(57)【要約】【課題】  超広帯域無線通信方式による通信において、信号の耐ノイズ性の向上と、装置の低消費電力化、低コスト化、及び小型化とを両立させることができるＳＡＷマッチドフィルタ、及びこれを用いた送信機と受信機を提供する。【解決手段】  符号列ＰＮ０によりスペクトラム拡散されると共に４波の帯域信号にマルチバンド化された信号を出力するＳＡＷマッチドフィルタ３により、データの判定基準となる基準信号を生成する。一方、送信データに基づいて、符号列ＰＮ０と速度と長さが同一で符号の配列が異なる符号列ＰＮ１によりスペクトラム拡散されると共に４波の帯域信号にマルチバンド化された信号を出力するＳＡＷマッチドフィルタ７またはＳＡＷマッチドフィルタ８により、ＳＡＷマッチドフィルタ３が生成する基準信号より時間τだけ時間が異なるデータ信号を生成し、基準信号と共に送信する。【選択図】  図１
2005217709.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電性基板上に形成された電極によって表面弾性波を励起する入力用電極部と、
所望の符号列を構成する符号の１周期時間に前記表面弾性波が伝搬する距離と前記符号列を構成する符号の数に基づいて前記表面弾性波が伝搬する方向に直角に配置された複数の正負電極指対、及び該正負電極指対を構成する正電極指と負電極指とがそれぞれ接続された正負両極のバスバーを備える出力用電極部と
を具備するＳＡＷマッチドフィルタにおいて、
前記正負電極指対が、それぞれ、前記符号列を構成する符号の順に該符号の極性に１対１で対応すると共に、Ｎ個（Ｎは２以上の整数）の異なる共振周波数のいずれかに共振する
ことを特徴とするＳＡＷマッチドフィルタ。
【請求項２】
圧電性基板上に形成された電極によって表面弾性波を励起する入力用電極部と、
前記表面弾性波が伝搬する方向に直角に配置された１組の正負電極指対、及び該正負電極指対を構成する正電極指と負電極指とがそれぞれ接続された正負両極のバスバーを、前記符号列を構成する符号の数に基づいて複数個並列に配置すると共に、出力信号を取り出すために正極側の前記バスバーが相互に接続された出力用電極部と
を具備するＳＡＷマッチドフィルタであって、
前記正負電極指対が、それぞれ、所望の符号列のＭ番目（Ｍは１以上の整数）の符号に１対１で対応するように、前記Ｍ番目の符号の極性に対応すると共に、前記符号の１周期時間のＭ倍の時間に前記表面弾性波が前記入力用電極部から伝搬する距離に基づいて配置され、更にＮ個（Ｎは２以上の整数）の異なる共振周波数のいずれかに共振する
ことを特徴とするＳＡＷマッチドフィルタ。
【請求項３】
前記正負電極指対の前記入力用電極部からの距離が、入出力信号間の所望の遅延時間に前記表面弾性波が伝搬する距離によって決定される
ことを特徴とする請求項１、または請求項２に記載のＳＡＷマッチドフィルタ。
【請求項４】
前記正負電極指対の共振周波数が、前記正電極指と前記負電極指との間の距離によって決定される
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のＳＡＷマッチドフィルタ。
【請求項５】
前記共振周波数が、所定の周波数間隔で連続している
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のＳＡＷマッチドフィルタ。
【請求項６】
スペクトラム拡散信号を送信するための送信機において、
請求項１から請求項５のいずれかに記載のＳＡＷマッチドフィルタを備えた
ことを特徴とする送信機。
【請求項７】
周期パルスを生成するパルス生成器と、
前記周期パルスが入力されると、第１の符号列によりスペクトラム拡散された、データの判定基準となる基準信号を出力する第１の拡散変調手段と、
前記周期パルスが入力されると、前記第１の符号列とは速度と長さが同一で符号の配列が異なる第２の符号列によりスペクトラム拡散されると共に、前記基準信号と第１の所定時間だけ時間が異なるデータ信号を出力する第２の拡散変調手段と、
前記周期パルスが入力されると、前記第２の符号列によりスペクトラム拡散されると共に、前記基準信号と第２の所定時間だけ時間が異なるデータ信号を出力する第３の拡散変調手段と、
送信データが２値論理レベルの第１のレベルの場合、前記周期パルスを前記第２の拡散変調手段へ入力し、前記送信データが２値論理レベルの第２のレベルの場合、前記周期パルスを前記第３の拡散変調手段へ入力するデータ制御部と、
前記送信データが２値論理レベルの第１のレベルの場合、前記第２の拡散変調手段の出力を選択して、前記第１の拡散変調手段の出力信号と合成し、前記送信データが２値論理レベルの第２のレベルの場合、前記第３の拡散変調手段の出力を選択して、前記第１の拡散変調手段の出力信号と合成する選択合成部と、
前記選択合成部の出力信号を送信する送信部と
を備えた送信機であって、
前記第１の拡散変調手段が、請求項１から請求項５のいずれかに記載のＳＡＷマッチドフィルタにより構成され、
前記第２の拡散変調手段が、少なくとも、前記第１の拡散変調手段を構成するＳＡＷマッチドフィルタの入出力信号間の遅延時間と前記第１の所定時間を合算した所望の遅延時間に前記表面弾性波が伝搬する距離によって、前記正負電極指対の前記入力用電極部からの距離が決定された、請求項３から請求項５のいずれかに記載のＳＡＷマッチドフィルタにより構成され、
前記第３の拡散変調手段が、少なくとも、前記第２の拡散変調手段を構成するＳＡＷマッチドフィルタと同じ共振周波数で共振すると共に、前記第１の拡散変調手段を構成するＳＡＷマッチドフィルタの入出力信号間の遅延時間と前記第２の所定時間を合算した所望の遅延時間に前記表面弾性波が伝搬する距離によって、前記正負電極指対の前記入力用電極部からの距離が決定された、請求項３から請求項５のいずれかに記載のＳＡＷマッチドフィルタにより構成される
ことを特徴とする送信機。
【請求項８】
スペクトラム拡散信号を受信するための受信機において、
請求項１から請求項５のいずれかに記載のＳＡＷマッチドフィルタを備えた
ことを特徴とする受信機。
【請求項９】
信号を受信して分配する受信部と、
前記受信部により分配された信号が入力されると、前記第１の符号列によりスペクトラム拡散された基準信号を検出して該基準信号の受信タイミングを出力する第１の拡散復調手段と、
前記受信部により分配された信号が入力されると、前記第１の符号列とは速度と長さが同一で符号の配列が異なる第２の符号列によりスペクトラム拡散されたデータ信号を検出して該データ信号の受信タイミングを出力する第２の拡散復調手段と、
前記第１の拡散復調手段が出力する前記基準信号の受信タイミングと、前記第２の拡散復調手段が出力する前記データ信号の受信タイミングとを比較して前記基準信号と前記データ信号との遅延時間差を算出する遅延時間測定部と、
前記遅延時間測定部が出力する前記基準信号と前記データ信号との遅延時間差に基づいて、２値論理レベルの第１のレベルと第２のレベルのいずれかで表された受信データを出力するデータ判定部と
を備えた受信機であって、
前記第１の拡散復調手段が、請求項１から請求項５のいずれかに記載のＳＡＷマッチドフィルタにより構成され、
前記第２の拡散復調手段が、少なくとも、前記第１の拡散復調手段を構成するＳＡＷマッチドフィルタと入出力信号間の遅延時間が同一である請求項１から請求項５のいずれかに記載のＳＡＷマッチドフィルタにより構成される
ことを特徴とする受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スペクトラム拡散信号による通信に利用するＳＡＷマッチドフィルタ、及びこれを用いた送信機と受信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、スペクトル拡散通信の新しいデータ通信方式として、データを１［ＧＨｚ］程度の極めて広い周波数帯にスペクトラム拡散し、搬送波を使わずにパルスにデータを重畳させて送受信を行う超広帯域無線通信方式が注目されている。この方式では、それぞれの周波数帯に送信されるデータはノイズ程度の強さしかないため、同じ周波数帯を使う無線機器と混信することがなく、消費電力も少ないといった利点がある。
【０００３】
また、この方式では、一般に各ビットに対して所定数のインパスルを送信する繰り返し符号を用いている。具体的には、２元パルス位置変調（ＢＰＰＭ：Binary Pulse Position Modulation）を用いて、例えばビット”１”に対応するパルスは、ビット”０”に対応するパルスよりもδ秒遅れて送信される。また、各フレーム中のパルス信号は、そのパルス位置をユーザ特有の拡散符号に基づく時間ホッピングにより変更する、スペクトラム拡散が行われて送信される（例えば、非特許文献１参照）。
【０００４】
また、超広帯域無線通信方式には、上述のように時間ホッピングによりスペクトラム拡散を行う方式の他、各フレーム中のパルスの符号をユーザ特有の拡散符号により直接拡散する方式もあり、パルスに対してスペクトラム拡散を行って送受信するには、送信機及び受信機に、拡散あるいは逆拡散を行う相関器やマッチドフィルタが必要となる。更に、超広帯域無線通信方式には、広帯域をそのまま使用するのではなく、例えばＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）等を利用してマルチバンド化し、高速周波数切り替えＰＬＬ等を備えて、サブバンド間を周波数ホッピングしながら複数ユーザが同時にデータ伝送を行う案も提案されている（例えば、非特許文献２参照）。
【０００５】
一方、スペクトラム拡散した信号を送受信する際に利用する相関器やマッチドフィルタとしては、例えば表面弾性波（SAW：Surface Acoustic Wave）を利用するＳＡＷ素子を用いたＳＡＷマッチドフィルタがある。ＳＡＷマッチドフィルタは、電力を必要としないパッシブ部品であるため、送信機あるいは受信機を省電力化することができる（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平０９−３１２５４８号公報
【非特許文献１】山本  尚武、大槻  知明、Ｉｎｔｅｒｎａｌｌｙ  Ｔｕｒｂｏ−Ｃｏｄｅｄ  Ｕｌｔｒａ  Ｗｉｄｅｂａｎｄ−Ｉｍｐｕｌｓｅ  Ｒａｄｉｏ（ＩＴＵ−ＵＷＢ−ＩＲ）方式の特性評価、電子情報通信学会、信学技報、Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｒｅｐｏｒｔ  ｏｆ  ＩＥＩＣＥ．ｐｐ．２５−３０  ＲＣＳ２００２−５５（２００２−０５）
【非特許文献２】荒木  純道、ＵＷＢのための回路技術、電子情報通信学会、ＭＷＥ２００３  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｗｏｒｋｓｈｏｐ  Ｄｉｇｅｓｔ、ｐｐ５３９−５４６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、超広帯域無線通信方式では、他の狭帯域通信と比較して大容量の通信路が利用できるという利点があるものの、規格によって送信出力が低く抑えられているため、大容量の通信路が利用できるのはごく近距離の通信に限定されるという問題がある。もし、規格内で最大限送信電力を上げることができれば、大容量の通信路を利用できる通信伝送距離を延長することができる。具体的には、図１６に示す従来の超広帯域無線通信方式の送受信波のスペクトラムに対し、規格内で最大限送信電力を上げることができれば良い。なお、図１６において、太線は規格によって決められた超広帯域無線通信方式の周波数範囲と電力密度を表す。
【０００７】
しかし、図１６に示すスペクトラムの信号の送信電力を上げる方法には、信号の周波数帯域幅を広くする方法が考えられるが、単純に信号の周波数帯域幅が広くなっただけでは、時間軸波形上のパルス信号の最大振幅に変化はないので、信号の耐ノイズ性を強くすることはできない。また、上述のように、送信機、あるいは受信機に省電力化を目的としてＳＡＷマッチドフィルタを利用している場合、信号の周波数帯域幅を広くするためにはＳＡＷマッチドフィルタの通過帯域幅も広げる必要があるが、ＳＡＷマッチドフィルタは通過帯域幅を広げると挿入損失が大きくなるので、ＳＡＷマッチドフィルタの後段で信号を増幅する等、電力を必要とするアクティブ部品の負担が大きくなり、かえって消費電力を増大させてしまうという問題がある。
【０００８】
