JP4655429B2 - 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 - Google Patents
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 Download PDFInfo
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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。
【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。
Claims (24)
- 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、
送信装置。 - 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、インパルスの極性を変調したインパルス列を発生する、
請求項１に記載の送信装置。 - 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、上記所定の周期中におけるインパルスの位置を変調したインパルス列を発生する、
請求項１に記載の送信装置。 - 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
を有する送信装置。 - 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、
請求項４に記載の送信装置。 - 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、インパルスの極性および振幅を変調したインパルス列を発生する、
請求項４に記載の送信装置。 - 上記拡散データ生成手段は、上記複数の分割データ列を対応する上記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た場合に得られるデータ列を、上記拡散データとして生成する、
請求項４に記載の送信装置。 - 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
を有し、
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
送信方法。 - 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
を有する送信方法。 - 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受信した上記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
を有する受信装置。 - 受信した上記インパルス列と所定の基準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インパルス相関信号を生成するインパルス相関検出手段を有し、
上記相関検出手段は、上記インパルス相関信号の極性を上記拡散コード列の各コード値に応じて反転させて上記相関信号を生成する、
請求項１０に記載の受信装置。 - 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受信した上記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
を有する受信装置。 - 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、受信した上記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、受信した上記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
を有する受信装置。 - 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の積分手段に出力する
請求項１３に記載の受信装置。 - 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受信した上記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
を有する受信方法。 - 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受信した上記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
を有する受信方法。 - 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、受信した上記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、受信した上記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
を有する受信方法。 - 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、
請求項１７に記載の受信方法。 - 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、
通信システム。 - 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、
請求項１９に記載の通信システム。 - 上記第１の通信装置は、上記測定手段の測定結果に応じて上記分割数を判定する分割数判定手段を含み、
上記第１の通信装置の送信手段は、上記分割数判定手段における判定結果を送信し、
上記第２の通信装置の送信手段は、上記第２の通信装置からの受信信号に含まれる上記判定結果に応じた分割数で上記送信データ列を分割する、
請求項１９に記載の通信システム。 - 上記第２の通信装置は、上記第２の通信装置からの受信信号に含まれる上記測定結果に応じて上記分割数を判定する分割数判定手段を含み、
上記第２の通信装置の送信手段は、上記分割数判定手段における判定結果に応じた分割数で上記送信データ列を分割する、
請求項１９に記載の通信システム。 - 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、
通信方法。 - 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、
請求項２３に記載の通信方法。
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