JPH07321700A - スペクトラム拡散信号受信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スペクトラム拡散信号受信装置のデータ復調
回路において、信号に混入しているノイズを除去し、通
信データに対する誤り率を低減させる。 【構成】 コンパレータ回路７及び９で予め設定された
正及び負の基準レベルと遅延検波出力とを比較し、比較
結果をゲート回路１１でゲート処理することによりクロ
ック信号を発生させ、このクロック信号に基づき位相同
期回路１２でノイズを除去した再生データクロックを発
生させ、マルチバイブレータ１７で再生データクロック
の１ビットデータ期間より小さい所定幅のパルス信号を
発生させ、このパルス信号によりマルチバイブレータ１
８でデータの判別を行うための所定幅としたデータ判別
用パルス信号を発生させ、フリップフロップ回路１９で
前記データ判別用パルス信号のデータ判別期間でコンパ
レータ回路９から入力されるスペクトラム拡散信号のデ
ータを判別しラッチして出力するようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スペクトラム拡散信号
受信装置に関し、特に直接拡散方式を用いたスペクトラ
ム拡散信号を受信するスペクトラム拡散信号受信装置の
データ復調回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のスペクトラム拡散信号受信装置の
データ復調回路においては、図３に示すように、受信部
で受信された信号の信号帯域成分を抽出して中間周波信
号に変換されたスペクトラム拡散変調信号（ＳＳ入力信
号）が入力端子１に入力されており、相関器２では入力
端子１を介して入力されたスペクトラム拡散変調信号を
逆拡散して相関信号を出力し、乗算器４で相関器２から
入力された信号と、相関器２から遅延線３を介して入力
された信号とを乗算し遅延検波して出力し、ローパスフ
ィルタ（ＬＰＦ）５で高周波成分を除去して増幅器６を
介してコンパレータ回路７及び９に入力している。

【０００３】図２は、従来の技術及び本発明に係わる各
部の信号波形を示す説明図であり、相関器２から出力さ
れる信号波形をａとすると、遅延線３ではスペクトラム
拡散変調信号の１データ期間遅延させるようにしている
ため出力波形はｂとなり、コンパレータ回路７及び９に
入力される遅延検波された信号波形はｃとなり、コンパ
レータ回路７では入力端子８を介して入力された予め設
定された基準電圧ＶＡと入力信号（波形ｃ）と比較し、
基準電圧ＶＡを超えた期間に対応した信号（波形ｄ）を
出力し、同様にコンパレータ回路９では入力端子１０を
介して入力された予め設定された基準電圧ＶＢと入力信
号（波形ｃ）と比較し、基準電圧ＶＢ以下の期間に対応
した信号（波形ｅ）を出力する。ゲート回路１１ではコ
ンパレータ回路７及び９の出力信号のオアをとり、出力
端子２５から波形ｆに示すような再生データクロックを
出力するようにし、コンパレータ回路９からの出力（波
形ｅ）をフリップフロップ回路２６に入力して、フリッ
プフロップ回路２６のＪ及びＫ入力ピンに加えられたＨ
レベルの信号でコンパレータ回路９からの入力をラッチ
して、出力端子２７から再生データを出力するようにし
ていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、通信距離の
増大や、フェージングにより受信電界強度が低下した場
合、あるいは妨害電波が混入した場合等においてはＣＮ
比が低下し、コンパレータ回路７及び９に入力される信
号に波形ｃに示すようにノイズが混入し、従って、ゲー
ト回路１１から波形ｆに示すようにノイズの含まれた再
生データクロックが出力され、また、フリップフロップ
回路２６からの再生データにもノイズが混入するように
なり、頻繁にノイズによる誤りが発生し通信が阻害され
るといった問題点があった。本発明は、スペクトラム拡
散信号受信装置のデータ復調回路において、信号に混入
しているノイズを除去し、通信データに対する誤り率を
低減させることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本願第１の発明のスペク
トラム拡散信号受信装置は、受信したスペクトラム拡散
変調信号を逆拡散し相関信号を出力する相関手段と、こ
の相関手段からの信号と同信号を遅延させた信号とを乗
算し遅延検波して出力する遅延検波手段と、この遅延検
波手段からローパスフィルタを通して入力された信号と
予め設定された正及び負の基準レベルとを比較する比較
手段と、この比較手段の比較結果をゲート処理してデー
タクロックを出力するゲート回路とからなるスペクトラ
ム拡散受信装置において、位相同期手段を設けて、前記
ゲート回路から出力されるデータクロックを前記位相同
期手段に入力し、この位相同期手段から入力されたデー
タクロックに位相同期した再生データクロックを出力す
ることを特徴とする。本願第２の発明のスペクトラム拡
散信号受信装置は、受信したスペクトラム拡散変調信号
を逆拡散し相関信号を出力する相関手段と、この相関手
段からの信号と同信号を遅延させた信号とを乗算し遅延
検波して出力する遅延検波手段と、前記遅延検波手段か
らローパスフィルタを通して入力された信号と予め設定
された正及び負の基準レベルとを比較する比較手段と、
この比較手段の比較結果をゲート処理してデータクロッ
クを出力するゲート回路と、前記比較手段の一方の基準
レベルの比較結果をラッチしてデータを出力するフリッ
プフロップ回路とからなるスペクトラム拡散受信装置に
おいて、位相同期手段とノイズ除去手段とを設けて、前
記ゲート回路から出力されるデータクロックを前記位相
同期手段に入力し、この位相同期手段から入力されたデ
ータクロックに位相同期した再生データクロックを出力
し、この再生データクロックを前記ノイズ除去手段に入
力し、このノイズ除去手段で再生データクロックに基づ
きデータ判別用のパルス信号を発生させ、このパルス信
号のデータ判別期間で前記比較手段の一方の基準レベル
の比較結果をラッチして再生データを出力することを特
徴とする。

