(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
符号化された通信データを出力する通信データ生成装置と、この通信データによって搬送波を変調した後に増幅して送信する出力装置とを有するスペクトル拡散通信システム用の送信装置において、
前記通信データ生成装置は、入力されるシリアルデータを複数のパラレルデータに変換し、各々のパラレルデータと直交化された拡散符号とを乗算して加算することにより第１の符号化データを生成する第１の符号化装置と、
前記第１の符号化データに所定の基準値を加算または減算して、平均値とピーク値との差が低減された第２の符号化データを生成する第２の符号化装置と、を備えていることを特徴とするスペクトル拡散通信システム用の送信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の送信装置と、
受信して増幅した後の信号を復調した第２の符号化データと、直交化された拡散符号とを乗算して複数のパラレルデータを生成し、これらの複数のパラレルデータをシリアルデータに変換して出力する受信装置とを有することを特徴とするスペクトル拡散通信システム。
【請求項３】
符号化された通信データによって変調された後に増幅された搬送波を送信し、受信して増幅された後の搬送波が復調された通信データを復号するスペクトル拡散通信システムにおいて、
前記通信データは、入力されるシリアルデータを複数のパラレルデータに変換し、各々のパラレルデータと直交化された拡散符号とを乗算して加算することにより第１の符号化データに変換する第１の符号化処理と、
前記第１の符号化データに所定の基準値を加算または減算することにより、平均値とピーク値との差が低減された第２の符号化データを生成する第２の符号化処理とが施されていることを特徴とするスペクトル拡散通信システム。
【請求項４】
符号化された通信データによって変調された後に増幅された搬送波を送信する送信工程と、受信して増幅された後の搬送波が復調された通信データを復号する受信工程とを有するスペクトル拡散通信方法において、
前記送信工程は、入力されるシリアルデータを複数のパラレルデータに変換し、各々のパラレルデータと直交化された拡散符号とを乗算して加算することにより第１の符号化データに変換する第１の符号化工程と、
この第１の符号化データに所定の基準値を加算または減算することにより第２の符号化データを生成する第２の符号化工程とを備えており、
前記受信工程は、第２の符号化データに直交化された拡散符号を乗算して複数のパラレルデータを生成し、これら複数のパラレルデータをシリアルデータに変換する第３の復号工程を備えていることを特徴とするスペクトル拡散通信方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、符号化された通信データによって変調された搬送波を受信し、受信した搬送波を変調して通信データを復号するスペクトル拡散通信システムおよびスペクトル拡散通信方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のスペクトル拡散通信システムに用いられている送信機および受信機の例を、それぞれ、図６および図７に示してある。図６に示すように、スペクトル拡散通信システムに用いられる送信機７０は、符号化された通信データを出力する通信データ生成装置７１と、この通信データによって搬送波を変調して送信する出力装置７２とを有している。
【０００３】
通信データ生成装置７１は、入力端子１１を備えており、この入力端子１１には、送信するデジタルデータとして＋１と−１の２つのレベルを取る２値信号が入力される。この２値信号はシンボルレートで変化する信号である。入力端子１１に入力された送信データ（２値信号）は、乗算器７３において拡散符号発生器７４の出力と乗算されて符号化処理が施され、その後、出力装置７２に供給される。拡散符号発生器７４の出力は＋１と−１の２つのレベルを取る疑似ランダム系列である。このようにして、通信データ生成装置７１から符号化された通信データが出力装置７２に出力される。一方、出力装置７２は、搬送波を出力する局部発振器２５と、供給された通信データによって搬送波を変調する変調器２４とを備えており、変調器２４の出力は周波数変換部２６において空間を伝搬する周波数に変換され、その後、増幅器２７において増幅される。増幅された後は、アンテナ２８より送信される。
