JPS62285533A - 移動体スペクトル拡散通信方式 - 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】 １　発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は移動体スペクトル拡散通信方式に関し、特に移
動体のスペクトル拡散通信において問題となる遠近問題
の影響の改善を図った移動体スペクトル拡散通信方式に
関する。

〔従来の技術〕

互いに移動状態にある親局と複数の子局、たとえばフラ
イト中の航空機に搭載さまた親局と地上に配置された１
・反数の子局、もしくは移動する船舶に搭載した親局と
複数の子局と言った組合せの親局と複数の子局間で、複
数の子局のそれぞれから親局に対して必要なデータを送
信し、親局はこｎら子局に送出するデータを次次に選択
受傷する形式のデータ取得方式は、漁業、各種観測等多
くの運用分野で多用されている。

またこの場合、データ送信形式としては関係者以外に対
しては運用目的上通信内容の秘匿化を図るものも多く、
この秘匿化の手段としてスペクトル拡散技術を利用した
ものが移動体スペクトル拡散通信方式である。

スペクトル拡散通信方式は、データを送信する場合、必
要とする周波数帯域よりも遥に広い周波数帯域に広げた
信号、すなわちスペクトル拡散を図りた信号に変換し、
受信の場合はこのスペクトル拡散をふたたび拡散前の状
態〈戻す逆拡散を行なって、そのあと通常の手法でベー
スバンド復調にもとづきデータを取出すものである。こ
のスペクトル拡散にも直接拡散方式、周波数ホッピング
拡散方式、時間ホッピング拡散方式等さまざまな方式が
あるが、いずれにせよ、このスペクトル拡散を介して送
信内容の秘匿化を図ることがその目的となっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

移動体スペクトル拡散通信方式にあっては、親局は移動
しながら次次と複数の子局のそれぞれからデータをスペ
クトル拡散信号形式で入力する。

この場合、複数の子局はそれぞれ同一の周波数帯域を共
有し、かつ常時送信するのが通例であり、従って親局が
選択した子局以外の子局の送出する送信出力はノイズと
して親局に入力されることとなる。

いま、親局が遠方の子局Ａを選択してデータを受信中忙
、親局近傍の子局Ｂから送信されたデータがノイズとし
て入力する場合を想定する。子局Ａからの親局受信電力
を２人とし、子局Ｂからの受信電力をＰＢとすると親局
の受信機出力でのＳ／Ｎ　（Ｓｉｇｎａｌ／Ｎｏ１ｓｅ
、信号対雑音比）は次の（１）式で示さ几る。ただし、
この場合の受信機出力は、スペクトル逆拡散後の受信出
力を指すものとする。

（１）弐において、ＮＯは親局受信機におけるスペクト
ル逆拡散時のノイズレベル、またＧＰは逆拡散処理にお
ける処理利得である。（１）式からも明らかな如く、Ｐ
Ｂが大となる程Ｓ／Ｎを低下させ、あるレベル以上とな
るとついには受信不可能な臨界Ｓ／Ｎ状態となる、いわ
ゆるスペクトル拡散通信における遠近問題が発生し、従
ってサービスエリアも大幅に制限されるという欠点があ
る。

本発明の目的は上述した欠点を除去し、親局の発するリ
ファレンス信号を受けた子局がその受信強度に対応して
送信出力を減少せしめる手段を備えることにより、遠近
問題を大幅に改善しサービスエリアの大幅な拡大を図り
た移動体スペクトル拡散通信方式を提供することにある
。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の方式は、互いに移動状態にある親局と複数の子
局との間で、親局が子局のいずれかを選択しつつスペク
トル拡散信号形式による送信データを受信する移動体ス
ペクトル拡散通信方式において、親局の送信するリファ
レンス信号の受信強度に対応して子局の送信電力を低減
する子局送信電力制御手段を備えて構成さｎる。

〔実施例〕

次に図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１　（１１）図は、本発明による移動体スペクトル拡
散通信方式の子局の一実施例のブロック図、第１申）図
は、本発明による移動体スペクトル散信方式の親局の一
実施例のブロック図である。

