JPS59186440A - Communication system - Google Patents

Communication system

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JPS59186440A
JPS59186440A JP58061159A JP6115983A JPS59186440A JP S59186440 A JPS59186440 A JP S59186440A JP 58061159 A JP58061159 A JP 58061159A JP 6115983 A JP6115983 A JP 6115983A JP S59186440 A JPS59186440 A JP S59186440A
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    • H04L27/18Phase-modulated carrier systems, i.e. using phase-shift keying
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Abstract

PURPOSE:To eliminate the influence of Doppler effect effectively and improve resistance to disturbance by transmitting spectrum-diffused pulses with a transmission time width that which does not exert the influence of a Doppler shift substantially. CONSTITUTION:A two-phase PSK modulating circuit 15 inputs an M-sequence code in a predetermined random time series from a PN code generator 16 through an output line 161 and adds phase keying by two-phase PSK to the output of a balanced modulator 13 corresponding to variation of the M-sequence code by an incorporated balanced modulator, etc., to perform what is called direct spectrum diffusing modulation. When autocorrelation is performed by the transmit pulses, the reception level of every chip by direct spectrum diffusing modulation in transmit pulses is all integrated, pulse by pulse, into the position of the chip when delay time is zero; and the obtained correlative peak output value is sent out to a phase detector 30 through an output line 271.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は通信方式に関し、特に妨害前による干渉を大幅
に改善しかつ通信内容の秘匿性を者しく向上した対妨害
能力を備える通信方式に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a communication system, and more particularly to a communication system with anti-jamming capability that significantly improves interference before jamming and significantly improves confidentiality of communication contents.

デジタル形式の電波を利用して送信局と航空機等の高速
移動体との間で行なう通信において、特に航空機等の高
速移動体が軍用もしくは戦略等の目的に運用される場合
等においてはしばしば通信に対する人為的妨害もしくは
傍受等を受けることが多く、このため対妨害能力を高め
通信内容の秘匿性を向上させるだめの楊種の配慮が佛わ
れていることもまたよく知られている。
When communicating between a transmitting station and a high-speed moving object such as an aircraft using digital radio waves, communication is often It is also well known that communications are often subject to human interference or interception, and that Yang's efforts to improve anti-interference capabilities and improve the confidentiality of communications are well known.

従来、この種の対妨害能力および秘匿性の維持について
は、送信すべき情報をテジタル化して送信するか、さら
に暗号化する方法がとられている。
Conventionally, in order to maintain this type of anti-jamming ability and confidentiality, methods have been adopted in which the information to be transmitted is digitized and then transmitted or further encrypted.

また、最近ではスペクトル拡散技術による変調手段によ
って変調した搬送波パルスに送信データを重畳して送出
する等の方法が一般的に利用されている。
Furthermore, recently, a method of superimposing transmission data on a carrier pulse modulated by a modulation means using a spread spectrum technique and transmitting the data has been commonly used.

しかしながら、上述した各種の送信信号形式による送信
パルスが高速移動体によって受信されるとドプラ効果に
よる影響を受け、このため固定通信におけるような安定
した受信が困難となシ甚しいときには受信不能となるこ
とも珍しくfx<s  しかもこのようなドプラ効果に
よる影響は予め予測して対応することが殆んど不可能で
あるという欠点がある。
However, when the transmission pulses of the various transmission signal formats mentioned above are received by a high-speed moving object, they are affected by the Doppler effect, which makes stable reception as in fixed communication difficult, and in severe cases, reception becomes impossible. It is rare that fx<s. Moreover, there is a drawback in that it is almost impossible to predict and deal with the influence of the Doppler effect in advance.

このことを詳述すれば次のとおシである。すなわち、耐
妨害能力を付与するためにこの種の通信方式における送
信パルスに通常利用されるスペクトル拡散技術において
は、%に送信側と受信側のスペクトル拡散符号の同期が
重要であるが、受信側で通常同期捕捉に用いられる手段
、たとえはスしてスライディングしつつ同期を捕捉する
ことを前提とするものにあっては特に秘匿のために符月
長が長くなればますます処理時間が長くなり高速移動体
の受信には基本的に適さず、また他の類型的な同期捕捉
手段も程度の差はあってもマツハ(Mach)単位の高
速度で移動する高速移動体の受信には適さず、従ってこ
のような高速移動体と同期を保持した通信を確保するに
は、通常他の高速受信手段、たとえばマツチドフィルタ
、あるいはコンボルバ等を用いて受信信号を処理するが
一般的である。
This will be explained in detail as follows. In other words, in the spread spectrum technology normally used for transmission pulses in this type of communication system to provide anti-jamming capability, it is important to synchronize the spread spectrum codes on the transmitter and receiver sides; For methods normally used to acquire synchronization, for example those that assume synchronization to be acquired while sliding, the processing time becomes longer as the length becomes longer due to secrecy. Basically, it is not suitable for receiving high-speed moving objects, and other types of synchronization acquisition means are also not suitable for receiving high-speed moving objects that move at high speeds of Mach units, although there are differences in degree. Therefore, in order to ensure synchronized communication with such high-speed moving objects, it is common to process the received signal using other high-speed receiving means, such as a matched filter or a convolver.

しかしながら、このような手段によっても、前述した如
き高速度で移動する冒速移動体の受信におけるドプラ効
果によってデータビット長の長さに対応するドプラ77
トの影響を受け、甚だしい場合にはマツチドフィルタ等
による相関検出出力が得られないこととなる。
However, even with such means, the Doppler 77 corresponding to the data bit length is
In extreme cases, correlation detection output by a matched filter or the like cannot be obtained.

マツチドフィルタはよく知られるように、データピラト
ラ構成する各ビットによって表わされる信号を遅れ時間
零のビットにおいて同期的に(コヒーレントに)積分し
、このビットに信号の全エネルギーを集中せしめて出力
するような高速処理、いわゆる相関検出を行なうもので
あり、信号の各ビットがこの相関検出動作の処理時間内
で受信される限シ問題はないが、受信信号がドプラ効果
によってビットごとに次次に位相回転を生じた場合には
上述した相関検出によって得られる出力ドプラシフトの
量に対応して減少したものとなり甚しい場合には出力が
零となってしまうという問題が発生する。
As is well known, a mated filter synchronously (coherently) integrates the signal represented by each bit that makes up the data pilator at the bit with zero delay time, concentrates all the energy of the signal on this bit, and outputs it. It performs high-speed processing, so-called correlation detection, and as long as each bit of the signal is received within the processing time of this correlation detection operation, there is no problem. If a phase rotation occurs, the output will be reduced in proportion to the amount of Doppler shift obtained by the above-mentioned correlation detection, and in severe cases, the problem will occur that the output will become zero.

たとえば、搬送周波数が1500MHzとしこれを2相
P8K(Phase 5hift Keying)する
スペクトル直接拡散変調を受けた送信パルスを考え、そ
のデータビットが4.8Kb(キロビット)7秒の速さ
であり、かつこの1ビツトの中を10段のシフトレジス
タをもつPN符号発生器によるM系列符号、すなわち2
1O−i=xo23の符号長をもつP N (Pseu
do No1se 、擬似雑音)符号でスペクトル直接
拡散変調を行なったものとすると、送信データビットタ
イムtdは次の(1)式で示される。
For example, consider a transmission pulse that has a carrier frequency of 1500 MHz and is subjected to two-phase P8K (Phase 5-shift keying) direct spread spectrum modulation.The data bits are 4.8 Kb (kilobits) at a speed of 7 seconds, One bit is converted into an M-sequence code by a PN code generator with a 10-stage shift register, that is, 2
P N (Pseu
Assuming that direct spread spectrum modulation is performed using a do No1se (pseudo-noise) code, the transmission data bit time td is expressed by the following equation (1).

td二1/4.8Kb # 208μS  ・・・・・
・・・・・・・(1)この送信データビットタイムtd
ごとに送信データの論理値111もしくは101が送信
される。
td2 1/4.8Kb # 208μS...
・・・・・・・・・(1) This transmission data bit time td
The logical value 111 or 101 of the transmission data is transmitted every time.

