JPH0998154A - スペクトラム拡散方式通信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 逆拡散同期タイミングを正しく捕捉し、伝送
品質を確保する。 【解決手段】 送信側１に、各チャネル毎に割当てる拡
散符号として互いに直交性を持つ複数の直交符号を出力
する直交符号発生手段２を設け、受信側９に、送信側と
同じ直交符号３−１〜３−ｋと、これら直交符号と直交
性を持つ逆拡散同期タイミング検出用の直交符号13−１
〜13−ｍとを出力する直交符号発生手段と、受信信号と
このタイミング検出用の直交符号13−１〜13−ｍとの相
関を取る相関手段15−1〜15−ｍと、この相関手段から
最小値が出力される時点を検出する検出手段18とを設け
る。タイミング検出用相関手段の出力は、逆拡散同期タ
イミングが取れた時は、多重送信される直交符号の数に
関わらずゼロとなり、タイミングがとれていない時は、
ゼロにならない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スペクトラム拡散
方式を用いた通信装置に関し、特に、受信側における逆
拡散の同期を捕捉する性能を高めたものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＬＡＮの一つとして、無線を使っ
て端末のデータなどを伝送する無線ＬＡＮの利用が盛ん
に行なわれている。この時、データのビットレートが高
速で、そのまま送信したのでは所望の帯域幅に収まらな
い場合に、データをシリアル−パラレル変換し、複数の
チャネルを用いて多重化してデータを伝送している。

【０００３】この無線伝送の方式には、スペクトラム拡
散方式が用いられている。この場合、送信側は、各チャ
ネルの信号をチャネルごとに独立に割り当てた拡散符号
を用いて変調するとともに、その多重波を情報変調して
送信し、一方、受信側は、情報復調した後、各拡散符号
で逆拡散することにより、各チャネルの信号を再生して
いる。

【０００４】従来のこのスペクトラム拡散方式通信装置
は、図２に示すように、送信機１には、情報チャネル４
−１〜４−ｋに対応する相互に異なる拡散符号20−１〜
20−ｋと逆拡散同期タイミング検出用の拡散符号21とを
同時に出力する拡散符号発生回路19と、各情報チャネル
４−１〜４−ｋと拡散符号20−１〜20−ｋとを乗算する
乗算回路５−１〜５−ｋと、乗算回路５−１〜５−ｋの
ｋ個の出力と逆拡散同期タイミング検出用拡散符号21と
を加算する加算回路６と、加算回路６の出力に搬送波を
乗算して情報変調する情報変調回路７と、情報変調回路
７の出力を送信するアンテナ８とを備えている。

【０００５】また、受信機９には、信号を受信するアン
テナ10と、アンテナ10の出力に搬送波を乗算して情報復
調する情報復調回路11と、送信機１と同じ拡散符号20−
１〜20−ｋ及び逆拡散同期タイミング検出用拡散符号21
を発生する拡散符号発生回路19と、情報復調回路11の出
力と拡散符号20−１〜20−ｋとの相関をとる相関器22−
１〜22−ｋと、情報復調回路11の出力と逆拡散同期タイ
ミング検出用拡散符号21との相関をとる相関器22−（ｋ
＋１）と、この相関器22−（ｋ＋１）の出力がピークを
示すタイミングを検出するピーク値検出回路23と、ピー
ク値検出回路23から出力される逆拡散同期タイミング信
号24がイネーブルになった時にそれぞれの相関器22−１
〜22−ｋの出力の値をラッチするデータ保持回路25−１
〜25−ｋと、データ保持回路25−１〜25−ｋの出力に基
づいて情報チャネル４−１〜４−ｋのデータを再生チャ
ネル26−１〜26−ｋに再生する復号化回路27とを備えて
いる。

【０００６】この通信装置の送信機１における乗算回路
５−１〜５−ｋは、情報チャネル４−１〜４−ｋのビッ
トデータの値が“１”の場合に、その拡散符号20−１〜
20−ｋをそのままの極性で出力し、また、情報チャネル
４−１〜４−ｋのビットデータの値が“０”の場合に、
拡散符号20−１〜20−ｋの正負の極性を反転して出力す
る。各乗算回路５−１〜５−ｋの出力は、加算回路６で
逆拡散同期タイミング検出用拡散符号21と加算されて多
重化された後、情報変調回路７で搬送波と乗算され、情
報変調されて、アンテナ８から送信される。

