JPH1079687A - 遅延ロックループ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ある程度大きな位相ずれが発生しても、同期
追跡を継続して行なえる遅延ロックループを提供する。 【解決手段】 拡散符号発生器７０７からは、同期捕捉
時点の自局拡散符号の位相を進めたものおよび遅らした
ものを、多数、多重化した符号を送出し、相関器７０１
および７０２では、受信信号の各成分信号と上記符号と
の間で相関をとり、拡散符号発生器７０８からは、上記
符号を構成する各自局拡散符号のうち位相を遅らしたも
のについては極性を反転して得た符号を送出し、相関器
７０５では、この符号と複素乗算器７０４からの実数信
号との間で相関をとり、その相関出力で、ＤＰＬＬ７０
６からのサンプリングクロック信号の位相を補正するよ
うにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、スペクトル拡散
通信システムの受信機に内蔵されて、いわゆる同期追跡
に用いられる遅延ロックループに係り、特に動作範囲が
従来のものに比較して大幅に広くなっているものに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、スペクトル拡散通信システム、例
えば直接スペクトル拡散通信システムの受信機には、拡
散符号発生器からの自局拡散符号の送出を受信信号にお
ける拡散符号に同期させた後（いわゆる同期捕捉が行な
われた後）、何らかの理由により発生する両者間の位相
ずれを修正し、いわゆる同期追跡を行なう同期追跡回路
が設けられている。図６は、直接拡散方式のスペクトル
拡散通信システムで同期追跡回路としてよく用いられる
遅延ロックループの構成を示すものである。すなわち同
図に示すような構成の遅延ロックループにおいては、受
信部１００で受信信号を直交検波して得られた同相成分
入力信号Ｉおよび直交成分入力信号Ｑは、いずれも遅延
素子１０１および１０７に与えられる。遅延素子１０１
は、入力信号の位相をＴｃ／２（ここでＴｃはチップ時
間）だけ遅らせ、他方、遅延素子１０７の方は入力信号
の位相をＴｃ／２だけ進ませる。そして遅延素子１０１
の出力は、相関器１０２および１０４に与えられ、遅延
素子１０７の出力は相関器１０８および１１０に与えら
れる。これら４つの相関器１０２、１０４、１０８、１
１０は遅延素子１０１および１０７より送出されてきた
入力信号と拡散符号発生器１１５から送出されてくる自
局拡散符号すなわちローカル拡散符号との間の相関取得
操作を行う。拡散符号としては、通常、擬似乱数系列が
選ばれるため、その自己相関関数は、図７の点線で示さ
れ、上記各相関器は、この点線上の一点で示される相関
出力を送出する。なお、Ｓ／Ｎが最大となる点は、相関
ピークの最大点であるため、復調用の相関器（上記相関
器とは異なる図示しない相関器）の出力が最大となるよ
うに上記ローカル拡散符号の位相を受信信号の拡散符号
の位相と合わせるのであるが、この位相合わせを目的と
して遅延ロックループが用いられるのである。

【０００３】電力変換器１０３、１０５、１０９および
１１１は、それぞれ相関器１０２、１０４、１０８およ
び１１０の相関出力を入力し、この相関出力から入力信
号情報や位相回転の影響を除くために電力化を図ってい
る。そして、電力変換器１０３および１０５の出力は、
加算器１０６で加算され、電力変換器１０９および１１
１の出力は加算器１１２で加算され、これら両加算結果
は、加算器１１３で差（電力差）がとられ、これはＤＰ
ＬＬ１１４に与えられる。ところで、図８に示すいわゆ
るＳ字カーブ（縦軸が電力差で、横軸が位相ずれとなっ
ている）上の一点であり、電力差（すなわち縦軸即の
値）が上記加算器１１３で得られた差（電力差）に等し
い点の位相ずれ（すなわち横軸側の値）が受信信号の拡
散符号と後述の拡散符号発生器１１５から送出されるロ
ーカル拡散符号との間の位相ずれとなる。従って、上記
加算器１１３で得られた差（電力差）は当該位相ずれに
対応したものとなり、この差に基づいてＤＰＬＬ１１４
を制御し、上記両拡散符号間の位相ずれを消すようにＤ
ＰＬＬ１１４から出力されるサンプリングクロックを補
正する。そして、補正されたサンプリングクロックが拡
散符号発生器１１５に与えられ、当該拡散符号発生器１
１５は、この補正されたサンプリングクロックに合わせ
てローカル拡散符号（受信信号の拡散符号に位相が合っ
ている）を出力していく。従って、受信信号の拡散符号
と拡散符号発生器１１５から送出されるローカル拡散符
号との間の位相ずれが図８のＳ字カーブの範囲内であれ
ば、当該遅延ロックループにより、上記位相ずれを０に
追込んでいけることになる。すなわち、同期捕捉後に各
種事由により上記位相ずれが発生しても、当該位相が上
記範囲内のものである限り、その都度、上記動作がなさ
れて同期追跡が行なわれることになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
従来の遅延ロックループでは、Ｓ字カーブの範囲が狭い
ため、フェージング等により、大きな位相ずれが発生し
た場合には、当該遅延ロックループを利用した同期追跡
動作が不可能となり、スライディング相関器等を利用し
た同期捕捉動作に入ることになる。そして同期捕捉動作
に入った場合には、その間は、同期を失なった状態が続
くため誤り率特性等が大幅に劣化することになる。

