JPH11186938A - Spread spectrum communication system and spread spectrum communication method - Google Patents
Spread spectrum communication system and spread spectrum communication methodInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、符号化された通信
データによって変調された搬送波を受信し、受信した搬
送波を変調して通信データを復号するスペクトル拡散通
信システムおよびスペクトル拡散通信方法に関するもの
である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a spread spectrum communication system and a spread spectrum communication method for receiving a carrier modulated by coded communication data, decoding the received carrier and decoding the communication data. is there.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来のスペクトル拡散通信システムに用
いられている送信機および受信機の例を、それぞれ、図
６および図７に示してある。図６に示すように、スペク
トル拡散通信システムに用いられる送信機７０は、符号
化された通信データを出力する通信データ生成装置７１
と、この通信データによって搬送波を変調して送信する
出力装置７２とを有している。2. Description of the Related Art Examples of a transmitter and a receiver used in a conventional spread spectrum communication system are shown in FIGS. 6 and 7, respectively. As shown in FIG. 6, a transmitter 70 used in a spread spectrum communication system includes a communication data generation device 71 that outputs encoded communication data.
And an output device 72 that modulates and transmits a carrier wave with the communication data.
【０００３】通信データ生成装置７１は、入力端子１１
を備えており、この入力端子１１には、送信するデジタ
ルデータとして＋１と−１の２つのレベルを取る２値信
号が入力される。この２値信号はシンボルレートで変化
する信号である。入力端子１１に入力された送信データ
（２値信号）は、乗算器７３において拡散符号発生器７
４の出力と乗算されて符号化処理が施され、その後、出
力装置７２に供給される。拡散符号発生器７４の出力は
＋１と−１の２つのレベルを取る疑似ランダム系列であ
る。このようにして、通信データ生成装置７１から符号
化された通信データが出力装置７２に出力される。一
方、出力装置７２は、搬送波を出力する局部発振器２５
と、供給された通信データによって搬送波を変調する変
調器２４とを備えており、変調器２４の出力は周波数変
換部２６において空間を伝搬する周波数に変換され、そ
の後、増幅器２７において増幅される。増幅された後
は、アンテナ２８より送信される。[0003] The communication data generation device 71 has an input terminal 11.
The input terminal 11 receives a binary signal having two levels of +1 and -1 as digital data to be transmitted. This binary signal is a signal that changes at the symbol rate. The transmission data (binary signal) input to the input terminal 11 is supplied to the multiplier 73 by the spreading code generator 7.
4 is subjected to an encoding process by multiplying it by the output of No. 4 and then supplied to the output device 72. The output of the spreading code generator 74 is a pseudo-random sequence having two levels, +1 and -1. In this manner, the encoded communication data is output from the communication data generation device 71 to the output device 72. On the other hand, the output device 72 is a local oscillator 25 for outputting a carrier wave.
And a modulator 24 for modulating a carrier with the supplied communication data. The output of the modulator 24 is converted to a frequency propagating in space by a frequency converter 26, and then amplified by an amplifier 27. After being amplified, it is transmitted from the antenna 28.
【０００４】一方、図７に示すように、スペクトル拡散
通信システムの受信機８０は、受信した信号を復調して
通信内容を示す符号化が施された通信データに変換する
入力装置８１と、この符号化が施された通信データを復
調する受信データ生成装置８２とを有している。On the other hand, as shown in FIG. 7, a receiver 80 of a spread spectrum communication system is provided with an input device 81 for demodulating a received signal and converting the signal into coded communication data indicating communication contents. A reception data generation device 82 that demodulates the encoded communication data.
【０００５】入力装置８１は、アンテナ３１を備えてお
り、このアンテナ３１に入力された受信信号は増幅器３
２で増幅された後、周波数変換部３３において中間周波
数に変換される。この中間周波数信号は局部発振器３５
の出力する搬送波と共にミキサ３４に入力されて、ここ
で、ベースバンド信号に変換され、受信データ生成装置
８２に供給される。The input device 81 has an antenna 31, and a received signal input to the antenna 31
After being amplified by 2, the frequency is converted to an intermediate frequency in the frequency converter 33. This intermediate frequency signal is supplied to the local oscillator 35
Is input to the mixer 34 together with the carrier wave output from the base station, where it is converted into a baseband signal and supplied to the reception data generation device 82.
【０００６】受信データ生成装置８２は、乗算器４３を
備えており、入力装置８１から供給された信号が乗算器
４３において送信側と同一の疑似ランダム系列と乗算さ
れる。この疑似ランダム系列を送信側と同一の位相にす
るために、乗算器４３の出力は積分器４５に入力された
送信データの１シンボル継続時間の積分操作の後、同期
回路４６によって積分出力の振幅が最大となるように拡
散符号発生器４４の位相が制御される。積分器４５の出
力はさらに識別器４７に入力された信号振幅の正負が判
定された後、出力端子４２に出力される。[0006] The reception data generation device 82 includes a multiplier 43, and the signal supplied from the input device 81 is multiplied by the same pseudo-random sequence on the transmission side in the multiplier 43. In order to make this pseudo-random sequence the same phase as that on the transmitting side, the output of the multiplier 43 is integrated by the synchronizing circuit 46 after the integration operation for one symbol duration of the transmission data input to the integrator 45. The phase of the spreading code generator 44 is controlled so that is maximized. The output of the integrator 45 is output to the output terminal 42 after the polarity of the signal amplitude input to the discriminator 47 is determined.
【０００７】このようなスペクトル拡散通信システムに
おいて情報伝送速度を上げるために、送信機７０の入力
端子１１に供給される送信データのシンボルレートを上
げると拡散比が確保できなくなる。一方、スペクトル拡
散通信システムでは、互いに直交する複数の拡散信号を
用いて情報を多重化して送信することにより、１度に送
信できる情報量を増やすことができる。従って、情報を
多重化して送信すれば情報伝送速度を実質的に高めるこ
とができる。このようなスペクトル拡散通信システムは
特開平７−１４５３６５号公報等に開示されており、こ
の多重化したスペクトル拡散通信システムの送信機およ
び受信機の例を、それぞれ、図８および図９に示してあ
る。If the symbol rate of the transmission data supplied to the input terminal 11 of the transmitter 70 is increased in order to increase the information transmission rate in such a spread spectrum communication system, the spread ratio cannot be secured. On the other hand, in a spread spectrum communication system, by multiplexing and transmitting information using a plurality of spread signals orthogonal to each other, the amount of information that can be transmitted at one time can be increased. Therefore, if information is multiplexed and transmitted, the information transmission speed can be substantially increased. Such a spread spectrum communication system is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 145365/1995, and examples of a transmitter and a receiver of the multiplexed spread spectrum communication system are shown in FIGS. 8 and 9, respectively. is there.
【０００８】図８に示す送信機７５の通信データ生成装
置７１は、入力端子１１から入力された送信データ（シ
リアルデータ）をパラレルデータに変換する直列−並列
変換回路１４を備えている。この直列−並列変換回路１
４で分離された各々のパラレルデータは、対応する乗算
器１８、１９および２０において拡散符号が乗算され
る。ここで、それぞれの拡散符号発生器１５、１６およ
び１７は互いに直交する拡散符号を出力するようになっ
ており、拡散符号が乗算されたデータは加算器２１にお
いて加算されて情報が多重化される。加算器２１の出力
は、前述したように、出力装置７２の変調器２４におい
て局部発振器２５からの搬送波を変調する。変調器２４
からの出力は、周波数変換部２６において周波数変換さ
れた後、増幅器２７において増幅され、アンテナ２８よ
り送信される。The communication data generating device 71 of the transmitter 75 shown in FIG. 8 includes a serial-parallel conversion circuit 14 for converting transmission data (serial data) input from the input terminal 11 into parallel data. This serial-parallel conversion circuit 1
Each of the parallel data separated in 4 is multiplied by a spreading code in corresponding multipliers 18, 19 and 20. Here, the respective spread code generators 15, 16 and 17 output spread codes orthogonal to each other, and the data multiplied by the spread codes is added in the adder 21 to multiplex information. . The output of the adder 21 modulates the carrier from the local oscillator 25 in the modulator 24 of the output device 72 as described above. Modulator 24
Is output from the frequency conversion unit 26, is amplified by the amplifier 27, and is transmitted from the antenna 28.
