JPH04172728A - スペクトラム拡散信号受信装置 - 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］ 本発明は直接拡散方式のスペクトラム拡散信号受信装置
に関するものである。

［従来の技術］ 直接拡散法を用いたスペクトラム拡散通信方式は、通常
、伝送するディジタル化された音声、データ等の原デー
タのベースバンド信号から、疑似雑音符号等の拡散符号
系列を用いて、原データに較べて極めて広い帯域幅を持
つベースバント信号を生成する。さらに、ＰＳＫ　（位
相シフトキーインク）、ＦＳＸ（周波数シフトキーイン
ク）等の変調を行い、ＲＦ（無線周波数信号）に変換し
て伝送する。受信側ては、送信側と同一の拡散符号を用
いて受信信号との相関をとる逆拡散を行って、受信信号
を原データに対応した帯域幅を持つ狭帯域信号に変換す
る。続いて、通常のデータ復調を行い原データを再生す
る。

スペクトラム拡散通信用受信装置に於ては、上述の様に
送信側と同一の拡散符号を用いて相関をとらなくてはな
らない為、受信信号に含まれる拡散符号系列と受信装置
側の参照用拡散符号系列との同期をとる必要か生ずる。

スペクトラム拡散通信用受信装置に於る符号同期は、従
来第３図に示す様なスライディング相関ループを用いた
符号同期捕捉回路と第４図に示すデイレイ・ロック・ル
ープ（ＤＬＬ）によるトラッキング回路を用いて実現さ
れていた。

第３図の同期捕捉回路て同期信号か出力されると第４図
のトラッキング回路か動作開始する。

第４図に於て、受信拡散信号は、ミキサ４１及び４４に
於て、拡散符号発生器４１０の出力及び該出力を拡散符
号１ｂｉｔ　（ビット）分の時間たけ遅延回路４１１に
よって遅延させた信号と乗算される。ミキサ４１及び４
４の出力は各々原データに対応する帯域幅を持つバント
パスフィルタ（ＢＰＦ）４２及び４５に入力され、さら
にＢＰＦ４２及び４５の出力は検波器４３．４６によっ
て包ｋｌＩ線検波される。ここて　検波器４３の出力は
、符号発生器より生成される進みの拡散符号と受信拡散
符号との相関値を、検波器４６の出力は符号発生器より
生成される信号を拡散符号１ｂｉｔたけ遅延回路によっ
て遅らせた遅れの拡散符号と受信拡散符号との相関値を
表わしている。

検波器４３の出力である進みの相関値（第５図（ａ））
と検波器４６の出力である遅れの相関値（第５図（ｂ）
）は加算器４７にて互いに引算される。加算器４７の出
力は第５図（ｃ）の様になり、原点（同期点）から±０
．５ｂｉｔ以内の時間差に於て遅延弁別器特性を持つ。

該出力はループフィルタ４８を経由してＶＣＯ４９に入
力される。ここてＶＣＯ４９は入力信号電圧か負の場合
はその大きさに応じて出力周波数を上昇させ、入力信号
電圧か正の場合その大きさに応して出力周波数を下降さ
せる様に動作する。

この様にして、全体のループとして遅延弁別器特性の原
点に動作点を移動させる様に拡散符号発生器４】０の出
力である拡散符号の位相を移動させる制御動作を行う。

したかって進みの拡散符号より１／２ｂｉｔ遅延させた
拡散符号か常に受＠信号に含まれる拡散符号と一致する
様にトラッキング動作が行われる。

［発明か解決しようとしている課題］ しかしながら、上記従来例では、同期動作を開始してか
ら符号同期か得られるまで、受信拡散信号に対し参照用
拡散符号系列の位相を徐々にずらして行かねばならない
のて、一般に符号同期捕捉に要する時間は極めて長くな
ってしまうと云う欠点かあった。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば畳込み積分を行う装置であるコンボルバ
を相関器として用い、同期捕捉後に受信拡散信号と進み
の参照用拡散符号及び遅れの参照用拡散符号との相関出
力を利用してトラッキングを行う回路を設ける事により
高速な引込特性及び回路の簡素化を実現したものである
。

