JP4655429B2

JP4655429B2 - Transmitting apparatus and method thereof, receiving apparatus and method thereof, and communication system and method thereof

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Publication number: JP4655429B2
Application number: JP2001233290A
Authority: JP
Inventors: 和久高村; 三博鈴木
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2001-08-01
Filing date: 2001-08-01
Publication date: 2011-03-23
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Also published as: JP2003046411A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、送信装置およびその方法、受信装置およびその方法、ならびに通信システムおよびその方法に係り、特にインパルスを伝送信号として用いるＵＷＢ（ultra wideband）方式の送信装置およびその方法、受信装置およびその方法、ならびに通信システムおよびその方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話などの移動体通信機器に加え、近年ではパーソナルコンピュータやその周辺装置、テレビジョンなどの家電品に至るまで無線通信機能が装備されつつある。こうした無線通信機器の増加に伴って、無線通信システム間における干渉や、利用可能な周波数資源の枯渇が問題となっている。
【０００３】
このような状況のもと、周波数帯域の利用効率を高めるとともに他の通信システムからの干渉を受け難いＵＷＢ（ultra wideband）方式と呼ばれる無線通信方式が、近年注目を集めている。
図１６Ａは、送信端末１と受信端末２とからなるＵＷＢ方式の無線通信システムの概略図である。また図１６Ｂは、連続波を用いた通常の通信方式とＵＷＢ方式とにおける信号スペクトラムを比較するための図であり、符号Ｃ１はＵＷＢ方式、符号Ｃ２は連続波を用いた通信方式の信号スペクトラムをそれぞれ示す。
図１６Ａに示すように、ＵＷＢ方式では非常に狭いパルス幅（例えば１ｎｓｅｃ以下）のインパルスを用いて信号を伝送する。このため、図１６Ｂに示すように、ＵＷＢ方式の信号スペクトラムＣ１は、連続波を用いた通常の通信方式（例えばＯＦＤＭ方式）の信号スペクトラムＣ２と比べて更に周波数帯域が広くなり、信号エネルギーが超広帯域に分散されて、各周波数の信号エネルギーが微小化される。したがって、ＵＷＢ方式の無線通信システムは、他の無線通信システムと干渉を起こすことなく周波数帯域を共用することができ、周波数帯域の利用効率を高めることができる。
【０００４】
ＵＷＢ方式における信号波形の具体例を、連続波を用いた信号波形と比較して図１７に示す。
図１７Ａは、ＢＰＳＫ（binary phase shift keying）により連続波（正弦波）を変調した信号波形を示す図である。図１７Ａに示すように、ＢＰＳＫでは、送信データの値（図の例では値'＋１'または値'−１'）に応じて信号の極性を正負に反転させている。
一方、ＢＰＳＫによりインパルス列を変調したＵＷＢ方式の信号波形を図１７Ｂに示す。連続波の場合と同様に、送信データの値に応じてインパルスの極性を正負に反転させているが、信号波形は鋭いインパルスとなっている。
また、図１７Ｃは、ＰＰＭ（pulse position modulation）によりインパルス列を変調したＵＷＢ方式の信号波形を示す図である。図１７Ｃに示すように、ＰＰＭでは、送信データの値に応じてインパルスの発生位置をシフトさせている。
【０００５】
ここで、従来のＵＷＢ方式の無線通信システムにおける送信装置および受信装置について図１８〜図２０を参照して説明する。
図１８は、従来のＵＷＢ方式の送信装置の概略的な構成を示すブロック図である。符号３は送信データ処理部を、符号４は送信バッファを、符号５は直接拡散処理部を、符号６はインパルス発生部をそれぞれ示す。
【０００６】
送信データ処理部３は、入力されるデータＤｉｎに対して圧縮処理や誤り訂正符号の付加処理など、通信路符号化に関する所定の処理を行う。
送信バッファ４は、送信データ処理部３において処理されたデータを一時的に蓄積し、データの送信タイミングに合わせて、蓄積したデータを直接拡散処理部５に出力する。
直接拡散処理部５は、ＰＮ（pseudo-random noise）系列などのランダムな符号系列である所定の拡散コード系列と、送信バッファ４から入力した送信データＳ４とを乗算し、拡散データ列Ｓ５としてインパルス発生部６に出力する。
インパルス発生部６は、拡散データ列Ｓ５に応じて変調された所定周期のインパルス列（例えば図１７Ｂや図１７Ｃに示すようなインパルス列）を発生し、送信信号ＳＴとしてアンテナから送出する。
【０００７】
図１９は、従来のＵＷＢ方式の受信装置の概略的な構成を示すブロック図である。符号７は相関処理部を、符号８は積分器を、符号９はデータ判定部を、符号１０は受信バッファを、符号１１は受信データ処理部をそれぞれ示す。
相関処理部７は、図１８の直接拡散処理部５で直接拡散に用いたものと同じ拡散コード系列を保持しており、この拡散コード系列と受信信号ＳＲとの相関性を検出して、検出結果に応じた相関信号Ｓ７を出力する。具体的には、拡散コード系列に対応した、送信信号ＳＴと同一周期のインパルス列を生成して、このインパルス列と受信信号ＳＲとを乗算し、乗算結果を相関信号Ｓ７として出力する。
積分器８は、入力した相関信号Ｓ７を所定の期間積分し、その積分値Ｓ８をデータ判定部９に出力する。積分期間は、拡散コード系列の長さに応じて設定される。
データ判定部９は、積分器８による積分値Ｓ８の極性に基づいて、受信データの値（値'＋１'または値'−１'）を判定する。
受信バッファ１０は、データ判定部９において値が判定された受信データを入力して、順次蓄積する。
受信データ処理部１１は、受信バッファ１０に蓄積された受信データを読み出して、図１８の送信データ処理部３において通信路符号化された受信データを復号し、データＤｏｕｔを再生する。
【０００８】
次に、上述した構成を有する図１８の送信装置および図１９の受信装置による通信動作を、図２０を参照して説明する。図２０は、図１８の送信装置および図１９の受信装置における各部の信号波形を示す図である。
【０００９】
送信データ処理部３において通信路符号化された送信データは、送信バッファ４に一時的に蓄積された後、データの送信タイミングに合わせて、直接拡散処理部５に出力される。直接拡散処理部５に入力された送信データＳ４（図２０Ａ）は、所定の拡散コード系列ＳＤ（図２０Ｂ）と乗算され、この乗算結果が拡散データ列Ｓ５（図２０Ｃ）としてインパルス発生部６に出力される。
【００１０】
例えば図２０Ａ〜図２０Ｃにおいてハイレベルの信号を値'＋１'、ローレベルの信号を値'−１'とすると、信号データＳ４は｛+1,-1,+1｝というデータ列として直接拡散処理部５に入力される。
また、図２０Ｂの例において、拡散コード系列ＳＤは
｛+1,-1,-1,+1,+1,-1,+1,+1,-1,-1,-1,+1,-1,+1,+1,-1｝・・・（１）
というデータ長１６のデータ列であり、この拡散コード系列ＳＤによって値'＋１'のデータが直接拡散されると、
｛+1,-1,-1,+1,+1,-1,+1,+1,-1,-1,-1,+1,-1,+1,+1,-1｝・・・（２）
という拡散データ列が生成される。また、同じ拡散コード系列ＳＤによって値'−１'のデータが直接拡散されると、
｛-1,+1,+1,-1,-1,+1,-1,-1,+1,+1,+1,-1,+1,-1,-1,+1｝・・・（３）
という拡散データ列が生成される。
【００１１】
この拡散データ列Ｓ５の各データ値に応じて、例えば図１７Ｂや図１７Ｃに示す波形のように変調されたインパルス列（図２０Ｄ）がインパルス発生部６において発生し、送信信号ＳＴとしてアンテナから送出される。
【００１２】
送出された送信信号ＳＴは、様々なノイズが重畳されて受信装置に受信される（図２０Ｅ）。相関処理部７において、この受信信号ＳＲ（図２０Ｅ）と、拡散コード系列ＳＤに対応したインパルス列ＳＰ（図２０Ｆ）とが乗算されると、図２０Ｇに示すように、拡散された元データの値に応じて、一方の極性にピークを有するパルスが相関信号Ｓ７として生成される。
【００１３】
例えば図１７Ｂに示すインパルスにおいて同じ値のインパルスが乗算されると、インパルスの負側部分が正側に折り返されて、正側にピークを有するパルスが生成される。また、異なる値のインパルスが乗算されると、インパルスの正側部分が負側に折り返されて、負側にピークを有するパルスが生成される。
したがって、拡散コード系列（１）と拡散データ列（２）のインパルス列が乗算されると、これらのデータ列は各データ値が同じなので、全て正側にピークを有したパルス列が生成される。一方、拡散コード系列（１）と拡散データ列（３）のインパルス列が乗算されると、これらのデータ列は各データ値が異なるので、全て負側にピークを有したパルス列が生成される。
【００１４】
ただし、乗算する拡散符号列と拡散データ列との位相関係が送信側と受信側とで前後に１ビットでもずれていると、この乗算結果のパルス列は図２０Ｇのように極性が揃ったパルス列とならず、拡散符号列と拡散データ列との正しい相関性を検出できない。特に図示はしていないが、図１９に示す受信装置には、乗算する拡散符号列と拡散データ列との位相関係を送信側での位相関係に同期させるための処理ブロックが含まれており、受信処理の初期状態においてこの位相関係が一致するように制御されている。
【００１５】
相関処理部７において生成された相関信号Ｓ７は、積分器８において、拡散コード系列のデータ長に応じた期間だけ積分される。図２０Ｈの例では、インパルス列ＳＰの１６パルス分の期間だけ積分される。この積分値Ｓ８は、データ判定部９において所定の基準と比較され、この比較結果に応じて受信データの値（値'＋１'または値'−１'）が判定される。値が判定された受信データは、受信バッファ１０に順次蓄積されるとともに、受信データ処理部１１によって順次読み出されて復号され、データＤｏｕｔとして出力される。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したＵＷＢ方式の通信システムにおいて送信情報と擬似ランダムな拡散コード系列とを乗算する直接拡散を行うのは、以下のような理由による。
（ａ）微弱なインパルスを用いて通信するため、例えば１つの送信データに対して１つのインパルスのみで情報を送受信すると、伝送データの誤り率が大きくなってしまう。
（ｂ）完全に周期的なインパルス列を送信した場合、特定の周波数にエネルギーが集中してしまうので、他の通信システムに対する干渉を起こす確率が高くなる。
【００１７】
ただし、１ビットの送信データを複数ビットの拡散データ列へ直接拡散した場合、情報の伝送レートは拡散データ列のデータ長、すなわち拡散率に比例して低下するので、拡散率を不必要に大きくすることは伝送レートを悪化させることに等しい。
例えばＰＡＮ（personal area network）などにおいて送受信端末間の距離が非常に短くなることが頻繁にあり、この場合、通常距離における通信と比べて通信状態が良好になる。通信状態が良好になればそれだけ拡散率を低下させても伝送データの誤り率を増大させなくなるが、従来のＵＷＢ方式の通信装置では通信状態にかかわらず同じ拡散率で直接拡散するので、通信状態が良好な場合の伝送レートを無駄にしている問題がある。
【００１８】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その第１の目的は、従来に比べて伝送レートを高速化できる送信装置およびその方法、受信装置およびその方法、ならびに通信システムおよびその方法を提供することにある。
また、第２の目的は、通信状態に応じて伝送レートを変化させることができる送信装置およびその方法、受信装置およびその方法、ならびに通信システムおよびその方法を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る送信装置は、供給される送信データ列を分割し、複数の分割データ列を生成するデータ分割手段と、それぞれの上記分割データ列を、互いに直交した拡散コード列で直接拡散した拡散データ列を生成する複数の直接拡散手段と、上記複数の直接拡散手段において生成された拡散データ列を合成した合成データ列に応じた送信信号を出力する合成手段と、所定の周期を有する基準インパルス列の各インパルスを、上記拡散データ列の各データ値に応じて変調したインパルス列を発生する複数のインパルス発生手段とを有し、上記合成手段は、上記複数のインパルス発生手段において発生したインパルス列を合成し、上記送信信号として出力する。
【００２０】
本発明の第１の観点に係る送信装置によれば、上記データ分割手段において、供給される送信データ列が分割され、複数の分割データ列が生成される。上記複数の直接拡散手段において、それぞれの上記分割データ列が、互いに直交した拡散コード列で直接拡散されて拡散データ列が生成される。上記合成手段において、上記複数の拡散データ列を合成した合成データ列に応じた送信信号が出力される。
また、上記複数のインパルス発生手段において、所定の周期を有する基準インパルス列の各インパルスが、上記拡散データ列の各データ値に応じて変調されたインパルス列が発生する。上記合成手段において、上記複数のインパルス発生手段において発生したインパルス列が合成されて、上記送信信号として出力される。
【００２１】
本発明の第２の観点に係る送信装置は、供給される送信データ列を分割し、複数の分割データ列を生成するデータ分割手段と、上記複数の分割データ列と、それぞれの分割データ列に対応する互いに直交した複数の拡散コード列とに基づいて、拡散データ列を生成する拡散データ生成手段と、所定の周期を有する基準インパルス列の各インパルスを、上記拡散データ列の各データ値に応じて変調したインパルス列を発生し、送信信号として出力するインパルス発生手段とを有する。
好適には、上記インパルス発生手段は、上記拡散データ列の各データ値に応じてインパルスの発生を停止する。
【００２２】
本発明の第２の観点に係る送信装置によれば、上記データ分割手段において、供給される送信データ列が分割され、複数の分割データ列が生成される。上記拡散データ生成手段において、上記複数の分割データ列と、それぞれの分割データ列に対応する互いに直交した複数の拡散コード列とに基づいて、拡散データ列が生成される。上記インパルス発生手段において、所定の周期を有する基準インパルス列の各インパルスが、上記拡散データ列の各データ値に応じて変調されたインパルス列が発生し、送信信号として出力される。
好適には、上記インパルス発生手段において、上記拡散データ列の各データ値に応じてインパルスの発生が停止される。
【００２３】
本発明の第３の観点に係る受信装置は、送信データ列を複数のデータ列に分割し、それぞれの分割データ列を互いに直交した拡散コード列で直接拡散し、当該直接拡散の結果を合成して生成されたインパルス列を受信する受信装置であって、それぞれの上記拡散コード列に対応するインパルス列と上記受信インパルス列との相関性を検出し、当該検出結果に応じた相関信号を生成する複数の相関検出手段と、上記相関信号を所定期間積分する複数の積分手段と、上記積分手段における積分値に応じて、上記分割データ列の各データ値を判定する判定手段と、上記判定された分割データ列を合成して、上記送信データ列を再生する合成手段とを有する。
【００２４】
本発明の第３の観点に係る受信装置によれば、上記複数の相関検出手段において、それぞれの上記拡散コード列に対応するインパルス列と上記受信インパルス列との相関性が検出され、当該検出結果に応じた相関信号が生成される。上記複数の積分手段において、上記相関信号が所定期間積分される。上記判定手段において、上記積分手段の積分値に応じて、上記分割データ列の各データ値が判定される。上記合成手段において、上記判定された分割データ列が合成されて、上記送信データ列が再生される。
【００２５】
本発明の第４の観点に係る受信装置は、送信データ列を複数のデータ列に分割し、それぞれの分割データ列を互いに直交した拡散コード列で直接拡散し、当該直接拡散の結果を合成して生成されたインパルス列を受信する受信装置であって、それぞれの上記拡散コード列に対応するインパルス列と上記受信インパルス列との相関性を検出し、当該検出結果に応じた相関信号を生成する複数の相関検出手段と、上記相関検出手段において生成された上記相関信号をそれぞれ入力し、当該入力した相関信号から、送信側において合成可能な分割データ値の所定の組み合わせごとに、上記拡散コード列における特定ビットの拡散コードに対応した相関信号を選択する複数の選択手段と、上記選択手段において同一の相関信号から選択された相関信号を、上記所定の組み合わせごとに所定期間積分する複数の積分手段と、同一の相関信号について上記所定の組み合わせごとに積分した上記積分手段における積分値を比較し、当該比較結果に応じて選択した積分値を出力する複数の比較手段と、上記比較手段から出力される積分値に応じて、上記分割データ列の各データ値を判定する複数の判定手段と、上記判定された分割データ列を合成して、上記送信データ列を再生する合成手段とを有する。
【００２６】
本発明の第４の観点に係る受信装置によれば、上記複数の相関検出手段において、それぞれの上記拡散コード列に対応するインパルス列と上記受信インパルス列との相関性が検出され、当該検出結果に応じた相関信号が生成される。上記複数の選択手段において、複数の上記相関信号がそれぞれ入力され、当該入力された相関信号から、送信側において合成可能な分割データ値の所定の組み合わせごとに、上記拡散コード列における特定ビットの拡散コードに対応した相関信号が選択される。上記複数の積分手段において、同一の相関信号から選択された相関信号が、上記所定の組み合わせごとに所定期間積分される。上記複数の比較手段において、同一の相関信号について上記所定の組み合わせごとに積分された上記積分値が比較され、当該比較結果に応じて選択された積分値が出力される。上記複数の判定手段において、上記比較手段から出力される積分値に応じて、上記分割データ列の各データ値が判定される。上記合成手段において、上記判定された分割データ列が合成されて、上記送信データ列が再生される。
【００２７】
本発明の第５の観点に係る受信装置は、送信データ列を２つのデータ列に分割し、それぞれの分割データ列を互いに直交した拡散コード列で直接拡散し、当該直接拡散の結果を合成して生成されたインパルス列を受信する受信装置であって、２つの上記拡散コード列で同一値のデータを直接拡散した場合に得られる２つのデータ列を合成した第１の拡散データ列に対応するインパルス列と、上記受信インパルス列との相関性を検出し、当該検出結果に応じた第１の相関信号を生成する第１の相関検出手段と、２つの上記拡散コード列で異なる値のデータを直接拡散した場合に得られる２つのデータ列を合成した第２の拡散データ列に対応するインパルス列と、上記受信インパルス列との相関性を検出し、当該検出結果に応じた第２の相関信号を生成する第２の相関検出手段と、上記第１の相関信号を所定期間積分する第１の積分手段と、上記第２の相関信号を所定期間積分する第２の積分手段と、上記第１の積分手段における積分値と上記第２の積分手段における積分値との比較結果、および当該比較結果に応じて選択した積分値の極性に基づいて、上記送信データ列の各データ値を判定する判定手段とを有する。
【００２８】
本発明の第５の観点に係る受信装置によれば、上記第１の相関検出手段において、２つの上記拡散コード列で同一値のデータが直接拡散された場合に得られる２つのデータ列が合成された第１の拡散データ列に対応するインパルス列と、上記受信インパルス列との相関性が検出され、当該検出結果に応じた第１の相関信号が生成される。また、上記第２の相関検出手段において、２つの上記拡散コード列で異なる値のデータが直接拡散された場合に得られる２つのデータ列が合成された第２の拡散データ列に対応するインパルス列と、上記受信インパルス列との相関性が検出され、当該検出結果に応じた第２の相関信号が生成される。上記第１の積分手段において、上記第１の相関信号が所定期間積分され、上記第２の積分手段において、上記第２の相関信号が所定期間積分される。上記判定手段において、上記第１の積分手段の積分値と上記第２の積分手段の積分値との比較結果、および当該比較結果に応じて選択された積分値の極性に基づいて、上記送信データ列の各データ値が判定される。
【００２９】
また、上記第１の相関検出手段は、上記第１の拡散データ列における特定ビットの拡散データに対応するインパルスと受信インパルスとの相関検出結果に応じた第１の相関信号を選択して上記第１の積分手段に出力し、上記第２の相関検出手段は、上記第２の拡散データ列における特定ビットの拡散データに対応するインパルスと受信インパルスとの相関検出結果に応じた第２の相関信号を選択して上記第２の積分手段に出力しても良い。
【００３０】
本発明の第６の観点に係る通信システムは、送信データ列を複数のデータ列に分割し、それぞれの分割データ列を互いに直交した拡散コード列で直接拡散し、当該直接拡散の結果を合成して生成されたインパルス列を送信する第１の通信装置と、当該インパルス列を受信する第２の通信装置とを有した通信システムであって、上記第２の通信装置は、上記インパルス列の受信手段と、上記受信手段における上記インパルス列の受信特性を測定する測定手段と、上記測定手段における測定結果を送信する送信手段とを含み、上記第１の通信装置は、上記第２の通信装置から送信される信号を受信する受信手段と、当該受信信号に含まれる上記測定結果に応じて上記送信データ列の分割数を設定する上記インパルス列の送信手段とを含む。
好適には、上記測定手段は、上記受信特性として、信号対雑音比、受信信号強度または誤り率の少なくとも何れか１つを測定する。
【００３１】
本発明の第６の観点に係る通信システムによれば、上記第２の通信装置の上記測定手段において、上記インパルス列の受信特性が測定される。この測定結果は、上記第２の通信装置の送信手段から送信され、上記第１の通信装置の受信手段に受信される。上記第１の通信手段の送信手段における上記送信データ列の分割数は、上記第１の通信手段の受信手段に受信される信号に含まれる上記測定結果に応じて設定される。
好適には、上記第２の通信装置の測定手段において、信号対雑音比、受信信号強度または誤り率の少なくとも何れか１つが上記受信特性として測定される。
【００３２】
本発明の第７の観点に係る送信方法は、供給される送信データ列を分割し、複数の分割データ列を生成するステップと、それぞれの上記分割データ列を、互いに直交した拡散コード列で直接拡散した拡散データ列を生成するステップと、生成された複数の上記拡散データ列を合成した合成データ列に応じた送信信号を出力するステップと、所定の周期を有する基準インパルス列の各インパルスを、上記拡散データ列の各データ値に応じて変調したインパルス列を発生するステップとを有する。また、上記送信信号を出力するステップにおいて、上記拡散データ列ごとに発生した複数のインパルス列を合成し、上記送信信号として出力する。
【００３３】
本発明の第８の観点に係る送信方法は、供給される送信データ列を分割し、複数の分割データ列を生成するステップと、上記複数の分割データ列と、それぞれの分割データ列に対応する互いに直交した複数の拡散コード列とに基づいて、拡散データ列を生成するステップと、所定の周期を有する基準インパルス列の各インパルスを、上記拡散データ列の各データ値に応じて変調したインパルス列を発生し、送信信号として出力するステップとを有する。
好適には、上記インパルスを発生するステップにおいて、上記拡散データ列の各データ値に応じてインパルスの発生を停止する。
【００３４】
本発明の第９の観点に係る受信方法は、送信データ列を複数のデータ列に分割し、それぞれの分割データ列を互いに直交した拡散コード列で直接拡散し、当該直接拡散の結果を合成して生成されたインパルス列を受信する受信方法であって、それぞれの上記拡散コード列に対応するインパルス列と上記受信インパルス列との相関性を検出し、当該検出結果に応じた相関信号を生成するステップと、生成された上記相関信号を、それぞれ所定期間積分するステップと、上記相関信号の積分値に応じて、上記分割データ列の各データ値を判定するステップと、上記判定された分割データ列を合成して、上記送信データを再生するステップとを有する。
【００３５】
本発明の第１０の観点に係る受信方法は、送信データ列を複数のデータ列に分割し、それぞれの分割データ列を互いに直交した拡散コード列で直接拡散し、当該直接拡散の結果を合成して生成されたインパルス列を受信する受信方法であって、それぞれの上記拡散コード列に対応するインパルス列と上記受信インパルス列との相関性を検出し、当該検出結果に応じた相関信号を生成するステップと、生成されたそれぞれの上記相関信号から、送信側において合成可能な分割データ値の所定の組み合わせごとに、上記拡散コード列における特定ビットの拡散コードに対応した相関信号を選択するステップと、同一の相関信号から選択された相関信号を、上記所定の組み合わせごとにそれぞれ所定期間積分するステップと、同一の相関信号について上記所定の組み合わせごとに積分した積分値を比較し、当該比較結果に応じて積分値を選択するステップと、上記選択された積分値に応じて、上記分割データ列の各データ値を判定するステップと、上記判定された分割データ列を合成して、上記送信データ列を再生するステップとを有する。
【００３６】
本発明の第１１の観点に係る受信方法は、送信データ列を２つのデータ列に分割し、それぞれの分割データ列を互いに直交した拡散コード列で直接拡散し、当該直接拡散の結果を合成して生成されたインパルス列を受信する受信方法であって、２つの上記拡散コード列で同一値のデータを直接拡散した場合に得られる２つのデータ列を合成した第１の拡散データ列に対応する第１のインパルス列と、上記受信インパルス列との相関性を検出し、当該検出結果に応じた第１の相関信号を生成するステップと、２つの上記拡散コード列で異なる値のデータを直接拡散した場合に得られる２つのデータ列を合成した第２の拡散データ列に対応する第２のインパルス列と、上記受信インパルス列との相関性を検出し、当該検出結果に応じた第２の相関信号を生成すステップと、上記第１の相関信号を所定期間積分するステップと、上記第２の相関信号を所定期間積分するステップと、上記第１の相関信号の積分値と上記第２の相関信号の積分値との比較結果、および当該比較結果に応じて選択した積分値の極性に基づいて、上記送信データ列の各データ値を判定するステップとを有する。
好適には、上記第１の相関信号を生成するステップにおいて、上記第１の拡散データ列における特定ビットの拡散データに対応するインパルスと受信インパルスとの相関検出結果に応じた第１の相関信号を選択し、当該選択した第１の相関信号を上記所定期間積分し、上記第２の相関信号を生成するステップにおいて、上記第２の拡散データ列における特定ビットの拡散データに対応するインパルスと受信インパルスとの相関検出結果に応じた第２の相関信号を選択し、当該選択した第２の相関信号を上記所定期間積分する。
【００３７】
本発明の第１２の観点に係る通信方法は、送信データ列を複数のデータ列に分割し、それぞれの分割データ列を互いに直交した拡散コード列で直接拡散し、当該直接拡散の結果を合成して生成されたインパルス列を送信する第１の通信装置と、当該インパルス列を受信する第２の通信装置とにおける通信方法であって、上記第２の通信装置において、上記インパルス列を受信するステップと、上記インパルス列の受信特性を測定するステップと、上記測定結果を上記第２の通信装置から上記第１の通信装置へ伝送するステップと、上記第１の通信装置において受信された信号に含まれる上記測定結果に応じて、上記送信データ列の分割数を設定するステップとを含む。
好適には、上記測定を行うステップにおいて、上記受信特性として、信号対雑音比、受信信号強度または誤り率の少なくとも何れか１つを測定する。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１〜第６の実施形態について、図面を参照して説明する。
＜第１の実施形態＞
まず、本発明の第１の実施形態に係る送信装置について、図１〜図３を参照して説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る送信装置の構成例を示す概略的なブロック図である。符号１０１は送信データ処理部を、符号１０２はデータ分割部を、符号１０３および符号１０６は送信バッファを、符号１０４および符号１０７は直接拡散処理部を、符号１０５および符号１０８はインパルス発生部を、符号１０９はインパルス合成部をそれぞれ示す。
【００３９】
送信データ処理部１０１は、入力されるデータＤｉｎに対して圧縮処理や誤り訂正符号の付加処理など、通信路符号化に関する所定の処理を行う。
【００４０】
データ分割部１０５は、送信データ処理部１０１から入力したデータを２つに分割し、分割したデータをそれぞれ次段の送信バッファ１０３および送信バッファ１０６へ出力する。
データの分割は、例えば所定データ長の単位データを上位データと下位データとに分割することにより行う。また、送信データ処理部１０１から入力されるデータがシリアルデータの場合、これをパラレルデータに変換して分割しても良い。
【００４１】
送信バッファ１０３は、データ分割部１０５において２分割されたデータ（分割データ）の一方を一時的に蓄積し、データの送信タイミングに合わせて、蓄積したデータを直接拡散処理部１０４に出力する。
同様に、送信バッファ１０６は、データ分割部１０５による分割データの他方を一時的に蓄積し、データの送信タイミングに合わせて、蓄積したデータを直接拡散処理部１０７に出力する。
【００４２】
直接拡散処理部１０４は、ＰＮ系列などのランダムな符号系列である所定の拡散コード系列ＳＤ１と、前段の送信バッファ１０３から入力した分割データＳ１０３とを乗算し、拡散データ列Ｓ１０４としてインパルス発生部１０５に出力する。
同様に、直接拡散処理部１０７は、ＰＮ系列などのランダムな符号系列である所定の拡散コード系列ＳＤ２と、前段の送信バッファ１０６から入力した分割データＳ１０６とを乗算し、拡散データ列Ｓ１０７としてインパルス発生部１０８に出力する。
なお、本明細書において'拡散コード系列が互いに直交関係にある'という場合は、拡散コード系列が完全な直交関係にある場合のみならず、拡散コード系列の相関性が適当に低い場合をも含んでいる。
【００４３】
インパルス発生部１０５は、所定周期を有する基準インパルス列の各インパルスを、拡散データ列Ｓ１０４の各データ値に応じて変調したインパルス列Ｓ１０５を発生する。
同様に、インパルス発生部１０８は、基準インパルス列の各インパルスを拡散データ列Ｓ１０７の各データ値に応じて変調したインパルス列Ｓ１０８を発生する。
インパルス発生部１０５およびインパルス発生部１０８におけるインパルス列の変調方式として、例えばＢＰＳＫやＰＰＭなどが用いられる。
【００４４】
インパルス合成部１０９は、インパルス発生部１０５からのインパルス列Ｓ１０５と、インパルス発生部１０８からのインパルス列Ｓ１０８とを合成し、送信信号ＳＴとしてアンテナから送出する。
【００４５】
ここで、上述した構成を有する図１の送信装置の動作を、図２および図３に示す波形図を参照して説明する。
図２は、図１に示す送信装置の各部の信号波形を示す図である。
また図３は、図１に示すインパルス発生部１０５、インパルス発生部１０８およびインパルス合成部１０９の出力波形の拡大図である。
【００４６】
送信データ処理部１０１において通信路符号化された送信データは、データ分割部１０２において２つに分割され、送信バッファ１０３または送信バッファ１０６で一時的に蓄積される。そして、データの送信タイミングに合わせて直接拡散処理部１０４または直接拡散部１０７へ出力される（図２Ａ、図２Ｅ）。
【００４７】
直接拡散処理部１０４に入力された分割データＳ１０３（図２Ａ）は、所定の拡散コード系列ＳＤ１（図２Ｂ）と乗算され、この乗算結果が拡散データ列Ｓ１０４（図２Ｃ）としてインパルス発生部１０５に出力される。
同様に、直接拡散処理部１０７に入力された分割データＳ１０６（図２Ｅ）は、所定の拡散コード系列ＳＤ２（図２Ｆ）と乗算され、この乗算結果が拡散データ列Ｓ１０７（図２Ｇ）としてインパルス発生部１０８に出力される。
【００４８】
インパルス発生部１０５に入力された拡散データ列Ｓ１０４の各データ値に応じて基準インパルス列の各インパルスが変調され、インパルス列Ｓ１０５（図２Ｄ）が生成される。
同様に、インパルス発生部１０７に入力された拡散データ列Ｓ１０７の各データ値に応じて基準インパルス列の各インパルスが変調され、インパルス列Ｓ１０８（図２Ｈ）が生成される。
【００４９】
インパルス合成部１０９において、インパルス発生部１０５からのインパルス列Ｓ１０５とインパルス発生部１０８からのインパルス列Ｓ１０８とが合成され、送信信号ＳＴ（図２Ｉ）としてアンテナから送出される。
【００５０】
例えば図３Ａおよび図３Ｂに示すように、インパルス発生部１０５およびインパルス発生部１０７においてＢＰＳＫにより変調されたインパルス列が生成される場合、これらを合成して生成されるインパルスは、図３Ｃに示すように元のインパルスに対して２倍の振幅を有する正極性または負極性のインパルスとなるか、あるいは打ち消されて振幅がゼロになる。
【００５１】
以上説明したように、送信される元データを２つに分割し、それぞれを互いに直交する拡散コード系列で直接拡散し、当該直接拡散の結果を合成して生成されたインパルス列は、拡散コード系列の直交性を利用することによって、例えば後述する受信装置により元データに再生可能である。このように、２分割されたデータを合成して一度に送信することができるので、１つのデータを１つの拡散コード系列で直接拡散する従来の送信装置に比べて、データの伝送レートを２倍にできる。
【００５２】
なお、上述の実施形態ではデータを２分割する場合を例として説明しているが、本発明はこの例に限定されるものではなく、データの分割数を３以上の任意の数に設定することも可能である。
【００５３】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態に係る送信装置について、図４を参照して説明する。
第１の実施形態においては、２つの拡散コード系列を用いて生成した拡散データ列１０４および拡散データ列１０７のそれぞれについてインパルス列を生成し、これらを合成して送信信号ＳＴを生成する例について説明したが、本実施形態では、インパルス合成部を介さずに送信信号ＳＴを直接生成する送信装置について説明する。
【００５４】
図４は、本発明の第２の実施形態に係る送信装置の構成例を示す概略的なブロック図であり、図１と同一の符号は同一の構成要素を示す。
拡散データ生成部１１０は、送信バッファ１０３から入力した分割データＳ１０３および送信バッファ１０６から入力した分割データＳ１０６と、それぞれの分割データに対応した互いに直交関係にある拡散コード系列ＳＤ１および拡散コード系列ＳＤ２とに基づいて、拡散データ列Ｓ１１０を生成する。すなわち、分割データＳ１０３、分割データＳ１０６、拡散コード系列ＳＤ１および拡散コード系列ＳＤ２の各データ値の組み合わせから一意に決まるデータ列を、拡散データ列Ｓ１１０として生成する。
【００５５】
インパルス発生部１１１は、所定周期を有する基準インパルス列の各インパルスを拡散データ列Ｓ１１０の各データ値に応じて変調して発生したインパルス列を、送信信号ＳＴとしてアンテナから送出する。例えばＢＰＳＫによる変調を行う場合、拡散データ列Ｓ１１０の各データ値に応じて、発生するインパルスの極性と振幅を変化させる。振幅としてゼロが設定される場合には、インパルスの送信を停止させても良い。
【００５６】
ここで、図４に示す送信装置の動作について説明する。
図１に示す送信装置において合成により生成されるインパルスは、図３Ｃに示すように、元のインパルスに対して２倍の振幅を有する正極性または負極性のインパルスとなるか、あるいは振幅がゼロになる。合成後のインパルスがこの何れになるかは、分割データＳ１０３、分割データＳ１０６、拡散コード系列ＳＤ１および拡散コード系列ＳＤ２の各データ値の組み合わせから一意に決まる。
【００５７】
説明のために、振幅２倍の正インパルスに値'＋２'、振幅２倍の負インパルスに値'−２'、振幅ゼロのインパルスに値'０'をそれぞれ割り当てる。また、分割データＳ１０３、分割データＳ１０６、拡散コード系列ＳＤ１および拡散コード系列ＳＤ２の各データ値の組み合わせを、｛Ｓ１０３，Ｓ１０６，ＳＤ１，ＳＤ２｝として示す。
すると、値'＋２'のインパルスが生成される場合における各データ値の組み合わせは、｛+1,+1,+1,+1｝、｛-1,-1,-1,-1｝、｛+1,-1,+1,-1｝および｛-1,+1,-1,+1｝の４通りである。
また、値'−２'のインパルスが生成される場合における各データ値の組み合わせは、｛+1,+1,-1,-1｝、｛-1,-1,+1,+1｝、｛+1,-1,-1,+1｝および｛-1,+1,+1,-1｝の４通りである。
値'０'のインパルスが生成される場合における各データ値の組み合わせは、｛+1,+1,+1,-1｝、｛+1,+1,-1,+1｝、｛-1,-1,+1,-1｝、｛-1,-1,-1,+1｝、｛+1,-1,+1,+1｝、｛-1,+1,+1,+1｝、｛+1,-1,-1,-1｝、｛-1,+1,-1,-1｝の８通りである。
【００５８】
図４に示す送信装置においては、このように分割データおよび拡散コード系列の各データ値の組み合わせから送信インパルスの極性と振幅が一意に決定されることを利用して、図１のような合成処理を行わずに直接送信インパルスが生成される。すなわち、拡散データ生成部１１０において、例えば｛-2,0,0,+2,-2,0,-2,…｝のような各データ値の組み合わせに応じた拡散データ列Ｓ１１０が生成され、この拡散データ列Ｓ１１０のデータ値（値'＋２'、値'−２'または値'０'）に応じた振幅および極性を有するインパルスがインパルス発生部１１１において生成される。これにより、図１と同等な送信信号ＳＴが得られる。
【００５９】
なお、拡散データ列Ｓ１１０は、図１における拡散データＳ１０４と拡散データＳ１０７とを合成したデータ列とみなすこともできる。したがって、拡散データ生成部１１０を、例えば図１における直接拡散処理部１０４および直接拡散処理部１０７の後段にそれぞれの拡散データを合成するデータ合成部を設けた構成とし、この合成データを拡散データＳ１１０としてインパルス発生部１１１に供給しても、図１と同等な送信信号ＳＴが得られる。
【００６０】
以上説明したように、図４に示す送信装置においても、１つのデータを１つの拡散コード系列で直接拡散する従来の送信装置に比べてデータの伝送レートを２倍にできる。
また、図４に示す送信装置においては、インパルスの振幅がゼロとなる場合にアンテナからの送信を停止させることができる。これにより、アンテナからの不要な電波の輻射を防止できるとともに、回路の簡略化や省電力化を図ることができる。
【００６１】
なお、上述の説明においては、インパルス発生部１１１における変調方式がＢＰＳＫの場合を例として説明しているが、これがＰＰＭの場合においても本発明は適用可能である。
また、図１に示す送信装置と同様に、送信データの分割数を任意に設定できる。
【００６２】
＜第３の実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態に係る受信装置について、図５〜図８を参照して説明する。
第３〜第５の実施形態において説明する受信装置は、例えば上述した第１の実施形態や第２の実施形態において説明した送信装置によって送信される信号を受信する。すなわち、元データが複数に分割され、その分割データが互いに直交した拡散コード列でそれぞれ直接拡散され、当該直接拡散の結果が合成されて生成されたインパルス列（例えば図２Ｉ）を受信し、元データを再生する処理を行う。
【００６３】
図５は、本発明の第３の実施形態に係る受信装置の構成例を示す概略的なブロック図である。図５において、符号２０１および符号２０４は相関処理部を、符号２０２および符号２０５は積分器を、符号２０３および符号２０６はデータ判定部を、符号２０７はデータ合成部を、符号２０８は受信データバッファを、符号２０９は受信データ処理部をそれぞれ示す。
【００６４】
相関処理部２０１は、送信側において直接拡散に用いられたものと同じ拡散コード系列ＳＤ１を保持しており、この拡散コード系列と受信信号ＳＲとの相関性を検出して、検出結果に応じた相関信号Ｓ２０１を出力する。具体的には、拡散コード系列に対応した、送信信号と同一周期のインパルス列を生成して、このインパルス列と受信信号ＳＲとを乗算し、乗算結果を相関信号Ｓ２０１として出力する。
同様に、相関処理部２０４は、送信側において直接拡散に用いられたものと同じ拡散コード系列ＳＤ２を保持しており、この拡散コード系列に対応するインパルス列と受信信号ＳＲとの相関性を検出して、検出結果に応じた相関信号Ｓ２０４を出力する。
【００６５】
積分器２０２は、入力した相関信号Ｓ２０１を所定の期間積分し、その積分値Ｓ２０２をデータ判定部２０３に出力する。積分期間は、拡散コード系列の長さに応じて設定される。
同様に、積分器２０５は、入力した相関信号Ｓ２０４を所定の期間積分し、その積分値Ｓ２０５をデータ判定部２０６に出力する。
【００６６】
データ判定部２０３は、積分器２０２による積分値Ｓ２０２の極性に基づいて、一方の分割データの値（値'＋１'または値'−１'）を判定する。
同様に、データ判定部２０６は、積分器２０５による積分値Ｓ２０５の極性に基づいて、他方の分割データの値を判定する。
データ値の判定は、例えば入力した積分値をＡ／Ｄ変換回路によってデジタル値に変換し、そのデジタル値が所定のしきい値範囲に含まれているか否かに応じて判定しても良い。あるいは、入力した積分値と所定の基準レベルとをコンパレータ回路によって比較することにより判定しても良い。
【００６７】