さて、送信パルスはM系列符号によって1/1023さ
れた各セクション、いわゆるチップを有しこのチップ長
tcは次の(2)式で示される。
Now, the transmission pulse has each section, which is called a chip, divided by 1/1023 by the M-sequence code, and the chip length tc is expressed by the following equation (2).

tc=208/102.3塙0.203μs  ・・・
・・・・・・・・・(2)すなわち送信データビットタ
イムtdは(2)式に示すチップ長tcを有するチップ
1023個によって構成される。従ってマッンシイルタ
による相関検出の出力はとれら1023個ずつのチップ
に対応して配分されている送信パルスを遅れ時間零に集
約して得られ、これが送信データビットタイムごとに実
施されるわけであるが、前述した如く、このマツチドフ
ィルタリングにおいて各チップが次の(3)式に示すド
プラ7フトに起因する位相変化Δφを受けて次次に受信
される。
tc=208/102.3 0.203μs...
(2) That is, the transmission data bit time td is composed of 1023 chips having a chip length tc shown in equation (2). Therefore, the output of the correlation detection by the mass filter is obtained by consolidating the transmission pulses distributed corresponding to each of the 1023 chips at a delay time of zero, and this is performed for each transmission data bit time. As described above, in this matched filtering, each chip receives a phase change Δφ caused by the Doppler shift expressed by the following equation (3) and is received one after another.

Δφ=2π(−・7o)tc     ・・・・・・・
・・・・・(3)(3)式において、■は高速移動体と
送信局との相対速度、Cは電波伝搬速度、foは搬送周
波数である。
Δφ=2π(-・7o)tc ・・・・・・・・・
(3) In equation (3), ■ is the relative speed between the high-speed moving object and the transmitting station, C is the radio wave propagation speed, and fo is the carrier frequency.

(3)式に前述した値を代入して次の(4)式を得る。By substituting the above-described values into equation (3), the following equation (4) is obtained.

Δφ=6.37xlO= xv (ラジアン)・・・・
・・・・・(4)(4)式において、■が音速の3倍の
3マツハとすると、3マツハは約102 om/秒であ
るので、Δφは約6.5X10−3 ラジアンとなり、
1023番目のチップにいたっては約3785度も位相
が回転したものとなってしまう。
Δφ=6.37xlO= xv (radian)...
...(4) In equation (4), if ■ is 3 times the speed of sound, then 3 times is approximately 102 om/sec, so Δφ is approximately 6.5X10-3 radian,
The phase of the 1023rd chip is rotated by about 3785 degrees.

上述した数値例はVが3マツハの場合を例としたが、こ
れが2マツハもしくは1マツハであっても極めて大きい
位相回転をもたらすことは明らかである。
Although the above numerical example is based on the case where V is 3 matsuha, it is clear that even if V is 2 matsuha or 1 matsuha, an extremely large phase rotation will be brought about.

従ってこのようなドプラシフトを受ける送信パルスを受
信し、m個のチップごとの信号を相関しつつ相関検出し
て得られるマツチドフィルタの相関尖頭出力値は17]
 X (チップレベル)よりもはるかに小さいものとな
シ、甚しいときには零となってしまう。
Therefore, the correlation peak output value of the matched filter obtained by receiving the transmitted pulse subjected to such a Doppler shift and detecting the correlation while correlating the signals of each m chips is 17]
It must be much smaller than X (chip level), and in extreme cases it can become zero.

従って、高速移動体に対する送信パルスをスペクトル拡
散信号として利用するにはドプラシフトを何等かの方法
によって補正するか、もしくは送信データビットタイム
td75ドプラシフトの影響を受けなくてすむ範囲に抑
えて設定してマツチドフィルタ等の効果を失なわないよ
うに利用し、さらに、不足とされる対妨害能力は他の信
号方式で補なうことによって保持する通信方式の構成が
必要となる。
Therefore, in order to use the transmission pulse for a high-speed moving object as a spread spectrum signal, the Doppler shift must be corrected by some method, or the transmission data bit time must be set within a range that does not need to be affected by the TD75 Doppler shift. It is necessary to configure a communication system that utilizes filters and the like so as not to lose their effectiveness, and also maintains the insufficient anti-jamming ability by supplementing with other signal systems.

本発明の目的は上述した欠点を除去し、送信局から航空
機等の高速移動体に対してデジタル形式の電波による送
信パルスを発射し対妨害性をもった通信を行なう場合の
通信方式において、ドプラシフトによる影響を実質的に
受けない送信時間幅でスペクトル拡散した送信パルス全
送信することによってマツチドフィルタの高速同期処理
特性を保持せしめ、さらに、この送信パルスは送信デー
タビット中で予め設定するランダムタイムホッピングパ
ターンに対応させてタイムホッピングさせるという手段
を備えることにより、ドプラ効果の影響を実効的に除去
し得てかつ対妨害性を著しく改善した通信方式を提供す
ることにある。
The purpose of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks, and to provide a Doppler shift method in a communication system in which a transmission station emits a transmission pulse using digital radio waves to a high-speed moving object such as an aircraft to perform communication with anti-jamming properties. The high-speed synchronization characteristics of the matched filter are maintained by transmitting all spread spectrum transmission pulses with a transmission time width that is virtually unaffected by It is an object of the present invention to provide a communication system that can effectively eliminate the influence of the Doppler effect and significantly improve anti-jamming properties by providing a means for time hopping in accordance with a hopping pattern.

本発明の方式は、送信局から航空機等の高速移動体に対
してデジタル形式の電波による送信パルスを発射し前記
高速移動体と対妨害能力−を備えた通信を行なう場合の
通信方式において、予め設定したスペクトラム拡散変調
方式によって変調した搬送波パルスによる送信データの
1ビツトとして送信データビットタイムを予め設定する
分割数で分割した1つによって代表せしめるとともに送
信データは2値の論理値111およびlOlいずれをも
前記代表とする1ビツトとして発生したうえこの送信デ
ータの1ビツトを予め設定したランダムタイムホッピン
グパタンに対応させて前記送信データビットタイムごと
に次次にランダムタイムホッピングせしめつつ送信パル
スとして出力する送信パルス出力手段と、前記ランダム
タイムホッピングバタンに対応して前記送信パルスと同
期して発生しかつ前記送信パルスと非相関の搬送波ノく
ルスを前記送信パルスに対する同期パルスとして前記送
信パルスと合成して出力する同期パルス出力手段と、前
記送信パルスと同期パルスとを含む送信信号を受信し前
記同期パルスによる同期保持のもとに前記高速移動体が
前記送信局による送信パルスを受信する同期受信子4段
とを備えて構成される。
The method of the present invention is a communication method in which a transmitting station emits a transmission pulse using digital radio waves to a high-speed moving object such as an aircraft, and performs communication with the high-speed moving object with anti-jamming capability. The transmission data bit time is represented by one bit divided by a preset number of divisions as one bit of transmission data by a carrier pulse modulated by the set spread spectrum modulation method, and the transmission data is divided into two logical values, 111 and 1Ol. The transmission data is generated as one representative bit, and one bit of this transmission data is made to correspond to a preset random time hopping pattern and output as a transmission pulse while sequentially performing random time hopping for each transmission data bit time. a pulse output means, and a carrier wave signal generated in synchronization with the transmission pulse in response to the random time hopping button and uncorrelated with the transmission pulse is synthesized with the transmission pulse as a synchronization pulse with respect to the transmission pulse. a synchronization pulse output means for outputting a synchronization pulse, and a synchronization receiver 4 that receives a transmission signal including the transmission pulse and a synchronization pulse, and allows the high-speed moving object to receive the transmission pulse from the transmission station while maintaining synchronization by the synchronization pulse. It consists of a stage.

す、第1図(5)は送信局における送信部の構成を示す
ブロック図、第1図(B)は高速移動体における受信部
の構成を示すブロック図である。
FIG. 1(5) is a block diagram showing the configuration of a transmitting section in a transmitting station, and FIG. 1(B) is a block diagram showing the configuration of a receiving section in a high-speed moving body.

