JPH10117156A - 直接変換基準送信スペクトル拡散信号システム - Google Patents
直接変換基準送信スペクトル拡散信号システムInfo
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- JPH10117156A JPH10117156A JP9203674A JP20367497A JPH10117156A JP H10117156 A JPH10117156 A JP H10117156A JP 9203674 A JP9203674 A JP 9203674A JP 20367497 A JP20367497 A JP 20367497A JP H10117156 A JPH10117156 A JP H10117156A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J13/00—Code division multiplex systems
- H04J13/10—Code generation
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/69—Spread spectrum techniques
- H04B1/707—Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
- H04B1/70718—Spread spectrum techniques using direct sequence modulation with asynchronous demodulation, i.e. not requiring code synchronisation
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J13/00—Code division multiplex systems
- H04J13/0007—Code type
- H04J13/0022—PN, e.g. Kronecker
Abstract
(57)【要約】
【課題】 遅延相関基準送信スペクトル拡散通信システ
ムの性能を改善する。 【解決手段】 直接変換遅延相関基準送信スペクトル拡
散通信システムにおける送信器が、ｘ（ｊ）を系列の要
素として、ｘ（１），ｘ（２），ｘ（３），....，ｘ
（Ｎ）として特徴付けられる系列信号を作成し、該系列
信号を変更して、改善された自己相関特性を持つ向上し
た系列信号を作成する系列発生器（１２）、前記系列発
生器からの系列信号と送信すべき入力データとを乗算し
て、第１の積信号を発生する第１の乗算器（１１）、前
記第１の乗算器からの積信号を遅延ｄだけ遅延させる第
１の遅延装置であって、該遅延ｄの２倍である２ｄがチ
ップ期間の奇数倍である第１の遅延装置（１３）、前記
の遅延した積信号を前記系列信号と加算して、加算信号
を発生する加算器（１４）、および混合器（１５）を備
えていて、前記加算信号を送信信号に変換する第１の無
線周波手段（１６）で構成される。
ムの性能を改善する。 【解決手段】 直接変換遅延相関基準送信スペクトル拡
散通信システムにおける送信器が、ｘ（ｊ）を系列の要
素として、ｘ（１），ｘ（２），ｘ（３），....，ｘ
（Ｎ）として特徴付けられる系列信号を作成し、該系列
信号を変更して、改善された自己相関特性を持つ向上し
た系列信号を作成する系列発生器（１２）、前記系列発
生器からの系列信号と送信すべき入力データとを乗算し
て、第１の積信号を発生する第１の乗算器（１１）、前
記第１の乗算器からの積信号を遅延ｄだけ遅延させる第
１の遅延装置であって、該遅延ｄの２倍である２ｄがチ
ップ期間の奇数倍である第１の遅延装置（１３）、前記
の遅延した積信号を前記系列信号と加算して、加算信号
を発生する加算器（１４）、および混合器（１５）を備
えていて、前記加算信号を送信信号に変換する第１の無
線周波手段（１６）で構成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は一般にスペクトル拡
散（ＳＳ）通信システムに関するものであり、更に詳し
くは複雑さを増大することなく優れた性能を有する遅延
相関基準送信（ｄｅｌａｙ−ａｎｄ−ｃｏｒｒｅｌａｔ
ｅ ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）ス
ペクトル拡散通信システムに関するものである。
散（ＳＳ）通信システムに関するものであり、更に詳し
