DE69428024T2

DE69428024T2 - Frequenzfehlerkorrektur in einem DSSS-Empfänger

Info

Publication number: DE69428024T2
Application number: DE69428024T
Authority: DE
Inventors: Tomohiro Dohi; Mamoru Sawahashi
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 1993-11-26
Filing date: 1994-11-24
Publication date: 2002-06-06
Anticipated expiration: 2014-11-25
Also published as: JPH07154300A; CN1074230C; EP0656698A1; DE69428024D1; US5774494A; EP0656698B1; CN1118562A; JP2741336B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Frequenzfehlerkorrekturvorrichtung für ein Spreizspektrumkommunikationsgerät, das einen Frequenzfehler zwischen einem Sender und einem Empfänger in einem Basisbandsignalbereich korrigiert.
In jüngster Zeit sind eine intensive Forschung und Entwicklung hinsichtlich CDMA-Systemen ausgeführt worden. Das Zugriffsverfahren der CDMA-Systeme ist grob Unterteilt in einen Direktsequenz- bzw. einen DS- Mehrfachzugriff und einen Frequenzsprung- bzw. einen Frequenzwechsel- bzw. einen FH-Mehrfachzugriff. Jedoch wird der FH-Mehrfachzugriff heute selten verwendet. Dies liegt daran, dass es für den FH-Mehrfachzugriff notwendig ist, ein Symbol in Chip bzw. Baustein genannte Einheiten zu unterteilen und die Frequenz eines Trägersignals in verschiedene Frequenzen für einen jeden Chip mit hoher Geschwindigkeit zu schalten, jedoch ist ein Frequenzsynthesizer zum Schalten der Trägerfrequenz mit hoher Geschwindigkeit nach dem Stand der Technik schwierig zu realisieren.
Entsprechend wird gewöhnlich der DS-Mehrfachzugriff verwendet. Ein DS-Mehrfachzugriffsystem führt auf einer Sendeseite eine Primärmodulation von Originaldaten mittels QPSK oder dergleichen und eine Sekundärmodulation (Aufspreizung bzw. Spreading) des Primärmodulationssignals in ein Breitbandsignal unter Verwendung eines Spreizcodes aus und überträgt das Sekundärmodulationssignal auf einem Träger. Auf der Empfangsseite wird andererseits das Trägersignal entfernt und wird danach das Breitbandsignal unter Verwendung des gleichen Spreizcodes wie auf der Sendeseite entspreizt bzw. wird seine Spreizung verringert bzw. zurückgebildet (despread), und werden die Originaldaten nachfolgend wiederhergestellt.
Nachfolgend werden Probleme betrachtet, die entstehen können, wenn das CDMA-System auf ein mobiles Kommunikationssystem wie etwa Taschentelefone angewendet wird. Eine Basisstation für gegenwärtige mobile Kommunikationen weist einen sehr stabilen Bezugsoszillator auf und der japanische Standard bzw. die japanische Norm für digitale Fahrzeugtelefone (Japanese Standard for Digital Carphones) erfordert eine absolute Genauigkeit geringer als 0,005 ppm. Da andererseits eine mobile Station nicht einen hoch stabilen Bezugsoszillator mit einem Thermostat verwenden kann, wird üblicherweise ein temperaturkompensierter Kristalloszillator (TCXO) verwendet. Die Frequenzgenauigkeit des Kristalloszillators entspricht 3 ppm bezüglich einer absoluten Genauigkeit bei 800 MHz.
Daher wird die Frequenz eines Überlagerungssignals bzw. eines lokalen Signals einer Mobilstation von der Mittenfrequenz bzw. der mittleren Frequenz des Sendesignals einer Basisstation (d. h. des empfangenen Signals der mobilen Station) abweichen. Zusätzlich wird die Chipfrequenz auf der Empfangsseite ebenso von der Chipfrequenz auf der Sendeseite abweichen. Da sich ferner die Mobilstation bezüglich der Basisstation bewegt, ändert sich die Mittenfrequenz des empfangenen Signals um ein der Dopplerfrequenz entsprechendes Mass.
Somit beinhaltet der Frequenzfehler zwischen der Sendeseite und der Empfangsseite die Frequenzabweichung zwischen der Mittenfrequenz bzw. Schwerpunktfrequenz des empfangenen Signals und des Überlagerungssignals, die Frequenzabweichung zwischen der Chipfrequenz eines entspreizten Signals (despread signal) und der Frequenz eines für eine Entspreizung verwendeten Chiptaktsignals und die Frequenzabweichung infolge des Dopplereffekts. Die zwei erstgenannten Abweichungen ergeben sich infolge des Frequenzfehlers zwischen dem Bezugsoszillator des Senders und dem des Empfängers. Eine Kompensation für diesen Frequenzfehler zur Erzielung eines stabilen Empfangsvorgangs erfordert eine Schaltung für eine automatische Frequenzsteuerung bzw. eine AFC-Steuerung.
