JP2000349687A - Digital matched filter - Google Patents

Digital matched filter

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JP2000349687A
JP2000349687A JP16117599A JP16117599A JP2000349687A JP 2000349687 A JP2000349687 A JP 2000349687A JP 16117599 A JP16117599 A JP 16117599A JP 16117599 A JP16117599 A JP 16117599A JP 2000349687 A JP2000349687 A JP 2000349687A
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matched filter
sub
bits
matched
digital
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JP16117599A
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Shoji Goto
章二 後藤
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Sanyo Electric Co Ltd
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Sanyo Electric Co Ltd
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  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a digital matched filter whose power consumption can be reduced while maintaining accuracy of synchronization acquisition in a reception station of a mobile communication system on the basis of the direct spread spectrum system. SOLUTION: The digital matched filter uses sub matched filters MF1-MFm corresponding to 1-m-bit signals resulting from level-shifting a received signal, correlation with a spread code is calculated and the correlation value is outputted to a threshold value discrimination section 23. The threshold value discrimination section 23 compares a threshold value set in advance in response to the number of bits of the sub matched filters MF1-MFm with outputs of the sub matched filters MF1-MFm and a sum matched filter control section 24 selects any of the sub matched filters MF1-MFm whose output exceeds the threshold value and the number of processed bits of which is minimized as a sub matched filter to be operated in the reception state. Thus, the power consumption can be reduced by decreasing properly the processed bit number of the matched filter while keeping detection accuracy.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、スペクトル直接拡
散通信方式に基づく移動通信システムの受信回路中に設
けられる同期捕捉回路に関し、特に、検出精度を維持し
つつ消費電力を低減することのできるデジタルマッチト
フィルタ、受信機及び通信システムに関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a synchronization acquisition circuit provided in a reception circuit of a mobile communication system based on a direct spread spectrum communication system, and more particularly to a digital communication system capable of reducing power consumption while maintaining detection accuracy. The present invention relates to a matched filter, a receiver, and a communication system.

【0002】[0002]

【従来の技術】スペクトル直接拡散通信方式に基づく移
動通信システムにおいては、図7に示すように送信機70
で原信号が拡散符号で拡散され、一方受信機71では受信
信号が送信機70と同一の拡散符号レプリカを用いて逆拡
散されて原信号を取り出す。このような受信機側での逆
拡散処理技術としては、一般に検出速度の面で優れるデ
ジタルマッチトフィルタが用いられている。このような
デジタルマッチトフィルタの一例は "スペクトル拡散通
信におけるデジタルマッチトフィルタ技術とその問題
点" (田近壽夫、信学技報SST62-21)に記載されている。
2. Description of the Related Art In a mobile communication system based on a direct spread spectrum communication system, as shown in FIG.
, The original signal is spread by a spreading code, while the receiver 71 despreads the received signal using the same spreading code replica as the transmitter 70 to extract the original signal. As such a despreading technique on the receiver side, a digital matched filter that is generally superior in detection speed is used. An example of such a digital matched filter is described in "Digital matched filter technology in spread spectrum communication and its problems" (Toshio Tajika, IEICE Technical Report SST62-21).

【0003】受信機における逆拡散回路80は、図8に示
すように、デジタルマッチトフィルタ81、巡回積分部8
2、同期捕捉判定部83、及び制御部84から構成されてい
る。
As shown in FIG. 8, a despreading circuit 80 in a receiver includes a digital matched filter 81 and a cyclic integration section 8.
2. It is composed of a synchronization acquisition determination unit 83 and a control unit 84.

【0004】以下、各部を具体的に説明する。デジタル
マッチトフィルタ81は、受信信号の入力を受けて、拡散
符号のレプリカ信号との相関値を逆拡散信号として出力
すると共に、制御部84からの制御信号に従って、拡散符
号レジスタ値(タップ係数)の書き換え又は受信信号蓄積
レジスタの更新を行う。
[0004] Each component will be specifically described below. The digital matched filter 81 receives the input of the received signal, outputs a correlation value of the spread code with the replica signal as a despread signal, and according to a control signal from the control unit 84, a spread code register value (tap coefficient). Is rewritten or the received signal accumulation register is updated.

【0005】巡回積分82は、デジタルマッチトフィルタ
81が出力する相関値を拡散符号の数周期区間に渡って積
分することにより平均化を行い、雑音除去/ピークの検
出精度の向上を図るために用いられる。S/Nが良い(信号
のエネルギーが雑音のエネルギーより遥かに高い)場
合、相関値ピークを検出することが容易であるが、S/N
が悪い(信号のエネルギーが雑音のエネルギーとあまり
変わらない)場合にはこの巡回積分によって、相関値ピ
ークの検出精度を改善することが期待できる。巡回積分
を用いたデジタルマッチトフィルタの一例は"4相相関
器を用いたDS/GMSK/PSK方式とスペクトル拡散復調用LS
I" (矢野安宏、田近壽夫、藤野忠、信学技報SST96-26)
に記載されている。
The cyclic integration 82 is a digital matched filter
The correlation value output by 81 is averaged by integrating over several period sections of the spreading code, and is used to improve noise removal / peak detection accuracy. When the S / N is good (the signal energy is much higher than the noise energy), it is easy to detect the correlation value peak, but the S / N
Is poor (the energy of the signal is not much different from the energy of the noise), it can be expected that this cyclic integration will improve the detection accuracy of the correlation value peak. An example of a digital matched filter using cyclic integration is "DS / GMSK / PSK system using 4-phase correlator and LS for spread spectrum demodulation.
I "(Yasuhiro Yano, Hisao Tajika, Tadashi Fujino, IEICE Technical Report SST96-26)
It is described in.