そこで、図１５に示すように、規格内で信号を等間隔に並んだ周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４に分けてマルチバンド化する方法が提案されている。しかし、マルチバンド化するには、従来の送信機、あるいは受信機にマルチバンド化された複数の周波数に対応する信号処理部を設ける必要があり、送信機、あるいは受信機の回路構成が複雑、かつ大規模になり、送信機、あるいは受信機における消費電力の増大やコスト上昇、更には大型化を招くという問題がある。一方、信号をマルチバンド化する方法としては、上述のようにＯＦＤＭを用いる方法もあるが、ＯＦＤＭは、送信機では逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Inverse Fast Fourier Transform）による変調、受信機では高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）による復調等、多くの計算を要する処理を必要とするため、同様に送信機、あるいは受信機における消費電力の増大やコスト上昇、更には大型化を招くという問題がある。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、超広帯域無線通信方式による通信において、信号の耐ノイズ性の向上による伝送距離の延長化と、装置の低消費電力化、低コスト化、及び小型化とを両立させることができるＳＡＷマッチドフィルタ、及びこれを用いた送信機と受信機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、請求項１の発明に係るＳＡＷマッチドフィルタは、圧電性基板上（例えば後述する実施例の圧電性基板Ｓ３１、Ｓ４１、Ｓ５１、Ｓ６１、Ｓ７１）に形成された電極によって表面弾性波を励起する入力用電極部（例えば後述する実施例の入力用電極部Ｓ３Ａ、Ｓ４Ａ、Ｓ５Ａ、Ｓ６Ａ、Ｓ７Ａ）と、所望の符号列を構成する符号の１周期時間に前記表面弾性波が伝搬する距離と前記符号列を構成する符号の数に基づいて前記表面弾性波が伝搬する方向に直角に配置された複数の正負電極指対、及び該正負電極指対を構成する正電極指と負電極指とがそれぞれ接続された正負両極のバスバーを備える出力用電極部（例えば後述する実施例の出力用電極部Ｓ３Ｂ、Ｓ４Ｂ、Ｓ５Ｂ、Ｓ６Ｂ、Ｓ７Ｂ）とを具備するＳＡＷマッチドフィルタにおいて、前記正負電極指対が、それぞれ、前記符号列を構成する符号の順に該符号の極性に１対１で対応すると共に、Ｎ個（Ｎは２以上の整数）の異なる共振周波数のいずれかに共振することを特徴とする。
【００１１】
以上の構成を備えたＳＡＷマッチドフィルタは、正負電極指対がＮ個の異なる共振周波数のいずれかに共振するので、入力信号が広帯域信号の場合は、入力用電極部から励振された表面弾性波に正負電極指対の配置によって決定される所望の符号列に基づく変化を与え、入力信号を所望の符号列によってスペクトラム拡散すると共に、該正負電極指対が共振するＮ個の共振周波数に応じて、入力された信号のエネルギーをＮ波の信号に分割して、マルチバンド化されたスペクトラム信号を出力することができる。一方、入力信号がマルチバンド化されたスペクトラム拡散信号の場合は、入力用電極部から励振された表面弾性波の変化を検出し、正負電極指対が共振するＮ個の共振周波数に応じて、Ｎ波に分割されていた信号のエネルギーを１つに合成すると共に、正負電極指対の配置によって決定される所望の符号列と入力信号との相関出力信号を取り出すことにより、入力信号に施されたスペクトラム拡散を逆拡散することができる。
【００１２】
請求項２の発明に係るＳＡＷマッチドフィルタは、圧電性基板上（例えば後述する実施例の圧電性基板Ｐ３１、Ｐ４１、Ｐ５１、Ｐ６１、Ｐ７１）に形成された電極によって表面弾性波を励起する入力用電極部（例えば後述する実施例の入力用電極部Ｐ３Ａ、Ｐ４Ａ、Ｐ５Ａ、Ｐ６Ａ、Ｐ７Ａ）と、前記表面弾性波が伝搬する方向に直角に配置された１組の正負電極指対、及び該正負電極指対を構成する正電極指と負電極指とがそれぞれ接続された正負両極のバスバーを、前記符号列を構成する符号の数に基づいて複数個並列に配置すると共に、出力信号を取り出すために正極側の前記バスバーが相互に接続された出力用電極部（例えば後述する実施例の出力用電極部Ｐ３Ｂ、Ｐ４Ｂ、Ｐ５Ｂ、Ｐ６Ｂ、Ｐ７Ｂ）とを具備するＳＡＷマッチドフィルタであって、前記正負電極指対が、それぞれ、所望の符号列のＭ番目（Ｍは１以上の整数）の符号に１対１で対応するように、前記Ｍ番目の符号の極性に対応すると共に、前記符号の１周期時間のＭ倍の時間に前記表面弾性波が前記入力用電極部から伝搬する距離に基づいて配置され、更にＮ個（Ｎは２以上の整数）の異なる共振周波数のいずれかに共振することを特徴とする。
【００１３】
以上の構成を備えたＳＡＷマッチドフィルタは、請求項１に記載のＳＡＷマッチドフィルタと同様に、入力信号が広帯域信号の場合は、入力信号を正負電極指対の配置によって決定される所望の符号列によってスペクトラム拡散すると共に、該正負電極指対が共振するＮ個の共振周波数に応じて、入力された信号のエネルギーをＮ波の信号に分割して、マルチバンド化されたスペクトラム信号を出力することができる。一方、入力信号がマルチバンド化されたスペクトラム拡散信号の場合は、請求項１に記載のＳＡＷマッチドフィルタと同様に、Ｎ波に分割されていた信号のエネルギーを１つに合成すると共に、正負電極指対の配置によって決定される所望の符号列と入力信号との相関出力信号を取り出すことにより、入力信号に施されたスペクトラム拡散を逆拡散することができる。
【００１４】
請求項３の発明に係るＳＡＷマッチドフィルタは、請求項１、または請求項２に記載のＳＡＷマッチドフィルタにおいて、前記正負電極指対の前記入力用電極部からの距離が、入出力信号間の所望の遅延時間に前記表面弾性波が伝搬する距離によって決定されることを特徴とする。
【００１５】
以上の構成を備えたＳＡＷマッチドフィルタは、表面弾性波の伝搬時間を利用して信号に遅延を与える遅延素子として働き、入力信号に任意の時間の遅延を与えることができる。
【００１６】
請求項４の発明に係るＳＡＷマッチドフィルタは、請求項１から請求項３のいずれかに記載のＳＡＷマッチドフィルタにおいて、前記正負電極指対の共振周波数が、前記正電極指と前記負電極指との間の距離によって決定されることを特徴とする。
【００１７】
以上の構成を備えたＳＡＷマッチドフィルタは、正負電極指対毎に、正負電極指対を構成する正電極指と負電極指との間の距離により、正負電極指対の共振周波数を容易に変更することができる。
【００１８】
請求項５の発明に係るＳＡＷマッチドフィルタは、請求項１から請求項４のいずれかに記載のＳＡＷマッチドフィルタにおいて、前記共振周波数が、所定の周波数間隔で連続していることを特徴とする。
【００１９】
以上の構成を備えたＳＡＷマッチドフィルタは、所定の周波数間隔で連続した共振周波数に基づいて、入力信号のエネルギーを所定の周波数間隔で連続した信号に分散することで、与えられた周波数帯域幅を最大限有効に利用することができる。
【００２０】
請求項６の発明に係る送信機は、スペクトラム拡散信号を送信するための送信機において、請求項１から請求項５のいずれかに記載のＳＡＷマッチドフィルタを備えたことを特徴とする。
【００２１】
以上の構成を備えた送信機は、請求項１から請求項５のいずれかに記載のＳＡＷマッチドフィルタを利用してスペクトラム拡散信号を送信することで、ＳＡＷマッチドフィルタが共振するＮ個の共振周波数に応じて、Ｎ波の信号にマルチバンド化されたスペクトラム信号を容易に送信することができる。
【００２２】
請求項７の発明に係る送信機は、周期パルスを生成するパルス生成器（例えば後述する実施例のパルス発生器１）と、前記周期パルスが入力されると、第１の符号列によりスペクトラム拡散された、データの判定基準となる基準信号を出力する第１の拡散変調手段（例えば後述する実施例のＳＡＷマッチドフィルタ３）と、前記周期パルスが入力されると、前記第１の符号列とは速度と長さが同一で符号の配列が異なる第２の符号列によりスペクトラム拡散されると共に、前記基準信号と第１の所定時間だけ時間が異なるデータ信号を出力する第２の拡散変調手段（例えば後述する実施例のＳＡＷマッチドフィルタ７）と、前記周期パルスが入力されると、前記第２の符号列によりスペクトラム拡散されると共に、前記基準信号と第２の所定時間だけ時間が異なるデータ信号を出力する第３の拡散変調手段（例えば後述する実施例のＳＡＷマッチドフィルタ８）と、送信データが２値論理レベルの第１のレベルの場合、前記周期パルスを前記第２の拡散変調手段へ入力し、前記送信データが２値論理レベルの第２のレベルの場合、前記周期パルスを前記第３の拡散変調手段へ入力するデータ制御部（例えば後述する実施例のスイッチ４及び制御回路６）と、前記送信データが２値論理レベルの第１のレベルの場合、前記第２の拡散変調手段の出力を選択して、前記第１の拡散変調手段の出力信号と合成し、前記送信データが２値論理レベルの第２のレベルの場合、前記第３の拡散変調手段の出力を選択して、前記第１の拡散変調手段の出力信号と合成する選択合成部（例えば後述する実施例の制御回路６及びスイッチ９及び合成器５）と、前記選択合成部の出力信号を送信する送信部（例えば後述する実施例の増幅器１０及びアンテナ１１）とを備えた送信機であって、前記第１の拡散変調手段が、請求項１から請求項５のいずれかに記載のＳＡＷマッチドフィルタにより構成され、前記第２の拡散変調手段が、少なくとも、前記第１の拡散変調手段を構成するＳＡＷマッチドフィルタの入出力信号間の遅延時間と前記第１の所定時間を合算した所望の遅延時間に前記表面弾性波が伝搬する距離によって、前記正負電極指対の前記入力用電極部からの距離が決定された、請求項３から請求項５のいずれかに記載のＳＡＷマッチドフィルタにより構成され、前記第３の拡散変調手段が、少なくとも、前記第２の拡散変調手段を構成するＳＡＷマッチドフィルタと同じ共振周波数で共振すると共に、前記第１の拡散変調手段を構成するＳＡＷマッチドフィルタの入出力信号間の遅延時間と前記第２の所定時間を合算した所望の遅延時間に前記表面弾性波が伝搬する距離によって、前記正負電極指対の前記入力用電極部からの距離が決定された、請求項３から請求項５のいずれかに記載のＳＡＷマッチドフィルタにより構成されることを特徴とする。
【００２３】
以上の構成を備えた送信機は、請求項１から請求項５のいずれかに記載のＳＡＷマッチドフィルタにより構成された第１の拡散変調手段によって、周期パルスを、第１の符号列によりスペクトラム拡散されると共にＳＡＷマッチドフィルタが共振する共振周波数に応じてマルチバンド化された、データの判定基準となる基準信号へ変換して出力する一方、送信データが２値論理レベルの第１のレベルの場合、データ制御部によって周期パルスが第２の拡散変調手段へ入力されるので、少なくとも、第１の拡散変調手段を構成するＳＡＷマッチドフィルタの入出力信号間の遅延時間と第１の所定時間を合算した所望の遅延時間に表面弾性波が伝搬する距離に応じて、正負電極指対の入力用電極部からの距離が決定された、請求項３から請求項５のいずれかに記載のＳＡＷマッチドフィルタによって、周期パルスを、第２の符号列によりスペクトラム拡散されると共にＳＡＷマッチドフィルタが共振する共振周波数に応じてマルチバンド化された、基準信号より第１の所定時間だけ時間が異なるデータ信号へ変換して出力する。
【００２４】
また、送信データが２値論理レベルの第２のレベルの場合、データ制御部によって周期パルスが第３の拡散変調手段へ入力されるので、少なくとも、第２の拡散変調手段を構成するＳＡＷマッチドフィルタと同じ共振周波数で共振すると共に、第１の拡散変調手段を構成するＳＡＷマッチドフィルタの入出力信号間の遅延時間と第２の所定時間を合算した所望の遅延時間に表面弾性波が伝搬する距離に応じて、正負電極指対の入力用電極部からの距離が決定された、請求項３から請求項５のいずれかに記載のＳＡＷマッチドフィルタによって、周期パルスを、第２の符号列によりスペクトラム拡散されると共にＳＡＷマッチドフィルタが共振する共振周波数に応じてマルチバンド化された、基準信号より第２の所定時間だけ時間が異なるデータ信号へ変換して出力する。
これにより、送信データに基づいて２元パルス位置変調されると共に、第２の符号列によりスペクトラム拡散されたデータ信号と、第１の符号列によりスペクトラム拡散された基準信号とを、マルチバンド化されたスペクトラム拡散信号として送信することができる。
【００２５】
請求項８の発明に係る受信機は、スペクトラム拡散信号を受信するための受信機において、請求項１から請求項５のいずれかに記載のＳＡＷマッチドフィルタを備えたことを特徴とする。
【００２６】
以上の構成を備えた受信機は、請求項１から請求項５のいずれかに記載のＳＡＷマッチドフィルタを利用してスペクトラム拡散信号を受信することで、ＳＡＷマッチドフィルタが共振するＮ個の共振周波数に応じて、Ｎ波の信号にマルチバンド化されたスペクトラム信号を容易に受信することができる。
【００２７】