Fig. 1 zeigt einen Hauptabschnitt eines bekannten CDMA- Empfängers mit einer AFC-Schaltung. Ein im weiteren als IF-Signal bezeichnetes empfangenes Zwischenfrequenzsignal, das einem Eingangsanschluss 10 zugeführt wird, wird durch eine Hybridspule 10A in zwei Teile geteilt und einer Quadraturerfassungseinrichtung 11 zugeführt. Die Quadraturerfassungseinrichtung 11 erfasst das empfangene IF-Signal unter Verwendung eines Überlagerungssignals bzw. eines lokalen Signals von einem im weiteren als eine VCO-Einheit bezeichneten spannungsgesteuerten Oszillator 12 und gibt ein In-Phase- Basisbandsignal I und ein Quadratur-Basisbandsignal Q aus. Der Ausdruck "Basisbandsignal" in dieser Spezifikation bezieht sich auf ein Signal, das keine Trägersignalkomponente beinhaltet. Insbesondere beinhaltet das Basisbandsignal auf der Sendeseite ein Signal nach der primären Modulation und ein Signal nach der Spreizung (sekundäre Modulation) und beinhaltet das Basisbandsignal auf der Empfangsseite ein Signal nach der Quadraturerfassung und vor der Entspreizung und ein Signal nach der Entspreizung. Das I-Basisbandsignal wird einem A/D-Wandler 15 über ein als LPF-Einheit bezeichnetes Tiefpassfilter 13 zugeführt und wird in ein digitales Signal gewandelt. In gleichartiger Weise wird das Q-Basisbandsignal einem A/D-Wandler 16 über eine LPF- Einheit 14 zugeführt und wird in ein, digitales Signal gewandelt.
Diese digitalen Signale werden einer Korrelationserfassungseinrichtung 17 wie etwa einem angepassten bzw. abgestimmten Filter oder einer Gleitkorrelationseinheit (sliding correlator) zugeführt, welche die Korrelation zwischen den digitalen Signalen und einem Spreizcode erfasst, und die digitalen Signale entspreizt. Somit dient die Korrelationserfassungseinrichtung 17 als eine Entspreizungsschaltung und gibt ein Basisbandsignal entsprechend einem Primärmodulationssignal aus, d. h. ein entspreiztes Signal. Das Ausgangssignal der Korrelationserfassungseinrichtung 17 wird einer RAKE- Kombinations- und Demodulationseinrichtung 18 zugeführt. Die RAKE-Kombinations- und Demodulationseinrichtung 18 schätzt die Phasen von Signalen, die jeweils durch eine Vielzahl von Pfaden transportiert wurden und das empfangene Signal bilden, demoduliert das entspreizte Signal entsprechend dem Primärmodulationssignal durch Kombination der Signale, deren Phasen geschätzt sind und ausgerichtet bzw. angepasst sind, und legt die Originaldaten (vorgesehenes empfangenes Signal) fest.
Die AFC-Schaltung 20 ist wie nachstehend angeführt aufgebaut: Das Ausgangssignal der Korrelationserfassungseinrichtung 17 wird einer Verzögerungserfassungseinrichtung 21 zugeführt. Das Signal mit erfasster Verzögerung wird einer Phasenfehlererfassungseinrichtung 22 zugeführt, die eine Phasenfehlerkomponente tan&supmin;¹(I/Q) aus den I- und Q- Komponenten des Signals mit erfasster Verzögerung erlangt. Die Phasenfehlerkomponente entspricht einem Signal, das den Phasenfehler darstellt, d. h. die Phasenverschiebung des von der Korrelationserfassungseinrichtung 17 ausgegebenen Signals bezüglich den Zuordnungspunkten bzw. Abbildungspunkten des Primärmodulationssignals auf der Sendeseite. Anders ausgedrückt ist das Phasenfehlersignal proportional zu dem Frequenzfehler zwischen dem empfangenen Signal und dem Überlagerungssignal bzw. dem lokalen Signal. Das Phasenfehlersignal wird durch ein Schleifenfilter 23 gemittelt und zu der VCO-Einheit 12 als eine Steuerspannung zurückgeführt. Somit wird die VCO-Einheit 12 Teil der Rückführungssteuerung gemäß einem dem Phasenfehler entsprechenden Fehlerkorrektursignal, so dass der Fehler zwischen der Mittenfrequenz des empfangenen Signals und der Frequenz des Überlagerungssignals korrigiert wird.
Das konventionelle Empfangsgerät hat ein Problem dadurch, dass es eine sehr genaue, sehr stabile VCO-Einheit 12 erfordert, woraus aufwendige bzw. teuere Mobilstationen resultieren.
Die US-A-4 630 283 offenbart gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche ein Spreizspektrumempfangsgerät, das das eingegebene Spreizspektrumsignal unter Verwendung eines Taktes mit einer ersten Frequenz entspreizt, und einen Fehler zwischen der Chipfrequenz des Empfängerspreizspektrumsignals und einer Taktfrequenz erfasst, wodurch ein Fehlersignal erzeugt wird.