【０００９】図９に示す受信機８５は、前述した受信機
８０の入力装置８１と同様の入力装置８１を有してお
り、この入力装置８１によって生成されたベースバンド
信号は、３つのパラレルデータに分岐して受信データ生
成装置８２のパラレルデータ生成装置３８、３９および
４０に供給される。パラレルデータ生成装置３８、３９
および４０に供給されたパラレルデータは、その各々に
送信側と同一でかつ位相も一致している拡散符号が乗算
され、その後、並列−直列変換回路４１においてシリア
ルデータに変換されて出力端子４２より出力される。な
お、このような受信機８５の情報伝送速度は多重数に比
例して増加する。A receiver 85 shown in FIG. 9 has an input device 81 similar to the input device 81 of the above-described receiver 80, and a baseband signal generated by the input device 81 is composed of three parallel data. And supplied to the parallel data generation devices 38, 39 and 40 of the reception data generation device 82. Parallel data generators 38 and 39
And 40 are multiplied by a spreading code having the same phase as that of the transmitting side and having the same phase, and then converted into serial data in a parallel-serial conversion circuit 41 and output from an output terminal 42. Is output. The information transmission speed of such a receiver 85 increases in proportion to the number of multiplexes.
【００１０】ここで、局部発振器２５の出力する搬送波
周波数をωとし、また、変調方式をＢＰＳＫ(Binary Ph
ase Shift Keying)とする。このようにすると、乗算器
１８、１９およぼ２０の出力を加算器２１で加算した出
力Vaddは下式（１）で表される。Here, the carrier frequency output from the local oscillator 25 is ω, and the modulation method is BPSK (Binary Ph.D.).
ase Shift Keying). Thus, the output Vadd obtained by adding the outputs of the multipliers 18, 19 and 20 by the adder 21 is represented by the following equation (1).
【００１１】[0011]
【数１】 (Equation 1)
【００１２】従って、変調器２４の出力Ｖは下式（２）
で表される。Accordingly, the output V of the modulator 24 is given by the following equation (2)
It is represented by
【００１３】[0013]
【数２】 (Equation 2)
【００１４】このように、通信データの振幅は４つのレ
ベルを取る。例えば、通信データの振幅が−３となるの
は乗算器の出力が全て−１である場合のみである。これ
に対し、通信データの振幅が−１となるのは乗算器の出
力のいずれか１つが＋１、残りの２つの出力が−１とな
る場合であり、このような場合は３通りある。なお、そ
れぞれの振幅の値が出現する確率は二項分布にしたが
う。Thus, the amplitude of the communication data takes four levels. For example, the amplitude of the communication data becomes -3 only when all the outputs of the multipliers are -1. On the other hand, the amplitude of the communication data is -1 when one of the outputs of the multiplier is +1 and the remaining two outputs are -1. In such a case, there are three cases. Note that the probability of occurrence of each amplitude value follows a binomial distribution.
【００１５】[0015]
【発明が解決しようとする課題】上述した多重化したス
ペクトル拡散通信システムでは、情報の多重数が増加す
ると、振幅の小さい通信データが出現する確率が高くな
る。一方、情報の多重数の増加は、振幅のピーク値を大
きくさせると共に、ピーク電力と平均電力との比を増大
させる。このようにピーク電力と平均電力の比が大きく
なると、送信機の出力装置に用意されている増幅器（Ｒ
Ｆ増幅器）の１ｄＢ利得圧縮点と動作入力レベルとの
比、すなわち、バックオフが小さい場合には、通信デー
タが歪み、隣接チャネル漏洩電力が増大してしまう。In the multiplexed spread spectrum communication system described above, as the number of multiplexed information increases, the probability of occurrence of communication data having a small amplitude increases. On the other hand, an increase in the number of multiplexed information increases the peak value of the amplitude and increases the ratio between the peak power and the average power. When the ratio between the peak power and the average power increases, the amplifier (R) provided in the output device of the transmitter is used.
When the ratio between the 1 dB gain compression point of the F amplifier and the operation input level, that is, the back-off is small, the communication data is distorted and the adjacent channel leakage power increases.
【００１６】そこで、同じ増幅器を使用しながら、バッ
クオフを大きく確保することが考えられるが、バックオ
フを大きくしたのでは、増幅器の効率が低下する。した
がって、所要送信出力を得るためには消費電力の大きな
増幅器を用いなければならない。小さなバックオフでも
歪特性を劣化させないためには入力信号の強度に応じて
増幅器の動作バイアス点を変化させる外部制御回路を用
いればよいが、このような増幅器は制御が複雑で高価で
あり、送信機のコストを高騰させる原因となるので好ま
しくない。Therefore, it is conceivable to secure a large back-off while using the same amplifier. However, if the back-off is increased, the efficiency of the amplifier is reduced. Therefore, in order to obtain a required transmission output, an amplifier having large power consumption must be used. An external control circuit that changes the operating bias point of the amplifier according to the strength of the input signal may be used in order to prevent the distortion characteristics from deteriorating even with a small back-off. It is not preferable because it causes the cost of the machine to rise.
【００１７】そこで、本発明においては、高速な情報伝
送速度を持ちつつ、ピーク電力と平均電力との比を小さ
くすることが可能なスペクトル拡散送信装置および受信
装置を備えた通信システムおよび通信方法を提供するこ
とを目的としている。Therefore, the present invention provides a communication system and a communication method including a spread spectrum transmitting apparatus and a receiving apparatus capable of reducing the ratio between peak power and average power while having a high information transmission rate. It is intended to provide.
【００１８】[0018]
【課題を解決するための手段】このため、本発明のスペ
クトル拡散通信システムおよびスペクトル拡散通信方法
においては、パラレルデータにそれぞれ直交化した拡散
符号を乗算してベースバンド帯にて加算することにより
第１の符号化データを生成した後さらに、この第１の符
号化データの少なくとも一部の値を変化させて、平均値
とピーク値との差が低減された第２の符号化データを生
成するようにしている。Therefore, in the spread spectrum communication system and the spread spectrum communication method of the present invention, the parallel data are multiplied by orthogonalized spreading codes and added in the baseband. After the first encoded data is generated, the value of at least a part of the first encoded data is further changed to generate second encoded data in which the difference between the average value and the peak value is reduced. Like that.
【００１９】すなわち、本発明のスペクトル拡散通信シ
ステム用の送信機では、符号化された通信データによっ
て搬送波を変調した後に増幅して送信する出力装置とを
有するスペクトル拡散通信システム用の送信装置におい
て、通信データ生成装置は、入力されるシリアルデータ
を複数のパラレルデータに変換し、各々のパラレルーデ
ータと直交化された拡散符号とを乗算して加算すること
により第１の符号化データを生成する第１の符号化装置
と、この第１の符号化データの少なくとも一部の値を変
化させて、平均値とピーク値との差が低減された第２の
符号化データを生成する第２の符号化装置とを備えてい
ることを特徴としている。That is, in the transmitter for a spread spectrum communication system according to the present invention, a transmitter for a spread spectrum communication system having an output device for modulating a carrier with coded communication data, amplifying and transmitting the modulated carrier, The communication data generating device converts input serial data into a plurality of parallel data, and generates first encoded data by multiplying each parallel data by an orthogonalized spreading code and adding them. A first encoding device, and a second encoding device that changes at least a part of the value of the first encoded data to generate second encoded data in which a difference between an average value and a peak value is reduced. And an encoding device.
【００２０】また、本発明のスペクトル拡散通信システ
ム用の受信装置は、受信した信号を増幅した後に復調し
て通信内容を示す第２の符号化データを含む通信データ
を取得する入力装置と、通信データを復号する受信デー
タ生成装置とを有している。第２の符号化データは第１
の符号化データを平均値とピーク値との差が低減される
ように変換されたものである。受信データ生成装置は、
第２の符号化データを第１の符号化データに逆変換する
第１の復号装置と、この第１の符号化データに直交化さ
れた拡散符号を乗算して複数のパラレルデータを生成
し、これら複数のパラレルデータをシリアルデータに変
換して出力する第２の復号装置とを備えていることを特
徴としている。A receiving apparatus for a spread spectrum communication system according to the present invention further comprises: an input apparatus for amplifying and demodulating a received signal to obtain communication data including second encoded data indicating communication contents; And a reception data generation device for decoding data. The second encoded data is the first
Is converted so that the difference between the average value and the peak value is reduced. The reception data generation device
A first decoding device for inversely transforming the second encoded data into the first encoded data, and a plurality of parallel data generated by multiplying the first encoded data by an orthogonalized spreading code; And a second decoding device that converts the plurality of parallel data into serial data and outputs the serial data.