データ合成部２０７は、データ判定部２０３およびデータ判定部２０６においてそれぞれ判定された分割データを合成する。例えば、上位データと下位データとに分割されたデータを合成する。これにより、送信側における分割前の元データを再生する。
【００６８】
受信バッファ２０８は、データ合成部２０７によって再生された元データを入力して、順次蓄積する。
受信データ処理部２０９は、受信バッファ２０８に蓄積された受信データを読み出して、送信側において通信路符号化された受信データを復号し、データＤｏｕｔを再生する。
【００６９】
ここで、上述した構成を有する図５の受信装置の動作について、受信装置の各部の信号波形を示す図６を参照して説明する。
受信信号ＳＲは、図６Ａに示すように様々なノイズが重畳される。相関処理部２０１において、この受信信号ＳＲ（図６Ａ）と、拡散コード系列ＳＤ１に対応したインパルス列ＳＰ１（図６Ｂ）とが乗算されると、図６Ｃに示すように、拡散コード系列ＳＤ１によって直接拡散された分割データの値に応じた極性にピークを有するパルスが相関信号Ｓ２０１として生成される。
同様に、受信信号ＳＲ（図６Ａ）と、拡散コード系列ＳＤ２に対応したインパルス列ＳＰ２（図６Ｅ）とが乗算されると、図６Ｆに示すように、拡散コード系列ＳＤ２によって直接拡散された分割データの値に応じた極性にピークを有するパルスが相関信号Ｓ２０４として生成される。
【００７０】
これは、同じ極性のインパルスが乗算された場合、インパルスの負側部分が正側に折り返されて正側にピークを有するパルスが生成され、異なる極性のインパルスが乗算された場合、インパルスの正側部分が負側に折り返されて負側にピークを有するパルスが生成されることに対応する。
【００７１】
ただし、乗算する拡散符号列と拡散データ列との位相関係が送信側と受信側とで前後に１ビットでもずれていると、この乗算結果のパルス列は極性が揃ったパルス列とならず、拡散符号列と拡散データ列との正しい相関性を検出できない。特に図示はしていないが、以降の実施形態で説明される受信装置には、乗算する拡散符号列と拡散データ列との位相関係を送信側での位相関係に同期させるための処理ブロックが含まれており、受信処理の初期状態においてこの位相関係が一致するように制御されているものとする。
【００７２】
相関処理部２０１において生成された相関信号Ｓ２０１は、積分器２０２において、拡散コード系列のデータ長に応じた期間だけ積分される。図６Ｂの例では、インパルス列ＳＰ１の１６パルス分の期間だけ積分される。この積分値Ｓ２０２は、データ判定部２０３において所定の基準と比較され、この比較結果に応じて一方の分割データの値（値'＋１'または値'−１'）が判定される。
同様に、相関処理部２０４において生成された相関信号Ｓ２０４は、積分器２０５において所定期間積分され、この積分値Ｓ２０２がデータ判定部２０３において所定の基準と比較されて、他方の分割データの値が判定される。
【００７３】
データ判定部２０３およびデータ判定部２０６において値が判定された分割データは、データ合成部２０７において合成されて元データに再生される。そして、受信バッファ２０８に順次蓄積されるとともに、受信データ処理部２０９によって順次読み出されて復号され、データＤｏｕｔとして出力される。
【００７４】
このように、図５に示す受信装置によれば、元データを２つに分割し、それぞれを互いに直交する拡散コード系列で直接拡散し、当該直接拡散の結果を合成して生成されたインパルス列を受信して、元データを再生することができる。したがって、２分割されたデータを合成させて一度に受信することができるので、１つのデータが１つの拡散コード系列で直接拡散された信号を受信する従来の送信装置に比べて、データの伝送レートを２倍にできる。
【００７５】
なお、図５においては元データが２分割された信号の受信装置を例として説明しているが、本発明はこの例に限定されるものではない。すなわち、任意の分割数で分割されたデータを受信することも可能である。
【００７６】
また、インパルスの変調方式はＢＰＳＫに限定されるものではなく、例えばＰＰＭでも良い。
【００７７】
次に、本発明の第３の実施形態に係る受信装置の他の構成例について、図７のブロック図を参照して説明する。
図７に示す受信装置においては、図５における相関処理部２０１および相関処理部２０４の替わりに、インパルス相関器２１０、拡散コード乗算部２１１および拡散コード乗算部２１２が設けられている。
【００７８】
インパルス相関器２１０は、所定の基準インパルス列と受信信号ＳＲとの相関性を検出し、当該検出結果に応じたインパルス相関信号Ｓ２１０を生成する。
例えば送信信号がＢＰＳＫによって変調されている場合、基準インパルス列は一定の極性（正または負）を有した所定周期のインパルス列である。また、例えば送信信号がＰＰＭによって変調されている場合、基準インパルス列は一定の時間差を有した所定周期のインパルス列である。このような基準インパルス列と受信信号ＳＲとの相関性が検出されることにより、受信信号ＳＲに含まれる所定周期のインパルス成分がインパルス相関信号Ｓ２１０として抽出される。インパルス相関信号Ｓ２１０の極性は、抽出されるインパルス成分の極性に応じて、正または負となる。
【００７９】
拡散コード乗算部２１１は、送信側と同じ拡散コード系列ＳＤ１を保持しており、インパルス相関信号Ｓ２１０の極性をこの拡散コード系列ＳＤ１の各データ値に応じて反転させて、相関信号Ｓ２１１を生成する。この相関信号Ｓ２１１は、図５における相関信号Ｓ２０１と同等な信号である。
同様に、拡散コード乗算部２１２は、送信側と同じ拡散コード系列ＳＤ２を保持しており、インパルス相関信号Ｓ２１０の極性をこの拡散コード系列ＳＤ２の各データ値に応じて反転させて、相関信号Ｓ２１２を生成する。この相関信号Ｓ２１２は、図５における相関信号Ｓ２０４と同等な信号である。
【００８０】
ここで、上述した構成を有する図７の受信装置の動作について、受信装置の各部の信号波形を示す図８を参照して説明する。
ノイズが重畳された受信信号ＳＲ（図８Ａ）と基準インパルス列とがインパルス相関器において乗算されることにより、受信信号ＳＲに含まれるインパルス成分がインパルス相関信号Ｓ２１０（図８Ｂ）として抽出される。インパルス相関信号Ｓ２１０の極性は、受信信号ＳＲに含まれるインパルス成分と基準インパルスとの極性が同じ場合に正極性、異なる場合に負極性となる。これは、送信側において直接拡散された拡散データの値に対応している。
【００８１】
このインパルス相関信号Ｓ２１０の極性が、拡散コード系列ＳＤ１の各データ値に応じて反転されることにより相関信号Ｓ２１１が生成され、拡散コード系列ＳＤ２の各データ値に応じて反転されることにより相関信号Ｓ２１２が生成される。
【００８２】
ところで、基準インパルス列と受信信号ＳＲとの相関性を検出した後に、拡散コード系列に応じて相関信号の極性を反転することは、拡散コード系列に応じて変調された基準インパルス列と受信信号ＳＲとの相関性を検出することと等価である。したがって、図７の相関信号Ｓ２１１は図５の相関信号Ｓ２０１と等価な信号となり、図７の相関信号Ｓ２１１は図５の相関信号Ｓ２０１と等価な信号となる。
【００８３】
したがって、図７に示す受信装置においても図５に示す受信装置と同様に受信データから分割前の元データを再生できるので、上述と同様の効果を奏することができる。また、図７に示す受信装置では、インパルス相関器において基準インパルス列のみを生成すれば良く、図５に示す受信装置のように２つの相関処理部において別のインパルス列を生成しなくて済むので、回路を簡略化できる。
【００８４】
＜第４の実施形態＞
次に、本発明の第４の実施形態に係る受信装置について、図９および図１０を参照して説明する。
本実施形態においては、検出された相関信号の中から、振幅がゼロとなる信号成分に対する相関信号を除去し、ノイズによるデータ受信の誤りを低減させる受信装置の例について説明する。
【００８５】
図９は、本発明の第４の実施形態に係る受信装置の構成例を示す概略的なブロック図であり、図９と図５の同一符号は同一の構成要素を示している。
以下、各構成要素について説明する。
相関処理部２１３は、送信側において直接拡散に用いられたものと同じ拡散コード系列ＳＤ１を保持しており、この拡散コード系列と受信信号ＳＲとの相関性を検出して、検出結果に応じた相関信号Ｓ２１３を出力する。具体的には、拡散コード系列ＳＤ１に対応した、送信信号と同一周期のインパルス列を生成して、このインパルス列と受信信号ＳＲとを乗算し、乗算結果を相関信号Ｓ２１３として出力する。
同様に、相関処理部２２０は、送信側において直接拡散に用いられたものと同じ拡散コード系列ＳＤ２を保持しており、この拡散コード系列ＳＤ２に対応するインパルス列と受信信号ＳＲとの相関性を検出して、検出結果に応じた相関信号Ｓ２２０を出力する。
【００８６】
選択部２１４および選択部２１６は、送信側において合成可能な分割データ値の所定の組み合わせに対応して設けられたブロックである。例えば、選択部２１４は分割された２つのデータ値が互いに等しくなる組み合わせ、選択部２１６は分割された２つのデータ値が互いに異なる組み合わせにそれぞれ対応して設けられる。
そして、相関処理部２１３において生成された相関信号Ｓ２１３から、拡散コード系列ＳＤ１および拡散コード系列ＳＤ２における特定ビットの拡散コードに対応した相関信号を、上述の組み合わせに応じてそれぞれ選択する。例えば、選択部２１４は、拡散コード系列ＳＤ１と拡散コード系列ＳＤ２の各コード値が等しくなる場合に検出される相関信号を選択し、選択部２１６は、拡散コード系列ＳＤ１と拡散コード系列ＳＤ２の各コード値が異なる場合に検出される相関信号を選択する。
同様に、選択部２２１および選択部２２３も、送信側において合成可能な分割データ値の所定の組み合わせに対応して設けられたブロックである。相関処理部２２０において生成された相関信号Ｓ２２０から、拡散コード系列ＳＤ１および拡散コード系列ＳＤ２における特定ビットの拡散コードに対応した相関信号を、上述の組み合わせに応じてそれぞれ選択する。
【００８７】
積分器２１５は、選択部２１４において選択された相関信号Ｓ２１４を所定期間積分し、その積分値Ｓ２１５を比較部２１８に出力する。積分期間は、拡散コード系列の長さに応じて設定される。
同様に、積分器２１７は、選択部２１６において選択された相関信号Ｓ２１６を所定期間積分し、その積分値Ｓ２１７を比較部２１８に出力する。
積分器２２２は、選択部２２１において選択された相関信号Ｓ２２１を所定期間積分し、その積分値Ｓ２２２を比較部２２５に出力する。
積分器２２４は、選択部２２３において選択された相関信号Ｓ２２３を所定期間積分し、その積分値Ｓ２４を比較部２２５に出力する。
【００８８】
比較部２１８は、積分値Ｓ２１５および積分値Ｓ２１７の大きさを比較し、その絶対値が大きい方を選択してデータ判定部２１９に出力する。
同様に、比較部２２５は、積分値Ｓ２２２および積分値Ｓ２２４の大きさを比較し、その絶対値が大きい方を選択してデータ判定部２２６に出力する。
なお、積分値を比較した結果、干渉成分が重畳しているために積分値の差がほとんど無かったり、あるいは互いに逆極性で同等な積分値になるなどの状態が検出された場合に、これらの比較部において何れか一方を選択させるのではなく、両方の積分値の加算した結果を後段のデータ判定部に出力させても良い。
【００８９】
データ判定部２１９は、比較器２１８において選択された積分値Ｓ２１８の極性に基づいて、一方の分割データの値を判定する。
同様に、データ判定部２２６は、比較器２２５において選択された積分値Ｓ２２５の極性に基づいて、他方の分割データの値を判定する。
データ値の判定は、例えば入力した積分値をＡ／Ｄ変換回路によってデジタル値に変換し、そのデジタル値が所定のしきい値範囲に含まれているか否かに応じて判定しても良い。あるいは、入力した積分値と所定の基準レベルとをコンパレータ回路によって比較することにより判定しても良い。
【００９０】
データ合成部２２７は、データ判定部２１９およびデータ判定部２２６においてそれぞれ判定された分割データを合成する。例えば、上位データと下位データとに分割されたデータを合成する。これにより、送信側における分割前の元データを再生する。
【００９１】
ここで、上述した構成を有する図９の受信装置の動作について、図２に示す信号が受信される場合を例にして説明する。
図２Ａ〜図２Ｃおよび図２Ｅ〜図２Ｇにおいてハイレベルの信号を値'＋１'、ローレベルの信号を値'−１'とすると、図２Ｂの例において、拡散コード系列ＳＤ１は
｛+1,-1,-1,+1,+1,-1,+1,+1,-1,-1,-1,+1,-1,+1,+1,-1｝・・・（１ａ）
というデータ長１６のデータ列であり、この拡散コード系列ＳＤ１によって値'＋１'のデータが直接拡散されると、
｛+1,-1,-1,+1,+1,-1,+1,+1,-1,-1,-1,+1,-1,+1,+1,-1｝・・・（２ａ）
という拡散データ列が生成される。また、同じ拡散コード系列ＳＤ１によって値'−１'のデータが直接拡散されると、
｛-1,+1,+1,-1,-1,+1,-1,-1,+1,+1,+1,-1,+1,-1,-1,+1｝・・・（３ａ）
という拡散データ列が生成される。
【００９２】
また、図２Ｆの例において、拡散コード系列ＳＤ２は
｛+1,-1,-1,+1,-1,+1,+1,+1,-1,-1,+1,-1,-1,+1,+1,-1｝・・・（１ｂ）
というデータ長１６のデータ列であり、この拡散コード系列ＳＤ２によって値'＋１'のデータが直接拡散されると、
｛+1,-1,-1,+1,-1,+1,+1,+1,-1,-1,+1,-1,-1,+1,+1,-1｝・・・（２ｂ）
という拡散データ列が生成される。また、同じ拡散コード系列ＳＤ２によって値'−１'のデータが直接拡散されると、
｛-1,+1,+1,-1,+1,-1,-1,-1,+1,+1,-1,+1,+1,-1,-1,+1｝・・・（３ｂ）
という拡散データ列が生成される。
【００９３】
拡散コード系列ＳＤ１によって値'＋１'のデータが、拡散コード系列ＳＤ２によって値'＋１'のデータがそれぞれ直接拡散されて合成されると、データ列（２ａ）およびデータ列（２ｂ）の合成結果から、
｛+2,-2,-2,+2, 0, 0,+2,+2,-2,-2, 0, 0,-2,+2,+2,-2｝・・・（４ａ）
というインパルス列が生成されることが分かる。
また、拡散コード系列ＳＤ１によって値'−１'のデータが、拡散コード系列ＳＤ２によって値'−１'のデータがそれぞれ直接拡散されて合成されると、データ列（２ａ）およびデータ列（２ｂ）の合成により、
｛-2,+2,+2,-2, 0, 0,-2,-2,+2,+2, 0, 0,+2,-2,-2,+2｝・・・（４ｂ）
というインパルス列が生成される。
拡散コード系列ＳＤ１によって値'＋１'のデータが、拡散コード系列ＳＤ２によって値'−１'のデータがそれぞれ直接拡散されて合成されると、データ列（２ａ）およびデータ列（２ｂ）の合成により、
｛ 0, 0, 0, 0,+2,-2, 0, 0, 0, 0,-2,+2, 0, 0, 0, 0｝・・・（４ｃ）
というインパルス列が生成される。
拡散コード系列ＳＤ１によって値'−１'のデータが、拡散コード系列ＳＤ２によって値'＋１'のデータがそれぞれ直接拡散されて合成されると、データ列（２ａ）およびデータ列（２ｂ）の合成により、
｛ 0, 0, 0, 0,-2,+2, 0, 0, 0, 0,+2,-2, 0, 0, 0, 0｝・・・（４ｄ）
というインパルス列が生成される。
【００９４】
これらのインパルス列を比較すると、インパルス列（４ａ）とインパルス列（４ｂ）は振幅がゼロになるビットが互いに等しいことが分かる。すなわち、送信側で合成される２つのデータ値が互いに等しい場合、送信インパルス列の振幅がゼロになるビットは等しくなる。
また、インパルス列（４ｃ）とインパルス列（４ｄ）も、振幅がゼロになるビットが互いに等しい。すなわち、送信側で合成される２つのデータ値が互いに異なる場合にも、送信インパルス列の振幅がゼロになるビットは等しい。
さらに、インパルス列（４ａ）とインパルス列（４ｂ）において振幅がゼロとなるビットは、インパルス列（４ｃ）とインパルス列（４ｄ）において振幅がゼロ以外（値'＋２'または値'−２'）になるビットと等しくなることが分かる。
【００９５】
さて、図９の選択部２１４では、例えばインパルス列（４ａ）およびインパルス列（４ｂ）において振幅がゼロ以外になる特定のビットでの相関信号が選択されて、これが積分器２１５により積分される。また、選択部２１６では、例えばインパルス列（４ｃ）およびインパルス列（４ｄ）において振幅がゼロ以外になる特定のビットでの相関信号が選択されて、これが積分器２１７により積分される。
送信側で同一値のデータが合成される場合、積分器２１５には振幅ゼロ以外のインパルスと拡散コードとの相関信号が選択されて入力されるので、その積分値Ｓ２１５は比較的大きな値になるのに対し、積分器２１７には振幅ゼロの受信信号と拡散コードとの相関信号が選択されて入力されるので、その積分値Ｓ２１７は微小な値となる。逆に、送信側で異なる値のデータが合成される場合には、積分器２１５の積分値Ｓ２１５が微小値となり、積分器２１７の積分値Ｓ２１７が比較的大きな値となる。このように、積分値Ｓ２１５と積分値Ｓ２１７の絶対値の大小関係が、送信側で合成されたデータ値の組み合わせ（同一値か、異なる値か）と対応している。
【００９６】
この２つの積分値は、比較部２１８において比較される。そして、大きな絶対値を有する方の積分値がデータ判定部２１９に入力されて、その極性から分割データのデータ値が判定される。したがって、受信信号ＳＲの振幅がゼロとなる場合における相関信号の積分値は、データ判定部２１９におけるデータ値の判定対象から排除される。
【００９７】
以上の動作は、相関処理部２２０、選択部２２１、選択部２２３、積分器２２２、積分器２２４、比較部２２５およびデータ判定部２２６からなるブロックにおいても同様である。
【００９８】
データ判定部２１９およびデータ判定部２２６において値が判定された分割データは、データ合成部２２７において合成されて元データに再生される。そして、受信バッファ２０８に順次蓄積されるとともに、受信データ処理部２０９によって順次読み出されて復号され、データＤｏｕｔとして出力される。
【００９９】
このように、図９に示す受信装置においても、図５に示す受信装置と同様に受信信号から分割前の元データを再生できるので、図５に示す受信装置と同様の効果を奏することができる。さらに、図９に示す受信装置においては、受信信号の振幅がゼロとなる場合における相関信号の積分値を、データ値の判定対象から排除できるので、判定結果が不要なノイズ成分に影響されなくなり、受信データの誤り率を低減できる。
【０１００】
なお、図９においては元データが２分割された信号の受信装置を例として説明しているが、本発明はこの例に限定されるものではない。すなわち、任意の分割数で分割されたデータを受信することも可能である。
【０１０１】
また、インパルスの変調方式はＢＰＳＫに限定されるものではなく、例えばＰＰＭでも良い。
【０１０２】
次に、本発明の第４の実施形態例に係る受信装置の他の構成例について、図１０のブロック図を参照して説明する。
図１０に示す受信装置においては、図５における相関処理部２１３および相関処理部２２０の替わりに、インパルス相関器２２８、拡散コード乗算部２２９および拡散コード乗算部２３０が設けられている。
【０１０３】
インパルス相関器２１０は、図７におけるインパルス相関器２１０と同等の機能を有するブロックである。また、拡散コード乗算部２２９および拡散コード乗算部２３０は、図７における拡散コード乗算部２１１および拡散コード乗算部２１２と同等の機能を有するブロックである。
【０１０４】
したがって、図１０の相関信号Ｓ２２９は図９の相関信号Ｓ２１３と、図１０の相関信号Ｓ２３０は図９の相関信号Ｓ２２０とそれぞれ等価な信号となる。すなわち、図１０に示す受信装置においても、図９に示す受信装置と同様に受信信号ＳＲから分割前の元データを再生できるので、上述と同様の効果を奏することができる。
また、図１０に示す受信装置では、インパルス相関器において基準インパルス列のみを生成すれば良く、図９に示す受信装置のように２つの相関処理部において別のインパルス列を生成しなくて済むので、回路を簡略化できる。
【０１０５】
＜第５の実施形態＞
次に、本発明の第５の実施形態に係る受信装置について、図１１〜図１３を参照して説明する。
本実施形態において説明される受信装置では、上述した第３の実施形態および第４の実施形態における受信装置の構成が更に簡略化される。
【０１０６】
図１１は、本発明の第５の実施形態に係る受信装置の構成例を示す概略的なブロック図であり、図１１と図５の同一符号は同一の構成要素を示す。
また、図１１において、符号２３１および符号２３３は相関処理部を、符号２３２および符号２３４は積分器を、符号２３５はデータ判定部をそれぞれ示す。
【０１０７】
相関処理部２３１は、送信側において直接拡散に用いるものと同じ２つの拡散コード系列によってそれぞれ同一値のデータを直接拡散した場合に得られる２つのデータ列を合成した拡散データ列ＳＤ３に対応するインパルス列ＳＰ３と、受信信号ＳＲとの相関性を検出する。そして、その検出結果に応じた相関信号Ｓ２３１を積分器２３２に出力する。
例えば、送信側において拡散コード系列（１ａ）および拡散コード系列（１ｂ）が直接拡散に用いられる場合、インパルス列（４ａ）またはインパルス列（４ｂ）がインパルス列ＳＰ３として用いられる。
このように、相関処理部２３１における相関性検出用のインパルス列ＳＰ３は、同一値のデータを合成した場合に送信されるインパルス列に等しい。
【０１０８】
また相関処理部２３１は、拡散データ列ＳＤ３における特定ビットの拡散データに対応したインパルスと受信インパルスとの相関信号を選択して、積分器２３２に出力しても良い。例えば、インパルス列ＳＰ３の振幅がゼロ以外になるビットにおける相関信号を選択して積分器２３２に出力する。
【０１０９】
相関処理部２３３は、送信側において直接拡散に用いるものと同じ２つの拡散コード系列によってそれぞれ異なる値のデータを直接拡散した場合に得られる２つのデータ列を合成した拡散データ列ＳＤ４に対応するインパルス列ＳＰ４と、受信信号ＳＲとの相関性を検出する。そして、その検出結果に応じた相関信号Ｓ２３３を積分器２３４に出力する。
例えば、送信側において拡散コード系列（１ａ）および拡散コード系列（１ｂ）が直接拡散に用いられる場合、インパルス列（４ｃ）またはインパルス列（４ｄ）がインパルス列ＳＰ４として用いられる。
このように、相関処理部２３３における相関性検出用のインパルス列ＳＰ４は、異なる値のデータを合成した場合に送信されるインパルス列に等しい。
【０１１０】
また相関処理部２３３は、拡散データ列ＳＤ４における特定ビットの拡散データに対応したインパルスと受信インパルスとの相関信号を選択して、積分器２３４に出力しても良い。例えば、インパルス列ＳＰ３の振幅がゼロ以外になるビットにおける相関信号を選択して積分器２３４に出力する。
【０１１１】
データ判定部２３５は、積分器２３２による積分値Ｓ２３２と積分器２３４による積分値Ｓ２３４とを比較し、どちらの絶対値が大きいかを判定する。これにより、受信信号が同一値の分割データを合成したものであるか、それとも異なる値の分割データを合成したものであるかを判定する。さらに、絶対値が大きい方の積分値の極性を判定し、これにより合成された２つの分割データのそれぞれの値を判定する。
なお、データ値の判定は、例えば入力した積分値をＡ／Ｄ変換回路によってデジタル値に変換し、そのデジタル値が所定のしきい値範囲に含まれているか否かに応じて判定しても良い。あるいは、入力した積分値と所定の基準レベルとをコンパレータ回路によって比較することにより判定しても良い。
【０１１２】
ここで、上述した構成を有する図１１の受信装置の動作について、図１２を参照して説明する。
図１２は、図１１に示す受信装置の各部の信号波形を示す図である。
上述したように、２つの分割データを直接拡散して合成したインパルス列は、送信側で合成される２つのデータ値が同一の場合に、送信インパルス列の振幅がゼロになるビットが等しくなる。さらに、２つのデータ値が同一となる組み合わせは、各データが値'＋１'または値'−１'となる２通りであるが、この２通りの組み合わせによる送信インパルス列は、データ列（４ａ）とデータ列（４ｂ）とを比較して分かるように、各ビットの極性が互いに反転している。
また、送信側で合成される２つのデータ値が互いに異なる場合にも、送信インパルス列の振幅がゼロになるビットは等しくなるとともに、２通りのデータ値の組み合わせによる送信インパルス列は、各ビットの極性が互いに反転している。
【０１１３】
本実施形態はこのような関係を利用するものであり、まず合成されたデータ値の組み合わせを判定し、次いで送信インパルス列の極性により各データ値を判定する。
【０１１４】
送信側で同一値のデータが合成された場合に送信され得る所定のインパルス列ＳＰ３(図１２Ｂ)と受信信号ＳＲ（図１２Ａ）との相関性が、相関処理部２３１において検出される。また、送信側で異なる値のデータが合成された場合に送信され得る所定のインパルス列ＳＰ４（図１２Ｅ）と受信信号ＳＲ（図１２Ａ）との相関性が、相関処理部２３３において検出される。これらの相関結果に応じた相関信号（図１２Ｃおよび図１２Ｆ）は、積分器２３２または積分器２３４において積分される。
【０１１５】
積分器２３２および積分器２３４における積分値は、データ判定部２３５において絶対値の大小関係が比較され、この比較結果により、合成された２つのデータ値が同一か異なるかが判定される。さらにデータ判定部２３５においては、絶対値が大きいと判定された積分値の極性が判定され、これにより、送信されたインパルス列の極性が判定される。以上、送信側で合成されたデータ値の組み合わせ（合成されたデータ値が同一か異なるか）、およびその組み合わせにおい送信されるインパルス列の極性が判定されるので、結果として、合成された各データの値が判定される。すなわち、送信側で分割される前の元データが判定される。
【０１１６】
データ判定部２３５おいて値が判定された元データは、受信バッファ２０８に順次蓄積されるとともに、受信データ処理部２０９によって順次読み出されて復号され、データＤｏｕｔとして出力される。
【０１１７】
以上説明したように、図１１に示す受信装置においても、図５に示す受信装置と同様に受信信号から分割前の元データを再生できるので、図５に示す受信装置と同様の効果を奏することができる。さらに、図１１に示す受信装置では、データ判定部が１つにまとめられているとともにデータ合成部が省略されているので、図５や図９に示す受信装置よりも更に構成を簡略化できる。
【０１１８】
また、相関処理部２３１および相関処理部２３３において、例えば、送信インパルス列の振幅がゼロ以外になるビットにおける相関信号を選択させて後段の積分器に積分させ、振幅がゼロとなるビットにおける相関信号を積分器に積分させなくすることができる。これにより、積分器に不要なノイズ成分が積分されなくなるので、データ値の判定結果に対するノイズの影響が低減され、受信データの誤り率を低減できる。
【０１１９】
次に、本発明の第５の実施形態例に係る受信装置の他の構成例について、図１３のブロック図を参照して説明する。
図１３に示す受信装置においては、図１１における相関処理部２３１および相関処理部２３３の替わりに、インパルス相関器２３６、拡散コード乗算部２３７および拡散コード乗算部２３８が設けられている。
【０１２０】
インパルス相関器２３６は、図７におけるインパルス相関器２１０と同等の機能を有するブロックである。また、拡散コード乗算部２３７および拡散コード乗算部２３８は、図７における拡散コード乗算部２１１および拡散コード乗算部２１２と同等の機能を有するブロックである。
【０１２１】
したがって、図１３の相関信号Ｓ２３７は図１１の相関信号Ｓ２３１と、図１３の相関信号Ｓ２３８は図１１の相関信号Ｓ２３３とそれぞれ等価な信号となる。すなわち、図１３に示す受信装置においても、図１１に示す受信装置と同様に受信信号ＳＲから分割前の元データを再生できるので、上述と同様の効果を奏することができる。
また、図１３に示す受信装置では、インパルス相関器において基準インパルス列のみを生成すれば良く、図１１に示す受信装置のように２つの相関処理部において別のインパルス列を生成しなくて済むので、回路を簡略化できる。
【０１２２】
＜第６の実施形態＞
次に、本発明の第６の実施形態に係る通信システムについて、図１４および図１５を参照して説明する。
図１４は、本発明の第６の実施形態に係る通信システムの構成例を示す概略的なブロック図である。
【０１２３】
図１４Ａは、この通信システムにおいて、主としてデータを送信する側の通信装置３００Ａの概略的なブロック図である。図１４Ａおよび図１で用いられる同一の符号は、同一の構成要素を示す。
送信部３０１は、例えば図１または図４におけるデータ分割部１０２より後段の構成からなるブロックと同等の機能を有しており、データ分割部１０２において分割されたデータを互いに直交した拡散コード列でそれぞれ直接拡散し、当該直接拡散の結果を合成して生成されたインパルス列を送信する。
受信部３０２は、後述する図１４Ｂの通信装置３００Ｂからの信号を受信するブロックである。
分割数判定部３０３は、図１４Ｂの通信装置３００Ｂから受信した信号に含まれる後述の測定データに基づいて、データ分割部１０２における分割数を判定する。
データ分割部１０２'は、分割数判定部３０３において判定された分割数で、元データを分割する。
【０１２４】
図１４Ｂは、この通信システムにおいて、主としてデータを受信する側の通信装置３００Ｂの概略的なブロック図である。
受信部３０４は、例えば図５、図７、図９、図１０、図１１または図１３において示した受信装置と同等の機能を有しており、通信装置３００Ａからのインパルス列を受信して、分割される前の元データを再生する。
信号対雑音比測定部３０５は、受信部３０４において受信された信号に基づいて信号対雑音比を測定する。
受信信号強度測定部３０６は、受信部３０４において受信された信号に基づいて受信信号強度を測定する。
誤り率測定部３０７は、受信部３０４において受信された信号に基づいて受信データの誤り率を測定する。
送信部３０８は、信号対雑音比測定部３０５、受信信号強度測定部３０６および誤り率測定部３０７における測定結果を図１４Ａの通信装置へ送信する。
【０１２５】
ここで、上述した構成を有する図１４の通信システムの動作について説明する。
通信装置３００Ａにおいて、例えば所定の条件（送信データの値、送信信号の強度など）を設定した上で、送信部３０１からインパルス列が送信される。このインパルス列は通信装置３００Ｂの受信部３０４において受信され、受信信号の信号対雑音比、受信信号強度および誤り率がそれぞれ測定される。この測定データは、通信装置３００Ｂの送信部３０８から送信され、通信装置３００Ａの受信部３０２に受信される。受信データに含まれる測定データに基づいて、データの分割数が分割数判定部３０３において判定され、この判定結果に応じてデータ分割部１０２'の分割数が設定される。例えば、測定データから通信状態が良好であることが判定された場合に、データの分割数を増やして伝送レートを高めるように制御される。
【０１２６】
以上説明したように、図１４に示す通信システムによれば、一方の通信装置における受信特性を測定した結果に基づいて、送信データの分割数を変化させることができる。すなわち、通信状態に応じて最適なデータ分割数を設定できるので、例えば通信状態が通常より良好な場合にデータ分割数を増やして伝送レートを高めることができる。
【０１２７】
なお、受信特性を測定するブロックは図１４Ａの例に限定されない。例えば、信号対雑音比測定部３０５、受信信号強度測定部３０６または誤り率測定部３０７のうちの少なくとも１つの測定部だけで構成しても良い。あるいは、他の受信特性を測定するブロックを設けても良い。
【０１２８】
また、図１４の例では、通信装置３００Ａを送信側、通信装置３００Ｂを受信側として設定しているが、互いに同等な受信装置および送信装置を設けても良い。
また、上述した各実施形態においては、インパルスの変調方式にＢＰＳＫが適用された場合を例として主に説明しているが、本発明はこれに限定されず、他の変調方式、例えばＰＰＭも適用可能である。
【０１２９】
次に、本発明の第６の実施形態に係る通信システムの他の構成例について、図１５のブロック図を参照して説明する。
図１５Ａは、この通信システムにおいて、主としてデータを送信する側の通信装置３００Ａ’の概略的なブロック図であり、図１５Ｂは、主としてデータを受信する側の通信装置３００Ｂ’である。
図１４Ｂの通信装置３００Ｂと比較して、通信装置３００Ｂ’においては、信号対雑音比測定部３０５、受信信号強度測定部３０６および誤り率測定部３０７における測定結果に基づいてデータ分割数を判定する分割数判定部３０９が設けられており、この判定結果が送信部３０８から送信される。
また、図１４Ａの通信装置３００Ａと比較して、通信装置３００Ａ’においては、分割数判定部３０３が省略され、受信部３０２において受信された分割数の判定結果に応じて、データ分割部１０２'における分割数が設定される。
【０１３０】
ここで、上述した構成を有する図１５の通信システムの動作について説明する。
通信装置３００Ａ’において、例えば所定の条件（送信データの値、送信信号の強度など）を設定した上で、送信部３０１からインパルス列が送信される。このインパルス列は通信装置３００Ｂ’の受信部３０４において受信され、受信信号の信号対雑音比、受信信号強度および誤り率がそれぞれ測定される。通信装置３００Ｂの分割数判定部３０９において、この測定データに基づいてデータ分割数が判定され、この判定結果が通信装置３００Ｂの送信部３０８から送信される。通信装置３００Ａ’の受信部３０２に受信されたこの判定結果に応じて、データ分割部１０２'の分割数が設定される。
【０１３１】
このように、図１５に示す通信システムにおいても、図１４に示す通信システムと同様な動作によって、通信状態に応じた最適なデータ分割数を設定できる。
【０１３２】
なお、本発明は上述した第１〜第６の実施形態にのみ限定されるものではなく、当業者に自明な種々の改変が可能である。
例えば、上述した各実施形態においては、インパルス信号の変調方式がＢＰＳＫの場合を例として主に説明しているが、本発明はこれに限定されず、他の変調方式、例えばＰＰＭにおいても適用可能である。
【０１３３】
【発明の効果】
本発明によれば、従来に比べて伝送レートを高速化できる。また、通信状態に応じて伝送レートを適切に変化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る送信装置の構成例を示す概略的なブロック図である。
【図２】図１に示す送信装置の各部の信号波形を示す図である。
【図３】図１に示すインパルス発生部およびインパルス合成部の出力波形の拡大図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る送信装置の構成例を示す概略的なブロック図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る受信装置の構成例を示す概略的なブロック図である。
【図６】図５に示す受信装置の各部の信号波形を示す図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る受信装置の他の構成例を示す概略的なブロック図である。
【図８】図７に示す受信装置の各部の信号波形を示す図である。
【図９】本発明の第４の実施形態に係る受信装置の構成例を示す概略的なブロック図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態に係る受信装置の他の構成例を示す概略的なブロック図である。
【図１１】本発明の第５の実施形態に係る受信装置の構成例を示す概略的なブロック図である。
【図１２】図１１に示す受信装置の各部の信号波形を示す図である。
【図１３】本発明の第５の実施形態に係る受信装置の他の構成例を示す概略的なブロック図である。
【図１４】本発明の第６の実施形態に係る通信システムの構成例を示す概略的なブロック図である。
【図１５】本発明の第６の実施形態に係る通信システムの他の構成例を示す概略的なブロック図である。
【図１６】ＵＷＢ方式の無線通信システムの概要を説明するための図である。
【図１７】ＵＷＢ方式における信号波形の具体例を、連続波を用いる通常の通信方式の信号波形と比較して示す図である。
【図１８】従来のＵＷＢ方式の送信装置の概略的な構成を示すブロック図である。
【図１９】従来のＵＷＢ方式の受信装置の概略的な構成を示すブロック図である。
【図２０】図１８の送信装置および図１９の受信装置における各部の信号波形を示す図である。
【符号の説明】
１０１…送信データ処理部、１０２…データ分割部、１０３，１０６…送信バッファ、１０４，１０７…直接拡散処理部、１１０…拡散データ生成部、１０５，１０８，１１１…インパルス発生部、１０９…インパルス合成部、２０１，２０４，２１３，２２０，２３１，２３３…相関処理部、２０２，２０５，２１５，２１７，２２２，２２４，２３２，２３４…積分器、２０３，２０６，２１９，２２６，２３５…データ判定部、２０７，２２７…データ合成部、２０８…受信データバッファ、２０９…受信データ処理部、２１０，２２８，２３６…インパルス相関器、２１１，２１２，２２９，２３０，２３７，２３８…拡散コード乗算部。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a transmitting apparatus and method, a receiving apparatus and method, and a communication system and method, and more particularly, to a UWB (ultra wideband) type transmitting apparatus and method, receiving apparatus and method using impulses as transmission signals. , And a communication system and method thereof.
[0002]
[Prior art]
In recent years, in addition to mobile communication devices such as mobile phones, wireless communication functions are being provided for personal computers, peripheral devices, and home appliances such as televisions. As the number of wireless communication devices increases, interference between wireless communication systems and depletion of available frequency resources become problems.
[0003]
Under such circumstances, a wireless communication method called a UWB (ultra wideband) method, which increases the efficiency of use of the frequency band and hardly receives interference from other communication systems, has attracted attention in recent years.
FIG. 16A is a schematic diagram of a UWB wireless communication system including a transmission terminal 1 and a reception terminal 2. FIG. 16B is a diagram for comparing the signal spectrum in the normal communication system using the continuous wave and the UWB system. Reference C1 shows the signal spectrum of the UWB system, and reference C2 shows the signal spectrum of the communication system using the continuous wave. Each is shown.
As shown in FIG. 16A, in the UWB system, a signal is transmitted using an impulse having a very narrow pulse width (for example, 1 nsec or less). For this reason, as shown in FIG. 16B, the signal spectrum C1 of the UWB system has a wider frequency band than the signal spectrum C2 of the normal communication system (for example, OFDM system) using a continuous wave, and the signal energy is higher. Dispersed over a wide band, the signal energy of each frequency is miniaturized. Therefore, the UWB wireless communication system can share a frequency band without causing interference with other wireless communication systems, and can improve the use efficiency of the frequency band.
[0004]
A specific example of a signal waveform in the UWB system is shown in FIG. 17 in comparison with a signal waveform using a continuous wave.
