JP2000115025A - 拡散符号及びタイミング検出装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】タイミングずれ及びフェージングの影響を無く
して、通信に必要な逆拡散符号と、逆拡散のタイミング
を検出することのできる装置を提供する。 【解決手段】Ａ／Ｄ変換されて入力された信号を一旦メ
モリ２に記憶する。スライディング相関器３は、メモリ
２に記憶された信号を順次読み出し、逆拡散をする。ま
た、逆拡散符号の候補は、逆拡散タイミングが調整され
てから符号発生回路８から与えられる。このようにし
て、所定のタイミングで出力された逆拡散符号はメモリ
２から出力された信号に対してスライディング相関器３
で相関値を求めるために使用される。このように、信号
をメモリ２に記憶しておくことにより、符号判定及び逆
拡散タイミングの検出中にフェージングによって生じる
相関値の揺らぎがなくなるので、誤った符号及びタイミ
ングを判定してしまうことがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スペクトラム通信
システム、あるいは、ＣＤＭＡ通信システムにおいて、
逆拡散符号及び逆拡散タイミングの検出装置、及びその
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】基地局から移動局への通信において、非
同期ＣＤＭＡ方式では初期同期もしくはハンドオーバー
時における基地局補足において、逆拡散符号及び逆拡散
タイミングを検出する必要がある。ここで、ハンドオー
バー時とは、移動端末を持ったユーザがある基地局から
他の基地局に移動することである。この場合、移動局
（移動端末）は、非同期で信号を送出している各基地局
からの信号を取得するために、その基地局が使っている
逆拡散符号及び逆拡散タイミングを検出する必要がある
が、そのための信号として、止り木チャネルと呼ばれ
る、同期確立用のチャネルが設けられている。止り木チ
ャネルの一部または、全てのデータシンボルの拡散符号
は、各基地局共通もしくは、いくつかの候補しかないの
で、所定の逆拡散符号を使用することによって、止り木
チャネルを補足することができる。以下、止り木チャネ
ルの一部または、全てのデータシンボルの拡散符号が、
各基地局共通もしくは、少数の候補しかないシステムを
前提に説明するが、これは、止り木チャネルの拡散符号
が多種類あると、同期確立に必要な時間が多く必要にな
り、実用的ではないからである。しかし、止り木チャネ
ルの補足方法は多くの種類が考えられるので、必ずしも
止り木チャネルの拡散符号が各基地共通あるいは、少数
のみしか設けられていない必要はなく、以下に説明する
本発明の構成に影響を与えるものではない。

【０００３】止り木チャネルの一部あるいは全てのデー
タシンボルの拡散符号が各基地共通あるいは、少数のみ
の場合の同期確立の手順としては以下のようになる。 １．止り木チャネルの拡散符号が各基地局共通の場合は
逆拡散タイミングはこの共通の符号の一部をマッチドフ
ィルタ等の相関器で相関値の検出を行い、最大の相関値
となるタイミングを同期タイミングとして検出すること
ができる。 ２．止り木チャネルの拡散符号にいくつかの候補がある
場合は、候補となる拡散符号全てに対して上記１の動作
を行うことで最大の相関値となる拡散符号とタイミング
を同期タイミングとして検出することができる。なお、
ＣＤＭＡ通信を含むスペクトラム拡散通信においては、
拡散符号と逆拡散符号とは符号としては同じ物である。 ３．止り木チャネルの拡散符号の一部が各基地局共通の
場合は、はじめに各基地局共通の符号により逆拡散タイ
ミングを補足し、次に共通でない符号に対していくつか
の候補の拡散符号で逆拡散し、各基地局共通でない符号
を検出することもできる。

【０００４】１、２、３の処理の後、基地局固有の符号
を補足するとき、基地局固有の拡散符号に幾つかの候補
がある場合は、２．の処理と同じ処理であると考えるこ
とが出来る。幾つかの候補の拡散符号での相関をとる場
合、候補分の逆拡散を繰り返す。

【０００５】止り木チャネルの拡散符号に幾つかの候補
があることと基地局固有の符号に幾つかの候補があるこ
とは、処理としては同等なため、以降は基地局固有の拡
散符号を検出する構成について説明する。この場合、止
り木チャネルの場合と異なって、拡散符号は各基地局毎
に異なっており、その数も少数とは限らない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】初期同期およびクロッ
ク同期がとれていない場合、候補分の逆拡散を繰り返す
処理に時間がかかると、基地局と移動局のクロックタイ
ミング用の局部発振器の偏差のため、徐々にタイミング
がずれることにより、全候補の符号の正しい相関値が得
られない可能性がある。また、処理中にフェージングの
影響により受信電力が変化し、正しく相関値の比較がで
きない可能性がある。

【０００７】この課題を解決する手段として、従来は図
１０のような構成が提案されている。先ず、止り木チャ
ネルによる同期タイミングを取得するため、受信された
信号は、Ａ／Ｄ変換器１０００によって、デジタル信号
に変換される。なお、以下の説明において、受信信号の
処理はデジタル処理することを前提に説明するが、必ず
しもデジタルである必要はなく、アナログ処理する構成
とすることも可能である。受信されたＩフェーズとＱフ
ェーズの信号は、それぞれマッチドフィルタ１００１及
びスライディング相関器１００５−１〜１００５−３に
送られる。同図でＩ＋ｊＱと記載されているのは、本
来、Ｉフェーズの信号とＱフェーズの信号をそれぞれ処
理する構成を記載すべきところを省略して記載したもの
である。Ｉフェーズの信号のキャリアとＱフェーズの信
号のキャリアとは、互いに位相が９０°ずれているの
で、Ｉフェーズの信号とＱフェーズの信号とをＩ＋ｊＱ
というように、複素数として記述することにより、シス
テムの理解をしやすくするものである。