【００２１】このような送信装置および受信装置を用い
た本発明のスペクトル拡散通信システムでは、符号化さ
れた通信データによって変調された後に増幅された搬送
波を送信し、受信して増幅された後の搬送波が復調され
た通信データを復号するスペクトル拡散通信システムに
おいて、通信データは、入力されるシリアルデータを複
数のパラレルデータに変換し、各々のパラレルデータと
直交化された拡散符号とを乗算して加算することにより
第１の符号化データに変換する第１の符号化処理と、こ
の第１の符号化データの少なくとも一部の値を異なる値
に変換させて、平均値とピーク値との差が低減された第
２の符号化データを生成する第２の符号化処理とが施さ
れていることを特徴としている。In the spread spectrum communication system according to the present invention using such a transmitting apparatus and a receiving apparatus, a carrier wave which has been modulated after being coded by coded communication data and which has been amplified and transmitted is received and amplified. In a spread spectrum communication system that decodes communication data in which a carrier wave is demodulated, communication data converts input serial data into a plurality of parallel data and multiplies each parallel data by an orthogonalized spreading code. A first encoding process of converting the first encoded data into a first encoded data by adding, and converting a value of at least a part of the first encoded data into a different value to obtain a difference between an average value and a peak value. And a second encoding process for generating second encoded data in which is reduced.
【００２２】また、本発明のスペクトル拡散通信方法で
は、符号化された通信データによって変調された後に増
幅された搬送波を送信する送信工程と、受信して増幅さ
れた後の搬送波が復調された通信データを復号する受信
工程とを有するスペクトル拡散通信方法において、送信
工程は、入力されるシリアルデータを複数のパラレルデ
ータに変換し、各々のパラレルデータと直交化された拡
散符号とを乗算して加算することにより第１の符号化デ
ータに変換する第１の符号化工程と、この第１の符号化
データの少なくとも一部の値と異なる値に変化させて、
平均値とピーク値との差を低減した第２の符号化データ
を生成する第２の符号化工程とを備えている。また、受
信工程は、第２の符号化データを第１の符号化データに
逆変換する第１の復号工程と、第１の符号化データに直
交化された拡散符号を乗算して複数のパラレルデータを
生成し、これら複数のパラレルデータをシリアルデータ
に変換する第２の復号工程とを備えていることを特徴と
している。Further, in the spread spectrum communication method according to the present invention, a transmitting step of transmitting a carrier wave that has been modulated by coded communication data and then amplified, and a communication process in which the received and amplified carrier wave is demodulated. And a receiving step of decoding data, wherein the transmitting step converts the input serial data into a plurality of parallel data, multiplies each parallel data by an orthogonalized spreading code, and adds them. A first encoding step of converting the first encoded data into a value different from at least a part of the value of the first encoded data,
A second encoding step of generating second encoded data in which the difference between the average value and the peak value is reduced. The receiving step includes a first decoding step of inversely converting the second coded data into the first coded data, and a plurality of parallel codes obtained by multiplying the first coded data by an orthogonalized spreading code. A second decoding step of generating data and converting the plurality of parallel data into serial data.
【００２３】このような本発明のスペクトル拡散通信シ
ステムおよびスペクトル拡散通信方法では、情報を多重
化することによって第１の符号化データのピーク値と平
均値との比が増大するが、第２の符号化処理によってピ
ーク値と平均値との差が低減された第２の符号化データ
に変換される。第２の符号化データで変調された出力の
電力は第２の符号化データの値の２乗に比例する。従っ
て、送信時および受信時に増幅を施す信号のピーク電力
と平均電力との比が低減される。このため、バックオフ
の小さな増幅器（ＲＦ増幅器）を用いても、通信データ
の歪みや隣接チャネル漏洩電力の増大を防止できる。ま
た、送信時および受信時にバックオフの小さな増幅器を
使用できるので、増幅器の効率が低下することもなく、
また、増幅器における消費電力が増大することもない。
さらに、制御が複雑で高価な増幅器を使用する必要がな
いので、スペクトル拡散通信システムを低コストで構築
できる。In the spread spectrum communication system and the spread spectrum communication method according to the present invention, the ratio between the peak value and the average value of the first coded data is increased by multiplexing the information, but the second value is increased. The encoding process converts the data into second encoded data in which the difference between the peak value and the average value is reduced. The output power modulated by the second encoded data is proportional to the square of the value of the second encoded data. Therefore, the ratio between the peak power and the average power of the signal to be amplified during transmission and reception is reduced. Therefore, even if an amplifier (RF amplifier) with a small back-off is used, distortion of communication data and increase in adjacent channel leakage power can be prevented. Also, since an amplifier with a small back-off can be used at the time of transmission and reception, the efficiency of the amplifier does not decrease,
Further, the power consumption of the amplifier does not increase.
Furthermore, since it is not necessary to use an expensive amplifier with complicated control, a spread spectrum communication system can be constructed at low cost.
【００２４】第２の符号化装置あるいは第２の符号化処
理において、第１の符号化データに一様の基準値を加算
あるいは減算することにより、ピーク値と平均値との差
が低減された第２の符号化データに変換可能である。こ
のような変換方法では、送信側で通信データに第２の符
号化処理が施されているにも係わらず、受信側では、第
２の符号化データに直交化された拡散符号を乗算して複
数のパラレルデータを生成し、これら複数のパラレルデ
ータをシリアルデータに変換する従来と同様の第３の復
号工程を実行することができる。In the second encoding device or the second encoding process, the difference between the peak value and the average value is reduced by adding or subtracting a uniform reference value to or from the first encoded data. It can be converted to second encoded data. In such a conversion method, despite the fact that the communication data is subjected to the second encoding process on the transmitting side, the receiving side multiplies the second encoded data by the orthogonalized spreading code. A third decoding step similar to the related art, in which a plurality of parallel data are generated and the plurality of parallel data are converted into serial data, can be executed.
【００２５】また、第１の符号化データを置き換える等
の方法により、変調後の出力が平衡変調されるように第
２の符号化データを生成することができる。このような
第２の符号化データを採用すると、送受信される信号が
平衡になるので、搬送波抑圧度が劣化するのを防止でき
る。従って、変調歪み等の少ない品質の高い信号を送信
することができ、また、品質の高い通信データを復調す
ることができる。Also, by a method such as replacing the first encoded data, the second encoded data can be generated so that the modulated output is balanced modulated. When such second encoded data is employed, transmitted and received signals are balanced, so that it is possible to prevent the carrier suppression degree from deteriorating. Therefore, a high-quality signal with little modulation distortion or the like can be transmitted, and high-quality communication data can be demodulated.
【００２６】ここで、送信装置として、２組の通信デー
タ生成装置とを有し、出力装置において２組の通信デー
タ生成装置のそれぞれの通信データによって搬送波を直
交変調するようにした装置を採用することが可能であ
る。このような装置を用いれば、情報をより多くかつ簡
単に多重化することができ、情報伝送速度を容易に高め
ることができる。Here, as the transmitting device, a device having two sets of communication data generating devices, and having an output device that orthogonally modulates a carrier with the communication data of the two sets of communication data generating devices is employed. It is possible. With such a device, information can be multiplexed more and more easily, and the information transmission speed can be easily increased.
【００２７】[0027]
【発明の実施の形態】［第１の実施の形態］以下に図面
を参照しながら本発明を適用したスペクトル拡散通信シ
ステムを説明する。図１および図２には、それぞれ、本
例のスペクトル拡散通信システムの送信装置および受信
装置の概略構成をブロック図を用いて示してある。本例
の送信装置２は、±１の２つのレベルを取る２値信号が
シンボルレートで変化する送信データ（シリアルデー
タ）φ１が入力される装置であり、このシリアルデータ
φ１を符号化して通信データφ２として出力する通信デ
ータ生成装置３と、この通信データφ２によって搬送波
を変調して送信する出力装置４とを有している。[First Embodiment] A spread spectrum communication system to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings. FIGS. 1 and 2 respectively show, using a block diagram, a schematic configuration of a transmitting apparatus and a receiving apparatus of the spread spectrum communication system of the present example. The transmitting device 2 of this example is a device to which transmission data (serial data) φ1 in which a binary signal taking two levels of ± 1 changes at a symbol rate is input, and encodes this serial data φ1 to transmit communication data. It has a communication data generating device 3 for outputting as φ2 and an output device 4 for modulating and transmitting a carrier wave with the communication data φ2.
