專利名稱：擴頻通信系統及其發送機和接收機的制作方法
技術領域：
本發明涉及擴頻通信系統及其發送機和接收機，更具體地是涉及適于便攜電話設備的擴頻通信方法。
迄今，在擴頻通信系統中，從發送機發送的偽噪聲碼(PN碼)被接收機檢測，這樣用于擴頻的PN碼將發送機和接收機同步起來。
這里，這種類型的擴頻通信系統將參照

圖1予以描述。
如圖1所示，在擴頻通信系統1的發送機2中作為發送數據的信息數據S1被輸入到信息調制部分3。信息調制部分3利用信息數據S1對預定載波執行諸如調頻或調相這樣的初步調制。得到的發送信號S2被輸出到乘法器4。在PN碼發生器5產生的PN碼S3被輸入到乘法器4和乘法器4將發送信號S2乘以PN碼S3，以便擴頻發送信號S2的頻譜。
被執行擴頻的發送信號S4被輸入到變頻部分6，將頻率變換為高頻信號，和然后被射頻(RF)放大部分7放大，通過天線8作為發送信號S5被發送。
與此同時，在接收機9，從發送機2發送的發送信號S5在天線10被接收，并被輸入到RF放大部分11。RF放大部分放大接收信號將其輸出到變頻部分12。變頻部分12變換高頻的接收信號為輸出到乘法器13和PN檢測部分14的低頻接收信號S6。
PN碼檢測部分14檢測來自接收信號S6的PN碼和輸出定時信號S7到PN碼發生器15用于初始化PN碼。PN碼發生器15根據定時信號S7在適當時間產生PN碼S8，并將其輸出到乘法器13。PN碼S8通過乘法器13與接收信號S6相乘，以便擴頻接收信號S6被逆擴頻。逆擴頻的接收信號S9被輸入信息解調部分16，在部分16通過執行對應于在發送側的信息調制部分的逆處理被解調并作為信息數據S10被輸出。
在擴頻通信系統1中，一般如果擴頻率被做得高，抗干擾性被改善了和有可能在載波噪聲比C/N低的時候保證通信。然而，如果擴頻率被做得高，在接收側在PN碼檢測中所用的PN碼長度(稱為檢測碼長，注意檢測碼長不總是對應于PN碼周期)變長。
但是果如果檢測碼長是長的，則匹配濾波器的結構變復雜了，在利用匹配濾波器作為PN碼檢測部分14的情況下，PN碼檢測部分變復雜了，和其中產生高精度的標準振蕩器的必要性。相反，如果檢測碼長變短，當載波噪聲比C/N低的時候PN碼在接收側可以不被檢測，從而產生檢測精度(即可靠性)變低的問題。
作為一種解決這些問題的方法，存在一種實現檢測精度改善、電路結構簡化、和減輕頻率精度的方法，該方法是在發送數據前重復發送比較短的PN碼，和在接收側檢測PN碼若干次。
這里，如圖2所示，將根據上述方法說明在數據發送前PN碼被發送五次的情況。在這種情況下，在接收側檢測PN碼的機會存在五次，和假設，如果在五次檢測機會中可以執行兩次檢測，PN碼的同步就可以被檢測。作為對應于這種條件的情況，有兩種情況作為例子，一種是第一和第二PN碼被檢測和其余碼不檢測的情況，和另一種是第二和第三PN碼被檢測和其余碼不檢測的情況。
在這兩種情況下，因為PN碼檢測部分可以不知道所檢測的PN碼的排序，它可以不知道離開檢測的開始點向后具體有多少數據的首部。因此，在這種方法中，需要在數據中輸入表示首部的開始碼，這樣，這種方法可以解決上述問題，但開始碼需要有待相加的冗余碼，作為一種解決辦法仍然具有不足之處。
鑒于此，本發明的一個目的是提供一種擴頻通信系統及其發送機和接收機，即使載噪比很低它們也能可靠地檢測擴頻碼的同步，并同時可以檢測數據的邊界。
本發明的上述目的和其他目的利用擴頻通信系統及其發送機和接收機的設備已經被實現，其中根據作為初始同步信號的一種發送碼形從發送機發送兩種擴頻碼的類型，和在接收機分別檢測兩種類型的擴頻碼，根據檢測的兩種擴頻碼檢測預定的發送碼形。
另外，按照本發明，第一擴頻碼是由發送機產生的，和第二擴頻碼是對第一擴頻碼的每個規則周期產生的。發送數據是利用待發送的第一和第二擴頻碼擴頻的。與發送側相同的第一擴頻碼由接收機按照逆擴頻碼產生，第二擴頻碼也被產生。第一和第二擴頻碼的相關性被分檢測以便逆擴頻接收信號。
自然，當結合附圖閱讀了下面的詳細描述時，本發明的原理和用途將是顯而易見的，圖中相同部件由相同的標號或字符表示。
在附圖中圖1是表示常規擴頻通信系統的結構的方框圖；圖2是表示常規擴頻通信系統的發送格式的示意圖；圖3是表示按照本發明的實施例的擴頻通信系統的結構的方框圖4是表示在擴頻通信系統中的發送格式的示意圖；圖5是表示控制部分的結構的方框圖；圖6是表示M序列碼發生器的結構的方框圖；圖7是表示M序列碼發生器的每個寄存器的狀態表；圖8是表示定時檢測部分的結構的方框圖；圖9是表示在兩個PN碼是由一個碼反向單元產生的情況中發送機的結構的方框圖；圖10是表示在其中一個“0”被加上和被插入到M序列碼的情況中控制部分的結構的方框圖；圖11是表示在其中一個“0”被加上和被插入到M序列碼的情況中的啟動信號的信號波形圖；圖12是表示在其中一個“0”被加上和被插入到M序列碼中的情況M序列碼發生器的每個寄存器的狀態表；圖13是表示在連續四次利用檢測結果的情況下定時檢測部分的結構的方框圖；圖14是表示第二實施例的擴頻通信系統的結構的方框圖；圖15是表示第二實施例的接收機的操作程序的流程圖；圖16是表示第三實施例的擴頻通信系統的結構的方框圖；圖17是表示第三實施例的接收機的操作程序的流程圖；圖18是表示第四實施例的擴頻通信系統的結構的方框圖；圖19是表示同步檢測部分的結構的方框圖；圖20是表示在變換的例子中的發送定時控制部分的結構的方框圖；圖21是表示在變換的例子中的接收定時控制部分的結構的方框圖；圖22是表示在變換的例子中PN碼發生器和傳送定時控制部分的結構的方框圖；圖23是表示在變換的例子中PN碼發生器和接收定時控制部分的結構的方框圖。
本發明的實施例將參照附圖予以描述(1)在信息調制以后執行擴頻的擴頻通信系統擴頻通信系統首先對待發送的數據執行信息調制，然后對其擴頻將示以描述。(1-1)第一實施例(1-1-1)整個結構參照圖3，其中相應于圖1的那些部分是利用相同符號表示的，20表示作為整體的擴頻通信系統，該系統在發送機21與接收機22之間利用擴頻通信方法進行通信。
在擴頻通信系統20中，發送機21在數據發送前發送按照預定碼形作為初始同步信號的具有相當短周期的兩種類型的PN碼。例如，如圖4所示，對應于三級最大長度移位電阻序列碼(M序列碼)，當碼值為“0”時發送第一PN碼，和當碼值為“1”時發送第二PN碼。接收機22從初始同步信號中檢測兩種類型的PN碼及其次序(即上述預定碼形)，以便檢測出用于逆擴頻的PN碼初始化定時并規定數據開始的定時。即，檢測出PN碼的同步和檢測出數據的邊界。
這里，將參照圖3具體地說明擴頻通信系統20。
在發送機21中，在PN碼發生器23中產生第一PN碼S20，和在PN發生器24中產生第二PN碼S21。兩個PN碼S20、S21被輸入選擇部分25，在部分25中它們根據來自控制部分26的選擇控制信號被選擇，以便饋送到乘法器4。
發送機21根據上述原理在數據發送前發送初始同步信號。在這種情況下，控制部分26輸出控制部分S23，停止信息調制部分27的調制操作。因此，信息調制部分27輸出未由信息數據S1調制的信號，即是一個簡單由載波組成的發送信號S24到乘法器4。
此外，信息調制部分27具有緩沖功能和在該周期執行對信息數據S1緩沖，直至調制操作開始(即，直至初始同步信號被發送)。
另外，控制部分26在其中產生M序列碼，和輸出該M序列碼到選擇部分25作為選擇控制信號S22。當選擇控制信號22例如是“0”時，選擇部分25選擇第一PN碼S20用于一個周期，和當選擇控制信號S22是“1”時，選擇PN碼S21用于一個周期。因此，第一和第二PN碼S20、S21按照M序列碼的次序被饋送到乘法器4。
乘法器4將末由信息數據S1調制的發送信號S24乘以按照M序列碼的次序的第一和第二PN碼。被相乘得到的發送信號S25被輸入到變頻部分6，在變頻部分被變換為高頻率信號，而后由RF放大部分7放大，以便作為發送信號S26通過天線8輻射出去。
這樣，未由信息數據S1調制的發送信號S24被第一和第二PN碼S20、S21乘，以致于發送機21作為初始同步信號發送第一和第二PN碼S20、S21。
發送機21通過預定的次數發送第一和第二PN碼S20、S21，然后發送信息數據S1。在這種情況下，控制部分26輸出控制信號S23啟動信息調制部分27的調制操作。從而，信息調制部分27利用輸入的信息數據S1對預定載波執行初步調制，諸如調制和調相，輸出得到的發送信號S24到乘法器。
另外，控制部分26輸出是“0”值或者“1”值的選擇控制信號S22到選擇部分25。因此，選擇部分25根據選擇控制信號S22選擇第一PN碼S20或第二PN碼S21，并輸出該信號到乘法器4作為用于數據擴頻的PN碼。乘法器4將發送信號S24與用于數據擴頻的PN碼相乘。通過相乘得到的發送信號S25同樣被輸入變頻部分6，并被變換為高頻信號，此后被RF放大部分7放大，作為發送信號S26通過天線8輻射。
這樣，未被信息數據S1調制的發送信號S24首先被按照M序列碼的第一和第二PN碼次序相乘，然后由信息數據S1調制的發送信號S24被第一PN碼S20或第二PN碼S21相乘，以便發送機21發送具有圖4所示格式的信號。
相反，在接收機22中，從發送機21發送的發送信號S26被天線10接收，并作為接收信號被輸入到RF放大部分11。RF放大部分11放大接收的信號，將其輸出到變頻器12。變頻器12變頻高頻接收信號為低頻接收信號S27，將其輸出到乘法器13和PN檢測部分28、29。
這里，在接收機22中，PN碼檢測部分28、29從接收信號S27中的初始同步信號部分檢測第一和第二PN碼S20、S21。在這種情況下，PN檢測部分28檢測第一PN碼S20，輸出檢測的信號S28到定時檢測部分30。PN碼檢測部分29檢測第二PN碼S21，輸出檢測的信號S29到定時檢測部分30。
定時檢測部分30從檢測的信號S28、S29的時間間隔、次序、和強度規定用于逆擴頻的PN碼初始化定時，輸出初始化信號S30到PN碼發生器31，在此同時，規定數據開始定時，輸出解調開始定時信號S31到信息解調部分32。