第１（ａ）図に示す子局は、ベースバンド送信機１およ
びリファレンス受信機２のｔｌか、送信アンテナ３およ
び受信アンテナ４を備えて構成される。

ベースバンド受信機１は親局に提供すべき各種のベース
バンドデータ′番送信アンテナ３を介して送出し、また
、リファレンス受信機１は親局から送出されたリファレ
ンス信号を受波アンテナ４を介して入力し、この入力リ
ファレンス信号の受信強度に対応してベースバンド送信
機１の送信出力レベルを制御する。

ベースバンド送信機１およびリファレンス受信機２で送
、受信されるベースバンド信号およびリファレンス信号
は、いずれも所定の形式のスペクトル拡散信号が利用さ
れ、本実施例では周波数ホッピング拡散方式にもとづく
スペクトル拡散信号を利用しているが、一般的にはどの
ような拡散方式にもとづくスペクトル拡散信号を利用し
ても勿論差支えない。

ベースバンド送信機１は、−次変調器１１、スペクトル
拡散変調器１２、送信電力増幅器１３等を備えて構成さ
れ、次のようにしてベースバンド信号を送出する。

すなわち、−次変調器１１は、ベースバンドデータをデ
ィジタル化しこれをＰ　Ｎ　（Ｐ　５ｅｕｄｏ　’Ｎｏ
　ｉ　−５ｅ）符４にディジタル加算する形式でベース
バンドデータによるＰＮ符号系列の変形を行なう一次変
調を実施する。この処理は、ベースバンドデータに２値
の論理値″１”から′Ｏ”へ、および′″Ｏ”から′１
”への遷移が起る都度これに対応してＰＮ符号の極性を
反転せしめベースバンドデータによる符号とＰＮ符号と
を重畳した合成符号とするものである。このような合成
符号［ＰＮ符号ＫＰＮ符号を加算すれば容易にベースバ
ンドデータが復元される。

スペクトル拡散変調器１２は、−天変調器１２は、−天
変調器１１から合成符号を受け、その符号系列に対応し
てあらかじめ設定した時系列のホッピングパターンにも
とづいて周波数をホップさせる周波数ホッピングを行な
いスペクトル拡散を実施する。ホッピングパターンはス
ペクトル拡散変調器１２で発生し、またこの場合利用す
るホッピング周波数も内蔵周波数シンセサイザの出力が
提供される。

送信電力増幅器１３は、スペクトル拡散変調器１２の出
力を受け、これを所定のレベルまで電力増幅したのちベ
ースバンド信号として送信アンテナ３を介して親局に送
信する。

さて、第１（ｂ）図に示す親局は、ベースバンド受信機
５およびり７アレンス送信機６の＃よか、受信アンテナ
７および送信アンテナ８を備えて構成される。

受信アンテナ７を介して受信したベースバンド信号は、
ベースバンド受信機５に入力し受信処理を受はベースバ
ンドデータを抽出される。

ベースバンド受信機５は、スペクトル逆拡散器５１、Ｉ
Ｐ増幅器５２、ベースバンド復調器５３等を有して構成
される。

スペクトル逆拡散器５１は、周波数ミクサおよび局部信
号発生回路等を有し次のようにしてスペクトル逆拡散を
行なう。局部信号発生回路は、受信したベースバンド信
号の変形前の原ＰＮ符号と同じ内容の局部符号を有しか
つ入力ベースパント信号のホッピング周波数よりも中間
周波数ｆｙだけ高くしかも常に入力に同期した局部信号
をＰＮ信号発生器、周波数シンセサイザ等を利用して発
生しこれを周波数ミクサに供給する。

周波数ミクサは、入力したベースバンド信号と局部信号
との乗算による相互相関を行なってスペクトル拡散符号
を復調するスペクトル逆拡散を行なう。このようなヘテ
ロダイン相関によってスペクトル拡散信号は再びもとの
帯域幅を復元し、ベースバンドデータを含むホッピング
周波数は常Ｋｆｘｐの中間周波数に変更されＩＦ増幅器
５２に供給される。

