JPS594352A - スペクトラム拡散通信用送受信装置 - Google Patents
スペクトラム拡散通信用送受信装置Info
- Publication number
- JPS594352A JPS594352A JP57111735A JP11173582A JPS594352A JP S594352 A JPS594352 A JP S594352A JP 57111735 A JP57111735 A JP 57111735A JP 11173582 A JP11173582 A JP 11173582A JP S594352 A JPS594352 A JP S594352A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency
- mobile station
- base station
- spread spectrum
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J13/00—Code division multiplex systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、スペクトラム拡散通信方式に用いる送信機お
よび受信機に関するもので、移動通信。
よび受信機に関するもので、移動通信。
データ通信９個人通信などの地上通信系、衛星通信系、
さらには特殊応用として測距、航法、レーダおよび伝搬
路計測などに適用できる。
さらには特殊応用として測距、航法、レーダおよび伝搬
路計測などに適用できる。
複数の移動局と一つの基地局との間でのデータ伝送を行
うデータ通信にスペクトラム拡散方式全適用することが
検討されている。
うデータ通信にスペクトラム拡散方式全適用することが
検討されている。
第１図は本発明者が実験的に検討を行うために用いたデ
ータ通信システムの一例である。同図（ａ）の１−１か
らｌ−ｎは移動局であり、同図（時の基地局の周囲に散
在し、任意の場所から、あるいは移動しながらデータを
基地局に伝送する。同図（ｂ）の基地局は各移動局から
伝送されてきたデータを復調、再生し、各々のデータを
端子１３−１〜１３−ｎに出力するシステムである。こ
こで移動局、基地局の回路構成を簡易化するために、各
移動局の送信周波数は同じとし、擬似雑音符号を異なら
しめることによって移動局を識別するようにした。その
ために基地局の高周波部２は共通で使え、復調部３の中
は各々の移動局からの情報を復調できるように相関器（
９−１〜９ ”）、擬似雑音符号発生器（１０−１〜
１Ｏ−ｎ）、中間周波回路（帯域通過フィルタと増幅器
からなる。
ータ通信システムの一例である。同図（ａ）の１−１か
らｌ−ｎは移動局であり、同図（時の基地局の周囲に散
在し、任意の場所から、あるいは移動しながらデータを
基地局に伝送する。同図（ｂ）の基地局は各移動局から
伝送されてきたデータを復調、再生し、各々のデータを
端子１３−１〜１３−ｎに出力するシステムである。こ
こで移動局、基地局の回路構成を簡易化するために、各
移動局の送信周波数は同じとし、擬似雑音符号を異なら
しめることによって移動局を識別するようにした。その
ために基地局の高周波部２は共通で使え、復調部３の中
は各々の移動局からの情報を復調できるように相関器（
９−１〜９ ”）、擬似雑音符号発生器（１０−１〜
１Ｏ−ｎ）、中間周波回路（帯域通過フィルタと増幅器
からなる。
１１−１〜１ｌ−ｎ）、復調器（１２−１〜１２−ｎ］
、データ出力端子（１３−１〜ｌ３−ｎ）が別々に設け
である。ところがこのようなシステムでは次のような問
題点があることがわかった。
、データ出力端子（１３−１〜ｌ３−ｎ）が別々に設け
である。ところがこのようなシステムでは次のような問
題点があることがわかった。
（１ン 各移動局の搬送波周波数の安定度は１０−７
