DE69533502T2

DE69533502T2 - Spreizspektrumübertragungsgerät

Info

Publication number: DE69533502T2
Application number: DE69533502T
Authority: DE
Inventors: Rie Ohata-ku Suzuki; Toshihiko Ohata-ku Myojo; Norihiro Ohata-ku Mochizuki
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-12-13
Filing date: 1995-12-12
Publication date: 2005-09-15
Anticipated expiration: 2015-12-13
Also published as: DE69533502D1; EP0717506A3; EP0717506B1; US5812592A; EP0717506A2

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Spreizspektrumübertragungsgerät.
BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
15 ist ein Blockdiagramm, das die Anordnung der Synchronisationseinheit eines herkömmlichen Empfängers zeigt, der für die Spreizspektrumübertragung verwendet wird.
Der Empfänger veranlaßt eine Demodulationseinheit 3, ein über die Antenne 1 empfangenes Spreizspektrumsignal S1 unter Verwendung eines aus einer Synchronisationseinheit 2 kommenden Entspreizsignals S2 zu entspreizen, womit die Information ausgelesen wird.
Die Synchronisationseinheit gibt das Spreizspektrumsignal S1 in eine SAW-Schaltungsvorrichtung 4 ein, um eine Korrelationsberechnung mit dem lokalen Bezugssignal S3B auszuführen. Das lokale Bezugssignal S3B verwendet ein Signal PN0, – ein durch Invertieren des die Zeitbasis darstellenden Synchronspreizcodes PN0 gewonnenes Signal – gewonnen durch Zeitinvertierung desselben Codes als Synchronspreizcode PN0, der aus dem empfangenen Signal gewonnen und verwendet wird. Das Ausgangssignal aus der SAW-Faltungsvorrichtung 4 wird als Korrelationsausgangssignal S4 von einem Detektor 5 gewonnen.
Eine PLL (Phasenverriegelungsschleife) 7 justiert die Rate des Codeserzeugungstaktes S7 gemäß der Phasendifferenz zwischen einem Ausgangssignal S5 aus der Spitzenfeststelleinheit 6, die einen Spitzenwert des Korrelationsausgangssignals S4 und ein Codeerzeugungszeitsignal S6 aus dem Codegenerator 8 gewinnt.
Wenn identifizierte Codes, die eine Codesequenzlänge L haben, in den rechten und linken Anschluß der SAW-Faltungsvorrichtung 4 eingegeben werden, tritt ein Korrelationsspitzenwert bei einer Periode L/2 auf. Im herkömmlichen Synchronisationsschema, wie es in 16 gezeigt ist, wird für die Spreizspektrumübertragung aus diesem Grund die SAW-Faltungsvorrichtung verwendet, wobei das lokale Bezugssignal S3B gewonnen wird durch Ausführen einer Informationsumsetzung vom Synchronspreizcode PN0 mit "0" und "1", abwechselnd für jede Periode, die verwendet wird, um diese L/2-Spitzen zu eliminieren, womit ein Korrelationsspitzenwert S4 veranlaßt wird, zu einer Periode L aufzutreten.
Wird die Spreizspektrumübertragung durch Erzeugen von Informationen in einem Rahmen ausgeführt, ein Sendesignal enthält im allgemeinen ein Vorlaufintervall 61, in dem nur ein Synchronspreizcode gesendet wird, wie in 9 gezeigt. Die PLL 7 im herkömmlichen Empfänger von 15 ist eingerichtet, eine Codesynchronisation in diesem Vorlaufintervall 61 mit hoher Rate einzurichten.
Wenn im oben genannten Stand der Technik die Codes PN0 und PN0 außer Phase voneinander sind und ihre Phasendifferenz L/2 ist, wie in 17 gezeigt, tritt der Pegel einer jeden Korrelationsspitze des Korrelationsausgangssignals S4 zu einer Periode L2 auf, die um 1/2 verringert ist, weil die Informationsumsetzung des lokalen Bezugssignals S3B, das für jede Periode ausgeführt wird und den Schwellwert der Spitzenwertfeststelleinheit 6 nicht überschreitet, wie durch das Bezugszeichen 94 in 17 aufgezeigt. Im Ergebnis wird kein Signal an die PLL abgegeben, und es kann eine lange Zeit dauern, bis die Synchronisation oder die Verriegelung erfolgt.
Wenn die Sendeinformation eines Rahmens, wie in 9 gezeigt, das Vorlaufintervall 61 für die Codesynchronisation nicht hinreichend kürzer als eine Informationssendezeit 62, verschlechtert sich die Informationssendeeffizienz praktisch. Um das Vorlaufintervall 61 zu verkürzen, ist eine Hochgeschwindigkeits-PLL, die hochgenau ist, erforderlich, was zu einem Kostenanstieg führt und weiteren Komplikationen in der Anordnung.
