JPH11122216A

JPH11122216A - スペクトラム拡散通信受信装置及びその同期確立方法

Info

Publication number: JPH11122216A
Application number: JP9299661A
Authority: JP
Inventors: Rie Suzuki; 理恵鈴木
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-10-17
Filing date: 1997-10-17
Publication date: 1999-04-30

Abstract

(57)【要約】【課題】システム全体のスループットを向上させると
ともに、高速かつ高精度の同期確立を実現することがで
きるスペクトラム拡散通信受信装置及びその同期確立方
法を提供する。【解決手段】タイミング生成手段１０４から粗同期モ
ードのステータスを「１」に設定されたモードステータ
ス信号と入力された相関ピークに応じた制御信号とを受
けとると、位相制御手段１０５は、粗同期モードによる
位相シフト手段１０７の制御を実行する。相関ピークの
検出回数が所定回数に達すると、粗同期モードのステー
タスが「０」に、微同期モードのステータスが「１」に
設定される。その後もタイミング生成手段１０４によ
り、相関ピークの検出回数即ち微同期モードによる位相
制御が行われた回数が計数され、相関ピークの検出が所
定回数に達すると、その時点からＰＣＭデータの受信終
了時まで、タイミング生成手段１０４から位相制御手段
への制御信号の出力は停止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スペクトラム拡散
通信受信装置及びその同期確立方法に関し、特に再生ク
ロック同期を行うスペクトラム拡散通信受信装置及びそ
の同期確立方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】スペクトラム拡散無線通信方式は、伝送
するデジタルデータを非常に高速な疑似雑音（Pseudo N
oise:PN）符号系列によって周波数軸上に広帯域に拡散
し、無線周波数（Radio Frequency:RF）信号に変換して
伝送するものである。

【０００３】かかる通信方式に使用される受信機は、受
信するＲＦ信号の信号レベルが送信機との距離や障害物
によって大きく変わるので、自動利得調整（Auto Gain
Control:AGC）手段を設け、ベースバンド信号の信号レ
ベルが常に略一定となるように受信伝送路内の利得制御
を行い、受信信号をベースバンド信号に変換し、送信側
と同一のＰＮ符号を用いて逆拡散することによりデータ
を復調するように構成されている。

【０００４】図６は、従来のスペクトラム拡散通信受信
装置の一般的な構成を示すブロック図である。

【０００５】同図において、アンテナ６０１により受信
された信号は、高周波処理部６０２に入力される。この
受信信号は、高周波処理部６０２において、増幅、フィ
ルタリング等の処理を経て１回又は複数回の周波数変換
の後、ベースバンド信号に変換される。高周波処理部６
０２は、復調部６０３及び同期部６０４に接続されてい
る。また、高周波処理部６０２は、復調部６０３へ出力
するベースバンド信号の信号レベルを一定に制御する不
図示の自動利得調整回路（ＡＧＣ）を内蔵している。

【０００６】同期部６０４では、一般に表面弾性波（Su
rface Acoustic Wave:SAW）コンボルバやＳＡＷマッチ
ドフィルタ等のアナログ相関器又はデジタルマッチドフ
ィルタ等のデジタル相関器を用いて、受信信号と当該受
信側で発生した局部参照用ＰＮ符号との相関演算が行わ
れ、その出力から符号タイミングが取り出され、遅延ロ
ックループ（Delay Lock Loop:DLL）等によってクロッ
ク同期が確立される。同期部６０４で発生されたクロッ
ク信号及び該クロック信号との同期が確立した符号発生
タイミング信号は、復調部６０３に入力される。

【０００７】復調部６０３では、同期部６０４から入力
されたクロック信号と該クロック信号との同期の確立し
た符号発生タイミング信号とを用いて参照用拡散符号系
列が発生され、これにより、高周波処理部６０２から入
力されたベースバンド信号がスペクトラム拡散復調され
る。このようにしてスペクトラム拡散復調されたデータ
は復調データとして出力される。

【０００８】ところで、画像データ等のデータをバース
ト状にして、時分割にて無線通信を行うスペクトラム拡
散通信方式において、データバーストを受信して復調す
るためには、受信しようとするデータバーストに対し高
速に同期を確立する必要がある。この場合、例えば図７
に示すように、本来通信したい情報であるデータ７０１
の前に同期用パイロットコード等からなるプリアンブル
７０２を付加して送信する、いわゆるパケット方式の通
信方式が採用されている。

【０００９】また、近年のマルチメディア化に対応して
大量のデジタルデータ（例えば画像データ）を無線によ
って送信する場合等には、データのスループットを向上
するために、データを符号分割多重化（Code Division
Multiplex:CDM）して送信することがある。

【００１０】ここで、ＣＤＭ方式とは、データのスルー
プットを向上させるために用いられるスペクトラム拡散
通信方式の一つであって、互いに直交しているＮ個の符
号を用いてデータを拡散多重化して送信するという方式
である。具体的には、例えば図８に示すように、ＣＤＭ
方式にて送信されるデータ（ＣＤＭデータ）８０１に
は、同期用パイロットコード等を含むプリアンブル８０
２が付加されている。かかるＣＤＭデータ８０１を受信
して復調する場合は、受信装置側において、ＣＤＭデー
タ８０１の前に送信されるプリアンブル８０２を受信し
ている期間内に、受信の際の利得や同期を調整し、ＣＤ
Ｍデータ受信中は利得や同期を一定の値に保持しておく
手法が、既に提案されている（例えば、特開平７−１７
７１２６号）。