程度を必要とした。しかし、各移動局は小形、低消費電
力、低コスト化が望まれるため、上記数値を実現するこ
とは不可能であった。
程度を必要とした。しかし、各移動局は小形、低消費電
力、低コスト化が望まれるため、上記数値を実現するこ
とは不可能であった。
（２） 各移動局の搬送波周波数の安定度を下げると
、各移動局は種々の環境状況下におかれているので、そ
れぞれ異なった搬送波周波数となって基地局に送出され
た。そのため、 １）復調器の搬送波杏生回路の周波数引込み幅よりも搬
送波周波数の変動幅が大きくなる場合が生じて通信不能
となった。
、各移動局は種々の環境状況下におかれているので、そ
れぞれ異なった搬送波周波数となって基地局に送出され
た。そのため、 １）復調器の搬送波杏生回路の周波数引込み幅よりも搬
送波周波数の変動幅が大きくなる場合が生じて通信不能
となった。
２）搬送波周波数の変動幅が大きいと、中間周波回路の
帯域通過フィルタの帯域幅も広くしなければならず、混
信排除能力全向上させることが困難となり、スペクトラ
ム拡散通信方式の特長がそこなわれる。
帯域通過フィルタの帯域幅も広くしなければならず、混
信排除能力全向上させることが困難となり、スペクトラ
ム拡散通信方式の特長がそこなわれる。
（３）（２）の問題を解決するためには、基地局の高周
波部２で自動周波数制御（ＡＦＣ）を行えばよいが、各
移動局の搬送波周波数がそれぞれ異なっているために、
同時に各移動局からの情報を抽出することができない。
波部２で自動周波数制御（ＡＦＣ）を行えばよいが、各
移動局の搬送波周波数がそれぞれ異なっているために、
同時に各移動局からの情報を抽出することができない。
これを実現するには高周波部２を別々に移動局の数だけ
設けなければならず経済的でない。
設けなければならず経済的でない。
力お、第１図において、４はアンテナ、５は帯域通過フ
ィルタ、６は増幅器、７は周波数変換器、８は局部発振
器、を示す。１０−１の擬似雑音符号発生器は１−１の
送信機の擬似雑音符号発生器と同一の符号を有し、以下
、同様［１０−２と１−２．・・・・・・、１０−ｎと
１−ｎと対になるように構成されている。
ィルタ、６は増幅器、７は周波数変換器、８は局部発振
器、を示す。１０−１の擬似雑音符号発生器は１−１の
送信機の擬似雑音符号発生器と同一の符号を有し、以下
、同様［１０−２と１−２．・・・・・・、１０−ｎと
１−ｎと対になるように構成されている。
本発明の目的は、複数の移動局と一つの基地局との間で
のデータ伝送用データ通信を行うためのスペクトラム拡
散通信用送信機および受信機を提供することＫある。
のデータ伝送用データ通信を行うためのスペクトラム拡
散通信用送信機および受信機を提供することＫある。
本発明は上記目的全達成するため基地局である受信機か
ら受信周波数ｆｔとクロック周波数ｍ ｆ ａｔ（ｍ＝
１ 、２ 、 、、曲、 ｎのいずれかの値）の和（
あるいは差］の周波数の連続波信号（無変調信号）を送
出し、移動局である送信機で上記電波を受信してクロッ
ク周波数ｍｆｅｔと周波数変換させｆＩｔ得る。とのｆ
ｔと送信機の電圧制御発振器の周波数ｆ−と全位相比較
器で比較し、低域通過フィルタを通して上記電圧制御発
振器にフィードバックさせ、ｆｃ＝ｆＩとなるように電
圧制御発振器を制御する装置を有して構成した。
ら受信周波数ｆｔとクロック周波数ｍ ｆ ａｔ（ｍ＝
１ 、２ 、 、、曲、 ｎのいずれかの値）の和（
あるいは差］の周波数の連続波信号（無変調信号）を送
出し、移動局である送信機で上記電波を受信してクロッ
ク周波数ｍｆｅｔと周波数変換させｆＩｔ得る。とのｆ
ｔと送信機の電圧制御発振器の周波数ｆ−と全位相比較
器で比較し、低域通過フィルタを通して上記電圧制御発
振器にフィードバックさせ、ｆｃ＝ｆＩとなるように電
圧制御発振器を制御する装置を有して構成した。
以下、本発明を実施例によって詳細に説明する。
