JPH10107684A - スペクトル拡散通信方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 送信側のクロックと受信側のクロックとが合
致していない場合においても、１フレームあたり複数ビ
ットを伝送可能なスペクトル拡散通信を実現する。 【解決手段】 ５ビットのデジタルデータの値に応じて
遅延時間量ｔ１を決定する。フレーム信号ＰＮ１が出力
されてから、ｔ１秒遅れてフレーム信号ＰＮ２を出力す
る。また、次の５ビットのデジタルデータの値に基づ
き、他の遅延時間量ｔ２を決定する。そして、フレーム
信号ＰＮ３は、ｔ２秒だけ遅れて出力される。受信側に
おいては、遅延時間量ｔ１及びｔ２を元のデジタルデー
タに変換することにより、１フレームあたり複数ビット
を伝送可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スペクトル拡散通
信方法及びこの方法を採用する通信装置に関する。特
に、本発明は直接拡散方式のスペクトル拡散通信方法及
び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】スペクトル拡散通信は、通信の対象とな
るデータの周波数帯域幅よりも広い帯域に信号を拡散し
て伝送する通信方式であり、干渉に強く、信号秘匿性が
あり、高分解測距が可能である等の長所をもつ。スペク
トル拡散通信は、衛星通信、陸上通信などの分野をはじ
め、近年ではさらに、周波数の利用効率の向上が期待で
きることや既存システムとの共存が可能なことなどによ
り、移動体通信や構内通信などへの応用が進んでいる。

【０００３】スペクトル拡散通信を実現する代表的な方
式として、直接拡散（Direct Sequence : ＤＳ）方式
と、周波数ホッピング（Frequency Hopping : ＦＨ）方
式がある。ＤＳ方式は、搬送波で変調されたデータに直
接拡散符号パルスを平衡変調することにより占有周波数
帯域を拡散する。一方、ＦＨ方式は、変調されたデータ
の搬送波周波数を拡散符号パルスに従って切換える（す
なわちホッピングさせる）ことにより広い占有周波数帯
域を用いる。

【０００４】ＤＳ（直接拡散）方式のスペクトル拡散通
信方式においては、古典的には以下のように通信が行わ
れる。

【０００５】例えば、伝送対象であるデータがデジタル
データであり、その値は「１」、「０」で表現され、拡
散符号系列としてＰＮ符号系列が用いられる場合には、
拡散変調は、デジタルデータとＰＮ符号とを乗算するこ
とにより行われる。具体的には、ＰＮ符号の一周期でデ
ジタルデータの１ビットを伝送するため、ＰＮ符号の一
周期とデジタルデータの１ビット（「０」又は「１」の
いずれか）とがそれぞれ乗算されるのである。また、こ
のＰＮ符号の一周期を１フレームと呼ぶ。

【０００６】その結果、伝送対象であるデジタルデータ
が「１」である場合にはＰＮ符号の位相がそのまま維持
され、デジタルデータが「０」である場合にはＰＮ符号
の極性が反転されるのである。

【０００７】受信側では、この１フレーム（ＰＮ符号系
列の一周期）のＰＮ符号の極性が反転しているか否かに
よって元のデジタルデータの「０」や「１」を復元する
のである。具体的には、受信側においては受信信号の中
に含まれる１フレームの位置をマッチドフィルタで検出
する際の、ピーク信号が正極性か又は負極性であるかに
よって判断される。

【０００８】このように、従来のスペクトル拡散通信方
法においては、１フレームで１ビットのデジタルデータ
が伝送されていた。

【０００９】しかしながら、このような古典的なスペク
トル拡散通信方式においては、１フレームの時間におい
て１ビットのデジタルデータのみ伝送されるため、伝送
効率が悪いという問題があった。この問題に対し、１フ
レームにおいて複数ビットのデジタルデータを伝送する
ための種々の提案が成されている。