【０００４】
一方、図７に示すように、スペクトル拡散通信システムの受信機８０は、受信した信号を復調して通信内容を示す符号化が施された通信データに変換する入力装置８１と、この符号化が施された通信データを復調する受信データ生成装置８２とを有している。
【０００５】
入力装置８１は、アンテナ３１を備えており、このアンテナ３１に入力された受信信号は増幅器３２で増幅された後、周波数変換部３３において中間周波数に変換される。この中間周波数信号は局部発振器３５の出力する搬送波と共にミキサ３４に入力されて、ここで、ベースバンド信号に変換され、受信データ生成装置８２に供給される。
【０００６】
受信データ生成装置８２は、乗算器４３を備えており、入力装置８１から供給された信号が乗算器４３において送信側と同一の疑似ランダム系列と乗算される。この疑似ランダム系列を送信側と同一の位相にするために、乗算器４３の出力は積分器４５に入力された送信データの１シンボル継続時間の積分操作の後、同期回路４６によって積分出力の振幅が最大となるように拡散符号発生器４４の位相が制御される。積分器４５の出力はさらに識別器４７に入力された信号振幅の正負が判定された後、出力端子４２に出力される。
【０００７】
このようなスペクトル拡散通信システムにおいて情報伝送速度を上げるために、送信機７０の入力端子１１に供給される送信データのシンボルレートを上げると拡散比が確保できなくなる。一方、スペクトル拡散通信システムでは、互いに直交する複数の拡散信号を用いて情報を多重化して送信することにより、１度に送信できる情報量を増やすことができる。従って、情報を多重化して送信すれば情報伝送速度を実質的に高めることができる。このようなスペクトル拡散通信システムは特開平７−１４５３６５号公報等に開示されており、この多重化したスペクトル拡散通信システムの送信機および受信機の例を、それぞれ、図８および図９に示してある。
【０００８】
図８に示す送信機７５の通信データ生成装置７１は、入力端子１１から入力された送信データ（シリアルデータ）をパラレルデータに変換する直列−並列変換回路１４を備えている。この直列−並列変換回路１４で分離された各々のパラレルデータは、対応する乗算器１８、１９および２０において拡散符号が乗算される。ここで、それぞれの拡散符号発生器１５、１６および１７は互いに直交する拡散符号を出力するようになっており、拡散符号が乗算されたデータは加算器２１において加算されて情報が多重化される。加算器２１の出力は、前述したように、出力装置７２の変調器２４において局部発振器２５からの搬送波を変調する。変調器２４からの出力は、周波数変換部２６において周波数変換された後、増幅器２７において増幅され、アンテナ２８より送信される。
【０００９】
図９に示す受信機８５は、前述した受信機８０の入力装置８１と同様の入力装置８１を有しており、この入力装置８１によって生成されたベースバンド信号は、３つのパラレルデータに分岐して受信データ生成装置８２のパラレルデータ生成装置３８、３９および４０に供給される。パラレルデータ生成装置３８、３９および４０に供給されたパラレルデータは、その各々に送信側と同一でかつ位相も一致している拡散符号が乗算され、その後、並列−直列変換回路４１においてシリアルデータに変換されて出力端子４２より出力される。なお、このような受信機８５の情報伝送速度は多重数に比例して増加する。
【００１０】
ここで、局部発振器２５の出力する搬送波周波数をωとし、また、変調方式をＢＰＳＫ(Binary Phase Shift Keying)とする。このようにすると、乗算器１８、１９およぼ２０の出力を加算器２１で加算した出力Vaddは下式（１）で表される。
【００１１】
【数１】
0003642168.tif 000002
【００１２】
従って、変調器２４の出力Ｖは下式（２）で表される。
【００１３】
【数２】
0003642168.tif 000003
【００１４】