請求項９の発明に係る受信機は、信号を受信して分配する受信部（例えば後述する実施例のアンテナ２１及び増幅器２２及び分配器２３）と、前記受信部により分配された信号が入力されると、前記第１の符号列によりスペクトラム拡散された基準信号を検出して該基準信号の受信タイミングを出力する第１の拡散復調手段（例えば後述する実施例のＳＡＷマッチドフィルタ２４）と、前記受信部により分配された信号が入力されると、前記第１の符号列とは速度と長さが同一で符号の配列が異なる第２の符号列によりスペクトラム拡散されたデータ信号を検出して該データ信号の受信タイミングを出力する第２の拡散復調手段（例えば後述する実施例のＳＡＷマッチドフィルタ２５）と、前記第１の拡散復調手段が出力する前記基準信号の受信タイミングと、前記第２の拡散復調手段が出力する前記データ信号の受信タイミングとを比較して前記基準信号と前記データ信号との遅延時間差を算出する遅延時間測定部（例えば後述する実施例の遅延時間測定部２６）と、前記遅延時間測定部が出力する前記基準信号と前記データ信号との遅延時間差に基づいて、２値論理レベルの第１のレベルと第２のレベルのいずれかで表された受信データを出力するデータ判定部（例えば後述する実施例のデータ判定部２７）とを備えた受信機であって、前記第１の拡散復調手段が、請求項１から請求項５のいずれかに記載のＳＡＷマッチドフィルタにより構成され、前記第２の拡散復調手段が、少なくとも、前記第１の拡散復調手段を構成するＳＡＷマッチドフィルタと入出力信号間の遅延時間が同一である請求項１から請求項５のいずれかに記載のＳＡＷマッチドフィルタにより構成されることを特徴とする。
【００２８】
以上の構成を備えた受信機は、請求項１から請求項５のいずれかに記載のＳＡＷマッチドフィルタにより構成された第１の拡散復調手段によって、入力された信号から、第１の符号列によりスペクトラム拡散された基準信号を検出して該基準信号の受信タイミングを出力する一方、少なくとも、第１の拡散復調手段を構成するＳＡＷマッチドフィルタと入出力信号間の遅延時間が同一である請求項１から請求項５のいずれかに記載のＳＡＷマッチドフィルタによって、入力された信号から、第２の符号列によりスペクトラム拡散されたデータ信号を検出して該データ信号の受信タイミングを出力する。
【００２９】
そして、遅延時間測定部によって、第１の拡散復調手段が出力する基準信号の受信タイミングと、第２の拡散復調手段が出力するデータ信号の受信タイミングとを比較して基準信号とデータ信号との遅延時間差を算出し、データ判定部によって、遅延時間測定部が出力する基準信号とデータ信号との遅延時間差に基づいて、２値論理レベルの第１のレベルと第２のレベルのいずれかで表された受信データを出力する。
これにより、送信側との間でスペクトラム拡散に用いられる第１、第２の符号列の内容と、該符号列を構成する各符号とＳＡＷマッチドフィルタの共振周波数との対応関係を合わせることで、送信データに基づいて２元パルス位置変調されると共に、第２の符号列によりスペクトラム拡散されたデータ信号と、第１の符号列によりスペクトラム拡散された基準信号とをマルチバンド化したスペクトラム拡散信号から、送信された送信データを抽出することができる。
【発明の効果】
【００３０】
請求項１、または請求項２に記載のＳＡＷマッチドフィルタによれば、入力信号が広帯域信号の場合は、マルチバンド化されたスペクトラム信号を出力することができる。一方、入力信号がマルチバンド化されたスペクトラム拡散信号の場合は、Ｎ波に分割されていた信号のエネルギーを１つに合成すると共に、入力信号に施されたスペクトラム拡散を逆拡散することができる。
従って、このＳＡＷマッチドフィルタを送信機、あるいは受信機に利用することにより、マルチバンド化された広帯域のスペクトラム信号の送信、あるいは受信を容易に実現することができるので、超広帯域無線通信方式による通信において、信号の耐ノイズ性の向上による伝送距離の延長化と、装置の低消費電力化、低コスト化、及び小型化とを両立させることができるという効果が得られる。
【００３１】
請求項３に記載のＳＡＷマッチドフィルタによれば、表面弾性波の伝搬時間を利用して入力信号に任意の時間の遅延を与えることができる。
従って、異なる遅延時間が与えられた複数のＳＡＷマッチドフィルタを送信機に利用することにより、パルス位置変調された広帯域のスペクトラム信号の送信を容易に実現することができるので、パルス位置変調を用いた超広帯域無線通信方式による通信において、装置を低消費電力化、低コスト化、及び小型化することができるという効果が得られる。
【００３２】
請求項４に記載のＳＡＷマッチドフィルタによれば、正負電極指対を構成する正電極指と負電極指との間の距離により、正負電極指対の共振周波数を容易に変更することができる。
従って、共振周波数の異なるＳＡＷマッチドフィルタを容易に製造することができるので、超広帯域無線通信方式による通信において、マルチバンド化されたスペクトラム拡散信号を送受信する際、該ＳＡＷマッチドフィルタを利用することで、更に装置を低コスト化することができるという効果が得られる。
【００３３】
請求項５に記載のＳＡＷマッチドフィルタによれば、入力信号のエネルギーを所定の周波数間隔で連続した信号に分散することで、与えられた周波数帯域幅を最大限有効に利用することができる。
従って、超広帯域無線通信方式による通信において、マルチバンド化されたスペクトラム拡散信号を送受信する際、該ＳＡＷマッチドフィルタを利用することで、与えられた周波数帯域幅を最大限有効に利用し、通信効率を上げることができるという効果が得られる。
【００３４】
請求項６に記載の送信機によれば、ＳＡＷマッチドフィルタが共振するＮ個の共振周波数に応じて、Ｎ波の信号にマルチバンド化されたスペクトラム信号を容易に送信することができる。
従って、超広帯域無線通信方式による通信において、信号の耐ノイズ性の向上による伝送距離の延長化と、装置の低消費電力化、低コスト化、及び小型化とを両立させる送信機を実現することができるという効果が得られる。
【００３５】
請求項７に記載の送信機によれば、送信データに基づいて２元パルス位置変調されると共に、第２の符号列によりスペクトラム拡散されたデータ信号と、第１の符号列によりスペクトラム拡散された基準信号とを、マルチバンド化されたスペクトラム拡散信号として送信することができる。
従って、２元パルス位置変調を用いた超広帯域無線通信方式による通信において、信号の耐ノイズ性の向上による伝送距離の延長化と、装置の低消費電力化、低コスト化、及び小型化とを両立させる送信機を実現することができるという効果が得られる。
【００３６】
請求項８に記載の受信機によれば、ＳＡＷマッチドフィルタが共振するＮ個の共振周波数に応じて、Ｎ波の信号にマルチバンド化されたスペクトラム信号を容易に受信することができる。
従って、超広帯域無線通信方式による通信において、信号の耐ノイズ性の向上による伝送距離の延長化と、装置の低消費電力化、低コスト化、及び小型化とを両立させる受信機を実現することができるという効果が得られる。
【００３７】
請求項９に記載の受信機によれば、送信データに基づいて２元パルス位置変調されると共に、第２の符号列によりスペクトラム拡散されたデータ信号と、第１の符号列によりスペクトラム拡散された基準信号とをマルチバンド化したスペクトラム拡散信号から、送信データを抽出することができる。
従って、２元パルス位置変調を用いた超広帯域無線通信方式による通信において、信号の耐ノイズ性の向上による伝送距離の延長化と、装置の低消費電力化、低コスト化、及び小型化とを両立させる受信機を実現することができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する。
【実施例】
【００３９】
（送信機の構成）
まず、本発明の一実施例の送信機の構成から説明する。図１は、本実施例の送信機の構成を示すブロック図である。なお、図１では、説明の簡単化のために送信機の理論的な基本構成を示している。
具体的に説明すると、図１において、パルス発生器１は、図２（ｂ）に示すような広帯域なエネルギーを持つ周期パルスを発生するパルス発生器である。パルス発生器１が出力するパルスは、図２（ａ）に示すようなガウシアンモノパルスを繰り返す周期パルスであって、周期パルスは分配器２により分配されて、一方はＳＡＷマッチドフィルタ３に入力され、他方はスイッチ４の入力端子に入力される。
【００４０】
また、ＳＡＷマッチドフィルタ３は、パルス生成器１が発生する周期パルスが入力されると、例えば符号列ＰＮ０によりスペクトラム拡散されると共に４波の帯域信号にマルチバンド化された、データの判定基準となる基準信号を出力する拡散変調手段であって、ＳＡＷマッチドフィルタ３の出力は、後述するデータ信号と合成するために、合成器５へ入力される。なお、ＳＡＷマッチドフィルタ３の詳細は後述する。
【００４１】
一方、スイッチ４は、制御端子に入力された外部信号により、１個の入力端子に入力された信号を２個の出力端子のいずれかに出力する切り換え器である。スイッチ４の制御端子には、制御端子を駆動するための制御回路６が接続されており、送信データの２値論理レベルの「０」と「１」に合わせて制御回路６により駆動されたスイッチ４は、例えば送信データの２値論理レベルが「０」の場合、パルス生成器１が発生する周期パルスを一方の出力端子に接続されたＳＡＷマッチドフィルタ７へ入力する。また、スイッチ４は、例えば送信データの２値論理レベルが「１」の場合、パルス生成器１が発生する周期パルスをもう一方の出力端子に接続されたＳＡＷマッチドフィルタ８へ入力する。
【００４２】
また、ＳＡＷマッチドフィルタ７は、スイッチ４を介してパルス生成器１が発生する周期パルスが入力されると、例えば符号列ＰＮ０と速度と長さが同一で符号の配列が異なる符号列ＰＮ１によりスペクトラム拡散されると共に４波の帯域信号にマルチバンド化された、ＳＡＷマッチドフィルタ３が出力する基準信号より時間τだけ時間が遅れたデータ信号を出力する遅延器を兼ねた拡散変調手段であって、ＳＡＷマッチドフィルタ７の出力は、前述の基準信号と合成するために、スイッチ９を介して合成器５へ入力される。なお、ＳＡＷマッチドフィルタ７の詳細も後述する。
【００４３】
一方、ＳＡＷマッチドフィルタ８は、スイッチ４を介してパルス生成器１が発生する周期パルスが入力されると、例えば符号列ＰＮ０と速度と長さが同一で符号の配列が異なる符号列ＰＮ１によりスペクトラム拡散されると共に４波の帯域信号にマルチバンド化された、ＳＡＷマッチドフィルタ３が出力する基準信号より時間τだけ時間が進んだデータ信号を出力する遅延器を兼ねた拡散変調手段であって、ＳＡＷマッチドフィルタ８の出力は、前述の基準信号と合成するために、スイッチ９を介して合成器５へ入力される。なお、ＳＡＷマッチドフィルタ８の詳細も後述する。
【００４４】
また、スイッチ９は、制御端子に入力された外部信号により、２個の入力端子に入力された信号のいずれかを選択して１個の出力端子に出力する切り換え器である。スイッチ９の制御端子には、スイッチ４と同様に、制御端子を駆動するための制御回路６が接続されており、送信データの２値論理レベルの「０」と「１」に合わせて制御回路６により駆動されたスイッチ９は、例えば送信データの２値論理レベルが「０」の場合、一方の入力端子に接続されたＳＡＷマッチドフィルタ７の出力信号を選択して合成器５に入力する。また、スイッチ９は、例えば送信データの２値論理レベルが「１」の場合、もう一方の入力端子に接続されたＳＡＷマッチドフィルタ８の出力信号を選択して合成器５に入力する。これにより、データ信号にパルス位置変調が施される。
【００４５】
また、合成器５は前述のようにＳＡＷマッチドフィルタ３が出力する基準信号と、スイッチ９により選択されたＳＡＷマッチドフィルタ７か、あるいはＳＡＷマッチドフィルタ８が出力するデータ信号とを合成する合成器であって、合成器５により合成された信号は、増幅器１０により増幅されてアンテナ１１から送信される。
これにより、本実施例の送信機は、図１５に示すような４波の信号にマルチバンド化されたスペクトラム信号を送信することができる。
【００４６】
なお、上述の符号列ＰＮ０、及び符号列ＰＮ１は、自己相関においては周期的に相関値のピークが現れ、相互相関においては相関値が低いランダム雑音を模擬するビット列（疑似ランダム雑音）である。また、スペクトラム拡散に用いる符号列は擬似ランダム雑音であればどのような系列の符号を用いても良い。
【００４７】
（受信機の構成）
次に、本実施例の受信機の構成を説明する。図３は、本実施例の受信機の構成を示すブロック図である。なお、図３では、説明の簡単化のために受信機の理論的な基本構成を示している。
具体的に説明すると、図３において、アンテナ２１から入力された受信信号は、増幅器２２により増幅されて分配器２３へ入力される。
分配器２３は、例えば１個の入力端子に入力された信号を２個の出力端子に分配する分配器であって、分配器２３の一方の出力端子にはＳＡＷマッチドフィルタ２４が接続され、分配器２３のもう一方の出力端子にはＳＡＷマッチドフィルタ２５が接続されている。
【００４８】
また、ＳＡＷマッチドフィルタ２４は、分配器２３から受信信号が入力されると、例えば符号列ＰＮ０によりスペクトラム拡散されると共に４波の信号にマルチバンド化された基準信号を検出して該基準信号の受信タイミングを出力する拡散復調手段であって、ＳＡＷマッチドフィルタ２４の出力は、該基準信号の受信タイミングと、後述するデータ信号の受信タイミングとを比較して基準信号とデータ信号との遅延時間差を算出する遅延時間測定部２６へ入力される。なお、ＳＡＷマッチドフィルタ２４の詳細は後述する。