PN碼發生器被初始化信號S30初始化，并在適合的時間產生用于逆擴頻S32的PN碼，以便將進行相關操作，將該PN碼輸出到乘法器13。因此，接收的信號S27與用于逆擴頻S32的PN碼在乘法器13中相乘，從而使被執行擴頻的接收信號S27被返回擴頻。得到的逆擴頻信號S9被輸出到信息解調部分32。
信息解調部分32根據解調開始定時信號S31操作，逆擴頻信號S9通過執行相對于在發送側的信息調制部分27的逆處理被解調，得到信息數據S10。
這樣，通過PN碼檢測部分28、29從初始同步信號中檢測出第一和第二PN碼S20、S21，根據檢測結果(即檢測的信號S28、S29)用于逆擴頻S32的PN碼的初始化定時，并規定數據開始定時，以便接收機22對已經執行過擴頻的接收信號S27執行逆擴頻，以便進行解調。(1-1-2)控制部分的結構。
這里，如圖5所示，設置在發射機21中的控制部分26由定時控制電路40和M序列碼發生器41組成。
首先，當初始同步信號被發送時，定時控制電路40輸出控制信號S23到信息調制部分27停止信息調制部分27的調制操作。因此，未由調制數據S1調制的發送信號S24被從信號調制部分27輸出。
另外，定時控制電路40輸出初始化信號S40到M序列碼發生器41，初始化M序列碼發生器41。因此，M序列碼發生器41產生在這一定時的M序列碼，并輸出該M序列碼到選擇部分25，作為選擇控制信號S22。因此，選擇部分25根據選擇控制信號S22選擇第一和第二PN碼S20、S21，以便輸出圖4所示格式的初始同步信號。
這樣，如果第一和第二PN碼S20、S21作為初始同步信號被發送預定次數，定時控制電路40輸出控制信號S23到信息調制部分27，啟動信息調制部分27的調制操作。再有，定時控制電路40利用初始化信號S40停止M序列碼發生器41的操作，和輸出來自M序列碼發生器41的值為“0”或“1”的選擇控制信號S22。因此被信息數據S1調制的發送信號S24被從信息調制部分27輸出，發送信號S24由第一或第二PN碼S20、S21擴頻，然后被發送。
這里，將描述M序列碼。在這個實施例，如圖6所示產生三級M序列碼的M序列碼發生器41由三個寄存器42A到42C和一個加法器43組成。然而，在這個實施例中，通過使一個啟動信號E為一個正常電平“H”狀態，對應的寄存器42A到42C正常地處于啟動狀態。
在M序列碼發生器41中，在每個時間上相應寄存器器42A到42C的狀態被表示在圖7，從圖7明顯看出如果是三級的話M序列碼的周期變為“7”。
在M序列碼中，有一個特性，即當級為N時，到數目N的連續碼碼序列，在一個周期中反出現一次。例如，如圖7所示，在三級M序列碼中，在一個周期中僅一次存在“1、0、1”連續三碼序列。因此，利用這個特性，可以知道，是否在其對應于M序列碼“0”、“1”的碼值的最大值時兩種類型的PN碼被發送(2N+N-2)次，和是否兩種類型的PN碼被連續檢測N次，以檢測其次序，可被規定在兩種類型PN碼的連續數據的首部的定時(即PN碼和數據之間的邊界)。
在上述的M序列碼的級是三的情況下，按照M序列碼，最大數目為9的兩種類型PN碼被發送，在接收側兩種類型的PN碼被連續檢測三次，以致于數據首部的定時可以從檢測的兩種類型的PN碼規定。
為此原因，在該實施例中，第一和第二PN碼被作為初始同步信號以圖4所示的格式發送。(1-1-3)定時檢測部分的結構這里，如圖8所示，在設置在接收機22中的定時檢測部分30中，從PN碼檢測部分28、29輸出的被檢測的信號S28、S29被輸入到PN碼判決單元45。
PN碼判決單元45根據兩個被檢測的信號S28、S29檢測三個條件，三個條件是第一PN碼S20的檢測，第二PN碼S21的檢測，和PN碼S20、S21兩者的未檢測到。檢測的結果，作為檢測的信號S42被輸出到延遲電路46和檢測器47A到47G。在這種情況下，PN判決單元45判決是否兩個被檢測的信號S28、S29兩者在預定的閾值之下，這是非檢測狀態，和判定是否它們高于預定的閾值，即檢測到了具有較強強度的信號。
就此而言，如上所述，實際上PN判決單元通過利用來自檢測的信號S28、S29得到的相關值進行判決，該相關值被作為被檢測的信號S42予以輸出。
延遲電路46延遲被檢測的信號S42一個PN碼周期，并輸出得到的被檢測的信號S43到延遲電路48和檢測器47A到47G。延遲電路48還將被檢測的信號S43延遲一個PN碼周期，和輸出得到被檢測的信號S44到檢測器47A到47G。在這種情況下，延遲電路46、48的延遲時間是一個PN碼周期，以致于被檢測的信號S42、S43和S44代表對于連續三次PN碼的檢測結果。
檢測器47A到47G根據連續三次PN碼的檢測結果(即，被檢測的信號S42、S43和S44)判決圖4所示的初始同步信號的哪一個部分被檢測。因此，當M序列碼的級是N時，在其最大值時需要達(2N-1)數目的檢測器，在本實施例中需要7個檢測器47A到47G。
檢測器47A通過利用被檢測的信號S42、S43、和S44檢測正在接收的信號是否對應于圖4中初始同步信號的前三個PN碼部分(即，是否對應于第二PN碼S21、第一PN碼S20、和第二PN碼S21)，將該檢測的結果作為被檢測的信號S45A輸出到最大似然性輸出電路48。
同樣，檢測器47B利用檢測的信號S42、S43、和S44檢測正在接收的信號是否對應于下一批的三個PN碼部分(即，是否對應于第一PN碼S20、第二PN碼S21、第二PN碼S21的部分)，并作為檢測的信號S45B輸出該檢測結果到最大似然性輸出電路48。然后，以類似的方式，檢測器47C到47G也利用被檢測的信號S42、S43和S44檢測正在被接收的信號是否對應于相應的三個PN碼部分，并將檢測結果作為被檢測信號S45C到S45G輸出到最大似然性輸出電路48。
最大似然性輸出電路48根據已被輸入的被檢測的信號S45A到S45G規定PN碼的最可靠的初始化定時和數據開始定時，和產生初始化信號S30和解調開始定時信號S31，將其輸出。
此外，在這個實施例中，實際上各個檢測器47A到47G輸出各相關值作為被檢測信號S45A到S45G。借此，最大似燃性輸出電路48比較從被檢測的信號S45A到S45G得到的各相關值的強度，并認為具有最強相關性的值為一個可靠的定時。更具體地講，最大似然性輸出電路48利用具有最強相關性的值判斷當前正被接收的信號的位置，和通過從該所判斷的位置進行反向計算規定數據開始定時和PN碼的初始化定時。
這樣，定時檢測部分30根據檢測的信號S28、S29檢測當前正被接收的信號是第一PN碼S20，或是第二PN碼S21，和利用下一次得到的檢測的信號S42作為檢測的結果和利用檢測的信號S42被延遲一個PN碼周期和兩個PN碼周期的檢測的信號S43、S44來檢測哪一部分是當前正被接收的信號所對應的部分。通過以這種方式的檢測，定時檢測部分30得到信息解調部分的解調開始定時(即，調制開始定時信號S31)，和得到PN碼發生器31的初始化定時(即，初始化信號S30)。
此外，因為在這個實施例中利用三級M序列碼，根據連續三次PN碼的檢測結果判斷初始化同步信號的哪一部分正在被檢測。但是，在利用N級M序列碼的情況下，可以根據連續N次PN碼的檢測結果。(1-1-4)該實施例的操作和作用利用上述結構，在利用擴頻通信系統20通信的情況下，發射機21按照一種預定的碼形在數據發送前發送第一和第二PN碼S20、S21。在這種情況下，發射機21產生三級M序列碼作為預定碼形，并按照該M序列碼的碼值選擇第一PN碼S20或第二PN碼S21，將其發送。
更具體地講，在發射機21中，在控制部分26產生M序列碼，將其作為選擇部分25的選擇控制信號S22輸出。選擇部分25根據選擇控制信號S22選擇輸入的第一和第二PN碼S20、S21。因此，對應于M序列碼次序的兩個PN碼S20、S21被作為初始同步信號通過乘法器4、變頻部分6、RF放大器7、和天線8發送。
另外，當第一和第二PN碼S20、S21被作為初始同步信號發送時，控制部分26輸出控制信號S23停止信息調制部分27的調制操作。因此，作為初始同步信號的第一和第二PN碼S20、S21被以從信息調制部分27輸出的發送信號不調制的方式輸出。
這樣，當初始同步信號是已被發送的第一和第二PN碼S20、S21時，控制部分26輸出控制信號S23啟動信息調制部分27的調制操作和輸出選擇控制信號S22到選擇部分25，或者選擇第一PN碼S20或者選擇第二PN碼S21作為用于數據擴頻的PN碼。因此，信息數據S1被用于數據擴頻的PN碼擴頻，并通過變頻部分6、RF放大部分7和天線8被發送。
因此，發射機21執行這樣的發送程序，以致于將對應于M序列碼次序的第一和第二PN碼加到如圖4所示格式的待發送的信息數據S1的首部。
相反，接收機22利用天線10、RF放大器部分11、和變頻部分12接收從發射機21發送的發送信號S26，得到接收信號27。首先，接收機22利用PN碼檢測器28、29從接收的信號S27中的初始同步信號部分檢測第一和第二PN碼S20、S21。接下來，接收機22根據檢測結果規定用于逆擴頻S32的PN碼的初始化定時和并規定數據開始定時。因此，接收機22根據該定時初始化用于逆擴頻S32的PN碼，和開始信息解調部分32的操作，以便執行對接收信號S27的逆擴頻，解調信息數據S10。
在這種情況下，定時檢測部分30根據從PN檢測部分28、29得到的檢測的信號S28、S29檢測正被接收的信號是第一PN碼S20還是第二PN碼S21。接下來，定時檢測部分30得到對于來自檢測結果的三個PN碼周期的檢測結果(即檢測的信號S42、S43、和S44)，和通過對于三個PN碼周期的檢測結果，檢測正接收的信號對應于初始同步信號的哪部分。然后，定時檢測部分30從該位置的檢測結果規定數據開始定時，并規定用于逆擴頻的PN碼初始定時。
在此時刻，如上所述按照M序列碼產生作為第一和第二PN碼S20、S21的初始同步信號，以便定時檢測部分30通過檢測對于三個PN碼周期的結果判斷正被接收的信號的位置，以規定數據開始定時。
