JPH0918445A - スペクトル拡散受信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】送信側と受信側との拡散符号を正確に一致させ
るスペクトル拡散受信装置を提供する。 【構成】第１逆拡散回路１１の出力信号に同期して発生
するＶＣＯ１４の出力信号に応じて、拡散符号発生回路
１６から拡散符号が発生する。前記拡散符号は前記第１
逆拡散回路１１でスペクトル拡散信号を逆拡散する。ま
た、ＶＣＯ１４の出力信号は乗算回路１７でスペクトル
拡散信号と乗算され、乗算回路１７の出力信号をＬＰＦ
１８に印加することによって、ＬＰＦ１８の出力端に再
生された拡散符号を得ることができる。再生された拡散
符号は第２逆拡散回路１９でスペクトル拡散信号を逆拡
散する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、直接拡散方式のスペク
トル拡散受信装置に関し、位相同期ループを用いた場合
の送信側ＰＮ符号と受信側ＰＮ符号の位相誤差の発生を
防止するスペクトル拡散受信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】無線通信方式の一つとして、従来から、
スペクトル拡散通信方式が広く知られている。このスペ
クトル拡散方式では、送信側において、音声やデータな
どの情報信号で搬送波を変調し、この情報変調信号にＭ
系列等の拡散符号を乗算することによりスペクトル拡散
を行う。そして、スペクトル拡散された信号をアンテナ
より送信する。一方、受信側では、受信したスペクトル
拡散信号に送信側と同一の拡散符号を乗算して逆拡散を
行い、さらに情報復調して情報信号を得るようにしてい
る。

【０００３】このような、スペクトル拡散通信方式で
は、受信側で逆拡散する際、受信側で作成した拡散符号
と受信信号中の拡散符号との同期をとって乗算しなけれ
ばならない。そこで、従来は、図２の如き、受信側で作
成する拡散符号と受信信号中の拡散符号の同期関係を保
つスペクトル拡散受信装置が提案されている。図２にお
いて、受信スペクトル拡散信号は周波数変換回路（１）
で後段の回路で処理され易いように低い周波数に周波数
変換された後、乗算器（２）で拡散符号発生回路（３）
から発生する拡散符号と乗算される。乗算器（２）の出
力信号は位相比較回路（４）においてＶＣＯ（電圧制御
型発振回路）（５）の出力信号と位相比較される。位相
比較の結果に応じた位相比較回路（４）の出力信号は、
ＬＰＦ（６）で平滑された後ＶＣＯ（５）に制御信号と
して印加され、前記制御信号に応じてＶＣＯ（５）の発
振周波数が可変される。ＶＣＯ（５）の出力信号は、位
相比較回路（４）に印加されるとともに、分周回路
（７）で分周された後に拡散符号発生回路（３）に印加
される。ここで、乗算器（２）、位相比較回路（４）、
ＶＣＯ（５）、ＬＰＦ（６）、分周回路（７）及び拡散
符号発生回路（８）は、いわゆるＰＬＬ（フェイズ ロ
ックド ループ）を構成し、位相比較回路（４）の２つ
の入力信号の位相差が０となるように前記ＰＬＬが動作
する。その為、ＶＣＯ（５）の発振周波数の変化に応じ
て、拡散符号発生回路（３）からの拡散符号の発生タイ
ミングが変化し、前記ＰＬＬは位相比較回路（４）の２
つの入力信号の位相が同期するように動作するので、乗
算器（２）の出力信号とＶＣＯ（５）の出力信号との位
相が同期する。

