JPH03220933A - スペクトラム拡散信号復調回路及びそれを用いた復調装置 - Google Patents

スペクトラム拡散信号復調回路及びそれを用いた復調装置

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JPH03220933A
JPH03220933A JP2016772A JP1677290A JPH03220933A JP H03220933 A JPH03220933 A JP H03220933A JP 2016772 A JP2016772 A JP 2016772A JP 1677290 A JP1677290 A JP 1677290A JP H03220933 A JPH03220933 A JP H03220933A
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JP
Japan
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output
code
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filter means
signal
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Application number
JP2016772A
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Inventor
Wataru Matsui
渉 松井
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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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】 (イ)産業上の利用分野 本発明はスペクトラム拡散信号復調回路及びそれを用い
た復調装置に関する。
(ロ)従来の技術 従来、情報信号より充分広いスペクトラム幅を有する1
例えば2進の疑似雑音符号(Pseudo No1se
Code)(以下、PN符号と称す)で変調されたキャ
Jアを送信し、受信側では送信側で用いたのと同一のP
N符号で受信信号を乗算することにより元の情報を復調
する、所謂スペクトラム拡散通信が知られている(例え
ば、電子科学1978年11月号参照)。
斯るスペクトラム拡散通信では、上述したように広スペ
クトラム輻を有するPN符号で情報信号を変調している
ため、情報信号を正確に復調するには受信側で生成する
符号を送信側の符号と同期させる必要がある。
一般的には、受信側に受信信号と受信側符号とを乗算す
る乗算器を設け、この乗算器の出力を情報信号の帯域幅
と略同じ帯域幅を有するフィルタを通過させて得られた
信号のレベルを検出し、当該信号のレベルが所定レベル
以上となった時、同期近似状態と判定する。これは、符
号位相が合致しているときの乗算出力のレベルが、不一
致時の乗算出力のレベルよりも大きくなることを利用し
ているものである。
尚、フィルタを通過した信号のレベルが所定レベルより
も小さいときには、受信側の符号の位相を少しずつ変化
させるようになされており、前記レベルが所定レベル以
上となるまで前記位相の変化動作は継続される。
(ハ)発明が解決しようとする課題 ところで、一般に無線通信、とりわけ移動無線通信にお
いては、送信機と受信機との間の距離や周囲の地形等の
要因で、受信信号の振幅変動は非常に大きくなり、その
ダイナミックレンジは60〜90dB程度を見込んでお
かなければならない。
この変動を吸収する一つの手段としては、受信信号をリ
ミッタに通して定振幅化することが考えられるが、この
場合スペクトラム拡散通信の特徴の1つである耐妨害波
性能が6dB以上劣化する(例えば、ジャチック出版「
スペクトラム拡散通信方式」第236頁参照)。
従って、通常は自動利得制御(A G C’Iが用いら
れるが、無線回路では増幅器1段当りの制御幅は20〜
30dB程度であるから、多段に亘ってAGCをかける
必要がある。
また、AGCの応答性は、同期引き込み過程において、
符号位相が一致していない状態から一致した状態になっ
たときに生じる振幅の変化を検知するために、そのよう
な急激な変化には追従しない程度に遅くなければならず
、一方同期引き込み後は、速やかに信号振幅を適正化す
る程度に早いものでなければならない。
更に、希望波が存在しないときには、妨害波や雑音が、
