JPS6411182B2 - - Google Patents
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- JPS6411182B2 JPS6411182B2 JP57045948A JP4594882A JPS6411182B2 JP S6411182 B2 JPS6411182 B2 JP S6411182B2 JP 57045948 A JP57045948 A JP 57045948A JP 4594882 A JP4594882 A JP 4594882A JP S6411182 B2 JPS6411182 B2 JP S6411182B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J13/00—Code division multiplex systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Description
〔発明の属する技術分野〕
本発明は、搬送波抑圧信号の負帰還位相検波器
および擬似雑音コードの捕捉追跡ループを備え、
スペクトラム直接拡散信号を受信する受信装置に
関するものである。
〔従来技術の説明〕
従来のこの種の装置では、受信信号のスペクト
ラム拡散コードの捕捉を行う回路、同期の検出回
路、スペクトラム拡散コードの追尾ループ、受信
信号搬送波の位相同期回路、およびその追跡ルー
プ等が主要な構成要素になつている。
一般に移動体通信では、移動体の移動速度に起
因する通信伝送路で搬送波のドプラシフト(偏
移)が発生するので、上記の受信装置には自動周
波数制御回路(AFC)が必要となる。この場合
に、受信信号が正常に受信されるまでは、次の(1)
〜(9)に示すような動作の段階を順に踏む必要があ
る。
(1) 周波数のサーチ
(2) AFCの粗制御
(3) 搬送波の再生
(4) AFCの精制御
(5) 拡散コードのサーチ及び同期確認
(6) 拡散コードの追尾及びコスタスループ等によ
る自動利得制御(AGC)AFC制御
(7) AFC制御の停止
(8) 追跡ループフイルタの帯域幅の変更
(9) 同期維持の確認
このように、同期完了までに長い時間を要する
ことになる。特に信号対雑音比(S/N)の悪い
ときには、さらに長時間を要する。
最近上記(1)〜(9)の段階の正常受信の捕捉完了ま
での時間を短縮するために、搬送波周波数と拡散
コード周波数とをコヒーレントな関係すなわち位
相同期の状態にし、さらに搬送波周波数のドプラ
シフト(偏移)量を送信側で予測し、受信装置入
力で特定の誤差範囲に納めるように送信周波数を
制御する方式が実用化されつつある。この方式に
使用する装置ではAFC機能が不要となるので、
これまでAFC制御に要した時間が短縮されると
同時に、装置の構成が簡素化される。
第1図にこの種の装置の従来の構成例を示す。
受信信号(入力SIG)は、周波数変換器1で中間
周波信号へ変換された後にAGC増幅器2で利得
制御される。その出力はデイレイロツクループ
(Delay Lock Loop、DLL)3および相関器4
に接続される。上記DLL3の誤差電圧出力は電
圧制御発振器(VCO)5、周波数分周器
(FREQDEV)6、拡散コード発生器(PN
GEN)7および相関器(PSK変調器)8,9と
共にコード追尾ループを構成する。
拡散コード同期の完了後に切換器10をa端子
からb端子へ切換え、さらに切換器11をc端子
からd端子へ切換えて、上記コードの同期を維持
する。これによりコスタスループ(Costas
Loop)12の誤差電圧出力で電圧制御発振器
(VCO)5を制御して、周波数変換(混合)器1
3、信号発生器14、および帯域波器(BPF)
15と共に、搬送波の位相同期ループを行う。
このような構成を採ることによりコードのドプ
ラシフト(偏移)情報を利用して、搬送波の位相
同期ループ用電圧制御発振器VCOの発振周波数
を上記ループのロツクインレンジへ引き込むこと
ができ、搬送波同期完了までの時間を相当大きく
削減することができた。
しかし上記のような構成を採つた場合には、受
信信号の(S/N)が低い回線へ使用するために
は、相関器出力の各検波器入力の雑音帯域幅を狭
くする必要があり、電圧制御発振器5,16の周
波数安定度を充分に上げる必要がある。例えば
2GHz帯の受信周波数で前記検波器入力の雑音帯
域幅を±3KHzとすると約±1.2ppmの周波数安定
度が必要とされる。この場合能動型恒温槽へ電圧
制御発振器5,16を収納するか、温度補償型水
晶発振器(TCVCXO)を使用すれば、特定の装
置温度範囲で上記条件を満足することが可能であ
るが、温度条件が厳しい装置に対しては達成が非
常に困難である。
第1図の構成の場合には、拡散コードが長い時
に、全コードを拡散コード発生器(PN GEN)
7でサーチするには長時間を要することがある。
このサーチ時間を短縮する目的で従来からコード
スタガー方式という方式が採られていた。第2図
にこの方式の構成例を示す。第2図は4つのスタ
ガーを行う場合である。入力SIG(受信信号)は
バンドパスフイルタ(BPF)20を通過後に4
つの信号検出列21a〜21dのいずれかの系列
で検出され得るように、ローカルコードを全コー
ド長の4分の1づつの位相差で分割する。これ
は、シフトレジスタ(SHIFT)22a〜22c
で位相シフトすることにより行う。
すなわち各シフトレジスタ22a〜22cの入
出力は、局部発振信号(LO SIG)を変調器24
a〜24dで位相推移変調(PSK.phase−shift
keying)して各系列回路21a〜21dのロー
カルコードとする。上記回路21a〜21dの出
力は回路(1/2CHIP STEP)25および切換器
26を操作することにより、A/D変換器27で
その出力の有無をプロセツサ(CPU)28で検
出し、受信信号が存在する系列について、ゲート
回路29a〜29dで正規の位相のコードを選択
する。
しかし第2図の構成では拡散コードの同期検出
を行うことはできるが、拡散コードの追尾ループ
用系列およびマルチパルス検出用系列等を別に設
ける必要があり、装置が複雑かつ大型になること