第1図(5)に示す送信部1は、ゲート回路11゜ラン
ダムタイムホッピングコード発生器12.平衡変調器1
3.搬送波発信器14,2相PSK変調器15 、 P
Nココ−発生器16.加算器17゜移相器18.平衡変
調器19,20、電力増幅器21お↓び送信アンテナ2
2を備えて構成される。
The transmitter 1 shown in FIG. 1(5) includes a gate circuit 11.a random time hopping code generator 12. Balanced modulator 1
3. Carrier wave oscillator 14, two-phase PSK modulator 15, P
N Coco Generator 16. Adder 17° Phase shifter 18. Balanced modulators 19, 20, power amplifier 21 and transmitting antenna 2
2.

また、第1図(13)に示す受信部2は、入力増幅器2
4、周波数ミクサ252局部発信器26.マツチドフィ
ルタ(〜27.マツチドフィルタ(B)28゜移相器2
91位相検波器30.デフルータ31および同期保持回
路32を備えて構成される。第1図(5)において、入
力ライン111を介して入力する送信データは送信デー
タビットタイムtdごとに送信データの内容に対応する
2値の論理値111−タ(a)および送信部1から出力
する送信パルス(b)、参照しながら第1図の冥施例に
ついて説明する。
Further, the receiving section 2 shown in FIG. 1 (13) includes an input amplifier 2
4. Frequency mixer 252 local oscillator 26. Matched filter (~27.Matched filter (B) 28° phase shifter 2
91 phase detector 30. It is configured to include a defruter 31 and a synchronization holding circuit 32. In FIG. 1 (5), the transmission data input via the input line 111 is output from the transmitter 1 as a binary logical value 111-ta (a) corresponding to the content of the transmission data at every transmission data bit time td. The example of FIG. 1 will be explained with reference to the transmission pulse (b).

ゲート回路11に入力する送信データは、第2図(a)
に示す如く、通常は送信データビットタイムtdごとに
送信すべきデータの内容に対応する論理値115もしく
は101を送信データのビット数に対応する個数を有す
るlいわゆるユニポーラ型のデータである。第2図(a
)の場合はこれを論理値POIによる111.論理値P
O2による101等として表わしている。
The transmission data input to the gate circuit 11 is shown in FIG. 2(a).
As shown in FIG. 1, the data is normally unipolar type data having logical values 115 or 101 corresponding to the content of the data to be transmitted at each transmission data bit time td, the number of which corresponds to the number of bits of the transmission data. Figure 2 (a
), this is converted to 111. by the logical value POI. Logical value P
It is expressed as 101 etc. due to O2.

ランダムタイムホッピングコード発生器12は、n段の
シフトレジスタと、このn段の77トレジスタの出力す
るパルスをシフトレジスタの入力側に帰還するための論
理ゲート回路とを組合せ2n−1ビツトのM系列符号を
合成出力する公知のPNコード発生回路によって、予め
設定したランダムタイム系列の2n−1ピツトのM系列
符号を送信データビットクイムtdにわたって出力した
うえ、これらを予め設定する出力ゲートパターンを有す
る出力ゲート回路を介して送信データビットタイムtd
ごとに1個のパルスを時間的にランダムに発生する。こ
の際、出力ゲート回路に供給するM系列符号は、ユニポ
ーラ型のデータを内蔵波形変換回路によっていったんダ
イポーラ型の波形に変化してあり、従ってランダムタイ
ムホッピングコードとしては送信データビットタイムt
dを2n−1個に分割した第2図(b)に示す時間t1
で、M系列符号の論理値Ill、101いずれにゲート
回路11は、入力する送信データをこのようなランダム
タイムホッピングコードを利用してゲートすることによ
シ、送信データが論理値111をとるときには時間幅t
1の正パルスを、また論理値10 Iの場合には時間幅
t1の負パルスをそれぞれ送信データビットタイムtd
中でランダムホッピングするパルスとして出力し、これ
を平衡変調器13に出力ライン112を介して送出する
The random time hopping code generator 12 generates an M sequence of 2n-1 bits by combining an n-stage shift register and a logic gate circuit for feeding back pulses output from the n-stage 77 register to the input side of the shift register. A known PN code generation circuit that synthesizes and outputs codes outputs an M-sequence code of 2n-1 pits of a preset random time sequence over the transmission data bit quim td, and has an output gate pattern that presets these codes. Transmit data bit time td through output gate circuit
One pulse is generated randomly in time. At this time, the M-sequence code supplied to the output gate circuit has unipolar data changed to a dipolar waveform by the built-in waveform conversion circuit, and therefore, as a random time hopping code, the transmission data bit time t
Time t1 shown in FIG. 2(b) when d is divided into 2n-1 pieces.
The gate circuit 11 gates the input transmission data using such a random time hopping code, so that when the transmission data takes the logical value 111, the logic value of the M-sequence code is 111. time width t
1 positive pulse and, in the case of logical value 10 I, a negative pulse of time width t1, respectively, at the transmission data bit time td.
It outputs it as a randomly hopping pulse within, and sends it to the balanced modulator 13 via an output line 112.

平衡変調回路13には、ゲート回路11の出力とともに
搬送波発生器14から出力ライン141を介して周波数
10の搬送波が入力され、これら2人力の平衡変調を行
なってゲート回路11の出力パルスでパルス化された搬
送波を発生し、これを出力ライン131を介して2相P
 S K (PhaseShift Keying)変
調器15に送出する。このようにして形成される平衡変
調器13の出力は、送信データが論理値111のときは
正の、また論理値101のときは負の、時間幅t1でか
つ送信データビシトタイムtd中をランダムタイムホッ
ピングするパルス化搬送波である。
A carrier wave with a frequency of 10 is input to the balanced modulation circuit 13 from the carrier wave generator 14 via the output line 141 together with the output of the gate circuit 11, and the balanced modulation of these two is performed and pulsed with the output pulse of the gate circuit 11. 2-phase P
The signal is sent to an S K (Phase Shift Keying) modulator 15. The output of the balanced modulator 13 formed in this way is positive when the transmission data has a logical value of 111, and negative when the logical value is 101, and is randomly distributed in the time width t1 and during the transmission data visit time td. It is a time-hopping pulsed carrier wave.

さて、2相比PSK変調回路15は、PNココ−発生器
16から、予め定めるランダム時間系列のM系列符号を
出力ライン161を介して入力し、内蔵平衡変調器等に
よってM系列符号の符号変化に対応して、平衡変調器1
3の出力に次のような2相PSKによる位相キーイング
を加え、いわゆるスペクトル直接拡散変調を行なう。
Now, the two-phase ratio PSK modulation circuit 15 inputs a predetermined random time series M-sequence code from the PN coco generator 16 via an output line 161, and changes the sign of the M-sequence code using a built-in balanced modulator or the like. Corresponding to the balanced modulator 1
Phase keying using two-phase PSK as described below is added to the output of No. 3 to perform so-called direct spread spectrum modulation.

すなわち、平衡変調器13の出力する時間幅11の正パ
ルス、すなわち送信データの論理値Jlに対応するパル
スにはPNココ−発生器16の発生するM系列符号の符
号変化に対応して符号の論理値が11″のときは搬送波
の位相77トが零で、論理値がl □ lレベルのとき
には搬送波の位相77トを180度とする位相キーイン
グによシスベクトル直接拡散変調を施され、また平衡変
調器の出力する時間幅t1の負パルス、すなわち送信デ
ータの論理値′O1に対応する負パルスは予め位相を1
80度シフトしたうえ正パルスと同様なスペクトル直接
拡散変調を行なったのち、いずれも正極性の第2図(b
)に示す送信パルスP1およびP2として出力し、これ
を出力ライン151を介して加算器17に送出する。
That is, the positive pulse of time width 11 outputted by the balanced modulator 13, that is, the pulse corresponding to the logical value Jl of the transmission data, has a code change corresponding to the sign change of the M sequence code generated by the PN coco generator 16. When the logical value is 11'', the carrier wave phase 77 is zero, and when the logical value is l □ l level, cis vector direct spread modulation is applied by phase keying with the carrier wave phase 77 to 180 degrees, and The negative pulse of time width t1 outputted by the balanced modulator, that is, the negative pulse corresponding to the logical value 'O1 of the transmission data, has its phase set to 1 in advance.
After shifting by 80 degrees and performing spectral direct spread modulation similar to the positive pulse, the pulse shown in Fig. 2 (b
) and send them to the adder 17 via an output line 151.