【０００５】また、従来の遅延ロックループにおいて情
報位相や周波数オフセットによる回転を無効化するため
に用いられている前記電力変換器１０３、１０５、１０
９、１１１すなわち２乗回路は、雑音存在時には信号だ
けでなく雑音をも２乗化して２乗誤差を発生させ、ジッ
タを大幅に増加させてしまう。更に、上述のような従来
の遅延ロックループは、多数の相関器を備え、回路規模
の大きなものとなっている。

【０００６】本願発明は、上述のような事情に鑑みてな
されたものであり、フェージング等により、ある程度大
きな位相ずれが発生しても同期追跡を継続して行なえ、
かつ２乗誤差の発生に伴うジッタの大幅な増化を回避で
き、更に相関器の個数を削減でき回路規模があまり大き
くならない遅延ロックループの提供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の発明では、直接スペクトル拡散通信用の遅
延ロックループの構成を以下のようにした。すなわち、
時間関数ＰＮ（ｔ）を同期捕捉時点における自局拡散符
号とし、Ｔｃを上記自局拡散符号系列のチップ時間と
し、ｍを上記自局拡散符号の符号長の半分よりも小さい
自然数としたときに、下記の数３で示される符号ＰＡ
（ｔ）を、後述のＤＰＬＬ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｈａｓ
ｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）からのサンプリングクロ
ック信号に同期して出力する第１拡散符号発生器と、

【数３】 時間関数ＰＮ（ｔ）、Ｔｃおよびｍを上記同様のものと
したときに（ただし、ｍは、第１拡散符号発生器におけ
るｍと同一の自然数とする）、下記の数４で示される符
号ＰＢ（ｔ）を、後述のＤＰＬＬからのサンプリングク
ロック信号に同期して出力する第２拡散符号発生器と、

【数４】 この遅延ロックループを内蔵する受信機の受信部での直
交検波によって得られた同相成分入力信号を入力して、
この同相成分入力信号と、上記第１拡散符号発生器より
出力される符号ＰＡ（ｔ）との間の相関を取って同相成
分相関値出力を得て、これを送出する第１相関器と、上
記受信部での上記直交検波によって得られた直交成分入
力信号を入力して、この直交成分入力信号と、上記第１
拡散符号発生器より出力される符号ＰＡ（ｔ）との間の
相関を取って直交成分相関値出力を得て、これを送出す
る第２相関器と、上記受信部からの上記同相成分入力信
号および上記直交成分入力信号を入力して、これらの両
成分入力信号に一定の遅延を与えて送出する遅延素子
と、上記第１相関器より出力される同相成分相関値出
力、上記第２相関器より出力される直交成分相関値出
力、上記遅延素子より出力される同相成分信号と直交成
分入力信号の４つを入力し、上記同相成分相関値出力と
直交成分相関値出力とで定められる複素出力に対する複
素共役出力を得て、この複素共役出力と、上記同相成分
信号および直交成分信号で定められる複素入力信号とを
複素乗算して実数信号を得て、この実数信号を送出する
ベクトル・スカラー変換用複素乗算器と、上記ベクトル
・スカラー変換用複素乗算器からの実数信号を入力し、
この実数信号と上記第２拡散符号発生器からの上記符号
ＰＢ（ｔ）との間で相関を取り、得られた相関値出力信
号を出力する第３相関器と、上記第３相関器よりの相関
値出力信号を制御信号として入力し、この制御信号に基
づいた位相補正を施したサンプリングクロック信号を上
記第１拡散符号発生器、第２拡散符号発生器および上記
受信機の復号系へ送出するＤＰＬＬとを備える構成とし
た。

【０００８】また、請求項２の発明では、請求項１記載
の遅延ロックループに下記のｍ値制御部を追加する構成
とした。すなわち、上記ＤＰＬＬが入力する制御信号を
取込んで、この制御信号が小さい位相補正に係るものの
ときは、前記第１拡散符号発生器および第２拡散符号発
生器における前記自然数ｍの値を小さくし、逆に大きい
位相補正に係るもののときは、上記自然数ｍの値を大き
くするｍ値制御部を追加する構成とした。

【０００９】請求項３の発明では、請求項１記載の遅延
ロックループに、この遅延ロックループが内蔵される受
信機に備えられている希望波受信電力測定手段より、そ
の測定結果を取込み、この測定結果が一定値以下になっ
ているときに、その旨を示す受信信号劣化時信号を送出
する受信信号品質検出回路を追加し、上記第１拡散符号
発生器および第２拡散符号発生器には、上記受信信号品
質検出回路から上記受信信号劣化時信号が送出されてい
る間は、上記ＤＰＬＬからのサンプリングクロック信号
を無視し、当該受信信号劣化時信号の送出が開始される
直前に上記ＤＰＬＬから送出されてきたサンプリングク
ロック信号に同期した状態を保持して、それぞれ符号Ｐ
Ａ（ｔ）および符号ＰＢ（ｔ）を送出し続ける機能を追
加した。

