JPH0865204A - 同期獲得方式 - Google Patents

同期獲得方式

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JPH0865204A
JPH0865204A JP6195483A JP19548394A JPH0865204A JP H0865204 A JPH0865204 A JP H0865204A JP 6195483 A JP6195483 A JP 6195483A JP 19548394 A JP19548394 A JP 19548394A JP H0865204 A JPH0865204 A JP H0865204A
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JP
Japan
Prior art keywords
signal
phase
circuit
clock
synchronization
Prior art date
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JP6195483A
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English (en)
Inventor
Soichi Takahashi
聡一 高橋
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
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Publication of JPH0865204A publication Critical patent/JPH0865204A/ja
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  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 位相をチップ単位でシフトさせて位相一致点
を探索することにより、同期獲得から同期追従に移行す
る際のクロック信号の変動をなくし、同期追従特性を向
上させる。また、PN信号の位相シフト量をデジタル的
に制御することにより、常に一定の位相シフト量を保証
し、温度や時間の経過による変動、製品間のばらつきを
なくす。 【構成】 PN信号同期回路が非同期状態では、参照P
N信号と受信信号との相関を取るのに十分な時間間隔毎
にパルス状のゲート制御信号を出力して、電圧制御クロ
ック発生回路12のクロック信号を一時的に停止させ、
もって、PN信号発生器14へのクロック供給を一時的
に停止させて参照PN信号の位相をシフトする。位相比
較回路10では、参照PN信号の位相をシフトさせらが
ら相関を取ることにより、位相一致点を検出することが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、同期獲得方式、より詳
細には、スペクトル拡散通信における同期回路の同期捕
捉に関する。
【0002】
【従来の技術】スペクトル拡散通信は、送信系におい
て、送信信号を疑似雑音信号(以下、これをPN信号と
記す)によって情報信号を拡散して送信し、受信系にお
いては、この信号を受信し、送信系で使用しているPN
信号と同じPN信号によって逆拡散して情報を復調する
通信方式である。この通信方式では、受信系において、
受信信号を逆拡散して情報信号を取りだすためには、受
信信号中に含まれるPN信号と同期の取れたPN信号を
発生させることが必要となる。そのため、通常は、フィ
ードバック制御を用いたPN信号同期回路が用いられ
る。
【0003】PN信号の同期回路では、通常、PN信号
同期回路で生成するPN信号(以下、これを参照PN信
号と記す)と受信信号との相関を用いて、受信信号中の
PN信号と参照PN信号との位相差を検出する。例え
ば、一般に知られるPN信号同期回路であるノンコヒー
レント遅延ロックループでは、図10に示す位相比較特
性を利用している。
【0004】ところが、図10からわかるようにPN信
号の自己相関特性を利用した同期回路は、PN信号同士
の位相差が一定の範囲でのみ同期追従が可能である。こ
のため、最初に同期を獲得する場合、または同期が外れ
た場合などは、同期追従可能な範囲まで受信信号中のP
N信号と参照PN信号との位相差を狭める必要がある。
このため、通常のPN信号同期回路には同期獲得のため
の回路が付加される。
【0005】図4は、同期獲得の従来例を示す図で、図
中、10は位相比較回路であり、受信信号中のPN信号
と参照PN信号との位相比較を行なう回路である。11
はループフィルタ(LF)であり、位相比較回路10か
