JP2001345738A - 同期検出装置 - Google Patents

同期検出装置

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JP2001345738A
JP2001345738A JP2000169377A JP2000169377A JP2001345738A JP 2001345738 A JP2001345738 A JP 2001345738A JP 2000169377 A JP2000169377 A JP 2000169377A JP 2000169377 A JP2000169377 A JP 2000169377A JP 2001345738 A JP2001345738 A JP 2001345738A
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Kazuhiko Terajima
一彦 寺島
Masahiko Naito
将彦 内藤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 所定の拡散コードで拡散されたCDMA方式
の信号を受信して、マッチドフィルタを用いて相関検出
を行う場合に、拡散コードの1周期内で複数回相関を検
出できるようにする。 【解決手段】 受信信号に含まれる既知の所定長の拡散
コードのタイミングを検出する同期検出装置において、
所定長の拡散コードのレプリカコードを、所定の幅の時
間毎に位相を進めながら分割して生成させる相関係数発
生手段130と、相関係数発生手段により発生されたレ
プリカコードと受信信号との相関値の検出を所定の幅の
時間毎に行うマッチドフィルタ103,104とを備え
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、通信端末装置にお
ける同期検出装置に関し、特にCDMA(Code Divisio
n Multiple Accsess:符号分割多元接続)方式によるセ
ルラ無線通信システムに適用して好適な同期検出装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】CDMA方式は、拡散符号を用いた多重
化方式であり、次世代移動体通信方式の無線アクセス方
式の1つして、セルラ無線通信システムへの適用が検討
され、また一部のシステムは既に実用化されている。セ
ルラ無線通信システムにおいては、通信サービスを提供
するエリアを所望の大きさのセルに分割して、各セル内
にそれぞれ固定局としての基地局を設置し、移動局であ
る通信端末装置は通信状態が最も良好であると思われる
基地局と無線接続するようになされている。
【0003】図9は、このようなセルラ無線通信システ
ムの構成例を示した図であり、複数の基地局B1〜B7
を所定の間隔で配置して、各基地局B1〜B7の配置で
セルC1〜C7が構成される。ここで、セルC1のエリ
ア内にいる携帯電話機M1は、基地局B1と無線通信で
接続される。
【0004】このようなセルラ無線通信システムにおい
て、移動局が接続する基地局を探すことは、一般にセル
サーチと呼ばれている。CDMA方式のセルラ無線通信
システムでは、各基地局が同一周波数を使用するため、
このセルサーチを行う際には、受信信号に含まれる拡散
コードのタイミングを捕捉する必要がある。
【0005】CDMA方式で拡散コードを捕捉する処理
としては、例えばマッチドフィルタを用いた同期検出装
置を使用する。図10は、従来のマッチドフィルタを用
いた同期検出装置の一例を示した構成図である。入力端
子901に得られる受信信号を、混合器902,903
に供給して、搬送波発生器904が出力する搬送波を混
合器902で受信出力に混合すると共に、搬送波発生器
904が出力する搬送波をπ/2移相器905でπ/2
位相シフトさせた後、混合器905で受信出力に混合し
て、受信信号に含まれる同相成分及び直交成分の検波を
行う。
【0006】検波された同相成分及び直交成分は、アナ
ログ/デジタル変換器906及び907に供給して、デ
ジタルデータ化された同相成分Di及び直交成分Dqを
得、それぞれのデータDi及びDqを、バンドパスフィ
ルタ908及び909を介してマッチドフィルタ910
及び911に供給する。
【0007】マッチドフィルタ910及び911は、所
定の拡散コードで拡散されたCDMA方式の受信データ
との相関を検出するための回路であり、相関係数発生器
912から供給される同相成分,直交成分の拡散コード
のレプリカCi,Cqを、各マッチドフィルタ910及
び911に供給する。そして、マッチドフィルタ910
で、受信データDiとレプリカコードCiとの相関値Σ
m DiCiと、受信データDiとレプリカコードCqと
の相関値Σm DiCqとを得る。また、マッチドフィル
タ911で、受信データDqとレプリカコードCiとの
相関値Σm DqCiと、受信データDqとレプリカコー
ドCqとの相関値Σm DqCqとを得る。
【0008】マッチドフィルタ910が出力する相関値
Σm DiCiと、マッチドフィルタ911が出力する相
関値Σm DqCqとは、加算器914に供給して、両相
関値の加算値(Σm DiCi+Σm DqCq)を得る。
この加算値が同相成分の逆拡散出力となる。この逆拡散
出力は、二乗回路916に供給して実数化し、加算器9
18に供給する。
【0009】マッチドフィルタ910が出力する相関値
Σm DiCqと、マッチドフィルタ911が出力する相
関値Σm DqCiとは、減算器915に供給して、両相
関値の差の値(Σm DqCi−Σm DiCq)を得る。
この差の値が直交成分の逆拡散出力となる。この逆拡散
出力は、二乗回路917に供給して実数化し、加算器9
18に供給する。
【0010】加算器918では、供給される両信号を加
算して1系統の信号として、相関エネルギーEが求めら
