JPS6038673A - 広スペクトルシステム - Google Patents

広スペクトルシステム

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JPS6038673A
JPS6038673A JP14044084A JP14044084A JPS6038673A JP S6038673 A JPS6038673 A JP S6038673A JP 14044084 A JP14044084 A JP 14044084A JP 14044084 A JP14044084 A JP 14044084A JP S6038673 A JPS6038673 A JP S6038673A
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JP
Japan
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phase
forming
subcarrier signals
spectrum
frequency
Prior art date
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JP14044084A
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English (en)
Inventor
デイードリツチ,ピアレ
マツトヒユース,ペーター・アス
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Decca Ltd
Original Assignee
Decca Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69Spread spectrum techniques
    • H04B1/707Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06Systems determining position data of a target
    • G01S13/08Systems for measuring distance only
    • G01S13/32Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated
    • G01S13/325Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated using transmission of coded signals, e.g. P.S.K. signals
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J13/00Code division multiplex systems
    • H04J13/0007Code type
    • H04J13/0022PN, e.g. Kronecker

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、広スペクトルシステムに係り、特に、広スペ
クトルを放射するような距離測定システムに係る。然し
乍ら、本発明は、通信システムσ)ような他のシステム
にも有用である。
従来の技術 距離測定システムもしくは航行システムでは多数の周波
数の信号を使用することが長い間知られている。高い周
波数は、測定の分解能を決定するように使用され、一方
、低い周波数は、周波数の、−6い信号を使用した場合
に生じるあいまいさを解消する。デカ令ナビゲータもし
くはオメガといった低周波数のシステムにおいては、搬
送波のi・−ンを組み合わせて使用することによりビー
ト周波数が形成される。これにより生じる最も低いヒー
ト周波数によって、距離測定のあいまいさが決まり、一
方、最も高い搬送波周波数によって、測定の分解能、即
ち、精度が決まる。VHF又はこれより高い周波数を用
いた視線距離測定システムにおいては、副搬送波が高周
波の搬送波に対して変調される。これらの副−送波は、
前記したように直接送信された場合と同じ機能を果たし
、!iJち、最も高い副搬送波は、分解能を決めるのに
用いられ、そして副搬送波の組み合わせにより生じる最
も低いビート音は、あいまいさを、決定する。
成る限定された数の副搬送波周波数を使用するのに代っ
て、非常に多数の線スペクトルが高周波の搬送波のまわ
りに対称的に配置されるような直接シーケンスの広スペ
クトルが使用される。これは、搬送波に二相変調を行な
い、特に、擬似ランダム二進シーケンスで決定された割
合で位相反転を行なうことによって達成される。このよ
うなシーケンスには、ワード速度又はチップ速度として
知られている特性周波数がある。このようなスペクトル
を形成するシステムが、英国特許第1゜326.162
号、第1,516,659号及びε(Sx、566.4
42号に開示されており、又、これら特許には、情報伝
送システム及び距離測定に広スペクトルを使用する色々
な使い方も述べら、れている。
1((接シーケンス広スペクトルのスペクトル線!11
は、良く知られた(sin U)/Uの形態をとる。但
し、Uは、πf(チップ速度)に等しい。このスペクト
ルパターンでは、最初のゼロが、U−土1において対称
的に生しる。Uが1よりJl常に大きい場合、スペクト
ルの振11】は、先ず、a度に、即ち、典型的に6dB
/オクターブで減少する。(sin U)/U包絡線内
のスペクト線は、前記と同様に分解能及びあいまいさを