【０００８】マッチドフィルタ１００１は、本来Ｉフェ
ーズ用とＱフェーズ用とが設けられているが、上記した
理由により、あたかも複素数の信号（複素信号）を１つ
のマッチドフィルタ１００１で処理するように記載して
いる。マッチドフィルタ１００１には、タイミング符号
保持回路１０１１からの符号指定信号が入力されること
により、逆拡散符号を生成する符号発生回路１０１２か
ら逆拡散符号が入力される。マッチドフィルタ１００１
は、逆拡散タイミングをずらしながら相関値を得て電力
化器１００２に入力する。電力化器１００２でＩフェー
ズの相関値とＱフェーズの相関値の２乗和が算出され
る。これは、フェージング等の影響により、Ｉフェーズ
やＱフェーズの信号の位相が回転することにより、後段
の積算値の算出の際に、不当に相関値の和が小さな値に
なってしまわないようにするためである。不当に相関値
の和が小さな値になってしまうと、本来正しい拡散符号
を使って、正しいタイミングで逆拡散を行ったとして
も、相関値の和が小さいことにより、逆拡散符号とタイ
ミングが正しいことを認識することが出来なくなってし
まうためである。

【０００９】電力化器１００２で上記処理を施された相
関値は、加算器１００３及びメモリ１００４からなる積
算部に入力され、入力信号の複数シンボル分の相関値が
積算される。入力信号の複数シンボルにわたって積算さ
れた相関値は、スイッチ１００９に入力される。止り木
チャネルを検出している場合には、メモリ１００４から
の相関値の積算値が比較器１０１０に入力される。比較
器１０１０には、各タイミングで得られた相関値の積算
値が入力される。比較器１０１０は、積算値が所定の値
より大きいか否かを判断し、信号を出力する。止り木チ
ャネルの拡散符号が各基地局共通の場合には、正しい逆
拡散タイミングの取得のためのみの動作となる。タイミ
ング符号保持回路１０１１は、比較器１０１０からの出
力を基に、止り木チャネルの捕捉に使用した逆拡散符号
が正しいか、あるいは、正しい逆拡散タイミングはどれ
かを判断し、逆拡散符号が正しくない場合には、符号発
生回路１０１２に別の逆拡散符号を出力させて、マッチ
ドフィルタ１００１で同期タイミングの検出を繰り返さ
せる。

【００１０】タイミング符号保持回路１０１１は、止り
木チャネルの拡散符号が各基地局に共通の場合には、マ
ッチドフィルタ１００１から出力される、各逆拡散タイ
ミングの相関値の積算値を比較し、正しい逆拡散タイミ
ングを判断して、同期検出を行う。止り木チャネルの拡
散符号が複数ある場合には、止り木チャネルの拡散符号
の候補の数だけ、相関値の積算値を保持しておき、最も
積算値の大きい場合に、正しい逆拡散符号を使い、正し
い逆拡散タイミングで処理を行ったとして、同期検出を
行う。

【００１１】タイミング符号保持回路１０１１は、止り
木チャネルの捕捉で得た、同期タイミング信号を符号発
生回路１００６−１〜１００６−３に送ると共に、各基
地局独自の拡散符号を検出するために、逆拡散符号の候
補となる符号を符号発生回路１００６−１〜１００６−
３に、取得した同期タイミングで出力させる。スライデ
ィング相関器１００５−１〜１００５−３は、マッチド
フィルタ１００１とは異なり、所定のタイミングにおい
てのみの相関値しか検出できない構成となっているが、
マッチドフィルタ１００１よりもかなりハードウェア構
成が小さくなるので、回路構成上、また電力消費量の面
からもマッチドフィルタ１００１を使うよりも有利であ
る。スライディング相関器１００５−１〜１００５−３
の一構成例については後述する。

【００１２】同図の構成においては、スライディング相
関器１００５−１〜１００５−３及び符号発生回路１０
０６−１〜１００６−３は３つ設けられており、タイミ
ング符号保持回路１０１１で取得された同期タイミング
を前後に僅かにずらしたタイミングでも逆拡散による相
関値を取得する構成としている。これは、基地局のクロ
ックと移動局のクロックの周波数の偏差により、一度同
期タイミングを取得しても、次第にずれが生じることを
考慮に入れたものである。この構成によれば、タイミン
グのずれが少々生じても逆拡散を上手く行うことが出来
ることが知られている。

【００１３】スライディング相関器１００５−１〜１０
０５−３から出力された相関値は、電力化器１００７
で、前述したように、Ｉフェーズの相関値とＱフェーズ
の相関値の２乗和に変換される。そして、積分回路１０
０８で、入力信号の逆拡散符号の複数のシンボル分の２
乗和を積算し、スイッチ１００９に入力する。各基地局
に固有の拡散符号を検出する場合には、スイッチ１００
９は、積分回路１００８からの信号を比較器１０１０に
出力するように切り換えられる。比較器１０１０では、
２乗和の積算値が所定値よりも大きいか否かを判断し、
結果をタイミング符号保持回路１０１１に送る。タイミ
ング符号保持回路１０１１では、比較器１０１０の比較
結果から、相関値の積算値の最も大きいものに対応する
逆拡散符号がこれから受信しようとする基地局が使用し
ている拡散符号であると判断し、以後、この逆拡散符号
を使用して、通信を行う。

【００１４】このように、同図の構成では、クロックタ
イミング用の局部発振器の偏差に応じた範囲の逆拡散を
複数の相関器を用い、初期に検出したタイミングの前後
でも逆拡散を行い、そのなかで最も大きい相関値を選
ぶ。しかし、この方法では、タイミングずれにたいして
は有効だが、フェージングの影響は除去できない。

【００１５】本発明は、タイミングずれ及びフェージン
グの影響を無くして、通信に必要な逆拡散符号と、逆拡
散のタイミングを検出することのできる装置を提供する
ことである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明の検出装置は、直
接拡散ＣＤＭＡ信号の復調器において、送信されてきた
信号を記憶する記憶手段と、逆拡散符号の候補となる符
号を順次生成する符号発生手段と、該記憶手段に記憶さ
れた信号を読み出し、該符号で逆拡散する相関値取得手
段と、該相関値取得手段で得られた相関値が最大もしく
は基準値以上となる場合に対応するときに、逆拡散に使
用した符号を送信側の拡散符号として検出する検出手段
とを備えることを特徴とする。