【００１０】請求項４の発明では、高速周波数ホッピン
グ通信用の遅延ロックループを以下のように構成した。
すなわち、時間関数ＰＮ（ｔ）を同期捕捉時点における
自局周波数ホッピングパターンとし、Ｔｃを上記自局周
波数ホッピングパターンのチップ時間とし、ｍを上記自
局周波数ホッピングパターンのパターン長の半分よりも
小さい自然数としたときに、前記の数３で示されるホッ
ピングパターンＰＡ（ｔ）を、後述のＤＰＬＬ（Ｄｉｇ
ｉｔａｌ Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）から
のサンプリングクロック信号に同期して出力する第１ホ
ッピングパターン発生器と、時間関数ＰＮ（ｔ）、Ｔｃ
およびｍを上記第１ホッピングパターン発生器における
ものと同様のものとしたときに（ただし、ｍは、第１ホ
ッピングパターン発生器におけるｍと同一の自然数とす
る）、前記の数４で示されるホッピングパターンＰＢ
（ｔ）を、後述のＤＰＬＬからのサンプリングクロック
信号に同期して出力する第２ホッピングパターン発生器
と、この遅延ロックループを内蔵する受信機の受信部で
の直交検波によって得られた同相成分入力信号を入力し
て、この同相成分入力信号と、上記第１ホッピングパタ
ーン発生器より出力されるホッピングパターンＰＡ
（ｔ）との間の相関を取って同相成分相関値出力を得
て、これを送出する第１相関器と、上記受信部での上記
直交検波によって得られた直交成分入力信号を入力し
て、この直交成分入力信号と、上記第１ホッピングパタ
ーン発生器より出力されるホッピングパターンＰＡ
（ｔ）との間の相関を取って直交成分相関値出力を得
て、これを送出する第２相関器と、上記受信部からの上
記同相成分入力信号および上記直交成分入力信号を入力
して、これらの両成分入力信号に一定の遅延を与えて送
出する遅延素子と、上記第１相関器より出力される同相
成分相関値出力、上記第２相関器より出力される直交成
分相関値出力、上記遅延素子より出力される同相成分信
号と直交成分入力信号の４つを入力し、上記同相成分相
関値出力と直交成分相関値出力とで定められる複素出力
に対する複素共役出力を得て、この複素共役出力と、上
記同相成分信号および直交成分信号で定められる複素入
力信号とを複素乗算して実数信号を得て、この実数信号
を送出するベクトル・スカラー変換用複素乗算器と、上
記ベクトル・スカラー変換用複素乗算器からの実数信号
を入力し、この実数信号と上記第２ホッピングパターン
発生器からの上記ホッピングパターンＰＢ（ｔ）との間
で相関を取り、得られた相関値出力信号を出力する第３
相関器と、上記第３相関器よりの相関値出力信号を制御
信号として入力し、この制御信号に基づいた位相補正を
施したサンプリングクロック信号を上記第１ホッピング
パターン発生器、第２ホッピングパターン発生器および
上記受信機の復号系へ送出するＤＰＬＬとを備える構成
とした。

【００１１】請求項５の発明では、請求項４記載の遅延
ロックループに以下のｍ値制御部を追加した。すなわ
ち、上記ＤＰＬＬが入力する制御信号を取込んで、この
制御信号が小さい位相補正に係るもののときは、前記第
１ホッピングパターン発生器および第２ホッピングパタ
ーン発生器における前記自然数ｍの値を小さくし、逆に
大きい位相補正に係るもののときは、上記自然数ｍの値
を大きくするｍ値制御部を追加した。

【００１２】請求項６の発明では、請求項４記載の遅延
ロックループに、この遅延ロックループが内蔵される受
信機に備えられている希望波受信電力測定手段より、そ
の測定結果を取込み、この測定結果が一定値以下になっ
ているときに、その旨を示す受信信号劣化時信号を送出
する受信信号品質検出回路を追加し、上記第１ホッピン
グパターン発生器および第２ホッピングパターン発生器
には、上記受信信号品質検出回路から上記受信信号劣化
時信号が送出されている間は、上記ＤＰＬＬからのサン
プリングクロック信号を無視し、当該受信信号劣化時信
号の送出が開始される直前に上記ＤＰＬＬから送出され
てきたサンプリングクロック信号に同期した状態を保持
して、それぞれホッピングパターンＰＡ（ｔ）およびホ
ッピングパターンＰＢ（ｔ）を送出し続ける機能を追加
した。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面に示す実施の形態に基
づいて、本願発明を具体的に説明する。図１は、本願発
明の実施の一形態に係る遅延ロックループを受信部７０
０との関係で示すものである。同図において、受信部７
００での直交検波によって得られた同相成分入力信号Ｉ
を入力する相関器７０１は、当該同相成分入力信号Ｉ
と、後述の拡散符号発生器７０７より送られてくる後述
の符号ＰＡ（ｔ）とを実数乗算する実数乗算器および当
該実数乗算器の出力を積分する積分器を備え、上記同相
成分入力信号Ｉと上記符号ＰＡ（ｔ）との間の相関を取
って、同相成分相関値出力Ｉ’を得て、これを送出する
回路部である。また、受信部７００での直交検波によっ
て得られた直交成分入力信号Ｑを入力する相関器７０２
は、当該直交成分入力信号Ｑと拡散符号発生器７０７よ
り送られてくる符号ＰＡ（ｔ）とを実数乗算する実数乗
算器および当該実数乗算器の出力を積分する積分器を備
え、上記直交成分入力信号Ｑと上記符号ＰＡ（ｔ）との
間の相関をとり、直交成分相関値出力Ｑ’を得て、これ
を送出する回路部である。

【００１４】遅延素子７０３は、上記同相成分入力信号
Ｉおよび直交成分入力信号Ｑが、それぞれ相関器７０１
および７０２に入力し、同相成分相関値出力Ｉ’および
直交成分相関値出力Ｑ’として出力されるまでの間の時
間に等しい遅延を入力した同相成分入力信号Ｉおよび直
交成分入力信号Ｑに与えて送出する回路部である（すな
わち、相関器７０１および７０２で発生する遅延を吸収
する回路である）。

