JP2000261410A

JP2000261410A - 拡散変調信号受信装置

Info

Publication number: JP2000261410A
Application number: JP5743399A
Authority: JP
Inventors: Yukio Otaki; 幸夫大滝
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1999-03-04
Filing date: 1999-03-04
Publication date: 2000-09-22
Anticipated expiration: 2019-03-04
Also published as: JP3630581B2

Abstract

(57)【要約】【課題】正規化信号に窓関数を乗除算し、正規化信号
中の雑音を時間領域で除去する際、窓関数の乗除算によ
る無効分をなくし、高分解能信号処理部９で主信号成分
と遅延信号成分を高時間分解能で正確に分離判別する拡
散変調信号受信装置を提供する。【解決手段】ベースバンド（ＢＢ）拡散変調信号を発
生する受信部１、参照信号を発生する参照信号発生部
４、各フーリエ変換したＢＢ拡散変調信号と参照信号の
帯域幅を制限する第１及び第２フィルタ３、６、第１フ
ィルタ３の出力を第２フィルタ６の出力で除算して正規
化信号を発生する除算部７、第３フィルタ２１を含み、
正規化信号中の雑音を除去するフィルタ部８、高分解能
信号処理部９を備え、フィルタ部８は、正規化信号に対
し、窓関数の乗算、フーリエ変換、雑音除去、信号波形
の補正、逆フーリエ変換、帯域幅の制限、窓関数の除算
を行う。第１及び第２フィルタ３、６は正規化信号の有
効帯域幅より広い帯域幅を有し、第３フィルタ２１は正
規化信号の有効帯域幅に等しい帯域幅を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、拡散変調信号受信
装置に係わり、特に、ベースバンド拡散変調信号を参照
信号で除算して得られた正規化信号に含まれる雑音成分
を、周波数領域における窓関数の利用によって除去し、
正規化信号中の主信号成分と遅延信号成分とを高い時間
分解能で分離判別することを可能にした拡散変調信号受
信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、移動体追尾方式は、所定領域内
を適宜移動する移動体の現在位置を電波を利用して追尾
するものであって、移動体が電波を送信する送信機を携
帯し、送信機から放射された電波を受信する複数のアン
テナを備えた基地局を所要領域の近傍に配置したもので
ある。そして、基地局は、受信電波に含まれる複数の信
号成分から最も早く到達する主信号成分を抽出し、主信
号成分の到来方向等を解析することによって、移動体の
現在位置を知ることができるものである。

【０００３】この移動体追尾方式においては、移動体が
携帯する送信機と基地局との間で送受信する信号変調方
式に種々の信号変調方式が採用されているが、その信号
変調方式の中の１つにＰＮ符号を用いた拡散変調方式が
ある。

【０００４】ところで、ＰＮ符号を用いた拡散変調方式
は、通常、送信側において、送信データによりＰＳＫ
（位相シフトキーイング）等の１次変調信号を形成した
後、１次変調信号にＰＮ（疑似ランダムノイズ）符号を
乗算してベースバンド拡散変調信号（２次変調信号）を
形成し、さらに、ベースバンド拡散変調信号を周波数変
換手段により送信信号に周波数変換し、信号電波として
送信するものである。また、受信側において、アンテナ
で受信した信号電波を周波数変換手段に供給してベース
バンド拡散変調信号を抽出し、得られたベースバンド拡
散変調信号と送信側で乗算したＰＮ符号と同じ符号との
積和をとった相関信号を得た後、この相関信号を参照
し、相関値が最大となる時間においてデータを判別する
というＰＳＫ復調を行えば、送信データに対応した受信
データを再生することができる。

【０００５】図２６（イ）乃至（ニ）は、前記既知のＰ
Ｎ符号を用いた拡散変調方式に用いられる拡散変調信号
波形の一例を示す信号波形図であって、（イ）は１次変
調（ＰＳＫ）信号、（ロ）はＰＮ符号、（ハ）は１次変
調（ＰＳＫ）信号とＰＮ符号を乗算して得られる拡散変
調信号、（ニ）は周波数帯域が制限された拡散変調信号
の各波形を示すものである。

【０００６】図２６（イ）、（ロ）に示されるように、
１次変調（ＰＳＫ）信号とＰＮ符号との関係は、１次変
調（ＰＳＫ）信号のそれぞれのビット間隔ＴにＰＮ符号
の複数のチップ間隔Ｔｃを割り当てているもので、通
常、Ｔ≫Ｔｃになるように選ばれる。

【０００７】次に、図２７は、ＰＮ符号を用いた拡散変
調方式に用いられる拡散変調信号の周波数スペクトラム
を示す特性図である。

【０００８】図２７において、曲線（ａ）は１次変調
（ＰＳＫ）信号の周波数スペクトラム、曲線（ｂ）は拡
散変調信号の周波数スペクトラム、（ｃ）は周波数帯域
が制限された拡散変調信号の周波数スペクトラムをそれ
ぞれ示す。

【０００９】図２７の曲線（ａ）、（ｂ）に示されるよ
うに、１次変調（ＰＳＫ）信号と拡散変調信号との周波
数スペクトラム分布関係を見た場合、１次変調（ＰＳ
Ｋ）信号の周波数スペクトラムは比較的狭い周波数範囲
に集中分布しているのに対し、拡散変調信号の周波数ス
ペクトラムは広い周波数範囲にわたって分布している。

【００１０】なお、拡散変調信号の周波数スペクトラム
がその周波数に隣接する他の信号に対して妨害を与える
ときは、曲線（ｂ）に示す周波数スペクトラムを曲線
（ｃ）に示す周波数スペクトラムに周波数帯域の制限を
行う。そして、周波数帯域が制限された拡散変調信号
は、図２６（ニ）に示されるように、信号振幅の変化が
滑らかな信号波形になる。

【００１１】次いで、図１２は、ＰＮ符号を用いた拡散
変調方式を移動体追尾方式に適用した既に開発されてい
る拡散変調信号受信装置の一例の要部構成を示すブロッ
ク図であって、本発明の先行技術に該当するものであ
る。

【００１２】図１２に図示の拡散変調信号受信装置は、
１系統のアンテナで受信した信号を処理し、主信号成分
と遅延信号成分とに分離する構成部分を示しているもの
である。そして、基地局は、通常、複数系統のアンテナ
を配置した構成を採用しているので、複数系統のアンテ
ナのそれぞれに対して同じ構成の拡散変調信号受信装置
が用いられる。

【００１３】図１２に示されるように、先行技術に係る
拡散変調信号受信装置は、受信部３１と、第１フーリエ
変換部３２と、第１フィルタ手段３３と、参照信号発生
部３４と、第２フーリエ変換部３５と、第２フィルタ手
段３６と、除算部３７と、フィルタ部３８と、高分解能
信号処理部３９と、制御部４０と、アンテナ４１と、信
号出力端子４２とからなっている。受信部３１は、ベー
スバンド信号発生部４３と、アナログ−ディジタル（Ａ
／Ｄ）変換部４４と、メモリ４５とからなっている。ま
た、フィルタ部３８は、周波数窓乗算部４６と、フーリ
エ変換部４７と、雑音除去部４８と、信号波形補正部４
９と、逆フーリエ変換部５０と、周波数窓除算部５１と
からなっている。

【００１４】この場合、高分解能信号処理部３９は、多
重遅延信号を高い時間分解能で分離する信号処理部であ
って、例えば、Ｒ、Ｏ、Ｓｃｈｍｉｄｔによる「Ｍｕｌ
ｔｉｐｌｅｅｍｉｔｔｅｒｌｏｃａｔｉｏｎａｎ
ｄｓｉｇｎａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｅｓｔｉｍａ
ｔｉｏｎ］（ＩＥＥＥ、ｖｏｌ．ＡＰ−３４、ｎｏ．
３、ｐｐ２７６−２８０、１９８６年３月）に開示され
ている「マルチプル・シグナル・クラシフィケーション
（ＭＵＳＩＣ）」法による高分解能信号処理が用いられ
る。また、受信部３１のベースバンド信号発生部４３
は、アンテナ４１で受信した信号電波を、周波数変換手
段及び信号フィルタ手段を用いてベースバンド拡散変調
信号に変換するものである。

