JP2000013188A - マッチドフィルタ回路 - Google Patents

マッチドフィルタ回路

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JP2000013188A
JP2000013188A JP19250198A JP19250198A JP2000013188A JP 2000013188 A JP2000013188 A JP 2000013188A JP 19250198 A JP19250198 A JP 19250198A JP 19250198 A JP19250198 A JP 19250198A JP 2000013188 A JP2000013188 A JP 2000013188A
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JP
Japan
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bit
current
analog
exclusive
circuit
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JP19250198A
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Nagaaki Shu
長明 周
Teruhei Shu
旭平 周
Kunihiko Suzuki
邦彦 鈴木
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Yozan Inc
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Yozan Inc
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 マッチドフィルタ回路の低消費電力化。 【構成】 アナログ加算を電流加算回路によって行な
い、低電圧化に適応させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はマッチドフィルタ回
路に係り、周波数拡散通信に好適なマッチドフィルタ回
路に関する。
【0002】
【従来の技術】周波数拡散通信においては所定の拡散符
号によってデータを拡散し、これを逆拡散して復調する
ため、高速相関演算を要する。一般に、この相関演算に
はSAWフィルタ、スライディング相関器あるいはマッ
チドフィルタが使用されるが、初期同期捕捉の高速性に
おいてマッチドフィルタが優れている。しかしマッチド
フィルタは回路規模が大であり、電力消費が大であるた
め、携帯端末にへの適用が困難であった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような従
来の問題点を解消すべく創案されたもので、消費電力を
抑止可能なマッチドフィルタ回路を提供することを目的
とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明に係るマッチドフ
ィルタ回路は、入力信号をアナログ電圧信号とし、これ
をA/D変換器によってデジタル電圧信号に変換し、こ
のデジタル電圧信号をレジスタによって順次保持し、こ
れらレジスタに対応した複数の1ビットの係数をシフト
レジスタに保持し、前記デジタル電圧信号と係数との排
他的論理和を排他的論理和回路によって算出し、これら
排他的論理和回路の出力の総和を電流変換回路によって
アナログ電流信号に変換するものである。
【0005】
【発明の実施の態様】次に本発明に係るマッチドフィル
タ回路の第1実施例を図面に基づいて説明する。
【0006】
【実施例】図1において、マッチドフィルタは受信信号
がアナログ電圧信号Ainの形で入力され、A/D変換
器(A/Dで示す。)においてデジタル電圧信号に変換
する。このデジタル電圧信号は2つのレジスタ系列R1
1〜R1n、R21〜R2nに並列入力されており、第
1系列R11〜R1nはクロックCLK0によって択一
的に信号を取り込み、第2系列R21〜R2nはクロッ
クCLK1によって択一的に信号を取り込む。クロック
CLK0、CLK1は相互に1/2周期シフトした同一
周波数のクロックであり、いわゆるダブルサンプリング
を行う。第1、第2系列の対応したレジスタ、R11と
R21、R12とR22、...、R1ntoR2nの
出力はセレクタSEL1〜SELnに入力され、これら
セレクタはいずれか一方の系列のレジスタの出力を択一
的に出力する。
【0007】セレクタSEL1〜SELnの出力は排他
的論理和回路XOR1〜XORnにそれぞれ入力され、