【００４９】
一方、ＳＡＷマッチドフィルタ２５は、分配器２３から受信信号が入力されると、例えば符号列ＰＮ１によりスペクトラム拡散されると共に４波の信号にマルチバンド化されたデータ信号を検出し、ＳＡＷマッチドフィルタ２４と同一の遅延時間で該データ信号の受信タイミングを出力する拡散復調手段であって、ＳＡＷマッチドフィルタ２５の出力は、該データ信号の受信タイミングと前述の基準信号の受信タイミングとを比較するために遅延時間測定部２６へ入力される。なお、ＳＡＷマッチドフィルタ２５の詳細も後述する。
【００５０】
また、遅延時間測定部２６が出力する基準信号とデータ信号との遅延時間差はデータ判定部２７へ入力されており、データ判定部２７は、遅延時間測定部２６が出力する基準信号とデータ信号との遅延時間差に基づいて、２値論理レベルの「０」と「１」のいずれかで表された受信データを出力する。具体的には、送信機側で、例えば送信データの２値論理レベルが「０」の場合、データ信号を基準信号より時間τだけ時間を遅らし、送信データの２値論理レベルが「１」の場合、データ信号を基準信号より時間τだけ時間を進めるパルス位置変調が施されているとすると、遅延時間測定部２６が出力する基準信号とデータ信号との遅延時間差において、基準信号の遅延時間よりデータ信号の遅延時間が大きい場合、２値論理レベルが「０」のデータを受信したと判定し、基準信号の遅延時間よりデータ信号の遅延時間が小さい場合、２値論理レベルが「１」のデータを受信したと判定する。
【００５１】
（ＳＡＷマッチドフィルタ３の詳細）
次に、本実施例の送信機に用いられるＳＡＷマッチドフィルタ３の詳細な構成を説明する。図４及び図５は、本実施例の送信機に用いられるＳＡＷマッチドフィルタ３の構成を示す図面であって、図４にＳＡＷマッチドフィルタ３の直列構成を、図５にＳＡＷマッチドフィルタ３の並列構成をそれぞれ示す。
【００５２】
（ＳＡＷマッチドフィルタ３の直列構成）
図４において、ＳＡＷマッチドフィルタ３の直列構成は、圧電性基板Ｓ３１上に形成された電極Ｓ３２によって表面弾性波を励起する入力用電極部Ｓ３Ａと、符号列ＰＮ０を構成する符号の１周期時間Ｔに表面弾性波が伝搬する距離と符号列ＰＮ０を構成する符号の数ｎ個に基づいて表面弾性波が伝搬する方向に直角に配置されたｎ個の正負電極指対Ｓ３３１〜Ｓ３３ｎ、及び該正負電極指対Ｓ３３１〜Ｓ３３ｎを構成する正電極指Ｓ３４１〜Ｓ３４ｎと負電極指Ｓ３５１〜Ｓ３５ｎとがそれぞれ接続された正負両極のバスバーＳ３６、Ｓ３７を備える出力用電極部Ｓ３Ｂとから構成されている。
【００５３】
もし、符号列ＰＮ０が２進数で表された符号ｂ１〜ｂ１５の１５ビットの符号列である場合、正負電極指対は１５個直列に配置され、例えば１５個直列に配置された正負電極指対Ｓ３３１〜Ｓ３３１５の正負電極指対Ｓ３３１が符号ｂ１に対応し、正負電極指対Ｓ３３１５が符号ｂ１５に対応するように、符号と正負電極指対とを１対１で対応させる。
【００５４】
また、正負電極指対Ｓ３３１〜Ｓ３３ｎの配置について更に詳細に説明すると、まず正負電極指対Ｓ３３１は、入力用電極部Ｓ３Ａの電極Ｓ３２から、任意の時間ｔ１（但し、ｔ１＞τ）の間に表面弾性波が伝搬する距離Ｄｔ１に配置されている。また、正負電極指対Ｓ３３２〜Ｓ３３ｎは、それぞれ表面弾性波が伝搬する方向に対し上手となる左側の正負電極指対から、符号列ＰＮ０を構成する符号の１周期時間Ｔの間に表面弾性波が伝搬する距離ＤＴに配置されている。すなわち、正負電極指対Ｓ３３２〜Ｓ３３ｎは、正負電極指対Ｓ３３１から、１周期時間Ｔの間に表面弾性波が伝搬する距離ＤＴ毎に配置される。
【００５５】
また、正負電極指対Ｓ３３１〜Ｓ３３ｎを構成する正電極指Ｓ３４１〜Ｓ３４ｎと負電極指Ｓ３５１〜Ｓ３５ｎは、符号列ＰＮ０の内容、すなわち符号の極性により、符号列ＰＮ０の符号の極性が「１」の場合、正電極指を表面弾性波が伝搬する方向に対し上手となる左側に配置する。また、符号列ＰＮ０の符号の極性が「０」の場合、負電極指を表面弾性波が伝搬する方向に対し上手となる左側に配置する。
【００５６】
具体的には、正負電極指対Ｓ３３１、Ｓ３３２、Ｓ３３３、Ｓ３３４を例にとって説明すると、正負電極指対Ｓ３３１は、正電極指Ｓ３４１が先に表面弾性波を受け、負電極指Ｓ３５１が後に表面弾性波を受けるので、符号列ＰＮ０の符号の極性「１」に対応する。また、正負電極指対Ｓ３３２も、正電極指Ｓ３４２が先に表面弾性波を受け、負電極指Ｓ３５２が後に表面弾性波を受けるので、符号列ＰＮ０の符号の極性「１」に対応する。
【００５７】
一方、正負電極指対Ｓ３３３は、負電極指Ｓ３５３が先に表面弾性波を受け、正電極指Ｓ３４３が後に表面弾性波を受けるので、符号列ＰＮ０の符号の極性「０」に対応する。また、正負電極指対Ｓ３３４は、正電極指Ｓ３４４が先に表面弾性波を受け、負電極指Ｓ３５４が後に表面弾性波を受けるので、符号列ＰＮ０の符号の極性「１」に対応する。
【００５８】
更に、正負電極指対Ｓ３３１〜Ｓ３３ｎを構成する正電極指Ｓ３４１〜Ｓ３４ｎと負電極指Ｓ３５１〜Ｓ３５ｎとの間の距離は、正負電極指対Ｓ３３１〜Ｓ３３ｎが共振する共振周波数ｆに基づいて、１／ｆに応じた距離Ｌに設定する。例えば、本実施例の送信機では、図１５に示すような等間隔で並ぶ４波の信号にマルチバンド化されたスペクトラム信号を送信するために、正負電極指対Ｓ３３１〜Ｓ３３ｎを、図１５に示した等間隔で並ぶ４波の信号のそれぞれの中心周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４のいずれかに共振させる必要がある。
【００５９】
具体的に正負電極指対Ｓ３３１、Ｓ３３２、Ｓ３３３、Ｓ３３４を例にとって説明すると、正負電極指対Ｓ３３１は例えば共振周波数ｆ１に対応させ、正電極指Ｓ３４１と負電極指Ｓ３５１との間の距離は、１／ｆ１に応じた距離Ｌ１に設定する。また、正負電極指対Ｓ３３２は例えば共振周波数ｆ２に対応させ、正電極指Ｓ３４２と負電極指Ｓ３５２との間の距離は、１／ｆ２に応じた距離Ｌ２に設定する。また、正負電極指対Ｓ３３３は例えば共振周波数ｆ３に対応させ、正電極指Ｓ３４３と負電極指Ｓ３５３との間の距離は、１／ｆ３に応じた距離Ｌ３に設定する。
【００６０】
また、正負電極指対Ｓ３３４は例えば共振周波数ｆ４に対応させ、正電極指Ｓ３４４と負電極指Ｓ３５４との間の距離は、１／ｆ４に応じた距離Ｌ４に設定する。また、あとはこの繰り返しで正負電極指対Ｓ３３５〜Ｓ３３ｎに、共振周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４を割り当て、正電極指Ｓ３４５〜Ｓ３４ｎと負電極指Ｓ３５５〜Ｓ３５ｎとの間の距離は、それぞれ対応する共振周波数に基づいてＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４に設定する。
【００６１】
従って、前述のように、もし、符号列ＰＮ０が２進数で表された符号ｂ１〜ｂ１５の１５ビットの符号列で、ＳＡＷマッチドフィルタ３が対応する正負電極指対Ｓ３３１〜Ｓ３３１５を備えている場合、共振周波数ｆ１に対し４個の正負電極指対Ｓ３３１、Ｓ３３５、Ｓ３３９、Ｓ３３１３が割り当てられ、共振周波数ｆ２に対し４個の正負電極指対Ｓ３３２、Ｓ３３６、Ｓ３３１０、Ｓ３３１４が割り当てられ、共振周波数ｆ３に対し４個の正負電極指対Ｓ３３３、Ｓ３３７、Ｓ３３１１、Ｓ３３１５が割り当てられ、最後に共振周波数ｆ４に対し３個の正負電極指対Ｓ３３４、Ｓ３３８、Ｓ３３１２が割り当てられる。
【００６２】
（ＳＡＷマッチドフィルタ３の並列構成）
図５において、ＳＡＷマッチドフィルタ３の並列構成は、圧電性基板Ｐ３１上に形成された電極Ｐ３２によって表面弾性波を励起する入力用電極部Ｐ３Ａと、表面弾性波が伝搬する方向に直角に配置された１組の正負電極指対、及び該正負電極指対を構成する正電極指と負電極指とがそれぞれ接続された正負両極のバスバーを、符号列ＰＮ０を構成する符号の数ｎ個に基づいてｎ個並列に配置すると共に、出力信号を取り出すために正極側のバスバーが相互に接続された出力用電極部Ｐ３Ｂとから構成されている。
【００６３】
出力用電極部Ｐ３Ｂについて詳細に説明すると、表面弾性波が伝搬する方向に直角に配置された１組の正負電極指対Ｐ３３１、及び該正負電極指対Ｐ３３１を構成する正電極指Ｐ３４１と負電極指Ｐ３５１とがそれぞれ接続された正負両極のバスバーＰ３６１、Ｐ３７１において、正負電極指対Ｐ３３１は、符号列ＰＮ０の１番目の符号に対応するように、符号の１周期時間Ｔの１倍の時間に表面弾性波が入力用電極部Ｐ３Ａの電極Ｐ３２から伝搬する距離ＤＴに基づく位置に配置されている。
【００６４】
また、表面弾性波が伝搬する方向に直角に配置された１組の正負電極指対Ｐ３３２、及び該正負電極指対Ｐ３３２を構成する正電極指Ｐ３４２と負電極指Ｐ３５２とがそれぞれ接続された正負両極のバスバーＰ３６２、Ｐ３７２において、正負電極指対Ｐ３３２は、符号列ＰＮ０の２番目の符号に対応するように、符号の１周期時間Ｔの２倍の時間に表面弾性波が入力用電極部Ｐ３Ａの電極Ｐ３２から伝搬する距離２ＤＴに基づく位置に配置されている。
【００６５】
同様に、表面弾性波が伝搬する方向に直角に配置された１組の正負電極指対Ｐ３３ｎ、及び該正負電極指対Ｐ３３ｎを構成する正電極指Ｐ３４ｎと負電極指Ｐ３５ｎとがそれぞれ接続された正負両極のバスバーＰ３６ｎ、Ｐ３７ｎにおいて、正負電極指対Ｐ３３ｎは、符号列ＰＮ０のｎ番目の符号に対応するように、符号の１周期時間Ｔのｎ倍の時間に表面弾性波が入力用電極部Ｐ３Ａの電極Ｐ３２から伝搬する距離ｎＤＴに基づく位置に配置されている。
【００６６】
もし、符号列ＰＮ０が２進数で表された符号ｂ１〜ｂ１５の１５ビットの符号列である場合、表面弾性波が伝搬する方向に直角に配置された１組の正負電極指対、及び該正負電極指対を構成する正電極指と負電極指とがそれぞれ接続された正負両極のバスバーは１５個並列に配置され、例えば１５個並列に配置された正負電極指対Ｐ３３１〜Ｐ３３１５の正負電極指対Ｐ３３１が符号ｂ１に対応し、正負電極指対Ｐ３３１５が符号ｂ１５に対応するように、符号と正負電極指対とを１対１で対応させる。
【００６７】
また、正負電極指対Ｐ３３１〜Ｐ３３ｎの配置について更に詳細に説明すると、まず正負電極指対Ｐ３３１は、入力用電極部Ｐ３Ａの電極Ｐ３２から、任意の時間ｔ１（但し、ｔ１＞τ）の間に表面弾性波が伝搬する距離Ｄｔ１（＝ＤＴ−α：但し、α＝ＤＴ−Ｄｔ１）に配置されている。また、正負電極指対Ｐ３３２は、入力用電極部Ｐ３Ａから、時間”ｔ１＋Ｔ”の間に表面弾性波が伝搬する距離”Ｄｔ１＋ＤＴ”（＝２ＤＴ−α：但し、α＝ＤＴ−Ｄｔ１）に配置されている。同様に、正負電極指対Ｐ３３ｎは、入力用電極部Ｐ３Ａから、時間”ｔ１＋（ｎ−１）×Ｔ”の間に表面弾性波が伝搬する距離”Ｄｔ１＋（ｎ−１）×ＤＴ”（＝ｎＤＴ−α：但し、α＝ＤＴ−Ｄｔ１）に配置されている。
【００６８】
また、ＳＡＷマッチドフィルタ３の直列構成と同様に、正負電極指対Ｐ３３１〜Ｐ３３ｎを構成する正電極指Ｐ３４１〜Ｐ３４ｎと負電極指Ｐ３５１〜Ｐ３５ｎは、符号列ＰＮ０の内容、すなわち符号の極性により、符号列ＰＮ０の符号の極性が「１」の場合、正電極指を表面弾性波が伝搬する方向に対し上手となる左側に配置する。また、符号列ＰＮ０の符号の極性が「０」の場合、負電極指を表面弾性波が伝搬する方向に対し上手となる左側に配置する。
【００６９】
更に、正負電極指対Ｐ３３１〜Ｐ３３ｎを構成する正電極指Ｐ３４１〜Ｐ３４ｎと負電極指Ｐ３５１〜Ｐ３５ｎとの間の距離は、正負電極指対Ｐ３３１〜Ｐ３３ｎが共振する共振周波数ｆに基づいて、１／ｆに応じた距離Ｌに設定する。例えば、本実施例の送信機では、図１５に示すような等間隔で並ぶ４波の信号にマルチバンド化されたスペクトラム信号を送信するために、ＳＡＷマッチドフィルタ３の直列構成と同様に、正負電極指対Ｐ３３１〜Ｐ３３ｎを、図１５に示した等間隔で並ぶ４波の信号のそれぞれの中心周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４のいずれかに共振させる必要がある。
【００７０】
具体的には、ＳＡＷマッチドフィルタ３の直列構成と同様に、正負電極指対Ｐ３３１〜Ｐ３３ｎに、共振周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４を順番に割り当て、正電極指Ｐ３４１〜Ｐ３４ｎと負電極指Ｐ３５１〜Ｐ３５ｎとの間の距離は、順番にそれぞれ対応する共振周波数に基づいてＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４に設定する。
【００７１】
（ＳＡＷマッチドフィルタ７の詳細）
次に、本実施例の送信機に用いられるＳＡＷマッチドフィルタ７の詳細な構成を説明する。図６及び図７は、本実施例の送信機に用いられるＳＡＷマッチドフィルタ７の構成を示す図面であって、図６にＳＡＷマッチドフィルタ７の直列構成を、図７にＳＡＷマッチドフィルタ７の並列構成をそれぞれ示す。
【００７２】
（ＳＡＷマッチドフィルタ７の直列構成）