は避けられなかつた。
〔発明の目的〕
本発明は上記欠点を改良するもので、同期完了
までの時間が短く、装置構成が簡単であり、消費
電力が小さく、人工衛星に搭載することの可能な
スペクトラム拡散信号の受信装置を提供すること
を目的とする。
〔発明の要点〕
本発明は、拡散コード位相同期ループおよび搬
送波位相同期ループを構成している電圧制御発振
器(VCO)の発振周波数を拡散コードまたは搬
送波の捕捉操作開始直前まで、別に設けた温度補
償型水晶発振器(TCXO)の出力に位相同期さ
せて所望の周波数安定度を得ると共に、コードス
タガーの各信号検出列を利用して、拡散コードの
位相同期ループとコード擬似同期検出回路とを同
時に構成することを特徴とする。
本発明は、受信信号の増幅および周波数変換を
行う手段と、スペクトラム拡散信号に対応するス
ペクトラム拡散コードの捕捉追跡ループと、前記
スペクトラム拡散信号の搬送波位相同期ループ
と、上記スペクトラム拡散信号に重畳又は変調さ
れたベースバンドデータの復調手段とを含むスペ
クトラム拡散信号用受信装置において、上記搬送
波位相同期ループの一部を構成する電圧制御発振
器の発振周波数とほぼ同一周波数の発振周波数を
有する温度補償型水晶発振器と、この発振器に前
記電圧制御発振器を同期させるループと、上記電
圧制御発振器の出力を受信機の周波数変換用なら
びにスペクトラム拡散信号の逆拡散用の各局部発
振信号源および前記コード捕捉追跡ループの基準
信号源とするための逓倍、増幅、混合または分周
する手段と、この分周手段の出力信号に前記拡散
コード捕捉追跡の電圧制御発振器を同期させるル
ープと、前記温度補償型水晶発振器を基準信号と
した前記2つの同期ループの各誤差信号出力と前
記コード捕捉・追尾ループの誤差信号出力とを切
換えることにより上記各ループの電圧制御発振器
を制御する手段と、上記コード捕捉・追跡ループ
の誤差信号出力と前記搬送波位相同期ループの誤
差信号とを切換えることにより、前記搬送波位相
同期ループ用電圧制御発振器を制御する手段と、
前記の全ての信号切換え手段によりスペクトラム
拡散コードおよび搬送波の捕捉同期を行うマイク
ロコンピユータ等のロジツク回路手段とを備えた
ことを特徴とする。
さらに本発明は、拡散コードを逆拡散する前段
階で受信信号電力をn分割(n=1、2、……)
する手段と、そのn分割された前記拡散信号の
各々を1/nのコードスタガーで逆拡散および信
号検出する手段とを含む前記スペクトラム拡散コ
ードの捕捉追跡ループ回路において、前記n個の
信号検出列のうちの2系列を前記1/nのコード
スタガーの各分岐出力から受信コードと同期のコ
ードチヤンネルを選択するコード追跡用手段とそ
の選択コードをコード周期の1/4(1/2チツプ)だ
け進相および遅相する手段を含むことができる。
さらに本発明は、前記進相および遅相する手段
の出力を前記コード追跡用に設定した2系列の信
号検出列のローカルコードとして前記コードスタ
ガーの分岐出力と切換える手段を含むことができ
る。
〔実施例の説明〕
第3図は本発明の実施例構成図である。受信信
号(入力SIG)は受信装置のフロントエンド31
で周波数変換、増幅等が行われ、後段の4系列の
信号検出列へ接続される。各信号検出列は、それ
ぞれ基本的に逆拡散用PSK波発生器32a〜3
2d、相関器33a〜33d、帯域波器34a
〜34d、増幅器35a〜35d、2乗検波器3
6a〜36d、および積分放電器37a〜37d
とを含む。PSK波発生器32a〜32dは、周
波数シンセサイザ38で発生された基準信号に、
ローカルコード発生部39からの4つのスタガー
ドローカルコードでPSKがかけられる。ローカ
ルコード発生部39の中のA〜Hの表示は、後出
の第1表で示す補捉過程の各ループの捕捉ステツ
プを表わしている。第1表の詳細については後で
説明する。周波数シンセサイザ38の入力信号
は、搬送波位相同期ループ用電圧制御水晶発振器
(VCXO)40から得る。第1表中の捕捉ステツ
プAおよびBでは、このVCXO40は温度制御
水晶発振器(TCXO)41とループフイルタ4
2、位相検波器43、切換器44とで構成される
シヨートループにより、TCXO41の発信周波
数に同期が取られる。このときVCXO40の出
力は、分周器45でローカルコードの周波数(実
施例では31/(2×96)倍)まで分周されて、ロ
ーカルコードのクロツク発生用シヨートループの
基準信号となる。このシヨートループは位相検波
器46、切換器47、ループフイルタ48、およ
びVCXO49で構成される。VCXO49の出力
はT/2移相器50(Tはクロツク周期の2分の1
の時間を表わす。)、T移相器51、およびロング
コード発生器52へ接続される。また移相器5
0,51の各出力はシヨートコード発生器53,
54へそれぞれ接続される。
ここでロングコードは受信信号であり、例えば
UQPSK(不平衡4相位相変調)波のQチヤンネ
ル変調コードを意味し、シヨートコードは例えば
1024ビツトのゴールドコードでIチヤンネル変調
コードを意味する。各コード発生器52〜54の
出力はローカルコード発生部39の入力となる。
ローカルコード発生部39では、256段シフト
レジスタ55a〜55cがシヨートコード発生器
53の出力から直列に接続される。この3ケ所の
接続点56a〜56cおよびシフトレジスタ55
aの出力は、切換器57a〜57dに1対1で接
続されると同時に切換器58へ接続される。切換
器58の出力はシヨートコード位相同期用DLL
の+T/2移相器59および−T/2移相器60、お
よび逆拡散用PSK波発生器61へそれぞれ入力
される。一方ロングコード発生器52の出力は、
−T/2移相器90、+T/2移相器91、−2T移相器
92および切換器57dにそれぞれ接続される。
これらの移相器59,60,90〜91は、切
換器57a,50bおよび57dに接続される。
PSK波発生器61の基準信号は周波数シンセサ
イザ38から得る。PSK波発生器61の出力は
相関器62へ入力され、相関器62の出力は2分
岐された後に、帯域波器63a,63b、増幅
器64a,64bを経て、それぞれ2乗検波器6
5、およびコスタスループ66,67へ接続され
