JPS6334663B2 - - Google Patents

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JPS6334663B2
JPS6334663B2 JP55084365A JP8436580A JPS6334663B2 JP S6334663 B2 JPS6334663 B2 JP S6334663B2 JP 55084365 A JP55084365 A JP 55084365A JP 8436580 A JP8436580 A JP 8436580A JP S6334663 B2 JPS6334663 B2 JP S6334663B2
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JP
Japan
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signal
modulation
sequence
signal line
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JP55084365A
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English (en)
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JPS5710554A (en
Inventor
Botaro Hirosaki
Satoshi Hasegawa
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NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS5710554A publication Critical patent/JPS5710554A/ja
Publication of JPS6334663B2 publication Critical patent/JPS6334663B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J13/00Code division multiplex systems

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は周波数拡散通信により複数の加入者が
信号の授受を行う周波数拡散多重通信に適した変
復調装置に関する。
周波数拡散(以下SSと略す)通信方式は、擬
似ランダム符号(PN符号)を情報信号で変調し
て送信し、受信側において、送信側で使用した
PN符号と同じPN符号を用いて復調する通信方
式である。このPN符号としては、ある長さのシ
フトレジスタによつて生成される線形符号系列の
うちで最長の符号列(最大長系列(m系列)符
号)が用いられている。例えば、nをシフトレジ
スタの段数とすると、 L=2n−1 (1) ベツトがm系列符号の長さである。今、n段の
シフトレジスタを用いるものとすると、 N=Φ(2n−1)/n (2) 個の異なつた生成多項式から得られるm系列符
号が得られることが知られている。ここで、Φ
(2n−1)はオイラー数と呼ばれる、2n−1以下
で、2n−1と互いに素な正の整数の個数である。
次に、m系列符号の性質を述べる。1種類のm系
列符号の自己相関について、次の性質が知られて
いる。
Φii(k)を、1種類のm系列符号とそのm系列符
号をkビツト巡回シフトした符号との相関である
とする。この時、 ii 2(k)はΦii(k)のkに関しての自乗平均値であ
る。また、異なる生成多項式によつて得られるm
系列符号間の相互相関について(4)式が成立するこ
とが知られている。Φij(k)を、異なる生成多項式
から得られる2個のm系列符号において、一方の
m系列符号を固定して他方のm系列符号をkビツ
ト巡回シフトした場合の両者の相関であるとす
る。この時、 ij 2(k)≒1/L (4) ここでij 2(k)はΦij(k)のkに関しての自乗平均値
である。これら(3)式および、(4)式より自己相関が
相互関係より小さいことがわかる。また、m系列
符号は、1の個数が−1の個数よりも1個多い、
という性質を有している(または1の個数が0の
個数より1個多い)。
このようなm系列符号を変復調符号として使用
した周波数拡散多重通信は、非同期式多重通信と
同期式多重通信に分類される。従来、無線通信の
分野では、同期信号の伝送が困難なため非同期式
多重通信が広く用いられている。一方、有線通信
においては、同期信号の伝送は回線を介して容易
に伝送できるので同期式多重通信が用いられてい
る。また、この同期式多重通信は、周期信号であ
るm系列符号の先頭が時間的に固定されているた
め、1種類のm系列符号をシフトした系列も1つ
の変復調符号として使用できるので、使用できる
チヤネル数は飛躍的に増大する。さらに、(3)式お
よび(4)式から明らかなように、1種類のm系列符
号をシフトしたm系列符号を変復調符号として使
用しM個の加入者を多重した場合、他の加入者の
m系列符号からの干渉雑音は、同期式の場合、 Nii=M/L2 (5) 非同期式の場合 Nij=M/L (6) ただし、MΦ(2n−1)/n となり、同じ多重度で比較するとき、同期式多重
通信の方が非同期式多重通信によりチヤネル間干
渉雑音を小さくできる。この様な利点を有する有
線通信における周波数拡散多重通信システムとし
ては、電子通信学会信学技報SE79−104に記載の
萩原・石飛の論文「周波数拡散による加入者系集
線多重化方式の提案」に提案されている。
この萩原論文記載のシステムにおいては1種類
