(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報信号を拡散符号系列信号で拡散変調して得られるスペクトラム拡散信号を相手方の通信装置へ送信する送信手段と、該相手方の通信装置から送信されたスペクトラム拡散信号を受信し拡散符号系列信号で逆拡散変調して情報信号を得る受信手段とを有するスペクトラム拡散無線通信装置において、
拡散信号生成データを設定することにより該拡散信号生成データに関する前記拡散符号系列信号を発生させる拡散信号発生手段と、
前記拡散信号生成データを前記拡散信号発生手段に設定するときの前記通信装置間の通信品質を該拡散信号生成データ毎に測定する値により設定する通信品質設定手段と、
前記通信品質が最も良好な通信品質であることを示す拡散信号生成データを通信時に前記拡散信号発生手段に設定する最適拡散信号生成データ設定手段と、
前記通信装置が通信を行なっているときと前記通信品質設定手段が測定を行なっているときとの該通信装置の動作時周囲温度に関する値を測定する温度測定手段と、
前記温度測定手段で測定される測定値の違いから前記通信品質設定手段の測定値を前記通信装置が通信を行なっているときの値に補正する通信品質指示値補正手段と、
を有し、
前記通信品質設定手段の設定する通信品質は、該通信品質を設定するための測定により得る値を前記通信品質指示値補正手段で補正した値に基づいて設定する
ことを特徴とするスペクトラム拡散無線通信装置。
【請求項２】
前記拡散信号生成データを予め複数記憶する拡散信号生成データ記憶手段を更に有し、
前記拡散信号発生手段は、前記拡散信号生成データ記憶手段に記憶する拡散信号生成データのいずれかを選択して設定する
ことを特徴とする請求項１に記載のスペクトラム拡散無線通信装置。
【請求項３】
前記通信品質設定手段は、
通信の相手方である通信装置による測定用データを情報信号とする送信信号を受信して復調する測定受信手段と、
前記測定受信手段の復調する信号の正誤を判定する正誤判定手段と、
前記測定受信手段が一定時間に受信する信号の数と前記正誤判定手段が誤りと判定する前記測定受信手段が該一定時間に受信する信号の数とを計数する計数手段と、
を有し、
前記通信品質設定手段の設定する通信品質は、前記計数手段の計数する両者の数の割合に関する値とする
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のスペクトラム拡散無線通信装置。
【請求項４】
前記正誤判定手段は、予め既知である通信の相手方である通信装置の送信する測定用データと前記測定受信手段の復調する信号とが一致するか否かの比較により正誤を判定することを特徴とする請求項３に記載のスペクトラム拡散無線通信装置。
【請求項５】
前記温度測定手段の測定点と略同一の位置における前記通信装置の動作時周囲温度に関する値の変化に対する前記通信品質設定手段の測定する値の変動の実測に基づいて得たデータを予め記憶する通信品質測定値変動データ記憶手段を更に有し、
前記通信品質指示値補正手段は、前記温度測定手段で測定される測定値の違いから前記通信品質測定値変動データ記憶手段に記憶されているデータに基づいて前記通信品質設定手段の測定値を前記通信装置が通信を行なっているときの値に補正する
ことを特徴とする請求項１から４までのいずれか１に記載のスペクトラム拡散無線通信装置。
【請求項６】
前記スペクトラム拡散信号を逆拡散変調する前記拡散符号系列信号と該スペクトラム拡散信号を送信した通信装置が該スペクトラム拡散信号を拡散変調した拡散符号系列信号との同期の確立したことを検出する同期検出手段と、
通信の相手方である通信装置からの信号を受信しないときに、前記同期検出手段の同期確立の検出の回数を前記拡散信号生成データ毎に一定時間計数する同期検出回数計数手段と、
前記同期検出回数計数手段の計数する検出の回数を前記拡散信号生成データに対応させて記憶する同期検出回数記憶手段と、
を更に有し、
前記通信品質設定手段は、前記同期検出回数記憶手段の記憶する同期検出の回数の最も多いものに対応する拡散信号生成データが最も良好な通信品質であることを示しているときは、該通信品質設定手段の測定する値が二番目に良好な通信品質であることを示す拡散信号生成データの通信品質を最も良好な通信品質を示すように設定する
ことを特徴とする請求項１から５までのいずれか１に記載のスペクトラム拡散無線通信装置。
【請求項７】
前記拡散符号発生手段に設定する拡散信号生成データの変更を行なう前に該変更に関する情報を通信の相手方である通信装置に通知する通知手段を更に有することを特徴とする請求項１から６までのいずれか１に記載のスペクトラム拡散無線通信装置。
【請求項８】
通信の相手方である通信装置の通知する変更に関する情報に基づいて前記拡散符号発生手段に設定する拡散信号生成データの変更を行なう拡散信号生成データ設定変更手段を更に有することを特徴とする請求項１から７までのいずれか１に記載のスペクトラム拡散無線通信装置。
【請求項９】
情報信号を拡散符号系列信号で拡散変調して得られるスペクトラム拡散信号を相手方の通信装置へ送信する送信手段と、該相手方の通信装置から送信されたスペクトラム拡散信号を受信し拡散符号系列信号で逆拡散変調して情報信号を得る受信手段とを有するスペクトラム拡散無線通信装置において、
拡散信号生成データを設定することにより該拡散信号生成データに関する前記拡散符号系列信号を発生させる拡散信号発生手段と、
前記拡散信号生成データを前記拡散信号発生手段に設定するときの前記通信装置間の通信品質を該拡散信号生成データ毎に測定する値により設定する通信品質設定手段と、
前記通信品質が最も良好な通信品質であることを示す拡散信号生成データを通信時に前記拡散信号発生手段に設定する最適拡散信号生成データ設定手段と、
前記スペクトラム拡散信号を逆拡散変調する前記拡散符号系列信号と該スペクトラム拡散信号を送信した通信装置が該スペクトラム拡散信号を拡散変調した拡散符号系列信号との同期の確立したことを検出する同期検出手段と、
通信の相手方である通信装置からの信号を受信しないときに、前記同期検出手段の同期確立の検出の回数を前記拡散信号生成データ毎に一定時間計数する同期検出回数計数手段と、