らの位相誤差信号のノイズ成分を除去するフィルタであ
る。12は電圧制御クロック(VCC)発生回路であ
り、入力される制御信号に応じた周波数のクロック信号
を発生する。14はPN信号発生回路(PNG)であ
り、電圧制御クロック発生回路12からのクロックによ
って参照PN信号を発生させる回路である。また、30
は信号の切換回路、40は定電圧発生回路、13は同期
回路の同期/非同期に応じて切換回路30を制御する制
御回路である。
【0006】非同期状態において、切換回路30は定電
圧発生回路40側に閉じ、電圧制御クロック発生回路1
2に一定電圧の制御信号を加え、参照PN信号を受信信
号中のPN信号に対してシフトさせていく。位相差が小
さくなると相関出力が得られ、位相比較回路10からの
同期検出信号が検出される。同期検出信号によって制御
回路13は切換回路30をローパスフィルタ11側に閉
じ、同期追従を開始する。
【0007】電圧制御クロック発生回路12からの信号
をN1分周した信号とN2分周した信号で切り換えてPN
信号発生器に入力する(請求項3)ことのみ共通してい
る従来技術として、「特開平5−199205」,「特
開平5−219012」,「特開平5−22712
1」,「特開平5−235897」等がある(特に「特
開平5−235897」)が、これらは同期型スペクト
ル拡散通信(Coherent Spread Spectum communicati
on)における技術であり、中間周波数の局部発振信号を
同期状態と非同期状態で切換え、これをPN信号発生器
のクロック信号として用いるものである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
PN信号同期回路では、PN信号の初期同期獲得のため
に、電圧制御クロックの制御信号にオフセット電圧を加
えることにより参照PN信号の位相をシフトさせ、位相
一致点を探索していた。ところが、この方式は同期獲得
直後時に制御信号をオフセット電圧から位相比較回路か
らの位相誤差信号に切換えるときに、電圧制御クロック
のクロック周波数が変動してしまい、同期がはずれる等
の問題があった。また、従来方式はアナログ回路で構成
されるため、PN信号の位相探索時のシフト量が温度や
時間の経過で変動し、また製品間でばらつくという問題
点があった。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、(1)PN信号同期回路が非同期状態に
おいて、受信信号と参照PN信号との相関を検出するの
に十分な時間間隔毎に、参照PN信号発生回路を駆動す
る電圧制御クロック発生回路のクロック信号を一時的に
停止させ、参照PN信号の位相を受信信号中のPN信号
に対してシフトさせることにより位相一致点を探索する
こと、或いは、(2)PN信号同期回路が非同期状態に
おいて、受信信号と参照PN信号との相関を検出するの
に十分な時間間隔毎に、参照PN信号発生回路に入力さ
れる電圧制御クロック発生回路のクロック信号の供給を
一時的に停止させ、参照PN信号の位相を受信信号中の
PN信号に対してシフトさせることにより位相一致点を
探索すること、或いは、(3)PN信号同期回路が同期
状態において、電圧制御クロック発生回路からのN1
周(N1は自然数)されたクロック信号によって参照P
N信号発生回路を駆動し、参照PN信号の同期維持を行
ない、PN信号同期回路が非同期状態において、前記電
圧制御クロック発生回路からのN2分周(N2は自然数か
つN1≠N2)されたクロック信号によって前記参照PN
信号を駆動し、該参照PN信号の位相を受信信号中のP
N信号に対してシフトさせることにより位相一致点を探
索すること、或いは、(4)PN信号同期回路が同期状
態において、電圧制御クロック発生回路からのN1分周
されたクロック信号によって参照PN信号発生回路を駆
動し、参照PN信号の同期維持を行ない、PN信号同期
回路が非同期状態において、受信信号と参照PN信号と
の相関を検出するのに十分な時間間隔毎に、一定の時間
だけ前記電圧制御クロック発生回路からのN2分周され
たクロック信号によって前記参照PN信号を駆動し、該
参照PN信号の位相を受信信号中のPN信号に対してシ
フトさせることにより位相一致点を探索することを特徴
としたものであり、更には、(5)前記(1)乃至
(3)において、PN信号同期回路に1Δ型遅延ロック
ループを使用し、受信信号と参照PN信号との相関を検
出する十分な時間間隔毎に参照PN信号の位相変動量を
2チップ分だけシフトさせることにより位相一致点を探
索すること、或いは、(6)前記(1),(2)又は
(4)において、非同期時に参照PN信号のチップ速度
と受信信号中のPN信号のチップ速度に差を発生させ、