【００１７】本発明の検出方法は、直接拡散ＣＤＭＡ信
号の復調器における拡散符号及び逆拡散タイミング検出
方法であって、（ａ）送信されてきた信号を記憶するス
テップと、（ｂ）逆拡散符号の候補となる符号を順次生
成するステップと、（ｃ）該ステップ（ａ）で記憶され
た信号を読み出し、該符号で逆拡散するステップと、
（ｄ）該ステップ（ｃ）で得られた相関値が最大もしく
は基準値以上となる場合に対応するときに、逆拡散に使
用した符号を送信側の拡散符号として検出するステップ
とを備えることを特徴とする。

【００１８】本発明の第２の側面の検出装置は、スペク
トラム拡散通信における復調器において、送信されてき
た信号を記憶する記憶手段と、逆拡散符号の候補となる
符号を生成する符号発生手段と、該記憶手段に記憶され
た信号を読み出し、該符号の位相をずらしながら逆拡散
する相関値取得手段と、該相関値取得手段で得られた相
関値が最大もしくは基準値以上となる場合に対応すると
きに、逆拡散に使用した符号の位相を逆拡散タイミング
として検出する検出手段とを備えることを特徴とする。

【００１９】本発明によれば、受信した信号を一旦、メ
モリ等の記憶手段に記憶し、記憶手段から信号を読み出
して、相関値を取るようにしている。従って、受信した
信号をそのまま逆拡散する場合に、フェージング等の影
響によって相関値が信号の強度の揺らぎに伴い、相関値
の大きさが変化してしまうことを防ぐことができる。従
って、複数の拡散符号に対して、相関値を求める間に信
号の強度が変わり、本来、最大の相関値を示すべき符号
の相関値が、本来小さな相関値となるべき符号の相関値
より小さくなってしまうことがない。すなわち、正確に
符号の判別を行うことが出来る。

【００２０】また、同様に、逆拡散タイミングを検出す
る場合にも、メモリに記憶した信号を使用して相関値を
得、最大もしくは基準値以上の値に対応する場合の相関
値が得られたときの逆拡散タイミングを取得する。よっ
て、フェージングによる影響を除去することが出来、正
確なタイミング検出を行うことが出来る。

【００２１】

【発明の実施の形態】図１は、共通のコードおよび基地
局固有のコードをスライディング相関器によって行う、
本発明の第１の実施形態を示す図である。

【００２２】主に符号発生回路８、スライディング相関
器３、メモリ２、積分回路５、比較器６、タイミング符
号保持回路７からなる。なお、以下の説明において、前
述した意味での複素信号を処理する構成を説明する。

【００２３】動作手順を以下に示す。 １．止り木チャネルの受信複素信号をＡ／Ｄ変換器１で
デジタル信号に変換した後、電圧値をメモリ２に保存す
る。メモリ２から順次電圧データを読み出し、スライデ
ィング相関器３により逆拡散する。このとき符号発生回
路８は共通の拡散符号を順次タイミングをシフトして発
生する。電力化器４で、複素信号の２乗絶対値を生成す
る。雑音の影響を低減するため積分回路５で複数のシン
ボルに対し積算し、実質的な平均化を行う。比較器６に
より最大の、または、大きなものからｍ個のタイミング
を逆拡散タイミングとしてタイミング符号保持回路７に
保持する。

【００２４】２．各基地局に固有の拡散符号で拡散され
た複素信号に対し、手順１で検出したｍ通りのタイミン
グに対して、順次候補となる符号によりスライディング
相関器３を用いて相関値を検出する。このとき符号発生
回路８は基地局固有の拡散符号の候補ｋ通りを発生す
る。

【００２５】３．比較器６により相関出力が大きなもの
からｎ個の拡散符号を検出する。タイミングと符号と相
関値を、タイミング符号保持回路７に保持する。３で得
られた最大の相関値が得られるタイミングおよび符号
を、逆拡散タイミング及び基地局の符号として逆拡散符
号及び逆拡散タイミングの検出を終了する。なお、複数
のスライディング相関器を用い、それぞれに異なるタイ
ミングでの逆拡散を平行して行わせることによって、処
理時間を短縮することもできる。

【００２６】すなわち、Ａ／Ｄ変換された入力複素信号
は、電圧値をメモリ２に記憶され、この記憶された入力
複素信号を使って、基地局固有の拡散符号の特定や逆拡
散タイミングの検出を行う。逆拡散タイミングは、入力
複素信号がメモリ２に記憶された時点を不図示のクロッ
クで計測しておき、基地局固有の拡散符号が繰り返す時
間を周期として、伝送されてくる信号に対して逆拡散を
行うタイミングを取得する。つまり、メモリ２から複素
信号が読み出されるタイミングと、符号発生回路８が逆
拡散符号を出力するタイミングの差を保持しておき、相
関値の高くなるタイミングの差を同期する場合として特
定し、この差を入力複素信号がメモリ２に記憶されたタ
イミングと合わせて考慮することにより、送信されてく
る信号に対する同期タイミングとする。また、基地局固
有の拡散符号の特定は、符号発生回路８が順次、候補と
なる逆拡散符号を出力し、相関値が大きくなる符号を、
基地局固有の拡散符号とし、後の通信における逆拡散に
使用する。

【００２７】符号発生回路８が逆拡散符号を出力するタ
イミングを変えるのは、スライディング相関器３が相関
値の検出は可能であるが、タイミングを検出する構成を
有していないために、特定のタイミングにおける相関値
しか得られないからである。従って、逆拡散符号をスラ
イディング相関器３に入力するタイミングを変えること
によって、様々なタイミングにおける相関値を得るよう
にしている。電力化器４は、前述した理由と同じ理由で
設けられいる。