前記同期検出回数計数手段の計数する検出の回数を前記拡散信号生成データに対応させて記憶する同期検出回数記憶手段と、
を有し、
前記通信品質設定手段は、前記同期検出回数記憶手段の記憶する同期検出の回数の最も多いものに対応する拡散信号生成データが最も良好な通信品質であることを示しているときは、該通信品質設定手段の測定する値が二番目に良好な通信品質であることを示す拡散信号生成データの通信品質を最も良好な通信品質を示すように設定する
ことを特徴とするスペクトラム拡散無線通信装置。
【請求項１０】
前記拡散信号生成データを予め複数記憶する拡散信号生成データ記憶手段を更に有し、
前記拡散信号発生手段は、前記拡散信号生成データ記憶手段に記憶する拡散信号生成データのいずれかを選択して設定する
ことを特徴とする請求項９に記載のスペクトラム拡散無線通信装置。
【請求項１１】
前記通信品質設定手段は、
通信の相手方である通信装置による測定用データを情報信号とする送信信号を受信して復調する測定受信手段と、
前記測定受信手段の復調する信号の正誤を判定する正誤判定手段と、
前記測定受信手段が一定時間に受信する信号の数と前記正誤判定手段が誤りと判定する前記測定受信手段が該一定時間に受信する信号の数とを計数する計数手段と、
を有し、
前記通信品質設定手段の設定する通信品質は、前記計数手段の計数する両者の数の割合に関する値とする
ことを特徴とする請求項９又は１０に記載のスペクトラム拡散無線通信装置。
【請求項１２】
前記正誤判定手段は、予め既知である通信の相手方である通信装置の送信する測定用データと前記測定受信手段の復調する信号とが一致するか否かの比較により正誤を判定することを特徴とする請求項１１に記載のスペクトラム拡散無線通信装置。
【請求項１３】
前記拡散符号発生手段に設定する拡散信号生成データの変更を行なう前に該変更に関する情報を通信の相手方である通信装置に通知する通知手段を更に有することを特徴とする請求項９から１２までのいずれか１に記載のスペクトラム拡散無線通信装置。
【請求項１４】
通信の相手方である通信装置の通知する変更に関する情報に基づいて前記拡散符号発生手段に設定する拡散信号生成データの変更を行なう拡散信号生成データ設定変更手段を更に有することを特徴とする請求項９から１３までのいずれか１に記載のスペクトラム拡散無線通信装置。
【請求項１５】
情報信号を拡散符号系列信号で拡散変調して得られるスペクトラム拡散信号を相手方の通信装置へ送信する送信手段と、該相手方の通信装置から送信されたスペクトラム拡散信号を受信し拡散符号系列信号で逆拡散変調して情報信号を得る受信手段とを有するスペクトラム拡散無線通信装置において、
拡散信号生成データを予め複数記憶している拡散信号生成データ記憶手段と、
前記拡散信号生成データ記憶手段に記憶している拡散信号生成データのいずれかを選択して設定することにより該拡散信号生成データに関する前記拡散符号系列信号を発生させる拡散信号発生手段と、
前記スペクトラム拡散信号を逆拡散変調する前記拡散符号系列信号と該スペクトラム拡散信号を送信した通信装置が該スペクトラム拡散信号を拡散変調した拡散符号系列信号との同期の確立したことを検出する同期検出手段と、
通信の相手方である通信装置からの信号を受信しないときに、前記同期検出手段の同期確立の検出の回数を前記拡散信号生成データ記憶手段に記憶している拡散信号生成データ毎に一定時間計数する同期検出回数計数手段と、
前記同期検出回数計数手段の計数する検出の回数を前記拡散信号生成データに対応させて記憶する同期検出回数記憶手段と、
を有し、
通信時は前記同期検出回数記憶手段の記憶する同期検出の回数の最も多いものに対応する拡散信号生成データの前記拡散信号発生手段への設定を禁止する
ことを特徴とするスペクトラム拡散無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スペクトラム拡散通信方式による無線通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スペクトラム拡散無線通信方式は、通信秘匿機能、狭帯域妨害波排除機能、同一周波数帯における拡散符号分割多重通信機能等の特徴を有し、開発当初の軍事通信用途から、近年は無線ＬＡＮの通信方式の１つとしても注目されている。図７にスペクトラム拡散無線通信方式による送信機並びに受信機の基本的な構成の例を示す。この例は、いわゆる直接拡散方式によってスペクトラム拡散信号を発生させる場合の例である。同図について簡単に説明する。
【０００３】
まず送信機を説明する。情報信号入力１には、送信を行なう情報の信号を入力する。本方式では基本的にはアナログ・デジタルいずれの情報信号でも通信可能である。一次変調部２では、信号搬送波を情報信号で変調する。スペクトラム拡散信号は信号帯域内での電力密度が一定であるようにするのが一般的であり、従ってここでは角度変調が使用されていることが多い。送信用拡散信号発生部３では、前述の情報信号の有する周波数帯域よりもはるかにビット速度の大きいデジタル符号の拡散信号系列（以降拡散符号という）の信号を発生させる。送信用拡散信号発生部３としては、ＰＮ符号（擬似雑音符号）発生器を使用するのが一般的である。拡散変調部４では、一次変調部２からの変調信号を拡散信号で更に変調する。得られる変調波は、拡散信号によって一次変調部２から出力される変調信号の有する帯域よりもはるかに広い周波数帯に拡散された信号となる。ＲＦ（高周波）送信部５では、この変調波信号を所望の周波数に変換すると共に必要な信号レベルまで増幅し、アンテナ６より電磁波として空間に送出する。
【０００４】
情報信号をスペクトラム拡散信号に埋め込む方式としては、本構成例のように搬送波を情報信号により変調した後に拡散する方式の他に、拡散信号により搬送波を拡散した後に情報変調を行なう方式や、情報信号がデジタル信号である場合には、拡散符号に情報データを加えた信号で搬送波を変調する方式なども提案されている。
【０００５】