FIG. 17A is a diagram illustrating a signal waveform obtained by modulating a continuous wave (sine wave) by binary phase shift keying (BPSK). As shown in FIG. 17A, in BPSK, the polarity of a signal is inverted between positive and negative according to the value of transmission data (value “+1” or value “−1” in the example in the figure).
On the other hand, FIG. 17B shows a UWB signal waveform obtained by modulating an impulse train using BPSK. As in the case of the continuous wave, the polarity of the impulse is inverted between positive and negative according to the value of the transmission data, but the signal waveform is a sharp impulse.
FIG. 17C is a diagram showing a UWB signal waveform in which an impulse train is modulated by PPM (pulse position modulation). As shown in FIG. 17C, in the PPM, the impulse generation position is shifted in accordance with the value of transmission data.
[0005]
Here, a transmission apparatus and a reception apparatus in a conventional UWB wireless communication system will be described with reference to FIGS.
FIG. 18 is a block diagram showing a schematic configuration of a conventional UWB transmission device. Reference numeral 3 denotes a transmission data processing unit, reference numeral 4 denotes a transmission buffer, reference numeral 5 denotes a direct spreading processing unit, and reference numeral 6 denotes an impulse generation unit.
[0006]
The transmission data processing unit 3 performs predetermined processing related to channel coding such as compression processing and error correction code addition processing on the input data Din.
The transmission buffer 4 temporarily accumulates the data processed in the transmission data processing unit 3 and outputs the accumulated data directly to the diffusion processing unit 5 in accordance with the data transmission timing.
The direct spreading processing unit 5 multiplies a predetermined spreading code sequence, which is a random code sequence such as a PN (pseudo-random noise) sequence, and the transmission data S4 input from the transmission buffer 4 to generate an impulse as a spreading data sequence S5. Output to the generator 6.
The impulse generator 6 generates an impulse train (for example, an impulse train as shown in FIG. 17B or FIG. 17C) with a predetermined period modulated according to the spread data train S5, and transmits it as a transmission signal ST from the antenna.
[0007]
FIG. 19 is a block diagram showing a schematic configuration of a conventional UWB receiver. Reference numeral 7 denotes a correlation processing unit, reference numeral 8 denotes an integrator, reference numeral 9 denotes a data determination unit, reference numeral 10 denotes a reception buffer, and reference numeral 11 denotes a reception data processing unit.
The correlation processing unit 7 holds the same spreading code sequence as that used for the direct spreading in the direct spreading processing unit 5 of FIG. 18, and detects the correlation between the spreading code sequence and the received signal SR. A correlation signal S7 corresponding to the result is output. Specifically, an impulse train having the same cycle as that of the transmission signal ST corresponding to the spreading code sequence is generated, the impulse train is multiplied by the reception signal SR, and the multiplication result is output as the correlation signal S7.
The integrator 8 integrates the input correlation signal S7 for a predetermined period, and outputs the integration value S8 to the data determination unit 9. The integration period is set according to the length of the spreading code sequence.
The data determination unit 9 determines the value of the received data (value “+1” or value “−1”) based on the polarity of the integration value S8 by the integrator 8.
The reception buffer 10 receives the reception data whose value is determined by the data determination unit 9 and sequentially accumulates it.
The reception data processing unit 11 reads the reception data stored in the reception buffer 10, decodes the reception data that has been channel-coded in the transmission data processing unit 3 in FIG. 18, and reproduces the data Dout.
[0008]
Next, communication operations performed by the transmission apparatus of FIG. 18 and the reception apparatus of FIG. 19 having the above-described configuration will be described with reference to FIG. 20 is a diagram illustrating signal waveforms of respective units in the transmission device in FIG. 18 and the reception device in FIG. 19.
[0009]
The transmission data subjected to channel coding in the transmission data processing unit 3 is temporarily stored in the transmission buffer 4 and then directly output to the spreading processing unit 5 in accordance with the data transmission timing. The transmission data S4 (FIG. 20A) input to the direct spreading processing unit 5 is multiplied by a predetermined spreading code sequence SD (FIG. 20B), and this multiplication result is sent to the impulse generating unit 6 as a spreading data sequence S5 (FIG. 20C). Is output.
[0010]
For example, in FIG. 20A to FIG. 20C, if the high level signal is the value “+1” and the low level signal is the value “−1”, the signal data S4 is directly spread as a data string {+ 1, −1 + 1}. Input to the processing unit 5.
In the example of FIG. 20B, the spreading code sequence SD is
{+ 1, -1, -1, + 1, + 1, -1, + 1, + 1, -1, -1, -1, + 1, -1, + 1, + 1, -1} (1)
When the data of the value “+1” is directly spread by this spreading code sequence SD,
{+ 1, -1, -1, + 1, + 1, -1, + 1, + 1, -1, -1, -1, + 1, -1, + 1, + 1, -1} (2)
Is generated. Further, when the data of the value “−1” is directly spread by the same spreading code sequence SD,
{-1, + 1, + 1, -1, -1, + 1, -1, -1, + 1, + 1, + 1, -1, + 1, -1, -1, + 1} (3)
Is generated.
[0011]
In accordance with each data value of the spread data string S5, for example, an impulse string (FIG. 20D) modulated like the waveform shown in FIGS. 17B and 17C is generated in the impulse generator 6 and transmitted from the antenna as a transmission signal ST. Is done.
[0012]
The transmitted transmission signal ST is received by the receiving device with various noises superimposed (FIG. 20E). When the received signal SR (FIG. 20E) is multiplied by the impulse sequence SP (FIG. 20F) corresponding to the spreading code sequence SD in the correlation processing unit 7, as shown in FIG. 20G, the spread original data Depending on the value, a pulse having a peak in one polarity is generated as the correlation signal S7.
[0013]
For example, when impulses having the same value are multiplied in the impulse shown in FIG. 17B, the negative side portion of the impulse is folded back to the positive side, and a pulse having a peak on the positive side is generated. When impulses having different values are multiplied, the positive side portion of the impulse is folded back to the negative side, and a pulse having a peak on the negative side is generated.
Therefore, when the impulse sequence of the spread code sequence (1) and the spread data sequence (2) are multiplied, since these data sequences have the same data value, a pulse sequence having a peak on the positive side is generated. On the other hand, when the impulse sequence of the spread code sequence (1) and the spread data sequence (3) are multiplied, since these data sequences have different data values, a pulse sequence having a peak on the negative side is generated.
[0014]
However, if the phase relationship between the spread code sequence to be multiplied and the spread data sequence is shifted by 1 bit before and after the transmission side and the reception side, the pulse sequence of this multiplication result is a pulse sequence with the same polarity as shown in FIG. 20G. In other words, the correct correlation between the spread code string and the spread data string cannot be detected. Although not particularly illustrated, the receiving apparatus shown in FIG. 19 includes a processing block for synchronizing the phase relationship between the spreading code sequence to be multiplied and the spread data sequence with the phase relationship on the transmission side, The phase relationship is controlled so as to coincide in the initial state of the reception process.
[0015]
The correlation signal S7 generated in the correlation processing unit 7 is integrated in the integrator 8 for a period corresponding to the data length of the spreading code sequence. In the example of FIG. 20H, integration is performed for a period of 16 pulses of the impulse train SP. The integrated value S8 is compared with a predetermined reference in the data determination unit 9, and the value of the received data (value “+1” or value “−1”) is determined according to the comparison result. The reception data whose value has been determined are sequentially stored in the reception buffer 10, and are sequentially read and decoded by the reception data processing unit 11, and are output as data Dout.
[0016]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the reason why the direct spreading that multiplies the transmission information and the pseudo-random spreading code sequence in the UWB communication system is as follows.
(A) Since communication is performed using a weak impulse, for example, when information is transmitted / received with only one impulse with respect to one transmission data, an error rate of transmission data increases.
(B) When a completely periodic impulse train is transmitted, energy concentrates on a specific frequency, so that the probability of causing interference with other communication systems increases.
[0017]
However, when 1-bit transmission data is directly spread into a multi-bit spread data sequence, the transmission rate of information decreases in proportion to the data length of the spread data sequence, that is, the spread rate. Doing is equivalent to deteriorating the transmission rate.
For example, in a PAN (personal area network) or the like, the distance between transmission / reception terminals is often very short, and in this case, the communication state is better than communication at a normal distance. If the communication state becomes better, even if the spreading factor is reduced accordingly, the error rate of the transmission data will not increase. However, in the conventional UWB communication device, since it spreads directly with the same spreading factor regardless of the communication state, the communication state There is a problem that the transmission rate is wasted when the condition is good.
[0018]
The present invention has been made in view of such circumstances, and a first object of the present invention is to provide a transmitting apparatus and method, a receiving apparatus and method thereof, a communication system and method thereof that can increase the transmission rate as compared with the prior art. It is to provide.
A second object is to provide a transmitting apparatus and method thereof, a receiving apparatus and method thereof, and a communication system and method thereof capable of changing a transmission rate according to a communication state.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a transmitting apparatus according to the first aspect of the present invention includes a data dividing unit that divides a supplied transmission data sequence and generates a plurality of divided data sequences, and each of the divided data sequences. A plurality of direct spreading means for generating a spread data string directly spread by spreading code sequences orthogonal to each other, and a transmission signal corresponding to the combined data string obtained by combining the spread data strings generated by the plurality of direct spreading means. Output synthesis means And place A plurality of impulse generating means for generating an impulse train obtained by modulating each impulse of a reference impulse train having a fixed period in accordance with each data value of the spread data row When The synthesizing unit synthesizes the impulse train generated by the plurality of impulse generating units and outputs the synthesized signal as the transmission signal.
[0020]
According to the transmission apparatus according to the first aspect of the present invention, the transmission data string supplied is divided in the data dividing means, and a plurality of divided data strings are generated. In the plurality of direct spreading means, each of the divided data strings is directly spread with spreading code strings orthogonal to each other to generate a spread data string. The combining means outputs a transmission signal corresponding to the combined data sequence obtained by combining the plurality of spread data sequences.
Also In the plurality of impulse generating means, an impulse train is generated in which each impulse of a reference impulse train having a predetermined period is modulated according to each data value of the spread data train. In the combining means, the impulse trains generated in the plurality of impulse generating means are combined and output as the transmission signal.
[0021]
A transmitting apparatus according to a second aspect of the present invention divides a transmission data string to be supplied and generates a plurality of divided data strings, the plurality of divided data strings, and the divided data strings. Based on a plurality of spreading code sequences orthogonal to each other, spread data generation means for generating a spread data sequence, and each impulse of a reference impulse sequence having a predetermined period according to each data value of the spread data sequence Impulse generating means for generating a modulated impulse train and outputting it as a transmission signal.
Preferably, the impulse generating means stops generating the impulse according to each data value of the spread data string.
[0022]
According to the transmission apparatus according to the second aspect of the present invention, the data transmission unit divides the supplied transmission data string and generates a plurality of divided data strings. In the spread data generating means, a spread data sequence is generated based on the plurality of divided data sequences and a plurality of orthogonal code sequences corresponding to the respective divided data sequences. In the impulse generating means, an impulse train in which each impulse of a reference impulse train having a predetermined period is modulated according to each data value of the spread data train is generated and output as a transmission signal.
Preferably, in the impulse generating means, the generation of the impulse is stopped according to each data value of the spread data string.
[0023]
A receiving apparatus according to a third aspect of the present invention divides a transmission data sequence into a plurality of data sequences, directly spreads each divided data sequence with spreading code sequences orthogonal to each other, and synthesizes the result of the direct spreading. A reception device that receives the generated impulse train, detects a correlation between the impulse train corresponding to each spreading code train and the received impulse train, and generates a correlation signal according to the detection result A plurality of correlation detection means; a plurality of integration means for integrating the correlation signal for a predetermined period; a determination means for determining each data value of the divided data string according to an integration value in the integration means; Synthesizing means for synthesizing the divided data strings and reproducing the transmission data string.
[0024]
According to the receiving apparatus according to the third aspect of the present invention, the plurality of correlation detection means detects the correlation between the impulse sequence corresponding to each of the spreading code sequences and the received impulse sequence, and the detection result Correlation signals corresponding to are generated. In the plurality of integrating means, the correlation signal is integrated for a predetermined period. In the determination means, each data value of the divided data string is determined in accordance with the integration value of the integration means. In the synthesizing means, the determined divided data string is synthesized and the transmission data string is reproduced.
[0025]
A receiving apparatus according to a fourth aspect of the present invention divides a transmission data sequence into a plurality of data sequences, directly spreads each divided data sequence with spreading code sequences orthogonal to each other, and synthesizes the result of the direct spreading. A reception device that receives the generated impulse train, detects a correlation between the impulse train corresponding to each spreading code train and the received impulse train, and generates a correlation signal according to the detection result A plurality of correlation detection means and the correlation signal generated by the correlation detection means are respectively input, and the spreading code string for each predetermined combination of divided data values that can be synthesized on the transmission side from the input correlation signal. A plurality of selection means for selecting a correlation signal corresponding to a spreading code of a specific bit in the above, and a correlation signal selected from the same correlation signal in the selection means A plurality of integration means that integrates for a predetermined period for each predetermined combination and an integration value in the integration means integrated for each predetermined combination for the same correlation signal, and an integration value selected according to the comparison result A plurality of comparison means for outputting the data, a plurality of determination means for determining each data value of the divided data string according to the integrated value output from the comparison means, and the determined divided data string Combining means for reproducing the transmission data string.
[0026]