これら排他的論理和回路には1ビットの拡散符号(全体
の拡散符号系列をPNで示す。)が入力されている。拡
散符号が「1」のときにはセレクタ出力はそのまま排他
的論理和回路から出力され、「0」のときにはそのビッ
ト反転が出力される。拡散符号系列はシフトレジスタS
REGに格納されており、その最終段は初段に帰還され
ている。シフトレジスタにはクロックCLK0またはC
LK1と同一のクロックCLKSが入力され、レジスタ
へのデータ取り込みに同期して拡散符号系列が循環シフ
トする。CLK0、CLK1はR11〜R1n、R21
〜R2nに循環的にデータを取り込み、取り込まれたデ
ータと拡散符号系列は相互に対応するようになってい
る。シフトレジスタに新たな拡散符号を取り込む際に
は、その初段のデータ入力端子Dinにデータを供給し
つつCLKSを入力する。
【0008】図2はアナログ加算回路ADDの第1の形
態を示す。アナログ加算回路ADDは排他的論理和回路
XOR1〜XORnに対応して設けられたD/A変換器
D/A1〜D/Anを有し、各ビットの電圧信号を電流
信号に変換する。各排他的論理和回路の出力ビット数を
kビットとすると、各ビットの電流信号はアナログ・ビ
ット加算器AADD0〜AADDkにおいて、それぞれ
ビット毎に加算される。加算器AADD0〜AADDk
の出力は重み付加算器WADDに入力され、各ビットの
重みによる重み付けをしつつ加算される。なお加算器A
ADD0〜AADDk、WADDとして電圧加算タイプ
のものも使用可能であり、このときD/A変換器はレベ
ル調整回路として使用し得る。
【0009】図3は電流タイプのアナログ加算回路AD
Dを示し、ここでは排他的論理和回路の出力を4ビット
としている。また排他的論理和回路XOR1〜XORn
の4ビット出力をb10〜b13、b20〜b2
3、...、bn0〜bn3とすると、これらビットは
nMOSトランジスタよりなるスイッチT11〜T1
4、T21〜T24、...、Tn1〜Tn4のゲート
に入力され出力がハイレベルのときにこれらスイッチは
閉成される。各スイッチのドレインには定電流源I11
〜I14、I21〜I24、...、In1〜In4が
接続されており、これら定電流源はスイッチに接続され
たビットの重みに対応した電流値の電流を供給し、スイ
ッチが閉成されたときにはこれら電流がスイッチのソー
スに供給される。各スイッチのソースは共通の出力端子
に接続され、各スイッチを流れる電流の総和がAout
として出力される。従ってAoutはXOR1〜XOR
nの出力の総和のアナログ値となる。
【0010】図4は他の電流タイプのアナログ加算回路
ADDを示し、排他的論理和回路の出力は図3と同様で
ある。排他的論理和回路XOR1〜XORnの4ビット
出力b10〜b13、b20〜b23、...、bn0
〜bn3はnMOSトランジスタよりなるスイッチT1
11〜T141、...、Tn11〜Tn41のゲート
に入力され、出力がハイレベルのときにこれらスイッチ
は閉成される。さらに出力b10〜b13、b20〜b
23、...、bn0〜bn3はインバータIV11〜
IV14、...、IVn1〜IVn4を介してnMO
SトランジスタよりなるスイッチT112〜T14
2、...、Tn12〜Tn42のゲートに入力され、
出力がローレベルのときにこれらスイッチは閉成され
る。スイッチT111とT112、T121とT12
2、T131とT132、T141とT14
2、...、Tn11とTn12、Tn21とTn2
2、Tn31とTn32、Tn41とTn42の各組の
ドレインにはビット重みに対応した電流を供給する定電
流源I11〜I14、I21〜I24、...、In1
〜In4が接続されている。スイッチT111〜T14
1、...、Tn11〜Tn41の出力は統合されて図
3のアナログ和と同様のアナログ和Ioutpを生成す
る。スイッチT112〜T142、...、Tn12〜
Tn42出力は統合されて各ビットを反転させたデジタ
ルデータのアナログ和Ioutmを生成する。これらア
ナログ和Ioutp、Ioutmは減算回路SUBに入
力され(Ioutp−Ioutm)が算出される。この
減算により、Ioutp、Ioutmに含まれるオフセ
ットは解消され、また減算結果の上限近傍、下限近傍は
マッチドフィルタの相関ピークとなる。
【0011】図5は他の電流タイプのアナログ加算回路
ADDを示し、図3と同一もしくは相当部分には同一符
号を付して示す。図3と同様に、出力b10〜b13、
b20〜b23、...、bn0〜bn3はスイッチT
11〜T14、T21〜T24、...、Tn1〜Tn
4に入力され、これらスイッチのドレインには定電流源
I11〜I14、I21〜I24、...、In1〜I