本発明のスペクト２ム拡散通信用送信機および受信機の
一実施例の構成図を第２図に示す。同図ニオイて、３〜
８の符号は第１図と同一のものである。同図（ａ）は第
１図（川で示した移動局の中の一つを示したものであり
、同図（切は基地局を示したものである。まず基地局の
動作を説明する。アンテナ４で移動局からの電波（周波
数ｆＩ）が受信される。受信された電波はサーキュレー
タ３５、帯域通過フィルタ５、増幅器６全通して周波数
変換器７へ入力され、局部発振器８（周波数ｆｔ）の信
号と周波数変換され、その後復調器３で移動局からの情
報が復調される。局部発振器８の出方はもう一つの周波
数変換器３２へも入力され発振器３３（周波数ｆ ｔ
−ｆ ＋ ＋ｍｆ ｅｔ、あるいはｆ Ｌ−ｆ ｌ−ｍ
ｆ−ｔ）の信号と周波数変換されてｆ Ｉ−ｍｆｅ ｔ
、あるいはｆ＋＋ｍｆｏｔ の周波数成分をもった信
号となる。そしてｆｔ−ｍｆｅｔあるいはｆＩ＋ｒｎｆ
ｅｔのいずれかの周波数成分の信号を通す帯域通過フィ
ルタ３４、サーキュレータ３５を経てアンテナ４がら送
出される（矢印２１）。この信号２１は連続波信号であ
る。
一実施例の構成図を第２図に示す。同図ニオイて、３〜
８の符号は第１図と同一のものである。同図（ａ）は第
１図（川で示した移動局の中の一つを示したものであり
、同図（切は基地局を示したものである。まず基地局の
動作を説明する。アンテナ４で移動局からの電波（周波
数ｆＩ）が受信される。受信された電波はサーキュレー
タ３５、帯域通過フィルタ５、増幅器６全通して周波数
変換器７へ入力され、局部発振器８（周波数ｆｔ）の信
号と周波数変換され、その後復調器３で移動局からの情
報が復調される。局部発振器８の出方はもう一つの周波
数変換器３２へも入力され発振器３３（周波数ｆ ｔ
−ｆ ＋ ＋ｍｆ ｅｔ、あるいはｆ Ｌ−ｆ ｌ−ｍ
ｆ−ｔ）の信号と周波数変換されてｆ Ｉ−ｍｆｅ ｔ
、あるいはｆ＋＋ｍｆｏｔ の周波数成分をもった信
号となる。そしてｆｔ−ｍｆｅｔあるいはｆＩ＋ｒｎｆ
ｅｔのいずれかの周波数成分の信号を通す帯域通過フィ
ルタ３４、サーキュレータ３５を経てアンテナ４がら送
出される（矢印２１）。この信号２１は連続波信号であ
る。
同図（ａ）の移動局では信号２１がアンテナ１９で受信
され、サーキュレータ１８を経て帯域通過フィルタ２７
に入力される。帯域通過フィルタ２７でｆＩ−ｍｆｃｔ
、あるいはｆ Ｉ ＋ ｍ ｆ ｅｔの周波数成分の信
号がとりだされて周波数変換器２８へ入力される。そし
てこの周波数変換器２８で上記信号とクロック発生器２
２（周波数ｍ ｆ Ｃｔ ）の信号とが周波数変換され
、帯域通過フィルタ２９を通すことにより、その出力に
周波数ｆｔの信号■ｒが生じる。この信号Ｖｒは位相比
較器３０の一方の入力端に入力される。位相比較器のも
う一方の入力端には、電圧制御型発振器１４の出力信号
ｖａが入力されている。そして位相比較器３０ではこの
ＶｒとｖＳの２つの入力信号の位相差に対応した出力電
圧Ｖｐを発生し、ループフィルタ３１へ入力する。ルー
プフィルタ３１は低域通過フィルタで位相比較器出力に
含まれる不要な高調波成分や雑音を除去するとともに、
Ｖｒの周波数ｆｔに追従するように制御電圧ＶＣｔ−Ｃ
カーる。
され、サーキュレータ１８を経て帯域通過フィルタ２７
に入力される。帯域通過フィルタ２７でｆＩ−ｍｆｃｔ
、あるいはｆ Ｉ ＋ ｍ ｆ ｅｔの周波数成分の信
号がとりだされて周波数変換器２８へ入力される。そし
てこの周波数変換器２８で上記信号とクロック発生器２
２（周波数ｍ ｆ Ｃｔ ）の信号とが周波数変換され
、帯域通過フィルタ２９を通すことにより、その出力に
周波数ｆｔの信号■ｒが生じる。この信号Ｖｒは位相比
較器３０の一方の入力端に入力される。位相比較器のも
う一方の入力端には、電圧制御型発振器１４の出力信号
ｖａが入力されている。そして位相比較器３０ではこの
ＶｒとｖＳの２つの入力信号の位相差に対応した出力電