次に受信機を説明する。電磁波によってアンテナ７に誘起する高周波電流はＲＦ受信部８へと導かれる。ＲＦ受信部８では、送信機より送出されたスペクトラム拡散信号をこの高周波電流から選択してベースバンドに変換し、後段の処理に十分な信号レベルとなるまで増幅する。受信用拡散信号発生部９では、送信機の送信用拡散信号発生部３と同一の拡散符号からなる信号を発生させる。ここで異なる信号を発生しても元の情報信号の復調は不可能であり、従って、この拡散符号を知らない第三者は情報信号を再生することができない。逆拡散変調部１０では、受信用拡散信号発生部９からの拡散信号を用いてスペクトラム拡散信号を復調する。得られる信号は送信機における一次変調部２の出力信号と同一のものである。復調部１１ではこの信号を復調し、送信機に入力した情報信号を再生して情報信号出力１２から出力する。同期信号検出部１３は、送信機の送信用拡散信号発生部３と受信機の受信用拡散信号発生部９とで発生させる拡散符号の同期を取るもので、同期検出部１３で情報情報から同期信号を検出し、受信用拡散信号発生部９に同期信号を渡している。
【０００６】
以上説明したように、スペクトラム拡散通信では、送信機と受信機とで同一の拡散符号を使用することで正常通信が行なえる。従来、この拡散符号は固定値を使用するか、あるいは多重通信時の通信選択や通信の秘密の確保等のために人為的に選択若しくは設定していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
無線通信は一般的に周辺機器からの不要輻射や他の電磁波の干渉等の周辺環境の影響を受け易く、スペクトラム拡散無線通信であってもこれらに起因する通信異常の発生することは避けられない。また、通信装置自体も、特に高周波回路などは周囲温度の変化に敏感に影響を受け、通信状態に顕著な変動をもたらすこともある。
【０００８】
このような周囲環境の下でいくつかの拡散符号を切り換えて通信の誤り率（送信した情報数に対する誤って受信した情報数の割合）を測定すると、拡散符号毎で通信誤り率に明確な違いが存在することが判明している。また、この拡散符号毎の通信誤り率の高低の順番は、周辺環境の変化によって変動することも判明している。従って、通信誤り率が少なく、通信品質の良好な通信を重視するのであれば、通信環境に応じて最適の拡散符号を使用することが望ましい。
【０００９】
そこで本発明は、周辺環境の変化に応じて、通信品質の良好な拡散符号を選択して通信を行なうスペクトラム拡散無線通信装置を提供することを課題としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するために、請求項１に記載の発明によれば、情報信号を拡散符号系列信号で拡散変調して得られるスペクトラム拡散信号を相手方の通信装置へ送信する送信手段と、該相手方の通信装置から送信されたスペクトラム拡散信号を受信し拡散符号系列信号で逆拡散変調して情報信号を得る受信手段とを有するスペクトラム拡散無線通信装置において、拡散信号生成データを設定することにより該拡散信号生成データに関する前記拡散符号系列信号を発生させる拡散信号発生手段と、前記拡散信号生成データを前記拡散信号発生手段に設定するときの前記通信装置間の通信品質を該拡散信号生成データ毎に測定する値により設定する通信品質設定手段と、前記通信品質が最も良好な通信品質であることを示す拡散信号生成データを通信時に前記拡散信号発生手段に設定する最適拡散信号生成データ設定手段と、前記通信装置が通信を行なっているときと前記通信品質設定手段が測定を行なっているときとの該通信装置の動作時周囲温度に関する値を測定する温度測定手段と、前記温度測定手段で測定される測定値の違いから前記通信品質設定手段の測定値を前記通信装置が通信を行なっているときの値に補正する通信品質指示値補正手段と、を有し、前記通信品質設定手段の設定する通信品質は、該通信品質を設定するための測定により得る値を前記通信品質指示値補正手段で補正した値に基づいて設定することを特徴とし、この構成により、通信装置の現在の設置環境における最適な拡散符号を使用することができ、通信品質の高い通信が行なえ、また、実際の通信時の通信品質により近づけた基準によって最適な拡散符号を選択することが可能となる。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明において、前記拡散信号生成データを予め複数記憶する拡散信号生成データ記憶手段を更に有し、前記拡散信号発生手段は、前記拡散信号生成データ記憶手段に記憶する拡散信号生成データのいずれかを選択して設定することを特徴とし、この構成により、高い通信品質を得るための拡散信号生成データの切り換え設定を容易に行なうことができる。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明において、前記通信品質設定手段は、通信の相手方である通信装置による測定用データを情報信号とする送信信号を受信して復調する測定受信手段と、前記測定受信手段の復調する信号の正誤を判定する正誤判定手段と、前記測定受信手段が一定時間に受信する信号の数と前記正誤判定手段が誤りと判定する前記測定受信手段が該一定時間に受信する信号の数とを計数する計数手段と、を有し、前記通信品質設定手段の設定する通信品質は、前記計数手段の計数する両者の数の割合に関する値とすることを特徴とし、この構成により、通信の品質を高めるためにはどの拡散符号を使用すればよいかを判断するための基準を数値で得ることができる。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記正誤判定手段は、予め既知である通信の相手方である通信装置の送信する測定用データと前記測定受信手段の復調する信号とが一致するか否かの比較により正誤を判定することを特徴とし、この構成により、拡散符号毎の通信品質の容易な判断を可能としている。
【００１５】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１から４までのいずれか１に記載の発明において、前記温度測定手段の測定点と略同一の位置における前記通信装置の動作時周囲温度に関する値の変化に対する前記通信品質設定手段の測定する値の変動の実測に基づいて得たデータを予め記憶する通信品質測定値変動データ記憶手段を更に有し、前記通信品質指示値補正手段は、前記温度測定手段で測定される測定値の違いから前記通信品質測定値変動データ記憶手段に記憶されているデータに基づいて前記通信品質設定手段の測定値を前記通信装置が通信を行なっているときの値に補正することを特徴とし、この構成により、装置の実測データに基づいた実際の通信時の通信品質に更に近い基準によって最適な拡散符号を選択することが可能となる。
