(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力される原データを誤り訂正符号化するとともに、符号化された信号を第１〜第Ｎの各々が異なるデータに分岐して出力する手段と、
該第１〜第Ｎデータを、各々異なる疑似雑音符号である第１〜第Ｎ拡散符号系列で拡散変調し、第１〜第Ｎ拡散データを出力する第１〜第Ｎ拡散手段と、
該第１〜第Ｎ拡散データを加算して出力データを出力する加算手段と、
を具備して送信機を構成し、
前記送信機から送信されてきた前記出力データに対応する信号を、前記第１〜第Ｎ拡散系列で逆拡散復調する複数の第１〜第Ｎ逆拡散手段と、
前記第１〜第Ｎ逆拡散手段の各出力データのデータ品質を検出する検出手段と、
該検出手段で検出されたデータ品質に応じて該第１〜第Ｎ逆拡散手段の出力データに重み付けを行う手段と、
前記重み付けされた各出力データを入力し、誤り復号化して一系列のデータとして出力する手段と、
を具備して受信機を構成したことを特徴とする直接拡散スペクトル拡散通信システム。
【請求項２】
送信機側で、入力される原データを誤り訂正符号化するとともに、符号化された信号を第１〜第Ｎの各々が異なるデータに分岐し、該第１〜第Ｎデータを、各々異なる疑似雑音符号である第１〜第Ｎ拡散符号系列で拡散変調し、第１〜第Ｎ拡散データを出力し、該第１〜第Ｎ拡散データを加算して送信した出力データを受信する、直接拡散スペクトル拡散通信システムにおける受信機であって、
前記送信機から送信されてきた前記出力データに対応する信号を、前記第１〜第Ｎ拡散系列で逆拡散復調する複数の第１〜第Ｎ逆拡散手段と、
前記第１〜第Ｎ逆拡散手段の各出力データのデータ品質を検出する検出手段と、
該検出手段で検出されたデータ品質に応じて該第１〜第Ｎ逆拡散手段の出力データに重み付けを行う手段と、
前記重み付けされた各出力データを入力し、誤り復号化して一系列のデータとして出力する手段と、
を具備したことを特徴とする受信機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は直接拡散スペクトル拡散通信方式及び無線装置に関する。
【０００２】
近年、各種の無線装置の利用度が高まり、新たに使用できる周波数帯域も限られてきている。この問題を解消するために直接拡散スペクトル拡散通信方式が考案され、現在、更に研究が進められている。
【０００３】
この方式は、他の通信系との干渉を避けるため、特定の形式で周波数帯域を拡散させ、更に帯域を重ねて伝送する多元接続方式であり、携帯電話等の移動通信、無線ＬＡＮ等に適用されている。
【０００４】
【従来の技術】
直接拡散スペクトル拡散通信方式は、通常のアナログ変調又はディジタル変調した信号を、更に特殊なディジタル符号系列〔ＰＮ（Ｐｓｅｕｄｏ  Ｎｏｉｓｅ）符号：疑似雑音符号〕である拡散系列で変調することにより、１００倍とか１０００倍にスペクトルを拡散する方式で、受信側では送信側で拡散に使用した任意のデータ系列である拡散系列と同じもので復調することによって、拡散されて散らばっていた情報電力が集められて、それをアナログ復調又はディジタル復調することにより元の情報が得られるというものである。
【０００５】
この方式の特徴は、拡散の度合いを１０００倍とするとＳ／Ｎは少なくとも１０００倍改善されることである。また、拡散に使用する拡散系列を知っていなければ通信が行えないので、秘話通信に適しているメリットがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した直接拡散スペクトル拡散通信方式においては、拡散系列として疑似ランダム系列であるＭ系列や、Ｍ系列を加工して得られるＧｏｌｄ系列が用いられている。
【０００７】
しかし、Ｍ系列、Ｇｏｌｄ系列といった２値系列では、相関特性が理想的とは言えず、特定の系列間で相関が大きくなり、ある系列が他の系列に干渉を与えるといった問題があった。この場合、通信品質の劣化、通信路容量の低下を招くことになる。