n4が接続されている。各スイッチのソースは、入力ビ
ットごとにまとめられ、アナログ・ビット加算器ADD
0〜ADD3に入力されている。これら加算器ADD0
〜ADD3は排他的論理和出力の最下位ビットから最上
位ビットにそれぞれ対応している。アナログ・ビット加
算器ADD0〜ADD3は入力の総和を算出するととも
にビット重みに応じた重み付けを行う。このようにビッ
ト重みの重み付けをビット加算後に行うこととすればス
イッチに接続する定電流源は全て一定電流とすることが
でき、回路構成を単純化し得る。
【0012】図6は図5のアナログ・ビット加算回路A
DD0を示す。加算器ADD0は電流増幅器よりなり、
各排他的論理和回路XOR1〜XORnの最下位ビット
I11〜In1が統合されつつソースに入力されたスイ
ッチTT41を有する。TT41のゲートには同一極性
のスイッチTT42がそのゲートにおいて接続され、前
記I11〜In1の総和はTT42のゲートにも直接入
力されている。TT41のソースには定電流源II41
が接続され、TT42のソースには定電流源II42が
接続されている。I11〜I1nの総和はTT41、T
T42のゲートに保持され、これによって入力の総和に
対して(II42/II41)の電流値の比を乗じた電
流がTT42のソースに生じる。ADD0ではその比率
は「1」であるが、ADD1〜ADD3ではその
「2」、「4」、「8」をされて、ビット重みに応じた
重み付けが為される。
【0013】図7は本発明の第2実施例を示し、排他的
論理和の出力b10〜b13、b20〜b2
3、...、bn0〜bn3はパラレルカウンタに入力
されている。パラレルカウンタは全体のデジタル入力の
加算結果をアナログ信号として出力する回路であり、中
川智水他著「ニューロMOSトランジスタを用いたパラ
レルカウンタ型乗算器の設計」、信学技法CAS94−
103、VLD94−119、ICD94−227(1
995−03)に紹介された回路等が使用可能である。
【0014】
【発明の効果】前述のとおり、本発明に係るマッチドフ
ィルタ回路は、入力信号をアナログ電圧信号とし、これ
をA/D変換器によってデジタル電圧信号に変換し、こ
のデジタル電圧信号をレジスタによって順次保持し、こ
れらレジスタに対応した複数の1ビットの係数をシフト
レジスタに保持し、前記デジタル電圧信号と係数との排
他的論理和を排他的論理和によって算出し、これら排他
的論理和回路の出力の総和を電流変換回路よってアナロ
グ電流信号に変換するので、消費電力を抑止し得るとい
うすぐれた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るマッチドフィルタ回路の第1実施
例を示すブロック図である。
【図2】同実施例のアナログ加算回路を示す回路図であ
る。
【図3】他のアナログ加算回路を示す回路図である。
【図4】さらに他のアナログ加算回路を示す回路図であ
る。
【図5】さらに他のアナログ加算回路を示す回路図であ
る。
【図6】図5のアナログ加算回路における1個アナログ
・ビット加算器を示す回路図である。
【図7】本発明の第2実施例におけるアナログ加算回路
を示すブロック図である。
【符号の説明】
A/D...A/D変換器 R11〜R1n、R21〜R2n...レジスタ SEL1〜SELn...セレクタ XOR1〜XORn...排他的論理和回路 ADD...アナログ加算回路 SREG...シフトレジスタ I11〜I14、I21〜I24、I31〜I34、I
n1〜In4、II41、II42、I11、I12、
I13、I14、In1、In2、In3、In
4...定電流源 T11〜T14、T21〜T24、T31〜T34、T
n1〜Tn4、TT41、II42、T111、T11
2、T121、T122、T131、T132、T14
1、T142、Tn11、Tn12、Tn21、Tn3
1、Tn32、Tn41、Tn42...スイッチ SUB...減算回路 ADD0〜ADD3、AADD0〜AADDk...ア
ナログ・ビット加算器 WADD...重み付加算器。 1整理番号=YZ1998004A
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 邦彦 東京都世田谷区北沢3−5−18鷹山ビル 株式会社鷹山内 Fターム(参考) 5K022 EE02 EE33

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アナログ電圧信号をデジタル電圧信号に
    変換するA/D変換器と;このA/D変換器から出力さ
    れるデジタル電圧信号を順次保持する複数のレジスタ
    と;これらレジスタに対応した複数の1ビットの係数を