圧Ｖｐを発生し、ループフィルタ３１へ入力する。ルー
プフィルタ３１は低域通過フィルタで位相比較器出力に
含まれる不要な高調波成分や雑音を除去するとともに、
Ｖｒの周波数ｆｔに追従するように制御電圧ＶＣｔ−Ｃ
カーる。
電圧制御型発振器１４はこの制御電圧ＶＣによって発揚
周波数が制御され、つねに入力周波数ｆｔに同期した状
態を維持する。この電圧制御型発振器１４は移動局の搬
送波見損器として用いられるので、移動局の搬送波周波
数に基地局から送られてきた信号の周波数につねに同期
していることになる。次にこの搬送波周波数を用いて移
動局から情報を送出する方法について述べる。２４は伝
送しようとするアナログ情報をディジタル信号に変換し
たディジタル情報発生器であり、２５は２４の情報の帯
域４１０２〜１０４倍に拡げるだめの擬似雑音符号発生
器（通常、ＰＮ符号発生器、あるいはゴールド符号発生
器などが用いられる。）である。２４と２５はクロック
発生器の信号によって同期がとられている。２３は情報
のクロック周波数を低くするための分周器であり、通常
、１Ｏ−ｆｆｉ〜１Ｏ−１Ｏ分周される。２６は情報を
擬似雑音符号でスペクトラム拡散するための２を法とす
る加算器である。１５はスペクトラム拡散信号Ｖｐｄに
よって搬送波信号Ｖ−を０．πの２相位相変調するため
の２相位相変調器である。０．πの２相位相変調された
直接拡散信号Ｖｌは帯域通過フィルタ１６、増幅器１７
、サーキュレータ１８を通してアンテナ１９よシ、矢印
２０で示すように放射される。以上の説明では一つの移
動局についてのみ説明したが、第１図（ａ）で示した他
の複数の移動局についても同様の動作をする。ただ異な
るのは、それぞれの移動局の擬似雑音符号発生器の符号
である。
周波数が制御され、つねに入力周波数ｆｔに同期した状
態を維持する。この電圧制御型発振器１４は移動局の搬
送波見損器として用いられるので、移動局の搬送波周波
数に基地局から送られてきた信号の周波数につねに同期
していることになる。次にこの搬送波周波数を用いて移
動局から情報を送出する方法について述べる。２４は伝
送しようとするアナログ情報をディジタル信号に変換し
たディジタル情報発生器であり、２５は２４の情報の帯
域４１０２〜１０４倍に拡げるだめの擬似雑音符号発生
器（通常、ＰＮ符号発生器、あるいはゴールド符号発生
器などが用いられる。）である。２４と２５はクロック
発生器の信号によって同期がとられている。２３は情報
のクロック周波数を低くするための分周器であり、通常
、１Ｏ−ｆｆｉ〜１Ｏ−１Ｏ分周される。２６は情報を
擬似雑音符号でスペクトラム拡散するための２を法とす
る加算器である。１５はスペクトラム拡散信号Ｖｐｄに
よって搬送波信号Ｖ−を０．πの２相位相変調するため
の２相位相変調器である。０．πの２相位相変調された
直接拡散信号Ｖｌは帯域通過フィルタ１６、増幅器１７
、サーキュレータ１８を通してアンテナ１９よシ、矢印
２０で示すように放射される。以上の説明では一つの移
動局についてのみ説明したが、第１図（ａ）で示した他
の複数の移動局についても同様の動作をする。ただ異な
るのは、それぞれの移動局の擬似雑音符号発生器の符号
である。
以上の説明で明らかなように、それぞれの移動局が基地
局から発射された信号の周波数に同期しており、しかも
基地局から発射される信号の周波数に極めて高安定のも
のを使用すれば、基地局で受信する電波２０の周波数変
動も極めて小さくすることができる。またそれぞれの移
動局から送られてくる電波は、ドプラーシフトによる周
波数変動がわずかにある程度で極めて安定している。し
たがって基地局の高周波部では周波数制御回路も不要で
ある。また基地局の復調器の搬送波再生回路の周波数引
込み幅も狭くてよくなり、信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）’ｅ