第2図(b)に示す送信パルスP1は、第2図(a)に
示す送信データPO1に対応して発生し、送信データビ
ットタイムtdをランダムタイムホッピングコード発生
器12の発生するM系列符号の符号長2n−1=pで除
した時間t1 をパルス幅とし、かつこのパルス幅にわ
たってPNココ−発生器16の出力するM系列符号の符
号変化に対応してその符号ビット幅t2、いわゆるチッ
プごとに上述した位相キーイングを施されてスペクトル
直接拡散変調を受けた搬送波であシ、かつこの送信パル
スP1は送信データビットタイムtd中を時間t1でラ
ンダムタイムホッピングする。この送信パルスP1が送
信データビットタイムtd中のどこに発生するかは、ラ
ンダムタイムホッピングの内容を予め知る送、受信者の
みに限定される。
The transmission pulse P1 shown in FIG. 2(b) is generated corresponding to the transmission data PO1 shown in FIG. The pulse width is the time t1 divided by the code length 2n-1=p, and over this pulse width, the code bit width t2, so-called chip The transmission pulse P1 is a carrier wave that has been subjected to the above-mentioned phase keying and direct spread spectrum modulation for each signal, and this transmission pulse P1 randomly time-hops at time t1 during the transmission data bit time td. Where this transmission pulse P1 occurs in the transmission data bit time td is limited only to the sender and receiver who know the content of random time hopping in advance.

このようにして、送信データPOIは送信パルスP1で
代表し、また送信データPO2は同様にして形成される
送信パルスP2で代表せしめるようにして送信パルスを
送信データに対応せしめて次次に発生する。達言云友=
丑≠棲送信パルスP2は送信パルス′P′1に対して搬
送波の位相が180度した点のみが異なシ、こうして送
信データが論理値101のときでもこれに対応して搬送
波の位相のみが180度シフトしただけの送信パルスを
発生することにより、送信電力が送信データの論理値1
11と10wのいずれの場合でも変化しないようなって
、従来のこの種の送信における如く、送信データの論理
値WOWでは送信を行なわないオン・オフキーイングに
対して受信部2の受信時における8/N(Signal
  to No1se)比e3dB高いものとすること
ができる。
In this way, the transmission data POI is represented by the transmission pulse P1, and the transmission data PO2 is represented by the transmission pulse P2 formed in the same way, so that the transmission pulses are made to correspond to the transmission data and are generated one after another. . Dharma friend =
The only difference between the transmitted pulse P2 and the transmitted pulse 'P'1 is that the phase of the carrier wave is 180 degrees. Thus, even when the transmitted data has a logical value of 101, only the phase of the carrier wave is 180 degrees. By generating a transmission pulse that is shifted by a degree, the transmission power can be set to 1, which is the logical value of the transmission data.
It does not change in either case of 11 or 10w, and as in the case of conventional transmission of this type, the 8/ N (Signal
to No. 1se) by 3 dB.

さて、送信パルスと同期して出力される同期パルスは次
のようにして形成される。
Now, the synchronization pulse that is output in synchronization with the transmission pulse is formed as follows.

搬送波発信器14の出力する搬送波は移相器18にも送
出され、これによって搬送波は90[の位相シフトを施
されたのち、これを出力ライン181を介して平衡変調
器19に送出する〇一方、ランダムタイムホッピングコ
ード発生器12と、PNココ−発生器16の出力は平衡
変調器20に送出され、平衡変調器20はこれら2人力
を平衡変調して第2図tb>に示す送信パルスPI。
The carrier wave output from the carrier wave oscillator 14 is also sent to a phase shifter 18, whereby the carrier wave is subjected to a phase shift of 90 degrees, and then sent to the balanced modulator 19 via an output line 181. On the other hand, the outputs of the random time hopping code generator 12 and the PN code generator 16 are sent to the balanced modulator 20, and the balanced modulator 20 balance-modulates these two signals to generate the transmission pulse shown in FIG. P.I.

P2等から′j#送波を除去した複合符号を発生し。A composite code is generated by removing 'j# transmission wave from P2 etc.

これを出力ライン201を介して平衡変調器19に送出
する。
This is sent to the balanced modulator 19 via the output line 201.

平衡及調器19けこのようにして供給された2人力を平
衡変調し、第2図(C)に示す同期パルスP81、PS
2等を発生し、これらを出力ライン191を介して加算
器17に送出する。
The balance modulator 19 balances and modulates the two-man power supplied in this way, and generates synchronizing pulses P81 and PS shown in FIG. 2(C).
2 etc. and sends these to adder 17 via output line 191.

このようにして発生する同期パルスPS1hよびPS2
はそれぞれ送信パルスPlyよびP2とは搬送波の位相
が900度ノットただけのものとして得られ、送信パル
スと同期して次次に発生する。
Synchronous pulses PS1h and PS2 generated in this way
are obtained as carrier waves whose phase is only 900 degrees knots from the transmission pulses Ply and P2, respectively, and are generated one after another in synchronization with the transmission pulses.

この同期パルスは送信パルスの発生と同期して形成され
るとともに、送信パルスとは互いに相互相関係数を極力
小さいものとして形成することが受信部2の受信処理に
おける相互の分離に必要であるが、相互相関係数を互い
に小さいものとするためには送信パルスと同期パルスの
拡散符号を必らずしも相違させる必要はすく、たとえば
、送信データの拡散に利用したものと同じ符号であって
も符号位相のシフトしたものを利用しても差支えない。
This synchronization pulse is formed in synchronization with the generation of the transmission pulse, and it is necessary to form the synchronization pulse so that the mutual correlation coefficient with the transmission pulse is as small as possible for mutual separation in the reception processing of the reception section 2. In order to make the cross-correlation coefficients smaller than each other, it is not necessarily necessary to make the spreading codes of the transmission pulse and the synchronization pulse different; for example, it is not necessary to make the spreading codes of the transmission pulse and the synchronization pulse different. There is no problem even if the code phase is shifted.

これは、拡散コードの自己相関特性は1ビツトだけシフ
トしてもその相関性は極めて小さいものとなるからであ
シ、この点に着目して本実施例においては同期パルスの
符号系列と送信パルスの符号系列は同一かつ位相シフト
したものを利用し、これを送信パルスとともに合成して
送信信号として発射するようにしている。
This is because the autocorrelation characteristic of the spreading code becomes extremely small even if the spread code is shifted by one bit. Focusing on this point, in this embodiment, the code sequence of the synchronization pulse and the transmission pulse are The same code sequence but with a phase shift is used, and this is combined with the transmission pulse and emitted as a transmission signal.

さて、加算器17は出力ライン151を介して入力する
送信パルス、および出力ライン191を介して入力する
同期パルスをアナログ加算して合成し、これを送信信号
として出力ライン171を介して電力増幅器21に送出
する。
Now, the adder 17 adds and synthesizes the transmission pulse input via the output line 151 and the synchronization pulse input via the output line 191 in analog form, and uses this as a transmission signal via the output line 171 to the power amplifier 21. Send to.

電力増幅器21はこの送信信号を所定のレベルオで増幅
したのち、出力ライン211および送信アンテナ22を
介して受信部2に対して送信電波として発射する。
The power amplifier 21 amplifies this transmission signal to a predetermined level, and then emits it as a transmission radio wave to the receiving section 2 via the output line 211 and the transmission antenna 22.