Ein derartiges Spreizspektrumübertragungsgerät ist bekannt aus dem Dokument US-A-4 567 588. Ein Entspreizcode, der als Bezugscode dient, und ein Zeitsignal werden erzeugt, und das Zeitsignal hat eine Periode von 1/2 einer Periode des Bezugscodes.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Spreizspektrumübertragungsgerät zu verbessern.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Hochgeschwindigkeitssynchronisation bei der Spreizspektrumübertragung zu realisieren.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Spreizspektrumübertragungsgerät zu schaffen, das unempfindlich gegenüber Störungen ist und hervorragende Abstandseigenschaften besitzt.
Eine noch weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Synchronisationsgenauigkeit bei der Spreizspektrumübertragung zu verbessern.
Eine noch andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Spreizspektrumübertragung zu schaffen, die geeignet ist zum Senden von Informationen als Rahmen.
Eine noch andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Spreizspektrumübertragungsgerät zu schaffen, das in der Lage ist, zur Radioübertragung auf der Grundlage einer Mehrfachzellenanordnung.
Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung deutlich, in der gleiche Bezugszeichen dieselben oder ähnliche Teile in allen Figuren bedeuten.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
1 ist ein Blockdiagramm, das das erste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist ein Zeitdiagramm, das die Wellenform der Signale vom ersten Ausführungsbeispiel in einem Falle zeigt, bei dem eine Codesynchronisation eingerichtet ist;
3 ist ein Zeitdiagramm, das die Wellenformen von Signalen im ersten Ausführungsbeispiel in einem Falle zeigt, bei dem die Signale um einen Betrag Δ außer Phase sind;
4 ist eine Ansicht zur Erläuterung einer Mehrzellenanordnung in einem Radio-LAN-System;
5 ist ein Blockdiagramm, das das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
6 ist ein Zeitdiagramm, das die Wellenformen von Signalen im zweiten Ausführungsbeispiel für einen Fall zeigt, bei dem die Synchronisation eingerichtet ist;
7 ist ein Zeitdiagramm, das die Wellenformen von Signalen im zweiten Ausführungsbeispiel im einem Falle zeigt, bei dem die Signale um einen Betrag Δ außer Phase sind;
8 ist ein Zeitdiagramm, das die Wellenformen von Signalen im zweiten Ausführungsbeispiel für einen Fall zeigt, bei dem die Signale um einen Betrag L/2 außer Phase sind;
9 ist eine Ansicht, die ein zu sendendes Sendesignal nach einer Information zeigt, gebildet in einen Rahmen;
10 ist ein Blockdiagramm, das ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
11 ist ein Zeitdiagramm, das die Wellenformen von Signalen im dritten Ausführungsbeispiel zeigt;
12 ist ein Blockdiagramm, das das vierte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
13 ist ein Zeitdiagramm, das die Wellenformen von Signalen für ein Synchronisationsschema im vierten Ausführungsbeispiel zeigt;
14 ist ein Blockdiagramm, das das fünfte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
15 ist ein Blockdiagramm, das den Stand der Technik zeigt;
16 ist ein Zeitdiagramm, das die Wellenformen von Signalen zeigt, nach dem Stand der Technik;
17 ist ein Zeitdiagramm, das die Wellenformen von Signalen in einer Verriegelungsoperation zeigt, nach dem Stand der Technik.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Erstes Ausführungsbeispiel
1 ist ein Blockdiagramm, das das erste Ausführungsbeispiel nach der vorliegenden Erfindung zeigt.
Ein Empfänger in diesem Ausführungsbeispiel enthält eine Antenne 1, eine Synchronisationseinheit 2 und einen Demodulator 3.
Die Demodulationseinheit 3 entspreizt ein Spreizspektrumsignal S1, das die Antenne 1 empfangen hat, unter Verwendung eines Entspreizsignals S2, das über die Synchronisationseinheit 2 empfangen worden ist, und ließt die Information aus.
In der Synchronisationseinheit 2 führt eine SAW-Faltungsvorrichtung (akustische Oberflächenwellenfaltungsvorrichtung) 4 führt die Korrelationsberechnung zwischen dem empfangenen Signal 1 und einem lokalen Bezugssignal S3 aus. Ein SAW-Detektor 5 erfaßt das Ausgangssignal von der SAW-Faltungsvorrichtung 4.
Eine Spitzenfeststelleinheit 6 empfängt ein Ausgangssignal S4 aus dem Detektor 5 und erfaßt ein Korrelationsspitzensignal S5. eine PLL (phasenverriegelte Schleife) 7 justiert die Rate eines Codeerzeugungstaktes S7 gemäß der Phasendifferenz zwischen dem Korrelationsspitzensignal S5 und einem Codeerzeugungszeitsignal S6 aus einem Codegenerator 8. Angemerkt sei, daß die PLL 7 generell aufgebaut ist aus einem Phasenvergleicher, einem Schleifenfilter und einem spannungsgesteuerten Oszillator.