【００１５】そして、受信部３１は、入力端がアンテナ
４１に接続され、出力端が第１フーリエ変換部３２の入
力端に接続される。第１フィルタ手段３３は、入力端が
第１フーリエ変換部３２の出力端に接続され、出力端が
除算部３７の第１入力端に接続される。参照信号発生部
３４は、出力端が第２フーリエ変換部３５の入力端に接
続される。第２フィルタ手段３６は、入力端が第２フー
リエ変換部３５の出力端に接続され、出力端が除算部３
７の第２入力端に接続される。フィルタ部３８は、入力
端が除算部３７の出力端に接続され、出力端が高分解能
信号処理部３９の入力端に接続される。高分解能信号処
理部３９は、出力端が信号出力端子４２に接続される。
制御部４０は、受信部３１、第１フーリエ変換部３２、
参照信号発生部３４、第２フーリエ変換部３５、除算部
３７、フィルタ部３８、高分解能信号処理部３９に各々
接続される。

【００１６】また、受信部３１において、ベースバンド
信号発生部４３は、入力端が受信部３１の入力端に接続
され、出力端がＡ／Ｄ変換部４４の入力端に接続され
る。メモリ４５は、入力端がＡ／Ｄ変換部４４の出力端
に接続され、出力端が受信部３１の出力端に接続され
る。フィルタ部３８において、周波数窓乗算部４６は、
入力端がフィルタ部３８の入力端に接続され、出力端が
フーリエ変換部４７の入力端に接続される。雑音除去部
４８は、入力端がフーリエ変換部４７の出力端に接続さ
れ、出力端が信号波形補正部４９の入力端に接続され
る。逆フーリエ変換部５０は、入力端が信号波形補正部
４９の出力端に接続され、出力端が周波数窓除算部５１
に接続される。周波数窓除算部５１は、出力端がフィル
タ部３８の出力端に接続される。

【００１７】ここで、図２１は、この種の拡散変調信号
受信装置において、送信側で用いられるＰＮ符号の一例
を示す信号波形図である。また、図２２は、同拡散変調
信号受信装置において、受信部３１から出力されるベー
スバンド拡散変調信号の一例を示す信号波形図である。
なお、この例では、受信部１から出力されるベースバン
ド拡散変調信号が主信号成分と、主信号成分に対して時
間的に０．３１チップ（０．３１Ｔｃ）だけ遅延した遅
延信号成分の２つの信号波を含み、さらに雑音も含んで
いるものとしている。図２３は、図２２に図示されたベ
ースバンド拡散変調信号を、第１フーリエ変換部３２で
フーリエ変換した後に得られる変換信号（周波数領域受
信信号）の周波数特性の一例を示す特性図であり、図２
４は、参照信号発生部３４が出力する参照信号の一例を
示す信号波形図であり、図２５は、図２４に図示された
参照信号を、第２フーリエ変換部３５でフーリエ変換し
た後に得られる変換信号（周波数領域参照信号）の周波
数特性の一例を示す特性図である。

【００１８】続く、図１３は、除算部３７から出力され
る周波数領域の正規化信号の一例を示す特性図であり、
図１４は、周波数窓乗算部４６で乗算される周波数窓関
数の周波数特性の一例を示す特性図である。また、図１
５は、周波数窓乗算部４６から出力される周波数窓乗算
正規化信号の周波数特性の一例を示す特性図であり、図
１６は、雑音除去部４８及び信号波形補正部４８により
雑音除去と信号波形補正が行われる前後の時間領域正規
化信号の各一例を示す信号波形図である。さらに、図１
７は、逆フーリエ変換部５０から出力された雑音除去後
の周波数領域の正規化信号の周波数特性の一例を示す特
性図であり、図１８は、周波数窓除算部５１で用いられ
る周波数窓関数の周波数特性の一例を示す特性図であ
る。また、図１９は、周波数窓除算部５１から出力され
た雑音除去後の正規化信号の周波数特性の一例を示す特
性図であり、図２０は、高分解能信号処理部３９が雑音
成分除去後の正規化信号を入力した場合に出力される相
関計量信号の一例を示す特性図である。

【００１９】前記先行技術に係る拡散変調信号受信装置
の概略の動作を、図１３乃至図２５及び図２７を用いて
説明すると、次のとおりである。

【００２０】送信機側においては、送信データを図２１
に示されるようなＰＮ符号によって拡散変調し、図２７
（ｂ）に示されるような周波数帯域を持つ拡散変調信号
を形成し、この拡散変調信号を周波数帯域の制限をして
図２７（ｃ）に示されるような狭い周波数帯域を持つ拡
散変調信号を形成した後、周波数変換を行って送信信号
に変換し、この送信信号が信号電波として送信機から送
信される。

【００２１】拡散変調信号受信装置側においては、送信
機から送信された信号電波をアンテナ４１で捉え、受信
信号として受信部３１に供給される。受信部３１は、ベ
ースバンド信号発生部４３が受信信号の増幅及び周波数
変換等の処理を行ってアナログ信号形式のベースバンド
拡散変調信号を形成し、Ａ／Ｄ変換部４４に供給する。
Ａ／Ｄ変換部４４は、アナログ信号形式のベースバンド
拡散変調信号をアナログ−ディジタル変換（Ａ／Ｄ変
換）し、図２２に示されるようなディジタル信号形式の
ベースバンド拡散変調信号に変換し、得られたディジタ
ル信号形式のベースバンド拡散変調信号は、メモリ４５
に一時的に記憶される。

【００２２】次に、メモリ４５から読み出されたベース
バンド拡散変調信号は、第１フーリエ変換部３２でフー
リエ変換され、図２３に示されるような周波数領域受信
信号が形成され、第１フィルタ手段３３に供給される。
第１フィルタ手段３３は、周波数通過帯域幅がベースバ
ンド拡散変調信号の有効帯域幅Ｄに等しくなるように、
すなわち、周波数通過帯域が−０．５／Ｔｃから０．５
／Ｔｃまでの範囲内にあるように構成されているもの
で、周波数領域受信信号は、第１フィルタ手段３３で周
波数帯域Ｄ内にある周波数領域受信信号が抽出され、除
算部３７の第１入力端に供給される。

【００２３】一方、参照信号発生部３４から出力される
図２４に示されるような参照信号は、第２フーリエ変換
部３５でフーリエ変換され、図２５に示されるような周
波数領域参照信号が形成され、第２フィルタ手段３６に
供給される。第２フィルタ手段３６は、周波数通過帯域
幅がベースバンド拡散変調信号の有効帯域幅Ｄに等しく
なるように、すなわち、周波数通過帯域が−０．５／Ｔ
ｃから０．５／Ｔｃまでの範囲内にあるように構成され
ているもので、周波数領域参照信号は、第２フィルタ手
段３６で周波数帯域Ｄ内にある周波数領域参照信号が抽
出され、除算部３７の第２入力端に供給される。この場
合、参照信号発生部３４が発生する参照信号は、図２１
に示されるようなＰＮ符号の周波数帯域を制限した信号
波形と同じものである。

【００２４】除算部３７は、第１フィルタ手段３３から
供給された周波数領域受信信号を、第２フィルタ手段３
６から供給された周波数領域参照信号で割ることによっ
て各周波数成分の比を算出し、図１３に示されるような
有効帯域幅Ａを有する周波数領域の正規化信号、すなわ
ち、周波数帯域がベースバンド拡散変調信号の有効帯域
幅Ｄと同じ−０．５／Ｔｃから０．５／Ｔｃまでの範囲
内（Ａ＝Ｄ）にある正規化信号を発生し、フィルタ部３
８に供給される。