このようにして得られる送信パルスは、送信データビッ
トタイムtdiそのまま送信データの1ピツトずつに対
応させて送信する従来の方法に比してはるかに短時間の
パルスとして形成することができ、従って搬送波の送出
時間も大幅に短縮されこれを受信する高速移動体におけ
るドプラシフトをシステム運用上無視しうる程度に低減
することが容易に可能となり、しかも、送信パルスのラ
ンダムタイムホッピングおよびスペクトル直接拡散変調
による耐妨害能力の改善効果が相乗効果として得られる
The transmission pulse obtained in this way can be formed as a pulse of much shorter time than the conventional method of transmitting the transmission data bit time tdi corresponding to each pit of the transmission data. The transmission time of the signal is also greatly shortened, making it easy to reduce the Doppler shift in the high-speed moving object receiving the signal to a negligible level in terms of system operation. The effect of improving interference ability can be obtained as a synergistic effect.

耐妨害能力の改善について言えば、たとえば送信パルス
内のスペクトル直接拡散変調を符号長31を有するPN
符号で行なった場合、この拡散によって得られる送信パ
ルスの−はり」lぐ(ユ5)71、的i懺五去な壬丼1
5dB、また、第2図に示す送信データビットタイムt
dの分割数pe31とするとき、この分割数に対応して
タイムホッピングすることによって得られる送信パルス
の不規則さによって約15dB、従って両者の相乗効果
によって約30dBの耐妨害能力の改善が得られること
となる0 なお、第1図の実施例においては送信パルス内をスペク
トル直接拡散変調によって変調したものとしているが、
これはスペクトル拡散技術における他の技術、たとえば
周波数ホッピング拡散変調、あるいはスペクトル直接拡
散変調と周波数ホッピング拡散変調との複合変調方式に
よって変調したものとしてもよく、この場合にはさらに
周波数ホッピングによる相乗効果が得られる。スペクト
ル逆拡散を含めこれらスペクトル拡散技術については、
たとえば几、C、Dixon 、 「スペクトラム拡散
通信方式J 、JATEX社その他多くの文献に詳述さ
れている。
Regarding the improvement of the anti-jamming capability, for example, direct spread spectrum modulation within the transmitted pulse can be performed using PN with code length 31.
When it is done with a code, the transmission pulse obtained by this spreading is
5 dB, and the transmission data bit time t shown in FIG.
When the number of divisions of d is pe31, the irregularity of the transmitted pulse obtained by time hopping corresponding to this number of divisions improves the anti-jamming ability by about 15 dB, and the synergistic effect of both improves the anti-jamming ability by about 30 dB. In the embodiment shown in FIG. 1, the inside of the transmission pulse is modulated by direct spread spectrum modulation.
This may be modulated by other techniques in the spread spectrum technology, such as frequency hopping spread modulation, or a composite modulation method of direct spread spectrum modulation and frequency hopping spread modulation, in which case the synergistic effect of frequency hopping is further enhanced. can get. Regarding these spread spectrum techniques, including spectrum despreading,
For example, it is described in detail in Rin, C., Dixon, "Spread Spectrum Communication System J," published by JATEX, and many others.

一方、受信部2は、受信アンテナ23を介して送信信号
を受けるとこれを入力増幅器24に供給し、所定のレベ
ルに増幅したのち出力ライン241を介して周波数ミク
サ25に送出する。
On the other hand, receiving section 2 receives a transmission signal via receiving antenna 23 and supplies it to input amplifier 24, amplifies it to a predetermined level, and then sends it to frequency mixer 25 via output line 241.

周波数ミクサ25は、局部発信器26から出力する局部
発信周波数が出力ライン261を介して供給され、この
両者の周波数ミクシングを行なう。
The frequency mixer 25 is supplied with the local oscillation frequency output from the local oscillator 26 via an output line 261, and performs frequency mixing of both.

局部発信器26から出力する局部発信周波数は送信パル
ス、受信パルスの搬送波の周波数f。よシも中間周波数
ぶんシフトしたものとしてあシ、周波数ミクシングによ
って中間周波数に変換された送信信号となって出力ライ
ン251を介して出力され、マツチドフィルタ(5)2
7.マツチドフィルタ(B) 28にそれぞれ供給され
る。
The local oscillation frequency output from the local oscillator 26 is the frequency f of the carrier wave of the transmitted pulse and the received pulse. The transmission signal is also shifted by the intermediate frequency, and is converted to an intermediate frequency by frequency mixing and outputted via the output line 251, and is output to the matched filter (5) 2.
7. They are respectively supplied to matched filters (B) 28.

これらのマツチドフィルタは、スペクトル直接拡散変調
を受けかつ送信データビットタイムtd中をランダムホ
ッピングする送信ノ(ルスと同期/<ルスとを受信しつ
つ高速度で等測的にスペクトル逆拡散を実行する相関検
出を行ない拡散したエネルギーを1点に集中した相関尖
頭出力として得る対する相関検出特性をもつマツチドフ
ィルタとして構成され、またマツチドフィルタ(B) 
28は同期パルスに対する相関検出特性をもつマツチド
フィルタとして構成されたものである。
These mated filters perform spectral despreading at high speed isometrically while undergoing direct spread spectrum modulation and receiving the transmit signal (synchronous/ It is configured as a matched filter with correlation detection characteristics to perform correlation detection and obtain the diffused energy as a correlation peak output concentrated at one point, and also has a matched filter (B).
Reference numeral 28 is constructed as a matched filter having correlation detection characteristics for synchronizing pulses.

マツチドフィルタ(A)27には、送信ノく・ルスおよ
び同期パルスいずれもが入力するが、このうち送信パル
スとは搬送波の位相が90度ずれている電力のみが得ら
れる。
Both the transmission pulse and the synchronization pulse are input to the matched filter (A) 27, but only the power whose carrier wave phase is shifted by 90 degrees from the transmission pulse is obtained.

送信パルスによる自己相関は、送信パルス入力ごとに、
送信パルス内をスペクトル直接拡散変調したチップごと
の受信レベルをすべて遅れ時間零におけるチップの位置
に積分するという自己相関処理を実施し、得られる相関
尖頭出力値を出力ライン271を介して位相検波器30
に送出する。
The autocorrelation due to the transmitted pulse is calculated as follows for each transmitted pulse input:
An autocorrelation process is performed in which all received levels for each chip subjected to direct spread spectrum modulation in the transmitted pulse are integrated to the chip position at zero delay time, and the obtained correlation peak output value is phase detected via the output line 271. vessel 30
Send to.

送信パルスは第2図(b)に示す如く送信データビット
タイムtdに比して十分小さい時間t1で送出され、従
ってマツチドフィルタ(A)27の高速処理時間で十分
に処理しうろことは明らかである。
As shown in FIG. 2(b), the transmission pulse is sent out at a time t1 that is sufficiently small compared to the transmission data bit time td, and therefore it is clear that the high-speed processing time of the matched filter (A) 27 is sufficient to process it. It is.

全く同様にして、マツチドフィルタ(B)28は同期パ
ルスの相関尖頭出力を得て、これを出力ライン281を
介して移相器29に送出し、これによって搬送波の位相
を送信部1で加えた90度位相シフトを打消すように位
相を7フトし送信パルスP1等の搬送周波数と同位相と
したうえこれを出力ライン291を介して位相検波器3
0に送出する0 このようにして位相検波器30に入力する送信パルスと
同期パルスのマツチドフィルタ出力は、互いに位相が合
致し、かつドブランフトによる影響も全く同様であるの
で、もし同期パルスが送信パルスとともに安定して検出
されている限シこの位相検波器30によって安定した同
期検波出力が得られ、送信データが論理値°11のとき
は正極性の、論理値101のときは負極性のパルスとし
て出力されることとなシ、復調送信データパルスとして
出力ライン301に送出される。
In exactly the same way, the matched filter (B) 28 obtains the correlated peak output of the synchronization pulse and sends it to the phase shifter 29 via the output line 281, thereby changing the phase of the carrier wave in the transmitter 1. The phase is shifted by 7 feet to cancel out the added 90 degree phase shift to make it the same phase as the carrier frequency of the transmitted pulse P1, etc., and this is sent to the phase detector 3 via the output line 291.
In this way, the transmission pulse input to the phase detector 30 and the matched filter output of the synchronization pulse are in phase with each other, and the effects of damping are exactly the same, so if the synchronization pulse is transmitted As long as the pulse is stably detected along with the pulse, a stable synchronous detection output can be obtained by the phase detector 30, and when the transmitted data has a logical value of 11, the pulse is of positive polarity, and when the transmitted data is the logical value of 101, the pulse is of negative polarity. It is not outputted as a demodulated transmission data pulse, but is sent out to the output line 301 as a demodulated transmission data pulse.

