JPH06237241A - 相関器同期制御方式およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スペクトラム通信方式で用いられる相関器に
おいて、電圧変動や動作環境に影響されることなく、安
定な同期制御を行なえるようにする。 【構成】 位相進み、位相中間および位相遅れの少なく
とも３種のＭ系列符号を発生させるＭ系列符号発生部５
と、スペクトラム拡散変調の受信信号とこれらＭ系列符
号との各ビットの一致状態をそれぞれカウントし、こか
らのカウント値と各設定値とをそれぞれ比較することに
より、受信信号と位相の異なる各Ｍ系列符号との相関を
求めて相関出力信号をそれぞれ出力する複数のアップダ
ウンカウンタ６，７，８と、これらアップダウンカウン
タからの相関出力信号に基づいて、Ｍ系列符号発生部で
作られるＭ系列符号の位相が変化されるように制御を行
ない、受信信号とＭ系列符号とを同期させるコントロー
ル部１を有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スペクトラム拡散通信
における相関器同期制御方式およびその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】スペクトラム拡散通信方式では、たとえ
ば音声信号のエネルギを、その信号が持つ本来の周波数
よりもずっと広い周波数範囲（ＭＨｚオーダー）に散ら
して伝送を行なうものである。スペクトラム拡散された
信号はただの雑音としてしか聞こえないが、受信側で送
信側とまったく同じ拡散符号（Ｍ系列符号）を掛けるこ
とにより、元の音声信号に復調することができる。

【０００３】このように送信側と受信側で、同一のＭ系
列符号を用いる必要があるため、通信の秘密性を保持で
きるという特徴を有している。

【０００４】このようなスペクトラム拡散通信において
は、受信局において受信したスペクトラム拡散信号が自
己宛であるか否かを自局のＭ系列符号と照らし合わせて
判定する必要があり、このような相関判断を相関器を用
いて行なっている。

【０００５】また、受信スペクトラム拡散信号とＭ系列
符号との相関を求めるには、両者が完全に同期している
必要があり、受信側では相関器から出力される相関状態
に応じた出力信号と予め定められた設定値とを比較し、
相関出力が常に設定値以上となるようにＭ系列符号の位
相を制御することで、受信スペクトラム拡散信号とＭ系
列符号との同期をとっている。

【０００６】このような同期化制御の方法としては、た
とえば特公平３−３７３３４号の公報に記載されるもの
が従来から知られている。

【０００７】この同期制御方法では、スペクトラム拡散
変調された受信データに対して、位相が前後にずれた３
つのＭ系列符号を用意して相関をとる。まず、受信デー
タと中間位相のＭ系列符号との相関状態を調べ、この相
関レベルが予め設定した電圧レベル以下ならばサーチモ
ードによって動作させ、この相関レベルが設定電圧レベ
ル以上となるまで中間位相のＭ系列符号の位相を移動さ
せる。続いて同期微調整モードによって動作させ、受信
データと３つのＭ系列符号とで得られる相関出力レベル
を比較して、中間位相の相関レベルが他の２つの相関レ
ベルよりも高くなるまで位相を変化させる。中間位相の
相関レベルが、他の相関レベルに比べて高くなったとき
に完全同期状態になったとして、Ｍ系列符号発生用のク
ロック周波数をロックする。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の同期制御方法では、サーチモードにおいて中間位相の
相関レべルと予め設定した電圧レベルとを比較している
ので、電圧変動や温度上昇などでこの基準となる電圧レ
ベルが変動した場合は、安定した同期制御を行なえない
という問題点がある。

【０００９】本発明は、このような従来の技術が有する
課題を解決するために提案されたものであり、電圧変動
や動作環境に影響されることなく、安定な同期制御を行
なうことができる相関器同期制御方式およびその装置を
提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明による相関器同期制御方式は、位相進み、位相
中間および位相遅れの少なくとも３種のＭ系列符号を発
生させて、スペクトラム拡散変調の受信信号とこれらＭ
系列符号との各ビットの一致状態をそれぞれカウント
し、これらカウント値と各設定値とをそれぞれ比較する
ことにより、受信信号と位相の異なる各Ｍ系列符号との
相関を求めて相関出力信号をそれぞれ取り出し、これら
相関出力信号に基づいてＭ系列符号の位相を制御するこ
とにより、受信信号とＭ系列符号とを同期させる方法と
している。

【００１１】本発明による相関器同期制御装置では、位
相進み、位相中間および位相遅れの少なくとも３種のＭ
系列符号を発生させるＭ系列符号発生部と、スペクトラ
ム拡散変調の受信信号とこれらＭ系列符号との各ビット
の一致状態をそれぞれカウントする複数の相関器と、こ
れら相関器からのカウント値と各設定値とをそれぞれ比
較することにより、受信信号と位相の異なる各Ｍ系列符
号との相関を求めて相関出力信号をそれぞれ出力する複
数の比較器と、これら比較器からの相関出力信号に基づ
いて、上記Ｍ系列符号発生部で作られるＭ系列符号の位
相が変化されるように制御を行ない、受信信号とＭ系列
符号とを同期させる制御部とを有する構成としてある。