【００１１】図９は、上述したように、データをバース
ト状にして時分割にて送信するスペクトラム拡散通信方
式に使用される、ＤＬＬ（遅延ロックループ）を採用し
た同期部６０４の従来の構成を示すブロック図である。

【００１２】同図において、相関手段９０１は、受信信
号と局部参照用ＰＮ符号との相関演算を行うものであ
り、例えばＳＡＷコンボルバやＳＡＷマッチドフィルタ
等のアナログ相関器又はデジタルマッチドフィルタ等の
デジタル相関器などが用いられる。なお、相関手段９０
１としてデジタル相関器を用いる場合は、そのＰＮ符号
のチップレートが高いため、受信部のＡ／Ｄ変換器（不
図示）ではＰＮ符号のチップレート又はその２倍程度の
周波数でサンプリングが行われることが多い。相関手段
９０１の出力は、遅延・加算手段９０２によって遅延減
算され、図１０に示すようなＳ曲線を生成する。

【００１３】図１０は、同期部６０４において生成され
るＳ曲線の一例を示す図である。このＳ曲線は近似的に
描いたものであり、相関手段９０１としてデジタル相関
器を用いた場合は、例えば１／２チップ毎にサンプリン
グした値として取得される。

【００１４】なお、図１０に示した例は、相関手段９０
１の出力を１チップ遅延させ減算したものであるが、遅
延量は１チップに限られない。また、図９では相関手段
９０１の出力を遅延減算するように構成されているが、
相関手段を２つ用い、いずれか一方の相関手段の局部参
照ＰＮ符号を遅延させてＳ曲線を生成するように構成す
ることも可能である。

【００１５】遅延・加算手段９０２により遅延演算され
た相関出力はピーク検出手段９０３に入力される。相関
出力のレベルが所定レベル以上になると、そのときの相
関出力がピーク検出手段９０３により相関ピークとして
検出される。検出された相関ピークは、タイミング生成
手段９０４に入力される。

【００１６】相関ピークが検出されている間は、タイミ
ング生成手段９０４が位相制御手段９０５の動作を制御
する。位相制御手段９０５は、Ｓ曲線のゼロクロス点
（例えば図１０においては１／２チップのタイミング）
においてＳ曲線が正であるならば位相を遅らせる方向
に、負であるならば進ませる方向に、基準信号発振手段
９０６の位相を制御するように、位相シフト手段９０７
を制御する。

【００１７】プリアンブル８０２を受信している期間中
は、ピーク検出手段により相関ピークが検出された回数
がタイミング生成手段９０４により計数される。そし
て、所定回数の相関ピークが検出された後即ち所定回数
の位相制御が行われた後、データ終了時まで、同期部６
０４の状態はこのまま保持される。従って、プリアンブ
ル８０２の後に送信されてくるＣＤＭデータ８０１を受
信している間は、受信利得や同期が一定の値に保持され
た状態でクロック信号及び符号発生タイミング信号が出
力されることになる。

【００１８】このように同期部６０４から出力されるク
ロック周波数は、送信側から送られてきたクロック周波
数とは極めて正確に一致しているため、ある程度長い期
間のデータを、小さな位相誤差で再生することができ
る。

【００１９】しかしながら、上述したように構成される
同期部６０４には、例えば該同期部６０４内に内蔵され
ているＡＣＧ回路の時定数等の影響を受けて、データバ
ーストの受信初期における相関検出レベルが不安定な期
間が存在する。このため、従来は、図１０に示したＳ曲
線のゼロクロス点の正負情報に対応させて、基準発振信
号の位相を一定量ずつシフト調整することによりクロッ
ク信号が取得されていた。

【００２０】図１１は、従来のスペクトラム拡散通信受
信装置における、ゼロクロス点と位相シフト量との関係
を示す図である。

【００２１】同図において、横軸はＳ曲線のゼロクロス
点のレベルを示すデジタル値であり、縦軸は位相シフト
手段９０７による基準信号の位相シフト量である。位相
シフト手段９０７による位相シフトの方向は、位相制御
手段９０５がタイミング生成手段９０４の制御信号を受
けたときに、該位相制御手段９０５により調整される。
ここでは、分解能を考慮して、位相シフト手段９０７と
して１／１０Ｔ（Ｔ：クロック周期）の分解能を有する
ものを用いているので、１回の位相調整毎に１／１０Ｔ
の位相がシフトされている。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような位相シフトでは、一定量ずつしかシフトされな
いので、離れた位相差を引き込むためには非常に時間が
かかってしまうという欠点があった。特に、データをバ
ースト状にして時分割にて通信を行うスペクトラム拡散
通信受信装置においては、クロック信号の同期のために
費やされる時間が長くなると、予めプリアンブル８０２
の送信期間を長くしておく必要があり、システム全体の
スループットを低下させてしまうという問題点があっ
た。また、クロック同期の精度を向上させるために位相
シフトの解像度を高くすればするほど同期引き込みに費
やされる時間が長くなってしまい、高速且つ高精度の同
期確立を実現することが困難であった。

