JP2925463B2 - マルチキャリア・スペクトル拡散信号変調／復調方法およびシステム - Google Patents
マルチキャリア・スペクトル拡散信号変調／復調方法およびシステムInfo
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/69—Spread spectrum techniques
- H04B1/707—Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
- H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
- H04L5/02—Channels characterised by the type of signal
- H04L5/023—Multiplexing of multicarrier modulation signals, e.g. multi-user orthogonal frequency division multiple access [OFDMA]
- H04L5/026—Multiplexing of multicarrier modulation signals, e.g. multi-user orthogonal frequency division multiple access [OFDMA] using code division
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、符号分割多元接続方式
（ＣＤＭＡ）スペクトル拡散通信（ｓｐｒｅａｄ ｓｐ
ｅｃｔｒｕｍ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）に関する
ものである。さらに詳述すれば、本発明は、タップドデ
ィレイラインによるＲＡＫＥを使用することなしにマル
チパス・フェージングに対して強い特性を呈するだけで
なく、ノッチフィルタによる狭帯域干渉抑圧フィルタを
使用することなく、重畳した狭帯域干渉を抑制すること
が可能な通信システムおよび方法に関するものである。
（ＣＤＭＡ）スペクトル拡散通信（ｓｐｒｅａｄ ｓｐ
ｅｃｔｒｕｍ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）に関する
ものである。さらに詳述すれば、本発明は、タップドデ
ィレイラインによるＲＡＫＥを使用することなしにマル
チパス・フェージングに対して強い特性を呈するだけで
なく、ノッチフィルタによる狭帯域干渉抑圧フィルタを
使用することなく、重畳した狭帯域干渉を抑制すること
が可能な通信システムおよび方法に関するものである。
【０００２】なお、本明細書の記述は本件出願の優先権
の基礎たる米国特許出願第０８／１３３，２５４号（１
９９３年１０月８日出願）の明細書の記載に基づくもの
であって、当該米国特許出願の番号を参照することによ
って当該米国特許出願の明細書の記載内容が本明細書の
一部分を構成するものとする。
の基礎たる米国特許出願第０８／１３３，２５４号（１
９９３年１０月８日出願）の明細書の記載に基づくもの
であって、当該米国特許出願の番号を参照することによ
って当該米国特許出願の明細書の記載内容が本明細書の
一部分を構成するものとする。
【０００３】
【従来の技術】図１に、従来のスペクトル拡散通信シス
テムの代表例を示す。拡散シーケンス信号ｇ1 （ｔ）を
利用してメッセージデータｄ（ｔ）を拡散スペクトラム
データ変調器５１によって処理して、拡散データ信号を
発生する。この拡散データ信号を、キャリア（搬送）周
波数ｆ0 を有するキャリア信号を用いてスペクトル拡散
送信器５２によって処理すると共に、適切な技術を駆使
して、スペクトル拡散信号として通信チャネル５３上に
送信する。ここで使用されている用語“拡散シーケンス
信号”とは、データ信号ｄ（ｔ）のスペクトルを拡散す
るために利用されるチップのシーケンスを有する信号ｇ
1 （ｔ）を称するものとする。周知のように、拡散シー
ケンス信号のチップレートとは、信号ｄ（ｔ）のデータ
のビットをチップに分割する際のレートを意味する。一
般に、拡散シーケンス信号ｇ1 （ｔ）には、疑似ノイズ
（ＰＮ）シーケンスが用いられる。この“スペクトル拡
散信号”の用語は、キャリア周波数で変調された拡散デ
ータ信号を意味するものである。
テムの代表例を示す。拡散シーケンス信号ｇ1 （ｔ）を
利用してメッセージデータｄ（ｔ）を拡散スペクトラム
データ変調器５１によって処理して、拡散データ信号を
発生する。この拡散データ信号を、キャリア（搬送）周
波数ｆ0 を有するキャリア信号を用いてスペクトル拡散
送信器５２によって処理すると共に、適切な技術を駆使
して、スペクトル拡散信号として通信チャネル５３上に
送信する。ここで使用されている用語“拡散シーケンス
信号”とは、データ信号ｄ（ｔ）のスペクトルを拡散す
るために利用されるチップのシーケンスを有する信号ｇ
1 （ｔ）を称するものとする。周知のように、拡散シー
ケンス信号のチップレートとは、信号ｄ（ｔ）のデータ
のビットをチップに分割する際のレートを意味する。一
般に、拡散シーケンス信号ｇ1 （ｔ）には、疑似ノイズ
（ＰＮ）シーケンスが用いられる。この“スペクトル拡
散信号”の用語は、キャリア周波数で変調された拡散デ
ータ信号を意味するものである。
【０００４】受信機において、スペクトル拡散復調器５
４によって、受信したスペクトル拡散信号を逆拡散し
て、変調済みデータ信号を発生すると共に、メッセージ
データを同期データ復調器６０によって受信データとし
て再生する。この同期データ復調器６０は、基準信号を
利用して、逆拡散したスペクトル拡散信号を同期復調す
る。従来より周知である二乗検波器５５、バンドパス・
フィルタ５６および分周器５７によって、受信した変調
済みデータ信号から基準信号を発生する。コスタスルー
プまたは他の基準信号発生回路によっても、このような
基準信号が得られるようになる。
４によって、受信したスペクトル拡散信号を逆拡散し
て、変調済みデータ信号を発生すると共に、メッセージ
データを同期データ復調器６０によって受信データとし
て再生する。この同期データ復調器６０は、基準信号を
利用して、逆拡散したスペクトル拡散信号を同期復調す
る。従来より周知である二乗検波器５５、バンドパス・
フィルタ５６および分周器５７によって、受信した変調
済みデータ信号から基準信号を発生する。コスタスルー
プまたは他の基準信号発生回路によっても、このような
基準信号が得られるようになる。
【０００５】スペクトル拡散システムは、マルチアクセ
ス能力、耐マルチパス・フェージング性、および妨害波
抑制能力等の所望の特性を有している。さらに、以下の
ような種々の技術が提案されており、これによって、ス
ペクトル拡散システムが本質的に持つプロセシングゲイ
ン（拡散利得）によって提供されるもの以上のシステム
性能が得られる。例えば、レイク（ＲＡＫＥ）受信機に
よれば、周波数選択性フェージング下におけるシステム
性能の改善が達成される。またノッチフィルタを利用し
て、強力な狭帯域干渉信号を排除することが可能とな
る。
ス能力、耐マルチパス・フェージング性、および妨害波
抑制能力等の所望の特性を有している。さらに、以下の
ような種々の技術が提案されており、これによって、ス
ペクトル拡散システムが本質的に持つプロセシングゲイ
ン（拡散利得）によって提供されるもの以上のシステム
性能が得られる。例えば、レイク（ＲＡＫＥ）受信機に
よれば、周波数選択性フェージング下におけるシステム
性能の改善が達成される。またノッチフィルタを利用し
て、強力な狭帯域干渉信号を排除することが可能とな
る。
【０００６】スペクトル拡散変調によって、符号分割マ
ルチプレックス（ＣＤＭ）および符号分割多元接続方式
（ＣＤＭＡ）が利用でき、これにより、複数のユーザが
通信チャネル５３上に同一キャリア周波数ｆ0 で送信お
よび受信可能となる。ＣＤＭＡ方式では、各ユーザに
は、拡散シーケンス信号を発生するための個別でかつ特
有の拡散シーケンスが割り当てられている。これら拡散
シーケンスは直交していることが望ましく、一般的に
は、ほとんど、互いに相関を持たないコードが選ばれ
る。各ユーザは同一のキャリア周波数で送信するため
に、各ユーザからのスペクトルは互いにオーバーラップ
（重なり合う）している。このようにスペクトル拡散変
調によってスペクトルの有効利用は図れるがさらに、干
渉の抑制特性を保有しながら、現存する技術によるマル
チパス・フェージングに対する強さより強力な特性を有
するようなシステムおよび方式が要求されている。その
実現により、例えば、ＣＤＭＡシステムは従来の狭帯域
信号と同一の周波数帯を共用でき、全体としての周波数
利用効率は飛躍的に向上する。
ルチプレックス（ＣＤＭ）および符号分割多元接続方式
（ＣＤＭＡ）が利用でき、これにより、複数のユーザが
通信チャネル５３上に同一キャリア周波数ｆ0 で送信お
よび受信可能となる。ＣＤＭＡ方式では、各ユーザに
は、拡散シーケンス信号を発生するための個別でかつ特
有の拡散シーケンスが割り当てられている。これら拡散
シーケンスは直交していることが望ましく、一般的に
は、ほとんど、互いに相関を持たないコードが選ばれ
る。各ユーザは同一のキャリア周波数で送信するため
に、各ユーザからのスペクトルは互いにオーバーラップ
（重なり合う）している。このようにスペクトル拡散変
調によってスペクトルの有効利用は図れるがさらに、干
渉の抑制特性を保有しながら、現存する技術によるマル
チパス・フェージングに対する強さより強力な特性を有
するようなシステムおよび方式が要求されている。その
実現により、例えば、ＣＤＭＡシステムは従来の狭帯域
信号と同一の周波数帯を共用でき、全体としての周波数
利用効率は飛躍的に向上する。
【０００７】
【発明の概要】本発明の主要目的は、マルチパス・フェ
ージングに対する強い特性を有すると共に、狭帯域干渉
抑制特性を有するマルチキャリア・スペクトル拡散シス
テムを提供することにある。
ージングに対する強い特性を有すると共に、狭帯域干渉
抑制特性を有するマルチキャリア・スペクトル拡散シス
テムを提供することにある。
【０００８】以下、本明細書中において広義に記載さ
れ、かつ実施された本発明のスペクトル拡散システムに
よれば、通信チャネルを介してデータ信号を送信するに
当り、送信機および受信機を設置する。この送信機に
は、スペクトル拡散処理デバイスと、複数のキャリア積
デバイスと、合成器とが設けられている。このスペクト
ル拡散処理デバイスによって、データ信号を拡散シーケ
ンス信号により直接拡散（ｄｉｒｅｃｔ−ｓｅｑｕｅｎ
ｃｅ）処理することにより、拡散データ信号を出力とし
て発生する。
れ、かつ実施された本発明のスペクトル拡散システムに
よれば、通信チャネルを介してデータ信号を送信するに
当り、送信機および受信機を設置する。この送信機に
は、スペクトル拡散処理デバイスと、複数のキャリア積
デバイスと、合成器とが設けられている。このスペクト
ル拡散処理デバイスによって、データ信号を拡散シーケ
ンス信号により直接拡散（ｄｉｒｅｃｔ−ｓｅｑｕｅｎ
ｃｅ）処理することにより、拡散データ信号を出力とし
て発生する。
【０００９】これら複数のキャリア積デバイスによっ
て、拡散データ信号と複数のキャリア信号との掛算が行
われる。各キャリア信号は、他のキャリア信号のキャリ
ア周波数とは異なったキャリア周波数を有すると共に、
これら他のキャリア信号とは直交している。これら複数