図６において、ＳＡＷマッチドフィルタ７の直列構成は、圧電性基板Ｓ４１上に形成された電極Ｓ４２によって表面弾性波を励起する入力用電極部Ｓ４Ａと、符号列ＰＮ１を構成する符号の１周期時間Ｔに表面弾性波が伝搬する距離と符号列ＰＮ１を構成する符号の数ｎ個に基づいて表面弾性波が伝搬する方向に直角に配置されたｎ個の正負電極指対Ｓ４３１〜Ｓ４３ｎ、及び該正負電極指対Ｓ４３１〜Ｓ４３ｎを構成する正電極指Ｓ４４１〜Ｓ４４ｎと負電極指Ｓ４５１〜Ｓ４５ｎとがそれぞれ接続された正負両極のバスバーＳ４６、Ｓ４７を備える出力用電極部Ｓ４Ｂとから構成されている。
【００７３】
もし、符号列ＰＮ１が２進数で表された符号ｂｂ１〜ｂｂ１５の１５ビットの符号列である場合、正負電極指対は１５個直列に配置され、例えば１５個直列に配置された正負電極指対Ｓ４３１〜Ｓ４３１５の正負電極指対Ｓ４３１が符号ｂｂ１に対応し、正負電極指対Ｓ４３１５が符号ｂｂ１５に対応するように、符号と正負電極指対とを１対１で対応させる。
【００７４】
また、正負電極指対Ｓ４３１〜Ｓ４３ｎの配置について更に詳細に説明すると、まず正負電極指対Ｓ４３１は、入力用電極部Ｓ４Ａの電極Ｓ４２から、時間”ｔ１＋τ”（但し、ｔ１＞τ）の間に表面弾性波が伝搬する距離”Ｄｔ１＋Ｄτ”に配置されている。また、正負電極指対Ｓ４３２〜Ｓ４３ｎは、それぞれ表面弾性波が伝搬する方向に対し上手となる左側の正負電極指対から、符号列ＰＮ１を構成する符号の１周期時間Ｔの間に表面弾性波が伝搬する距離ＤＴに配置されている。すなわち、正負電極指対Ｓ４３２〜Ｓ４３ｎは、正負電極指対Ｓ４３１から、１周期時間Ｔの間に表面弾性波が伝搬する距離ＤＴ毎に配置される。
【００７５】
また、正負電極指対Ｓ４３１〜Ｓ４３ｎを構成する正電極指Ｓ４４１〜Ｓ４４ｎと負電極指Ｓ４５１〜Ｓ４５ｎは、符号列ＰＮ１の内容、すなわち符号の極性により、符号列ＰＮ１の符号の極性が「１」の場合、正電極指を表面弾性波が伝搬する方向に対し上手となる左側に配置する。また、符号列ＰＮ１の符号の極性が「０」の場合、負電極指を表面弾性波が伝搬する方向に対し上手となる左側に配置する。
【００７６】
具体的には、正負電極指対Ｓ４３１、Ｓ４３２、Ｓ４３３、Ｓ４３４を例にとって説明すると、正負電極指対Ｓ４３１は、正電極指Ｓ４４１が先に表面弾性波を受け、負電極指Ｓ４５１が後に表面弾性波を受けるので、符号列ＰＮ１の符号の極性「１」に対応する。また、正負電極指対Ｓ４３２は、負電極指Ｓ４５２が先に表面弾性波を受け、正電極指Ｓ４４２が後に表面弾性波を受けるので、符号列ＰＮ１の符号の極性「０」に対応する。
【００７７】
一方、正負電極指対Ｓ４３３も、負電極指Ｓ４５３が先に表面弾性波を受け、正電極指Ｓ４４３が後に表面弾性波を受けるので、符号列ＰＮ１の符号の極性「０」に対応する。また、正負電極指対Ｓ４３４は、正電極指Ｓ４４４が先に表面弾性波を受け、負電極指Ｓ４５４が後に表面弾性波を受けるので、符号列ＰＮ１の符号の極性「１」に対応する。
【００７８】
更に、正負電極指対Ｓ４３１〜Ｓ４３ｎを構成する正電極指Ｓ４４１〜Ｓ４４ｎと負電極指Ｓ４５１〜Ｓ４５ｎとの間の距離は、正負電極指対Ｓ４３１〜Ｓ４３ｎが共振する共振周波数ｆに基づいて、１／ｆに応じた距離Ｌに設定する。例えば、本実施例の送信機では、図１５に示すような等間隔で並ぶ４波の信号にマルチバンド化されたスペクトラム信号を送信するために、正負電極指対Ｓ４３１〜Ｓ４３ｎを、ＳＡＷマッチドフィルタ３と同様に、図１５に示した等間隔で並ぶ４波の信号のそれぞれの中心周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４のいずれかに共振させる必要がある。
【００７９】
具体的には、ＳＡＷマッチドフィルタ３と同様に、正負電極指対Ｓ４３１〜Ｓ４３ｎに、共振周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４を順番に割り当て、正電極指Ｓ４４１〜Ｓ４４ｎと負電極指Ｓ４５１〜Ｓ４５ｎとの間の距離は、順番にそれぞれ対応する共振周波数に基づいてＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４に設定する。但し、少なくとも後述するＳＡＷマッチドフィルタ８と、符号列ＰＮ１に対応した正負電極指対と４波の共振周波数との対応付けは同一にする。
【００８０】
（ＳＡＷマッチドフィルタ７の並列構成）
図７において、ＳＡＷマッチドフィルタ７の並列構成は、圧電性基板Ｐ４１上に形成された電極Ｐ４２によって表面弾性波を励起する入力用電極部Ｐ４Ａと、表面弾性波が伝搬する方向に直角に配置された１組の正負電極指対、及び該正負電極指対を構成する正電極指と負電極指とがそれぞれ接続された正負両極のバスバーを、符号列ＰＮ１を構成する符号の数ｎ個に基づいてｎ個並列に配置すると共に、出力信号を取り出すために正極側のバスバーが相互に接続された出力用電極部Ｐ４Ｂとから構成されている。
【００８１】
出力用電極部Ｐ４Ｂについて詳細に説明すると、表面弾性波が伝搬する方向に直角に配置された１組の正負電極指対Ｐ４３１、及び該正負電極指対Ｐ４３１を構成する正電極指Ｐ４４１と負電極指Ｐ４５１とがそれぞれ接続された正負両極のバスバーＰ４６１、Ｐ４７１において、正負電極指対Ｐ４３１は、符号列ＰＮ１の１番目の符号に対応するように、符号の１周期時間Ｔの１倍の時間に表面弾性波が入力用電極部Ｐ４Ａの電極Ｐ４２から伝搬する距離ＤＴに基づく位置に配置されている。
【００８２】
また、表面弾性波が伝搬する方向に直角に配置された１組の正負電極指対Ｐ４３２、及び該正負電極指対Ｐ４３２を構成する正電極指Ｐ４４２と負電極指Ｐ４５２とがそれぞれ接続された正負両極のバスバーＰ４６２、Ｐ４７２において、正負電極指対Ｐ４３２は、符号列ＰＮ１の２番目の符号に対応するように、符号の１周期時間Ｔの２倍の時間に表面弾性波が入力用電極部Ｐ４Ａの電極Ｐ４２から伝搬する距離２ＤＴに基づく位置に配置されている。
【００８３】
同様に、表面弾性波が伝搬する方向に直角に配置された１組の正負電極指対Ｐ４３ｎ、及び該正負電極指対Ｐ４３ｎを構成する正電極指Ｐ４４ｎと負電極指Ｐ４５ｎとがそれぞれ接続された正負両極のバスバーＰ４６ｎ、Ｐ４７ｎにおいて、正負電極指対Ｐ４３ｎは、符号列ＰＮ１のｎ番目の符号に対応するように、符号の１周期時間Ｔのｎ倍の時間に表面弾性波が入力用電極部Ｐ４Ａの電極Ｐ４２から伝搬する距離ｎＤＴに基づく位置に配置されている。
【００８４】
もし、符号列ＰＮ１が２進数で表された符号ｂｂ１〜ｂｂ１５の１５ビットの符号列である場合、表面弾性波が伝搬する方向に直角に配置された１組の正負電極指対、及び該正負電極指対を構成する正電極指と負電極指とがそれぞれ接続された正負両極のバスバーは１５個並列に配置され、例えば１５個並列に配置された正負電極指対Ｐ４３１〜Ｐ４３１５の正負電極指対Ｐ４３１が符号ｂｂ１に対応し、正負電極指対Ｐ４３１５が符号ｂｂ１５に対応するように、符号と正負電極指対とを１対１で対応させる。
【００８５】
また、正負電極指対Ｐ４３１〜Ｐ４３ｎの配置について更に詳細に説明すると、まず正負電極指対Ｐ４３１は、入力用電極部Ｐ４Ａの電極Ｐ４２から、時間”ｔ１＋τ”（但し、ｔ１＞τ）の間に表面弾性波が伝搬する距離”Ｄｔ１＋Ｄτ”（＝ＤＴ−α＋Ｄτ：但し、α＝ＤＴ−Ｄｔ１）に配置されている。また、正負電極指対Ｐ４３２は、入力用電極部Ｐ４Ａから、時間”ｔ１＋Ｔ＋τ”の間に表面弾性波が伝搬する距離”Ｄｔ１＋ＤＴ＋Ｄτ”（＝２ＤＴ−α＋Ｄτ：但し、α＝ＤＴ−Ｄｔ１）に配置されている。同様に、正負電極指対Ｐ４３ｎは、入力用電極部Ｐ４Ａから、時間”ｔ１＋（ｎ−１）×Ｔ＋τ”の間に表面弾性波が伝搬する距離”Ｄｔ１＋（ｎ−１）×ＤＴ＋Ｄτ”（＝ｎＤＴ−α＋Ｄτ：但し、α＝ＤＴ−Ｄｔ１）に配置されている。
【００８６】
また、ＳＡＷマッチドフィルタ７の直列構成と同様に、正負電極指対Ｐ４３１〜Ｐ４３ｎを構成する正電極指Ｐ４４１〜Ｐ４４ｎと負電極指Ｐ４５１〜Ｐ４５ｎは、符号列ＰＮ１の内容、すなわち符号の極性により、符号列ＰＮ１の符号の極性が「１」の場合、正電極指を表面弾性波が伝搬する方向に対し上手となる左側に配置する。また、符号列ＰＮ１の符号の極性が「０」の場合、負電極指を表面弾性波が伝搬する方向に対し上手となる左側に配置する。
【００８７】
更に、正負電極指対Ｐ４３１〜Ｐ４３ｎを構成する正電極指Ｐ４４１〜Ｐ４４ｎと負電極指Ｐ４５１〜Ｐ４５ｎとの間の距離は、正負電極指対Ｐ４３１〜Ｐ４３ｎが共振する共振周波数ｆに基づいて、１／ｆに応じた距離Ｌに設定する。例えば、本実施例の送信機では、図１５に示すような等間隔で並ぶ４波の信号にマルチバンド化されたスペクトラム信号を送信するために、正負電極指対Ｐ４３１〜Ｐ４３ｎを、ＳＡＷマッチドフィルタ３と同様に、図１５に示した等間隔で並ぶ４波の信号のそれぞれの中心周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４のいずれかに共振させる必要がある。
【００８８】
具体的には、ＳＡＷマッチドフィルタ７の直列構成と同様に、正負電極指対Ｐ４３１〜Ｐ４３ｎに、共振周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４を順番に割り当て、正電極指Ｐ４４１〜Ｐ４４ｎと負電極指Ｐ４５１〜Ｐ４５ｎとの間の距離は、順番にそれぞれ対応する共振周波数に基づいてＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４に設定する。但し、少なくとも後述するＳＡＷマッチドフィルタ８と、符号列ＰＮ１に対応した正負電極指対と４波の共振周波数との対応付けは同一にする。
【００８９】
（ＳＡＷマッチドフィルタ８の詳細）
次に、本実施例の送信機に用いられるＳＡＷマッチドフィルタ８の詳細な構成を説明する。図８及び図９は、本実施例の送信機に用いられるＳＡＷマッチドフィルタ８の構成を示す図面であって、図８にＳＡＷマッチドフィルタ８の直列構成を、図９にＳＡＷマッチドフィルタ８の並列構成をそれぞれ示す。
【００９０】
（ＳＡＷマッチドフィルタ８の直列構成）
図８において、ＳＡＷマッチドフィルタ８の直列構成は、圧電性基板Ｓ５１上に形成された電極Ｓ５２によって表面弾性波を励起する入力用電極部Ｓ５Ａと、符号列ＰＮ１を構成する符号の１周期時間Ｔに表面弾性波が伝搬する距離と符号列ＰＮ１を構成する符号の数ｎ個に基づいて表面弾性波が伝搬する方向に直角に配置されたｎ個の正負電極指対Ｓ５３１〜Ｓ５３ｎ、及び該正負電極指対Ｓ５３１〜Ｓ５３ｎを構成する正電極指Ｓ５４１〜Ｓ５４ｎと負電極指Ｓ５５１〜Ｓ５５ｎとがそれぞれ接続された正負両極のバスバーＳ５６、Ｓ５７を備える出力用電極部Ｓ５Ｂとから構成されている。
【００９１】
もし、符号列ＰＮ１が２進数で表された符号ｂｂ１〜ｂｂ１５の１５ビットの符号列である場合、正負電極指対は１５個直列に配置され、例えば１５個直列に配置された正負電極指対Ｓ５３１〜Ｓ５３１５の正負電極指対Ｓ５３１が符号ｂｂ１に対応し、正負電極指対Ｓ５３１５が符号ｂｂ１５に対応するように、符号と正負電極指対とを１対１で対応させる。
【００９２】
また、正負電極指対Ｓ５３１〜Ｓ５３ｎの配置について更に詳細に説明すると、まず正負電極指対Ｓ５３１は、入力用電極部Ｓ５Ａの電極Ｓ５２から、時間”ｔ１−τ”（但し、ｔ１＞τ）の間に表面弾性波が伝搬する距離”Ｄｔ１−Ｄτ”に配置されている。また、正負電極指対Ｓ５３２〜Ｓ５３ｎは、それぞれ表面弾性波が伝搬する方向に対し上手となる左側の正負電極指対から、符号列ＰＮ１を構成する符号の１周期時間Ｔの間に表面弾性波が伝搬する距離ＤＴに配置されている。すなわち、正負電極指対Ｓ５３２〜Ｓ５３ｎは、正負電極指対Ｓ５３１から、１周期時間Ｔの間に表面弾性波が伝搬する距離ＤＴ毎に配置される。
【００９３】
また、ＳＡＷマッチドフィルタ７と同様に、正負電極指対Ｓ５３１〜Ｓ５３ｎを構成する正電極指Ｓ５４１〜Ｓ５４ｎと負電極指Ｓ５５１〜Ｓ５５ｎは、符号列ＰＮ１の内容、すなわち符号の極性により、符号列ＰＮ１の符号の極性が「１」の場合、正電極指を表面弾性波が伝搬する方向に対し上手となる左側に配置する。また、符号列ＰＮ１の符号の極性が「０」の場合、負電極指を表面弾性波が伝搬する方向に対し上手となる左側に配置する。
【００９４】
更に、正負電極指対Ｓ５３１〜Ｓ５３ｎを構成する正電極指Ｓ５４１〜Ｓ５４ｎと負電極指Ｓ５５１〜Ｓ５５ｎとの間の距離は、正負電極指対Ｓ５３１〜Ｓ５３ｎが共振する共振周波数ｆに基づいて、１／ｆに応じた距離Ｌに設定する。
具体的には、ＳＡＷマッチドフィルタ７と同様に、正負電極指対Ｓ５３１〜Ｓ５３ｎに、共振周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４を順番に割り当て、正電極指Ｓ５４１〜Ｓ５４ｎと負電極指Ｓ５５１〜Ｓ５５ｎとの間の距離は、順番にそれぞれ対応する共振周波数に基づいてＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４に設定する。なお、少なくとも送信機において符号列ＰＮ１を用いて４波の信号にマルチバンド化されたスペクトラム信号を発生させるＳＡＷマッチドフィルタ７と、符号列ＰＮ１に対応した正負電極指対と４波の共振周波数との対応付けは同一にしなければならない。
