JPS62253241A - 符号多重通信のフレ−ム同期方式 - Google Patents

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」 この発明は有線伝送路を通してスペクトラム拡散通信方
式により、つまり擬似乱数列により信号を伝送する符号
通信方式における各局に設けられた擬似乱数発生器を同
期さ−Ｕるための同期方式に関する。 ［従来の技術１ いわゆるＬＡＮ方式や、家庭内の電気機器のスイッチの
制御やインターホンを行うためのホームバス方式、また
、車両内における各種ライトの制御のための制御信号の
通信方式など有線の信号伝送に、無線通信の分野で提案
されているスペクトラム拡ｉｉｋ　１ｆｌｌ借方弐を用
いることにより、雑音に強く、また外部に雑音を与える
ことなく、かつ秘密性が保持され、更に有線伝送である
ことから各局に設けられた擬似乱数発生器を同期させる
ことが容易で、従って比較的節ψなｔＲ成で確実に信号
伝送を行うことができる。 このようにスペクトラム拡散通信を確実に行うための前
提としては、各局で使用するスペクトラム拡散変調、ス
ペクトラム拡散復調（スペクトラム逆拡散）のための擬
似乱数列を、その通信をしようとする二つの局間で同期
させることである。 この発明の目的はスペクトラム拡散を行う打線符号通信
方式において、各局に設けられた擬似乱数発生器の同期
を確実に行うことができる同期方式を提供するものであ
る。 「問題点を解決するための手段」 この発明によれば有線伝送路に一つの親局と少くとも一
つの子局とが分岐接続され、これら親局と子局には同一
構成の擬似乱数発生器が設けられ、各局においてその擬
似乱数発生器からの擬似乱数列によって拡散変調器で信
号をスペクトラム拡散変調して有線伝送路へ供給し、ま
た有線伝送路からのスペクトラム拡散変調信号を拡散復
調器で上記擬似乱数発生器からの擬似乱数列によってス
ペクトラム拡散復調、つまりスペクトラム逆拡散変調を
行い、原信号が復調される。親局に設けられたクロック
発生器の基準クロックで親局及び子局の各擬似乱数発生
器が動作されてクロック同期がとられる。更にこの発明
においては二つの局間で信号の受授を行う場合に、その
一方の拡散度１ｌｉＩ器に供給する擬似乱数列と、他方
の拡散復調器に供給する擬似乱数列との符号を同一とす
る必要があり、その同一符号を容易に得るため、これら
擬似乱数発生器はフレーム同期がとられる。このため上
記有線伝送路に重畳されている基準クロ、りよりも低い
周波数の特定の交流成分が検出され、その交流成分のＯ
交差点が検出され、その検出出力によってその局の擬似
乱数発生器がリセットされる。 このリセット動作によって各局間の擬似乱数発生器のフ
レーム同期がとられ、従って例えば擬似乱数発生器とし
てシフトレジスタ形式のＭ系列発生器を使用する場合、
その同一タップから各局において同一符号の同期した擬
似乱数列が得られる６例えば有線伝送路として電灯線を
用いる場合、その電灯線の商用電源電圧の０検出点を検
出してリセットかけるようにすることができる。 「実施例」 第一図を参照してこの発明の詳細な説明する。 電話用より線、電力線、電灯線、４波管、同軸ケーブル
、光ファイバーなどの有線伝送路１）に、親局１２と複
数の子局１３ａ、１３ｂとが分岐接続されている。これ
ら各局には擬似乱数発生Ｈ１４、例えばいわゆるシフト
レジスタ式のＭ系列発生器が設けられ、後で説明するが
これら擬似乱数発生器１４は同期動作しており、従って
そのタップ’ｌ　＋　　’Ｚ　ｌ　　ｔ２・・・にはそ
れぞれ異なる符号の擬似乱数列を発生し、かつ各局間に
おいてその同一のタップからは同一符号の同期した擬似
乱数列が得られている。 この例では共通線信号によって各局間を情報伝送のため
に接続し、またその接続を切断するためのやりとりを行
い、情報信号の伝送は別の符号の擬似乱数列で行うよう
にした場合である。その共通線信号の伝送はこの例では
全二重通信方式で行うようにした場合であって、二つの
共通符号の擬似乱数列を共ｉ１）線信号伝送のために各