［実施例］ 第１図は本発明の第１の実施例′の構成を示すブロック
図て、１１は畳込み積分を行う第１のコンボルバ、１２
は遅延された参照用ベースバンド拡散信号を第１のコン
ボルバの入力周波数帯域信号に変換するミキサ、１３は
第２のコンボルバ、１４は参照用ベースバント拡散信号
を第２のコンボルバの入力周波数帯域信号に変換するミ
キサ、１５は第１及び第２のコンボルバの入力中心周波
数を持つ局部発振器、１６は拡散符号のクロック周波数
を生成する電圧制御発振器（ＶＣＯ）、ｌ　７は参照用
拡散符号系列を生成する拡散符号発生器、１８は符号発
生器１７の出力を拡散符号の１ｂｉｔ（ビット）に相当
する時間の１７２ないし１倍の時間たけ遅延させる遅延
回路、１９は遅延回路１８の出力を遅延回路１８と同じ
時間たけ遅延させる遅延回路、１１０はミキサ１４の入
力を同期監視回路からの信号に従って符号発生器１７の
出力と遅延回路１８の出力から選択するスイッチ、１１
１は＄１のコンボルバ１１の出力を包結線検波する検波
器、１１２は第２のコンボルバ１３の出力を包結線検波
する検波器、１１３は検波器１．１１の出力からスイッ
チを経由して入力される検波器１１２の出力を減算する
加算器、１１４は検波器１１２の出力光を同期監視回路
からの信号に従ってピーク検出回路と加算器１１３とか
ら選択するスイッチ、１１５は符号発生器１７からのタ
イミング情報に従い加算器１１３の出力をサンプルし保
持しＶＣＯ１６と同期監視回路に出力するサンプルホー
ルド回路、１１６はスイッチ１１４を経由して入力され
る検波器１１２の出力のピークを検出した時に符号発生
器１７と同期監視回路に検出情報を送出するピーク検出
回路、１１７は同期監視回路である。

同期監視回路１１７は初期同期捕捉過程にあってはスイ
ッチ１１０を遅延回路１８の出力側に、スイッチ１１４
をピーク検出回路側に選択する。

そして、ピーク検出回路１１６の出力にピーク検出情報
か現われた時に同期監視回路１１７はスイッチ１１０を
符号発生器１７の出力側に、スイッチ１１４を加算器１
１３側に選択してトラッキング動作に移行する。同期監
視回路１１７はトラッキング動作中にサンプルホールド
回路１１５の出力の変動を判定して大きな変動が生した
場合初期同期捕捉過程に移行する。

以下、第１図に従って動作を詳しく説明する。

符号同期か確立されていない状態て、同期監視回路１１
７は、スイッチ１１０を遅延回路１８の出力側に、スイ
ッチ１１４をピーク検出回路の入力側に選択している。

この状態て、ＶＣＯ１６は受信信号中に含まれる拡散符
号のクロック周波数に近い周波数て発振している。符号
発生器１７の出力である参照用拡散符号は遅延回路１８
、スイッチ１１０を経由してミキサ１４にてコンボルバ
入力周波数帯信号に変換され、コンボルバ１３に入力さ
れる。コンボルバ１３ては、受信信号と参照用信号が畳
込み積分される。

この時参照信号中に含まれる参照用拡散符号系列は受信
信号中に含まれる拡散符号系列を時間軸上で反転したも
のである。したがって、受信信号と参照信号との相関積
分がなされた事となる。この相関関数はあらかじめ鋭い
ピークを持ち、サイドローブを小さくする様に設定され
ている。したかって、コンボルバ１３の出力には受信信
号中の拡散符号の同期点の情報を含んだ鋭いピークか拡
散符号の１周期毎に出力される事となる。コンボルバ１
３の出力は、次に検波器１１２に於て包絡線検波される
。ピーク検出回路１１６は検波器１１２の出力をスイッ
チ１１４を経由して入力し、そのピークを検出するとパ
ルスを出力する。続いてピーク検出回路１１６により出
力されたパルスは同期監視回路１１７及び符号発生器１
７に入力される。

符号発生器１７ては入力されたパルスと符号発生器１７
自身か発生する参照用符号との位相差がゼロになる様に
参照用符号の位相を調整する。一方、同期監視回路１１
７は、ピーク検出回路１１６の出力に希望信号に対応す
るピーク情報が現われて符号発生器１７による初期同期
捕捉動作が行われた後、スイッチ１１０を符号発生器１
７の出力側に、スイッチ１１４を加算器１１３の入力側
に選択してトラッキング動作に移行する。

トラッキング動作状態で、加算器１１３の２つの入力は
第５図（ａ）及び（ｂ）に示した波形信号となっている
。即ち遅延回路１８及び１９を経由した参照信号に対す
るコンボリュージョン信号の検波波形か第５図（ａ）で
あり、遅延回路１８及び１９を経由しない参照信号に対
するコンボリューション信号の検波波形か第５図（ｂ）
である。この例ては遅延回路１８及び１９の遅延量は夫
々拡散符号１ｂｉｔの時間の１／２となっている。加算
器１１３の出力は従って第５図（Ｃ）の様になる。