Der Codegenerator 8 erzeugt einen Entspreizcode Pni mit einer Codesequenzlänge L und einem lokalen Bezugssignal PN0 mit einer Codesequenzlänge 2L unter Verwendung desselben Taktes. In diesem Falle ist das Signal PN0 ein Code, der gewonnen wird durch Invertieren des Signals PN0 auf der Zeitbasis, und das Signal PN0 ist ein Synchroncode, der im Empfangssignal S1 enthalten ist. Das Codeerzeugungszeitsignal S6 zeigt beispielsweise den Startabschnitt der Codesequenz vom Entspreizsignal S2 auf (PNi) und zeigt auch den Startabschnitt und die 1/2-Position der Codesequenz vom lokalen Bezugszeichen 3 auf.
2 ist ein Zeitdiagramm, das die Wellenformen von Signalen für ein Synchronisationsschema im ersten Ausführungsbeispiel zeigt, und zwar für einen Fall, bei dem die Synchronisation hergestellt ist.
Die Kreuzkorrelationszone der SAW-Faltungsvorrichtung 4 in diesem Ausführungsbeispiel hat eine Länge von 2L, wie mit Bezugszeichen 202 bedeutet, in Hinsicht auf die Codesequenzlänge L vom Entspreizsignal S2 (PNi), bezeichnet durch Bezugssignal 201. Zur Vereinfachung der Beschreibung ist die Vorderflanke des Codeerzeugungszeitsignals S6 mit t = 0 dargestellt.
Wenn die Signale miteinander in Phase sind, wie in 2 gezeigt, treffen t = 2kL (k = 0, 1, 2, ...) und die Codes PN0 und PN0 miteinander in der Kreuzkorrelationszone der SAW-Faltungsvorrichtung 4 überein, wie durch Bezugszeichen 203 bedeutet. Wie durch Bezugszeichen 204 aufgezeigt, stimmen die Codes PN0 und PN0 miteinander überein innerhalb der Kreuzkorrelationszone der SAW-Faltungsvorrichtung 4, wenn t = (2k + 1)L ist. Das Korrelationsspitzenausgangssignal S4 kann folglich zu einer Periode L gewonnen werden, wie durch Bezugszeichen 205 aufgezeigt. Das heißt, das Ausgangssignal S4 wird ein Signal, das dieselbe Periode wie dasjenige des Codeerzeugungszeitsignals S6 hat, was mit Bezugszeichen 206 versehen ist.
Sind die Signale außer Phase um einen Betrag von Δ, wie in 3 gezeugt, dann ist t = 2kL – Δ/2 (k = 0, 1, 2, ...), und von daher stimmen die Codes PN0 und PN0 miteinander überein innerhalb der Kreuzkorrelationszone der SAW-Faltungsvorrichtung 4, wie mit Bezugszeichen 213 aufgezeigt. Wie durch Bezugszeichen 214 aufgezeigt, stimmen darüber hinaus die Codes PN0 und PN0 miteinander überein innerhalb der Kreuzkorrelationszone der SAW-Faltungsvorrichtung 4, wie mit Bezugszeichen 213 aufgezeigt. Wie durch Bezugszeichen 214 aufgezeigt, stimmen die Codes PN0 und PN0 miteinander darüber hinaus überein innerhalb der Kreuzkorrelationszone der SAW-Faltungseinheit 4, wenn t = (2k + 1)L – Δ/2 ist. Wie mit Bezugszeichen 215 bedeutet, hat folglich das Korrelationsspitzenwertausgangssignal S4 die Periode L, die gleich derjenigen des Codeerzeugungszeitsignals S6 ist, das mit Bezugszeichen 216 versehen ist. Das heißt, das Ausgangssignal S4 wird ein Signal, dessen Phase in Hinsicht auf das Codeerzeugungszeitsignal S2 um Δ/2 voraus eilt. Das Synchronisationseinrichten und die Synchronisationsfolge kann folglich erzielt werden durch Eingabe des Korrelationsspitzenwertausgangssignals S5 und des Codeerzeugungszeitsignals S6 an die PLL 7.
Da gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Informationsumsetzung eines lokalen Bezugssignals nicht ausgeführt werden muß, anders als beim Stand der Technik, wird kein Spitzenwertsignal eliminiert, wenn die Signale außer Phase geraten, und die Synchronisation läßt sich einrichten ungeachtet irgend welcher Anfangsphasendifferenzen.
Da gemäß dieses Ausführungsbeispiels die Codesequenzlänge eines Synchronspreizsignals darüber hinaus verdoppelt ist, wird auch die Verarbeitungsverstärkung verdoppelt (zeigt den Grad des Widerstehens gegenüber Störungen an). Die Entfernungseigenschaften sind folglich verbessert auf das 2¹/²-fache. Es wird angenommen, daß ein Radio-LAN-System (Radio-Lokalbereichsnetz-System) unter Verwendung einer Spreizspektrumübertragung zu bilden ist. Wenn in diesem Falle das Synchronisationsschema dieses Ausführungsbeispiels verwendet wird in einer Mehrzellenanordnung, wie sie in 4 gezeigt ist, kann die Codesynchronisation zwischen BS 34 und BS 35 und zwischen BS 35 und BS 36 eingerichtet werden unter Verwendung eines Synchronsignals mit besseren Abstandseigenschaften als ein Informationssignal, wodurch eine Interferenz zwischen unterschiedlichen Zellen vermieden wird.