局に共通に割当てられる。この例においてはタップＬｌ
＋Ｌ！の擬似乱数列を共通線信号伝送のために割当てた
場合であって、それぞれ各局においてタップｔ１の擬似
乱数列は切換回路１５を通じて共通信号用変調器１６に
供給され、端子１７からの共通線信号をスペクトラム拡
散変調する。その変調出力は信号用変調器１８において
搬送波１９よりの搬送波を平衡変調し、有線伝送路１）
にその変調出力が供給される。 またタップｔよよりの擬似乱数列は切換回路１５を通じ
て共通線イｚ号用復調器２１へ供給されている。有線伝
送路

【■よりの変調信号は信号用復調器２２で復調され
て、その復調出力は共通線信号用復調器２１においてス
ペクトラム拡散復調されて共通線１３号が端子２３に得
られる。 通信をしようとする局は切換回路１５を切換えてタップ
Ｌ２の擬似乱数列を共通線信号用変ｌｉ１３ｌ６に供給
して共通線１３号を伝送する。この共通線信号の伝送は
いわゆるパケット方式によって行い、つまり相手方を指
定して行い、相手方の局においては常時は共通線信号用
復調器２１にタップｔ２からの擬似乱数列が供給されて
いるため、各局からの共通線信号を復調することができ
、その復調出力は制御器２４に入力され、その局に対す
るものかどうかが同定され、その局に対する共通線信号
のみを受は入れて呼出しが行われる。そのｉ出しに対す
る応答はタップＬ１よりの擬似乱数列を用いて行う、こ
のようにして共通線信号を用いて相手方の呼出しを行い
、お互いに通信可能である場合においては、この例にお
いてはその通信を、擬似乱数発生器１４の共通の符号の
擬似乱数列以外の情報用符号の擬似乱数列により伝送す
る。 即ちこの例においてはタップ’３　＋　　’４　＝　　
ｔ％・・・の情報用擬似乱数列が各局に一つずつ個有に
割当てられており、その情報用擬似乱数列を使って情報
の伝送を行う０例えば親局にはタップｔ、の擬似乱数列
が割当てられてその擬似乱数列は情報用復調器２５に供
給され、子局１３ａ、１３ｂにおいてはそれぞれタップ
１．．１．の擬似乱数列が割当てられ、これらｔＭ４１
Ｊ乱数列がそれぞれその子局の情報用復調器２５に供給
されている。 また各局においては擬似乱数発生Ｈ１４の共通線信号用
の擬似乱数列（タップ’ｌ＋　　Ｌ、）と自局に割当て
られた情報用擬似乱数列以外の擬似乱数列を符号選択回
路２６で選択して、その選択された擬似乱数列を情報用
度１！器２７へ供給することができるようにされている
。 先に延べたように共通線信号により互の二つの局例えば
１３ａ、１３ｂが通信可能であることが確認された場合
においてはその共通線信号の受授によって制御器２４は
子局１３ａにおいては相手側の子局１３ｂに割当てられ
たタップｔ、よりの情報用擬似乱数列を符号選択回路２
６で選択して情報用変調器２５に供給し、子局１３ｂに
おいては子局１３ａに割当てられたタップｔ４からの擬
似乱数列を符号選択回路２６で選択して情報用変調器２
７に供給する。 これら子局においては端子２８からの情報を情報用変調
器２７において符号選択回路２６からの擬似乱数列によ
ってスペクトラム拡散変調し、その変調出力を情報用変
調器２９において搬送波発生器１９よりの搬送波を平衡
変調して有線伝送路１）へ供給する。またを線伝送路１
）よりの変調信号を情報用復調器３１”ｉ”復調し、そ
の復調出力を情報用復調器２５においてその局に固有に
割当てられた１ｉｄ（ＩＩ乱数列によってスペクトラム
拡散復調し、その復調された情報信号を端子３２に出力
する。このようにして二つの子局１３ａ、１３ｂ間にお
いてその固有に割当てられた擬似乱数列を用いて相互に
情報を伝達することができる。 このような通信を行うことができる前提としては各局の
擬似乱数発生器１４が互に同期してその同一符号の同期
した擬似乱数列を各局で容易に得ることができるように
する必要がある。このためこの実施例では有線伝送路１
）として電灯線を利用した場合につき説明する。つまり
その電灯線に重畳している商用電源電圧のＯ交差点を検
出する。 即ちｍ局１２に示すように電灯線１）の商用電源電圧成