【００２３】本発明は上記問題点に着目してなされたも
ので、高速かつ高精度の同期確立を実現し、システムの
スループットを向上することができるスペクトラム拡散
通信受信装置及びその同期確立方法を提供することを目
的とする。

【００２４】

【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のスペクトラム拡散通信受信装置は、受信
信号と受信側局部参照符号との相関演算を行う相関手段
と、前記相関手段の出力信号を遅延させる遅延手段と、
前記相関手段の出力信号レベルと前記遅延手段の出力信
号のレベルとのレベル差に応じて受信側基準発振信号の
位相をシフトして出力する位相シフト手段とから構成さ
れる遅延ロックループを有するスペクトラム拡散通信受
信装置であって、前記相関演算手段の出力信号から相関
ピークを検出するピーク検出手段と、前記ピーク検出手
段により検出された前記相関ピークの検出回数に応じて
同期引き込みモードを生成するタイミング生成手段と、
前記タイミング生成手段により生成された前記同期引き
込みモードに応じて前記位相シフト手段のシフト量を制
御するシフト量制御手段とを備えることを特徴とする。

【００２５】請求項２のスペクトラム拡散通信受信装置
は、上記請求項１記載のスペクトラム拡散通信受信装置
において、前記相関手段はデジタルマッチドフィルタか
ら構成されることを特徴とする。

【００２６】請求項３のスペクトラム拡散通信受信装置
は、上記請求項１又は２記載のスペクトラム拡散通信受
信装置において、前記タイミング生成手段により生成さ
れる前記同期引き込みモードは、初期引き込みモード及
び微調整モードの２モードであることを特徴とする。

【００２７】請求項４のスペクトラム拡散通信受信装置
は、上記請求項３記載のスペクトラム拡散通信受信装置
において、前記シフト量制御手段は、前記同期引き込み
モードが前記初期引き込みモードである場合のシフト量
を、前記同期引き込みモードが前記微調整モードである
場合のシフト量より大きくすることを特徴とする。

【００２８】請求項５のスペクトラム拡散通信受信装置
は、上記請求項３記載のスペクトラム拡散通信受信装置
において、前記同期引き込みモードが前記初期引き込み
モードである場合のシフト量は、前記同期引き込みモー
ドが前記微調整モードである場合のシフト量の略２倍で
あることを特徴とする。

【００２９】請求項６のスペクトラム拡散通信受信装置
は、上記請求項１又は２記載のスペクトラム拡散通信受
信装置において、前記タイミング生成手段により生成さ
れる前記同期引き込みモードは、複数の初期引き込みモ
ード及び少なくとも一回の微調整モードであることを特
徴とする。

【００３０】請求項７のスペクトラム拡散通信受信装置
は、上記請求項６記載のスペクトラム拡散通信受信装置
において、前記シフト量制御手段は、前記同期引き込み
モードが前記初期引き込みモードである場合のシフト量
を、前記同期引き込みモードが微調整モードである場合
のシフト量より大きくすることを特徴とする。

【００３１】請求項８のスペクトラム拡散通信受信装置
は、上記請求項６記載のスペクトラム拡散通信受信装置
において、前記同期引き込みモードが前記初期引き込み
モードである場合のシフト量は、前記同期引き込みモー
ドが前記微調整モードである場合のシフト量の略２倍若
しくはそれ以上であることを特徴とする。

【００３２】請求項９のスペクトラム拡散通信受信装置
は、上記請求項３記載のスペクトラム拡散通信受信装置
において、前記タイミング生成手段は、前記相関ピーク
が所定値未満であるときは前記同期引き込みモードとし
て前記初期引き込みモードを生成し、前記相関ピークが
前記所定値以上となったときは前記同期引き込みモード
として前記微調整モードを生成することを特徴とする。

【００３３】請求項１０のスペクトラム拡散通信受信装
置の同期確立方法は、受信信号と受信側局部参照符号と
の相関演算を行う相関手段と、前記相関手段の出力信号
を遅延させる遅延手段と、前記相関手段の出力信号レベ
ルと前記遅延手段の出力信号レベルとのレベル差に応じ
て受信側基準発振信号の位相をシフトして出力する位相
シフト手段とから構成される遅延ロックループを有する
スペクトラム拡散通信受信装置の同期確立方法であっ
て、前記相関演算手段の出力信号から相関ピークを検出
し、前記検出された相関ピークの検出回数に応じて複数
の同期引き込みモードを生成し、前記発生された同期引
き込みモードに応じて位相シフト手段のシフト量を制御
することを特徴とする。

【００３４】請求項１１のスペクトラム拡散通信受信装
置の同期確立方法は、上記請求項１０記載の同期確立方
法において、前記生成される前記複数の同期引き込みモ
ードは、初期引き込みモード及び微調整モードの２モー
ドであることを特徴とする。

【００３５】請求項１２のスペクトラム拡散通信受信装
置の同期確立方法は、上記請求項１１記載の同期確立方
法において、前記同期引き込みモードが前記初期引き込
みモードである場合に、前記微調整モードである場合よ
りシフト量を大きく制御することを特徴とする。