Zweites Ausführungsbeispiel
5 ist ein Blockdiagramm, das das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
Im zweiten Ausführungsbeispiel ist ein Codeerzeugungszeitsignal S6B ein Signal mit einer Periode L/2, die die Startabschnitte und die 1/2-Positionen eines Entspreizsignals S2 (PNi) und ein lokales Bezugssignal S3B (PN0) aufzeigt.
Eine SAW-Faltungsvorrichtung 4 führt die Korrelationsberechnung zwischen einem Empfangssignal S1 und dem lokalen Bezugssignal S3B aus. Eine PLL 7 justiert die Rate eines Codeerzeugungstaktes S7 gemäß der Phasendifferenz zwischen einem Korrelationsspitzensignal S5 und dem Codeerzeugungszeitsignal S6B aus dem Codegenerator 8.
Da die restliche Anordnung in 5 im wesentlichen dieselbe wie diejenige des ersten Ausführungsbeispiels (1) ist, ist eine erneute Beschreibung hier fortgelassen.
6 ist ein Zeitdiagramm, das die Wellenformen von Signalen für ein Synchronisationsschema im zweiten Ausführungsbeispiel zeigt.
Unter Bezug auf 6, wie durch Bezugszeichen 502 bedeutet, hat die Kreuzkorrelationszone der SAW-Faltungsvorrichtung 4 in diesem Ausführungsbeispiel eine Länge von L, die gleich der Codesequenzlänge eines Spreizcodes (PN0, PNi) ist. Zur Vereinfachung der Beschreibung ist die Vorderflanke des Codeerzeugungszeitsignals S6 dargestellt durch t = 0.
Wenn die Signale miteinander in Phase sind, wie in 6 gezeigt, ist t = kL (k = 0, 1, 2, ...), und die Codes PN0 und PN0 stimmen miteinander innerhalb der Kreuzkorrelationszone der SAW-Faltungsvorrichtung 4 überein, wie mit Bezugszeichen 503 aufgezeigt. Wie durch Bezugszeichen 504 aufgezeigt, stimmen darüber hinaus die Codes PN0 und PN0 miteinander innerhalb der Kreuzkorrelationszone der SAW-Faltungsvorrichtung 4 überein, wenn t = (k + 1/2)L ist. Das Korrelationsspitzenwertausgangssignal 54 kann folglich bei einer Periode L/2 gewonnen werden, wie mit Bezugszeichen 504 aufgezeigt. Das heißt, das Ausgangssignal S4 wird ein Signal mit derselben Periode wie das jenige des Codeerzeugungszeitsignals S6B, das das Bezugszeichen 506 trägt.
Sind die Signale um Δ außer Phase, wie in 7 gezeigt, stimmen t = kL – Δ/2 (k = 0, 1, 2, ...) und von daher die Codes PN0 und PN0 miteinander innerhalb der Kreuzkorrelationszone der SAW-Faltungsvorrichtung 4 überein, wie mit Bezugszeichen 513 aufgezeigt. Wenn darüber, wie mit Bezugszeichen 514 aufgezeigt, t = (k + 1/2)L – Δ/2 ist, stimmen die Codes PN0 und PN0 miteinander innerhalb der Kreuzkorrelationszone der SAW-Faltungsvorrichtung 4 überein. Wie mit Bezugszeichen 515 aufgezeigt, hat das Korrelationsspitzenwertausgangssignal S4 die Periode L/2, die gleich derjenigen des Codeerzeugungszeitsignals S6B ist, das mit dem Bezugszeichen 516 versehen ist. Das heißt, das Ausgangssignal S4 wird ein Signal, dessen Phase in Hinsicht auf das Codeerzeugungszeitsignal S6B um Δ/2 vorauseilt.
Wenn die Signale um L/2 außer Phase sind, wie in 8 gezeigt, wird t = (k – 1/4)L (k = 0, 1, 2, ...), und von daher stimmen die Codes PN0 und PN0 miteinander innerhalb der Kreuzkorrelationszone der SAW-Faltungsvorrichtung 4 überein, wie mit Bezugszeichen 523 aufgezeigt. Wie mit Bezugszeichen 524 aufgezeigt, stimmen die Codes PN0 und PN0 miteinander innerhalb der Kreuzkorrelationszone der SAW-Faltungsvorrichtung 4 überein, wenn t = (k + 1/4)L ist. Wie mit Bezugszeichen 525 aufgezeigt, hat folglich das Korrelationsspitzenwertausgangssignal 4 die Periode L/2, die gleich derjenigen des Codeerzeugungszeitsignals S6B ist, versehen mit dem Bezugszeichen 526. Das heißt, das Ausgangssignal S4 wird ein Signal, dessen Phase um L/4 vom Codeerzeugungszeitsignal verschoben ist.