【０００８】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、送受信されるデータ系列間の相関特性のバラツキに対してその影響を緩和し常に平均的な特性が得られる直接拡散スペクトル拡散通信方式及び無線装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
図１に本発明の送信原理説明図、図２に本発明の受信原理説明図を示す。
【００１０】
図１において、５０は、入力されるデータＤ５０を誤り訂正符号化するとともに、符号化された信号を第１〜第ＮデータＤ５０1 〜Ｄ５０Nに分割して出力するものである。
【００１１】
５１１  〜５１Ｎ  は第１〜第Ｎ拡散手段であり、第１〜第ＮデータＤ５０１  〜Ｄ５０Ｎ  を、各々異なる疑似雑音符号である第１〜第Ｎ拡散系列で拡散変調するものである。
【００１２】
５３は加算手段であり、第１〜第Ｎ拡散手段５１１  〜５１Ｎ  の出力データＤ５１１  〜Ｄ５１Ｎ  を加算するものである。
【００１３】
図２において、５５１  〜５５Ｎ  は第１〜第Ｎ逆拡散手段であり、前記した図１に示す構成の送信機から電波信号Ｒ１０で送信されてきた前記の加算手段５３の出力データＤ５２に対応する信号Ｓ２０を、第１〜第Ｎ拡散系列で逆拡散復調するものである。
【００１４】
５８は、第１〜第Ｎ逆拡散手段５５1 〜５５N の出力データＤ５５1 〜Ｄ５５N を入力し、誤り復号化して一系列のデータとして出力するものである。
【００１５】
【作用】
上述した本発明によれば、送信側では複数の異なる符号拡散系列を用いて複数系列のデータを拡散し、これを加算して送信する。また、受信側では、受信信号を送信側と同符号拡散系列で復調して合成するようにしたので、系列間データの相互相関を非常に小さくすることができる。
【００１６】
従って、他局間干渉に対する影響を軽減することができ、通信の高品質化を図ることができる。
【００１７】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する。
【００１８】
図３は本発明の第１実施例の直接拡散スペクトル拡散通信方式による送信機のブロック構成図、図４は受信機のブロック構成図である。
【００１９】
第１実施例の直接拡散スペクトル拡散通信方式は、データの多重化数を「３」とし、拡散系列として後述するＰＮ１，ＰＮ２，ＰＮ３の周期「３１」のＧｏｌｄ系列を用い、１ユーザに対して３個ずつ割り当てるものとする。
【００２０】
ＰＮ１＝「−１，１，１，１，−１，−１，１，１，−１，−１，１，−１，−１，１，−１，１，−１，１，−１，１，−１，−１，−１，１，１，１，−１，−１，１，−１，１  」
ＰＮ２＝「−１，１，−１，−１，１，１，１，−１，１，−１，−１，−１，−１，１，１，１，−１，−１，−１，−１，１，−１，−１，１，−１，１，１，１，−１，１，１  」
ＰＮ３＝「１，−１，１，１，−１，１，１，１，１，−１，１，−１，１，−１，−１，−１，１，−１，−１，１，１，１，−１，−１，−１，−１，−１，１，１，−１，−１  」
但し、ＰＮ１を第１Ｇｏｌｄ系列、ＰＮ２を第２Ｇｏｌｄ系列、ＰＮ３を第３Ｇｏｌｄ系列と呼ぶ。各Ｇｏｌｄ系列ＰＮ１〜ＰＮ３間の相互相関は小さくされている。
【００２１】
図３に示す送信機において、１は多重化回路、２，３，４は第１〜第３拡散回路であり、ＰＮ系列発生回路５，６，７及びミキサ８，９，１０を有して成る。１２は加算回路、１３はミキサ、１４は発振器、１５はアンテナである。
【００２２】
図４において、２１はアンテナ、２２はミキサ、２３は発振器、２４，２５，２６は第１〜第３逆拡散回路であり、ＰＮ系列発生回路２７，２８，２９及びミキサ３０，３１，３２を有して成る。３３，３４，３５はＬＰＦ（ローパスフィルタ）、３６はＳＮ比検出回路、３７は重み計算回路、３８，３９，４０はミキサ、４１は合成回路，４２は０／１判定回路である。