位相一致点を探索することを特徴としたものである。
【0010】
【作用】クロック周波数を変化させて参照PN信号の位
相をシフトさせるのではなく、位相をチップ単位でシフ
トさせて位相一致点を探索することにより、同期獲得か
ら同期追従に移行する際のクロック信号の変動をなく
し、同期追従特性を向上させる。また、デジタル的にP
N信号の位相シフト量を制御することにより、常に一定
の位相シフト量を保証し、温度や時間の経過による変
動、製品間のばらつき等を無くす。
【0011】
【実施例】
実施例1(請求項1に対応) 図1は、本発明の一実施例を説明するための図で、図
中、図4に示した従来技術と同様の作用をする部分には
図4の場合と同一の参照番号が付してある。而して、こ
の実施例においては、PN信号同期回路が非同期状態で
は、参照PN信号と受信信号との相関を取るのに十分な
時間間隔毎に、パルス状のゲート制御信号(図7(c)
参照)を出力して、電圧制御クロック発生回路12のク
ロック信号(図7(a)参照)を一時的に停止させる
(図7(d)参照)。これによりPN信号発生器14へ
のクロック供給が一時間に止るので、参照PN信号の位
相がシフトされる。このように非同期状態において、参
照PN信号の位相をシフトさせらがら相関を取ることに
より、位相一致点を検出することができる。ここで、相
関を取る時間間隔は、例えば、PN信号の1周期、また
はその数分の1、情報信号のデータ長さ時間、電圧制御
クロックのクロックをカウントした時間などを基準とす
ると簡易な構成にすることができる。
【0012】図7に、この実施例のタイミングチャート
を示す。この例ではゲート制御信号(図7(c)参照)
のパルス幅を電圧制御クロック(図7(a)参照)の1
クロックの幅に設定し、参照PN信号の1回のシフト量
を1チップ(チップはPN信号の1シンボルの単位)と
したものである。図7(a)は電圧制御クロックのクロ
ック信号、図7(b)は位相比較回路からの同期検出信
号であり、この例は、非同期時にON、同期時にOFF
(図7(b)参照)となる場合を示している。図7
(c)はゲート制御信号であり、同期検出信号がONの
状態において、周期的にパルス信号を発生する。図7
(d)がPN信号発生回路に入力されるクロック信号で
ある。ゲート制御回路がONになるたびにクロック信号
が停止する。
【0013】実施例2(請求項2に対応) また、電圧制御クロック発生回路12をゲート制御信号
(図7(c)参照)で停止させ、再び電圧制御クロック
発生回路12の発振を開始させるようにした場合、該電
圧制御クロック発生回路12の立上がりに時間がかかる
場合がある。実施例2は、この点を改良させたもので、
図2にその回路例を示す。図2において、20はスイッ
チ回路であり、この実施例では、制御回路13からのゲ
ート制御信号(図7(c)参照)でスイッチ回路20を
OFFにすることにより、電圧制御クロック発生回路1
2に発生された電圧制御クロックを制御することによる
クロック信号の変動をなくすようにしている。
【0014】実施例3(請求項3に対応) 次に、電圧制御クロック信号をゲート制御信号により制
御し、参照PN信号の位相をシフトさせる他の実施例と
して、クロック信号の分周比をゲート制御信号で制御す
る方法を説明する。図3は、その実施例を示す図で、図
中、31,32は分周器であり、電圧制御クロック信号
(図8(a′))をそれぞれ、N1,N2に分周(図8
(d′))する。ここで、N1,N2は自然数であり、ま
た、N1とN2は異なる分周比である。30は切換回路で
あり、分周器31と分周器32からの信号を切換えてP
N信号発生回路に入力する。
【0015】図8は、この実施例3において、N1
1,N2=2のタイミングチャートを示す図で、この場
合、同期検出信号(図8(c′)参照)で切換回路30
を直接制御することができ、同期検出信号がONのとき
クロック信号を2分周した信号(図8(b′)参照)を
PN信号発生回路14に入力し、OFFのときはクロッ
ク信号をそのまま入力する。これによって、参照PN信
号の位相をシフトさせることができる。これを用いるこ
とにより、実施例1,2で必要であったパルス状のゲー
ト制御信号(図7(b)参照)が不必要になる。
【0016】実施例4(請求項4に対応) さらに、図3の回路で構成した場合、ゲート制御信号を
実施例1,2と同様にパルス状の信号(図9(d″)参
照)にすることにより、電圧制御クロック発生回路12
への入力信号(図9(e″)参照)を一時的に停止さ
せ、参照PN信号の位相をチップ単位でシフトさせるこ
とができる。図9は、このときのタイムチャートの例を
示す図で、この例では、N1=1,N2=2に設定し、参