【００２８】通信データ生成装置３は、シリアルデータ
φ１が入力される入力端子１１と、入力端子１１に入力
されたシリアルデータφ１を複数のパラレルデータφ５
に変換し、各々のパラレルデータφ５と直交化された拡
散符号とを乗算して加算することにより第１の符号化デ
ータφ３を生成する第１の符号化装置１２と、この第１
の符号化データφ３の少なくとも一部の値を変化させ
て、平均値とピーク値との差が低減された第２の符号化
データφ４を生成する第２の符号化装置としての加算値
変換回路１３とを有している。The communication data generating device 3 includes an input terminal 11 to which the serial data φ1 is input, and a serial data φ1 input to the input terminal 11 for converting a plurality of parallel data φ5.
And a first encoding device 12 that generates first encoded data φ3 by multiplying each parallel data φ5 by an orthogonalized spreading code and adding them, and a first encoding device
Value conversion circuit as a second encoding device that changes at least a part of the encoded data φ3 to generate second encoded data φ4 in which the difference between the average value and the peak value is reduced. 13 are provided.
【００２９】第１の符号化装置１２は、入力端子１１に
入力されたシリアルデータφ１を３つのパラレルデータ
φ５に変換する直列−並列変換回路１４と、この直列−
並列変換回路１４の並列数に等しい数だけ互いに直交化
された拡散符号を発生する拡散符号発生器１５、１６お
よび１７と、各々のパラレルデータφ５と各々の拡散符
号発生器１５、１６および１７の出力する拡散符号とを
乗算する乗算器１８、１９および２０と、これらの乗算
器１８、１９および２０によって乗算された信号を加算
する加算器２１とを備えている。加算値変換回路１３
は、入力された第１の符号化データφ３を、ピーク電力
と平均電力との比が小さい第２の符号化データφ４に変
換して出力できるようになっている。また、加算値変換
回路１３は、出力装置４における変調が均質になるよう
に（平衡変調されるように）第１の符号化データφ３を
変換可能である。The first encoding device 12 includes a serial-parallel conversion circuit 14 for converting serial data φ1 input to the input terminal 11 into three parallel data φ5, and a serial-parallel conversion circuit 14.
Spreading code generators 15, 16 and 17 for generating spreading codes orthogonalized to each other by a number equal to the parallel number of parallel converting circuit 14, and each of parallel data φ5 and each of spreading code generators 15, 16 and 17 Multipliers 18, 19, and 20 for multiplying by the output spreading code, and an adder 21 for adding the signals multiplied by the multipliers 18, 19, and 20 are provided. Addition value conversion circuit 13
Can convert the input first encoded data φ3 into second encoded data φ4 having a small ratio between the peak power and the average power and output the converted second encoded data φ4. In addition, the addition value conversion circuit 13 can convert the first encoded data φ3 so that the modulation in the output device 4 is uniform (balanced modulation).
【００３０】出力装置４は、通信データ生成装置３から
の通信データφ２（第２の符号化データφ４）によって
搬送波を変調する変調器２４と、搬送波を出力する局部
発振器２５と、変調器２４において変調された通信デー
タφ２の周波数を変換する周波数変換部２６と、周波数
変換部２６から出力された通信データφ２を増幅する増
幅器２７と、増幅器２７において増幅された通信データ
φ２を送信するアンテナ２８とを備えている。The output device 4 includes a modulator 24 for modulating a carrier with communication data φ2 (second coded data φ4) from the communication data generator 3, a local oscillator 25 for outputting a carrier, and a modulator 24. A frequency converter 26 for converting the frequency of the modulated communication data φ2, an amplifier 27 for amplifying the communication data φ2 output from the frequency converter 26, and an antenna 28 for transmitting the communication data φ2 amplified by the amplifier 27; It has.
【００３１】一方、図２に示すように、本例のスペクト
ル拡散通信システムの受信装置５は、受信した信号を復
調して通信内容を示す第２の符号化データφ４を含む通
信データφ２を取得する入力装置６と、入力装置６で取
得した通信データφ２を復号する受信データ生成装置７
とを有している。On the other hand, as shown in FIG. 2, the receiving apparatus 5 of the spread spectrum communication system of the present embodiment demodulates the received signal to obtain the communication data φ2 including the second encoded data φ4 indicating the communication contents. Input device 6 that performs communication, and received data generation device 7 that decodes communication data φ2 acquired by input device 6.
And
【００３２】入力装置６は、通信データφ２によって変
調された搬送波を受信するアンテナ３１と、アンテナ３
１で受信した信号を増幅する増幅器３２と、増幅器３２
で増幅された信号を中間周波数信号に変換する周波数変
換部３３と、中間周波数信号をベースバンド信号に変換
するミキサ３４および局部発振器３５とを備えている。The input device 6 includes an antenna 31 for receiving a carrier wave modulated by the communication data φ2, and an antenna 3
An amplifier 32 for amplifying the signal received at 1;
A frequency converter 33 for converting the signal amplified by the above into an intermediate frequency signal, a mixer 34 and a local oscillator 35 for converting the intermediate frequency signal into a baseband signal.
【００３３】受信データ生成装置７は、第２の符号化デ
ータφ４を第１の符号化データφ３に逆変換する第１の
復号装置としての加算値逆変換回路３６と、この第１の
符号化データφ３に直交化された拡散符号を乗算して複
数のパラレルデータφ５を生成し、これらの複数のパラ
レルデータφ５をシリアルデータφ１に変換して出力す
る第２の復号装置３７とを備えている。第２の復号装置
３７は、３つのパラレルデータφ５を生成するための３
組のパラレルデータ生成装置３８、３９および４０と、
これらのパラレルデータ生成装置３８、３９および４０
によって生成されたパラレルデータφ５をシリアルデー
タφ１に変換する並列−直列変換回路４１と、シリアル
データφ１を出力するための出力端子４２とを備えてい
る。各パラレルデータ生成装置３８、３９および４０
は、従来の受信装置８５のパラレルデータ生成装置と同
様に、それぞれ、乗算器４３、拡散符号発生器４４、積
分器４５、同期回路４６および識別器４７を備えてい
る。The received data generation device 7 includes an addition value inverse transform circuit 36 as a first decoding device for inversely transforming the second encoded data φ4 into the first encoded data φ3, and the first encoded data. A second decoding device 37 that multiplies the data φ3 by an orthogonalized spreading code to generate a plurality of parallel data φ5, converts the plurality of parallel data φ5 into serial data φ1, and outputs the serial data φ1. . The second decoding device 37 generates 3 parallel data φ5 for generating 3 parallel data φ5.
A set of parallel data generators 38, 39 and 40;
These parallel data generators 38, 39 and 40
A parallel-serial conversion circuit 41 for converting the parallel data φ5 generated by the above into serial data φ1 and an output terminal 42 for outputting the serial data φ1 are provided. Each parallel data generating device 38, 39 and 40
Includes a multiplier 43, a spreading code generator 44, an integrator 45, a synchronizing circuit 46, and a discriminator 47, similarly to the parallel data generating device of the conventional receiving device 85.
【００３４】本例の送信装置２および受信装置５を用い
てスペクトル拡散通信システムにおける送信方法を図３
および図４にフローチャートで示してある。図３は送信
装置２における処理である。まず、ステップＳＴ１にお
いて、入力端子１１にシリアルデータφ１が入力される
と、ステップＳＴ２で直列−並列変換回路１４において
３つのパラレルデータφ５に分割され、それぞれのパラ
レルデータφ５は対応する乗算器１８、１９および２０
において直交化された拡散符号が乗算される。各拡散符
号発生器１５、１６および１７からは互いに直交化され
た拡散符号が出力され、情報を多重化できるようになっ
ている。各乗算器１８、１９および２０において拡散符
号が乗算されたパラレルデータφ５は加算器２１におい
て全加算されて第１の符号化データφ３とされる。FIG. 3 shows a transmission method in a spread spectrum communication system using the transmitting apparatus 2 and the receiving apparatus 5 of the present embodiment.
