JPH05167558A - スライディング相関器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 微小な周波数偏差やジッタ等によって同期が
外れた場合、高速に同期再補捉することができるスライ
ディング相関器の提供を目的とする。 【構成】 同期再補捉中一致カウント数または不一致カ
ウント数が初期スレッショルドあるいは更新スレッショ
ルドを越えたとき、直ちに次の初期位相の相関をとるス
ライディング相関器において、同期が外れたときの擬似
雑音系列発生器から出力される擬似雑音系列の初期位相
を中心として、その前後の初期位相の近い方から順次相
関をとっていく構成を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スペクトラム拡散方式
の受信機におけるスライディング相関器に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、スペクトラム拡散方式の受信機の
同期（再）補捉にスライディング相関器が多く用いられ
るようになってきた。

【０００３】以下、図面を参照しながら従来のスライデ
ィング相関器について説明する。ここでは、２値化され
た受信信号１は１２７個の初期位相を持つ１周期１２７
チップ長の擬似雑音系列により拡散されているものとす
る。

【０００４】図２は従来のスペクトラム拡散方式の受信
機のスライディング相関器のブロック図であり、１は２
値化された受信信号、２は乗算部、３は第１カウンタ、
４は減算部、５は第２カウンタ、６は比較選択部、７は
比較部、８はスレッショルド記憶部、９は制御部、１０
は同期保持部、１１は１周期検出部、１２は１２７チッ
プスライディング信号検出部、１３は擬似雑音系列発生
器である。

【０００５】以上の各構成要素よりなるスライディング
相関器について、以下その各構成要素の関係と動作を説
明する。また、以下の動作の説明の参考として、図６に
擬似雑音系列長１２７チップ時、図９に擬似雑音系列長
７チップ時のタイミングチャートを示した。

【０００６】同期再補捉の際、同期保持部１０から同期
が外れたことを知らせる同期外れ信号を出力し、制御部
９は擬似雑音系列発生器１３に１チップスライディング
信号を出力する。この１チップスライディング信号によ
って、擬似雑音系列発生器１３から出力される擬似雑音
系列の初期位相は同期保持状態の初期位相から１チップ
だけシフトした初期位相になる。

【０００７】スライディング相関器に２値化された受信
信号１が入力され、乗算部２で２値化された受信信号１
の１チップと擬似雑音系列発生器１３から出力された擬
似雑音系列の１チップが一致したとき一致信号が出力さ
れる。第１カウンタ３と第２カウンタ５のカウント数を
常時出力するように設定しておき、第１カウンタ３で一
致信号の数をカウント（一致カウント数）し、第２カウ
ンタ５でその時点での擬似雑音系列発生器から出力され
た擬似雑音系列のチップ数をカウント（チップ数のカウ
ント数）する。減算部４で｛不一致カウント数｝＝｛チ
ップ数のカウント数｝−｛一致カウント数｝を出力す
る。比較選択部６で一致カウント数と不一致カウント数
を比較し、小さい方のカウント数（小値カウント数）を
選択し出力する。

【０００８】ここで、擬似雑音系列発生器１３から出力
される擬似雑音系列と同じ擬似雑音系列で拡散されてい
る２値化された受信信号１の任意の擬似雑音系列１周期
の情報が“１”の場合、同期（再）補捉確立の際、擬似
雑音系列発生器１３から出力される擬似雑音系列の位相
と２値化された受信信号１の擬似雑音系列の位相は同位
相となり、第１カウンタ３の出力（一致カウント数）は
１２７近辺になり、減算部４の出力（不一致カウント
数）は０近辺になる。また、擬似雑音系列発生器１３か
ら出力される擬似雑音系列と同じ擬似雑音系列で拡散さ
れている２値化された受信信号１の任意の擬似雑音系列
１周期の情報が“０”の場合、同期（再）補捉確立の
際、擬似雑音系列発生器１３から出力される擬似雑音系
列の位相と２値化された受信信号１の擬似雑音系列の位
相はちょうど反転した位相となり、第１カウンタ３の出
力（一致カウント数）は０近辺になり、減算部４の出力
（不一致カウント数）は１２７近辺になりる。