ＩＦ増幅器５２は入力を所定のレベルまで増幅したのち
ベースバンド復調器５３に供給する。

ヘ−スハン）’復調器ｓ３はベースパン）”　ｆ　−Ｉ
Ｉを抽出し出力機器等に提供する。

親局はこうして複数の子局のそれぞれから天火に必要な
データを入手するが、しかしながらこのようにスペクト
ル拡散信号を利用して移動体が行なうデータの入手の際
には前述した遠近問題が発生しサービスエリアも限定さ
れたものとなる。そこで、本実施例では次のようにして
この問題の解消を図っている。

リファレンス送信機６は、−天変調器６１、スペクトル
拡散変調器６２、送信電力増幅器６３等を有し、第１（
ａ）図に示すベースバンド送信器１とほぼ同じ処理で、
あらかじめ設定するリファレンス信号用の基準信号を対
象として周波数ホッピングによるスペクトル拡散変調を
行ったのち電力増幅してリファレンス信号を発生、これ
を送信アンテナ８を介し子局の分布エリアに送出する。

ただしこの場合、リファレンス信号の占有周波数帯域は
各子局の共有周波ｆｉ帯域と重畳しないように設定され
る。

このリファレンス信号は各子局のリファレンス受信機に
よって受信さ几る。

第１（ａ）図に示すり７アレンス受信機２は、スペクト
ル逆拡散器２１、ＩＦ増幅器２２、包絡線検波器２３２
よび送信出力レベル制御器２４等を備えて構成される。

受信アンテナ４を介して入力したリファレンス信号はス
ペクトル逆拡散器２１でスペクトル拡散前の周波数帯域
幅に復元さル、かつ中間周波数に変換された状態でＩＦ
増幅器２２に供給される。

ＩＦ増幅器２２は、入力を所定のレベルまで増幅したの
ち包路線検波器２３に供給する。

包路線検波器２３は、入力した中間周波数信号の包絡線
検波を行ない、これを送信出力レベル制御器２４に供給
する。

送信出力レベル制御器２４は、入力した包絡線のレベヌ
に対応してベースバンド送信機１の送信電力増幅器１３
の利得を自動制御すべきＡＧＣ（Ａｕｔｏｍｏｔｉｃ　
Ｇａ１ｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）　”［圧を発生、出カレ、
ベースバンド信号のレベルを制御する。このＡＧＣ電圧
は子局が親局の近傍にあるときは大きく、子局が親局か
ら十分に離れた位置では十分に小さくなるようにリファ
レンス信号受信強度に対応してあらかじめ設定した大き
さに調節され、とｎによって親局近傍から出力されるベ
ースバンド電圧は大幅に抑圧されスペクトル拡散通信時
における遠近問題を基本的に排除することができる。

〔発明の効果〕

以上説明した如く本発明によれば、移動体スペクトル拡
散通信方式において、親局から子局に対し常時リファレ
ンス信号を送出し、これを受信した子局がその受信強度
に応じて自局のベースバンド信号送信電力を制御するこ
とによって、親局のベースバンド受信機出力におけるＳ
／Ｎを著しく改善し、従ってサービスエリアの大幅な拡
大が可能な移動体スペクトル拡散通信方式が実現できる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１（ａ）図は本発明の移動体スペクトル拡散通信方式
の子局の一実施例を示すブロック図、第１図（ｂ）は、
本発明の移動体スペクトル拡散通信方式の親局の一実施
例を示すブロック図でちる。 １・・・・・・ベースバンド送（ＫＬ　２・・・・・・
ＩＪ７アレンス受信機、３．８−・・・・送信アンテナ
、４，７・・・・・・受信アンテナ、１１．６１・・・
・・・−火責調器、１２　、６２・・・・・・スペクト
ル拡散変調、１３．６３・・・・・・送信電力増幅器、
２１．５１・・・・・・スペクトル逆拡散器、２２゜５
２・・・・・・ＩＦ増幅器、２３・・・・・・包路線検
波器、２４・・・・・・送信出力レベル制御器、５３・
・・・・・ベースバンド復調器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 互いに移動状態にある親局と複数の子局との間で、親局
   が子局のいずれかを選択しつつスペクトル拡散信号形式
   による送信データを受信する移動体スペクトル拡散通信
   方式において、 親局の送出するリファレンス（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）信
   号の受信強度に対応して子局の送信電力を低減する子局
   送信電力制御手段を備えて成ることを特徴とする移動体
   スペクトル拡散通信方式。