JP3462477B2 - 相関検出装置および相関検出方法 - Google Patents
相関検出装置および相関検出方法Info
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- JP3462477B2 JP3462477B2 JP2001107192A JP2001107192A JP3462477B2 JP 3462477 B2 JP3462477 B2 JP 3462477B2 JP 2001107192 A JP2001107192 A JP 2001107192A JP 2001107192 A JP2001107192 A JP 2001107192A JP 3462477 B2 JP3462477 B2 JP 3462477B2
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- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/69—Spread spectrum techniques
- H04B1/707—Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
- H04B1/7073—Synchronisation aspects
- H04B1/7085—Synchronisation aspects using a code tracking loop, e.g. a delay-locked loop
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＤＭＡ通信にお
ける相関検出装置および相関検出方法に関する。
ける相関検出装置および相関検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＣＤＭＡ（符号分割多重通信）において
は、拡散符号と受信データのタイミングを正確に合わせ
て受信を行うことが重要である。そのために、拡散符号
と受信信号との相関値を検出して受信状況を確認し、受
信タイミングを補正する。
は、拡散符号と受信データのタイミングを正確に合わせ
て受信を行うことが重要である。そのために、拡散符号
と受信信号との相関値を検出して受信状況を確認し、受
信タイミングを補正する。
【０００３】少しずつ時間を異ならせながら拡散符号と
受信信号との相関値を検出する場合、理論上は、受信信
号をずらしても（受信信号にオフセットを与える場
合）、逆に、拡散符号をずらしても（拡散符号にオフセ
ットを与える場合）、得られる相関値は等価である。
受信信号との相関値を検出する場合、理論上は、受信信
号をずらしても（受信信号にオフセットを与える場
合）、逆に、拡散符号をずらしても（拡散符号にオフセ
ットを与える場合）、得られる相関値は等価である。
【０００４】しかし、現実には、拡散符号は生成多項式
で離散的な時間で表現され、巡回シフトレジスタを用い
てチップ単位で生成されるため、チップ周期未満のタイ
ミングオフセットを持って拡散符号を発生させることは
難しい。
で離散的な時間で表現され、巡回シフトレジスタを用い
てチップ単位で生成されるため、チップ周期未満のタイ
ミングオフセットを持って拡散符号を発生させることは
難しい。
【０００５】これに対して、受信信号をオフセットさせ
ることを考えた場合、隣接周波数の折り返し雑音の影響
を緩和し、受信タイミングの調整を細かくできるようオ
ーバーサンプリングによりチップ周期より高速なサンプ
リング周期によってＡ／Ｄ変換されていることから、オ
ーバーサンプリングクロックを利用すれば、例えば、±
1/2チップ単位のタイミングオフセットを容易に実現で
きる。
ることを考えた場合、隣接周波数の折り返し雑音の影響
を緩和し、受信タイミングの調整を細かくできるようオ
ーバーサンプリングによりチップ周期より高速なサンプ
リング周期によってＡ／Ｄ変換されていることから、オ
ーバーサンプリングクロックを利用すれば、例えば、±
1/2チップ単位のタイミングオフセットを容易に実現で
きる。
【０００６】したがって、１チップに相当する時間より
も小さい時間単位で相関検出を行う必要がある回路（例
えば、ＤＬＬ：ディレイ・ロックド・ループ）では、例
えば、受信信号をホールドし、そのホールドされている
受信信号を出力するタイミングを、オーバーサンプリン
グクロックを用いて細かく制御するというような方法を
採用するのが現実的である。
も小さい時間単位で相関検出を行う必要がある回路（例
えば、ＤＬＬ：ディレイ・ロックド・ループ）では、例
えば、受信信号をホールドし、そのホールドされている
受信信号を出力するタイミングを、オーバーサンプリン
グクロックを用いて細かく制御するというような方法を
採用するのが現実的である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】チップ周期より細かい
タイミングオフセットのある受信信号の処理を行う方法
としては、遅延素子により各タイミングの受信信号を時
間的に揃えた上で拡散符号との乗算を行う方法や、ある
いは、チップ周期より短い間隔でサンプルホールド回路
にてサンプルホールドを行うと共に、各サンプルホール
ドのタイミングを時分割演算で決定する方法や、もしく
は、±1/2チップ等タイミングオフセットのある時間
に、それぞれ独立に、直接に受信信号のサンプリングを
行って乗算処理を行う方法が考えられる。
タイミングオフセットのある受信信号の処理を行う方法