【００１６】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１から５までのいずれか１に記載の発明において、前記スペクトラム拡散信号を逆拡散変調する前記拡散符号系列信号と該スペクトラム拡散信号を送信した通信装置が該スペクトラム拡散信号を拡散変調した拡散符号系列信号との同期の確立したことを検出する同期検出手段と、通信の相手方である通信装置からの信号を受信しないときに、前記同期検出手段の同期確立の検出の回数を前記拡散信号生成データ毎に一定時間計数する同期検出回数計数手段と、前記同期検出回数計数手段の計数する検出の回数を前記拡散信号生成データに対応させて記憶する同期検出回数記憶手段と、を更に有し、前記通信品質設定手段は、前記同期検出回数記憶手段の記憶する同期検出の回数の最も多いものに対応する拡散信号生成データが最も良好な通信品質であることを示しているときは、該通信品質設定手段の測定する値が二番目に良好な通信品質であることを示す拡散信号生成データの通信品質を最も良好な通信品質を示すように設定することを特徴とし、この構成により、通信装置の設置される周辺環境に同様の通信方式を採用する通信装置から送信する信号の混信による通信品質の劣化を更に考慮した上での最適な拡散符号の設定が行なえる。
【００１７】
また、請求項７に記載の発明は、請求項１から６までのいずれか１に記載の発明において、前記拡散符号発生手段に設定する拡散信号生成データの変更を行なう前に該変更に関する情報を通信の相手方である通信装置に通知する通知手段を更に有することを特徴とし、この構成により、最適な拡散符号の設定値を通信の相手方である通信装置に無線により通知することができる。
【００１８】
また、請求項８に記載の発明は、請求項１から７までのいずれか１に記載の発明において、通信の相手方である通信装置の通知する変更に関する情報に基づいて前記拡散符号発生手段に設定する拡散信号生成データの変更を行なう拡散信号生成データ設定変更手段を更に有することを特徴とし、この構成により、通信の相手方である通信装置との間で最良の通信品質を得ることのできる同一の拡散符号を他の情報伝達手段を使用せずに設定することができるようになる。
【００１９】
また、請求項９に記載の発明によれば、情報信号を拡散符号系列信号で拡散変調して得られるスペクトラム拡散信号を相手方の通信装置へ送信する送信手段と、該相手方の通信装置から送信されたスペクトラム拡散信号を受信し拡散符号系列信号で逆拡散変調して情報信号を得る受信手段とを有するスペクトラム拡散無線通信装置において、拡散信号生成データを設定することにより該拡散信号生成データに関する前記拡散符号系列信号を発生させる拡散信号発生手段と、前記拡散信号生成データを前記拡散信号発生手段に設定するときの前記通信装置間の通信品質を該拡散信号生成データ毎に測定する値により設定する通信品質設定手段と、前記通信品質が最も良好な通信品質であることを示す拡散信号生成データを通信時に前記拡散信号発生手段に設定する最適拡散信号生成データ設定手段と、前記スペクトラム拡散信号を逆拡散変調する前記拡散符号系列信号と該スペクトラム拡散信号を送信した通信装置が該スペクトラム拡散信号を拡散変調した拡散符号系列信号との同期の確立したことを検出する同期検出手段と、通信の相手方である通信装置からの信号を受信しないときに、前記同期検出手段の同期確立の検出の回数を前記拡散信号生成データ毎に一定時間計数する同期検出回数計数手段と、前記同期検出回数計数手段の計数する検出の回数を前記拡散信号生成データに対応させて記憶する同期検出回数記憶手段と、を有し、前記通信品質設定手段は、前記同期検出回数記憶手段の記憶する同期検出の回数の最も多いものに対応する拡散信号生成データが最も良好な通信品質であることを示しているときは、該通信品質設定手段の測定する値が二番目に良好な通信品質であることを示す拡散信号生成データの通信品質を最も良好な通信品質を示すように設定することを特徴とし、この構成により、通信装置の現在の設置環境における最適な拡散符号を使用することができ、通信品質の高い通信が行なえ、また、通信装置の設置される周辺環境に同様の通信方式を採用する通信装置から送信する信号の混信による通信品質の劣化を更に考慮した上での最適な拡散符号の設定が行なえる。
また、請求項１０に記載の発明によれば、請求項９に記載の発明において、前記拡散信号生成データを予め複数記憶する拡散信号生成データ記憶手段を更に有し、前記拡散信号発生手段は、前記拡散信号生成データ記憶手段に記憶する拡散信号生成データのいずれかを選択して設定することを特徴とし、この構成により、高い通信品質を得るための拡散信号生成データの切り換え設定を容易に行なうことができる。
また、請求項１１に記載の発明によれば、請求項９又は１０に記載の発明において、前記通信品質設定手段は、通信の相手方である通信装置による測定用データを情報信号とする送信信号を受信して復調する測定受信手段と、前記測定受信手段の復調する信号の正誤を判定する正誤判定手段と、前記測定受信手段が一定時間に受信する信号の数と前記正誤判定手段が誤りと判定する前記測定受信手段が該一定時間に受信する信号の数とを計数する計数手段と、を有し、前記通信品質設定手段の設定する通信品質は、前記計数手段の計数する両者の数の割合に関する値とすることを特徴とし、この構成により、通信の品質を高めるためにはどの拡散符号を使用すればよいかを判断するための基準を数値で得ることができる。
また、請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の発明において、前記正誤判定手段は、予め既知である通信の相手方である通信装置の送信する測定用データと前記測定受信手段の復調する信号とが一致するか否かの比較により正誤を判定することを特徴とし、この構成により、拡散符号毎の通信品質の容易な判断を可能としている。