According to the receiving apparatus of the fourth aspect of the present invention, the plurality of correlation detection means detects the correlation between the impulse sequence corresponding to each of the spreading code sequences and the received impulse sequence, and the detection result Correlation signals corresponding to are generated. In the plurality of selection means, a plurality of the correlation signals are respectively input, and for each predetermined combination of divided data values that can be synthesized on the transmission side from the input correlation signals, a specific bit spread in the spreading code string A correlation signal corresponding to the code is selected. In the plurality of integrating means, correlation signals selected from the same correlation signal are integrated for a predetermined period for each of the predetermined combinations. The plurality of comparing means compare the integrated values integrated for each of the predetermined combinations for the same correlation signal, and output an integrated value selected according to the comparison result. In the plurality of determination means, each data value of the divided data string is determined in accordance with the integral value output from the comparison means. In the synthesizing means, the determined divided data string is synthesized and the transmission data string is reproduced.
[0027]
A receiving apparatus according to a fifth aspect of the present invention divides a transmission data sequence into two data sequences, directly spreads each divided data sequence with spreading code sequences orthogonal to each other, and synthesizes the result of the direct spreading. Corresponding to a first spread data sequence obtained by synthesizing two data sequences obtained when data of the same value is directly spread by the two spread code sequences. First correlation detection means for detecting a correlation between the impulse train and the received impulse train and generating a first correlation signal according to the detection result, and data having different values in the two spread code sequences Correlation between an impulse sequence corresponding to a second spread data sequence obtained by combining two data sequences obtained when directly spread and the received impulse sequence is detected, and a second correlation signal corresponding to the detection result Second correlation detecting means to be generated; first integrating means for integrating the first correlation signal for a predetermined period; second integrating means for integrating the second correlation signal for a predetermined period; Determination means for determining each data value of the transmission data sequence based on a comparison result between the integration value in the integration means and the integration value in the second integration means, and the polarity of the integration value selected according to the comparison result And have.
[0028]
According to the receiving apparatus of the fifth aspect of the present invention, in the first correlation detection means, two data sequences obtained when the same value data is directly spread by the two spreading code sequences are combined. Correlation between the impulse sequence corresponding to the first spread data sequence and the received impulse sequence is detected, and a first correlation signal corresponding to the detection result is generated. Further, in the second correlation detection means, an impulse sequence corresponding to a second spread data sequence obtained by synthesizing two data sequences obtained when different values of data are directly spread by the two spread code sequences. And a correlation with the received impulse train are detected, and a second correlation signal corresponding to the detection result is generated. In the first integration means, the first correlation signal is integrated for a predetermined period, and in the second integration means, the second correlation signal is integrated for a predetermined period. In the determination means, based on a comparison result between the integration value of the first integration means and the integration value of the second integration means, and the polarity of the integration value selected according to the comparison result, the transmission data Each data value in the column is determined.
[0029]
The first correlation detection means selects the first correlation signal corresponding to the correlation detection result between the impulse corresponding to the spread data of the specific bit in the first spread data string and the received impulse, and selects the first correlation signal. Output to the first integration means, and the second correlation detection means outputs a second correlation signal corresponding to a correlation detection result between the impulse corresponding to the spread data of the specific bit in the second spread data string and the received impulse. May be selected and output to the second integrating means.
[0030]
The communication system according to the sixth aspect of the present invention divides a transmission data sequence into a plurality of data sequences, directly spreads each divided data sequence with spreading code sequences orthogonal to each other, and synthesizes the result of the direct spreading. A communication system having a first communication device that transmits the impulse train generated in this way and a second communication device that receives the impulse train, wherein the second communication device receives the impulse train. Means for measuring the reception characteristics of the impulse train in the receiving means, and transmitting means for transmitting the measurement result in the measuring means, wherein the first communication device is connected to the second communication device. Receiving means for receiving a signal to be transmitted; and means for transmitting the impulse sequence for setting the number of divisions of the transmission data sequence in accordance with the measurement result included in the received signal.
Preferably, the measurement means measures at least one of a signal-to-noise ratio, a received signal strength, and an error rate as the reception characteristic.
[0031]
According to the communication system according to the sixth aspect of the present invention, the reception characteristic of the impulse train is measured in the measurement means of the second communication device. The measurement result is transmitted from the transmission unit of the second communication device and received by the reception unit of the first communication device. The division number of the transmission data string in the transmission unit of the first communication unit is set according to the measurement result included in the signal received by the reception unit of the first communication unit.
Preferably, in the measurement unit of the second communication apparatus, at least one of a signal-to-noise ratio, a received signal strength, and an error rate is measured as the reception characteristic.
[0032]
A transmission method according to a seventh aspect of the present invention includes a step of dividing a transmission data sequence to be supplied to generate a plurality of divided data sequences, and each of the divided data sequences directly with spreading code sequences orthogonal to each other. A step of generating a spread data sequence that has been spread, and a step of outputting a transmission signal corresponding to a composite data sequence obtained by combining the plurality of generated spread data sequences When, Generating an impulse train obtained by modulating each impulse of a reference impulse train having a predetermined period in accordance with each data value of the spread data train When Have Further, in the step of outputting the transmission signal, a plurality of impulse sequences generated for each of the spread data sequences are synthesized and output as the transmission signal.
[0033]
A transmission method according to an eighth aspect of the present invention includes a step of dividing a supplied transmission data sequence to generate a plurality of divided data sequences, the plurality of divided data sequences, and the respective divided data sequences. A step of generating a spread data sequence based on a plurality of spread code sequences orthogonal to each other, and an impulse sequence obtained by modulating each impulse of a reference impulse sequence having a predetermined period in accordance with each data value of the spread data sequence And outputting as a transmission signal.
Preferably, in the step of generating the impulse, the generation of the impulse is stopped according to each data value of the spread data string.
[0034]
A receiving method according to a ninth aspect of the present invention divides a transmission data sequence into a plurality of data sequences, directly spreads each divided data sequence with spreading code sequences orthogonal to each other, and synthesizes the result of the direct spreading. Is a reception method for receiving the impulse train generated in this manner, and detects the correlation between the impulse train corresponding to each spreading code train and the received impulse train, and generates a correlation signal according to the detection result. A step of integrating the generated correlation signal for a predetermined period, a step of determining each data value of the divided data sequence according to an integration value of the correlation signal, and the determined divided data sequence And reproducing the transmission data.
[0035]
A receiving method according to a tenth aspect of the present invention divides a transmission data sequence into a plurality of data sequences, directly spreads each divided data sequence with spreading code sequences orthogonal to each other, and synthesizes the result of the direct spreading. Is a reception method for receiving the impulse train generated in this manner, and detects the correlation between the impulse train corresponding to each spreading code train and the received impulse train, and generates a correlation signal according to the detection result. Selecting a correlation signal corresponding to a spreading code of a specific bit in the spreading code sequence for each predetermined combination of divided data values that can be combined on the transmission side, from each of the generated correlation signals; Integrating a correlation signal selected from the same correlation signal for each of the predetermined combinations for a predetermined period; and Comparing the integral value obtained by integrating for each of the predetermined combinations, and selecting the integral value according to the comparison result, according to the selected integrated value, determining the data value of the divided data string And synthesizing the determined divided data string to reproduce the transmission data string.
[0036]
A reception method according to an eleventh aspect of the present invention divides a transmission data sequence into two data sequences, directly spreads each divided data sequence with spreading code sequences orthogonal to each other, and synthesizes the result of the direct spreading. And a first spread data sequence obtained by synthesizing two data sequences obtained when the same value data is directly spread by the two spread code sequences. a first impulse train, detects the correlation between the received impulse sequence, the steps of: generating a first correlation signal corresponding to the detection result, direct spread data of different values in two of the diffusion code sequence A correlation between the second impulse sequence corresponding to the second spread data sequence obtained by combining the two data sequences obtained in this case and the received impulse sequence, and a second correlation corresponding to the detection result Generating a first correlation signal, integrating the first correlation signal for a predetermined period, integrating the second correlation signal for a predetermined period, an integrated value of the first correlation signal, and the second correlation And determining each data value of the transmission data string based on the comparison result with the integral value of the signal and the polarity of the integral value selected according to the comparison result.
Preferably, in the step of generating the first correlation signal, the first correlation signal corresponding to the correlation detection result between the impulse corresponding to the spread data of the specific bit in the first spread data string and the received impulse is obtained. In the step of selecting, integrating the selected first correlation signal for the predetermined period, and generating the second correlation signal, an impulse corresponding to the spread data of a specific bit in the second spread data string and a received impulse The second correlation signal corresponding to the correlation detection result is selected, and the selected second correlation signal is integrated for the predetermined period.
[0037]
A communication method according to a twelfth aspect of the present invention divides a transmission data sequence into a plurality of data sequences, directly spreads each divided data sequence with spreading code sequences orthogonal to each other, and synthesizes the result of the direct spreading. A communication method between the first communication device that transmits the impulse train generated in this way and the second communication device that receives the impulse train, and the second communication device receives the impulse train. A step of measuring reception characteristics of the impulse train, a step of transmitting the measurement result from the second communication device to the first communication device, and a signal received by the first communication device. And setting the number of divisions of the transmission data sequence according to the measurement result.
Preferably, in the step of performing the measurement, at least one of a signal-to-noise ratio, a received signal strength, and an error rate is measured as the reception characteristic.
[0038]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, first to sixth embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<First Embodiment>
First, a transmission apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a schematic block diagram illustrating a configuration example of a transmission apparatus according to the first embodiment of the present invention. Reference numeral 101 is a transmission data processing unit, reference numeral 102 is a data dividing unit, reference numerals 103 and 106 are transmission buffers, reference numerals 104 and 107 are direct spreading processing units, reference numerals 105 and 108 are impulse generation units, Reference numeral 109 denotes an impulse synthesizer.
[0039]
The transmission data processing unit 101 performs predetermined processing related to channel coding such as compression processing and error correction code addition processing on the input data Din.
[0040]
The data division unit 105 divides the data input from the transmission data processing unit 101 into two, and outputs the divided data to the transmission buffer 103 and the transmission buffer 106 at the next stage, respectively.
The data is divided, for example, by dividing unit data having a predetermined data length into upper data and lower data. In addition, when the data input from the transmission data processing unit 101 is serial data, it may be converted into parallel data and divided.
[0041]
The transmission buffer 103 temporarily accumulates one of the data divided by the data dividing unit 105 (divided data), and outputs the accumulated data to the direct spreading processing unit 104 in accordance with the data transmission timing.
Similarly, the transmission buffer 106 temporarily accumulates the other of the divided data by the data dividing unit 105 and outputs the accumulated data to the direct spreading processing unit 107 in accordance with the data transmission timing.
[0042]
The direct spreading processing unit 104 multiplies a predetermined spreading code sequence SD1, which is a random code sequence such as a PN sequence, and the divided data S103 input from the previous transmission buffer 103, and generates an impulse generating unit 105 as a spreading data sequence S104. Output to.
Similarly, the direct spreading processing unit 107 multiplies a predetermined spreading code sequence SD2, which is a random code sequence such as a PN sequence, and the divided data S106 input from the transmission buffer 106 at the previous stage, and generates an impulse as a spreading data sequence S107. Output to the generator 108.
In this specification, “spread code sequences are orthogonal to each other” includes not only the case where the spread code sequences are completely orthogonal, but also the case where the correlation of the spread code sequences is appropriately low. It is out.
[0043]
The impulse generator 105 generates an impulse train S105 obtained by modulating each impulse of the reference impulse train having a predetermined period in accordance with each data value of the spread data train S104.
Similarly, the impulse generator 108 generates an impulse train S108 obtained by modulating each impulse of the reference impulse train according to each data value of the spread data sequence S107.
As an impulse train modulation method in the impulse generator 105 and the impulse generator 108, for example, BPSK or PPM is used.
[0044]
The impulse synthesizer 109 synthesizes the impulse train S105 from the impulse generator 105 and the impulse train S108 from the impulse generator 108, and sends it out from the antenna as a transmission signal ST.
[0045]
Here, the operation of the transmission apparatus of FIG. 1 having the above-described configuration will be described with reference to the waveform diagrams shown in FIGS.
FIG. 2 is a diagram illustrating signal waveforms of respective units of the transmission apparatus illustrated in FIG.
FIG. 3 is an enlarged view of output waveforms of the impulse generator 105, the impulse generator 108, and the impulse synthesizer 109 shown in FIG.
[0046]
The transmission data subjected to channel coding in the transmission data processing unit 101 is divided into two by the data dividing unit 102 and temporarily stored in the transmission buffer 103 or the transmission buffer 106. Then, it is output to the direct diffusion processing unit 104 or the direct diffusion unit 107 in accordance with the data transmission timing (FIGS. 2A and 2E).
[0047]
The divided data S103 (FIG. 2A) input to the direct spreading processing unit 104 is multiplied by a predetermined spreading code sequence SD1 (FIG. 2B), and the multiplication result is sent to the impulse generating unit 105 as a spreading data sequence S104 (FIG. 2C). Is output.
