(57)【要約】  本発明は周波数選択的基底帯域の周波数変復調装置及びこれを利用した送受信装置に関し、周波数選択的基底帯域伝送技術または周波数選択的コード分割多重接続（ＦＳ−ＣＤＭＡ）技術で通信チャンネルの環境に従い伝送率を制御し、反復的な拡散符号グループの選択を通じて受信側で周波数ダイバーシティ利得を得るようにすることで使用者の互いの干渉を減らし、他の電子機器から誘起される強い干渉があるときにも低電力で、安定的な人体通信を構成することができ、通信品質を保証することができるという効果がある。
2010532617.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信チャンネルの状態によりデータの伝送速度及び反復伝送回数を制御する伝送率制御器と、
前記伝送率制御器の制御により前記反復伝送回数別に同じ直列データを反復して出力するデータ生成器と、
前記データ生成器から出力される直列データを並列データに変換する直並列変換器と、
前記伝送率制御器の制御により前記反復伝送回数別に変換された並列データに該当する周波数選択的拡散符号を選択する周波数選択的拡散器と、
を含む周波数ダイバーシティを有する周波数選択的基底帯域の周波数変調装置。
【請求項２】
前記直列データを並列データに変換する前に、前記データ生成器から出力された直列データをスクランブルするスクランブラーをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の周波数ダイバーシティを有する周波数選択的基底帯域の周波数変調装置。
【請求項３】
前記伝送率制御器は、周波数拡散に使用される２のＮ乗（Ｎは０又は自然数）個の拡散符号を２のＭ乗（Ｍ＜Ｎ、Ｍは０又は自然数）個に分けた複数個の拡散符号グループから１つの拡散符号グループを選択するように前記周波数選択的拡散器を（Ｎ−Ｍ）個の周波数選択的制御ビットを利用して制御することを特徴とする請求項１に記載の周波数ダイバーシティを有する周波数選択的基底帯域の周波数変調装置。
【請求項４】
前記伝送率制御器は、前記複数個の拡散符号グループから１つの拡散符号グループの選択を前記反復伝送回数だけ反復するように前記周波数選択的拡散器を制御することを特徴とする請求項３に記載の周波数ダイバーシティを有する周波数選択的基底帯域の周波数変調装置。
【請求項５】
前記周波数選択的拡散器は、周波数拡散のための周波数選択的拡散符号を選択するために使用されるＭビットの並列データ及びＮビットの入力データ並びに前記１つの拡散符号グループの選択のために使用される（Ｎ−Ｍ）個の周波数選択的制御ビットの入力を受けることを特徴とする請求項１に記載の周波数ダイバーシティを有する周波数選択的基底帯域の周波数変調装置。
【請求項６】
前記周波数選択的拡散器は、前記伝送率制御器により前記反復伝送回数別に出力される同じ直列データに対して夫々異なる拡散符号グループを選択し、各拡散符号グループの２のＭ乗個の拡散符号から１つの拡散符号を選択し出力することを特徴とする請求項５に記載の周波数ダイバーシティを有する周波数選択的基底帯域の周波数変調装置。
【請求項７】
前記周波数選択的拡散器は，
Ｎビットの入力データを出力するＮビットのカウンターと、
（Ｎ−Ｍ）ビットの周波数選択制御ビット及びＭビットのデータ入力ビットをグレーインデキシングするための（Ｎ−１）個の第１ＸＯＲ演算器と、
前記Ｎビットのカウンターの出力、前記（Ｎ−Ｍ）ビットの周波数選択制御ビット及び前記（Ｎ−１）個の第１ＸＯＲ演算器の出力ビットをＡＮＤ演算するためのＮ個のＡＮＤ演算器と、
前記Ｎ個のＡＮＤ演算器の出力をＸＯＲ演算するための第２ＸＯＲ演算器と、
を含むことを特徴とする請求項６に記載の周波数ダイバーシティを有する周波数選択的基底帯域の周波数変調装置。
【請求項８】
送信側で通信チャンネルの状態により反復伝送回数別に反復伝送される伝送データの合成を制御する信号合成制御器と、
前記信号合成制御器の制御により前記伝送データから送信側で選択された周波数選択的拡散符号を前記反復伝送回数別に検出して夫々対応するＭビットの並列データを出力する周波数選択的逆拡散器と、
前記周波数選択的逆拡散器から出力されるＭビットの並列データを直列データに変換する並直列変換器と、
前記信号合成制御器の制御により前記直列データを前記反復伝送回数別に入力を受けてエラーが発生したビットを復元し合成するデータ処理機と、
を含む周波数ダイバーシティを有する周波数選択的基底帯域の周波数復調装置。
【請求項９】
前記エラー発生ビットを復元する前に、前記変換された直列データをデスクランブルするデスクランブラーをさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の周波数ダイバーシティを有する周波数選択的基底帯域の周波数復調装置。
【請求項１０】
前記周波数選択的逆拡散器は、周波数拡散に使用される２のＮ乗個の拡散符号を２のＭ乗（Ｍ＜Ｎ）個に分けた複数個の拡散符号グループから選択された１つの拡散符号グループ及び前記１つの拡散符号グループを成す２のＭ乗個の拡散符号から選択された１つの拡散符号を前記伝送データから求め、前記選択された１つの拡散符号に対応するインデックス値をＭビットの並列データとして出力することを特徴とする請求項８に記載の周波数ダイバーシティを有する周波数選択的基底帯域の周波数復調装置。
【請求項１１】
前記選択された１つの拡散符号は前記２のＭ乗個の拡散符号に対して相関値を全て求めて、前記求めた相関値を比較して最も高い相関値に対応する拡散符号であることを特徴とする請求項１０に記載の周波数ダイバーシティを有する周波数選択的基底帯域の周波数復調装置。
【請求項１２】
前記データ処理機は、前記信号合成制御器の制御により前記反復伝送回数別に入力される同じ直列データに対して等利得合成または通信チャンネル特性により加重値を与えて合成する最大比合成方法を利用してエラー発生ビットを訂正することでダイバーシティ利得を得ることを特徴とする請求項８に記載の周波数ダイバーシティを有する周波数選択的基底帯域の周波数復調装置。
【請求項１３】
フレーム同期のためのプリアンブル並びに送信するデータに対する制御情報及び同じデータの反復伝送のための反復伝送回数を有するヘッダを生成するプリアンブル及びヘッダ生成部と、
周波数拡散に使用される２のＮ乗個の拡散符号を２のＭ（Ｍ＜Ｎ）乗個の拡散符号に分けた複数個の拡散符号グループから通信チャンネルの状態により前記反復伝送回数別に使用する拡散符号グループを選択し、前記選択された各拡散符号グループを成す２のＭ乗個の拡散符号から１つの拡散符号を選択する周波数変調部と、
前記生成されたプリアンブル、ヘッダ及び前記反復伝送回数別に選択された拡散符号をデジタル信号に多重化して伝送する多重化部と、
を含む周波数ダイバーシティを有する周波数選択的基底帯域の送信装置。
【請求項１４】
前記プリアンブル及びヘッダ生成部は、
前記送信するデータに対する制御情報を利用して既に設定されたヘッダフォーマットでヘッダを生成するヘッダ生成器と、
前記生成されたヘッダを拡散させる拡散器で構成されたヘッダ処理部と、
フレーム同期を獲得するために設定された初期値で一定の長さのプリアンブルを生成するプリアンブル生成器と、
を含むことを特徴とする請求項１３に記載の周波数ダイバーシティを有する周波数選択的基底帯域の送信装置。
【請求項１５】
前記周波数変調部は、
通信チャンネルの状態により送信するデータの伝送速度及び反復伝送回数を調節して同じデータを前記反復伝送回数別に伝送するように制御する伝送率制御器と、
前記伝送率制御器の制御により前記反復伝送回数別に同じ直列データを反復して出力するデータ生成器と、
前記データ生成器から出力される直列データをＭビットの並列データに変換する直並列変換器と、
周波数拡散に使用される２のＮ乗個の拡散符号を２のＭ（Ｍ＜Ｎ）乗個の拡散符号に分けて複数個の拡散符号グループを生成し、（Ｎ−Ｍ）個の周波数選択的制御ビットの入力を受けて前記反復伝送回数別に前記複数個の拡散符号グループから１つの拡散符号グループを選択し、前記Ｍビットの並列データの入力を受けて前記選択された各拡散符号グループを成す２のＭ乗個の拡散符号から１つの拡散符号を選択する周波数選択的拡散器と、