また、請求項１３に記載の発明は、請求項９から１２までのいずれか１に記載の発明において、前記拡散符号発生手段に設定する拡散信号生成データの変更を行なう前に該変更に関する情報を通信の相手方である通信装置に通知する通知手段を更に有することを特徴とし、この構成により、最適な拡散符号の設定値を通信の相手方である通信装置に無線により通知することができる。
また、請求項１４に記載の発明は、請求項９から１３までのいずれか１に記載の発明において、通信の相手方である通信装置の通知する変更に関する情報に基づいて前記拡散符号発生手段に設定する拡散信号生成データの変更を行なう拡散信号生成データ設定変更手段を更に有することを特徴とし、この構成により、通信の相手方である通信装置との間で最良の通信品質を得ることのできる同一の拡散符号を他の情報伝達手段を使用せずに設定することができるようになる。
【００２０】
また、請求項１５に記載の発明によれば、情報信号を拡散符号系列信号で拡散変調して得られるスペクトラム拡散信号を相手方の通信装置へ送信する送信手段と、該相手方の通信装置から送信されたスペクトラム拡散信号を受信し拡散符号系列信号で逆拡散変調して情報信号を得る受信手段とを有するスペクトラム拡散無線通信装置において、拡散信号生成データを予め複数記憶している拡散信号生成データ記憶手段と、前記拡散信号生成データ記憶手段に記憶している拡散信号生成データのいずれかを選択して設定することにより該拡散信号生成データに関する前記拡散符号系列信号を発生させる拡散信号発生手段と、前記スペクトラム拡散信号を逆拡散変調する前記拡散符号系列信号と該スペクトラム拡散信号を送信した通信装置が該スペクトラム拡散信号を拡散変調した拡散符号系列信号との同期の確立したことを検出する同期検出手段と、通信の相手方である通信装置からの信号を受信しないときに、前記同期検出手段の同期確立の検出の回数を前記拡散信号生成データ記憶手段に記憶している拡散信号生成データ毎に一定時間計数する同期検出回数計数手段と、前記同期検出回数計数手段の計数する検出の回数を前記拡散信号生成データに対応させて記憶する同期検出回数記憶手段と、を有し、通信時は前記同期検出回数記憶手段の記憶する同期検出の回数の最も多いものに対応する拡散信号生成データの前記拡散信号発生手段への設定を禁止することを特徴とし、この構成により、通信装置の設置される周辺環境に同様の通信方式を採用する通信装置が他の通信を行なっていても、その通信装置の送信する信号の混信による通信品質の劣化を防ぐことができるようになる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の実施の形態を示す図である。本実施の形態は、情報信号の単信による送受が可能な通信装置である。同図において、図７に示す従来例と同一の構成要素には同一の符号を付している。
【００２２】
ＣＰＵ（中央処理装置）１４は、データ誤り率の算出、周囲温度に基づくデータ誤り率の補正、拡散符号の選択等を行なう。ＣＰＵ１４が実行する処理の詳細は後述する。ＲＯＭ１５には、スペクトラム拡散に使用する複数の拡散符号、データ誤り率測定用データパターン、データ誤り率補正データテーブル、及びＣＰＵ１４が処理する制御プログラム等が予め記憶されており、ＣＰＵ１４によって読み出される。ＲＯＭ１５としてフラッシュメモリを使用すると、記憶内容の変更作業が容易となるので便利である。ＲＡＭ１６には、拡散符号毎のデータ誤り率、送／受信局指定、周囲温度、拡散符号同期回数等の記憶と読み出しがＣＰＵ１４によって行なわれる。計時部１７は時間を計時し、結果をＣＰＵ１４に渡す。送受切換部１８では、ＣＰＵ１４からの信号により、本装置で信号の送信動作を行なうときはＲＦ送信部５とアンテナ６とを接続するように、また、本装置で信号の受信動作を行なうときはＲＦ受信部８とアンテナ６とを接続するように信号路の切り換えを行なう。温度センサ１９は本装置の周囲温度を測定し、測定値をＣＰＵ１４に渡す。温度センサ１９の利用については後に述べる。
【００２３】
なお、図１の送信用拡散信号発生部３及び受信用拡散信号発生部９は、ＣＰＵ１４によってＲＯＭ１５から読み出された拡散符号が設定され、拡散符号を繰り返し読み出して出力する構成とする。
【００２４】
本発明に係るＣＰＵ１４の行なう処理を説明する。前提として、まず、ＲＯＭ１５に格納されている複数の拡散符号のうち任意の一つを予め初期値として使用する拡散符号と定めておき、ＣＰＵ１４は、最初の電源投入時においてはこの初期値である拡散符号を送信用拡散信号発生部３及び受信用拡散信号発生部９に設定する。この拡散符号の初期値は通信装置間で共通としておき、電源投入直後における拡散符号の不一致による装置間での通信不能は発生しないようにする。また、本実施の形態では、不図示の入力手段により通信装置を送信局として動作させるのか、あるいは受信局として動作させるのかを予め設定する構成とする。以降のＣＰＵ１４の行なう処理の説明は、送信局としての処理と受信局としての処理とを分けて行なう。
【００２５】
図２は、本実施の形態でＣＰＵ１４の行なう送信局における最適拡散符号設定処理を示すフローチャートである。同図について図１を併せて参照しながら処理ステップごとに説明する。なお、ＣＰＵ１４は、予めＲＯＭ１５に任意に設定されている電源投入後の最初の最適拡散符号設定処理を開始する時間をＲＡＭ１６内の記憶領域に記憶させておくようにする。
【００２６】
まず、ステップＳ１では、ＲＡＭ１６に記憶されている設定処理開始時間と計時部１７による時間の計時とを比較し、比較の結果設定処理開始時間前のときはステップＳ２へ進み、設定処理開始時間を過ぎたときはステップＳ３へ進み、今回の最適拡散符号設定処理を開始させる。
【００２７】
ステップＳ２では、未だ設定処理開始時間に達していないとして、装置を通常通信の状態で維持しながらステップＳ１の判断を繰り返す。なお、送信局における通常通信の状態とは、本通信装置を送信動作させ、情報信号入力１に加えられる情報信号がスペクトラム拡散信号に変換されてアンテナ６から送信できる状態をいう。
【００２８】
ステップＳ３では、ＲＯＭ１５内に記憶されている複数の拡散符号から、今回のデータ誤り率測定を未だ行なっていないものを新たな測定対象として選択し、ステップＳ４へ進む。