としては、遅延素子により各タイミングの受信信号を時
間的に揃えた上で拡散符号との乗算を行う方法や、ある
いは、チップ周期より短い間隔でサンプルホールド回路
にてサンプルホールドを行うと共に、各サンプルホール
ドのタイミングを時分割演算で決定する方法や、もしく
は、±1/2チップ等タイミングオフセットのある時間
に、それぞれ独立に、直接に受信信号のサンプリングを
行って乗算処理を行う方法が考えられる。
【０００８】しかし、多ビットの受信信号を複数保持す
る回路を持ったり、チップ速度を越えて高速に処理を行
ったり、あるいは、複数の回路動作のタイミングをそれ
ぞれ独立に制御する必要があることから、回路が複雑化
し、回路規模が増大し、また、処理速度上昇による消費
電力が増加する、という問題が生じる。
る回路を持ったり、チップ速度を越えて高速に処理を行
ったり、あるいは、複数の回路動作のタイミングをそれ
ぞれ独立に制御する必要があることから、回路が複雑化
し、回路規模が増大し、また、処理速度上昇による消費
電力が増加する、という問題が生じる。
【０００９】本発明は、このような問題に着目してなさ
れたものであり、その目的は、ハードウエアの負担やコ
スト負担を軽減しつつ、チップ間隔よりも細かい時間間
隔による相関検出を可能とすることにある。
れたものであり、その目的は、ハードウエアの負担やコ
スト負担を軽減しつつ、チップ間隔よりも細かい時間間
隔による相関検出を可能とすることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明では、受信信号は
固定し、拡散符号の方に実質的なオフセットを与える。
すなわち、本発明では、チップ単位で生成された複数の
拡散符号について合成処理（補間演算処理）を行い、チ
ップ間隔の中間の時点に対応する拡散符号を生成し、こ
れを、固定されている受信信号に乗算して、所望のタイ
ミング（所望の時点）における相関値を計算する。
固定し、拡散符号の方に実質的なオフセットを与える。
すなわち、本発明では、チップ単位で生成された複数の
拡散符号について合成処理（補間演算処理）を行い、チ
ップ間隔の中間の時点に対応する拡散符号を生成し、こ
れを、固定されている受信信号に乗算して、所望のタイ
ミング（所望の時点）における相関値を計算する。
【００１１】本発明では、合成処理（補間演算処理）を
行い、所望の時点における相関値を得るのに必要な拡散
符号を演算により求める。よって、現実の回路のタイミ
ング制御はチップ単位で行えばよい。また、簡単な補間
演算ならば、基本的な論理回路を用いて実現できる。
行い、所望の時点における相関値を得るのに必要な拡散
符号を演算により求める。よって、現実の回路のタイミ
ング制御はチップ単位で行えばよい。また、簡単な補間
演算ならば、基本的な論理回路を用いて実現できる。
【００１２】すなわち、１チップ毎のサンプルデータ
（拡散符号）を用いながらも、±1/2チップ等オフセッ
トしたサンプルでもって逆拡散したのと同等の効果を得
ることができ、多ビットの受信信号をサンプルごとに遅
延素子で保持したり、別々の演算タイミングを制御する
ことなく受信を行うことができ、回路の簡素化を図るこ
とが可能となる。
（拡散符号）を用いながらも、±1/2チップ等オフセッ
トしたサンプルでもって逆拡散したのと同等の効果を得
ることができ、多ビットの受信信号をサンプルごとに遅
延素子で保持したり、別々の演算タイミングを制御する
ことなく受信を行うことができ、回路の簡素化を図るこ
とが可能となる。
【００１３】また、２つの拡散コードを合成するという
手法は、ＩＭＴ２０００に準拠するＷ−ＣＤＭＡにおけ
る、シンクロナイゼーションチャネル（ＳＣＨ）におけ
る相関検出に適用することができ、この場合は、上述の
メリットに加え、相関検出のＳ／Ｎを向上できるという
効果が得られる。
手法は、ＩＭＴ２０００に準拠するＷ−ＣＤＭＡにおけ
る、シンクロナイゼーションチャネル（ＳＣＨ）におけ
る相関検出に適用することができ、この場合は、上述の
メリットに加え、相関検出のＳ／Ｎを向上できるという
効果が得られる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
て図面を参照して説明する。
【００１５】（実施の形態１）図１は、本発明の実施の
形態１にかかる相関検出装置の要部の構成（拡散符号号
生成部）を示すブロック図である。
形態１にかかる相関検出装置の要部の構成（拡散符号号
生成部）を示すブロック図である。
【００１６】図示されるように、拡散符号発生手段１０
はチップクロックに同期して拡散符号を生成する。拡散
符号は２つの系列に分岐され、一方は、遅延素子２０に
よって１チップに相当する遅延を与えられ、他方はその
まま出力される。
はチップクロックに同期して拡散符号を生成する。拡散
符号は２つの系列に分岐され、一方は、遅延素子２０に
よって１チップに相当する遅延を与えられ、他方はその
まま出力される。
【００１７】そして、そのまま出力された拡散符号と遅
延された拡散符号を、演算器（論理回路，合成器）３０
により補間演算（合成）して、チップ周期よりも小さな
オフセット（例えば、１／２チップ）をもつ拡散符号を
生成する。
延された拡散符号を、演算器（論理回路，合成器）３０
により補間演算（合成）して、チップ周期よりも小さな
オフセット（例えば、１／２チップ）をもつ拡散符号を
生成する。
【００１８】図２は、図１の回路による拡散符号の補間
演算処理（合成処理）の原理を示す図である。
演算処理（合成処理）の原理を示す図である。