くは複雑さを増大することなく優れた性能を有する遅延
相関基準送信（ｄｅｌａｙ−ａｎｄ−ｃｏｒｒｅｌａｔ
ｅ ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）ス
ペクトル拡散通信システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】スペクトル拡散通信システムは高信頼性
を必要とする通信用途で幾つかの利点、例えば低密度パ
ワースペクトルおよび干渉排除の利点がある。干渉排除
に関して、干渉は偶発的であり、すなわち通信システム
の環境の一部に過ぎない。特定の用途では、通信環境は
重大な多経路干渉を生じるおそれのある多くの反射体を
含む。多経路干渉は、典型的には、周波数選択性フェー
ジングの形の大きな信号低下を招く。スペクトル拡散通
信はこの問題に対する理想的な解決法である。
を必要とする通信用途で幾つかの利点、例えば低密度パ
ワースペクトルおよび干渉排除の利点がある。干渉排除
に関して、干渉は偶発的であり、すなわち通信システム
の環境の一部に過ぎない。特定の用途では、通信環境は
重大な多経路干渉を生じるおそれのある多くの反射体を
含む。多経路干渉は、典型的には、周波数選択性フェー
ジングの形の大きな信号低下を招く。スペクトル拡散通
信はこの問題に対する理想的な解決法である。
【０００３】スペクトル拡散通信システムには幾つかの
タイプがあり、例えば、直接拡散ディジタル方式、周波
数ホッピング方式、時間ホッピング方式、パルス化周波
数変調（またはチャープ）方式、および種々のハイブリ
ッド方式がある。これらの中で、直接拡散ディジタル方
式および周波数ホッピング方式が他よりも広く実施され
ている。直接拡散ディジタル方式では、周波数変調され
た搬送波を変調するために疑似ランダム符号発生器が使
用される。周波数ホッピング方式では、コヒーレントな
局部発振器が一周波数から別の周波数へジャンプするよ
うに作られる。
タイプがあり、例えば、直接拡散ディジタル方式、周波
数ホッピング方式、時間ホッピング方式、パルス化周波
数変調（またはチャープ）方式、および種々のハイブリ
ッド方式がある。これらの中で、直接拡散ディジタル方
式および周波数ホッピング方式が他よりも広く実施され
ている。直接拡散ディジタル方式では、周波数変調され
た搬送波を変調するために疑似ランダム符号発生器が使
用される。周波数ホッピング方式では、コヒーレントな
局部発振器が一周波数から別の周波数へジャンプするよ
うに作られる。
【０００４】直接拡散変調は広帯域信号を狭帯域メッセ
ージ信号によって変調することを含む。従来の実施例で
は、原始多項式に従って２を法とする帰還を持つｎ段の
高速シフト・レジスタを使用することによって広帯域信
号が発生される。高速ディジタル系列（シーケンス）が
平衡変調器に供給され、この平衡変調器の別の入力信号
は狭帯域搬送波である。平衡変調器の出力信号は「広帯
域搬送波」と呼ばれる広帯域信号である。
ージ信号によって変調することを含む。従来の実施例で
は、原始多項式に従って２を法とする帰還を持つｎ段の
高速シフト・レジスタを使用することによって広帯域信
号が発生される。高速ディジタル系列（シーケンス）が
平衡変調器に供給され、この平衡変調器の別の入力信号
は狭帯域搬送波である。平衡変調器の出力信号は「広帯
域搬送波」と呼ばれる広帯域信号である。
【０００５】スペクトル拡散通信はしばしばコストと複
雑さが不釣り合いである。例えば、適当なスペクトル拡
散信号は比較的低い複雑さの回路で発生することができ
る。問題はこの様な信号を復調することである。通常、
狭帯域メッセージ信号を再生するために広帯域信号を発
生あるいは処理することのできる復調器を構成すること
が必要である。スペクトル拡散通信システムにおいてし
ばしば最も困難でコストのかかる問題は、同期化の問題
である。
雑さが不釣り合いである。例えば、適当なスペクトル拡
散信号は比較的低い複雑さの回路で発生することができ
る。問題はこの様な信号を復調することである。通常、
狭帯域メッセージ信号を再生するために広帯域信号を発
生あるいは処理することのできる復調器を構成すること
が必要である。スペクトル拡散通信システムにおいてし
ばしば最も困難でコストのかかる問題は、同期化の問題
である。
【０００６】スペクトル拡散通信システムにおける受信
器を簡単化するために、受信器における同期化および追
跡（トラッキング）の代わりに使用し得る基準を送信す