このように、通信データの振幅は４つのレベルを取る。例えば、通信データの振幅が−３となるのは乗算器の出力が全て−１である場合のみである。これに対し、通信データの振幅が−１となるのは乗算器の出力のいずれか１つが＋１、残りの２つの出力が−１となる場合であり、このような場合は３通りある。なお、それぞれの振幅の値が出現する確率は二項分布にしたがう。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した多重化したスペクトル拡散通信システムでは、情報の多重数が増加すると、振幅の小さい通信データが出現する確率が高くなる。一方、情報の多重数の増加は、振幅のピーク値を大きくさせると共に、ピーク電力と平均電力との比を増大させる。このようにピーク電力と平均電力の比が大きくなると、送信機の出力装置に用意されている増幅器（ＲＦ増幅器）の１ｄＢ利得圧縮点と動作入力レベルとの比、すなわち、バックオフが小さい場合には、通信データが歪み、隣接チャネル漏洩電力が増大してしまう。
【００１６】
そこで、同じ増幅器を使用しながら、バックオフを大きく確保することが考えられるが、バックオフを大きくしたのでは、増幅器の効率が低下する。したがって、所要送信出力を得るためには消費電力の大きな増幅器を用いなければならない。小さなバックオフでも歪特性を劣化させないためには入力信号の強度に応じて増幅器の動作バイアス点を変化させる外部制御回路を用いればよいが、このような増幅器は制御が複雑で高価であり、送信機のコストを高騰させる原因となるので好ましくない。
【００１７】
そこで、本発明においては、高速な情報伝送速度を持ちつつ、ピーク電力と平均電力との比を小さくすることが可能なスペクトル拡散送信装置および受信装置を備えた通信システムおよび通信方法を提供することを目的としている。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明のスペクトル拡散通信システムおよびスペクトル拡散通信方法においては、パラレルデータにそれぞれ直交化した拡散符号を乗算してベースバンド帯にて加算することにより第１の符号化データを生成した後さらに、この第１の符号化データの少なくとも一部の値を変化させて、平均値とピーク値との差が低減された第２の符号化データを生成するようにしている。
【００１９】
すなわち、本発明のスペクトル拡散通信システム用の送信機では、符号化された通信データによって搬送波を変調した後に増幅して送信する出力装置とを有するスペクトル拡散通信システム用の送信装置において、通信データ生成装置は、入力されるシリアルデータを複数のパラレルデータに変換し、各々のパラレルーデータと直交化された拡散符号とを乗算して加算することにより第１の符号化データを生成する第１の符号化装置と、この第１の符号化データの少なくとも一部の値を変化させて、平均値とピーク値との差が低減された第２の符号化データを生成する第２の符号化装置とを備えていることを特徴としている。
【００２０】
また、本発明のスペクトル拡散通信システム用の受信装置は、受信した信号を増幅した後に復調して通信内容を示す第２の符号化データを含む通信データを取得する入力装置と、通信データを復号する受信データ生成装置とを有している。第２の符号化データは第１の符号化データを平均値とピーク値との差が低減されるように変換されたものである。受信データ生成装置は、第２の符号化データを第１の符号化データに逆変換する第１の復号装置と、この第１の符号化データに直交化された拡散符号を乗算して複数のパラレルデータを生成し、これら複数のパラレルデータをシリアルデータに変換して出力する第２の復号装置とを備えていることを特徴としている。
【００２１】
このような送信装置および受信装置を用いた本発明のスペクトル拡散通信システムでは、符号化された通信データによって変調された後に増幅された搬送波を送信し、受信して増幅された後の搬送波が復調された通信データを復号するスペクトル拡散通信システムにおいて、通信データは、入力されるシリアルデータを複数のパラレルデータに変換し、各々のパラレルデータと直交化された拡散符号とを乗算して加算することにより第１の符号化データに変換する第１の符号化処理と、この第１の符号化データの少なくとも一部の値を異なる値に変換させて、平均値とピーク値との差が低減された第２の符号化データを生成する第２の符号化処理とが施されていることを特徴としている。
