JPH0211034A - スペクトル拡散通信用受信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、スペクトル拡散通信用受信装置の同期検出
回路に関するものである。

〔従来の技術〕

第２図は従来の直接拡散方式のスペクトル拡散通信用受
信装置を示す図であり、第２図において１は変調信号入
力端子、２は符号捕捉回路、３はＰＮ符号発生器、４は
第１の相関器、５は復調回路、６はベースバンドデータ
出力端子、７は同期保持回路、８は第２の相関器、９は
第３の相関器、１０は第１のバンドパスフィルタ、１１
は第２のバンドパスフィルタ、１２は第１の検波器、１
３は第２の検波器、１４は減算器、１５はループフィル
タ、１６は電圧制御発振器、１７は第３のバンドパスフ
ィルタ、１８は第３の検波器、１９はコンパレータであ
る。

次に動作について説明する。

上記のように構成されたスペクトル拡散通信用受信装置
では拡散符号系列によって２次変調が施された送信スペ
クトル拡散信号は、変調信号入力端子１より入力した後
３分割され、符号捕捉回路２、第１の相関器４．第２の
相関器８．第３の相関器９に送出される。

符号捕捉回路２では受信した拡散符号系列の同期タイミ
ングの検出がおこなわれる。同期タイミ・ングが検出さ
れるとタイミング信号はＰＮ符号発生器３に送出され、
ＰＮ符号発生器３はこのタイミング信号をもとに受信信
号に付加された拡散符号系列と同期した基準ＰＮ符号系
列を発生し、第１の相関器４へ送出する。第１の相関器
４では入力スペクトル拡散信号と、上記符号系列がかけ
合わされて拡散符号が解かれ（これを逆拡散という）、
送信データのみで変調されたＩＦ信号となる。

このＩＦ信号は復調回路５に送られ、ここでベースバン
ドデータが復調されてベースバンドデータ出力端子６よ
り出力される。

また、入力信号の拡散符号系列とＰＮ符号発生器３から
の基準ＰＮ符号系列との同期状態を保持し常に逆拡散を
おこなうために同期保持回路７が備わっている。

上記ＰＮ符号発生器３は基準ＰＮ符号系列とともに、こ
れより１／２チップタイミングの早い（＋ＴＣ／２）Ｐ
Ｎ符号と１／２チップタイミングの遅い（−Ｔｃ／２）
ＰＮ符号を同時に発生し、１／２チップタイミングの早
いＰＮ信号系列は同期保持回路７の第２の相関器８に、
１／２チップタイミングの遅いＰＮ符号系列は第３の相
関器９に送出される。

第２．第３の相関器８．９では入力スペクトル拡散信号
と上記ＰＮ符号系列がかけ合わされ、第１のバンドパス
フィルタ１０、第２のバンドパスフィルタ１１にてそれ
ぞれ雑音成分が減らされたのち第１の検波器１２．第２
の検波器１３にて包絡線検波することにより、第２およ
び第３の相関器に入力するそれぞれのＰＮ符号系列と、
入力スペクトル拡散信号波の拡散符号系列との相関値の
直流成分が得られる。

入力スペクトル拡散信号のＰＮ符号系列のタイミング変
化に対する第１の検波器１２の出力波形を第３図（ａ）
に、第２の検波器１３の出力波形を同図価）に示す、こ
れらの相関値の直流成分は第１の減算器１４にて減算さ
れループフィルタ１５により平滑化される。電圧制御発
振器１６は上記ループフィルタ１５の出力電圧により制
御され、入力拡散符号系列のタイミングに同期したクロ
ック信号を発生してＰＮ符号発生器３へ送出する。

入力ＰＮ符号系列のタイミング変化に対する電圧制御発
振器の制御電圧波形を第３図（Ｃ）に示す。

上記の回路はデイレイロックループと呼ばれており、直
流拡散方式のスペクトル拡散通信用受信装置の同期保持
回路としてよ（用いられている。

本装置を入力Ｃ／Ｎ比（入力信号対雑音比）の非常に悪
い衛星通信などで使用する場合、上記同期保持回路の制
御範囲を越える雑音の入力により同期がはずれることが
あり、そのため同期検出をして同期がはずれた場合再び
符号捕捉回路２を始動しなければならない。

同期検出は以下の回路で行っている。

入力拡散符号系列とＰＮ符号発生器３からの符号系列が
同期している場合、第１の相関器４の出力は前述のよう
に逆拡散されておりこの信号の一部は第３のバンドパス
フィルタ１７により雑音成分が減らされたのち第３の検
波器１８にて包絡線検波することにより同期検波出力が
得られる。