Wenn das Codeerzeugungszeitsignal S6B um L/2 außer Phase ist, wird dies als instabiles Signal angesehen, das eine Phase hat, die vorläuft oder nacheilt. Im Ergebnis wird eine Verriegelung für den korrekten Codesynchronisationspunkt ausgeführt.
8 zeigt, wie die Synchronisation unter Berücksichtigung des Codeerzeugungszeitsignals eingerichtet ist, das mit den Strichlinien gekennzeichnet ist als ein Signal mit einer Phasenführung, die das Korrelationsspitzenwertsignal berücksichtigt, das ebenfalls mit gestrichelten Linien dargestellt ist.
Wenn die Phase vom Erzeugungszeitsignal von der PLL um einen gegebenen Betrag verzögert ist, wird auch das Korrelationsspitzensignal als Faltungsergebnis ebenfalls um 1/2 des gegebenen Betrages verzögert. Wie in 8 gezeigt, wird folglich die Phase vom Korrelationsspitzensignal auf einen korrekten Codesynchronisationspunkt verriegelt. Dies gilt auch für den Fall, bei dem das Codeerzeugungszeitsignal eine Phasenverzögerung aufweist.
Da gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Informationsumsetzung eines lokalen Bezugssignals nicht erfolgen muß, anders als beim Stand der Technik, werden keine Korrelationsspitzenwertsignale eliminiert, wenn die Signale außer Phase sind, und die Synchronisation kann ungeachtet irgendwelcher anfänglicher Phasendifferenzen eingerichtet werden.
Da darüber hinaus gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Frequenz eines Eingangssignals in die PLL doppelt so hoch ist wie das Signal nach dem Stand der Technik, kann die zur Phasenverriegelung erforderliche Zeit auf 1/2 herabgesetzt werden, gegenüber der im Stand der Technik, ohne irgend welche Hochgeschwindigkeits-PLL verwenden zu müssen. Im Falle des Informationssendens als Rahmen, wie in 9 gezeigt, kann das Vorlaufintervall unter Verwendung des Synchronisationsschemas dieses Ausführungsbeispiels verkürzt werden. Im Ergebnis kann der Durchsatz des Übertragungssystems verbessert werden.
Drittes Ausführungsbeispiel
10 ist ein Blockdiagramm, das das dritte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
Ein Codegenerator 115 erzeugt einen Entspreizcode PNi mit einer Codesequenzlänge L und einem Bezugscode PN0, der eine Codesequenz von 2L aufweist, unter Verwendung desselben Taktes. Ein Codeerzeugungszeitsignal zeigt den Startabschnitt der Codesequenz vom entspreizten Code PNi auf, und zeigt auch die Startposition und die 1/2-Position einer Codesequenz PN0 eines Bezugscodes auf.
Eine SAW-Faltungsvorrichtung 110 als Korrelationsdetektor erfaßt die Korrelation zwischen einem empfangenen IF-Signal (Zwischenfrequenzsignal), das eine Hochfrequenzeinheit verarbeitet hat, und den Bezugsspreizcode PN0, der zur Entspreizverarbeitung verwendet wird. Das sich ergebende Korrelationssignal ist von einem Spitzendetektor 111 digitalisiert, und das digitalisierte Signal wird dann abgegeben an eine Coderücksetzschaltung 112 und an eine Phasenschiebeschaltung 113.
Wenn eine Faltungskorrelationsverarbeitung auszuführen ist unter Verwendung der SAW-Faltungsvorrichtung 110, gibt die Coderücksetzschaltung 112 ein Coderücksetzsignal mit einer Codephase ab, die gewonnen ist durch Verdoppeln der Phasenverzögerung eines Spitzensignals in Hinsicht auf eine Codeerzeugungszeitvorgabe des Bezugsspreizcodes, wodurch die Codesynchronisation zwischen dem Bezugscode und dem Entspreizcode erreicht wird.
Die Phasenschiebeschaltung 113 gibt ein Signal ab, das aus einem Bezugssignalgenerator 114 als Codeerzeugungstakt kommt, ohne irgend eine Abwandlung vor dem Beginn der Synchronisationsoperation. Nach Beginn des Empfangs und Gewinnen eines Spitzensignals verschiebt die Phasenschiebeschaltung 113 den Bezugstakt um einen Betrag, der erzielt wird durch Verdoppeln der Phasenverzögerung vom Spitzensignal in Hinsicht auf den Ausgangstakt aus dem Bezugssignalgenerator 114 und gibt den verschobenen Takt als Codegeneratortakt ab, wodurch eine Taktsynchronisation erzielt wird. Bezugszeichen 116 bedeutet einen Demodulator zum Entspreizen des empfangenen IF-Signals unter Verwendung des Entspreizcodes PNi zum Auslesen der Information.
11 ist ein Zeitdiagramm, das die Wellenformen von Signalen für das Synchronisationsschema im dritten Ausführungsbeispiel zeigt.