サンプルホールド回路１１５は、符号発生器１７から出
力される参照拡散信号の符号開始信号によって加算器１
１３の出力をサンプリングし保持する。初期同期捕捉動
作に於て拡散符号１ｂｉｔの時間の±１７２以内に同期
がなされるならばサンプリングされる値は第５図（Ｃ）
の時間差−０，５〜０．５の直線領域内であり、この値
から直接拡散符号の位相誤差が得られる。サンプルホー
ルド回路１１５の出力はＶＣＯ１６に入力され、ＶＣ０
１６は、加算器１１３の出力がゼロとなる様に符号発生
器１７に出力されるクロックを調整する。

この様にして調整されたクロックに同期して符号発生器
１２０は復調用の符号を発生する。この復調用符号はミ
キサ１２１にて入力周波数帯信号に変換され、ミキサ１
２２により復調される。

［他の実施例］ 第２図に本発明の第２の実施例を示す。本実施例と第１
の実施例との差はトラッキング動作にあるので、他は説
明を省略する。

トラッキング状態て、同期監視回路２１７はスイッチ１
１０を符号発生器１７の出力側に、スイッチ２１５をウ
ィンドウ回路２１５の入力側に選択している。

加算器１１３の出力はゼロクロス検出回路２１３に入力
され、信号かゼロクロスした時点で発生されるパルスに
変換される。ウィンドウ回路２１５は、符号発生器１７
から参照用拡散符号の開始点の信号が入力された時点を
中心に、拡散符号１ｂｉｔの時間の幅を持つウィンドウ
を生成する。そしてウィンドウ回路２１５はウィンドウ
内で生成された前記ゼロクロスパルスを出力する。この
時に第５図（ｃ）からも明らかな様に、このゼロクロス
パルスか生起する時点は、原点即ち完全に同期がとれた
状態である。ウィンドウ回路２１５から出力されるパル
スは符号発生器１７に入力され、符号発生器１７はこの
パルスにもとづいて符号開始点か該パルスと同時に生起
する様に拡散符号の位相を調整する。

符号発生器７は、ウィンドウ回路２１５により発生され
たパルスに基づいて、復調用の符号をミキサ１２１に出
力する。

［発明の効果］ 以上説明した様にコンボルバを相関器として用い、初期
同期後に受信拡散信号と進みの参照用拡散符号及び遅れ
の参照用拡散符号との相関出力を利用してトラッキング
を行う回路を設ける事により、高速な引込み特性及び回
路の簡素化を実現できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施した符号同期回路を示すブロック
図、 第２図は本発明を実施した符号同期回路の第２の実施例
を示すブロック図、 第３図は従来の初期同期捕捉回路のブロック図。 第４図は従来のトラッキング回路のブロック図、 第５図は遅延弁別特性の信号図である。 １１．１３はコンボルバ １６は電圧制御発振器。 １７は符号発生器 １８．１９は遅延回路 １１５はサンプルホールド回路 １１６はピーク検出回路 ２１３はゼロクロス検出回路 ２１５はウィンドウ回路 である。 第３図 同期信号 第５図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）進みの参照用同期符号を生成する手段と、遅れの
   参照用同期符号を生成する手段と、前記進みの参照用同
   期符号と受信信号の相関をとる第１のコンボルバ手段と
   、前記遅れの参照用同期符号と受信信号の相関をとる第
   ３のコンボルバ手段と、前記第１のコンボルバ手段の出
   力と第２のコンボルバ手段の出力に基いて同期保持を行
   う保持手段とを有することを特徴とするスペクトラム拡
   散信号受信装置。
2. （２）前記保持手段は、受信信号と進み及び遅れの参照
   用同期符号との位相誤差を抽出し参照同期用符号の位相
   を調整するために、 サンプルホールド手段と復調用符号発生のためのクロッ
   クを生成する電圧制御発振器手段を有することを特徴と
   する請求項１のスペクトラム拡散信号受信装置。
3. （３）前記保持手段は、受信信号と進み及び遅れの参照
   用同期符号との位相誤差を抽出し参照用同期符号の位相
   を調整するために、 ゼロクロス検出手段と復調用同期符号の開始点近傍にウ
   ィンドウを設けるウィンドウ手段を有することを特徴と
   する請求項１のスペクトラム拡散信号受信装置。