JPH1051421A

JPH1051421A - 受信機

Info

Publication number: JPH1051421A
Application number: JP8207131A
Authority: JP
Inventors: Hirokimi Okajima; 大仁岡島; Minoru Mogi; 稔茂木; Kenji Tamaru; 謙二田丸; Kazuhide Tamizu; 一秀田水; Kazuyuki Mori; 和幸森
Original assignee: Hitachi Media Electronics Co Ltd
Current assignee: Hitachi Consumer Electronics Co Ltd
Priority date: 1996-08-06
Filing date: 1996-08-06
Publication date: 1998-02-20

Abstract

(57)【要約】【課題】受信信号レベルを妨害信号に対しても正確に
検知し、受信信号レベルの揺らぎに強いスペクトル拡散
方式受信機を提案する。【解決手段】受信機の遅延検波部２の遅延検波出力を
全波整流した後、レベル検波部７でレベル検波し、正極
性比較部４、負極性比較部５による極性判定の基準信号
は、受信信号レベルにより同期信号の振幅を制御し、基
準電圧生成回路２３，２４で生成された基準電圧に重畳
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＯＡ機器等の間で
情報データを無線で伝送するための受信機に関する。

【０００２】

【従来の技術】信号を広い帯域に拡散して伝送すること
で、マルチパスや他の機器との干渉等の問題を改善した
通信方式としてスペクトル拡散方式が知られている。

【０００３】スペクトル拡散の受信機は、広く拡散され
た信号を、受信信号を送信側と同じ疑似ランダム符号で
相関を取ることにより、元の情報信号に復調する方法が
取られている。

【０００４】復調信号から受信データを安定に再生させ
るため、特公平６−８１０７８号公報に示されるよう
に、相関復調した信号を検波し、受信レベルを検出して
利得制御を行い、復調信号の振幅を安定化する方法が採
られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、受信信号のレ
ベルを検知する際、拡散された希望信号と同時に妨害信
号も入力されることがある。それによって相関復調出力
からは、相関復調信号以外の信号も出力され、従来の相
関復調出力を検波する方法では、拡散された信号と同時
にノイズも検波するため、受信信号の受信レベルを正確
に検知することができないという問題があった。

【０００６】また、比較部においては、無線伝送である
ため、伝搬路の状況により瞬間的なレベル変動が発生し
易く、さらに妨害信号などにより復調信号に揺らぎが生
じ、誤判定が発生しやすい問題があった。

【０００７】そこで本発明では、受信した拡散信号レベ
ルを妨害信号の影響なく、より正確に検知し、さらに復
調Ｓ／Ｎを改善することができる受信機を提供すること
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、拡散された信号を相関復調する相関復調
部と、その相関復調部の復調出力を検波する復調出力検
波部と、その復調出力検波部の検波出力の極性を判定す
る比較部と、前記復調出力検波部の検波出力をレベル検
波するレベル検波部と、前記復調出力検波部の出力から
検波出力に同期のとれた信号を生成する同期信号生成部
と、極性判定用基準電圧発生部と、比較部の出力よりデ
ータを復調するデータ復調部とを備え、前記同期信号生
成部の出力と基準電圧発生部の出力を合成して比較部の
基準電圧とすることを特徴とするものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明は、受信した拡散信号レベ
ルを、より正確に検知するために、弾性表面波素子の復
調出力を遅延検波した後、その信号を二乗検波により全
波整流してからレベル検出する構成とした。

【００１０】またＳ／Ｎ劣化に対して情報信号だけを正
確に判定するために、情報信号に同期の取れた信号を基
準電圧に重畳して遅延検波出力の判定信号として用い、
重畳する信号は受信信号のレベルに応じて振幅が変化す
る構成とした。

【００１１】遅延検波した信号を二乗検波により全波整
流してからレベル検出することで、受信Ｓ／Ｎを改善し
て復調信号レベルを安定に検知するとともに、情報信号
に同期の取れた信号を基準電圧に重畳することで遅延検
波出力が存在する期間のみ選択的に判定することがで
き、妨害信号等によるノイズ信号による誤判定を防止す
ることができる。

【００１２】また、判定信号の振幅を受信レベルに応じ
て変化させることで、弱電界時のＳ／Ｎ劣化による検波
レベルの揺らぎによる誤判定を防止することができ、安
定な受信データ再生が可能となる。

【００１３】以下、本発明の一実施の形態を図１により
説明する。同図において、１は相関復調部、２は遅延検
波部、３は増幅部、４は正極性比較部、５は負極性比較
部、６はデータ復調部、７はレベル検波部、８は同期信
号生成部、９は極性反転部、１０は受信信号入力部、１
１は復調データ出力部である。