【０００６】本願第３の発明のスペクトラム拡散信号受
信装置は、前記位相同期手段が前記ゲート回路からの入
力と電圧制御発振器からの入力とを位相比較する位相比
較器と、この位相比較器からの位相比較結果を所定の時
定数で積分して出力するローパスフィルタと、このロー
パスフィルタからの入力により発振周波数を変化させて
再生データクロックを出力する電圧制御発振器とを備え
たことを特徴とする。本願第４の発明のスペクトラム拡
散信号受信装置は、前記ノイズ除去手段が、前記位相同
期手段から入力される再生データクロックに基づき、同
再生データクロックの１ビットデータ期間より小さい所
定幅のパルス信号を発生させる第１のマルチバイブレー
タと、この第１のマルチバイブレータのパルス信号から
データの判別を行うための所定幅としたデータ判別期間
を設けたパルス信号を発生させる第２のマルチバイブレ
ータとからなり、前記第２のマルチバイブレータからの
パルス信号を前記フリップフロップ回路にラッチ信号と
して入力することを特徴とする。

【０００７】

【作用】本発明は上記したように、比較手段で予め設定
された正及び負の基準レベルとローパスフィルタを通し
て入力された遅延検波出力とを比較し、比較結果をゲー
ト処理することによりクロック信号を発生させ、このク
ロック信号を位相同期手段に入力し、位相同期手段のロ
ーパスフィルタの積分回路の時定数を所定の値に設定す
ることにより、ノイズを除去した再生データクロックを
発生させるようにしている。さらに、この再生データク
ロックを第１のマルチバイブレータに入力して、第１の
マルチバイブレータで前記再生データクロックの１ビッ
トデータ期間より小さい所定幅のパルス信号を発生さ
せ、このパルス信号を第２のマルチバイブレータに入力
して、第２のマルチバイブレータでデータの判別を行う
ための所定幅としたデータ判別期間を設けたパルス信号
を発生させてフリップフロップ回路に入力し、このフリ
ップフロップ回路において、前記パルス信号のデータ判
別期間で前記比較手段の一方の基準レベルの比較結果に
より生成されるパルス信号をラッチして出力するように
しており、従って、ノイズを除去した再生データを出力
することができ、通信データに対する誤り率を低減させ
ることが可能となる。

【０００８】

【実施例】図１は、本発明のスペクトラム拡散信号受信
装置の一実施例を示すブロック図であり、図中、図３で
示したものと同一のものは同一の符号で示している。図
２は、従来の技術及び本発明に係わる各部の信号波形を
示す説明図である。以下図１及び図２を参照して実施例
について説明する。受信部で受信された信号の信号帯域
成分を抽出して中間周波信号に変換されたスペクトラム
拡散変調信号（ＳＳ入力信号）が入力端子１に入力され
ており、入力端子１を介して相関器２に入力される。相
関器２には例えばＳＡＷマッチドフィルタを使用し、Ｓ
ＡＷマッチドフィルタに予め設定された位相パターンに
スペクトラム拡散変調信号入力がマッチしたときに、図
２の波形ａに示すように１データ期間毎にピークを有す
る相関検出信号が相関器２から出力される。また、スペ
クトラム拡散変調信号は情報信号であるディジタルデー
タを２相位相変調しており、相関検出信号のピークの位
相はディジタルデータの位相に応じて反転し出力され
る。