【００２５】フィルタ部３８は、周波数窓乗算部４６に
おいて、供給された正規化信号にハニング窓を周波数窓
関数として乗算して周波数窓乗算正規化信号を形成し、
フーリエ変換部４７に供給する。この場合、ハニング窓
の周波数特性は、図１４に示されるように帯域幅がＣ
で、有効帯域幅がＢのもの、すなわち、帯域幅Ｃが−
０．５／Ｔｃから０．５／Ｔｃまでの範囲内にあり、有
効帯域幅Ｂが略−０．３／Ｔｃから０．３／Ｔｃまでの
範囲内にあるものである。また、周波数窓乗算正規化信
号は、図１５に示されるように周波数窓の乗算前におけ
る正規化信号の帯域幅（有効帯域幅）Ａと同じ帯域幅、
すなわち、帯域幅が−０．５／Ｔｃから０．５／Ｔｃま
での範囲内にあるものである。

【００２６】次に、フーリエ変換部４７は、供給された
周波数窓乗算正規化信号をフーリエ変換し、図１６に黒
色菱形で図示の曲線（ａ）に示されるような時間領域正
規化信号に変換し、雑音除去部４８に供給する。この場
合、時間領域正規化信号は、振幅の突出した領域内に主
信号成分と遅延信号成分とを含んでおり、振幅の略平坦
な領域内に雑音成分だけを含んでいるものである。

【００２７】次いで、雑音除去部４８は、供給された図
１６の曲線（ａ）に示されるような時間領域正規化信号
に対して、その平均雑音成分レベルＬ_Mよりもマージン
Ｍだけ大きいスレッシュホールドレベルＬ_Tが設定され
ており、このスレッシュホールドレベルＬ_Tを用い、ス
レッシュホールドレベルＬ_Tよりも大きい時間領域正規
化信号を抽出するとともに、スレッシュホールドレベル
Ｌ_T以下の雑音成分を除去し、抽出した時間領域正規化
信号を信号波形補正部４９に供給する。

【００２８】続いて、信号波形補正部４９は、雑音成分
を除去した時間領域正規化信号の裾部分を補正し、図１
６に白色菱形で図示の曲線（ｂ）に示されるような時間
領域正規化信号を再生して逆フーリエ変換部５０に供給
される。時間領域正規化信号の裾部分の補正は、主信号
成分と遅延信号成分とが時間的に近接している場合、時
間領域正規化信号を、周波数窓乗算部４６で用いている
周波数窓をフーリエ変換した窓スペクトラムで近似でき
ることを利用しているものである。この場合、抽出した
時間領域正規化信号における中心時間の左右両側の時間
領域に対して、ハニング窓のスペクトラムを当て嵌め、
近似曲線を形成する。次に、近似されたハニング窓のス
ペクトラムの裾部分の領域において、サンプル点毎に時
間窓の値を計算し、裾部分の領域を補正する。

【００２９】続く、逆フーリエ変換部５０は、供給され
た時間領域正規化信号を逆フーリエ変換し、図１７に示
されるような雑音成分を除去した周波数領域正規化信号
を形成し、周波数窓除算部５１に供給する。この場合、
得られる周波数領域正規化信号は、周波数窓の乗算前に
おける正規化信号の帯域幅（有効帯域幅）Ａと同じ帯域
幅を有するもの、すなわち、帯域幅が−０．５／Ｔｃか
ら０．５／Ｔｃまでの範囲内にあるものである。

【００３０】次いで、周波数窓除算部５１において、供
給された周波数領域正規化信号を図１４に示されるよう
なハニング窓の周波数窓で割り、図１９に示されるよう
にニング窓の影響を補正した周波数領域正規化信号を形
成する。これは、いいかえると、図１８に示されるよう
なハニング窓の周波数特性と逆の特性を持つ周波数窓を
乗算するのと同じである。このようにして得られた周波
数領域正規化信号をフィルタ部３８から高分解能信号処
理部３９に供給する。この場合、図１８に示されるハニ
ング窓の周波数特性の逆特性は、帯域幅がＣで、有効帯
域幅がＢのもの、すなわち、帯域幅Ｃが−０．５／Ｔｃ
から０．５／Ｔｃまでの範囲内にあり、有効帯域幅Ｂが
略−０．３／Ｔｃから０．３／Ｔｃまでの範囲内にある
ものである。ここで、周波数窓除算部５１において、図
１８に図示の有効帯域幅Ｂ以外の窓関数値を乗算する
と、周波数領域正規化信号には演算誤差が多く含まれ、
また乗算によりオーバーフローを発生することがある。
そこで、周波数領域正規化信号を算出するときに、例外
処理として、図１８に図示の有効帯域幅Ｂ以外の窓関数
値を無効とし、無効領域に該当する周波数領域正規化信
号を出力しないようにする。この結果、周波数窓除算部
５１から出力される周波数領域正規化信号は、有効帯域
幅Ｂを有するものである。

【００３１】さらに、高分解能信号処理部３９は、供給
された周波数領域正規化信号を高分解能処理手段、例え
ば、ＭＵＳＩＣ法を用いて高い時間分解能によって処理
し、周波数領域正規化信号に含まれている主信号成分と
遅延信号成分とを分離判別する。この分離判別処理によ
って、高分解能信号処理部３９は、図２０の曲線（ａ）
に示されるような相関計量信号を発生する。このとき、
相関計量信号からは、図２０の曲線（ａ）に図示される
ように、一部に所定値以上の相関計量値を有する時間領
域が１箇所あることが観測されるもので、その時間領域
の近傍を拡大表示しても、図２０の曲線（ｂ）に示され
るように、相関計量値のピークが１つであるので、到来
波信号の数が１つであると判別される。

【００３２】なお、図示していないが、送信機を携帯し
ている移動体の現在位置を求めるためには、次のような
動作過程を経て求めることができる。

【００３３】基地局に設けられた複数系統のアンテナの
それぞれに個別に結合された複数の拡散変調信号受信装
置は、移動体から送信される信号電波を受信し、信号電
波の受信によって得られた前述の相関計量信号が信号出
力端子４２から出力されたとき、この相関計量信号を参
照して、相関計量値が一定以上あり、かつ、一定以上の
相関計量値の中のピーク値が得られる時刻を探索するこ
とにより、主信号成分及び遅延信号成分の各到来遅延時
間を算出する。続いて、メモリ４５に記憶されているベ
ースバンド拡散変調信号に対して、到来遅延時間に起因
する信号位相の変化分を補正し、主信号成分を抽出す
る。複数系統のアンテナ毎に各拡散変調信号受信装置で
得られる主信号成分は、基地局のアンテナの配置と信号
電波の到来方向に依存するので、各拡散変調信号受信装
置で得られる主信号成分の振幅・位相を比較し、主信号
成分のみを含んだ信号電波の到来方向を算出する。この
ような算出処理を行うことによって、主信号成分のみを
含んだ信号電波を送信する移動体の現在位置が求められ
る。

【００３４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記先行技
術に係る拡散変調信号受信装置においては、フィルタ部
３８の周波数窓乗算部４６において、除算部３７から出
力された正規化信号に周波数窓（ハニング窓）を乗算
し、また、周波数窓除算部５１において、前に乗算した
周波数窓（ハニング窓）の影響を補正するために、逆フ
ーリエ変換部５０から出力された周波数領域正規化信号
を周波数窓（ハニング窓）で除算している。そして、こ
の周波数窓（ハニング窓）による除算時に、周波数窓
（ハニング窓）のすそ部の領域では周波数領域正規化信
号が小さい値の周波数窓値で除算され、有限語長で演算
する場合に誤差が発生するので、周波数窓除算部５１か
ら出力される周波数領域正規化信号は、周波数窓（ハニ
ング窓）のすそ部を除いた周波数領域、すなわち、周波
数窓（ハニング窓）の有効帯域幅Ｂにおいてのみ有効な
信号になる。この場合、有効帯域幅Ｂは、周波数窓（ハ
ニング窓）の帯域幅Ｃに対して、Ｃ＞Ｂの関係があり、
演算時の有限語長に依存したものである。