Gemäß der ersten Ausgestaltung stellt die Erfindung eine Frequenzfehlerkorrekturvorrichtung für ein Spreizspektrumempfangsgerät bereit, das ein Spreizspektrumsignal empfängt, mit:
einer ersten Korrelationserfassungseinrichtung zur Entspreizung des Spreizspektrumsignals,
einem ersten Taktsignalerzeugungsabschnitt zur Erzeugung eines ersten Taktsignals zur Ansteuerung der ersten Korrelationserfassungseinrichtung und
einer Frequenzfehlererfassungsschaltung zur Erfassung eines Frequenzfehlers zwischen einer Chipfrequenz des Spreizspektrumsignals und einer Frequenz des ersten Taktsignals, wodurch ein Frequenzkorrektursignal erzeugt wird,
gekennzeichnet durch:
einen Frequenzverschiebungskorrekturabschnitt zur Durchführung einer Frequenzkorrektur einer Ausgabe der ersten Korrelationserfassungseinrichtung gemäß dem von der Frequenzfehlererfassungsschaltung ausgegebenen Frequenzkorrektursignal.
Gemäß einer zweiten Ausgestaltung stellt die Erfindung ein Verfahren zur Frequenzkorrektur eines entspreizten empfangenen Spreizspektrumsignals bereit, mit:
einem Schritt zum Entspreizen des empfangenen Spreizspektrumsignals unter Verwendung eines Taktes bei einer ersten Frequenz (CK1), und
einem Sch ritt zum Erfassen eines Fehlers zwischen der Chipfrequenz des empfangenen Spreizspektrumsignals und der Taktfrequenz, wodurch ein Fehlersignal erzeugt wird,
gekennzeichnet durch
einen Schritt zur Korrektur des entspreizten empfangenen Signals in Abhängigkeit von dem Fehlersignal.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel stellt die Erfindung eine Frequenzfehlerkorrekturvorrichtung eines Spreizspektrumempfangsgerät bereit, das ein Spreizspektrumsignal empfängt, mit:
einer ersten Korrelationserfassungseinrichtung zur Entspreizung des Spreizspektrumsignals,
einem ersten Taktsignalerzeugungsabschnitt zur Erzeugung eines ersten Taktsignals zur Ansteuerung der ersten Korrelationserfassungseinrichtung,
einer Frequenzfehlererfassungsschaltung zur Erfassung eines Frequenzfehlers zwischen einer Chipfrequenz des Spreizspektrumsignals und einer Frequenz des ersten Taktsignals, wodurch ein Frequenzkorrektursignal erzeugt wird, und
einem Frequenzverschiebungskorrekturabschnitt zur Durchführung einer Frequenzkorrektur einer Ausgabe der ersten Korrelationserfassungseinrichtung gemäß dem von der Frequenzfehlererfassungsschaltung ausgegebenen Frequenzkorrektursignal.
Dabei kann die Frequenzfehlererfassungsschaltung beinhalten:
einen zweiten Taktsignalerzeugungsabschnitt zur Erzeugung eines zweiten Taktsignals, dessen Frequenz um einen vorbestimmten Wert höher als die Frequenz des ersten Taktsignals ist,
einen dritten Taktsignalerzeugungsabschnitt zur Erzeugung eines dritten Taktsignals, dessen Frequenz um einen vorbestimmten Wert geringer als die Frequenz des ersten Taktsignals ist,
eine zweite Korrelationserfassungseinrichtung zur Entspreizung des Spreizspektrumsignals durch Verwendung des zweiten Taktsignals und
eine dritte Korrelationserfassungseinrichtung zur Entspreizung des Spreizspektrumsignals durch Verwendung des dritten Taktsignals,
wobei der Frequenzfehler auf der Grundlage einer Korrelationsausgabe von der zweiten Korrelationserfassungseinrichtung und einer Korrelationsausgabe von der dritten Korrelationserfassungseinrichtung erfasst wird.
Die Frequenzfehlererfassungsschaltung kann ferner beinhalten:
eine Addiereinrichtung zur Subtraktion der Korrelationsausgabe der dritten Korrelationserfassungseinrichtung von der Korrelationsausgabe der zweiten Korrelationserfassungseinrichtung, wodurch ein Korrelationsausgabefehler erzeugt wird, und
einen
Korrelationsausgabefehler/Frequenzverschiebung-Wandler zur Erzeugung eines Frequenzverschiebungssignals, das Null wird, wenn der Korrelationsausgabefehler Null wird, und das sich gemäß einer S-Kurvencharakteristik ändert, sowie der Absolutwert des Korrelationsausgabefehlers ansteigt.
Der Korrelationsausgabefehler/Frequenzverschiebung- Wandler kann eine Speicherschaltung beinhalten, die die S-Kurvencharakteristik speichert, den Korrelationsausgabefehler als eine Adresseneingabe empfängt und das Frequenzverschiebungssignal als eine Datenausgabe erzeugt.