る。
コスタスループ67の出力とDLL比較器68
の出力および位相検波器43の出力は、切換器4
4で選択されループフイルタ42へ接続される。
位相比較器(DLL)68の出力は切換器47に
も接続され、位相検波器46の出力とが選択され
てループフイルタ48へ接続される。
一方前述の各信号検出列の出力は切換器80を
通過した後A/D変換器81でデイジタル化した
後にマイクロプロセツサ82でデータ処理が実行
される。
このような構成の装置の主要動作は次のとおり
である。
ドプラ補正が行われたスペクトラム拡散受信信
号は4系列の信号検出列のローカルコードをサー
チすることにより、そのコード位相をマイクロプ
ロセサ82で制御しながら、受信コードの同期が
とられる。これらの一連の捕捉過程における本装
置の動作を要約すると第1表のとおりとなる。捕
捉ステツプAおよびBでは、キヤリヤ(搬送波)
追跡ループおよびコード追跡ループはTCXO4
1の周波数に同期したVCXO40の出力で動作
している。すなわちステツプAおよびBでは、キ
ヤリヤもコードも捕捉されていない状態であるの
で、装置のフロントエンド31および相関器33
a〜33dで周波数変換された信号は、必ず帯域
波器34a〜34dの通過帯域へ落ち込む条件
が不可欠である。
本実施例装置は、受信信号周波数がノミナルキ
ヤリヤ周波数から±700Hz程度までドプラ補正さ
れることを前提としたシステムへ使用されるの
で、受信限界(スレシヨールド)を極力下げるた
めには、波器34a〜34dの帯域幅は2KHz
程度
[Technical field to which the invention pertains] The present invention includes a negative feedback phase detector for a carrier suppressed signal and an acquisition tracking loop for a pseudo-noise code,
The present invention relates to a receiving device that receives a direct spread spectrum signal. [Description of the Prior Art] Conventional devices of this type include a circuit for capturing the spread spectrum code of the received signal, a synchronization detection circuit, a tracking loop for the spread spectrum code, a phase synchronization circuit for the received signal carrier, and its tracking loop. etc. have become the main components. Generally, in mobile communications, a Doppler shift (deviation) of carrier waves occurs in the communication transmission path due to the moving speed of the mobile body, so the above-mentioned receiving device requires an automatic frequency control circuit (AFC). In this case, the following (1) must be performed until the reception signal is received normally.
It is necessary to follow the steps shown in ~(9) in order. (1) Frequency search (2) AFC coarse control (3) Carrier wave regeneration (4) AFC fine control (5) Spreading code search and synchronization confirmation (6) Spreading code tracking and automatic gain using Costas loop, etc. Control (AGC) AFC control (7) Stopping AFC control (8) Changing the tracking loop filter bandwidth (9) Confirming synchronization maintenance As described above, it takes a long time to complete synchronization. Especially when the signal-to-noise ratio (S/N) is poor, a longer time is required. Recently, in order to shorten the time it takes to complete acquisition of normal reception in steps (1) to (9) above, the carrier frequency and the spreading code frequency are brought into a coherent relationship, that is, phase synchronized, and the carrier frequency is Doppler shifted ( A method is being put into practical use in which the amount of deviation (deviation) is predicted on the transmitting side and the transmitting frequency is controlled using input from the receiving device to keep it within a specific error range. The device used for this method does not require an AFC function, so