デフルータ31は、初期同期捕捉を行なうだめの回路で
あり、たとえばブリアンフ゛ルとして同期パルスだけが
送信されるとマツチドフィルタ(B)28の出力は包絡
線検波器311に入力され、これによって包絡線検波を
受けてその出力が出力ライン31宇篠介してタップ付遅
延線312に送出される0 タップ付遅延線312は、送信ノ(ルスと同じランダム
タイムホッピングパターン戸で送信されるN個の各同期
パルスの時間間隔に対応する遅延量を与えられたN個の
出力タツブ3121−1.3121−2.・・・・・・
3121−Nを有し、包絡線検波器311による出力が
前述したランダムタイムホッピングパターンで入力した
同期パルスによるものであるときにはこれら各出力タッ
プを介して入力したぶんの同期パルスによる包絡線検波
出力が相互の時間差のない状態に時間補正を受けて同一
時間に出力される。
The defrouter 31 is a circuit for initial synchronization acquisition. For example, when only the synchronization pulse is transmitted as a preamplifier, the output of the matched filter (B) 28 is input to the envelope detector 311, thereby detecting the envelope. The tapped delay line 312 receives N synchronized signals that are transmitted in the same random time hopping pattern as the transmission signal, and its output is sent through the output line 31 to the tapped delay line 312. N output tabs 3121-1, 3121-2, given a delay amount corresponding to the time interval of the pulses.
3121-N, and when the output from the envelope detector 311 is due to the synchronization pulse input in the random time hopping pattern described above, the envelope detection output due to the synchronization pulse input through each of these output taps is They are output at the same time after being time corrected so that there is no time difference between them.

このため、タップ付遅延線312の出力タツプ3121
−2は先頭同期パルスの包絡線検波出力に対する出力タ
ツブ3121−1に対してランダムタイムホッピングパ
ターンによる先頭同期)(ルスと2番目の同期パルスと
の送信時間間隔に対する遅延時間を与え、以下同様にし
てN個目の同期)くルスの包絡線検波出力に対する遅延
量零の出力タツブ3121−Nまで、次次に同期ノくル
スの時間間隔に対応する遅延時間を与えるように設定し
である。
Therefore, the output tap 3121 of the tapped delay line 312
-2 gives the output tab 3121-1 for the envelope detection output of the first synchronization pulse (start synchronization using a random time hopping pattern) (delay time for the transmission time interval between the first synchronization pulse and the second synchronization pulse, and the same goes for the rest) The setting is such that a delay time corresponding to the time interval of the next synchronous pulse is given from output tab 3121-N with zero delay amount to the envelope detection output of the Nth synchronous pulse.

従って同期パルスが予め設定したランダムタイムパター
ンに従って入力される場合には、その包絡線検波出力が
タップ付遅延線312によって最大、ランダムタイムホ
ッピングの1週期ぶんの個数の同期パルスによる包絡線
検波出力が時間差の無い状態で出力されることとなる。
Therefore, when synchronization pulses are input according to a preset random time pattern, the envelope detection output is the maximum due to the tapped delay line 312, and the envelope detection output due to the number of synchronization pulses equivalent to one week of random time hopping is reached. It will be output without any time difference.

タップ付遅延線312から出力されるN個の同期ノくル
スによるN個の包絡線検波出力を、同期パルスの1週期
ぶんのうちの何個について出力するかは次に述べるよう
な同期判定の際の同期パルスの検出におけるSZN比、
および判定精度等を勘案して予め設定することができる
How many of the N envelope detection outputs of the N synchronization pulses output from the tapped delay line 312 are output for one week of synchronization pulses is determined by the synchronization judgment as described below. The SZN ratio in the detection of the synchronization pulse,
It can be set in advance, taking into consideration the determination accuracy and the like.

同期パルスが入力する場合には、この加算量は入力した
同期パルスの数に対応したレベルとなり、加算器313
では次にこのレベルを、予め設定した判定レベルをトリ
ガ域値(スレゾホールドレベル)とする内蔵シュミット
トリガ回路に印加し、この域値を越えるときはこれを同
期パルスと判定し、とのシュミットトリガ回路の出力を
同期判定信号として出力ライン3131を介して包絡線
検波器311に送出するが、この同期判定信号はその出
力処理に要する時間を補正するため、送信データビット
tdぶんシフトして出力するようにしである。包絡線検
波器311は、この同期判定信号を受けると、入力する
同期パルスを包絡線検波したうえ出力ライン3112を
介して同期保持回路32の乗算器に送出し、また同期判
定信号は出力ライン3131を介して同期保持回路32
のランダムタイムホッピングコード発生器322にも送
出される。
When synchronization pulses are input, this addition amount becomes a level corresponding to the number of input synchronization pulses, and the adder 313
Next, this level is applied to the built-in Schmitt trigger circuit, which uses a preset judgment level as the trigger threshold (sreso hold level), and when it exceeds this threshold, it is determined to be a synchronization pulse. The output of the trigger circuit is sent as a synchronization determination signal to the envelope detector 311 via the output line 3131, but in order to compensate for the time required for output processing, this synchronization determination signal is shifted by the transmission data bit td and output. That's what I do. When the envelope detector 311 receives this synchronization determination signal, it performs envelope detection on the input synchronization pulse and sends it to the multiplier of the synchronization holding circuit 32 via an output line 3112. Synchronization holding circuit 32 via
The random time hopping code generator 322 is also sent to the random time hopping code generator 322 .

同期保持回路32は、乗算器321.ランダムタイムホ
ッピングコード発生器322.VCO(Voltage
 Control 0scillato?)323 。
The synchronization holding circuit 32 includes a multiplier 321. Random time hopping code generator 322. VCO (Voltage
Control 0scillato? )323.

パルス変換器324およびL P F (Low Pa
5sFilter) 325 f−備えて構成され、デ
フルータ31によって同期判定された同期パルスの包絡
線検波出力を乗算器321に、また同期判定信号をラン
ダムタイムホッピングコード発生器322に受けつつ、
デフルータ31によって同期判定した同期パルスの同期
保持を行なうものである。
Pulse converter 324 and L P F (Low Pa
5sFilter) 325 f-, receiving the envelope detection output of the synchronization pulse determined to be synchronized by the defruter 31 to the multiplier 321, and receiving the synchronization determination signal to the random time hopping code generator 322,
This is to maintain the synchronization of the synchronization pulses determined to be synchronized by the defruter 31.

VCO323は、第2図に示す同期パルスおよび送信パ
ルスの送信時間t1を設定するクロック信号を発生する
ものであり、このクロック信号を出力ライン3231介
してランダムタイムホッピングコード発生器322に送
出する。
VCO 323 generates a clock signal that sets the transmission time t1 of the synchronization pulse and transmission pulse shown in FIG. 2, and sends this clock signal to random time hopping code generator 322 via output line 3231.

ランダムタイムホッピングコード発生器322は、入力
するクロックパルスによって、同期ノくルスのランダム
タイムホッピングコードと同じランダムタイムホッピン
グコードを発生しこれを出力ライン3221に送出する
が、このランダムタイムホッピングコードの発生は出力
ライン3141を介してデフルータ31の加算器314
から同期判定信号を受けるとき、すなわち同期パルスが
同期判定を確定したときに開始され、またこのランダム
タイムホッピングコードに変換して同期保持のピングコ
ード(a)およびこのランダムタイムホッピングコード
を変換した変換ランダムタイムホッピングコード(b)
の特性を示すランダムタイム−変換ランダムタイムホッ
ピングコード特性図である。
The random time hopping code generator 322 generates a random time hopping code that is the same as the random time hopping code of the synchronous clock according to the input clock pulse, and sends it to the output line 3221. is connected to the adder 314 of the defruter 31 via the output line 3141.
The conversion starts when a synchronization determination signal is received from , that is, when the synchronization pulse confirms the synchronization determination, and is converted into this random time hopping code and synchronization maintenance ping code (a) and the conversion obtained by converting this random time hopping code. Random time hopping code (b)
FIG. 2 is a diagram showing the characteristics of a random time-converted random time hopping code.