れる。マッチドフィルタの構成については、後述する実
施の形態の中で詳細に説明するが、受信データを所定段
数のシフトレジスタにセットし、受信データに含まれて
いると予想されるレプリカコードと、シフトレジスタに
セットされている受信データとの乗算を行い、受信デー
タが拡散されていたコードとレプリカコードとが一致し
たとき、相関出力として極大値が得られるものである。
従って、受信データが拡散されていたコードとレプリカ
コードとが一致したとき、最終的に出力される相関エネ
ルギーEが極大値を示すことになり、この極大値を示す
タイミングから、受信データを逆拡散するタイミングを
得ることができるものである。
【0011】図11は、図10に示す同期検出装置で相
関検出を行う状態の一例を示した図である。この例で
は、検出装置内のマッチドフィルタが備えるシフトレジ
スタの段数をmとしたとき、相関加算チップ数がmとな
り、サーチ可能範囲がm×nチップとなる。マッチドフ
ィルタ内のシフトレジスタの状態としては、図11Aに
示すように1チップずつ進んで行き、マッチドフィルタ
に入力されるmビットの相関係数(即ち相関係数発生器
の出力)としては、図11Bに示すように、常に同じデ
ータである。
【0012】従って、マッチドフィルタの出力(図11
C)としては、サーチ可能範囲内で1チップずつ変化す
る。そして、その出力である相関エネルギーを、図11
Dに示すように、1チップずつメモリの異なるアドレス
に書き込ませることで、そのメモリに書込まれる値につ
いても、図11Eに示すように、1チップずつ変化す
る。ここで、あるタイミングでマッチドフィルタにセッ
トされる値MFD(t) と、相関係数発生器の出力MFC
(t) とが一致したとき、そのときのマッチドフィルタの
出力OUT(t) が、サーチ可能範囲での最大値となり、
そのタイミングが基準となるタイミングとして検出され
る。この最大値となるタイミングは、拡散コードの1周
期に1回しか存在しない。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】上述したマッチドフィ
ルタを用いた同期検出装置の場合には、マッチドフィル
タのシフトレジスタの段数に相当するチップ数を加算し
た相関出力しか求めることができない。長い周期の擬似
雑音符号を用いた拡散コードのタイミングを得る場合に
は、拡散コードの一部のみを用いての相関エネルギーを
検出することになるが、拡散コードの1周期に1回しか
相関エネルギーの極大値が得られない。
【0014】また、CDMA方式の受信機では、スライ
ディング相関器を用いた同期検出装置を使用する場合も
ある。このスライディング相関器を用いた同期検出装置
の場合には、マッチドフィルタを使用した場合と比較し
て、少ない回路規模で多くのチップ数を加算した相関検
出を得ることができる。しかし、拡散コードの1つのタ
イミングに対する相関出力を求めるために必要な時間
が、マッチドフィルタは拡散コード1チップ分の時間で
良いのに対して、スライディング相関器の場合には、相
関を求めるための加算チップ数をMとすると、Mチップ
分の時間がかかってしまう。このため、時間的に広い範
囲のタイミングに対する相関出力を求めて比較するため
には、スライディング相関器では時間がかかりすぎて好
ましくない。
【0015】本発明の目的は、マッチドフィルタを用い
て相関検出を行う場合に、拡散コードの1周期内で複数
回相関を検出できるようにすることにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明は、受信信号に含
まれる既知の所定長の拡散コードのタイミングを検出す
る同期検出装置において、所定長の拡散コードのレプリ
カコードを、所定の幅の時間毎に位相を進めながら分割
して生成させる相関係数発生手段と、相関係数発生手段
により発生されたレプリカコードと受信信号との相関値
の検出を所定の幅の時間毎に行うマッチドフィルタとを
備えたものである。
【0017】このようにしたことで、拡散コードの1周
期内の所定の幅の時間毎に受信信号とレプリカコードと
の相関値の検出が行え、拡散コードの1周期内で複数回
相関を検出できるようになる。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、図1〜図7を参照して、本
発明の第1の実施の形態を説明する。
【0019】本例においては、所定の拡散コードで拡散
されたデータが基地局から伝送されるCDMA方式の無
線伝送システムに適用される受信端末装置において、そ
の拡散コードのタイミングを検出する同期検出を行う同
期検出装置としたものである。なお、本例の場合には、
基地局毎に伝送されるデータを拡散する拡散コードが異
なるものとしてあり、本例の同期検出装置では既に送出
局(基地局)から出力されるデータの拡散コードは判っ
ているものとする。また、その拡散コードのある程度の
位相範囲(即ち同期タイミングが存在する範囲)は、別
の処理で推定できているものとする。そして本例の同期
検出装置では、そのある程度の範囲まで推定された同期
タイミングから、さらに正確な同期タイミングを検出す
る処理を行う。
【0020】図1は、本例の同期検出装置の構成を示す
図である。入力端子101には、所定のチャンネル(周
波数)の受信信号を検波しデジタル化した同相成分のデ
ータDiが得られ、入力端子102には、同じチャンネ
ルの直交成分のデータDqが得られる。このデータDi
及びDqをマッチドフィルタ103及び104に供給す
る。
【0021】マッチドフィルタ103及び104は、所
定の拡散コードで拡散されたCDMA方式の受信データ
との相関を検出するための回路であり、相関係数発生器
130から供給される同相成分,直交成分の拡散コード
のレプリカCi,Cqを、各マッチドフィルタ103及
び104に供給する。ここで本例のマッチドフィルタ1
03及び104は、拡散コードの周期をTとすると、マ