【００２３】
図３に示す送信機の多重化回路１は、送信データＤ１を３分岐して出力する。この分岐されたデータＤ１は第１〜第３拡散回路２〜４に入力され、拡散処理が行われる。
【００２４】
第１拡散回路２は、ＰＮ系列発生回路５から出力される第１Ｇｏｌｄ系列ＰＮ１と送信データＤ１とをミキサ８により乗算することによって拡散変調を行う。第２及び第３拡散回路３，４も同様に拡散変調を行う。即ち、第２拡散回路３は第２Ｇｏｌｄ系列ＰＮ２と送信データＤ１とをミキサ９により乗算し、第３拡散回路４は第３Ｇｏｌｄ系列ＰＮ３と送信データＤ１とをミキサ１０により乗算する。
【００２５】
加算回路１２は、第１〜第３拡散回路２〜４から出力される送信データＤ２，Ｄ３，Ｄ４を加算し、送信データＤ５を出力する。
【００２６】
ミキサ１３は、加算回路１２から出力される送信データＤ５に、発振器１４から出力される周波数ｆ１  の搬送信号Ｓ１を乗算し、これによって送信信号Ｓ２を出力する。信号Ｓ２はアンテナ１５から電波信号Ｒ１として送信される。
【００２７】
この送信された電波信号Ｒ１は図４に示す受信機のアンテナ２１で受信され、信号Ｓ３としてミキサ２２へ出力される。
【００２８】
信号Ｓ３はミキサ２２で送信機の発振器１４と同周波数ｆ１  の信号Ｓ４と乗算されることによってベースバンド信号、即ちデータＤ６として出力される。
【００２９】
データＤ６は第１〜第３逆拡散回路２４〜２６に入力され、逆拡散処理が行われる。
【００３０】
第１逆拡散回路２４は、ＰＮ系列発生回路２７から出力される第１Ｇｏｌｄ系列ＰＮ１とデータＤ６とをミキサ３０により乗算することによって逆拡散復調を行う。
【００３１】
第２及び第３逆拡散回路２５，２６も同様に逆拡散復調を行う。即ち、第２逆拡散回路２５は第２Ｇｏｌｄ系列ＰＮ２とデータＤ６とをミキサ３１により乗算し、第３逆拡散回路２６は第３Ｇｏｌｄ系列ＰＮ３とデータＤ６とをミキサ３２により乗算する。
【００３２】
この逆拡散復調によって、送信機の第１〜第３拡散回路２４〜２５から出力された３系列のデータＤ２，Ｄ３，Ｄ４が各々得られることになる。それらデータをＤ７，Ｄ８，Ｄ９とする。
【００３３】
各データＤ７〜Ｄ９は、ＬＰＦ３３〜３５を通過することによって雑音、余分な信号成分が除去され、これらがデータＤ１０，Ｄ１１，Ｄ１２としてＳＮ比検出回路３６及び各ミキサ３８，３９，４０へ出力される。
【００３４】
ＳＮ比検出回路３６では、各データＤ１０〜Ｄ１２のＳＮ比が検出され、この各々の検出結果ＳＮ１，ＳＮ２，ＳＮ３が重み計算回路３７へ出力される。但し、ＳＮ比検出結果ＳＮ１はデータＤ１０のもの、ＳＮ２はＤ１１、ＳＮ３はＤ１２のものであるとする。
【００３５】
重み計算回路３７では、各ＳＮ比検出結果ＳＮ１〜ＳＮ３に応じて各データＤ１０〜Ｄ１２に重み付けを行うための信号Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３を得る計算を行う。この計算は、ＳＮ比が大きいほど重み付けを大きくするためのものである。
【００３６】
このように重み付けを行うことによって、ＳＮ比の大きい成分のデータがより明確となる。
【００３７】
重み計算回路３７から出力された重み付け信号Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３が、各ミキサ３８〜４０によってデータＤ１０〜Ｄ１２と乗算され、このデータＤ１３，Ｄ１４，Ｄ１５が合成回路４１へ出力される。
【００３８】
そして、合成回路４１で３つのデータＤ１３〜Ｄ１５が合成され。この合成されたデータＤ１６の０／１が、０／１判定回路４２によって判定され、復調データＤ１７として出力される。
【００３９】