照PN信号を1チップ遅らせることにより位相をシフト
した場合を示している。逆に参照PN信号の位相を進め
て位相をシフトする場合は、N1>N2と設定すればよ
い。
【0017】実施例5(請求項5に対応) 以上には、参照PN信号のシフト量を同期判定1回毎に
1チップだけシフトさせるものとして説明したが、この
シフト量はPN信号同期回路の位相差検出範囲に応じて
決めればよい。例えば、1Δ型の遅延ロックループでは
位相比較回路10は、図10に示すように±3/2チッ
プの位相差まで位相誤差信号を出力できる。このため、
1Δ型の遅延ロックループでは、図5に示すように、シ
フト量を2チップづつシフトさせればよいことになる。
【0018】図5は、本実施例の動作説明をするための
電気回路図で、図中、点線による四角で囲まれた部分1
0が位相比較回路であり、乗算器50とバンドパスフィ
ルタ52からなる相関器と、乗算器51とバンドパスフ
ィルタ53からなる相関器で、それぞれ、アーリ(earl
y)信号,レイト(late)信号と受信信号の相関を取
り、それらを減算器55で差を取ることによって、図1
0に示す位相比較特性を実現している。また、図5で
は、2つの相関器の出力を加算器54で加算することに
より、同期検出信号を発生させている。さらに、図5
は、実施例3の分周比をN1=1,N2=0にした特別な
場合で、分周器のかわりにスイッチ回路20を用いた場
合を示している。このスイッチ回路20をゲート制御信
号で、2クロック分OFFさせることにより、PN信号
のシフト量を2チップシフトさせることができる。
【0019】実施例6(請求項6に対応) 本発明は、上述のように、(1)参照PN信号をシフト
させ、(2)その時の参照PN信号の位相が受信信号中
のPN信号に同期追従可能であるかを調べるという
(1),(2)の操作を繰返して位相一致点で探索する
方法であるといえる。このため、参照PN信号の1回の
位相のシフト量を多くした場合、同期追従可能な位相差
範囲を飛越して位相をシフトさせてしまい、位相一致点
を見出せない可能性がある。この場合は、非同期状態に
おいて、参照PN信号と受信信号中のPN信号とにクロ
ック周波数差をつけて位相一致点を探索すればよい。具
体的には、図6に示すように、位相比較回路10からの
位相誤差信号にオフセット電圧を加えて、電圧制御クロ
ック発生回路12の制御信号とする。これにより、探索
されなかった参照PN信号の位相での同期追従可能性を
調べることができ、同期獲得を行なうことができる。
【0020】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、以下のような効果がある。 〔請求項1に対する効果〕本発明によれば、クロック周
波数を変化させて参照PN信号の位相をシフトさせるの
ではなく、位相をチップ単位でシフトさせて位相一致点
を探索するので、同期獲得から同期追従に移行する際に
クロック信号の変動がなくなり、同期追従特性を向上さ
せることができる。また、デジタル的にPN信号の位相
シフト量を制御するので、常に一定の位相シフト量が保
証され、この結果、温度や時間の経過による変動、製品
間のばらつき等が無くなる。 〔請求項2に対する効果〕PN信号発生回路に入力され
るクロック信号をスイッチ回路によって制御するように
したので、電圧制御クロックを制御することによるクロ
ック信号の変動を無くすことができる。 〔請求項3に対する効果〕分周した2つの異なるクロッ
ク信号を切換えることによって、参照PN信号の位相を
シフトさせるようにしたため、簡易な回路でゲート制御
信号を作りだすことができる。 〔請求項4に対する効果〕分周した2つの異なるクロッ
ク信号をゲート制御信号で制御してPN信号発生回路に
入力するようにしたため、参照PN信号の位相を遅らせ
るだけでなく、位相を進めることもできる。 〔請求項5に対する効果〕1Δ型の遅延ロックループを
用いて、参照PN信号の位相シフト量を2チップに設定
したため、同期が確実に行なえ、なおかつ同期獲得時間
を短縮することができる。 〔請求項6に対する効果〕参照PN信号の位相をシフト
させるだけでなく、クロック周波数も変化させて同期捕
捉を行なうようにしたため、1Δ型の遅延ロックループ
だけでなく、一般のPN信号同期回路でも同期獲得時間
を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例(請求項1)を説明するた
めの電気回路図である。
【図2】 本発明の他の実施例(請求項2)を説明する
ための電気回路図である。
【図3】 本発明の他の実施例(請求項3,4)を説明
するための電気回路図である。
【図4】 従来の同期獲得方式の一例を説明するための
電気回路図である。
【図5】 本発明の他の実施例(請求項5)を説明する