【０００９】スレッショルド記憶部８には、初期設定と
して初期スレッショルド（しきい値）が設定されてお
り、制御部９から出力されるスレッショルド更新信号に
よって、スレッショルド記憶部８の値は比較選択部６の
出力に更新可能である。ここでは説明のため初期スレッ
ショルドを３０にしておく。ここで図３〜図５を参照し
て具体的に一致カウント数または不一致カウント数と第
２カウンタの関係を説明する。斜線部は１チップスライ
ディング信号発生領域である。まず図３のように、今、
第２カウンタのカウント数が８９、一致カウント数が２
９、不一致カウント数が６０とする。この場合、一致カ
ウント数、不一致カウント数のどちらも初期スレッショ
ルド以上でないので、そのままカウントを継続する。次
の状態で一致信号が出力されずに図４のように第２カウ
ンタのカウント数が９０、一致カウント数が２９、不一
致カウント数６１になったとすると、まだ一致カウント
数、不一致カウント数のどちらも初期スレッショルド以
上でないので、そのままカウントを継続する。さらに次
の状態で一致信号が出力され図５のように第２カウンタ
のカウント数が９１、一致カウント数が３０、不一致カ
ウント数が６１になったとすると、一致カウント数は初
期スレッショルドとなり、これ以上一致カウント数をカ
ウントしても初期スレッショルドより小さくなりえな
い。したがって、この時点でカウントを止め、次の初期
位相の擬似雑音系列で比較してよいことになる。

【００１０】比較部７で、まずスレッショルド記憶部８
の初期スレッショルド３０と、比較選択部６の出力を比
較する。このとき、｛初期スレッショルド３０｝≦｛比
較選択部６の出力（小値カウント数）｝ならば、この情
報によって、制御部９からスレッショルド更新信号は出
力されず、スレッショルド記憶部８の値は更新記録され
ない。同時に制御部９から１チップスライディング信号
を出力し、擬似雑音系列発生器１３は擬似雑音系列の初
期位相を１チップだけシフトし、制御部９からクリア信
号が出力され１周期検出部１１はクリアされる。制御部
９に１周期検出部１１から１周期検出信号を入力したと
き、｛初期スレッショルド３０｝＞｛比較選択部６の出
力（小値カウント数）｝ならば、この情報によって、制
御部９からスレッショルド更新信号が出力され、スレッ
ショルド記憶部８の値は比較選択部６の出力に記録更新
（更新スレッショルドｍ）される。記録更新後も、初期
スレッショルド３０のときと同様に更新スレッショルド
ｍで動作する。この動作を１２７チップスライディング
信号検出部１２から１２７チップスライディング完了信
号が出力されるまで繰り返す。したがって、擬似雑音系
列発生器１３から出力される擬似雑音系列の初期位相
は、１チップスライディング信号が出力される度に１２
７チップスライディング完了信号が出力されるまで図６
のように１チップだけシフトされる（図６は簡単のため
擬似雑音系列長を７チップとした）。

【００１１】１２７チップスライディング信号検出部１
２は制御部９からの１チップスライディング信号を１２
７回入力すると、１２７チップスライディング完了信号
を出力する。制御部９はこの１２７チップスライディン
グ完了信号を入力し、スレッショルド更新信号を出力し
ていなければ、上記動作を繰り返し、スレッショルド更
新信号を出力しておれば、最大検出タイミング信号を同
期保持部１０に出力することによって、同期（再）補捉
が確立する。

【００１２】同期保持部１０は最大検出タイミング信号
を入力し、最後にスレッショルド記憶部８に記録更新し
たときの擬似雑音系列の初期位相のタイミングによって
同期（再）補捉確立後さらに緻密に同期を合わせ、かつ
同期がはずれないように同期を保持する。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のスライディング相関器では、同期再補捉の際
も、１チップずつ擬似雑音系列の初期位相をスライディ
ングしていたため、同期再補捉に要する時間は同期補捉
とほぼ同等という問題点を有していた。