以上説明した第１実施例によれば、相関特性が理想的とはいえないＧｏｌｄ系列等の２値系列であっても、系列間での相関が大きくなることを防止する事ができ、常に平均的な特性を得ることができるので、従来のようにある系列が他の系列に干渉を与えるといった事がなくなる。
【００４０】
この結果、通信品質の向上を図ることができ、また従来のように通信路容量の低下を招くといったことがなくなる。
【００４１】
次に、第２実施例を図５及び図６を参照して説明する。図５は送信機、図６は受信機のブロック構成図である。
【００４２】
但し、それら図５及び図６において図３及び図４に示した第１実施例の各部に対応する部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００４３】
図５に示す送信機において、５１は誤り訂正符号器に属す畳み込み符号器である。
【００４４】
図６に示す受信機において、５２は誤り訂正復号器に属すビタビ復号器である。
【００４５】
図５に示す畳み込み符号器５１に入力される送信データＤ２０は、拘束長４、符号化率１／３で畳み込み符号化される。これによって得られるデータＤ２１，Ｄ２２，Ｄ２３が、第１〜第３拡散回路２〜４へ出力される。但し、畳み込み符号器５１の入出力側に数値で示すように、入力されたデータＤ２０と、出力される３系列のデータＤ２１，Ｄ２２，Ｄ２３は各々異なる値を取る。
【００４６】
その後の処理は第１実施例と同様である。即ち、第１拡散回路２においてＰＮ系列発生回路５から出力される第１Ｇｏｌｄ系列ＰＮ１と送信データＤ２１とがミキサ８により乗算され、第２拡散回路３において第２Ｇｏｌｄ系列ＰＮ２と送信データＤ２２とがミキサ９により乗算され、第３拡散回路４において第３Ｇｏｌｄ系列ＰＮ３と送信データＤ２３とがミキサ１０により乗算されることによって拡散変調が行われ、この結果データＤ２４，Ｄ２５，Ｄ２６が出力される。
【００４７】
各データＤ２４，Ｄ２５，Ｄ２６は、加算回路１２によって加算され、この加算されたデータＤ２７は、ミキサ１３によって発振器１４から出力される周波数ｆ２  の搬送信号Ｓ５と乗算される。
【００４８】
この乗算によって得られる送信信号Ｓ６は、アンテナ１５から電波信号Ｒ２として送信される。
【００４９】
この電波信号Ｒ２は図６に示す受信機のアンテナ２１で受信され、信号Ｓ７としてミキサ２２へ出力される。
【００５０】
信号Ｓ７はミキサ２２で送信機の発振器１４と同周波数ｆ２の信号Ｓ８と乗算されることによってベースバンド信号、即ちデータＤ２８として出力される。
【００５１】
データＤ２８は第１〜第３逆拡散回路２４〜２６に入力され、逆拡散処理が行われる。
【００５２】
第１逆拡散回路２４は、ＰＮ系列発生回路２７から出力される第１Ｇｏｌｄ系列ＰＮ１とデータＤ２８とをミキサ３０により乗算し、第２逆拡散回路２５は第２Ｇｏｌｄ系列ＰＮ２とデータＤ２８とをミキサ３１により乗算し、第３逆拡散回路２６は第３Ｇｏｌｄ系列ＰＮ３とデータＤ２８とをミキサ３２により乗算することによって逆拡散復調を行う。
【００５３】
この逆拡散復調によって、図５に示す送信機の第１〜第３拡散回路２４〜２５から出力された３系列のデータＤ２４，Ｄ２５，Ｄ２６が各々得られることになる。それらデータをＤ３２，Ｄ３３，Ｄ３４とする。
【００５４】
各データＤ３２，Ｄ３３，Ｄ３４は、ＬＰＦ３３〜３５を介してビタビ復号器５２で復号され、復号データＤ３５として出力される。
【００５５】
以上説明した第２実施例においても第１実施例同様の効果を得ることができる。
【００５６】
次に、第３実施例を図７及び図８を参照して説明する。図７は送信機、図８は受信機のブロック構成図である。
【００５７】
但し、図７に示す第３実施例の送信機は図５に示す第２実施例の送信機と同一構成であるが、説明の都合上両者を区別するために、図７に示す発振器１４は周波数ｆ３の信号Ｓ９を出力するものとする。
【００５８】
また、図８において、図４に示した第１実施例及び図６に示した第２実施例の各部に対応する部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００５９】