決定する。スペクトル線とスペクトル線との間の規則的
な間隙が、あいまいさを決定し、そしてチップ速度の周
波数(U=1)が、分解能を決定する。(sinU)/
U分布の自動相関機能は、実際には、先鋭なパルスであ
り、その巾は。
チップ速度に反比例する。不都合なことに、スペクトル
の振[IJは、U=1の領域では低く、ノイズのある環
境では、使用者は、Uの係数値が0.8より大きいよう
なスペクトル線から顕著な効果を引き出すことはできな
い。最大エネルギーの線は、搬送波周波数の公称値(U
=0)付近に集中され、このような集中は、距離測定に
おいて高い分解能ひいては精度を得る。ヒで何等助けと
ならない。
発明の構成 本発明は、搬送波周波数に対して対称的に配置された2
つの副搬送波周波数を、擬似ランタム二進シーケンスに
基づいて位相反転して、(lfましくは自動相関機能が
明確に定められた信号を形成し、然も、搬送波周波a(
実際又は公称)から外れてチップ速度に関連した側波帯
に向ってスペクトル分存を集中させ、更に、同様の結果
を得るための同等の手段をその範囲内で備えているよう
な広スペクトルシステムに係る。
実施例 第1図は、公知の(sin U)/Uスベクトルを示し
ており、電力Pを示す縦軸は、1目盛s?+す1odB
であり、そして周波数fを示す横軸は、■目盛当りl0
KH2である。以上に述べたように、最大工ネルキーは
、搬送波周波数の公称r++i U = 0のイ・ノ近
に集中している。
スペクトル包Aft線のもっと望ましい形状は。
U=Oの振巾が小さく、然も、利用できる実質的に全て
のエネルギーが、所要の分解能を得るためiこ必要とさ
れる最大周波数の2=1の範囲内に集中するようなもの
である。又、最大周波数を越える場合には、第11Aに
示されたCs i n U) /U包絡線に関連した6
dB/オクターブという減少よりも相当に鋭く降下する
スペクトル密度が有田である。
第1因に示されたスペクトルは、前記したように、中−
・周波数搬送波に、擬似ランダム二進シーケンスで位相
反転を行なうことによって形成される。然し乍ら、公称
搬送波周波数のまわりに対称的に配置された一対の副搬
送波を位相反転した場合には、更に望ましいスペクトル
形状を得ることができる。
位相反転は、少なくとも2通りの別/lのやり方で行な
うことができる。2つの副搬送波を同相で加えてから、
これらに対して一緒に位相反転作動を行なってもよいし
、或いは又、副搬送波が逆位相である間これらを位相固
定してもよI/\。
2つの副搬送波は、元の搬送波とチップ速度周波数とを
二重平衡ミクサで多数回混合して合成し、該ミクサから
和の1閏波数及び差の周波、数のみを取り出すことによ
って、形成される。高し鳥スペクトル純度が特に重要な
場合には、位相固定ループを使用して、和及び差の周波
数のみを取り出すことができる。これにより、同位相に
おいても逆位相においても両方の側波帯を整合すること
ができる。今度は、同じチップ速度から形成された擬似
ランダム二進シーケンスを使用して、所望のスベクi・
舟形状を形成することができる。
簡単な分析により、両側波帯を勺いに加えるような例に
おいて、次のような式が得られる。
とによりイリられたスペクトルが第2図に示されている
2つの副搬送波を同位相で互いに差し引きした場合には
、次のような式が得られる。
ルが第3図に示されている。
第2図及び第3図に示されたスペクトルは、U=Oのイ
゛1近でのスペクトル密度が小さし)が、Uの大きさが
1より大きい場合の応答は、式(2)によって得られて
第3図に示されたスペクトルの力が、式(1)によって
得られて第2図に示されたスペクトルよりも、非常に急
激に減少し、約12dB7オクターブで減少することが
明らかである。後者の場合の減少は、約6dB/オクタ
ーブである。高いスペクトル電力は、l:i (u =
 1 、7まで維持される。これは、当該距#測定の分
解能でその値までの周波数を完全に使用できることを意
味する。従って1両スペクトルtよ、第1図に)I:。
されたものよりも好ましく、第3図のスハ2クトルは、
第2図のスペクトルよりも好まし1/1゜本発明は、非
常に筒中に実施できる。第41閾は、第3図に示された
形式のスペクl−JしをJ+を或するように使用できる
エンコーダの一実施例を示、している。
第4図を説明すれば、発振器401±、θ1えIfIM
H2のような周波数WCで作動する。発振器の出力は、
整形器41で整形され、方形波クロック信号が形成され
る。この信号は、Nで除算する除算器42の入力へ送ら
れる。除算器の出力及び上記クロック信号は、排他的オ
アゲート43へ人力される。該ゲートの出力は、間隔W
6 =Wc/Nで線が離間された線スペクトルである。
このスペクトルは、位相固定ループ44及び45で構成
された2つのハンドパスフィルタで受け取られる。
名位相固定ループは、良く知られたやり方で構成される
。これらのループは、線スペクトルからの2つの周波1
 (We +Wa )及び(Wc −Wa )の各1つ
を選択し、これらを、逆位相で、オアゲート46により
構成された加算器へ供給する。
に記除算器においてNで除ηされたクロック(li号は
、一般的に良く知られた形態の擬似ラング1、ノイズ発
生器47のタイミングをとる。この実施例では、ノイズ
発生器47は、シフトレジスタ48を備え、その最後の
2つの段は、排他的オアゲート49の入力に接続され、
その出力は、チップ速度の二進擬似ランダムシーケンス
を構成する。ゲート49の出力は、シフトレジスタの入
力に接Hしされるとバに、排他的オアゲート50の電力
の人力にも接続され、その他方の入力は、オアゲート4
6の出力に接続されている。ゲート50は擬似ランダム