【００１０】図５には、１フレームにおいて複数ビット
のデジタルデータを伝送するための種々の工夫について
の説明図が示されている。

【００１１】まず、１フレームに含まれるＰＮ符号をサ
イクリックに回転させてデータの値を表現させようとす
る技術が提案されている。ここで、回転とはいわゆるロ
ーテートを意味する。このように、ＰＮ符号をその１フ
レーム中においてサイクリックに回転させることによ
り、その回転量で複数ビットのデジタルデータを表現
し、複数ビットを伝送しようとする技術は例えば特開平
４−２７３６３２号公報（以下、文献Ａという）や、特
開平７−４６２２２号公報（以下、文献Ｂと言う）など
に示されている。文献Ａには、ＰＮ符号をサイクリック
に回転させるため、送信側において多相拡散部１２が示
されており、文献Ａの図２にはこの多相拡散部の詳細な
ブロック図が示されている。また、文献Ａには受信側に
おいてフレーム同期を取るための同期検出マッチドフィ
ルタ１７の他にＰＮ符号の位相検出（回転量を検出）す
るために巡回型マッチドフィルタ１６が備えられている
ことが示されている。文献Ａの図３にはこの巡回型マッ
チドフィルタの詳細な構成図が示されている。また、文
献ＢにはＰＮコード一周期で複数ビットのデータを送信
するため、複数ビットのデータの組み合わせに応じてＰ
Ｎコードの位相のみをずらして、スペクトル拡散信号と
して送信することが示されている（文献Ｂの「０００
７」）。また、文献Ｂの「０００９」には情報データ２
ビットの組み合わせ「１１」「１０」「０１」「００」
の４通りの場合においてＰＮコードを所定量遅延させる
ことが記載されている。

【００１２】また、１フレームに含まれるＰＮ符号をサ
イクリックに回転するのではなく単にその中心位置をシ
フトすることも考えられる。このような技術は、例えば
特開平８−７９１３３号公報（以下、文献Ｃという）に
示されている。文献Ｃに示されている通信方法によれ
ば、通常のＤＳ方式によるスペクトル拡散通信方法によ
って１フレームにおいて１ビットのデータ通信を行うほ
かに、１フレーム中のＰＮ符号のコードワードの中心位
置を８個の位置の中で変更することにより、８個の信号
状態が利用可能である。その結果、この文献Ｃに記載さ
れている技術によれば、３個の付加的ビットが搬送され
ることが示されている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】以上述べた３種類の文
献に示されている例においては、いずれの例においても
１フレームの長さおよびその位置は一定である。そし
て、その１フレーム内におけるＰＮ符号の位相の変化を
検出することにより１フレームにおいて複数ビットのデ
ジタルデータの伝送を実現している。例えば、文献Ｃに
おいては１フレームの本来の位置に対しＰＮ符号の中心
位置がどの程度シフトしているか否かを検出することに
より、付加的なビットを送信している。従って、上記３
種類の文献の技術においてはいずれの例においても送信
側のクロックと、受信側のクロックとは完全に合致して
いる必要がある。このクロックを合致させるために、例
えば文献Ａにおいては同期用のＰＮ符号を伝送する旨が
記載されている。尚、上記文献ＢやＣにおいてはこの同
期については特に言及はされていない。しかし、文献Ｂ
やＣにおいてもフレームの同期を取る必要があることは
自明なことである。

【００１４】このように、従来のスペクトル拡散通信方
式においては、１フレームの同期を送信側と受信側にお
いて常に確保しておく必要があり、しかも確保する構成
に加え、１フレーム中におけるＰＮ符号の位相を検出す
る必要があるため、装置全体が複雑なものとなってしま
う問題があった。

【００１５】本発明は、係る課題に鑑み成されたもので
あり、その目的は１フレームにおいて複数ビットのデジ
タルデータを伝送可能な通信方法において、送信側と受
信側のクロックをあわせる必要がない通信方法を提供す
ることである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】第１の本発明は、上記課
題を解決するために、所定の周期を有する拡散符号系列
を用いて、前記拡散符号系列の１周期に相当する前記拡
散変調後の信号であるフレーム信号を順次送信するスペ
クトル拡散通信方法において、通信対象であるデータの
値を時間の長さに変換する時間変換工程と、前記フレー
ム信号を、その前記フレーム信号に時間的に先行する他
のフレーム信号に対して所定時間遅延させる工程であっ
て、前記所定時間は前記時間変換工程において変換され
た時間量である時間遅延量付加工程と、を含むことを特
徴とする。

【００１７】本発明においてはフレームの発生時間差で
データを表しているため、１フレーム当たり複数ビット
のデータを送ることが可能である。

【００１８】第２の本発明は、上記課題を解決するため
に、第１の本発明のスペクトル拡散通信方法において、
前記時間変換工程は、前記データの値を符号チップ時間
を単位とする時間の長さに変換することを特徴とするス
ペクトル拡散通信方法である。