Similarly, the divided data S106 (FIG. 2E) input to the direct spreading processing unit 107 is multiplied by a predetermined spreading code sequence SD2 (FIG. 2F), and an impulse is generated as a spreading data sequence S107 (FIG. 2G). Is output to the unit 108.
[0048]
Each impulse of the reference impulse train is modulated according to each data value of the spread data train S104 input to the impulse generator 105, and an impulse train S105 (FIG. 2D) is generated.
Similarly, each impulse of the reference impulse train is modulated according to each data value of the spread data train S107 input to the impulse generator 107, and an impulse train S108 (FIG. 2H) is generated.
[0049]
In the impulse synthesizer 109, the impulse train S105 from the impulse generator 105 and the impulse train S108 from the impulse generator 108 are synthesized and transmitted from the antenna as a transmission signal ST (FIG. 2I).
[0050]
For example, as shown in FIGS. 3A and 3B, when an impulse train modulated by BPSK is generated in the impulse generator 105 and the impulse generator 107, the impulse generated by combining these is shown in FIG. 3C. Then, it becomes a positive or negative impulse having an amplitude twice that of the original impulse, or is canceled and the amplitude becomes zero.
[0051]
As described above, the impulse sequence generated by dividing the original data to be transmitted into two parts, directly spreading each of them with spreading code sequences orthogonal to each other, and combining the results of the direct spreading is the spreading code sequence. By using the orthogonality, it is possible to reproduce the original data by, for example, a receiving apparatus described later. In this way, since the data divided into two can be combined and transmitted at one time, the data transmission rate is doubled compared to the conventional transmission apparatus that directly spreads one data with one spreading code sequence. Can be.
[0052]
In the above embodiment, the case where data is divided into two parts has been described as an example. However, the present invention is not limited to this example, and the number of data divisions is set to an arbitrary number of three or more. Is also possible.
[0053]
<Second Embodiment>
Next, a transmission apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In the first embodiment, an example will be described in which an impulse sequence is generated for each of the spread data sequence 104 and the spread data sequence 107 generated using two spreading code sequences, and these are combined to generate a transmission signal ST. However, in the present embodiment, a transmission apparatus that directly generates the transmission signal ST without using an impulse synthesis unit will be described.
[0054]
FIG. 4 is a schematic block diagram showing a configuration example of a transmission apparatus according to the second embodiment of the present invention, where the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same components.
Spreading data generation section 110 has divided data S103 input from transmission buffer 103 and divided data S106 input from transmission buffer 106, and spreading code sequence SD1 and spreading code sequence SD2 that are orthogonal to each other, corresponding to the respective divided data. Based on the above, a spread data string S110 is generated. That is, a data string uniquely determined from a combination of data values of divided data S103, divided data S106, spreading code sequence SD1, and spreading code sequence SD2 is generated as spreading data sequence S110.
[0055]
The impulse generator 111 transmits an impulse train generated by modulating each impulse of a reference impulse train having a predetermined period according to each data value of the spread data train S110 as a transmission signal ST from the antenna. For example, when modulation by BPSK is performed, the polarity and amplitude of the generated impulse are changed according to each data value of the spread data string S110. If zero is set as the amplitude, the impulse transmission may be stopped.
[0056]
Here, the operation of the transmission apparatus shown in FIG. 4 will be described.
As shown in FIG. 3C, the impulse generated by the synthesis in the transmission apparatus shown in FIG. 1 is a positive or negative impulse having twice the amplitude of the original impulse, or the amplitude is zero. Become. Which of the combined impulses is determined uniquely from a combination of data values of the divided data S103, the divided data S106, the spreading code sequence SD1, and the spreading code sequence SD2.
[0057]
For the purpose of explanation, a value “+2” is assigned to a positive impulse having a double amplitude, a value “−2” is assigned to a negative impulse having a double amplitude, and a value “0” is assigned to an impulse having a zero amplitude. A combination of data values of the divided data S103, the divided data S106, the spreading code sequence SD1, and the spreading code sequence SD2 is indicated as {S103, S106, SD1, SD2}.
Then, the combination of each data value when the impulse of the value “+2” is generated is {+ 1, + 1, + 1, + 1}, {-1, -1, -1, -1}, { + 1, -1, + 1, -1} and {-1, + 1, -1, + 1}.
In addition, when the impulse of the value “−2” is generated, the combinations of the data values are {+ 1, + 1, -1, −1}, {−1, -1, + 1, + 1}, There are four types, {+ 1, -1, -1, + 1} and {-1, + 1, + 1, -1}.
The combination of each data value when the impulse of the value “0” is generated is {+ 1, + 1, + 1, −1}, {+ 1, + 1, -1, + 1}, {−1 , -1, + 1, -1}, {-1, -1, -1, + 1}, {+ 1, -1, + 1, + 1}, {-1, + 1, + 1, + 1}, {+ 1, -1, -1, -1}, {-1, + 1, -1, -1}.
[0058]
In the transmission apparatus shown in FIG. 4, combining processing as shown in FIG. 1 is performed by utilizing the fact that the polarity and amplitude of the transmission impulse are uniquely determined from the combination of the data values of the divided data and the spread code sequence. A direct transmission impulse is generated without performing the above. That is, the spread data generation unit 110 generates a spread data sequence S110 corresponding to a combination of data values such as {-2,0,0, + 2, -2,0, -2,. The impulse generator 111 generates an impulse having an amplitude and a polarity corresponding to the data value (value “+2”, value “−2”, or value “0”) of the spread data string S110. Thereby, a transmission signal ST equivalent to that in FIG. 1 is obtained.
[0059]
Note that the spread data string S110 can be regarded as a data string obtained by combining the spread data S104 and the spread data S107 in FIG. Accordingly, the spread data generation unit 110 is configured to include a data synthesis unit that synthesizes the respective spread data at the subsequent stage of the direct diffusion processing unit 104 and the direct diffusion processing unit 107 in FIG. 1, for example. As shown in FIG. 1, a transmission signal ST equivalent to that shown in FIG.
[0060]
As described above, the transmission apparatus shown in FIG. 4 can double the data transmission rate as compared with the conventional transmission apparatus that directly spreads one data with one spreading code sequence.
Further, in the transmission device shown in FIG. 4, transmission from the antenna can be stopped when the amplitude of the impulse becomes zero. Accordingly, unnecessary radio wave radiation from the antenna can be prevented, and the circuit can be simplified and power can be saved.
[0061]
In the above description, the case where the modulation method in the impulse generator 111 is BPSK has been described as an example. However, the present invention can also be applied when this is PPM.
Further, similarly to the transmission apparatus shown in FIG. 1, the number of divisions of transmission data can be arbitrarily set.
[0062]
<Third Embodiment>
Next, a receiving apparatus according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The receiving devices described in the third to fifth embodiments receive, for example, signals transmitted by the transmitting devices described in the first embodiment and the second embodiment described above. That is, the original data is divided into a plurality of pieces, the divided data is directly spread by spreading code sequences orthogonal to each other, and the impulse sequence (for example, FIG. 2I) generated by combining the direct spreading results is received. Performs processing to replay data.
[0063]
FIG. 5 is a schematic block diagram illustrating a configuration example of a receiving apparatus according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 5, reference numerals 201 and 204 indicate correlation processing units, reference numerals 202 and 205 indicate integrators, reference numerals 203 and 206 indicate data determination units, reference numeral 207 indicates a data synthesis unit, and reference numeral 208 indicates a reception data buffer. Reference numeral 209 denotes a received data processing unit.
[0064]
Correlation processing section 201 holds the same spreading code sequence SD1 used for direct spreading on the transmission side, detects the correlation between this spreading code sequence and received signal SR, and responds to the detection result. A correlation signal S201 is output. Specifically, an impulse train corresponding to the spreading code sequence is generated with the same period as the transmission signal, the impulse train is multiplied by the received signal SR, and the multiplication result is output as a correlation signal S201.
Similarly, the correlation processing unit 204 holds the same spreading code sequence SD2 as that used for direct spreading on the transmission side, and detects the correlation between the impulse sequence corresponding to this spreading code sequence and the received signal SR. Then, a correlation signal S204 corresponding to the detection result is output.
[0065]
The integrator 202 integrates the input correlation signal S201 for a predetermined period, and outputs the integration value S202 to the data determination unit 203. The integration period is set according to the length of the spreading code sequence.
Similarly, the integrator 205 integrates the input correlation signal S204 for a predetermined period and outputs the integration value S205 to the data determination unit 206.
[0066]
The data determination unit 203 determines the value (value “+1” or value “−1”) of one of the divided data based on the polarity of the integration value S202 by the integrator 202.
Similarly, the data determination unit 206 determines the value of the other divided data based on the polarity of the integration value S205 by the integrator 205.
The data value may be determined, for example, by converting the input integral value into a digital value by an A / D conversion circuit and determining whether the digital value is included in a predetermined threshold range. Alternatively, the determination may be made by comparing the input integral value with a predetermined reference level by a comparator circuit.
[0067]
The data combining unit 207 combines the divided data determined by the data determining unit 203 and the data determining unit 206, respectively. For example, data divided into upper data and lower data is synthesized. Thereby, the original data before division on the transmission side is reproduced.
[0068]
The reception buffer 208 receives the original data reproduced by the data synthesizing unit 207 and sequentially accumulates it.
The reception data processing unit 209 reads the reception data stored in the reception buffer 208, decodes the reception data that has been channel-coded on the transmission side, and reproduces the data Dout.
[0069]
Here, the operation of the receiving apparatus of FIG. 5 having the above-described configuration will be described with reference to FIG. 6 showing signal waveforms of respective parts of the receiving apparatus.
The received signal SR is superimposed with various noises as shown in FIG. 6A. When the received signal SR (FIG. 6A) is multiplied by the impulse sequence SP1 (FIG. 6B) corresponding to the spreading code sequence SD1 in the correlation processing unit 201, as shown in FIG. 6C, it is directly transmitted by the spreading code sequence SD1. A pulse having a peak in polarity according to the value of the spread divided data is generated as the correlation signal S201.
Similarly, when reception signal SR (FIG. 6A) is multiplied by impulse sequence SP2 (FIG. 6E) corresponding to spreading code sequence SD2, as shown in FIG. 6F, the division directly spread by spreading code sequence SD2 A pulse having a peak in polarity according to the data value is generated as the correlation signal S204.
[0070]
This is because when the impulse of the same polarity is multiplied, the negative part of the impulse is folded back to the positive side to generate a pulse having a peak on the positive side, and when the impulse of different polarity is multiplied, the positive side of the impulse This corresponds to generating a pulse having a peak on the negative side by folding the part to the negative side.
[0071]
However, if the phase relationship between the spreading code sequence to be multiplied and the spreading data sequence is shifted by 1 bit before and after the transmitting side and the receiving side, the pulse sequence resulting from this multiplication is not a pulse sequence with the same polarity, and the spreading code The correct correlation between the sequence and the spread data sequence cannot be detected. Although not particularly illustrated, the receiving apparatus described in the following embodiments includes a processing block for synchronizing the phase relationship between the spread code sequence to be multiplied and the spread data sequence with the phase relationship on the transmission side. It is assumed that the phase relationship is controlled to match in the initial state of the reception process.
[0072]
Correlation signal S201 generated in correlation processing section 201 is integrated in integrator 202 for a period corresponding to the data length of the spread code sequence. In the example of FIG. 6B, integration is performed for a period of 16 pulses of the impulse train SP1. The integrated value S202 is compared with a predetermined reference in the data determination unit 203, and the value of one divided data (value “+1” or value “−1”) is determined according to the comparison result.
Similarly, the correlation signal S204 generated in the correlation processing unit 204 is integrated for a predetermined period in the integrator 205, the integrated value S202 is compared with a predetermined reference in the data determination unit 203, and the value of the other divided data is obtained. Determined.
[0073]
The divided data whose values have been determined by the data determination unit 203 and the data determination unit 206 are combined by the data combining unit 207 and reproduced as original data. Then, the data are sequentially stored in the reception buffer 208, and are sequentially read and decoded by the reception data processing unit 209, and output as data Dout.
[0074]
As described above, according to the receiving apparatus shown in FIG. 5, the impulse data generated by dividing the original data into two, directly spreading each of them by spreading code sequences orthogonal to each other, and synthesizing the direct spreading results And the original data can be reproduced. Therefore, since the data divided into two can be combined and received at one time, the data transmission rate is higher than that of a conventional transmission apparatus that receives a signal in which one data is directly spread by one spreading code sequence. Can be doubled.
[0075]
Although FIG. 5 illustrates an example of a signal receiving apparatus in which the original data is divided into two, the present invention is not limited to this example. That is, it is possible to receive data divided by an arbitrary number of divisions.
[0076]
Further, the impulse modulation method is not limited to BPSK, and may be PPM, for example.
[0077]
Next, another configuration example of the receiving apparatus according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to the block diagram of FIG.
In the receiving apparatus shown in FIG. 7, an impulse correlator 210, a spread code multiplier 211, and a spread code multiplier 212 are provided instead of the correlation processor 201 and the correlation processor 204 in FIG.
[0078]
The impulse correlator 210 detects the correlation between a predetermined reference impulse train and the received signal SR, and generates an impulse correlation signal S210 corresponding to the detection result.
For example, when the transmission signal is modulated by BPSK, the reference impulse train is an impulse train of a predetermined period having a constant polarity (positive or negative). For example, when the transmission signal is modulated by PPM, the reference impulse train is an impulse train of a predetermined cycle having a certain time difference. By detecting the correlation between the reference impulse train and the received signal SR, an impulse component having a predetermined period included in the received signal SR is extracted as the impulse correlation signal S210. The polarity of the impulse correlation signal S210 is positive or negative depending on the polarity of the extracted impulse component.
[0079]
The spreading code multiplication unit 211 holds the same spreading code sequence SD1 as that on the transmission side, and inverts the polarity of the impulse correlation signal S210 according to each data value of the spreading code sequence SD1, thereby generating a correlation signal S211. . The correlation signal S211 is a signal equivalent to the correlation signal S201 in FIG.
Similarly, the spreading code multiplication unit 212 holds the same spreading code sequence SD2 as that on the transmission side, inverts the polarity of the impulse correlation signal S210 according to each data value of the spreading code sequence SD2, and correlates the correlation signal S212. Is generated. This correlation signal S212 is a signal equivalent to the correlation signal S204 in FIG.
[0080]
Here, the operation of the receiving apparatus of FIG. 7 having the above-described configuration will be described with reference to FIG. 8 showing signal waveforms of respective parts of the receiving apparatus.