シーケンスによって副搬送波の位相反転キーイングを果
たし、第3図に示されたようなスペク)ルを出力端子に
形成する。
この出カスベクトルは、前記したように、距離測定シス
テムに使用してもよいし、或いは、例えば前記特許に一
般・的に開示された種類の通信システムに使用してもよ
い。
第2図又は第3図のス′ベクトルは、所かのラング速度
及び擬似ラングムニ進シーケンスに対し、一般の(si
n U)/U広スペクトルに関連した自動相関機能と同
様に、上口時間シフトについてのピークか狭く目つリン
ブルレヘルが低い先鋭な自動相関機能を有していること
が容易に明らかであろう。然し乍ら、スペクトルの分布
は、搬送波周波数(実際又は公称)から外れて、ラング
速度に関連した側波帯に向って集中される。所与の全信
号電力レベル、及び周囲ノイズの電カスベクトル密度に
対し、距#測定値のばらつきは、あいまいさを介入する
おそれを著しく増大することなく、高い側波帯周波数の
信号対雑音比を改善することにより減少できる。有用な
帯域以外の信号は、約12dB/オクターブで減衰し、
これにより、周波数選択用の/ヘンドパスフィルタの必
要f生をV表するのが女子ましい。
第5図は、比較のため、(sin U)/Uスペクトル
を破線で示し、そして本発明に関連した典型的なスペク
トルを一点鎖線で示している。
【図面の簡単な説明】
i1図は、(sin U)/U形式のスペクトルを示す
図、 第2図及び第3図は、本発明によって形成される2つの
スペクトルを示す図、 第4図は、第3図に示したスペクトルを形成するのに用
いられる回路を示す回路図、そして第5図は、スペクト
ルの比較例を示す図である。 40・・嗜発振器 41拳・・整形器 42・嗜・除tγ器 43・・・オアゲート44.45
・嗜・位相固定ループ 461・オアゲート 47・Φ・擬似ランダムノイズ発生器 4B−@・シフトレジスタ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)擬似ランダム二進シーケンスを形成する「1段と
    、 搬送波周波数に対して対称的に配置された2つの副搬送
    波信号を発生する手段と、 上記の両側搬送波信号を」−記シーケンスに基づいて位
    相反転させるエンコード手段とを具備したことを特徴と
    する広スペクトルシステム。
  2. (2)」−記副搬送波信号を上記位相反転する前に逆位
    相で合成する手段を更に具備した特許請求の範囲第(1
    )項に記載のシステム。
  3. (3)2つの副搬送波信号を発生する上記手段は、搬送
    波周波数We及び間隔Wdで離間された側波帯周波数を
    含む線スペクトルを形成する手段と、周波数(Wc+W
    d)及び(We −Wd )の111号を各々選択する
    2つの狭帯域のバンドパスフィルタとを備えている特許
    請求の範囲第(1)項に記載のシステム。
  4. (4)線スペクトルを形成する上記手段は、発振器と、
    該発振器の出力を受け取る除算器と、該除算器の出力及
    び上記発振器の出力の排他的オアゲートを果たす手段と
    を備えた特許請求の範囲第(3)項に記載のシステム。
  5. (5)チップ速度を定める擬似ランダム、7進シーケン
    スを形成し、 公称搬送波周波数に対して対称的に配置された2つの副
    搬送波信号を形成し、そして上記2つの副搬送波信号を
    上記シーケンスに基づいて位相反転キーイングし、これ
    により、電力分布が、搬送波周波数から外れて上記チッ
    プ速度に関連した側波帯に向って集中されるようなスペ
    クトルを形成することを特徴とする広スペクトルの形成
    方法。
  6. (6)上記位相反転キーイングの前に、2つの副搬送波
    信号を同位相で加える特許請求の範囲第(5)項に記載
    の方法。
  7. (7)上記副搬送波信号が逆位相である間に、1−記の
    位相キーインクを行なう特許請求の範囲第(5)項に記
    載の方法。
JP14044084A 1983-07-08 1984-07-05 広スペクトルシステム Pending JPS6038673A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB8318556 1983-07-08
GB8318556 1983-07-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6038673A true JPS6038673A (ja) 1985-02-28

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ID=10545449

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14044084A Pending JPS6038673A (ja) 1983-07-08 1984-07-05 広スペクトルシステム

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EP (1) EP0131458A1 (ja)
JP (1) JPS6038673A (ja)
IN (1) IN161261B (ja)

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IN161261B (ja) 1987-10-31
EP0131458A1 (en) 1985-01-16

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