【００１５】複素乗算器７０４は、相関器７０１からの
同相成分相関値出力Ｉ’、相関器７０２からの直交成分
相関値出力Ｑ’および遅延素子７０３よりの同相成分入
力信号Ｉと直交成分入力信号Ｑとを入力し、同相成分相
関値出力Ｉ’と直交成分相関値出力Ｑ’とで定められる
複素出力に対する複素共役出力を得て、この複素共役出
力と、上記同相成分入力信号Ｉおよび直交成分入力信号
Ｑで定められる複素入力信号とを複素乗算して、実数信
号を得て、この実数信号を送出するベクトル・スカラー
変換用の回路部である。

【００１６】拡散符号発生器７０７は、後述のＤＰＬＬ
７０６からのサンプリングクロック信号に同期して下記
数５で示される符号ＰＡ（ｔ）を出力する回路部であ
る。

【００１７】

【数５】 なお、数５においては時間関数ＰＮ（ｔ）を同期捕捉時
点における自局拡散符号とし、Ｔｃを自局拡散符号のチ
ップ時間とし、ｍを上記自局拡散符号の符号長の半分よ
りも小さい自然数としている。図２は、ｍを３としたと
きの上記符号ＰＡ（ｔ）の構成を示すものであり、同図
において傾線を施しているＰＮ［０］、ＰＮ［１］、…
…、ＰＮ［ｎ］は、同期捕捉時点における自局拡散符号
を示し（なお、［０］は第０ビット目、［１］は第１ビ
ット目、［ｎ］は第ｎビット目を表わしているが、これ
は以下においても同じである）、この同期捕捉時点の自
局拡散符号より上に書いているのが当該拡散符号より
も、それぞれ０．５Ｔｃ、１．５Ｔｃ、２．５Ｔｃ、
３．５Ｔｃだけ位相を遅らせた拡散符号であり、また上
記同期捕捉時点の自局拡散符号より下に書いているのが
当該自局拡散符号よりも、それぞれ０．５Ｔｃ、１．５
Ｔｃ、２．５Ｔｃ、３．５Ｔｃだけ位相を進めた拡散符
号である。上記のようにして位相を遅らせ又は進ませて
作った各拡散符号で同一位相になっている各ビットの値
を加算して得られた符号ＰＮ’［０］、ＰＮ’［１］、
……、ＰＮ’［ｎ］（同図の最下行に示す）が、上記符
号ＰＡ（ｔ）になっている。すなわち、この符号ＰＡ
（ｔ）の第０ビット目のＰＮ’［０］は数６で表わさ
れ、第１ビット目のＰＮ’［１］は数７で表わされ、ま
た第ｎビット目のＰＮ’［ｎ］は数８で表わされる。

【００１８】

【数６】

【数７】

【数８】 拡散符号発生器７０８は、後述のＤＰＬＬ７０６からの
サンプリングクロック信号に同期して下記数９で示され
る符号ＰＢ（ｔ）を出力する回路部である。

【００１９】

【数９】 なお、この数９においてＰＮ（ｔ）、Ｔｃ、ｍは上記数
５におけるこれらと同様のものを示し、ｍは上記数５に
おけると同じ値の自然数となる。すなわちこの数９から
分かるように、符号ＰＢ（ｔ）は、数５で示される符号
ＰＡ（ｔ）と異なり、同期捕捉時点の自局拡散符号より
位相を遅らせた前記各拡散符号を加算したものから同期
捕捉時点の自局拡散符号より位相を進めた前記各拡散符
号を減じたものになっている。

【００２０】複素乗算器７０４は、前記同相成分相関値
出力Ｉ’、直交成分相関値出力Ｑ’および遅延素子７０
３で一定の遅延が与えられた同相成分入力信号Ｉと直交
成分入力信号Ｑとを入力し、同相成分相関値出力Ｉ’と
直交成分相関値出力Ｑ’で定められる複素出力に対する
複素共役出力を得て、この複素共役出力と、上記同相成
分入力信号Ｉおよび直交成分入力信号Ｑとで定められる
複素入力信号とを複素乗算し（すなわち同相軸および直
交軸で定められる２次元平面上の入力信号点を同相軸上
に移動させ）、実数信号を得て、この実数信号を送出す
るベクトル・スカラー変換回路である。

【００２１】相関器７０５は、複素乗算器７０４から送
られてくる上記実数信号すなわちスカラー化した受信信
号と前記拡散符号発生器７０８から送られてくる符号Ｐ
Ｂ（ｔ）との間で相関をとり、相関出力信号を送出する
回路部である。またＤＰＬＬ７０６は、上記相関器７０
５からの送信値出力信号を制御信号として入力し、この
制御信号に基づき、拡散符号発生器７０７、７０８へ送
出するサンプリングクロック信号の位相を制御（補正）
する回路である。なお、このＤＰＬＬ７０６は、雑音の
影響を軽減する目的で、カウンタを備えてこれで上記相
関器７０５から送られてくる相関値出力信号の平均化を
行なっている。