分が低域通過濾波器３３で取出される。この例では各局
内の機器に対する直流電源電力を得るため、電灯線１）
に電源′ｉｉ置３４が接続され、その電源装置３４にお
いてトランス結合により商用電源電圧が降下され、その
トランスの二次側より得られた低圧の商用周波数交流電
力より、所望の直流電圧が作られ、その直流電圧は端子
３５から各部に供給している。この電源装置３４の電圧
降下用のトランスの二次側より低圧交流出力が低域通過
濾波器３３へ供給され、その低域通過路濾波器３３より
得られた商用周波数成分は全波整流回路３Ｇで全波整流
され、第２図へに示すような出力が得られる。この全波
整流出力は定電圧レギュレータ３７で第２図Ｂに示すよ
うに扁平台形波に整形される。この定電圧レギュレータ
３７は一般に用いられている交流を経由しないＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータであり、直列型、並列型などいずれのもの
でもよいが、Ｗｉｔ電圧回路を持っているものであれば
よい。この定電圧レギュレータ３７の出力は電圧増幅器
３８で飽和値まで増幅されて第２図Ｃに示すようにその
交流入力のＯ交差点が先鋭化され、その出力は０クロス
検出器３９に供給される。その０クロス検出器３つの出
力によって擬似乱数発生器１４はリセットされる。０ク
ロス検出器３つは市販のものを用いることができる。 なお親局においてクロック発生器４１が設けられ、その
クロック発生器よりの基準クロックによって擬似乱数発
生器１４が動作され、またこの基ヤクロ・ツクは有線伝
送路１）へも供給され、その基準クロックは子局におい
てはクロック再生器４２で再生され、その再生り［：２
ツクによって子局の擬似乱数発生器１４が動作される。 各子局においてその擬似乱数発生２Ｓ１４に対するリセ
ットは親局の擬似乱数発生器１４と同様な構成により行
われる。 例えばこの度似乱数列のクロック周波数をＬＭＩｌｚと
し、擬似乱数発生器をリセットするための特定の交流周
波数を商用電源周波数５０Ｈｚとすると、そのＯクロス
点を基準クロックの周波数レベルの精度で検出する必要
がある。即ち ５０Ｈｚ　＋ｔｏ６Ｈｚ　＝２ＸＬＯ−’の精度を必要
とする。０クロス検出器３９は市販品のＩＣとして存在
しており、その分解能は０．１％（１０−’）程度であ
る。従ってＯクロス点を前記精度で求めるためには増幅
する必要があり、更に安全のために１桁程度大きく増幅
することを考えれば５０倍程度の増幅が必要であり、例
えば増幅２３３８として利得が４０ｄＢ　（１００倍）
程度のものを用いればよい。 このようにして各局においてＯクロス検出器３９の精度
のばらつきがあっても、検出ＯクロスのばらつきをＪ！
クロックの速度に比べて充分小さなものとすることがで
き、従って擬似乱数発生器１４は各局においてフレーム
同期がとれ、つまり同一のタップから得られる擬似乱数
列は同一符号でかつ同期したものとなる。従って先に述
べたように一方の局において同一の符号（タップ）の擬
似乱数列によって信号をスペクトラム拡散変調し、他方
の局において同一の符号（タップ）の擬似乱数列によっ
てスペクトラム拡散復調することによってこれら両局間
で正しく信号を受授することができる。 なお０検出器３９の出力を必要に応じて単安定マルチバ
イブレークによって微分して、その出力によって擬似乱
数列をリセ、トシてもよい。擬似乱数発生器１４がリセ
ットされると、それまでスペクトラム拡散変調、又はス
ペクトラム拡散変調に用いていた擬似乱数発生器からの
擬似乱数列が遮断され、これが再び１７られるまでの間
出力が停止するが、この出力が停止する時間は最大でも
擬似乱数発生器のタップ数×基準クロック周期の時間で
あり、信号の伝送速度を９．６　ｋ　ｂｉ　ｔ／ｓｅｃ
とするとそのパルス長は１００μ！４；、であり、前記
り、七ノドによる信号欠落時間は２０μ秒以下程度であ
って、音声の場合毎秒１００回の欠落に対して欠落長】
、５ミリ秒まで許容され、従っζこのようなりセットは
信号に対する影響はない。 低域通過濾波器３３を除き各素子は誘導性、客間性素子