【００３５】また、前記先行技術に係る拡散変調信号受
信装置においては、除算部３７から出力された正規化信
号の周波数帯域幅Ａを、ベースバンド拡散変調信号の有
効帯域幅Ｄや第１フィルタ手段３３の通過帯域幅または
第２フィルタ手段３６の通過帯域幅と同じ帯域幅になる
ように選び、また、帯域幅Ａを、周波数窓（ハニング
窓）の帯域幅Ｃに等しく（Ａ＝Ｃ）なるように選んでい
るので、除算部３７から出力された正規化信号をフィル
タ部３８において雑音除去する場合に、雑音除去した後
の周波数領域正規化信号の帯域幅が前述のように周波数
窓（ハニング窓）の有効帯域幅Ｂ（Ｂ＜Ａ＝Ｃ）にな
り、高分解能信号処理部３９に入力される周波数領域正
規化信号の帯域幅が除算部３７から出力された正規化信
号の帯域幅に比べてかなり減少したものになる。

【００３６】このように、前記先行技術に係る拡散変調
信号受信装置においては、高分解能信号処理部３９に入
力される周波数領域正規化信号の帯域幅が減少したもの
であるため、高分解能信号処理部３９において時間的に
近接した複数の信号を分離することが難しくなり、図２
０に示されるように、主信号成分と遅延信号成分との正
確な分離を行うことができないことがある。

【００３７】本発明は、このような技術的背景に鑑みて
なされたもので、その目的は、正規化信号に対して窓関
数の乗除算を行い、正規化信号中の雑音成分を時間領域
で除去する際に、窓関数の乗除算時による正規化信号の
無効分をなくすことにより、高分解能信号処理部で主信
号成分と遅延信号成分とを高い時間分解能で正確に分離
判別可能にした拡散変調信号受信装置を提供することに
ある。

【００３８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明による拡散変調信号受信装置は、第１及び第
２フィルタ手段によって帯域幅を制限したベースバンド
拡散変調信号及び参照信号を周波数除算部に供給し、周
波数除算部から出力されるベースバンド拡散変調信号を
参照信号で除算した周波数領域正規化信号に対して、順
次、窓関数の乗算、フーリエ変換、雑音成分の除去、窓
関数のスペクトラムを用いた信号波形の補正、逆フーリ
エ変換、第３フィルタ手段を用いた周波数帯域幅の制
限、窓関数の除算を行っているものであって、第１及び
第２フィルタ手段が周波数領域正規化信号の有効帯域幅
Ａより広い帯域幅Ｃを有し、第３フィルタ手段が正規化
信号の有効帯域幅Ａに等しい帯域幅を有する手段を具備
している。

【００３９】前記手段によれば、第１及び第２フィルタ
手段において、それらの帯域幅Ｃを周波数領域正規化信
号の有効帯域幅Ａよりも広くなるように選ぶことによ
り、除算部から出力される周波数領域正規化信号が若干
の無効帯域の信号を含む帯域幅Ｃに等しくし、フィルタ
部において、供給された帯域幅Ｃの周波数領域正規化信
号に対して、順次、窓関数の乗算、フーリエ変換、雑音
成分の除去、窓関数のスペクトラムを用いた信号波形の
補正、逆フーリエ変換、周波数領域正規化信号の有効帯
域幅Ａに等しい帯域幅を持つ第３フィルタ手段による周
波数帯域幅の制限、窓関数の除算を行って、雑音成分や
不要な成分を含まない周波数領域正規化信号を形成して
いる。ここで、窓関数の帯域幅は前述の帯域幅Ｃと同じ
である。このようにして得られた周波数領域正規化信号
の帯域幅はその有効帯域幅Ａに等しいものになるので、
高分解能信号処理部における分解能を向上させることが
できるだけでなく、雑音成分や不要な成分の影響を受け
ずに、かつ、窓関数の乗除算時における周波数領域正規
化信号の無効分を含まない状態で、主信号成分と遅延信
号成分とを高い時間分解能によって極めて正確に分離判
別することができる。

【００４０】ここで、周波数領域正規化信号の有効帯域
幅Ａと第１及び第２フィルタ手段の帯域幅Ｃとの関係を
見ると、帯域幅Ｃを順次拡げて行った場合、フィルタ部
に周波数領域正規化信号の無効帯域の信号成分が必要以
上に取り込まれるので、結果的に高分解能信号処理部に
おける到来信号の分離検出精度が低下するようになる。
一方、帯域幅Ｃを順次狭めて行った場合、フィルタ部か
ら出力される周波数領域正規化信号の有効周波数帯域が
狭くなってしまうので、この場合にも高分解能信号処理
部における到来信号の分離検出精度が低下する。

【００４１】このように、帯域幅Ｃは、周波数領域正規
化信号の有効帯域幅Ａに対して適当な範囲内にあるよう
に、すなわち、０．７≧（Ａ／Ｃ）≧０．６を満たすよ
うに選んでいる。

【００４２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態において、拡
散変調信号受信装置は、ＰＮ符号で拡散変調した拡散変
調信号を含む電波を受信し、ベースバンド拡散変調信号
を発生する受信部と、ＰＮ符号と相関がある参照信号を
発生する参照信号発生部と、ベースバンド拡散変調信号
及び参照信号をフーリエ変換する第１及び第２フーリエ
変換部と、フーリエ変換したベースバンド拡散変調信号
及び参照信号の帯域幅を制限する第１及び第２フィルタ
手段と、第１フィルタ手段から出力されるベースバンド
拡散変調信号を第２フィルタ手段から出力された参照信
号で除算して正規化信号を発生する除算部と、第３フィ
ルタ手段を含み、正規化信号に重畳した雑音成分を除去
するフィルタ部と、正規化信号中の主信号成分と遅延信
号成分とを分離判別する高分解能信号処理部とを備え、
フィルタ部は、正規化信号に対して、順次、窓関数の乗
算、フーリエ変換、雑音成分の除去、窓関数のスペクト
ラムを用いた信号波形の補正、逆フーリエ変換、第３フ
ィルタ手段を用いた周波数帯域幅の制限、窓関数の除算
を行うものであり、第１及び第２フィルタ手段は、正規
化信号の有効帯域幅よりも広い帯域幅を有し、第３フィ
ルタ手段は、正規化信号の有効帯域幅に等しい帯域幅を
有しているものである。

【００４３】本発明の実施の形態の好適例において、拡
散変調信号受信装置は、正規化信号の有効帯域幅をＡ、
窓関数における周波数窓の有効帯域幅をＢ、窓関数にお
ける周波数窓の帯域幅をＣとしたとき、各帯域幅Ａ、
Ｂ、Ｃの間に、Ｃ＞Ｂ≧Ａの関係を有し、かつ、両帯域
幅Ａ、Ｃの比（Ａ／Ｃ）が、０．７≧（Ａ／Ｃ）≧０．
６を満たすように選択されているものである。

【００４４】本発明の実施の形態の一具体例において、
拡散変調信号受信装置は、第１及び第２フィルタ手段が
周波数窓の帯域幅Ｃに等しい通過帯域幅を有しているも
のである。