【００１９】ＣＤＭＡにおける相関値は、受信信号ｓ
（ｔ）に、拡散符号ＰＮ（ｔ）を乗算することにより求
められる。
（ｔ）に、拡散符号ＰＮ（ｔ）を乗算することにより求
められる。
【００２０】図２において、時刻ｔ１を基準にして、１
チップに相当する間隔だけ離れた時刻をｔ３とする。時
刻ｔ２は、ｔ１とｔ３の中間の時点（１／２チップだけ
オフセットした時点）である・時刻ｔ１における相関値
はＳ（ｔ）ＰＮ（ｔ）であり、時刻ｔ３における相関値
はＳ（ｔ−Ｔ）ＰＮ（ｔ）である。このような時刻ｔ１
およびｔ３における相関値から、時刻ｔ２における相関
値を推定する。推定の仕方には種々あるが、ここでは、
最も単純に、２つの相関値の平均をとることによって、
時刻ｔ２における相関値を求めることとする。
チップに相当する間隔だけ離れた時刻をｔ３とする。時
刻ｔ２は、ｔ１とｔ３の中間の時点（１／２チップだけ
オフセットした時点）である・時刻ｔ１における相関値
はＳ（ｔ）ＰＮ（ｔ）であり、時刻ｔ３における相関値
はＳ（ｔ−Ｔ）ＰＮ（ｔ）である。このような時刻ｔ１
およびｔ３における相関値から、時刻ｔ２における相関
値を推定する。推定の仕方には種々あるが、ここでは、
最も単純に、２つの相関値の平均をとることによって、
時刻ｔ２における相関値を求めることとする。
【００２１】すると、時刻ｔ２における相関値は、１／
２・｛Ｓ（ｔ）ＰＮ（ｔ）+Ｓ（ｔ−Ｔ）ＰＮ（ｔ）｝
という線形演算で表現され、Ｓ（ｔ−Ｔ）ＰＮ（ｔ）＝
Ｓ（ｔ）ＰＮ（ｔ＋Ｔ）を考慮して置き換えを行い、か
つ、線形演算の特性を利用して、共通のｓ（ｔ）でくく
ると、 １／２・Ｓ（ｔ）・｛ＰＮ（ｔ）+ＰＮ（ｔ＋Ｔ）｝・
・・（１）と変形することができる。
２・｛Ｓ（ｔ）ＰＮ（ｔ）+Ｓ（ｔ−Ｔ）ＰＮ（ｔ）｝
という線形演算で表現され、Ｓ（ｔ−Ｔ）ＰＮ（ｔ）＝
Ｓ（ｔ）ＰＮ（ｔ＋Ｔ）を考慮して置き換えを行い、か
つ、線形演算の特性を利用して、共通のｓ（ｔ）でくく
ると、 １／２・Ｓ（ｔ）・｛ＰＮ（ｔ）+ＰＮ（ｔ＋Ｔ）｝・
・・（１）と変形することができる。
【００２２】つまり、拡散符号を乗算してから加算する
も、拡散符号を加算してから乗算するのも等価である。
よって、本発明では、受信信号を固定し、拡散符号を線
形演算（線形補間）により求め、求められた拡散符号を
受信信号に乗算するものである。
も、拡散符号を加算してから乗算するのも等価である。
よって、本発明では、受信信号を固定し、拡散符号を線
形演算（線形補間）により求め、求められた拡散符号を
受信信号に乗算するものである。
【００２３】このような相関値の推定に基づいて補間演
算によって拡散符号を生成し、その後に相関値を求める
という手法の精度は、基礎となる２つ（あるいは複数）
の相関値の間の相関関係が強いほど向上する。
算によって拡散符号を生成し、その後に相関値を求める
という手法の精度は、基礎となる２つ（あるいは複数）
の相関値の間の相関関係が強いほど向上する。
【００２４】ＣＤＭＡでは、信号はＱＰＳＫ（４相位相
変調）されている。よって、受信信号の位相は、位相平
面（Ｉ軸とＱ軸の座標によって位相を表現するための平
面）上にマッピングされ、ベクトルで表現することがで
きる。したがって、拡散符号を乗算して得られる相関値
も、同様にベクトルで表現することができる。
変調）されている。よって、受信信号の位相は、位相平
面（Ｉ軸とＱ軸の座標によって位相を表現するための平
面）上にマッピングされ、ベクトルで表現することがで
きる。したがって、拡散符号を乗算して得られる相関値
も、同様にベクトルで表現することができる。
【００２５】図３（ａ）に示すように、相関値のベクト
ルとの相関が強い場合には、両者を合成してベクト
ルを生成することができ、合成ベクトルの信頼度は
かなり高いものとなる。
ルとの相関が強い場合には、両者を合成してベクト
ルを生成することができ、合成ベクトルの信頼度は
かなり高いものとなる。
【００２６】ただし、相関値ベクトルと、１チップだ
け離れた相関値ベクトルとの間の相関が低い場合（例
えば、フェージングの影響により受信信号の途中から位
相が乱れ、ちょうどその乱れる前と後の境界にサンプリ
ング点があるような場合には、ベクトルとは、反対
方向に向かう場合もあり得る）には、相関値の合成ベク
トルは、ほとんどゼロとなる場合もあり、その信頼度
は低いものとなる。
け離れた相関値ベクトルとの間の相関が低い場合（例
えば、フェージングの影響により受信信号の途中から位
相が乱れ、ちょうどその乱れる前と後の境界にサンプリ
ング点があるような場合には、ベクトルとは、反対
方向に向かう場合もあり得る）には、相関値の合成ベク
トルは、ほとんどゼロとなる場合もあり、その信頼度
は低いものとなる。
【００２７】したがって、相関値を補間するときには、
ある程度の誤差を許容しつつ、できるだけシンプルな補
間演算を採用するのが望ましく、また、本発明の実現に
有利である。
ある程度の誤差を許容しつつ、できるだけシンプルな補
間演算を採用するのが望ましく、また、本発明の実現に
有利である。
【００２８】図３（ｂ）に示すのは、後の実施の形態で
説明する例（シンクロナイザーションコードの相関検
出）であるが、この場合には、相関値のベクトルと
は、同じ時点において同じ方向に現れるので、相関値を
推定する必要はなく、相関値のベクトルとを加算し
て相関値を求める。このような場合には、求められた
相関値の検出の信頼性が低下することがなく、拡散符号
を合成することにより、相関検出のＳ／Ｎを向上させる
ことができる。この点については、後述する。