【００２８】このように、拡散符号の特定及び逆拡散タ
イミングの特定に使用する信号をメモリ２に記憶してお
き、全てのタイミング及び全ての候補の符号に対し、処
理が終わるまで、メモリ２に記憶されている信号を使用
することにより、フェージングの影響を除去することが
できる。すなわち、繰り返し伝送されてくる伝送信号を
受信しながら、受信した信号に対し、タイミング検出及
び符号の特定を行っていると、移動局が移動することに
より、フェージングが生じ、信号の強度が変化する。従
って、信号に逆拡散符号を掛けて得る相関値も信号の強
度の変化を反映して、値が大きくなったり小さくなった
りする。よって、例えば、同期したタイミングで逆拡散
をした場合の相関値を得た時の信号の強度が小さい場合
には、他の同期していないタイミングでの相関値よりも
小さくなってしまう可能性がある。すると、相関値の大
小で同期タイミングを正確に検出することが不可能とな
ってしまう。基地局固有の拡散符号を検出する場合も同
様であって、正しい逆拡散符号を使用している場合の相
関値が、フェージングの影響により、誤った逆拡散符号
を使用している場合よりも小さくなってしまう可能性が
ある。

【００２９】ところが、メモリ２に記憶された信号を使
用すれば、逆拡散を行う信号の強度が、タイミングの検
出、あるいは、符号の特定の間変化しないので、上記し
たような問題は生じない。すなわち、フェージングによ
る影響を全く無くすことが出来る。

【００３０】図２は、スライディング相関器の構成例を
示す図である。スライディング相関器は、入力信号に逆
拡散符号をチップ毎に乗算する乗算器１０、加算器１１
とフリップフロップ１２とからなる積算部、及び積算結
果を保持するフリップフロップ１３とからなる。入力す
る信号はアナログでもデジタルでも同様であるが、ここ
では、８ビットのデジタル信号を想定している。乗算器
１０は、例えば、排他論理和器（ＥＸ−ＯＲ）であり、
入力した信号に、逆拡散符号を乗算して、逆拡散を行う
ものである。このとき、逆拡散符号は、所定のタイミン
グで乗算器１０に入力される。この所定のタイミングが
逆拡散タイミングとなる。乗算器１０で逆拡散された信
号は、積算部に入力される。先ず、信号は、加算器１１
を通って、フィードバック経路を介して、フリップフロ
ップ１２に入力される。フリップフロップ１２の値は、
逆拡散符号の１チップ分遅れて、加算器１１に入力さ
れ、次に入力された逆拡散符号の１チップ分の逆拡散値
と加算される。これを、入力信号の１シンボル分行っ
て、積算値が得られると、フリップフロップ１２にリセ
ット信号が入力される。また、積算値は、フリップフロ
ップ１３に保持されて、出力される。

【００３１】このように、スライディング相関器は、マ
ッチドフィルタと異なり、あるタイミングで入力された
逆拡散符号に対してのみ相関値を検出して、出力するも
のである。

【００３２】図３は、第１の実施形態のメモリアクセス
動作を行う構成を説明する図である。同図において、図
１と同じ構成要素には同じ参照符号を付している。

【００３３】図１で説明した構成のほかに、メモリ２に
入力信号を記憶させたり、メモリ２から信号を読み出す
処理を行うための制御部２３が設けられる。制御部２３
は、メモリ２に読み出しあるいは書き込みのいずれをす
べきかの指示の入力を切り替えるセレクタ２０に、いず
れを行うべきかを示す読み出し／書き込み切り替え信号
を入力する。メモリ２に入力信号を記憶する場合には、
制御部２３は、書き込み用カウンタ（アドレスをカウン
トする）２１に書き込み初期化信号を入力して、書き込
みを行うべき先頭アドレスを出力させる。このとき、セ
レクタ２０は、入力ポートとして書き込み用カウンタ２
１からの入力ポートを選択しており、書き込み用カウン
タ２１からのアドレスがメモリ２に入力される。そし
て、メモリ２は、書き込み状態となり、Ａ／Ｄ変換器１
からの入力信号がメモリ２に入力される。

【００３４】メモリ２に信号が記憶されると、制御部２
３からは、読み出し用カウンタ２２及びスライディング
相関器３に読み出し初期化信号が入力されると共に、読
み出し／書き込み切り替え信号がセレクタ２０に入力さ
れる。読み出し用カウンタ２２からは、メモリ２からの
読み出しアドレスが出力され、セレクタ２０を介してメ
モリ２に入力される。すると、記憶されていた信号がメ
モリ２から読み出され、スライディング相関器３に入力
される。このとき、制御部２３からは、符号発生回路８
に対し、どのような逆拡散符号を出力すべきかを指示す
る符号指定信号と、逆拡散符号をどのタイミングで出力
すべきかを指示する符号位相初期値信号が入力される。
符号発生回路８は、符号指定信号と符号位相初期値信号
の指示に従って、符号を発生し、スライディング相関器
３に入力する。また、制御部２３からの読み出し初期化
信号はスライディング相関器３に入力されて、スライデ
ィング相関器３を新しい相関値検出処理のためにリセッ
トする。例えば、図２のフリップフロップ１２、１３を
共にリセットする等である。更に、制御部２３は、符号
発生回路８に入力した符号位相初期値信号の値から逆拡
散タイミングを取得して、タイミング符号保持回路にタ
イミング保持信号として出力する。図４〜図６は、第１
の実施形態における処理の流れを説明するフローチャー
トである。

【００３５】図４は、全体の処理の流れを示すフローチ
ャートである。先ず、ステップＳ１で、処理を開始する
ために、メモリ、タイマ、メモリアドレスそれぞれをク
リアする。また、ステップＳ２で、相関値の積算値の最
大値Ｘｍａｘ、積算値が最大値を示す場合の逆拡散符号
の位相Ｐｃｍａｘ、候補となる逆拡散符号の内、最大の
積算値を示すものを特定する番号ｋｍａｘをクリアす
る。ステップＳ３で、Ａ／Ｄ変換器によってデジタル信
号に変換された、Ｉフェーズ信号値Ｄｉ、Ｑフェーズ信
号値Ｄｑをメモリに記憶する。ステップＳ４で、タイマ
値のインクリメントに従って、メモリアドレスＡｍを設
定し、ステップＳ５で、信号が入力されたアドレスの数
が必要なデータ長を超えたか否か判断する。ここで、Ａ
ｍは一般に、メモリのアドレスであるが、同図の説明で
は、入力された信号の先頭から順次番号付けていったも
のとなっている。また、入力信号は、拡散符号の１チッ
プ毎に１つのアドレスに格納されるものとしている。ス
テップＳ５で、必要なデータ長だけ信号が記憶されてい
ないと判断された場合には、ステップＳ３に戻って、更
に信号を読み込む。ステップＳ５で、必要なデータ長だ
けメモリに記憶されたと判断された場合には、ステップ
Ｓ６に進む。ステップＳ６では、逆拡散処理を行い、ス
テップＳ７で最大の相関値Ｘｍａｘ、対応する符号の位
相Ｐｃｍａｘ、及び符号を特定する番号ｋｍａｘを保存
し、処理を終了する。