【００１４】本実施の形態では、送信側で送信データを
ＤＰＳＫ変調し、さらに高速のクロック信号により拡散
変調したスペクトル拡散信号をアンテナにより受信す
る。受信された信号はレベル検波部７の出力を基に規定
のレベルに増幅された後、受信信号入力部１０より相関
復調部１に入力される。

【００１５】相関復調部１は、受信信号と、設定された
拡散符号を照合し、一致した場合はバースト状の相関出
力を遅延検波部２に入力する。送信側で予めＤＰＳＫ変
調をしていることから、遅延検波部２からは、復調出力
の位相に応じて正極性もしくは負極性のバースト状の検
波出力が出力され、増幅部３、レベル検波部７及び同期
信号生成部８に入力される。

【００１６】増幅部３は、遅延検波部２の出力を増幅
し、その出力は正極性比較部４及び負極性比較部５に入
力される。また、レベル検波部７は、遅延検波部２の出
力を二乗検波にて全波整流し、レベル検波を行い、その
出力は同期信号生成部８に入力される。

【００１７】同期信号生成部８では、遅延検波部２より
出力されたバースト状の相関信号から復調信号に同期の
取れた同期信号を生成し、レベル検波部７の出力に応じ
て振幅を制御する。そしてその出力は正極性比較部４に
基準信号として入力される。また、同期信号生成部８の
出力は、極性反転部９にて同期信号を極性反転された
後、負極性比較部５に負極性比較の基準信号として入力
される。正極性比較部１１では、増幅部３より出力され
たバースト状の遅延検波信号をバースト信号に同期の取
れた同期信号生成部８の出力と比較し、正極性のデータ
判定を行う。同様に負極性比較部５では、極性反転部９
の出力と比較し、負極性のデータ判定を行う。

【００１８】データ復調部６では、同期信号生成部８と
極性反転部９の出力からデータクロックを再生し、正極
性比較部４、負極性比較部５及び再生された前記データ
クロックより受信データを復調し、復調データ出力部１
１より出力する。

【００１９】なお本実施の形態では特に説明していない
が、レベル検出部７の出力の一部は、受信信号入力部１
０の前段に接続されている利得制御増幅部（図示せず）
に帰還され、受信レベルが変化しても受信信号入力部１
０に入力される信号レベルを一定に保つように制御され
ている。

【００２０】また、本実施の形態では、極性判定を正極
性と負極性に分けて行っているが、簡易化のために片側
の極性のみで判定することが可能である。さらに、本実
施の形態では、同期生成を遅延検波の出力により行って
いるが、相関復調信号より生成することもできる。

【００２１】図２に図１の実施の形態の具体的回路の一
例を示す。同図において、図１と同じ機能を有するもの
は同一符号を付して説明を略す。１２はＳＡＷマッチド
フィルタ、１３はＳＡＷ遅延線、１４，１８はダブルバ
ランスミキサ、１５は増幅回路、１６，１７はコンパレ
ータ、１９はレベル検波回路、２０はバンドパスフィル
タ、２１は可変利得増幅回路、２２は反転バッファ、２
３及び２４は正極性及び負極性判定用基準電圧生成回
路、２５及び２６はコンデンサ、２７は受信データ及び
受信クロック再生回路である。

【００２２】本実施の形態では、相関復調器としてＳＡ
Ｗマッチドフィルタを用いてるが、ＳＡＷコンボルバや
ディジタルマッチドフィルタ等の相関復調器を用いても
同様に、以下に説明する効果を得ることができる。

【００２３】本実施の形態では、アンテナにより受信し
た拡散信号は、規定のレベルに増幅された後、受信信号
入力部１０よりＳＡＷマッチドフィルタ１２に入力され
る。ＳＡＷマッチドフィルタ１２からは、受信信号の拡
散符号とＳＡＷマッチドフィルタ１２の電極パターンが
一致すると、バースト状の復調信号が出力される。復調
信号は分配され、一部はダブルバランスミキサ１４にそ
のまま入力され、一部はＳＡＷ遅延線１３にて拡散符号
１周期分遅延された後、ダブルバランスミキサ１４に入
力される。

【００２４】ダブルバランスミキサ１４からは、ＳＡＷ
マッチドフィルタ１２とＳＡＷ遅延線１３の出力信号の
位相関係に応じて正極性もしくは負極性のバースト状の
検波信号が出力される。該検波出力信号は、増幅回路１
５及びダブルバランスミキサ１８に入力される。増幅回
路１５では、ダブルバランスミキサ１４の出力を増幅
し、コンパレータ１６，１７に入力する。