説明する例（シンクロナイザーションコードの相関検
出）であるが、この場合には、相関値のベクトルと
は、同じ時点において同じ方向に現れるので、相関値を
推定する必要はなく、相関値のベクトルとを加算し
て相関値を求める。このような場合には、求められた
相関値の検出の信頼性が低下することがなく、拡散符号
を合成することにより、相関検出のＳ／Ｎを向上させる
ことができる。この点については、後述する。
【００２９】図４は、図１の回路に遅延素子と加算器を
追加し、±１／２チップのオフセットを与える回路の構
成を示すブロック図である。
追加し、±１／２チップのオフセットを与える回路の構
成を示すブロック図である。
【００３０】図４に示すように、この回路は、拡散符号
発生手段１０と、遅延素子２０，２１と、遅延素子から
出力される隣り合ったタイミングの拡散符号同士を加算
する加算器３０，３１とを有する。
発生手段１０と、遅延素子２０，２１と、遅延素子から
出力される隣り合ったタイミングの拡散符号同士を加算
する加算器３０，３１とを有する。
【００３１】拡散コードは、一般にディジタル回路で
“１”もしくは“０”の論理で生成される。これらの値
が逆拡散処理における乗算器では“±１”にマッピング
される。１チップクロックだけ遅延した符号同士を加算
するということは、隣り合うチップ同士を加算すること
を意味する。すなわち、隣り合った２チップの加算を行
う際、±１同士の加算の組み合わせのみとなる。
“１”もしくは“０”の論理で生成される。これらの値
が逆拡散処理における乗算器では“±１”にマッピング
される。１チップクロックだけ遅延した符号同士を加算
するということは、隣り合うチップ同士を加算すること
を意味する。すなわち、隣り合った２チップの加算を行
う際、±１同士の加算の組み合わせのみとなる。
【００３２】＋１と＋１の場合は“＋２”、＋１と−１
の場合は“０”、−１と−１の場合は“−２”である。
ここで、正規化すれば、“±１”と“０”の３値とな
る。
の場合は“０”、−１と−１の場合は“−２”である。
ここで、正規化すれば、“±１”と“０”の３値とな
る。
【００３３】＋１が乗算される場合を示す信号は、隣り
合った拡散コードの論理積、−１が乗算される場合を示
す信号は隣り合った拡散コードの論理積否定、０が乗算
される場合を示す信号は隣り合った拡散コードの排他的
論理和で表され、簡単なデコードにより合成された拡散
符号の値を決定できる。
合った拡散コードの論理積、−１が乗算される場合を示
す信号は隣り合った拡散コードの論理積否定、０が乗算
される場合を示す信号は隣り合った拡散コードの排他的
論理和で表され、簡単なデコードにより合成された拡散
符号の値を決定できる。
【００３４】この点を考慮して、図４の構成を、より具
体的に表現したのが図５の構成である。
体的に表現したのが図５の構成である。
【００３５】拡散符号の隣り合うチップ間のデータの組
合せに応じて、拡散符号のチップを生成するのが２値／
３値変換回路（デコーダ）３２，３３である。２値／３
値変換回路（デコーダ）３２，３３から出力されるチッ
プデータは、サンプルホールド回路５０にホールドされ
ている受信信号と乗算される。
合せに応じて、拡散符号のチップを生成するのが２値／
３値変換回路（デコーダ）３２，３３である。２値／３
値変換回路（デコーダ）３２，３３から出力されるチッ
プデータは、サンプルホールド回路５０にホールドされ
ている受信信号と乗算される。
【００３６】乗算器４０，４４はそれぞれ、乗算回路４
１，４５と、セレクタ４２，４６とを具備する。
１，４５と、セレクタ４２，４６とを具備する。
【００３７】図６に、２値／３値変換回路（デコーダ）
３２の動作と、対応する乗算器４０における動作をまと
めて示す。
３２の動作と、対応する乗算器４０における動作をまと
めて示す。
【００３８】図６の上側に示される拡散符号ＰＮ（ｔ）
と、１チップ遅延した拡散符号ＰＮ（ｔ+Ｔ）は、２値
／３値変換回路３２における２つの入力である。
と、１チップ遅延した拡散符号ＰＮ（ｔ+Ｔ）は、２値
／３値変換回路３２における２つの入力である。
【００３９】２値／３値変換回路３２は、上述したよう
に、２つの入力（実際は、隣り合うチップのデータ）の
組合せを判定し、“+１”と“-１”の場合には“０”を
出力し、“-１”と“-１”の場合には“-１”を出力
し、“+１”と“+１”の場合には“+１”を出力する。
ちなみに、図７は、上述の２値／３値変換回路３０，３
１の動作をフロー図で示すものである。
に、２つの入力（実際は、隣り合うチップのデータ）の
組合せを判定し、“+１”と“-１”の場合には“０”を
出力し、“-１”と“-１”の場合には“-１”を出力
し、“+１”と“+１”の場合には“+１”を出力する。
ちなみに、図７は、上述の２値／３値変換回路３０，３
１の動作をフロー図で示すものである。
【００４０】そして、“０”が出力されるときは、相関
値も“０”となるから、乗算器４０のセレクタ４２から
強制的に“０”を出力させる。一方、“+１”と“-１”
が出力される場合には、乗算回路４１にて、そのまま受
信信号と乗算し、セレクタ４２を介して出力させる。
値も“０”となるから、乗算器４０のセレクタ４２から
強制的に“０”を出力させる。一方、“+１”と“-１”
が出力される場合には、乗算回路４１にて、そのまま受
信信号と乗算し、セレクタ４２を介して出力させる。
【００４１】このようにして、隣り合うチップ間の加算
と、受信信号への乗算は、簡単なロジック回路を用いて