【００２９】
ステップＳ４では、通信装置を送信動作させ、データ誤り率測定の開始を通知する信号を情報信号として一次変調部２へ伝送して送信し、ステップＳ５へ進む。この通知信号には、前述のステップＳ３で選択した拡散符号がＲＯＭ１５内に記憶されているどの拡散符号であるかを示す情報を含むようにする。
【００３０】
ステップＳ５では、通信装置を受信動作させて復調部１１の出力を監視し、ステップＳ４で送信したデータ誤り率測定開始通知（後述の受信局での図３のステップＳ２３の処理）を受信したことを示す受信局からの着信応答があるかどうかを判断し、応答があればステップＳ６へ進み、応答がなければステップＳ４に戻って処理を繰り返す。
【００３１】
ステップＳ６では、前述のステップＳ３で選択した拡散符号をＲＯＭ１５から読み出して送信用拡散信号発生部３に設定し、ステップＳ７へ進む。
ステップＳ７では、通信装置を送信動作させ、ＲＯＭ１５から最適拡散符号検出テストに使用するデータ誤り率測定用データパターンを読み出し、このデータを情報信号として一次変調部２へ伝送して送信し、ステップＳ８へ進む。
【００３２】
ステップＳ８では、予めＲＯＭ１５に設定されているデータ誤り率測定用データパターンの送信時間と計時部１７による時間の計時とを比較し、送信時間を経過していればステップＳ９へ進み、まだ送信時間を経過していなければステップＳ７へ戻って処理を繰り返す。このデータパターンの送信時間は長く設定しておく方がテスト結果の信頼性が高まることは当然ではあるが、通常通信の不可能である時間が長くなってしまう弊害をもたらす。通常通信を行なう情報信号がパケットデータであるときなどは通信不能時間の長さはある程度までは許容できるであろうが、情報信号がアナログ音声などのときには一般に通信不能時間は短いほど良いとされるので、データ誤り率測定用データパターンの送信時間はこれらとの兼ね合いを考慮して設定するようにする。
【００３３】
ステップＳ９では、今回の最適拡散符号設定処理を開始する前に送信用拡散信号発生部３に設定されていた拡散符号を再設定し、ステップＳ１０に進む。
ステップＳ１０では、ＲＯＭ１５内に記憶されている拡散符号の中で、今回のデータ誤り率測定を未だ行なっていないものがあるかどうかを判断し、未測定の拡散符号が存在するのであればステップＳ３に戻って前述の処理を繰り返し、全ての拡散符号で測定を行なったのであればステップＳ１１に進む。
【００３４】
ステップＳ１１では、通信装置を送信動作させ、データ誤り率測定の終了を通知する信号を情報信号として一次変調部２へ伝送して送信し、ステップＳ１２へ進む。
【００３５】
ステップＳ１２では、通信装置を受信動作させて復調部１１の出力を監視し、受信局からのデータ誤り率測定の結果を示す情報信号（後述する受信局での図３のステップＳ３２の処理）を取得し、ステップＳ１３へ進む。
【００３６】
ステップＳ１３では、ステップＳ１２で得た測定結果の中で最良の結果を示している拡散符号を選択し、この符号をＲＯＭ１５より読み出して送信用拡散信号発生部３及び受信用拡散信号発生部９に設定し、ステップＳ１４へ進む。
【００３７】
ステップＳ１４では、次のテスト開始時間をＲＡＭ１６に設定し、装置を通常通信の状態に復帰させて今回の最適拡散符号設定処理を終了し、ステップＳ１に戻って上述した処理を繰り返す。次の設定処理の開始時間の設定はＲＯＭ１５に予め設定されている最適拡散符号設定処理実行間隔に基づいて設定されるが、この実行間隔は、装置の設置される周囲環境の変動の大きさや通常通信の不通となる時間をどの位まで許容できるかなどを勘案して設定しておく。
【００３８】
次に図３について説明する。同図は、図１に示す本実施の形態で、ＣＰＵ１４の行なう受信局における最適拡散符号設定処理を示すフローチャートである。図３について図１を併せて参照しながら処理ステップごとに説明する。
【００３９】
まず、ステップＳ２１では、通信装置を受信動作させて復調部１１の出力を監視し、送信局からのデータ誤り率測定の開始通知（送信局での図２のステップＳ４の処理）を受信したかどうかを判断し、通知を受信しなければステップＳ２２へ進み、通知を受信したならばステップＳ２３へ進み、今回の最適拡散符号設定処理を開始させる。
【００４０】
ステップＳ２２では、送信局は最適拡散符号設定処理を行なっていないと判断して、通常の通信状態を維持しながらステップＳ２１の判断を繰り返す。なお、受信局における通常通信の状態とは、本通信装置を受信動作させ、アンテナ６に誘起する高周波電流を選択して復調し、復調信号を情報信号出力１２から出力する状態をいう。
【００４１】
ステップＳ２３では、通信装置を送信動作させ、測定開始通知を受信したことを示す着信応答である情報信号を一次変調部２へ伝送して送信し、ステップＳ２４へ進む。
【００４２】
ステップＳ２４では、先に受信したデータ誤り率測定の開始通知信号に含まれているデータ誤り率測定に使用する拡散符号を示す情報に従い、ＲＯＭ１５から対応する拡散符号を読み出して受信用拡散信号発生部９に設定し、ステップＳ２５へ進む。
【００４３】
ステップＳ２５では、通信装置を受信動作させて復調部１１の出力を監視し、送信局から送信されるデータ誤り率測定用データパターン（送信局での図２のステップＳ７の処理）を検出する。そして、受信したデータパターンの数（以降、この数を受信数という）を計数すると共に、この受信したデータパターンとＲＯＭ１５に予め記憶されているデータ誤り率測定用データパターンとを比較したときに一致しない（すなわち、送信局からのデータパターンが伝送の途中で誤りを発生した）データパターンの数（以降、この数を誤り数という）を計数する。これらの処理の後にステップＳ２６へ進む。
【００４４】
ステップＳ２６では、予めＲＯＭ１５に送信局と同一時間に設定されているデータ誤り率測定用データパターンの送信時間と計時部１７による時間の計時とを比較し、送信時間を経過していればステップＳ２７へ進み、未だ送信時間を経過していなければステップＳ２５へ戻って処理を繰り返す。
【００４５】
ステップＳ２７では、ステップＳ２５で計数した数値から測定で使用した拡散符号でのデータ誤り率を以下の式によって算出する。