【００３６】図５は、図４の逆拡散処理を示すフローチ
ャートである。先ず、ステップＳ１０で、逆拡散に使用
する候補となる符号Ｐ［ｋ］及び、符号の初期位相Ｐｃ
＝０をセットする。ここで、Ｐ［ｋ］は、ｋによって特
定される符号を示すものとする。ステップＳ１１で、積
分回路をリセットし、ステップＳ１２で、スライディン
グ相関器のＩフェーズの相関値Ｓｃｉ、及びＱフェーズ
の相関値Ｓｃｑを“０”リセットする。また、ステップ
Ｓ１３でメモリアドレスＡｍも“０”にリセットする。

【００３７】次に、ステップＳ１４でメモリ内のアドレ
スＡｍで示される場所に記憶されているＩフェーズの信
号値Ｄｉ［Ａｍ］及びＱフェーズの信号値Ｄｑ［Ａｍ］
をメモリから読み出す。そして、ステップＳ１５で、逆
拡散演算を行う。すなわち、アドレスあるいは、入力デ
ータの先頭からＡｍチップ番目の信号値Ｄｉ［Ａｍ］、
Ｄｑ［Ａｍ］と、ｋで特定される符号Ｐ［ｋ］のＰｃ＋
Ａｍチップ番目の値Ｐ［ｋ］［Ｐｃ＋Ａｍ］とを乗算す
る。ステップＳ１６で、Ａｍをインクリメントし、Ａｍ
がシンボル長を超えたか否かを判断する。ステップＳ１
６で、シンボル長を越えていない場合には、ステップＳ
１４に戻って、次の信号値を読み出し、ステップＳ１５
で逆拡散すると共に、逆拡散値を積算する。ステップＳ
１６で、Ａｍがシンボル長を越えた場合には、ステップ
Ｓ１５で１シンボルに渡る逆拡散が終わったことになる
ので、ステップＳ１７で、ＩフェーズとＱフェーズの間
の位相の回転による影響を抑制するための電力化（Ｓｃ
ｉ²＋Ｓｃｑ²）を行う。ステップＳ１８で、Ａｍが必要
データ長を超えたか否かを判断し、必要データ長を越え
ていない場合には、ステップＳ１２に戻って、次のシン
ボルの逆拡散を行う。

【００３８】ステップＳ１８で、Ａｍが必要データ長を
越えていた場合には、ステップＳ１７で必要データ長に
含まれるシンボル分だけ電力化した値が積算されている
ので、この積算値Ｘ、積算値Ｘを得たときの符号の位相
Ｐｃ、及び、符号を特定する番号ｋを比較器に出力する
（ステップＳ１９）。比較器では、ステップＳ２０の比
較器処理が行われる。ステップＳ２１で、符号の位相値
Ｐｃ（今の場合、シンボルの先頭から順次付けられた番
号となっている）をインクリメントし、Ｐｃがシンボル
長を超えたか否かが判断される。Ｐｃがシンボル長を越
えていない場合には、全ての位相について処理をしてい
ないので、ステップＳ１１に戻って処理を繰り返す。ス
テップＳ２１で、Ｐｃがシンボル長を越えていると判断
された場合には、全ての位相について処理をしたことに
なるので、ステップＳ２２で、符号を特定する番号ｋを
インクリメントし、ｋの値が候補となる符号の数を超え
たか、すなわち、全ての候補の符号に対し、処理を完了
したかが判断される。ｋが候補の符号の数を越えていな
い場合には、全ての符号に対し処理を終了していないの
で、ステップＳ１１にもどって、処理を繰り返す。ｋが
候補の符号の数を越えている場合には、処理を終了す
る。

【００３９】図６は、図５の比較器処理を説明するフロ
ーチャートである。ステップＳ３０では、図５のステッ
プＳ１９で出力された、符号を特定する番号ｋ、逆拡散
符号の位相Ｐｃ、及び積算値Ｘを入力する。ステップＳ
３１で、現在設定されている積算値の最大値Ｘｍａｘよ
りも、現在処理して得た積算値の方が大きいか否かが判
断される。現在の値が最大値以下の場合には、処理を終
了する。現在の値の方が大きい場合には、ステップＳ３
２で、現在のＸ、Ｐｃ、ｋをＸｍａｘ、Ｐｃｍａｘ、ｋ
ｍａｘに設定して、処理を終了する。

【００４０】上記した、図４〜図６の処理により、相関
値の積算値が最大になる符号及び逆拡散符号を乗算する
ときの位相を知ることが出来る。なお、以上の説明で
は、入力信号のサンプリングレートはチップレートであ
って、オーバサンプリングを行わない場合を説明した
が、実際には、入力信号のレベルに揺らぎがあるので、
チップレートよりも大きなレートでオーバサンプリング
し、１チップの中で最もレベルの高い値を使用して処理
をするようにする。この場合、逆拡散符号を乗算すると
きの位相をサンプリングレートの単位で変化させるよう
にするとともに、逆拡散処理を行う場合の、信号値の読
み出しアドレスや、逆拡散符号のチップを指定する方法
を変える必要があるが、これは当業者によれば、容易に
理解されるであろう。

【００４１】図７は、共通のコード及び基地局固有のコ
ードをマッチドフィルタによって行う本発明の第２の実
施形態を示す図である。なお、同図において、図１と同
じ構成要素には同じ参照符号を付してある。