ること、すなわち目的の情報信号と共に符号化された基
準を発生して送信することが知られている。局部的な基
準が送信器で発生されるので、受信器は符号系列（シー
ケンス）発生器または他の局部基準発生器を持つ必要は
ない。
器を簡単化するために、受信器における同期化および追
跡（トラッキング）の代わりに使用し得る基準を送信す
ること、すなわち目的の情報信号と共に符号化された基
準を発生して送信することが知られている。局部的な基
準が送信器で発生されるので、受信器は符号系列（シー
ケンス）発生器または他の局部基準発生器を持つ必要は
ない。
【０００７】本発明は、基準送信を用いる直接拡散ディ
ジタル方式のスペクトル拡散通信システムに関するもの
である。同期化を達成するために遅延相関受信器が使用
される。直接拡散ディジタル方式のスペクトル拡散通信
システムやその他の方式のスペクトル拡散通信システム
についての詳細は、例えば、ロバート・シー・ディクソ
ンの著書「Ｓｐｒｅａｄ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｓｙｓｔ
ｅｍｓ」，ジョン・ワイリイ・アンド・サンズ社発行
（１９９４）、およびエム・ケー・サイモン等の著書
「Ｓｐｒｅａｄ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｃｏｍｍｕｎｉｃ
ａｔｉｏｎｓ，ＶｏＬ．ＩＩ」，コンピュータ・サイエ
ンス・プレス社発行（１９８５）に記載されている。
ジタル方式のスペクトル拡散通信システムに関するもの
である。同期化を達成するために遅延相関受信器が使用
される。直接拡散ディジタル方式のスペクトル拡散通信
システムやその他の方式のスペクトル拡散通信システム
についての詳細は、例えば、ロバート・シー・ディクソ
ンの著書「Ｓｐｒｅａｄ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｓｙｓｔ
ｅｍｓ」，ジョン・ワイリイ・アンド・サンズ社発行
（１９９４）、およびエム・ケー・サイモン等の著書
「Ｓｐｒｅａｄ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｃｏｍｍｕｎｉｃ
ａｔｉｏｎｓ，ＶｏＬ．ＩＩ」，コンピュータ・サイエ
ンス・プレス社発行（１９８５）に記載されている。
【０００８】
【発明の目的】本発明の目的は、従来の設計のものに比
べて複雑さを増大することなく遅延相関基準送信スペク
トル拡散通信システムの性能を改善する方法および装置
を提供することである。
べて複雑さを増大することなく遅延相関基準送信スペク
トル拡散通信システムの性能を改善する方法および装置
を提供することである。
【０００９】
【発明の概要】本発明によれば、受信器で逆拡散（ｄｅ
ｓｐｒｅａｄｉｎｇ）を行うために使用し得る基準を送
信することによって局部的な基準の必要性を無くす。本
発明の方法および装置は「基準送信」スペクトル拡散通
信システムとして知られている種類のスペクトル拡散通
信システムに属する。一般に、基準送信スペクトル拡散
通信システムは受信器へメッセージ信号と基準信号の両
方を送信する。メッセージ信号は通信しようとする情報
を含んでおり、広帯域拡散波形を乗算することによって
拡散される。基準信号は、拡散波形自身で構成され、受
信器でメッセージ信号を逆拡散して情報を再生するため
に使用することが出来る。本発明の方法は、受信器で信
頼性の高いデータ出力信号を生じさせる様な一種の基準
信号を送信器で発生することに関する。
ｓｐｒｅａｄｉｎｇ）を行うために使用し得る基準を送
信することによって局部的な基準の必要性を無くす。本
発明の方法および装置は「基準送信」スペクトル拡散通
信システムとして知られている種類のスペクトル拡散通
信システムに属する。一般に、基準送信スペクトル拡散
通信システムは受信器へメッセージ信号と基準信号の両
方を送信する。メッセージ信号は通信しようとする情報
を含んでおり、広帯域拡散波形を乗算することによって
拡散される。基準信号は、拡散波形自身で構成され、受
信器でメッセージ信号を逆拡散して情報を再生するため
に使用することが出来る。本発明の方法は、受信器で信
頼性の高いデータ出力信号を生じさせる様な一種の基準
信号を送信器で発生することに関する。
【００１０】本発明の一態様によれば、直接変換遅延相
関基準送信スペクトル拡散通信システムが提供される。
該システムの送信器は、ｘ（ｊ）を系列の要素とし
て、ｘ（１），ｘ（２），ｘ（３），....，ｘ（Ｎ）と