のm系列符号をシフトして生成される複数のm系
列の各々の各加入者の固有の変復調符号として用
いることにより復調時の相互干渉雑音の低減を図
つている。
しかし、このようなシステムにおいては、(1)1
種類のm系列符号をビツトシフトしたm系列同志
は(3)式に示すような相関を有するため、非同期式
多重通信の干渉雑音よりは小さいが、チヤネル間
の干渉雑音が存在すること、および(2)従来のm系
列符号は1の個数が−1の個数より1個多いた
め、直流分を有し、その結果、各加入者の信号に
依存して多重信号の直流成分がゆらぎ、これが雑
音となり、多重システムの性能を劣化させるとい
う欠点がある。
本発明の目的は上述の従来のm系列符号の欠点
を除去した周波数拡散多重通信用変復調装置を提
供することにある。
本発明によれば、各加入者に割りあてられた最
大長系列符号の一周期を、各加入者に対しては同
じであるが時間的に任意の二領域に分割し、分割
した時間位置に1タイムスロツトを割りあて、そ
のタイムスロツトに−1の信号を挿入した、系列
長が1ビツト増加した擬似最大長系列符号発生装
置を具備し、各加入者の変調側では該擬似最大長
系列符号発生装置の出力である擬似最大長系列符
号を入力情報信号で乗積変調し、復調側では擬似
最大長系列符号を用いて相関検出を行ない情報信
号を得ることを特徴とする、周波数拡散多重通信
の変復調装置が得られる。
次に図面を参照して本発明を詳細に説明する。
第1図は本発明の変復調装置を備えた周波数拡散
多重通信システムの構成図である。第1図におい
て、各加入者の変復調装置100〜103には、
各加入者用変復調符号として、1種類のm系列を
ビツトシフトしたm系列に、各加入者に対しては
同じ位置であるが、符号中の任意のビツト位置に
−1を挿入した擬似m系列が割り当てられてい
る。今、加入者数の最大値をNとし、擬似m系列
を生成するレジスタの段数をnにすると N=2n−1 の関係が成立する。マスター局104は、可加入
者からの信号を上り伝送路151から受信し接続
先の変調符号で変調して下り伝送路152に送出
する機能および各加入者用変復調装置100〜1
03に供給するフレーム同期信号ならびにマスタ
クロツクを生成し伝送路150に送出する機能を
有する。信号線155の信号は加入者用変調装置
から伝送路に送出される信号であり、信号線15
6の信号は、伝送路から加入者用復調装置に入力
される信号である。信号線153の信号は、変調
用のフレーム同期信号およびマスタクロツクであ
り、信号線154の信号は、復調用のフレーム同
期信号およびマスタクロツクである。
第2図aおよびbは本発明の一実施例を示す変
調装置および後調装置のブロツク図である。な
お、フレーム同期情報、ビツトタイミング情報の
抽出は種々の方式が考えられるが、ここでは、ビ
ツトタイミング情報およびフレーム同期情報の2
つの信号は別途伝送されるものとして説明を行な
う。信号線250を介して入力された情報(音
声)信号は、一次変調回路(A/D変換回路)2
02により2値系列に変換されて信号線251に
出力される。擬似m系列発生装置200は、接続
可能な状態の場合、信号線254を介して伝送さ
れてきたフレーム同期信号およびマスタクロツク
により当該加入者にわりあてられた擬似m系列を
発生し、信号線253に出力する。この擬似m系
列符号の一例を、従来のm系列符号と比較して第
4図に示す。図中、aはm系列符号を発生する3
段のシフトレジスタ、bはシフトレジスタの初期
状態がすべて1のときの従来のm系列符号(2周
期)を示したものである。cはb図のm系列符号
の最後に−1を付加した本発明に使用する擬似m
系列符号を2周期示したものであり、c図の矢印
で示したビツト位置に−1を挿入している。
信号線253の擬似m系列信号と信号線251
の2値情報系列は、乗算回路201で乗積(変
調)され出力線252に出力される。出力線25
2の信号は伝送路への出力信号となる。擬似m系
列発生装置203は、信号線257を介して伝送
されてきたフレーム同期信号に同期した当該加入
者用の擬似m系列を信号線257を介して伝送さ
れてきたマスタクロツクを用いて発生し、信号線
256に出力する。信号線255の伝送路からの
信号は乗算回路204で擬似m系列と乗算され、
信号線258に出力される。尚、信号伝送路とし
て上り、下りの2本を用意するものとする。信号
線258は積分判定回路205に入力され、信号
線257からのフレーム同期信号を用いて、1フ
レーム分の積分がなされた後判定がなされ2値系
列として信号線259に出力される。信号線25
9からの2値系列は、復調器206において元の
情報信号に復調され信号線260に出力される。
第3図および第6図は、擬似m系列発生装置の
具体的回路図およびそのタイミングチヤートであ
る。信号線254からのフレーム同期信号(第6
図a)およびマスタクロツクは、制御回路300
に入力される。制御回路300では、フレーム同
期信号の1/2nの周期を持つマスタクロツク(第
6図b)のうちの任意の1クロツクが除去された
クロツク信号(第6図c)を信号線351に出力
する。1クロツク抜けるビツト位置は、各加入者
とも同じ位置である。ここでnは、シフトレジス
タ401の段数を示す。又、制御回路300は信
号線351のクロツク信号の抜けた1クロツク周
期だけ“0”を出力する機能を有し、この“0”
信号(第6図d)を信号線352に出力する。信
号線351のクロツク信号はシフトレジスタと半
加算器を有するm系列発生回路301に与えら
れ、出力信号線353に任意の1タイムスロツト
に信号のない系列を出力する。なお、回路301
のシフトレジスタの初期状態は各加入者毎に異な
つた状態がわりあてられている。信号線353の