【００１４】本発明は上記課題を解決し、いったん同期
保持状態に入り、特に周波数偏差やジッタ等の微小変化
によって同期が外れた場合、高速に同期再補捉ができる
スライディング相関器を提供することを目的としてい
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、同期が外れたときの擬似雑音系列の初期位
相を中心として、その前後の初期位相の近い方から順次
シフト（図８参照、ただし図では説明を簡単にするため
擬似雑音系列長を７チップとしてある。）させるスライ
ディング信号を出力するスライディング制御部を備えた
構成を有する。

【００１６】

【作用】本発明は上記した構成によって、いったん同期
保持状態に入ってから、微小な周波数偏差やジッタ等で
同期が外れた場合、高速に同期再補捉するように作用す
る。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照しかながら説明する。

【００１８】図１は本実施例のスライディング相関器で
あり、１は２値化された受信信号、２は乗算部、３は第
１カウンタ、４は減算部、５は第２カウンタ、６は比較
選択部、７は比較部、８はスレッショド記憶部、９は制
御部、１０は同期保持部、１１は１周期検出部、１２は
１２７チップスライディング信号検出部、１３は擬似雑
音系列発生器、１４はスライディング制御部である。

【００１９】ここでは、２値化された受信信号１は１２
７個の初期位相を持つ１周期１２７チップ長の擬似雑音
系列によって拡散されているものとする。

【００２０】以上の各構成要素よりなるスライディング
相関器について、以下その各構成要素の関係と動作を説
明する。基本的に、スライディング制御部１４による擬
似雑音系列発生器１３から出力される擬似雑音系列の初
期位相の操作以外は従来例と同じ動作である。また、以
下の動作の説明の参考として、図１０に擬似雑音系列長
７チップ時のタイミングチャートを示した。

【００２１】同期再補捉の際、同期保持部１０から同期
が外れたことを知らせる同期外れ信号を出力し、制御部
９はスライディング制御部１４に１チップスライディン
グ信号を出力し、スライディング制御部１４は同期が外
れたときの擬似雑音系列の初期位相を中心として、その
前後の初期位相の近い方から順次シフトさせるスライデ
ィング信号を擬似雑音系列発生器１３に出力する。

【００２２】スライディング相関器に２値化された受信
信号１が入力され、乗算部２で２値化された受信信号１
の１チップと擬似雑音系列発生器１３から出力された擬
似雑音系列の１チップが一致したとき一致信号が出力さ
れる。第１カウンタ３と第２カウンタ５のカウント数を
常時出力するように設定しておき、第１カウンタ３で一
致信号の数をカウント（一致カウント数）し、第２カウ
ンタ５でその時点での擬似雑音系列発生器から出力され
た擬似雑音系列のチップ数をカウント（チップ数のカウ
ント数）する。減算部４で｛不一致カウント数｝＝｛チ
ップ数のカウント数｝−｛一致カウント数｝を出力す
る。比較選択部６で一致カウント数と不一致カウント数
を比較し、小さい方のカウント数（小値カウント数）を
選択し出力する。

【００２３】ここで擬似雑音系列発生器１３から出力さ
れる擬似雑音系列と同じ擬似雑音系列で拡散されている
２値化された受信信号１の任意の擬似雑音系列１周期の
情報が“１”の場合、同期（再）補捉確立の際、擬似雑
音系列発生器１３から出力される擬似雑音系列の位相と
２値化された受信信号１の擬似雑音系列の位相は同位相
となり、第１カウンタ３の出力（一致カウント数）は１
２７近辺になり、減算部４の出力（不一致カウント数）
は０近辺になる。また、擬似雑音系列発生器１３から出
力される擬似雑音系列と同じ擬似雑音系列で拡散されて
いる２値化された受信信号１の任意の擬似雑音系列１周
期の情報が“０”の場合、同期（再）補捉確立の際、擬
似雑音系列発生器１３から出力される擬似雑音系列の位
相と２値化された受信信号１の擬似雑音系列の位相はち
ょうど反転した位相となり、第１カウンタ３の出力（一
致カウント数）は０近辺になり、減算部４の出力（不一
致カウント数）は１２７近辺になる。