The impulse signal included in the reception signal SR is extracted as the impulse correlation signal S210 (FIG. 8B) by multiplying the reception signal SR (FIG. 8A) on which the noise is superimposed and the reference impulse train by the impulse correlator. The polarity of the impulse correlation signal S210 is positive when the impulse component included in the reception signal SR and the reference impulse have the same polarity, and negative when the polarity is different. This corresponds to the value of spread data directly spread on the transmission side.
[0081]
A correlation signal S211 is generated by inverting the polarity of the impulse correlation signal S210 in accordance with each data value of the spreading code sequence SD1, and a correlation signal by being inverted in accordance with each data value of the spreading code sequence SD2. S212 is generated.
[0082]
By the way, after detecting the correlation between the reference impulse sequence and the received signal SR, inverting the polarity of the correlation signal in accordance with the spreading code sequence means that the reference impulse sequence modulated in accordance with the spreading code sequence and the received signal SR are modulated. It is equivalent to detecting the correlation with. Accordingly, the correlation signal S211 in FIG. 7 is a signal equivalent to the correlation signal S201 in FIG. 5, and the correlation signal S211 in FIG. 7 is a signal equivalent to the correlation signal S201 in FIG.
[0083]
Therefore, the receiving apparatus shown in FIG. 7 can reproduce the original data before the division from the received data as in the receiving apparatus shown in FIG. Further, in the receiving apparatus shown in FIG. 7, it is only necessary to generate the reference impulse train in the impulse correlator, and it is not necessary to generate another impulse train in the two correlation processing units as in the receiving apparatus shown in FIG. The circuit can be simplified.
[0084]
<Fourth Embodiment>
Next, a receiving device according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 9 and FIG.
In the present embodiment, an example of a receiving apparatus that removes a correlation signal for a signal component having an amplitude of zero from detected correlation signals and reduces errors in data reception due to noise will be described.
[0085]
FIG. 9 is a schematic block diagram showing a configuration example of a receiving apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. The same reference numerals in FIG. 9 and FIG. 5 indicate the same components.
Hereinafter, each component will be described.
Correlation processing section 213 holds the same spreading code sequence SD1 used for direct spreading on the transmission side, detects the correlation between this spreading code sequence and received signal SR, and responds to the detection result. A correlation signal S213 is output. Specifically, an impulse train corresponding to the spreading code sequence SD1 is generated with the same period as the transmission signal, the impulse train is multiplied by the reception signal SR, and the multiplication result is output as a correlation signal S213.
Similarly, the correlation processing unit 220 holds the same spreading code sequence SD2 as that used for direct spreading on the transmission side, and determines the correlation between the impulse sequence corresponding to this spreading code sequence SD2 and the received signal SR. It detects and outputs correlation signal S220 according to a detection result.
[0086]
The selection unit 214 and the selection unit 216 are blocks provided corresponding to predetermined combinations of divided data values that can be combined on the transmission side. For example, the selection unit 214 is provided corresponding to a combination in which two divided data values are equal to each other, and the selection unit 216 is provided corresponding to a combination in which the two divided data values are different from each other.
Then, from the correlation signal S213 generated in the correlation processing unit 213, the correlation signals corresponding to the spreading codes of specific bits in the spreading code sequence SD1 and the spreading code sequence SD2 are selected according to the above combinations. For example, the selection unit 214 selects a correlation signal detected when the code values of the spreading code sequence SD1 and the spreading code sequence SD2 are equal, and the selection unit 216 selects each of the spreading code sequence SD1 and the spreading code sequence SD2. A correlation signal to be detected when the code values are different is selected.
Similarly, the selection unit 221 and the selection unit 223 are blocks provided corresponding to predetermined combinations of divided data values that can be combined on the transmission side. Correlation signals corresponding to the spreading codes of specific bits in the spreading code sequence SD1 and spreading code sequence SD2 are selected from the correlation signal S220 generated in the correlation processing unit 220 in accordance with the above combinations.
[0087]
The integrator 215 integrates the correlation signal S214 selected by the selection unit 214 for a predetermined period, and outputs the integration value S215 to the comparison unit 218. The integration period is set according to the length of the spreading code sequence.
Similarly, the integrator 217 integrates the correlation signal S216 selected by the selection unit 216 for a predetermined period, and outputs the integration value S217 to the comparison unit 218.
The integrator 222 integrates the correlation signal S221 selected by the selection unit 221 for a predetermined period and outputs the integration value S222 to the comparison unit 225.
The integrator 224 integrates the correlation signal S223 selected by the selection unit 223 for a predetermined period, and outputs the integration value S24 to the comparison unit 225.
[0088]
The comparison unit 218 compares the magnitudes of the integral value S215 and the integral value S217, selects the one with the larger absolute value, and outputs it to the data determination unit 219.
Similarly, the comparison unit 225 compares the magnitudes of the integral value S222 and the integral value S224, selects the one with the larger absolute value, and outputs it to the data determination unit 226.
As a result of comparing the integral values, if interference states are superimposed, there is almost no difference in the integral values, or a state such as an equivalent integral value with opposite polarity is detected. Instead of selecting either one in the comparison unit, the result obtained by adding both integral values may be output to the subsequent data determination unit.
[0089]
The data determination unit 219 determines the value of one divided data based on the polarity of the integral value S218 selected by the comparator 218.
Similarly, the data determination unit 226 determines the value of the other divided data based on the polarity of the integral value S225 selected by the comparator 225.
The data value may be determined, for example, by converting the input integral value into a digital value by an A / D conversion circuit and determining whether the digital value is included in a predetermined threshold range. Alternatively, the determination may be made by comparing the input integral value with a predetermined reference level by a comparator circuit.
[0090]
The data combining unit 227 combines the divided data determined by the data determination unit 219 and the data determination unit 226, respectively. For example, data divided into upper data and lower data is synthesized. Thereby, the original data before division on the transmission side is reproduced.
[0091]
Here, the operation of the receiving apparatus of FIG. 9 having the above-described configuration will be described by taking as an example the case where the signal shown in FIG. 2 is received.
2A to 2C and FIGS. 2E to 2G, when the high level signal is a value “+1” and the low level signal is a value “−1”, in the example of FIG. 2B, the spreading code sequence SD1 is
{+ 1, -1, -1, + 1, + 1, -1, + 1, + 1, -1, -1, -1, + 1, -1, + 1, + 1, -1} .. (1a)
When the data of the value “+1” is directly spread by the spreading code sequence SD1,
{+ 1, -1, -1, + 1, + 1, -1, + 1, + 1, -1, -1, -1, + 1, -1, + 1, + 1, -1} .. (2a)
Is generated. Further, when the data of the value “−1” is directly spread by the same spreading code sequence SD1,
{-1, + 1, + 1, -1, -1, + 1, -1, -1, + 1, + 1, + 1, -1, + 1, -1, -1, + 1} .. (3a)
Is generated.
[0092]
In the example of FIG. 2F, the spreading code sequence SD2 is
{+ 1, -1, -1, + 1, -1, + 1, + 1, + 1, -1, -1, + 1, -1, -1, + 1, + 1, -1} .. (1b)
When the data of the value '+1' is directly spread by the spreading code sequence SD2,
{+ 1, -1, -1, + 1, -1, + 1, + 1, + 1, -1, -1, + 1, -1, -1, + 1, + 1, -1} .. (2b)
Is generated. Further, when the data of the value “−1” is directly spread by the same spreading code sequence SD2,
{-1, + 1, + 1, -1, + 1, -1, -1, -1, + 1, + 1, -1, + 1, + 1, -1, -1, + 1} .. (3b)
Is generated.
[0093]
When the data of the value “+1” is spread by the spreading code sequence SD1 and the data of the value “+1” is directly spread and synthesized by the spreading code sequence SD2, the data string (2a) and the data string (2b) are combined. ,
{+ 2, -2, -2, + 2, 0, 0, + 2, + 2, -2, -2, 0, 0, -2, + 2, + 2, -2} (4a )
It can be seen that an impulse train is generated.
Further, when the data of the value “−1” is synthesized by the spreading code sequence SD1 and the data of the value “−1” is directly spread and synthesized by the spreading code sequence SD2, the data sequence (2a) and the data sequence (2b) are combined. By synthesizing
{-2, + 2, + 2, -2, 0, 0, -2, -2, + 2, + 2, 0, 0, + 2, -2, -2, + 2} (4b )
Is generated.
When the data of the value “+1” is synthesized by the spreading code sequence SD1 and the data of the value “−1” is directly spread and synthesized by the spreading code sequence SD2, the data sequence (2a) and the data sequence (2b) are synthesized. ,
{0, 0, 0, 0, +2, -2, 0, 0, 0, 0, -2, +2, 0, 0, 0, 0} (4c)
Is generated.
When the data of the value “−1” is synthesized by the spreading code sequence SD1 and the data of the value “+1” is directly spread and synthesized by the spreading code sequence SD2, the data sequence (2a) and the data sequence (2b) are synthesized. ,
{0, 0, 0, 0, -2, +2, 0, 0, 0, 0, +2, -2, 0, 0, 0, 0} (4d)
Is generated.
[0094]
Comparing these impulse trains, it can be seen that the impulse train (4a) and the impulse train (4b) have the same bit with zero amplitude. That is, when the two data values synthesized on the transmission side are equal to each other, the bits at which the amplitude of the transmission impulse train becomes zero are equal.
In addition, the impulse train (4c) and the impulse train (4d) also have the same bit for which the amplitude is zero. That is, even when two data values synthesized on the transmission side are different from each other, the bits at which the amplitude of the transmission impulse train becomes zero are equal.
Further, a bit whose amplitude is zero in the impulse train (4a) and the impulse train (4b) is not zero in the impulse train (4c) and the impulse train (4d) (value “+2” or value “−2”). It turns out that it becomes equal to the bit which becomes.
[0095]
In the selection unit 214 in FIG. 9, for example, a correlation signal at a specific bit with an amplitude other than zero in the impulse train (4a) and the impulse train (4b) is selected, and this is integrated by the integrator 215. Further, in the selection unit 216, for example, a correlation signal at a specific bit having an amplitude other than zero in the impulse train (4c) and the impulse train (4d) is selected, and this is integrated by the integrator 217.
When data of the same value is synthesized on the transmission side, since a correlation signal between an impulse other than zero amplitude and a spread code is selected and input to the integrator 215, the integrated value S215 becomes a relatively large value. On the other hand, since the correlation signal between the received signal with zero amplitude and the spread code is selected and input to the integrator 217, the integrated value S217 is a minute value. Conversely, when data of different values are combined on the transmission side, the integral value S215 of the integrator 215 becomes a minute value, and the integral value S217 of the integrator 217 becomes a relatively large value. Thus, the magnitude relationship between the absolute values of the integral value S215 and the integral value S217 corresponds to a combination of data values synthesized on the transmission side (whether they are the same value or different values).
[0096]
The two integrated values are compared in the comparison unit 218. Then, the integrated value having the larger absolute value is input to the data determining unit 219, and the data value of the divided data is determined from the polarity. Therefore, the integrated value of the correlation signal when the amplitude of the reception signal SR becomes zero is excluded from the data value determination target in the data determination unit 219.
[0097]
The above operation is the same in the block including the correlation processing unit 220, the selection unit 221, the selection unit 223, the integrator 222, the integrator 224, the comparison unit 225, and the data determination unit 226.
[0098]
The divided data whose values are determined by the data determination unit 219 and the data determination unit 226 are combined by the data combining unit 227 and reproduced as original data. Then, the data are sequentially stored in the reception buffer 208, and are sequentially read and decoded by the reception data processing unit 209, and output as data Dout.
[0099]
As described above, the receiving apparatus shown in FIG. 9 can reproduce the original data before division from the received signal in the same manner as the receiving apparatus shown in FIG. . Furthermore, in the receiving apparatus shown in FIG. 9, since the integral value of the correlation signal when the amplitude of the received signal becomes zero can be excluded from the data value determination target, the determination result is not affected by unnecessary noise components, The error rate of received data can be reduced.
[0100]
Although FIG. 9 illustrates an example of a signal receiving apparatus in which the original data is divided into two, the present invention is not limited to this example. That is, it is possible to receive data divided by an arbitrary number of divisions.
[0101]
Further, the impulse modulation method is not limited to BPSK, and may be PPM, for example.
[0102]
Next, another configuration example of the receiving apparatus according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the block diagram of FIG.
In the receiving apparatus shown in FIG. 10, an impulse correlator 228, a spread code multiplier 229, and a spread code multiplier 230 are provided instead of the correlation processor 213 and the correlation processor 220 in FIG.
[0103]
The impulse correlator 210 is a block having the same function as the impulse correlator 210 in FIG. The spreading code multiplication unit 229 and the spreading code multiplication unit 230 are blocks having functions equivalent to the spreading code multiplication unit 211 and the spreading code multiplication unit 212 in FIG.
[0104]
Therefore, the correlation signal S229 in FIG. 10 is equivalent to the correlation signal S213 in FIG. 9, and the correlation signal S230 in FIG. 10 is equivalent to the correlation signal S220 in FIG. That is, the receiving apparatus shown in FIG. 10 can reproduce the original data before the division from the received signal SR as in the receiving apparatus shown in FIG.
Further, in the receiving apparatus shown in FIG. 10, it is only necessary to generate the reference impulse train in the impulse correlator, and it is not necessary to generate another impulse train in the two correlation processing units as in the receiving apparatus shown in FIG. The circuit can be simplified.
[0105]
<Fifth Embodiment>
Next, a receiving device according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the receiving apparatus described in the present embodiment, the configuration of the receiving apparatus in the third embodiment and the fourth embodiment described above is further simplified.
[0106]
FIG. 11 is a schematic block diagram showing a configuration example of a receiving apparatus according to the fifth embodiment of the present invention. The same reference numerals in FIG. 11 and FIG. 5 indicate the same components.
In FIG. 11, reference numerals 231 and 233 denote correlation processing units, reference numerals 232 and 234 denote integrators, and reference numeral 235 denotes a data determination unit.
[0107]
The correlation processing unit 231 generates an impulse corresponding to a spread data sequence SD3 obtained by synthesizing two data sequences obtained by directly spreading data of the same value using the same two spreading code sequences used for direct spreading on the transmission side. Correlation between the column SP3 and the received signal SR is detected. Then, correlation signal S231 corresponding to the detection result is output to integrator 232.
For example, when the spreading code sequence (1a) and the spreading code sequence (1b) are used for direct spreading on the transmission side, the impulse train (4a) or the impulse train (4b) is used as the impulse train SP3.
Thus, the correlation detection impulse sequence SP3 in the correlation processing unit 231 is equal to the impulse sequence transmitted when data of the same value are combined.
[0108]
Further, the correlation processing unit 231 may select a correlation signal between the impulse corresponding to the spread data of the specific bit in the spread data sequence SD3 and the received impulse and output the correlation signal to the integrator 232. For example, a correlation signal at a bit in which the amplitude of the impulse train SP3 is other than zero is selected and output to the integrator 232.
[0109]
The correlation processing unit 233 generates an impulse corresponding to a spread data sequence SD4 obtained by synthesizing two data sequences obtained by directly spreading data of different values using the same two spreading code sequences used for direct spreading on the transmission side. Correlation between the column SP4 and the received signal SR is detected. Then, a correlation signal S233 corresponding to the detection result is output to the integrator 234.