The time previously required for AFC control is shortened, and at the same time, the configuration of the device is simplified. FIG. 1 shows an example of a conventional configuration of this type of device.
A received signal (input SIG) is converted into an intermediate frequency signal by a frequency converter 1 and then gain-controlled by an AGC amplifier 2. Its output is Delay Lock Loop (DLL) 3 and correlator 4.
connected to. The error voltage output of the above DLL3 is generated by voltage controlled oscillator (VCO) 5, frequency divider (FREQDEV) 6, and spreading code generator (PN).
GEN) 7 and correlators (PSK modulators) 8 and 9 together constitute a code tracking loop. After the spread code synchronization is completed, the switch 10 is switched from the a terminal to the b terminal, and the switch 11 is further switched from the c terminal to the d terminal to maintain the code synchronization. This allows Costas Loop (Costas
The voltage controlled oscillator (VCO) 5 is controlled by the error voltage output of Loop) 12, and the frequency converter (mixer) 1
3. Signal generator 14 and bandpass filter (BPF)
15, performs a phase-locked loop of the carrier wave. By adopting such a configuration, the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator VCO for the phase-locked loop of the carrier wave can be pulled into the lock-in range of the above loop using the Doppler shift (deviation) information of the code, and carrier wave synchronization is completed. We were able to significantly reduce the time required. However, when the above configuration is adopted, it is necessary to narrow the noise bandwidth of each detector input of the correlator output in order to use it for a line with a low (S/N) of the received signal. It is necessary to sufficiently increase the frequency stability of the voltage controlled oscillators 5 and 16. for example
If the noise bandwidth of the detector input is ±3 KHz at a reception frequency of 2 GHz band, a frequency stability of approximately ±1.2 ppm is required. In this case, if the voltage controlled oscillators 5 and 16 are housed in an active thermostatic chamber or a temperature compensated crystal oscillator (TCVCXO) is used, it is possible to satisfy the above conditions within a specific device temperature range. This is very difficult to achieve for demanding equipment. In the case of the configuration shown in Figure 1, when the spreading code is long, all codes are sent to the spreading code generator (PN GEN).