【００２５】ダブルバランスミキサ１８では、ダブルバ
ランスミキサ１４からの出力を同相で乗算するため、本
実施の形態では、検波出力がすべて正極性の信号に変換
され、レベル検波部１９、バンドパスフィルタ２０に入
力される。

【００２６】バンドパスフィルタ２０では、通過周波数
を拡散符号の周期と同じ周波数に設定することで、情報
信号に同期の取れた正弦波信号のみが選択通過され、可
変利得増幅回路２１に入力される。前記正弦波信号は、
可変利得増幅回路２１において、レベル検出部１９の出
力に応じて振幅が可変された後、一部は結合コンデンサ
２５を介して正極性判定用基準電圧生成回路２３の電圧
に重畳され、コンパレータ１６にて検波信号の正極性判
定用信号に使用される。

【００２７】また、可変利得増幅回路２１の出力の一部
は、反転バッファ２２により位相反転された後、結合コ
ンデンサ２６を介して負極性判定用基準電圧生成回路２
４の電圧に重畳され、コンパレータ１７にて検波信号の
負極性判定用信号に使用される。コンパレータ１６，１
７より出力される極正判定信号及び先程の正弦波は受信
データ及びクロック再生回路２７にて信号処理され、復
調データ出力部１１より出力される。

【００２８】図３に遅延検波後の各部の波形を示す。図
３（ａ）はＳＡＷマッチドフィルタ１２から出力される
復調信号波形で、２８は受信信号の拡散符号とＳＡＷマ
ッチドフィルタ１２の電極が一致したときにＳＡＷマッ
チドフィルタ１２から出力されるバースト状の相関復調
信号、２９は妨害やノイズ等によりＳＡＷマッチドフィ
ルタ１２より出力されるノイズである。

【００２９】図３（ｂ）はダブルバランスミキサ１４か
ら出力される検波信号波形で、３０は前記相関復調信号
２８をダブルバランスミキサ１４により遅延検波した情
報信号、３１は遅延検波後、ダブルバランスミキサ１４
より出力されるノイズである。

【００３０】図３（ｃ）はダブルバランスミキサ１８か
らの出力波形で、３２はダブルバランスミキサ１８によ
り情報信号３０を乗算して得られた信号、３３はノイズ
３１を乗算して得られたノイズ信号である。

【００３１】図３（ａ）の信号を遅延検波することによ
り、図３（ｂ）に示すように、相関復調信号２８は互い
に位相関係が一定のため検波出力が現れるのに対し、妨
害信号やノイズ成分は位相が揃わないため除去される。
この信号をさらにダブルバランスミキサ１８に入力する
と、図３（ｃ）の信号を得る。

【００３２】図３（ａ）もしくは図３（ｂ）の信号をレ
ベル検波した場合は、伝送データ内容に伴う極正の片寄
りによる影響やノイズによる影響で検波レベルが変動し
やすいのに対し、ダブルバランスミキサ１８にて乗算し
た後に、レベル検波回路１９に入力して検波すると、ダ
ブルバランスミキサ１８により二乗検波することで、検
波信号のノイズのレベルに対するＳ／Ｎを改善でき、か
つ検波信号の極性を全て正極性とできるため、レベル検
波回路１９で安定にレベル検出を行える構成となってい
る。

【００３３】図４にコンパレータ１６，１７の入力波形
を示す。図４（ａ）は受信信号のレベルが大きい場合
で、図４（ｂ）は受信信号のレベルが小さい場合であ
る。

【００３４】図中の３４は図３で示した増幅回路１５よ
り出力される検波信号３０を増幅した情報信号、３５は
同様にノイズ３１を増幅した信号、３６は正極性判定用
基準電圧生成回路２３より出力される正極性用基準電
圧、３７は負極性判定用基準電圧生成回路２４より出力
される負極性用基準電圧、３８，３９は受信信号のレベ
ルが大きい場合の結合コンデンサ２５，２６を介して重
畳される情報信号に同期のとれた正弦波信号、４０，４
１は受信信号のレベルが小さい場合の結合コンデンサ２
５，２６を介して重畳される情報信号に同期の取れた正
弦波信号である。

【００３５】受信信号レベルが大きい場合には、図４
（ａ）に示すように、ノイズ等の不要信号３５による誤
判定を防止するために、重畳する正弦波３８，３９の振
幅が小さくなるよう可変利得回路２１の利得を制御す
る。