【０００４】前記ＰＬＬのロック後、前記スペクトル拡
散信号に同期した拡散符号が発生し、スペクトル拡散信
号と前記拡散符号とが乗算器（２）で乗算されることに
より、逆拡散が行われる。そして、逆拡散により発生す
る乗算器（２）の出力信号は、ＢＰＦ（８）を介して、
復調回路（９）に印加され、復調により情報信号を得る
ことができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図２においては、前記
ＰＬＬが位相比較回路（４）の２つの入力信号の位相が
同期するように動作するので、乗算器（２）の出力信号
とＶＣＸＯ（５）の出力信号との位相差が０となる。し
かしながら、実際には図２の回路を構成する素子の遅延
などにより、受信側で作成した拡散符号とスペクトル拡
散信号中の拡散符号との位相が正確に一致せず、正確な
逆拡散を行うことができなかった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の点に鑑
み成されたものであり、スペクトル拡散信号を受信する
スペクトル拡散受信装置であって、前記スペクトル拡散
信号を拡散符号により逆拡散する第１逆拡散回路と、該
逆拡散回路の出力信号の位相に同期した出力信号を発生
する位相同期回路と、該位相同期回路の出力信号に応じ
て、第１拡散符号を発生する拡散符号発生回路と、前記
スペクトル拡散信号と前記位相同期回路の出力信号とに
応じて第２拡散符号を再生する拡散符号再生回路と、前
記スペクトル拡散信号を再生された前記第２拡散符号に
より逆拡散する第２逆拡散回路と、を備えることを特徴
とする。

【０００７】また、前記拡散符号再生回路は、前記スペ
クトル拡散信号と前記位相同期回路の出力信号とを乗算
する乗算回路と、該乗算回路の出力信号の高周波成分を
除去する除去回路と、から成ることを特徴とする。さら
に、スペクトル拡散信号を受信するスペクトル拡散受信
装置であって、前記スペクトル拡散信号を拡散符号によ
り逆拡散する第１逆拡散回路と、該逆拡散回路の出力信
号の位相に同期した出力信号を発生する位相同期回路
と、該位相同期回路の出力信号に応じて、第１拡散符号
を発生する拡散符号発生回路と、前記第１逆拡散回路の
出力信号、前記位相同期回路の出力信号及び前記第１拡
散符号に応じて第２拡散符号を再生する拡散符号再生回
路と、前記第２拡散符号とスペクトル拡散信号とを第２
逆拡散回路と、を備えることを特徴とする。

【０００８】またさらに、第１及び第２逆拡散回路の出
力信号のレベルを比較する比較回路と、前記比較回路の
出力信号に応じて第１及び第２比較回路の出力信号の一
方を選択する選択回路と、を備えたことを特徴とする。

【０００９】

【作用】本発明によれば、第１逆拡散回路の出力信号に
同期して発生する位相同期回路の出力信号に応じて、拡
散符号発生回路から拡散符号が発生する。前記拡散符号
は前記第１逆拡散回路でスペクトル拡散信号を逆拡散す
る。また、位相同期回路の出力信号は乗算回路でスペク
トル拡散信号と乗算され、乗算回路の出力信号をローパ
スフィルタに印加することによって、ローパスフィルタ
の出力端に再生された拡散符号を得ることができる。再
生された拡散符号は第２逆拡散回路でスペクトル拡散信
号を逆拡散する。よって、受信スペクトル拡散信号中か
ら拡散符号を再生しているので、送信側と受信側との拡
散符号の同期関係をとることができ、正確なスペクトル
逆拡散を行うことができる。