【００１９】各フレームの発生時間差（遅延量）は符号
チップ時間を単位として行うことが好適である。

【００２０】第３の本発明は、上記課題を解決するため
に、第１の本発明のスペクトル拡散通信方法において、
前記時間変換工程は、前記データの値を時間の長さに変
換する時間長変換工程と、前記時間長変換工程において
変換された時間に所定のオフセット時間を加算するオフ
セット加算工程と、を含むことを特徴とする。

【００２１】遅延時間にオフセットを持たせることによ
り、遅延時間を一定時間以上の値にすることができる。
その結果、重畳して送信されるフレームの数を一定値以
下に抑えることが可能である。

【００２２】第４の本発明は、上記課題を解決するため
に、第３の本発明のスペクトル拡散通信方法において、
前記オフセット加算工程は、前記拡散符号系列の周期で
ある前記フレーム信号の時間長の少なくとも１／２を前
記オフセット時間として加算することを特徴とするスペ
クトル拡散通信方法である。

【００２３】オフセット時間としてフレームの周期の少
なくとも１／２を採用しているため、重畳して送信され
るフレームの個数を高々２個に抑えることが可能であ
る。

【００２４】第５の本発明は、上記課題を解決するため
に、第４の本発明のスペクトル拡散通信方法において、
前記時間遅延量付加工程は、所定の他のフレーム信号の
出力が開始されてから、前記時間変換工程において変換
された時間経過後に第１のフレーム信号の出力を開始す
る第１のフレーム信号出力工程と、前記第１のフレーム
信号発生工程において前記第１のフレーム信号の出力が
開始されてから前記時間変換工程において変換された時
間経過後に第２のフレーム信号の出力を開始する第２の
フレーム信号発生工程と、を含み、前記所定の他のフレ
ーム信号は前記第２のフレーム信号発生工程における時
間的に第１のフレーム信号に先行する第２のフレーム信
号であることを特徴とするスペクトル拡散通信方法であ
る。

【００２５】本発明によれば、２個のプロセスを用いて
交互にフレームを発生させるので効率的にフレーム間の
遅延時間を設定可能である。

【００２６】第６の本発明は、上記課題を解決するため
に、所定の周期を有する拡散符号系列を用いて、前記拡
散符号系列の１周期（１フレーム）に相当する信号を順
次受信するスペクトル拡散通信方法において、前記フレ
ーム信号を受信した時刻を検出するフレーム到着時刻検
出工程と、時間的に隣接して検出されたフレームの到着
時刻の時間間隔を算出する時間間隔算出工程と、前記時
間間隔を対応するデータに変換するデータ復元工程と、
を含むことを特徴とする。

【００２７】本発明によれば、各フレームの到着時間を
記憶しておき、その到着時間差から元のデータを復調で
きる。従って、１フレーム時間で複数ビットのデータを
効率よく受信可能である。

【００２８】第７から第１２までの本発明は、上記第１
から第６までの本発明を装置として表現したものであっ
て、その本質的な作用は第１から第６までの本発明と同
様である。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を図面に基づいて説明する。

【００３０】図１には、本発明に係るスペクトル拡散通
信方法におけるフレーム信号の送受信のタイミングを表
すタイミングチャートが示されている。まず、図１
（ａ）には本実施の形態においてフレーム信号がどのよ
うなタイミングで送信されるのかが表されている。

【００３１】本実施の形態において特徴的なことは、時
間的に隣接するフレーム信号の発生する時間差によっ
て、送信対象であるデジタルデータが表現されているこ
とである。図１（ａ）に示されているように、フレーム
信号ＰＮ１が送信されてから、ｔ１秒後にフレーム信号
ＰＮ２が送信されている。受信側では、このフレーム信
号ＰＮ１とフレーム信号ＰＮ２との発生時間差（ｔ１）
を検出することにより、この時間の長さからもとのデジ
タルデータを復元するのである。

【００３２】フレーム信号ＰＮ１と、フレーム信号ＰＮ
２との発生時間差（ｔ１）を検出するのには、マッチド
フィルタ出力のピークの間隔を検出するのが好適であ
る。図１（ｂ）にはこの受信側におけるマッチドフィル
タの出力信号を模式的に表したタイムチャートが示され
ている。このマッチドフィルタ出力のピーク信号の時間
間隔を検出すれば、フレーム信号ＰＮ１とフレーム信号
ＰＮ２との発生時間差（ｔ１）を検出可能である。