を含むことを特徴とする請求項１３に記載の周波数ダイバーシティを有する周波数選択的基底帯域の送信装置。
【請求項１６】
前記周波数変調部は、前記直列データをＭビットの並列データに変換する前に、前記データ生成器から出力された直列データをスクランブルするスクランブラーをさらに含むことを特徴とする請求項１５に記載の周波数ダイバーシティを有する周波数選択的基底帯域の送信装置。
【請求項１７】
前記伝送率制御器は、前記複数個の拡散符号グループから１つの拡散符号グループを前記反復伝送回数別に反復して選択するように前記周波数選択的拡散器を（Ｎ−Ｍ）個の周波数選択的制御ビットを利用して制御し、前記反復伝送回数別に同じ直列データを出力するように前記データ生成器を制御することを特徴とする請求項１６に記載の周波数ダイバーシティを有する周波数選択的基底帯域の送信装置。
【請求項１８】
前記周波数選択的拡散器は、周波数拡散に使用される周波数選択的拡散符号を選択するために使用されるＭビットの並列データ及びＮビッドの入力データ、並びに前記１つの拡散符号グループの選択のために使用される（Ｎ−Ｍ）個の周波数選択的制御ビットの入力を受け、前記伝送率制御器の制御により反復伝送回数別に出力される同じ直列データに対して夫々異なる拡散符号グループを選択し、前記選択された各拡散符号グループの２のＭ乗個の拡散符号から１つの拡散符号を選択して出力することを特徴とする請求項１３に記載の周波数ダイバーシティを有する周波数選択的基底帯域の送信装置。
【請求項１９】
周波数選択的拡散符号に対応して反復して伝送される伝送データからプリアンブルを検出してフレームの開始時点を獲得するフレーム同期化機と、
前記フレームの開始時点を利用して前記伝送データのヘッダ及びデータ部分を分離する逆多重化部と、
前記分離されたヘッダを逆拡散させて前記データに対する制御情報を復元するヘッダ処理部と、
前記データに対する制御情報から検出した前記反復伝送回数情報を利用して２のＮ乗個の拡散符号を２のＭ乗個に分けた複数個の拡散符号グループから、前記伝送データの変調時に使用されたと判断される拡散符号グループを選択し、前記選択された各拡散符号グループを成す２のＭ乗個の拡散符号から１つの拡散符号を検出する周波数復調部と、
を含む周波数ダイバーシティを有する周波数選択的基底帯域の受信装置。
【請求項２０】
前記フレーム同期化機からフレームの開始時点を探す前に、入力される伝送データに対してノイズ除去、クロック復元及びデータの整列を行うアナログ処理部をさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載の周波数ダイバーシティを有する周波数選択的基底帯域の受信装置。
【請求項２１】
前記周波数復調部は、
前記反復伝送回数別に伝送されたデータの合成を制御する信号合成制御器と、
前記信号合成制御器の制御により前記伝送データから送信側で選択された周波数選択的拡散符号を前記反復伝送回数別に検出して夫々対応するＭビットの並列データを出力する周波数選択的逆拡散器と、
前記周波数選択的逆拡散器から出力されるＭビットの並列データを直列データに変換する並直列変換器と、
前記信号合成制御器の制御により前記直列データを前記反復伝送回数別に入力を受けてエラーが発生したビットを復元し合成するデータ処理機と、
を含むことを特徴とする請求項２０に記載の周波数ダイバーシティを有する周波数選択的基底帯域の受信装置。
【請求項２２】
前記周波数復調部は、前記エラー発生ビットを復元する前に、前記変換された直列データをデスクランブルするデスクランブラーをさらに含むことを特徴とする請求項２１に記載の周波数ダイバーシティを有する周波数選択的基底帯域の受信装置。
【請求項２３】
前記周波数選択的逆拡散器は、周波数拡散に使用される２のＮ乗個の拡散符号を２のＭ乗個に分けた複数個の拡散符号グループから前記送信側で選択された１つの拡散符号グループを求め、前記求めた１つの拡散符号グループを成す２のＭ乗個の拡散符号に対する相関値を全て求めて、最も高い相関値を有する拡散符号に対応するインデックス値をＭビットの並列データとして出力することを特徴とする請求項２１に記載の周波数ダイバーシティを有する周波数選択的基底帯域の受信装置。
【請求項２４】
前記データに対する制御情報は、送信側から伝送したデータの伝送速度、変調方式、使用者ＩＤ、データの長さ及び反復伝送回数のうち１つ以上を含むことを特徴とする請求項１９に記載の周波数ダイバーシティを有する周波数選択的基底帯域の受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は周波数選択的基底帯域（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  Ｂａｓｅｂａｎｄ）を利用した通信方式に関し、より詳細には周波数選択的基底帯域の伝送技術または周波数選択的コード分割多重接続（ＦＳ−ＣＤＭＡ）技術において通信チャンネルの環境に従い伝送率を制御し、反復的に拡散符号グループを選択して伝送することで、受信側で周波数ダイバーシティの利得を得て通信品質を保証することができる人体を通信チャンネルとして利用した通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
人体通信とは、伝導性を有する人体を通信チャンネルとして利用し、人体と連結されている機器同士に信号を伝達する技術のことを言い、個人携帯情報端末機（ＰＤＡ、Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、携帯型パーソナルコンピュータ（Ｐｏｒｔａｂｌｅ  Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、デジタルカメラ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃａｍｅｒａ）、ＭＰ３プレーヤー（ＭＰ３  ｐｌａｙｅｒ）、携帯電話等の多様な携帯機器同士の通信及びプリンター、ＴＶ、出入システム等の固定されている機器との通信ネットワークが使用者の簡単な接触だけで構成される技術である。
【０００３】
既存の人体通信技術は、ＦＳＫやＡＳＫ等のデジタル変調方式と特定の周波数を利用して最大数十Ｋｂｐｓ程度の低速データ通信を具現し、その応用分野は簡単なデータ伝送のみを必要とする分野に限定されていた。
【０００４】
それは、人体は非常に多様な物質と形態で構成されており、低い伝導性と高い誘電率により広い周波数領域においてアンテナのような役割をするからでである。このような特性は人体と隣接した他の使用者の信号や外部電子機器から所望しない雑音信号が人体へ誘起されることがあり、周りの物体、電子機器同士の距離や位置により不安定になる場合があるためである。
【０００５】
ＦＳＫ、ＡＳＫ、ＰＳＫ等の周波数変調方式は、外部の干渉が少ない領域を選択して使用することができ、通信の具現において、比較的に低い信号対雑音比を求める。しかし、人体の特性により干渉が生じると、これを解決することが困難である。
【０００６】
また、人体通信のようにデジタル信号を直接伝送する方式は非常に広い帯域を必要とし、受信信号には送信機から送信された信号の他に周りの電子機器から誘起される強い干渉が共に入力されるが、このような信号帯域内に干渉が生じると、受信機の感度がいくらよくても所望する信号をうまく分離することができない。
【０００７】
また、デジタル信号を直接伝送する方式により数Ｍｂｐｓ以上のデジタル信号を直接送るためには、数十ＭＨｚ以上の帯域幅が必要であり、このような信号が人体に印加されると、特定周波数以上の信号は放射され、複数の使用者がいる場合、接触をしなかったにも関らず、他の使用者に干渉を起こし、安定したネットワークを構成することに困難がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】韓国特許公開公報許2006-0113329号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従って、既存の人体通信システムは家庭や事務所等のノイズ（Ｎｏｉｓｅ）の少ない環境のみではなく、展示場やその他特定の周波数帯域に強いノイズ源のある環境のような周辺環境から誘起されるノイズに敏感であるという特性があり、これらを解決するための方法として、チャンネルコーデックを使用し利得を得る方法を使用したが、これは面積、遅延、過度な電力消耗を求めるという問題点がある。