（データ誤り率）＝（誤り数）／（受信数）
そして、算出した拡散符号に対応するデータ誤り率をＲＡＭ１６に記憶させ、ステップＳ２８へ進む。
【００４６】
ステップＳ２８では、今回の最適拡散符号設定処理を開始する前に設定されていた拡散符号を受信用拡散信号発生部９に再設定し、ステップＳ２９に進む。
ステップＳ２９では、通信装置を受信動作させて復調部１１の出力を監視し、送信局からの再度の測定開始通知（送信局でのステップＳ４の処理）を受信したかどうかを判断し、通知を受信しなければステップＳ３０へ進み、通知を受信したならばステップＳ２３へ戻って前述した処理を繰り返す。
【００４７】
ステップＳ３０では、通信装置を引き続き受信動作させて復調部１１の出力を監視し、送信局からのデータ誤り率測定の終了を通知する信号（送信局での図２のステップＳ１１の処理）を受信したかどうかを判断し、通知を受信すればステップＳ３１へ進み、通知を受信しなければステップＳ２９へ戻って判断処理を繰り返す。
【００４８】
ステップＳ３１では、ステップＳ２７でＲＡＭ１６に記憶させた拡散符号毎のデータ誤り率を参照して最も低いデータ誤り率であった拡散符号を選択し、ステップＳ３２へ進む。
【００４９】
ステップＳ３２では、通信装置を送信動作させ、前ステップで選択した拡散符号を示す情報を今回の最適拡散符号検出テストの結果を示す情報信号として一次変調部２へ伝送して送信し、ステップＳ３３へ進む。
【００５０】
ステップＳ３３では、ステップＳ３１で選択した拡散符号をＲＯＭ１５より読み出して送信用拡散信号発生部３及び受信用拡散信号発生部９に設定し、装置を通常通信の状態に復帰させて今回の最適拡散符号設定処理を終了し、ステップＳ２１に戻って上述した処理を繰り返す。
【００５１】
以上説明した処理をＣＰＵ１４が実行することで、ある周囲環境下におかれた通信装置間でデータ誤りの発生が最も少ない拡散符号を通信装置が自動的に選択することを実現する。
【００５２】
なお、本実施の形態に基づく通信装置を使用して、最適な拡散符号を選択した後に、送信機能を持たない受信専用の端末にその拡散符号を設定して設置することも可能である。この受信専用端末に、図３のステップＳ３３の処理で説明した拡散符号を受信用拡散信号発生部９に自動設定する機能を持たせておくと、拡散符号を手動で設定する手間が省けて便利である。
【００５３】
次に、温度センサ１９の利用について説明する。
温度センサ１９は通信装置の周囲温度を常に観測し、その値をＣＰＵ１４に渡している。通信装置が通常の通信状態にあるとき、ＣＰＵ１４は、温度センサ１９から得る周囲温度情報をＲＡＭ１６に通常通信時周囲温度として記憶する。本実施の形態では、ＣＰＵ１４が最新の温度情報を取得する度にＲＡＭ１６の記憶内容を更新していく構成としているが、例えば、過去の通常通信時に取得した温度情報をＲＡＭ１６の別の領域に記憶しておき、その過去の温度情報と最新の温度情報との平均の値を算出するなどして、通常通信時の周囲温度を代表する値を通常通信時周囲温度として記憶するように構成することも可能である。
【００５４】
受信局である通信装置が最適拡散符号設定処理に温度センサ１９によって得られる周囲温度情報を利用する場合には、図３に示すＣＰＵ１４が実行する処理のフローチャートの一部を変更する。フローチャートの変更を図４に示す。同図に示す処理は図３のステップＳ２７の処理を変更するものである。また、ＲＯＭ１５には、周囲温度に対するデータ誤り率のテーブル（以降、補正データテーブルという）が予め記憶されている。この補正データテーブルは、ある周囲温度で、あるデータ誤り率を呈している本通信装置が、周囲温度の変化によりデータ誤り率がどのように変化するかを実測したものである。図４について説明する。
【００５５】
まず、ステップＳ２７１では、図３のステップＳ２７で使用するものと同一の式によってデータ誤り率を算出し、ステップＳ２７２へ進む。
ステップＳ２７２では、最適拡散符号設定処理を実施している現在の装置の周囲温度を取得し、ステップＳ２７３へ進む。
【００５６】
ステップＳ２７３では、ステップＳ２７１で取得したデータ誤り率及びステップＳ２７２で取得した周囲温度から、対応する補正データテーブルをＲＯＭ１５から選択し、ステップＳ２７４へ進む。
【００５７】
ステップＳ２７４では、ステップＳ２７３で選択した補正データテーブルから、ＲＡＭ１６に記憶されている通常通信時周囲温度に対応するデータ誤り率を読み出し、ステップＳ２７５へ進む。
【００５８】
ステップＳ２７５では、ステップＳ２７４で読み出した補正データ誤り率をテストの対象である拡散符号に対応させてＲＡＭ１６に記憶させ、ステップＳ２８（図３）に進む。
【００５９】
以上のようにして、測定により得られた拡散符号毎のデータ誤り率をその周囲温度に基づいて補正することで、通常通信状態により近いデータ誤り率による最適な拡散符号の選択が行なえ、その結果、通信異常発生の更なる低減を行なうことができる。
【００６０】
なお、本実施の形態において、ＲＯＭ１５に予め記憶させておく補正データテーブルを更に拡散符号毎に実測したデータテーブルとし、ステップＳ２７３でデータテーブルを選択する際に、使用した拡散符号を更に補正データテーブルの選択要素として加えることも可能であり、この構成により通常通信時におけるデータ誤り率の推定の精度の更なる向上が期待できる。
【００６１】
また、本実施の形態においてはデータテーブルの参照によってデータ誤り率を補正しているが、例えば、実測データに基づいて周囲温度とデータ誤り率との関係近似式を求め、この式に基づいて通常通信時におけるデータ誤り率を計算によって求めるようにすることも可能であり、この構成により、ＲＯＭ１５の記憶容量を削減することができる。
次に図５について説明する。同図は受信局である図１の通信装置が通常通信の状態で送信局からの信号を受信していない受信待機状態にあるときに、ＣＰＵ１４の行なう拡散符号使用頻度検出処理のフローチャートである。
【００６２】
まず、ステップＳ４１では、ＲＯＭ１５に記憶されている拡散符号の中で、送信局との通信で現在使用しているもの以外で今回の拡散符号使用頻度検出処理で未測定のものを任意に選択して受信用拡散信号発生部９に設定し、ステップＳ４２へ進む。