【００２４】スレッショルド記憶部８には、初期設定と
して初期スレッショルド（しきい値）が設定されてお
り、制御部９から出力されるスレッショルド更新信号に
よって、スレッショルド記憶部８の値は比較選択部６の
出力に更新可能である。ここでは説明のため初期スレッ
ショルドを３０にしておく。ここで図３〜図５によって
具体的に一致カウント数または不一致カウント数と第２
カウンタの関係を説明する。斜線部は１チップスライデ
ィング信号発生領域である。まず図３のように、今、第
２カウンタのカウント数が８９、一致カウント数が２
９、不一致カウント数が６０とする。この場合、一致カ
ウント数、不一致カウント数のどちらも初期スレッショ
ルド以上でないので、そのままカウントを継続する。次
の状態で一致信号が出力されずに図４のように第２カウ
ンタのカウント数が９０、一致カウント数が２９、不一
致カウント数６１になったとすると、まだ一致カウント
数、不一致カウント数のどちらも初期スレッショルド以
上でないので、そのままカウントを継続する。さらに次
の状態で一致信号が出力され図５のように第２カウンタ
のカウント数が９１、一致カウント数が３０、不一致カ
ウント数が６１になったとすると、一致カウント数は初
期スレッショルドとなり、これ以上一致カウント数をカ
ウントしても初期スレッショルドより小さくなりえな
い。したがって、この時点でカウントを止め、次の初期
位相の擬似雑音系列で比較してよいことになる。

【００２５】比較部７で、まずスレッショルド記憶部８
の初期スレッショルド３０と、比較選択部６の出力を比
較する。このとき、｛初期スレッショルド３０｝≦｛比
較選択部６の出力（小値カウント数）｝ならば、この情
報によって、制御部９からスレッショルド更新信号は出
力されず、スレッショルド記憶部８の値は更新記録され
ない。同時に制御部９から１チップスライディング信号
がスライディング制御部１４に出力され、またクリア信
号が出力され１周期検出部１１はクリアされる。制御部
９に１周期検出部１１から１周期検出信号を入力したと
き、｛初期スレッショルド３０｝＞｛比較選択部６の出
力（小値カウント数）｝ならば、この情報によって、制
御部９からスレッショルド更新信号が出力され、スレッ
ショルド記憶部８の値は比較選択部６の出力に記録更新
（更新スレッショルドｍ）される。記録更新後も、初期
スレッショルド３０のときと同様に動作する。この動作
を１２７チップスライディング信号検出部１２から１２
７チップスライディング完了信号が出力されるまで繰り
返す。

【００２６】スライディング制御部１４に制御部９から
１チップスライディング信号を入力すると、スライディ
ング制御部１４から出力されるスライディング信号によ
って擬似雑音系列発生器１３から出力される擬似雑音系
列の初期位相は図８のようになる。図８では、簡単のた
めに擬似雑音系列長は７チップとした。まず最初に、同
期保持状態で周波数偏差やジッタ等の微小変化で同期が
外れたときの擬似雑音系列発生器１３から出力される初
期位相はの状態とする。このとき、同期保持部１０か
ら同期外れ信号を出力し、スライディング制御部１４か
ら出力されるスライディング信号によって擬似雑音系列
発生器１３から出力される擬似雑音系列の初期位相は
になる。次のスライディング信号によって擬似雑音系列
発生器１３から出力される擬似雑音系列の初期位相は
になり、以降〜との初期位相を中心として、その
前後に初期位相をシフトさせる。同期保持状態で周波数
偏差やジッタ等の微小変化で同期が外れたときは、同期
が外れた初期位相の近傍の初期位相で同期再補捉確立す
る確率が高くなるため、このように擬似雑音系列の初期
位相をシフトさせることによって、同期再補捉確率時間
が短縮できる。

【００２７】１２７チップスライディング信号検出部１
２は制御部９からの１チップスライディング信号を１２
７回入力すると、１２７チップスライディング完了信号
を出力する。制御部９はこの１２７チップスライディン
グ完了信号を入力し、スレッショルド更新信号を出力し
ていなければ、上記動作を繰り返し、スレッショルド更
新信号を出力しておれば、最大検出タイミング信号を同
期保持部１０に出力することにより、同期（再）補捉が
確立する。

【００２８】同期保持部１０は最大検出タイミング信号
を入力し、最後にスレッショルド記憶部に記録更新した
ときの擬似雑音系列の初期位相のタイミングによって、
同期（再）補捉確立後さらに緻密に同期を合わせ、かつ
同期がはずれないように同期を保持する。