    保持し、かつ循環シフトするシフトレジスタと;前記レ
    ジスタに接続された複数の排他的論理和回路であって、
    前記係数と、前記デジタル電圧信号とのビット毎の排他
    的論理和を算出する排他的論理和回路と;この排他的論
    理和回路の出力を加算し、加算結果をアナログ信号とし
    て出力するアナログ加算回路と;を備えたマッチドフィ
    ルタ回路。
  2. 【請求項2】 アナログ加算回路は:排他的論理和回路
    の出力を各ビットごとに加算するアナログ・ビット加算
    器と;これら第1アナログ・ビット加算器の出力に各ビ
    ットの重みを乗じ、かつ重みを乗じた結果の総和を算出
    する重み付加算器と;を備えたことを特徴とする請求項
    1記載のマッチドフィルタ回路。
  3. 【請求項3】 アナログ加算回路はパラレルカウンタを
    備えていることを特徴とする請求項1記載のマッチドフ
    ィルタ回路。
  4. 【請求項4】 アナログ電圧信号をデジタル電圧信号に
    変換するA/D変換器と;このA/D変換器から出力さ
    れるデジタル電圧信号を順次保持する複数のレジスタ
    と;これらレジスタに対応した複数の1ビットの係数を
    保持し、かつ循環シフトするシフトレジスタと;前記レ
    ジスタに接続された複数の排他的論理和回路であって、
    前記係数と、前記デジタル電圧信号とのビット毎の排他
    的論理和を算出する排他的論理和回路と;これら排他的
    論理和回路の出力の総和をアナログ電流信号に変換する
    電流変換回路と;を備えたマッチドフィルタ回路。
  5. 【請求項5】 電流変換回路は:デジタル電圧信号の各
    ビットによって開閉されるスイッチであって、その出力
    は統合されて電流加算を行ない得るスイッチと;このス
    イッチの閉成時に各ビットの重みに対応した電流を供給
    する定電流源と;を備えていることを特徴とする請求項
    4記載のマッチドフィルタ回路。
  6. 【請求項6】 電流変換回路は:デジタル電圧信号の各
    ビットによって開閉される第1スイッチであって、その
    出力は統合されて電流加算を行ない得る第1スイッチ
    と;この第1スイッチの反転動作をする第2スイッチで
    あって、その出力は統合されて電流加算を行ない得る第
    2スイッチと;これら第1、第2スイッチの閉成時に各
    ビットの重みに対応した電流を供給する定電流源と;第
    1スイッチの出力の統合結果から第2スイッチの出力の
    統合結果を減算する減算回路とを備えていることを特徴
    とする請求項4記載のマッチドフィルタ回路。
  7. 【請求項7】 電流変換回路は:デジタル電圧信号の各
    ビットによって開閉されるスイッチと;このスイッチの
    閉成時に所定の電流を供給する定電流源と;各ビット毎
    の電流の総和にその重みを乗じた電流を発生させる複数
    の電流増幅器であって、その出力が統合されて電流加算
    を行い得る電流増幅器と;を備えていることを特徴とす
    る請求項4記載のマッチドフィルタ回路。
JP19250198A 1998-06-23 1998-06-23 マッチドフィルタ回路 Pending JP2000013188A (ja)

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US09/332,198 US6625205B1 (en) 1998-06-23 1999-06-14 Matched filter circuit
EP99111659A EP0967733A3 (en) 1998-06-23 1999-06-16 Matched filter circuit
CN99108671A CN1255780A (zh) 1998-06-23 1999-06-22 匹配滤波器电路
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1587213A3 (en) * 2004-04-15 2005-11-16 Fujitsu Limited Matched filter system

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1587213A3 (en) * 2004-04-15 2005-11-16 Fujitsu Limited Matched filter system

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Effective date: 20040706