And FIG. 4 is a flowchart. FIG. 3 shows processing in the transmission device 2. First, in step ST1, when serial data φ1 is input to the input terminal 11, the serial-parallel conversion circuit 14 divides the serial data φ3 into three parallel data φ5 in step ST2. 19 and 20
Are multiplied by the orthogonalized spreading code. Each of the spreading code generators 15, 16 and 17 outputs a spreading code which is orthogonalized to each other so that information can be multiplexed. The parallel data φ5 multiplied by the spreading code in each of the multipliers 18, 19 and 20 is fully added in an adder 21 to form first encoded data φ3.
【００３５】この第１の符号化データφ３は加算値変換
回路１３において第２の符号化処理が施される。すなわ
ち、ステップＳＴ３において、第１の符号化データφ３
は、ピーク電力と平均電力との比が小さく、かつ、変調
器２４における変調が平衡となるように第２の符号化デ
ータφ４に変換される。この第２の符号化処理は、例え
ば、次のように行われる。図１に示す送信機における情
報の多重数は３であるが、本発明の効果をより分かりや
すくするために、例えば、この多重数を７とすると、加
算値変換回路１３に入力される第１の符号化データφ３
は、上述した式（２）から、（−７、−５、−３、−
１、＋１、＋３、＋５、＋７）の８通りの振幅レベルを
取ることになる。加算値変換回路１３においては、この
ような第１の符号化データφ３に対して（＋６、＋２、
−２、−６、＋６、＋２、−２、−６）のデータを加算
して（−１、−３、−５、−７、＋５、＋３、＋１）と
いう第２の符号化データφ４に変換する。変換前の第１
の符号化データφ３のそれぞれの値が出現する確率は二
項分布にしたがい、その絶対値の平均値は２．１８７５
となる。従って、第１の符号化データφ３で変調した出
力信号のピーク電力と平均電力との比は（７／２．１８
７５）2 ＝１０．２となり、デジベル単位に換算する
と、１０．１ｄＢとなる。これに対し、変換後の第２の
符号化データφ４のそれぞれの値が出現する確率は、第
１の符号化データφ３と同様に、二項分布にしたがい、
その絶対値の平均値は５．８１２５となる。従って、第
２の符号化データφ４で変調した出力信号のピーク電力
と平均電力との比は（７／５．８１２５）2 ＝１．４４
となり、デジベル単位に換算すると、１．６ｄＢとな
る。このように加算値変換回路１３で第１の符号化デー
タφ３を符号化して第２の符号化データφ４に変換する
ことにより、送受信される信号のピーク電力と平均電力
との比が低減されるように搬送波を変調できる通信デー
タφ２を生成できる。The first encoded data φ3 is subjected to a second encoding process in the addition value conversion circuit 13. That is, in step ST3, the first encoded data φ3
Are converted to the second encoded data φ4 such that the ratio between the peak power and the average power is small and the modulation in the modulator 24 is balanced. This second encoding process is performed, for example, as follows. Although the number of multiplexes of information in the transmitter shown in FIG. 1 is three, in order to make the effect of the present invention easier to understand, for example, when the number of multiplexes is seven, the first Encoded data φ3
From the above equation (2), (-7, -5, -3,-
Eight kinds of amplitude levels of 1, +1, +3, +5, +7) are taken. In the addition value conversion circuit 13, (+6, +2,
-2, -6, +6, +2, -2, -6) are added to the second encoded data φ4 of (-1, -3, -5, -7, +5, +3, +1). Convert. First before conversion
The probability that each value of the coded data φ3 of the following appears appears in accordance with the binomial distribution, and the average value of the absolute value is 2.1875.
Becomes Therefore, the ratio between the peak power and the average power of the output signal modulated by the first encoded data φ3 is (7 / 2.18)
75) 2 = 10.2, which is 10.1 dB when converted to decibel units. On the other hand, the probability that the respective values of the converted second encoded data φ4 appear according to the binomial distribution as in the case of the first encoded data φ3,
The average of the absolute values is 5.8125. Therefore, the ratio between the peak power and the average power of the output signal modulated by the second encoded data φ4 is (7 / 5.8125) 2 = 1.44.
When converted to decibel units, it becomes 1.6 dB. As described above, the ratio between the peak power and the average power of the transmitted / received signal is reduced by encoding the first encoded data φ3 and converting the encoded data to the second encoded data φ4 by the addition value conversion circuit 13. Communication data φ2 capable of modulating a carrier wave as described above.
【００３６】次に、ステップＳＴ４において、第２の符
号化データφ４によって局部発振器２５から出力された
搬送波を変調器２４において変調する。変調器２４にお
ける変調方式は周知の変調方式を採用できる。例えば、
ＢＰＳＫ方式を採用できる。本例では、加算値変換回路
１３において変換された第２の符号化データφ４は変調
器２４における変調が平衡変調されるように行われ、歪
み等の少ない品質の高い信号が得られる。Next, in step ST4, the modulator 24 modulates the carrier output from the local oscillator 25 with the second encoded data φ4. A well-known modulation method can be adopted as a modulation method in the modulator 24. For example,
The BPSK method can be adopted. In the present example, the second coded data φ4 converted by the addition value conversion circuit 13 is modulated so that the modulation in the modulator 24 is balanced, and a high-quality signal with little distortion or the like is obtained.
【００３７】最後に、変調器２４の出力信号は、周波数
変換部２６、増幅器２７で適当な処理が施された後に、
アンテナ２８から送信される。Finally, the output signal of the modulator 24 is subjected to appropriate processing by the frequency converter 26 and the amplifier 27,
It is transmitted from the antenna 28.
【００３８】図４は受信装置５における処理である。受
信装置５においては、まず、ステップＳＴ１１で、アン
テナ３１で第２の符号化データφ４によって変調された
搬送波を受信すると、その搬送波は増幅器３２で増幅さ
れ、周波数変換部３３で中間周波数信号に変換される。
次に、ステップＳＴ１２で、中間周波数信号はミキサ３
４において復調された第２の符号化データφ４に変換さ
れ、受信データ生成装置７に出力される。次に、ステッ
プＳＴ１３で、受信データ生成装置７の加算値逆変換回
路３６において、第２の符号化データφ４が第１の符号
化データφ３に逆変換される。次に、ステップＳＴ１４
において、第１の符号化データφ３は第２の復号処理が
施される。すなわち、第１の符号化データφ３は分岐し
て、各パラレルデータ生成装置３８、３９および４０に
おいてパラレルデータφ６に変換された後、並列−直列
変換回路４１でシリアルデータφ１に変換される。な
お、復号時には通信データφ２に先立ってヘッダー等を
用いて同期を取ることが可能である。FIG. 4 shows processing in the receiving device 5. In the receiving apparatus 5, first, in step ST11, when the carrier modulated by the second coded data φ4 is received by the antenna 31, the carrier is amplified by the amplifier 32 and converted into the intermediate frequency signal by the frequency converter 33. Is done.
Next, in step ST12, the intermediate frequency signal is
4 is converted into the second coded data φ4 demodulated and output to the reception data generation device 7. Next, in step ST13, the second encoded data φ4 is inversely transformed into the first encoded data φ3 in the addition value inverse transform circuit 36 of the received data generating device 7. Next, step ST14
, The first encoded data φ3 is subjected to a second decoding process. That is, the first encoded data φ3 is branched and converted into parallel data φ6 by the parallel data generators 38, 39 and 40, and then converted into serial data φ1 by the parallel-serial conversion circuit 41. At the time of decoding, synchronization can be achieved using a header or the like prior to the communication data φ2.
【００３９】このように本例の送信装置２および受信装
置５を備えたスペクトル拡散通信システムでは、情報を
多重化することによりピーク値と平均値との比が増大し
た第１の符号化データφ３が加算値変換回路１３に供給
されると、そこにおいてピーク値と平均値との差が低減
された第２の符号化データφ４に変換される。このた
め、第２の符号化データφ４で変調された出力信号のピ
ーク電力と平均電力との比は、第１の符号化データφ３
で変調された出力信号のピーク電力と平均電力との比よ
り小さくなる。すなわち、送信時および受信時に増幅を
施す信号のピーク電力と平均電力との比が低減される。
従って、バックオフの小さな増幅器（ＲＦ増幅器）を用
いても、通信データの歪みや隣接チャネル漏洩電力の増
大を防止できる。また、送信時および受信時にバックオ
フの小さな増幅器２７、３２を使用できるので、増幅器
の効率が低下することもなく、また、増幅器における消
費電力が増大することもない。さらに、制御が複雑で高
価な増幅器を使用する必要がない。従って、低コスト
で、データ品質に優れた信頼性の高いスペクトル拡散通
信システムを構築できる。As described above, in the spread spectrum communication system including the transmitting device 2 and the receiving device 5 of the present embodiment, the first coded data φ3 in which the ratio between the peak value and the average value is increased by multiplexing information. Is supplied to the addition value conversion circuit 13, where the data is converted into second encoded data φ4 in which the difference between the peak value and the average value is reduced. Therefore, the ratio between the peak power and the average power of the output signal modulated by the second encoded data φ4 is equal to the first encoded data φ3
Becomes smaller than the ratio between the peak power and the average power of the output signal modulated by. That is, the ratio between the peak power and the average power of the signal to be amplified during transmission and reception is reduced.