Die Kreuzkorrelationszone von der Faltungsvorrichtung 110 in diesem Ausführungsbeispiel hat eine Länge 2L, wie mit Bezugszeichen 122 aufgezeigt, in Hinsicht auf eine Codesequenzlänge L eines entspreizten Signals 52, das mit Bezugszeichen 121 versehen ist. Zur Vereinfachung der Beschreibung ist die Vorderflanke des Codezeitsignals S6 mit t = 0 dargestellt.
Sind die Signale miteinander in Phase, dann ist t = 2kL (k = 0, 1, 2, ...), und die Codes PN0 und PN0 stimmen miteinander innerhalb der Kreuzkorrelationszone der Schaltungsvorrichtung überein, wie durch Bezugszeichen 123 aufgezeigt. Wie durch Bezugszeichen 124 aufgezeigt, stimmen die Codes PN0 und PN0 miteinander innerhalb der Kreuzkorrelationszone der Faltungsvorrichung überein, wenn t = (2k + 1)L ist.
Ein Korrelationsspitzenausgangssignal S4 kann folglich erzielt werden bei einer Periode L, wie durch Bezugszeichen 125 aufgezeigt. Das heißt, das Ausgangssignal S4 wird ein Signal mit derselben Periode wie dasjenige vom Codeerzeugungszeitsignal S6, das mit dem Bezugszeichen 126 versehen ist. Da gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Informationsumsetzung eines Lokalbezugssignals nicht ausgeführt werden muß, anders als beim Stand der Technik, wird kein Korrelationsspitzenwertsignal eliminiert, wenn die Signale außer Phase sind, und die Synchronisation läßt sich ungeachtet irgendwelcher Anfangsphasendifferenzen erzielen.
Wenn gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Codesequenzlänge eines Synchronpilotsignals verdoppelt ist, wird darüber hinaus die Verarbeitungsverstärkung verdoppelt. Die Entfernungseigenschaften sind folglich verbessert, um das 2^1/2-fache. Es wird angenommen, daß ein Radio-LAN-System unter Verwendung von Spreizspektrumübertragung zu realisieren ist. Wenn in diesem Falle das Synchronisationsschema dieses Ausführungsbeispiels verwendet wird in einer Mehrfachzellenanordnung, wie derjenigen, die in 4 gezeigt ist, kann die Codesynchronisation zwischen BS 34 und BS 35 und zwischen BS 35 und BS 36 unter Verwendung eines Synchronsignals eingerichtet werden, das bessere Entfernungseigenschaften als ein Informationssignal aufweist, wodurch Störungen zwischen unterschiedlichen Zellen vermieden werden.
Viertes Ausführungsbeispiel
12 ist ein Blockdiagramm, das das vierte Ausführungsbeispiel nach der vorliegenden Erfindung zeigt.
Eine Codegenerator 145 erzeugt einen Entspreizcode PNi mit einer Codesequenzlänge L und einem Lokalbezugscode PN0 unter Verwendung desselben Taktes. Ein Codeerzeugungszeitsignal ist ein solches mit einer Periode von L/2, womit die Startabschnitte und die 1/2 Positionen des Entspreizsignals und des Bezugssignals aufgezeigt sind. Ein Codestartsignal bedeutet die Startabschnitte des Entspreizcodes und des Bezugscodes.
Unter Bezug auf 12 erfaßt eine SAW-Faltungsvorrichtung 140 als Korrelationsdetektor die Korrelation zwischen einem empfangenen IF-Signal, das eine Hochfrequenzeinheit verarbeitet hat, und dem Bezugsspreizcode PN0, der für die Entspreizverarbeitung verwendet wird. Das sich ergebende Korrelationssignal wird digital umgesetzt von einem Spitzendetektor 141. Die sich ergebenden Daten werden dann abgegeben an eine Coderücksetzschaltung 142 und eine Phasenschiebeschaltung 143.
Wenn die Faltungskorrelationsverarbeitung unter Verwendung der SAW-Faltungsvorrichtung 140 auszuführen ist, gibt die Coderücksetzschaltung 142 ein Coderücksetzsignal ab durch Verzögern des Signals auf der Grundlage eines Codestartsignals um einen Verzögerungsbetrag, der gewonnen wird durch Verdoppeln der Phasenverzögerung eines Spitzensignals in Hinsicht auf die Codeerzeugungszeitvorgabe des Bezugsspreizcodes, und setzt den Bezugscode und den Entspreizcode zurück, um die Codesynchronisation zu erreichen.
Die Phasenschiebeschaltung 143 gibt ein Signal aus einem Bezugssignalgenerator 144 als Codegeneratortakt ab, ohne irgendeine Abwandlung und zwar vor einer Synchronisieroperation. Nach Empfangsstart und Gewinnen eines Spitzensignals schiebt die Phasenschiebeschaltung 143 den Bezugstakt um einen Betrag, der gewonnen wird durch Verdoppeln der Phasenverzögerung des Spitzensignals in Hinsicht auf den Ausgangstakt aus dem Bezugssignalgenerator 144, und gibt den verschobenen Takt als Codegeneratortakt ab, wodurch eine Taktsynchronisation erzielt wird. Bezugszeichen 146 bedeutet einen Demodulator, der das empfangene IF-Signal unter Verwendung des Entspreizcodes PNi zum Auslesen von Informationen entspreizt.