ランダムタイムホッピングコード発生器322からは出
力ライン3221を介して第3図(a)に示す如き時間
幅t1のランダムタイム声ツビングコードが第2図に示
す送信データビットタイムごとに1個ずつ、予め設定す
るランダムタイムホッピングパターンで出力するが、こ
れは第2図(b)および(C)に示す送信パルスおよび
同期パルスの発生時期を決定する符号系列である。
From the random time hopping code generator 322, a random time voice tubbing code with a time width t1 as shown in FIG. 3(a) is outputted via an output line 3221, one for each transmission data bit time shown in FIG. A preset random time hopping pattern is output, and this is a code sequence that determines the timing of generation of the transmission pulse and synchronization pulse shown in FIGS. 2(b) and 2(C).

このランダムタイムホッピングコードはパルス変換器3
24に送出されて第3図(b)に示す変換ランダムタイ
ムホッピングコードPhに変換されるが、これはランダ
ムタイムホッピングコートPhをチューティ(duty
)50%の正、負1対のパルスに変換したものであり、
パルス変換器324はこの変換ランダムタイムホッピン
グコードを出力ライン3241を介して乗算器321に
送出する。
This random time hopping code is used by pulse converter 3
24 and is converted into the converted random time hopping code Ph shown in FIG. 3(b), which converts the random time hopping code Ph into a duty
) is converted into a pair of positive and negative pulses of 50%,
Pulse converter 324 sends this converted random time hopping code to multiplier 321 via output line 3241.

乗算器321は、この変換ランダムタイムホッピングコ
ードと包絡線検波出力との乗算を行なったうえ出力ライ
ン3211に介してI、PF 325に送出する。この
場合、乗算器321に供給される2人力の位相が一致し
ていればLPF  325の出力は零とナシランダムタ
イムホッピングコード発生器322の出力がそのまま出
力されるが、変換ランダムタイムホッピングコードが包
絡線検波出力に対して位相が遅れているときにはその遅
れに対応した正の出力が、また位相が進んでいるときは
その進みに対応する負の出力を発生することとなり、こ
の出力は出力ライン3251を介して■C0323に送
出され、これを制御電圧として■C0323の発振周波
数を制御して変化せしめLPF325の出力が零となる
まで、この帰還制御ループによるVC0323の周波数
整合が行なわれる。
Multiplier 321 multiplies this converted random time hopping code by the envelope detection output and sends the result to I, PF 325 via output line 3211. In this case, if the phases of the two inputs supplied to the multiplier 321 match, the output of the LPF 325 will be zero, and the output of the random time hopping code generator 322 will be output as is, but the converted random time hopping code will be When the phase is behind the envelope detection output, a positive output corresponding to the delay is generated, and when the phase is ahead, a negative output corresponding to the advance is generated, and this output is output from the output line. 3251 to VC0323, and uses this as a control voltage to control and change the oscillation frequency of VC0323, and frequency matching of VC0323 is performed by this feedback control loop until the output of LPF 325 becomes zero.

このようにして、常に正確なランダムタイムホッピング
コードを保持し従ってデフルータで判定した同期を保持
しつつ、これを出力ライン3221に送出する。
In this way, it is sent out on output line 3221 while always maintaining the correct random time hopping code and thus the synchronization determined by the defruter.

位相検波器30から出力する送信データは、このようK
して同期保持されたジ/ダムタイムホッ!シ ピングコードを同期クロックとして次次に読方れ、かく
して送信部1と正確に同期保持をとって送信データに対
する受信処理が実行される。
The transmission data output from the phase detector 30 is
The synchronization was maintained/Damn Time Ho! The shipping code is used as a synchronization clock to be read one after another, and in this way, accurate synchronization with the transmitting section 1 is maintained, and reception processing for the transmitted data is executed.

本発明は飢空機等の高速移動体と送信局間で行なう対妨
讐能力を必要とするデジタル通信形式による通信方式に
おいて、送信すべきデジタル形式の送信データビットタ
イムを予め設定する分割数によって分割して得られる単
位を送信パルスの1ビツトとし、これにより送信データ
ビットタイムにおける1ピッl−に代表させるとともに
この送信パルスにスペクトル拡散変調を行ない、かつこ
の送信パルスを送信ビットタイムのタイムフレーム中で
タイムホッピングせしめたうえこの送信パルスと同期し
た同期パルスとともに地上局から送信し、高速移動体に
よってこの送信パルスを同期受信するという手段を備え
てドプラ7フトによる影響を大幅に抑圧し、かつ対妨害
能力を著しく改善することを図った点に基本的な特徴を
有するものであシ、第1図に示す本発明の実施例の変形
も種種考えられる。
The present invention is based on a communication method using a digital communication format that requires anti-jamming capability between a high-speed mobile object such as a starvation aircraft and a transmitting station, by dividing the transmission data bit time of the digital format to be transmitted by a preset number of divisions. The unit obtained by dividing is one bit of the transmission pulse, and this makes it representative of one bit in the transmission data bit time, and the transmission pulse is subjected to spread spectrum modulation, and this transmission pulse is divided into the time frame of the transmission bit time. In addition, the influence of the Doppler 7ft can be greatly suppressed by means of time hopping inside the station, transmitting it from the ground station along with a synchronization pulse that is synchronized with this transmission pulse, and receiving this transmission pulse synchronously by a high-speed moving object. The basic feature is that the anti-jamming ability is significantly improved, and various modifications of the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 are conceivable.

たとえば、第1図における実施例では送信部1において
発生する送信パルスはスペクトル直接拡散変調を加えた
ものを利用しているが、これらはスベク)・ル周波数ホ
ッピング変調もしくはスペクトル直接拡散と周波数ホッ
ピング変調との複合変調等の他のスペクトル拡散変調を
加えたものとしても容易に実施しうろことは明らかであ
る。
For example, in the embodiment shown in FIG. 1, the transmission pulse generated in the transmitting section 1 uses a combination of direct spread spectrum modulation; It is obvious that other spread spectrum modulation, such as composite modulation with

また、同期パルスは、本実施例にあっては送信パルスの
搬送波の位相を90度シフトしたものを利用しているが
、この同期パルスの搬送波は送信パルスの搬送波と相関
性を無視しうる他の符号変調方式によって形成しても同
様に実施しうることは明らかである。
Furthermore, in this embodiment, the synchronization pulse uses the carrier wave of the transmission pulse shifted by 90 degrees in phase, but the carrier wave of this synchronization pulse has a negligible correlation with the carrier wave of the transmission pulse. It is clear that the same implementation is possible even if the signal is formed using the code modulation method.

さらに、受信部2において、受信した送信パルスおよび
同期パルスを逆拡散して復調するためにそれぞれマツチ
ドフィルタを利用し、これらマツチドフィルタはドプラ
シフトをほぼ零とし、それぞれ予め既知の送信パルス、
同期パルスの特性に対応させて固定した相関検出特性を
付与したものを備えているが、わずかながら存在するド
プラシフトの影響をさらに排除して同期受信能力を増大
することも考えられ、これはマツチドフィルタ(′B)
28の出力側にドプラ周波数補正回路等を設けこれによ
って得られるドプラ補正量に関する情報を利用してドプ
ラ/7トに追従して動作する他の自己相関検出手段、た
とえばコンボルバ(Convo Ive r )等を利
用し、受信信号と時間的に共役な参照信号との自己相関
をとる等の方法によっても容易に実施しうろことは明ら
かである。
Furthermore, in the receiving section 2, matched filters are used to despread and demodulate the received transmission pulses and synchronization pulses, and these matched filters have a Doppler shift of approximately zero, and each transmit pulse and synchronization pulse are known in advance.
Although it is equipped with a fixed correlation detection characteristic that corresponds to the characteristics of the synchronization pulse, it is also possible to further eliminate the influence of the Doppler shift, which exists slightly, to increase the synchronization reception ability. Filter ('B)
A Doppler frequency correction circuit or the like is provided on the output side of the 28, and other autocorrelation detection means, such as a convolver, etc., which operates by following the Doppler frequency correction circuit using information about the amount of Doppler correction obtained thereby, can be used. It is obvious that this can be easily implemented by a method such as taking an autocorrelation between the received signal and a temporally conjugate reference signal.