Therefore, even if an amplifier (RF amplifier) having a small back-off is used, distortion of communication data and increase in adjacent channel leakage power can be prevented. Further, since the amplifiers 27 and 32 having a small back-off can be used at the time of transmission and reception, the efficiency of the amplifier does not decrease, and the power consumption of the amplifier does not increase. Furthermore, there is no need to use expensive amplifiers with complicated control. Therefore, a low-cost, high-reliability spread spectrum communication system having excellent data quality can be constructed.
【００４０】また、加算値変換回路１３では、変調器２
４によって変調された後の出力が均質となるように（平
衡変調されるように）第１の符号化データφ３を第２の
符号化データφ４に変換するようにしている。このよう
な第２の符号化データを採用すると、送受信される信号
が平衡になるので、搬送波抑圧度が劣化するのを防止で
きる。従って、変調歪み等の少ない品質の高い信号を送
信することができ、また、品質の高い通信データを復調
することができる。The addition value conversion circuit 13 includes a modulator 2
The first coded data φ3 is converted into the second coded data φ4 so that the output after the modulation by the first data 4 is uniform (balanced modulation). When such second encoded data is employed, transmitted and received signals are balanced, so that it is possible to prevent the carrier suppression degree from deteriorating. Therefore, a high-quality signal with little modulation distortion or the like can be transmitted, and high-quality communication data can be demodulated.
【００４１】［第２の実施の形態］ここで、上述した送
信装置２において、加算値変換回路１３における第２の
符号化処理では、第１の符号化データφ３に一様でない
データを加算することにより、ピーク値と平均値との差
が低減された第２の符号化データφ４に変換するように
している。これに対し、予め定められた一定値のデータ
を第１の符号化データφ３に加算して第２の符号化デー
タφ４に変換してピーク値と平均値との差を低減するこ
とも可能である。例えば、本例においても説明しやすく
するために、多重数を７とすると、（−７、−５、−
３、−１、＋１、＋３、＋５、＋７）の８通りの振幅レ
ベルを取る第１の符号化データφ３が加算値変換回路１
３に入力される。このような第１の符号化データφ３に
対して一律に”８”というデータを基準値として加算し
て（＋１、＋３、＋５、＋７、＋９、＋１１、＋１３、
＋１５）という第２の符号化データφ４に変換できる。
このようにすると、第２の符号化データφ４のそれぞれ
の値が出現する確率は、二項分布にしたがい、その絶対
値の平均値は８．０となる。従って、第２の符号化デー
タφ４で変調した出力信号のピーク電力と平均電力との
比は（１５／８．０）2 ＝１．８７５となり、デジベル
単位に換算すると、２．７３ｄＢとなる。これに対し、
変調前の第１の符号化データφ３で変調した出力信号の
ピーク電力と平均電力との比は、前述したように、（７
／２．１８７５）2 ＝１０．２（１０．１ｄＢ）とな
る。従って、均一な基準値を加算あるいは減算すること
によっても、変調された出力のピーク電力と平均電力の
比を低減できる第２の符号化データφ４を生成できる。
このため、バックオフの小さな増幅器を使用しながら
も、通信データの歪みや隣接チャネル漏洩電力の増大が
発生しない多重化したスペクトル拡散通信システムを実
現でき、このようなシステムを、低コストで、データ品
質に優れた信頼性の高いものにできる。これに加えて、
本例の変換方法を採用すると、加算値変換回路１３にお
いて一様に加算された値”８”に対して、受信装置５に
おいて拡散符号が乗算され、１シンボル継続時間の積分
操作を受けると”０”になるため、従来の受信機をその
ままの構成で使用できるという利点がある。すなわち、
受信側では、第２の符号化データφ４に直交化された拡
散符号を乗算して複数のパラレルデータφ５を生成し、
これら複数のパラレルデータφ５をシリアルデータφ１
に変換する工程（第３の復号工程）を実施すれば良い。
但し、このような第２の符号化データφ４を用いると、
変調器２４における変調が平衡とならないために、搬送
波抑圧度が劣化する。従って、受信する際の通信データ
φ２（第２の符号化データφ４）の品質が劣化しやすく
なるので、変調歪み等が少ない変調装置を用いることが
望ましい。[Second Embodiment] Here, in the transmitting apparatus 2 described above, in the second encoding process in the addition value conversion circuit 13, non-uniform data is added to the first encoded data φ3. Thus, the data is converted to the second encoded data φ4 in which the difference between the peak value and the average value is reduced. On the other hand, it is also possible to add data of a predetermined constant value to the first encoded data φ3 and convert the data to the second encoded data φ4 to reduce the difference between the peak value and the average value. is there. For example, for ease of explanation in this example, assuming that the number of multiplexes is 7, (−7, −5, −
3, -1, +1, +3, +5, +7) are the first encoded data φ3 having eight different amplitude levels.
3 is input. The data “8” is uniformly added to the first encoded data φ3 as a reference value (+1, +3, +5, +7, +9, +11, +13,
+15) can be converted to the second encoded data φ4.
In this way, the probability that each value of the second encoded data φ4 appears will follow the binomial distribution, and the average of the absolute values will be 8.0. Therefore, the ratio between the peak power and the average power of the output signal modulated by the second encoded data φ4 is (15 / 8.0) 2 = 1.875, which is 2.73 dB when converted to decibel units. In contrast,
As described above, the ratio between the peak power and the average power of the output signal modulated with the first encoded data φ3 before modulation is (7
/2.1875) 2 = 10.2 (10.1 dB). Therefore, the second encoded data φ4 that can reduce the ratio between the peak power and the average power of the modulated output can be generated by adding or subtracting a uniform reference value.
Therefore, it is possible to realize a multiplexed spread-spectrum communication system in which distortion of communication data and increase in adjacent channel leakage power do not occur while using an amplifier having a small back-off. High quality and high reliability can be achieved. In addition to this,
When the conversion method of this example is adopted, the value “8” uniformly added in the addition value conversion circuit 13 is multiplied by the spread code in the receiving device 5 and subjected to integration operation for one symbol duration. Since it is 0 ", there is an advantage that the conventional receiver can be used with the same configuration. That is,
On the receiving side, the second encoded data φ4 is multiplied by the orthogonalized spreading code to generate a plurality of parallel data φ5,
These parallel data φ5 are converted to serial data φ1.
(A third decoding step).
However, when such second encoded data φ4 is used,
Since the modulation in the modulator 24 is not balanced, the degree of carrier suppression is degraded. Therefore, the quality of the communication data φ2 (second encoded data φ4) at the time of reception is likely to deteriorate, so that it is desirable to use a modulation device with little modulation distortion or the like.
【００４２】［第３の実施の形態］図５に本発明の送信
装置の異なって例を示してある。図５に示す送信装置２
ａは、２組の通信データ生成装置３ａおよび３ｂを有
し、出力装置４は、２組の通信データ生成装置３ａおよ
び３ｂのそれぞれの通信データによって搬送波を直交変
調する直交変調器２４ａを備えている。それぞれの通信
データ生成装置３ａ、３ｂおよび出力装置４の構成は上
述した例をほぼ同様であるので同一符号を付して説明は
省略する。[Third Embodiment] FIG. 5 shows a different example of the transmitting apparatus of the present invention. Transmission device 2 shown in FIG.
a has two sets of communication data generators 3a and 3b, and the output unit 4 includes a quadrature modulator 24a that orthogonally modulates a carrier with the communication data of the two sets of communication data generators 3a and 3b. I have. The configurations of the communication data generating devices 3a and 3b and the output device 4 are substantially the same as those in the above-described example, and thus the same reference numerals are given and the description is omitted.