【００４５】これらの本発明の実施の形態によれば、第
１及び第２フィルタ手段における通過帯域幅Ｃを周波数
領域正規化信号の有効帯域幅Ａよりも若干広くなるよう
に選び、帯域幅Ｃのベースバンド拡散変調信号と帯域幅
Ｃの参照信号を除算部に供給し、除算部から出力される
周波数領域正規化信号中に若干の無効帯域の信号を含む
帯域幅Ｃにしており、また、フィルタ部においては、供
給された帯域幅Ｃの周波数領域正規化信号に対して、順
次、窓関数の乗算、フーリエ変換、雑音成分の除去、窓
関数のスペクトラムを用いた信号波形の補正、逆フーリ
エ変換、周波数領域正規化信号の有効帯域幅Ａに等しい
帯域幅を持つ第３フィルタ手段による周波数帯域幅の制
限、窓関数の除算を行い、雑音成分や不要な成分を含ま
ない周波数領域正規化信号を得ている。得られた周波数
領域正規化信号の帯域幅は、第３フィルタ手段の通過帯
域幅によって規制された周波数領域正規化信号の有効帯
域幅Ａに等しいものになり、有効帯域幅Ａの周波数領域
正規化信号として高分解能信号処理部に供給される。こ
のように、高分解能信号処理部においては、供給される
周波数領域正規化信号の帯域幅が広くなったため分解能
を向上させることができるだけでなく、雑音成分や不要
な成分の影響を受けることがなく、かつ、窓関数の乗除
算時において発生する正規化信号の無効帯域信号成分を
含まない有効帯域幅Ａの周波数領域正規化信号が供給さ
れるため、主信号成分と遅延信号成分とを高い時間分解
能によって正確に分離判別することが可能になる。

【００４６】この場合、本発明の実施の形態において、
正規化信号の有効帯域幅Ａ、窓関数における周波数窓の
有効帯域幅Ｂ、窓関数における周波数窓の帯域幅との間
において、Ｃ＞Ｂ≧Ａ、かつ、０．７≧（Ａ／Ｃ）≧
０．６を満たすように選択した場合、高分解能信号処理
部における主信号成分と遅延信号成分とを高い分離検出
精度によって極めて正確に分離判別することが可能にな
る。

【００４７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【００４８】図１は、本発明による拡散変調信号受信装
置の一実施例の構成を示すブロック図であって、ＰＮ符
号を用いた拡散変調方式を移動体追尾方式に適用した拡
散変調信号受信装置における受信信号の主信号成分と遅
延信号成分とに分離するのに必要な要部構成の一例を示
すものである。

【００４９】この場合、図１に図示された拡散変調信号
受信装置は、基地局における１系統のアンテナに対応し
た構成部分を示すものであり、実際には、基地局に複数
系統のアンテナが立設され、各系統のアンテナに対して
それぞれ個別に拡散変調信号受信装置が用いられる。

【００５０】図１に示されるように、本実施例の拡散変
調信号受信装置は、受信部１と、第１フーリエ変換部２
と、第１フィルタ手段３と、参照信号発生部４と、第２
フーリエ変換部５と、第２フィルタ手段６と、除算部７
と、フィルタ部８と、高分解能信号処理部９と、制御部
１０と、アンテナ１１と、信号出力端子１２とからなっ
ている。また、受信部１は、ベースバンド信号発生部１
３と、アナログ−ディジタル（Ａ／Ｄ）変換部１４と、
メモリ１５とを備えており、フィルタ部８は、周波数窓
乗算部１６と、フーリエ変換部１７と、雑音除去部１８
と、信号波形補正部１９と、逆フーリエ変換部２０と、
第３フィルタ手段２１と、周波数窓除算部２２とを備え
ている。

【００５１】そして、受信部１は、入力端がアンテナ１
１に接続され、出力端が第１フーリエ変換部２の入力端
に接続されている。第１フィルタ手段３は、入力端が第
１フーリエ変換部２の出力端に接続され、出力端が除算
部７の第１入力端に接続されている。参照信号発生部４
は、出力端が第２フーリエ変換部５の入力端に接続され
ている。第２フィルタ手段６は、入力端が第２フーリエ
変換部５の出力端に接続され、出力端が除算部７の第２
入力端に接続されている。

【００５２】フィルタ部８は、入力端が除算部７の出力
端に接続され、出力端が高分解能信号処理部９の入力端
に接続されている。高分解能信号処理部９は、出力端が
信号出力端子１２に接続されている。制御部１０は、受
信部１、第１フーリエ変換部２、参照信号発生部４、第
２フーリエ変換部５、除算部７、フィルタ部８、高分解
能信号処理部９にそれぞれ接続されている。

【００５３】受信部１において、ベースバンド信号発生
部１３は、入力端が受信部１の入力端に接続され、出力
端がＡ／Ｄ変換部１４の入力端に接続されている。メモ
リ１５は、入力端がＡ／Ｄ変換部１４の出力端に接続さ
れ、出力端が受信部１の出力端に接続されている。ま
た、フィルタ部８において、周波数窓乗算部１６は、入
力端がフィルタ部８の入力端に接続され、出力端がフー
リエ変換部１７の入力端に接続されている。雑音除去部
１８は、入力端がフーリエ変換部１７の出力端に接続さ
れ、出力端が信号波形補正部１９の入力端に接続されて
いる。逆フーリエ変換部２０は、入力端が信号波形補正
部１９の出力端に接続され、出力端が第３フィルタ手段
２１の入力端に接続されている。周波数窓除算部２２
は、入力端がフィルタ手段２１の出力端に接続され、出
力端がフィルタ部８の出力端に接続されている。

【００５４】この場合、第１フィルタ手段３及び第２フ
ィルタ手段６は、ベースバンド拡散変調信号の有効帯域
幅Ｄ及び除算部７から出力される周波数領域正規化信号
の有効帯域幅Ａよりも若干広い通過帯域幅Ｃを持つもの
であり（ただし、Ａ＝Ｄ）、第３フィルタ手段２１は、
周波数領域正規化信号の有効帯域幅Ａに等しい通過帯域
幅Ａを持つものである。

【００５５】ここで、図２は、除算部７から出力される
周波数領域正規化信号の一例を示す特性図であり、図３
は、周波数窓乗算部１６で乗算される周波数窓（ハニン
グ窓）関数の周波数特性の一例を示す特性図である。ま
た、図４は、周波数窓乗算部１６から出力される周波数
窓乗算正規化信号の周波数特性の一例を示す特性図であ
り、図５は、雑音除去部１８及び信号波形補正部１９に
より雑音除去と信号波形補正が行われる前後の時間領域
正規化信号の各一例を示す信号波形図である。さらに、
図６は、逆フーリエ変換部２０から出力された雑音除去
後の周波数領域正規化信号の周波数特性の一例を示す特
性図であり、図７は、周波数窓除算部２２で用いられる
周波数窓（ハニング窓）関数の周波数特性の一例を示す
特性図であり、図８は、周波数窓除算部２２から出力さ
れた雑音除去後の周波数領域正規化信号の周波数特性の
一例を示す特性図である。また、図９、図１０、図１１
は、高分解能信号処理部９が雑音成分除去後の周波数領
域正規化信号を入力した場合に出力される相関計量信号
の各一例を示す特性図であって、図９は、周波数領域正
規化信号の有効帯域幅Ａと窓関数における周波数窓（ハ
ニング窓）の帯域幅Ｃとの比（Ａ／Ｃ）が０．６４であ
る場合、図１０は、同有効帯域幅Ａと同周波数窓（ハニ
ング窓）の帯域幅Ｃとの比（Ａ／Ｃ）が０．７である場
合、図１１は同有効帯域幅Ａと同周波数窓（ハニング
窓）の帯域幅Ｃとの比（Ａ／Ｃ）が０．６である場合を
示す。

【００５６】また、本実施例の拡散変調信号受信装置
は、先行技術に係る拡散変調信号受信装置と同様に、送
信側で図２１に示されるような信号波形を有するＰＮ符
号が用いられている。また、ベースバンド信号発生部１
３では、図２２に示されるような信号波形を有するベー
スバンド拡散変調信号が出力され、第１フーリエ変換部
２では、図２３に示されるような信号波形を有する周波
数領域受信信号が出力される。さらに、参照信号発生部
４では、図２４に示されるような信号波形を有する参照
信号が出力され、第２フーリエ変換部５では、図２５に
示されるような信号波形を有する周波数領域参照信号が
出力される。

【００５７】なお、本実施例においても、受信部１から
出力されるベースバンド拡散変調信号が主信号成分と、
主信号成分に対して時間的に０．３１チップ（０．３１
Ｔｃ）だけ遅延した遅延信号成分の２つの信号波を含
み、さらに雑音も含んでいるものとしている。