For example, when the spreading code sequence (1a) and the spreading code sequence (1b) are used for direct spreading on the transmission side, the impulse train (4c) or the impulse train (4d) is used as the impulse train SP4.
Thus, the correlation detection impulse sequence SP4 in the correlation processing unit 233 is equal to the impulse sequence transmitted when data of different values are combined.
[0110]
Further, the correlation processing unit 233 may select a correlation signal between the impulse corresponding to the spread data of the specific bit in the spread data sequence SD4 and the received impulse and output the correlation signal to the integrator 234. For example, a correlation signal in a bit in which the amplitude of the impulse train SP3 is other than zero is selected and output to the integrator 234.
[0111]
The data determination unit 235 compares the integration value S232 by the integrator 232 with the integration value S234 by the integrator 234, and determines which absolute value is larger. Thus, it is determined whether the received signal is a combination of divided data having the same value or a combination of divided data having different values. Further, the polarity of the integral value having the larger absolute value is determined, and the values of the two divided data synthesized thereby are determined.
The data value can be determined by, for example, converting the input integral value into a digital value by an A / D conversion circuit and determining whether the digital value is included in a predetermined threshold range. good. Alternatively, the determination may be made by comparing the input integral value with a predetermined reference level by a comparator circuit.
[0112]
Here, the operation of the receiving apparatus of FIG. 11 having the above-described configuration will be described with reference to FIG.
FIG. 12 is a diagram illustrating signal waveforms of respective units of the receiving apparatus illustrated in FIG.
As described above, in the impulse train obtained by directly spreading and synthesizing the two divided data, when the two data values synthesized on the transmission side are the same, the bits at which the amplitude of the transmission impulse train becomes zero are equal. Further, there are two combinations in which the two data values are the same, each data having the value “+1” or the value “−1”. The transmission impulse string by the two combinations is the data string (4a). And the data string (4b) are compared, the polarity of each bit is inverted.
In addition, even when two data values synthesized on the transmission side are different from each other, the bits in which the amplitude of the transmission impulse train becomes zero are equal, and the transmission impulse train by the combination of two data values is The polarities are reversed from each other.
[0113]
In this embodiment, such a relationship is used. First, a combination of combined data values is determined, and then each data value is determined based on the polarity of the transmission impulse train.
[0114]
The correlation processor 231 detects the correlation between a predetermined impulse train SP3 (FIG. 12B) and the received signal SR (FIG. 12A) that can be transmitted when data of the same value is combined on the transmission side. Further, the correlation processing unit 233 detects the correlation between a predetermined impulse train SP4 (FIG. 12E) and the received signal SR (FIG. 12A) that can be transmitted when different values of data are combined on the transmission side. Correlation signals (FIG. 12C and FIG. 12F) corresponding to these correlation results are integrated in the integrator 232 or the integrator 234.
[0115]
The integral values in the integrator 232 and the integrator 234 are compared in magnitude relationship between absolute values in the data determination unit 235, and it is determined whether the two synthesized data values are the same or different based on the comparison result. Further, the data determination unit 235 determines the polarity of the integral value determined to have a large absolute value, and thereby determines the polarity of the transmitted impulse train. As described above, the combination of data values synthesized on the transmission side (whether the synthesized data values are the same or different) and the polarity of the impulse train transmitted in the combination are determined. As a result, each synthesized data The value of is determined. That is, the original data before being divided on the transmission side is determined.
[0116]
The original data whose value is determined by the data determination unit 235 is sequentially stored in the reception buffer 208, and is sequentially read and decoded by the reception data processing unit 209, and is output as data Dout.
[0117]
As described above, the receiving apparatus shown in FIG. 11 can reproduce the original data before the division from the received signal in the same manner as the receiving apparatus shown in FIG. 5, and therefore has the same effect as the receiving apparatus shown in FIG. Can do. Further, in the receiving apparatus shown in FIG. 11, since the data determination unit is integrated into one and the data synthesizing unit is omitted, the configuration can be further simplified as compared with the receiving apparatuses shown in FIGS.
[0118]
In addition, in the correlation processing unit 231 and the correlation processing unit 233, for example, a correlation signal in a bit in which the amplitude of the transmission impulse train is other than zero is selected and integrated in a subsequent integrator, and a correlation signal in a bit in which the amplitude becomes zero Can be eliminated from the integrator. As a result, unnecessary noise components are not integrated in the integrator, so that the influence of noise on the determination result of the data value is reduced, and the error rate of the received data can be reduced.
[0119]
Next, another configuration example of the receiving apparatus according to the fifth embodiment of the present invention will be described with reference to the block diagram of FIG.
In the receiving apparatus shown in FIG. 13, an impulse correlator 236, a spread code multiplier 237 and a spread code multiplier 238 are provided instead of the correlation processor 231 and the correlation processor 233 in FIG. 11.
[0120]
The impulse correlator 236 is a block having the same function as the impulse correlator 210 in FIG. The spreading code multiplication unit 237 and the spreading code multiplication unit 238 are blocks having functions equivalent to the spreading code multiplication unit 211 and the spreading code multiplication unit 212 in FIG.
[0121]
Therefore, the correlation signal S237 in FIG. 13 is equivalent to the correlation signal S231 in FIG. 11, and the correlation signal S238 in FIG. 13 is equivalent to the correlation signal S233 in FIG. That is, the receiving apparatus shown in FIG. 13 can reproduce the original data before the division from the received signal SR as in the receiving apparatus shown in FIG.
Further, in the receiving apparatus shown in FIG. 13, it is only necessary to generate the reference impulse train in the impulse correlator, and it is not necessary to generate another impulse train in the two correlation processing units as in the receiving apparatus shown in FIG. The circuit can be simplified.
[0122]
<Sixth Embodiment>
Next, a communication system according to a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 14 is a schematic block diagram illustrating a configuration example of a communication system according to the sixth embodiment of the present invention.
[0123]
FIG. 14A is a schematic block diagram of communication apparatus 300A that mainly transmits data in this communication system. The same reference numerals used in FIG. 14A and FIG. 1 indicate the same components.
Transmission unit 301, for example, FIG. 1 or has a block equivalent to function consisting subsequent configuration from the data dividing unit 102 in FIG. 4, a spreading code sequence that are orthogonal the divided data in the data dividing unit 102 with each other Each of them is directly spread, and an impulse train generated by combining the results of the direct spread is transmitted.
The receiving unit 302 is a block that receives a signal from the communication device 300B of FIG.
The division number determination unit 303 determines the division number in the data division unit 102 based on measurement data described later included in a signal received from the communication device 300B in FIG. 14B.
The data division unit 102 ′ divides the original data by the number of divisions determined by the division number determination unit 303.
[0124]
FIG. 14B is a schematic block diagram of a communication apparatus 300B that mainly receives data in this communication system.
Receiving unit 304, for example 5, 7, 9, 10, has a receiving device equivalent functions shown in FIG. 11 or FIG. 13, it receives the impulse train from the communication device 300A, Play the original data before it is divided.
The signal to noise ratio measuring unit 305 measures the signal to noise ratio based on the signal received by the receiving unit 304.
The received signal strength measuring unit 306 measures the received signal strength based on the signal received by the receiving unit 304.
The error rate measurement unit 307 measures the error rate of the received data based on the signal received by the reception unit 304.
Transmitting section 308 transmits the measurement results in signal-to-noise ratio measuring section 305, received signal strength measuring section 306, and error rate measuring section 307 to the communication apparatus in FIG. 14A.
[0125]
Here, the operation of the communication system of FIG. 14 having the above-described configuration will be described.
In communication apparatus 300A, for example, after setting predetermined conditions (a value of transmission data, a strength of transmission signal, etc.), an impulse train is transmitted from transmission section 301. This impulse train is received by receiving section 304 of communication apparatus 300B, and the signal-to-noise ratio, received signal strength, and error rate of the received signal are measured. The measurement data is transmitted from the transmission unit 308 of the communication device 300B and received by the reception unit 302 of the communication device 300A. Based on the measurement data included in the received data, the division number of the data is determined by the division number determination unit 303, and the division number of the data division unit 102 ′ is set according to the determination result. For example, when it is determined from the measurement data that the communication state is good, control is performed to increase the transmission rate by increasing the number of data divisions.
[0126]
As described above, according to the communication system shown in FIG. 14, the division number of transmission data can be changed based on the result of measuring the reception characteristics in one communication apparatus. That is, since the optimal number of data divisions can be set according to the communication state, for example, when the communication state is better than normal, the data division number can be increased to increase the transmission rate.
[0127]
The block for measuring the reception characteristics is not limited to the example of FIG. 14A. For example, the signal-to-noise ratio measuring unit 305, the received signal strength measuring unit 306, or the error rate measuring unit 307 may be configured with only at least one measuring unit. Alternatively, a block for measuring other reception characteristics may be provided.
[0128]
In the example of FIG. 14, the communication device 300A is set as the transmission side, and the communication device 300B is set as the reception side. However, the same reception device and transmission device may be provided.
Further, in the above embodiments, although mainly described the case where BPSK is applied to a modulation method of the impulse as examples, the present invention is not limited to this, other modulation schemes, for example, PPM also applied Is possible.
[0129]
Next, another configuration example of the communication system according to the sixth embodiment of the present invention will be described with reference to the block diagram of FIG.
Figure 15A, in this communication system, 'a schematic block diagram of FIG. 15B, primarily side of the communication apparatus 300B that receives data' side of the communication apparatus 300A which mainly transmits data is.
Compared to the communication device 300B of FIG. 14B, the communication device 300B 'decides the data division number on the basis of the measurement results of the signal-to-noise ratio measuring unit 305, the received signal strength measurement unit 306 and the error rate measuring unit 307 A division number determination unit 309 is provided, and the determination result is transmitted from the transmission unit 308.
Further, as compared with the communication device 300A of FIG. 14A, the communication device 300A 'in the division number determination unit 303 is omitted, in accordance with the received division number determination result by the reception section 302, the data dividing unit 102' The number of divisions at is set.
[0130]
Here, the operation of the communication system of FIG. 15 having the above-described configuration will be described.
In the communication device 300A ′, for example, after setting predetermined conditions (a value of transmission data, a strength of a transmission signal, etc.), an impulse train is transmitted from the transmission unit 301. This impulse train is received by the receiving unit 304 of the communication apparatus 300B ′, and the signal-to-noise ratio, received signal strength, and error rate of the received signal are measured. The division number determination unit 309 of the communication device 300B determines the data division number based on the measurement data, and the determination result is transmitted from the transmission unit 308 of the communication device 300B. In accordance with this determination result received by the receiving unit 302 of the communication device 300A ′, the number of divisions of the data dividing unit 102 ′ is set.
[0131]
As described above, also in the communication system shown in FIG. 15, the optimum number of data divisions can be set according to the communication state by the same operation as that of the communication system shown in FIG.
[0132]
Note that the present invention is not limited to the first to sixth embodiments described above, and various modifications obvious to those skilled in the art are possible.
For example, in the above embodiments, the modulation scheme of the impulse signal is mainly described the case of BPSK as an example, the present invention is not limited to this, other modulation schemes, for example, can be applied to a PPM It is.
[0133]
【The invention's effect】
According to the present invention, the transmission rate can be increased as compared with the prior art. In addition, the transmission rate can be appropriately changed according to the communication state.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic block diagram illustrating a configuration example of a transmission device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing signal waveforms at various parts of the transmission apparatus shown in FIG. 1;
FIG. 3 is an enlarged view of output waveforms of an impulse generator and an impulse synthesizer shown in FIG. 1;
FIG. 4 is a schematic block diagram illustrating a configuration example of a transmission device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic block diagram illustrating a configuration example of a receiving device according to a third embodiment of the present invention.
6 is a diagram showing signal waveforms at various parts of the receiving apparatus shown in FIG. 5. FIG.
FIG. 7 is a schematic block diagram showing another configuration example of the receiving apparatus according to the third embodiment of the present invention.
8 is a diagram showing signal waveforms at various parts of the receiving apparatus shown in FIG. 7;
FIG. 9 is a schematic block diagram illustrating a configuration example of a receiving device according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a schematic block diagram showing another configuration example of the receiving apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a schematic block diagram illustrating a configuration example of a receiving device according to a fifth embodiment of the present invention.
12 is a diagram showing signal waveforms at various parts of the receiving apparatus shown in FIG. 11;
FIG. 13 is a schematic block diagram showing another configuration example of the receiving apparatus according to the fifth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a schematic block diagram illustrating a configuration example of a communication system according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a schematic block diagram showing another configuration example of the communication system according to the sixth embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a diagram for explaining an outline of a UWB wireless communication system;
FIG. 17 is a diagram showing a specific example of a signal waveform in the UWB system in comparison with a signal waveform in a normal communication system using a continuous wave.
FIG. 18 is a block diagram showing a schematic configuration of a conventional UWB transmission device.
FIG. 19 is a block diagram showing a schematic configuration of a conventional UWB receiver.
20 is a diagram illustrating signal waveforms of respective units in the transmission device in FIG. 18 and the reception device in FIG. 19;
[Explanation of symbols]
101 ... transmission data processing unit, 102 ... data division unit, 103, 106 ... transmission buffer, 104 and 107 ... direct diffusion processing section, 110 ... spreading data generating unit, 105,108,111 ... impulse generator, 109 ... impulse synthesis parts, 201,204,213,220,231,233 ... correlation processing unit, 202,205,215,217,222,224,232,234 ... integrator, 203,206,219,226,235 ... data determination unit , 207 and 227 ... data combining section, 208 ... reception data buffer, 209 ... reception data processing unit, 210,228,236 ... impulse correlator, 211,212,229,230,237,238 ... spreading code multiplication section.