ッチドフィルタ103,104が備えるシフトレジスタ
の段数mよりも周期Tが大きな値としてある。具体的に
は、例えば周期Tを38400チップ、シフトレジスタ
の段数mを256とする。
【0022】そして、相関係数発生器130で生成され
て供給されるレプリカCi,Cqについては、クロック
がm回発生する毎(即ちmチップ進む毎)に、mチップ
位相進めたものに順に変化させるようにしてある。その
具体的な処理については後述する。なお、以下の説明で
は、1周期と述べたとき、拡散コードの1周期を示し、
その1周期の期間内でクロックがm回発生する期間を、
1単位の期間と称する。
【0023】そして、マッチドフィルタ103で、受信
データDiとレプリカコードCiとの相関値Σm DiC
iと、受信データDiとレプリカコードCqとの相関値
ΣmDiCqとを得る。また、マッチドフィルタ104
で、受信データDqとレプリカコードCiとの相関値Σ
m DqCiと、受信データDqとレプリカコードCqと
の相関値Σm DqCqとを得る。
【0024】マッチドフィルタ103が出力する相関値
Σm DiCiと、マッチドフィルタ104が出力する相
関値Σm DqCqとは、加算器105に供給して、両相
関値の加算値(Σm DiCi+Σm DqCq)を得る。
この加算値が同相成分の逆拡散出力となる。この逆拡散
出力は、二乗回路107に供給して実数化し、加算器1
09に供給する。
【0025】マッチドフィルタ103が出力する相関値
Σm DiCqと、マッチドフィルタ104が出力する相
関値Σm DqCiとは、減算器106に供給して、両相
関値の差の値(Σm DqCi−Σm DiCq)を得る。
この差の値が直交成分の逆拡散出力となる。この逆拡散
出力は、二乗回路108に供給して実数化し、加算器1
09に供給する。
【0026】加算器109では、供給される両信号を加
算して1系統の信号として、相関エネルギーEm が求め
られる。この加算器109が出力する相関エネルギーE
m を、周期加算部110に供給する。周期加算部110
は、加算器111とメモリ112とで構成される回路で
あり、加算器109から供給される相関エネルギーE m
のデータを、加算器111に供給し、この加算器111
でメモリ112の出力と加算し、加算出力をメモリ11
2に書込ませる。このメモリ112は、クロックがm回
発生する期間が経過すると、書込まれたデータが読み出
されて加算器111に供給されるもので、結果的にクロ
ックがm回発生する期間を1周期として累積的に加算さ
れる回路として機能する。
【0027】このメモリ112に累積加算された各アド
レスの値は、この同期検出装置の同期検出動作を制御す
るコントローラ120により読み出されて判断される。
相関係数発生器130で拡散コードのレプリカを発生さ
せる位相についても、このコントローラ120により制
御される。
【0028】図2は、本例の相関検出発生器130の構
成例を示す図である。入力端子131には、拡散コード
のレプリカを発生させるための初期値CDEDinitが得
られ、この初期値CDEDinitを、切換スイッチ140
の第1の固定接点141に供給する。初期値CDED
initは、受信する基地局毎に設定される拡散コードの最
初の1単位の値を生成させるための長さLreg のビット
数(ここでは9ビット)のコードであり、例えばコント
ローラ120が設定する。
【0029】拡散コードの各周期の最初の1単位の期間
では、切換スイッチ140は第1の固定接点141と接
続状態にあり、入力端子131に得られる初期値は、切
換スイッチ140を介してPNデコーダ132及びデー
タデコーダ133に供給される。PNデコーダ132
は、供給されるデータに基づいて擬似ランダム系列であ
るPN(Pseudo Noise)符号を発生させるデコーダであ
る。ここでは、同相成分用のPN符号と、直交成分用の
PN符号との2系統のPN符号を生成させて、それぞれ
のPN符号を拡散コードのレプリカとして、上述した2
つのマッチドフィルタ103,104に供給する。
【0030】データデコーダ133は、切換スイッチ1
40を介して供給される初期値に基づいて、次の1単位
のPN符号を生成させるための値CDED1を生成させ
て、その生成された値を、ラッチ回路134にラッチさ
せる。ラッチ回路134では、クロックCLK1が供給
されてラッチ動作が行われる。このラッチ動作は、例え
ばクロックCLK1が所定回数(ここではm回)供給さ
れる毎に供給されるデータのラッチ動作を繰り返す。ラ
ッチ回路134に保持された値は、切換スイッチ140
の第2の固定接点142に供給する。拡散コードの各周
期の最初の1単位以外の期間では、切換スイッチ140
は第2の固定接点142と接続状態にあり、ラッチ回路
134にラッチされたデータが、切換スイッチ140を
介してPNデコーダ132に供給されて、次の1単位の
PN符号が生成されると共に、データデコーダ133に
も戻されて、次の1単位のPN符号を生成させるための
初期値CDEDinit′が生成される。
【0031】なお、本例の相関検出発生器130では、
拡散コードの1周期が経過すると、切換スイッチ140
を第1の固定接点141側に戻して、初期値をCDED
initを再度入力させる処理を繰り返す。相関検出発生器
130での拡散コードのレプリカの発生タイミングにつ
いては、この同期検出装置の検出同期を制御するコント
ローラ120により設定される。
【0032】ここで、PNデコーダ132の構成につい
て説明する。図3は、PNデコーダの一般的な構成例
(本例のPNデコーダ132の構成ではない)を示した
ものである。この図3に示したPNデコーダを参照して
PN符号が発生される原理について説明すると、この例
では9段のシフトレジスタD0〜D8と、Ex-OR(エ
クスクルーシブオア)ゲート回路132aとで構成させ
てあり、シフトレジスタD0の出力をPN符号出力と