信号と、信号線354の“0”信号は信号選択器
302に入力され、信号線352の信号が“1”
の場合には信号線353の信号が選択され、信号
線352の信号が“0”の場合には信号線354
の信号が選択されて、信号線355に出力され
る。信号線355の信号は直流遮断回路303に
入力されて、1、−1の系列としての擬似m系列
符号が信号線253に出力される。
第5図は、第3図の制御回路の具体的回路図で
ある。信号線254の伝送路からのフレーム同期
信号およびマスタクロツク信号のうち、マスタク
ロツク信号は、極性反転されたのちカウンタ50
1にクロツク信号として供給される。一方、フレ
ーム同期信号は、カウンタ501のリセツト入力
として使用され、擬似m系列の一周期がおわる毎
にカウンタ501はリセツトされる。レジスタ5
02はMビツト目のクロツクを抜くとするならば
M−1の値が初期セツト時に格納されている。こ
の値は各加入者とも同じである。カウンタ501
の出力と信号線555の信号とは、排他的論理和
回路503に入力され、両信号が一致すると、
“0”が出力され、一致しない場合は“1”が信
号線556に出力される。信号線556の信号と
信号線254の信号と信号線254のマスタクロ
ツク信号とはアンドがとられ、第6図cで示すよ
うな1クロツク抜けたクロツク信号が信号線35
1に出力される。また、排他的論理和回路503
の出力は、フリツプフロツプ504でマスタクロ
ツク信号と同期が取られる。
次に本発明の効果を第7図を参照して説明す
る。今、従来の各加入者の変復調m系列を第7図
aのように仮定すると、このときの相互相関は、 Cor=(〓′o、〓n)=7 −1 n=m n≠m となり干渉雑音(n≠mのときCor=−1)が存
在するが、第7図bに示す本発明に使用される擬
似m系列符号では相互相関は Cor=(〓′o、〓n)=8 0 n=m n≠m となり、相関受信によつて他加入者からの干渉雑
音(n≠mのときCor=o)は存在しなくなる。
第7図bの中の一点鎖線で囲んだビツトが−1
の挿入ビツトを示す。また、−1の信号を付加し
たことにより、変復調符号としての擬似m系列に
直流分が失くなり、各加入者の信号に依存した多
重信号の直流成分のゆらぎがなくなるため、更に
雑音を抑圧できるという有用な効果が得られる。
なお、本発明の周波数拡散変復調装置は、多種
類のm系列を用いる同期式周波数拡散方式にも適
用できることは勿論のことである。また、第1図
の周波数拡散多重システムは一例であり、同期方
法、構成方法が異なつていても、本発明による変
復調装置を含んでいれば本発明に含まれることは
勿論のことである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の変復調装置を備えた、周波
数拡散多重通信システムの一構成例を示すブロツ
ク図、第2図は本発明の一実施例を示すブロツク
図、第4図は本発明に用いる擬似m系列符号と従
来のm系列符号との比較を説明する図、第3図は
擬似m系列発生装置のブロツク図、第5図は擬似
m系列発生装置に使用される制御回路を示す図、
第6図は擬似m系列発生装置の動作を説明するタ
イミングチヤートおよび第7図は本発明の効果を
説明するための図である。 第1図、第2図、第3図および第5図におい
て、100〜103……加入者用周波数拡散変復
調装置、104……マスター局、201,204
……乗算器、200,203……擬似m系列発生
装置、202……一次変調器、205……積分・
判定回路、206……復調器、300……制御回
路、301……シフトレジスタ、302……信号
選択器、303……直流遮断回路、501……カ
ウンタ、502……レジスタ、503……排他的
論理和回路、504……フリツプフロツプ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 変調用最大長系列符号発生回路からの変調用
    最大長系列符号を入力信号により変調して前記入
    力信号を周波数拡散する変調装置と、前記変調用
    最大長系列に同期したフレーム同期信号および復
    調用最大長系列符号発生回路から復調用最大長系
    列符号を用いて前記周波数拡散した信号を復調す
    る復調装置とを含む周波数拡散多重通信用変復調
    装置において、前記変調用および復調用最大長系
    列符号発生回路のそれぞれが、所定の周期の最大
    長系列符号を発生する符号発生回路と、該符号発
    生回路の出力符号を第1および第2の符号に分割
    する手段と、前記第1の符号と第2の符号との間
    に前記最大長系列符号の直流分を除去するための
    1ビツトの符号を挿入する手段とから構成された
    ことを特徴とする周波数拡散多重通信用変復調装
    置。
JP8436580A 1980-06-20 1980-06-20 Modulation and demodulation device for frequency spread multiplex communication Granted JPS5710554A (en)

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JPS5710554A JPS5710554A (en) 1982-01-20
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Families Citing this family (6)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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