【００４３】送信装置２ａは、入力端子１１に入力され
たシリアルデータφ１を２つのパラレルデータＩおよび
Ｑに分離する直列−変換回路１４ａを備えている。この
ような送信装置２ａにおいて、入力端子から入力された
シリアルデータφ１は、直列−並列変換回路１４ａによ
って２つのパラレルデータＩおよびＱに分離され、その
各々が２組の通信データ生成装置３ａおよび３ｂに入力
される。それぞれの通信データ生成装置３ａおよび３ｂ
では、前述した通信データ生成装置３と同様に、通信デ
ータ生成装置３ａおよび３ｂに入力されたデータを３つ
のパラレルデータに分離した後、その各々に直交化され
た拡散符号を乗算し、それらをベースバンド帯にて加算
して第１の符号化処理を施す。さらに、この第１の符号
化処理が施された第１の符号化データを、ピーク値と平
均値との差が低減された第２の符号化データに変換して
出力する。そして、出力装置４では、２組の通信データ
生成装置３ａおよび３ｂからのそれぞれの第２の符号化
データによって局部発振器２５の出力する搬送波を直交
変調器２４ａにおいて直交変調する。従って、この送信
装置２ａは、変調するときに再び多重化することによっ
て前述した送信装置２の２倍のデータを送信可能であ
り、この結果、伝送速度も２倍となる。また、このよう
にして送信された通信データφ２を受信する受信装置に
おいては、直交変調器２４ａを用いて変調した後に多重
化されたデータを分離することができ、それぞれの分離
されたデータに対し上記と同様の復調処理を行うことに
より送信されたデータを再生することができる。The transmitting device 2a includes a serial-to-conversion circuit 14a for separating the serial data φ1 input to the input terminal 11 into two parallel data I and Q. In such a transmitting device 2a, the serial data φ1 input from the input terminal is separated into two parallel data I and Q by a serial-parallel conversion circuit 14a, each of which is two sets of communication data generating devices 3a and 3b. Is input to Communication data generating devices 3a and 3b
Then, similarly to the communication data generation device 3 described above, after separating the data input to the communication data generation devices 3a and 3b into three parallel data, each of them is multiplied by an orthogonalized spreading code, and these are multiplied. A first encoding process is performed by adding in the baseband band. Further, the first encoded data subjected to the first encoding process is converted into second encoded data in which the difference between the peak value and the average value is reduced and output. Then, in the output device 4, the carrier output from the local oscillator 25 is quadrature-modulated by the quadrature modulator 24a using the respective second encoded data from the two sets of communication data generating devices 3a and 3b. Therefore, the transmitting apparatus 2a can transmit twice as much data as the transmitting apparatus 2 by multiplexing again at the time of modulation, and as a result, the transmission speed is also doubled. Further, in the receiving apparatus that receives the communication data φ2 transmitted in this manner, it is possible to separate the data multiplexed after being modulated using the quadrature modulator 24a, and to separate each of the separated data. The transmitted data can be reproduced by performing the same demodulation processing as described above.
【００４４】[0044]
【発明の効果】以上説明したように、本発明のスペクト
ル拡散通信システムおよびスペクトル拡散通信方法にお
いては、パラレルデータにそれぞれ直交化した拡散符号
を乗算してベースバンド帯にて加算することにより第１
の符号化データを生成した後さらに、第１の符号化デー
タの少なくとも一部の値を異なる値に変化させて、平均
値とピーク値との差が低減された第２の符号化データを
生成するようにしている。従って、送信時および受信時
に増幅を施す信号のピーク電力と平均電力との比を低減
でき、バックオフの小さな増幅器（ＲＦ増幅器）を用い
ても、通信データの歪みや隣接チャネル漏洩電力の増大
を防止できる。また、送信時および受信時にバックオフ
の小さな増幅器を使用できるので、増幅器の効率が低下
することもなく、また、増幅器における消費電力が増大
することもない。さらに、制御が複雑で高価な増幅器を
使用する必要がないので、データ品質に優れた信頼性の
高い低コストなスペクトル拡散通信システムを構築でき
る。As described above, in the spread spectrum communication system and the spread spectrum communication method according to the present invention, the first data is multiplied by the orthogonalized spread code and added in the baseband.
After generating the coded data of the above, further, at least a part of the value of the first coded data is changed to a different value to generate the second coded data in which the difference between the average value and the peak value is reduced. I am trying to do it. Therefore, the ratio between the peak power and the average power of the signal to be amplified at the time of transmission and reception can be reduced, and even if an amplifier (RF amplifier) with a small back-off is used, distortion of communication data and increase in adjacent channel leakage power can be reduced. Can be prevented. Further, since an amplifier with a small back-off can be used at the time of transmission and reception, the efficiency of the amplifier does not decrease and the power consumption in the amplifier does not increase. Further, since there is no need to use an expensive amplifier with complicated control, a reliable and low-cost spread spectrum communication system having excellent data quality can be constructed.
【図１】本発明を適用したスペクトル拡散通信システム
の送信装置の概略構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a transmission device of a spread spectrum communication system to which the present invention is applied.
【図２】本発明を適用したスペクトル拡散通信システム
の受信装置の概略構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a receiving apparatus of a spread spectrum communication system to which the present invention has been applied.
【図３】図１に示す送信装置のおけるデータ処理のフロ
ーチャートである。FIG. 3 is a flowchart of data processing in the transmission device shown in FIG.
【図４】図２に示す受信装置におけるデータ処理のフロ
ーチャートである。FIG. 4 is a flowchart of data processing in the receiving device shown in FIG. 2;
【図５】図１とは異なる例の送信装置の概略構成を示す
ブロック図である。FIG. 5 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a transmission device of an example different from FIG. 1;
【図６】従来のスペクトル拡散通信システムの送信機の
概略構成を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing a schematic configuration of a transmitter of a conventional spread spectrum communication system.
【図７】従来のスペクトル拡散通信システムの受信機の
概略構成を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a receiver of a conventional spread spectrum communication system.
【図８】多重化したスペクトル拡散通信システムの送信
機の概略構成を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram showing a schematic configuration of a transmitter of a multiplexed spread spectrum communication system.
【図９】多重化したスペクトル拡散通信システムの受信
機の概略構成を示すブロック図である。FIG. 9 is a block diagram showing a schematic configuration of a multiplexed spread spectrum communication system receiver.
２、２ａ・・スペクトル拡散通信システムの送信装置 ３、３ａ、３ｂ・・通信データ生成装置 ４・・出力装置 ５・・スペクトル拡散通信システムの受信装置 ６・・入力装置 ７・・受信データ生成装置 １２・・第１の符号化装置 １３・・加算値変換回路 １４、１４ａ・・直列−変換回路 １５、１６、１７・・拡散符号発生器 １８、１９、２０・・乗算器 ２１・・加算器 ２４・・変調器 ２４ａ・・直交変調器 ２５・・局部発振器 ３６・・加算値逆変換回路 ３７・・第２の復号装置 ３８、３９、４０・・パラレルデータ生成装置 ４１・・並列−直列変換回路 2, 2a ··· Transmitting device of spread spectrum communication system 3, 3a, 3b ··· Communication data generating device 4 ··· Output device 5 ··· Receiving device of spread spectrum communication system 6 ··· Input device 7 ··· Received data generating device 12. first encoding device 13 addition value conversion circuit 14, 14a serial-conversion circuit 15, 16, 17 spreading code generator 18, 19, 20 multiplier 21 adder 24 modulator 24a quadrature modulator 25 local oscillator 36 addition value inverse conversion circuit 37 second decoding device 38, 39, 40 parallel data generation device 41 parallel-serial conversion circuit
Claims (12)
データ生成装置と、この通信データによって搬送波を変
調した後に増幅して送信する出力装置とを有するスペク
トル拡散通信システム用の送信装置において、 前記通信データ生成装置は、入力されるシリアルデータ
を複数のパラレルデータに変換し、各々のパラレルデー
タと直交化された拡散符号とを乗算して加算することに
より第１の符号化データを生成する第１の符号化装置
と、 この第１の符号化データの少なくとも一部の値を変化さ
せて、平均値とピーク値との差が低減された第２の符号
化データを生成する第２の符号化装置とを備えているこ
とを特徴とするスペクトル拡散通信システム用の送信装
置。1. A transmission apparatus for a spread spectrum communication system, comprising: a communication data generation device that outputs encoded communication data; and an output device that modulates a carrier wave with the communication data, amplifies and transmits the modulated carrier wave, The communication data generating device converts the input serial data into a plurality of parallel data, multiplies each of the parallel data by an orthogonalized spreading code, and adds them to generate first encoded data. And a second code that changes at least a part of the value of the first encoded data to generate second encoded data in which a difference between an average value and a peak value is reduced. A transmission device for a spread spectrum communication system, comprising:
置は、前記第１の符号化データに所定の基準値を加算ま
たは減算することを特徴とするスペクトル拡散通信シス
テム用の送信装置。2. The transmitting apparatus for a spread spectrum communication system according to claim 1, wherein said second encoding apparatus adds or subtracts a predetermined reference value to or from said first encoded data.