のキャリア積デバイスによって、この拡散データ信号か
ら複数のスペクトル拡散信号が発生される。上記合成器
によって、これら複数のスペクトル拡散信号を合成する
ことによって、マルチキャリア・スペクトル拡散信号が
形成されると共に、この組合せた信号を適当な技術を駆
使して通信チャネルを介して送信する。
て、拡散データ信号と複数のキャリア信号との掛算が行
われる。各キャリア信号は、他のキャリア信号のキャリ
ア周波数とは異なったキャリア周波数を有すると共に、
これら他のキャリア信号とは直交している。これら複数
のキャリア積デバイスによって、この拡散データ信号か
ら複数のスペクトル拡散信号が発生される。上記合成器
によって、これら複数のスペクトル拡散信号を合成する
ことによって、マルチキャリア・スペクトル拡散信号が
形成されると共に、この組合せた信号を適当な技術を駆
使して通信チャネルを介して送信する。
【００１０】一方、上記受信機には、逆拡散処理デバイ
ス、複数の相関器、および最大比合成器が設けられてい
る。この逆拡散処理デバイスは、上記マルチキャリア・
スペクトル拡散信号を複数の変調済みデータ信号に逆拡
散処理する。これら変調済みデータ信号は、各々対応す
るキャリア信号の複製により復調されると共に、複数の
積分器によって積分することによって、複数の予測信号
を形成する。換言すれば、複数の相関器によって、複数
の変調済みデータ信号を複数のキャリア信号の複製信号
を用いて、それぞれ相関処理する。相関処理後、これら
複数の相関器は各々、データ信号の推定信号（予測信
号：ｅｓｔｉｍａｔｅ ｓｉｇｎａｌ）を出力する。次
に、最大比合成器によって、これら相関器からの推定値
を合成して、その値から受信データを決定する。
ス、複数の相関器、および最大比合成器が設けられてい
る。この逆拡散処理デバイスは、上記マルチキャリア・
スペクトル拡散信号を複数の変調済みデータ信号に逆拡
散処理する。これら変調済みデータ信号は、各々対応す
るキャリア信号の複製により復調されると共に、複数の
積分器によって積分することによって、複数の予測信号
を形成する。換言すれば、複数の相関器によって、複数
の変調済みデータ信号を複数のキャリア信号の複製信号
を用いて、それぞれ相関処理する。相関処理後、これら
複数の相関器は各々、データ信号の推定信号（予測信
号：ｅｓｔｉｍａｔｅ ｓｉｇｎａｌ）を出力する。次
に、最大比合成器によって、これら相関器からの推定値
を合成して、その値から受信データを決定する。
【００１１】また、本発明によれば、データ信号を通信
チャネルを介して送信する方法を提供することができ
る。この送信方法には、データ信号を拡散シーケンス信
号で直接拡散処理するステップが設けられており、この
結果として、拡散データ信号が発生される。次に、この
拡散データ信号を、第１キャリア周波数の第１キャリア
信号で掛算して、第１スペクトル拡散信号を生成する。
また、この拡散データ信号を第２キャリア周波数の第２
キャリア信号で掛算して、第２スペクトル拡散信号を生
成する。この第２キャリア周波数は、第１キャリア周波
数と異なるもので、第２キャリア信号は第１キャリア信
号と直交している。続いて、この第１スペクトラム拡散
信号を第２スペクトラム拡散信号と合成すると共に、マ
ルチキャリア・スペクトラム拡散信号として、通信チャ
ネルを介して送信する。
チャネルを介して送信する方法を提供することができ
る。この送信方法には、データ信号を拡散シーケンス信
号で直接拡散処理するステップが設けられており、この
結果として、拡散データ信号が発生される。次に、この
拡散データ信号を、第１キャリア周波数の第１キャリア
信号で掛算して、第１スペクトル拡散信号を生成する。
また、この拡散データ信号を第２キャリア周波数の第２
キャリア信号で掛算して、第２スペクトル拡散信号を生
成する。この第２キャリア周波数は、第１キャリア周波
数と異なるもので、第２キャリア信号は第１キャリア信
号と直交している。続いて、この第１スペクトラム拡散
信号を第２スペクトラム拡散信号と合成すると共に、マ
ルチキャリア・スペクトラム拡散信号として、通信チャ
ネルを介して送信する。
【００１２】また、この送信方法には、このマルチキャ
リア・スペクトル拡散信号を逆拡散して、第１変調済み
（被変調）データ信号および第２変調済みデータ信号を
生成するステップが設けられている。この第１変調済み
データ信号には、第１キャリア信号で変調されたデータ
信号が包含されており、第２変調済みデータ信号には、
第２キャリア信号で変調されたデータ信号が包含されて
いる。この送信方法には、第１変調済みデータ信号を第
１キャリア信号で相関処理して、このデータ信号の第１
予測信号を発生する。第２変調済み信号を第２キャリア
信号で相関処理して、このデータ信号の第２予測信号を
発生する。次に、これら第１および第２予測信号を最大
Ｓ／Ｎ比で合成して、受信データ信号を形成する。
リア・スペクトル拡散信号を逆拡散して、第１変調済み
（被変調）データ信号および第２変調済みデータ信号を
生成するステップが設けられている。この第１変調済み
データ信号には、第１キャリア信号で変調されたデータ
信号が包含されており、第２変調済みデータ信号には、
第２キャリア信号で変調されたデータ信号が包含されて
いる。この送信方法には、第１変調済みデータ信号を第
１キャリア信号で相関処理して、このデータ信号の第１
予測信号を発生する。第２変調済み信号を第２キャリア
信号で相関処理して、このデータ信号の第２予測信号を
発生する。次に、これら第１および第２予測信号を最大
Ｓ／Ｎ比で合成して、受信データ信号を形成する。
【００１３】さらに、本発明によって、送信機および受
信機を包含したマルチキャリア直接シーケンス・スペク
トル拡散システムが提供される。この送信機には、デー
タ信号を疑似ランダム・シーケンスで掛算して第１信号
を発生する第１掛算器が設けられている。また、第１信
号に、それぞれが供給されると共に、複数の第１キャリ
ア信号の１つの信号に、それぞれが供給された複数の第
２掛算器が設けられ、これら第２掛算器によって、複数
の第２信号が生成され、さらに、これら第２信号が供給
され、これら第２信号の総和である第３信号を送信用に
生成する第１信号加算器が設けられている。本発明によ
れば、これら複数の第１キャリア信号は互いに直交して
いる。また、上記受信機には、第３掛算器が設けられて
おり、この第３掛算器によって、受信した第３信号を疑
似ランダム・シーケンスで掛算して第４信号を生成し、
また、それぞれの第４信号が供給されると共に、複数の
第２キャリア信号の１つの信号が供給され、複数の第５
信号を生成する複数の相関器ならびに、これら複数の第
５信号が供給され、これら第５信号を合成して受信デー
タ信号を生成する最大比合成器を設けている。これら複
数の第２キャリア信号は、複数の第１キャリア信号に相
当する。上記複数の相関器には、複数の第４掛算器が設
けられており、これら掛算器には、第４信号および第２
キャリア信号の１つの信号が供給されて、複数の第６信
号が生成される。さらに、複数の積分器が設けられ、こ
れら第６信号の１つが供給されて、これら第６信号を積
分すると共に、複数の第５信号を生成する。
信機を包含したマルチキャリア直接シーケンス・スペク
トル拡散システムが提供される。この送信機には、デー
タ信号を疑似ランダム・シーケンスで掛算して第１信号
を発生する第１掛算器が設けられている。また、第１信
号に、それぞれが供給されると共に、複数の第１キャリ
ア信号の１つの信号に、それぞれが供給された複数の第
２掛算器が設けられ、これら第２掛算器によって、複数
の第２信号が生成され、さらに、これら第２信号が供給
され、これら第２信号の総和である第３信号を送信用に
生成する第１信号加算器が設けられている。本発明によ
れば、これら複数の第１キャリア信号は互いに直交して
いる。また、上記受信機には、第３掛算器が設けられて
おり、この第３掛算器によって、受信した第３信号を疑
似ランダム・シーケンスで掛算して第４信号を生成し、
また、それぞれの第４信号が供給されると共に、複数の
第２キャリア信号の１つの信号が供給され、複数の第５
信号を生成する複数の相関器ならびに、これら複数の第
５信号が供給され、これら第５信号を合成して受信デー
タ信号を生成する最大比合成器を設けている。これら複
数の第２キャリア信号は、複数の第１キャリア信号に相
当する。上記複数の相関器には、複数の第４掛算器が設
けられており、これら掛算器には、第４信号および第２
キャリア信号の１つの信号が供給されて、複数の第６信
号が生成される。さらに、複数の積分器が設けられ、こ
れら第６信号の１つが供給されて、これら第６信号を積
分すると共に、複数の第５信号を生成する。
【００１４】本発明の一実施例においては、最大比合成
器には、複数の増幅器が設けられ、これら増幅器によっ
て、複数の第５信号の各々を増幅して、複数の第７信号
を生成する。これら増幅器の各々には、第５信号の各々
が供給され、この第５信号を、各第５信号に相当する、
予め決められた値だけ増幅して、対応する第７信号を発
生する。さらに、第２信号加算器を設け、これには複数
の第７信号が供給されて、上記受信データ信号を発生す
る。また、この第５信号の各々が増幅される、予め決め
られた値は、第５信号の各々のノイズの分散量によって
割算された各第５信号のフェージング・パラメータに関
連するものである。
器には、複数の増幅器が設けられ、これら増幅器によっ
て、複数の第５信号の各々を増幅して、複数の第７信号
を生成する。これら増幅器の各々には、第５信号の各々
が供給され、この第５信号を、各第５信号に相当する、
予め決められた値だけ増幅して、対応する第７信号を発
生する。さらに、第２信号加算器を設け、これには複数
の第７信号が供給されて、上記受信データ信号を発生す
る。また、この第５信号の各々が増幅される、予め決め
られた値は、第５信号の各々のノイズの分散量によって
割算された各第５信号のフェージング・パラメータに関
連するものである。
【００１５】また、本発明によれば、スペクトル拡散信
号を変調および復調する方法が提供される。この変調／
復調方法には、以下のステップが包含される。先ず、デ
ータ信号を拡散シーケンス信号で直接拡散処理して、拡
散データ信号を生成するステップと、この拡散データ信
号を複数のキャリア信号で掛算して、複数の第１スペク
トル拡散信号を生成するステップと、このステップで
は、各キャリア信号は他のキャリア信号と直交してお
り、さらに、複数のスペクトル拡散信号を合成して、マ
ルチキャリア・スペクトル拡散信号を生成するステップ
と、このマルチキャリア・スペクトル拡散信号を逆拡散
して、複数のキャリア信号の対応のキャリア信号によっ
て変調されたデータ信号を各々が有する複数の変調済み
データ信号を生成するステップと、これら複数の変調済
みデータ信号と複数のキャリア信号の複製信号とを相関
処理して、データ信号の予測信号を生成するステップ
と、およびこれら複数の予測信号を合成して、受信デー
タ信号を生成するステップとを具備する。好適には、こ
の予測信号の合成ステップには、各予測信号を対応する
予め決められた値だけ増幅するステップが包含されてお
り、ここでは、予め決められた値は、以下に規定された
フェージング・パラメータに関連するものである。すな
わち、各予測信号に相当するスペクトル拡散信号と関係
づけられたノイズの分散で割算された各予測信号に相当
するスペクトル拡散信号のフェージング・パラメータに
関連するものである。
号を変調および復調する方法が提供される。この変調／
復調方法には、以下のステップが包含される。先ず、デ