【００３３】同様にしてフレーム信号ＰＮ２とフレーム
信号ＰＮ３との時間差でその次のデジタルデータが表さ
れている。このフレーム信号ＰＮ２とフレーム信号ＰＮ
３との時間差（ｔ２）から次のデジタルデータを受信側
において復元することが可能である。

【００３４】このように本実施の形態に係るスペクトル
拡散通信方法においては、順次出力されるフレーム信号
は、図５に示されているような従来のスペクトル拡散通
信方式と異なり、オーバーラップして一定の重なりをも
って送信されている。しかし、拡散符号系列は、ある程
度の直交性を有しているため、ある程度信号が重ねられ
て送信されても各フレーム信号（ＰＮ１、ＰＮ２、ＰＮ
３）を区別することは可能である。

【００３５】また、符号が重なった部分の部分相関値は
インフェーズでの自己相関値よりも充分小さく、復調過
程でそれ程問題とはならない。

【００３６】尚、フレーム信号ＰＮ１とフレーム信号Ｐ
Ｎ２との時間差ｔ１は、フレーム信号の長さ（すなわ
ち、拡散符号系列の一周期）より短く設定するのが好適
であるが、図１（ａ）において破線で示したように各フ
レーム信号間の発生時間差を一周期より大きくすること
も可能である。図１（ａ）のフレーム信号ＰＮ２´は先
行するフレーム信号ＰＮ１より拡散符号の一周期より長
い時間遅れて発生している。このように一周期より長い
時間遅れて発生する場合においてもマッチドフィルタ出
力のピークを検出することにより、元のデジタルデータ
を復元することが可能である。

【００３７】図１に示されているような時間差ｔ１、ｔ
２などは符号チップ時間を単位とする時間である。そし
て、例えば一つの遅延時間量（ｔ１やｔ２）で５ビット
のデジタルデータを送信するためには、遅延時間量とし
て３２種類の長さの遅延時間量を選択できるように設定
される。従って、フレーム信号の基礎となる拡散符号系
列の一つの符号（コードワード）には、３２個以上の符
号チップ時間が含まれている必要がある。拡散符号に含
まれる符号チップ時間や、一つの遅延時間量で表現しう
るデジタルデータのビット数などは、この通信方法が利
用される目的・用途等によって、適宜最適な値が選択さ
れる。

【００３８】尚、図１においては遅延時間量ｔ１やｔ２
は、各フレーム信号の先頭ビットの時間差として表現さ
れているが、この遅延時間量はそのＰＮ符号のどのチッ
プを基準として定めても構わない。図１に示されている
ように先頭チップであっても、フレーム信号の最後のチ
ップでも構わない。

【００３９】又、一つの時間遅延量（例えばｔ１）で５
ビットのデジタルデータを表現する場合には、その遅延
時間量の長さは上述したように３２種類必要である。例
えば、この３２種類の長さとして符号チップ時間を時間
単位として１から３２までの長さの遅延時間量を採用す
ることが考えられる。このように、送信するデジタルデ
ータを５ビット毎に区切り、その５ビットの値に比例し
た遅延時間量を各フレーム信号（ＰＮ１、ＰＮ２など）
の間の時間とすれば、１フレームの期間において、複数
ビットのデジタルデータの伝送をすることができ、伝送
効率の向上に寄与するものである。

【００４０】尚、上記の例においては、５ビットのデジ
タルデータに対し、符号チップ時間を単位として１から
３２までの時間の長さを遅延時間量として選択した。し
かし、この遅延時間量が非常に短くなってくると、同時
に重畳して送信されるフレーム信号の個数が増加してく
る。例えば、遅延時間量（ｔ１など）が、拡散符号系列
の周期のほぼ１／２である場合には重なって送信される
フレーム信号の個数はおよそ２程度（相関器上では＋１
されて３個、以下の説明でも同様）となるが、遅延時間
量の値が拡散符号系列の周期の１／３程度となると重な
って送信されるフレームの個数はほぼ３程度になる。従
って、送信すべきデータから切り出した５ビットに対応
する遅延時間が小さい場合には、フレーム信号の重なり
が多くなり、データの値によって受信状態が大きく変動
してしまうことになる。

【００４１】そこで、受信状態の変動を少なくし、安定
した受信を実現するため、遅延時間量（ｔ１など）に所
定のオフセット時間を設けておくことも好適である。例
えば、オフセット時間として拡散符号系列の周期の１／
２の時間を用いれば、フレーム信号ＰＮ１とフレーム信
号ＰＮ２との発生時間差は必ず周期の１／２以上とな
り、その結果フレーム信号の重なりはたかだか２個とな
る。