簡単に構成することができる。例えば、乗算値も３通り
しかないため、従来の逆拡散器の構成と同様の定数乗算
器による構成を用いることができる。
と、受信信号への乗算は、簡単なロジック回路を用いて
簡単に構成することができる。例えば、乗算値も３通り
しかないため、従来の逆拡散器の構成と同様の定数乗算
器による構成を用いることができる。
【００４２】（実施の形態２）図８は、実施の形態２に
かかる符号分割多重通信用相関検出装置の構成を示すブ
ロック図である。
かかる符号分割多重通信用相関検出装置の構成を示すブ
ロック図である。
【００４３】図８に示すように、この相関検出装置は、
演算制御手段５１符号発生手段５２と、遅延素子５３，
５４と、遅延素子から出力される隣り合ったタイミング
の拡散符号同士を加算する加算器５５，５６と、演算制
御手段から出力される制御信号をもとに拡散符号を切り
かえる拡散符号切り替え部５７と、受信信号との乗算を
行う乗算器５８と、乗算結果を各拡散符号毎に、累積加
算するため、データを切りかえる乗算結果切り替え部６
４と、累積加算しシンボルデータとする積分器６５，６
６，６７と、を有する。
演算制御手段５１符号発生手段５２と、遅延素子５３，
５４と、遅延素子から出力される隣り合ったタイミング
の拡散符号同士を加算する加算器５５，５６と、演算制
御手段から出力される制御信号をもとに拡散符号を切り
かえる拡散符号切り替え部５７と、受信信号との乗算を
行う乗算器５８と、乗算結果を各拡散符号毎に、累積加
算するため、データを切りかえる乗算結果切り替え部６
４と、累積加算しシンボルデータとする積分器６５，６
６，６７と、を有する。
【００４４】本実施の形態では、それぞれのタイミング
の逆拡散に用いる受信データが同じであることに着目
し、拡散コードと累積加算器を時間で切り替え、乗算器
を共用化して逆拡散器を構成した場合の例である。
の逆拡散に用いる受信データが同じであることに着目
し、拡散コードと累積加算器を時間で切り替え、乗算器
を共用化して逆拡散器を構成した場合の例である。
【００４５】この構成によれば、乗算器が共用できるこ
とで回路規模の削減が行われると共に、受信タイミング
毎の受信データの再サンプルホールドをする必要がな
く、演算タイミング制御が簡素化でき、また乗算器に入
力されるデータが３つのタイミングで同一であるため、
乗算器のゲートのスイッチング率を下げることができ、
消費電力削減にも効果がある。
とで回路規模の削減が行われると共に、受信タイミング
毎の受信データの再サンプルホールドをする必要がな
く、演算タイミング制御が簡素化でき、また乗算器に入
力されるデータが３つのタイミングで同一であるため、
乗算器のゲートのスイッチング率を下げることができ、
消費電力削減にも効果がある。
【００４６】このように、本発明は、逆拡散用の乗算器
の共用化にも有利である。
の共用化にも有利である。
【００４７】（実施の形態３）図９は、本実施の形態に
かかるディレイロックロループ（ＤＬＬ）の構成を示す
ブロック図である。上述した隣り合うチップのデータの
組合せにより、±１／２チップのタイミングの逆拡散結
果を実際に用いる回路例である。
かかるディレイロックロループ（ＤＬＬ）の構成を示す
ブロック図である。上述した隣り合うチップのデータの
組合せにより、±１／２チップのタイミングの逆拡散結
果を実際に用いる回路例である。
【００４８】図９に示すように、本実施の形態のＤＬＬ
は、符号発生手段６１と、遅延素子６２，６３と、遅延
素子から出力される隣り合ったタイミングの拡散符号同
士を加算する加算器６４，６５と、受信信号との乗算を
行う乗算器６６，６７，６８と、乗算結果を累積加算し
シンボルデータとする積分器６９，７０，７１と、±１
／２チップの逆拡散値の差分を演算する減算器７５と、
ディレイロックドループの時定数を決めるループフィル
タ７４と、ループフィルタの出力により、トラッキング
等、発生タイミングを変更しながらクロックの発生を行
うクロック生成部７３と、を有する。
は、符号発生手段６１と、遅延素子６２，６３と、遅延
素子から出力される隣り合ったタイミングの拡散符号同
士を加算する加算器６４，６５と、受信信号との乗算を
行う乗算器６６，６７，６８と、乗算結果を累積加算し
シンボルデータとする積分器６９，７０，７１と、±１
／２チップの逆拡散値の差分を演算する減算器７５と、
ディレイロックドループの時定数を決めるループフィル
タ７４と、ループフィルタの出力により、トラッキング
等、発生タイミングを変更しながらクロックの発生を行
うクロック生成部７３と、を有する。
【００４９】減算器７５の２つの入力は、図１０（ａ）
に示すような特性と図１０（ｂ）に示すような特性をも
ち、両者の減算により、減算器７５の出力は、図１０
（ｃ）に示すようなＳ字特性をもつ。
に示すような特性と図１０（ｂ）に示すような特性をも
ち、両者の減算により、減算器７５の出力は、図１０
（ｃ）に示すようなＳ字特性をもつ。
【００５０】本発明では、拡散符号を演算により生成
し、受信信号は固定されるので、受信信号をサンプルホ
ールドするタイミングが一つである。よって、時間的に
オフセットのある受信を行いながらも単一のタイミング
で回路全体が動作することができ、回路が簡素化され
る。複雑なタイミングを制御する必要がないため、低速
動作（チップクロックでの動作）ができるようになり、
消費電力削減効果も見込まれる。
し、受信信号は固定されるので、受信信号をサンプルホ
ールドするタイミングが一つである。よって、時間的に
オフセットのある受信を行いながらも単一のタイミング