し、シフトレジスタD0の出力とシフトレジスタD4の
出力とで排他的論理和演算を行い、その結果をシフトレ
ジスタD8に戻す構成としてある。
【0033】各シフトレジスタD0〜D8にセットされ
た初期値をデータI0〜I8とすると、タイミングt=
0における出力O0はデータI0となる。そして、デー
タI0が出力されるときに、シフトレジスタD8に入力
されるデータは、データI0とデータI4の排他的論理
和結果となる。また、タイミングt=1の出力O1はデ
ータI1となり、そのときシフトレジスタD8に入力さ
れるデータは、データI1とデータI5の排他的論理和
結果となる。以下順にシフトレジスタにセットされた値
が順にシフトされて出力されると共に、シフトレジスタ
D0の出力とシフトレジスタD4の出力とで排他的論理
和演算が繰り返される。
【0034】このことから、例えば時刻t=0〜19の
間の出力コードO0〜O19は、初期値I0〜I8を基
準にした排他的論理和演算によって表すことができる。
本例におけるPNデコーダ132は、このことを踏まえ
た上で構成したものである。図4は、本例のPNデコー
ダ132の構成の原理を示した図であり、ここでは9ビ
ットの初期値I0〜I8がパラレルに入力したとき、そ
の9ビットデータを、論理演算で展開して、20ビット
のPN符号O0〜O19を一挙に生成させる構成として
ある。
【0035】図4に示した本例のPNデコーダでは、入
力データI0〜I8は、それぞれバッファB1〜B9を
介して出力させて、出力データO0〜O8としてある。
また、2つの入力データを、Ex-ORゲート回路EX1
〜EX5で排他的論理和演算することによって、出力デ
ータO9〜O13としてある。また、入力データとEx-
ORゲート回路EX1〜EX4の出力とを、Ex-ORゲ
ート回路EX6〜EX9で排他的論理和演算することに
よって、出力データO14〜O17としてある。さら
に、Ex-ORゲート回路EX1の出力と、Ex-ORゲー
ト回路EX5の出力とを、Ex-ORゲート回路EX10
で排他的論理和演算することによって、出力データO1
8としてあり、Ex-ORゲート回路EX2の出力と、E
x-ORゲート回路EX6の出力とを、Ex-ORゲート回
路EX11で排他的論理和演算することによって、出力
データO19としてある。なお、バッファB1〜B9
は、各Ex-ORゲート回路での演算によるタイミングの
遅延を補正するためのものである。
【0036】この図4に示す構成のPNデコーダに、図
2に示す端子131から9ビットの初期値CDEDinit
が供給されると、19ビットのPN符号である拡散コー
ドが生成される。実際のPNデコーダ132では、マッ
チドフィルタ103,104が備えるシフトレジスタの
段数mに相当するmビットの拡散コード(レプリカコー
ド)MFCを一挙に生成させる構成としてある。例え
ば、シフトレジスタの段数m=256とすると、数ビッ
トの初期値を入力させることで、256ビットの拡散コ
ードを、このPNデコーダ132で一挙に生成させて、
その256ビットの拡散コード(レプリカコード)で、
1単位の期間の間、マッチドフィルタ103,104で
相関検出処理を実行させる。
【0037】ところで、レプリカコードMFCは、拡散
コードの部分コードである。拡散コードとの相関を検出
する上では、拡散コードの所望位相(ここでの位相とは
1周期内の所望の単位)の部分コードを発生できること
が望まれる。ところで、PNデコーダのコード発生原理
を考えると、出力コードはシフトレジスタ内の値によっ
て決まる。従って、所定時刻におけるシフトレジスタ内
の値を算出し、これをPNデコーダの入力とすれば、容
易に所望位相の部分コードを発生させることができる。
この所定時刻におけるシフトレジスタ内の値を算出する
のが、データデコーダ133の役割である。
【0038】ここでデータデコーダ133におけるデー
タ演算の原理を説明する。一般に所定時刻t=Xにおけ
るシフトレジスタ内の値は、シフトレジスタの初期値と
当該シフトレジスタのシフト量に応じた行列との排他的
論理和演算で求めることができる。例えば発生するコー
ドをPN95とすると、t=9におけるシフトレジスタ
内の値I8′〜I0′は、次式
【0039】
【数1】
【0040】に示すように表される。この変換行列を、
次式
【0041】
【数2】
【0042】に示すようにAとすると、この変換行列A
は、基準時刻から時刻「9」だけ経過したときのシフト
レジスタ内の値を求めるための行列である。従って、時
刻t=18のときのシフトレジスタ内の値I8″〜I
0″を求める場合には、次式、
【0043】
【数3】
【0044】に示すように、今度はt=9のときのシフ
トレジスタ内の値I8′〜I0′を初期値とした変換行
列Aによる演算によって求めることができる。
【0045】従ってデータデコーダとしてはこの変換行
列に対応する排他的論理和演算を行えば良く、時刻
「9」だけ経過したときのシフトレジスタ内の値を求め
るようなデータデコーダ105は、図5に示すように、
Ex-ORゲート回路EX20〜EX26のみによって構
成することができる。
【0046】かくして、上述したデータデコーダ133
は、この原理に基づいてEx-ORゲート回路のみによっ
て構成されたものであり、ある時刻の初期値CDED
initを入力として、排他的論理和演算を行うことによ
り、次の位相(単位)のPNコードの初期値を発生する
ことができる。このようなデータデコーダ133を設け
て、次の単位の初期値を次々発生させる構成として、相
関検出発生器130でPN符号を発生させることで、1
単位毎にmビットずつ位相がシフトした拡散コードを、
この相関検出発生器130が出力するようになる。
【0047】図6は、このようにして相関検出発生器1
30で発生された拡散コードと受信データとの相関を検
出するマッチドフィルタ103,104のそれぞれの構
成を示したものである。