を含まず、直結型直流信号回路であり、商用周波数領域
で扱うため浮遊容量などの影響を考慮する必要がなく、
各局間における検出位相のばらつきがない。なお低域通
過濾波器３３としでは降圧した交流出力線間に１個のコ
ンデンサを設しＪる程度でよい。 上述において共通線信号やその他情報信号の伝送のため
に、これらをスペクトラム拡散変調し、その変調出力で
搬送波を変調して有線伝送路へ供給したが、共通線信号
用変調器１６、情報用変調器２７の各出力をそのまま有
線伝送路１）へ供給してもよい。つまり有線伝送路！■
として同軸線などを使用しない場合においては高い周波
数に変換する必要はない。また各局に復調用拡散擬像乱
数列として固有符号を割当てる替りに、変調用擬似乱数
列として固有符号を割当ててもよく、或いは例えば親局
において情報伝送の申込みを共通線信号を用いて受付け
、その都度その二つの局に情報信号伝送のために空いて
いる符号の擬似乱数列の二つを割当てるようにしてもよ
い。情報用変調器２７、情報用復調器２５を省略して単
に親局から子局に対する制御信号の伝達など、例えば車
両内の各種スイッチ類に対する制御信号の伝送に利用す
ることもでき、その場合においては車両用の直流電源か
ら得た交流電圧をその有線伝送路１）に供給してその交
流信号のＯクロス点を検出して擬似乱数発生器をリセッ
トするようにすればよい。 この場合、上記交流電源周波数の変動により擬似乱数発
生器に対するリセット周期がばらついてもリセットが各
局間においてばらつきなく同時に行われればよく、リセ
ット周期のばらつきは問題にならない、このように商用
電圧をリセット信号を得るために利用する場合に限らず
、簡単な発振器により交流信号を有線伝送路へ供給し、
これを擬似乱数発生器のりセントに利用するようにして
もよい。 〔発明の効果〕 以上述べたようにこの発明によれば、スペクトラム拡散
通信方式を用いているため雑音に影響されることなく、
信号伝送することができ、また外部に雑音を与えるおそ
れもなく、更に秘密性が保持でき、また複数の情報の同
時伝達も可能である。 しかも有線伝送路を使っており、これに重畳されている
特定の交流信号を検出して擬似乱数発生器をリセ・ノド
しており、これによって容易に各局において同期した同
一符号の擬似乱数列を得ることができ、無線伝送におけ
る擬似乱数列を同期させるための追尾操作の必要がな（
、構成が頗る簡単である。なお擬似乱数発生器としては
擬似乱数列をｒ？ＡＭ、ｒ？ＯＭなどに記憶しておき、
それらメモリーを基準クロックで壕り返し読出すように
してもよく、その読出しの繰り返しにおける基準を前述
したリセ・Ｊ１信号によってリセットすることによって
各局間において同期した符号を容易に得ることが可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による符号多重通信のフレーム同期方
式の一例を示すブロック図、第２図はその動作の説明に
供するための波形図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）有線伝送路に１つの親局と少くとも１つの子局と
   が接続され、 これら親局及び子局にはそれぞれ同一構成の擬似乱数発
   生器が設けられ、 各局において、その擬似乱数発生器から得られる擬似乱
   数列により信号を拡散変調器でスペクトラム拡散変調し
   て上記有線伝送路へ供給し、上記有線伝送路からのスペ
   クトラム拡散変調信号を上記疑似乱数発生器から得られ
   る擬似乱数列により拡散復調器でスペクトラム拡散復調
   し、 上記親局に設けられたクロック発生器の基準クロックに
   よって親局及び子局の擬似乱数発生器を動作させる、符
   号多重通信方式であって、 上記親局及び子局にそれぞれ設けられ、上記有線伝送路
   に重畳され、上記基準クロックより低い周波数の特定の
   交流成分のゼロ交差点を検出し、その検出出力によりそ
   の局の擬似乱数発生器をリセットするゼロ交差検出器を
   備える符号多重通信のフレーム同期方式。