乗算器(相関回路)や後段の復調回路に対して過大人力
とならないようにし、希望波が存在するときには、乗算
器に入力される希望波成分のレベルが一定になるように
制御することが望ましい。
然し乍ら、上記条件を満たすAGCは溝底が非常に複雑
になると共に、当該AGCにより制御された信号の振幅
の過渡応答の予測がつきにくく、同期状態の判定のため
の乗算器出力の最適な検出レベル設定が困難となり、同
期誤判定を生じやすいものであった。
(ニ)課題を解決するための手段 上記の点に鑑み、本発明は受信スペクトラム拡散信号と
符号発生手段から出力された符号とを乗算手段にて乗算
することにより前記受信スペクトラム拡散信号のスペク
トラムを逆拡散するスペクトラム拡散信号復調回路であ
って、前記乗算手段の出力端に接続され、情報信号の帯
域幅と略等しい通過帯域幅を有する第1フィルタ手段と
、同じく前記乗算手段の出力端に接続され、前記第1フ
ィルタ手段の帯域幅よりも広い帯域幅を有する第2フィ
ルタ手段と、前記第1フィルタ手段と前記第2フィルタ
手段を夫々通過した出力が供給され、両出力の大きさの
比に基づき同期状態を判定する判定手段と、前記第1フ
ィルタ手段の出力が供給され、前記判定手段から同期状
態にあることを示す信号が供給されたとき、前記第1フ
ィルタ手段の出力に基づき前記符号発生手段から出力さ
れる符号の出力位相を修正する符号位相修正信号を前記
符号発生手段に供給する制御手段とを設けたことを特徴
とする。
また、本発明は能動素子を含み、スペクトラム拡散信号
を受信する受信手段と、この受信手段にて受信された受
信スペクトラム拡散信号と符号発生手段から出力された
符号とを乗算する乗算手段と、前記乗算手段の出力端に
接続され、情報信号の帯域幅と略等しい通過帯域幅を有
する第1フィルタ手段と、同じく前記乗算手段の出力端
に接続され、前記第1フィルタ手段の帯域幅よりも広い
帯域幅を有する第2フィルタ手段と、前記乗算手段及び
第1フィルタ手段の出力が供給され、前記乗算手段若し
くは第1フィルタ手段の出力に基づき前記受信手段の能
動素子に利得制御信号を供給する自動利得制御手段と、
前記第1フィルタ手段と前記第2フィルタ手段を夫々通
過した出力が供給され、両出力の大きさの比に基づき同
期状態を判定する判定手段と、前記第1フィルタ手段の
出力が供給され、前記判定手段から同期状態にあること
を示す信号が供給されたとき、前記第1フィルタ手段の
出力に基づき前記符号発生手段から出力される符号の出
力位相を修正する符号位相修正信号を前記符号発生手段
に供給すると共に、前記第1フィルタ手段の出力に基づ
く自動利得制御動作を行うべく、制御信号を前記自動利
得制御手段に供給する制御手段とを設けたことを特徴と
する。
(ホ)作用 本発明に依れば、乗算手段の出力端に情報信号の帯域幅
と略等しい通過帯域幅を有する第1フィルタ手段とこの
第1フィルタ手段の通過帯域幅よりも広い帯域幅を有す
る第2フィルタ手段とを接続し、第1フィルタ手段から
の出力と第2フィルタ手段からの出力との大きさの比に
応じて同期状態を判定する。
(へ)実施例 第1図は本発明の一実施例を示す図である。第1図にお
いて、(1)はアンテナ、(2)はアンテナ(1)から
の高周波信号を所定の中間周波信号に変換するフロント
エンドで、高周波信号を増幅するための能動素子を含ん
でいる。(3)は中間周波信号を増幅するための能動素
子を含む中間周波増幅回路、(4)は通過帯域幅Wのバ
ンドパスフィルタ、(5)はバンドパスフィルタ(4)
を通過した信号と符号発生器(6)からの符号とを乗算
する乗算器、(7)は乗算器(5)の出力端に接続され
、情報信号の帯域幅と略等しい通過帯域幅F)lを有す
る第1フイルタ、(8)は同じく乗算器(5)の出力端
に接続され、第1フイルタ(7)の通過帯域幅FNより
も広い帯域幅Fwを有する第2フイルタ、(9)は第1
フイルタ(7)の出力をエンベロープ検波する第1検波
器、(10)は第2フイルタ(8)の出力をエンベロー
プ検波する第2検波器、(11)は第1検波器(9)か
らの出力と第2検波器(10)がらの出力とが供給され
、両出力の大きさの比に基づき同期状態を判定する判定
回路、(12)は第1フイルタ(7)の出力端に接続さ
れた復調回路、(13)は第1フイルタ(7)の出力が
供給され、前記判定回路(11)から同期状態にあるこ
とを示す信号が供給されたとき、第1フイルタ(7)の
出力に基づき符号発生器(6)から出力される符号の出
力位相を修正する符号位相修正信号を符号発生器(6)
に供給すると共に、前記判定回路(11)から同期状態
にあることを示す信号が供給されないとき、符号発生器