【００１０】
上記のような問題点を解決すべく、本発明は複数の使用者がいる通信環境で使用者が互いに干渉をしない上、他の電子機器から誘起される強い干渉があるときも安定的な通信が具現できるように、互いに独立的なチャンネルにデータを反復的に送受信して得たダイバーシティ利得でノイズとチャンネルによるエラーを克服し、且つ、これを低電力で構成することができる装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明による一実施形態の周波数ダイバーシティを有する周波数選択的基底帯域の周波数変調装置は、通信チャンネル状態によりデータの伝送速度及び反復伝送回数を制御する伝送率制御器と、上記伝送率制御器の制御により上記反復伝送回数別に同じ直列データを反復して出力するデータ生成器と、上記データ生成器から出力される直列データを並列データに変換する直並列変換器と、上記伝送率制御器の制御により上記反復伝送回数別に変換された並列データに該当する周波数選択的拡散符号を選択する周波数選択的拡散器とを含む。
【００１２】
上記周波数変調装置は、上記直列データを並列データに変換する前に、上記データ生成器から出力された直列データをスクランブルするスクランブラーをさらに含む。
【００１３】
上記伝送率制御器は、周波数拡散に使用される２のＮ乗（Ｎは０又は自然数）個の拡散符号を２のＭ乗（Ｍ＜Ｎ、Ｍは０又は自然数）個に分けた複数個の拡散符号グループから１つの拡散符号グループを選択するように上記周波数選択的拡散器を（Ｎ−Ｍ）個の周波数選択的制御ビットを利用して制御する。
【００１４】
上記伝送率制御器は、上記複数個の拡散符号グループから１つの拡散符号グループの選択を上記反復伝送回数だけ反復するように上記周波数選択的拡散器を制御する。
【００１５】
上記周波数選択的拡散器は、周波数拡散のための周波数選択的拡散符号を選択するために使用されるＭビットの並列データ及びＮビットの入力データ並びに上記１つの拡散符号グループの選択のために使用される（Ｎ−Ｍ）個の周波数選択的制御ビットの入力を受ける。
【００１６】
上記周波数選択的拡散器は、上記伝送率制御器により上記反復伝送回数別に出力される同じ直列データに対して夫々異なる拡散符号グループを選択し、各拡散符号グループの２のＭ乗個の拡散符号から１つの拡散符号を選択し出力する。
【００１７】
上記周波数選択的拡散器は、Ｎビットの入力データを出力するＮビットのカウンターと、（Ｎ−Ｍ）ビットの周波数選択制御ビット及びＭビットのデータ入力ビットをグレーインデキシング（Ｇｒａｙ  ｉｎｄｅｘｉｎｇ）するための（Ｎ−１）個の第１ＸＯＲ演算器と、上記Ｎビットのカウンターの出力、上記（Ｎ−Ｍ）ビットの周波数選択制御ビット及び上記（Ｎ−１）個の第１ＸＯＲ演算器の出力ビットを論理積ＡＮＤ演算するためのＮ個のＡＮＤ演算器と、上記Ｎ個のＡＮＤ演算器の出力をＸＯＲ演算するための第２ＸＯＲ演算器とを含む。
【００１８】
一方、本発明の一実施形態による周波数ダイバーシティを有する周波数選択的基底帯域の周波数復調装置は、送信側で通信チャンネルの状態により反復伝送回数別に反復伝送される伝送データの合成を制御する信号合成制御器と、上記信号合成制御器の制御により上記伝送データから送信側で選択された周波数選択的拡散符号を上記反復伝送回数別に検出して夫々対応するＭビットの並列データを出力する周波数選択的逆拡散器と、上記周波数選択的逆拡散器から出力されるＭビットの並列データを直列データに変換する並直列変換器と、上記信号合成制御器の制御により上記直列データを上記反復伝送回数別に入力を受けてエラーが発生したビットを復元し合成するデータ処理機とを含む。
【００１９】
上記周波数復調装置は、上記エラー発生ビットを復元する前に、上記変換された直列データをデスクランブルするデスクランブラーをさらに含む。
【００２０】
上記周波数選択的逆拡散器は、周波数拡散に使用される２のＮ乗個の拡散符号を２のＭ乗（Ｍ＜Ｎ）個に分けた複数個の拡散符号グループから選択された１つの拡散符号グループと上記１つの拡散符号グループを成す２のＭ乗個の拡散符号から選択された１つの拡散符号を上記伝送データから求め、上記選択された１つの拡散符号に対応するインデックス値をＭビットの並列データとして出力する。
【００２１】
上記選択された１つの拡散符号は、上記２のＭ乗個の拡散符号に対して相関値を全て求めて、上記求めた相関値を比較し最も高い相関値に対応する拡散符号であることを特徴とする。
【００２２】
上記データ処理機は、上記信号合成制御器の制御により上記反復伝送回数別に入力される同じ直列データに対して等利得合成または通信チャンネル特性により加重値を与えて合成する最大比合成方法を利用してエラー発生ビットを訂正することでダイバーシティ利得を得ることを特徴とする。
【００２３】
一方、本発明の一実施形態による周波数ダイバーシティを有する周波数選択的基底帯域の送信装置は、フレーム同期のためのプリアンブル並びに送信するデータに対する制御情報及び同じデータの反復伝送のための反復伝送回数を有するヘッダを生成するプリアンブル及びヘッダ生成部と、周波数拡散に使用される２のＮ乗個の拡散符号を２のＭ（Ｍ＜Ｎ）乗個の拡散符号に分けた複数個の拡散符号グループから通信チャンネルの状態により上記反復伝送回数別に使用する拡散符号グループを選択し、上記選択された各拡散符号グループを成す２のＭ乗個の拡散符号から１つの拡散符号を選択する周波数変調部と、上記生成されたプリアンブル、ヘッダ及び上記反復伝送回数別に選択された拡散符号をデジタル信号に多重化して伝送する多重化部とを含む。
【００２４】
上記プリアンブル及びヘッダ生成部は、上記送信するデータに対する制御情報を利用して既に設定されたヘッダフォーマットでヘッダを生成するヘッダ生成器と、上記生成されたヘッダを拡散させる拡散器で構成されたヘッダ処理部と、フレーム同期を獲得するために設定された初期値で一定の長さのプリアンブルを生成するプリアンブル生成器とを含む。
【００２５】
上記周波数変調部は、通信チャンネルの状態により送信するデータの伝送速度及び反復伝送回数を調節して同じデータを上記反復伝送回数別に伝送するように制御する伝送率制御器と、上記伝送率制御器の制御により上記反復伝送回数別に同じ直列データを反復して出力するデータ生成器と、上記データ生成器から出力される直列データをＭビットの並列データに変換する直並列変換器と、周波数拡散に使用される２のＮ乗個の拡散符号を２のＭ（Ｍ＜Ｎ）乗個の拡散符号に分けて複数個の拡散符号グループを生成し、（Ｎ−Ｍ）個の周波数選択的制御ビットの入力を受けて上記反復伝送回数別に上記複数個の拡散符号から１つの拡散符号グループを選択し、上記Ｍビットの並列データの入力を受けて上記選択された各拡散符号グループを成す２のＭ乗個の拡散符号から１つの拡散符号を選択する周波数選択的拡散器とを含む。
【００２６】
上記周波数変調部は、上記直列データをＭビットの並列データに変換する前に、上記データ生成器から出力された直列データをスクランブルするスクランブラーをさらに含む。
【００２７】
一方、本発明の一実施形態による周波数ダイバーシティを有する周波数選択的基底帯域の受信装置は、周波数選択的拡散符号に対応して反復して伝送される伝送データからプリアンブルを検出しフレームの開始時点を獲得するフレーム同期化機と、上記フレームの開始時点を利用して上記伝送データのヘッダ及びデータ部分を分離する逆多重化部と、上記分離されたヘッダを逆拡散させて上記データに対する制御情報を復元するヘッダ処理部と、上記データに対する制御情報から検出した上記反復伝送回数情報を利用して２のＮ乗個の拡散符号を２のＭ乗個に分けた複数個の拡散符号グループから上記伝送データの変調時に使用されたと判断される拡散符号グループを選択し、上記選択された各拡散符号グループを成す２のＭ乗個の拡散符号から１つの拡散符号を検出する周波数復調部とを含む。