ータ信号を拡散シーケンス信号で直接拡散処理して、拡
散データ信号を生成するステップと、この拡散データ信
号を複数のキャリア信号で掛算して、複数の第１スペク
トル拡散信号を生成するステップと、このステップで
は、各キャリア信号は他のキャリア信号と直交してお
り、さらに、複数のスペクトル拡散信号を合成して、マ
ルチキャリア・スペクトル拡散信号を生成するステップ
と、このマルチキャリア・スペクトル拡散信号を逆拡散
して、複数のキャリア信号の対応のキャリア信号によっ
て変調されたデータ信号を各々が有する複数の変調済み
データ信号を生成するステップと、これら複数の変調済
みデータ信号と複数のキャリア信号の複製信号とを相関
処理して、データ信号の予測信号を生成するステップ
と、およびこれら複数の予測信号を合成して、受信デー
タ信号を生成するステップとを具備する。好適には、こ
の予測信号の合成ステップには、各予測信号を対応する
予め決められた値だけ増幅するステップが包含されてお
り、ここでは、予め決められた値は、以下に規定された
フェージング・パラメータに関連するものである。すな
わち、各予測信号に相当するスペクトル拡散信号と関係
づけられたノイズの分散で割算された各予測信号に相当
するスペクトル拡散信号のフェージング・パラメータに
関連するものである。
【００１６】本発明の他の目的および利点は、以下の詳
細な記載ならびに、これら記載から明らかになるもの
で、これら目的および利点は、添付の請求項によって、
特に規定された手段およびそれらの組合せによって実現
されるものである。
細な記載ならびに、これら記載から明らかになるもの
で、これら目的および利点は、添付の請求項によって、
特に規定された手段およびそれらの組合せによって実現
されるものである。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の現在における好適実施例を詳
述する。これらの例は、添付の図面に開示されており、
ここでは、類似の構成要素（ｅｌｅｍｅｎｔｓ）には、
同じ参照番号を付してある。
述する。これらの例は、添付の図面に開示されており、
ここでは、類似の構成要素（ｅｌｅｍｅｎｔｓ）には、
同じ参照番号を付してある。
【００１８】本発明のマルチキャリア直接シーケンス・
スペクトル拡散システムおよび方法によって、レイク
（ＲＡＫＥ）受信機またはノッチフィルタを利用しない
で、耐マルチパス特性および狭帯域干渉信号抑制が実現
される。本発明では、単一のキャリアでなく、複数のキ
ャリアを利用する。受信機には各キャリアに対して相関
器が設けられ、相関器のすべての出力を最大比合成器に
よって合成して、受信データ信号を形成するようにす
る。
スペクトル拡散システムおよび方法によって、レイク
（ＲＡＫＥ）受信機またはノッチフィルタを利用しない
で、耐マルチパス特性および狭帯域干渉信号抑制が実現
される。本発明では、単一のキャリアでなく、複数のキ
ャリアを利用する。受信機には各キャリアに対して相関
器が設けられ、相関器のすべての出力を最大比合成器に
よって合成して、受信データ信号を形成するようにす
る。
【００１９】本発明によれば、直接シーケンス・スペク
トラム拡散用の新規な技術を提供すると共に、この新規
な技術開示によって、システムの性能に対する解析結果
が現わされている。特に、このマルチキャリア直接シー
ケンス・スペクトル拡散システムには、周波数ダイバー
シティ効果のみならず、狭帯域干渉信号抑制性が存在し
ている。このことにより、例えば直接シーケンス・スペ
クトル拡散信号と、現存の狭帯域信号とで周波数帯を共
用することが可能となる。この場合に狭帯域ユーザが受
ける直接シーケンス・スペクトル拡散信号からの干渉を
除去するために、マルチキャリア・システムでは、この
狭帯域ユーザによって使用されているスペクトルを占有
する特定の周波数の送信を停止することができる。この
ような状態の下では、ＣＤＭＡ信号から、現存の狭帯域
システムユーザに対する干渉は存在しないと共に、この
スペクトル拡散システムの送信機には従来必要とされて
いたノッチフィルタを設置する必要がなくなる。
トラム拡散用の新規な技術を提供すると共に、この新規
な技術開示によって、システムの性能に対する解析結果
が現わされている。特に、このマルチキャリア直接シー
ケンス・スペクトル拡散システムには、周波数ダイバー
シティ効果のみならず、狭帯域干渉信号抑制性が存在し
ている。このことにより、例えば直接シーケンス・スペ
クトル拡散信号と、現存の狭帯域信号とで周波数帯を共
用することが可能となる。この場合に狭帯域ユーザが受
ける直接シーケンス・スペクトル拡散信号からの干渉を
除去するために、マルチキャリア・システムでは、この
狭帯域ユーザによって使用されているスペクトルを占有
する特定の周波数の送信を停止することができる。この
ような状態の下では、ＣＤＭＡ信号から、現存の狭帯域
システムユーザに対する干渉は存在しないと共に、この
スペクトル拡散システムの送信機には従来必要とされて
いたノッチフィルタを設置する必要がなくなる。
【００２０】データ信号を通信チャネルを介して送信す
るスペクトル拡散システムには、送信機および受信機が
設けられる。この送信機には、直接拡散処理手段と、掛
算器手段と、第１合成手段とが設けられている。この掛
算器手段を、直接拡散処理手段と、第１合成手段との間
に結合すると共に、この第１合成手段を通信チャネルに
結合する。
るスペクトル拡散システムには、送信機および受信機が
設けられる。この送信機には、直接拡散処理手段と、掛
算器手段と、第１合成手段とが設けられている。この掛
算器手段を、直接拡散処理手段と、第１合成手段との間
に結合すると共に、この第１合成手段を通信チャネルに
結合する。
【００２１】この直接拡散処理手段によって、データ信
号を拡散シーケンス信号で直接拡散処理して、拡散デー
タ信号を発生する。掛算器手段によって、この拡散デー
タ信号に複数のキャリア信号を掛算することによって、
複数のスペクトル拡散信号を、それぞれ発生する。キャ
リア信号の各々は、複数のキャリア信号の他のキャリア
信号のキャリア周波数とは異なったキャリア周波数を有
する。さらに、各キャリア信号は、これら複数のキャリ
ア信号の他のキャリア信号に対して直交している。
号を拡散シーケンス信号で直接拡散処理して、拡散デー
タ信号を発生する。掛算器手段によって、この拡散デー
タ信号に複数のキャリア信号を掛算することによって、
複数のスペクトル拡散信号を、それぞれ発生する。キャ
リア信号の各々は、複数のキャリア信号の他のキャリア
信号のキャリア周波数とは異なったキャリア周波数を有
する。さらに、各キャリア信号は、これら複数のキャリ
ア信号の他のキャリア信号に対して直交している。
【００２２】送信機１０および受信機１２を具備したマ
ルチキャリア直接シーケンス・スペクトル拡散システム
が、図２および図３にそれぞれ図示されている。このス
ペクトルシステムは、送信機１０においてＭ個のキャリ
ア信号を有している。一方、受信機１２においては、Ｍ
個の相関器が逆拡散処理の後に設けられており、これら
相関器の出力を最大比合成器によって合成する。Ｍ個の
キャリアを互いに直交するように設計する。
ルチキャリア直接シーケンス・スペクトル拡散システム
が、図２および図３にそれぞれ図示されている。このス
ペクトルシステムは、送信機１０においてＭ個のキャリ
ア信号を有している。一方、受信機１２においては、Ｍ
個の相関器が逆拡散処理の後に設けられており、これら
相関器の出力を最大比合成器によって合成する。Ｍ個の
キャリアを互いに直交するように設計する。
【００２３】すなわち、
【００２４】
【数１】
【００２５】ここで、記号Ｔはビット期間であり、記号
ωi ，ωj はｉ≠ｊの条件の下でのそれぞれ異なったキ
ャリア角周波数である。また、直交性は、以下の式のよ
うに選択することによって達成される。
ωi ，ωj はｉ≠ｊの条件の下でのそれぞれ異なったキ
ャリア角周波数である。また、直交性は、以下の式のよ
うに選択することによって達成される。
【００２６】
【数２】
【００２７】ここで、記号ｍは整数で、記号ｎはビット
当りのチップの数である。すなわち、データ信号ｄ
（ｔ）のビットがチップに分割されるレートである。ま
た記号Ｔcはチップ期間である。
当りのチップの数である。すなわち、データ信号ｄ
（ｔ）のビットがチップに分割されるレートである。ま
た記号Ｔcはチップ期間である。
【００２８】第１合成手段によって、複数のスペクトル
拡散信号を合成して、マルチキャリア・スペクトル拡散
信号を生成する。この後者の拡散信号を、適当な周知技
術を駆使することによって、通信チャネル上に送信す
る。
拡散信号を合成して、マルチキャリア・スペクトル拡散
信号を生成する。この後者の拡散信号を、適当な周知技
術を駆使することによって、通信チャネル上に送信す
る。
【００２９】図２に図示したように、このスペクトル拡
散システム用の送信機１０には、例えば、積デバイスま
たは排他的論理和ゲートを用いるスペクトル拡散処理デ
バイス３１の如く具現化した直接拡散処理システムと、
複数の積デバイス３２〜３４として具現化した掛算器手
段と、合成器３５として具現化した第１合成手段とが設
けられている。これら複数の積デバイス３２〜３４は、
第１積デバイス３２、第２積デバイス３３、…第Ｍ番目
の積デバイス３４として表わされている。これら積デバ
イス３２〜３４を、上記スペクトル拡散処理デバイス３
１と合成器３５との間に結合する。このスペクトル拡散
処理デバイス３１を、データ信号ｄ（ｔ）を有するデー
タソースおよび拡散シーケンス信号ＰＮ（ｔ）を有する
疑似ノイズ（ＰＮ）発生ソースに結合する。合成器３５
の出力ｒ（ｔ）を通信チャネルに結合する。
散システム用の送信機１０には、例えば、積デバイスま
たは排他的論理和ゲートを用いるスペクトル拡散処理デ
バイス３１の如く具現化した直接拡散処理システムと、
複数の積デバイス３２〜３４として具現化した掛算器手
段と、合成器３５として具現化した第１合成手段とが設
けられている。これら複数の積デバイス３２〜３４は、
第１積デバイス３２、第２積デバイス３３、…第Ｍ番目
の積デバイス３４として表わされている。これら積デバ
イス３２〜３４を、上記スペクトル拡散処理デバイス３
１と合成器３５との間に結合する。このスペクトル拡散
処理デバイス３１を、データ信号ｄ（ｔ）を有するデー
タソースおよび拡散シーケンス信号ＰＮ（ｔ）を有する
疑似ノイズ（ＰＮ）発生ソースに結合する。合成器３５
の出力ｒ（ｔ）を通信チャネルに結合する。
【００３０】また、スペクトル拡散処理デバイス３１に
よって、データ信号ｄ（ｔ）を拡散シーケンス信号ＰＮ
（ｔ）を用いて、直接拡散処理して、拡散データ信号を
発生する。複数の積デバイス３２〜３４の各々によっ
て、この拡散データ信号に各キャリア信号を掛算する。
詳述すれば、第１積デバイス３２によって、この拡散デ
ータ信号に第１キャリア信号、すなわちＡ ｃｏｓ（ω
1 ｔ＋φ1 ）を掛算する。また第２積デバイス３３によ
って、この拡散データ信号に第２キャリア信号Ａｃｏｓ
（ω2 ｔ＋φ2 ）を掛算し、同様に、Ｍ番目の積デバイ
スによって、この拡散データ信号にＭ番目キャリア信
号、Ａ ｃｏｓ（ωM ｔ＋φM ）を掛算する。
よって、データ信号ｄ（ｔ）を拡散シーケンス信号ＰＮ
（ｔ）を用いて、直接拡散処理して、拡散データ信号を
発生する。複数の積デバイス３２〜３４の各々によっ
て、この拡散データ信号に各キャリア信号を掛算する。
詳述すれば、第１積デバイス３２によって、この拡散デ