13 ist ein Zeitdiagramm, das die Wellenformen von Signalen für das Synchronisationsschema im vierten Ausführungsbeispiel zeigt.
Die Kreuzkorrelationszone der Faltungsvorrichtung in diesem Ausführungsbeispiel hat eine Länge L, die gleich der Codesequenzlänge eines Spreizcodes ist, wie mit Bezugszeichen 151 aufgezeigt. Zur Vereinfachung der Beschreibung ist die Vorderflanke eines Codeerzeugungszeitsignals S6B mit t = 0 dargestellt. Wird die Codesynchronisation eingerichtet, dann ist t = kL (k = 0, 1, 2, ...), und Codes PN0 und PN0 Stimmen miteinander innerhalb der Kreuzkorrelationszone der Faltungsvorrichtung überein, wie mit Bezugszeichen 152 aufgezeigt.
Wenn t = (k + 1/2)L ist, wie durch Bezugszeichen 153 bedeutet, stimmen die Codes PN0 und PN0 zusätzlich miteinander innerhalb des Kreuzkorrelationsbereichs von der Faltungseinrichtung überein. Da das Korrelationsspitzenwertausgangssignal S4 gewonnen werden kann bei einer Periode L/2, wie durch Bezugszeichen 154 aufgezeigt, wird das Ausgangssignal S4 ein solches mit derselben Periode wie ein Codeerzeugungszeitsignal S6B, das mit Bezugszeichen 155 bedeutet ist. Da gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Informationsumsetzung eines lokalen Bezugssignals nicht erforderlich ist, anders als beim Stand der Technik, wird kein Korrelationsspitzenwertsignal eliminiert, wenn die Signale außer Phase sind, und die Synchronisation läßt sich einrichten, ungeachtet der ursprünglichen Phasendifferenzen.
Da gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Frequenz eines Signals, das in die Coderücksetzschaltung 142 eingegeben worden ist, weiterhin zweimal so hoch ist wie dasjenige beim Stand der Technik, kann die zur Einrichtung der Synchronisation erforderliche Zeit abgekürzt werden auf 1/2 derjenigen beim Stand der Technik. Wenn das Senden der Information als Rahmen, wie in 9 gezeigt erfolgt, kann das Präambelintervall abgekürzt werden unter Verwendung des Synchronisationsschemas von diesem Ausführungsbeispiel. Im Ergebnis kann der Durchsatz vom Übertragungssystem verbessert werden.
Fünftes Ausführungsbeispiel
14 ist ein Blockdiagramm, das das erste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
Unter Bezug auf 14 erfaßt eine SAW-Faltungseinrichtung 170 als Korrelationsdetektor die Korrelation zwischen einem empfangenen IF-Signal, das eine Hochfrequenzeinheit verarbeitet hat, und einen Bezugsverteilungscode, der für die Entspreizungsverarbeitung verwendet wird. Das sich ergebende Korrelationssignal wird von einem Spitzendetektor 171 digital umgesetzt, und das digital umgesetzte Signal wird dann einer Phasendifferenzfeststellschaltung 176 zugeführt.
Die Phasendifferenzfeststellschaltung 176 erfaßt die Phasendifferenz zwischen einem Spitzenausgangssignal aus dem Spitzenwertdetektor 171 und das Codezeitsignal und das Phasendifferenzsignal zwischen einem Ausgangstakt aus einem Bezugsfrequenzgenerator 174 sowie ein Spitzenwertsignal in großer Häufigkeit, und gibt die sich ergebenden Daten an eine Phasendifferenzberechnungsschaltung 177 ab. Die zuvor erwähnte Häufigkeit wird allgemein eingestellt auf etwa zwei bis fünf, obwohl die Änderungen von der jeweiligen Situation abhängig sind.
Die Phasendifferenzberechnungsschaltung 177 berechnet eine Phase vom Coderücksetzsignal und dem Taktphasenverschiebebetrag unter Verwendung eines Ausgangssignals aus der Phasendifferenzfeststellschaltung 176.
Beim Ausführen dieser Berechnungen kann beispielsweise eine Vielzahl erfaßter Phasendifferenzen der Durchschnittsbildung unterzogen werden, oder eine häufigst auftretende Phasendifferenz einer Vielzahl erfaßter Phasendifferenzen kann ausgewählt werden. Wird die Faltungskorrelationsverarbeitung ausgeführt unter Verwendung der SAW-Faltungseinrichtung 170, erfolgt die Coderücksetzung unter Verwendung einer Codephase, die gewonnen wird durch Verdoppeln der Phasendifferenz, die auf diese Weise berechnet wurde, und der Takt wird um einen Taktphasenschiebebetrag verschoben, der durch Verdoppeln der Phasendifferenz gewonnen wurde.
Eine Coderücksetzschaltung 172 empfängt das Coderücksetzsignal und richtet die Codesynchronisation zwischen dem Bezugscode und dem Entspreizcode ein.