入力ＰＮ符号系列のタイミング変化に対する上記同期検
波出力波形を第３図（ｄ）に示す。

この検波出力はコンパレータ１９にて“１”又は“０”
の２値に変換され、同期検出している場合は“１”、同
期はずれでは“０”を符号捕捉回路２に送出し、“０”
の場合には再び符号捕捉回路２が始動するように制御し
ている。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のスペクトル拡散通信用受信装置は以上のように構
成されており、同期検出はコンパレータ１９の出力値で
判定されるが、第３の検波器１８の出力には第３のバン
ドパスフィルタ１７にて除去できない雑音成分が重畳し
ているので同期がはずれたときに雑音により誤って同期
検出されないように、コンパレータのしきい値を第３図
（ｄ）のように高い値に設定している。

このため、入力ＰＮ拡散符号系列のタイミングの変化に
対し第３図（Ｃ）に示す−３Ｔ　ｃ　／　２から＋３　
Ｔ　ｃ　／　２の範囲において同期保持が可能であるに
もかかわらず、−３Ｔｃ／２がら−Ｔ　ｃ　／　２　。

＋　Ｔ　ｃ　／　２から＋３Ｔｃ／２の範囲のときコン
パレータ１．９は同期はずれとみなし、信号捕捉回路２
が始動して再び同期検出が確立するまでの間のデータ復
調が断たれてしまうという問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、入力ＰＮ拡散符号に対して正確に同期状態を
検出できるスペクトル拡散通信用受信装置を提供するこ
とを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係るスペクトル拡散通信用受信装置は、デイ
レイロックループの２つの検波器の出力を加算器で加算
し、コンパレータを介して符号捕捉回路に接続したもの
である。

〔作用〕

この発明においてはデイレイロックループの２つの検波
器の出力を加算器にて加算した信号をコンパレータで１
″および“Ｏ”の２値に変換してＩＪｔＪｉ検出信号と
しているので、コンパレータのしきい値を雑音成分の電
圧値より高く設定しても同期保持回路にて保持可能な広
い範囲において同期状態を検出することができる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。

第１図において１〜１６．１９は上記従来回路と全く同
一のものである。２０は加算器である。

上記のように構成されたスペクトル拡散受信装置では符
号捕捉、データの復調、同期保持は従来の装置と同様に
おこなわれる。

第１の検波器１２および第２の検波器１３の出力の一部
は同期保持回路７とは別に取り出され加算器２０にて加
算される。入力ＰＮ拡散符号系列の変化に対する加算器
２０の出力波形を第３図＋ｆ）に示す、これは同図（ａ
）　（ｂ）に示した波形の合成波形となる。加算器２０
の出力はコンパレータ１９にて“ｌ“又は“０”の２値
に変換され、同期検出している場合は“１１、同期はず
れのとき“０″を符号捕捉回路２に送出し、“Ｏ”の場
合には再び符号捕捉回路２が始動するように制御してい
る。

なお、上記の実施例では第１の検波器１２および第２の
検波器１３の出力に加算器２０を設けて同期検出信号を
取り出すものを示したが、Ａ／Ｄ変換器を設けても同様
の機能が得られる。

このような構成になる本発明の他の実施例を第４図に示
す。

第４図において１〜１３．１５〜１６は従来例および上
記実施例と同−又は同等の機能を有している。

２１は第１のＡ／Ｄ変換器、２２は第２のＡ／Ｄ変換器
、２３は演算回路、２４はＤ／Ａ変換器である。

第１の検波器１２および第２の検波器１３の出力信号は
それぞれ第１のＡ／Ｄ変換器２１、第２のＡ／Ｄ変換器
２２にてディジタル信号に変換される。演算回路２３で
は第１のＡ／Ｄ変換器２１の出力と第２のＡ／Ｄ変換器
２２の出力の加算と減算を行う、減算結果は従来例と同
様に第３図（０）で示した波形となるが、ディジタル値
に変換しているためループフィルタ１５もディジタルフ
ィルタで構成し、Ｄ／Ａ変換器２４でアナログ信号に戻
して電圧制御発振器１６を制御する。

加算結果は演算回路２３内で設定したしきい値と比較さ
れ同期検出している場合は“１”、同期はずれのときは
“Ｏ”を符号捕捉回路２に送出し、“０”の場合には再
び符号捕捉回路２が始動するように制御している。

また、上記実施例では同期保持回路がデイレイロックル
ープの場合について説明したが、時分割符号追尾ループ
方式（Ｔｉｍｅ　５ｈａｒｅｄ　ｃｏｄｅ　ｔｒａｃｋ
ｉｎｇ　１ｏｏｐ）の場合でも上記実施例と同様の効果
を発揮する。

第５図に時分割符号追尾ループ方式に本発明を適用した
さらに他の実施例を示す。

２５はスイッチ切換信号発生器、２６はスイッチ、２７
は同期保持回路の相関器、２８はバンドパスフィルタ、
２９は検波器、３０はデイザワイプオフ回路（ｄｉｔｈ
ｅｒ　ｗｉｐｅ　ｏｆｆ　）であり、１〜７．１５〜１
６．１９は従来例と同一もしくは同等部分を示す、また
符号捕捉、データの復調は従来の装置と同様である。