【００６３】
ステップＳ４２では、通信装置を受信動作させて同期検出部１３を監視し、ステップＳ４１で選択した拡散符号に対応する同期検出部１３で検出する同期検出の回数を計数し、ステップＳ４３へ進む。
【００６４】
ステップＳ４３では、ステップＳ４２による同期検出信号の計数開始からの経過時間を計時部１７を用いて測定し、予めＲＯＭ１５に設定されている測定時間との比較を行ない、測定時間を経過していればステップＳ４４へ進み、測定時間を未だ経過していなければステップＳ４２へ戻って測定を継続する。測定時間の設定は周辺環境の変化の激しさや、送信局からの通信の頻度などを勘案して設定する。
【００６５】
ステップＳ４４では、ステップＳ４２で計数した同期回数を、使用した拡散符号と対応させてＲＡＭ１６に記憶させ、ステップＳ４５へ進む。
ステップＳ４５では、ＲＯＭ１５内に記憶されていて送信局との通信で現在使用している以外の拡散符号の中で、今回の同期回数測定を未だ行なっていないものがあるかどうかを判断し、未測定の拡散符号が存在するのであればステップＳ４１に戻って前述した処理を繰り返し、全ての拡散符号で測定を行なったのであればステップＳ４６に進む。
【００６６】
ステップＳ４６では、送信局との通信で現在使用している拡散符号を受信用拡散信号発生部９に再設定してこの一連の処理を終了する。
ＣＰＵ１４は、通信装置の受信待機時に上述した処理を定期的に実施する。通信を行なう装置間で共用する拡散符号を変更する場合には、上述の処理の結果得られるＲＡＭ１６に記憶させた拡散符号毎の同期回数のデータを参照する。同期回数の多い拡散符号は、同様のスペクトラム拡散無線通信を行なう他のシステムがこの拡散符号を使用していると判断し、この拡散信号の使用を避けるようにする。こうすることで、異なる情報通信を行なっている同様の通信装置からの混信によるデータ異常の発生頻度を低下させることができる。例えば、ＲＯＭ１５内に記憶されている拡散符号の選択を手動で設定する構成の場合には、ＲＡＭ１６に記憶させた拡散符号毎の同期回数のデータを不図示の表示手段に表示するようにし、同期回数の少ない拡散符号を選択して設定する構成としたり、あるいは、同期回数が最大である拡散符号は強制的に設定できなくしてしまうように構成することなども可能である。
【００６７】
また、この拡散符号使用頻度検出処理を前述した最適拡散符号設定処理と組み合わせる構成を採ることも可能である。この場合は、図５に示す拡散符号使用頻度検出処理は図３のステップＳ２２において行なうものとし、更に図３の最適拡散符号設定処理のフローチャートの一部を変更する。フローチャートの変更を図６に示す。同図に示す処理は図３のステップＳ３１とステップＳ３２との間に挿入されるものである。図６について説明する。
【００６８】
ステップＳ５１では、ステップＳ３１（図３）で選択した拡散符号による同期回数をＲＡＭ１６より読み出し、ステップＳ５２へ進む。
ステップＳ５２では、ステップＳ５１で読み出した同期回数と、ＲＡＭ１６に記憶されている全ての拡散符号の同期回数とを比較し、ステップＳ５１で読み出した同期回数がＲＯＭ１５に記憶されている全拡散符号の中で最大であれば、ステップＳ５３へ進み、それ以外のときはステップＳ３２（図３）へ進む。
【００６９】
ステップＳ５３では、ステップＳ３１（図３）で選択した拡散符号は他の通信装置で使用されていると判断し、新たにデータ誤り率が二番目に小さかった拡散符号を選択し、ステップＳ３２（図３）へ進む。
【００７０】
以上の処理の変更により、通信装置の設置環境により適した拡散符号の自動選択ができるようになる。
なお、本発明の実施の形態では、単信による送受が可能な通信装置としているが、例えば、送受信の周波数を違えることによって複信を可能とする通信装置を構成することは容易である。この構成とする場合には、図１の送受切換部１８に送信信号と受信信号とを周波数で分離するフィルターを挿入してアンテナ１６に接続するようにする。この構成の場合はＣＰＵ４から送受切換部１８への送受信切換信号は不要となる。
【００７１】
【発明の効果】
本発明は、以上詳細に説明したように構成されているので、通信装置の周囲環境からの影響による通信誤りの少ないスペクトラム拡散通信が行なえる。また、通信装置の周辺にある同様なシステムからの混信による通信誤りを防止することができる。更に、これらの効果により、通信誤りを訂正するために通信装置間で発生させる信号の再送が減少するので、空間伝送路のトラヒックが低下するという効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す図である。
【図２】ＣＰＵ１４の行なう送信局における最適拡散符号設定処理を示すフローチャートである。
【図３】ＣＰＵ１４の行なう受信局における最適拡散符号設定処理を示すフローチャートである。
【図４】周囲温度情報を利用する場合の図３のフローチャートからの変更を示す図である。
【図５】ＣＰＵ１４の行なう拡散符号使用頻度検出処理を示すフローチャートである。
【図６】拡散符号使用頻度検出処理を組み合わせる場合の図３のフローチャートからの変更を示す図である。
【図７】スペクトラム拡散無線通信方式による送信機並びに受信機の基本的な構成の例を示す図である。
【符号の説明】
１  情報信号入力
２  一次変調部
３  送信用拡散信号発生部
４  拡散変調部
５  ＲＦ変調部
６、７  アンテナ
８  ＲＦ受信部
９  受信用拡散信号発生部
１０  逆拡散変調部
１１  復調部
１２  情報信号出力
１３  同期検出部
１４  ＣＰＵ
１５  ＲＯＭ
１６  ＲＡＭ
１７  計時部
１８  送受切換部
１９  温度センサ
Ｓ１〜Ｓ１４、Ｓ２１〜Ｓ３３、Ｓ４１〜Ｓ４６、Ｓ５１〜Ｓ５３、Ｓ２７１〜Ｓ２７５  処理ステップ
【図１】
0003601269.tif 000002
【図２】
0003601269.tif 000003
【図３】
0003601269.tif 000004
【図４】
0003601269.tif 000005
【図５】
0003601269.tif 000006
【図６】
0003601269.tif 000007
【図７】
0003601269.tif 000008