【００４２】送信器及び受信器の構成 上に述べたように、遅延時間量にオフセットが加えら
れ、重なって送信されるフレーム信号の数がたかだか２
個である場合の送信器の構成ブロック図が図２に示され
ている。この図に示されているように、送信対象である
デジタルデータはまずシリアルパラレル変換器１０に供
給され、５ビットごとのパラレル信号に変換される。こ
の５ビットごとのパラレル信号は符号発生部１２に供給
される。図２に示されているように、符号発生部１２に
は二つの符号発生器１２ａ，１２ｂが備えられている。
これら二つの符号発生器１２ａ，１２ｂはそれぞれ独立
に動作可能な符号発生器である。本実施の形態におい
て、符号発生部１２が、２個の符号発生器１２ａ，１２
ｂを有しているのは、重なって送信されるフレーム信号
の数がたかだか２個であるからである。すなわち、各符
号発生器１２ａ，１２ｂはそれぞれ独立に動作し、１個
のフレーム信号をそれぞれ独立に発生する。符号発生器
１２ａ，１２ｂがそれぞれ独立に発生したフレーム信号
は、加算器１４において加算され、重畳した信号が出力
される。この複数のフレーム信号が重畳されている信号
は乗算器１６において所定の搬送波と乗算され、ＲＦ部
１８において所望の周波数帯域における電波信号に変換
される。それで、最後にアンテナ２０において空中に放
射されるのである。

【００４３】図２において示された送信器において特徴
的なことは符号発生部１２が２個の符号発生器１２ａ，
１２ｂを有していることである。これら符号発生器１２
ａ，１２ｂは供給される５ビットのデジタル信号に対応
した時間だけフレーム信号を遅延させて出力するもので
ある。この符号発生器１２ａ，１２ｂの構成ブロック図
が図３に示されている。

【００４４】図３に示されているのは、符号発生器１２
Ａの構成ブロック図であり、符号発生器１２ｂの構成も
同様である。

【００４５】まず、符号発生器に供給された５ビットの
デジタルデータは加算器３０において、所定のオフセッ
トと加算される。このオフセットはオフセット発生器３
２において発生される。尚、本実施の形態においては、
オフセット発生器３２が発生するオフセットは、拡散符
号系列の周期の１／２に設定されている。このように、
オフセットが周期の半分であるため重畳して出力される
フレーム信号の数はたかだか２個となり、図２において
説明したように符号発生器は２個で十分なのである。

【００４６】加算器３０の出力は、コンパレータ３４に
供給される。このコンパレータ３４は入力される５ビッ
トのデータと、タイマ３６の出力信号とを比較する。こ
のタイマ３６は、他方の（符号発生器１２ｂ）スタート
信号によってタイマカウントを始めるタイマである。そ
して、その出力信号は他方の符号発生器においてフレー
ム信号が発生してからの時間を表す。

【００４７】このような構成により、コンパレータ３４
がタイマ３６の出力信号と、加算器３０の出力信号とが
一致したと判断した場合には、外部に一致信号（スター
ト信号）を出力する。符号語発生器３８は、この一致信
号を検出すると、１フレームの信号を順次発生するので
ある。いわば、この符号語発生器３８はワンショットの
フレーム信号発生器である。すなわち、この符号語発生
器３８は１フレームのフレーム信号を出力し終えると、
次に一致信号が供給されない限り外部にフレーム信号を
出力することはしない。

【００４８】このように、符号語発生器３８はコンパレ
ータ３４からの一致信号により一つのフレーム信号を出
力する。すなわち、この一致信号は一つのフレーム信号
の開始時刻を表している。従って、この一致信号は一つ
のフレーム信号のスタートを表すスタート信号でもあ
る。このスタート信号は、もう一方の符号発生器、すな
わち符号発生器１２ｂに対するスタート信号として符号
発生器１２ｂに供給されている。

【００４９】符号発生器１２ｂも、図３と同様の構成を
成しており、符号発生器１２ａからのスタート信号を受
信するタイマ３６や、オフセット発生器３２、コンパレ
ータ３４などを備えており、また一つのフレーム信号を
発生する符号語発生器３８を備えている。そして、符号
発生器１２ｂが出力するスタート信号は、符号発生器１
２ａにおいてタイマ３６に供給されている。