這樣，在擴頻系統20中，在數據發送之前發送作為初始同步信號具有預定碼形的第一和第二PN碼S20、S21，由接收機22檢測第一和第二PN碼S20、S21，并檢測它的次序，以便可以規定數據的開始定時和PN碼的初始化定。因此，在擴頻通信系統20中，在發送側和接收側之間可以容易得到PN碼的同步。
在這種情況下，在擴頻通信系統20中，僅通過發送具以預定碼形的相對短的周期的第一和第二PN碼S20、S21，和在接收側檢測第一和第二PN碼S20、S21的次序，就可以得到同步，簡化了整個結構。另外利用這種檢測方式，不需要像常規系統那樣在數據的首部增加作為開始碼的冗余碼。另外，第一和第二PN碼通過初始同步信號發送若干次，以便改善PN碼的檢測精度。
這樣，具有相對短周期的兩種類型的PN碼按照預定的碼形從發送機發送若干次，該PN碼被接收機22接收若干次，以致于即使在載噪比C/N很低的情況下確保初始同步可以被檢測到。再者，由于PN碼的短周期，來自發射機21和接收機22之間的時鐘差和來自多譜勒頻率的產生的頻差的影響變得困難。另外，按照M序列碼的次序發送兩種類型的PN碼，以致于即使該次序不能被全部檢測，也可以規定數據的開始定時(即，數據邊界)。
利用上述結構，在發送側第一和第二PN碼S20、S21被以預定碼形發送，在接收側第一和第二PN碼S20、S21被檢測，并檢測其次序，以致于即使載噪比C/N很低的情況下可以保證PN碼的同步被檢測，并檢測數據的邊界。(1-2)改進的例(1-2-1)第一改進實例上文討論的第一實施例涉及的是設置兩個PN發生器23、24產生兩個不同PN碼(即第一和第二PN碼S20、S21)的情況。但是，本發明并不僅限于此，而是如對應于圖3的各部分由相同符號表示的圖9所表示的那樣，兩個PN碼可以由一個碼反向單元51產生。在這種情況下，第一PN碼S20是由PN碼發生器23產生的，第一PN碼S20的碼由碼反向單元51反向以便產生第二PN碼S46。因此，該PN碼發生器可以被去消，明顯簡化了結構。
此外，在這種情況下，在接收側檢測第一PN碼的反相或非反相，和可以根據檢測的結果判決正被接收的初始同步信號是哪一部分。(1-2-2)第二改進實例上文討論的第一實施例涉及的是當第一和第二PN碼S20、S21被發送時，利用三級M序列碼的情況。但是，本發明并不僅限于此，而其他級也可以用作M序列碼。依據通信系統的規定可以設置M序列碼的級為適當值，本發明不具體限定。(1-2-3)第三改進實例另外，上文討論的第一實施例涉及的是當M序列碼的碼值是“0”時選擇第一PN碼S20，和當碼值是“1”時選擇第二PN碼S21的情況。但是，本發明不僅限于此而當碼值是“0”時可以選擇第二PN碼S21，和當碼值是“1”時可以選擇第一PN碼。(1-2-4)第四改進實例另外，上文討論的第一實施例涉及的是當發送第一和第二碼S20、S21時利用M序列碼的情況。然而，本發明并不限于此，而可以利用將“0”加入和插入到M序列碼中的碼。如圖10所示的將“0”加入和插入到M序列碼中的碼可以利用從定時控制電路40輸出啟動信號E控制M序列碼發生器41的相應各寄存器42A-42C很容易地得到。
因此，如圖11所示，在M序列碼發生器41的輸出連續兩次變為“0”后，啟動信號E置其電平為“L”，和使各個寄存器42A-42C處于非啟動狀態。因此，相應各寄存器42A-42C的狀態變為如圖12所示的狀態。和在多個“1”后面跟著兩個“0”的位置插入“0”碼，即產生具有“1、0、1、1、1、1、0、0、0、”的一個周期的碼。
因此，得到將“0”加入和插入到M序列碼的碼具有長于M序列碼1的周期。因為，如果第一和第二PN碼S20、S21是由利用這樣的待發送的碼被選擇的，PN碼的發送次數可以增加，并可以改善PN碼的檢測精度。
此外，各個寄存器42A-42C在連續兩個“0”后被置為非啟動狀態的情況已經被解釋過了。但是，實際上，只要在連續兩個“0”的部分之前和之后或期間相應各寄存器42A-42C可以被置為非啟動狀態。類似，如果“0”被增加和插入到N級M序列碼中，則只要在連續(N-1)次“0”的部分之前和之后或期間，相應各寄存器可以被置于非啟動狀態。
另外，“0”被增加和插入到M序列碼中的碼被用于發送第一和第二PN碼S20、S21的情況下，如果M序列碼的級是N，則在其最大值該PN碼可以被發送(2N+N-1)次。在這種情況下，因為數目為N的連續PN碼在發送次數上沒有相同的次序，如果類似于在上文中描述的第一實施例可以檢測連續的PN碼到數目N，則在接收側可以規定數據的開始定時，并可以規定用于逆擴頻的PN碼初始化定時。
另外，在“0”被增加和插入到M序列碼中的碼被用于發送第一和第二PN碼S20、S21的情況下，必須改變如圖8所示的定時檢測部分30(在圖中標號47A-47G)的檢測器個數。例如，在“0”被增加和插入到利用三級的M序列碼的碼的情況下，必須提供定時檢測部分30的8個檢測器，和在“0”增加和插入“0”到N級M序列碼的情況下，必須提供定時檢測部分30的2N個數的檢測器。(1-2-5)第五改進實例另外，上文描述的第一實施例涉及的是僅利用連續三次PN碼的檢測結果規定數據開始定時和PN碼的初始化定時的情況。然而，本發明不限于此，而可以利用連續四次PN碼檢測結果。
在這種情況下，將參照圖13解釋定時檢測部分60。如圖13所示，其中對應于圖8的那些部分利用相同符號表示，在定時檢測部分60中提供三個延遲電路46、48和61，以便從PN碼檢測單元45輸出的檢測的信號S42被延遲一個周期、二個周期、和三個周期。
檢測器47A-47G類似于第一實施例，判決通過利用連續三次PN碼的檢測結果(即，檢測的信號S42、S43、和S44)已經檢測到初始同步信號的哪個部分。
相反，檢測器62A-62F判決通過利用連續四次PN碼的檢測的結果中(S42、S43、S44和S60)的三次一致來檢測的圖4所示的初始同步信號是哪一部分。
例如，檢測器62A檢測表示在圖4的初始同步信號的第一到第四碼形中第一、第三、和第四一致。更具體地講，檢測器62A檢測連續四次的檢測結果第一是第二PN碼；第二是無論哪個；第三是第二PN碼；和第三是第二PN碼；第四是第二PN碼。然后，如果這樣的次序被檢到，檢測器62A輸出檢測的信號S61A到最大似然率輸出電路48。此后，檢測器62B-62F也檢測在連續四次PN碼的檢測結果的三個一致，如果檢測到，則輸出檢測的結果S61B-S61F到最大似然率輸出電路48。
就此而論，在圖中的檢測器47A-47G和62A-62F中，“0”表示第一PN碼的檢測，“1”表示第二PN碼的檢測，和“-”表示無論什么都可以。
最大似然率輸出電路48根據輸入的檢測的信號S45A-S45G和S61A-S61F規定最可靠的PN碼初始定時和數據開始定時，并產生初始化信號S30和解調開始定時信號S31，將其輸出。
這樣，通過不僅利用連續三次PN碼的檢測結果，而且還利用連續四次PN碼檢測結果的三次一致的檢測，增加了檢測的次數并使檢測的精度得以改善。在相同時間上，定時可以被規定的更精確。
就此而論，在連續四次PN碼的檢測結果中的三次檢測結果被用于檢測時，由于多個相同碼存在于某些碼形的M序列碼中，相同的碼形可以不被利用。因此，在這種情況下，必須從檢測的碼形中排除這些碼形。
另外，因為三級M序列碼被用于這里，來自連續四次檢測的PN碼檢測結果中的三次檢測結果被利用。然而，在利用N級M序列碼的情況下，來自連續(N+1)次的PN碼檢測結果中的N次檢測結果可以被利用。(2)擴頻后執行信息調制的擴頻通信系統在這一節中將要解釋先對待發送的數據執行擴頻而后執行信息調制的擴頻通信系統。(2-1)第二實施例(2-1-1)整體結構在圖14中，70概括地表示由發送機71和接收機72構成的擴頻通信系統。
首先，在發送機71中，由發送數據發生部分73產生諸如音頻數據或控制信息的待發送的數字發送數據。當發送初始同步信號時，發送數據產生部分73連續的“0”比特發送數據，使初始同步檢測容易實現。
由發送數據發生部分73產生的發送數據被輸入到擴頻調制部分74。在擴頻調制部分74中，由PN碼發生器產生第一PN碼作為擴頻碼。乘法器76將輸入的發送數據和第一PN碼相乘(即，異或操作)，擴頻發送的數據，并輸出得到的第一擴頻數據到乘法器77。乘法器77將輸入的第一擴頻數據乘以由PN碼發生器78產生的第二PN碼，和輸出得到的第二擴頻數據到信息調制部分79。
信息調制部分79利用第二擴頻數據對預定載波執行諸如相位調制這樣一種調制，并輸出得到的發送信號到發送RF(射頻)部分80。發送RF部分80放大在預定頻段的發送信號。天線81輻射來自RF放大部分80的發送信號輸出到空間。
這樣，發送機71通過在擴頻調制部分74對在發送數據發生部分73產生的發送數據進行擴頻執行初步調制，此后在信息調制部分79執行二次調制。
這里，發送定時控制部分82在每個數據的輸出定時，指令發送數據發生部分73、PN碼發生器75、78、信息調制部分79、發送RF部分80。發送定時控制部分82指令發送數據發生部分73開始輸出發送數據，并指令PN碼發生器75輸出相對于從發送數據發生部分73輸出的一比特發送數據的第一PN碼“n”個周期(“n”是一個整數，例如“4”)。另外，發送定時控制部分82指令PN碼發生器78為第一PN碼的每一個周期輸出一個第二PN碼的時片(即，指令其輸出相對于發送數據的一個比特的第二PN碼的“n”個時片)。
另一方面，發送定時控制部分82指令信息調制部分79對來自乘法器77的每一時片的第二擴頻數據執行諸如調相的調制。另外，指令RF發送部分80僅當發送信號從信息調制部分79輸出時執行處理。
因此，在發送機71中，每部分的定時受到發送定時控制部分82的控制，以使由發送數據發生部分73產生的發送數據利用第一和第二PN碼被擴頻。
為此，如果第二PN碼為“0”，乘法器77按照上面描述的異或操作，允許第二擴頻數據等于第一擴頻數據，從而該發送數據被第一PN碼擴頻。另外，如果第二PN碼是“1”，第二擴頻數據等于第一擴頻數據被反向的數據，從而該發送數據被第一PN碼的反碼擴頻。
