用するス ペクトル拡散信号を発生することが有利であろう。 発明の要約 本発明は、エネルギー出力が、別の方法で示される擬似ランダムコードの長さ よりもよりスムーズに分布するスペクトル拡散通信システムを提供する。特に、 本発明は、コードシーケンスがデータビットの境界上で擬似ランダム的に反転さ れて、その結果コードシーケンスが、エネルギーの広がりに対して、別の方法で 現れるものに比較してより長い形式で現れるスペクトル拡散通信システムを提供 する。 図面の簡単な説明 図１は、スペクトル拡散通信の送信機及び受信機のブロック図である。 図２は、スペクトル拡散通信システムにおいて使用されるための擬似ランダム コード発生器のためのブロック図である。 好ましい実施例の説明 図１は、スペクトル拡散通信の送信機及び受信機のブロック図である。 スペクトル拡散送信機１０１は入力データ１０３のための入力ポート１０２と 、チップシーケンス送信機発生器（送信発生器）１０４と、変調器１０５と、ス ペクトル拡散信号１０７を送信するための送信アンテナ１０６とを備える。スペ クトル拡散受信機１０８は、受信機アンテナ１０９と、チップシーケンス受信機 発生器（受信発生器）１１０と、復調器１１１と、出力データ１１３のための出 力ポート１１２とを備える。好ましい実施例においては、シングルチップシーケ ンス１１４は、送信機発生器１０４と受信機発生器１１０の両方によって全く同 じように発生され、それを基礎として広がっているコードを他人が知ることがな いように本質的にランダムであるように現れる。スペクトル拡散通信、広がって いるコード及びチップシーケンスについての詳細な議論は、アール・ディクソン によるスペクトル拡散システム（１９８４年）において見つけられる。 図２は、スペクトル拡散通信システムにおいて使用されるための擬似ランダム コード発生器のためのブロック図である。 送信機発生器１０４と受信機発生器１１０は、チップシーケンス１１４のため の出力２０２を有するコード発生器２０１を備える。好ましい実施例においては 、チップシーケンス１１４は、６３チップの最大長さの擬似ランダムチップシー ケンスを含み、当該擬似ランダムチップシーケンスは、各データビットの境界で 第２のチップシーケンスと排他的論理和（ＸＯＲ）の演算を実行することによっ て擬似ランダム的に反転される。 コード発生器２０１は、第１のコード２０４を発生する第１の発生器２０３を 備える。好ましい実施例においては、第１のコード２０４は、６３チップの線形 の最大長さのコードを含む。第１の発生器２０３からの出力は、ＸＯＲゲート（ 排他的論理和ゲート）２０５の第１の入力に接続される。第２の発生器２０６は 、データ列と同一のレートでクロック同期され、ＸＯＲゲート２０５の第２の入 力に入力される第２のコード２０７を発生する。ＸＯＲゲート２０５の出力は、 コード発生器２０１のための出力２０２に接続される。 このように、コード発生器２０１は、各データビットに対して第１のコード２ ０４の完全なシーケンスを発生するが、それを、各データビットの境界で第２の コード２０７と排他的論理和の演算を実行することによって、第１のコード２０ ４を擬似ランダム的に反転する（すなわち、各全体の（完全な）データビットは 第１のコード２０４の全体の長さと、もしくは、第１のコード２０４の反転の全 体の長さとの、いずれかを用いて変調される。 この出願を熟読した後、各データビットの境界で第１のコード２０４を擬似ラ ンダム的に反転することの効果は、それが占有している帯域幅にわたって変調さ れた信号のエネルギーをよりスムーズに分布させることであることが当業者にと って明らかであろう。好ましい実施例においては、第１のコード２０４は２^N− １チップの長さを有し、すなわち、６３チップの長さを有し、第２のコード２０ ７は２^P−１チップの長さを有し、すなわち、６３チップの長さを有し、変調さ れた信号は３ｋＨｚの分解帯域幅で測定された、信号平均値にわたって約４ない し７ｄＢの最大電力を有する とって代わる実施例 好ましい実施例はここで開示されているが、多くの変形例が本発明の概念や範 囲内で存在することが可能であり、これらの変形例は、ここに添付された明細書 、図面及び請求の範囲の熟読後に、当業者にとって明らかになるであろう。 例えば、送信機から受信機に送信された情報は“デーダ”として参照されてい るが、これらのデータはデータとエラー訂正符号の両方、制御情報、又は他の信 号を含むこと、このことは本発明の範囲内にあることとは、当業者に明らかにな るであろう。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．複数のデータビットを受信するステップと、 擬似ランダムチップシーケンスと、上記擬似ランダムチップシーケンスの反転 とを発生するステップと、 上記擬似ランダムチップシーケンス又はその反転の１つ又は他方を擬似ランダ ム的に選択するステップと、 上記選択に応答して新しいチップシーケンスを発生するステップと、 上記複数のデータビットの各１つを上記新しいチップシーケンスを用いて変調 するステップとを含む方法。 ２．