【００１０】

【実施例】図１は本発明の一実施例を示す図であり、
（１０）は受信スペクトル拡散信号を周波数変換する周
波数変換回路、（１１）は周波数変換回路（１０）の出
力信号を逆拡散する第１逆拡散回路、（１２）は第１逆
拡散回路（１１）の出力信号と後述されるＶＣＯの出力
信号との位相を比較する位相比較回路、（１３）は位相
比較回路（１２）の出力信号を平滑するＬＰＦ（ローパ
スフィルタ）、（１４）はＬＰＦ（１３）の出力信号に
応じて周波数が可変されるＶＣＯ（電圧制御型発振回
路）、（１５）はＶＣＯ（１４）の出力信号を分周する
分周回路、（１６）は分周回路（１５）の出力信号に応
じて拡散符号を発生する拡散符号発生回路、（１７）は
周波数変換回路（１０）の出力信号とＶＣＯ（１４）の
出力信号とを乗算する乗算回路、（１８）は乗算回路
（１８）の出力信号中の高周波成分をカットするための
ＬＰＦ、（１９）は周波数変換回路（１０）の出力信号
をＬＰＦ（１８）の出力信号によりスペクトル逆拡散す
る第２逆拡散回路、（２０）は第２逆拡散回路（１９）
の出力信号を所定周波数帯域に制限するＢＰＦ（バンド
パスフィルタ）、（２１）はＢＰＦ（２０）の出力信号
を復調する復調回路である。 図１において、受信スペ
クトル拡散信号は周波数変換回路（１０）で後段の回路
で処理されやすいように低い周波数に周波数変換された
後、第１逆拡散回路（１１）で後述される拡散符号発生
回路（１６）から発生する拡散符号により逆拡散され
る。そして、第１逆拡散回路（１１）の出力信号は位相
比較回路（１２）に印加され、ＶＣＯ（１４）の出力信
号と位相比較される。位相比較の結果に応じた位相比較
回路（１２）の出力信号は、ＬＰＦ（１３）で平滑され
た後、ＶＣＯ（１０）にその制御信号として印加され
る。ＶＣＯ（１４）は、ＬＰＦ（１３）の出力信号に応
じて発振周波数が可変される。ＶＣＯ（１４）の出力信
号は位相比較回路（１２）に印加される。ここで、位相
比較回路（１２）、ＬＰＦ（１３）及びＶＣＯ（１４）
は位相同期回路いわゆるＰＬＬを構成し、位相比較回路
（１２）の２つの入力信号の位相差が０となるように前
記ＰＬＬが動作する。

【００１１】また、ＶＣＯ（１４）の出力信号は、位相
比較回路（１２）に印加されるとともに、分周回路（１
５）にも印加され、分周される。分周回路（１５）の分
周出力信号に基づき拡散符号発生回路（１６）から拡散
符号が発生し、第１逆拡散回路（１１）に印加される。
よって、ＶＣＯ（５）の発振周波数の変化に応じて、第
１拡散符号発生回路（３）から発生する拡散符号の発生
タイミングも変化するので、前記ＰＬＬは第１逆拡散回
路（１１）の出力信号とＶＣＯ（１４）の出力信号との
位相が同期するように動作する。よって、広く一般に知
られたＰＬＬの手法を用いることによって、第１逆拡散
回路（１１）の出力信号とＶＣＯ（１４）の出力信号の
同期を保持することができる。

【００１２】ＶＣＯ（１４）の出力信号は、乗算回路
（１７）に印加され、周波数変換回路（１７）の出力信
号と乗算される。ここで、受信スペクトル拡散信号中の
拡散符号をｍ（ｔ）、搬送波信号をＣＯＳ（ωｔ＋θ
ｉ）、変調信号を無視すると、受信スペクトル拡散信号
ＳＳは、

【００１３】

【数１】

【００１４】となる。また、ＶＣＯ（１４）から発生す
る出力信号は、ＣＯＳ（ωｔ＋θｏ）となる。但し、θ
ｏは受信信号とＶＣＯ１４の出力信号との位相差であ
る。よって、乗算回路（１７）の出力信号Ｓ１は、

【００１５】

【数２】

【００１６】となる。そして、乗算回路（１７）の出力
信号はＬＰＦ（１８）で高周波成分を除去されるので、
ＬＰＦ（１８）の出力信号Ｓ２は、

【００１７】

【数３】

【００１８】となり、拡散符号が再生される。但し、Ｃ
ＯＳ（θｉ−θｏ）は定数となり、ｋ＝ＣＯＳ（θｉ−
θｏ）とする。さらに、第２逆拡散回路（１９）におい
て、周波数変換回路（１０）の出力信号はＬＰＦ（１
８）から発生する拡散符号により逆拡散が行われる。よ
って、第２逆拡散回路（１９）の出力信号Ｓ３は、式
（１）及び式（３）より、