【0048】図6に示したマッチドフィルタは、受信デ
ータをS1とし、クロックをCLK1とし、相関検出発
生器130から供給される拡散コードをC1としたと
き、受信データS1は、所定段数のシフトレジスタ20
1に供給されて、クロックCLK1に同期して、各段の
レジスタ201a〜201nに1ビットずつ順にセット
される。このシフトレジスタ201の段数が、本例の場
合にはm段である。
【0049】そして、各段のレジスタ201a〜201
nにセットされたデータは、検出乗算器202に供給さ
れて、各ビット毎に個別の乗算器202a〜202nに
セットされた係数値が乗算される。この各乗算器202
a〜202nにセットされる係数値が、mビットの拡散
コードの値である。具体的には、mビットの拡散コード
C1の1ビット目をT1、2ビット目をT2、‥‥mビ
ット目をTmとしたとき、図6に示すように、各ビット
の値が乗算器202a〜202nに係数値としてセット
されて、mビットの受信データと乗算され、その結果の
総和が加算器203で求められて、出力される。その総
和の出力がマッチドフィルタの出力となる。各乗算器2
02a〜202nにセットされる係数値は、受信データ
がmビット変化する毎に、次の単位の拡散コードによる
係数値に変化する。
【0050】図7は、本例の同期検出装置で相関検出を
行う状態の一例を示した図である。この例では、検出装
置内のマッチドフィルタが備えるシフトレジスタの段数
がmであり、1回(1単位)のサーチ可能範囲がmチッ
プとなる。マッチドフィルタ内のシフトレジスタの状態
としては、図7Aに示すクロックに同期して、図7Bに
示すように1チップずつ進んで行く。ここで、マッチド
フィルタに入力されるmビットの相関係数(即ち相関係
数発生器の出力:拡散コードのレプリカコード)は、図
7Cに示すように、mチップの1回(1単位)のサーチ
可能範囲が進む毎に、mチップだけ位相が進んだ値に更
新される。
【0051】このようにして各マッチドフィルタで相関
検出が行われ、最初のmチップのサーチ範囲では、図7
Dに示すマッチドフィルタの出力(実際には図1に示す
加算器109の出力)が、図7Eに示すメモリ112の
アドレスに書込まれる。この最初の1単位の期間では、
図7Fに示すようにメモリ112から読み出される値は
0であり、加算器111でマッチドフィルタの出力に加
算される値は0である。従って、メモリ112への書込
みは、図7Dの加算器109の出力が、図7Gに示すよ
うにそのままメモリ112に書込まれる。
【0052】ここで、最初の1単位のmチップのサーチ
期間内では、例えばあるタイミング、即ち最初のタイミ
ングを0チップとしたときtチップのときに、マッチド
フィルタの出力としての相関エネルギーが極大値になっ
たとする。
【0053】そして次の1単位のmチップのサーチ期間
になると、マッチドフィルタに入力されるmビットの相
関係数(レプリカコード)は、図7Cに示すように、最
初の値MFC(0)からmチップだけ位相が進んだ値M
FC(m)に更新し、マッチドフィルタ内では、その更
新された値とシフトレジスタにセットされる値とが比較
される。
【0054】このときには、メモリ112には直前の1
単位の期間に書込まれた値が保持されており、各チップ
の相関値を書込ませる際には、mチップ前に書込まれた
値をメモリ112で読み出して、その読み出した値を加
算器111で相関値に加算して、図7Gに示すようにメ
モリ112に書込ませるようにしてある。従って、本例
の同期検出装置によると、mチップ周期で検出された相
関値が累積加算されることになり、相関の検出状態に乱
れがない場合には、各単位のサーチ範囲内で相関の極大
値が検出されるタイミングも同じであり、例えば図7の
例では、tチップのときから、mチップ周期で極大値が
検出され続ける。なお、拡散コードの1周期(又は所定
の複数周期)が経過した時点で、メモリ112での累積
加算を停止させて、1周期単位(又は複数周期単位)で
図7に示す処理を繰り返す。
【0055】このように本例の同期検出装置によると、
拡散コードの1周期内で複数回相関値を検出することが
でき、それだけ拡散コードの同期タイミングの検出精度
を向上させることができる。検出される相関エネルギー
の極大値は、複数回検出した値を累積加算した値である
ので、非常に精度の高い同期検出が行える。また、同期
検出のための構成として、マッチドフィルタが備えるシ
フトレジスタが段数の少ないものを使用でき、構成を簡
単にすることができる。さらに、相関係数発生器内でm
チップずつ位相を進めたレプリカコードを発生させる構
成についても、上述したように所定ビット数の初期値を
与えた後は、その初期値から論理演算されたデータに基
づいて、次々に発生させることができ、初期値を記憶す
る記憶手段と、その初期値を論理演算する回路とを用意
するだけで簡単に実現できる。また、受信する基地局毎
に拡散コードが異なる場合には、それぞれの基地局毎の
拡散コードの数ビットの初期値だけを記憶しておけば良
く、受信する拡散コードが多数ある場合でも、記憶する
データを少なくすることができる。
【0056】なお、本例の同期検出装置は、既に述べた
ように、ある程度の範囲まで推定された同期タイミング
から、さらに正確な同期タイミングを検出する処理を行
うものであり、その推測される同期タイミングの範囲に
応じて、1単位のサーチ範囲であるmチップの具体的な
数を設定すれば良い。
【0057】次に、本発明の第2の実施の形態を、図8
を参照して説明する。
【0058】本例においても、所定の拡散コードで拡散
されたデータが基地局から伝送されるCDMA方式の無
線伝送システムに適用される受信端末装置において、そ
の拡散コードのタイミングを検出する同期検出を行う同
期検出装置としたものである。本例の場合にも、基地局
から出力される拡散コードのある程度の位相範囲(即ち
同期タイミングが存在する範囲)は、別の処理で推定で
きているものとする。