【００５８】前記構成による本実施例の拡散変調信号受
信装置の動作を、図２乃至図１１及び図２１乃至図２５
を用いて説明する。

【００５９】まず、送信機側の動作は、先行技術に係る
拡散変調信号受信装置の送信機側の動作と同様で、送信
データが図２１に示されるようなＰＮ符号で拡散変調さ
れ、得られた拡散変調信号に対して周波数帯域が制限さ
れた後、周波数変換して送信信号が形成され、この送信
信号が信号電波として送信される。

【００６０】次に、拡散変調信号受信装置側の動作は、
送信機から送信された信号電波がアンテナ１１で捉えら
れると、受信信号として受信部１に供給される。このと
き、ベースバンド信号発生部１３は、受信信号の増幅及
び周波数変換等の処理を行って、アナログ信号形式のベ
ースバンド拡散変調信号を発生し、Ａ／Ｄ変換部１４に
供給する。Ａ／Ｄ変換部１４は、アナログ信号形式のベ
ースバンド拡散変調信号をアナログ−ディジタル変換
（Ａ／Ｄ変換）し、図２２に示されるようなディジタル
信号形式のベースバンド拡散変調信号に形成し、ディジ
タル信号形式のベースバンド拡散変調信号をメモリ１５
に供給し、そこに一時的に記憶する。

【００６１】次いで、メモリ１５から読み出されたベー
スバンド拡散変調信号は、第１フーリエ変換部２におい
て図２３に示されるような周波数領域受信信号にフーリ
エ変換され、第１フィルタ手段３に供給される。第１フ
ィルタ手段３は、ベースバンド拡散変調信号の有効帯域
幅Ｄよりも若干広い帯域幅Ｃ（後述するハニング窓の帯
域幅Ｃに等しい帯域幅）を持ち、供給された周波数領域
受信信号の帯域幅Ｃ内の周波数領域受信信号、例えば、
−０．７／Ｔｃから０．７／Ｔｃまでの範囲内にある周
波数領域受信信号を抽出し、除算部７の第１入力端に供
給する。

【００６２】一方、参照信号発生部４から発生された図
２４に示されるような参照信号は、第２フーリエ変換部
５において図２５に示されるような周波数領域参照信号
にフーリエ変換され、第２フィルタ手段６に供給され
る。第２フィルタ手段６は、第１フィルタ手段３と同じ
ようにベースバンド拡散変調信号の有効帯域幅Ｄよりも
若干広い帯域幅Ｃ（後述するハニング窓の帯域幅に等し
い帯域幅Ｃに等しい帯域幅）を持ち、供給された周波数
領域参照信号の帯域幅Ｃ内の周波数領域参照信号、例え
ば、−０．７／Ｔｃから０．７／Ｔｃまでの範囲内にあ
る周波数領域参照信号を抽出し、除算部７の第２入力端
に供給する。

【００６３】除算部７は、第１フィルタ手段３から供給
された周波数領域受信信号を第２フィルタ手段６から供
給された周波数領域参照信号で割ることによって各周波
数成分の比を算出し、図２に示されるような周波数領域
正規化信号を形成し、フィルタ部８に供給する。この周
波数領域正規化信号は、その有効帯域幅Ａがベースバン
ド拡散変調信号の有効帯域幅Ｄと同じであって（Ａ＝
Ｄ）、その有効帯域幅Ａよりも若干広い帯域幅Ｃ(後述
するハニング窓の帯域幅Ｃに等しい帯域幅)を有してい
る。

【００６４】次に、周波数窓乗算部１６は、供給された
周波数領域正規化信号に、図３に示されるように周波数
領域正規化信号の有効帯域幅Ａにほぼ等しい有効帯域幅
Ｂを有し、周波数領域正規化信号の有効帯域幅Ａと帯域
幅Ｃとの比（Ａ／Ｃ）が０．６４に選ばれているハニン
グ窓（周波数窓）を窓関数として乗算し、図４に示され
るように帯域幅Ｃを有する周波数窓乗算正規化信号を形
成し、フーリエ変換部１７に供給する。

【００６５】次いで、フーリエ変換部１７は、供給され
た周波数窓乗算正規化信号をフーリエ変換し、図５に黒
色菱形で図示の曲線（ａ）に示されるような時間領域正
規化信号に形成し、雑音除去部１８に供給する。この時
間領域正規化信号は、振幅レベルが突出した部分の時間
領域内に主信号成分と遅延信号成分とを含んでおり、振
幅レベルが略平坦になっている時間領域内に雑音成分だ
けを含んでいるものである。

【００６６】続いて、雑音除去部１８は、供給された図
５の曲線（ａ）に示されるような時間領域正規化信号に
対し、その平均雑音レベルＬ_MよりもマージンＭだけ大
きいスレッシュホールドレベルＬ_Tを設定しているもの
で、このスレッシュホールドレベルＬ_Tにより、スレッ
シュホールドレベルＬ_Tよりも大きいレベルの時間領域
正規化信号を抽出するとともに、スレッシュホールドレ
ベルＬ_T以下の雑音成分を除去し、抽出した雑音成分を
含まない時間領域正規化信号を信号波形補正部１９に供
給する。

【００６７】続く、信号波形補正部１９は、供給された
雑音成分を含まない時間領域正規化信号に対し、雑音除
去部１８で除去された信号波形のすそ部を補正する。時
間領域正規化信号波形におけるすそ部の補正は、主信号
成分と遅延信号成分の到来が時間的に接近している場合
に、時間領域正規化信号が、周波数窓乗算部１６で用い
ている帯域幅Ｃを有するハニング窓（周波数窓）をフー
リエ変換した窓スペクトラムで近似できることを利用し
たもので、雑音除去部１８で抽出した時間領域正規化信
号成分における中心時間の左右両側の時間領域に対し
て、ハニング窓（周波数窓）をフーリエ変換した窓スペ
クトラムを当て嵌め、その近似曲線を形成する。次い
で、近似したハニング窓（周波数窓）をフーリエ変換し
た窓スペクトラムのすそ部領域において、サンプル点毎
に時間窓の値を計算し、図５の曲線（ａ）の領域に連な
ったすそ部領域を再生する。このような再生経緯を経る
ことにより、信号波形補正部１９から出力される時間領
域正規化信号は、図５に白色菱形で図示の曲線（ｂ）に
示されるように時間領域正規化信号のすそ部が補正され
たものになる。このようにして得られた雑音成分を含ま
ない時間領域正規化信号は、信号波形補正部１９から逆
フーリエ変換部２０に供給される。

【００６８】次いで、逆フーリエ変換部２０は、雑音成
分を含まない時間領域正規化信号を逆フーリエ変換し、
図６に示されるように帯域幅Ｃを有する雑音成分を含ま
ない周波数領域正規化信号を形成し、第３フィルタ手段
２１に供給する。

【００６９】続いて、第３フィルタ手段２１は、ベース
バンド拡散変調信号の有効帯域幅Ａに等しい帯域幅を持
ち、供給された雑音成分を含まない周波数領域正規化信
号の帯域幅Ａ内の雑音成分を含まない周波数領域正規化
信号、すなわち、−０．５／Ｔｃから０．５／Ｔｃまで
の範囲内にある雑音成分を含まない周波数領域正規化信
号を抽出し、周波数窓除算部２２に供給する。

【００７０】周波数窓除算部２１は、供給された雑音成
分を含まない周波数領域正規化信号を、図７に示される
ように周波数領域正規化信号の有効帯域幅Ａに等しい有
効帯域幅Ｂを有し、周波数領域正規化信号の有効帯域幅
Ａと帯域幅Ｃとの比（Ａ／Ｃ）が０．６４に選ばれてい
るハニング窓（周波数窓）で割り、ハニング窓（周波数
窓）の影響を補正し、図８に示されるように帯域幅Ａを
有する雑音成分を含まない周波数領域正規化信号を形成
する。この雑音成分を含まない周波数領域正規化信号
は、周波数窓除算部２１から高分解能信号処理部９に供
給される。