【００１９】

【数４】

【００２０】となり、変調信号の成分となる。但し、ｍ
（ｔ）・ｍ（ｔ）＝１となる。そして、第２逆拡散回路
（１９）の出力信号は、ＢＰＦ（２０）で所定周波数帯
域幅に制限され、妨害信号が除去された後、復調回路
（２１）で復調される。図３は本発明の他の実施例であ
り、（２２）は前記拡散符号発生回路（１６）からの拡
散符号とＶＣＯ（１４）の出力信号とを乗算する乗算回
路、（２３）は第１逆拡散回路（１１）の出力信号と乗
算回路（２２）の出力信号とを乗算する乗算回路、（２
４）は乗算回路（２３）の出力信号の高周波成分を除去
するためのＬＰＦ、（２５）は第１逆拡散回路（１１）
の出力信号を包絡線検波する第１包絡線検波回路、（２
６）は第２逆拡散回路（１９）の出力信号を包絡線検波
する第２包絡線検波回路、（２７）は第１及び第２包絡
線検波回路（２５）及び（２６）の出力信号を比較する
比較回路、（２８）は第１及び第２逆拡散回路（１１）
及び（１９）の出力信号のうち一方を選択する選択回路
である。

【００２１】図３において、位相比較回路（１２）、Ｌ
ＰＦ（１３）及びＶＣＯ（１４）は、図１と同様、位相
比較回路（１２）の２つの入力信号の位相差が０になる
ように動作することにより、第１逆拡散回路（１１）の
出力信号とＶＣＯ（１４）の出力信号との位相が同期す
るようになる。よって、広く一般に知られたＰＬＬの手
法を用いることによって、図１と同様、第１逆拡散回路
（１１）の出力信号とＶＣＯ（１４）の出力信号の同期
を保持することができる。

【００２２】一方、ＶＣＯ（１４）の出力信号と、拡散
符号発生回路（１６）から発生する拡散符号とは乗算回
路（２２）で乗算される。拡散符号発生回路（１６）か
らの拡散符号をｍ’（ｔ）とすると、乗算回路（２２）
の出力信号Ｓ４は、

【００２３】

【数５】

【００２４】となる。また、第１逆拡散回路（１１）に
おいて、周波数変換回路（１０）の出力信号ＳＳは拡散
符号発生回路（１６）からの拡散符号により逆拡散され
るので、式（１）より、第１逆拡散回路（１１）の出力
信号Ｓ５は、

【００２５】

【数６】

【００２６】となる。さらに、乗算回路（２３）で、第
１逆拡散回路（１１）と乗算回路（２２）との出力信号
が乗算されるので、乗算回路（２３）の出力信号Ｓ６
は、式（５）及び式（６）より、

【００２７】

【数７】

【００２８】となる。但し、ｍ’（ｔ）・ｍ’（ｔ）＝
１である。乗算回路（２３）の出力信号は、ＬＰＦ（２
４）でその中の高周波成分が除去される。その為、ＬＰ
Ｆ（２４）の出力信号Ｓ７は、

【００２９】

【数８】

【００３０】となり、式（８）より明らかな如く、拡散
符号が再生される。そして、第２逆拡散回路（１９）で
周波数変換回路（１０）の出力信号は再生された拡散符
号によりスペクトル逆拡散され、第２逆拡散回路（１
９）の出力信号Ｓ８は、式（１）及び式（８）より