【００２２】次に、以上のよう構成された本実施の形態
の動作について説明する。同期捕捉ができ同期追跡動作
に入った後、何らかの理由で受信信号に位相変化が発生
したとする。この場合、受信部７００からの同相成分入
力信号Ｉおよび直交成分入力信号Ｑに位相変化が発生す
るが、これらを入力し拡散符号発生器７０７からの符号
ＰＡ（ｔ）との間で相関をとる相関器７０１、７０２で
は、相関値出力に大幅な低下は見られない。これは、符
号ＰＡ（ｔ）が、前述のように、同期捕捉時点の自局拡
散符号位相を基準としこの拡散符号の位相を進めたもの
および遅らしたものを多数加算してなり、すなわち位相
を進めた自局拡散符号および遅らした自局拡散符号を、
多数、合わせ持っていると考えられるので、受信信号
（すなわち同相成分入力信号Ｉ、直交成分入力信号Ｑ）
側の位相が変化しても、上記多数の自局拡散符号のいず
れか（その時点で位相ずれが小さい拡散符号）との間
で、比較的大きな相関が得られることになるからであ
る。図３は、上記の事情を示すもので、同図においてａ
は、同期捕捉時点の受信信号の拡散符号を示しており
（同期捕捉時点の自局拡散符号も位相的にはこれと同一
となっている）。この受信信号の拡散符号と自局拡散符
号との位相が一致しているときは同図のｅおよびｆで破
線で示した自己相関関数の頂点部に対応する相関値出力
が相関器より送出される（ただし、数５で示される符号
ＰＡ（ｔ）には、ＰＮ（ｔ）が含まれていないので、相
関器７０１、７０２からは、このような自己送信関数で
示される相関値出力は送出されず、これは、これから説
明する他の自己相関関数の位相関係を明確にするための
基準として図示している）。同図のｂは、上記数５にお
いてＰＮ（ｔ＋１．５Ｔｃ）で示されている拡散符号で
あり、ａに示す上記拡散符号よりも位相が１．５Ｔｃだ
け進んでいるものであり、また同図のｃは、上記数５に
おいてＰＮ（Ｔ−１．５Ｔｃ）で示されている拡散符号
であり、ａに示す上記拡散符号よりも位相が１．５Ｔｃ
だけ遅れているものである。このため、受信信号（すな
わち受信信号の拡散符号）の位相がａに示すものよりも
１．５Ｔｃ程度進んだときは、ｂに示す拡散符号との間
での自己相関関数は同図ｅに実線で示すようなものにな
り、上記両拡散符号の位相が一致したときは、相関器か
ら当該自己相関関数の頂点部の相関値出力が送出され
る。そして、受信信号（すなわち受信信号の拡散符号）
の位相がａに示すものよりも１．５Ｔｃ程度遅れたとき
は、ｃに示す拡散符号との間での自己相関関数は同図ｆ
に実線で示すようなものとなり、上記両拡散符号の位相
が一致したときは、相関器からは当該自己相関関数の頂
点部の相関値出力が送出される。図３においては、説明
を簡単にするため、符号ＰＡ（ｔ）中から上記ＰＮ（ｔ
＋１．５Ｔｃ）とＰＮ（ｔ−１．５Ｔｃ）だけを抜出し
て、これらだけに着目して説明したが、符号ＰＡ（ｔ）
には数５に示すように位相の異なる多数の拡散符号が含
まれているので、受信信号の位相が比較的大きくずれて
も相関器からは、広い範囲で、大きな相関値出力が得ら
れる。

【００２３】上記のようにして相関器７０１および７０
２から出力される同相成分相関値出力Ｉ’および直交成
分相関値出力Ｑ’およびこれらに係るシンボルと同一の
シンボルに係る遅延素子７０３より送られてきた同相成
分入力信号Ｉおよび直交成分入力信号Ｑを入力する複素
乗算器７０４では、次のような動作が行なわれる。すな
わち、複素乗算器７０４は図４に示すように、同相成分
相関値出力Ｉ’と直交成分相関値出力Ｑ’とから、これ
らで定められる複素入力信号に対する複素共役出力を得
て、これと上記同相成分入力信号Ｉおよび直交成分入力
信号Ｑで定められる複素入力信号（受信機入力信号）と
を複素乗算して実数信号を得て、これを送出する。すな
わちＩ（同相）軸およびＱ（直交）軸で定められる２次
元平面上の信号点Ｐ１をＩ転上へ移動させるベクトル・
スカラー変換を行なっている（なお、図４においてＰ２
は送信機が送信した情報の本来の位相点を示し、上記信
号点Ｐ１は周波数オフセットΔωが存在する場合のもの
である）。

【００２４】また、上記複素乗算器７０４からの実数信
号を入力する相関器７０５は、この実数信号と、拡散符
号発生器７０８からの前記数９で示される符号ＰＢ
（ｔ）との間で相間をとる。前述のように数９では、同
期捕捉時点の自局拡散符号よりも位相が進んでいる各拡
散符号の極性は反転している（すなわちマイナスの符号
が付され減算の対象となっている）。符号ＰＢ（ｔ）が
このようになっていることが、相関器７０５の出力にど
んな影響を及ぼしているかについて、相関器７０１等の
動作説明に用いた前記図３を利用して説明すると、受信
信号が、同期捕捉時点の位相よりも１．５Ｔｃ程度だけ
進んでいるときは、当該出力は前記相関器７０１等の出
力と同様に、着目したＰＮ（ｔ＋１．５Ｔｃ）との関係
で同図のｅ（実線の方）のような出力となる。逆に受信
信号が同期捕捉時点の位相よりも１．５Ｔｃ程度だけ遅
れているときは、当該出力は相関器７０１等の出力と異
なり、着目した−ＰＮ（ｔ−１．５Ｔｃ）との関係で同
図のｆ（実線の方）の極性を反転したものとなる。従っ
て符号ＰＡ（ｔ）、ＰＢ（ｔ）における自然数ｍを例え
ば３としたときには、受信信号における拡散符号の位相
ずれに応じて、相関器７０５の出力は、図５に示すよう
なものになる。この図は、従来の遅延ロックループにお
ける前記Ｓ字カーブ（図８参照）に対応するのである
（以下、この図５をもＳ字カーブという）。この図５か
ら分かるように本実施の形態のＳ字カーブは従来例のＳ
字カーブに比較して動作範囲が大幅に広くなっている。
同図の縦軸は、ＤＰＬＬ７０６へ送られる制御信号すな
わち位相補正量である。当該位相補正量は横軸の位相ず
れに１対１に対応していないが、ＤＰＬＬ７０６はフィ
ードバック系であるのて最終的には図５のＳ字カーブの
中心へ追込み同期追跡が可能となる。