【００２２】
また、本発明のスペクトル拡散通信方法では、符号化された通信データによって変調された後に増幅された搬送波を送信する送信工程と、受信して増幅された後の搬送波が復調された通信データを復号する受信工程とを有するスペクトル拡散通信方法において、送信工程は、入力されるシリアルデータを複数のパラレルデータに変換し、各々のパラレルデータと直交化された拡散符号とを乗算して加算することにより第１の符号化データに変換する第１の符号化工程と、この第１の符号化データの少なくとも一部の値と異なる値に変化させて、平均値とピーク値との差を低減した第２の符号化データを生成する第２の符号化工程とを備えている。また、受信工程は、第２の符号化データを第１の符号化データに逆変換する第１の復号工程と、第１の符号化データに直交化された拡散符号を乗算して複数のパラレルデータを生成し、これら複数のパラレルデータをシリアルデータに変換する第２の復号工程とを備えていることを特徴としている。
【００２３】
このような本発明のスペクトル拡散通信システムおよびスペクトル拡散通信方法では、情報を多重化することによって第１の符号化データのピーク値と平均値との比が増大するが、第２の符号化処理によってピーク値と平均値との差が低減された第２の符号化データに変換される。第２の符号化データで変調された出力の電力は第２の符号化データの値の２乗に比例する。従って、送信時および受信時に増幅を施す信号のピーク電力と平均電力との比が低減される。このため、バックオフの小さな増幅器（ＲＦ増幅器）を用いても、通信データの歪みや隣接チャネル漏洩電力の増大を防止できる。また、送信時および受信時にバックオフの小さな増幅器を使用できるので、増幅器の効率が低下することもなく、また、増幅器における消費電力が増大することもない。さらに、制御が複雑で高価な増幅器を使用する必要がないので、スペクトル拡散通信システムを低コストで構築できる。
【００２４】
第２の符号化装置あるいは第２の符号化処理において、第１の符号化データに一様の基準値を加算あるいは減算することにより、ピーク値と平均値との差が低減された第２の符号化データに変換可能である。このような変換方法では、送信側で通信データに第２の符号化処理が施されているにも係わらず、受信側では、第２の符号化データに直交化された拡散符号を乗算して複数のパラレルデータを生成し、これら複数のパラレルデータをシリアルデータに変換する従来と同様の第３の復号工程を実行することができる。
【００２５】
また、第１の符号化データを置き換える等の方法により、変調後の出力が平衡変調されるように第２の符号化データを生成することができる。このような第２の符号化データを採用すると、送受信される信号が平衡になるので、搬送波抑圧度が劣化するのを防止できる。従って、変調歪み等の少ない品質の高い信号を送信することができ、また、品質の高い通信データを復調することができる。
【００２６】
ここで、送信装置として、２組の通信データ生成装置とを有し、出力装置において２組の通信データ生成装置のそれぞれの通信データによって搬送波を直交変調するようにした装置を採用することが可能である。このような装置を用いれば、情報をより多くかつ簡単に多重化することができ、情報伝送速度を容易に高めることができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
［第１の実施の形態］
以下に図面を参照しながら本発明を適用したスペクトル拡散通信システムを説明する。図１および図２には、それぞれ、本例のスペクトル拡散通信システムの送信装置および受信装置の概略構成をブロック図を用いて示してある。本例の送信装置２は、±１の２つのレベルを取る２値信号がシンボルレートで変化する送信データ（シリアルデータ）φ１が入力される装置であり、このシリアルデータφ１を符号化して通信データφ２として出力する通信データ生成装置３と、この通信データφ２によって搬送波を変調して送信する出力装置４とを有している。
【００２８】