7 may take a long time to search.
In order to shorten this search time, a method called a code stagger method has traditionally been adopted. FIG. 2 shows an example of the configuration of this system. FIG. 2 shows the case where four staggers are performed. The input SIG (received signal) passes through a bandpass filter (BPF) 20 and then
The local code is divided by a phase difference of 1/4 of the total code length so that it can be detected by any one of the signal detection sequences 21a to 21d. This is the shift register (SHIFT) 22a to 22c.
This is done by shifting the phase at . In other words, the input/output of each shift register 22a to 22c is to transmit a local oscillation signal (LO SIG) to the modulator 24.
Phase shift modulation (PSK.phase-shift) from a to 24d
keying) and use it as a local code for each series circuit 21a to 21d. The outputs of the circuits 21a to 21d are detected by the A/D converter 27 by operating the circuit (1/2CHIP STEP) 25 and the switch 26, and the presence or absence of the output is detected by the processor (CPU) 28, and the received signal is For the existing series, codes with normal phases are selected by gate circuits 29a to 29d. However, although the configuration shown in Fig. 2 can perform synchronized detection of the spread code, it is necessary to separately provide a spread code tracking loop sequence and a multi-pulse detection sequence, etc., which prevents the device from becoming complicated and large. I couldn't help it. [Object of the Invention] The present invention aims to improve the above-mentioned drawbacks, and provides a method for receiving spread spectrum signals that takes a short time to complete synchronization, has a simple device configuration, has low power consumption, and can be mounted on an artificial satellite. The purpose is to provide equipment. [Summary of the Invention] The present invention provides a separately provided temperature compensation system that controls the oscillation frequency of a voltage controlled oscillator (VCO) that constitutes a spread code phase-locked loop and a carrier wave phase-locked loop until immediately before the start of a spread code or carrier acquisition operation. Achieves the desired frequency stability by phase-locking the output of a type crystal oscillator (TCXO), and simultaneously constructs a phase-locked loop for the spread code and a code pseudo-synchronization detection circuit by using each signal detection row of the code stagger. It is characterized by The present invention provides means for amplifying and frequency converting a received signal, a capture and tracking loop for a spread spectrum code corresponding to a spread spectrum signal, a carrier phase locked loop for said spread spectrum signal, and a means for superimposing or modulating said spread spectrum signal. a temperature-compensated crystal oscillator having an oscillation frequency that is approximately the same as the oscillation frequency of the voltage-controlled oscillator forming a part of the carrier phase-locked loop; and a loop for synchronizing the voltage controlled oscillator with this oscillator, and a reference for each local oscillator signal source for converting the output of the voltage controlled oscillator into the frequency of the receiver and for despreading the spread spectrum signal, and for the code acquisition tracking loop. means for multiplying, amplifying, mixing or dividing the frequency of the frequency dividing means to provide a signal source; a loop for synchronizing the voltage controlled oscillator for the spreading code acquisition and tracking to the output signal of the frequency dividing means; means for controlling the voltage controlled oscillators of each of the loops by switching between the error signal output of the two synchronized loops and the error signal output of the code capture/tracking loop; and an error signal of the code capture/tracking loop. means for controlling the carrier phase-locked loop voltage controlled oscillator by switching between an output and an error signal of the carrier phase-locked loop;
The present invention is characterized in that it includes logic circuit means such as a microcomputer that synchronizes the acquisition of the spread spectrum code and the carrier wave by all of the signal switching means described above. Furthermore, the present invention divides the received signal power into n (n=1, 2,...) before despreading the spreading code.
and means for despreading and signal detecting each of the n-divided spread signals with a 1/n code stagger, A code tracking means for selecting a code channel synchronized with the received code from each branch output of the 1/n code stagger, and a code tracking means for selecting two of the channels from each branch output of the 1/n code stagger; It may include means for leading and retarding the phase. Furthermore, the present invention may include means for switching the output of the phase advancing and phase delaying means to the branch output of the code stagger as a local code of the two signal detection sequences set for the code tracking. [Description of Embodiment] FIG. 3 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention. The received signal (input SIG) is sent to the front end 31 of the receiving device.
The signal is subjected to frequency conversion, amplification, etc., and is connected to four subsequent signal detection trains. Each signal detection column basically consists of despreading PSK wave generators 32a to 3.