這里，將考慮到由PN碼發生器78產生第二PN碼的情況，第二PN碼由“0”被加入和插入到四級M序列碼中的碼的16個時片的一個周期構成，例如“1、1、0、1、0、1、1、0、0、1、0、0、0、0、1、1、”更具體地講，作為第二PN碼，“1→1→0→1→0→1→1→0→0→1→0→0→0→0→1→1”是連續重復的。
在這個第二PN碼中，有這樣一個特征，即任意連續四個時片的值彼此是不同的。換句話說，當取出任意連續四個時片時，在一個周期中不存在相同的值。因此，在利用第二PN碼發送的情況下，如在接收側第二PN碼可以被接收連續的四個時片，則可以根據該四個周片判斷第二PN碼的哪個數據已經被接收。雖然上面已經解釋了四級M序列碼的情況，在N級M序列碼的情況下，該位置可以根據連續N個時片(或更多)來判斷。
因此，在發送機71中，根據這種思路，第二PN碼的一個周期的信號被作為初始同步信號發送，數據緊接著該初始同步信號之后被發送。因此，如果接收機72連續接收預定時片的第二PN碼，該接收的第二PN碼的位置被判斷何時開始發送數據。
下面，將說明接收機72。接收機72首先在天線83接收從發送機71發送的發送信號，并作為接收信號將其輸入到RF接收部分84。RF接收部分84從接收信號中選擇希望頻段的信號并將其放大，并輸出該得到的信號到信息解調部分85。在這種情況下，RF接收部分84根據來自接收定時控制部分86的定時信號開始接收操作。
信息解調部分85執行在發送側的信息調制部分79所執行的處理的相反處理，輸出得到的信息解調數據到擴頻解調部分87。另外，信息解調部分85輸出表示解調開始的操作信號到接收定時控制部分86。
這里，擴頻解調部分87輸入來自信息解調部分85的信息解調數據到乘法器88。乘法器88將與發送側一樣的在PN碼發生器89產生的第一PN碼和輸入的信息解調數據相乘(即異或運算)，執行對信息解調數據的逆擴頻。然后，得到的逆擴頻數據被輸出到積分器90。
為此，PN碼發生器89根據來自接收定時控制部分86的指令操作，并輸出相對于來自信息解調部分85的信息解調數據的一個時片的第一PN碼的一個時片。
積分器90根據接收定時控制部分86的指令操作，積分一個固定周期的逆擴頻數據，輸出積分的結果到判決部分91和相關單元92。在這種情況下，積分器90首先使總的結果為清零狀態“0”從該狀態對第一PN碼的一個周期的逆行頻數據相加，將其輸出作為積分結果。然后，積分器90繼續針對第一PN碼的每一個周期重復該操作。
當在積分器90中的積分周期結束時，相關單元92根據來自接收定時控制部分86的指令操作，得到接收的信號與第一PN碼之間的相關值。具體來說，相關單元92得到在PN碼發生器75中產生的包含在正在接收的信號中的第一PN碼與在PN碼發生器89中產生的第一PN碼之間的相關值。在此時刻，相關單元92對從積分器90輸出的積分結果乘方，算出接收能量并得到相關值。然后，如果得到的相關值超過預定的閾值，相關單元92判決包含在正在接收的信號中的第一PN碼是與在PN碼發生89中產生的第一PN碼相同步的，并輸出該判決結果到接收定時控制部分86。
為此，在相關單元92中，在PN碼發生器89中產生的第一PN碼與包含在正在接收的信號中的第一PN碼相同步的情況下，可以得到高相關值，而與包含在正在接收的信號中的第一PN碼的反相的非反相無關。
同時，判決部分91根據來自接收定時控制部分86的指令操作。將積分器90輸出的積分結果與預定閾值比較，判決是在發送側PN碼發生器75產生的第一PN碼，這是其反向碼被包括在正在接收的信號中。更具體地，判決部分91判決在發送側的PN碼發生器78產生的第二PN碼為“0”或“1”，并輸出該判決結果到乘法器93。在這種情況下，如果沒有發生通信差錯，從判決部分91輸出的判決結果等于PN碼發生器78的第二PN碼。但是，如果發生通信差錯，該判決的結果不同于第二PN碼。因此在下文，從判決部分91輸出的判決結果被稱為第三PN碼。
另外，當輸出判決的結果到乘法器93時，判決部分91輸出該輸出定時到接收定時控制部分86。
乘法器93將在PN碼發生器94產生的第二PN碼與被輸入的第三碼相乘(即異或運算)，并輸出計算的結果到一個一致性判決部分95。在這種情況下，PN碼發生器94根據來自接收定時控制部分86的指令利用與判決部分91相同的定時操作，產生和在發送側的PN碼發生器78產生的碼一樣的第二PN碼。
一致性判決部分95根據來自接收定時控制部分86的指令操作，根據對第三PN碼的“n”個時片的計算結果，判決在發送側的PN碼發生器78與在接收側的PN碼發生器94之間的同步。在這種情況下，如果第三PN碼和在PN碼發生器94產生的第二PN碼彼此完全一致，或通過“n”個時片是完全反相的，則一致性判決部分95判決PN發生器78與PN碼發生器94是相互同步的。另外，如果第三PN碼和第二PN碼在“n”個時片中是部分一致或是部分反相的，則一致性判決部分95判決PN碼發生器78與PN碼發生器94是互相不同步的。然后，一致性判決部分95的判決結果被輸出到接收定時控制部分86。
當確定跟在初始同步信號后面的數據開始時，如果第三PN碼與第二PN碼通過“n”個時片完全地一致，一致性判決部分95輸出“0”如果它們完全地相反輸出“1”，作為接收數據輸出到接收數據接收部分96。由于如果發送數據利用第一和第二PN碼被擴頻和被發送，當發送數據為“0”時第三PN碼等于第二PN碼，當發送數據為“1”時第三PN碼與第二PN碼反相。
接收數據輸出部分96按照來自接收定時控制部分86的指令進行操作，并利用接收的數據作為諸如音頻數據或者控制信息的數據。
如上所述，接收定時控制部分86根據從信息解調部分86輸出的操作信號、從相關單元92輸出的判決結果、從判決部分91輸出的輸出定時，從一致性判決部分95輸出的判決結果輸出控制RF接收部分84、PN碼發生器89、94、積分器90、相關單元92、判決部分91、一致性判決部分95、和接收數據輸出部分的操作定時。
因此，接收定時控制部分86以上述方式控制每個部分的操作定時，以便接收機72執行如圖15所示的程序，接收從發射機71輸出的發送信號。
更具體地，在接收機72中，處理從步驟SP0開始，接收定時控制部分86指令RP接收部分84開始接收。然后，在步驟SP1，接收定時控制部分86按照來自信息解調部分85的操作信號指令關于PN碼發生器89和積分器90的操作定時，以便接收一個周期的第一PN碼。在這種情況下，接收定時控制部分86指令PN碼發生器89輸出相對于由信息解調部分85解碼的一個時片的信息解碼數據的一個時片的第一PN碼，并指令積分器90關于開始積分的定時。
接下來，在步驟92，當在積分器90的積分周期結束時，按照定時控制部分86指令相關單元92計算接收信號與在PN的發生器89中產生的第一PN碼之間的相關值。因此，相關單元92計算在PN碼發生器75中產生的包含在接收信號中的第一PN碼，或者反相碼與在PN碼發生器89中產生的第一PN碼之間的相關值，以檢測第一PN碼的同步。結果，在接收定時控制部分86中，如果第一PN碼的同步被相關單元92檢測到了，處理進展到步驟S93，和如果沒有檢測到，進展到步驟SP11。
在目前沒有檢測到和處理進展到步驟SP11的情況下，接收定時控制部分86指令一致性判決部分95除保持在一致性判決部分95中過去的數據。然后，在步驟SP12中，接收定時控制部分86控制在PN碼發生器89中的第一PN碼產生的定時(具體地，第一PN碼被相對于從信息解調部分83輸出的信息解調數據向前移動或延遲)，進行調整，以便可以得到第一N碼的同步，處理過程返回步驟SP1，重復該操作。
同時，在檢測到同步和處理進展到步驟SP3的情況下，接收定時控制部分86指令判決部分91判決一個數據。判決部分91將積分結果與預定閾值進行比較，判決包含在正在接收的信號中是第一PN碼還是它的反相碼(即，在PN碼發生器18中產生的第二PN碼的“0”或“1”)。判決結果作為第三PN碼予以輸出。
然后，在步驟SP4，接收定定時控制部分86指令PN碼發生器94，在與判決部分91相同的定時輸出第二PN碼。因此，PN碼發生器94產生第二PN碼，將其輸出到乘法器93。乘法器93將第二PN碼和從判決部分91輸出的第三PN碼相乘，并輸出計算的結果到一致性判決部分95。
接下來，在步驟SP5，接收定時控制部分86確定是出該計算結果是存儲在一致性判決部分95中的“n”個時片。如果是不存儲的“n”個時片，處理過程進展到步驟SP6。如果不是，處理過程返回步驟SP1，重復該操作。即，僅如果在相關單元92連續得到“n”次同步，處理過程才進展到步驟SP6。
在步驟SP6，接收定時控制部分86指示一致性判定部分95判定第三PN碼和第二PN碼的一致性。這種情況下，如果第三PN碼與第二PN碼自始至終的“n”個時片相互完全一致或完全反向，一致性判決部分95則判決PN發生器78與PN發生器94同步。如果第三PN碼與第二PN碼自始至終的“n”個時片相互部分一致或部分反向，一致性判決部分95則判決PN發生器78與PN發生器94不同步。結果是，如果判決PN發生器78與PN發生器94同步，接收定時控制部分86進展到步驟SP7，如果判決PN發生器78與PN發生器94不同步，接收定時控制部分86進展到步驟SP13。
如果檢測結果為不同步并進展到步驟SP13，接收定時控制部分86控制PN發生器94中第二PN碼的產生定時(具體地說，使第二PN碼超前或延遲從判決部分91輸出的第三PN碼)，以便獲得第二PN碼同步，并返回步驟SP1重復該操作。
與此同時，如果檢測結果為同步并進展到步驟SP7，接收定時控制部分86判決接收初始同步信號的哪部分，并根據該判決結果接收該初始同步信號到其結束。接收定時控制部分86接收初始同步信號到其結束，然后進展到步驟SP8。接下來，在步驟SP7，接收定時控制部分86返回步驟SP1，如果對初始同步信號的接收未完全結束，重復該初始同步信號接收。
在步驟SP8，接收定時控制部分86通知一致性判決部分95初始同步信號接收已經結束。一致性判決部分95解調該接收數據，將其輸出到接收數據輸出部分96。
另外，接收定時控制部分86指令接收數據輸出部分96使用從一致性判決部分95輸出的接收數據作為數據，例如音頻數據或控制信息。此后，接收定時控制部分86返回步驟SP1繼續進行數據接收。