【００２５】そして、上記ＤＰＬＬ７０６は、上記相関
器７０５からの上記制御信号（すなわち位相補正量）を
得て、拡散符号発生器７０７、７０８および復号系へ送
出するサンプリングクロック信号の位相合せ（受信信号
の拡散符号と自局拡散符号との位相が一致する方向へ向
けての位相合せ）を行ない、位相合せを行なったサンプ
リングクロック信号を上記各回路部に送出する。なお、
前述のようにＤＰＬＬ７０６はカウンタを備え、これを
用いて相関器７０５からの出力の平均化を行ない、雑音
の影響を軽減している。これは、相関器７０５から与え
られる制御信号が電圧信号であるため、その平均を取る
と雑音レベルは、ほぼ０とみなせるためである（従来の
遅延ロックループでは、前記図６に示すように、ＤＰＬ
Ｌ１１４に与えられる制御信号は２乗化した電力信号で
あるため、平均化しても雑音電力を消すことはできなか
った）。

【００２６】また、上記のようにしてＤＰＬＬ１１４で
位相合わせされたサンプリングクロック信号は、拡散符
号発生器７０７、７０８に与えられ、拡散符号発生器７
０７からは符号ＰＡ（ｔ）、そして拡散符号発生器７０
８からは符号ＰＢ（ｔ）が、当該サンプリングクロック
信号に同期して、送出されることになる。

【００２７】ところで、上記実施の形態では、受信信号
に対し、自局拡散符号を多重化（前記自然数ｍの大きさ
で示される）した符号ＰＡ（ｔ）等で相関を取得するた
め、多重化せず自局拡散符号のみで相関を取得する場合
に比較し、Ｓ／Ｎが劣化する。すなわち、上記多重化す
ればするほど相関器７０５の動作範囲は広がるが、Ｓ／
Ｎは低下し、逆に多重化を低下させると、Ｓ／Ｎが向上
するが動作範囲は狭くなる。この事実に鑑み、相関器７
０５からＤＰＬＬ７０６に与えられる制御信号を観察
し、これが大きな位相補正に係るものであるときは、上
記多重化を大きくして相関器７０５の動作範囲を広く
し、他方、小さな位相補正に係るものであるときは、相
関器７０５の動作範囲を狭くしてもよいので上記多重化
を少なくしてＳ／Ｎの劣化を押えるといった方式を採用
した遅延ロックループも考えられる。この遅延ロックル
ープは、上記制御信号を入力し、これがどの程度の位相
補正に係るものであるかに応じて、拡散符号発生器７０
７および７０８に制御信号を送り、前記自然数ｍを大き
く又は小さくするｍ値制御部を、上記実施の形態に追加
する構成となる。

【００２８】また、フェージング環境下では、相関器７
０１等での相関レベルが減少し、これに起因する同期外
れが発生することが考えられる。これに対応するため
に、受信機に備えられている希望波受信電力測定手段
（例えば、復号系の相関器の出力を測定する回路やＡＧ
Ｃ用の総受信信号電力測定回路等）より、その測定結果
を取込み、この測定結果が一定値以下になったときに、
その旨を示す受信信号劣化時信号を送出する受信信号品
質検出回路を上記実施の形態に追加して、前記拡散符号
発生器７０７および７０８には、上記受信信号品質検出
回路から上記受信信号劣化時信号が送出されている間
は、上記ＤＰＬＬからのサンプリングクロック信号を無
視し、当該受信信号劣化時信号の送出が開始される直前
に上記ＤＰＬＬから送出されてきたサンプリングクロッ
ク信号に同期した状態を保持して、それぞれ符号ＰＡ
（ｔ）および符号ＰＢ（ｔ）を送出し続ける機能を追加
するようにしてもよい。

【００２９】ところで、上記に説明した遅延ロックルー
プは、全て、直接スペクトル拡散通信の受信機に内蔵し
て用いるものであったが、当該遅延ロックループにおけ
る自局拡散符号を高速周波数ホッピング通信における自
局用の周波数ホッピングパターンに変換した場合、当該
遅延ロックループに係る回路（図１参照）を、そのま
ま、ベースバンドでデホッピングする高速周波数ホッピ
ング通信用の遅延ロックループとして利用できる。この
ような高速周波数ホッピング通信用の遅延ロックループ
においては、拡散符号発生器７０７、７０８はホッピン
グパターン発生器となり、自局用の周波数ホッピングパ
ターンを位相を変化させ多重化した符号（実質的に前記
符号ＰＡ（ｔ）、ＰＢ（ｔ）と同一となっている）を送
出し、相関器７０１、７０２は、受信信号における周波
数ホッピングパターンと拡散符号発生器７０７（すなわ
ちホッピングパターン発生器）からの多重化周波数ホッ
ピングパターンとの間の相関をとることになり、相関器
７０５は、複素乗算器７０４から送られてきた実数信号
と拡散符号発生器７０８（すなわちホッピングパターン
発生器）からの多重化周波数ホッピングパターンとの間
で相関をとることになる。