して特徴付けられる系列信号を作成する系列発生器であ
って、該系列信号を変更して、改善された自己相関特性
を持つ向上した系列信号を作成する系列発生器、前記系
列発生器からの系列信号と送信すべき入力データとを乗
算して、第１の積信号を発生する第１の乗算器、前記第
１の乗算器からの積信号を遅延ｄだけ遅延させる第１の
遅延装置であって、該遅延ｄの２倍である２ｄがチップ
（ｃｈｉｐ）期間の奇数倍である第１の遅延装置、前記
の遅延した積信号を前記系列発生器からの系列信号と加
算して、加算信号を発生する加算器、および、混合器を
含んでいて、前記加算信号を送信信号に変換する第１の
無線周波手段を有する。一実施態様では、前記系列発生
器は、２ｄ＋１から開始して、系列の長さにわたってｊ
が奇数である２ｄ＋ｊの項をｘ（ｊ）と置き換えること
によって前記系列を変更して、２ｄにおいて所望の自己
相関のピークを生じる系列ｘ（１），ｘ（２），ｘ
（３），....ｘ（２ｄ），ｘ（１），ｘ（２ｄ＋２），
ｘ（３），ｘ（２ｄ＋４），ｘ（５），....を作成する
ように構成される。前記システムは更に受信器を有し、
該受信器は、混合器を含んでいて、受信信号をベースバ
ンド信号に変換する第２の無線周波手段、前記第２の無
線周波手段の出力に結合されていて、前記ベースバンド
信号を遅延ｄだけ遅延させる第２の遅延装置、前記受信
信号と前記の遅延ｄだけ遅延した受信信号とを乗算し
て、第２の積信号を発生する第２の乗算器、および前記
第２の積信号に応答して、送信されたデータを検出する
データ検出器を有する。前記第２の乗算器により行われ
る乗算は、基準信号をｐ（ｔ）で表し且つメッセージ信
号をｍ（ｔ）で表して、［ｐ（ｔ）＋ｍ（ｔ−ｄ）ｐ
（ｔ−ｄ）］×［ｐ（ｔ−ｄ）＋ｍ（ｔ−２ｄ）ｐ（ｔ
−２ｄ）］＝ｐ（ｔ）ｐ（ｔ−ｄ）＋ｐ（ｔ）ｍ（ｔ−
２ｄ）ｐ（ｔ−２ｄ）＋ｍ（ｔ−ｄ）ｐ（ｔ−ｄ）ｐ
（ｔ−ｄ）＋ｍ（ｔ−ｄ）ｐ（ｔ−ｄ）ｍ（ｔ−２ｄ）
ｐ（ｔ−２ｄ）であり、前記遅延は、第２項がシンボル
期間に対して小さくなって、遅延２ｄにおいてｐ（ｔ）
の強い自己相関を生じるように選ばれる。
関基準送信スペクトル拡散通信システムが提供される。
該システムの送信器は、ｘ（ｊ）を系列の要素とし
て、ｘ（１），ｘ（２），ｘ（３），....，ｘ（Ｎ）と
して特徴付けられる系列信号を作成する系列発生器であ
って、該系列信号を変更して、改善された自己相関特性
を持つ向上した系列信号を作成する系列発生器、前記系
列発生器からの系列信号と送信すべき入力データとを乗
算して、第１の積信号を発生する第１の乗算器、前記第
１の乗算器からの積信号を遅延ｄだけ遅延させる第１の
遅延装置であって、該遅延ｄの２倍である２ｄがチップ
（ｃｈｉｐ）期間の奇数倍である第１の遅延装置、前記
の遅延した積信号を前記系列発生器からの系列信号と加
算して、加算信号を発生する加算器、および、混合器を
含んでいて、前記加算信号を送信信号に変換する第１の
無線周波手段を有する。一実施態様では、前記系列発生
器は、２ｄ＋１から開始して、系列の長さにわたってｊ
が奇数である２ｄ＋ｊの項をｘ（ｊ）と置き換えること
によって前記系列を変更して、２ｄにおいて所望の自己
相関のピークを生じる系列ｘ（１），ｘ（２），ｘ
（３），....ｘ（２ｄ），ｘ（１），ｘ（２ｄ＋２），
ｘ（３），ｘ（２ｄ＋４），ｘ（５），....を作成する
ように構成される。前記システムは更に受信器を有し、
該受信器は、混合器を含んでいて、受信信号をベースバ
ンド信号に変換する第２の無線周波手段、前記第２の無
線周波手段の出力に結合されていて、前記ベースバンド
信号を遅延ｄだけ遅延させる第２の遅延装置、前記受信
信号と前記の遅延ｄだけ遅延した受信信号とを乗算し
て、第２の積信号を発生する第２の乗算器、および前記
第２の積信号に応答して、送信されたデータを検出する
データ検出器を有する。前記第２の乗算器により行われ
る乗算は、基準信号をｐ（ｔ）で表し且つメッセージ信
号をｍ（ｔ）で表して、［ｐ（ｔ）＋ｍ（ｔ−ｄ）ｐ
（ｔ−ｄ）］×［ｐ（ｔ−ｄ）＋ｍ（ｔ−２ｄ）ｐ（ｔ
−２ｄ）］＝ｐ（ｔ）ｐ（ｔ−ｄ）＋ｐ（ｔ）ｍ（ｔ−
２ｄ）ｐ（ｔ−２ｄ）＋ｍ（ｔ−ｄ）ｐ（ｔ−ｄ）ｐ
（ｔ−ｄ）＋ｍ（ｔ−ｄ）ｐ（ｔ−ｄ）ｍ（ｔ−２ｄ）
ｐ（ｔ−２ｄ）であり、前記遅延は、第２項がシンボル
期間に対して小さくなって、遅延２ｄにおいてｐ（ｔ）
の強い自己相関を生じるように選ばれる。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の新規と考えられる特徴は