【００３６】請求項１３のスペクトラム拡散通信受信装
置の同期確立方法は、上記請求項１１記載の同期確立方
法において、前記同期引き込みモードが前記初期引き込
みモードであるときのシフト量は、前記同期引き込みモ
ードが前記微調整モードであるときのシフト量の略２倍
であることを特徴とする。

【００３７】請求項１４のスペクトラム拡散通信受信装
置の同期確立方法は、上記請求項１０記載の同期確立方
法において、前記生成される前記複数の同期引き込みモ
ードは、複数の初期引き込みモード及び少なくとも一回
の微調整モードであることを特徴とする。

【００３８】請求項１５のスペクトラム拡散通信受信装
置の同期確立方法は、上記請求項１４記載の同期確立方
法において、前記同期引き込みモードが前記初期引き込
みモードである場合に、前記微調整モードである場合の
シフト量より大きくすることを特徴とする。

【００３９】請求項１６のスペクトラム拡散通信受信装
置の同期確立方法は、上記請求項１４記載の同期確立方
法において、前記同期引き込みモードが前記初期引き込
みモードである場合のシフト量は、前記同期引き込みモ
ードが前記微調整モードである場合のシフト量の略２倍
若しくはそれ以上であることを特徴とする。

【００４０】請求項１７のスペクトラム拡散通信受信装
置の同期確立方法は、上記請求項１１記載の同期確立方
法において、前記相関ピークが所定値未満であるときは
前記同期引き込みモードとして前記初期引き込みモード
を生成し、前記相関ピークが前記所定値以上となったと
きは前記同期引き込みモードとして前記微調整モードを
生成することを特徴とする。

【００４１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照して説明する。

【００４２】（第１の実施の形態）まず最初に、本発明
の第１の実施の形態について、図１〜図３を参照して説
明する。なお、本実施の形態に係るスペクトラム拡散通
信受信装置は、上述した従来のスペクトラム拡散通信受
信装置（図６）の構成と同様の構成によって実現可能で
ある。

【００４３】図１は、本実施の形態に係るスペクトラム
拡散通信受信装置に内蔵される、遅延ロックループ（De
lay Lock Loop:DLL、以下「ＤＬＬ」という）を有する
同期部６０４の構成を示す図である。

【００４４】同図において、相関手段１０１は、受信信
号と局部参照用ＰＮ信号との相関演算を行うものであ
り、例えば表面弾性波（Surface Acoustic Wave:SAW、
以下「ＳＡＷ」という）コンボルバやＳＡＷマッチドフ
ィルタ等のアナログ相関器、又はデジタルマッチドフィ
ルタ等のデジタル相関器などが用いられる。なお、相関
手段１０１としてデジタル相関器を用いる場合は、その
ＰＮ符号のチップレートが高いため、受信部のＡ／Ｄ変
換器（不図示）ではＰＮ符号のチップレート又はその２
倍程度の周波数でサンプリングされることが多い。

【００４５】相関手段１０１の出力は、遅延・加算手段
１０２に入力され、該遅延・加算手段により遅延減算処
理され、これにより、図１０に示したようなＳ曲線が生
成される。

【００４６】このＳ曲線は近似的に描いたものであり、
上記相関手段１０１としてデジタル相関器が用いられた
場合は、例えば１クロック（＝１／２チップ）毎にサン
プリングした値として得ることができる。

【００４７】なお、図１０に示したＳ曲線は、相関手段
１０１を１符号チップ遅延させ減算したものであるが、
遅延量は１チップに限定されるものではない。また、図
１においては相関手段１０１の出力を遅延減算するよう
に構成しているが、相関手段を２つ設け、いずれか一方
の相関手段の局部参照ＰＮ符号を遅延させることにより
Ｓ曲線を生成するように構成してもよい。

【００４８】遅延・加算手段１０２により遅延演算され
た相関出力は、ピーク検出手段１０３に入力される。所
定レベル以上になると、そのときの相関出力がピーク検
出手段１０３により相関ピークとして検出される。検出
された相関ピークは、タイミング生成手段１０４へ入力
される。

【００４９】図２は、タイミング生成手段１０４から出
力される信号の出力タイミングの一例を示すタイミング
チャートであり、図２（ａ）は検出された相関ピークが
入力されるタイミングを示しており、図２（ｂ）は位相
制御手段を制御するための制御信号が出力されるタイミ
ングを示しており、図２（ｃ）及び図２（ｄ）はそれぞ
れ粗同期モード又は微同期モードであることを示すステ
ータスが出力されるタイミングを示している。

【００５０】相関ピークが入力されると、タイミング生
成手段１０４は、粗同期モードのステータスを「１」に
設定し、このモードステータス信号と入力された相関ピ
ークに応じた制御信号とを位相制御手段１０５へ出力す
る。粗同期モードのステータスに「１」が設定されたモ
ードステータス信号を受けると、位相制御手段１０５
は、粗同期モードによる位相シフト手段１０７の制御を
実行する。