【００２８】
上記受信装置は、上記フレーム同期化機からフレームの開始時点を探す前に、入力される伝送データに対してノイズ除去、クロック復元及びデータの整列を行うアナログ処理部をさらに含む。
【００２９】
上記周波数復調部は、上記反復伝送回数別に伝送されたデータの合成を制御する信号合成制御器と、上記信号合成制御器の制御により上記伝送データから送信側で選択された周波数選択的拡散符号を上記反復伝送回数別に検出して夫々対応するＭビットの並列データを出力する周波数選択的逆拡散器と、上記周波数選択的逆拡散器から出力されるＭビットの並列データを直列データに変換する並直列変換器と、上記信号合成制御器の制御により上記直列データを上記反復伝送回数別に入力を受けてエラーが発生したビットを復元し合成するデータ処理機とを含む。
【００３０】
上記周波数復調部は、上記エラー発生ビットを復元する前に、上記変換された直列データをデスクランブルするデスクランブラーをさらに含む。
【００３１】
上記データに対する制御情報は、送信側から伝送したデータの伝送速度、変調方式、使用者ＩＤ、データの長さ及び反復伝送回数のうち１つ以上を含む。
【発明の効果】
【００３２】
上述によれば、本発明による周波数ダイバーシティを有する周波数選択的基底帯域の周波数変復調装置及び方法、これを利用した送受信装置は周波数ダイバーシティ利得を有する周波数選択的基底帯域の伝送方式を人体通信システムに適用し、通信チャンネルの環境に従い互いに独立的なチャンネルに同じデータを反復的に送受信することで、特定帯域で発生する強い雑音にも安定的な通信を保証するという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】（ａ）は本発明による周波数別の人体の振幅応答特性を示したグラフであり、（ｂ）は人体通信用周波数選択的基底帯域と周波数別の人体内伝達信号電力、そして人体周辺の雑音電力との関係を示したグラフである。
【図２】本発明の一実施形態によるダイバーシティ利得及び周波数選択的基底帯域の通信方式を適用した人体通信システムの構成図である。
【図３】本発明の実施例による６４ビットウォルシュコードを利用した拡散符号グループの構成図である。
【図４】本発明の実施例による受信機で受信信号を受信した後、合成を通じてエラーを復元した結果を示した例示図である。
【図５】本発明の実施例による周波数選択的拡散器の詳細構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、添付の図面を参照して本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が本発明を容易に実施できる好ましい実施例を詳細に説明する。
【００３５】
但し、本発明の好ましい実施例に対する動作原理を詳細に説明するにおいて関連の公知の機能または構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不必要に不明確にすると判断される場合はその詳細な説明を省略する。
【００３６】
また、図面の全体にわたって類似する機能及び作用をする部分に対しては同じ図面符号を使用する。
【００３７】
また、明細書の全体において、ある部分が他の部分と‘連結’されているとするときは、これは‘直接的に連結’されている場合のみではなく、その中間に他の素子を介して‘間接的に連結’されている場合も含む。
【００３８】
また、ある構成要素を‘含む’とは、特に反対される記載がない限り他の構成要素を除外するのではなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。
【００３９】
そして、本発明に対して説明する前に、後に使用される本発明と関わる用語の概念を説明すると下記の通りである。
【００４０】
本発明で提案する伝送方式とは、データのプロセッシング利得のために使用される全ての拡散符号のうち“使用者が所望する周波数帯域で受信利得が最優位周波数（ｍｏｓｔ  ｄｏｍｉｎａｎｔ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）特性を有する拡散符号”のみを使用することで、アナログ送受信部が簡単になる基底帯域伝送をしながらも所望する周波数帯域とプロセッシング利得を同時に得ることができる周波数選択的基底帯域（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  Ｂａｓｅｂａｎｄ）の伝送方式を意味する。
【００４１】
また、最優位周波数（ｄｏｍｉｎａｎｔ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）とは、特定周波数帯域でデータを送信する場合、受信側で最も大きい受信利得を有する周波数帯域を意味する。
【００４２】
以下の説明では、上記周波数選択的基底帯域（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  Ｂａｓｅｂａｎｄ）の伝送方式に使用することができる拡散符号として、ウォルシュコード（Ｗａｌｓｈ  Ｃｏｄｅ）を例に使用する。
【００４３】
上記ウォルシュコード（Ｗａｌｓｈ  Ｃｏｄｅ）は６４ビットで構成され６４種類があり、それをＷ０、Ｗ１、Ｗ２、．．．、Ｗ６３に区分する。このようなウォルシュコード（Ｗａｌｓｈ  Ｃｏｄｅ）は互いに掛けると（ＸＯＲ）、０と１が混ざって出て、これを全て平均すると０になるようになっている。このようなコードを掛けると全て１となり、拡散符号に隠れているデータを復旧することができる。従って、ウォルシュコード（Ｗａｌｓｈ  Ｃｏｄｅ）は直交拡散符号であり、送信する各チャンネルを区分するために使用し、各ウォルシュコードは互いに相関関係のない独立性を有する。
【００４４】
また、ダイバーシティは通信で信号の受信経路を多様化したことを意味し、移動通信システムでフェージングを軽減するための方法として使用される。このようなダイバーシティの動作原理は複数の独立的なサンプル信号が同時に特定レベル以下に落ちる確率が、１つの信号が特定レベル以下に落ちる確率より遥かに低いということを応用したものであり、信号の伝達経路を空間的／時間的／周波数的に分離して受けることで、２つの受信信号の差異を比較したり、適切な信号のみを抽出することができ、フェージングの影響を減らす。即ち、全てのダイバーシティ受信は２つ以上の独立した電波経路を通じて伝送された複数の受信信号から最も良好な特性を有する信号を利用するということである。
【００４５】
従って、本発明はこのようなダイバーシティ受信を利用して様々な経路により伝達される信号を区分して受信することで、受信特性を改善しＳＮＲ（信号対雑音比）を高めてダイバーシティ利得を得る。
【００４６】
ここで、本発明の一実施形態として周波数選択的基底帯域（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  Ｂａｓｅｂａｎｄ）の通信システム、特に、人体通信に適用した周波数選択的基底帯域の通信システムに利用される周波数変復調装置及びこれを利用した送受信装置に対して説明する。
【００４７】
図１の（ａ）は周波数別の人体の振幅（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ）の応答特性を示したグラフであり、図１の（ｂ）は人体通信用周波数選択的基底帯域と周波数別の人体内伝達信号電力、そして、人体周辺の雑音電力との関係を示したグラフである。
【００４８】
図１の（ａ）に図示された人体の振幅（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ）の応答特性１０について述べると、人体チャンネルはドップラー効果（Ｄｏｐｐｌｅｒ  ｅｆｆｅｃｔ）が殆どなく、時間的に徐々に変わり、遅延拡散による周波数の選択的な特性を有する。
【００４９】