ータ信号に第１キャリア信号、すなわちＡ ｃｏｓ（ω
1 ｔ＋φ1 ）を掛算する。また第２積デバイス３３によ
って、この拡散データ信号に第２キャリア信号Ａｃｏｓ
（ω2 ｔ＋φ2 ）を掛算し、同様に、Ｍ番目の積デバイ
スによって、この拡散データ信号にＭ番目キャリア信
号、Ａ ｃｏｓ（ωM ｔ＋φM ）を掛算する。
【００３１】従って、この第１積デバイス３２によっ
て、第１スペクトル拡散信号を発生する。第２積デバイ
ス３３によって第２スペクトル拡散信号を発生する。同
様に、Ｍ番目の積デバイスによってＭ番目のスペクトル
拡散信号を発生する。
て、第１スペクトル拡散信号を発生する。第２積デバイ
ス３３によって第２スペクトル拡散信号を発生する。同
様に、Ｍ番目の積デバイスによってＭ番目のスペクトル
拡散信号を発生する。
【００３２】合成器３５によって、これら積デバイス３
２〜３４から出力されたスペクトル拡散信号の各々を合
成する。この結果として、第１スペクトル拡散信号、第
２スペクトル拡散信号、およびＭ番目スペクトル拡散信
号が、この合成器３５によって合成されて、マルチキャ
リア・スペクトル拡散信号が生成される。この拡散信号
が、合成器３５から通信チャネル上に伝送される。この
伝送されたマルチキャリア・スペクトル拡散信号は、各
キャリア周波数が互いに直交している、それぞれ異なる
キャリア周波数を有する各スペクトル拡散信号と共に、
複数のスペクトル拡散信号を有するようになる。
２〜３４から出力されたスペクトル拡散信号の各々を合
成する。この結果として、第１スペクトル拡散信号、第
２スペクトル拡散信号、およびＭ番目スペクトル拡散信
号が、この合成器３５によって合成されて、マルチキャ
リア・スペクトル拡散信号が生成される。この拡散信号
が、合成器３５から通信チャネル上に伝送される。この
伝送されたマルチキャリア・スペクトル拡散信号は、各
キャリア周波数が互いに直交している、それぞれ異なる
キャリア周波数を有する各スペクトル拡散信号と共に、
複数のスペクトル拡散信号を有するようになる。
【００３３】図３に示すように、受信機１２には、逆拡
散手段、相関手段および第２合成手段が設けられてい
る。この逆拡散手段を通信チャネルに結合し、この通信
チャネル上を、上述のマルチキャリア・スペクトル拡散
信号が伝送されている。相関手段を、これら逆拡散手段
および第２合成手段の間に結合する。
散手段、相関手段および第２合成手段が設けられてい
る。この逆拡散手段を通信チャネルに結合し、この通信
チャネル上を、上述のマルチキャリア・スペクトル拡散
信号が伝送されている。相関手段を、これら逆拡散手段
および第２合成手段の間に結合する。
【００３４】逆拡散手段によって、このマルチキャリア
・スペクトル拡散信号の逆拡散処理を行って、複数の変
調済みデータ信号を有する信号を発生する。これら変調
済みデータ信号の各信号を、各々対応するキャリア信号
で相関処理することにより、データ信号の複数の予測信
号を発生する。第２合成手段によって、複数の予測信号
を合成してそれを基に受信データを決定する。
・スペクトル拡散信号の逆拡散処理を行って、複数の変
調済みデータ信号を有する信号を発生する。これら変調
済みデータ信号の各信号を、各々対応するキャリア信号
で相関処理することにより、データ信号の複数の予測信
号を発生する。第２合成手段によって、複数の予測信号
を合成してそれを基に受信データを決定する。
【００３５】図３に示した例示的な構成において、この
スペクトル拡散システムの受信機１２には、逆拡散デバ
イス４１として具現化した逆拡散手段と、複数の相関器
として具現化した相関手段と、最大比合成器５１として
具現化した第２合成手段とが設けられている。この逆拡
散デバイス４１は通信チャネルに結合され、このチャネ
ル上を、上述のマルチキャリア・スペクトル拡散信号が
伝送されている。複数の相関器の各々を、この逆拡散デ
バイス４１と最大比合成器５１との間に結合する。この
逆拡散デバイス４１は、ミキサ、積デバイス、またはこ
れらと等価な公知回路手段で構成することができ、これ
ら回路手段によって、受信した信号に、送信機１０で利
用された拡散シーケンス信号の複製信号を掛算する。
スペクトル拡散システムの受信機１２には、逆拡散デバ
イス４１として具現化した逆拡散手段と、複数の相関器
として具現化した相関手段と、最大比合成器５１として
具現化した第２合成手段とが設けられている。この逆拡
散デバイス４１は通信チャネルに結合され、このチャネ
ル上を、上述のマルチキャリア・スペクトル拡散信号が
伝送されている。複数の相関器の各々を、この逆拡散デ
バイス４１と最大比合成器５１との間に結合する。この
逆拡散デバイス４１は、ミキサ、積デバイス、またはこ
れらと等価な公知回路手段で構成することができ、これ
ら回路手段によって、受信した信号に、送信機１０で利
用された拡散シーケンス信号の複製信号を掛算する。
【００３６】また、逆拡散デバイス４１によって、マル
チキャリア・スペクトル拡散信号を逆拡散処理すること
により、複数の変調済みデータ信号を生成する。送信機
１０の合成器３５によって合成される、第１スペクトル
拡散信号、第２スペクトル拡散信号、Ｍ番目スペクトル
拡散信号を、この逆拡散デバイス４１によって逆拡散処
理して、第１変調済みデータ信号、第２変調済みデータ
信号、Ｍ番目変調済みデータ信号のそれぞれを得る。こ
れら変調済みデータ信号の各々には、各キャリア信号に
よって変調されたデータが包含されている。従って、第
１変調済みデータ信号は第１キャリア信号で変調された
データ信号を有している。第１変調済みデータ信号は、
第２キャリア信号で変調されたデータ信号を有してい
る。同様に、Ｍ番目の変調済みデータ信号は、Ｍ番目キ
ャリア信号で変調されたデータ信号を有している。
チキャリア・スペクトル拡散信号を逆拡散処理すること
により、複数の変調済みデータ信号を生成する。送信機
１０の合成器３５によって合成される、第１スペクトル
拡散信号、第２スペクトル拡散信号、Ｍ番目スペクトル
拡散信号を、この逆拡散デバイス４１によって逆拡散処
理して、第１変調済みデータ信号、第２変調済みデータ
信号、Ｍ番目変調済みデータ信号のそれぞれを得る。こ
れら変調済みデータ信号の各々には、各キャリア信号に
よって変調されたデータが包含されている。従って、第
１変調済みデータ信号は第１キャリア信号で変調された
データ信号を有している。第１変調済みデータ信号は、
第２キャリア信号で変調されたデータ信号を有してい
る。同様に、Ｍ番目の変調済みデータ信号は、Ｍ番目キ
ャリア信号で変調されたデータ信号を有している。
【００３７】これら変調済みデータ信号の各々を、複数
の相関器の各相関器によって復調処理する。第１相関器
が、積分器４５に結合された積デバイス４２として図示
されている。第２相関器が、積分器４６に結合された積
デバイス４３として図示されている。同様に、Ｍ番目の
相関器が、積分器４７に結合された積デバイス４４とし
て図示されている。これら相関器の各々によって、各変
調済みデータ信号を各キャリア信号で相関処理する。第
１相関器によって、第１変調済みデータを第１キャリア
信号で相関処理（すなわち、“掛算および積分”処理）
すると共に、このデータ信号の第１推測信号を出力す
る。第２相関器によって、第２変調済みデータ信号を第
２キャリア信号で復調すると共に、データ信号の第２予
測信号を出力する。同様に、Ｍ番目の相関器によって、
Ｍ番目の変調済みデータ信号をＭ番目のキャリア信号で
復調すると共に、データ信号のＭ番目の予測信号を出力
する。
の相関器の各相関器によって復調処理する。第１相関器
が、積分器４５に結合された積デバイス４２として図示
されている。第２相関器が、積分器４６に結合された積
デバイス４３として図示されている。同様に、Ｍ番目の
相関器が、積分器４７に結合された積デバイス４４とし
て図示されている。これら相関器の各々によって、各変
調済みデータ信号を各キャリア信号で相関処理する。第
１相関器によって、第１変調済みデータを第１キャリア
信号で相関処理（すなわち、“掛算および積分”処理）
すると共に、このデータ信号の第１推測信号を出力す
る。第２相関器によって、第２変調済みデータ信号を第
２キャリア信号で復調すると共に、データ信号の第２予
測信号を出力する。同様に、Ｍ番目の相関器によって、
Ｍ番目の変調済みデータ信号をＭ番目のキャリア信号で
復調すると共に、データ信号のＭ番目の予測信号を出力
する。
【００３８】前述した逆拡散手段および相関手段が、図
３において、逆拡散デバイスおよび複数の相関器として
図示されているが、これと等価な回路を用いて同一機能
を実現することも可能である。例えば、マッチドフィル
タをディジタル信号プロセッサで実現したり、開示した
回路を特殊用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）で具現化する
こともできる。同様に、表面弾性波（ＳＡＷ）デバイス
を、スペクトル拡散信号の各々のキャリア周波数に対し
て採用するか、またはその拡散信号の中間周波数に対し
て採用することができる。このように、図３に示した回
路に対して、マッチドフィルタやＳＡＷデバイスで置換
する技術は、当業者であれば容易に理解できるものであ
るので、ここでは、これ以上、詳述しない。
３において、逆拡散デバイスおよび複数の相関器として
図示されているが、これと等価な回路を用いて同一機能
を実現することも可能である。例えば、マッチドフィル
タをディジタル信号プロセッサで実現したり、開示した
回路を特殊用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）で具現化する
こともできる。同様に、表面弾性波（ＳＡＷ）デバイス
を、スペクトル拡散信号の各々のキャリア周波数に対し
て採用するか、またはその拡散信号の中間周波数に対し
て採用することができる。このように、図３に示した回
路に対して、マッチドフィルタやＳＡＷデバイスで置換
する技術は、当業者であれば容易に理解できるものであ
るので、ここでは、これ以上、詳述しない。
【００３９】上記予測信号を増幅器４８〜５０にそれぞ
れ供給する。すなわち、第１相関器によって発生させた
第１予測信号を、ゲイン（利得）ｙ1 を有する増幅器４
８に供給する。第２相関器によって発生させた第２予測
信号を、ゲインｙ2 を有する増幅器４９に供給する。同
様に、Ｍ番目の相関器によって発生させたＭ番目の予測
信号をゲインｙM を有する増幅器５０に供給する。
れ供給する。すなわち、第１相関器によって発生させた
第１予測信号を、ゲイン（利得）ｙ1 を有する増幅器４
８に供給する。第２相関器によって発生させた第２予測
信号を、ゲインｙ2 を有する増幅器４９に供給する。同
様に、Ｍ番目の相関器によって発生させたＭ番目の予測
信号をゲインｙM を有する増幅器５０に供給する。
【００４０】合成器５１によって、これら複数の増幅器
４８〜５０からの出力信号を合成する。従って、これら
増幅器４８〜５０からの出力のそれぞれを、最大Ｓ／Ｎ
比（ＳＮＲ）が得られる最大比合成技術によって合成す
ることによって、受信データ信号を生成する。すなわ
ち、これら増幅器４８〜５０のそれぞれのゲインを、マ
ルチパス・フェージング・パラメータに関連するように
調整する。このゲインはマルチキャリア・スペクトル拡
散信号の、各スペクトル拡散信号のフェージング・パラ
メータを、各々の相関器が受信するノイズの分散で除し
たものに関連する値である。最大比合成器は、周知なも
のであるので、これ以上、詳述しないものとする。