ための電気回路図である。
【図6】 本発明の他の実施例(請求項6)を説明する
ための電気回路図である。
【図7】 実施例1,2の動作説明をするためのタイミ
ングチャートである。
【図8】 実施例3の動作説明をするためのタイミング
チャートである。
【図9】 実施例4の動作説明をするためのタイミング
チャートである。
【図10】 遅延ロックループの位相比較特性を示す図
である。
【符号の説明】
10…位相比較回路、11…ローパスフィルタ、12…
電圧制御クロック発生回路、13…制御回路、14…疑
似雑音信号発生回路、20,30…スイッチ回路、3
1,32…分周回路、40…定電圧発生回路、50,5
1…乗算器、52,53…バンドパスフィルタ、54…
加算器、55…減算器。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 PN信号同期回路が非同期状態におい
    て、受信信号と参照PN信号との相関を検出するのに十
    分な時間間隔毎に、参照PN信号発生回路を駆動する電
    圧制御クロック発生回路のクロック信号を一時的に停止
    させ、参照PN信号の位相を受信信号中のPN信号に対
    してシフトさせることにより位相一致点を探索すること
    を特徴とした同期獲得方式。
  2. 【請求項2】 PN信号同期回路が非同期状態におい
    て、受信信号と参照PN信号との相関を検出するのに十
    分な時間間隔毎に、参照PN信号発生回路に入力される
    電圧制御クロック発生回路のクロック信号の供給を一時
    的に停止させ、参照PN信号の位相を受信信号中のPN
    信号に対してシフトさせることにより位相一致点を探索
    することを特徴とした同期獲得方式。
  3. 【請求項3】 PN信号同期回路が同期状態において、
    電圧制御クロック発生回路からのN1分周(N1は自然
    数)されたクロック信号によって参照PN信号発生回路
    を駆動し、参照PN信号の同期維持を行ない、PN信号
    同期回路が非同期状態において、前記電圧制御クロック
    発生回路からのN2分周(N2は自然数かつN1≠N2)さ
    れたクロック信号によって前記参照PN信号を駆動し、
    該参照PN信号の位相を受信信号中のPN信号に対して
    シフトさせることにより位相一致点を探索することを特
    徴とした同期獲得方式。
  4. 【請求項4】 PN信号同期回路が同期状態において、
    電圧制御クロック発生回路からのN1分周されたクロッ
    ク信号によって参照PN信号発生回路を駆動し、参照P
    N信号の同期維持を行ない、PN信号同期回路が非同期
    状態において、受信信号と参照PN信号との相関を検出
    するのに十分な時間間隔毎に、一定の時間だけ前記電圧
    制御クロック発生回路からのN2分周されたクロック信
    号によって前記参照PN信号を駆動し、該参照PN信号
    の位相を受信信号中のPN信号に対してシフトさせるこ
    とにより位相一致点を探索することを特徴とした同期獲
    得方式。
  5. 【請求項5】 請求項1または請求項2または請求項3
    において、PN信号同期回路に1Δ型遅延ロックループ
    を使用し、受信信号と参照PN信号との相関を検出する
    十分な時間間隔毎に参照PN信号の位相変動量を2チッ
    プ分だけシフトさせることにより位相一致点を探索する
    ことを特徴とした同期獲得方式。
  6. 【請求項6】 請求項1または請求項2または請求項4
    において、非同期時に参照PN信号のチップ速度と受信
    信号中のPN信号のチップ速度に差を発生させ、位相一
    致点を探索することを特徴とした同期獲得方式。
JP6195483A 1994-08-19 1994-08-19 同期獲得方式 Pending JPH0865204A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7224720B2 (en) 1998-07-17 2007-05-29 Fujitsu Limited Correlator and delay lock loop circuit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7224720B2 (en) 1998-07-17 2007-05-29 Fujitsu Limited Correlator and delay lock loop circuit

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