于是，接收機72中執行上述步驟，以接收從發射機71發送的發送信號。(2-1-2)實施例的操作和效果。
上述結構中，在發射機71和接收機72之間進行通信的情況下，發射機71首先把傳輸數據作為“0”發送初始同步信號，然后實際發送傳輸數據。此時，發射機71首先用第一PN碼對傳輸數據擴頻獲取第一擴頻數據。接下來，發射機71用第二PN碼針對第一PN碼的每一周期對第一擴頻數據進行反向或非反向，以獲取第二擴頻數據，第二PN碼中針對第一PN碼的每一周期輸出一個時片。發射機71根據以上述方式獲取的第二擴頻數據對預定載波進行調制，例如相位調制。所獲取的發送信號通過預定頻率依次經發送RF部分80和天線81發送。
與此同時，接收機72中，接收定時控制部分86控制每個部分的操作定時，以便接收從發射機71發送的發送信號。這種情況下，接收機72首先依次經天線83和接收RF部分84獲取接收信號。接下來，接收機72在信息解調部分85對被調制，例如相位調制的接收信號進行解調，以便獲取信息解調數據。擴頻解調部分87對信息解調數據進行解調，以獲取接收數據。
此處，在接收機72中，將PN發生器89產生的第一PN碼與信息解調數據相乘，以便對信息解調數據進行逆擴頻，以獲得逆擴頻數據。然后，在接收機72中，針對第一PN碼每一周期對逆擴頻數據積分，由相關單元92根據該積分結果判決該接收信號中的第一PN碼和PN發生器89產生的第一PN碼之間的相關性。依據該判決結果，在接收機72中控制PN發生器89產生PN碼的定時與第一PN碼同步。
另外，在接收機72中，根據積分器90的積分結果判決接收信號中包含的第二PN碼為“0”或“1”，以獲取第三PN碼。 這種情況下，判決部分91從積分結果檢測接收信號中第一PN碼的反向或非反向，以便判決第二PN碼為“0”或“1”。
然后，在接收機72中，將第三PN碼與PN發生器94產生的第二PN碼相乘。一致性判決部分95根據該計算結果判決第三PN碼與PN發生器94產生的第二PN碼的同步。這種情況下，一致性判決部分95檢測第三PN碼和第二PN碼之間的一致性。結果是，如果第三與第二PN碼完全一致，則判決它們之間相互同步。
作為判決結果，如果判決它們相互之間不同步，則控制PN發生器94產生PN碼的定時與第二PN碼同步。如果判決它們相互同步，初始同步信號結束之后，根據乘法器93輸出的計算結果，在一致性判決部分95對接收數據進行解調。
因此，在擴頻通信系統70中，根據第二PN碼對第一PN碼進行反向或非反向以便發送，在接收端檢測第一PN碼的同步。同時，檢測第一PN碼的反向或非反向，以便產生由第二PN碼估算的第三PN碼。然后，在接收端產生的具有預定長度的第二PN碼與第三PN碼的一致性允許檢測第二PN碼的同步。因此，可以確定第一PN碼若干周期的同步，以便與僅由一個PN碼檢測同步的情況相比改善同步檢測精度，以便即使當載波噪聲比C/N較低時確保檢測PN碼的同步。此外，第二PN碼能夠判決初始同步信號和數據之間的邊界，或每個比特數據之間的邊界。另外，上述檢測無需加入作為常規技術數據標題處的起動碼的冗余碼。
根據上面的結構，第一PN碼被根據發送端的第二PN碼反向或非反向，并在接收端檢測第一PN碼的同步。同時，根據第一PN碼的反向或非反向產生第三PN碼，該第三PN碼是由第二PN碼估算的，由具有預定長度的在接收端產生的第三PN碼和第二PN碼的一致性檢測第二PN碼的同步。因此，即使載波噪聲比C/N較低，也能夠檢測PN碼的同步和數據邊界。(2-2)第三實施例(2-2-1)整體結構參考圖16，其中與圖14中對應的部分用相同符號表示，100表示由發射機101和接收機102組成的整個擴頻通信系統。
首先描述發射機101。在該實施例中，雖然發射機101的結構幾乎與第二實施例的發射機71相同，擴頻調制部分74的操作與第二實施例的不同。更準確地說，在發射機101中，相對于發送數據產生部分73產生的一比特數據，PN發生器78產生“n”個時片具有相對較短周期的第二PN碼(此處，“n”是大于第二PN碼級的整數)，相對于一比特的第二PN碼，產生“K”個時片具有相對較短周期的第一PN碼(此處，“k”是大于第一PN碼級的整數)。換言之，對于每“k”個時片的第一PN碼產生一個時片的第二PN碼。因此，在發射機101，通過使用第一PN碼和第二PN碼將一比特發送數據擴頻成(k×n)時片。
與第二實施例類似，認為例如PN發生器78產生以16個時片，“1，1，0，1，0，1，1，0，0，1，0，0，0，0，1，1”為一個周期構成的第二PN碼，其中“0”被加入和插入四次方的M序列碼。即，第二PN碼順序重復“1→1→0→1→0→1→1→0→0→1→0→0→0→0→1→1…”。
在該第二PN碼中，其特征在于任意四個連續時片的值分別互不相同。換句話說，當取出任意四個連續時片時，在一個周期中不存在相同值。因此，在通過上述步驟使用第二PN碼發送的情況下，如果能夠接收第二PN碼連續的四個時片，則根據這四個時片可以判決已經接收第二PN碼數據的哪個位置。
基于這種想法，要求由PN發生器78產生的第二PN碼的時片數據“n”大于第二PN碼的級。在第二實施例中，時片“n”的數量通常等于第二PN碼的級。然而，該實施例特別是在時片“n”的數量增加到大于第二PN碼級的情況下具有這種效果。
當PN碼不能被同步時，自相關特性的相關值被降低，即使當存在很大噪聲并變得復雜時，不會將非同步狀態錯認為同步狀態，要求第一PN碼的時片數量“k”為第一PN碼的周期長度，第二PN碼的時片數量“n”為第二PN碼的周期長度。下文將描述在該實施例中第二PN碼為上述四級的M序列碼被加入和插入“0”的碼，并且時片數量“n”為第二PN碼的周期長度(即，n＝16)。
另外，在該實施例中，發射機101從發送數據發生部分73輸出發送數據比特“0”，并發送第二PN碼一個周期的信號作為初始同步信號。然后，緊接該初始同步信號之后立即發送實際數據。與此同時，與實施例2的方法相同，如果第二PN碼為“0”，由“k”個時片的第一PN碼對發送數據擴頻，如果第二PN碼為“1”，由“k”個時片的第一PN碼的反向碼對發送數據擴頻。接下來將描述接收機102。該實施例中，經天線83、接收RF部分84、和信息解調部分85獲得的信息解調數據被輸入到一個擴頻解調部分103進行逆擴頻。
接下來，用同樣的方法由接收RF部分84根據來自接收定時控制部分104的定時信號將表示接收操作開始、以及由信息解調部分85將表示解調開始的操作信號輸出到接收定時控制部分104。
在擴頻解調部分103中，從信息解調部分85輸出的信息解調數據被輸入到乘法器88。乘法器88將PN發生器89產生的與發送端的第一PN碼相同的第一PN碼與輸入的信息解調數據相乘(即，異或計算)，以便對信息解調數據進行逆擴頻，將獲得的逆擴頻數據輸出到積分器90。這種情況下，PN發生器89根據來自接收定時控制部分104的指令操作，并相對于從信息解調部分85輸出的一個時片的信息解調數據輸出一個時片的第一PN碼。
積分器90根據來自接收定時控制部分104的指令操作，積分固定周期的逆擴頻數據，將積分結果輸出到判決部分91和相關單元92。這種情況下，積分器90首先將總結果清“0”，并從該狀態對“k”個時片的第一PN碼的逆擴頻數據求和，將其作為積分結果輸出。積分器90對第一PN碼的每“k”個時片重復這一過程。
當積分器90中的積分周期終止時，相關單元92根據接收定時控制部分104的指令操作，并獲取接收信號與第一PN碼之間的相關值。更具體地說，相關單元92獲得包含在接收信號中由PN發生器75產生第一PN碼或其反向碼與由PN發生器89產生的第一PN碼之間的相關值。此時，相關單元92通過對積分器90輸出的積分結果平方計算接收能量以獲取相關值。然后，相關單元92判決，如果獲得的相關值超過預定閥值，接收信號中包含的第一PN碼則與PN發生器89產生第一PN碼同步，將判決結果輸出到接收定時控制部分104。
接下來，與接收信號中包含的第一PN碼的反向或非反向無關，在相關單元92中，如果其與PN發生器89中產生的第一PN碼同步，則可獲得高相關值。
與此同時，判決部分91根據來自接收定時控制部分104的指令操作。通過將積分器90輸出的積分結果與預定閥值比較，判決部分91判決發送端的PN發生器75產生的第一PN碼或其反向碼是否被包括在接收信號中。即，判決部分91判決發送端的PN發生器78產生的第二PN碼為“0”或“1”，并將判決結果輸出到乘法器93作為與第二實施例中類似的第三PN碼。另外，當判決結果輸出乘法器93時，判決部分91向接收定時控制部分104輸出該輸出定時。
乘法器93把PN發生器94產生的第二PN碼與輸入的第三PN碼相乘(即，異或計算)，并將計算結果輸出到積分器105。更具體地說，乘法器93通過第二PN碼對第三PN碼進行逆擴頻。這種情況下，PN發生器94根據來自接收定時控制部分104的指令借助與判決部分92相同的定時操作，并產生相同的第二PN碼作為發送端的PN發生器78產生的碼。
積分器105對乘法器93輸出的計算結果積分，并將積分結果輸出到判決部分106和相關單元107。這種情況下，積分器105將乘法器93輸出的計算結果加到前面的積分值，以便對“n”個時片的第三PN碼積分。另外，當第三PN碼的“n”個時片結束時，積分器105輸出定時信號通知接收定時控制部分104積分結束。
相關單元107根據接收定時控制部分104的指令操作。計算第三PN碼(即，PN發生器78產生的包含在接收信號中的第二PN碼)和PN發生器94產生的第二PN碼之間的相關值。這種情況下，相關單元107將積分器105輸出的積分結果乘方并計算接收能量以獲取相關值。然后，如果獲得的相關值超過預定閥值，相關單元107判決接收信號中包含的第二PN碼與PN發生器94產生的第二PN碼同步，并將判決結果輸出到接收定時控制部分104。
接下來，即使在相關單元107中，無論接收信號中包含的第二PN碼為反向或非反向，如果該第二PN碼與PN發生器94產生的第二PN碼同步，則能夠獲得高相關值。