４８〜５０からの出力信号を合成する。従って、これら
増幅器４８〜５０からの出力のそれぞれを、最大Ｓ／Ｎ
比（ＳＮＲ）が得られる最大比合成技術によって合成す
ることによって、受信データ信号を生成する。すなわ
ち、これら増幅器４８〜５０のそれぞれのゲインを、マ
ルチパス・フェージング・パラメータに関連するように
調整する。このゲインはマルチキャリア・スペクトル拡
散信号の、各スペクトル拡散信号のフェージング・パラ
メータを、各々の相関器が受信するノイズの分散で除し
たものに関連する値である。最大比合成器は、周知なも
のであるので、これ以上、詳述しないものとする。
【００４１】また、本発明によれば、マルチキャリア・
スペクトル拡散信号を利用して、データ信号を通信チャ
ネル上に送信する方法を提供できる。この本発明の送信
方法には、データ信号を拡散シーケンス信号によって直
接拡散処理するステップが包含されており、これによっ
て拡散データ信号を発生する。次に、この拡散データ信
号に、複数のキャリア周波数を有する複数のキャリア信
号を掛算して、複数のスペクトル拡散信号を発生する。
詳述すると、このスペクトル拡散データ信号に、第１キ
ャリア周波数を有する第１キャリア信号を掛算して、第
１スペクトル拡散信号を発生する。また、スペクトル拡
散データ信号に第２キャリア周波数を有する第２キャリ
ア信号を掛算して、第２スペクトル拡散信号を発生す
る。同様に、この拡散データ信号に、第Ｍ番目のキャリ
ア周波数を有する第Ｍ番目のキャリア信号を掛算して、
Ｍ番目のスペクトル拡散信号を発生する。これらキャリ
ア周波数の各々は、他のキャリア周波数とは異なったも
のである。従って、この第２キャリア周波数およびＭ番
目のキャリア周波数は、第１キャリア周波数とは異なっ
たものであり、また、このＭ番目のキャリア周波数は、
第２キャリア周波数とは異なったものである。さらに、
これらキャリア周波数の各々は、他のキャリア周波数に
対して直交している。
スペクトル拡散信号を利用して、データ信号を通信チャ
ネル上に送信する方法を提供できる。この本発明の送信
方法には、データ信号を拡散シーケンス信号によって直
接拡散処理するステップが包含されており、これによっ
て拡散データ信号を発生する。次に、この拡散データ信
号に、複数のキャリア周波数を有する複数のキャリア信
号を掛算して、複数のスペクトル拡散信号を発生する。
詳述すると、このスペクトル拡散データ信号に、第１キ
ャリア周波数を有する第１キャリア信号を掛算して、第
１スペクトル拡散信号を発生する。また、スペクトル拡
散データ信号に第２キャリア周波数を有する第２キャリ
ア信号を掛算して、第２スペクトル拡散信号を発生す
る。同様に、この拡散データ信号に、第Ｍ番目のキャリ
ア周波数を有する第Ｍ番目のキャリア信号を掛算して、
Ｍ番目のスペクトル拡散信号を発生する。これらキャリ
ア周波数の各々は、他のキャリア周波数とは異なったも
のである。従って、この第２キャリア周波数およびＭ番
目のキャリア周波数は、第１キャリア周波数とは異なっ
たものであり、また、このＭ番目のキャリア周波数は、
第２キャリア周波数とは異なったものである。さらに、
これらキャリア周波数の各々は、他のキャリア周波数に
対して直交している。
【００４２】これらスペクトル拡散信号の各々を合成す
ることによって、マルチキャリア・スペクトル拡散信号
を形成する。すなわち、第１スペクトル拡散信号、第２
スペクトル拡散信号およびＭ番目のスペクトル拡散信号
までのすべての信号を合成して、マルチキャリア・スペ
クトル拡散信号を得る。このマルチキャリア・スペクト
ル拡散信号を、適当な周知技術を駆使することによっ
て、通信チャネル上に送信する。
ることによって、マルチキャリア・スペクトル拡散信号
を形成する。すなわち、第１スペクトル拡散信号、第２
スペクトル拡散信号およびＭ番目のスペクトル拡散信号
までのすべての信号を合成して、マルチキャリア・スペ
クトル拡散信号を得る。このマルチキャリア・スペクト
ル拡散信号を、適当な周知技術を駆使することによっ
て、通信チャネル上に送信する。
【００４３】また、この発明の方法には、マルチキャリ
ア・スペクトル拡散信号を逆拡散処理するステップが含
まれており、これによって、複数の変調されたデータ信
号（変調済みデータ信号）を生成する。これら複数の変
調済みデータ信号には、第１変調済みデータ信号と、第
２変調済みデータ信号と、Ｍ番目変調済みデータ信号の
までのデータ信号が包含されている。前述した本発明の
装置のように、変調済みデータ信号の各々は、各々のキ
ャリア信号で変調されたデータ信号を有している。従っ
て、この第１変調済みデータ信号は、第１キャリア信号
で変調されたデータ信号を有し、第２変調済みデータ信
号は、第２キャリア信号で変調されたデータ信号を有し
ている。同様に、Ｍ番目の変調済みデータ信号は、Ｍ番
目のキャリア信号で変調されたデータ信号を有してい
る。
ア・スペクトル拡散信号を逆拡散処理するステップが含
まれており、これによって、複数の変調されたデータ信
号（変調済みデータ信号）を生成する。これら複数の変
調済みデータ信号には、第１変調済みデータ信号と、第
２変調済みデータ信号と、Ｍ番目変調済みデータ信号の
までのデータ信号が包含されている。前述した本発明の
装置のように、変調済みデータ信号の各々は、各々のキ
ャリア信号で変調されたデータ信号を有している。従っ
て、この第１変調済みデータ信号は、第１キャリア信号
で変調されたデータ信号を有し、第２変調済みデータ信
号は、第２キャリア信号で変調されたデータ信号を有し
ている。同様に、Ｍ番目の変調済みデータ信号は、Ｍ番
目のキャリア信号で変調されたデータ信号を有してい
る。
【００４４】さらに、このマルチキャリア・スペクトル
拡散信号を受信する方法には、これら変調済みデータ信
号を対応するキャリア信号の複製信号を用いて相関処理
すると共に、このように相関処理した信号を複数の予測
信号として出力するステップが設けられている。次に、
全ての予測信号を、最大合成比で合成して、その値を基
に受信データを決定する。
拡散信号を受信する方法には、これら変調済みデータ信
号を対応するキャリア信号の複製信号を用いて相関処理
すると共に、このように相関処理した信号を複数の予測
信号として出力するステップが設けられている。次に、
全ての予測信号を、最大合成比で合成して、その値を基
に受信データを決定する。
【００４５】図２および図３を参照しながら、使用例を
説明すると、メッセージデータを、スペクトル拡散処理
デバイス３１によってスペクトル拡散処理すると共に、
複数の積デバイス３２〜３４によって、複数のキャリア
信号で変調し、さらに、合成器３５によって合成する。
この合成した信号は、通信チャネル上に送信するマルチ
キャリア・スペクトル拡散信号である。受信機におい
て、逆拡散デバイス４１によってこのマルチキャリア・
スペクトル拡散信号を逆拡散処理して、複数の変調済み
データ信号を生成する。複数の相関器によって、複数の
変調済みデータ信号を複数の予測信号として逆相関処理
する。これら予測信号を最大比合成器５１で合成して、
これを基に受信データを決定する。
説明すると、メッセージデータを、スペクトル拡散処理
デバイス３１によってスペクトル拡散処理すると共に、
複数の積デバイス３２〜３４によって、複数のキャリア
信号で変調し、さらに、合成器３５によって合成する。
この合成した信号は、通信チャネル上に送信するマルチ
キャリア・スペクトル拡散信号である。受信機におい
て、逆拡散デバイス４１によってこのマルチキャリア・
スペクトル拡散信号を逆拡散処理して、複数の変調済み
データ信号を生成する。複数の相関器によって、複数の
変調済みデータ信号を複数の予測信号として逆相関処理
する。これら予測信号を最大比合成器５１で合成して、
これを基に受信データを決定する。
【００４６】このマルチキャリア・システムの応用例と
してオーバーレイシステムが考えられる。これは直接シ
ーケンス・スペクトル拡散信号と、狭帯域信号とを同一
の周波数帯に重ねて、同時にオペレートすることで全体
としての周波数利用効率を改善するものである。このよ
うなシステムでは互いの干渉による性能劣化を防ぐ必要
がある。
してオーバーレイシステムが考えられる。これは直接シ
ーケンス・スペクトル拡散信号と、狭帯域信号とを同一
の周波数帯に重ねて、同時にオペレートすることで全体
としての周波数利用効率を改善するものである。このよ
うなシステムでは互いの干渉による性能劣化を防ぐ必要
がある。
【００４７】まず、スペクトル拡散信号が狭帯域システ
ムに妨害を生じることを防ぐために、従来のシングルキ
ャリア・システムではスペクトル拡散信号送信機にノッ
チフィルタを備えて、スペクトル拡散信号から、狭帯域
システムに占有されている周波数帯をとり除く必要があ
った。しかし、マルチキャリア・システムでは、狭帯域
システムユーザに占有されている周波数帯を含むキャリ
アを単に停止すれば良く、極めて簡単に実現できる。
ムに妨害を生じることを防ぐために、従来のシングルキ
ャリア・システムではスペクトル拡散信号送信機にノッ
チフィルタを備えて、スペクトル拡散信号から、狭帯域
システムに占有されている周波数帯をとり除く必要があ
った。しかし、マルチキャリア・システムでは、狭帯域
システムユーザに占有されている周波数帯を含むキャリ
アを単に停止すれば良く、極めて簡単に実現できる。
【００４８】さらに、オーバーレイシステムではスペク
トル拡散信号が狭帯域信号から受ける劣化を除去する必
要があるが、これに対してもマルチキャリア・システム
が持つ干渉信号抑制能力が非常に有効である。
トル拡散信号が狭帯域信号から受ける劣化を除去する必
要があるが、これに対してもマルチキャリア・システム
が持つ干渉信号抑制能力が非常に有効である。
【００４９】以下、本発明になる耐マルチパス性能およ
び干渉信号抑制性能について詳述する。
び干渉信号抑制性能について詳述する。
【００５０】本発明の性能 本章では、マルチパス・フェージングに対する本発明の
マルチキャリア・システム／方法の強さについて詳述さ
れている。図４には、マルチキャリア直接シーケンス・
スペクトラム拡散システムのシステムモデルが図示され
ており、このシステムには、チャネルの効果が含まれて
おり、ここでは、このチャネルは、各キャリアと組合わ
されたマルチパス・フェージング・パラメータ６１〜６
３を有している。この図４のブロックダイヤグラムの部
分２１は、便宜上のモデルを表わした図２のものとは、
僅かに相違している。すなわち、フェージング・パラメ
ータ６１〜６３がポイント６４において加算される前
に、これらと組合わされたスペクトル拡散信号として作
用すると共に、ノイズｎ W （ｔ）がポイント６５で加算
されて、ｒ（ｔ）が得られる。これらフェージング・パ
ラメータ６１〜６３には、フェージング係数としてα1
〜αM および、これらパラメータの各位相角としてβ1
〜βM が含まれている。図４に示すように、各周波数帯
域におけるスペクトル拡散信号は非選択性フェージング
を受けているものとするが、別々の帯域は、互いに独立
したフェージングを受けているものとする。この時、受
信信号は以下の式によって与えられる：
マルチキャリア・システム／方法の強さについて詳述さ
れている。図４には、マルチキャリア直接シーケンス・
スペクトラム拡散システムのシステムモデルが図示され
ており、このシステムには、チャネルの効果が含まれて
おり、ここでは、このチャネルは、各キャリアと組合わ
されたマルチパス・フェージング・パラメータ６１〜６
３を有している。この図４のブロックダイヤグラムの部