また、図１の（ｂ）に図示されたように、人体通信に使用される周波数帯域がＤＣから４０ＭＨｚまででは人体内に伝達される信号の電力１１が人体外へと放射される信号の電力１２より優れるが、４０ＭＨｚ以上となると人体外放射電力１２が人体内伝達電力１１より大きくなる現象が現れるのが分かる。
【００５０】
また、様々な測定場所で誘起される干渉信号を測定した結果を加えて５ＭＨｚで平均して求めた雑音電力１３について述べると、ＤＣから５ＭＨｚまでの周波数帯域で信号電力より雑音電力が大きく発生するということが分かる。
【００５１】
従って、本発明はこのような人体チャンネルの特性を考慮し、人体周辺の雑音電力が他の帯域に比べて集中されているＤＣから５ＭＨｚまでの周波数帯域を避け、人体が導波管の役割をして伝送される信号の強さが人体外部へと放射される信号の強さより大きい周波数帯域までの制限された周波数帯域を使用する。
【００５２】
例えば、６４個のウォルシュコード（Ｗａｌｓｈ  ｃｏｄｅ）を使用する場合、各コード間に優れた周波数の偏移を示すウォルシュコードを相関帯域幅（２つの周波数間の相関程度が十分に小さいと言える帯域幅）より大きく４つのサブグループに分けて、通信チャンネルの環境に従い最も大きい周波数帯域を使用するウォルシュコードのサブグループを選択して使用する。
【００５３】
具体的に、拡散符号として６４個のウォルシュコード（Ｗａｌｓｈ  Ｃｏｄｅ）を使用し、０から１６ＭＨｚまでの周波数帯域を６４個に分割する。このように分割された６４個のウォルシュコードは優位周波数（ｄｏｍｉｎａｎｔ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ、ｆｄ）を含む周波数帯域に順に、且つ均等に分布される。
【００５４】
従って、本発明は上記６４個のウォルシュコードを４個の拡散符号グループに分けて、４個の拡散符号グループから最も大きい周波数帯域を使用する拡散符号グループを選択してデータを伝送したり、互いに独立的な拡散符号グループを選択してデータを反復的に伝送する。
【００５５】
図２は本発明の一実施形態によるダイバーシティ利得及び周波数選択的基底帯域の通信方式を使用した人体通信システムの構成図である。
【００５６】
図２に図示されたように、本発明による人体通信システムはＭＡＣ／ＰＨＹインターフェース１００、送信機２００、受信機３００、ＡＦＥ４００、信号電極５００で構成される。
【００５７】
ＭＡＣ／ＰＨＹインターフェース１００は、ＭＡＣと物理階層のモデムとのインターフェースを担当するブロックであり、上位階層から受けた送信するデータを処理するためのＴＸ＿ＦＩＦＯ１１０と、送信機２００を制御するための情報及びヘッダを処理するためのＴＸ＿ＲＥＧ１２０を含む。
【００５８】
また、ＭＡＣ／ＰＨＹインターフェース１００は、受信機３００を制御するための情報と受信ヘッダを上位階層に上げるためのＲＸ＿ＲＥＧ１３０と、受信データを保存するＲＸ＿ＦＩＦＯ１４０と、伝送するデータの要請とデータの復元が完了したことを上位階層に知らせるためにインタラプトを発生するインタラプトコントローラ１５０を含む。
【００５９】
物理階層のモデムの送信機２００はプリアンブル生成器２１０、ヘッダ生成器２２０、拡散器２３０、データ生成器２４０、スクランブラー２５０、直並列変換器（Ｓ２Ｐ）２６０、周波数選択的拡散器２７０、多重化器２８０及び伝送率制御器２９０を含む。
【００６０】
このように構成された送信機２００の機能は大きくプリアンブル生成器２１０のプリアンブル生成、ヘッダ生成部２２０、２３０のヘッダ生成、周波数変調部２４０、２５０、２６０、２７０、２８０、２９０の伝送するデータに対する拡散符号生成の３つの機能に分けることができる。
【００６１】
先ず、プリアンブル生成器２１０は受信側でフレーム同期を獲得するために使用するプリアンブルを生成する。即ち、全ての使用者が知っている初期値にセットして一定の長さのプリアンブル（Ｐｒｅａｍｂｌｅ）を生成する。
【００６２】
また、ヘッダ生成器２２０はヘッダを生成するためにＴＸ＿ＲＥＧ１２０から送信するデータの制御情報（伝送速度、変調方式、使用者ＩＤ、データの長さ、反復伝送回数等）を受信する。受信したデータの制御情報を既に設定されたヘッダフォーマットで生成して出力する。拡散器２３０は上記ヘッダフォーマットの入力を受けて約束された拡散符号で拡散する。
【００６３】
また、周波数変調部２４０、２５０、２６０、２７０、２９０はデータ生成器２４０、スクランブラー２５０、直並列変換器（Ｓ２Ｐ）２６０、周波数選択的拡散器２７０及び伝送率制御器２９０を含み、人体通信を通じて伝送するデータを使用者が所望する周波数帯域で最優位周波数特性を有する拡散符号、即ち、周波数選択的拡散符号で拡散させる機能を行う。
【００６４】
具体的には、先ず、伝送率制御器２９０がデータ生成器２４０と周波数選択的拡散器２７０を制御し、通信チャンネルの環境に従い伝送速度を調整するために、データを反復伝送するための拡散符号グループの選択を制御する。
【００６５】
即ち、伝送率制御器２９０は設定されたデータの反復伝送回数に対する情報をデータ生成器２４０に伝達し、データ生成器２４０は上記反復伝送回数に従い同じデータを反復出力する。また、伝送率制御器２９０は設定された反復伝送回数別の拡散符号グループを選択するように周波数選択的拡散器２７０を制御する。
【００６６】
例えば、４個の拡散符号グループに周波数帯域を分けた場合、通信チャンネルの環境がよければ、拡散符号グループ３（Ｗ４８〜Ｗ６３）の１６個のウォルシュコードを選択して１回伝送するように制御することで、最大の伝送速度を出すことができ、通信チャンネルの環境が劣悪であれば、雑音が最も酷い周波数帯域である拡散符号グループ０を除いた拡散符号グループ３、２、１を選択して同じデータを３回反復して伝送するように制御することで、伝送速度は１／３に減るが、より安定的な通信が可能である。
【００６７】
このために、伝送率制御器２９０は２ビットの周波数選択制御ビットｆｓ１、ｆｓ０を利用して拡散符号グループを選択するが、２ビットの周波数選択制御ビットｆｓ１、ｆｓ０が夫々（１、１）であれば、拡散符号グループ３（Ｗ４８〜Ｗ６３）、（１、０）であれば、拡散符号グループ２（Ｗ３２〜Ｗ４７）、（０、１）であれば拡散符号グループ１（Ｗ１６〜Ｗ３１）を選択するようにセットされることができる。
【００６８】
また、データ生成器２４０はＭＡＣ／ＰＨＹインターフェース１００から伝送されるデータの入力を受けて所望する時間に出力する。そして、通信チャンネルの状態による伝送率制御器２９０の制御により同じデータを反復して出力する。
【００６９】
スクランブラー２５０は既に定義された使用者ＩＤにより初期化されて直交符号を出力し、上記直交符号とデータ生成器２４０の出力をＸＯＲ演算することでデータスクランブルを行う。
【００７０】
直並列変換器２６０はスクランブルされたデータの入力を受けて４ビットの直並列変換を行う。上記直並列変換を行った結果、使用される周波数帯域は１／４に減少し、これは同じ周波数帯域内でより多くのデータを伝送するか、または同じ周波数帯域内でより大きい拡散符号利得を使用することで、高品質のデータを伝送することができる。
【００７１】
周波数選択的拡散器２７０は直並列変換器２６０の４ビットの出力を並列で受けて周波数選択的拡散符号を出力する。
【００７２】
このとき、周波数選択的拡散器２７０は通信チャンネルの環境が劣悪で、最大伝送速度の通信が難しい場合、伝送率制御器２９０から伝達された選択制御ビット情報を利用してデータの伝送速度を落とす。その後、上記選択制御ビット情報を利用して互いに独立的なチャンネルを成す拡散符号グループを夫々選択して拡散符号を出力する。
【００７３】
多重化器２８０はプリアンブル生成器２１０で生成されたプリアンブル、ヘッダ生成器２２０で生成され拡散器２３０で拡散されたヘッダ、そして周波数選択的拡散器２７０で周波数選択的に拡散されたデータをフレーム構成に合わせて多重化しデジタル信号として出力する。
【００７４】