【０００７】送信された信号は受信機９のアンテナ10で
受信され、情報復調回路11で搬送波と乗算されて情報復
調された後、各相関器22−１〜22−（ｋ＋１）に入力す
る。相関器22−１〜22−ｋの各々は、情報復調された信
号に対して拡散符号20−１〜20−ｋを逆拡散し、復調信
号と拡散符号20−１〜20−ｋとの相関を取る。また、相
関器22−（ｋ＋１）は、情報復調された信号に対して逆
拡散同期タイミング検出用拡散符号21を逆拡散し、復調
信号と逆拡散同期タイミング検出用拡散符号21との相関
を取る。

【０００８】このとき、相関器22−（ｋ＋１）は、入力
した信号内の拡散符号20−１〜20−ｋに関する成分を抑
え、この信号の逆拡散同期タイミング検出用拡散符号21
に関する成分との自己相関を取り、ピーク値を出力す
る。このピーク値は、ピーク値検出回路23で検出され、
各データ保持回路25−1〜25−ｋに逆拡散同期タイミン
グ信号24として出力される。

【０００９】また、相関器22−１〜22−ｋも、同様に、
逆拡散の同期タイミングのときに、それぞれの拡散符号
20−１〜20−ｋに対する自己相関のピーク値を出力す
る。このピーク値は、各データ保持回路25−１〜25−ｋ
で、逆拡散同期タイミング信号24がイネーブルになった
ときにラッチされ、次に逆拡散同期タイミング信号24が
イネーブルになるまで、その値が保持されて出力され
る。復号化回路27は、データ保持回路25−１〜25−ｋの
出力に基づいて情報チャネル４−１〜４−ｋのデータを
再生チャネル26−１〜26−ｋに再生する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のスペク
トラム拡散方式通信装置では、使用する帯域幅の制約な
どで拡散比が十分にとれない場合には、逆拡散において
拡散符号の位相が合ったときでも、自己相関値がそれほ
ど大きくならない。そのため、多重されて送信される拡
散符号の数が増えれば増えるほど、逆拡散同期タイミン
グ検出用の相関器の出力におけるピークの識別が困難に
なり、逆拡散同期タイミングが取れているときと、取れ
ていないときとが判然としなくなり、逆拡散同期タイミ
ング捕捉性能が悪化するという問題点があった。

【００１１】本発明は、こうした従来の問題点を解決す
るものであり、多重送信される拡散符号の数が増大した
場合でも、逆拡散同期タイミング捕捉性能の悪化を抑え
て、優れた伝送品質を確保することができるスペクトラ
ム拡散方式通信装置を提供することを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、送
信側で、複数のチャネルデータを各チャネルごとに割り
当てた拡散符号で拡散した後、多重して伝送し、受信側
で、受信信号をこの各拡散符号で逆拡散し、逆拡散同期
タイミングでの逆拡散結果に基づいて各チャネルデータ
を復号するスペクトラム拡散方式通信装置において、送
信側に、各チャネルごとに割り当てる拡散符号として、
互いに直交性を持つ複数の直交符号を出力する直交符号
発生手段を設け、受信側に、送信側と同じ直交符号とと
もに、これら直交符号と直交性を持つ逆拡散同期タイミ
ング検出用の直交符号を出力する直交符号発生手段と、
受信信号と逆拡散同期タイミング検出用の直交符号との
相関を取る相関手段と、この相関手段から最小値が出力
される時点を逆拡散同期タイミングとして検出する検出
手段とを設けている。