2d, correlators 33a to 33d, band wave generator 34a
~34d, amplifiers 35a~35d, square law detector 3
6a to 36d, and integral dischargers 37a to 37d
including. The PSK wave generators 32a to 32d apply the reference signal generated by the frequency synthesizer 38 to the reference signal generated by the frequency synthesizer 38.
PSK is applied using four staggered local codes from the local code generator 39. The displays A to H in the local code generator 39 represent the capture steps of each loop in the capture process shown in Table 1 below. Details of Table 1 will be explained later. The input signal for the frequency synthesizer 38 is obtained from a carrier phase locked loop voltage controlled crystal oscillator (VCXO) 40. In acquisition steps A and B in Table 1, this VCXO 40 is connected to a temperature controlled crystal oscillator (TCXO) 41 and a loop filter 4.
2. Synchronization is achieved with the oscillation frequency of the TCXO 41 by a shot loop composed of a phase detector 43 and a switch 44. At this time, the output of the VCXO 40 is divided by the frequency divider 45 to the frequency of the local code (31/(2×96) times in the embodiment), and becomes a reference signal for the short loop for generating the local code clock. This short loop is composed of a phase detector 46, a switch 47, a loop filter 48, and a VCXO 49. The output of the VCXO 49 is a T/2 phase shifter 50 (T is half the clock period).
represents the time of ), a T phase shifter 51, and a long code generator 52. Also, phase shifter 5
Each output of 0 and 51 is output from a short code generator 53,
54 respectively. Here the long code is the received signal, for example
It means the Q channel modulation code of UQPSK (unbalanced quadrature phase keying) wave, and the short code is for example
It is a 1024-bit gold code and means an I channel modulation code. The output of each code generator 52 to 54 becomes an input to a local code generator 39. In the local code generator 39, 256-stage shift registers 55a to 55c are connected in series from the output of the short code generator 53. These three connection points 56a to 56c and the shift register 55
The output of a is connected to the switching devices 57a to 57d on a one-to-one basis and simultaneously connected to the switching device 58. The output of the switch 58 is the DLL for short code phase synchronization.
The signal is input to a +T/2 phase shifter 59 and a -T/2 phase shifter 60, and a despreading PSK wave generator 61, respectively. On the other hand, the output of the long code generator 52 is
-T/2 phase shifter 90, +T/2 phase shifter 91, -2T phase shifter 92 and switch 57d, respectively. These phase shifters 59, 60, 90-91 are connected to switches 57a, 50b and 57d.
A reference signal for the PSK wave generator 61 is obtained from the frequency synthesizer 38. The output of the PSK wave generator 61 is input to a correlator 62, and the output of the correlator 62 is branched into two, and then passes through band wave generators 63a, 63b, amplifiers 64a, 64b, and square-law detector 6, respectively.
5, and connected to Costas loops 66 and 67. Costas loop 67 output and DLL comparator 68
The output of the phase detector 43 and the output of the phase detector 43 are
4 and connected to the loop filter 42.
The output of the phase comparator (DLL) 68 is also connected to the switch 47, and the output of the phase detector 46 is selected and connected to the loop filter 48. On the other hand, the outputs of the aforementioned signal detection arrays pass through a switch 80, are digitized by an A/D converter 81, and are then subjected to data processing by a microprocessor 82. The main operations of the device having such a configuration are as follows. The spread spectrum received signal subjected to Doppler correction is synchronized by searching the local codes of the four signal detection sequences and controlling the code phase by the microprocessor 82. Table 1 summarizes the operations of this apparatus during these series of acquisition processes. In acquisition steps A and B, the carrier
Tracking loop and code tracking loop are TCXO4
It operates with the output of VCXO40 synchronized to the frequency of 1. That is, in steps A and B, neither the carrier nor the code is captured, so the front end 31 and correlator 33 of the device
It is essential that the signals frequency-converted by a to 33d fall into the passbands of the bandpass converters 34a to 34d. This embodiment device is used in a system that assumes that the received signal frequency is Doppler corrected from the nominal carrier frequency to about ±700 Hz, so in order to lower the reception threshold as much as possible, the Bandwidth is 2KHz
degree
以上説明したように温度補償型水晶発振器
TCXO41を採用し、信号検出列とコード追跡
ループを共用することにより直流レベルで捕捉ス
テツプを切換えて行くことができ、受信感度の向
上、捕捉完了までの所要時間を短縮することが可
能となると同時に装置の消費電力の削減、装置構
成の簡素化が計られる。これらの利点は人工衛星
などに搭載する宇宙通信用機器に対して特に効果
的である。
以上の一連の捕捉操作は全てマイクロプロセサ
で行うことができるので、回路の共用化による操
作上の煩雑さは全く無視し得るものである。
As explained above, the temperature compensated crystal oscillator
By adopting TCXO41 and sharing the signal detection train and code tracking loop, it is possible to switch acquisition steps at the DC level, improving reception sensitivity and shortening the time required to complete acquisition. The power consumption of the device can be reduced and the device configuration can be simplified. These advantages are particularly effective for space communication equipment mounted on artificial satellites. Since all of the series of acquisition operations described above can be performed by a microprocessor, operational complexity due to shared circuits can be completely ignored.