上記擬似ランダム的に選択するステップは、 各データビットのための１つチップを含む第２の擬似ランダムチップシーケン スを発生するステップと、 上記元の擬似ランダムチップシーケンス及び上記第２の擬似ランダムチップシ ーケンスとに対して実行されたブール演算に応答して上記新しいチップシーケン スを発生するステップとを含む請求項１記載の方法。 ３．複数のデータビットを受信するステップと、 擬似ランダムチップシーケンスを受信するステップと、 上記複数のデータビットと上記擬似ランダムチップシーケンスとに応答してス ペクトル拡散信号を発生するステップとを含み、 上記スペクトル拡散信号は、上記擬似ランダムチップシーケンスを用いた上記 複数のデータビットの直接的なシーケンスの変調によって発生されたスペクトル 拡散信号のスペクトルエネルギー密度よりもよりスムーズなスペクトルエネルギ ー密度を有する方法。 ４．上記擬似ランダムチップシーケンスは、６３チップの最大長さのコードであ る請求項３記載の方法。 ５．複数のデータビットを受信するステップと、 擬似ランダムチップシーケンスを受信するステップと、 上記複数のデータビットと上記擬似ランダムチップシーケンスの変換とに応答 してスペクトル拡散信号を発生するステップとを含み、 上記スペクトル拡散信号は、上記擬似ランダムチップシーケンスを用いた上記 複数のデータビットの直接的なシーケンスの変調によって発生されたスペクトル 拡散信号のスペクトルエネルギー密度よりもよりスムーズなスペクトルエネルギ ー密度を有する方法。 ６．上記擬似ランダムチップシーケンスは、６３チップの最大長さのコードであ る請求項５記載の方法。 ７．上記擬似ランダムチップシーケンスの変換は、上記擬似ランダムチップシー ケンスの反転である請求項５記載の方法。 ８．複数のデータビットを受信するステップと、 １チップパービットを超えるレートで第１の擬似ランダムチップシーケンスを 発生するステップと、 １チップパービット以下のレートで第２の擬似ランダムチップシーケンスを発 生するステップと、 上記第１と第２の擬似ランダムチップシーケンスに応答して信号を発生するス テップと、 上記信号を用いて複数のデータビットをスペクトル拡散変調するステップとを 含む方法。 ９．上記信号を発生するステップは、上記第１と第２の擬似ランダムチップシー ケンスに対して排他的論理和の演算を実行することを含む請求項８記載の方法。 １０．上記第１の擬似ランダムチップシーケンスは、６３ビットの最大長さのコ ードである請求項８記載の方法。 １１．上記第２の擬似ランダムチップシーケンスは、正確に１チップパービット のレートを有する請求項８記載の方法。 １２．スペクトル拡散通信システムにおいて用いられるコード発生器であって、 第１のチップシーケンスを出力として有する第１の擬似雑音発生器と、 第２のチップシーケンスを出力として有する第２の擬似雑音発生器と、 排他的論理和（ＸＯＲ）ゲートとを備え、 上記排他的論理和ゲートは、上記第１のチップシーケンスと上記第２のチップ シーケンスとを複数の入力として有し、上記第２のチップシーケンスに応答して 、上記第１のチップシーケンス又は上記第１のチップシーケンスの反転とのいず れかを出力として有するコード発生器。 １３．第１と第２の入力を備えた変調器をさらに備え、 上記排他的論理和ゲートの上記出力は上記第１の入力に接続され、データ信号 は上記第２の入力に入力される請求項１２記載のコード発生器。 １４．データ信号は、予め定義されたレートでクロック同期された一連のデータ ビットを含み、 上記第２のチップシーケンスは一連のチップを含み、 ここで、上記第２のチップシーケンスは上記予め定義されたレートでクロック 同期された請求項１３記載のコード発生器。 １５．上記変調器から出力された信号は送信機に入力され、上記送信機は上記変 調器信号を通信チャンネルにわたって送信する請求項１３記載のコード発生器。 １６．スペクトル拡散信号を発生する方法であって、 複数のデータビットを受信するステップと、 第１の擬似ランダムチップシーケンスを発生するステップと、 上記第１の擬似ランダムチップシーケンスに応答して第２の擬似ランダムチッ プシーケンス又は上記第２の擬似ランダムチップシーケンスの反転とのいずれか を選択された間隔で発生し、これによって、変調信号を形成するステップと、 上記変調信号を用いて上記複数のデータビットの各１つを変調するステップと を含む方法。 １７．上記選択された間隔は、上記データビットの境界に対応する請求項１６記 載の方法。 １８．第１のチップシーケンスを出力することができる第１の擬似雑音発生器と 、 第２のチップシーケンスを出力することができる第２の擬似雑音発生器と、 上記第２のチップシーケンスに応答して上記第１のチップシーケンス又は上記 第１のチップシーケンスの反転のいずれかを選択し、これによって出力信号を発 生するための手段とを備えたスペクトル拡散コード発生器。 １９．上記選択するための手段は、複数の入力として、上記第１のチップシーケ ンスと上記第２のチップシーケンスとを有する排他的論理和（ＸＯＲ）ゲートを 備えた請求項１８記載のスペクトル拡散コード発生器。 ２０．上記出力信号は、予め定義されたレートでクロック同期された複数のデー タビットを有するデータ信号を用いて変調され、上記第２のチップシーケンスは 上記予め定義されたレートに等しいチップレートを有する請求項１８記載のスペ クトル拡散コード発生器。