(6)から出力される符号の出力位相を順次変化させる
第2の符号位相修正信号を符号発生器(6)に供給する
制御回路、(14)は乗算器(5)の出力及び第1フイ
ルタ(7)の出力が供給され、制御回路(13)からの
制御信号に基づき乗算器(5)の出力に基づくAGC又
は第1フイルタ(7)の出力に基づ<AGCを選択する
AGC回路で、AGC出力にてフロントエンド(2)及
び中間周波増幅回路(3)の能動素子の利得を制御する
次に、本発明の原理について第2図を参照して説明する
今、情報信号のスペクトラムが第2図(a)に示す如く
帯域幅Bを有する方形であり、これを送信側において帯
域幅W=ηB(ηは拡散率で、η〉1−である)の方形
のスペクトラムに拡散されるものとする。
さて、第2図(b)に示す如く希望波信号のみが受信さ
れた場合、受信側の符号位相が送信側の符号位相と一致
していれば、第1フイルタ(7)を通過した信号の大き
さと第2フイルタ(8)を通過した信号の大きさが等し
くなるため、その比rは1となる。
一方、符号位相が一致していなければ、二重に拡散され
た平坦に近いスペクトラムとなるため、第2フイルタ(
8)の通過帯域幅FwをFw= a F。
(α〉1)とすると、比rは大略α(但し、αがあまり
大きくない場合)となる。
また、他の符号にて拡散された信号を受信した場合〔第
2図(c)参照〕、白色ランダム雑音の場合〔第2図(
d)参照〕、狭帯域妨害波を受信した場合〔第2図(e
)参照〕等にも前述した場合と同様に比rは大略αとな
る。
ところで、第2図(f)に示す如く希望波が同期して受
信されると共に複数の妨害波や雑音が含まれている場合
には、妨害波や雑音の大きさに応じて比rは1から大き
くなっていく。復調回路(12)には、第1フイルタ(
7)を通過した信号が入力されるが、その信号には搬送
波のに倍までの雑音が許容されるものとすると、最悪条
件において比rはr =(1+K a )/ (1+ 
K)となる。但し、第1フイルタ(7)の通過帯域FN
の中で乗算後のスペクトラムは、情報信号を除いて略平
坦であると仮定した。また、1<(1+にα)/(1+
K)<αの関係が成立するものとする。
而して、rに対して(1+にα)/(1+K)とαとの
間に適当な閾値を設ければ、希望波が同期状態で受信で
きている時とそれ以外の時とを判別することかできる。
次に、第1図の回路の動作について説明する。
アンテナ(1)にて受信された信号は、フロントエンド
(2)及び中間周波増幅回路(3)を経て、乗算器(5
)の一方の入力に供給され、斯る乗算器(5)において
符号発生器(6)からの符号と乗算される。
斯る乗算出力は、第1フイルタ(7)及び第2フイルタ
(8)に供給された後、夫々エンベロープ検波され、判
定回路(11)に供給される。判定回路(11)では、
前述した原理に基づき同期状態の判定を行なう。
斯る判定の結果、同期状態になければ、当該状態を示す
信号を制御回路(13)に供給し、制御回路(13)は
この信号に基づき符号位相を順次変化させる第2の符号
位相修正信号を符号発生器(6)に出力する。
斯る第2の符号位相修正信号の供給は、判定回路(11
)が同期状態を判定するまで継続される。
然る後、判定回路(11)が同期状態にあることを判定
すると、当該状態を示す信号を制御回路(13)に供給
し、制御回路(13)はこの信号に基づき第1フイルタ
(7)の出力に基づく符号位相修正信号を符号発生器(
6)に供給し、同期状態を維持する。
また、AGC回路(14)は、非同期状態のときには、
乗算器(5〉の出力に基づきフロントエンド(2)及び
中間周波増幅回路(3)の利得を制御し、同期状態のと
きには、制御回路(13)からの制御信号に基づき第1
フイルタ(7)の出力に基づきフロントエンド(2)及
び中間周波増幅回路(3)の利得を制御する状態に切換
えられる。
尚、判定回路(11)における判定動作は、エンベロー
プ出力を直接利用するアナログ方式及び−旦デジタル信
号に変換して処理するデジタル方式のいずれでも良く、
また回路構成も種々考えられるが、マイクロコンピュー
タを用いれば容易に実現できる。
(ト)発明の効果 本発明に依れば、入力レベルの変動や同期状態の変化が
生じたとしても誤判定をすることがない。
また、AGCを同期・非同期に応じて自動的に切換える
ことができるので、回路設計を独立して行なうことが出
来、設計の自由度が向上する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す図、第2図(a)〜(
f)は本発明原理を説明するための図である。 (1,)(2)(3)・・・受信手段となるアンテナ、