【００９５】
（ＳＡＷマッチドフィルタ８の並列構成）
図９において、ＳＡＷマッチドフィルタ８の並列構成は、圧電性基板Ｐ５１上に形成された電極Ｐ５２によって表面弾性波を励起する入力用電極部Ｐ５Ａと、表面弾性波が伝搬する方向に直角に配置された１組の正負電極指対、及び該正負電極指対を構成する正電極指と負電極指とがそれぞれ接続された正負両極のバスバーを、符号列ＰＮ１を構成する符号の数ｎ個に基づいてｎ個並列に配置すると共に、出力信号を取り出すために正極側のバスバーが相互に接続された出力用電極部Ｐ５Ｂとから構成されている。
【００９６】
出力用電極部Ｐ５Ｂについて詳細に説明すると、表面弾性波が伝搬する方向に直角に配置された１組の正負電極指対Ｐ５３１、及び該正負電極指対Ｐ５３１を構成する正電極指Ｐ５４１と負電極指Ｐ５５１とがそれぞれ接続された正負両極のバスバーＰ５６１、Ｐ５７１において、正負電極指対Ｐ５３１は、符号列ＰＮ１の１番目の符号に対応するように、符号の１周期時間Ｔの１倍の時間に表面弾性波が入力用電極部Ｐ５Ａの電極Ｐ５２から伝搬する距離ＤＴに基づく位置に配置されている。
【００９７】
また、表面弾性波が伝搬する方向に直角に配置された１組の正負電極指対Ｐ５３２、及び該正負電極指対Ｐ５３２を構成する正電極指Ｐ５４２と負電極指Ｐ５５２とがそれぞれ接続された正負両極のバスバーＰ５６２、Ｐ５７２において、正負電極指対Ｐ５３２は、符号列ＰＮ１の２番目の符号に対応するように、符号の１周期時間Ｔの２倍の時間に表面弾性波が入力用電極部Ｐ５Ａの電極Ｐ５２から伝搬する距離２ＤＴに基づく位置に配置されている。
【００９８】
同様に、表面弾性波が伝搬する方向に直角に配置された１組の正負電極指対Ｐ５３ｎ、及び該正負電極指対Ｐ５３ｎを構成する正電極指Ｐ５４ｎと負電極指Ｐ５５ｎとがそれぞれ接続された正負両極のバスバーＰ５６ｎ、Ｐ５７ｎにおいて、正負電極指対Ｐ５３ｎは、符号列ＰＮ１のｎ番目の符号に対応するように、符号の１周期時間Ｔのｎ倍の時間に表面弾性波が入力用電極部Ｐ５Ａの電極Ｐ５２から伝搬する距離ｎＤＴに基づく位置に配置されている。
【００９９】
もし、符号列ＰＮ１が２進数で表された符号ｂｂ１〜ｂｂ１５の１５ビットの符号列である場合、表面弾性波が伝搬する方向に直角に配置された１組の正負電極指対、及び該正負電極指対を構成する正電極指と負電極指とがそれぞれ接続された正負両極のバスバーは１５個並列に配置され、例えば１５個並列に配置された正負電極指対Ｐ５３１〜Ｐ５３１５の正負電極指対Ｐ５３１が符号ｂｂ１に対応し、正負電極指対Ｐ５３１５が符号ｂｂ１５に対応するように、符号と正負電極指対とを１対１で対応させる。
【０１００】
また、正負電極指対Ｐ５３１〜Ｐ５３ｎの配置について更に詳細に説明すると、まず正負電極指対Ｐ５３１は、入力用電極部Ｐ５Ａの電極Ｐ５２から、時間”ｔ１−τ”（但し、ｔ１＞τ）の間に表面弾性波が伝搬する距離”Ｄｔ１−Ｄτ”（＝ＤＴ−α−Ｄτ：但し、α＝ＤＴ−Ｄｔ１）に配置されている。また、正負電極指対Ｐ５３２は、入力用電極部Ｐ５Ａから、時間”ｔ１＋Ｔ−τ”の間に表面弾性波が伝搬する距離”Ｄｔ１＋ＤＴ−Ｄτ”（＝２ＤＴ−α−Ｄτ：但し、α＝ＤＴ−Ｄｔ１）に配置されている。同様に、正負電極指対Ｐ５３ｎは、入力用電極部Ｐ５Ａから、時間”ｔ１＋（ｎ−１）×Ｔ−τ”の間に表面弾性波が伝搬する距離”Ｄｔ１＋（ｎ−１）×ＤＴ−Ｄτ”（＝ｎＤＴ−α−Ｄτ：但し、α＝ＤＴ−Ｄｔ１）に配置されている。
【０１０１】
また、ＳＡＷマッチドフィルタ７と同様に、正負電極指対Ｐ５３１〜Ｐ５３ｎを構成する正電極指Ｐ５４１〜Ｐ５４ｎと負電極指Ｐ５５１〜Ｐ５５ｎは、符号列ＰＮ１の内容、すなわち符号の極性により、符号列ＰＮ１の符号の極性が「１」の場合、正電極指を表面弾性波が伝搬する方向に対し上手となる左側に配置する。また、符号列ＰＮ１の符号の極性が「０」の場合、負電極指を表面弾性波が伝搬する方向に対し上手となる左側に配置する。
【０１０２】
更に、正負電極指対Ｐ５３１〜Ｐ５３ｎを構成する正電極指Ｐ５４１〜Ｐ５４ｎと負電極指Ｐ５５１〜Ｐ５５ｎとの間の距離は、正負電極指対Ｐ５３１〜Ｐ５３ｎが共振する共振周波数ｆに基づいて、１／ｆに応じた距離Ｌに設定する。
具体的には、ＳＡＷマッチドフィルタ７と同様に、正負電極指対Ｐ５３１〜Ｐ５３ｎに、共振周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４を順番に割り当て、正電極指Ｐ５４１〜Ｐ５４ｎと負電極指Ｐ５５１〜Ｐ５５ｎとの間の距離は、順番にそれぞれ対応する共振周波数に基づいてＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４に設定する。なお、少なくとも送信機において符号列ＰＮ１を用いて４波の信号にマルチバンド化されたスペクトラム信号を発生させるＳＡＷマッチドフィルタ７と、符号列ＰＮ１に対応した正負電極指対と４波の共振周波数との対応付けは同一にしなければならない。
【０１０３】
従って、本実施例の送信機では、パルス生成器１が発生する周期パルスが入力された直列構成あるいは並列構成されたＳＡＷマッチドフィルタ３から、図１０の上段に示すような、符号列ＰＮ０によりスペクトラム拡散されると共に、共振周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４に割り当てられた基準信号としての送信インパルス列が出力される。また、例えば送信データの２値論理レベルが「０」の場合、スイッチ４がＳＡＷマッチドフィルタ７を選択してパルス生成器１が発生する周期パルスを入力するので、直列構成あるいは並列構成されたＳＡＷマッチドフィルタ７から、図１０の中段に示すような、符号列ＰＮ１によりスペクトラム拡散されると共に、共振周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４に割り当てられ、更に基準信号から時間τだけ遅れたデータ信号としての送信インパルス列が出力される。
【０１０４】
同様に、例えば送信データの２値論理レベルが「１」の場合、スイッチ４がＳＡＷマッチドフィルタ８を選択してパルス生成器１が発生する周期パルスを入力するので、直列構成あるいは並列構成されたＳＡＷマッチドフィルタ８から、図１０の下段に示すような、符号列ＰＮ１によりスペクトラム拡散されると共に、共振周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４に割り当てられ、更に基準信号から時間τだけ進んだデータ信号としての送信インパルス列が出力される。そして、例えば送信データの２値論理レベルが「０」の場合、スイッチ９がＳＡＷマッチドフィルタ７の出力を選択するので、これを合成器５においてＳＡＷマッチドフィルタ３が出力する基準信号と合成して送信する。同様に、例えば送信データの２値論理レベルが「１」の場合、スイッチ９がＳＡＷマッチドフィルタ８の出力を選択するので、これを合成器５においてＳＡＷマッチドフィルタ３が出力する基準信号と合成して送信する。なお、図１０は、本実施例の送信機に用いられるＳＡＷマッチドフィルタの出力信号を示す図である。
【０１０５】
（ＳＡＷマッチドフィルタ２４の詳細）
次に、本実施例の受信機に用いられるＳＡＷマッチドフィルタ２４の詳細な構成を説明する。図１１及び図１２は、本実施例の受信機に用いられるＳＡＷマッチドフィルタ２４の構成を示す図面であって、図１１にＳＡＷマッチドフィルタ２４の直列構成を、図１２にＳＡＷマッチドフィルタ２４の並列構成をそれぞれ示す。
【０１０６】
（ＳＡＷマッチドフィルタ２４の直列構成）
図１１において、ＳＡＷマッチドフィルタ２４の直列構成は、圧電性基板Ｓ６１上に形成された電極Ｓ６２によって表面弾性波を励起する入力用電極部Ｓ６Ａと、符号列ＰＮ０を構成する符号の１周期時間Ｔに表面弾性波が伝搬する距離と符号列ＰＮ０を構成する符号の数ｎ個に基づいて表面弾性波が伝搬する方向に直角に配置されたｎ個の正負電極指対Ｓ６３１〜Ｓ６３ｎ、及び該正負電極指対Ｓ６３１〜Ｓ６３ｎを構成する正電極指Ｓ６４１〜Ｓ６４ｎと負電極指Ｓ６５１〜Ｓ６５ｎとがそれぞれ接続された正負両極のバスバーＳ６６、Ｓ６７を備える出力用電極部Ｓ６Ｂとから構成されている。
【０１０７】
もし、符号列ＰＮ０が２進数で表された符号ｂ１〜ｂ１５の１５ビットの符号列である場合、正負電極指対は１５個直列に配置され、例えば１５個直列に配置された正負電極指対Ｓ６３１〜Ｓ６３１５の正負電極指対Ｓ６３１が符号ｂ１に対応し、正負電極指対Ｓ６３１５が符号ｂ１５に対応するように、符号と正負電極指対とを１対１で対応させる。
【０１０８】
また、正負電極指対Ｓ６３１〜Ｓ６３ｎの配置について更に詳細に説明すると、まず正負電極指対Ｓ６３１は、入力用電極部Ｓ６Ａの電極Ｓ６２から、任意の時間ｔ２の間に表面弾性波が伝搬する距離Ｄｔ２に配置されている。また、正負電極指対Ｓ６３２〜Ｓ６３ｎは、それぞれ表面弾性波が伝搬する方向に対し上手となる左側の正負電極指対から、符号列ＰＮ０を構成する符号の１周期時間Ｔの間に表面弾性波が伝搬する距離ＤＴに配置されている。すなわち、正負電極指対Ｓ６３２〜Ｓ６３ｎは、正負電極指対Ｓ６３１から、１周期時間Ｔの間に表面弾性波が伝搬する距離ＤＴ毎に配置される。
【０１０９】
また、ＳＡＷマッチドフィルタ３と同様に、正負電極指対Ｓ６３１〜Ｓ６３ｎを構成する正電極指Ｓ６４１〜Ｓ６４ｎと負電極指Ｓ６５１〜Ｓ６５ｎは、符号列ＰＮ０の内容、すなわち符号の極性により、符号列ＰＮ０の符号の極性が「１」の場合、正電極指を表面弾性波が伝搬する方向に対し上手となる左側に配置する。また、符号列ＰＮ０の符号の極性が「０」の場合、負電極指を表面弾性波が伝搬する方向に対し上手となる左側に配置する。
【０１１０】
更に、正負電極指対Ｓ６３１〜Ｓ６３ｎを構成する正電極指Ｓ６４１〜Ｓ６４ｎと負電極指Ｓ６５１〜Ｓ６５ｎとの間の距離は、正負電極指対Ｓ６３１〜Ｓ６３ｎが共振する共振周波数ｆに基づいて、１／ｆに応じた距離Ｌに設定する。
具体的には、ＳＡＷマッチドフィルタ３と同様に、正負電極指対Ｓ６３１〜Ｓ６３ｎに、共振周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４を順番に割り当て、正電極指Ｓ６４１〜Ｓ６４ｎと負電極指Ｓ６５１〜Ｓ６５ｎとの間の距離は、順番にそれぞれ対応する共振周波数に基づいてＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４に設定する。なお、少なくとも送信機において符号列ＰＮ０を用いて４波の信号にマルチバンド化されたスペクトラム信号を発生させるＳＡＷマッチドフィルタ３と、符号列ＰＮ０に対応した正負電極指対と４波の共振周波数との対応付けは同一にしなければならない。
【０１１１】
（ＳＡＷマッチドフィルタ２４の並列構成）
図１２において、ＳＡＷマッチドフィルタ２４の並列構成は、圧電性基板Ｐ６１上に形成された電極Ｐ６２によって表面弾性波を励起する入力用電極部Ｐ６Ａと、表面弾性波が伝搬する方向に直角に配置された１組の正負電極指対、及び該正負電極指対を構成する正電極指と負電極指とがそれぞれ接続された正負両極のバスバーを、符号列ＰＮ０を構成する符号の数ｎ個に基づいてｎ個並列に配置すると共に、出力信号を取り出すために正極側のバスバーが相互に接続された出力用電極部Ｐ６Ｂとから構成されている。
【０１１２】
出力用電極部Ｐ６Ｂについて詳細に説明すると、表面弾性波が伝搬する方向に直角に配置された１組の正負電極指対Ｐ６３１、及び該正負電極指対Ｐ６３１を構成する正電極指Ｐ６４１と負電極指Ｐ６５１とがそれぞれ接続された正負両極のバスバーＰ６６１、Ｐ６７１において、正負電極指対Ｐ６３１は、符号列ＰＮ０の１番目の符号に対応するように、符号の１周期時間Ｔの１倍の時間に表面弾性波が入力用電極部Ｐ６Ａの電極Ｐ６２から伝搬する距離ＤＴに基づく位置に配置されている。
【０１１３】
また、表面弾性波が伝搬する方向に直角に配置された１組の正負電極指対Ｐ６３２、及び該正負電極指対Ｐ６３２を構成する正電極指Ｐ６４２と負電極指Ｐ６５２とがそれぞれ接続された正負両極のバスバーＰ６６２、Ｐ６７２において、正負電極指対Ｐ６３２は、符号列ＰＮ０の２番目の符号に対応するように、符号の１周期時間Ｔの２倍の時間に表面弾性波が入力用電極部Ｐ６Ａの電極Ｐ６２から伝搬する距離２ＤＴに基づく位置に配置されている。
【０１１４】
同様に、表面弾性波が伝搬する方向に直角に配置された１組の正負電極指対Ｐ６３ｎ、及び該正負電極指対Ｐ６３ｎを構成する正電極指Ｐ６４ｎと負電極指Ｐ６５ｎとがそれぞれ接続された正負両極のバスバーＰ６６ｎ、Ｐ６７ｎにおいて、正負電極指対Ｐ６３ｎは、符号列ＰＮ０のｎ番目の符号に対応するように、符号の１周期時間Ｔのｎ倍の時間に表面弾性波が入力用電極部Ｐ６Ａの電極Ｐ６２から伝搬する距離ｎＤＴに基づく位置に配置されている。
【０１１５】