Die Frequenzfehlererfassungsschaltung kann ferner beinhalten:
einen ersten Größenquadratkomponenten- Erzeugungsabschnitt zur Erzeugung einer quadrierten Komponente der Größe der Korrelationsausgabe der zweiten Korrelationserfassungseinrichtung,
einen zweiten Größenquadratkomponenten- Erzeugungsabschnitt zur Erzeugung einer quadrierten Komponente der Größe der Korrelationsausgabe der dritten Korrelationserfassungseinrichtung,
eine erste Vergleichseinrichtung zum Vergleich eines Ausgangssignals des ersten Größenquadratkomponenten- Erzeugungsabschnitts mit einem vorbestimmten Bezugspegel und zur Erzeugung einer Komponente, die den Bezugspegel übersteigt, und
eine zweite Vergleichseinrichtung zum Vergleich eines Ausgangssignals von dem zweiten Größenquadratkomponenten-Erzeugungsabschnitt mit dem vorbestimmten Bezugspegel und zur Erzeugung einer Komponente, die den Bezugspegel übersteigt,
wobei die Addiereinrichtung eine Ausgabe der zweiten Vergleichseinrichtung von einer Ausgabe der ersten Vergleichseinrichtung subtrahiert und den Korrelationsausgabefehler ausgibt.
Die Frequenzfehlererfassungsschaltung kann ferner beinhalten:
eine zwischen der ersten Vergleichsschaltung und der Addiereinrichtung angeschlossene erste Halteschaltung zum Halten einer Ausgabe der ersten Vergleichsschaltung, und
eine zwischen der zweiten Vergleichsschaltung und der Addiereinrichtung angeschlossene zweite Halteschaltung zum Halten einer Ausgabe der zweiten Vergleichsschaltung,
wobei die Addiereinrichtung eine Ausgabe der zweiten Halteschaltung von einer Ausgabe der ersten Halteschaltung subtrahiert und den Korrelationsausgabefehler ausgibt.
Die Frequenzfehlererfassungsschaltung kann ferner eine Mittelungsschaltung zur Mittelung der Datenausgabe der Speicherschaltung zur Erzeugung des Frequenzfehlerkorrektursignals beinhalten.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Frequenzfehler zwischen der Sendeseite und der Empfangsseite aus den Korrelationsausgaben erzielt. Eine Drehung des entspreizten Signals in der zu seiner Phase entgegengesetzten Richtung durch Verwendung des Frequenzfehlersignals ermöglicht eine stabile Korrektur des Frequenzfehlers infolge einer digitalen Signalverarbeitung. Folglich kann eine Frequenzfehlerkorrekturvorrichtung bereitgestellt werden, die in einem integrierten Schaltkreis bzw. einem IC eingefügt bzw. ausgeführt ist, und die keine aufwendige bzw. teuere AFC-Schaltung erfordert.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die angeführte Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung eines Hauptabschnitts eines bekannten Spreizspektrumkommunikationsempfangsgeräts,
Fig. 2 ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung eines Ausführungsbeispiels einer Frequenzkorrekturvorrichtung eines Spreizspektrumkommunikationsempfangsgeräts gemäß der Erfindung, und
Fig. 3 eine Darstellung zur Veranschaulichung der Beziehung zwischen einem Frequenzfehler und einem Korrelationsausgabefehlersignal des Ausführungsbeispiels.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Frequenzfehlerkorrekturvorrichtung eines Spreizspektrumkommunikationsempfangsgeräts gemäß der Erfindung.
Ein als IF-Eingangssignal bezeichnetes Zwischenfrequenzeingangssignal SIF von einem Eingangsanschluss wird einer Quadraturerfassungseinrichtung 12 zugeführt. Die Quadraturerfassungseinrichtung 12 führt eine quasikohärente Quadraturerfassung des IF-Eingangssignals SIF aus und gibt ein In-Phase-Basisbandsignal SlI und ein Quadratur-Basisbandsignal S1Q aus. Dabei wird ein Ausdruck "quasikohärente Quadraturerfassung" verwendet, da ein lokales Signal bzw. ein Überlagerungssignal von einer Oszillationseinrichtung 41 mit fester Frequenz einen Frequenzfehler beinhaltet und infolgedessen eine richtige bzw. vollständige kohärente Quadraturerfassung dabei nicht erzielt wird. Das Basisbandsignal S1I wird durch ein Tiefpassfilter 13 geführt und einem A/D-Wandler 15 zugeführt, der es in ein digitales Signal S2i wandelt. Das digitale Signal S2I wird drei Korrelationserfassungseinrichtungen 17, 48 und 49 zugeführt. Das Basisbandsignal S1Q wird ebenso durch einen Tiefpassfilter 14 geführt und einem A/D-Wandler 16 zugeführt, welcher es in ein digitales Signal s2Q wandelt. Das digitale Signal S2Q wird den drei Korrelationserfassungseinrichtungen 17, 48 und 49 zugeführt. Diese Basisbandsignale S1I und SIQ bzw. S2I und S2Q bilden Spreizspektrumsignale.