【００５１】タイミング生成手段１０４は、相関ピーク
が検出された回数即ち位相粗同期制御が行われた回数を
計数しており、相関ピークの検出が所定回数に達する
と、粗同期モードのステータスを「０」に設定し、微同
期モードのステータスを「１」に設定する。図２に示し
た例では、粗同期モードによる制御は４回行われている
る。なお、この回数は引き込み動作時に引き込まなけれ
ばならない最終的な位相シフト量に応じて、適宜設定す
ることが可能であるが、引き込み動作終了時には最も離
れた位相差をほぼ引き込むことが可能である程度の大き
さに位相シフト量を設定しておくことが望ましい。

【００５２】微同期モードのステータスが「１」に設定
された後も、タイミング生成手段１０４は、相関ピーク
の検出回数即ち微同期モードによる位相制御が行われた
回数を計数している。そして、相関ピークの検出が所定
回数に達すると、その時点からＰＣＭデータの受信終了
時まで、タイミング生成手段１０４から位相制御手段へ
の制御信号の出力は停止される。従って、ＰＣＭデータ
を受信している間は、受信利得や同期が一定の値に保持
された状態で、クロック信号及び符号発生タイミングが
出力される。

【００５３】このように同期部６０４から出力されるク
ロック周波数は、送信側から送られてきたクロック周波
数と極めて正確に一致しているため、ある程度長い区間
のデータにおいて小さな位相誤差でデータの再生が可能
となる。

【００５４】タイミング生成手段１０４によりモードス
テータス信号及び制御信号が入力されると、位相制御手
段１０５は、基準信号発振手段１０６の位相をそのとき
のモードステータスが示す引き込みモードに応じたシフ
ト制御をするように、位相シフト手段１０７のシフト量
を調整する。なお、基準信号発振手段１０６には水晶発
振器等があり、出力周波数精度が１ｐｐｍ〜数ｐｐｍ程
度のものが望ましい。

【００５５】位相シフト手段１０７の位相シフト量は、
タイミング生成手段１０４により入力されるモードステ
ータス信号が示す引き込みモードに応じて、位相制御手
段により変更される。

【００５６】図３は、位相シフト手段１０７の位相シフ
ト量とゼロクロス点との関係を示す説明図である。

【００５７】同図に示すように、タイミング生成手段１
０４により入力されるモードステータス信号が粗同期モ
ードを示している場合、Ｓ曲線のゼロクロス点（例えば
図１０の１／２チップのタイミング）の相関出力レベル
が正である場合は＋１／５Ｔ（Ｔはクロック周期）ず
つ、相関出力レベルが負である場合は−１／５Ｔずつ、
基準信号発振手段１０６の位相をシフトするように、位
相シフト量は調整される。また、モードステータス信号
が微同期モードを示している場合、Ｓ曲線のゼロクロス
点の相関出力レベルが正である場合は＋１／１０Ｔず
つ、相関出力レベルが負である場合は−１／１０Ｔず
つ、基準信号発振手段１０６の位相をシフトするよう
に、位相シフト量は調整される。

【００５８】なお、本実施の形態では、最終的な同期精
度を考慮して、１／１０Ｔの分解能を有する位相シフト
手段を用い、粗同期モード時はこの２倍の位相シフト量
を採用しているが、システム希望の同期精度によって適
宜分解能を選択することにより、所望する位相シフト量
を採用することができる。即ち、粗同期モード時の位相
シフト量は、粗同期モードによる引き込みに与えること
ができる時間や精度によって、適切な値に設定すること
ができる。

【００５９】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、基準信号からクロック信号を生成する際に行われる
同期引き込みで用いられる位相シフト量を、最終的な同
期精度に拘わらず適切な値に設定することができる。従
って、同期引き込みに必要な時間の短縮化を図るととも
に、特別な装置を用いずにクロック同期のための回路の
高速化、高精度化を実現することが可能になり、システ
ムのスループットを向上させることができるようにな
る。

【００６０】（第２の実施の形態）次に、本発明の第２
の実施の形態について、図４及び図５を参照して説明す
る。なお、本実施の形態に係るスペクトラム拡散通信受
信装置に内蔵される同期部６０４の構成は、上述した第
１の実施の形態の図１に示した構成によって実現可能で
あるので、以下の説明においては、図１を流用して説明
する。

【００６１】図４は、本実施の形態に係るタイミング生
成手段１０４から出力される信号の出力タイミングの一
例を示すタイミングチャートであり、図４（ａ）は検出
された相関ピークが入力されるタイミングを示してお
り、図４（ｂ）は位相制御手段１０５を制御するための
制御信号が出力されるタイミングを示しており、図４
（ｃ）及び図４（ｄ）はそれぞれ第一の粗同期モード及
び第二の粗同期モードであることを示すステータスが出
力されるタイミングを示しており、図４（ｅ）は微同期
モードであることを示すステータスが出力されるタイミ
ングを示している。

【００６２】相関ピークが入力されると、タイミング生
成手段１０４は、第一の粗同期モードのステータスを
「１」に設定し、このモードステータス信号と入力され
た相関ピークに応じた制御信号とを位相制御手段１０５
へ出力する。第一の粗同期モードのステータスに「１」
が設定されたモードステータス信号を受けると、位相制
御手段１０５は、第一の粗同期モードによる位相シフト
手段１０７の制御を実行する。