もし、符号列ＰＮ０が２進数で表された符号ｂｂ１〜ｂｂ１５の１５ビットの符号列である場合、表面弾性波が伝搬する方向に直角に配置された１組の正負電極指対、及び該正負電極指対を構成する正電極指と負電極指とがそれぞれ接続された正負両極のバスバーは１５個並列に配置され、例えば１５個並列に配置された正負電極指対Ｐ６３１〜Ｐ６３１５の正負電極指対Ｐ６３１が符号ｂｂ１に対応し、正負電極指対Ｐ６３１５が符号ｂｂ１５に対応するように、符号と正負電極指対とを１対１で対応させる。
【０１１６】
また、正負電極指対Ｐ６３１〜Ｐ６３ｎの配置について更に詳細に説明すると、まず正負電極指対Ｐ６３１は、入力用電極部Ｐ６Ａの電極Ｐ６２から、任意の時間ｔ２の間に表面弾性波が伝搬する距離Ｄｔ２（＝ＤＴ−β：但し、β＝ＤＴ−Ｄｔ２）に配置されている。また、正負電極指対Ｐ６３２は、入力用電極部Ｐ６Ａから、時間”ｔ２＋Ｔ”の間に表面弾性波が伝搬する距離”Ｄｔ２＋ＤＴ”（＝２ＤＴ−β：但し、β＝ＤＴ−Ｄｔ２）に配置されている。同様に、正負電極指対Ｐ６３ｎは、入力用電極部Ｐ６Ａから、時間”ｔ２＋（ｎ−１）×Ｔ”の間に表面弾性波が伝搬する距離”Ｄｔ２＋（ｎ−１）×ＤＴ”（＝ｎＤＴ−β：但し、β＝ＤＴ−Ｄｔ２）に配置されている。
【０１１７】
また、ＳＡＷマッチドフィルタ３と同様に、正負電極指対Ｐ６３１〜Ｐ６３ｎを構成する正電極指Ｐ６４１〜Ｐ６４ｎと負電極指Ｐ６５１〜Ｐ６５ｎは、符号列ＰＮ０の内容、すなわち符号の極性により、符号列ＰＮ０の符号の極性が「１」の場合、正電極指を表面弾性波が伝搬する方向に対し上手となる左側に配置する。また、符号列ＰＮ０の符号の極性が「０」の場合、負電極指を表面弾性波が伝搬する方向に対し上手となる左側に配置する。
【０１１８】
更に、正負電極指対Ｐ６３１〜Ｐ６３ｎを構成する正電極指Ｐ６４１〜Ｐ６４ｎと負電極指Ｐ６５１〜Ｐ６５ｎとの間の距離は、正負電極指対Ｐ６３１〜Ｐ６３ｎが共振する共振周波数ｆに基づいて、１／ｆに応じた距離Ｌに設定する。
具体的には、ＳＡＷマッチドフィルタ３と同様に、正負電極指対Ｐ６３１〜Ｐ６３ｎに、共振周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４を順番に割り当て、正電極指Ｐ６４１〜Ｐ６４ｎと負電極指Ｐ６５１〜Ｐ６５ｎとの間の距離は、順番にそれぞれ対応する共振周波数に基づいてＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４に設定する。なお、少なくとも送信機において符号列ＰＮ０を用いて４波の信号にマルチバンド化されたスペクトラム信号を発生させるＳＡＷマッチドフィルタ３と、符号列ＰＮ０に対応した正負電極指対と４波の共振周波数との対応付けは同一にしなければならない。
【０１１９】
（ＳＡＷマッチドフィルタ２５の詳細）
次に、本実施例の受信機に用いられるＳＡＷマッチドフィルタ２５の詳細な構成を説明する。図１３及び図１４は、本実施例の受信機に用いられるＳＡＷマッチドフィルタ２５の構成を示す図面であって、図１３にＳＡＷマッチドフィルタ２５の直列構成を、図１４にＳＡＷマッチドフィルタ２５の並列構成をそれぞれ示す。
【０１２０】
（ＳＡＷマッチドフィルタ２５の直列構成）
図１３において、ＳＡＷマッチドフィルタ２５の直列構成は、圧電性基板Ｓ７１上に形成された電極Ｓ７２によって表面弾性波を励起する入力用電極部Ｓ７Ａと、符号列ＰＮ１を構成する符号の１周期時間Ｔに表面弾性波が伝搬する距離と符号列ＰＮ１を構成する符号の数ｎ個に基づいて表面弾性波が伝搬する方向に直角に配置されたｎ個の正負電極指対Ｓ７３１〜Ｓ７３ｎ、及び該正負電極指対Ｓ７３１〜Ｓ７３ｎを構成する正電極指Ｓ７４１〜Ｓ７４ｎと負電極指Ｓ７５１〜Ｓ７５ｎとがそれぞれ接続された正負両極のバスバーＳ７６、Ｓ７７を備える出力用電極部Ｓ７Ｂとから構成されている。
【０１２１】
もし、符号列ＰＮ１が２進数で表された符号ｂｂ１〜ｂｂ１５の１５ビットの符号列である場合、正負電極指対は１５個直列に配置され、例えば１５個直列に配置された正負電極指対Ｓ７３１〜Ｓ７３１５の正負電極指対Ｓ７３１が符号ｂｂ１に対応し、正負電極指対Ｓ７３１５が符号ｂｂ１５に対応するように、符号と正負電極指対とを１対１で対応させる。
【０１２２】
また、正負電極指対Ｓ７３１〜Ｓ７３ｎの配置について更に詳細に説明すると、まず正負電極指対Ｓ７３１は、入力用電極部Ｓ７Ａの電極Ｓ７２から、ＳＡＷマッチドフィルタ２４と同様に時間ｔ２の間に表面弾性波が伝搬する距離Ｄｔ２に配置されている。また、正負電極指対Ｓ７３２〜Ｓ７３ｎは、それぞれ表面弾性波が伝搬する方向に対し上手となる左側の正負電極指対から、符号列ＰＮ１を構成する符号の１周期時間Ｔの間に表面弾性波が伝搬する距離ＤＴに配置されている。すなわち、正負電極指対Ｓ７３２〜Ｓ７３ｎは、正負電極指対Ｓ７３１から、１周期時間Ｔの間に表面弾性波が伝搬する距離ＤＴ毎に配置される。
【０１２３】
また、ＳＡＷマッチドフィルタ７、８と同様に、正負電極指対Ｓ７３１〜Ｓ７３ｎを構成する正電極指Ｓ７４１〜Ｓ７４ｎと負電極指Ｓ７５１〜Ｓ７５ｎは、符号列ＰＮ１の内容、すなわち符号の極性により、符号列ＰＮ１の符号の極性が「１」の場合、正電極指を表面弾性波が伝搬する方向に対し上手となる左側に配置する。また、符号列ＰＮ１の符号の極性が「０」の場合、負電極指を表面弾性波が伝搬する方向に対し上手となる左側に配置する。
【０１２４】
更に、正負電極指対Ｓ７３１〜Ｓ７３ｎを構成する正電極指Ｓ７４１〜Ｓ７４ｎと負電極指Ｓ７５１〜Ｓ７５ｎとの間の距離は、正負電極指対Ｓ７３１〜Ｓ７３ｎが共振する共振周波数ｆに基づいて、１／ｆに応じた距離Ｌに設定する。
具体的には、ＳＡＷマッチドフィルタ７、８と同様に、正負電極指対Ｓ７３１〜Ｓ７３ｎに、共振周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４を順番に割り当て、正電極指Ｓ７４１〜Ｓ７４ｎと負電極指Ｓ７５１〜Ｓ７５ｎとの間の距離は、順番にそれぞれ対応する共振周波数に基づいてＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４に設定する。なお、少なくとも送信機において符号列ＰＮ１を用いて４波の信号にマルチバンド化されたスペクトラム信号を発生させるＳＡＷマッチドフィルタ７あるいはＳＡＷマッチドフィルタ８と、符号列ＰＮ１に対応した正負電極指対と４波の共振周波数との対応付けは同一にしなければならない。
【０１２５】
（ＳＡＷマッチドフィルタ２５の並列構成）
図１４において、ＳＡＷマッチドフィルタ２５の並列構成は、圧電性基板Ｐ７１上に形成された電極Ｐ７２によって表面弾性波を励起する入力用電極部Ｐ７Ａと、表面弾性波が伝搬する方向に直角に配置された１組の正負電極指対、及び該正負電極指対を構成する正電極指と負電極指とがそれぞれ接続された正負両極のバスバーを、符号列ＰＮ１を構成する符号の数ｎ個に基づいてｎ個並列に配置すると共に、出力信号を取り出すために正極側のバスバーが相互に接続された出力用電極部Ｐ７Ｂとから構成されている。
【０１２６】
出力用電極部Ｐ７Ｂについて詳細に説明すると、表面弾性波が伝搬する方向に直角に配置された１組の正負電極指対Ｐ７３１、及び該正負電極指対Ｐ７３１を構成する正電極指Ｐ７４１と負電極指Ｐ７５１とがそれぞれ接続された正負両極のバスバーＰ７６１、Ｐ７７１において、正負電極指対Ｐ７３１は、符号列ＰＮ１の１番目の符号に対応するように、符号の１周期時間Ｔの１倍の時間に表面弾性波が入力用電極部Ｐ７Ａの電極Ｐ７２から伝搬する距離ＤＴに基づく位置に配置されている。
【０１２７】
また、表面弾性波が伝搬する方向に直角に配置された１組の正負電極指対Ｐ７３２、及び該正負電極指対Ｐ７３２を構成する正電極指Ｐ７４２と負電極指Ｐ７５２とがそれぞれ接続された正負両極のバスバーＰ７６２、Ｐ７７２において、正負電極指対Ｐ７３２は、符号列ＰＮ１の２番目の符号に対応するように、符号の１周期時間Ｔの２倍の時間に表面弾性波が入力用電極部Ｐ７Ａの電極Ｐ７２から伝搬する距離２ＤＴに基づく位置に配置されている。
【０１２８】
同様に、表面弾性波が伝搬する方向に直角に配置された１組の正負電極指対Ｐ７３ｎ、及び該正負電極指対Ｐ７３ｎを構成する正電極指Ｐ７４ｎと負電極指Ｐ７５ｎとがそれぞれ接続された正負両極のバスバーＰ７６ｎ、Ｐ７７ｎにおいて、正負電極指対Ｐ７３ｎは、符号列ＰＮ１のｎ番目の符号に対応するように、符号の１周期時間Ｔのｎ倍の時間に表面弾性波が入力用電極部Ｐ７Ａの電極Ｐ７２から伝搬する距離ｎＤＴに基づく位置に配置されている。
【０１２９】
もし、符号列ＰＮ１が２進数で表された符号ｂｂ１〜ｂｂ１５の１５ビットの符号列である場合、表面弾性波が伝搬する方向に直角に配置された１組の正負電極指対、及び該正負電極指対を構成する正電極指と負電極指とがそれぞれ接続された正負両極のバスバーは１５個並列に配置され、例えば１５個並列に配置された正負電極指対Ｐ７３１〜Ｐ７３１５の正負電極指対Ｐ７３１が符号ｂｂ１に対応し、正負電極指対Ｐ７３１５が符号ｂｂ１５に対応するように、符号と正負電極指対とを１対１で対応させる。
【０１３０】
また、正負電極指対Ｐ７３１〜Ｐ７３ｎの配置について更に詳細に説明すると、まず正負電極指対Ｐ７３１は、入力用電極部Ｐ７Ａの電極Ｐ７２から、ＳＡＷマッチドフィルタ２４と同様に時間ｔ２の間に表面弾性波が伝搬する距離Ｄｔ２（＝ＤＴ−β：但し、β＝ＤＴ−Ｄｔ２）に配置されている。また、正負電極指対Ｐ７３２は、入力用電極部Ｐ７Ａから、時間”ｔ２＋Ｔ”の間に表面弾性波が伝搬する距離”Ｄｔ２＋ＤＴ”（＝２ＤＴ−β：但し、β＝ＤＴ−Ｄｔ２）に配置されている。同様に、正負電極指対Ｐ７３ｎは、入力用電極部Ｐ７Ａから、時間”ｔ２＋（ｎ−１）×Ｔ”の間に表面弾性波が伝搬する距離”Ｄｔ２＋（ｎ−１）×ＤＴ”（＝ｎＤＴ−β：但し、β＝ＤＴ−Ｄｔ２）に配置されている。
【０１３１】
また、ＳＡＷマッチドフィルタ７、８と同様に、正負電極指対Ｐ７３１〜Ｐ７３ｎを構成する正電極指Ｐ７４１〜Ｐ７４ｎと負電極指Ｐ７５１〜Ｐ７５ｎは、符号列ＰＮ１の内容、すなわち符号の極性により、符号列ＰＮ１の符号の極性が「１」の場合、正電極指を表面弾性波が伝搬する方向に対し上手となる左側に配置する。また、符号列ＰＮ１の符号の極性が「０」の場合、負電極指を表面弾性波が伝搬する方向に対し上手となる左側に配置する。
【０１３２】
更に、正負電極指対Ｐ７３１〜Ｐ７３ｎを構成する正電極指Ｐ７４１〜Ｐ７４ｎと負電極指Ｐ７５１〜Ｐ７５ｎとの間の距離は、正負電極指対Ｐ７３１〜Ｐ７３ｎが共振する共振周波数ｆに基づいて、１／ｆに応じた距離Ｌに設定する。
具体的には、ＳＡＷマッチドフィルタ７、８と同様に、正負電極指対Ｐ７３１〜Ｐ７３ｎに、共振周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４を順番に割り当て、正電極指Ｐ７４１〜Ｐ７４ｎと負電極指Ｐ７５１〜Ｐ７５ｎとの間の距離は、順番にそれぞれ対応する共振周波数に基づいてＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４に設定する。なお、少なくとも送信機において符号列ＰＮ１を用いて４波の信号にマルチバンド化されたスペクトラム信号を発生させるＳＡＷマッチドフィルタ７あるいはＳＡＷマッチドフィルタ８と、符号列ＰＮ１に対応した正負電極指対と４波の共振周波数との対応付けは同一にしなければならない。
【０１３３】
従って、本実施例の受信機では、直列構成あるいは並列構成されたＳＡＷマッチドフィルタ２４に、図１０（ａ）に示すような基準信号としての送信インパルス列と、図１０（ｂ）あるいは図１０（ｃ）に示すような基準信号と時間τだけ時間が異なるデータ信号としての送信インパルス列との合成信号が入力されると、ＳＡＷマッチドフィルタ２４は、例えば符号列ＰＮ０によりスペクトラム拡散されると共に４波の信号にマルチバンド化された基準信号を検出して該基準信号の受信タイミングを遅延時間測定部２６へ出力する。
【０１３４】
同様に、直列構成あるいは並列構成されたＳＡＷマッチドフィルタ２５に、図１０（ａ）に示すような基準信号としての送信インパルス列と、図１０（ｂ）あるいは図１０（ｃ）に示すような基準信号と時間τだけ時間が異なるデータ信号としての送信インパルス列との合成信号が入力されると、ＳＡＷマッチドフィルタ２５は、例えば符号列ＰＮ１によりスペクトラム拡散されると共に４波の信号にマルチバンド化されたデータ信号を検出し、ＳＡＷマッチドフィルタ２４と同一の遅延時間で該データ信号の受信タイミングを遅延時間測定部２６へ出力する。そして、遅延時間測定部２６が出力する基準信号とデータ信号との遅延時間差に基づいて、データ判定部２７が２値論理レベルの「０」と「１」のいずれかで表された受信データを出力する。
【０１３５】