與此同時，判決部分106根據來自接收定時控制部分104的指今操作。初始同步信號結束后，將積分器105輸出的積分結果與預定閥值比較，以便判決由發送數據發生部分73產生的發送數據為“0”或“1”。然后，將判決結果輸出到接收數據輸出部分96作為一接收數據。另外，當輸出判決結果時，判決部分106向接收定時控制部分104輸出該輸出定時。
接收數據輸出部分96根據來自接收定時控制部分104的指令操作，并用輸入的接收數據作為數據，例如音頻數據和控制信息。
此處，如上所述，接收定時控制部分104根據信息解調部分85輸出的操作信號，相關單元92、107輸出的判決結果，判決部分91、106輸出的輸出定時和積分器105輸出的定時信號控制接收RF部分84，PN發生器89、94，積分器90、105，相關單元92、107，判決部分91、106，以及接收數據輸出部分96的操作定時。
這樣，通過執行圖17所示步驟，接收定時控制部分104控制每部分的操作定時，接收機102接收從發射機101輸出的發送信號。
更具體地說，在接收機102中，該處理過程從步驟SP20開始，接收定時控制部分104指示接收RF部分84開始接收。接下來，在步驟SP21，接收定時控制部分104根據來自信息解調部分85的操作信號指令PN發生器89和積分器90的操作定時，以便接收第一PN碼的“k”個時片。這種情況下，接收定時控制部分104指令PN發生器89產生“k”個時片的第一PN碼，并指令積分器90對“k”個時片第一PN碼的逆擴頻數據積分。
接下來，在步驟SP22，接收定時控制部分104指令相關單元92計算接收信號和PN發生器89產生的第一PN碼之間的相關值。因此，相關單元92計算PN發生器75產生的被包含在接收信號中的第一PN碼或其反向碼與PN發生器89產生的第一PN碼之間的相關值，以檢測第一PN碼的同步。結果是，如果相關單元92檢測第一PN碼為同步，接收定時控制部分104進展到步驟SP23，如果檢測結果為不同步則進展到步驟SP29。
當檢測結果為不同步并進展到步驟SP29時，接收定時控制部分104判決相關單元92在前面的“m”周期(此處，m是自然數，并設定其小于第二PN碼的時片數量“n”)內檢測的第一PN碼是否同步。如果檢測結果為同步，接收定時控制部分104進展到步驟SP23，如果檢測結果為不同步則進展到步驟SP30。
接下來，通過判決前面是否已經檢測到同步，即使相關單元92未連續“n”次檢測到同步，接收定時控制部分104也能夠進展到步驟SP23。因此，在檢測到一次同步后，即使由于強噪聲使檢測結果為不同步，該處理過程也能夠進展到第二PN碼同步的檢測。
當處理過程根據步驟SP29的判決進展到步驟SP30時，接收定時控制部分104指令積分器105清除積分器105中保留的前面數據的積分值。然后，在步驟SP31，接收定時控制部分104控制PN發生器89中第一PN碼的產生定時(即，使第一PN碼相對于信息解調部分85輸出的信息解調數據超前和延遲)，以便對其進行調整而獲得第一PN碼的同步并返回到步驟SP21重復該操作。
與此同時，當檢測到同步并且處理過程進展到步驟SP23時，接收定時控制部分104指令判決部分91判決該數據。因此，判決部分91將積分結果與預定閥值比較，以便判決其為第一PN碼的一個時片或是其被包含在接收信號中的反向碼(即，判決PN發生器78產生的第二PN碼為“0”或“1”)，并將判決結果作為第三PN碼輸出。
接下來，在步驟SP24，接收定時控制部分104指令PN發生器94在與判決部分91相同的定時輸出該第二PN碼。由此，乘法器93把PN發生器94產生的第二PN碼與判決部分91輸出的第三PN碼相乘，該計算結果輸出到積分器105。積分器105將該計算結果與前面的積分值相對它們積分。
在步驟SP25，接收定時控制部分104判決是否已經在積分器105中對“n”個時片的第三PN碼數據積分。然后，如果已經對“n”個時片數據積分，接收定時控制部分104則進展到步驟SP26，如果未對“n”個時片數據積分，則返回到步驟SP21重復該操作。
在步驟SP26，接收定時控制部分104指令相關單元107計算第三PN碼和PN發生器94產生的第二PN碼之間的相關值。由此，相關單元107計算第三PN碼(即，PN發生器78產生的包含在接收信號中的第二PN碼)和PN發生器94產生的第二PN碼之間的相關值，以檢測第二PN碼的同步。結果是，如果相關單元107檢測第二PN碼為同步，接收定時控制部分104則進展到步驟SP27，如果檢測其為不同步則進展到步驟SP32。
當檢測其為不同步并且處理過程進展到步驟SP32時，接收定時控制部分104控制PN發生器94中第二PN碼的產生定時，對其進行調整，以便能夠獲得二PN碼的同步，然后返回到步驟SP21重復該操作。
與此同時，如果檢測其為同步并且處理過程進展到步驟SP27，接收定時控制部分104根據第二PN碼判決初始同步信號的哪部分被接收，并根據判決結果接收該初始同步信號至結束。當接收定時控制部分104接收初始同步信號到結束時，處理過程進展到步驟SP28。在步驟SP27，如果接收定時控制部分104未接收至初始同步信號結束，處理過程返回到步驟步驟SP21重復初始同步信號接收。
在步驟SP28，接收定時控制部分104指令判決部分106關于數據的判決定時。由此，判決部分106將積分器105輸出的積分結果與預定閥值比較，以便判決從發送數據發生部分73輸出的發送數據為“0”或“1”，并將判決結果輸出到接收數據輸出部分96作為一接收數據。
另外，接收定時控制部分104指令接收數據輸出部分96使用從判決部分106輸出的接收數據作為數據，例如音頻數據或控制信息。此后，接收定時控制部分104返回的步驟SP21繼續進行數據接收。
這樣，接收機102通過執行上述步驟接收從發射機101發送的發送信號。(2-2-2)實施例的操作和效果在上面的結構中，在發射機101和接收機102之間通信的情況下，發射機101發送傳輸數據為“0”的初始同步信號，然后實際發送傳輸數據。發射機101首先用第一PN碼“k”個時片的每一個對傳輸數據擴頻，以獲取第一擴頻數據。然后，發射機101使用第二PN碼針對第一PN碼的每“k”個時片反向或非反向該第一擴頻數據，并獲得第二擴頻數據，在第二PN碼中針對第一PN碼的每“k”個時片輸出一個時片。發射機101用獲得的第二擴頻數據對預定載波進行調制，例如相位調制，并將所獲取的發送信號通過預定頻率經發送RF部分80和天線81發送。
在接收機72中，接收定時控制部分104控制相應部分的操作定時，以便接收從發射機101輸出的發送信號。接收機102首先經天線83和接收RF部分84獲取接收信號。然后，接收機102在信息解調部分85對被進行調制，例如相位調制的接收信號解調，以便獲取信息解調數據。在擴頻解調部分103對信息解調數據進行逆擴頻，以獲取接收數據。
在接收機102中，把PN發生器89產生的第一PN碼與信息解調數據相乘，以便對信息解調數據進行逆擴頻，獲取逆擴頻數據。然后，在接收機102中，針對第一PN碼的每“k”個時片對逆擴頻數據積分，并由相關單元92根據該積分結果判決該接收信號中的第一PN碼和PN發生器89產生的第一PN碼之間的相關值。根據該判決結果調整PN發生器89的PN碼產生定時，以同步接收機102中的第一PN碼。
另外，在接收機102中，根據積分器90的積分結果在判決部分91判決接收信號中包含的第二PN碼為“0”或“1”，以獲取第三PN碼。這種情況下，判決部分91從積分結果檢測接收信號中第一PN碼的反向或非反向，以便判決第二PN碼為“0”或“1”。
然后，在接收機102中，第三PN碼與PN發生器94產生的第二PN碼相乘，以便針對每“n”個時片對計算結果積分。相關單元107根據獲得的分積結果判決第三PN碼和PN發生器94產生的第二PN碼之間的相關值。
作為判決結果，如果判決它們相互之間不同步，則控制PN發生器94產生PN碼的定時，以便與第二PN碼同步。如果檢測它們相互同步，在初始同步信號結束之后，則由判決部分106根據積分器105的積分結果對接收數據進行解調。
這樣，在擴頻通信系統100中，根據第二PN碼將第一PN碼反向或非反向，以便將它們發送，并在接收端檢測第一PN碼同步。同時，產生第三PN碼，在該第三PN碼中通過檢測第一PN碼的反向或非反向估算第二PN碼，并通過接收端產生的第二PN碼和第三PN碼之間的相關值檢測第二PN碼的同步。因此，第一PN碼同步被檢測若干次，以便與僅通過一個PN碼檢測同步的常規情況相比改善同步檢測精度，并且即使當載波噪聲比C/N較低的也能檢測PN碼同步。此外，通過第二PN碼能夠判決初始同步信號和數據之間的邊界，或各個比特數據之間的邊界。
另外，該實施例中，由相關單元107檢測第二PN碼的同步，以致無需連續檢測第二PN碼的同步。因此， 即使在大量頻差或信號強度弱的情況下，也能夠可靠地檢測PN碼同步。另外，該實施例中，采用兩個相對較短的PN碼以徹底地簡化結構。
根據上面的結構，在發送端根據第二PN碼反向或非反向第一PN碼以便發送，并在接收端檢測第一PN碼同步。同時，產生第三PN碼，在該第三PN碼中通過檢測第一PN碼的反向或非反向估算第二PN碼，并通過第三PN碼和在接收端產生的第二PN碼之間的相關值檢測第二PN碼的同步。因此，即使載波噪聲比C/N較低，也能夠可靠地檢測PN碼的同步，并檢測數據邊界。(2-3)第四實施例第三實施例中，已經描述了使用滑動相關方法的接收機102，其中PN發生器89相對于從信息解調部分85輸出的一個時片的信息解調數據操作一次，PN發生器94相對于從判決部分91輸出的一個時片的第三PN碼操作一次。然而，在本實施例中，將描述使用一個匹配濾波器的接收機，其中PN發生器89相對于從信息解調部分85輸出的一個時片的信息解調數據操作若干次，PN發生器94相對于從判決部分91輸出的一個時片第三PN碼操作若干次。
圖18中與圖16中對應的部分用相同符號表示，110示出整個擴頻通信系統，其中包括一個發射機101和一個接收機111。該實施例中，發射機101的結構和操作與第三實施例中的相同。