南向上せるように設計することができるようになる。さ
らに、中間周波回路の帯域通過フィルタの帯域幅も情報
信号の帯域幅に合わせて設定できるので混信排除能力全
向上させることができる。
局から発射された信号の周波数に同期しており、しかも
基地局から発射される信号の周波数に極めて高安定のも
のを使用すれば、基地局で受信する電波２０の周波数変
動も極めて小さくすることができる。またそれぞれの移
動局から送られてくる電波は、ドプラーシフトによる周
波数変動がわずかにある程度で極めて安定している。し
たがって基地局の高周波部では周波数制御回路も不要で
ある。また基地局の復調器の搬送波再生回路の周波数引
込み幅も狭くてよくなり、信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）’ｅ
南向上せるように設計することができるようになる。さ
らに、中間周波回路の帯域通過フィルタの帯域幅も情報
信号の帯域幅に合わせて設定できるので混信排除能力全
向上させることができる。
第３図は本発明のスペクトラム拡散通信用送信機および
受信機の別の実施例を示したものである。
受信機の別の実施例を示したものである。
（ａ）が移動局、（ｂ］が基地局の構成図を示したもの
で、移動局は第２図と同様に、第１図（ａ）で示した移
動局の中の一つを示したものである。これは基地局から
送出された電波２１を移動局で受け、その信号の強弱に
よって移動局の送信出力Ｖｔを制御するものである。そ
の制御方法は検波器および低域通過フィルタからなる３
６で直流電圧に変え、制御回路３７全通して増幅器１７
（あるいは電圧制御型可変減衰器でもよい。）にフィー
ドバックさせる方法である。
で、移動局は第２図と同様に、第１図（ａ）で示した移
動局の中の一つを示したものである。これは基地局から
送出された電波２１を移動局で受け、その信号の強弱に
よって移動局の送信出力Ｖｔを制御するものである。そ
の制御方法は検波器および低域通過フィルタからなる３
６で直流電圧に変え、制御回路３７全通して増幅器１７
（あるいは電圧制御型可変減衰器でもよい。）にフィー
ドバックさせる方法である。
以上の実施例では基地局が１台しかなかったが、上記基
地局をある距離を離して複数台縦続接続すれば、移動局
との通信可能な範囲を拡げることができる。また、基地
局のアンテナ４を複数台に分配して広い範囲に設置し、
それらのアンテナを同軸ケーブルなどの伝送線を使って
集中合成するようにすればサービスエリアを拡げること
ができる。
地局をある距離を離して複数台縦続接続すれば、移動局
との通信可能な範囲を拡げることができる。また、基地
局のアンテナ４を複数台に分配して広い範囲に設置し、
それらのアンテナを同軸ケーブルなどの伝送線を使って
集中合成するようにすればサービスエリアを拡げること
ができる。
第２図および第３図の実施例において、移動局および基
地局とともにアンテナ４および１９を送受信号共用とし
て使ったが、アンテナを別々に移動局側２本、基地局側
２本ずつを用いてもよい。
地局とともにアンテナ４および１９を送受信号共用とし
て使ったが、アンテナを別々に移動局側２本、基地局側
２本ずつを用いてもよい。
特にｆ＋とｍｆｅｔの周波数差が大きい場合には有効で
ある。帯域通過フィルタ２７．３４は２９を設けている
ので、装置の簡易化をはかる場合にはとりのぞいてもよ
い。
ある。帯域通過フィルタ２７．３４は２９を設けている
ので、装置の簡易化をはかる場合にはとりのぞいてもよ
い。
本発明によれば次のような効果がある。
（１］ それぞれの移動局が基地局から発射された信
号の周波数に同期しており、そのため、基地局から発射
される信号の周波数に極めて高安定なものを使用すれば
、基地局で受信する移動局からの電波の周波数変動は極
めて小さくなる。
号の周波数に同期しており、そのため、基地局から発射
される信号の周波数に極めて高安定なものを使用すれば