【００１３】この構成によって、逆拡散同期タイミング
捕捉性能の悪化を防ぎ、優れた伝送品質を確保すること
ができる

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、送信側では、複数のチャネルデータを各チャネルご
とに割り当てた拡散符号で拡散した後、多重して伝送
し、受信側では、受信信号をこの各拡散符号で逆拡散
し、逆拡散同期タイミングでの逆拡散結果に基づいて各
チャネルデータを復号するスペクトラム拡散方式通信装
置において、送信側に、各チャネルごとに割り当てる拡
散符号として、互いに直交性を持つ複数の直交符号を出
力する直交符号発生手段を設け、受信側に、送信側と同
じ直交符号とともに、これら直交符号と直交性を持つ逆
拡散同期タイミング検出用の直交符号を出力する直交符
号発生手段と、受信信号と逆拡散同期タイミング検出用
の直交符号との相関を取る相関手段と、この相関手段か
ら最小値が出力される時点を逆拡散同期タイミングとし
て検出する検出手段とを設けている。

【００１４】直交符号は、相互に相関を持たない複数の
拡散符号であり、相互の符号の相関を取ると、逆拡散同
期タイミングが取れた時点での相関値はゼロになる。し
かし、逆拡散同期タイミングが取れていない時には、そ
の相互相関値がゼロになる保証はない。

【００１５】この通信装置の逆拡散同期タイミング検出
用相関手段の出力は、逆拡散同期タイミングが取れた時
には、送信機から多重送信される直交符号の数に関わら
ず、理論的にゼロとなる。一方、逆拡散同期タイミング
がとれていない時には、送信機から多重送信される各直
交符号と逆拡散同期タイミング検出用の直交符号との相
互相関値が出力される。従って、逆拡散同期タイミング
検出用相関手段の出力が最小値を取る時点を検出するこ
とによって逆拡散同期タイミングを捕捉することができ
る。

【００１６】また、請求項２に記載の発明は、受信側の
直交符号発生手段が、逆拡散同期タイミング検出用の直
交符号を複数種類出力し、相関手段として、受信信号と
それぞれの種類の逆拡散同期タイミング検出用の直交符
号との相関を取る複数の相関手段を設け、検出手段が、
各相関手段の出力の絶対値における加算値が最小となる
時点を検出するように構成している。

【００１７】この場合、逆拡散同期タイミングがとれて
いない時に、各相関手段の正と負の相関値出力は互いに
打ち消されることなく加算されるため、送信機から多重
送信される直交符号の数が多いほど、また、逆拡散同期
タイミング検出用相関手段の数が多いほど、加算値は大
きくなり、逆拡散同期タイミングが取れているときと、
取れていないときとの識別がし易くなる。

【００１８】以下、本発明のスペクトラム拡散方式通信
装置における実施の形態について図面を用いて説明す
る。

【００１９】この通信装置は、図１に示すように、送信
機１には、情報チャネル４−１〜４−ｋに対応する、相
互に異なる直交符号３−１〜３−ｋを同時に出力する直
交符号発生回路２と、各情報チャネル４−１〜４−ｋと
直交符号３−１〜３−ｋとを乗算する乗算回路５−１〜
５−ｋと、乗算回路５−１〜５−ｋのｋ個の出力を加算
する加算回路６と、加算回路６の出力を情報変調する情
報変調回路７と、情報変調回路７の出力を送信するアン
テナ８とを備えている。

【００２０】また、受信機９には、信号を受信するアン
テナ10と、アンテナ10の出力を情報復調する情報復調回
路11と、送信機１と同じ直交符号３−１〜３−ｋと逆拡
散同期タイミング検出用の直交符号13−１〜13−ｍとを
発生する直交符号発生回路12と、情報復調回路11の出力
と直交符号３−１〜３−ｋとの相関をとる相関器14−１
〜14−ｋと、情報復調回路11の出力と逆拡散同期タイミ
ング検出用の直交符号13−１〜13−ｍとの相関をとる相
関器15−１〜15−ｍと、相関器15−１〜15−ｍの出力を
それぞれ絶対値化する絶対値回路16−１〜16−ｍと、絶
対値化回路16−１〜16−ｍの出力を加算する加算回路17
と、加算回路の出力が最小値をとったときのタイミング
を示す逆拡散同期タイミング信号24を出力する最小値検
出回路18と、相関器14−１〜14−ｋの出力の値を逆拡散
同期タイミング信号24がイネーブルになったときにラッ
チするデータ保持回路25−１〜25−ｋと、データ保持回
路25−１〜25−ｋの出力に基づいて情報チャネル４−１
〜４−ｋのデータを再生チャネル26−１〜26−ｋに再生
する復号化回路27とを備えている。