で回路全体が動作することができ、回路が簡素化され
る。複雑なタイミングを制御する必要がないため、低速
動作（チップクロックでの動作）ができるようになり、
消費電力削減効果も見込まれる。
【００５１】（実施の形態４）図１１（ａ）に応用例の
回路構成を示す。この回路は、図１の回路に、重み付け
係数器（重み付け用の増幅器）１００，３００を追加し
たものである。重み係数を自在に変化させることによ
り、より高精度な補間を行うことができる。
回路構成を示す。この回路は、図１の回路に、重み付け
係数器（重み付け用の増幅器）１００，３００を追加し
たものである。重み係数を自在に変化させることによ
り、より高精度な補間を行うことができる。
【００５２】図１１（ｂ）に示すように、１チップ期間
（時刻ｔ１-ｔ５）を４分割して、各時点における相関
を求めるための拡散符号を合成することもできる。
（時刻ｔ１-ｔ５）を４分割して、各時点における相関
を求めるための拡散符号を合成することもできる。
【００５３】ただし、分解能を±１／２チップに限定し
た場合と違って、多ビットのデータを処理する必要があ
る関係上、遅延回路２００が多ビット構成となり、その
後の処理を行う回路も多ビット構成とする必要がある。
た場合と違って、多ビットのデータを処理する必要があ
る関係上、遅延回路２００が多ビット構成となり、その
後の処理を行う回路も多ビット構成とする必要がある。
【００５４】図１２は、図１１（ａ）の回路を変形し
て、図４に対応する回路を構築したものであり、＋方
向，−方向のいずれにも、符号のオフセット量を微調整
することができる。
て、図４に対応する回路を構築したものであり、＋方
向，−方向のいずれにも、符号のオフセット量を微調整
することができる。
【００５５】（実施の形態５）図１３（ａ）〜（ｃ）
は、ＩＭＴ２０００（3G TS 25.211 Version3.1.1(1999
-12)のp.25）に基づく、Ｗ−ＣＤＭＡのシンクロナイゼ
ーションチャネル（ＳＣＨ）の相関検出方法を説明する
ための図である。
は、ＩＭＴ２０００（3G TS 25.211 Version3.1.1(1999
-12)のp.25）に基づく、Ｗ−ＣＤＭＡのシンクロナイゼ
ーションチャネル（ＳＣＨ）の相関検出方法を説明する
ための図である。
【００５６】シンクロナイゼーションチャネルは、ＳＴ
ＴＤエンコードされた受信信号について、フレーム先頭
およびスロット先頭を検出するために用意されているで
あり、プライマリＳＣＨと、セコンダリＳＣＨの２つの
チャネルがある。
ＴＤエンコードされた受信信号について、フレーム先頭
およびスロット先頭を検出するために用意されているで
あり、プライマリＳＣＨと、セコンダリＳＣＨの２つの
チャネルがある。
【００５７】１つのフレームは１５スロットからなり、
プライマリＳＣＨにおけるスロット先頭の位置には、第
１のシンクロナイゼーションコードＣｐに、ＳＴＴＤエ
ンコードの有無を示す係数ａを乗算した値が挿入されて
いる。
プライマリＳＣＨにおけるスロット先頭の位置には、第
１のシンクロナイゼーションコードＣｐに、ＳＴＴＤエ
ンコードの有無を示す係数ａを乗算した値が挿入されて
いる。
【００５８】一方、セコンダリＳＣＨには、第２のシン
クロナイゼーションコードＣｓ（ｉ，ｋ）（ここで、ｉ
はスクランブリングコードグループの番号を示し、ｋは
スロット番号を示す）に、係数ａを乗算した値が挿入さ
れている。
クロナイゼーションコードＣｓ（ｉ，ｋ）（ここで、ｉ
はスクランブリングコードグループの番号を示し、ｋは
スロット番号を示す）に、係数ａを乗算した値が挿入さ
れている。
【００５９】第１および第２のシンクロナイゼーション
コードは、共通のデータに、異なる拡散符号を乗算して
作成されたデータである。また、プライマリＳＣＨとセ
コンダリＳＣＨにおける各コードの挿入位置は、同じで
ある。
コードは、共通のデータに、異なる拡散符号を乗算して
作成されたデータである。また、プライマリＳＣＨとセ
コンダリＳＣＨにおける各コードの挿入位置は、同じで
ある。
【００６０】プライマリＳＣＨとセコンダリＳＣＨは、
送信側から同時に送信されるため、仮にフェージングの
影響を受けた場合でも、受信側では、第１および第２の
シンクロナイゼーションコードが受信される時点は同じ
あり、位相はそろっており、共通のデータを基礎として
作成されているため、相関値の大きさも、理論的には同
じである。
送信側から同時に送信されるため、仮にフェージングの
影響を受けた場合でも、受信側では、第１および第２の
シンクロナイゼーションコードが受信される時点は同じ
あり、位相はそろっており、共通のデータを基礎として
作成されているため、相関値の大きさも、理論的には同
じである。
【００６１】したがって、受信に際しては、第１および
第２のシンクロナイゼーションコードを別々に乗算して
相関値を求め、各相関値を加算して、同期を判定する。
この場合に、本発明の手法を使用して、先にシンクロナ
イゼーションコードの加算を行い、その後に、受信信号
に乗算する、という手法を採用する。
第２のシンクロナイゼーションコードを別々に乗算して
相関値を求め、各相関値を加算して、同期を判定する。
この場合に、本発明の手法を使用して、先にシンクロナ
イゼーションコードの加算を行い、その後に、受信信号
に乗算する、という手法を採用する。
【００６２】そのような動作を行う相関検出回路が図１
３（ｂ）に示される。
３（ｂ）に示される。
【００６３】拡散符号発生器１５０はａ・Ｃｐを生成