【００３６】一方、図４（ｂ）に示すように、受信信号
のレベルが小さい場合には、受信Ｓ／Ｎの劣化により検
波信号３４のレベルが変動しやすくなり、不要なノイズ
３５のレベルも増加するため、正弦波３７及び３８の正
極性及び負極性用比較電圧ではノイズによる誤判定が生
じやすくなる。

【００３７】そこで、正弦波信号４０，４１を正弦波３
７，３８の比較電圧に重畳し、受信信号レベルの低下に
伴い振幅を大きくすると、検波信号のある期間はしきい
電圧を下げて検波信号のレベル変動による誤判定を防止
でき、検波信号のない期間では比較信号のしきい電圧を
高くして復調信号以外のノイズや妨害信号による誤判定
を防止することができ、受信Ｓ／Ｎを改善することがで
きる。

【００３８】

【発明の効果】本発明は前述のような構成になってお
り、無線伝送のようなレベルが常に変動するシステムに
おいても、バースト状の信号を安定に判定することがで
き、受信信号のレベルをより正確に検知することができ
るので、受信Ｓ／Ｎを向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る受信機のブロック
構成図である。

【図２】図１に示す受信機の一具体例を示す回路図であ
る。

【図３】図２に示す回路の動作説明図で、（ａ）はＳＡ
Ｗマッチドフィルタの出力波形図、（ｂ）はダブルバラ
ンスミキサの出力波形図、（ｃ）はダブルバランスミキ
サの出力波形図である。

【図４】コンパレータの入力波形図で、（ａ）は受信信
号レベルが大きい場合、（ｂ）は受信信号レベルが小さ
い場合の各部の信号波形図である。

【符号の説明】

１相関復調部２遅延検波部３増幅部４正極性比較部５負極性比較部６データ復調部７レベル検波部８同期信号生成部９極性反転部１０受信信号入力部１１復調データ出力部１２ＳＡＷマッチドフィルタ１３ＳＡＷ遅延線１４，１８ダブルバランスミキサ１５増幅回路１６，１７コンパレータ１９レベル検波回路２０バンドパスフィルタ２１可変利得増幅回路２２反転バッファ２３正極性判定用基準電圧生成回路２４負極性判定用基準電圧生成回路２５，２６コンデンサ２７受信データ及び受信クロック再生回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者田水一秀岩手県水沢市真城字北野１番地株式会社日立メディアエレクトロニクス内 (72)発明者森和幸岩手県水沢市真城字北野１番地株式会社日立メディアエレクトロニクス内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】拡散された信号を相関復調する相関復調
部と、その相関復調部の復調出力を検波する復調出力検
波部と、その復調出力検波部の検波出力の極性を判定す
る比較部と、前記復調出力検波部の検波出力をレベル検
波するレベル検波部と、前記復調出力検波部の出力から
検波出力に同期のとれた信号を生成する同期信号生成部
と、極性判定用基準電圧発生部と、比較部の出力よりデ
ータを復調するデータ復調部とを備え、前記同期信号生成部の出力と基準電圧発生部の出力を合
成して比較部の基準電圧とすることを特徴とする受信
機。
【請求項２】請求項１記載において、前記同期信号生
成部の出力振幅はレベル検波部の出力により制御される
ように構成されていることを特徴とする受信機。
【請求項３】請求項１または２記載において、前記レ
ベル検波部は復調出力検波部の出力を二乗検波した後、
信号のレベルを検出するように構成されていることを特
徴とする受信機。
【請求項４】請求項１ないし３の何れかの記載におい
て、前記同期信号生成部は復調出力検波部の検波出力の
周期に一致した周波数成分のみ選択通過させる帯域制限
部により構成され、出力は比較部において復調出力検波
部の出力と位相が一致するように設定されていることを
特徴とする受信機。
【請求項５】請求項４記載において、前記同期信号生
成部は復調出力検波部の検波出力を二乗検波した後、帯
域制限部に入力するように構成されていることを特徴と
する受信機。
【請求項６】請求項４または５記載において、前記比
較部は、正極性を判定する第１の判定部と負極性を判定
する第２の判定部を有し、前記基準電圧発生部は、第１の判定部の基準電圧を発生
する第１の基準電圧発生部と第２の判定部の基準電圧を
発生する第２の基準電圧発生部を有し、前記同期信号生成部の出力は、第１の基準電圧発生部と
合成する場合と第２の基準電圧発生部と合成する場合
で、極性を反転させて合成するように構成されているこ
とを特徴とする受信機。
【請求項７】請求項１ないし６の何れかの記載におい
て、前記相関復調部にＳＡＷマッチドフィルタを用い、
復調出力検波部は遅延検波することを特徴とする受信
機。