【００１２】また、位相中間の相関出力信号と設定値と
を比較する比較器では、ヒステリシスを持たせて比較動
作を行なうために、値の異なる２値の設定値を備えてい
る。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に
説明する。図１ブロック図に、本発明による相関器同期
制御方法を実現する同期制御装置の一実施例を示す。

【００１４】この図で、この同期制御装置は基準クロッ
クＣＫ０を分周制御部３に供給するクロック発振器２
と、この基準クロックＣＫ０を分周してクロックＣＫ
１，ＣＫ２を作り、タイミングクロックＣＫ２をＭ系列
符号発生部４とスペクトラム拡散変調部５に供給すると
ともに、クロックＣＫ１，ＣＫ２の進み・遅れの切り替
えを行なう分周制御部３と、シフトレジスタを用いてＭ
系列符号を発生させ、スペクトラム拡散変調部５に出力
するＭ系列符号発生部４と、位相の前後した図２に示す
３種のＭ系列符号ＭＳ１，ＭＳ２，ＭＳ３を各アップダ
ウンカウンタ６，７，８に出力するスペクトラム拡散変
調部５と、スペクトラム変調受信データと位相の前後し
た各Ｍ系列符号との一致状態をそれぞれカウントして設
定値と比較して、相関出力信号をコントロール部１に送
出する３つのアップダウンカウンタ６，７，８と、入力
される３つの相関出力信号から受信データとＭ系列符号
との位相状態を判別して、Ｍ系列符号の位相を進ませる
か遅らせるかの制御信号を分周制御部３に出力するコン
トロール部１とから大略構成されている。なお、クロッ
クＣＫ１はスペクトラム拡散変調部５と各アップダウン
カウンタ６，７，８の基準クロックとなる。

【００１５】つぎに、このように構成される相関器同期
制御装置の動作を説明する。伝送路から受信されたスペ
クトラム拡散変調信号（以下、受信信号という）は、一
旦コートロール部１に入り、Ｍ系列符号発生部４から送
られてくるＭ系列符号３１周期毎（繰返し周期毎）のコ
ントロール・タイミング・クロックＣＫ３に同期して３
つのアップダウンカウンタ６，７，８にそれぞれ供給さ
れる。相関器と比較器として構成されたこれらアップダ
ウンカウンタ６，７，８では、受信信号と、スペクトラ
ム拡散変調部５から送られてくる進み、中間および遅れ
位相のＭ系列符号ＭＳ１，ＭＳ２，ＭＳ３との相関を各
ビット毎にとり、一致したビットの数を正数でカウント
し、不一致のビットの数を負数でカウントして、カウン
ト値の絶対値と設定値とを比較する。ここで、位相進み
アップダウンカウンタ６ではカウント値の絶対値と設定
値Ｅとを比較し、設定値Ｅを超えた場合に進み相関出力
信号をコントロール部１に出力する。また、位相遅れア
ップダウンカウンタ８ではカウント値の絶対値と設定値
Ｌとを比較し、設定値Ｌを超えた場合に遅れ相関出力信
号をコントロール部１に出力する。一方、中間位相アッ
プダウンカウンタ７では２つの設定値Ｍ１，Ｍ２による
ヒステリシスを持たせた比較を行なっている。すなわ
ち、サーチ状態では受信信号とＭ系列符号ＭＳ２との相
関度が高くなければ相関信号を出力せず、逆に相関がと
れていてホールド状態であれば相関度が低くても相関信
号をコントロール部１に出力するように設定値Ｍ１，Ｍ
２が決められている。なお、各アップダウンカウンタ
６，７，８において相関出力信号は通常“Ｌ”（ロー、
以下同じ）であり、カウント値が設定値を超えた場合に
“Ｈ”（ハイ、以下同じ）となる。

【００１６】コントロール部１では、入力される各相関
出力信号を基に図３のロジックテーブルに基づいて分周
制御部３に送る制御信号を決めている。すなわち、位相
中間相関出力信号と位相遅れ相関出力信号がともに
“Ｈ”であり、Ｍ系列符号の位相が遅れていると判断し
たとき、また位相中間相関出力信号が“Ｌ”であり、進
み、中間及び遅れの３つの位相のどれとも同期が合って
いないと判断したときに、Ｍ系列符号の位相を進めるた
めの位相進み信号を“Ｈ”にして分周制御部３に出力す
る。一方、位相進み相関出力信号と位相中間相関出力信
号がともに“Ｈ”であり、Ｍ系列符号の位相が進んでい
ると判断したとき、Ｍ系列符号の位相を遅らせるための
位相遅れ信号を“Ｈ”にして分周制御部３に出力する。
また、位相中間相関出力信号が“Ｈ”であり、位相進み
相関出力信号と位相遅れ相関出力信号の状態が同じであ
るときは、Ｍ系列符号の位相をホールドするために、位
相進み信号と位相送れ信号を“Ｈ”にして分周制御部３
に出力する。