従って、本発明による周波数選択的拡散器２７０の使用により所望する周波数帯域を使用した選択的基底帯域の伝送が可能であり、多重化器２８０の１ビットの出力ビットはアナログ変換器、中間周波数変換器等の別途のアナログ送信部の処理なく、送／受信スイッチ４１０を経て信号電極５００に入力されて人体内へとデジタル直接伝送が可能である。
【００７５】
次に、人体通信システムにおける受信機３００はフレーム同期化機３１０、ヘッダ処理機３４０、逆拡散器３３０、データ処理機３８０、デスクランブラー３７０、並直列変換器（Ｐ２Ｓ）３６０、周波数選択的逆拡散器３５０、逆多重化器３２０及び信号合成制御器３９０を含む。
【００７６】
このように構成された受信機３００の機能はフレーム同期の獲得、ヘッダ処理、データ合成の３つの機能に分けることができる。
【００７７】
受信機３００の動作について述べると、信号電極５００を通じて入力された受信信号は送／受信スイッチ４１０を経て所望しない帯域の信号及びノイズを除去するためのノイズ除去フィルター４２０を通過した後、クロック復元及びデータ再整列機（Ｃｌｏｃｋ  Ｒｅｃｏｖｅｒｙ  ＆  Ｄａｔａ  Ｒｅｔｉｍｉｎｇ）４３０に入力されて受信データの周波数とタイミングオフセットを復元するための受信クロックとデータとして出力される。クロック復元及びデータ再整列機４３０から出力される受信クロックとデータはフレーム同期化機３１０に入力される。
【００７８】
先ず、フレーム同期化機３１０はクロック復元及びデータ再整列機４３０の出力から、プリアンブルを使用してフレームの開始時点を獲得してフレーム同期化を行い、これを逆多重化器３２０に伝達する。
【００７９】
逆多重化器３２０はクロック復元及びデータ再整列機（Ｃｌｏｃｋ  Ｒｅｃｏｖｅｒｙ  ＆  Ｄａｔａ  Ｒｅｔｉｍｉｎｇ）４３０から出力されるデータをフレーム同期化機３１０のフレーム同期化によりヘッダ部分とデータ部分とに分離して出力する。
【００８０】
そして、逆拡散器３３０及びヘッダ処理機３４０は、逆多重化器３２０から入力されるヘッダ部分で受信データの制御情報を抽出してＭＡＣ／ＰＨＹインターフェース１００に伝送する。
【００８１】
信号合成制御器３９０は送信機２００の伝送率制御器２９０で設定した反復伝送回数、反復伝送回数による拡散符号グループ選択に対する情報を受信データのヘッダから獲得し、この獲得した情報で周波数選択的逆拡散器３５０及びデータ処理機３８０を制御する。
【００８２】
例えば、通信チャンネルの環境が良好であり、送信機２００の伝送率制御器２９０により反復伝送回数は１で、拡散符号グループ３を選択するように制御されたのであれば、信号合成制御器３９０は周波数選択的逆拡散器３５０が拡散符号グループ３でデータを逆拡散するように制御し、データ処理機３８０が逆拡散されたデータを直ぐ出力するように制御する。
【００８３】
若し、通信チャンネルの環境が劣悪であり、送信機２００の伝送率制御器２９０により反復伝送回数は３で、拡散符号グループ３、２、１を夫々選択するように制御されたのであれば、信号合成制御器３９０は周波数選択的逆拡散器３５０が拡散符号グループ３、２、１を順に利用して受信データを逆拡散するように制御し、データ処理機３８０が逆拡散されて出力されるデータをホールディング（ｈｏｌｄｉｎｇ）するようにし、周波数選択的逆拡散器３５０で反復伝送回数だけ全て逆拡散されるとホールディングした各データを合成するように制御する。
【００８４】
周波数選択的逆拡散器３５０は逆多重化器３２０の出力のうちデータ部分に対して、送信機２００で伝送率制御器２９０により選択された拡散符号グループのうち周波数選択的に使用された拡散符号を使用して相関値を計算した後、最も大きい相関値を有する拡散符号に対応するインデックス値で並列データを出力する（例えば、４ビットの並列データ）。
【００８５】
具体的に、周波数選択的逆拡散器３５０は反復伝送回数及び反復伝送回数による拡散符号グループの選択に対する情報を信号合成制御器３９０から伝達を受けて、該当する拡散符号グループで受信データを逆拡散する。
【００８６】
並直列変換器（Ｐ２Ｓ）３６０は上記周波数選択的逆拡散器３５０から出力された４ビットの並列データを直列データに変換した後、デスクランブラー３７０に伝達する。
【００８７】
デスクランブラー３７０は保安のために通信しようとする２つの端末機の間に既に定義された初期値で初期化された直交符号に上記直列変換されたデータをデスクランブルする。
【００８８】
デスクランブルされたデータはデータ処理機３８０に入力され、データ処理機３８０は送信機２００の伝送率制御器２９０により使用された拡散符号グループの数、即ち、反復伝送回数に対する情報を信号合成制御器３９０から伝達を受け、伝達を受けた反復伝送回数だけデスクランブルされたデータを合成した後、ＭＡＣ／ＰＨＹインターフェース１００に伝送する。
【００８９】
また、データ処理機３８０は反復伝送回数だけデスクランブルされたデータを各ビット別に比較して多く出力されたビット値で合成結果を出力することで、エラーが発生したビットを復元する。
【００９０】
図３は本発明の実施例による６４ビットウォルシュコードを利用した拡散符号グループの構成図である。
【００９１】
本発明は拡散符号として６４個のウォルシュコードを使用し、これを相関帯域幅（Ｃｏｈｅｒｅｎｔ  Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）より大きくしてグループに分ける。例えば、８つのグループであれば、グループ当りに８個のウォルシュコードが含まれ、４つのグループであれば、グループ当りに１６個のウォルシュコードが含まれる。
【００９２】
図３に図示されたように、本発明による実施例は６４個のウォルシュコードを４個のサブグループに分けた場合であり、４個の拡散符号グループ、即ち、グループ０（Ｗ０〜Ｗ１５）、グループ１（Ｗ１６〜Ｗ３１）、グループ２（Ｗ３２〜Ｗ４７）及びグループ３（Ｗ４８〜Ｗ６３）は１６個のウォルシュコードを夫々有する。
【００９３】
ここで、Ｗ０からＷ６３までの６４個のウォルシュコードは使用周波数帯域を６４個に分割したもので、最優位周波数（ｆｄ）が含まれる分割された周波数帯域に順にマッピングされる。
【００９４】
例として、全体ウォルシュコードの拡散周波数帯域を１６ＭＨｚとすると、１個のウォルシュコードの最優位周波数（ｆｄ）の間隔は１６ＭＨｚ／６４で２５０ＫＨｚを有する。従って、Ｗ０のｆｄには０Ｈｚ、Ｗ１のｆｄには２５０ＫＨｚ、Ｗ４８のｆｄには１２ＭＨｚ、Ｗ６３のｆｄには１５．７５ＭＨｚが夫々マッピングされる。
【００９５】
そのため、本発明でチャンネルの環境がよい場合は、グループ３（Ｗ４８〜Ｗ６３）を選択して全体１６ＭＨｚの帯域のうち、１２ＭＨｚ〜１５．７５ＭＨｚで最優位周波数（ｆｄ）を有するウォルシュコードを使用し、周辺の強いノイズ源によりチャンネルの環境が劣悪な場合にはデータ伝送率を調節して相関帯域幅（Ｃｏｈｅｒｅｎｔ  Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）より遥かに大きい４ＭＨｚ（１６ＭＨｚを４グループに分割した場合、１つのグループに割り当てられた周波数帯域幅）の隣接グループ間に周波数間隔のある４個の拡散符号グループを利用して独立的なチャンネルに同じデータを反復して送信し、受信側では複数のチャンネルの受信信号を合成しエラーが発生したビットを復元することで、ダイバーシティ利得を得る。
【００９６】
このとき、ＤＣ周りの低い周波数帯域には相対的に大きいノイズ源が存在するため、サブグループ０（Ｗ０〜Ｗ１５）は除くことが好ましい。
【００９７】
図４は本発明の実施例による受信機３００で受信信号を受信した後、合成を通じてエラーを復元する結果を示したものである。
【００９８】
図４に図示されたように、各拡散符号グループ（ＧＲＯＵＰ−３、ＧＲＯＵＰ−２、ＧＲＯＵＰ−１）が独立的なチャンネルを形成するため、エラーが発生する位置が夫々異なる。
【００９９】
例えば、図４に図示された各グループのビットを比較した結果、ＧＲＯＵＰ−３は５番目、ＧＲＯＵＰ−２は１０番目、ＧＲＯＵＰ−１は１９番目のビットがエラー発生ビットであることが分かる。従って、各グループのビットを合成するとき、３つのグループのビット値のうち最も多く出力されたビット値を選択して合成結果として出力する。