【００３１】

【数９】

【００３２】となる。また、第１逆拡散回路第１及び第
２逆拡散回路（１１）及び（１９）の出力信号は、選択
回路（２８）に印加されると共に、それぞれ第１及び第
２包絡線検波回路（２５）及び（２６）に印加される。
第１及び第２包絡線検波回路（２５）及び（２６）にお
いて、第１及び第２逆拡散回路（１１）及び（１９）の
出力信号は、包絡線検波される。包絡線検波により、ス
ペクトル拡散信号と拡散符号の相関が検出される。第１
及び第２包絡線検波回路（２５）及び（２６）の出力信
号は、比較回路（２７）に印加され、比較される。比較
結果に応じた比較回路（２７）の出力信号は選択回路
（２８）に印加され、選択回路（２８）は比較結果に応
じて第１及び第２逆拡散回路（１１）及び（１９）の出
力信号のうち相関関係の良い信号を選択する。その為、
第１及び第２逆拡散回路（１１）及び（１９）のうち、
良好な逆拡散が行われた方が選択される。選択回路（２
８）の出力信号は、ＢＰＦ（２０）で所定周波数帯域幅
に制限された後、復調回路（２１）で復調される。

【００３３】尚、第１の実施例においても、図３の如
く、第１及び第２逆拡散回路（１１）及び（１９）の出
力信号の相関関係を比較し、相関関係の良い信号を選択
すれば、妨害特性を改善することができる。さらに、図
４は本発明の他の実施例であり、（２９）は第１逆拡散
回路（１１）の出力信号とＶＣＯ（１４）の出力信号と
を乗算する乗算回路、（３０）は拡散符号発生回路（１
６）からの拡散符号と乗算回路（２９）の出力信号とを
乗算する乗算回路、（３１）は乗算回路（３０）の出力
信号の高周波成分を除去するためのＬＰＦである。

【００３４】図４において、位相比較回路（１２）、Ｌ
ＰＦ（１３）及びＶＣＯ（１４）は、図１と同様、位相
比較回路（１２）の２つの入力信号の位相差が０になる
ように動作することにより、第１逆拡散回路（１１）の
出力信号とＶＣＯ（１４）の出力信号との位相が同期す
るようになる。よって、広く一般に知られたＰＬＬの手
法を用いることによって、図１と同様、第１逆拡散回路
（１１）の出力信号とＶＣＯ（１４）の出力信号の同期
を保持することができる。

【００３５】一方、第１逆拡散回路（１１）の出力信号
は、乗算回路（２９）において、ＶＣＯ（１４）の出力
信号と乗算され、乗算回路（２９）の出力信号Ｓ９は、
式（６）より、

【００３６】

【数１０】

【００３７】となる。そして、乗算回路（２９）の出力
信号Ｓ９は、乗算回路（３０）で、拡散符号発生回路
（１６）から発生する拡散符号と乗算され、乗算回路
（３０）の出力信号Ｓ１０は、式（７）の如く表され
る。乗算回路（３０）の出力信号は、ＬＰＦ（３１）に
おいて高周波成分が除去され、式（８）の如くなり、拡
散符号が再生される。ＬＰＦ（３１）で再生された拡散
符号は第２逆拡散回路（１９）で周波数変換回路（１
０）の出力信号をスペクトル逆拡散し、第２逆拡散回路
（１９）の出力信号は、式（９）の如くなり、搬送波信
号成分のみとなる。第２逆拡散回路（１９）の出力信号
は、ＢＰＦ（２０）で所定帯域に制限された後、復調回
路（２１）において復調される。

【００３８】また、図３及び図４の実施例の拡散符号を
再生する方法に代えて、先に第１逆拡散回路（１１）の
出力信号と拡散符号発生回路（１６）からの拡散符号と
を乗算し、その後、この乗算結果とＶＣＯ（１４）の出
力信号とを乗算し、さらに、２回目の乗算結果をＬＰＦ
に印加し、高周波成分を除去することによって、拡散符
号を再生することができる。