【００４２】主に符号発生回路８、マッチドフィルタ３
０、メモリ２、積分回路５、比較器６、タイミング符号
保持回路７からなる。動作手順を以下に示す。

【００４３】１．止り木チャネルの受信複素信号をＡ／
Ｄ変換器１でデジタル信号に変換したものの電圧値をメ
モリ２に保存する。メモリ２から順次電圧データを読み
出し、マッチドフィルタ３０により逆拡散する。Ｉフェ
ーズとＱフェーズの信号の逆拡散結果を電力化器４で電
力値に変換する。そして、雑音の影響を低減するため積
分回路５で複数のシンボルにわたって積算し、実質的な
平均化を行う。比較器６により最大の、または、大きな
ものから、または基準値以上のｍ個のタイミングを逆拡
散タイミングとしてタイミング符号保持回路７に保持す
る。

【００４４】２．次に、各基地局固有の拡散符号で拡散
された複素信号を、手順１で検出したｍ通りのタイミン
グに対して、順次候補となる符号によりマッチドフィル
タ３０を用いて相関値を検出する。このとき符号発生回
路８は基地局固有の拡散符号の候補ｋ通りを発生する。

【００４５】３．比較器６により相関出力が大きなもの
からｎ個の拡散符号を検出する。タイミングと符号と相
関値を、タイミング符号保持回路７に保持する。３で得
られた最大の相関値が得られるタイミングおよび符号
を、逆拡散タイミング及び基地局の符号として逆拡散符
号及び逆拡散タイミングの検出を終了する。なお、複数
のマッチドフィルタ３０を用いて、複数の逆拡散符号に
対し平行して処理を行い、処理時間を短縮することもで
きる。

【００４６】すなわち、Ａ／Ｄ変換された入力信号は、
メモリ２に記憶される。次に、不図示の制御部からメモ
リ２に読み出し信号が入力され、記憶された信号が出力
される。符号発生回路８は、タイミング符号保持回路７
からの指示に基づいて、マッチドフィルタ３０に逆拡散
符号を送る。このとき、マッチドフィルタ３０は、相関
値を取る。このとき、マッチドフィルタ３０は、装置内
のクロックに従って、逆拡散符号を受信信号に乗算する
タイミングをずらしながら相関値を出力するので、最大
の相関値が得られたタイミングから逆拡散符号を受信信
号に乗算すべきタイミングを知ることができる。符号発
生回路８は、第１の実施形態とは異なり、符号の位相を
調整して出力する必要はない。

【００４７】マッチドフィルタ３０で得られた相関値
は、電力化器４によって電力に変換され、積分回路５で
積算された後、比較器６で、積算値が所定の値よりも大
きい値を示しているか否かを判断し、符号及び逆拡散タ
イミングが正しいと判断される符号及び逆拡散タイミン
グをタイミング符号保持回路７に送る。タイミング符号
保持回路７は、順次符号発生回路８に対し、異なる逆拡
散符号出力するように指示し、候補となる逆拡散符号で
順次逆拡散をマッチドフィルタ３０に行わせる。そし
て、最大の相関値を示す符号とタイミング、あるいは、
所定の基準値以上の相関値を示す複数の符号及びタイミ
ングをタイミング符号保持回路７内に保持する。

【００４８】本実施形態においては、マッチドフィルタ
を用いているので、相関器のハードウェア構成としては
大きくなってしまうが、符号発生回路８から符号を出力
する時の位相を制御する必要はなく、最大相関値を示す
逆拡散タイミングも同時に得られる。

【００４９】例えば、スライディング相関器を使用する
場合、タイミング検出に必要な時間と、符号判定に必要
な時間が大きく異なる時、必要とされるメモリの容量が
タイミング検出に使用するものと、符号判定に使用する
ものとで大きく異なる場合がある。ところが、マッチド
フィルタを使用する場合には、タイミング判定は電力に
よっておこない、マッチドフィルタにより瞬時の電力を
検出し、さらに共通の符号の出現周期で電力を積分する
ことで、メモリの容量を削減することができる。

【００５０】図８は、逆拡散タイミングの検出は共通の
コードをマッチドフィルタによって行い、基地局固有の
コードを本方式を用いて行う場合の本発明の第３の実施
形態を示す図である。

【００５１】なお、同図において、前述の構成要素と同
じ構成要素には同じ参照符号を付してある。主に符号発
生回路８−１、８−２、マッチドフィルタ３０、スライ
ディング相関器３０、メモリ２、メモリ４１、比較器
６、スイッチ４２、タイミング符号保持回路７からな
る。

【００５２】動作手順を以下に示す。 １．先ず、止り木チャネルの検出において、スイッチ４
２で入力０を選択する。受信複素信号をマッチドフィル
タにより共通の拡散符号を検出する。ＩフェーズとＱフ
ェーズの信号を電力化器４−１によって電力化する。雑
音の影響を低減するためメモリ４１と加算器４０を用い
て積分器とし、同一タイミングの信号の平均化を行う。
メモリ４１には電力として保存する。積算による平均化
終了後、メモリ４１から順次電力データを読み出し、比
較器４２により最大の、または、大きなものから、また
は基準値以上のｍ個のタイミングを逆拡散タイミングと
してタイミング符号保持回路７に保持する。

【００５３】２．各基地局固有の符号の検出において、
スイッチ４２で入力１を選択する。受信複素信号の電圧
値をメモリ２に保存する。メモリ２保存後、手順１で検
出したｍ通りのタイミングに対して、順次候補となる符
号によりスライディング相関器３を用いて相関値を検出
する。

【００５４】３．比較器３により相関出力が大きなもの
からｎ個の拡散符号を検出する。タイミングと符号と相
関値を、タイミング符号保持回路７に保持する。３で得
られた最大の相関値が得られるタイミング及び符号を、
逆拡散タイミング及び基地局の符号として逆拡散符号お
よび逆拡散タイミングの検出を終了する。