通信データ生成装置３は、シリアルデータφ１が入力される入力端子１１と、入力端子１１に入力されたシリアルデータφ１を複数のパラレルデータφ５に変換し、各々のパラレルデータφ５と直交化された拡散符号とを乗算して加算することにより第１の符号化データφ３を生成する第１の符号化装置１２と、この第１の符号化データφ３の少なくとも一部の値を変化させて、平均値とピーク値との差が低減された第２の符号化データφ４を生成する第２の符号化装置としての加算値変換回路１３とを有している。
【００２９】
第１の符号化装置１２は、入力端子１１に入力されたシリアルデータφ１を３つのパラレルデータφ５に変換する直列−並列変換回路１４と、この直列−並列変換回路１４の並列数に等しい数だけ互いに直交化された拡散符号を発生する拡散符号発生器１５、１６および１７と、各々のパラレルデータφ５と各々の拡散符号発生器１５、１６および１７の出力する拡散符号とを乗算する乗算器１８、１９および２０と、これらの乗算器１８、１９および２０によって乗算された信号を加算する加算器２１とを備えている。加算値変換回路１３は、入力された第１の符号化データφ３を、ピーク電力と平均電力との比が小さい第２の符号化データφ４に変換して出力できるようになっている。また、加算値変換回路１３は、出力装置４における変調が均質になるように（平衡変調されるように）第１の符号化データφ３を変換可能である。
【００３０】
出力装置４は、通信データ生成装置３からの通信データφ２（第２の符号化データφ４）によって搬送波を変調する変調器２４と、搬送波を出力する局部発振器２５と、変調器２４において変調された通信データφ２の周波数を変換する周波数変換部２６と、周波数変換部２６から出力された通信データφ２を増幅する増幅器２７と、増幅器２７において増幅された通信データφ２を送信するアンテナ２８とを備えている。
【００３１】
一方、図２に示すように、本例のスペクトル拡散通信システムの受信装置５は、受信した信号を復調して通信内容を示す第２の符号化データφ４を含む通信データφ２を取得する入力装置６と、入力装置６で取得した通信データφ２を復号する受信データ生成装置７とを有している。
【００３２】
入力装置６は、通信データφ２によって変調された搬送波を受信するアンテナ３１と、アンテナ３１で受信した信号を増幅する増幅器３２と、増幅器３２で増幅された信号を中間周波数信号に変換する周波数変換部３３と、中間周波数信号をベースバンド信号に変換するミキサ３４および局部発振器３５とを備えている。
【００３３】
受信データ生成装置７は、第２の符号化データφ４を第１の符号化データφ３に逆変換する第１の復号装置としての加算値逆変換回路３６と、この第１の符号化データφ３に直交化された拡散符号を乗算して複数のパラレルデータφ５を生成し、これらの複数のパラレルデータφ５をシリアルデータφ１に変換して出力する第２の復号装置３７とを備えている。第２の復号装置３７は、３つのパラレルデータφ５を生成するための３組のパラレルデータ生成装置３８、３９および４０と、これらのパラレルデータ生成装置３８、３９および４０によって生成されたパラレルデータφ５をシリアルデータφ１に変換する並列−直列変換回路４１と、シリアルデータφ１を出力するための出力端子４２とを備えている。各パラレルデータ生成装置３８、３９および４０は、従来の受信装置８５のパラレルデータ生成装置と同様に、それぞれ、乗算器４３、拡散符号発生器４４、積分器４５、同期回路４６および識別器４７を備えている。
【００３４】
本例の送信装置２および受信装置５を用いてスペクトル拡散通信システムにおける送信方法を図３および図４にフローチャートで示してある。図３は送信装置２における処理である。まず、ステップＳＴ１において、入力端子１１にシリアルデータφ１が入力されると、ステップＳＴ２で直列−並列変換回路１４において３つのパラレルデータφ５に分割され、それぞれのパラレルデータφ５は対応する乗算器１８、１９および２０において直交化された拡散符号が乗算される。各拡散符号発生器１５、１６および１７からは互いに直交化された拡散符号が出力され、情報を多重化できるようになっている。各乗算器１８、１９および２０において拡散符号が乗算されたパラレルデータφ５は加算器２１において全加算されて第１の符号化データφ３とされる。
【００３５】