時分割符号追尾ループの動作については文献「ジェイ　
ケイ　ホルメス；コヒーレント　スプレッド　スペクト
ラム　システムズ”Ｊ　Ｊ、に、Ｈｏｌｍｅｓ、　Ｃ０
ＨＩ！ＲＥＮＴ　５ＰＲＥＡＤ　ＳＰＩＩＣＴＲＵＭ　
ＳＹＳＴＨＭＳ　”　１９８２Ｊｏｈｎ　Ｗｉｌｅｙ　
＆５ｏｎｓ、Ｉｎｃ、　　”　Ｊに詳述されている。

時分割符号追尾ループでは、スイッチ切換信号発生器２
５からの交番信号で制御されるスイッチ２６により相関
器２７へ送出するＰＮ符号発生器３からの信号を高速で
切り換えることにより相関器２７を時分割で使用するも
のであり、バンドパスフィルタ２８を介して検波器２９
にて検波された後の波形は第３図（ｆ）と等しくなる。

また、デイザワイプオフ回路３０の通過後は第３図（Ｃ
）と同様の波形となる。

従って同期検出および同期保持は本発明の第１の実施例
と同様に行うことができる。

このように時分割符号追尾ループに本発明を適用した実
施例では上記第１の実施例及び他の実施例と同様の効果
が得られるばかりでなく、同期保持回路にコンパレータ
を１つ加えるのみで同期検出が実施できるため、回路構
成が著しく単純化できるという効果がある。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、同期保持回路の２つの
検出器の出力を加算して同期検出信号を得る構成とした
ので、入力信号に雑音が重畳し、雑音による誤検出を防
ぐためにしきい値を第３図（ｆ）に示すように高く設定
しても同期が保持されている広い範囲で同期検出が行な
われるため、同期中に符号捕捉回路が始動して一時的に
データの復調が断たれてしまうことがなくなるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるスペクトル拡散通信
用受信装置を示すブロック図、第２図は従来のスペクト
ル拡散通信用受信装置を示すブロック図、第３図は同期
検出の説明を補うための検波器の出力波形図、第４図は
この発明の他の実施例を示すブロック図、第５図は本発
明を他の同期保持回路に応用したさらに他の実施例を示
すブロック図である。 １は変りｌｉｌ信号入力端子、２は符号捕捉回路、３は
ＰＮ符号発生器、４は第１の相関器、５は復調回路、６
はベースバンドデータ出力端子、７は同期保持回路、８
は第２の相関器、９は第３の相関器、１０は第１のバン
ドパスフィルタ、１１は第２のバンドパスフィルタ、１
２は第１の検波器、１３は第２の検波器、１４は減算器
、１５はループフィルタ、１６は電圧制御発振器、１７
は第３のバンドパスフィルタ、１８は第３の検波器、１
９はコンパレータ、２０は加算器である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 拡散符号系列により２次変調が施されたスペクトル拡散
   信号から受信同期タイミングを検出する符号捕捉回路と
   、 前記入力スペクトル拡散信号と等しい符号系列を発生さ
   せるＰＮ符号発生器と、 前記ＰＮ符号発生器からの基準ＰＮ符号により受信信号
   を逆拡散する第１の相関器と、 前記第１の相関器の出力より情報データを復調する復調
   回路と、 前記ＰＮ符号発生器により発生した基準ＰＮ符号より１
   ／２チップタイミングの早いＰＮ符号と１／２チップタ
   イミングの遅いＰＮ符号にそれぞれ入力スペクトル拡散
   信号をかけ合わせる第２、第３の相関器と、 前記第２、第３の相関器の出力信号から雑音を除去する
   第１、第２のバンドパスフィルタと、前記第１、第２の
   バンドパスフィルタの出力信号を包絡線検波し相関値検
   出信号を送出する第１、第２の検波器と、 前記第１の検波器の出力信号から前記第２の検波器の出
   力信号を減算する減算器と、 前記減算器から出力される相関検出信号から雑音を除去
   するループフィルタと、 前記ループフィルタの出力信号により制御される電圧制
   御発振器と、 前記電圧制御発振器からのクロック信号にて前記ＰＮ符
   号発生器の送出信号の同期を保持する同期保持回路とを
   備えたスペクトル拡散通信用受信装置において、 前記第１の検波器と第２の検波器の出力信号を加算する
   加算器と、 前記加算器の出力電圧をディジタル信号に変換するコン
   パレータとを備え、 前記コンパレータからの信号により前記同期保持回路の
   同期保持状態を検出し、前記符号捕捉回路の始動タイミ
   ングを決定するようにしたことを特徴とするスペクトル
   拡散通信用受信装置。