【００３９】

【発明の効果】以上に述べた如く、本発明によれば、ス
ペクトル拡散信号から拡散符号を再生して得ているの
で、スペクトル拡散信号と同期した拡散符号が得られ、
送信側と受信側との拡散符号が同期し、正確なスペクト
ル逆拡散を行うことができる。また、簡単な回路でスペ
クトル拡散を行うことができる。

【００４０】また、受信側で作成された拡散符号により
スペクトル逆拡散された信号と、再生された拡散符号に
よりスペクトル逆拡散された信号との、相関出力を比較
し、最良の信号を選択することにより、妨害特性を改善
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すブロック図である。

【図２】従来例を示すブロック図である。

【図３】本発明の他の実施例を示すブロック図である。

【図４】本発明の他の実施例を示すブロック図である。

【符号の説明】

１０ 周波数変換回路 １１ 第１逆拡散回路 １２ 位相比較回路 １３、１８、２４、３１ ＬＰＦ １４ ＶＣＯ １５ 分周回路 １６ 拡散符号発生回路 １７、２２、２３、２９、３０ 乗算回路 １９ 第２逆拡散回路 ２０ ＢＰＦ ２１ 復調回路 ２５ 第１包絡線検波回
路 ２６ 第２包絡線検波回
路 ２７ 比較回路 ２８ 選択回路

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スペクトル拡散信号を受信するスペクトル
   拡散受信装置であって、 前記スペクトル拡散信号を第１拡散符号により逆拡散す
   る第１逆拡散回路と、 該第１逆拡散回路の出力信号の位相に同期した出力信号
   を発生する位相同期回路と、 該位相同期回路の出力信号に応じて、前記第１拡散符号
   を発生する拡散符号発生回路と、 前記スペクトル拡散信号と前記位相同期回路の出力信号
   とに応じて第２拡散符号を再生する拡散符号再生回路
   と、 前記スペクトル拡散信号を再生された前記第２拡散符号
   により逆拡散する第２逆拡散回路と、 を備えることを特徴とするスペクトル拡散受信装置。
2. 【請求項２】前記拡散符号再生回路は、 前記スペクトル拡散信号と前記位相同期回路の出力信号
   とを乗算する乗算回路と、 該乗算回路の出力信号の高周波成分を除去する除去回路
   と、 から成ることを特徴とする請求項１記載のスペクトル拡
   散受信装置。
3. 【請求項３】前記第１及び第２逆拡散回路の出力信号の
   相関を検出する第１及び第２相関検出回路と、 該第１及び第２相関検出回路の出力信号を比較する比較
   回路と、 前記比較回路の出力信号に応じて前記第１及び第２逆拡
   散回路の出力信号の一方を選択する選択回路と、 を備えたことを特徴とする請求項１記載のスペクトル拡
   散受信装置。
4. 【請求項４】スペクトル拡散信号を受信するスペクトル
   拡散受信装置であって、 前記スペクトル拡散信号を前記第１拡散符号により逆拡
   散する第１逆拡散回路と、 該第１逆拡散回路の出力信号の位相に同期した出力信号
   を発生する位相同期回路と、 該位相同期回路の出力信号に応じて、前記第１拡散符号
   を発生する拡散符号発生回路と、 前記第１逆拡散回路の出力信号、前記位相同期回路の出
   力信号及び前記第１拡散符号に応じて第２拡散符号を再
   生する拡散符号再生回路と、 前記第２拡散符号により前記スペクトル拡散信号を逆拡
   散する第２逆拡散回路と、 を備えることを特徴とするスペクトル拡散受信装置。
5. 【請求項５】第１及び第２逆拡散回路の出力信号の相関
   を検出する第１及び第２相関検出回路と、 前記第１及び第２相関検出回路の出力信号を比較する比
   較回路と、 前記比較回路の出力信号に応じて第１及び第２逆拡散回
   路の出力信号の一方を選択する選択回路と、 を備えたことを特徴とする請求項４記載のスペクトル拡
   散受信装置。