図８に示す第３実施例の受信機は、図３に示す第１実施例の受信機とほぼ同構成であるが異なる点は、図３に用いられている合成回路４１がビタビ復号器５２となっていることである。
【００６０】
図７において、ミキサ１３によって、発振器１４から出力される搬送信号Ｓ９とデータＤ２７とが乗算され、これによって得られる送信信号Ｓ１０がアンテナ１５から電波信号Ｒ３として送信される。
【００６１】
この電波信号Ｒ３は図８に示す受信機のアンテナ２１で受信され、信号Ｓ１１としてミキサ２２へ出力され、周波数ｆ３  の信号Ｓ１２と乗算されることによってデータＤ３７として第１〜第３逆拡散回路２４〜２６へ出力され、各々が逆拡散復調される。
【００６２】
この逆拡散復調された３系列のデータＤ３８，Ｄ３９，Ｄ４０は、ＬＰＦ３３〜３５を介してミキサ３８〜４０とＳＮ比検出回路３６へ出力される。
【００６３】
そして、ＳＮ比検出回路３６でデータＤ４１〜Ｄ４３のＳＮ比が検出され、検出結果ＳＮ４，ＳＮ５，ＳＮ６が重み計算回路３７へ出力される。但し、ＳＮ比検出結果ＳＮ４はデータＤ４１、ＳＮ５はＤ４２、ＳＮ６はＤ４３に対応する。重み計算回路３７では、各ＳＮ比検出結果ＳＮ４〜ＳＮ６に応じて各データＤ４１〜Ｄ４３に重み付けを行うための信号Ｗ４，Ｗ５，Ｗ６を得る。
【００６４】
重み付け信号Ｗ４，Ｗ５，Ｗ６が、各ミキサ３８〜４０によってデータＤ４１〜Ｄ４３と乗算され、ビタビ復号器５２で軟判定復号されて復号データＤ４７として出力される。
【００６５】
以上説明した第３実施例においても第１実施例同様の効果を得ることができる。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、送受信されるデータ系列間の相関特性のバラツキに対してその影響を緩和し常に平均的な特性を得ることができる効果があるので、従来のように通信路容量の低下を招くといったことがなくなり、通信品質の向上を図ることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の送信原理説明図である。
【図２】本発明の受信原理説明図である。
【図３】本発明の第１実施例の直接拡散スペクトル拡散通信方式による送信機のブロック構成図である。
【図４】本発明の第１実施例の直接拡散スペクトル拡散通信方式による受信機のブロック構成図である。
【図５】本発明の第２実施例の直接拡散スペクトル拡散通信方式による送信機のブロック構成図である。
【図６】本発明の第２実施例の直接拡散スペクトル拡散通信方式による受信機のブロック構成図である。
【図７】本発明の第３実施例の直接拡散スペクトル拡散通信方式による送信機のブロック構成図である。
【図８】本発明の第３実施例の直接拡散スペクトル拡散通信方式による受信機のブロック構成図である。
【符号の説明】
５０  多重化手段
５１１  〜５１Ｎ    第１〜第Ｎ拡散手段
５５１  〜５５Ｎ    第１〜第Ｎ逆拡散手段
５８  合成手段
Ｄ５０  多重化手段５０の入力データ
Ｄ５０１  〜Ｄ５０Ｎ    入力データＤ５０の分岐データ
Ｄ５１１  〜Ｄ５１Ｎ    拡散後のデータ
Ｄ５２  加算後のデータ
Ｒ１０  電波信号
Ｓ２０  加算後のデータＤ５２に対応する信号
Ｄ５５１  〜Ｄ５５Ｎ      逆拡散後のデータ
Ｄ５５Ｎ      逆拡散後のデータ
【図１】
0003590021.tif 000002
【図２】
0003590021.tif 000003
【図３】
0003590021.tif 000004
【図４】
0003590021.tif 000005
【図５】
0003590021.tif 000006
【図６】
0003590021.tif 000007
【図７】
0003590021.tif 000008
【図８】
0003590021.tif 000009