同時，在接收機111中，經天線83、接收RF部分84、和信息解調部分85獲得的信息解調數據被輸入到擴頻解調部分112，在此對該信息解調數據進行逆擴頻。在擴頻解調部分112中，從信息解調部分85輸出的信息解調數據首先被輸入到同步檢測部分113。包括匹配濾波器的同步檢測部分113根據來自接收定時控制部分114的操作定時操作，使其內部產生的第一PN碼與發送端的同步，并用同步的第一PN碼對信息解調數據進行逆擴頻。同步檢測部分113對通過逆擴頻獲得的數據進行積分，將積分結果輸出到判決部分91，并將第一PN碼的同步檢測結果輸出到接收定時控制部分114。
判決部分91根據來自接收定時控制部分114的指令操作，通過將輸入的積分結果與預定閥值比較判決發送端產生的第二PN碼為“0”或“1”，并將判決結果輸出到同步檢測部分115作為第三PN碼。
包括匹配濾波器的同步檢測部分115根據來自接收定時控制部分114的操作定時操作，使其內部產生的第二PN碼與發送端的同步，并用同步的第二PN碼對第三PN碼進行逆擴頻。然后，同步檢測部分115對通過逆擴頻獲得的數據進行積分，將積分結果輸出到判決部分106，并向接收定時控制部分114輸出第二PN碼同步檢測結果。
初始同步信號終止后，根據來自接收定時控制部分114的指令操作的判決部分106將積分結果與預定閥值比較，以便判決由發送數據產生部分73產生的發送數據為“0”或“1”。該判決結果被輸出到接收數據輸出部分96作為接收數據。
這樣，接收機111中，用包括匹配濾波器的同步檢測部分113、115檢測第一和第二PN碼的同步，接收該發送信號以便獲得接收數據。
如圖19所示，同步檢測部分113由信號延遲單元D1至Dk-1、乘法器X1至Xk、PN延遲單元D′1至D′k-1、一個PN發生器116、一個同步的定時控制部分117、一個積分器118、和一個相關單元119組成。
從信息解調部分85輸出的信息調制數據S1被輸入到信號延遲單元D1，在其中被延遲一個時片，然后被作為信息解調數據S2輸入到信號延遲單元D2。信息延遲單元D2將該信息解調數據S2延遲一個時片，并將其作為信息解調數據S3輸出到信號延遲單元D3(未示出)。同樣方式，信號延遲單元Dk-1將輸入的信息解調數據Sk-1延遲一個時片，并將其作為信息解調數據Sk輸出。這種情況，各個信號延遲單元D1至Dk-1將數據延遲一個時片，以使信息解調數據S1至Sk變成“k”個時片d數據。從而使獲得的信息解調數據S1至Sk分別被輸入的乘法器X1至Xk。
另一方面，PN發生器116產生的第一PN碼P1被輸入到PN延遲單元D′1，在其中被延遲一個時片，然后被作為第一PN碼P2輸入到PN遲單元D′2。PN延遲單元D′2將第一PN碼P2延遲一個時片，并將其作為第一PN碼P3輸出到PN延遲單元D′3(未示出)。同樣方式，PN延遲單元D′k-1將輸入的第一PN碼Pk-1延遲一個時片，并將其作為第一PN碼Pk輸出。這種情況下，各個PN延遲單元D′1至D′k-1將數據延遲一個時片，以使第一PN碼P1至Pk變成“k”個時片的數據。從而使獲得的第一PN碼P1至Pk分別被輸入到乘法器X1至Xk。
乘法器X1將輸入的信息解調數據S1與第一PN碼P1相乘(即異或計算)，并將計算結果輸出到積分器118。另外，乘法器X2將輸入的信息解調數據S2與第一PN碼P2相乘，并將計算結果輸出到積分器118。同樣，乘法器Xk將輸入的信息解調數據Sk與第一PN碼Pk相乘并將計算結果輸出到積分器118。
積分器118對從乘法器X1至Xk輸出的每個計算結果求和，對其進行積分，并將積分結果輸出到判決部分91和相關單元119。相關單元119根據積分器118輸出的積分結果計算信號強度，并將該信號強度與預定閥值比較，以判決信息解調數據S1至Sk中的第一PN碼是否與第一PN碼P1至Pk同步。該判決結果輸出到同步定時控制部分117。
同步定時控制部分117根據從接收定時控制部分114輸出的操作定時向PN發生器16、信號延遲單元D1至Dk-1、PN延遲單元D′1至D′k-1、積分器118、和相關單元119指令操作定時。另外，同步定時控制部分117將由相關單元119檢測的第一PN碼的同步檢測結果輸出到接收定時控制部分114。
這種情況下，由同步定時控制部分117控制操作定時，以便在信號延遲單元D1至Dk-1操作一次的同時，PN發生器116和延遲單元D′1至D′k-1被以第一PN碼的最大值操作一個周期的第一PN碼， 并能快速找出與當前信息解調數據S1至Sk同步的第一PN碼P1至Pk。另外，如果每當信號延遲單元D1至Dk-1被操作一次則PN發生器116和PN延遲單元D′1至D′k-1總是被操作一次，那么一次檢測到同步則允許連續檢測同步。此時，由同步定時控制部分117的設定確定是否應對同步檢測多次。
接下來，通過下面的實施實現同步檢測部分115的結構，在圖19所示同步檢測部分113的結構中，PN發生器116產生第二PN碼，信號延遲單元D1至Dk-1和PN延遲單元D′1至D′k-1的數量變為“n-1”，乘法器X1至Xk的數量變為“n”。
按照上述結構，提供包括匹配濾波器的同步檢測部分113、115，以便以比接收信號更快的速度檢測第一和第二PN碼的同步。(2-4)改進實例(2-4-1)第一改進實例上面討論的第二至第四實施例涉及的是用比特表示發送數據產生部分73產生的發送數據的單位的情況。然而，本發明并不局限于此，如果在發送數據產生部分73進行例如卷積碼處理，即使用符號代替比特作為單位也能獲得上述實施例同樣的效果。(2-4-2)第二改進實例另外，上面討論的第二至第四實例涉及的是先于第二PN碼在發射機71、101擴頻第一PN碼的情況。然而本發明并不局限于此，如果交換第一和第二PN碼的擴頻順序，也能獲得與上述情況同樣的效果。(2-4-3)第三改進實例另外，上面討論的第二至第四實施例涉及的是設置在擴頻解調部分87、103中的PN發生器89、94，乘法器88、93，以及積分器90、105不僅被用于解調接收信號而且被用于檢測同步，以便減小電路規模的情況。然而，本發明并不局限于此，即使與擴頻調制部分87、103分開操作的PN發生器，乘法器，以及積分器作為擴頻解調部分87、103并聯設置的同步檢測裝置也能獲得與上述情況同樣的效果，并獲得高速操作。(2-4-4)第四改進例上面討論的第二至第四實施例涉及的是發送初始同步信號為第二PN碼一個周期的情況。然而，本發明并不局限于此，即使發送長度約為第二PN碼一個周期的初始同步信號或包括第二PN碼一部分的初始同步信號也能獲得與上述情況同樣的效果。(2-4-5)第五改進實例另外，上面討論的第三和第四實施例涉及的是第一PN碼周期長度的時片數量為“k”，第二PN碼周期長度的時片數量為“n”，發送數據的一個比特被擴頻到(k×n)個時片的情況。然而，本發明并不局限于此，即使時片數量“k”接近第一PN碼一個周期的值或變成第一PN碼的一部分，或時片量“n”接近第二PN碼一個周期的值或變成第二PN碼的一部分，也能獲得與上述情況同樣的效果。(2-4-6)第六改進實例另外，上面討論的第三和第四實施例涉及的是兩個PN碼(即第一和第二PN碼)被用作發送數據擴頻碼的情況。然而，本發明并不局限于此，即使將三個以上PN碼用作執行擴頻的擴頻碼并將三個以上同樣多的PN碼用途執行逆擴頻也能獲得與上述情況同樣的效果。
下面將描述應用于上述第三實施例，采用三個以上PN碼作為擴頻碼的發送實例。此處，“y”是大于2的整數，“x”是2≤x≤y范圍內的任意整數。\ 首先，在發射機101中，產生第(x+1)PN碼的第(x+1)PN發生器被加入一個第xPN碼的每個第x規定周期，由擴頻裝置(具體地說，乘法器)用第一至第(x+1)PN碼擴頻該發送數據。
與此同時，接收機102中，產生第(x+1)PN碼的第(x+1)PN發生器被加入該第xPN碼的每個第x規定周期。另外，加入相關單元，該相關單元檢測通過逆擴頻獲得的第x逆擴頻數據與第(x+1)PN碼之間的相關值以輸出第(x+1)同步定時。此外，加入第(x+1)逆擴頻裝置(具體地說，乘法器和積分器)，該第(x+1)逆擴頻裝置用第(x+1)PN碼對第x逆擴頻數據逆擴頻，并根據第(x+1)同步定時輸出第(x+1)逆擴頻數據。這樣，在接收機102中，加入第(x+1)PN發生器，第(x+1)個相關單元和第(x+1)逆擴頻裝置，以便用三個以上PN碼擴頻的信號能夠被逆擴頻。(2-4-7)第七改進實例。
另外，上面討論的第三和第四實施例也同樣涉及的是初始同步信號終止后用第一和第二PN碼擴頻發送數據的情況。然而，本發明并不局限于此，在初始同步信號終止后，可以停止用第二PN碼的擴頻。因此，當獲得初始同步后，用多級PN碼可以順利地獲得同步。同時在初始同步后，降低PN碼級數，用相同的時片率改善比特率，并且獲得的同步與高比特率兼容。
更準確地說，發送定時控制部分82按圖20所示構成，并且能夠改變發送產生部分73和PN發生器75、78的定時控制。
此處，發送數據發生定時產生部分130、131產生發送數據輸出定時，該發送數據輸出定時分別被輸出到發送數據產生部分73。第一PN發生定時產生部分132、133產生第一PN碼的輸出定時，該第一PN碼的輸出定時分別被輸出到PN發生器75。第二PN發生定時產生部分134、135產生第二PN碼的輸出定時，該第二PN碼的輸出定時分別被輸出到PN發生器78。信息調制部分定時產生部分136針對乘法器77的輸出產生信息調制部分79的調制定時。發送RF部分定時產生部分137針對發送RF部分80產生發送定時，等等。
另外，僅在初始同步時間期間，初始同步時間控制部分138指令改變輸出到發送數據產生部分73和PN發生器75、78的每個定時。開關139至141由初始同步時間控制部分138切換。
這種情況下，初始同步時間期間，發送數據發生定時產生部分130被切換到連接發送數據產生部分73，第一PN發生定時產生部分132被切換到連接PN發生器75，第二PN發生定時產生部分134被切換到連接PN發生器78。反之，初始同步時間之后，分別為發送數據發生定時產生部分131被切換到連接發送數據產生部分73，第一PN發生定時產生部分133連接PN發生器75，第二PN發生定時產生部分135連接PN發生器78。