【００３０】

【発明の効果】以上詳述したように、本願発明によれ
ば、フェージング等により、ある程度大きな位相ずれが
発生しても同期追跡を継続して行なえ、かつ２乗誤差の
発生に伴うジッタの大幅な増化を回避でき、更に相関器
の個数を削減できて回路規模があまり大きくならない遅
延ロックループの提供を可能とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の一実施の形態の構成を示す図であ
る。

【図２】図１における拡散符号発生器７０７が、送出す
る符号の一例の構成を示す図である。

【図３】図１における相関器７０１および７０２の動作
を説明するための図である。

【図４】図１における複素乗算器７０４の動作を説明す
るための図である。

【図５】図１における相関器７０５の動作範囲を示すＳ
字カーブの図である。

【図６】従来例の構成を示す図である。

【図７】従来例を説明するための図である。

【図８】従来例におけるＳ字カーブの図である。

【符号の説明】

１００ 受信部 Ｉ 同相成分入力信号 Ｑ 直交成分入力信号 １０１ 遅延素子 １０７ 遅延素子 １０２ 相関器 １０４ 相関器 １０８ 相関器 １１０ 相関器 １１５ 拡散符号発生器 １０３ 電力変換器 １０５ 電力変換器 １０９ 電力変換器 １１１ 電力変換器 １１４ ＤＰＬＬ １０６ 加算器 １１２ 加算器 １１３ 加算器 ７００ 受信部 ７０１ 相関器 ７０２ 相関器 ７０３ 遅延素子 ７０４ 複素乗算器 ７０５ 相関器 ７０６ ＤＰＬＬ ７０７ 拡散符号発生器 ７０８ 拡散符号発生器 Ｉ’ 同相成分相関値出力 Ｑ’ 直交成分相関値出力