特許請求の範囲に記載してあるが、本発明の構成、その
他の目的および利点は、添付の図面を参照した以下の説
明から最も良く理解されよう。図１は本発明による送信
器を示す。メッセージ信号を構成するデータが乗算器１
１の一方の入力に印加され、系列発生器１２によって発
生された基準信号が乗算器１１の他方の入力に印加され
る。基準信号は広帯域拡散波形を構成する。乗算器１１
の出力信号は、乗算によって広い周波数スペクトルにわ
たって拡散されており、ディジタルまたはアナログ遅延
線１３に供給される。遅延線はディジタル信号の場合は
シフトレジスタで構成される。所定の遅延を行う遅延線
１３により遅延された信号は、線形加算器１４内で、系
列発生器１２によって作成された符号に加算される。加
算された信号は、混合器１５で局部ＲＦ（無線周波）信
号と混合される。混合器１５からの出力信号は、送信器
出力段１６で増幅され濾波されて、アンテナ１７に供給
される送信信号を形成する。
特許請求の範囲に記載してあるが、本発明の構成、その
他の目的および利点は、添付の図面を参照した以下の説
明から最も良く理解されよう。図１は本発明による送信
器を示す。メッセージ信号を構成するデータが乗算器１
１の一方の入力に印加され、系列発生器１２によって発
生された基準信号が乗算器１１の他方の入力に印加され
る。基準信号は広帯域拡散波形を構成する。乗算器１１
の出力信号は、乗算によって広い周波数スペクトルにわ
たって拡散されており、ディジタルまたはアナログ遅延
線１３に供給される。遅延線はディジタル信号の場合は
シフトレジスタで構成される。所定の遅延を行う遅延線
１３により遅延された信号は、線形加算器１４内で、系
列発生器１２によって作成された符号に加算される。加
算された信号は、混合器１５で局部ＲＦ（無線周波）信
号と混合される。混合器１５からの出力信号は、送信器
出力段１６で増幅され濾波されて、アンテナ１７に供給
される送信信号を形成する。
【００１２】本発明による受信器が図２に示されてい
る。アンテナ２０で受信した信号は、受信器ＲＦ段２１
で増幅され濾波され、次いで混合器２２で中間周波数に
変換される。混合器２２の出力信号は、送信器内の遅延
線１３の遅延と等しい遅延を行う遅延線２３に印加され
る。遅延線２３からの遅延信号は、メッセージ信号を逆
拡散する乗算器２４で、混合器２２の出力信号と乗算さ
れ、その積の信号がローパス・フィルタ２５で濾波され
てデータ検出器２６に供給される。
る。アンテナ２０で受信した信号は、受信器ＲＦ段２１
で増幅され濾波され、次いで混合器２２で中間周波数に
変換される。混合器２２の出力信号は、送信器内の遅延
線１３の遅延と等しい遅延を行う遅延線２３に印加され
る。遅延線２３からの遅延信号は、メッセージ信号を逆
拡散する乗算器２４で、混合器２２の出力信号と乗算さ
れ、その積の信号がローパス・フィルタ２５で濾波され
てデータ検出器２６に供給される。
【００１３】本発明の一面によれば、図１の送信器内の
遅延線１３、線形加算器１４および混合器１５によって
容易に行える遅延相関基準送信信号方式が、特定の自己
相関特性を有する基準信号を用いることによって向上さ
れる。簡単な数学的引数が新しい系列の所望の特性を確
認する。基準信号をｐ（ｔ）で表し、メッセージ信号を
ｍ（ｔ）で表し、遅延をｄで表すと、受信器で行われる
乗算は（雑音および干渉を除外すると）次のようにな
る。
遅延線１３、線形加算器１４および混合器１５によって
容易に行える遅延相関基準送信信号方式が、特定の自己
相関特性を有する基準信号を用いることによって向上さ
れる。簡単な数学的引数が新しい系列の所望の特性を確
認する。基準信号をｐ（ｔ）で表し、メッセージ信号を
ｍ（ｔ）で表し、遅延をｄで表すと、受信器で行われる
乗算は（雑音および干渉を除外すると）次のようにな
る。
【００１４】［ｐ（ｔ）＋ｍ（ｔ−ｄ）ｐ（ｔ−ｄ）］
×［ｐ（ｔ−ｄ）＋ｍ（ｔ−２ｄ）ｐ（ｔ−２ｄ）］＝
ｐ（ｔ）ｐ（ｔ−ｄ）＋ｐ（ｔ）ｍ（ｔ−２ｄ）ｐ（ｔ
−２ｄ）＋ｍ（ｔ−ｄ）ｐ（ｔ−ｄ）ｐ（ｔ−ｄ）＋ｍ
（ｔ−ｄ）ｐ（ｔ−ｄ）ｍ（ｔ−２ｄ）ｐ（ｔ−２ｄ） 疑似雑音（ＰＮ）系列は普通スペクトル拡散システムで
使用され、ゼロより大きい遅延に対して低い自己相関を
有し、遅延相関基準送信信号方式にとって有用であると
確認された。例えば、ｐ（ｔ）がＰＮ系列である場合、
上記の展開式の第３項は正の相関を持ち、他の項は小さ
く、メッセージ信号が相関後に容易に確認される。その