置は、前記出力装置における変調された出力が平衡変調
されるように前記第１の符号化データを変換することを
特徴とするスペクトル拡散通信システム用の送信装置。3. The spectrum according to claim 1, wherein the second encoding device converts the first encoded data such that a modulated output from the output device is balanced-modulated. Transmitter for spread communication systems.
タ生成装置を有し、前記出力装置は、前記２組の通信デ
ータ生成装置のそれぞれの通信データによって搬送波を
直交変調することを特徴とするスペクトル拡散通信シス
テム用の送信装置。4. The communication device according to claim 1, further comprising: two sets of said communication data generating devices, wherein said output device performs quadrature modulation of a carrier wave by respective communication data of said two sets of communication data generating devices. For a spread spectrum communication system.
信内容を示す第２の符号化データを含む通信データを取
得する入力装置と、前記通信データを復号する受信デー
タ生成装置とを有し、 前記第２の符号化データは第１の符号化データを平均値
とピーク値の差が低減されるように変換されたものであ
り、 前記受信データ生成装置は、前記第２の符号化データを
前記第１の符号化データに逆変換する第１の復号装置
と、 この第１の符号化データに直交化された拡散符号を乗算
して複数のパラレルデータを生成し、これら複数のパラ
レルデータをシリアルデータに変換して出力する第２の
復号装置とを備えていることを特徴とするスペクトル拡
散通信システム用の受信装置。5. An input device for amplifying and demodulating a received signal to obtain communication data including second encoded data indicating communication contents, and a reception data generating device for decoding the communication data. The second encoded data is obtained by transforming the first encoded data so that a difference between an average value and a peak value is reduced. And a first decoding device for inversely transforming the first encoded data into the first encoded data. The first encoded data is multiplied by an orthogonalized spread code to generate a plurality of parallel data, And a second decoding device for converting the data into serial data and outputting the serial data.
に記載の受信装置とを有することを特徴とするスペクト
ル拡散通信システム。6. The transmission device according to claim 1, wherein
A spread spectrum communication system, comprising: the receiving device according to claim 1.
タと、直交化された拡散符号とを乗算して複数のパラレ
ルデータを生成し、これらの複数のパラレルデータをシ
リアルデータに変換して出力する受信装置とを有するこ
とを特徴とするスペクトル拡散通信システム。7. A plurality of parallel data by multiplying a transmission device according to claim 2, a second encoded data obtained by demodulating a signal after reception and amplification and an orthogonalized spread code, and A spread-spectrum communication system, comprising: a receiving device that generates, converts the plurality of parallel data into serial data, and outputs the serial data.
れた後に増幅された搬送波を送信し、受信して増幅され
た後の搬送波が復調された通信データを復号するスペク
トル拡散通信システムにおいて、 前記通信データは、入力されるシリアルデータを複数の
パラレルデータに変換し、各々のパラレルデータと直交
化された拡散符号とを乗算して加算することにより第１
の符号化データに変換する第１の符号化処理と、 この第１の符号化データの少なくとも一部の値を異なる
値に変化させて、平均値とピーク値との差が低減された
第２の符号化データを生成する第２の符号化処理とが施
されていることを特徴とするスペクトル拡散通信システ
ム。8. A spread spectrum communication system for transmitting a carrier modulated after being modulated by encoded communication data, and decoding communication data obtained by demodulating the received and amplified carrier, wherein the communication is performed. The first data is obtained by converting input serial data into a plurality of parallel data, multiplying each of the parallel data by an orthogonalized spreading code and adding them.
A first encoding process of converting the first encoded data into at least a part of the first encoded data to a different value to reduce a difference between an average value and a peak value. And a second encoding process for generating encoded data.
理で、前記第１の符号化データに所定の基準値を加算ま
たは減算することにより前記第２の符号化データを生成
することを特徴とするスペクトル拡散通信システム。9. The method according to claim 8, wherein, in the second encoding processing, the second encoded data is generated by adding or subtracting a predetermined reference value to or from the first encoded data. A spread spectrum communication system characterized by the following:
処理は、変調された出力が平衡変調されるように前記第
１の符号化データを変換することを特徴とするスペクト
ル拡散通信システム。10. The spread spectrum communication system according to claim 8, wherein said second encoding process converts said first encoded data so that a modulated output is balanced-modulated.
された後に増幅された搬送波を送信する送信工程と、受
信して増幅された後の搬送波が復調された通信データを
復号する受信工程とを有するスペクトル拡散通信方法に
おいて、 前記送信工程は、入力されるシリアルデータを複数のパ
ラレルデータに変換し、各々のパラレルデータと直交化
された拡散符号とを乗算して加算することにより第１の
符号化データに変換する第１の符号化工程と、 この第１の符号化データの少なくとも一部の値を異なる
値に変化させて、平均値とピーク値との差を低減した第
２の符号化データを生成する第２の符号化工程とを備え
ており、 前記受信工程は、前記第２の符号化データを前記第１の
符号化データに逆変換する第１の復号工程と、 前記第１の符号化データに直交化された拡散符号を乗算
して複数のパラレルデータを生成し、これら複数のパラ
レルデータをシリアルデータに変換する第２の復号工程
とを備えていることを特徴とするスペクトル拡散通信方
法。11. A transmitting step of transmitting a carrier modulated after being modulated by encoded communication data and a receiving step of decoding communication data obtained by demodulating the received and amplified carrier. In the spread spectrum communication method, the transmitting step converts the input serial data into a plurality of parallel data, multiplies each parallel data by an orthogonalized spreading code, and adds the first data. A first encoding step of converting the data into data, and a second encoded data in which at least a part of the first encoded data is changed to a different value to reduce a difference between an average value and a peak value. And a second decoding step of generating the following. The receiving step includes a first decoding step of inversely converting the second coded data into the first coded data; Sign A second decoding step of generating a plurality of parallel data by multiplying the data by an orthogonalized spreading code, and converting the plurality of parallel data into serial data. .
された後に増幅された搬送波を送信する送信工程と、受
信して増幅された後の搬送波が復調された通信データを
復号する受信工程とを有するスペクトル拡散通信方法に
おいて、 前記送信工程は、入力されるシリアルデータを複数のパ
ラレルデータに変換し、各々のパラレルデータと直交化
された拡散符号とを乗算して加算することにより第１の
符号化データに変換する第１の符号化工程と、 この第１の符号化データに所定の基準値を加算または減
算することにより第２の符号化データを生成する第２の
符号化工程とを備えており、 前記受信工程は、第２の符号化データに直交化された拡
散符号を乗算して複数のパラレルデータを生成し、これ
ら複数のパラレルデータをシリアルデータに変換する第
３の復号工程を備えていることを特徴とするスペクトル
拡散通信方法。12. A transmitting step of transmitting a carrier wave that has been modulated after being modulated by encoded communication data, and a receiving step of decoding communication data that has received and amplified the demodulated carrier wave. In the spread spectrum communication method, the transmitting step converts the input serial data into a plurality of parallel data, multiplies each parallel data by an orthogonalized spreading code, and adds the first data. A first encoding step of converting the data into data, and a second encoding step of generating second encoded data by adding or subtracting a predetermined reference value to or from the first encoded data. The receiving step includes generating a plurality of parallel data by multiplying the second encoded data by an orthogonalized spreading code, and converting the plurality of parallel data into serial data; A spread spectrum communication method comprising a third decoding step of converting.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34976197A JP3642168B2 (en) | 1997-12-18 | 1997-12-18 | Spread spectrum communication system and spread spectrum communication method |
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|---|---|---|---|
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| JPH11186938A true JPH11186938A (en) | 1999-07-09 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013131833A (en) * | 2011-12-20 | 2013-07-04 | Icom Inc | Communication instrument and communication method |
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1997
- 1997-12-18 JP JP34976197A patent/JP3642168B2/en not_active Expired - Fee Related
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