分２１は、便宜上のモデルを表わした図２のものとは、
僅かに相違している。すなわち、フェージング・パラメ
ータ６１〜６３がポイント６４において加算される前
に、これらと組合わされたスペクトル拡散信号として作
用すると共に、ノイズｎ W （ｔ）がポイント６５で加算
されて、ｒ（ｔ）が得られる。これらフェージング・パ
ラメータ６１〜６３には、フェージング係数としてα1
〜αM および、これらパラメータの各位相角としてβ1
〜βM が含まれている。図４に示すように、各周波数帯
域におけるスペクトル拡散信号は非選択性フェージング
を受けているものとするが、別々の帯域は、互いに独立
したフェージングを受けているものとする。この時、受
信信号は以下の式によって与えられる：
【００５１】
【数３】
【００５２】ここで、θi ＝φi ＋βi 、記号Ａは信号
振幅、ｄ（ｔ）はデータを表わす二値のランダムシーケ
ンス、ＰＮ（ｔ）は拡散シーケンス、およびｎW （ｔ）
はη0／２の両側パワースペクトル密度を持つ白色ガウ
ス雑音とする。さらに、｛αi、ｉ＝１，２，…，Ｍ｝
は独立にレイリー分布する確率変数であり、｛θi 、ｉ
＝１，２，…，Ｍ｝は、独立に（０，２π）上に均一分
布する確率変数である。キャリア、コードおよびビット
同期が完全であると仮定すれば、ｋ番目の相関器出力値
は以下のように得られる：
振幅、ｄ（ｔ）はデータを表わす二値のランダムシーケ
ンス、ＰＮ（ｔ）は拡散シーケンス、およびｎW （ｔ）
はη0／２の両側パワースペクトル密度を持つ白色ガウ
ス雑音とする。さらに、｛αi、ｉ＝１，２，…，Ｍ｝
は独立にレイリー分布する確率変数であり、｛θi 、ｉ
＝１，２，…，Ｍ｝は、独立に（０，２π）上に均一分
布する確率変数である。キャリア、コードおよびビット
同期が完全であると仮定すれば、ｋ番目の相関器出力値
は以下のように得られる：
【００５３】
【数４】
【００５４】次に、以下によって相関器出力を合成す
る。
る。
【００５５】
【数５】
【００５６】ここで、ｙi は、受信機のｉ番目のブラン
チのゲインである。この時、Ｓ／Ｎ比“λ”は以下のよ
うに与えられる：
チのゲインである。この時、Ｓ／Ｎ比“λ”は以下のよ
うに与えられる：
【００５７】
【数６】
【００５８】また、公知のように、最大比合成、すなわ
ち、ｙi ＝αi ／Ｎi のように設定すると、ビットエラ
ーの条件的確率は以下のようになる：
ち、ｙi ＝αi ／Ｎi のように設定すると、ビットエラ
ーの条件的確率は以下のようになる：
【００５９】
【数７】
【００６０】となり、γb は、カイ二乗分布を有してい
る。従って、
る。従って、
【００６１】
【数８】
【００６２】上述した方程式は、最大比合成にとって
は、周知の結果である。従って、この本発明のマルチキ
ャリア受信機によれば、レイク受信機によって得られる
性能と類似の性能が、これらキャリアの周波数ダイバー
シチの特性によって実現できる。
は、周知の結果である。従って、この本発明のマルチキ
ャリア受信機によれば、レイク受信機によって得られる
性能と類似の性能が、これらキャリアの周波数ダイバー
シチの特性によって実現できる。
【００６３】シングルトーン干渉 このマルチキャリア・システムを、シングルトーン干渉
信号が存在している加算性白色ガウス雑音（ＡＷＧＮ）
チャネルの下で使用した時の性能は以下のように得られ
る。この時の受信信号は以下の式で表わされる：
信号が存在している加算性白色ガウス雑音（ＡＷＧＮ）
チャネルの下で使用した時の性能は以下のように得られ
る。この時の受信信号は以下の式で表わされる：
【００６４】
【数９】
【００６５】ここで、α、ωi およびθj は、それぞれ
妨害波の振幅、周波数および位相である。再び、キャリ
ア、コードおよびビット同期が完全なものであると仮定
すると、ｋ番目の相関器のテスト統計的結果は以下のよ
うに与えられる：
妨害波の振幅、周波数および位相である。再び、キャリ
ア、コードおよびビット同期が完全なものであると仮定
すると、ｋ番目の相関器のテスト統計的結果は以下のよ
うに与えられる：
【００６６】
【数１０】
【００６７】となる。２倍高調波の項を無視するとＩk
（Ｔ）は以下のようになる。
（Ｔ）は以下のようになる。
【００６８】
【数１１】
【００６９】ωk を書換えると、以下のようになる：
【００７０】
【数１２】
【００７１】また、この妨害波がこのシステムのｊ番目
の周波数帯域内において存在しているものと仮定する
と、ωj を以下の式で表わせる：
の周波数帯域内において存在しているものと仮定する
と、ωj を以下の式で表わせる：
【００７２】
【数１３】
【００７３】また、条件付モーメントは以下のように計
算できる。
算できる。
【００７４】
【数１４】
【００７５】ここで、以下に示した恒等式、すなわち：
【００７６】
【数１５】
【００７７】を利用して、以下を得る：
【００７８】
【数１６】
【００７９】さて、ここに干渉性の正弦波トーンが、故
意の妨害波でなく、意図的でない狭帯域の干渉信号を表
わすと仮定する。すなわち、この正弦波トーンの周波数
が十分に静止状態であるものと仮定する。この時、その
パワー（電力）は、受信機のＭ個のブランチ（分岐回
路）の各々に関して測定できる。その測定値に基づいた
最大比合成を採用することによって、以下の式が得られ
る：
意の妨害波でなく、意図的でない狭帯域の干渉信号を表
わすと仮定する。すなわち、この正弦波トーンの周波数
が十分に静止状態であるものと仮定する。この時、その
パワー（電力）は、受信機のＭ個のブランチ（分岐回
路）の各々に関して測定できる。その測定値に基づいた
最大比合成を採用することによって、以下の式が得られ
る：
【００８０】
【数１７】
【００８１】この時ｇ（Ｔ）は以下によって計算できる
モーメントを有するものになる：
モーメントを有するものになる：
【００８２】
【数１８】
【００８３】
【数１９】
【００８４】最終的に、以下の式によってビットエラー
レートが得られる：
レートが得られる：
【００８５】
【数２０】
【００８６】ここで、Ｅb はこの受信機の各ブランチの
シンボル当りのエネルギーである。また、ＩＳＲは以下
で定義される。
シンボル当りのエネルギーである。また、ＩＳＲは以下
で定義される。
【００８７】
【数２１】
【００８８】また、Ｅは、送信された波形のシンボル当
りの全エネルギーであり、Ｅ＝ＭＥb、同様に、ＭＡ2
／２は、全信号電力である。
りの全エネルギーであり、Ｅ＝ＭＥb、同様に、ＭＡ2
／２は、全信号電力である。
【００８９】数値結果 Ａ）周波数ダイバーシティ効果 図５は、本システムのビットエラーレート（ＢＥＲ）性
能を表わす。この性能は、以下の条件の下でのものであ
る。すなわち、このシステムを周波数選択性レイリーチ
ャネル上で、総和シンボルエネルギーの平均値γの関数
として使用した時のビットエラーレートである。ここ
で、γb は、受信機ブランチ当りのシンボルエネルギー
の平均値で、γ＝Ｍγb である。ここでＭはキャリアの
数である。このことから、周波数ダイバーシティ効果が
達成されていることがわかる。
能を表わす。この性能は、以下の条件の下でのものであ
る。すなわち、このシステムを周波数選択性レイリーチ
ャネル上で、総和シンボルエネルギーの平均値γの関数
として使用した時のビットエラーレートである。ここ
で、γb は、受信機ブランチ当りのシンボルエネルギー
の平均値で、γ＝Ｍγb である。ここでＭはキャリアの
数である。このことから、周波数ダイバーシティ効果が
達成されていることがわかる。
【００９０】Ｂ）トーン干渉信号抑制効果 ここで、ビットエラーレートの最悪ケースを計算するた
めに、すべてのｋに対してθk ＝ｎπｐ／２とする。こ
の時、Ｎk は以下の式によって与えられる：
めに、すべてのｋに対してθk ＝ｎπｐ／２とする。こ
の時、Ｎk は以下の式によって与えられる：
【００９１】
【数２２】
【００９２】種々のαおよびωj に対する本システムの
ある特性曲線が図６および図７に表示されている。これ
ら図において、実線はマルチキャリア・システムのＢＥ
Ｒ（ビットエラーレート）を表わし、破線は、シングル
キャリア・システムにおけるＢＥＲを表わす。このシン
グルキャリア・システムは、マルチキャリア・システム
と同一の帯域幅を有する。このことは、シングルキャリ
ア・システムの処理中のゲインがｎＭであることを意味
する。その性能は以下の式で表わされる：
ある特性曲線が図６および図７に表示されている。これ
ら図において、実線はマルチキャリア・システムのＢＥ
Ｒ（ビットエラーレート）を表わし、破線は、シングル
キャリア・システムにおけるＢＥＲを表わす。このシン
グルキャリア・システムは、マルチキャリア・システム
と同一の帯域幅を有する。このことは、シングルキャリ
ア・システムの処理中のゲインがｎＭであることを意味
する。その性能は以下の式で表わされる：
【００９３】
【数２３】
【００９４】ここで、ωj はこのシステムのキャリア周
波数に等しいものと仮定している。
波数に等しいものと仮定している。
【００９５】また、本発明のマルチキャリア直接拡散ス
ペクトラムシステムおよび方法に対して、種々の変形を
加え得ることは明らかであり、これら種々の変形は、添
付の特許請求の範囲ならびにそれらの均等物によって規
定されることは、当業者によれば、容易に理解できるこ
とである。
ペクトラムシステムおよび方法に対して、種々の変形を
加え得ることは明らかであり、これら種々の変形は、添
付の特許請求の範囲ならびにそれらの均等物によって規
定されることは、当業者によれば、容易に理解できるこ
とである。
【図１】メッセージ・データを同期再生する従来のスペ
クトル拡散システムの概念構成図である。
クトル拡散システムの概念構成図である。
【図２】本発明によるマルチキャリア直接シーケンス・
スペクトル拡散システムの送信機の構成を示すブロック
図である。
スペクトル拡散システムの送信機の構成を示すブロック
図である。
【図３】本発明によるマルチキャリア直接シーケンス・
スペクトル拡散システムの受信機の構成を示すブロック
図である。
スペクトル拡散システムの受信機の構成を示すブロック
図である。
【図４】本発明によるマルチキャリア直接シーケンス・
スペクトル拡散システムの全体システムモデルを示す図
である。
スペクトル拡散システムの全体システムモデルを示す図
である。
【図５】本発明システムの、レイリーフェージング・チ
ャネルに対する性能を示すグラフである。
ャネルに対する性能を示すグラフである。
【図６】同じく、本発明システムの第１組のパラメータ
に対するトーン干渉抑制効果を表わすグラフである。
に対するトーン干渉抑制効果を表わすグラフである。
【図７】同じく、本発明システムの第２組のパラメータ
に対するトーン干渉制御効果を表わすグラフである。
に対するトーン干渉制御効果を表わすグラフである。
１０ 送信機 １２ 受信機 ３１ スペクトル拡散処理デバイス ３２〜３４ 積デバイス ３５，５１ 合成器 ４１ 逆拡散デバイス ４２〜４４ 相関器 ４５〜４７ 積分器 ４８〜５０ 増幅器 ６１〜６３ フェージング・パラメータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 近藤 史郎 アメリカ合衆国 92122 カリフォルニ ア州 サンディエゴ リジェンツ ロー ド 8242 ナンバー 301 (72)発明者 ローレンス ビー． ミルスタイン アメリカ合衆国 92037 カリフォルニ ア州 ラ ジォラ パークビュー ドラ イブ 5444 (56)参考文献 特開 昭61−186088（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−318926（ＪＰ，Ａ) 特表 平６−501349（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H04B 1/707 H04B 7/26