上、多くの場合、第２項を利用することも可能である。
第２項がシンボル期間に対して小さくなるような遅延の
場合、遅延２ｄにおけるｐ（ｔ）の強い自己相関によ
り、付加的な濾波作用を必要とすることなく相関プロセ
スの出力信号が増大される。遅延２ｄがシンボルと匹敵
するの長さである場合、何らかの形のシンボル間干渉等
化が必要になる。この様な等化（ｅｑｕａｌｉｚａｔｉ
ｏｎ）は低コスト受信器設計において望ましくないの
で、本発明では小さな遅延ｄを用いる。その結果の増大
したメッセージ信号強度により、雑音を受ける受信器の
エラー性能が改善される。
×［ｐ（ｔ−ｄ）＋ｍ（ｔ−２ｄ）ｐ（ｔ−２ｄ）］＝
ｐ（ｔ）ｐ（ｔ−ｄ）＋ｐ（ｔ）ｍ（ｔ−２ｄ）ｐ（ｔ
−２ｄ）＋ｍ（ｔ−ｄ）ｐ（ｔ−ｄ）ｐ（ｔ−ｄ）＋ｍ
（ｔ−ｄ）ｐ（ｔ−ｄ）ｍ（ｔ−２ｄ）ｐ（ｔ−２ｄ） 疑似雑音（ＰＮ）系列は普通スペクトル拡散システムで
使用され、ゼロより大きい遅延に対して低い自己相関を
有し、遅延相関基準送信信号方式にとって有用であると
確認された。例えば、ｐ（ｔ）がＰＮ系列である場合、
上記の展開式の第３項は正の相関を持ち、他の項は小さ
く、メッセージ信号が相関後に容易に確認される。その
上、多くの場合、第２項を利用することも可能である。
第２項がシンボル期間に対して小さくなるような遅延の
場合、遅延２ｄにおけるｐ（ｔ）の強い自己相関によ
り、付加的な濾波作用を必要とすることなく相関プロセ
スの出力信号が増大される。遅延２ｄがシンボルと匹敵
するの長さである場合、何らかの形のシンボル間干渉等
化が必要になる。この様な等化（ｅｑｕａｌｉｚａｔｉ
ｏｎ）は低コスト受信器設計において望ましくないの
で、本発明では小さな遅延ｄを用いる。その結果の増大
したメッセージ信号強度により、雑音を受ける受信器の
エラー性能が改善される。
【００１５】有用な系列（シーケンス）を構成する方法
を以下に述べる。遅延２ｄがチップ（ｃｈｉｐ）期間の
奇数倍の長さに等しくなるように時間ｄの遅延が選ばれ
る。ここで、チップ期間は、拡散系列の１つの要素を送
信するのに要する時間の長さである。次いで、ｘ（ｊ）
を系列の要素として、ＰＮ系列ｘ（１），ｘ（２），ｘ
（３），....，ｘ（Ｎ）が、２ｄ＋１から開始して、系
列の長さにわたってｊが奇数である２ｄ＋ｊの項をｘ
（ｊ）と置き換えることによって変更される。その結果
の新しい系列は、ｘ（１），ｘ（２），ｘ（３），....
ｘ（２ｄ），ｘ（１），ｘ（２ｄ＋２），ｘ（３），ｘ
（２ｄ＋４），ｘ（５），....のようになる。これは２
ｄにおける所望の自己相関のピークを生じる。シンボル
の半分以外を置き換える方法も可能である。
を以下に述べる。遅延２ｄがチップ（ｃｈｉｐ）期間の
奇数倍の長さに等しくなるように時間ｄの遅延が選ばれ
る。ここで、チップ期間は、拡散系列の１つの要素を送
信するのに要する時間の長さである。次いで、ｘ（ｊ）
を系列の要素として、ＰＮ系列ｘ（１），ｘ（２），ｘ
（３），....，ｘ（Ｎ）が、２ｄ＋１から開始して、系
列の長さにわたってｊが奇数である２ｄ＋ｊの項をｘ
（ｊ）と置き換えることによって変更される。その結果
の新しい系列は、ｘ（１），ｘ（２），ｘ（３），....
ｘ（２ｄ），ｘ（１），ｘ（２ｄ＋２），ｘ（３），ｘ
（２ｄ＋４），ｘ（５），....のようになる。これは２
ｄにおける所望の自己相関のピークを生じる。シンボル
の半分以外を置き換える方法も可能である。
【００１６】この新しい系列の自己相関特性を更に改善
するために、元の系列の要素をランダムに選択して逆転
（すなわち、サインの変更）を行うことによってＮ個の
新しい系列を作るようにコンピュータ・プログラムを記
述した。これらの新しい系列の内の最良の１つを「母系
列」として記憶し、新しい１組のランダムに選んだ系列
を作った。多数の作成を行った後、よりよい系列が見付
けられる。図３はその手順を示す流れ図である。
するために、元の系列の要素をランダムに選択して逆転
（すなわち、サインの変更）を行うことによってＮ個の
新しい系列を作るようにコンピュータ・プログラムを記
述した。これらの新しい系列の内の最良の１つを「母系
列」として記憶し、新しい１組のランダムに選んだ系列
を作った。多数の作成を行った後、よりよい系列が見付
けられる。図３はその手順を示す流れ図である。
【００１７】図３において、第１のステップ３１は、Ｐ
Ｎ系列を作成して、メモリにｘ’として記憶することで
ある。次のステップ３２で、メモリの要素に上書きし
て、ｘ＝ｘ’（１），ｘ’（２），ｘ’（３），....