第1図および第2図は従来のスペクトラム拡散
信号の受信装置のブロツク構成図。第3図は本発
明の実施例のブロツク構成図。
1,13……周波数変換(混合)器、2……
AGC増幅器、3……デイレイロツクループ
(DLL)、4,8,9……相関器、5,16……
電圧制御発振器(VCO)、6……周波数分周器、
7……拡散コード発生器(PN GEN)、10,1
1……切換器、12……コスタスループ、14…
…発振器、15……帯域波器、20……帯域
波器、21……信号検出列、22……シフトレジ
スタ、23……PN符号発生器、24……PSK変
調器、25……コード移相器、26……切換器、
27……A/Dコンバータ、28……マイクロプ
ロセサ、29……ゲート回路、31……受信装置
フロントエンド、32,61……PSK変調器、
33,62……相関器、34,63……帯域波
器、35,64……増幅器、36,65……2乗
検波器、37……積分放電器、38……周波数シ
ンセサイザ、39……ローカルコード発生部、4
0,49……電圧制御水晶発振器、41……温度
補償型水晶発振器(TCXO)、42,48……ル
ープフイルタ、43,46……位相検波器、4
4,47,57,58,69,80……切換器、
45……分周器、50,51,59,60,90
〜92……移相器、52〜54……PNコード発
生器、55……シフトレジスタ、56……接続分
岐点、66,67……コスタスループ、68……
比較器、81……A/D変換器、82……マイク
ロプロセツサ。
FIGS. 1 and 2 are block diagrams of a conventional spread spectrum signal receiving apparatus. FIG. 3 is a block diagram of an embodiment of the present invention. 1, 13... Frequency converter (mixer), 2...
AGC amplifier, 3... Delay lock loop (DLL), 4, 8, 9... Correlator, 5, 16...
Voltage controlled oscillator (VCO), 6...frequency divider,
7...Spreading code generator (PN GEN), 10,1
1...Switcher, 12...Costas loop, 14...
...Oscillator, 15... Bandwidth wave generator, 20... Bandwidth wave generator, 21... Signal detection train, 22... Shift register, 23... PN code generator, 24... PSK modulator, 25... Code transfer Phase switch, 26...switcher,
27...A/D converter, 28...Microprocessor, 29...Gate circuit, 31...Receiver front end, 32, 61...PSK modulator,
33, 62... Correlator, 34, 63... Band wave generator, 35, 64... Amplifier, 36, 65... Square law detector, 37... Integrating discharger, 38... Frequency synthesizer, 39... Local code generator, 4
0, 49... Voltage controlled crystal oscillator, 41... Temperature compensated crystal oscillator (TCXO), 42, 48... Loop filter, 43, 46... Phase detector, 4
4, 47, 57, 58, 69, 80...switcher,
45... Frequency divider, 50, 51, 59, 60, 90
~92... Phase shifter, 52-54... PN code generator, 55... Shift register, 56... Connection branch point, 66, 67... Costas loop, 68...
Comparator, 81...A/D converter, 82...Microprocessor.