Eine Phasenschiebeschaltung 173 gibt ein Signal ab, das vom Bezugssignalgenerator 174 als Codegeneratortakt kommt, ohne irgendwelche Veränderung, bevor eine Synchronisationsoperation erfolgt. Nach Beginnen des Empfangs und Gewinnen eines Spitzenwertsignals empfängt die Phasenschiebeschaltung 173 den Taktphasenschiebebetrag, verschiebt das Spitzenwertsignal vom Bezugstakt und gibt das sich ergebende Signal als Codegeneratortakt ab, wodurch die Taktsynchronisation erzielt wird.
Wenn eine Synchronisationsschaltung, die auf digitaler Verarbeitung basiert, unter Verwendung der Korrelationssignale erfolgt, die die SAW-Faltungseinrichtung 170 gewonnen hat, erfolgt eine Durchschnittsbildung verschiedener Variationsfaktoren um die SAW-Faltungseinrichtung 170, die Jitter und dergleichen von Korrelationsspitzenwertsignalen selber, wodurch es möglich wird, eine hochpräzise Synchronisation zu erreichen.
Wird ein Codegenerator 175 zum Erzeugen eines Entspreizcodes PNi verwendet, der eine Codesequenzlänge L und einen Bezugscode PN0 hat, mit einer Länge 2L unter Verwendung desselben Taktes wie beim dritten Ausführungsbeispiel, dann hat ein vom Spitzenwertdetektor 171 erzeugtes Spitzenwertsignal dieselbe Periode wie diejenige eines Codeerzeugungszeitsignals eines Bezugscodes, wie in 11 gezeigt. Selbst wenn folglich die Phasendifferenzfeststellschaltung 176 das Spitzenwertsignal erfaßt und das Codeerzeugungszeitsignal in einer Häufigkeit, kann die Zeitverlängerung, die für die Synchronisationsgröße erforderlich ist, vermieden werden.

Claims

Spreizspektrumempfangsgerät, mit: einem Erzeugungsmittel (7, 8, 112, 113, 114, 115) zum Erzeugen eines Entspreizcodes, eines Bezugscodes und eines Zeitsignals, wobei das Zeitsignal eine Periode von 1/2 einer Periode des Bezugscodes hat; einem Korrelationsmittel (4, 110) zum Bilden eines Korrelationsausgangssignals gemäß der Korrelation zwischen einem empfangenen Signal und dem Bezugscode; und mit einem Entspreizmittel (3, 116) zum Entspreizen des empfangenen Signals gemäß dem Entspreizcode, dadurch gekennzeichnet, daß das Erzeugungsmittel den Entspreizcode erzeugt, der eine Periode von 1/2 der Periode des Bezugscodes gemäß dem Zeitsignal und dem Korrelationsausgangssignal hat.
Gerät nach Anspruch 1, dessen Erzeugungsmittel über einen Taktgenerator (7) verfügt, der einen Takt mit einer Frequenz erzeugt, die der Phasendifferenz zwischen dem Zeitsignal und dem Korrelationsausgangssignal entspricht.
Gerät nach Anspruch 1, dessen Erzeugungsmittel über einen Bezugssignalgenerator (114) zum Erzeugen eines Bezugssignals und über eine Schiebeeinrichtung (113) zum Verschieben der Phase des Bezugssignals gemäß dem Zeitsignal und dem Korrelationsausgangssignal verfügt.
Gerät nach Anspruch 1 oder 3, bei dem des Erzeugungsmittel über ein Rücksetzmittel (112) verfügt, um den Entspreizcode gemäß dem Zeitsignal und dem Korrelationssignal zurückzusetzen.
Spreizspektrumübertragungsverfahren, mit den Verfahrensschritten: Erzeugen eines Entspreizcodes, eines Bezugscodes und eines Zeitsignals, wobei das Zeitsignal eine Periode von 1/2 einer Periode des Bezugscodes hat; Erzeugen eines Korrelationssignals gemäß der Korrelation zwischen einem empfangenen Signal und dem Bezugscode; und Entspreizen des empfangenen Signals gemäß dem Entspreizcode, gekennzeichnet durch Erzeugen des Entspreizcodes mit einer Periode von 1/2 der Periode des Bezugscodes gemäß dem Zeitsignal und dem Korrelationssignal.
Verfahren nach Anspruch 5, das des weiteren über einen Takterzeugungsschritt zum Erzeugen eines Taktes mit einer Frequenz verfügt, die einer Phasendifferenz zwischen dem Zeitsignal und dem Korrelationssignal entspricht.
Verfahren nach Anspruch 5, das des weiteren einen Bezugssignalerzeugungsschritt zum Erzeugen eines Bezugssignals und den Schiebeschritt des Verschiebens einer Phase des Bezugssignals gemäß dem Zeitsignal und dem Korrelationssignal hat.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 7, mit dem weiteren Verfahrensschritt des Rücksetzens vom Entspreizcode gemäß dem Zeitsignal und dem Korrelationssignal.