この第１の符号化データφ３は加算値変換回路１３において第２の符号化処理が施される。すなわち、ステップＳＴ３において、第１の符号化データφ３は、ピーク電力と平均電力との比が小さく、かつ、変調器２４における変調が平衡となるように第２の符号化データφ４に変換される。この第２の符号化処理は、例えば、次のように行われる。図１に示す送信機における情報の多重数は３であるが、本発明の効果をより分かりやすくするために、例えば、この多重数を７とすると、加算値変換回路１３に入力される第１の符号化データφ３は、上述した式（２）から、（−７、−５、−３、−１、＋１、＋３、＋５、＋７）の８通りの振幅レベルを取ることになる。加算値変換回路１３においては、このような第１の符号化データφ３に対して（＋６、＋２、−２、−６、＋６、＋２、−２、−６）のデータを加算して（−１、−３、−５、−７、＋７、＋５、＋３、＋１）という第２の符号化データφ４に変換する。変換前の第１の符号化データφ３のそれぞれの値が出現する確率は二項分布にしたがい、その絶対値の平均値は２．１８７５となる。従って、第１の符号化データφ３で変調した出力信号のピーク電力と平均電力との比は（７／２．１８７５）2 ＝１０．２となり、デジベル単位に換算すると、１０．１ｄＢとなる。これに対し、変換後の第２の符号化データφ４のそれぞれの値が出現する確率は、第１の符号化データφ３と同様に、二項分布にしたがい、その絶対値の平均値は５．８１２５となる。従って、第２の符号化データφ４で変調した出力信号のピーク電力と平均電力との比は（７／５．８１２５）2 ＝１．４４となり、デジベル単位に換算すると、１．６ｄＢとなる。このように加算値変換回路１３で第１の符号化データφ３を符号化して第２の符号化データφ４に変換することにより、送受信される信号のピーク電力と平均電力との比が低減されるように搬送波を変調できる通信データφ２を生成できる。
【００３６】
次に、ステップＳＴ４において、第２の符号化データφ４によって局部発振器２５から出力された搬送波を変調器２４において変調する。変調器２４における変調方式は周知の変調方式を採用できる。例えば、ＢＰＳＫ方式を採用できる。本例では、加算値変換回路１３において変換された第２の符号化データφ４は変調器２４における変調が平衡変調されるように行われ、歪み等の少ない品質の高い信号が得られる。
【００３７】
最後に、変調器２４の出力信号は、周波数変換部２６、増幅器２７で適当な処理が施された後に、アンテナ２８から送信される。
【００３８】
図４は受信装置５における処理である。受信装置５においては、まず、ステップＳＴ１１で、アンテナ３１で第２の符号化データφ４によって変調された搬送波を受信すると、その搬送波は増幅器３２で増幅され、周波数変換部３３で中間周波数信号に変換される。次に、ステップＳＴ１２で、中間周波数信号はミキサ３４において復調された第２の符号化データφ４に変換され、受信データ生成装置７に出力される。次に、ステップＳＴ１３で、受信データ生成装置７の加算値逆変換回路３６において、第２の符号化データφ４が第１の符号化データφ３に逆変換される。次に、ステップＳＴ１４において、第１の符号化データφ３は第２の復号処理が施される。すなわち、第１の符号化データφ３は分岐して、各パラレルデータ生成装置３８、３９および４０においてパラレルデータφ６に変換された後、並列−直列変換回路４１でシリアルデータφ１に変換される。なお、復号時には通信データφ２に先立ってヘッダー等を用いて同期を取ることが可能である。
【００３９】
このように本例の送信装置２および受信装置５を備えたスペクトル拡散通信システムでは、情報を多重化することによりピーク値と平均値との比が増大した第１の符号化データφ３が加算値変換回路１３に供給されると、そこにおいてピーク値と平均値との差が低減された第２の符号化データφ４に変換される。このため、第２の符号化データφ４で変調された出力信号のピーク電力と平均電力との比は、第１の符号化データφ３で変調された出力信号のピーク電力と平均電力との比より小さくなる。すなわち、送信時および受信時に増幅を施す信号のピーク電力と平均電力との比が低減される。従って、バックオフの小さな増幅器（ＲＦ増幅器）を用いても、通信データの歪みや隣接チャネル漏洩電力の増大を防止できる。また、送信時および受信時にバックオフの小さな増幅器２７、３２を使用できるので、増幅器の効率が低下することもなく、また、増幅器における消費電力が増大することもない。さらに、制御が複雑で高価な増幅器を使用する必要がない。従って、低コストで、データ品質に優れた信頼性の高いスペクトル拡散通信システムを構築できる。