【００７１】高分解能信号処理部９は、先行技術に係る
拡散変調信号受信装置に用いられている高分解能信号処
理部３９を同じもので、図８に示されるような帯域幅Ａ
を有する雑音成分を含まない周波数領域正規化信号を高
分解能処理手段、例えば、ＭＵＳＩＣ法による高い時間
分解能によって処理し、その周波数領域正規化信号に含
まれている主信号成分と遅延信号成分とを分離判別す
る。

【００７２】このように、本実施例においては、第１フ
ィルタ手段３及び第２フィルタ手段６にハニング窓（周
波数窓）の帯域幅Ｃに等しい帯域幅を有するもの、第３
フィルタ手段２１に周波数領域正規化信号の有効帯域幅
Ａに等しい帯域幅を有するものをそれぞれ用い、かつ、
周波数窓乗算部１６及び周波数窓除算部２２における窓
関数となるハニング窓（周波数窓）に、ハニング窓（周
波数窓）のすそ部を除いた有効帯域幅Ｂが周波数領域正
規化信号の有効帯域幅Ａより若干大きく、周波数領域正
規化信号の有効帯域幅Ａとハニング窓（周波数窓）の帯
域幅Ｃとの比（Ａ／Ｃ）が０．６４になる窓関数特性を
有するハニング窓（周波数窓）を用いている。このた
め、高分解能信号処理部９に供給される周波数領域正規
化信号の帯域幅を、先行技術に係る拡散変調信号受信装
置における同周波数領域正規化信号の帯域幅よりも広い
周波数領域正規化信号の有効帯域幅Ａに等しくすること
ができるので、高分解能信号処理部９における分解能を
高めることができ、しかも、周波数領域正規化信号への
窓関数の乗算時及び除算時における周波数領域正規化信
号の無効信号成分を完全になくすことができ、高分解能
信号処理部９における主信号成分と遅延信号成分との分
離を高精度で正確に行うことが可能になる。

【００７３】そして、高分解能信号処理部９におけるこ
のような分離判別処理によって、高分解能信号処理部９
から図９の曲線（ａ）に示されるような相関計量信号が
出力される。この相関計量信号は、図９の曲線（ａ）に
示されるように、一部に所定値以上の相関計量値を有す
る時間領域が１個所あり、その時間領域の近傍を拡大表
示した場合、図９の曲線（ｂ）に示されるように、現実
の相関計量値のピークが所期に設定した遅延時間、即
ち、０．３０Ｔｃ（０．３０チップ）の遅延時間をもっ
て生じていることが判り、主信号成分と遅延信号成分と
の２つの信号成分をほぼ所期の時間遅延差をもって明瞭
にかつ確実に分離判別することができる。

【００７４】なお、本実施例においては、参照信号発生
部４が発生する参照信号を、送信機側で拡散変調に用い
たＰＮ符号の周波数帯域を制限した信号と同じものに
し、さらにその周波数帯域制限の特性を送信機側で得ら
れた拡散変調信号に周波数帯域制限を行ったものと同一
の特性のものにしているが、本発明においては参照信号
がこのような特性のものに限られず、例えば、送信機側
でＰＮ符号で拡散変調した拡散変調信号が周波数帯域制
限されていない場合、参照信号として送信機側で用いた
ＰＮ符号と同一の符号のものを選べばよいものであり、
本発明による参照信号については、送信機側で得られた
拡散変調信号と極めて相関が高い参照信号が選択される
ものである。

【００７５】また、本実施例においては、周波数窓乗算
部１６及び周波数窓除算部２２に用いられる、窓関数と
なるハニング窓（周波数窓）として、ハニング窓（周波
数窓）のすそ部を除いた有効帯域幅Ｂが周波数領域正規
化信号の有効帯域幅Ａより若干大きく、かつ、周波数領
域正規化信号の有効帯域幅Ａとハニング窓（周波数窓）
の帯域幅Ｃとの比（Ａ／Ｃ）が０．６４になる例を挙げ
て説明したが、本発明においては前記比（Ａ／Ｃ）が
０．６４になるものに限られず、前記比（Ａ／Ｃ）が
０．７乃至０．６の範囲内にあれば、前記比（Ａ／Ｃ）
が０．６４になる場合とほぼ同様の作用効果を達成させ
ることが可能である。

【００７６】すなわち、図１０の曲線（ａ）、（ｂ）
は、前記比（Ａ／Ｃ）が０．７であるときの特性であ
り、また、図１１の曲線（ａ）、（ｂ）は、前記比（Ａ
／Ｃ）が０．６であるときの特性であって、いずれの特
性においても、曲線（ｂ）に示されるように、主信号成
分と遅延信号成分との２つの信号成分を所期の遅延時間
差をもって明瞭にかつ確実に分離判別することができ
る。そして、前記比（Ａ／Ｃ）が０．７より大きくなっ
た場合、または、前記比（Ａ／Ｃ）が０．６より小さく
なった場合には、主信号成分と遅延信号成分との２つの
信号成分を示すピーク値の存在が不明確になることがあ
るので、前記比（Ａ／Ｃ）は、０．７≧（Ａ／Ｃ）≧
０．６を満たすように選ぶことが好ましい。

【００７７】さらに、本実施例においては、周波数窓乗
算部１６及び周波数窓除算部２２に用いられる、窓関数
となるハニング窓（周波数窓）として、その有効帯域幅
Ｂが周波数領域正規化信号の有効帯域幅Ａより若干大き
い場合を例に挙げて説明したが、本発明においてはハニ
ング窓（周波数窓）の有効帯域幅Ｂが周波数領域正規化
信号の有効帯域幅Ａより大きくなるものに限られず、ハ
ニング窓（周波数窓）の有効帯域幅Ｂは、ハニング窓
（周波数窓）の帯域幅Ｃよりも小さく、周波数領域正規
化信号の有効帯域幅Ａに一致するものであってもよい。
すなわち、Ｃ＞Ｂ≧Ａを満たすように選べばよい。

【００７８】なお、本実施例の拡散変調信号受信装置に
おける送信機を携帯する移動体の現在位置を求める動作
過程は、既に説明した先行技術に係る拡散変調信号受信
装置等におけるこの種の動作過程と同じであるので、そ
の動作過程についての説明は省略する。

【００７９】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、第１及
び第２フィルタ手段の通過帯域幅Ｃを周波数領域正規化
信号の有効帯域幅Ａよりも広くなるように選ぶことによ
り、除算部から出力される周波数領域正規化信号が若干
の無効帯域の信号を含む帯域幅Ｃに等しくなるように
し、フィルタ部において、供給された帯域幅Ｃの周波数
領域正規化信号に対して、順次、窓関数の乗算、フーリ
エ変換、雑音成分の除去、窓関数のスペクトラムを用い
た信号波形の補正、逆フーリエ変換、周波数領域正規化
信号の有効帯域幅Ａに等しい帯域幅を持つ第３フィルタ
手段による周波数帯域幅の制限、窓関数の除算を行っ
て、雑音成分や不要な成分を含まない周波数領域正規化
信号を形成し、このとき得られた周波数領域正規化信号
の帯域幅をその有効帯域幅Ａに等しいものにしたので、
高分解能信号処理部における分解能を向上させることが
できるだけでなく、雑音成分や不要な成分の影響を受け
ずに、しかも、窓関数の乗除算時における正規化信号の
無効分をなくした状態で、主信号成分と遅延信号成分と
を高い時間分解能によって極めて正確に分離判別できる
いう効果がある。