【0059】図8は、本例の同期検出装置の構成を示す
図である。入力端子301には、所定のチャンネル(周
波数)の受信信号を検波しデジタル化した同相成分のデ
ータDiが得られ、入力端子302には、同じチャンネ
ルの直交成分のデータDqが得られる。このデータDi
及びDqをマッチドフィルタ303及び304に供給す
る。
【0060】マッチドフィルタ303及び304は、所
定の拡散コードで拡散されたCDMA方式の受信データ
との相関を検出するための回路であり、相関係数発生器
320から供給される同相成分,直交成分の拡散コード
のレプリカCi,Cqを、各マッチドフィルタ303及
び304に供給する。そして、上述した第1の実施の形
態で説明したマッチドフィルタと同様の原理で、シフト
レジスタにセットされた受信データと、相関係数発生器
から供給される拡散コードのレプリカとの相関の検出処
理が行われる。
【0061】ここで本例のマッチドフィルタ303及び
304は、拡散コードの周期をTとすると、マッチドフ
ィルタ303,304が備えるシフトレジスタの段数m
よりも周期Tが大きな値としてある。そして、相関係数
発生器320で生成されて供給されるレプリカCi,C
qについては、クロックがm回発生する毎(即ちmチッ
プ毎)に、mチップ位相進めたものに順に変化させるよ
うにしてある。その具体的な処理は、既に第1の実施の
形態で説明した相関係数発生器130と同じであり、例
えば図2に示した構成とされる。
【0062】そして、マッチドフィルタ303で、受信
データDiとレプリカコードCiとの相関値Σm DiC
iと、受信データDiとレプリカコードCqとの相関値
ΣmDiCqとを得る。また、マッチドフィルタ304
で、受信データDqとレプリカコードCiとの相関値Σ
m DqCiと、受信データDqとレプリカコードCqと
の相関値Σm DqCqとを得る。
【0063】マッチドフィルタ303で得られた相関値
Σm DiCiは、加算器305を介してメモリ309に
供給して、一時記憶させる。マッチドフィルタ303で
得られた相関値Σm DiCqは、加算器306を介して
メモリ310に供給して、一時記憶させる。マッチドフ
ィルタ304で得られた相関値Σm DqCqは、加算器
307を介してメモリ311に供給して、一時記憶させ
る。マッチドフィルタ304で得られた相関値Σm Dq
Ciは、加算器308を介してメモリ312に供給し
て、一時記憶させる。メモリ309〜312は、1つの
メモリの記憶領域を分割して4つのメモリとして作動す
るようにしても良い。
【0064】各メモリ309〜312に一時記憶された
データは、mチップ遅れて読み出される。その遅れて読
み出されたデータは、各メモリ309〜312の前段に
接続された加算器305〜308に戻されて、累積加算
される。
【0065】そして、メモリ309から読み出された相
関値の累積加算値Σm*n DiCiと、メモリ311から
読み出された相関値の累積加算値Σm*n DqCqとを、
加算器313に供給して、両相関値の加算値(Σm*n
iCi+Σm*n DqCq)を得る。この加算値が同相成
分の逆拡散出力となる。この逆拡散出力は、二乗回路3
15に供給して実数化し、加算器317に供給する。
【0066】また、メモリ310から読み出された相関
値の累積加算値Σm*n DiCqと、メモリ312から読
み出された相関値の累積加算値Σm*n DqCiとを、減
算器314に供給して、両相関値の差の値(Σm*n Di
Cq−Σm*n DqCi)を得る。この差の値が直交成分
の逆拡散出力となる。この逆拡散出力は、二乗回路31
6に供給して実数化し、加算器317に供給する。
【0067】加算器317では、供給される両信号を加
算して1系統の信号として、相関エネルギーEm*n が求
められる。この加算器317が出力する相関エネルギー
m* n を、メモリ318に供給し、各タイミング毎に相
関エネルギーの値を別のアドレスに記憶させる。そし
て、例えばこの同期検出装置の検出動作を制御するコン
トローラ319が、このメモリ318に記憶された相関
エネルギーの中の極大値を判断し、その判断したタイミ
ングを、受信信号を処理する基準となるタイミングと設
定する。なお、相関係数発生器320で拡散コードのレ
プリカを発生させるタイミングの設定や、各メモリ30
9〜312での書込み,読出しの制御についても、この
コントローラ319が制御する。
【0068】このように構成したことで、本例の同期検
出装置は、上述した第1の実施の形態で説明した同期検
出装置の場合と同様に、拡散コードの1周期内で複数
回、相関が検出されることになり、迅速かつ良好に同期
検出を行うことができる。即ち、第2の実施の形態の場
合には、タイミング図を参照して同期検出状態を説明し
ないが、基本的な動作は第1の実施の形態で説明した図
7のタイミング図と同様になり、最終的に求められた相
関エネルギーを累積加算してメモリに書込ませるか、マ
ッチドフィルタが出力する振幅値を直接累積加算させて
から、相関エネルギーを求めるかの違いであり、同期検
出が行われるタイミングや回数については同じである。
【0069】そして本例の場合には、マッチドフィルタ
の出力を累積加算した振幅値から、相関エネルギーが計
算されることになり、より精度の高い同期検出が行え
る。即ち、構成的には第1の実施の形態で説明した図1
の同期検出装置の方が簡単であるが、第2の実施の形態
で説明した図8に示す同期検出装置の場合には、相関エ
ネルギーの計算前の振幅値の段階で累積加算されるの
で、より正確な相関エネルギーの計算を行うことがで
き、検出精度をより向上させることが可能になる。
【0070】なお、上述した実施の形態では、セルラ方
式の無線通信端末において、CDMA方式で所定の拡散
コードにより拡散された信号を受信する受信装置に適用
される同期検出装置としたが、他の方式の無線システム
において、同様に拡散された信号から同期タイミングを