【０００９】相関器２からの相関検出信号（波形ａ）は
分岐させて一方をそのまま乗算器４に入力し、他方を遅
延線３で１データ期間遅延させて波形ｂとして乗算器４
に入力し、乗算器４で両入力を遅延検波するようにして
おり、波形ａと波形ｂのピーク部分の位相が異なる場合
はマイナス側にピークを持ち、波形ａと波形ｂのピーク
部分の位相が同じ場合はプラス側にピークを持った遅延
検波信号が乗算器４から出力される。乗算器４からの出
力はローパスフィルタ（ＬＰＦ）５で高周波成分が除去
され、増幅器６で増幅された後、波形ｃとしてコンパレ
ータ回路７及び９に入力される。コンパレータ回路７で
は入力端子８を介して入力された予め設定された基準電
圧ＶＡと入力信号（波形ｃ）と比較し、基準電圧ＶＡを
超えた期間に対応した信号（波形ｄ）を出力し、同様に
コンパレータ回路９では入力端子１０を介して入力され
た予め設定された基準電圧ＶＢと入力信号（波形ｃ）と
比較し、基準電圧ＶＢ以下の期間に対応した信号（波形
ｅ）を出力する。

【００１０】通信距離の増大や、フェージングにより受
信電界強度が低下した場合、あるいは妨害電波が混入し
た場合等においてはＣＮ比が低下し、受信信号にノイズ
が含まれている場合は、波形ｄ及び波形ｅにも各々ノイ
ズ成分が混入した状態で復調される。コンパレータ回路
７及び９からの出力はゲート回路１１に入力されてお
り、ゲート回路１１で両入力のオアをとり、波形ｆに示
すようなクロック信号を出力し位相同期回路１２に入力
している。位相同期回路１２は、ゲート回路１１からの
入力と電圧制御発振器１５からの入力とを位相比較する
位相比較器１３と、位相比較器１３からの位相比較結果
を積分して出力するローパスフィルタ１４と、ローパス
フィルタ１４からの入力により発振周波数を変化させて
再生データクロックを出力する電圧制御発振器１５とを
備え、ローパスフィルタ１４の積分回路の時定数を所定
の値に設定することにより、ノイズを除去した安定した
再生データクロック（波形ｇ）が出力端子１６から出力
される。

【００１１】さらに、位相同期回路１２で生成した再生
データクロック（波形ｇ）はマルチバイブレータ１７に
入力しており、マルチバイブレータ１７としては単安定
マルチバイブレータを使用し、再生データクロックの立
ち上がりでトリガーし、再生データクロックの１ビット
データ期間より僅かに小さいパルス幅を有するパルス信
号（波形ｈ）を発生させる。マルチバイブレータ１７で
発生させたパルス信号（波形ｈ）をマルチバイブレータ
１８に入力し、マルチバイブレータ１８も同様に単安定
マルチバイブレータを使用し、パルス信号（波形ｈ）の
立ち下がりでトリガーし、データの判別を行うことが可
能な大きさで最小のパルス幅としたパルス信号（波形
ｉ）を発生させ、Ｊ−Ｋ型フリップフロップ回路１９の
Ｊ及びＫ入力ピンに入力している。

【００１２】フリップフロップ回路１９はパルス信号
（波形ｉ）のデータ判別期間（Ｈレベル期間）のみでト
グル動作をし、パルス信号（波形ｉ）のＬレベルのとき
は出力をホールドするようにしており、また、コンパレ
ータ回路９からの信号（波形ｅ）をＣｐ入力ピンに入力
するようにしているため、信号（波形ｅ）の立ち下がり
をＪ及びＫ入力ピンに入力されているパルス信号（波形
ｉ）のＨレベル期間でラッチし、スペクトラム拡散変調
信号の位相が反転したときにフリップフロップ回路１９
から信号が出力されるため、出力端子２０から信号（波
形ｊ）が出力される。波形ｊはＬレベル期間がディジタ
ル信号の「０」に対応し、Ｈレベル期間がディジタル信
号の「１」に対応した信号となる。従って、パルス信号
（波形ｉ）のデータ判別期間（Ｈレベル期間）でコンパ
レータ回路９から出力される信号（波形ｅ）のデータを
判別するようにしており、データ判別期間（Ｈレベル期
間）以外の部分に含まれているノイズを除去して、再生
データを出力することが可能となる。従って、出力端子
１６から出力されるノイズを除去した再生データクロッ
クと、出力端子２０から出力されるノイズを除去した再
生データとを用いて再生データを復調することにより、
スペクトラム拡散信号に混入しているノイズを除去し、
通信データに対する誤り率を低減させることができる。