【００５５】止り木チャネルの検出においては、止り木
チャネルの符号が表れている信号が所定の間隔で繰り返
し送られてきており、受信信号のＳ／Ｎ比を向上するた
めに、これらを複数周期にわたって繰り返し逆拡散する
場合は、第１の実施形態のように一旦メモリ２に記憶し
てから逆拡散すると、メモリ２に記憶すべき信号の量が
大きくなり、メモリ２も大型化してしまう。そこで、止
り木チャネルの検出に関してのみ、マッチドフィルタ３
０を使用して、リアルタイムで相関値とタイミングを検
出し、タイミング符号保持回路７に記憶するようにす
る。そして、基地局に固有の符号を検出する場合には、
メモリ２に一旦記憶し、フェージングの影響を除去し
て、相関値とタイミングを取得するようにすることによ
り、ハードウェアの規模を最小限に抑え、効率的な同期
タイミングの取得、及び符号の判定を行うことができ
る。各基地局に固有の符号は、通常連続して送信されて
くるので、スライディング相関器３等による処理を連続
して行っていれば、Ｓ／Ｎ比の良い検出を行うことがで
きる。

【００５６】図９は、第３の実施形態において、メモリ
２とメモリ４１を共有する場合の本発明の第４の実施形
態を示す図である。本実施形態では、上記第３の実施形
態の場合のようにメモリ２とメモリ４１が同じ時間に動
作する必要がないシステムの場合、メモリ２とメモリ４
１とを共有することにより回路規模を縮小できる。

【００５７】なお、同図において、図８と同じ構成要素
には同じ参照符号を付してある。主に符号発生回路８−
１、８−２、マッチドフィルタ３０、スライディング相
関器３、メモリ５０、比較器６、スイッチ５１、スイッ
チ５２、タイミング符号保持回路７からなる。

【００５８】動作手順を以下に示す。基本的には第３の
実施形態と同等である。 １．先ず、止り木チャネルの受信において、スイッチ５
１で入力０を選択する。スイッチ５２で入力０を選択す
る。受信複素信号をマッチドフィルタ３０により共通の
拡散符号を検出する。電力化器４−１で信号を電力化す
る。そして、雑音の影響を低減するためメモリ５０と加
算器４０を用いて積分器とし、同一タイミングの信号の
平均化を行う。メモリ５０には電力として保存する。平
均化終了後、メモリ５０から順次電力データを読み出
し、比較器６により最大の、または、大きなものから、
または基準値以上のｍ個のタイミングを逆拡散タイミン
グとしてタイミング符号保持回路に保持する。

【００５９】２．次に、各基地局に固有の符号を検出す
る際に、スイッチ５１で入力１を選択する。スイッチ５
２で入力１を選択する。受信複素信号の電圧値をメモリ
５０に保存する。メモリ５０に保存の後、手順１で検出
したｍ通りのタイミングに対して、順次候補となる符号
によりスライディング相関器３を用いて相関値を検出す
る。

【００６０】３．比較器６により相関出力が大きなもの
からｎ個の拡散符号を検出する。タイミングと符号と相
関値を、タイミング符号保持回路７に保持する。３で得
られた最大の相関値が得られるタイミング及び符号を、
逆拡散タイミング及び基地局の符号として逆拡散符号及
び逆拡散タイミングの検出を終了する。

【００６１】本実施形態によれば、マッチドフィルタ３
０を使った止り木チャネルの検出と、各基地局に固有の
符号の検出は同時に行われないという見識に基づいて、
メモリ５０を共用としている。従って、メモリの数を減
らすことが出来、ハードウェアの小型化に寄与する。ま
た、メモリ５０が使われない時間を少なくすることによ
り、ハードウェア資源の有効利用にもつながる。

【００６２】本実施形態においては、止り木チャネルの
受信の際には、Ａ／Ｄ変換器１によってデジタル信号に
なった入力信号をマッチドフィルタ３０で逆拡散する。
止り木チャネルを検出するための逆拡散符号は、タイミ
ング符号保持回路７からの指示を受けた符号発生回路８
−１が発生する。得られた相関値は、電力化器４−１で
電力化され、加算器４０に入力される。加算器４０で
は、１つ前のシンボルの相関値と加算され、スイッチ５
１を経て、メモリ５０に記憶される。メモリ５０に記憶
された加算値は、フィードバック経路を経て、加算器４
０に入力され、１つ後のシンボルの相関値と加算され
る。このようにして、複数のシンボルについて相関値が
積算されると、スイッチ５２の入力０に印加され、比較
器６に入力され、タイミング符号保持回路７に逆拡散を
行うべきタイミングが通知される。

【００６３】各基地局に固有の符号を判定する場合に
は、デジタル化された入力信号は、スイッチ５１の入力
１を介してメモリ５０に記憶される。メモリ５０に記憶
された信号は、順次、第１の実施形態で説明したような
手順により、スライディング相関器３に入力され、タイ
ミング符号保持回路７から指示を受けた符号発生回路８
−２から所定の位相で出力される逆拡散符号によって、
逆拡散される。逆拡散された結果の相関値は、電力化器
４−２に入力されて、電力化される。そして、積分回路
５でＳ／Ｎ比を良くするために積分され、スイッチ５２
を介して、比較器６に入力される。比較器６の比較結果
から、基地局が使用している符号及び逆拡散タイミング
がタイミング符号保持回路７に入力される。

【００６４】なお、上記各実施形態において、複数の電
圧−電力変換器（電力化器：Ｉ²＋Ｑ²）や符号発生器が
記述されている場合は、セレクタ、スイッチ等で共通化
することもできる。また、実施形態は全てデジタル回路
での構成としているが、アナログ回路での実現も可能で
ある。そのため、Ａ／Ｄ変換器の位置または個数は必要
に応じて必要な場所に必要なだけ設ければ良い。

【００６５】また、フェージングの影響を受けた信号が
メモリに保持されることも考えられる。この様な場合、
後段で相関値を順次検出した結果、全てが所定閾値に達
しない場合に保持されたデータが異常と判断し、再度入
力するデータを入力保持し、相関値を再度検出すること
により、正しい符号検出を行うことが出来る。