【０１００】
上記のような合成を通じてエラーが発生したビットを復元することができ、このような合成を行う方法としては、等利得合成またはチャンネル特性により加重値を与えて合成する最大比合成方法等を使用することができる。
【０１０１】
本発明の実施例による周波数選択的拡散符号を受信した後、等利得合成をすると、約５ｄＢの性能改善効果を得る。
【０１０２】
図５は本発明の実施例による周波数選択的拡散器２７０の詳細構成図である。
【０１０３】
本発明による周波数選択的拡散器２７０は拡散符号として２のＮ乗個のウォルシュコードを使用し、２のＮ乗個のウォルシュコードのうち２のＭ（Ｍ＜Ｎ）乗個のウォルシュコードを選択して使用する場合、伝送率制御器２９０の（Ｎ−Ｍ）個の選択制御ビットを全体入力ビット（Ｎ個）の最上位に配置させ、（Ｎ−Ｍ）ビット個の入力値をパラメーター入力で調整することで、全体に拡散される周波数帯域から所望する周波数帯域のみを選択し、またはチャンネルの環境に従いダイバーシティ利得を得るために３つ以上のグループを選択して同じデータを反復的に伝送する。
【０１０４】
このために、周波数選択的拡散器２７０は、Ｎビットのカウンターを有し、（Ｎ−Ｍ）ビットの周波数選択制御ビット、Ｍビットのデータ入力ビット、グレーインデキシング（Ｇｒａｙ  ｉｎｄｅｘｉｎｇ）のための（Ｎ−１）個のＸＯＲ論理回路、Ｎビットのカウンター出力と周波数選択制御ビットの最上位ビットと（Ｎ−１）個のＸＯＲ論理回路出力ビットを入力とするＮ個のＡＮＤ論理回路、そして、Ｎ個のＡＮＤ論理回路出力をＸＯＲ演算するためのＸＯＲ論理回路を含んで成る。
【０１０５】
以下では周波数選択的拡散器２７０に対して詳細に説明する。
【０１０６】
周波数選択的拡散器２７０はＮ＝６、Ｍ＝４の時、図３に図示された６４個のウォルシュコードを使用する４つのグループのうち、グループ３（Ｗ４８〜Ｗ６３）の１６個のウォルシュコードを選択して使用する場合を仮定する。
【０１０７】
図５に図示されたように、周波数選択的拡散器２７０は６ビットのカウンター５０を有し、上位２ビットの周波数選択制御ビットｆｓ１、ｆｓ０、下位４ビットのデータ入力ビットｂ３、ｂ２、ｂ１、ｂ０と出力としてＦＳ＿ＤＯＵＴ１ビットを有する。
【０１０８】
また、周波数選択的拡散器２７０はグレーインデキシング（Ｇｒａｙ  ｉｎｄｅｘｉｎｇ）のために、５個のＸＯＲ５１、５２、５３、５４、５５論理回路が必要であり、６ビットのカウンター出力であるＣ５〜Ｃ０と、周波数選択制御ビットの最上位ビットｆｓ１と５個のＸＯＲ論理回路出力ビットを夫々入力とする６個のＡＮＤ論理回路５６、５７、５８、５９、６０、６１、そして６個のＡＮＤ論理回路の出力にＸＯＲ演算するためのＸＯＲ論理回路６２で構成される。
【０１０９】
このように構成された周波数選択的拡散器２７０は通信チャンネルの環境がよい場合、伝送率制御器２９０の制御により周波数選択制御ビットｆｓ１、ｆｓ０が（１，１）で固定され、グループ３（Ｗ４８〜Ｗ６３）の１６個のウォルシュコードのみを選択して、最大の伝送速度を出すことができる。逆に通信チャンネルの環境が劣悪な場合は伝送率制御器２９０の制御により周波数選択制御ビットｆｓ１、ｆｓ０が（１、１）、（１、０）、（０、１）の順に変更され雑音が最も強いグループ０を除いたグループ３、２、１を通じて同じデータを反復して伝送する。
【０１１０】
このように、データを反復して伝送すると、伝送速度は１／３に減るが、より安定的な通信を保証することができる。
【０１１１】
最終的に生成される周波数選択的拡散器２７０の出力（ＦＳ＿ＤＯＵＴ）の生成式を示すと数学式１のようである。
【０１１２】
［数１］
FD_DOUT=(fs1 and C0) xor [(fs1 xor fs0) and C1] xor[(fs0 xor b3) and C2] xor
[(b3 xor b2) and C3] xor[(b2 xor b1) and C4] xor [(b1 xor b0) and C5]
【０１１３】
以上で説明した本発明は上述の実施例及び添付の図面により限定されるものではなく、本発明の技術的思想を外れない範囲内で様々な置換、変形及び変更することができるということは本発明が属する技術分野において通常の知識を有する当業者には明白である。
【符号の説明】
【０１１４】
１００  ＭＡＣ／ＰＨＹインターフェース
１１０  ＴＸ＿ＦＩＦＯ
１２０  ＴＸ＿ＲＥＧ
１３０  ＲＸ＿ＲＥＧ
１４０  ＲＸ＿ＦＩＦＯ
１５０  インタラプトコントローラ
２００  送信機
２１０  プリアンブル生成器
２２０  ヘッダ生成器
２３０  拡散器
２４０  データ生成器
２５０  スクランブラー
２６０  Ｓ２Ｐ（直並列変換器）
２７０  周波数選択的拡散器
２８０  多重化器
２９０  伝送率制御器
３００  受信機
３１０  フレーム同期化機
３２０  逆多重化器
３３０  逆拡散器
３４０  ヘッダ処理機
３５０  周波数選択的逆拡散器
３６０  Ｐ２Ｓ（並直列変換器）
３７０  デスクランブラー
３８０  データ処理機
３９０  信号合成制御器
４００  ＡＦＥ（Ａｎａｌｏｇ  Ｆｒｏｎｔ  Ｅｎｄ）
４１０  送／受信スイッチ
４２０  ノイズ除去フィルター
４３０  クロック復元及びデータ再整列機
５００  信号電極
【図１】
2010532617.tif 000003
【図２】
2010532617.tif 000004
【図３】
2010532617.tif 000005
【図４】
2010532617.tif 000006
【図５】
2010532617.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成22年2月25日(2010.2.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信チャンネルの状態によりデータの伝送速度及び反復伝送回数を制御する伝送率制御器と、
前記伝送率制御器の制御により前記反復伝送回数別に同じ直列データを反復して出力するデータ生成器と、
前記データ生成器から出力される直列データを並列データに変換する直並列変換器と、
前記伝送率制御器の制御により前記反復伝送回数別に変換された並列データに該当する周波数選択的拡散符号を選択する周波数選択的拡散器と、
を含む周波数ダイバーシティを有する周波数選択的基底帯域の周波数変調装置。
【請求項２】
前記直列データを並列データに変換する前に、前記データ生成器から出力された直列データをスクランブルするスクランブラーをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の周波数ダイバーシティを有する周波数選択的基底帯域の周波数変調装置。
【請求項３】
前記伝送率制御器は、周波数拡散に使用される２のＮ乗（Ｎは０又は自然数）個の拡散符号を２のＭ乗（Ｍ＜Ｎ、Ｍは０又は自然数）個に分けた複数個の拡散符号グループから１つの拡散符号グループを選択するように前記周波数選択的拡散器を（Ｎ−Ｍ）個の周波数選択的制御ビットを利用して制御することを特徴とする請求項１に記載の周波数ダイバーシティを有する周波数選択的基底帯域の周波数変調装置。
【請求項４】
前記伝送率制御器は、前記複数個の拡散符号グループから１つの拡散符号グループの選択を前記反復伝送回数だけ反復するように前記周波数選択的拡散器を制御することを特徴とする請求項３に記載の周波数ダイバーシティを有する周波数選択的基底帯域の周波数変調装置。
【請求項５】
前記周波数選択的拡散器は、周波数拡散のための周波数選択的拡散符号を選択するために使用されるＭビットの並列データ及びＮビットの入力データ並びに前記１つの拡散符号グループの選択のために使用される（Ｎ−Ｍ）個の周波数選択的制御ビットの入力を受けることを特徴とする請求項１に記載の周波数ダイバーシティを有する周波数選択的基底帯域の周波数変調装置。
【請求項６】