【００６３】タイミング生成手段１０４は、相関ピーク
が検出された回数即ち位相粗同期制御が行われた回数を
計数しており、相関ピークの検出が所定回数に達する
と、第一の粗同期モードのステータスを「０」に設定
し、第二の粗同期モードのステータスを「１」に設定し
て、このモードステータス信号と入力された相関ピーク
に応じた制御信号とを位相制御手段１０５へ出力する。
第一の粗同期モードのステータスに「１」が設定された
モードステータス信号を受けると、位相制御手段１０５
は、第二の粗同期モードによる位相シフト手段１０７の
制御を実行する。

【００６４】なお、図４に示した例では、第一の粗同期
モード及び第二の粗同期モードによる制御はそれぞれ２
回行われている。なお、この回数は引き込み動作時に引
き込まなければならない最終的な位相シフト量に応じ
て、適宜設定することが可能である。

【００６５】更に、タイミング生成手段は、相関ピーク
が検出された回数を計数し、その回数が所定回数に達す
ると、第二の粗同期モードのステータスを「０」に、微
同期モードのステータスを「１」に設定して、このモー
ドステータス信号と入力された相関ピークに応じた制御
信号とを位相制御手段１０５へ出力する。微同期モード
のステータスに「１」が設定されたモードステータス信
号を受けると、位相制御手段１０５は、微同期モードに
よる位相シフト手段１０７の制御を実行する。

【００６６】微同期モードのステータスが「１」に設定
された後も、タイミング生成手段１０４は、相関ピーク
の検出回数即ち微同期モードによる位相制御が行われた
回数を計数している。そして、相関ピークの検出が所定
回数に達すると、その時点からＰＣＭデータの受信終了
時まで、タイミング生成手段１０４から位相制御手段へ
の制御信号の出力は停止される。従って、ＰＣＭデータ
を受信している間は、受信利得や同期が一定の値に保持
された状態で、クロック信号及び符号発生タイミング信
号が出力される。

【００６７】このように同期部６０４から出力されるク
ロック周波数は、送信側から送られてきたクロック周波
数と極めて正確に一致しているため、ある程度長い区間
のデータにおいて小さな位相誤差でデータの再生が可能
となる。

【００６８】一方、タイミング生成手段１０４によりモ
ードステータス信号及び制御信号が入力されると、位相
制御手段１０５は、基準信号発振手段１０６の位相をそ
のときのモードステータスが示す同期引き込みモードに
応じたシフト制御をするように、位相シフト手段１０７
のシフト量を調整する。

【００６９】位相シフト手段１０７の位相シフト量は、
タイミング生成手段１０４により入力されるモードステ
ータス信号が示す引き込みモードに応じて、位相制御手
段により変更される。

【００７０】図５は、位相シフト手段１０７の位相シフ
ト量とゼロクロス点との関係を示す説明図である。

【００７１】同図に示すように、タイミング生成手段１
０４により入力されるモードステータス信号が第一の粗
同期モードを示している場合、Ｓ曲線のゼロクロス点
（例えば図１０の１／２チップのタイミング）の相関出
力レベルが正である場合は＋２／５Ｔ（Ｔはクロック周
期）ずつ、相関出力レベルが負である場合は−２／５Ｔ
ずつ、基準信号発振手段１０６の位相をシフトするよう
に、位相シフト量は調整される。また、タイミング生成
手段１０４により入力されるモードステータス信号が第
二の粗同期モードを示している場合、Ｓ曲線のゼロクロ
ス点（例えば図１０の１／２チップのタイミング）の相
関出力レベルが正である場合は＋１／５Ｔ（Ｔはクロッ
ク周期）ずつ、相関出力レベルが負である場合は−１／
５Ｔずつ、基準信号発振手段１０６の位相をシフトする
ように、位相シフト量は調整される。また、モードステ
ータス信号が微同期モードを示している場合、Ｓ曲線の
ゼロクロス点の相関出力レベルが正である場合は＋１／
１０Ｔずつ、相関出力レベルが負である場合は−１／１
０Ｔずつ、基準信号発振手段１０６の位相をシフトする
ように、位相シフト量は調整される。

【００７２】なお、本実施の形態では、最終的な同期精
度を考慮して、１／１０Ｔの分解能を有する位相シフト
手段を用い、第一の粗同期モード時にはこの４倍の位相
シフト量、第二の粗同期モード時にはこの２倍の位相シ
フト量を採用しているが、システム希望の同期精度によ
って適宜分解能を選択することにより、所望する位相シ
フト量を採用することができる。即ち、粗同期モード時
の位相シフト量は、粗同期モードによる引き込みに与え
ることができる時間や精度によって、適切な値に設定す
ることができる。

【００７３】また、本実施の形態では、３種類の同期引
き込みモードを用いてクロック同期のためのシフト量を
変更しているが、モードの数はこれに限られるものでは
なくいことはいうまでもない。