し、拡散符号発生器１５１は、ａ・Ｃｓを生成する。こ
れを加算器１５２で加算する。この加算器１５２は、図
５の参照符号３２，３３と同様に、２値／３値変換を行
う。加算された拡散符号（合成されたシンクロナイゼー
ションコード）を、乗算器１５３にて、受信信号に乗算
する。積分回路１５４により積分することで相関値が検
出される。
し、拡散符号発生器１５１は、ａ・Ｃｓを生成する。こ
れを加算器１５２で加算する。この加算器１５２は、図
５の参照符号３２，３３と同様に、２値／３値変換を行
う。加算された拡散符号（合成されたシンクロナイゼー
ションコード）を、乗算器１５３にて、受信信号に乗算
する。積分回路１５４により積分することで相関値が検
出される。
【００６４】図１３（ｃ）に示すように、第１のシンク
ロナイゼーションコードを乗算することによる相関値を
とし、第２のシンクロナイゼーションコードを乗算す
ることによる相関値をとする場合、+により、相
関検出のＳ／Ｎは格段に向上し、検出感度が向上する。
ロナイゼーションコードを乗算することによる相関値を
とし、第２のシンクロナイゼーションコードを乗算す
ることによる相関値をとする場合、+により、相
関検出のＳ／Ｎは格段に向上し、検出感度が向上する。
【００６５】図１３（ａ）の構成では、チップクロック
単位の相関検出のみであるが，図１４の構成とすれば、
前掲の実施の形態（図１等）と同じく、±１／２チップ
単位のオフセットを、拡散符号に与えることができる。
単位の相関検出のみであるが，図１４の構成とすれば、
前掲の実施の形態（図１等）と同じく、±１／２チップ
単位のオフセットを、拡散符号に与えることができる。
【００６６】以上説明した本発明の相関検出の基本的な
手順をまとめると、図１５に示すようになる（２つのス
テップ７００と７０１）。
手順をまとめると、図１５に示すようになる（２つのス
テップ７００と７０１）。
【００６７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
従来チップ単位でしか発生しなかった拡散コードを、チ
ップ周期より細かいタイミングで発生することができ、
タイミングオフセットのある受信に用いることができ
る。また、本発明の相関検出装置を用いることで、演算
器の共用による回路規模削減や、演算制御の単純化、低
消費電力化も実現できる。
従来チップ単位でしか発生しなかった拡散コードを、チ
ップ周期より細かいタイミングで発生することができ、
タイミングオフセットのある受信に用いることができ
る。また、本発明の相関検出装置を用いることで、演算
器の共用による回路規模削減や、演算制御の単純化、低
消費電力化も実現できる。
【００６８】また、シンクロナイゼーションコードを用
いた相関検出では、上述の効果に加えて、相関値のＳ／
Ｎを向上させることができるという効果が得られる。
いた相関検出では、上述の効果に加えて、相関値のＳ／
Ｎを向上させることができるという効果が得られる。
【図１】本発明の実施の形態１にかかる相関検出装置の
要部（拡散符号発生器）の基本構成を示すブロック図
要部（拡散符号発生器）の基本構成を示すブロック図
【図２】図１の回路における、拡散符号の合成の原理を
説明するための図
説明するための図
【図３】（ａ）相関値の推定を説明するための図
（ｂ）相関値の加算を説明するための図
【図４】本発明の実施の形態１にかかる相関検出装置の
要部（拡散符号発生器）の構成例を示すブロック図
要部（拡散符号発生器）の構成例を示すブロック図
【図５】本発明の実施の形態１にかかる相関検出装置の
構成例を示すブロック図
構成例を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態１にかかる相関検出装置に
おける、２値／３値変換回路および乗算器における動作
を説明するための図
おける、２値／３値変換回路および乗算器における動作
を説明するための図
【図７】２値／３値変換回路の動作を説明するためのフ
ロー図
ロー図
【図８】本発明の実施の形態２にかかる相関検出装置の
要部（拡散符号発生器）の基本構成を示すブロック図
要部（拡散符号発生器）の基本構成を示すブロック図
【図９】本発明の相関検出回路を用いた、ＤＬＬ（ディ
レイロックドループ）の構成を示すブロック図
レイロックドループ）の構成を示すブロック図
【図１０】（ａ）ＤＬＬにおける相関値の一つの特性を
示す図 （ｂ）ＤＬＬにおける相関値の他の特性を示す図 （ｃ）ＤＬＬにおける減算器の出力の特性を示す図
示す図 （ｂ）ＤＬＬにおける相関値の他の特性を示す図 （ｃ）ＤＬＬにおける減算器の出力の特性を示す図
【図１１】（ａ）本発明の実施の形態４にかかる相関検
出装置の要部（拡散符号発生器）の基本構成を示すブロ
ック図 （ｂ）重み付け係数を変化させることによる相関値の合
成について説明するための図
出装置の要部（拡散符号発生器）の基本構成を示すブロ
ック図 （ｂ）重み付け係数を変化させることによる相関値の合
成について説明するための図
【図１２】本発明の実施の形態４にかかる相関検出装置
の要部（拡散符号発生器）の構成例を示すブロック図
の要部（拡散符号発生器）の構成例を示すブロック図
【図１３】（ａ）シンクロナイゼーションチャネルの構
成を示す図 （ｂ）シンクロナイゼーションチャネルの相関検出を行
う回路の構成例を示すブロック図 （ｃ）相関値の加算を説明するための図
成を示す図 （ｂ）シンクロナイゼーションチャネルの相関検出を行
う回路の構成例を示すブロック図 （ｃ）相関値の加算を説明するための図
【図１４】本発明の実施の形態５にかかる相関検出装置