Als Korrelationserfassungseinrichtung 17 ist eine Schaltung bekannt, in der vier angepasste Filter 42-45 gemäß Fig. 2 verschaltet sind. Die Korrelationserfassungseinrichtung 17 wird durch ein Chiptaktsignal CK1 angesteuert, das von einem Chiptaktsignaloszillator 46 zugeführt wird, erlangt eine Korrelation zwischen einem Spreizcode und den digitalen Signalen S2I und S2Q und entspreizt die digitalen Signale unter der Bedingung, dass die Korrelation maximal gehalten wird, d. h. die digitalen Signale sind synchron zu dem Spreizcode, wodurch entspreizte Signale S3I und S3Q erzeugt werden.
Die ent spreizten Signale S3I und S3Q aus der Korrelationserfassungseinrichtung 17 werden einem Frequenzverschiebungskorrekturabschnitt 25 zugeführt, der eine komplexe Multiplikation der entspreizten Signale S3I und S3Q sowie von im weiteren erwähnten Frequenzkorrektursignalen S4I und S4Q ausführt und digitale Signale S5I und S5Q ausgibt, die einer Frequenzfehlerkorrektur unterzogen worden sind. Dabei wird eine In-Phase-Komponente mit einem Suffix I in der Form von Acosωt dargestellt und wird eine Quadratur- Komponente mit einem Suffix Q in der Form von Asinωt dargestellt. Darüber hinaus wird die komplexe Multiplikation in der Form von (S3I + jS3Q) (S4I + jS4Q) dargestellt. Die Signale S5I und S5Q mit korrigiertem Frequenzfehler werden einer RAKE-Kombinations- und Demodulationsschaltung 22 zugeführt, die die Originaldaten S&sub6; demoduliert.
Wie vorstehend angeführt wird die Korrelationserfassungseinrichtung 17 durch das Chiptaktsignal CK1 angesteuert, dessen Frequenz fc entspricht. Das Chiptaktsignal CK1 wird durch einen Chiptaktsignaloszillator 46 erzeugt und wird der Korrelationserfassungseinrichtung 17 und einem Taktsignalerzeugungsabschnitt 47 zugeführt. Der Taktsignalerzeugungsabschnitt 47 gibt ein Taktsignal CK2, dessen Frequenz fc + Δfd entspricht, und ein Taktsignal CK3 aus, dessen Frequenz fc - Δfd entspricht. Mit anderen Worten werden Taktsignale CK2 und CK3 erzeugt, deren Frequenzen von dem Chiptaktsignal CK1 jeweils um +Δfd und -Δfd verschoben sind. Dabei ist die Chiptaktfrequenz fc auf 1 MHz-20 MHz eingestellt und ist die Verschiebungsfrequenz Δfd näherungsweise auf 600Hz eingestellt, wenn die Trägerfrequenz 2 GHz entspricht und die Frequenzstabilität der Mobilstation etwa 0,3 ppm entspricht.
Die Taktsignale CK2 und CK3 werden jeweils der Korrelationserfassungseinrichtung 48 und 49 zugeführt. Die Korrelationserfassungseinrichtungen 48 und 49 erfassen jeweils Korrelationen zwischen dem Spreizcode und den Spreizspektrumsignalen (Basisbandsignalen) S2I und S2Q von den A/D-Wandlern 15 und 16 durch Multiplikation von ihnen bzw. durch eine sie betreffende Multiplikation. Da dabei die Korrelationserfassungseinrichtung 48 durch das Taktsignal CK2 angesteuert wird, dessen Frequenz fc + 4fd entspricht, wird das Korrelationsausgangssignal der Korrelationserfassungseinricht ung 48 maximal, wenn die Chipfrequenz des Spreizspektrumsignals S2I und S2Q mit der Frequenz fc + Δfd übereinstimmt. Das Korrelationsausgangssignal wird linear reduziert, sowie die Differenz zwischen diesen Signalen ansteigt. Da die Korrelationserfassungseinrichtung 49 ebenso durch das Taktsignal CK3 angesteuert wird, dessen Frequenz fc - Δfd entspricht, wird das Korrelationsausgangssignal der Korrelationserfassungseinrichtung 49 maximal, wenn die Chipfrequenz des Spreizspektrumsignals S2I und 82Q mit der Frequenz fc - Δfd übereinstimmt. Das Korrelationsausgangssignal wird linear reduziert, sowie die Differenz zwischen diesen Frequenzen ansteigt.
Charakteristiken der Korrelationsausgangssignale werden in (A) und (B) von Fig. 3 gezeigt. Wie aus der Darstellung ersichtlich, ergibt eine Berechnung der Differenz zwischen den Amplituden der Korrelationsausgabe der Korrelationserfassungseinrichtungen 48 und 49 eine S- Kurvencharakteristik, wie es in (C) von Fig. 3 gezeigt ist. Eine Schaltung zur Erlangung der S- Kurvencharakteristik wird nachstehend beschrieben.
