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第 2 章  参考文献 40

3.3 DSSS システム間の干渉がスループットに与える影響の評価

3.3.2 DSSS システム間干渉の信号処理解析モデル

図 3.5: Case1 ∼ 4 )オープンスペースにおける干渉特性の測定結果

図 3.6: DSSS システム間干渉の DSP 解析モデル

す.また,図3.7 から図3.9はそれぞれ,システムA/B/Cに対するDSP解析モデルで あり,DSP解析モデルの有効性検証は,表3.4に示すCase5∼Case7の3つの干渉条件 において実施した.図3.7において,送信するランダムデータはM系列で作成されて おり,送信データをa(tk)とすると,システムAでは差動符号器により式(3.1)で表され る差動符号出力b(tk)が生成される.

b(tk)= {

b(tk1)+a(tk)}

(mod 2) (3.1)

表 3.3: BER 解析に用いた DSSS システムの諸元

システムA システムB システムC  中心周波数 fc [GHz] 2.484

占有帯域幅W[MHz] 26 22 26 一次変調方式 DBPSK DQPSK CSK

二次変調方式 DSSS

拡散符号系列 Baker系列 M系列 拡散符号長 Nc 13 11 127 最大伝送速度V [Mbps] 2 0.1

表 3.4: システム C に対する干渉条件

干渉条件 被干渉システム 干渉システム 

Case5 システムC 白色ガウス雑音

Case6 システムC システムA

Case7 システムC システムB

差動化されたシンボル列b(tk)は,DBPSK変調された後,符号長13のBarker系列で構 成される拡散符号によってDSSS信号に変換され,ローカルオッシレータによってRF

信号に変換されたDSSS信号は帯域通過フィルタ(BPF)を介して送信される.受信機 で受信された信号は,ローカルオッシレータ及び低域通過フィルタ(LPF)によって検 波される.検波出力は,拡散符号に対応したサンプル時間がチップ長Tcの遅延素子で 構成される整合フィルタにより相関出力に変換され,比較器によりシンボル列に変換 される.さらに,差動復号器により式(3.2)に従い,元のデータ列a(tk)に復号化される.

a(tk)= {

b(tk1)+b(tk)+1}

(mod 2) (3.2)

図3.8のシステムBでは,一次変調にDQPSK変調を用いるため,送信データa(tk)の 2ビットごとに直並列変換され,搬送波と同位相のI(In phase)成分及び搬送と直交位 相のQ(Quadrature phase)成分に分解されて送受信される点と,拡散符号に符号長11

のBarker系列が用いられる点がシステムAと異なっている.また,図3.9のシステム

Cの変調方式は,2つの拡散符号が用いられるCSK(Code Shift Keying)変調である.

CSK変調では,送信データa(tk) = 1のとき,M系列(7, 1)の拡散符号1により拡散 され,送信データa(tk)= −1のとき,M系列(7, 3)の拡散符号2により拡散されて送 信される.

 ここで,干渉波が伝送路において加わらない場合のシステムAにおける送信データと 受信データの例を図3.10に示し,BPF通過後の送信信号のスペクトラムの例を図3.11 に示す.図3.10より,送信データが2ビット(1µs)だけ遅延して正しく復調されてい ることが確認できる.また,図3.11より,送信信号のスペクトラムも測定結果とよく 一致していることが確認できる.図3.10及び図3.11の結果より,作成した送受信機の DSP解析モデルが時間領域及び周波数領域において正常に動作していることが確認で きたことから,以下では,本DSP解析モデルを用いてBERを算出し,干渉モデルとし ての有効性を検証する.

図 3.7: システム A 送受信機の DSP 解析モデル

図 3.8: システム B 送受信機の DSP 解析モデル

図 3.9: システム C 送受信機の DSP 解析モデル

図 3.10: DSP 解析における送受信データの例

図 3.11: 送信信号のスペクトラムの例