Claims (32)
- 【請求項１】 データ信号を通信チャネルを介して送信
するスペクトル拡散システムにおいて、 送信機および受信機を具備し、 この送信機は、 前記データ信号を拡散シーケンス信号で直接拡散処理し
て拡散データ信号を発生するスペクトル拡散処理デバイ
スと、 このスペクトル拡散処理デバイスに結合され、この拡散
データ信号に第１キャリア信号を掛算して第１スペクト
ル拡散信号を発生する第１積デバイスと、 前記スペクトル拡散処理デバイスに結合され、この拡散
データ信号に第２キャリア信号を掛算して第２スペクト
ル拡散信号を発生する第２積デバイスであって、この第
２キャリア信号を、前記第１キャリア信号の周波数とは
異なる周波数を有すると共に、この第１キャリア信号と
直交させる第２積デバイスと、 これら第１および第２積デバイスと結合され、前記第１
および第２スペクトル拡散信号を合成して、マルチキャ
リア・スペクトル拡散信号を発生すると共に、このマル
チキャリア・スペクトル拡散信号を前記通信チャネルを
介して送信する合成器とを具備し、 さらに、前記受信機は、 前記通信チャネルに結合され、前記マルチキャリア・ス
ペクトル拡散信号を逆拡散処理して、第１および第２変
調済みデータ信号を形成する逆拡散処理デバイスであっ
て、この第１変調済みデータ信号には、前記第１キャリ
ア信号で変調された前記データ信号が含まれ、この第２
変調済みデータ信号には、前記第２キャリア信号で変調
された前記データ信号が含まれる逆拡散処理デバイス
と、 この逆拡散処理デバイスに結合され、前記変調済みデー
タ信号を前記第１キャリア信号の複製信号によって相関
処理すると共に、前記データ信号の第１予測信号を出力
する第１相関器と、 前記逆拡散処理デバイスに結合され、前記第２変調済み
データ信号を前記第２キャリア信号の複製信号で相関処
理すると共に、前記データ信号の第２予測信号を出力す
る第２相関器と、 これら第１および第２相関器に結合され、前記第１およ
び第２予測信号を最大Ｓ／Ｎ比で合成して、受信データ
信号を形成する最大比合成器とを具備したことを特徴と
するスペクトル拡散システム。 - 【請求項２】 前記送信機は、 前記スペクトル拡散処理デバイスに結合され、前記拡散
データ信号に第３キャリア信号を掛算すると共に、第３
スペクトル拡散信号を発生する第３積デバイスであっ
て、この第３キャリア信号は、前記第１および第２キャ
リア信号の両周波数とは異なった周波数を有すると共
に、これら第１および第２キャリア信号とは直交してい
る第３積デバイスをさらに具備し、 前記合成器を前記第３積デバイスに結合させて、前記第
３スペクトル拡散信号を前記第１および第２スペクトル
拡散信号と合成して前記マルチキャリア・スペクトル拡
散信号を構成すると共に、このマルチキャリア・スペク
トル拡散信号を前記通信チャネルを介して送信するよう
にし、ならびに前記受信機は、 前記マルチキャリア・スペクトル拡散信号を逆拡散処理
して、前記第３キャリア信号で変調されたデータ信号を
有する第３変調済みデータ信号を構成する前記逆拡散処
理デバイスと、 この逆拡散処理デバイスに結合され、この第３変調済み
データ信号を前記第３キャリア信号の複製信号と相関処
理すると共に、前記データ信号の第３予測信号を出力す
る第３相関器と、 この第３相関器に結合され、前記第３予測信号を、前記
第１および第２予測信号と最大Ｓ／Ｎ比で合成して前記
受信データ信号を形成する前記最大比合成器とをさらに
具備したことを特徴とする請求項１記載のスペクトル拡
散システム。 - 【請求項３】 データ信号を通信チャネルを介して送信
するスペクトル拡散システムにおいて、 送信機および受信機を具備し、 この送信機は、 前記データ信号を拡散シーケンス信号で直接拡散処理し
て拡散データ信号を発生する手段と、 この拡散データ信号に複数のキャリア信号を掛算すると
共に、対応する複数のスペクトル拡散信号を発生する手
段であって、これらキャリア信号の各々は、これらキャ
リア信号のうちの他のキャリア信号のキャリア周波数と
は異なったキャリアの信号を有すると共に、これら複数
のキャリア信号の他のキャリア信号に対して直交してい
る手段と、 これら複数のスペクトル拡散信号を互いに合成し、マル
チキャリア・スペクトル拡散信号を形成する第１手段
と、 このマルチキャリア・スペクトル拡散信号を前記通信チ
ャネルを介して送信する手段とを具備し、ならびに前記
受信機は、 前記マルチキャリア・スペクトル拡散信号を逆拡散処理
して複数の変調済みデータ信号を形成する手段であっ
て、これら複数の変調済みデータ信号は、前記複数のキ
ャリア信号のそれぞれによって変調されている手段と、 これら複数の変調済みデータ信号を複数の複製キャリア
信号と相関処理すると共に、これら変調済みデータ信号
のそれぞれに対応した複数の予測信号を出力する手段
と、 これら複数の予測信号を合成して受信データ信号を形成
する第２手段とを具備したことを特徴とするスペクトル
拡散システム。 - 【請求項４】 前記直接拡散処理手段は、前記データ信
号を拡散シーケンス信号で直接拡散処理して前記拡散デ
ータ信号を生成する拡散スペクトラム処理デバイスを有
し、ならびに前記掛算手段は、 前記スペクトル拡散処理デバイスに結合され、前記拡散
データ信号に第１キャリア信号を掛算して第１拡散スペ
クトル信号を発生する第１積デバイスと、 前記スペクトル拡散処理デバイスに結合され、この拡散
データ信号に第２キャリア信号を掛算して第２スペクト
ル拡散信号を発生する第２積デバイスであって、この第
２キャリア信号は前記第１キャリア信号の周波数とは異
なる周波数を有すると共に、この第１キャリア信号と直
交する第２積デバイスとを有することを特徴とする請求
項３記載のスペクトル拡散システム。 - 【請求項５】 前記逆拡散手段は、前記通信チャネルに
結合され、前記マルチキャリア・スペクトル拡散信号を
逆拡散処理して、前記第１キャリア信号で変調されたデ
ータ信号を有する第１変調済み信号と、前記第２キャリ
ア信号で変調されたデータ信号を有する第２変調済み信
号とを生成する逆拡散処理デバイスを有し、 前記相関手段は、 前記第１積デバイスに結合され、前記変調済みデータ信
号を前記第１キャリア信号の複製信号によって相関処理
すると共に、前記データ信号の第１予測信号を出力する
第１相関器と、 前記第１積デバイスに結合され、前記第２変調済みデー
タ信号を前記第２キャリア信号の複製信号で相関処理す
ると共に、前記データ信号の第２予測信号を出力する第
２相関器とを有し、 前記第２合成手段は、前記第１および第２相関器に結合
され、前記第１および第２予測信号を最大Ｓ／Ｎ比で合
成して、受信データ信号を形成する最大比合成器を有す
ることを特徴とする請求項４記載のスペクトル拡散シス
テム。 - 【請求項６】 前記掛算手段は、 前記スペクトル拡散処理デバイスに結合され、前記拡散
データ信号に第３キャリア信号を掛算すると共に、第３
スペクトル拡散を発生する第３積デバイスであって、こ
の第３キャリア信号は、前記第１および第２キャリア信
号の両周波数とは異なった周波数を有すると共に、これ
ら第１および第２キャリア信号とは直交している第３積
デバイスを有し、 前記合成器を前記第３積デバイスに結合して、前記第３
スペクトル拡散信号を前記第１および第２スペクトル拡
散信号と合成して前記マルチキャリア・スペクトル拡散
信号を構成すると共に、このマルチキャリア・スペクト
ル拡散信号を前記通信チャネルを介して送信するように
したことを特徴とする請求項５記載のスペクトル拡散シ
ステム。 - 【請求項７】 前記逆拡散手段は、前記通信チャネルに
結合され、前記マルチキャリア・スペクトル拡散信号を
前記第１変調済みデータ信号と、前記第２変調済みデー
タ信号と、さらに、前記第３キャリア信号で変調された
データ信号を有する第３変調済みデータ信号とに逆拡散
処理する逆拡散処理デバイスを有し、 前記相関手段は、前記逆拡散デバイスに結合され、前記
第３変調済みデータ信号を前記第３キャリア信号の複製
信号で相関処理して、前記データ信号の第３予測信号を
出力する第３相関器を有し、および前記最大Ｓ／Ｎ合成
器をこの第３相関器に結合して、前記第１，第２，第３
予測信号を最大Ｓ／Ｎ比で合成して前記受信信号を生成
するようにしたことを特徴とする請求項６記載のスペク
トル拡散システム。 - 【請求項８】 データ信号を通信チャネルを介して送信
するに当り、 このデータ信号を拡散シーケンス信号で直接拡散処理し
て、拡散データ信号を形成するステップと、 前記拡散データ信号に第１キャリア信号を掛算して、第
１スペクトル拡散信号を形成するステップと、 前記拡散データ信号に第２キャリア信号を掛算して、第
２スペクトル拡散信号を形成し、前記第２キャリア信号
を、前記キャリア信号の周波数とは異なった周波数を有
すると共に前記第１キャリア信号と直交させるステップ
と、 前記第１および第２スペクトル拡散信号を合成して、マ
ルチキャリア・スペクトル拡散信号を形成するステップ
と、 該マルチキャリア・スペクトル拡散信号を逆拡散処理し
て、前記第１キャリア信号で変調されたデータ信号を有
する第１変調済み信号および前記第２キャリア信号で変
調されたデータ信号を有する第２変調済み信号を形成す
るステップと、 前記第１変調済みデータ信号を前記第１キャリア信号の
複製信号で相関処理して、前記データ信号の第１予測信
号を形成するステップと、 前記第２変調済みデータ信号を前記第２キャリア信号の
複製信号で相関処理して、前記データ信号の第２予測信
号を形成するステップと、 前記第１および第２予測信号を最大Ｓ／Ｎ比で合成して
受信データ信号を形成するステップとを具備したことを
特徴とするデータ信号送信方法。 - 【請求項９】 前記第１および第２予測信号を合成する
ステップは、 この第１の予測信号を第１の予め決められた値だけ増幅
し、この第１の予め決められた値は、前記第１スペクト
ル拡散信号のフェージング・パラメータを、この第１ス
ペクトル拡散信号の相関器に受信されるノイズの分散
（ノイズパワー）で割算した値に関連するステップと、 前記第２予測信号を第２の予め決められた値だけ増幅
し、この第２の予め決められた値は、前記第２スペクト
ル拡散信号のフェージング・パラメータを、この第２ス
ペクトル拡散信号の相関器に受信されるノイズの分散
（ノイズパワー）で割算した値に関連しているステップ
とを有することを特徴とする請求項８記載のデータ信号
送信方法。 - 【請求項１０】 送信機は、 データ信号に疑似ランダム・シーケンスを掛算して、第
１信号を発生する第１掛算器と、 前記第１信号が供給され、各々に複数の第１キャリア信
号のうちの１つの信号が供給されて、複数の第２信号を
発生する複数の第２掛算器と、 これら複数の第２信号が供給され、これら第２信号の総
和である第３信号を送信用に発生させる第１の信号総和
器とを具備し、ならびに受信機は、 受信した第３信号に前記疑似ランダム・シーケンスを掛
算して第４信号を発生する第３掛算器と、 それぞれ、前記第４信号と、複数の第２キャリア信号の
１つとを供給されて、複数の第５信号を発生し、これら
複数の第２キャリア信号は、前記複数の第１キャリア信
号に相当する複数の相関器と、 前記複数の第５信号が供給され、これら第５信号を互い