【００２１】直交符号とは、例えば、符号「１、１、−
１、−１」と、符号「１、−１、１、−１」とのよう
に、互いに直交性を持つ（つまり、相互相関を持たな
い）複数の拡散符号を言い、同期がとれた状態での逆拡
散において、それらの符号の内積の和（１×１＋１×
（−１）＋（−１）×１＋（−１）×（−１）＝０）が
０になる。

【００２２】送信機１の直交符号発生回路２は、情報チ
ャネル４−１〜４−ｋのそれぞれに対応させて、互いに
直交性を持つ直交符号３−１〜３−ｋを発生し、乗算回
路５−１〜５−ｋは、情報チャネル４−１〜４−ｋのビ
ットデータの値が“１”の場合には、その直交符号５−
１〜５−ｋをそのままの極性で出力し、また、情報チャ
ネル４−１〜４−ｋのビットデータの値が“０”の場合
には、直交符号５−１〜５−ｋの正負の極性を反転して
出力する。乗算回路５−１〜５−ｋの出力は、加算回路
６で多重され、情報変調回路７で変調された後、アンテ
ナ８から送信される。

【００２３】一方、受信機９では、情報復調回路11を経
て情報復調された受信信号が、逆拡散同期タイミング検
出用の相関器15−１〜15−ｍとデータ再生用の相関器14
−１〜14−ｋとに入力する。また、直交符号発生回路12
は、送信機１と同じ直交符号３−１〜３−ｋを発生する
とともに、それらの直交符号と直交性を持つ複数種類の
逆拡散同期タイミング検出用の直交符号13−１〜13−ｍ
を発生し、直交符号13−１〜13−ｍは相関器15−１〜15
−ｍのそれぞれに出力し、直交符号３−１〜３−ｋは、
対応する相関器14−１〜14−ｋに出力する。

【００２４】逆拡散同期タイミング検出用の相関器15−
１〜15−ｍは、情報復調された受信信号に対して逆拡散
同期タイミング検出用の直交符号13−１〜13−ｍを逆拡
散し、それらの相関を取る。このとき、逆拡散同期タイ
ミングが取れた状態では、直交符号の性質により、送信
機１から多重送信される直交符号３−１〜３−ｋの数ｋ
には関わりなく、相関器15−１〜15−ｍの出力は理論的
にゼロになり、各相関器15−１〜15−ｍの出力を加算す
る加算回路17の出力もゼロになる。

【００２５】一方、逆拡散同期タイミングが取れていな
い時には、送信機１より多重送信された直交符号３−１
〜３−ｋと逆拡散同期タイミング検出用の直交符号13−
１〜13−ｍとの相互相関値が相関器15−１〜15−ｍから
出力され、絶対値回路16−１〜16−ｍを経て、加算回路
17で加算される。

【００２６】最小値検出回路18は、加算回路17の出力の
最小値を検出し、逆拡散のタイミングを示す逆拡散同期
タイミング信号24をデータ保持回路25−１〜25−ｋに出
力する。

【００２７】また、相関器14−１〜14−ｋは、情報復調
された受信信号とデータ再生用の直交符号３−１〜３−
ｍとの相関を取り、その結果を出力する。この出力は逆
拡散の同期タイミング時点において各直交符号３−１〜
３−ｋの自己相関のピーク値を示す。

【００２８】各データ保持回路25−１〜25−ｋは、逆拡
散同期タイミング信号24がイネーブルになったときに、
相関器14−１〜14−ｋから出力されるピーク値をラッチ
し、次に逆拡散同期タイミング信号24がイネーブルにな
るまで、その値を保持して出力する。