ｘ’（２ｄ），ｘ’（１），ｘ’（２ｄ＋２），ｘ’
（３），ｘ’（２ｄ＋４）....を形成する。ここで、ｘ
は系列向上アルゴリズム３３のための母系列として定め
られる。手順はこの時点で系列向上アルゴリズムに入
る。ステップ３４で、母系列からビットをコピーするこ
とによってＬ個の「子系列」を作成し、各々の子系列内
の複数のビットの内の少数のビットをランダムに逆転す
る。ステップ３５で、１つの子系列が選ばれる。その選
択の基準は、その子系列が最良の相関特性を有している
かどうかである。ここで、最良の相関特性を有している
子系列が元の母系列と置き換えられて、新しく母系列と
して定められる。次にステップ３６で、現在の（すなわ
ち、新しい）母系列が満足な性能を備えているか判定す
る試験が行われる。性能が満足でなければ、ステップ３
４に戻って、新しい母系列から子系列を再び作成する。
系列向上アルゴリズムの結果が満足なものであれば、そ
の新しい向上した系列がステップ３７で供給される。
Ｎ系列を作成して、メモリにｘ’として記憶することで
ある。次のステップ３２で、メモリの要素に上書きし
て、ｘ＝ｘ’（１），ｘ’（２），ｘ’（３），....
ｘ’（２ｄ），ｘ’（１），ｘ’（２ｄ＋２），ｘ’
（３），ｘ’（２ｄ＋４）....を形成する。ここで、ｘ
は系列向上アルゴリズム３３のための母系列として定め
られる。手順はこの時点で系列向上アルゴリズムに入
る。ステップ３４で、母系列からビットをコピーするこ
とによってＬ個の「子系列」を作成し、各々の子系列内
の複数のビットの内の少数のビットをランダムに逆転す
る。ステップ３５で、１つの子系列が選ばれる。その選
択の基準は、その子系列が最良の相関特性を有している
かどうかである。ここで、最良の相関特性を有している
子系列が元の母系列と置き換えられて、新しく母系列と
して定められる。次にステップ３６で、現在の（すなわ
ち、新しい）母系列が満足な性能を備えているか判定す
る試験が行われる。性能が満足でなければ、ステップ３
４に戻って、新しい母系列から子系列を再び作成する。
系列向上アルゴリズムの結果が満足なものであれば、そ
の新しい向上した系列がステップ３７で供給される。
【００１８】表１は１つの特定の系列についての要素の
リストを示し、図４はその系列の自己相関を示す。
リストを示し、図４はその系列の自己相関を示す。
【００１９】
【表１】
【００２０】この系列の有効性がコンピュータ・シミュ
レーションによって証明された。１ビット当たりのエネ
ルギ（Ｅｂ）と雑音パワースペクトル密度（Ｎｏ）との
比に対するビット誤り率を示す結果が図５に表されてい
る。ここで、基準信号のパワーがＥｂ／Ｎｏ比の計算に
含まれなかったことに留意されたい。新しい系列が改善
された性能を有することが明らかである。
レーションによって証明された。１ビット当たりのエネ
ルギ（Ｅｂ）と雑音パワースペクトル密度（Ｎｏ）との
比に対するビット誤り率を示す結果が図５に表されてい
る。ここで、基準信号のパワーがＥｂ／Ｎｏ比の計算に
含まれなかったことに留意されたい。新しい系列が改善
された性能を有することが明らかである。
【００２１】ＰＮ系列に対して伝統的に使用されている
シフトレジスタの代わりに、上記の系列を記憶するため
に非常に小さい読出し専用メモリ（ＲＯＭ）またはラン
ダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）を使用することが出
来る。例えば、上述の手順によって変更した５１１最長
符号系列を実現するには５１１ビットメモリが必要であ
る。従って、図１に示された送信器を実現するには、ク
ロック作動式のアドレス・カウンタを持つ小さなＲＯＭ
またはＲＡＭを備えた系列発生器１２を用いる。これは
本発明で必要とする、従来の遅延相関基準送信システム
からの唯一の有意な変更である。従って、性能の改善は
僅かなコストで達成することができる。
シフトレジスタの代わりに、上記の系列を記憶するため
に非常に小さい読出し専用メモリ（ＲＯＭ）またはラン
ダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）を使用することが出
来る。例えば、上述の手順によって変更した５１１最長
符号系列を実現するには５１１ビットメモリが必要であ
る。従って、図１に示された送信器を実現するには、ク
ロック作動式のアドレス・カウンタを持つ小さなＲＯＭ
またはＲＡＭを備えた系列発生器１２を用いる。これは
本発明で必要とする、従来の遅延相関基準送信システム
からの唯一の有意な変更である。従って、性能の改善は
僅かなコストで達成することができる。
【００２２】本発明を特定の好ましい特徴について例示
し説明したが、当業者には種々の変更および変形をなし
得よう。従って、特許請求の範囲が本発明の真の精神お
よび趣旨の範囲内にあるこの様な全ての変更および変形
を包含しようとして記載してあることを理解されたい。
し説明したが、当業者には種々の変更および変形をなし
得よう。従って、特許請求の範囲が本発明の真の精神お
よび趣旨の範囲内にあるこの様な全ての変更および変形