前記周波数選択的拡散器は、前記伝送率制御器により前記反復伝送回数別に出力される同じ直列データに対して夫々異なる拡散符号グループを選択し、各拡散符号グループの２のＭ乗個の拡散符号から１つの拡散符号を選択し出力することを特徴とする請求項５に記載の周波数ダイバーシティを有する周波数選択的基底帯域の周波数変調装置。
【請求項７】
前記周波数選択的拡散器は，
Ｎビットの入力データを出力するＮビットのカウンターと、
（Ｎ−Ｍ）ビットの周波数選択制御ビット及びＭビットのデータ入力ビットをグレーインデキシングするための（Ｎ−１）個の第１ＸＯＲ演算器と、
前記Ｎビットのカウンターの出力、前記（Ｎ−Ｍ）ビットの周波数選択制御ビット及び前記（Ｎ−１）個の第１ＸＯＲ演算器の出力ビットをＡＮＤ演算するためのＮ個のＡＮＤ演算器と、
前記Ｎ個のＡＮＤ演算器の出力をＸＯＲ演算するための第２ＸＯＲ演算器と、
を含むことを特徴とする請求項６に記載の周波数ダイバーシティを有する周波数選択的基底帯域の周波数変調装置。
【請求項８】
送信側で通信チャンネルの状態により反復伝送回数別に反復伝送される伝送データの合成を制御する信号合成制御器と、
前記信号合成制御器の制御により前記伝送データから送信側で選択された周波数選択的拡散符号を前記反復伝送回数別に検出して夫々対応するＭビットの並列データを出力する周波数選択的逆拡散器と、
前記周波数選択的逆拡散器から出力されるＭビットの並列データを直列データに変換する並直列変換器と、
前記信号合成制御器の制御により前記直列データを前記反復伝送回数別に入力を受けてエラーが発生したビットを復元し合成するデータ処理機と、
を含む周波数ダイバーシティを有する周波数選択的基底帯域の周波数復調装置。
【請求項９】
前記エラー発生ビットを復元する前に、前記変換された直列データをデスクランブルするデスクランブラーをさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の周波数ダイバーシティを有する周波数選択的基底帯域の周波数復調装置。
【請求項１０】
前記周波数選択的逆拡散器は、周波数拡散に使用される２のＮ乗個の拡散符号を２のＭ乗（Ｍ＜Ｎ）個に分けた複数個の拡散符号グループから選択された１つの拡散符号グループ及び前記１つの拡散符号グループを成す２のＭ乗個の拡散符号から選択された１つの拡散符号を前記伝送データから求め、前記選択された１つの拡散符号に対応するインデックス値をＭビットの並列データとして出力することを特徴とする請求項８に記載の周波数ダイバーシティを有する周波数選択的基底帯域の周波数復調装置。
【請求項１１】
前記選択された１つの拡散符号は前記２のＭ乗個の拡散符号に対して相関値を全て求めて、前記求めた相関値を比較して最も高い相関値に対応する拡散符号であることを特徴とする請求項１０に記載の周波数ダイバーシティを有する周波数選択的基底帯域の周波数復調装置。
【請求項１２】
前記データ処理機は、前記信号合成制御器の制御により前記反復伝送回数別に入力される同じ直列データに対して等利得合成または通信チャンネル特性により加重値を与えて合成する最大比合成方法を利用してエラー発生ビットを訂正することでダイバーシティ利得を得ることを特徴とする請求項８に記載の周波数ダイバーシティを有する周波数選択的基底帯域の周波数復調装置。
【請求項１３】
フレーム同期のためのプリアンブル並びに送信するデータに対する制御情報及び同じデータの反復伝送のための反復伝送回数を有するヘッダを生成するプリアンブル及びヘッダ生成部と、
周波数拡散に使用される２のＮ乗個の拡散符号を２のＭ（Ｍ＜Ｎ）乗個の拡散符号に分けた複数個の拡散符号グループから通信チャンネルの状態により前記反復伝送回数別に使用する拡散符号グループを選択し、前記選択された各拡散符号グループを成す２のＭ乗個の拡散符号から１つの拡散符号を選択する周波数変調部と、
前記生成されたプリアンブル、ヘッダ及び前記反復伝送回数別に選択された拡散符号をデジタル信号に多重化して伝送する多重化部と、
を含む周波数ダイバーシティを有する周波数選択的基底帯域の送信装置。
【請求項１４】
前記プリアンブル及びヘッダ生成部は、
前記送信するデータに対する制御情報を利用して既に設定されたヘッダフォーマットでヘッダを生成するヘッダ生成器と、
前記生成されたヘッダを拡散させる拡散器で構成されたヘッダ処理部と、
フレーム同期を獲得するために設定された初期値で一定の長さのプリアンブルを生成するプリアンブル生成器と、
を含むことを特徴とする請求項１３に記載の周波数ダイバーシティを有する周波数選択的基底帯域の送信装置。
【請求項１５】
前記周波数変調部は、
通信チャンネルの状態により送信するデータの伝送速度及び反復伝送回数を調節して同じデータを前記反復伝送回数別に伝送するように制御する伝送率制御器と、
前記伝送率制御器の制御により前記反復伝送回数別に同じ直列データを反復して出力するデータ生成器と、
前記データ生成器から出力される直列データをＭビットの並列データに変換する直並列変換器と、
周波数拡散に使用される２のＮ乗個の拡散符号を２のＭ（Ｍ＜Ｎ）乗個の拡散符号に分けて複数個の拡散符号グループを生成し、（Ｎ−Ｍ）個の周波数選択的制御ビットの入力を受けて前記反復伝送回数別に前記複数個の拡散符号グループから１つの拡散符号グループを選択し、前記Ｍビットの並列データの入力を受けて前記選択された各拡散符号グループを成す２のＭ乗個の拡散符号から１つの拡散符号を選択する周波数選択的拡散器と、
を含むことを特徴とする請求項１３に記載の周波数ダイバーシティを有する周波数選択的基底帯域の送信装置。
【請求項１６】
前記周波数変調部は、前記直列データをＭビットの並列データに変換する前に、前記データ生成器から出力された直列データをスクランブルするスクランブラーをさらに含むことを特徴とする請求項１５に記載の周波数ダイバーシティを有する周波数選択的基底帯域の送信装置。
【請求項１７】
周波数選択的拡散符号に対応して反復して伝送される伝送データからプリアンブルを検出してフレームの開始時点を獲得するフレーム同期化機と、
前記フレームの開始時点を利用して前記伝送データのヘッダ及びデータ部分を分離する逆多重化部と、
前記分離されたヘッダを逆拡散させて前記データに対する制御情報を復元するヘッダ処理部と、
前記データに対する制御情報から検出した前記反復伝送回数情報を利用して２のＮ乗個の拡散符号を２のＭ乗個に分けた複数個の拡散符号グループから、前記伝送データの変調時に使用されたと判断される拡散符号グループを選択し、前記選択された各拡散符号グループを成す２のＭ乗個の拡散符号から１つの拡散符号を検出する周波数復調部と、
を含む周波数ダイバーシティを有する周波数選択的基底帯域の受信装置。
【請求項１８】
前記フレーム同期化機からフレームの開始時点を探す前に、入力される伝送データに対してノイズ除去、クロック復元及びデータの整列を行うアナログ処理部をさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載の周波数ダイバーシティを有する周波数選択的基底帯域の受信装置。
【請求項１９】
前記周波数復調部は、
前記反復伝送回数別に伝送されたデータの合成を制御する信号合成制御器と、
前記信号合成制御器の制御により前記伝送データから送信側で選択された周波数選択的拡散符号を前記反復伝送回数別に検出して夫々対応するＭビットの並列データを出力する周波数選択的逆拡散器と、
前記周波数選択的逆拡散器から出力されるＭビットの並列データを直列データに変換する並直列変換器と、
前記信号合成制御器の制御により前記直列データを前記反復伝送回数別に入力を受けてエラーが発生したビットを復元し合成するデータ処理機と、
を含むことを特徴とする請求項１８に記載の周波数ダイバーシティを有する周波数選択的基底帯域の受信装置。
【請求項２０】
前記周波数復調部は、前記エラー発生ビットを復元する前に、前記変換された直列データをデスクランブルするデスクランブラーをさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載の周波数ダイバーシティを有する周波数選択的基底帯域の受信装置。
【国際調査報告】
2010532617.tif 000008
2010532617.tif 000009