初始同步信號終止后，停止使用第二PN碼的擴頻，所使用的結構為，第二PN發生定時產生部分135不產生任何定時信號，但輸出固定信號。因此，切換第一和第二PN碼的發生定時，以便在初始同步信號終止后停止使用第二PN碼的擴頻，以便針對時片率改進比特率。
接下來，在發送定時控制部分82按圖20所示構成的情況下，構成接收端以使其相當于該結構，并提供具有如圖21所示結構的接收定時控制部分104(或114)。在圖21中，省略向積分器90、105，相關單元92、107，和判決部分91、106輸出定時，從初始同步時間期間的定時改變成初始同步時間之后的定時。
另外，作為如上所述的第六改進實例，當存在三個以上PN發生器時，初始同步時間后，一或兩個PN發生器被停止，以改善比特率。如果兩個PN發生器被停止，可以認為在初始同步時間后不僅可以將它們在同一時間停止，也可以在不同時間停止。(2-4-8)第八改進實例另外，上面討論的第三和第四實施例同樣涉及的是初始同步信號后用第一和第二PN碼擴頻發送數據的情況。然而，本發明不局限于此，初始同步信號終止后，可以相對于發送數據減少PN碼發生時片(即PN碼的擴頻率)的數量。這種情況下，用圖20所示發送定時控制部分82和圖21所示接收定時控制部分104切換PN碼的發生定時。(2-4-9)第九改進實例另外，上面討論的第三至第四實施例涉及的是初始同步信號終止后用第一和第二PN碼擴頻發送數據的情況。然而，本發明不局限于此，初始同步信號終止后，可以改變PN碼本身的順序。這種情況下，發送端的PN發生器78和發送定時控制部分82的結構可以改成圖22所示結構。
初始同步期間使用的PN發生部分154接收從第二PN發生定時產生部分155輸出的定時信號，以便產生初始同步期間使用的第二PN碼。初始同步后使用的PN發生部分150接收從第二PN發生定時產生部分157輸出的定時信號，以便產生初始同步后使用的第二PN碼。初始同步時間期間，初始同步時間控制部分158切換開關159，以便將初始同步期間使用的從PN發生部分輸出的第二PN碼提供給乘法器77。另外，初始同步時間之后，初始同步時間控制部分158切換開關159，以便將初始同步之后使用的從PN發生部分156輸出的第二PN碼提供給乘法器77。
同樣，接收端的PN發生器94和接收定時控制部分104(或114)的結構可以變成如圖23所示。
這樣，在初始同步時間期間和該時間后之間PN碼本身被交換的情況下，具有長周期的一個周期PN碼被用于初始同步時間期間，具有短周期的一個周期PN碼被用于初始同步時間之后。因此，初始同步期間，通過借助較大的擴頻率獲得足夠的擴頻增益可以順利地獲得同步，在初始同步之后，借助較小的擴頻率可以獲得適度的增益，以改善比特率。
至此已經結合本發明的優選實施例對本發明進行描述，很明顯，對于本領域技術人員，可以對本發明做出許多變化和改進，因此，附屬權利要求中覆蓋的所有這類變化和改進屬于本發明的實質精神和范圍。
權利要求
1.在一個以擴頻通信方法在一發射機和一接收機之間進行通信的擴頻通信系統中，所述發射機包括發送裝置，用于按照一預定發送碼型發送兩種作為一個同步信號的擴頻碼。
2.根據權利要求1所述的發射機，其特征在于所述兩種擴頻碼包括兩種PN碼或包括一種PN碼和其反向碼。
3.根據權利要求1所述的發射機，其特征在于所述兩種擴頻碼以其最大值根據被用作所述預定發送碼型的一N級M序列碼總共被發送(2N+N-2)次。
4.根據權利要求1所述的發射機，其特征在于一種N級的M序列碼(N-1)次加入和插入“0”，具有“0”序列(N-1)次的碼用作所述預定發送碼型，并且所述兩種擴頻碼以其最大值按照所述N級的M序列碼被加入和插入“0”的碼，總共被發送(2N+N-1)次。
5.在一種以擴頻通信方法在一發射機和一接收機之間進行通信的擴頻通信系統中，所述接收機包括檢測裝置，用于分別檢測接收同步信號中的兩種擴頻碼，并根據所述被檢測的兩種擴頻碼檢測來自該發射機的所述兩種擴頻碼的預定發送碼型。
6.根據權利要求5所述的接收機，其特征在于在所述兩種擴頻碼包括一種PN碼和其反向碼的情況下，所述檢測裝置檢測所述PN碼的反向碼或非反向碼，以便檢測所述發送碼型。
7.根據權利要求5所述的接收機，其特征在于在所述發送裝置用N級的M序列碼作為所述預定發送碼型，并且所述兩種擴頻被按照所述N級的M序列碼發送的情況下，所述檢測裝置連續N次檢測所述兩種擴頻碼的順序。
8.根據權利要求5所述的接收機，其特征在于在所述發送裝置用N級的M序列碼作為所述預定發送碼型，并且所述兩種擴頻被按照所述N級的M序列碼發送的情況下，所述檢測裝置連續N次檢測所述兩種擴頻碼的順序，并從連續(N+1)次檢測的所述兩種擴頻碼順序中檢測N次所述兩種擴頻碼的順序。
9.根據權利要求5所述的接收機，其特征在于在所述發送裝置用一種碼作為所述預定發送碼型，所述N級的M序列碼被加入和插入“0”的碼具有(N-1)次“0”序列，并且所述發送裝置根據所述M序列碼被加入和插入“0”的碼發送所述兩種擴頻碼的情況下，所述檢測裝置連續N次檢測所述兩種擴頻碼的順序。
10.根據權利要求5所述的接收機，其特征在于在所述發送裝置用一個碼作為所述預定發送碼型，所述N級的M序列碼被加入和插入“0”的碼具有(N-1)次“0”序列，并且所述發送裝置根據所述N級的M序列碼被加入和插入“0”的碼發送所述兩種擴頻碼的情況下，所述檢測裝置連續N次檢測所述兩種擴頻碼的順序，并從連續(N+1)次檢測的所述兩種擴頻碼順序中檢測N次所述兩種擴頻碼的順序。
11.在一種以該擴頻通信方法在一發射機和一接收機之間進行通信的擴頻通信系統中，所述發射機包括第一擴頻碼發生裝置，用于產生一個第一擴頻碼；第二擴頻碼發生裝置，用于針對所述第一擴頻碼的每個第一規定周期產生一個第二擴頻碼；擴頻裝置，用于使用所述第一和第二擴頻碼對發送數據擴頻以輸出擴頻信號；發送裝置，用于對所述擴頻信號進行預定處理以將其作為一發送信號發送。
12.根據權利要求11所述的發射機，其特征在于如果“y”是大于“2”的整數，并且“x”是2≤x≤y范圍內的任意整數，包括第(x+1)擴頻碼發生裝置，用于針對一個第x擴頻碼的每個第x規定時間產生第(x+1)擴頻碼，由所述擴頻裝置用第一至第(x+1)擴頻碼擴頻所述發送數據。
13.根據權利要求11所述的發射機，其特征在于如果“z”是大于“2”的自然數，擴頻控制裝置控制所述擴頻裝置，以便在同步時間中用所述第z擴頻碼進行擴頻，而在除同步時間外的時間中停止用所述第z擴頻碼擴頻。
14.根據權利要求11所述的發射機，其特征在于如果“z”是一個自然數，由所述第z擴頻碼發生裝置產生兩種所述第z擴頻碼；包括擴頻控制裝置，用于進行控制，以便在同步時間中用一個第z擴頻碼進行擴頻，而在除同步時間外的時間中停止用另一個第z擴頻碼擴頻。
15.根據權利要求14所述發射機，其特征在于如果“z”是一個自然數，在初始同步時間之后降低所述第z擴頻碼的擴頻率。
16.在一種以該擴頻通信方法在一發射機和一接收機之間進行通信的擴頻通信系統中，所述接收機包括接收裝置，用于接收從所述發射機發送的發送信號，以獲得接收信號，其中用第一和第二擴頻碼對發送數據擴頻；第一反向擴頻碼發生裝置，用于產生所述第一擴頻碼作為一個反向擴頻碼；第二反向擴頻碼發生裝置，用于產生所述第二擴頻碼作為一個反向碼；第一相關檢測裝置，用于檢測所述第一擴頻碼和所述接收信號之間的相關值，以輸出一個第一同步定時信號；第一反向擴頻裝置，用于根據所述第一同步定時信號用所述第一擴頻碼對所述接收信號反向擴頻，以輸出第一反向擴頻信號；第二相關檢測裝置，用于檢測所述第二擴頻碼和所述第一信號之間的相關值；第二反向擴頻裝置，用于根據所述第二同步定時信號用所述第二擴頻碼對所述第一反向擴頻信號反向擴頻，以輸出第二反向擴頻信號。
17.根據權利要求16所述的接收機，其特征在于至少一個相關檢測裝置包括一個匹配濾波器。
18.根據權利要求16所述的接收機，其特征在于反向擴頻控制裝置，用于控制所述第一反向擴頻裝置，以便在同步時間中用所述第一擴頻碼進行反向擴頻，而在除同步時間外的時間中停止用所述第一擴頻碼的反向擴頻。
19.根據權利要求16所述的接收機，其特征在于在同步時間之后降低所述第一擴頻碼的擴頻率。
20.一種用該擴頻通信方法在擴頻通信系統中進行通信的發射機，所述發射機包括第一擴頻碼發生裝置，用于產生一個第一擴頻碼；第二擴頻碼發生裝置，用于針對所述第一擴頻碼的每個第一規定周期產生一個第二擴頻碼；擴頻裝置，用于使用所述第一和第二擴頻碼對發送數據擴頻并輸出擴頻信號；發送裝置，用于對所述擴頻信號進行預定處理以將其作為一發送信號發送。
21.一種用該擴頻通信方法在擴頻通信系統中進行通信的接收機，所述接收機包括接收裝置，用于接收來自發射端的發送信號；第一反向擴頻碼發生裝置，用于產生與發送端相同的第一擴頻碼作為一個反向擴頻碼；第二反向擴頻碼發生裝置，用于針對所述第一擴頻碼的每個第一規定時間產生一個第二擴頻碼，作為一個反向碼；第一相關檢測裝置，用于檢測所述第一擴頻碼和所述接收信號之間的相關值，以輸出一個第一同步定時信號；第一反向擴頻裝置，用于根據所述第一同步定時信號用所述第一擴頻碼對所述接收信號反向擴頻，并輸出第一反向擴頻信號；第二相關檢測裝置，用于檢測所述第二擴頻碼和所述第一反向信號之間的相關值，以輸出第二同步定時信號；第二反向擴頻裝置，用于根據所述第二同步定時信號用所述第二擴頻碼對所述第一反向擴頻信號反向擴頻，并輸出第二反向擴頻信號。
全文摘要
一種擴頻通信系統，即使當載波噪聲比較低時，能確保檢測擴頻碼的同步，并能檢測數據邊界。兩種擴頻碼S20，S21根據預定發送碼型作為初始同步信號從發射機21發送，并在接收機22分別檢測兩種擴頻碼。根據所檢測的兩種擴頻碼檢測預定發送碼型。因此，在接收機對擴頻碼檢測若干次即使當載波噪聲比較低時，能確保檢測擴頻碼的同步。另外，通過預定發送碼型能檢測數據邊界。
文檔編號H04B1/707GK1138784SQ9610736
公開日1996年12月25日 申請日期1996年3月16日 優先權日1995年3月17日
發明者杉田武弘, 中田純一 申請人:索尼公司