【００４０】
また、加算値変換回路１３では、変調器２４によって変調された後の出力が均質となるように（平衡変調されるように）第１の符号化データφ３を第２の符号化データφ４に変換するようにしている。このような第２の符号化データを採用すると、送受信される信号が平衡になるので、搬送波抑圧度が劣化するのを防止できる。従って、変調歪み等の少ない品質の高い信号を送信することができ、また、品質の高い通信データを復調することができる。
【００４１】
［第２の実施の形態］
ここで、上述した送信装置２において、加算値変換回路１３における第２の符号化処理では、第１の符号化データφ３に一様でないデータを加算することにより、ピーク値と平均値との差が低減された第２の符号化データφ４に変換するようにしている。これに対し、予め定められた一定値のデータを第１の符号化データφ３に加算して第２の符号化データφ４に変換してピーク値と平均値との差を低減することも可能である。例えば、本例においても説明しやすくするために、多重数を７とすると、（−７、−５、−３、−１、＋１、＋３、＋５、＋７）の８通りの振幅レベルを取る第１の符号化データφ３が加算値変換回路１３に入力される。このような第１の符号化データφ３に対して一律に”８”というデータを基準値として加算して（＋１、＋３、＋５、＋７、＋９、＋１１、＋１３、＋１５）という第２の符号化データφ４に変換できる。このようにすると、第２の符号化データφ４のそれぞれの値が出現する確率は、二項分布にしたがい、その絶対値の平均値は８．０となる。従って、第２の符号化データφ４で変調した出力信号のピーク電力と平均電力との比は（１５／８．０）2 ＝１．８７５となり、デジベル単位に換算すると、２．７３ｄＢとなる。これに対し、変調前の第１の符号化データφ３で変調した出力信号のピーク電力と平均電力との比は、前述したように、（７／２．１８７５）2 ＝１０．２（１０．１ｄＢ）となる。従って、均一な基準値を加算あるいは減算することによっても、変調された出力のピーク電力と平均電力の比を低減できる第２の符号化データφ４を生成できる。このため、バックオフの小さな増幅器を使用しながらも、通信データの歪みや隣接チャネル漏洩電力の増大が発生しない多重化したスペクトル拡散通信システムを実現でき、このようなシステムを、低コストで、データ品質に優れた信頼性の高いものにできる。これに加えて、本例の変換方法を採用すると、加算値変換回路１３において一様に加算された値”８”に対して、受信装置５において拡散符号が乗算され、１シンボル継続時間の積分操作を受けると”０”になるため、従来の受信機をそのままの構成で使用できるという利点がある。すなわち、受信側では、第２の符号化データφ４に直交化された拡散符号を乗算して複数のパラレルデータφ５を生成し、これら複数のパラレルデータφ５をシリアルデータφ１に変換する工程（第３の復号工程）を実施すれば良い。但し、このような第２の符号化データφ４を用いると、変調器２４における変調が平衡とならないために、搬送波抑圧度が劣化する。従って、受信する際の通信データφ２（第２の符号化データφ４）の品質が劣化しやすくなるので、変調歪み等が少ない変調装置を用いることが望ましい。
【００４２】
［第３の実施の形態］
図５に本発明の送信装置の異なって例を示してある。図５に示す送信装置２ａは、２組の通信データ生成装置３ａおよび３ｂを有し、出力装置４は、２組の通信データ生成装置３ａおよび３ｂのそれぞれの通信データによって搬送波を直交変調する直交変調器２４ａを備えている。それぞれの通信データ生成装置３ａ、３ｂおよび出力装置４の構成は上述した例をほぼ同様であるので同一符号を付して説明は省略する。
【００４３】