【００８０】また、本発明によれば、正規化信号の有効
帯域幅をＡ、窓関数における周波数窓の有効帯域幅を
Ｂ、窓関数における周波数窓の帯域幅をＣとしたとき、
各帯域幅Ａ、Ｂ、Ｃの間に、Ｃ＞Ｂ≧Ａの関係を有し、
かつ、両帯域幅Ａ、Ｃの比（Ａ／Ｃ）が、０．７≧（Ａ
／Ｃ）≧０．６を満たすように選択することによって、
主信号成分と遅延信号成分とを高い時間分解能により極
めて正確に分離判別することができるいう効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる拡散変調信号受信装置の一実施
例の構成を示すブロック図である。

【図２】図１に図示の拡散変調信号受信装置において除
算部から出力される周波数領域正規化信号の一例を示す
特性図である。

【図３】図１に図示の拡散変調信号受信装置において周
波数窓乗算部で乗算される周波数窓（ハニング窓）関数
の周波数特性の一例を示す特性図である。

【図４】図１に図示の拡散変調信号受信装置において周
波数窓乗算部から出力される周波数窓乗算正規化信号の
周波数特性の一例を示す特性図である。

【図５】図１に図示の拡散変調信号受信装置において雑
音除去部及び信号波形補正部により雑音除去と信号波形
補正が行われる前後の時間領域正規化信号の各一例を示
す信号波形図である。

【図６】図１に図示の拡散変調信号受信装置において逆
フーリエ変換部から出力された雑音除去後の周波数領域
正規化信号の周波数特性の一例を示す特性図である。

【図７】図１に図示の拡散変調信号受信装置において周
波数窓除算部で用いられる周波数窓（ハニング窓）関数
の周波数特性の一例を示す特性図である。

【図８】図１に図示の拡散変調信号受信装置において周
波数窓除算部から出力された雑音除去後の周波数領域正
規化信号の周波数特性の一例を示す特性図である。

【図９】図１に図示の拡散変調信号受信装置において高
分解能信号処理部が雑音成分除去後の周波数領域正規化
信号を入力した場合に出力される相関計量信号の一例を
示す特性図で、比（Ａ／Ｃ）が０．６４である場合を示
すものである。

【図１０】図１に図示の拡散変調信号受信装置において
高分解能信号処理部が雑音成分除去後の周波数領域正規
化信号を入力した場合に出力される相関計量信号の一例
を示す特性図で、比（Ａ／Ｃ）が０．７である場合を示
すものである。

【図１１】図１に図示の拡散変調信号受信装置において
高分解能信号処理部が雑音成分除去後の周波数領域正規
化信号を入力した場合に出力される相関計量信号の一例
を示す特性図で、比（Ａ／Ｃ）が０．６である場合を示
すものである。

【図１２】ＰＮ符号を用いた拡散変調方式を移動体追尾
方式に適用した先行技術に係る拡散変調信号受信装置の
一例の要部構成を示すブロック図である。

【図１３】図１２に図示の拡散変調信号受信装置におい
て除算部から出力される周波数領域の正規化信号の一例
を示す特性図である。

【図１４】図１２に図示の拡散変調信号受信装置におい
て周波数窓乗算部で乗算される周波数窓関数の周波数特
性の一例を示す特性図である。

【図１５】図１２に図示の拡散変調信号受信装置におい
て周波数窓乗算部から出力される周波数窓乗算正規化信
号の周波数特性の一例を示す特性図である。

【図１６】図１２に図示の拡散変調信号受信装置におい
て雑音除去部及び信号波形補正部で雑音除去と信号波形
補正が行われる前後の時間領域正規化信号の各一例を示
す信号波形図である。

【図１７】図１２に図示の拡散変調信号受信装置におい
て逆フーリエ変換部から出力された雑音除去後の周波数
領域正規化信号の周波数特性の一例を示す特性図であ
る。

【図１８】図１２に図示の拡散変調信号受信装置におい
て周波数窓除算部で用いられる周波数窓関数の周波数特
性の一例を示す特性図である。

【図１９】図１２に図示の拡散変調信号受信装置におい
て周波数窓除算部から出力された雑音除去後の正規化信
号の周波数特性の一例を示す特性図である。

【図２０】図１２に図示の拡散変調信号受信装置におい
て高分解能信号処理部が雑音成分除去後の正規化信号を
入力した場合に出力される相関計量信号の一例を示す特
性図である。

【図２１】既知の拡散変調信号受信装置において送信側
で用いられるＰＮ符号の一例を示す信号波形図である。

【図２２】既知の拡散変調信号受信装置において受信部
から出力されるベースバンド拡散変調信号の一例を示す
信号波形図である。

【図２３】既知の拡散変調信号受信装置において参照信
号発生部が出力する参照信号の一例を示す信号波形図で
ある。

【図２４】既知の拡散変調信号受信装置において参照信
号を第２フーリエ変換部でフーリエ変換した周波数領域
参照信号の周波数特性の一例を示す特性図である。

【図２５】既知の拡散変調信号受信装置において高分解
能信号処理部から出力される相関計量信号の一例を示す
特性図である。

【図２６】既知の拡散変調信号受信装置においてＰＮ符
号を用いた拡散変調方式に用いられる拡散変調信号波形
の一例を示す信号波形図である。

【図２７】既知の拡散変調信号受信装置においてＰＮ符
号を用いた拡散変調方式に用いられる拡散変調信号の周
波数スペクトラムを示す特性図である。

【符号の説明】

１受信部２第１フーリエ変換部３第１フィルタ手段４参照信号発生部５第２フーリエ変換部６第２フィルタ手段７除算部８フィルタ部９高分解能信号処理部１０制御部１１アンテナ１２信号出力端子１３ベースバンド信号発生部１４アナログ−ディジタル（Ａ／Ｄ）変換部１５メモリ１６周波数窓乗算部１７フーリエ変換部１８雑音除去部１９信号波形補正部２０逆フーリエ変換部２１第３フィルタ手段２２周波数窓除算部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＰＮ符号で拡散変調した拡散変調信号を
含む電波を受信し、ベースバンド拡散変調信号を発生す
る受信部と、前記ＰＮ符号と相関がある参照信号を発生
する参照信号発生部と、前記ベースバンド拡散変調信号
及び前記参照信号をフーリエ変換する第１及び第２フー
リエ変換部と、前記フーリエ変換したベースバンド拡散
変調信号及び参照信号の帯域幅を制限する第１及び第２
フィルタ手段と、前記第１フィルタ手段から出力される
ベースバンド拡散変調信号を前記第２フィルタ手段から
出力された参照信号で除算して正規化信号を発生する除
算部と、第３フィルタ手段を含み前記正規化信号に重畳
した雑音成分を除去するフィルタ部と、前記正規化信号
中の主信号成分と遅延信号成分とを分離判別する高分解
能信号処理部とを備え、前記フィルタ部は、前記正規化
信号に対して、順次、窓関数の乗算、フーリエ変換、雑
音成分の除去、前記窓関数のスペクトラムを用いた信号
波形の補正、逆フーリエ変換、前記第３フィルタ手段を
用いた周波数帯域幅の制限、前記窓関数の除算を行うも
のであり、前記第１及び第２フィルタ手段は、前記正規
化信号の有効帯域幅よりも広い帯域幅を有し、前記第３
フィルタ手段は、前記正規化信号の有効帯域幅に等しい
帯域幅を有していることを特徴とする拡散変調信号受信
装置。
【請求項２】前記正規化信号の有効帯域幅をＡ、前記
窓関数における周波数窓の有効帯域幅をＢ、前記窓関数
における周波数窓の帯域幅をＣとしたとき、各帯域幅
Ａ、Ｂ、Ｃの間に、Ｃ＞Ｂ≧Ａの関係を有し、かつ、両
帯域幅Ａ、Ｃの比（Ａ／Ｃ）が、０．７≧（Ａ／Ｃ）≧
０．６を満たすように選択されていることを特徴とする
請求項１に記載の拡散変調信号受信装置。
【請求項３】前記第１及び第２フィルタ手段は、前記
周波数窓の帯域幅Ｃに等しい帯域幅を有していることを
特徴とする請求項１または２に記載の拡散変調信号受信
装置。