【００５０】このように図２及び図３に示されている送
信器によれば、２個の符号発生器１２ａ，１２ｂを備え
ているため、上記本発明に係るスペクトル拡散通信方法
を容易に実現可能である。

【００５１】尚、図２及び図３に示されている送信器
は、オフセットとして符号系列の周期の１／２を用いた
場合の例について示したが、オフセットの値がもっと小
さい場合には、符号発生器１２ａ，１２ｂだけでは足り
ず、符号発生器の個数を増やす必要があると考えられ
る。また、図３に示されている例においては入力デジタ
ル信号を５ビットごとのデータに切り分けて符号化が行
われているが、５ビット以外のデータ幅を採用するのも
勿論好適である。

【００５２】次に、本発明のスペクトル拡散通信方法を
採用する受信器の構成について説明する。図４には、こ
のような受信器の構成の例を示す構成ブロック図が示さ
れている。

【００５３】この図に示されているように、受信した電
波は、ＲＦ部４０において増幅された後、乗算器４２に
おいて搬送波と乗算される。搬送波は、搬送波発生部４
４において発生されている。この結果、乗算器４２の出
力信号は、図３における加算器１４の出力信号と同様の
信号となる。ただし、図４に示されている構成において
は、波形を整形し、データのエラーを減少させるため、
バンドパスフィルタ４６、及びＡＧＣ回路４８における
処理がそれぞれ施される。ＡＧＣ回路４８の出力信号
は、相関器５０に供給される。この相関器５０は、いわ
ゆるマッチドフィルタであり、一つのフレーム信号がこ
の相関器５０に入力完了した時点において所定のパルス
信号を出力するのである。

【００５４】これまでに述べた、ＲＦ部４０から相関器
５０までの構成自体は、従来の受信器とほぼ同様の構成
である。

【００５５】さて、相関器５０の出力信号は、理想的に
はパルス信号となるべきものであるが、実際にはノイズ
などの影響もあり、図４に示されているように正及び負
に振れた信号となる場合が多い。この信号を認識しやす
くするため、２乗検波器５２において、正極側のパルス
に変換する。

【００５６】本実施の形態におけるスペクトル拡散通信
方法においては、各フレーム信号の間の時間遅延が送信
対象であるデータを表す。従って、相関器５０が出力す
るパルスの時間的な位置を正確に求めることはきわめて
重要である。そのため、２乗検波器５２の出力信号も更
にパルス成形回路に供給し、パルスの位置を検出しやす
くしている。

【００５７】このようにして成形されたパルス波形が復
調部５６に供給される。この復調部５６は、パルスが入
力した時刻をそれぞれ記録するメモリを有している。そ
して、パルスが検出された時刻から、各パルス間の遅延
時間を算出するのである。そして、この遅延時間を元の
デジタルデータに変換するのである。

【００５８】この復調部５６は、パルスが受信された時
刻を記憶するメモリを有している他は、基本的には図３
に示されている符号発生器と逆の変換を行う。すなわ
ち、各パルス間の時間遅延量からオフセットを減算し、
減算した値を符号チップ時間で乗算するのである。得ら
れたデータが伝送されてきた５ビットのデータとなる。

【００５９】勿論、復調部５６の動作は、所定のプログ
ラムとマイクロプロセッサを用いて実現することも好適
である。この場合、復調部５６はパルスの到着時刻を検
出し、メモリに格納するプログラムと、メモリに格納さ
れた時刻の間隔を求め、この時間間隔とオフセット及び
符号チップ時間からデジタルデータを複合化するプログ
ラムと、などから構成されることになろう。

【００６０】尚、図４に示されている受信器は、図２及
び図３に示されている送信器と異なりオフセットの時間
が短い場合にも用いることが可能である。拡散符号系列
の直交性が高ければ、一つの相関器５０において各フレ
ーム信号を識別可能だからである。

【００６１】

【発明の効果】以上述べたように、第１の本発明によれ
ば、送信すべきデータの値に応じて、フレーム信号間の
遅延時間量を設定し、この遅延時間量でデータを表現し
ている。そのため、１フレーム中において複数ビットが
伝送できるとともに、従来の技術と異なり各フレームと
の同期を常に保持している必要がない。

【００６２】その結果、従来の１フレーム中において複
数ビット伝送可能な通信方法と比較して、簡易に伝送効
率の向上をはかることができる。

【００６３】第２の本発明によれば、遅延時間として符
号チップ時間を単位とする時間を設定した。符号チップ
時間を単位とすることにより、受信側においては従来と
同様の構成のマッチドフィルタを用いて、各フレーム信
号の到着時刻を検出することが可能である。その結果、
装置構成をより簡易なものとすることが可能である。