に合成して受信データ信号を発生する最大比合成器とを
具備したことを特徴とするマルチキャリア直接シーケン
ス・スペクトル拡散システム。 - 【請求項１１】 前記複数の相関器は、 それぞれ、前記第４信号および前記複数の第２キャリア
信号の１つが供給され、複数の第６信号を発生する複数
の第４掛算器と、 第６信号が供給され、これら第６信号を積分すると共
に、前記第５信号を発生する複数の積分器とを有するこ
とを特徴とする請求項１０記載のマルチキャリア直接シ
ーケンス・スペクトル拡散システム。 - 【請求項１２】 前記複数の第１キャリア信号は、互い
に直交していることを特徴とする請求項１０記載のマル
チキャリア直接シーケンス・スペクトル拡散システム。 - 【請求項１３】 前記最大比合成器は、 前記複数の第５信号を増幅して、複数の第７信号を発生
する複数の増幅器であって、これら増幅器の各々には、
前記第５信号の各々が供給され、これら第５信号を、こ
れら第５信号に相当する予め決められた値だけ増幅し
て、対応する第７信号を各増幅器によって発生するよう
にした複数の増幅器と、 複数の第７信号が供給され、前記受信データ信号を発生
する第２の信号総和器とを有することを特徴とする請求
項１０記載のマルチキャリア直接シーケンス・スペクト
ル拡散システム。 - 【請求項１４】 前記第５信号の各々を前記各予め決め
られた値だけ増幅し、これら値を、これら第５信号のノ
イズの分散量によって割算される、これら第５信号の各
々のフェージング・パラメータに関連付けさせたことを
特徴とする請求項１３記載のマルチキャリア直接シーケ
ンス・スペクトル拡散システム。 - 【請求項１５】 データ信号に疑似ランダム・シーケン
スを掛算して、第１信号を発生する第１掛算器と、 それぞれ、前記第１信号および互いに異なるキャリア周
波数をもつ複数のキャリア信号の１つの信号が供給さ
れ、複数の第２信号を発生する複数の第２掛算器と、 これら複数の第２信号が供給され、これら第２信号の総
和である第３信号を送信用に発生させる第１の信号総和
器とを具備したことを特徴とするマルチキャリア直接シ
ーケンス・スペクトル拡散送信機。 - 【請求項１６】 前記複数のキャリア信号を互いに直交
させたことを特徴とする請求項１５記載のマルチキャリ
ア直接シーケンス・スペクトル拡散送信機。 - 【請求項１７】 受信した第１信号に疑似ランダム・シ
ーケンスを掛算して第２信号を発生する第１掛算器と、 それぞれ、前記第２信号と、互いに異なるキャリア周波
数をもつ複数のキャリア信号の１つとを供給されて、複
数の第３信号を発生する複数の相関器と、 これら複数の第３信号が供給され、これら第３信号を互
いに合成して受信データ信号を発生する第１合成器とを
具備したことを特徴とするマルチキャリア直接シーケン
ス・スペクトル拡散受信機。 - 【請求項１８】 前記第１合成器を最大比合成器とする
ことを特徴とするマルチキャリア直接シーケンス・スペ
クトル拡散受信機。 - 【請求項１９】 前記複数の相関器は、 それぞれ、前記第２信号および前記複数のキャリア信号
の１つが供給され、複数の第４信号を発生する複数の第
２掛算器と、 それぞれ、第４信号が供給され、これら第４信号を積分
すると共に、前記複数の第３信号を発生する複数の積分
器とを有することを特徴とする請求項１７記載のマルチ
キャリア直接シーケンス・スペクトル拡散受信機。 - 【請求項２０】 前記複数のキャリア信号は、互いに直
交していることを特徴とする請求項１７記載のマルチキ
ャリア直接シーケンス・スペクトル拡散受信機。 - 【請求項２１】 前記最大比合成器は、 前記複数の第３信号を増幅して、複数の第５信号を発生
する複数の増幅器であって、これら増幅器の各々には、
これら第３信号の各々が供給され、これら第３信号を、
これら第３信号に相当する予め決められた値だけ増幅し
て、対応する第５信号を各増幅器によって発生するよう
にした複数の増幅器と、 前記複数の第５信号が供給され、前記受信データ信号を
発生する信号総和器とを有することを特徴とする請求項
１７記載のマルチキャリア直接シーケンス・スペクトル
拡散受信機。 - 【請求項２２】 前記第３信号の各々を前記各予め決め
られた値だけ増幅し、これら値を、各第３信号のノイズ
の分散量によって割算される、これら第３信号の各々の
フェージング・パラメータに関連付けさせたことを特徴
とする請求項２１記載のマルチキャリア直接シーケンス
・スペクトル拡散受信機。 - 【請求項２３】 スペクトル拡散信号を変調および復調
するに当り、 データ信号を拡散シーケンス信号で直接拡散処理して、
拡散データ信号を形成するステップと、 この拡散データ信号に複数のキャリア信号を掛算して、
複数の第１スペクトル拡散信号を形成し、これらキャリ
ア信号の各々を他のキャリア信号に対して直交させるス
テップと、 これら複数のスペクトル拡散信号を合成してマルチキャ
リア・スペクトル拡散信号を形成するステップと、 このマルチキャリア・スペクトル拡散信号を逆拡散処理
して、前記複数のキャリア信号中の対応するキャリア信
号によって変調されたデータ信号を、各々有する複数の
変調済みデータ信号を形成するステップと、 これら変調済みデータ信号を、前記複数のキャリア信号
の複製信号の各々で相関処理して、前記データ信号の対
応する複数の予測信号を形成するステップと、 これら予測信号を合成して、受信データ信号を形成する
ステップとを具備したことを特徴とするスペクトル拡散
信号変調／復調方法。 - 【請求項２４】 前記予測信号の合成を最大比合成とす
ることを特徴とする請求項２３に記載のスペクトル拡散
信号変調／復調方法。 - 【請求項２５】 前記複数の予測信号を合成するステッ
プは、 これら予測信号の各々を対応する予め決められた値だけ
増幅するステップを有し、この対応する予め決められた
値を、各予測信号に対応した前記スペクトル拡散信号に
関連したノイズの分散量で割算され、このスペクトル拡
散信号に組合さったフェージング・パラメータに関連付
けるようにしたことを特徴とする請求項２３記載のスペ
クトル拡散信号変調／復調方法。 - 【請求項２６】 データ信号を通信チャネルを介して送
信するデータ送信機において、 前記データ信号を拡散シーケンス信号で直接拡散処理し
て拡散データ信号を発生するスペクトル拡散処理デバイ
スと、 このスペクトル拡散処理デバイスに結合され、前記拡散
データ信号に第１キャリア信号を掛算して第１スペクト
ル拡散信号を発生する第１積デバイスと、 前記スペクトル拡散処理デバイスに結合され、前記拡散
データ信号に第２キャリア信号を掛算して第２スペクト
ル拡散信号を発生する第２積デバイスであって、この第
２キャリア信号を、前記第１キャリア信号の周波数とは
異なる周波数を有すると共に、この第１キャリア信号と
直交させた第２積デバイスと、 前記第１および第２積デバイスと結合され、前記第１お
よび第２スペクトル拡散信号を合成して、マルチキャリ
ア・スペクトル拡散信号を発生すると共に、このマルチ
キャリア・スペクトル拡散信号を前記通信チャネルを介
して送信する合成器とを具備したことを特徴とするデー
タ送信機。 - 【請求項２７】 前記送信機は、 前記スペクトル拡散処理デバイスに結合され、前記拡散
データ信号に第３キャリア信号を掛算すると共に、第３
スペクトル拡散を発生する第３積デバイスであって、こ
の第３キャリア信号を、前記第１および第２キャリア信
号の両周波数とは異なった周波数を有すると共に、これ
ら第１および第２キャリア信号と直交させた第３積デバ
イスをさらに有し、 前記合成器を前記第３積デバイスに結合させて、前記第
３スペクトル拡散信号を前記第１および第２スペクトル
拡散信号と合成して前記マルチキャリア・スペクトル拡
散信号を構成すると共に、このマルチキャリア・スペク
トル拡散信号を前記通信チャネルを介して送信するよう
にしたことを特徴とする請求項２６記載のデータ送信
機。 - 【請求項２８】 データ信号を通信チャネルを介して受
信する受信機であって、 前記通信チャネルに結合され、マルチキャリア・スペク
トル拡散信号を逆拡散処理して、第１および第２変調済
みデータを形成する逆拡散処理デバイスであって、前記
第１変調済みデータ信号には、第１キャリア信号で変調
された前記データ信号が含まれ、前記第２変調済みデー
タ信号には、第２キャリア信号で変調された前記データ
信号が含まれ、前記第２キャリア信号を、前記第１キャ
リア信号の周波数とは異なった周波数を有すると共に、
前記第１キャリア信号と直交させた逆拡散処理デバイス
と、 当該逆拡散処理デバイスに結合され、前記変調済みデー
タ信号を前記第１キャリア信号の複製信号によって相関
処理すると共に、前記データ信号の第１予測信号を出力
する第１相関器と、 前記逆拡散処理デバイスに結合され、前記第２変調済み
データ信号を前記第２キャリア信号の複製信号で相関処
理すると共に、前記データ信号の第２予測信号を出力す
る第２相関器と、 前記第１および第２相関器に結合され、前記第１および
第２予測信号を最大Ｓ／Ｎ比で合成して、受信データ信
号を形成する最大比合成器とを具備したことを特徴とす
る受信機。 - 【請求項２９】 前記マルチキャリア・スペクトル拡散
信号を逆拡散処理して、前記第３キャリア信号で変調さ
れたデータ信号を有する第３変調済みデータ信号を構成
する前記逆拡散処理デバイスと、 この逆拡散処理デバイスに結合され、この第３変調済み
データ信号を前記第３キャリア信号の複製信号と相関処
理すると共に、前記データ信号の第３予測信号を出力す
る第３相関器と、 この第３相関器に結合され、前記第３予測信号を、前記
第１および第２予測信号と最大Ｓ／Ｎ比で合成して前記
受信データ信号を形成する前記最大比合成器とを設けた
ことを特徴とする請求項２８記載の受信機。 - 【請求項３０】 スペクトル拡散信号を変調するに当
り、 データ信号を拡散シーケンス信号で直接拡散処理して、
拡散データ信号を形成するステップと、 この拡散データ信号に互いに異なるキャリア周波数をも
つ複数のキャリア信号を掛算して、複数の第１スペクト
ル拡散信号を形成し、これらキャリア信号の各々を、他
のキャリア信号と直交させるステップと、 これら複数のスペクトル拡散信号を合成してマルチキャ
リア・スペクトル拡散信号を形成するステップとを具備
したことを特徴とするスペクトル拡散信号変調方法。 - 【請求項３１】 スペクトル拡散信号を復調するに当
り、 マルチキャリア・スペクトル拡散信号を逆拡散処理し
て、互いに異なるキャリア周波数をもつ複数のキャリア
信号の対応するキャリア信号で変調されたデータ信号を
有する複数の変調済み信号を形成するステップと、 これら複数の変調済みデータ信号を前記複数のキャリア
信号の複製信号と相関をとって、前記データ信号の、複
数の対応する予測信号を形成するステップと、前記複数
の予測信号を合成して受信データ信号を形成するステッ
プとを具備したことを特徴とするスペクトル拡散信号復
調方法。 - 【請求項３２】 前記複数の予測信号を合成するステッ
プは、これら予測信号の各々を対応する予め決められた
値だけ増幅するステップを有し、この予め決められた値
を、これら予測信号の各々に対応する前記スペクトル拡
散信号と組合わされたノイズの分散量で割算して、この
各予測信号に対応したスペクトル拡散信号に組合わされ
たフェージング・パラメータに関連付けるようにしたこ
とを特徴とする請求項３１記載のスペクトル拡散信号復
調方法。
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