フロントエンド及び中間周波増幅回路、(5)・・・乗
算器、(6)・・・符号発生器、(7)・・・第1フイ
ルタ、(8)・・・第2フイルタ、(11)・・・判定
回路、(12)・・・復調回路、(13)・・・制御回
路、(14)・・・AGC回路。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)受信スペクトラム拡散信号と符号発生手段から出
    力された符号とを乗算手段にて乗算することにより前記
    受信スペクトラム拡散信号のスペクトラムを逆拡散する
    スペクトラム拡散信号復調回路であって、 前記乗算手段の出力端に接続され、情報信号の帯域幅と
    略等しい通過帯域幅を有する第1フィルタ手段と、同じ
    く前記乗算手段の出力端に接続され、前記第1フィルタ
    手段の帯域幅よりも広い帯域幅を有する第2フィルター
    手段と、前記第1フィルタ手段と前記第2フィルタ手段
    を夫々通過した出力が供給され、両出力の大きさの比に
    基づき同期状態を判定する判定手段と、前記第1フィル
    タ手段の出力が供給され、前記判定手段から同期状態に
    あることを示す信号が供給されたとき、前記第1フィル
    タ手段の出力に基づき前記符号発生手段から出力される
    符号の出力位相を修正する符号位相修正信号を前記符号
    発生手段に供給する制御手段とを設けたことを特徴とす
    るスペクトラム拡散信号復調回路。
  2. (2)前記制御手段は、前記判定手段から同期状態にあ
    ることを示す信号が供給されていないとき、前記符号発
    生手段から出力される符号の出力位相を順次変化させる
    第2の符号位相修正信号を前記符号発生手段に供給する
    ようになされていることを特徴とする請求項1記載のス
    ペクトラム拡散信号復調回路。
  3. (3)能動素子を含み、スペクトラム拡散信号を受信す
    る受信手段と、この受信手段にて受信された受信スペク
    トラム拡散信号と符号発生手段から出力された符号とを
    乗算する乗算手段と、前記乗算手段の出力端に接続され
    、情報信号の帯域幅と略等しい通過帯域幅を有する第1
    フィルタ手段と、同じく前記乗算手段の出力端に接続さ
    れ、前記第1フイルタ手段の帯域幅よりも広い帯域幅を
    有する第2フィルタ手段と、前記乗算手段及び第1フィ
    ルタ手段の出力が供給され、前記乗算手段若しくは第1
    フィルタ手段の出力に基づき前記受信手段の能動素子に
    利得制御信号を供給する自動利得制御手段と、前記第1
    フィルタ手段と前記第2フィルタ手段を夫々通過した出
    力が供給され、両出力の大きさの比に基づき同期状態を
    判定する判定手段と、前記第1フィルタ手段の出力が供
    給され、前記判定手段から同期状態にあることを示す信
    号が供給されたとき、前記第1フィルタ手段の出力に基
    づき前記符号発生手段から出力される符号の出力位相を
    修正する符号位相修正信号を前記符号発生手段に供給す
    ると共に、前記第1フィルタ手段の出力に基づく自動利
    得制御動作を行うべく、制御信号を前記自動利得制御手
    段に供給する制御手段とを設けたことを特徴とするスペ
    クトラム拡散信号復調装置。
  4. (4)前記制御手段は、前記判定手段から同期状態にあ
    ることを示す信号が供給されていないとき、前記符号発
    生手段から出力される符号の出力位相を順次変化させる
    第2の符号位相修正信号を前記符号発生手段に供給する
    ようになされていることを特徴とする請求項3記載のス
    ペクトラム拡散信号復調装置。
JP2016772A 1990-01-26 1990-01-26 スペクトラム拡散信号復調回路及びそれを用いた復調装置 Pending JPH03220933A (ja)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01220542A (ja) * 1988-02-26 1989-09-04 Mitsubishi Electric Corp スペクトラム拡散同期方式

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01220542A (ja) * 1988-02-26 1989-09-04 Mitsubishi Electric Corp スペクトラム拡散同期方式

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