Claims (1)
と、 第一の電圧制御発振器49を含みスペクトラム
拡散信号に対応するスペクトラム拡散コードの捕
捉追跡ループと、 第二の電圧制御発振器40を含み上記スペクト
ラム拡散信号の搬送波に同期する位相同期ループ
と、 上記スペクトラム拡散信号に重畳または変調さ
れたベースバンドデータの復調手段と を含むスペクトラム拡散信号用受信装置におい
て、 上記第二の電圧制御発振器40の発振周波数に
ほぼ等しい発振周波数を有する温度補償型水晶発
振器41と、 この水晶発振器に上記第二の電圧制御発振器4
0を同期させるループと、 上記第二の電圧制御発振器40の出力を受信機
の周波数変換用ならびにスペクトラム拡散信号の
逆拡散用の各局部発振信号源および前記拡散コー
ド捕捉追跡ループの基準信号源とするための回路
手段と、 この回路手段の出力信号に前記拡散コード捕捉
追跡ループに含まれる第一の電圧制御発振器49
を同期させるループと、 前記温度補償型水晶発振器を基準信号として前
記2つの同期ループの各誤差信号出力と前記拡散
コード捕捉追跡ループの誤差信号出力とを切換え
ることにより上記第一および第二の電圧制御発振
器を制御する手段と、 上記拡散コード捕捉追跡ループの誤差信号出力
と前記搬送波位相同期ループの誤差信号とを切換
えることにより前記搬送波位相同期ループ用の第
二の電圧制御発振器40を制御する手段と、 前記各手段の信号の切換えを制御してスペクト
ラム拡散コードおよび搬送波の捕捉同期制御を行
うマイクロコンピユータによるロジツク回路手段
と を備えたことを特徴とするスペクトラム拡散信号
用受信装置。 2 前記スペクトラム拡散コードの捕捉追跡ルー
プが、 拡散コードを逆拡散する前段階で受信信号電力
をn分割する手段と、 そのn分割された前記拡散信号の各々を1/n
のコードスタガーで逆拡散および信号検出する手
段と、 前記n個の信号検出列のうちの2系列を前記
1/nのコードスタガーの各分岐出力から受信コ
ードと同期のコードチヤンネルを選択するコード
追跡用手段と、 その選択コードをコード周期の1/4だけ進相お
よび遅相する手段と、 この進相および遅相手段の出力と前記コードス
タガーの分岐出力とを切換える手段と を含む特許請求の範囲第1項に記載するスペクト
ラム拡散信号用受信装置。Claims: 1. means for amplifying and frequency converting a received signal; a spread spectrum code acquisition and tracking loop corresponding to a spread spectrum signal, including a first voltage controlled oscillator 49; and a second voltage controlled oscillator 40; a phase-locked loop that is synchronized with a carrier wave of the spread spectrum signal, and demodulation means for demodulating baseband data superimposed or modulated on the spread spectrum signal, the second voltage controlled oscillator; a temperature-compensated crystal oscillator 41 having an oscillation frequency approximately equal to the oscillation frequency of 40;
0 synchronization loop, and the output of the second voltage controlled oscillator 40 is used as a reference signal source for each local oscillation signal source for frequency conversion of the receiver and for despreading of the spread spectrum signal, and for the spread code acquisition and tracking loop. a first voltage controlled oscillator 49 included in said spreading code acquisition and tracking loop;
and a loop that synchronizes the first and second voltages by switching between each error signal output of the two synchronization loops and the error signal output of the spreading code capture and tracking loop using the temperature compensated crystal oscillator as a reference signal. means for controlling a controlled oscillator; and means for controlling a second voltage controlled oscillator 40 for the carrier phase-locked loop by switching between the error signal output of the spreading code acquisition and tracking loop and the error signal of the carrier phase-locked loop. and logic circuit means using a microcomputer for controlling signal switching of each of the means and synchronizing acquisition of a spread spectrum code and a carrier wave. 2. The acquisition and tracking loop for the spread spectrum code includes means for dividing the received signal power into n before despreading the spread code, and dividing each of the n divided spread signals by 1/n.
means for despreading and signal detection with a code stagger; and code tracking for selecting a code channel in synchronization with the received code from each branch output of the 1/n code stagger for two of the n signal detection sequences. means for leading and retarding the selected code by 1/4 of the code period; and means for switching between the output of the leading and retarding means and the branch output of the code stagger. A receiving device for spread spectrum signals as described in Range 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57045948A JPS58162147A (en) | 1982-03-23 | 1982-03-23 | Receiving device for spectrum spread signal |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57045948A JPS58162147A (en) | 1982-03-23 | 1982-03-23 | Receiving device for spectrum spread signal |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58162147A JPS58162147A (en) | 1983-09-26 |
| JPS6411182B2 true JPS6411182B2 (en) | 1989-02-23 |
Family
ID=12733496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57045948A Granted JPS58162147A (en) | 1982-03-23 | 1982-03-23 | Receiving device for spectrum spread signal |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58162147A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0748708B2 (en) * | 1988-09-28 | 1995-05-24 | 日本電気株式会社 | Spread spectrum signal receiver |
-
1982
- 1982-03-23 JP JP57045948A patent/JPS58162147A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58162147A (en) | 1983-09-26 |
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