Als erstes werden Korrelationsausgangssignale S7I und S7Q von der Korrelationserfassungseinrichtung 48 einem Größenquadratkomponenten-Erzeugungsabschnitt 51 (magnitude squared component generating portion) 51 zugeführt, welcher das Quadrat der In-Phase-Komponente 871 und das der Quadratur-Komponente S7Q der Korrelationsausgangssignale summiert und durch die Summation eine Quadratkomponente der Größe bzw. eine Größenquadratkomponente S&sub9; erzeugt. Korrelationsausgangssignale S8I und S8Q von der Korrelationserfassungseinrichtung 49 werden ebenso einem Größenquadratkomponenten-Erzeugungsabschnitt 52 zugeführt, welcher das Quadrat der In-Phase-Komponente S8I und das der Qudratur-Komponente S8Q der Korrelationsausgangssignale summiert und durch die Summation eine Größenquadratkomponente bzw. eine Quadratkomponente der Größe S&sub1;&sub0; erzeugt.
Die Größenquadratkomponenten S&sub9; und S&sub1;&sub0; werden jeweils Vergleichseinrichtungen 53 und 54 zugeführt. Die Vergleichseinrichtungen 53 und 54 vergleichen jeweils die Größenquadratkomponenten S&sub9; und S&sub1;&sub0; mit einem vorbestimmen Pegel zur Elimination von Störsignalen bzw. Rauschen und erzeugen jeweils Signale S&sub1;&sub1; und S&sub1;&sub2;, welche der Rauschelimination unterzogen worden sind.
Die Ausgangssignale S&sub1;&sub1; und S&sub1;&sub2; von den Vergleichseinrichtungen 53 und 54 werden jeweils Halteschaltungen 55 und 56 zugeführt. Die Halteschaltungen 55 und 56 halten das Signal S&sub1;&sub1; und S&sub1;&sub2; für eine Symbollänge, d. h. für eine Spreizcodelänge. Die gehaltenen Signale werden als Signale S&sub1;&sub3; und S&sub1;&sub4; ausgegeben.
Die ausgegebenen Signale S&sub1;&sub3; und S&sub1;&sub4; von den Halteschaltungen 55 und 56 werden einer Addierschaltung 57 zugeführt, welche die Signale S&sub1;&sub3; und S&sub1;&sub4; in der entgegengesetzten Phase addiert, d. h. welche das Signal S&sub1;&sub4; von dem Signal S&sub1;&sub3; subtrahiert, und das Ergebnis als ein Korrelationsausgabefehlersignal S&sub1;&sub5; ausgibt. Die Amplitude des Korrelationsausgabefehlersignals S&sub1;&sub5; zeigt die S-Kurvencharakteristik gemäß (C) von Fig. 3 als Reaktion auf den Frequenzfehler zwischen der Chiptaktfrequenz des Spreizspektrumsignals S2I und S2Q und der des Chiptaktsignals CK1.
Das Korrelationsausgabefehlersignal S&sub1;&sub5; wird einem Korrelationsausgabefehler/Frequenzverschiebung-Wandler 58 eingespeist, der eine Speicherschaltung beinhaltet, die die Charakteristik gemäß (C) von Fig. 3 speichert. Die Speicherschaltung empfängt das Korrelationsausgabefehlersignal S&sub1;&sub5; an seinen Adresseingangsanschlüssen und gibt die Frequenzverschiebung von seinen Datenausgangsanschlüssen aus. Insbesondere erzeugt sie cos (ωc + Δωc)t und sin (ωc + Δωc)t als Signale S16I und S16Q als Reaktion auf das Funksignal mit der Zwischenwinkelfrequenz (ωc + Δω), wobei Δωc die Frequenzverschiebungskomponente zwischen der Basisstation und der Mobilstation bezeichnet.
Die Speicherschaltung ist vorbereitet, indem ein Korrelationsausgabe berechnet wird, die dem Integral des Korrelationsausgabefehlersignals S&sub1;&sub5; bezüglich der Frequenzdifferenz zwischen der Sendeseite und der Empfangsseite über eine Spreizcodelänge für einen jeden Spreizcode entspricht, und indem die durch die Berechnung erlangten Daten geschrieben werden. Somit werden die Frequenzverschiebungssignale S16I und S16Q aus der Amplitude des Korrelationsausgabefehlersignals S15 erlangt.
Die Frequenzverschiebungssignale S16I und S16Q werden durch eine Mittelwertbildungsschaltung 59 zur Entfernung von Störsignalen bzw. Rauschen gemittelt und werden dem Frequenzverschiebungskorrekturabschnitt 25 als die Frequenzkorrektursignale S4I und S4Q zugeführt. Der Frequenzverschiebungskorrekturabschnitt 25 führt eine komplexe Multiplikation zwischen den entspreizten Signalen S3I und S3Q und den Frequenzverschiebungskorrektursignalen S41 und S4Q aus. Somit wird die Frequenz des Frequenzkorrektursignals von der Frequenz des entspreizten Signals subtrahiert und wird die Frequenzkorrektur erzielt.