検出する場合にも適用できるものである。
【0071】
【発明の効果】本発明によると、拡散コードの1周期内
の所定の幅の時間毎に受信信号とレプリカコードとの相
関値の検出が行え、拡散コードの1周期内で複数回相関
を検出できるようになり、簡単な構成で、拡散コードの
1周期よりも短い周期で正確な同期検出が行えるように
なる。
【0072】この場合、マッチドフィルタで検出された
相関値を、所定の幅の時間で周期的に加算して保持する
記憶手段を備えて、記憶手段の記憶データから相関エネ
ルギーを検出するようにしたことで、記憶手段を使用し
て正確に相関エネルギーを検出できるようになる。
【0073】また、マッチドフィルタの出力を、所定の
時間遅延させ、その遅延させた信号とマッチドフィルタ
の出力とを加算する加算手段を備えて、この加算手段に
より加算された信号から相関値を検出するようにしたこ
とで、より精度の高い相関値の検出が行えるようにな
る。
【0074】また、相関係数発生手段は、初期値を与え
ることで、その初期値からの擬似ランダム系列を生成さ
せる擬似ランダム系列生成手段を備えて、擬似ランダム
系列生成手段で生成された擬似ランダム系列をレプリカ
コードとして供給するようにしたことで、同期検出のた
めのレプリカコード生成処理が簡単に行えるようにな
る。
【0075】また、相関係数発生手段は、所定の擬似ラ
ンダム系列を生成させるレジスタと、レジスタにより生
成された擬似ランダム系列を、所定の演算により位相シ
フトさせる演算手段とを備えて、レジスタが出力する擬
似ランダム系列及び演算手段が出力する位相シフトされ
た擬似ランダム系列をレプリカコードとして供給するよ
うにしたことで、多くのビット数の擬似ランダム系列を
一挙に生成させることができ、同期検出のための多ビッ
トのレプリカコード生成処理が、簡単かつ迅速に行える
ようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態による同期検出装置
の構成例を示すブロック図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態による相関係数発生
器の構成例を示すブロック図である。
【図3】PNデコーダの構成例を示すブロック図であ
る。
【図4】PNデコーダの構成例を示すブロック図であ
る。
【図5】データデコーダの構成例を示すブロック図であ
る。
【図6】マッチドフィルタの構成例を示すブロック図で
ある。
【図7】本発明の第1の実施の形態による動作例を示す
タイミング図である。
【図8】本発明の第2の実施の形態による同期検出装置
の構成例を示すブロック図である。
【図9】セルラ無線通信システムの構成例を示す説明図
である。
【図10】従来の同期検出装置の構成例を示すブロック
図である。
【図11】図10の構成による動作例を示すタイミング
図である。
【符号の説明】
101…受信データ(同相成分)入力端子、102…受
信データ(直交成分)入力端子、103,104…マッ
チドフィルタ、105…加算器、106…減算器、10
7,108…二乗回路、110…周期加算部、111…
加算器、112…メモリ、120…コントローラ、13
0…相関係数発生器、131…初期データ入力端子、1
32…PNデコーダ、133…データデコーダ、134
…ラッチ回路、201…シフトレジスタ、202…係数
乗算器、203…加算器、301…受信データ(同相成
分)入力端子、302…受信データ(直交成分)入力端
子、303,304…マッチドフィルタ、305,30
6,307,308…加算器、309,310,31
1,312…メモリ、313…加算器、314…減算
器、315,316…二乗回路、318…メモリ、31
9…コントローラ、320…相関係数発生器
フロントページの続き Fターム(参考) 5K022 EE01 EE24 EE33 5K047 AA01 AA16 BB01 CC01 GG34 HH15 JJ06 LL06 MM03 MM13 MM24 MM33

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 受信信号に含まれる既知の所定長の拡散
    コードのタイミングを検出する同期検出装置において、 上記所定長の拡散コードのレプリカコードを、所定の幅
    の時間毎に位相を進めながら分割して生成させる相関係
    数発生手段と、 上記相関係数発生手段により発生されたレプリカコード
    と、上記受信信号との相関値の検出を、上記所定の幅の
    時間毎に行うマッチドフィルタとを備えた同期検出装
    置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の同期検出装置において、 上記マッチドフィルタで検出された相関値を、上記所定
    の幅の時間で周期的に加算して保持する記憶手段を備え
    て、 上記記憶手段の記憶データから相関エネルギーを検出す
    る同期検出装置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の同期検出装置において、 上記マッチドフィルタの出力を、上記所定の時間遅延さ
    せ、その遅延させた信号と上記マッチドフィルタの出力
    とを加算する加算手段を備えて、 上記加算手段により加算された信号から相関値を検出す
    る同期検出装置。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の同期検出装置において、 上記相関係数発生手段は、初期値を与えることで、その
    初期値からの擬似ランダム系列を生成させる擬似ランダ
    ム系列生成手段を備えて、 上記擬似ランダム系列生成手段で生成された擬似ランダ
    ム系列を上記レプリカコードとして供給する同期検出装
    置。