、基地局で受信する移動局からの電波の周波数変動は極
めて小さくなる。
（２） それぞれの移動局の搬送波周波数用発振器は
周波数安定度のいらない電圧制御型発振器でよい。その
ため移動局の小形、低消費電力化が可能である。
周波数安定度のいらない電圧制御型発振器でよい。その
ため移動局の小形、低消費電力化が可能である。
０）基地局の復調器の搬送波再生回路の周波数引込み幅
も狭くてよいため、Ｓ／Ｎｔ−向上させるように設計す
ることができる。すなわち為搬送波再生ループの積分時
間を十分に長くとれ、雑音を抑制できる。さらに中間周
波回路の帯域通過フィルタも情報の帯域幅に等しくでき
るので混信排除能力が向上する。
も狭くてよいため、Ｓ／Ｎｔ−向上させるように設計す
ることができる。すなわち為搬送波再生ループの積分時
間を十分に長くとれ、雑音を抑制できる。さらに中間周
波回路の帯域通過フィルタも情報の帯域幅に等しくでき
るので混信排除能力が向上する。
第１図は本発明者が実験的に検討を行うために用いたデ
ータ通信システムの一例の構成を示す図、第２図および
第３図は本発明のスペクトラム拡散通信用送信機と受信
機の実施例の構成を示したものである。
ータ通信システムの一例の構成を示す図、第２図および
第３図は本発明のスペクトラム拡散通信用送信機と受信
機の実施例の構成を示したものである。
Claims (1)
- １、 複数の移動局からスペクトラム拡散通信方式によ
ってそれぞれ伝送された情報を、基地局で受信してそれ
ぞれの情報を復調するデータ通信システムにおいて、ま
ず基地局からその受信周波数ｆｔとクロック周波数ｍｆ
ｃｔ（ｍ＝１．２゜・・・・・・、ｎのいずれかの値ン
の和（あるいは差）の周波数の連続波信号を送出し、移
動局では上記電波を受信してクロック周波数ｍｆｅＬと
周波数変換させｆ＋を得る。このｆｌと移動局の電圧制
御発振器ｆ８とを位相比較器で比較し、低域通過フィル
タを通して上記電圧制御発振器にフィードバックさせ、
ｆＣ＝ｆＩとなるように電圧制御発振器を制御して、こ
のｆ＝’ｃ移動局の搬送波周波数とし、情報を擬似雑音
符号でスペクトラム拡散した信号で上記ｆ＝’ｃｏ、π
の２相位相変調して移動局より送出し、基地局では移動
局からの電波を受信して移動局と同一の擬似雑音符号で
相関をとって情報を復調することを特徴とするスペクト
ラム拡散通信用送受信装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57111735A JPS594352A (ja) | 1982-06-30 | 1982-06-30 | スペクトラム拡散通信用送受信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57111735A JPS594352A (ja) | 1982-06-30 | 1982-06-30 | スペクトラム拡散通信用送受信装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS594352A true JPS594352A (ja) | 1984-01-11 |
Family
ID=14568848
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57111735A Pending JPS594352A (ja) | 1982-06-30 | 1982-06-30 | スペクトラム拡散通信用送受信装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS594352A (ja) |
-
1982
- 1982-06-30 JP JP57111735A patent/JPS594352A/ja active Pending
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