【００７４】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、初期位相同期引き込みにおける位相シフト量を最終
的な同期精度に拘わらず、最終的に同期させなければな
らない位相シフト量に応じて調整され、また、段階的に
位相シフト量を変化させるため、同期引き込み時間を大
幅に短縮することができるとともに、特別な装置を用い
ずにクロック同期のための回路の高速化、高精度化を実
現することが可能になり、システムのスループットを向
上することができるようになる。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１のスペク
トラム拡散通信受信装置又は請求項１０のスペクトラム
拡散通信受信装置の同期確立方法によれば、前記相関演
算手段の出力信号から相関ピークを検出し、前記検出さ
れた相関ピークの検出回数に応じて複数の同期引き込み
モードを生成し、前記発生された同期引き込みモードに
応じて位相シフト手段のシフト量を制御するようにした
ので、同期引き込みで用いられる位相シフト量を、最終
的な同期精度に拘わらず適切な値に設定することができ
る。従って、同期引き込みに必要な時間の短縮化を図る
とともに、特別な装置を用いずにクロック同期のための
回路の高速化、高精度化を実現し、システムのスループ
ットを向上することができるという効果が得られる。

【００７６】請求項３のスペクトラム拡散通信受信装置
又は請求項１１のスペクトラム拡散通信受信装置の同期
確立方法によれば、前記生成される前記複数の同期引き
込みモードは、初期引き込みモード及び微調整モードの
２モードであるとしたので、位相シフト量を２種類の段
階的な値に設定でき、従って、同期引き込みに必要な時
間の短縮化を図るとともに、特別な装置を用いずにクロ
ック同期のための回路の高速化、高精度化を実現し、シ
ステムのスループットを向上することができるという効
果が得られる。

【００７７】請求項４若しくは請求項５のスペクトラム
拡散通信受信装置又は請求項１２若しくは請求項１３の
スペクトラム拡散通信受信装置の同期確立方法によれ
ば、前記同期引き込みモードが前記初期引き込みモード
である場合に、前記微調整モードである場合よりシフト
量を大きく制御するようにしたので、同期引き込みを開
始したときには大きなシフト量で引き込みが行われ、そ
の後小さなシフト量で微調整される。従って、クロック
同期の更なる高速化、高精度化を実現し、システムのス
ループットを向上することができるという効果が得られ
る。

【００７８】請求項６のスペクトラム拡散通信受信装置
又は請求項１４のスペクトラム拡散通信受信装置の同期
確立方法によれば、前記生成される前記複数の同期引き
込みモードは、複数の初期引き込みモード及び少なくと
も一回の微調整モードであるとしてので、クロック同期
の更なる高速化、高精度化を実現し、システムのスルー
プットを向上することができるという効果が得られる。

【００７９】請求項７若しくは請求項８のスペクトラム
拡散通信受信装置又は請求項１５若しくは請求項１６の
スペクトラム拡散通信受信装置の同期確立方法によれ
ば、前記同期引き込みモードが前記初期引き込みモード
である場合に、前記微調整モードである場合のシフト量
より大きくしたので、同期引き込みを開始したときには
大きなシフト量で引き込みが行われ、その後小さなシフ
ト量で微調整される。従って、クロック同期の更なる高
速化、高精度化を実現し、システムのスループットを向
上することができるという効果が得られる。

【００８０】請求項９のスペクトラム拡散通信受信装置
又は請求項１７のスペクトラム拡散通信受信装置の同期
確立方法によれば、前記相関ピークが所定値未満である
ときは前記同期引き込みモードとして前記初期引き込み
モードを生成し、前記相関ピークが前記所定値以上とな
ったときは前記同期引き込みモードとして前記微調整モ
ードを生成するようにしたので、同期引き込みを開始し
たときには大きなシフト量で引き込みが行われ、その後
小さなシフト量で微調整される。従って、クロック同期
の更なる高速化、高精度化を実現し、システムのスルー
プットを向上することができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るスペクトラム
拡散通信受信装置に内蔵される、遅延ロックループを有
する同期部の構成を示す図である。

【図２】タイミング生成手段から出力される信号の出力
タイミングの一例を示すタイミングチャートである。

【図３】位相シフト手段の位相シフト量とゼロクロス点
との関係を示す説明図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態に係るタイミング生
成手段から出力される信号の出力タイミングの一例を示
すタイミングチャートである。

【図５】位相シフト手段の位相シフト量とゼロクロス点
との関係を示す説明図である。

【図６】従来のスペクトラム拡散通信受信装置の一般的
な構成を示すブロック図である。

【図７】従来採用されているいわゆるパケット方式で送
信されるデータの構成を示す説明図である。

【図８】従来採用されているＣＤＭ方式で送信されるデ
ータの構成を示す説明図である。

【図９】データをバースト状にして時分割にて送信する
スペクトラム拡散通信方式に使用される、遅延ロックル
ープを採用した同期部の従来の構成を示すブロック図で
ある。