【００１７】分周制御部３では、入力される位相進み信
号または位相遅れ信号を基に図４のロジックテーブルに
基づいてクロックＣＫ１，ＣＫ２の分周を可変し、同期
を位相中間に合わせるように制御する。即ち、位相遅れ
信号が“Ｌ”であるときは、分周を縮めるように制御さ
れ、位相遅れ信号が“Ｈ”であるときは、分周を伸ばす
ように制御される。また、位相進み信号と位相遅れ信号
がともに“Ｈ”であるときと、コントロール・タイミン
グ・クロックＣＫ３が“Ｌ”であるときは、分周の状態
は変化しない。なお、図３及び図４で×印は信号の状態
が“Ｈ”でも“Ｌ”でもよいことを示す。これにより、
受信信号とＭ系列符号の位相を完全に合わせることがで
きる。

【００１８】ノイズにより受信信号の一部が欠落してい
る場合は、比較基準となる設定値を伝送路の状態に合わ
せて可変してやることで、同期を合わせることができ
る。また、多少同期がずれていてもデータを復調するこ
とができる。

【００１９】なお、各アップダウンカウンタ６，７，８
はコントロール・タイミング・クロックＣＫ３によって
Ｍ系列符号３１周期毎にリセットされ、常に±０からカ
ウントされる。カウント動作におけるアップ指令または
ダウン指令は、受信信号、Ｍ系列符号および±フラグ信
号との３つから作り出される。

【００２０】±フラグ信号は、カウントした数値が正か
負かを示すものであり、このフラグそのものが、スペク
トラム拡散変調により復調したものと同様である。これ
をさらにコントロール部において、ＮＲＺＩ（No Retur
n to Zero Inverted）により復調をかけると、元のデー
タを再現できる。

【００２１】ここで、ＮＲＺＩ化して送受する理由は、
ＮＲＺＩ化変調したあとなら、信号が反転してもしてい
なくとも、復調したあとは同じ波形が得られるという性
質を利用したことが挙げられる。

【００２２】なお電灯線のような伝送路において、スペ
クトラム拡散通信を行う場合には、更に送信データをバ
イフェーズ化する必要がある。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、受
信信号とＭ系列符号の相関状態をカウンタ値として検出
し、このカウンタ値と予め数値設定した基準値とを比較
することで、受信信号とＭ系列符号の位相関係を判別し
ているので、従来のように相関出力レべルと基準電圧レ
ベルと比較して受信信号とＭ系列符号の位相関係を判別
する場合と異なり、電圧変動や動作環境に影響を受ける
ことがなく、より安定な同期制御を行なうことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による相関器同期制御装置の一実施例を
示すブロック図である。

【図２】位相の前後した３つのＭ系列符号を示す波形図
である。

【図３】コントロール部における動作を示すロジックテ
ーブルである。

【図４】分周制御部における動作を示すロジックテーブ
ルである。

【符号の説明】

１ コントロール部 ２ クロック発振部 ３ 分周制御部 ４ Ｍ系列符号発生部 ５ スペクトラム拡張変調部 ６，７，８ アップダウンカウンタ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 位相進み、位相中間および位相遅れの少
   なくとも３種のＭ系列符号を発生させて、スペクトラム
   拡散変調の受信信号とこれらＭ系列符号との各ビットの
   一致状態をそれぞれカウントし、これらカウント値と設
   定値とをそれぞれ比較することにより、受信信号と位相
   の異なる各Ｍ系列符号との相関を求めて相関出力信号を
   それぞれ取り出し、これら相関出力信号に基づいてＭ系
   列符号の位相を制御することにより、受信信号とＭ系列
   符号とを同期させることを特徴とする相関器同期制御方
   式。
2. 【請求項２】 位相進み、位相中間および位相遅れの少
   なくとも３種のＭ系列符号を発生させるＭ系列符号発生
   部と、 スペクトラム拡散変調の受信信号とこれらＭ系列符号と
   の各ビットの一致状態をそれぞれカウントする複数の相
   関器と、 これら相関器からのカウント値と各設定値とをそれぞれ
   比較することにより、受信信号と位相の異なる各Ｍ系列
   符号との相関を求めて相関出力信号をそれぞれ出力する
   複数の比較器と、 これら比較器からの相関出力信号に基づいて、上記Ｍ系
   列符号発生部で作られるＭ系列符号の位相が変化される
   ように制御を行ない、受信信号とＭ系列符号とを同期さ
   せる制御部とを有することを特徴とする相関器同期制御
   装置
3. 【請求項３】 位相中間の相関出力信号と設定値とを比
   較する比較器では、ヒステリシスを持たせて比較動作を
   行なうために、値の異なる２値の設定値を備えることを
   特徴とする請求項２記載の相関器同期制御装置