なお、本実施例においては、送信機と受信機との間で、基準信号に施されたスペクトラム拡散の符号列は”ＰＮ０”で、マルチバンド化する周波数は所定間隔で連続した周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４とし、データ信号に施されたスペクトラム拡散の符号列は”ＰＮ１”で、同様にマルチバンド化する周波数は所定間隔で連続した周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４として説明した。しかし、送信機と受信機との間で、基準信号に施されたスペクトラム拡散の符号列、及び該符号列に対応した正負電極指対と複数の共振周波数との対応付けを同一にすると共に、同様に送信機と受信機との間で、データ信号に施されたスペクトラム拡散の符号列、及び該符号列に対応した正負電極指対と複数の共振周波数との対応付けを同一にするという条件を満たす限り、ＳＡＷマッチドフィルタ、送信機、及び受信機においては、以下のような構成の変更が許容される。
【０１３６】
具体的には、まずＳＡＷマッチドフィルタ３、７、８、２４、２５は、直列構成と並列構成のどちらの構成により実現しても良い。また、１つの送信機内、または１つの受信機内、または本実施例の送信機と受信機とを備えた１つの送受信システム内において、ＳＡＷマッチドフィルタ３、７、８、２４、２５が直列構成と並列構成のいずれか一方で統一される必要はなく、直列構成と並列構成とがどのように混用されても良い。
【０１３７】
また、マルチバンド化する周波数の数は２波以上であればいくつでも良く、一方、マルチバンド化する周波数は所定間隔で連続した周波数でなくても良い。従って、例えば本実施例で説明した共振周波数のｆ１とｆ４だけを利用しても良い。更に、基準信号とデータ信号とは、送信機と受信機との間の伝送特性を同一とするために、マルチバンド化する周波数を共通にすることが好ましいが、必ずしもマルチバンド化する周波数を共通にする必要はなく、例えば本実施例で説明した共振周波数ｆ１、ｆ２に基準信号を割り当て、本実施例で説明した共振周波数ｆ３、ｆ４にデータ信号を割り当てる等、複数の共振周波数に基準信号とデータ信号とを分けて割り当てても良い。
【０１３８】
また、スペクトラム拡散の符号列に対応した正負電極指対と複数の共振周波数との対応付けは、本実施例のＳＡＷマッチドフィルタのように、正負電極指対の先頭から順番にｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４、ｆ１、ｆ２・・・と繰り返さず、送信機と受信機との間で対応して正負電極指対が２波以上のいずれかの共振周波数に共振していれば、ｆ１、ｆ１、ｆ１、ｆ２、ｆ２、ｆ２、ｆ３、ｆ３、ｆ３・・・と繰り返すように、どのような順番で対応付けても良い。
【０１３９】
同様に、正負電極指対がいずれかの共振周波数に共振していれば良いので、本実施例のＳＡＷマッチドフィルタのように、例えば４波の共振周波数に従って、１５ビットの符号列に対応した１５個の正負電極指対を、必ず共振周波数ｆ１に３個、共振周波数ｆ２に３個、共振周波数ｆ３に３個、共振周波数ｆ４に２個と対応させる必要もなく、１５ビットの符号列に対応した１５個の正負電極指対を、例えば共振周波数ｆ１に６個、共振周波数ｆ２に６個、共振周波数ｆ３に２個、共振周波数ｆ４に１個と対応させるように、どのような分け方で対応付けても良い。なお、正負電極指対の少ない方が挿入損失を少なくすることができる。
【０１４０】
更に、本実施例の送信機では、データ信号をパルス位置変調する際に、基準信号に対してデータ信号を時間τだけ遅らせることで送信データの２値論理レベルの「０」を表し、一方、基準信号に対してデータ信号を時間τだけ進ませることで送信データの２値論理レベルの「１」を表したが、例えば基準信号に対してデータ信号を時間３τだけ遅らせることで送信データの２値論理レベルの「０」を表し、一方、基準信号に対してデータ信号を時間τだけ遅らせることで送信データの２値論理レベルの「１」を表すというように、送信データの２値論理レベルの「０」と「１」を表すデータ信号のパルス列の遅延時間差が基準信号と比較して区別できれば、送信データのレート（ビットレート）を低下させない範囲内で、基準信号とデータ信号との遅延時間差はいくつにしても良い。
【０１４１】
また、例えば基準信号に対してデータ信号を時間τだけ遅らせることで送信データの２値論理レベルの「１」を表し、一方、基準信号に対してデータ信号を時間τだけ進ませることで送信データの２値論理レベルの「０」を表すように、送信データの２値論理レベルの「０」及び「１」とパルス位置変調におけるパルスの対応とは、送信機と受信機との間で整合が取れていれば、どのように対応付けても良い。
【０１４２】
更に、本実施例のＳＡＷマッチドフィルタの並列構成例では、並列に並べる正負電極指対を図の上から順に所望の符号列の符号の順に並べて示したが、正負電極指対が、それぞれ、所望の符号列のＭ番目（Ｍは１以上の整数）の符号に１対１で対応するように、符号の１周期時間のＭ倍の時間に表面弾性波が入力用電極部から伝搬する距離に基づいて配置されていれば、並列に並べる正負電極指対の順番は符号の順でなくても良い。
【０１４３】
以上説明したように、本実施例の送信機は、パルス生成器１が発生する周期パルスをＳＡＷマッチドフィルタ３へ入力し、例えば符号列ＰＮ０によりスペクトラム拡散されると共に４波の帯域信号にマルチバンド化された信号を出力するＳＡＷマッチドフィルタ３により、データの判定基準となる基準信号を生成する。一方、例えば送信データの２値論理レベルが「０」の場合、パルス生成器１が発生する周期パルスをＳＡＷマッチドフィルタ７へ入力し、例えば符号列ＰＮ０と速度と長さが同一で符号の配列が異なる符号列ＰＮ１によりスペクトラム拡散されると共に４波の帯域信号にマルチバンド化された信号を出力するＳＡＷマッチドフィルタ７により、ＳＡＷマッチドフィルタ３が生成する基準信号より時間τだけ時間が遅れたデータ信号を生成し、基準信号と共に送信する。
【０１４４】
また、例えば送信データの２値論理レベルが「１」の場合、パルス生成器１が発生する周期パルスをＳＡＷマッチドフィルタ８へ入力し、例えば符号列ＰＮ０と速度と長さが同一で符号の配列が異なる符号列ＰＮ１によりスペクトラム拡散されると共に４波の帯域信号にマルチバンド化された信号を出力するＳＡＷマッチドフィルタ８により、ＳＡＷマッチドフィルタ３が生成する基準信号より時間τだけ時間が進んだデータ信号を生成し、基準信号と共に送信する。
【０１４５】
一方、本実施例の受信機は、受信信号が入力されると、例えば符号列ＰＮ０によりスペクトラム拡散されると共に４波の信号にマルチバンド化された基準信号を検出するＳＡＷマッチドフィルタ２４により、該基準信号の受信タイミングを検出する。また、同様に、受信信号が入力されると、例えば符号列ＰＮ１によりスペクトラム拡散されると共に４波の信号にマルチバンド化されたデータ信号を検出するＳＡＷマッチドフィルタ２５により、該データ信号の受信タイミングを検出する。そして、遅延時間測定部２６で基準信号とデータ信号との遅延時間差を算出し、該遅延時間差に基づいて、データ判定部２７が２値論理レベルの「０」と「１」のいずれかで表された受信データを出力する。
【０１４６】
従って、送信機と受信機との間で、電力を必要としないＳＡＷマッチドフィルタを利用して、単純な構成を用いて、符号列ＰＮ０によりスペクトラム拡散された基準信号と、送信データに基づいて２元パルス位置変調されると共に、符号列ＰＮ１によりスペクトラム拡散されたデータ信号とを４波の信号にマルチバンド化して送受信することにより、超広帯域無線通信方式による通信において、信号の耐ノイズ性の向上による伝送距離の延長化と、送信機、あるいは受信機の低消費電力化、低コスト化、及び小型化とを両立させることができるという効果が得られる。
【０１４７】
具体的には、例えば超広帯域無線通信方式の送信電力密度の規格が−４１．３［ｄＢｍ／ＭＨｚ］以下である場合、仮に全ての正負電極指対を共振周波数ｆ１に共振させてシングルバンド化して規格を満足する振幅がＡであったとする。これを、本実施例の送信機のように、ＳＡＷマッチドフィルタ３、７、８により、例えば４波の共振周波数に従って、１５ビットの符号列に対応した１５個の正負電極指対を、共振周波数ｆ１に３個、共振周波数ｆ２に３個、共振周波数ｆ３に３個、共振周波数ｆ４に２個と対応させた場合、共振周波数ｆ１を中心周波数とする信号の平均電力密度は４／１５になるので、約５．７［ｄＢ］低くなる。そこで、平均電力密度を−４１．３［ｄＢｍ／ＭＨｚ］にするには、送信パルスの振幅を上述の振幅Ａの約１．９３倍にすることができる。
【０１４８】
同様に、共振周波数ｆ２、ｆ３を中心周波数とする信号の平均電力密度も４／１５になるので、平均電力密度を−４１．３［ｄＢｍ／ＭＨｚ］にするには、送信パルスの振幅を上述の振幅Ａの約１．９３倍にすることができる。また、共振周波数ｆ４を中心周波数とする信号の平均電力密度は３／１５になるので、平均電力密度を−４１．３［ｄＢｍ／ＭＨｚ］にするには、送信パルスの振幅を上述の振幅Ａの約２．２４倍にすることができる。
従って、時間軸波形の最大振幅が大きくなるので、送信されたパルスが受信端でノイズに埋もれにくくなり、通信伝送距離を延長化することができるという効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【０１４９】
本実施例のＳＡＷマッチドフィルタ、及びこれを用いた送信機と受信機は、超広帯域無線通信方式による通信に限らず、有線あるいは無線のあらゆる通信のための送信機や受信機に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１５０】
【図１】本発明の一実施例の送信機の構成を示すブロック図である。
【図２】同実施例の送信機に用いられるパルス発生器１が出力するパルスとそのエネルギー分布を示す図である。
【図３】同実施例の受信機の構成を示すブロック図である。
【図４】同実施例の送信機に用いられるＳＡＷマッチドフィルタ３の直列構成を示す図である。
【図５】同実施例の送信機に用いられるＳＡＷマッチドフィルタ３の並列構成を示す図である。
【図６】同実施例の送信機に用いられるＳＡＷマッチドフィルタ７の直列構成を示す図である。
【図７】同実施例の送信機に用いられるＳＡＷマッチドフィルタ７の並列構成を示す図である。
【図８】同実施例の送信機に用いられるＳＡＷマッチドフィルタ８の直列構成を示す図である。
【図９】同実施例の送信機に用いられるＳＡＷマッチドフィルタ８の並列構成を示す図である。
【図１０】同実施例の送信機に用いられるＳＡＷマッチドフィルタの出力信号を示す図である。
【図１１】同実施例の受信機に用いられるＳＡＷマッチドフィルタ２４の直列構成を示す図である。
【図１２】同実施例の受信機に用いられるＳＡＷマッチドフィルタ２４の並列構成を示す図である。
【図１３】同実施例の受信機に用いられるＳＡＷマッチドフィルタ２５の直列構成を示す図である。
【図１４】同実施例の受信機に用いられるＳＡＷマッチドフィルタ２５の並列構成を示す図である。
【図１５】マルチバンド化された信号の周波数スペクトラムを示す図である。
【図１６】従来の信号の周波数スペクトラムを示す図である。
【符号の説明】
【０１５１】
１・・・パルス発生器、２、２３・・・分配器、３、７、８、２４、２５・・・ＳＡＷマッチドフィルタ、４、９・・・スイッチ、５・・・合成器、６・・・制御回路、１０、２２・・・増幅器、１１、２１・・・アンテナ、２６・・・遅延時間測定部、２７・・・データ判定部、Ｓ３１、Ｓ４１、Ｓ５１、Ｓ６１、Ｓ７１、Ｐ３１、Ｐ４１、Ｐ５１、Ｐ６１、Ｐ７１・・・圧電性基板、Ｓ３２、Ｓ４２、Ｓ５２、Ｓ６２、Ｓ７２、Ｐ３２、Ｐ４２、Ｐ５２、Ｐ６２、Ｐ７２・・・電極、Ｓ３Ａ、Ｓ４Ａ、Ｓ５Ａ、Ｓ６Ａ、Ｓ７Ａ、Ｐ３Ａ、Ｐ４Ａ、Ｐ５Ａ、Ｐ６Ａ、Ｐ７Ａ・・・入力用電極部、Ｓ３Ｂ、Ｓ４Ｂ、Ｓ５Ｂ、Ｓ６Ｂ、Ｓ７Ｂ、Ｐ３Ｂ、Ｐ４Ｂ、Ｐ５Ｂ、Ｐ６Ｂ、Ｐ７Ｂ・・・出力用電極部、Ｓ３３１〜Ｓ３３ｎ、Ｓ４３１〜Ｓ４３ｎ、Ｓ５３１〜Ｓ５３ｎ、Ｓ６３１〜Ｓ６３ｎ、Ｓ７３１〜Ｓ７３ｎ、Ｐ３３１〜Ｐ３３ｎ、Ｐ４３１〜Ｐ４３ｎ、Ｐ５３１〜Ｐ５３ｎ、Ｐ６３１〜Ｐ６３ｎ、Ｐ７３１〜Ｐ７３ｎ・・・正負電極指対、Ｓ３４１〜Ｓ３４ｎ、Ｓ４４１〜Ｓ４４ｎ、Ｓ５４１〜Ｓ５４ｎ、Ｓ６４１〜Ｓ６４ｎ、Ｓ７４１〜Ｓ７４ｎ、Ｐ３４１〜Ｐ３４ｎ、Ｐ４４１〜Ｐ４４ｎ、Ｐ５４１〜Ｐ５４ｎ、Ｐ６４１〜Ｐ６４ｎ、Ｐ７４１〜Ｐ７４ｎ・・・正電極指、Ｓ３５１〜Ｓ３５ｎ、Ｓ４５１〜Ｓ４５ｎ、Ｓ５５１〜Ｓ５５ｎ、Ｓ６５１〜Ｓ６５ｎ、Ｓ７５１〜Ｓ７５ｎ、Ｐ３５１〜Ｐ３５ｎ、Ｐ４５１〜Ｐ４５ｎ、Ｐ５５１〜Ｐ５５ｎ、Ｐ６５１〜Ｐ６５ｎ、Ｐ７５１〜Ｐ７５ｎ・・・負電極指、Ｓ３６、Ｓ４６、Ｓ５６、Ｓ６６、Ｓ７６、Ｐ３６１〜Ｐ３６ｎ、Ｐ４６１〜Ｐ４６ｎ、Ｐ５６１〜Ｐ５６ｎ、Ｐ６６１〜Ｐ６６ｎ、Ｐ７６１〜Ｐ７６ｎ・・・正極のバスバー、Ｓ３７、Ｓ４７、Ｓ５７、Ｓ６７、Ｓ７７、Ｐ３７１〜Ｐ３７ｎ、Ｐ４７１〜Ｐ４７ｎ、Ｐ５７１〜Ｐ５７ｎ、Ｐ６７１〜Ｐ６７ｎ、Ｐ７７１〜Ｐ７７ｎ・・・負極のバスバー
【図１】
2005217709.tif 000003
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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