【図１０】同期部において生成されるＳ曲線の一例を示
す図である。

【図１１】従来のスペクトラム拡散通信受信装置におけ
る、ゼロクロス点と位相シフト量との関係を示す図であ
る。

【符号の説明】

１０１相関手段１０２遅延・加算手段（遅延手段）１０３ピーク値検出手段１０４タイミング生成手段１０５位相制御手段（シフト量制御手段）１０７位相シフト手段６０４同期部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】受信信号と受信側局部参照符号との相関
演算を行う相関手段と、前記相関手段の出力信号を遅延
させる遅延手段と、前記相関手段の出力信号レベルと前
記遅延手段の出力信号のレベルとのレベル差に応じて受
信側基準発振信号の位相をシフトして出力する位相シフ
ト手段とから構成される遅延ロックループを有するスペ
クトラム拡散通信受信装置であって、前記相関演算手段の出力信号から相関ピークを検出する
ピーク検出手段と、前記ピーク検出手段により検出された前記相関ピークの
検出回数に応じて同期引き込みモードを生成するタイミ
ング生成手段と、前記タイミング生成手段により生成された前記同期引き
込みモードに応じて前記位相シフト手段のシフト量を制
御するシフト量制御手段とを備えることを特徴とするス
ペクトラム拡散通信受信装置。
【請求項２】前記相関手段はデジタルマッチドフィル
タから構成されることを特徴とする請求項１記載のスペ
クトラム拡散通信受信装置。
【請求項３】前記タイミング生成手段により生成され
る前記同期引き込みモードは、初期引き込みモード及び
微調整モードの２モードであることを特徴とする請求項
１又は２記載のスペクトラム拡散通信受信装置。
【請求項４】前記シフト量制御手段は、前記同期引き
込みモードが前記初期引き込みモードである場合のシフ
ト量を、前記同期引き込みモードが前記微調整モードで
ある場合のシフト量より大きくすることを特徴とする請
求項３記載のスペクトラム拡散通信受信装置。
【請求項５】前記同期引き込みモードが前記初期引き
込みモードである場合のシフト量は、前記同期引き込み
モードが前記微調整モードである場合のシフト量の略２
倍であることを特徴とする請求項３記載のスペクトラム
拡散通信受信装置。
【請求項６】前記タイミング生成手段により生成され
る前記同期引き込みモードは、複数の初期引き込みモー
ド及び少なくとも一回の微調整モードであることを特徴
とする請求項１又は２記載のスペクトラム拡散通信受信
装置。
【請求項７】前記シフト量制御手段は、前記同期引き
込みモードが前記初期引き込みモードである場合のシフ
ト量を、前記同期引き込みモードが微調整モードである
場合のシフト量より大きくすることを特徴とする請求項
６記載のスペクトラム拡散通信受信装置。
【請求項８】前記同期引き込みモードが前記初期引き
込みモードである場合のシフト量は、前記同期引き込み
モードが前記微調整モードである場合のシフト量の略２
倍若しくはそれ以上であることを特徴とする請求項６記
載のスペクトラム拡散通信受信装置。
【請求項９】前記タイミング生成手段は、前記相関ピ
ークが所定値未満であるときは前記同期引き込みモード
として前記初期引き込みモードを生成し、前記相関ピー
クが前記所定値以上となったときは前記同期引き込みモ
ードとして前記微調整モードを生成することを特徴とす
る請求項３記載のスペクトラム拡散通信受信装置。
【請求項１０】受信信号と受信側局部参照符号との相
関演算を行う相関手段と、前記相関手段の出力信号を遅
延させる遅延手段と、前記相関手段の出力信号レベルと
前記遅延手段の出力信号レベルとのレベル差に応じて受
信側基準発振信号の位相をシフトして出力する位相シフ
ト手段とから構成される遅延ロックループを有するスペ
クトラム拡散通信受信装置の同期確立方法であって、前記相関演算手段の出力信号から相関ピークを検出し、前記検出された相関ピークの検出回数に応じて複数の同
期引き込みモードを生成し、前記発生された同期引き込みモードに応じて位相シフト
手段のシフト量を制御することを特徴とする同期確立方
法。
【請求項１１】前記生成される前記複数の同期引き込
みモードは、初期引き込みモード及び微調整モードの２
モードであることを特徴とする請求項１０記載の同期確
立方法。
【請求項１２】前記同期引き込みモードが前記初期引
き込みモードである場合に、前記微調整モードである場
合よりシフト量を大きく制御することを特徴とする請求
項１１記載の同期確立方法。
【請求項１３】前記同期引き込みモードが前記初期引
き込みモードであるときのシフト量は、前記同期引き込
みモードが前記微調整モードであるときのシフト量の略
２倍であることを特徴とする請求項１１記載の同期確立
方法。
【請求項１４】前記生成される前記複数の同期引き込
みモードは、複数の初期引き込みモード及び少なくとも
一回の微調整モードであることを特徴とする請求項１０
記載の同期確立方法。
【請求項１５】前記同期引き込みモードが前記初期引
き込みモードである場合に、前記微調整モードである場
合のシフト量より大きくすることを特徴とする請求項１
４記載の同期確立方法。
【請求項１６】前記同期引き込みモードが前記初期引
き込みモードである場合のシフト量は、前記同期引き込
みモードが前記微調整モードである場合のシフト量の略
２倍若しくはそれ以上であることを特徴とする請求項１
４記載の同期確立方法。
【請求項１７】前記相関ピークが所定値未満であると
きは前記同期引き込みモードとして前記初期引き込みモ
ードを生成し、前記相関ピークが前記所定値以上となっ
たときは前記同期引き込みモードとして前記微調整モー
ドを生成することを特徴とする請求項１１記載の同期確
立方法。