【００１３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
遅延検波出力に基づき発生させたクロック信号を位相同
期手段に入力し、位相同期手段のローパスフィルタの積
分回路の時定数を所定の値に設定することにより、ノイ
ズを除去した再生データクロックを発生させ、この再生
データクロックに基づきデータ判別用のパルス信号を生
成し、このパルス信号のデータ判別期間で比較手段で生
成したスペクトラム拡散信号のデータを判別するように
しており、従って、ノイズを除去した再生データクロッ
クとスペクトラム拡散信号に混入しているノイズを除去
した再生データとを出力することが可能となり、復調信
号に混入しているノイズを除去し、通信データに対する
誤り率を低減させることが可能なスペクトラム拡散信号
受信装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスペクトラム拡散信号受信装置の一実
施例を示すブロック図である。

【図２】従来の技術、及び本発明に係わる各部の信号波
形を示す説明図である。

【図３】従来のスペクトラム拡散信号受信装置を示すブ
ロック図である。

【符号の説明】

１ 入力端子 ２ 相関器 ３ 遅延線 ４ 乗算器 ５ ローパスフィルタ ６ 増幅器 ７ コンパレータ回路 ８ 入力端子 ９ コンパレータ回路 １０ 入力端子 １１ ゲート回路 １２ 位相同期回路 １３ 位相比較器 １４ ローパスフィルタ １５ 電圧制御発振器 １６ 出力端子 １７ マルチバイブレータ １８ マルチバイブレータ １９ フリップフロップ回路 ２０ 出力端子

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 受信したスペクトラム拡散変調信号を逆
   拡散し相関信号を出力する相関手段と、この相関手段か
   らの信号と同信号を遅延させた信号とを乗算し遅延検波
   して出力する遅延検波手段と、この遅延検波手段からロ
   ーパスフィルタを通して入力された信号と予め設定され
   た正及び負の基準レベルとを比較する比較手段と、この
   比較手段の比較結果をゲート処理してデータクロックを
   出力するゲート回路とからなるスペクトラム拡散受信装
   置において、位相同期手段を設けて、前記ゲート回路か
   ら出力されるデータクロックを前記位相同期手段に入力
   し、この位相同期手段から入力されたデータクロックに
   位相同期した再生データクロックを出力することを特徴
   とするスペクトラム拡散信号受信装置。
2. 【請求項２】 受信したスペクトラム拡散変調信号を逆
   拡散し相関信号を出力する相関手段と、この相関手段か
   らの信号と同信号を遅延させた信号とを乗算し遅延検波
   して出力する遅延検波手段と、前記遅延検波手段からロ
   ーパスフィルタを通して入力された信号と予め設定され
   た正及び負の基準レベルとを比較する比較手段と、この
   比較手段の比較結果をゲート処理してデータクロックを
   出力するゲート回路と、前記比較手段の一方の基準レベ
   ルの比較結果をラッチしてデータを出力するフリップフ
   ロップ回路とからなるスペクトラム拡散受信装置におい
   て、位相同期手段とノイズ除去手段とを設けて、前記ゲ
   ート回路から出力されるデータクロックを前記位相同期
   手段に入力し、この位相同期手段から入力されたデータ
   クロックに位相同期した再生データクロックを出力し、
   この再生データクロックを前記ノイズ除去手段に入力
   し、このノイズ除去手段で再生データクロックに基づき
   データ判別用のパルス信号を発生させ、このパルス信号
   のデータ判別期間で前記比較手段の一方の基準レベルの
   比較結果をラッチして再生データを出力することを特徴
   とするスペクトラム拡散信号受信装置。
3. 【請求項３】 前記位相同期手段が前記ゲート回路から
   の入力と電圧制御発振器からの入力とを位相比較する位
   相比較器と、この位相比較器からの位相比較結果を所定
   の時定数で積分して出力するローパスフィルタと、この
   ローパスフィルタからの入力により発振周波数を変化さ
   せて再生データクロックを出力する前記電圧制御発振器
   とを備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載
   のスペクトラム拡散信号受信装置。
4. 【請求項４】 前記ノイズ除去手段が、前記位相同期手
   段から入力される再生データクロックに基づき、同再生
   データクロックの１ビットデータ期間より小さい所定幅
   のパルス信号を発生させる第１のマルチバイブレータ
   と、この第１のマルチバイブレータのパルス信号からデ
   ータの判別を行うための所定幅としたデータ判別期間を
   設けたパルス信号を発生させる第２のマルチバイブレー
   タとからなり、前記第２のマルチバイブレータからのパ
   ルス信号を前記フリップフロップ回路にラッチ信号とし
   て入力することを特徴とする請求項２又は請求項３記載
   のスペクトラム拡散信号受信装置。