  5. 【請求項5】 請求項1記載の同期検出装置において、 上記相関係数発生手段は、 所定の擬似ランダム系列を生成させるレジスタと、 上記レジスタにより生成された擬似ランダム系列を、所
    定の演算により位相シフトさせる演算手段とを備えて、 上記レジスタが出力する擬似ランダム系列及び演算手段
    が出力する位相シフトされた擬似ランダム系列を上記レ
    プリカコードとして供給する同期検出装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7257149B2 (en) 2002-04-04 2007-08-14 Lg Electronics Inc. Obtaining initial code synchronization in a CDMA communication system

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100393106B1 (ko) * 2000-12-19 2003-07-31 엘지전자 주식회사 코드 분할 다중 접속시스템의 수신기에서 초기 동기획득장치 및 방법
US20100002678A1 (en) * 2008-07-02 2010-01-07 Kabushiki Kaisha Toshiba Mobile radio terminal and radio communication method
US8408469B2 (en) 2010-10-07 2013-04-02 Metrologic Instruments, Inc. Laser scanning assembly having an improved scan angle-multiplication factor
CN117095713B (zh) * 2023-08-23 2024-03-19 上海奎芯集成电路设计有限公司 一种基于传输速率的信号相位转换电路

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3227529A1 (de) * 1982-07-23 1984-02-23 Akzo Gmbh, 5600 Wuppertal Patrone zum dosieren einer paste oder dergleichen
ZA965340B (en) * 1995-06-30 1997-01-27 Interdigital Tech Corp Code division multiple access (cdma) communication system
JP3483991B2 (ja) * 1995-07-27 2004-01-06 沖電気工業株式会社 符号分割多重アクセス通信用拡散符号発生器、符号分割多重アクセス通信システム及び符号分割多重アクセス通信用拡散符号発生方法
US6075807A (en) * 1997-03-25 2000-06-13 Intermec Ip Corp. Windowed digital matched filter circuit for power reduction in battery-powered CDMA radios
JP3556461B2 (ja) * 1998-03-18 2004-08-18 富士通株式会社 M系列の位相シフト係数算出方式
JPH11298374A (ja) * 1998-04-13 1999-10-29 Sony Corp 疑似雑音符号発生回路及びその初期化方法
US6141374A (en) * 1998-10-14 2000-10-31 Lucent Technologies Inc. Method and apparatus for generating multiple matched-filter PN vectors in a CDMA demodulator
JP2000165292A (ja) * 1998-11-24 2000-06-16 Oki Electric Ind Co Ltd 同期捕捉回路
US6363108B1 (en) * 1999-03-31 2002-03-26 Qualcomm Inc. Programmable matched filter searcher
US6480529B1 (en) * 1999-12-21 2002-11-12 Qualcomm, Incorporated Programmable matched filter searcher for multiple pilot searching

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7257149B2 (en) 2002-04-04 2007-08-14 Lg Electronics Inc. Obtaining initial code synchronization in a CDMA communication system

Also Published As

Publication number Publication date
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DE60124817D1 (de) 2007-01-11
US20020021748A1 (en) 2002-02-21
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KR20010110351A (ko) 2001-12-13
CN1327320A (zh) 2001-12-19
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DE60124817T2 (de) 2007-10-11
US7177347B2 (en) 2007-02-13
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