の要部（拡散符号発生器）の構成例を示すブロック図
の要部（拡散符号発生器）の構成例を示すブロック図
【図１５】本発明の相関検出方法の手順を示すフロー図
１０ 拡散符号発生手段
２０，２１ 遅延素子
３０ 加算器（補間演算器）
３２，３３ ２値／３値変換回路
４０，４３，４４ 乗算器
５０ サンプルホールド回路
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H04J 13/00 - 13/06
H04B 1/69 - 1/713
Claims (8)
- 【請求項１】 チップ周期よりも短い間隔を単位として
受信信号と拡散符号との相関検出を行う場合に、チップ
周期を単位として生成された複数の拡散符号を基礎とし
て補間演算処理を行って拡散符号を生成し、生成された
拡散符号と前記受信信号との相関を検出することを特徴
とする相関検出方法。 - 【請求項２】 拡散符号列における隣り合ったチップの
それぞれに重み付けを行う重み付け回路と、 重み付けを行ったチップを合成して、チップ周期よりも
小さなタイミングオフセットをもつ拡散符号を発生させ
る演算器と、 この演算器から出力される前記チップ周期よりも小さな
タイミングオフセットをもつ拡散符号と受信信号との相
関を検出する相関検出回路と、 を有することを特徴とする相関検出装置。 - 【請求項３】 拡散符号列における隣り合ったチップの
値の組合せに応じて、１／２チップ単位のタイミングオ
フセットをもつ拡散符号を生成するロジック回路と、 このロジック回路から出力される前記１／２チップ単位
のタイミングオフセットをもつ拡散符号と受信信号との
相関を検出する相関検出回路と、 を有することを特徴とする相関検出装置。 - 【請求項４】 請求項３において、 前記拡散符号列は“+１”と“-１”からなり、また、前
記ロジック回路は、隣り合うチップ同士が同じ値でない
ときは“０”を出力し、隣り合うチップ同士が共に“+
１”であるときには“+１”を出力し、隣り合うチップ
同士が“-１”であるときには“-１”を出力する２値／
３値変換回路であることを特徴とする相関検出装置。 - 【請求項５】 送信側から同時に送信される第１のチャ
ネルと第２のチャネルが存在すると共に、共通データに
第１の拡散符号を乗算して得られる第１の符号列と、前
記共通データに第２の拡散符号を乗算して得られる第２
の符号列のそれぞれが、前記第１のチャネルおよび前記
第２のチャネルの同じ位置に挿入されている場合に、受
信側にて、前記第１のチャネルおよび第２のチャネルに
ついて相関検出を行う際に、 前記第１の拡散符号と前記第２の拡散符号とを加算し、
加算後の拡散符号を、前記第１のチャネルおよび第２の
チャネルを含む受信信号に乗算して、相関検出を行うこ
とを特徴とする相関検出方法。 - 【請求項６】 送信側から同時に送信される第１のチャ
ネルと第２のチャネルが存在すると共に、共通データに
第１の拡散符号を乗算して得られる第１の符号列と、前
記共通データに第２の拡散符号を乗算して得られる第２
の符号列のそれぞれが、前記第１のチャネルおよび前記
第２のチャネルの同じ位置に挿入されている場合に、受
信側にて、前記第１のチャネルおよび第２のチャネルに
ついて相関検出を行う際に、 チップ周期を単位として生成される前記第１の拡散符号
と前記第２の拡散符号とを加算し、 加算後の拡散符号における隣り合ったチップのそれぞれ
に重み付けを行い、 重み付けを行ったチップ同士を合成して、チップ周期よ
りも小さなタイミングオフセットをもつ拡散符号を発生
させ、 この演算器から出力される前記チップ周期よりも小さな
タイミングオフセットをもつ拡散符号と受信信号との相
関を検出することを特徴とする相関検出方法。 - 【請求項７】 請求項５または請求項６において、 前記第１のチャネルおよび前記第２のチャネルは、ワイ
ドバンドＣＤＭＡにおけるシンクロナイゼーションチャ
ネルであることを特徴とする相関検出方法。 - 【請求項８】 送信側から同時に送信される第１のチャ
ネルと第２のチャネルが存在すると共に、共通データに
第１の拡散符号を乗算して得られる第１の符号列と、前
記共通データに第２の拡散符号を乗算して得られる第２
の符号列のそれぞれが、前記第１のチャネルおよび前記
第２のチャネルの同じ位置に挿入されている場合に、受
信側にて、前記第１のチャネルおよび第２のチャネルに
ついて相関検出を行う相関検出装置であって、 チップ周期を単位として生成される前記第１の拡散符号
と前記第２の拡散符号とを加算する加算器と、 加算後の拡散符号における隣り合ったチップのそれぞれ
に重み付けを行う重み付け回路と、 重み付けを行ったチップ同士を合成して、チップ周期よ
りも小さなタイミングオフセットをもつ拡散符号を発生
させる演算器と、 この演算器から出力される前記チップ周期よりも小さな
タイミングオフセットをもつ拡散符号を、前記第１のチ
ャネルおよび第２のチャネルを含む受信信号に乗算する
乗算器と、 を有することを特徴とする相関検出装置。
Priority Applications (3)
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|---|---|---|---|
| JP2001107192A JP3462477B2 (ja) | 2001-04-05 | 2001-04-05 | 相関検出装置および相関検出方法 |
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