【００２９】このように本発明の実施例のスライディン
グ相関器によれば、同期が外れたときの擬似雑音系列発
生器から出力される擬似雑音系列の初期位相を中心とし
て、その前後の初期位相の近い方から順次相関をとるよ
うにスライディング制御部を配してあるので、高速な同
期再補捉が可能となる。

【００３０】

【発明の効果】以上の実施例から明らかなように本発明
によると、従来の装置にスライディング制御部１４を加
えることによって、同期保持状態で周波数偏差やジッタ
等の微小変化で同期が外れたときの、同期再補捉時間を
短縮することができるスライディング相関器を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例におけるスライディング相関
器の構成を示すブロック図

【図２】従来のスライディング相関器の構成を示すブロ
ック図

【図３】従来例および本発明の一実施例のスライディン
グ相関器のスレッショルドの推移を説明したグラフ

【図４】従来例および本発明の一実施例のスライディン
グ相関器のスレッショルドの推移を説明したグラフ

【図５】従来例および本発明の一実施例のスライディン
グ相関器のスレッショルドの推移を説明したグラフ

【図６】従来のスライディング相関器の動作の説明図

【図７】従来のスライディング相関器の擬似雑音系列発
生器から出力される擬似雑音系列（７チップ長）の初期
位相の推移の説明図

【図８】本発明の一実施例のスライディング相関器の擬
似雑音系列発生器から出力される擬似雑音系列（７チッ
プ長）の初期位相の推移の説明図

【図９】従来のスライディング相関器の動作の説明図
（７チップ長）

【図１０】本発明の一実施例におけるスライディング相
関器の動作の説明図（７チップ長）

【符号の説明】

２ 乗算部 ３ 第１カウンタ ４ 減算部 ５ 第２カウンタ ６ 比較選択部 ７ 比較部 ８ スレッショルド記憶部 ９ 制御部 １０ 同期保持部 １１ １周期検出部 １２ １２７チップスライディング信号検出部 １３ 擬似雑音系列発生器 １４ スライディング制御部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同期保持状態で同期が外れたことを検出
   する手段と、ｎ個の初期位相を持つ１周期ｎチップ長の
   擬似雑音系列によって拡散されている２値化された受信
   信号の１チップと擬似雑音系列発生器から出力された擬
   似雑音系列の１チップが一致したか否かを判断する手段
   と、一致したチップ数をカウントする手段と、前記擬似
   雑音系列発生器から出力された擬似雑音系列のチップの
   カウント数と前記一致カウント数から不一致カウント数
   を出力する手段と、一致カウント数と不一致カウント数
   を比較し小さい方の小値カウント数を出力し、かつ設定
   されたスレッショルド値と前記小値カウント数を比較す
   る比較手段と、あらかじめ初期スレッショルドが設定さ
   れており、スレッショルド更新信号の入力によって前記
   比較手段の出力である更新スレッショルドに更新記録可
   能であるスレッショルド記憶手段と、擬似雑音系列の１
   周期を検出したときスレッショルド更新信号を出力し、
   かつ擬似雑音系列の１周期を検出したときまたは前記小
   値カウント数が初期スレッショルドまたは更新スレッシ
   ョルドより大きいとき位相制御信号を出力し、かつｎ回
   位相制御信号を検出したときおよび擬似雑音系列の１周
   期を検出したとき最大検出タイミング信号を出力する手
   段と、前記位相制御信号を入力し同期が外れたときの擬
   似雑音系列の初期位相を中心として、その前後の初期位
   相の近い方から順次相関をとる擬似雑音系列発生器を備
   えたフライディング相関器。
2. 【請求項２】 一致したチップ数をカウントする手段
   を、不一致のチップ数でカウントする手段に置き換え、
   かつ擬似雑音系列発生器から出力された擬似雑音系列の
   チップのカウント数および一致カウント数によって不一
   致カウント数を出力する手段を、前記擬似雑音系列発生
   器から出力された擬似雑音系列のチップのカウント数お
   よび不一致カウント数によって一致カウント数を出力す
   る手段に置き換えた請求項１記載のスライディング相関
   器。