また、デフルータ31および同期保持回路32はいずれ
もこれらと同等1機能を有する他の公知の回路と置換し
てもほぼ同様に実施しうろことは明らかである。
Furthermore, it is clear that both the defrouter 31 and the synchronization holding circuit 32 can be replaced with other known circuits having the same function as these and can be implemented in substantially the same manner.

なお、本実施例においては送信部と受信部とがそれぞれ
1式の運用状態を例として説明しているが、第2図に示
す送信データビットタイムtdにおいて互いに異なるホ
ッピングパターンによって所望の複数の送受信を同一の
送信ビットタイム中に実施して送受信密度を増大させる
ことも容易に実施しうることは明らかであシ、以上はす
べて本発明の主旨を損なうことなく容易に実施しうるも
のである。
In this embodiment, the operating state in which the transmitting unit and the receiving unit are each set is explained as an example, but a desired plurality of transmissions and receptions can be performed using mutually different hopping patterns at the transmission data bit time td shown in FIG. It is obvious that the transmission and reception density can be easily implemented by implementing the above during the same transmission bit time to increase the transmission and reception density, and all of the above can be easily implemented without jeopardizing the gist of the present invention.

以上説明した如く本発明によれば、対妨害性を必要とす
る通信方式において、送信データビットを予め設定した
数で分割した1単位を1ビツトとする時間幅の送信パル
スで送信データビットを代表すせ、かつこの送信パルス
はスペクトル拡散変調を行なったものとしたうえ送信ビ
ットタイムのタイムフレーム甲を予め設定したホツピン
グノくターンでタイムホッピングさせ、この送信ノ(ル
スと同期した同期パルスとともに送信し、これを同期受
信するという手段を備えることにより、ドプラシフトの
影#を運用上無視できる程度まで大幅に低減するととも
に対妨害性を著しく改善し、かつ送受信密度の大幅な改
善が図れる通信方式が実現できるという効果がある。
As explained above, according to the present invention, in a communication system that requires anti-jamming properties, the transmitted data bits are represented by a transmitted pulse with a time width in which 1 bit is a unit obtained by dividing the transmitted data bits by a preset number. In addition, this transmission pulse is assumed to be spread spectrum modulated, time frame A of the transmission bit time is time-hopped in a preset hopping turn, and is transmitted together with a synchronization pulse that is synchronized with this transmission pulse. By providing a means of synchronously receiving these signals, a communication system has been created that can significantly reduce the influence of Doppler shift to the point where it can be ignored operationally, significantly improve anti-jamming properties, and significantly improve transmission and reception density. There is an effect that it can be done.

1図(5)に示す実施例における送信データ(a)、送
信は第1図(B)に示す実施例におけるランダムタイム
ホッピングコード(a)および変換ランダムタイムホッ
ピングコード(b)の特性を示すランダムタイム・変換
ランダムタイムホッピングコード特性図である。
The transmission data (a) in the embodiment shown in FIG. 1 (5) is transmitted using random data showing the characteristics of the random time hopping code (a) and the converted random time hopping code (b) in the embodiment shown in FIG. 1 (B). FIG. 3 is a characteristic diagram of a time-converted random time hopping code.

1・・・・・・送信部、2・・・・・・受信部、11・
・・・・・ゲート回路、12・・・・・・ランダムタイ
ムホッピングコード発生器、13・・・・・・平衡変調
器、14・・・・・・搬送波発信器、15・・・・・・
2相P8に変調器、16・・・・・・PNコード発生器
、17・・・・・・加算器、18・・・・・・移相器、
19.20・・・・・・平衡変調器、21・・・・・・
電力増幅器、22・・・・・・送信アンテナ、23・・
・・・・受信アンテナ、24・・・・・・入力増幅器、
25・・・・・・周波数ミクサ、26・・・・・・局部
発信器、27・・・・・・マツチドフィルタ(5)、2
8・・・・・・マツチドフィルタ(B)、29・・・・
・・移相器、30・・・・・位相検波器、31・・・・
・・デフルータ、32・・・・・・同期保持回路、31
1・・・・・・包絡線検波器、312・・・・・・タッ
プ付遅延線、313・・・・・・加算器、321・・・
・・・乗算器、322・・・・・・ランダムタイムホッ
ピングコード発生器、323・・・・・・VCo、32
4・・・・・・パルス変換器、325・・・・・・LP
F。
1... Transmitting section, 2... Receiving section, 11.
...Gate circuit, 12 ... Random time hopping code generator, 13 ... Balanced modulator, 14 ... Carrier wave oscillator, 15 ...・
2-phase P8 modulator, 16...PN code generator, 17...adder, 18...phase shifter,
19.20...Balanced modulator, 21...
Power amplifier, 22... Transmission antenna, 23...
...Receiving antenna, 24...Input amplifier,
25... Frequency mixer, 26... Local oscillator, 27... Matched filter (5), 2
8...Matched filter (B), 29...
... Phase shifter, 30 ... Phase detector, 31 ...
... Defruter, 32 ... Synchronization holding circuit, 31
1... Envelope detector, 312... Delay line with tap, 313... Adder, 321...
... Multiplier, 322 ... Random time hopping code generator, 323 ... VCo, 32
4...Pulse converter, 325...LP
F.

7丁ひ7th block

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 送信局から航空機等の高速移動体に対してデジタル形式
の電波による送信パルスを発射し前記高速移動体と対妨
害能力を備えた通信を行なう場合の通信方式において、
予め設定したスペクトラム拡散変調方式によって変調し
た搬送波パルスによる送信データの1ビツトとして送信
データビットタイムを予め設定する分割数で分割した1
つによって代表せしめるとともに送信データは2値の論
理値111および101いずれをも前記代表とする1ビ
ツトとして発生したうえこの送信データの1ピッl−予
め設定したランダムタイムホッピングパタンに対応させ
て前記送信データビットタイムごとに次次にランダムタ
イムホッピングせしめつつ送信パルスとして出力する送
信パルス出力手段と、前記ランダムタイムホッピングパ
タンに対応して前記送信パルスと同期して発生しかつ前
記送信パルスと非相関の搬送波パルスを前記送信パルス
に対する同期パルスとして前記送信パルスと合成して出
力する同期パルス出力手段と、前記送信パルスと同期パ
ルスとを含む送信信号を受信し前記同期パルスによる同
期保持のもとに前記高速移動体が前記送信局による送信
パルスを受信する同期受信手段とを備えて成ることを特
徴とする通信方式。
In a communication system in which a transmitting station emits a transmission pulse using digital radio waves to a high-speed moving object such as an aircraft and performs communication with the high-speed moving object with anti-jamming capability,
The transmission data bit time is divided by a preset number of divisions as one bit of transmission data using a carrier pulse modulated by a preset spread spectrum modulation method.
In addition, the transmission data is generated as one bit with binary logical values 111 and 101 as the representative, and one bit of this transmission data is transmitted in correspondence with a preset random time hopping pattern. a transmission pulse output means for outputting a transmission pulse while performing random time hopping one after another for each data bit time; synchronization pulse output means for combining a carrier wave pulse with the transmission pulse as a synchronization pulse for the transmission pulse and outputting the result; a synchronization pulse output means for receiving a transmission signal including the transmission pulse and the synchronization pulse; 1. A communication system characterized in that a high-speed moving object is provided with synchronous reception means for receiving transmission pulses from the transmission station.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0376333A (en) * 1989-08-17 1991-04-02 Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency Communication equipment by synchronization demodulation

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0376333A (en) * 1989-08-17 1991-04-02 Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency Communication equipment by synchronization demodulation

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