【００６６】

【発明の効果】複数の符号により逆拡散を繰り返して
も、正しく相関値の比較ができ、逆拡散のタイミングお
よび符号検出の精度が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】共通のコードおよび基地局固有のコードをスラ
イディング相関器によって行う、本発明の第１の実施形
態を示す図である。

【図２】スライディング相関器の構成例を示す図であ
る。

【図３】第１の実施形態のメモリアクセス動作を行う構
成を説明する図である。

【図４】第１の実施形態における処理の流れを説明する
フローチャート（その１）である。

【図５】第１の実施形態における処理の流れを説明する
フローチャート（その２）である。

【図６】第１の実施形態における処理の流れを説明する
フローチャート（その３）である。

【図７】共通のコード及び基地局固有のコードをマッチ
ドフィルタによって行う本発明の第２の実施形態を示す
図である。

【図８】逆拡散タイミングの検出は共通のコードをマッ
チドフィルタによって行い、基地局固有のコードを本方
式を用いて行う場合の本発明の第３の実施形態を示す図
である。

【図９】第３の実施形態において、メモリ２とメモリ４
１を共有する場合の本発明の第４の実施形態を示す図で
ある。

【図１０】従来の拡散符号及びタイミング検出装置の構
成を示す図である。

【符号の説明】

１ Ａ／Ｄ変換器 ２、４１、５０ メモリ ３ スライディング相関器 ４、４−１、４−２ 電力化器 ５ 積分回路 ６ 比較器 ７ タイミング符号保持回路 ８、８−１、８−２ 符号発生回路 １０ 乗算器 １１、４０ 加算器 １２、１３ フリップフロップ ２０ セレクタ ２１ 書き込み用カウンタ ２２ 読み出し用カウンタ ２３ 制御部 ３０ マッチドフィルタ ４２、５１、５２ スイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 武志 神奈川県横浜市港北区新横浜２丁目３番９ 号 富士通ディジタル・テクノロジ株式会 社内 Ｆターム(参考） 5K022 EE02 EE33 EE36 5K047 AA03 AA11 BB01 BB11 CC01 GG34 GG37 HH01 HH15 MM24 MM33 MM35 MM36 MM59

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】直接拡散ＣＤＭＡ信号の復調器において、 送信されてきた信号を記憶する記憶手段と、 逆拡散符号の候補となる符号を順次生成する符号発生手
   段と、 該記憶手段に記憶された信号を読み出し、該符号で逆拡
   散する相関値取得手段と、 該相関値取得手段で得られた相関値が最大もしくは基準
   値以上となる場合に対応するときに、逆拡散に使用した
   符号を送信側の拡散符号として検出する検出手段と、を
   備えることを特徴とする検出装置。
2. 【請求項２】前記相関値取得手段は、前記符号の位相を
   ずらしながら逆拡散し、 前記検出手段は、相関値が最大あるいは基準値以上とな
   る場合に対応するときの該符号の位相を逆拡散タイミン
   グとして検出することを特徴とする請求項１に記載の検
   出装置。
3. 【請求項３】前記相関値取得手段は、マッチドフィルタ
   であることを特徴とする請求項１または２に記載の検出
   装置。
4. 【請求項４】前記相関値取得手段は、スライディング相
   関器であることを特徴とする請求項１または２に記載の
   検出装置。
5. 【請求項５】前記相関値取得手段は、符号長が短い場
   合、もしくは符号の一部分を用いる場合に使用されるマ
   ッチドフィルタと、符号長が長い場合に使用されるスラ
   イディング相関器とを備えることを特徴とする請求項１
   に記載の検出装置。
6. 【請求項６】前記相関値取得手段は、符号長が短い場
   合、もしくは符号の一部分を用いる場合に使用されるマ
   ッチドフィルタと、符号長が長い場合に使用されるスラ
   イディング相関器とを備えることを特徴とする請求項２
   に記載の検出装置。
7. 【請求項７】前記検出手段は、加算器と、加算器からの
   出力を記憶するメモリ手段と、メモリ手段からの出力を
   加算器に帰還するフィードバック経路とからなり、前記
   相関値取得手段で得られた相関値を複数シンボル分積算
   することを特徴とする請求項１に記載の検出装置。
8. 【請求項８】前記記憶手段と、前記メモリ手段を１つの
   メモリで兼用することを特徴とする請求項７に記載の検
   出装置。
9. 【請求項９】直接拡散ＣＤＭＡ信号の復調器における拡
   散符号及び逆拡散タイミング検出方法であって、 （ａ）送信されてきた信号を記憶するステップと、 （ｂ）逆拡散符号の候補となる符号を順次生成するステ
   ップと、 （ｃ）該ステップ（ａ）で記憶された信号を読み出し、
   該符号で逆拡散するステップと、 （ｄ）該ステップ（ｃ）で得られた相関値が最大もしく
   は基準値以上となる場合に対応するときに、逆拡散に使
   用した符号を送信側の拡散符号として検出するステップ
   と、を備えることを特徴とする検出方法。
10. 【請求項１０】前記ステップ（ｃ）は、前記符号の位相
    をずらしながら逆拡散するステップを、 前記ステップ（ｄ）は、相関値が最大あるいは基準値以
    上となる場合に対応するときの該符号の位相を逆拡散タ
    イミングとして検出するステップを、備えることを特徴
    とする請求項９に記載の検出方法。
11. 【請求項１１】前記ステップ（ｄ）は、前記ステップ
    （ｃ）で得られた相関値を複数シンボル分積算するステ
    ップを備えることを特徴とする請求項９に記載の検出方
    法。
12. 【請求項１２】スペクトラム拡散通信における復調器に
    おいて、 送信されてきた信号を記憶する記憶手段と、 逆拡散符号の候補となる符号を生成する符号発生手段
    と、 該記憶手段に記憶された信号を読み出し、該符号の位相
    をずらしながら逆拡散する相関値取得手段と、 該相関値取得手段で得られた相関値が最大もしくは基準
    値以上となる場合に対応するときに、逆拡散に使用した
    符号の位相を逆拡散タイミングとして検出する検出手段
    と、を備えることを特徴とする検出装置。