【００６４】第３の本発明によれば、遅延時間量に一定
のオフセット時間を設けた。そのため、遅延時間があま
りに短くなりすぎてしまうことを防止することができ、
重畳して送信されるフレーム信号の数を一定値以下に押
さえることが可能である。そのため、送信すべきデータ
の値によって送信状態・受信状態が変動してしまう割合
を押さえることが可能である。

【００６５】第４の本発明によれば、オフセット時間と
してフレーム信号の時間長の少なくとも１／２を用い
た。そのため、重畳して送信されるフレーム信号の数を
たかだか２個に押さえることができ、送信状態・受信状
態の変動を防止することが可能である。

【００６６】第５の本発明によれば、二つのプロセスを
用いて順番にフレーム信号を出力させた。これは、上記
第４の本発明の通信方法を採用しているため、フレーム
信号が最高でもたかだか２個しか重畳して送信されない
からである。そして、互いに相手側のプロセスにおいて
フレーム信号が出力されるタイミングを観察しており、
相手側のプロセスにおいてフレーム信号が出力したタイ
ミングから、所定時間経過後に自分もフレーム信号を出
力するのである。

【００６７】尚、この第５の本発明は、上記第４の本発
明を前提としているため、二つのプロセスで順番にフレ
ーム信号を発生することができたが、より多くのクレー
ム信号が重畳して送信される可能性がある場合には、同
様のプロセスを３個又は４個のように重畳して送信され
る可能性のある個数分だけ設ける必要がある。

【００６８】第６の本発明によれば、受信したスペクト
ル拡散信号に含まれるフレーム信号の到着時刻を検出し
その時間間隔を求めている。そして、時間間隔からもと
のデジタルデータを復元するため、上記第１から第５ま
での本発明に係る通信方法により送信された信号を効率
的に受信可能な通信方法が得られる。

【００６９】第７から第１２までの本発明の、上記第１
から第６までの本発明に係る通信方法を、実現する送信
器及び受信器に係る発明であり、その効果は本質的に上
記第１から第６までの発明と同様である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の原理を示す説明図である。