を包含しようとして記載してあることを理解されたい。
【図１】本発明による送信器のブロック図である。
【図２】本発明による受信器のブロック図である。
【図３】系列発生のために使用されるコンピュータ・プ
ログラムの流れ図である。
ログラムの流れ図である。
【図４】本発明に従った一例の疑似ランダム系列の自己
相関を示すグラフである。
相関を示すグラフである。
【図５】本発明に従って発生された疑似ランダム系列を
使用する遅延相関通信システムのシミュレーションの結
果を示すグラフである。
使用する遅延相関通信システムのシミュレーションの結
果を示すグラフである。
１１、２４ 乗算器 １２ 系列発生器 １３、２３ 遅延線 １４ 線形加算器 １５、２２ 混合器 １６ 送信器出力段 １７、２０ アンテナ ２１ 受信器ＲＦ段 ２５ ローパス・フィルタ ２６ データ検出器
Claims (4)
- 【請求項１】 直接変換遅延相関基準送信スペクトル拡
散通信システムにおいて、送信器が、 ｘ（ｊ）を系列の要素として、ｘ（１），ｘ（２），ｘ
（３），....，ｘ（Ｎ）として特徴付けられる系列信号
を作成する系列発生器であって、該系列信号を変更し
て、改善された自己相関特性を持つ向上した系列信号を
作成する系列発生器、 前記系列発生器からの系列信号と送信すべき入力データ
とを乗算して、第１の積信号を発生する第１の乗算器、 前記第１の乗算器からの積信号を遅延ｄだけ遅延させる
第１の遅延装置であって、該遅延ｄの２倍である２ｄが
チップ期間の奇数倍である第１の遅延装置、 前記の遅延した積信号を前記系列発生器からの系列信号
と加算して、加算信号を発生する加算器、および混合器
を含んでいて、前記加算信号を送信信号に変換する第１
の無線周波手段を有していることを特徴とする直接変換
遅延相関基準送信スペクトル拡散通信システム。 - 【請求項２】 前記系列発生器が、２ｄ＋１から開始し
て、系列の長さにわたってｊが奇数である２ｄ＋ｊの項
をｘ（ｊ）と置き換えることによって前記系列を変更し
て、２ｄにおいて所望の自己相関のピークを生じる系列
ｘ（１），ｘ（２），ｘ（３），....ｘ（２ｄ），ｘ
（１），ｘ（２ｄ＋２），ｘ（３），ｘ（２ｄ＋４），
ｘ（５），....を作成する、請求項１記載のシステム。 - 【請求項３】 更に受信器を有していて、該受信器が、 混合器を含んでいて、受信信号をベースバンド信号に変
換する第２の無線周波手段、 前記第２の無線周波手段の出力に結合されていて、前記
ベースバンド信号を遅延ｄだけ遅延させる第２の遅延装
置、 前記受信信号と前記の遅延ｄだけ遅延した受信信号とを
乗算して、第２の積信号を発生する第２の乗算器、およ
び前記第２の積信号に応答して、送信されたデータを検
出するデータ検出器を有している、請求項１記載のシス
テム。 - 【請求項４】 前記第２の乗算器により行われる乗算
が、基準信号をｐ（ｔ）で表し且つメッセージ信号をｍ
（ｔ）で表して、［ｐ（ｔ）＋ｍ（ｔ−ｄ）ｐ（ｔ−
ｄ）］×［ｐ（ｔ−ｄ）＋ｍ（ｔ−２ｄ）ｐ（ｔ−２
ｄ）］＝ｐ（ｔ）ｐ（ｔ−ｄ）＋ｐ（ｔ）ｍ（ｔ−２
ｄ）ｐ（ｔ−２ｄ）＋ｍ（ｔ−ｄ）ｐ（ｔ−ｄ）ｐ（ｔ
−ｄ）＋ｍ（ｔ−ｄ）ｐ（ｔ−ｄ）ｍ（ｔ−２ｄ）ｐ
（ｔ−２ｄ）であり、前記遅延は、第２項がシンボル期
間に対して小さくなって、遅延２ｄにおいてｐ（ｔ）の
強い自己相関を生じるように選ばれている、請求項３記
載のシステム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/691254 | 1996-08-02 | ||
| US08/691,254 US5774493A (en) | 1996-08-02 | 1996-08-02 | Sequence constructions for delay-and-correlate transmitted reference signaling |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10117156A true JPH10117156A (ja) | 1998-05-06 |
Family
ID=24775769
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9203674A Ceased JPH10117156A (ja) | 1996-08-02 | 1997-07-30 | 直接変換基準送信スペクトル拡散信号システム |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5774493A (ja) |
| EP (1) | EP0822670B1 (ja) |
| JP (1) | JPH10117156A (ja) |
| CA (1) | CA2210149C (ja) |
| DE (1) | DE69734693T2 (ja) |
| IL (1) | IL121332A (ja) |
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