Claims

1. Frequenzfehlerkorrekturvorrichtung für ein Spreizspektrumempfangsgerät, das ein

Spreizspektrumsignal empfängt, mit:

einer ersten Korrelationserfassungseinrichtung (17) zur Entspreizung des Spreizspektrumsignals,

einem ersten Taktsignalerzeugungsabschnitt (46) zur Erzeugung eines ersten Taktsignals (CK1) zur Ansteuerung der ersten Korrelationserfassungseinrichtung und

einer Frequenzfehlererfassungsschaltung (47-59) zur Erfassung eines Frequenzfehlers zwischen einer Chipfrequenz des Spreizspektrumsignals und einer Frequenz des ersten Taktsignals, wodurch ein Frequenzkorrektursignal erzeugt wird,

gekennzeichnet durch

einen Frequenzverschiebungskorrekturabschnitt (25) zur Durchführung einer Frequenzkorrektur einer Ausgabe der ersten Korrelationserfassungseinrichtung (17) gemäß dem von der Frequenzfehlererfassungsschaltung (47-59) ausgegebenen Frequenzkorrektursignal.

2. Frequenzfehlerkorrekturvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenzfehlererfassungsschaltung (47-59) beinhaltet:

einen zweiten Taktsignalerzeugungsabschnitt (47) zur Erzeugung eines zweiten Taktsignals (CK2), dessen Frequenz um einen vorbestimmten Wert höher als die Frequenz des ersten Taktsignals ist,

einen dritten Taktsignalerzeugungsabschnitt (47) zur Erzeugung eines dritten Taktsignals (CK3), dessen Frequenz um einen vorbestimmten Wert geringer als die Frequenz des ersten Taktsignals ist,

eine zweite Korrelationserfassungseinrichtung (48) zur Entspreizung des Spreizspektrumsignals durch Verwendung des zweiten Taktsignals und

eine dritte Korrelationserfassungseinrichtung (49) zur Entspreizung des Spreizspektrumsignals durch Verwendung des dritten Taktsignals,

wobei die Frequenzfehlererfassungsschaltung (47- 59) zur Erfassung des Frequenzfehlers auf der Grundlage einer Korrelationsausgabe von der zweiten Korrelationserfassungseinrichtung (48) und einer Korrelationsausgabe von der dritten Korrelationserfassungseinrichtung (49) eingerichtet ist.

3. Frequenzfehlerkorrekturvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenzfehlererfassungsschaltung (47-59) ferner beinhaltet:

eine Addiereinrichtung (57) zur Subtraktion der Korrelationsausgabe der dritten Korrelationserfassungseinrichtung (49) von der Korrelationsausgabe der zweiten Korrelationserfassungseinrichtung (48), wodurch ein Korrelationsausgabefehler erzeugt wird, und

einen

Korrelationsausgabefehler/Frequenzverschiebung-Wandler (58) zur Erzeugung eines Frequenzverschiebungssignals, das Null wird, wenn der Korrelationsausgabefehler Null wird, und das sich gemäß einer S-Kurvencharakteristik ändert, sowie der Absolutwert des Korrelationsausgabefehlers ansteigt.

4. Frequenzfehlerkorrekturvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Korrelationsausgabefehler/Frequenzverschiebung-Wandler (58) eine Speicherschaltung beinhaltet, die die S- Kurvencharakteristik speichert, den Korrelationsausgabefehler als eine Adresseneingabe empfängt und das Frequenzverschiebungssignal als eine Datenausgabe erzeugt.

5. Frequenzfehlerkorrekturvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenzfehlererfassungsschaltung (47-59) ferner beinhaltet:

einen ersten Größenquadratkomponenten- Erzeugungsabschnitt (51) zur Erzeugung einer quadrierten Komponente der Größe der Korrelationsausgabe der zweiten Korrelationserfassungseinrichtung (48),

einen zweiten Größenquadratkomponenten- Erzeugungsabschnitt (52) zur Erzeugung einer quadrierten Komponente der Größe der Korrelationsausgabe der dritten Korrelationserfassungseinrichtung (49),

eine erste Vergleichseinrichtung (53) zum Vergleich eines Ausgangssignals des ersten Größenquadratkomponenten-Erzeugungsabschnitts mit einem vorbestimmten Bezugspegel und zur Erzeugung einer Komponente, die den Bezugspegel übersteigt, und

eine zweite Vergleichseinrichtung (54) zum Vergleich eines Ausgangssignals von dem zweiten Größenquadratkomponenten-Erzeugungsabschnitt mit dem vorbestimmten Bezugspegel und zur Erzeugung einer Komponente, die den Bezugspegel übersteigt,

wobei die Addiereinrichtung (51) zur Subtraktion einer Ausgabe der zweiten Vergleichseinrichtung von einer Ausgabe der ersten Vergleichseinrichtung und zur Ausgabe des Korrelationsausgabefehlers eingerichtet ist.

6. Frequenzfehlerkorrekturvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenzfehlererfassungsschaltung (47-59) ferner beinhaltet:

eine zwischen der ersten Vergleichsschaltung und der Addiereinrichtung angeschlossene erste Halteschaltung (55) zum Halten einer Ausgabe der ersten Vergleichsschaltung, und

eine zwischen der zweiten Vergleichsschaltung und der Addiereinrichtung angeschlossene zweite Halteschaltung (56) zum Halten einer Ausgabe der zweiten Vergleichsschaltung,

wobei die Addiereinrichtung (57) zur Subtraktion einer Ausgabe der zweiten Halteschaltung von einer Ausgabe der ersten Halteschaltung und zur Ausgabe des Korrelationsausgabefehlers eingerichtet ist.

7. Frequenzfehlerkorrekturvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenzfehlererfassungsschaltung (47-59) ferner eine Mittelungsschaltung (59) zur Mittelung der Datenausgabe der Speicherschaltung zur Erzeugung des Frequenzfehlerkorrektursignals beinhaltet.

8. Verfahren zur Frequenzkorrektur und Entspreizung eines empfangenen Spreizspektrumsignals mit:

einem Schritt zum Entspreizen des empfangenen Spreizspektrumsignals unter Verwendung eines Taktes bei einer ersten Frequenz (CK1), und

einem Schritt zum Erfassen eines Fehlers zwischen der Chipfrequenz des empfangenen Spreizspektrumsignals und der Taktfrequenz, wodurch ein Fehlersignal erzeugt wird,

gekennzeichnet durch

einen Schritt zur Korrektur des entspreizten empfangenen Signals in Abhängigkeit von dem Fehlersignal.