送信装置２ａは、入力端子１１に入力されたシリアルデータφ１を２つのパラレルデータＩおよびＱに分離する直列−変換回路１４ａを備えている。このような送信装置２ａにおいて、入力端子から入力されたシリアルデータφ１は、直列−並列変換回路１４ａによって２つのパラレルデータＩおよびＱに分離され、その各々が２組の通信データ生成装置３ａおよび３ｂに入力される。それぞれの通信データ生成装置３ａおよび３ｂでは、前述した通信データ生成装置３と同様に、通信データ生成装置３ａおよび３ｂに入力されたデータを３つのパラレルデータに分離した後、その各々に直交化された拡散符号を乗算し、それらをベースバンド帯にて加算して第１の符号化処理を施す。さらに、この第１の符号化処理が施された第１の符号化データを、ピーク値と平均値との差が低減された第２の符号化データに変換して出力する。そして、出力装置４では、２組の通信データ生成装置３ａおよび３ｂからのそれぞれの第２の符号化データによって局部発振器２５の出力する搬送波を直交変調器２４ａにおいて直交変調する。従って、この送信装置２ａは、変調するときに再び多重化することによって前述した送信装置２の２倍のデータを送信可能であり、この結果、伝送速度も２倍となる。また、このようにして送信された通信データφ２を受信する受信装置においては、直交変調器２４ａを用いて変調した後に多重化されたデータを分離することができ、それぞれの分離されたデータに対し上記と同様の復調処理を行うことにより送信されたデータを再生することができる。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のスペクトル拡散通信システムおよびスペクトル拡散通信方法においては、パラレルデータにそれぞれ直交化した拡散符号を乗算してベースバンド帯にて加算することにより第１の符号化データを生成した後さらに、第１の符号化データの少なくとも一部の値を異なる値に変化させて、平均値とピーク値との差が低減された第２の符号化データを生成するようにしている。従って、送信時および受信時に増幅を施す信号のピーク電力と平均電力との比を低減でき、バックオフの小さな増幅器（ＲＦ増幅器）を用いても、通信データの歪みや隣接チャネル漏洩電力の増大を防止できる。また、送信時および受信時にバックオフの小さな増幅器を使用できるので、増幅器の効率が低下することもなく、また、増幅器における消費電力が増大することもない。さらに、制御が複雑で高価な増幅器を使用する必要がないので、データ品質に優れた信頼性の高い低コストなスペクトル拡散通信システムを構築できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したスペクトル拡散通信システムの送信装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明を適用したスペクトル拡散通信システムの受信装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示す送信装置のおけるデータ処理のフローチャートである。
【図４】図２に示す受信装置におけるデータ処理のフローチャートである。
【図５】図１とは異なる例の送信装置の概略構成を示すブロック図である。
【図６】従来のスペクトル拡散通信システムの送信機の概略構成を示すブロック図である。
【図７】従来のスペクトル拡散通信システムの受信機の概略構成を示すブロック図である。
【図８】多重化したスペクトル拡散通信システムの送信機の概略構成を示すブロック図である。
【図９】多重化したスペクトル拡散通信システムの受信機の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
２、２ａ・・スペクトル拡散通信システムの送信装置
３、３ａ、３ｂ・・通信データ生成装置
４・・出力装置
５・・スペクトル拡散通信システムの受信装置
６・・入力装置
７・・受信データ生成装置
１２・・第１の符号化装置
１３・・加算値変換回路
１４、１４ａ・・直列−変換回路
１５、１６、１７・・拡散符号発生器
１８、１９、２０・・乗算器
２１・・加算器
２４・・変調器
２４ａ・・直交変調器
２５・・局部発振器
３６・・加算値逆変換回路
３７・・第２の復号装置
３８、３９、４０・・パラレルデータ生成装置
４１・・並列−直列変換回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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