【００２９】復号化回路27は、データ保持回路25−１〜
25−ｋの出力を基に再生チャネル26−１〜26−ｋのデー
タを再生する。

【００３０】この通信装置の受信機９では、逆拡散同期
タイミング検出用の相関器15−１〜15−ｍから出力され
た値の絶対値を取り、それを加算回路17で加算している
ために、逆拡散同期タイミングが取れていない状態で
は、相関器15−１〜15−ｍの正と負の相関値出力が打ち
消し合うことなく加算される。従って、送信機１から多
重送信される直交符号３−１〜３−ｋの数ｋが多いほ
ど、また、相関器15−１〜15−ｍの数ｍが多いほど、逆
拡散同期タイミングが取れていない時の加算回路17の出
力は大きい値を取ることができる。そのため、加算回路
17の出力が０となる、逆拡散同期タイミングが取れてい
る状態との格差が大きくなり、最小値検出回路18におい
て、逆拡散同期タイミングが取れている時点を正確に識
別することが可能になる。

【００３１】このように、このスペクトラム拡散方式通
信装置では、逆拡散同期タイミングが取れたときには、
加算手段の出力がゼロとなり、また、逆拡散同期タイミ
ングが取れていないときには、加算手段の出力値が大き
くなる。そして、このタイミングが取れたときと、取れ
ていないときとの識別は、送信機から多重送信される直
交符号の数が多いほど、また、逆拡散同期タイミング検
出用相関器の数が多いほど容易になる。従って、多重さ
れる拡散符号の増大に対して、逆拡散同期捕捉性能の悪
化を抑えることができる。

【００３２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のスペクトラム拡散方式通信装置は、多重されて送信さ
れる拡散符号の数が増えた場合でも、逆拡散同期捕捉性
能の悪化を抑えることができ、高い伝送品質を確保する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスペクトラム拡散方式通信装置の実施
の一形態を示すブロック図

【図２】従来例のスペクトラム拡散方式通信装置の構成
を示すブロック図

【符号の説明】

１ 送信機 ２ 直交符号発生回路 ３−１〜３−ｋ、13−１〜13−ｍ 直交符号 ４−１〜４−ｋ 情報チャネル ５−１〜５−ｋ 乗算回路 ６、17 加算回路 ７ 情報変調回路 ８、10 アンテナ ９ 受信機 11 情報復調回路 12 直交符号発生回路 14−１〜14−ｋ、15−１〜15−ｍ、22−１〜22−（ｋ＋
１） 相関器 16−１〜16−ｍ 絶対値化回路 18 最小値検出回路 19 拡散符号発生回路 20−１〜20−ｋ 拡散符号 21 逆拡散同期タイミング検出用拡散符号 23 ピーク値検出回路 24 逆拡散同期タイミング信号 25−１〜25−ｋ データ保持回路 26−１〜26−ｋ 再生チャネル 27 復号化回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送信側では、複数のチャネルデータを各
   チャネルごとに割り当てた拡散符号で拡散した後、多重
   して伝送し、受信側では、受信信号を前記各拡散符号で
   逆拡散し、逆拡散同期タイミングでの逆拡散結果に基づ
   いて各チャネルデータを復号するスペクトラム拡散方式
   通信装置において、 送信側に、 前記各チャネルごとに割り当てる拡散符号として、互い
   に直交性を持つ複数の直交符号を出力する直交符号発生
   手段を備え、 受信側に、 前記直交符号とともに、これら直交符号と直交性を持つ
   逆拡散同期タイミング検出用の直交符号を出力する直交
   符号発生手段と、 受信信号と前記逆拡散同期タイミング検出用の直交符号
   との相関を取る相関手段と、 前記相関手段から最小値が出力される時点を逆拡散同期
   タイミングとして検出する検出手段とを備えることを特
   徴とするスペクトラム拡散方式通信装置。
2. 【請求項２】 受信側の前記直交符号発生手段が、前記
   逆拡散同期タイミング検出用の直交符号を複数種類出力
   し、前記相関手段が、受信信号とそれぞれの種類の逆拡
   散同期タイミング検出用の直交符号との相関を取る複数
   の相関手段から成り、前記検出手段が、前記各相関手段
   の出力の絶対値における加算値が最小となる時点を検出
   することを特徴とする請求項１に記載のスペクトラム拡
   散方式通信装置。