【図２】 本発明に係るスペクトル拡散通信の送信器の
構成ブロック図である。

【図３】 図２における符号発生器１２ａの構成を表す
構成ブロック図である。

【図４】 本実施の形態に係るスペクトル拡散通信方法
の受信器の構成ブロック図である。

【図５】 １フレーム中において複数ビットを送信可能
なスペクトル拡散通信の従来の技術を表す説明図であ
る。

【符号の説明】

１０ シリアル・パラレル変換器、１２ 符号発生部、
１２ａ，１２ｂ 符号発生器、１４ 加算器、１６ 乗
算器、１８ ＲＦ部、２０ アンテナ、３０加算器、３
２ オフセット発生器、３４ コンパレータ、３６ タ
イマ、３８符号語発生器、４０ ＲＦ部、４２ 乗算
器、４４ 搬送波発生部、４６ バンドパスフィルタ、
４８ ＡＧＣ回路、５０ 相関器、５２ ２乗検波器、
５４パルス成形器、５６ 復調部。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の周期を有する拡散符号系列を用い
   て、前記拡散符号系列の１周期（１フレーム）に相当す
   る信号（以下フレーム信号と称す）を順次送信するスペ
   クトル拡散通信方法において、 通信対象であるデータの値を時間の長さに変換する時間
   変換工程と、 前記フレーム信号を、その前記フレーム信号に時間的に
   先行する他のフレーム信号に対して所定時間遅延させる
   工程であって、前記所定時間は前記時間変換工程におい
   て変換された時間量である時間遅延量付加工程と、 を含むことを特徴とするスペクトル拡散通信方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載のスペクトル拡散通信方法
   において、前記時間変換工程は、前記データの値を符号
   チップ時間を単位とする時間の長さに変換することを特
   徴とするスペクトル拡散通信方法。
3. 【請求項３】 請求項１記載のスペクトル拡散通信方法
   において、前記時間変換工程は、 前記データの値を時間の長さに変換する時間長変換工程
   と、 前記時間長変換工程において変換された時間に所定のオ
   フセット時間を加算するオフセット加算工程と、 を含むことを特徴とするスペクトル拡散通信方法。
4. 【請求項４】 請求項３記載のスペクトル拡散通信方法
   において、前記オフセット加算工程は、前記拡散符号系
   列の周期である前記フレーム信号の時間長の少なくとも
   １／２を前記オフセット時間として加算することを特徴
   とするスペクトル拡散通信方法。
5. 【請求項５】 請求項４記載のスペクトル拡散通信方法
   において、前記時間遅延量付加工程は、 所定の他のフレーム信号の出力が開始されてから、前記
   時間変換工程において変換された時間経過後に第１のフ
   レーム信号の出力を開始する第１のフレーム信号出力工
   程と、 前記第１のフレーム信号発生工程において前記第１のフ
   レーム信号の出力が開始されてから前記時間変換工程に
   おいて変換された時間経過後に第２のフレーム信号の出
   力を開始する第２のフレーム信号発生工程と、 を含み、前記所定の他のフレーム信号は前記第２のフレ
   ーム信号発生工程における時間的に第１のフレーム信号
   に先行する第２のフレーム信号であることを特徴とする
   スペクトル拡散通信方法。
6. 【請求項６】 所定の周期を有する拡散符号系列を用い
   て、前記拡散符号系列の１周期（１フレーム）に相当す
   る信号を順次受信するスペクトル拡散通信方法におい
   て、 前記フレーム信号を受信した時刻を検出するフレーム到
   着時刻検出工程と、 時間的に隣接して検出されたフレームの到着時刻の時間
   間隔を算出する時間間隔算出工程と、 前記時間間隔を対応するデータに変換するデータ復元工
   程と、 を含むことを特徴とするスペクトル拡散通信方法。
7. 【請求項７】 所定の周期を有する拡散符号系列を用い
   て、前記拡散符号系列の１周期（１フレーム）に相当す
   る信号を順次送信するスペクトル拡散通信装置におい
   て、 通信対象であるデータの値を時間の長さに変換する時間
   変換手段と、 前記フレーム信号を、その前記フレーム信号に時間的に
   先行する他のフレーム信号に対して所定時間遅延させる
   手段であって、前記所定時間は前記時間変換手段におい
   て変換された時間量である時間遅延量付加手段と、 を含むことを特徴とするスペクトル拡散通信装置。
8. 【請求項８】 請求項７記載のスペクトル拡散通信装置
   において、前記時間変換手段は、前記データの値を符号
   チップ時間を単位とする時間の長さに変換することを特
   徴とするスペクトル拡散通信装置。
9. 【請求項９】 請求項７記載のスペクトル拡散通信装置
   において、前記時間変換手段は、 前記データの値を時間の長さに変換する時間長変換手段
   と、 前記時間長変換手段において変換された時間に所定のオ
   フセット時間を加算するオフセット加算手段と、 を含むことを特徴とするスペクトル拡散通信装置。
10. 【請求項１０】 請求項９記載のスペクトル拡散通信装
    置において、前記オフセット加算手段は、前記拡散符号
    系列の周期である前記フレーム信号の時間長の少なくと
    も１／２を前記オフセット時間として加算することを特
    徴とするスペクトル拡散通信装置。
11. 【請求項１１】 請求項１０記載のスペクトル拡散通信
    装置において、前記時間遅延量付加手段は、 所定の他のフレーム信号の出力が開始されてから、前記
    時間変換手段において変換された時間経過後に第１のフ
    レーム信号の出力を開始する第１のフレーム信号出力手
    段と、 前記第１のフレーム信号発生手段において前記第１のフ
    レーム信号の出力が開始されてから前記時間変換手段に
    おいて変換された時間経過後に第２のフレーム信号の出
    力を開始する第２のフレーム信号発生手段と、 を含み、前記所定の他のフレーム信号は前記第２のフレ
    ーム信号発生手段における第２のフレーム信号であるこ
    とを特徴とするスペクトル拡散通信装置。
12. 【請求項１２】 所定の周期を有する拡散符号系列を用
    いて、前記拡散符号系列の１周期（１フレーム）に相当
    する信号を順次受信するスペクトル拡散通信装置におい
    て、 前記フレーム信号を受信した時刻を検出するフレーム到
    着時刻検出手段と、 時間的に隣接して検出されたフレームの到着時刻の時間
    間隔を算出する時間間隔算出手段と、 前記時間間隔を対応するデータに変換するデータ復元手
    段と、 を含むことを特徴とするスペクトル拡散通信装置。