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 時間関数ＰＮ（ｔ）を同期捕捉時点にお
   ける自局拡散符号とし、Ｔｃを上記自局拡散符号系列の
   チップ時間とし、ｍを上記自局拡散符号の符号長の半分
   よりも小さい自然数としたときに、下記の数１で示され
   る符号ＰＡ（ｔ）を、後述のＤＰＬＬ（Ｄｉｇｉｔａｌ
   Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）からのサンプ
   リングクロック信号に同期して出力する第１拡散符号発
   生器と、 【数１】 時間関数ＰＮ（ｔ）、Ｔｃおよびｍを上記同様のものと
   したときに（ただし、ｍは、第１拡散符号発生器におけ
   るｍと同一の自然数とする）、下記の数２で示される符
   号ＰＢ（ｔ）を、後述のＤＰＬＬからのサンプリングク
   ロック信号に同期して出力する第２拡散符号発生器と、 【数２】 この遅延ロックループを内蔵する受信機の受信部での直
   交検波によって得られた同相成分入力信号を入力して、
   この同相成分入力信号と、上記第１拡散符号発生器より
   出力される符号ＰＡ（ｔ）との間の相関を取って同相成
   分相関値出力を得て、これを送出する第１相関器と、 上記受信部での上記直交検波によって得られた直交成分
   入力信号を入力して、この直交成分入力信号と、上記第
   １拡散符号発生器より出力される符号ＰＡ（ｔ）との間
   の相関を取って直交成分相関値出力を得て、これを送出
   する第２相関器と、 上記受信部からの上記同相成分入力信号および上記直交
   成分入力信号を入力して、これらの両成分入力信号に一
   定の遅延を与えて送出する遅延素子と、 上記第１相関器より出力される同相成分相関値出力、上
   記第２相関器より出力される直交成分相関値出力、上記
   遅延素子より出力される同相成分信号と直交成分入力信
   号の４つを入力し、上記同相成分相関値出力と直交成分
   相関値出力とで定められる複素出力に対する複素共役出
   力を得て、この複素共役出力と、上記同相成分信号およ
   び直交成分信号で定められる複素入力信号とを複素乗算
   して実数信号を得て、この実数信号を送出するベクトル
   ・スカラー変換用複素乗算器と、 上記ベクトル・スカラー変換用複素乗算器からの実数信
   号を入力し、この実数信号と上記第２拡散符号発生器か
   らの上記符号ＰＢ（ｔ）との間で相関を取り、得られた
   相関値出力信号を出力する第３相関器と、 上記第３相関器よりの相関値出力信号を制御信号として
   入力し、この制御信号に基づいた位相補正を施したサン
   プリングクロック信号を上記第１拡散符号発生器、第２
   拡散符号発生器および上記受信機の復号系へ送出するＤ
   ＰＬＬとを備えることを特徴とする直接スペクトル拡散
   通信用の遅延ロックループ。
2. 【請求項２】 上記ＤＰＬＬが入力する制御信号を取込
   んで、この制御信号が小さい位相補正に係るもののとき
   は、前記第１拡散符号発生器および第２拡散符号発生器
   における前記自然数ｍの値を小さくし、逆に大きい位相
   補正に係るもののときは、上記自然数ｍの値を大きくす
   るｍ値制御部を備えることを特徴とする請求項１記載の
   遅延ロックループ。
3. 【請求項３】 この遅延ロックループが内蔵される受信
   機に備えられている希望波受信電力測定手段より、その
   測定結果を取込み、この測定結果が一定値以下になって
   いるときに、その旨を示す受信信号劣化時信号を送出す
   る受信信号品質検出回路を有し、 上記第１拡散符号発生器および第２拡散符号発生器に
   は、上記受信信号品質検出回路から上記受信信号劣化時
   信号が送出されている間は、上記ＤＰＬＬからのサンプ
   リングクロック信号を無視し、当該受信信号劣化時信号
   の送出が開始される直前に上記ＤＰＬＬから送出されて
   きたサンプリングクロック信号に同期した状態を保持し
   て、それぞれ符号ＰＡ（ｔ）および符号ＰＢ（ｔ）を送
   出し続ける機能が追加されていることを特徴とする請求
   項１記載の遅延ロックループ。
4. 【請求項４】 時間関数ＰＮ（ｔ）を同期捕捉時点にお
   ける自局周波数ホッピングパターンとし、Ｔｃを上記自
   局周波数ホッピングパターンのチップ時間とし、ｍを上
   記自局周波数ホッピングパターンのパターン長の半分よ
   りも小さい自然数としたときに、前記の数１で示される
   ホッピングパターンＰＡ（ｔ）を、後述のＤＰＬＬ（Ｄ
   ｉｇｉｔａｌ Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）
   からのサンプリングクロック信号に同期して出力する第
   １ホッピングパターン発生器と、 時間関数ＰＮ（ｔ）、Ｔｃおよびｍを上記同様のものと
   したときに（ただし、ｍは、第１ホッピングパターン発
   生器におけるｍと同一の自然数とする）、前記の数２で
   示されるホッピングパターンＰＢ（ｔ）を、後述のＤＰ
   ＬＬからのサンプリングクロック信号に同期して出力す
   る第２ホッピングパターン発生器と、 この遅延ロックループを内蔵する受信機の受信部での直
   交検波によって得られた同相成分入力信号を入力して、
   この同相成分入力信号と、上記第１ホッピングパターン
   発生器より出力されるホッピングパターンＰＡ（ｔ）と
   の間の相関を取って同相成分相関値出力を得て、これを
   送出する第１相関器と、 上記受信部での上記直交検波によって得られた直交成分
   入力信号を入力して、この直交成分入力信号と、上記第
   １ホッピングパターン発生器より出力されるホッピング
   パターンＰＡ（ｔ）との間の相関を取って直交成分相関
   値出力を得て、これを送出する第２相関器と、 上記受信部からの上記同相成分入力信号および上記直交
   成分入力信号を入力して、これらの両成分入力信号に一
   定の遅延を与えて送出する遅延素子と、 上記第１相関器より出力される同相成分相関値出力、上
   記第２相関器より出力される直交成分相関値出力、上記
   遅延素子より出力される同相成分信号と直交成分入力信
   号の４つを入力し、上記同相成分相関値出力と直交成分
   相関値出力とで定められる複素出力に対する複素共役出
   力を得て、この複素共役出力と、上記同相成分信号およ
   び直交成分信号で定められる複素入力信号とを複素乗算
   して実数信号を得て、この実数信号を送出するベクトル
   ・スカラー変換用複素乗算器と、 上記ベクトル・スカラー変換用複素乗算器からの実数信
   号を入力し、この実数信号と上記第２ホッピングパター
   ン発生器からの上記ホッピングパターンＰＢ（ｔ）との
   間で相関を取り、得られた相関値出力信号を出力する第
   ３相関器と、 上記第３相関器よりの相関値出力信号を制御信号として
   入力し、この制御信号に基づいた位相補正を施したサン
   プリングクロック信号を上記第１ホッピングパターン発
   生器、第２ホッピングパターン発生器および上記受信機
   の復号系へ送出するＤＰＬＬとを備えることを特徴とす
   る高速周波数ホッピング通信用の遅延ロックループ。
5. 【請求項５】 上記ＤＰＬＬが入力する制御信号を取込
   んで、この制御信号が小さい位相補正に係るもののとき
   は、前記第１ホッピングパターン発生器および第２ホッ
   ピングパターン発生器における前記自然数ｍの値を小さ
   くし、逆に大きい位相補正に係るもののときは、上記自
   然数ｍの値を大きくするｍ値制御部を備えることを特徴
   とする請求項４記載の遅延ロックループ。
6. 【請求項６】 この遅延ロックループが内蔵される受信
   機に備えられている希望波受信電力測定手段より、その
   測定結果を取込み、この測定結果が一定値以下になって
   いるときに、その旨を示す受信信号劣化時信号を送出す
   る受信信号品質検出回路を有し、 上記第１ホッピングパターン発生器および第２ホッピン
   グパターン発生器には、上記受信信号品質検出回路から
   上記受信信号劣化時信号が送出されている間は、上記Ｄ
   ＰＬＬからのサンプリングクロック信号を無視し、当該
   受信信号劣化時信号の送出が開始される直前に上記ＤＰ
   ＬＬから送出されてきたサンプリングクロック信号に同
   期した状態を保持して、それぞれホッピングパターンＰ
   Ａ（ｔ）およびホッピングパターンＰＢ（ｔ）を送出し
   続ける機能が追加されていることを特徴とする請求項４
   記載の遅延ロックループ。