Claims

Data dividing means for dividing a transmission data string to be supplied and generating a plurality of divided data strings;
A plurality of direct spreading means for generating a spread data sequence obtained by directly spreading each of the divided data sequences with spreading code sequences orthogonal to each other;
Combining means for outputting a transmission signal corresponding to a combined data string obtained by combining the spread data strings generated in the plurality of direct spreading means ;
A plurality of impulse generating means for generating an impulse train obtained by modulating each impulse of a reference impulse train having a predetermined period in accordance with each data value of the spread data row;
Have
The synthesis means is
Synthesizing the impulse train generated in the plurality of impulse generating means, and outputting as the transmission signal;
Transmitter device.

The impulse generation means generates an impulse sequence in which the polarity of the impulse is modulated in accordance with each data value of the spread data sequence.
The transmission device according to claim 1 .

The impulse generating means generates an impulse sequence in which the position of the impulse in the predetermined period is modulated according to each data value of the spread data sequence.
The transmission device according to claim 1 .

Data dividing means for dividing a transmission data string to be supplied and generating a plurality of divided data strings;
Spreading data generating means for generating a spreading data sequence based on the plurality of divided data sequences and a plurality of spreading code sequences orthogonal to each other corresponding to the divided data sequences;
A transmission apparatus comprising: impulse generating means for generating an impulse train obtained by modulating each impulse of a reference impulse train having a predetermined cycle in accordance with each data value of the spread data train, and outputting the impulse train as a transmission signal.

The impulse generating means stops generating the impulse according to each data value of the spread data sequence;
The transmission device according to claim 4 .

The impulse generating means generates an impulse sequence in which the polarity and amplitude of the impulse are modulated in accordance with each data value of the spread data sequence.
The transmission device according to claim 4 .

The spread data generation means directly spreads each of the plurality of divided data strings with the corresponding spread code string, and generates a data string obtained when the result of the direct spreading is combined as the spread data.
The transmission device according to claim 4 .

Dividing the supplied transmission data sequence to generate a plurality of divided data sequences;
Generating a spread data sequence obtained by directly spreading each of the divided data sequences with a spread code sequence orthogonal to each other;
Outputting a transmission signal corresponding to a synthesized data sequence obtained by synthesizing the plurality of generated spread data sequences ;
Generating an impulse train obtained by modulating each impulse of a reference impulse train having a predetermined period in accordance with each data value of the spread data row;
Have
In the step of outputting the transmission signal, a transmission method of combining a plurality of impulse sequences generated for each of the spread data sequences and outputting the synthesized signal as the transmission signal .

Dividing the supplied transmission data sequence to generate a plurality of divided data sequences;
Generating a spread data sequence based on the plurality of divided data sequences and a plurality of spread code sequences orthogonal to each other corresponding to the respective divided data sequences;
And a step of generating an impulse train obtained by modulating each impulse of a reference impulse train having a predetermined period in accordance with each data value of the spread data train and outputting the impulse train as a transmission signal.

A receiving apparatus that divides a transmission data string into a plurality of data strings, directly spreads each divided data string with spreading code strings orthogonal to each other, and synthesizes the result of the direct spreading to receive an impulse string. And
Detecting the correlation between hearing impulse train upon reception the impulse string corresponding to each of the spreading code sequence, a plurality of correlation detection means for generating a correlation signal corresponding to the detection result,
A plurality of integration means for integrating the correlation signal for a predetermined period;
Determination means for determining each data value of the divided data string according to an integration value in the integration means;
Receiving means comprising: combining means for combining the determined divided data strings and reproducing the transmission data strings;

Detecting the correlation between hearing impulse sequence with a predetermined reference pulse train upon reception, it includes an impulse correlation detection means for generating an impulse correlation signal according to the detection result,
The correlation detection unit generates the correlation signal by inverting the polarity of the impulse correlation signal according to each code value of the spreading code sequence.
The receiving device according to claim 10 .

A receiving apparatus that divides a transmission data string into a plurality of data strings, directly spreads each divided data string with spreading code strings orthogonal to each other, and synthesizes the result of the direct spreading to receive an impulse string. And
Detecting the correlation between hearing impulse train upon reception the impulse string corresponding to each of the spreading code sequence, a plurality of correlation detection means for generating a correlation signal corresponding to the detection result,
Each of the correlation signals generated in the correlation detection means is input, and from the input correlation signal, for each predetermined combination of divided data values that can be synthesized on the transmission side, a spreading code of a specific bit in the spreading code string A plurality of selection means for selecting corresponding correlation signals;
A plurality of integration means for integrating a correlation signal selected from the same correlation signal in the selection means for a predetermined period for each of the predetermined combinations;
A plurality of comparison means for comparing the integration values in the integration means integrated for each of the predetermined combinations for the same correlation signal, and outputting an integration value selected according to the comparison result;
A plurality of determination means for determining each data value of the divided data string in accordance with an integral value output from the comparison means;
Receiving means comprising: combining means for combining the determined divided data strings and reproducing the transmission data strings;

A receiving apparatus that divides a transmission data string into two data strings, directly spreads the divided data strings with spreading code strings orthogonal to each other, and synthesizes the result of the direct spreading to receive an impulse string. And
An impulse train corresponding to the first spread data sequence obtained by combining the two data string obtained when directly spread data of the same value in two of the diffusion code sequence, the correlation between hearing impulse train upon reception And a first correlation detection means for generating a first correlation signal according to the detection result;
An impulse train corresponding to the second spread data sequence obtained by combining the two data string obtained when directly spread with different values of the data in two of the diffusion code sequence, the correlation between hearing impulse train upon reception And a second correlation detection means for generating a second correlation signal according to the detection result;
First integrating means for integrating the first correlation signal for a predetermined period;
Second integrating means for integrating the second correlation signal for a predetermined period;
Based on the comparison result between the integration value in the first integration means and the integration value in the second integration means, and the polarity of the integration value selected according to the comparison result, each data value of the transmission data string is A receiving apparatus comprising: a determination unit that determines.

The first correlation detecting means selects a first correlation signal corresponding to a correlation detection result between an impulse corresponding to spread data of a specific bit in the first spread data string and a received impulse, and selects the first correlation signal. Output to the integration means,
The second correlation detection means selects a second correlation signal corresponding to a correlation detection result between an impulse corresponding to spread data of a specific bit in the second spread data string and a received impulse, and selects the second correlation signal. The receiving device according to claim 13 , wherein the receiving device outputs to the integrating means.

This is a reception method in which a transmission data sequence is divided into a plurality of data sequences, each divided data sequence is directly spread with spreading code sequences orthogonal to each other, and an impulse sequence generated by combining the direct spreading results is received. And
Detecting the correlation between hearing impulse train upon reception with the corresponding impulse sequence to each of the diffusion code sequence and generating a correlation signal corresponding to the detection result,
Integrating each of the generated correlation signals for a predetermined period;
Determining each data value of the divided data sequence according to the integral value of the correlation signal;
Combining the determined divided data string and reproducing the transmission data.

This is a reception method in which a transmission data sequence is divided into a plurality of data sequences, each divided data sequence is directly spread with spreading code sequences orthogonal to each other, and an impulse sequence generated by combining the direct spreading results is received. And
Detecting the correlation between hearing impulse train upon reception with the corresponding impulse sequence to each of the diffusion code sequence and generating a correlation signal corresponding to the detection result,
Selecting a correlation signal corresponding to a spreading code of a specific bit in the spreading code sequence for each predetermined combination of divided data values that can be combined on the transmission side, from each of the generated correlation signals;
Integrating a correlation signal selected from the same correlation signal for a predetermined period for each of the predetermined combinations;
Comparing the integrated values integrated for each of the predetermined combinations for the same correlation signal, and selecting the integrated value according to the comparison result;
Determining each data value of the divided data sequence according to the selected integral value;
Combining the determined divided data strings and reproducing the transmission data strings.

This is a receiving method in which a transmission data sequence is divided into two data sequences, each divided data sequence is directly spread with spreading code sequences orthogonal to each other, and an impulse sequence generated by combining the direct spreading results is received. And
A first impulse train corresponding to the first spread data sequence obtained by combining the two data string obtained when directly spread data of the same value in two of the spreading code sequence, and listening impulse train upon reception Detecting a correlation and generating a first correlation signal according to the detection result;
A second impulse train corresponding to the two second spread data sequence obtained by combining the two data string obtained when directly spread data of different values in the spreading code sequence, and listening impulse train upon reception Detecting a correlation and generating a second correlation signal according to the detection result;
Integrating the first correlation signal for a predetermined period;
Integrating the second correlation signal for a predetermined period;
Based on the comparison result of the integration value of the first correlation signal and the integration value of the second correlation signal, and the polarity of the integration value selected according to the comparison result, each data value of the transmission data string is A receiving method.

In the step of generating the first correlation signal, the first correlation signal is selected according to a correlation detection result between the impulse corresponding to the spread data of the specific bit in the first spread data string and the received impulse, Integrating the selected first correlation signal for the predetermined period;
In the step of generating the second correlation signal, the second correlation signal is selected according to the correlation detection result between the impulse corresponding to the spread data of the specific bit in the second spread data string and the received impulse, Integrating the selected second correlation signal for the predetermined period;
The receiving method according to claim 17 .

First communication that divides a transmission data sequence into a plurality of data sequences, directly spreads each divided data sequence with spreading code sequences orthogonal to each other, and transmits an impulse sequence generated by combining the results of the direct spreading A communication system comprising a device and a second communication device for receiving the impulse train,
The second communication device is
Means for receiving the impulse train;
Measuring means for measuring the reception characteristics of the impulse train in the receiving means;
Transmitting means for transmitting the measurement result in the measuring means,
The first communication device is
Receiving means for receiving a signal transmitted from the second communication device;
The impulse train transmitting means for setting the number of divisions of the transmission data train according to the measurement result contained in the received signal,
Communications system.

The measurement means measures at least one of a signal-to-noise ratio, a received signal strength, or an error rate as the reception characteristic.
The communication system according to claim 19 .

The first communication device includes a division number determination unit that determines the division number according to a measurement result of the measurement unit,
The transmission means of the first communication device transmits the determination result in the division number determination means,
The transmission means of the second communication device divides the transmission data string by a division number according to the determination result included in the received signal from the second communication device.
The communication system according to claim 19 .

The second communication device includes division number determination means for determining the division number according to the measurement result included in the received signal from the second communication device,
The transmission means of the second communication device divides the transmission data string by the number of divisions according to the determination result in the division number determination means.
The communication system according to claim 19 .

First communication that divides a transmission data string into a plurality of data strings, directly spreads each divided data string with spreading code strings orthogonal to each other, and transmits an impulse string generated by combining the direct spreading results A communication method between a device and a second communication device that receives the impulse train,
Receiving the impulse train in the second communication device;
Measuring the reception characteristics of the impulse train;
Transmitting the measurement result from the second communication device to the first communication device;
Setting the division number of the transmission data sequence according to the measurement result included in the signal received in the first communication device,
Communication method.

In the step of performing the measurement, as the reception characteristic, at least one of a signal-to-noise ratio, a received signal strength, or an error rate is measured.
The communication method according to claim 23 .