【0006】同期捕捉判定部83は、巡回積分部82が出力
する相関積分値が、予め内部に設定されたしきい値を越
えているか否かを判定するもので、しきい値を越えてい
る場合には、越えていることを表す信号("1")を、越え
ていない場合にはそれを表す信号("0")を制御部84へ出
力する。
[0006] The synchronization acquisition determining section 83 determines whether or not the correlation integral value output from the cyclic integration section 82 exceeds a threshold value set in advance, and exceeds the threshold value. In this case, the control unit 84 outputs a signal ("1") indicating that the signal has exceeded, and otherwise outputs a signal ("0") indicating the signal to the control unit 84.

【0007】制御部84は、同期捕捉判定部83から入力さ
れる信号が"1"であれば、拡散符号の位相差が、デジタ
ルマッチトフィルタ81の動作周波数分の1の誤差以内に
引き込まれた(粗同期)として、制御信号をデジタルマッ
チトフィルタ81に出力する。次に従来のデジタルマッチ
トフィルタ81の構成例について図9を用いて説明する。
ここでは、拡散符号が既知であるとし、デジタルマッチ
トフィルタ81のタップ係数として、拡散符号レプリカ発
生器90が出力する拡散符号の1周期分が入力用拡散符号
レジスタ91を経て演算用拡散符号レジスタ92に格納され
るものとする。デジタルマッチトフィルタ81では、nビ
ット(n≧1)に量子化された受信信号が、チップレート
のM倍 (M≧2)でオーバーサンプリングされて受信信号
蓄積レジスタ93に(拡散符号長)×M個逐次蓄積される。
ここで拡散符号長は、拡散符号の1周期分のチップ数で
ある。そして受信信号蓄積レジスタ93と上記タップ係数
との相関値が、乗算部94及び加算部95で計算され、その
相関値は巡回積分部82に出力され平均化される。巡回積
分値は同期捕捉判定部83に出力され、しきい値比較によ
って相関ピークの検出及び粗同期捕捉完了の判定を行
う。粗同期捕捉完了後は、拡散符号タイミングを追尾
し、原信号の復調を行う。
[0007] If the signal input from the synchronization acquisition determining section 83 is “1”, the control section 84 pulls the phase difference of the spread code within an error of 1 / operating frequency of the digital matched filter 81. As a result (coarse synchronization), the control signal is output to the digital matched filter 81. Next, a configuration example of a conventional digital matched filter 81 will be described with reference to FIG.
Here, it is assumed that the spreading code is already known, and one cycle of the spreading code output from the spreading code replica generator 90 is used as the tap coefficient of the digital matched filter 81 via the input spreading code register 91 via the operation spreading code register 91. It shall be stored in 92. In the digital matched filter 81, the received signal quantized to n bits (n ≧ 1) is oversampled at M times the chip rate (M ≧ 2), and the received signal is stored in the received signal accumulation register 93 by (spreading code length) × M pieces are sequentially accumulated.
Here, the spreading code length is the number of chips for one cycle of the spreading code. Then, a correlation value between the received signal accumulation register 93 and the tap coefficient is calculated by the multiplication unit 94 and the addition unit 95, and the correlation value is output to the cyclic integration unit 82 and averaged. The cyclic integration value is output to the synchronization acquisition determination unit 83, and the detection of the correlation peak and the determination of the completion of the coarse synchronization acquisition are performed by comparing the threshold values. After the completion of the coarse synchronization acquisition, the spread code timing is tracked to demodulate the original signal.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】一般にデジタルマッチ
トフィルタは、トランスバーサルフィルタであるから、
相関ピークの検出精度を高めるために入力信号の処理ビ
ット数を大きくすると、乗加算処理量が増え、消費電力
が大きくなるという問題がある。
Generally, since a digital matched filter is a transversal filter,
If the number of processing bits of the input signal is increased in order to increase the correlation peak detection accuracy, there is a problem that the amount of multiplication and addition processing increases and power consumption increases.

【0009】従来のデジタルマッチトフィルタ81は、伝
送路環境にかかわらず入力信号のビット数が固定されて
おり、その結果、デジタルマッチトフィルタ81の相関ピ
ークの検出精度の維持と消費電力の低減とを両立するこ
とが困難で、延いては受信回路全体の消費電力低減の妨
げとなっていた。
In the conventional digital matched filter 81, the number of bits of the input signal is fixed regardless of the transmission path environment. As a result, the detection accuracy of the correlation peak of the digital matched filter 81 is maintained and the power consumption is reduced. It is difficult to achieve both, and it has been a hindrance to reducing the power consumption of the entire receiving circuit.

【0010】本発明は上記課題に鑑みてなされたもので
あって、その目的は、検出精度を維持しつつ消費電力を
低減することのできるデジタルマッチトフィルタを提供
することである。
[0010] The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a digital matched filter capable of reducing power consumption while maintaining detection accuracy.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、デジタルマッチトフィルタにおいて、mビットの入
力信号と拡散符号との間の相関値を算出することと、伝
送路環境の良否を判定し、伝送路環境が良好な場合にm
ビットよりも小さいビット数の入力信号と拡散符号との
間の相関値を算出することを特徴としている。
According to a first aspect of the present invention, a digital matched filter calculates a correlation value between an m-bit input signal and a spreading code, and determines whether a transmission path environment is good or bad. Judge and m if the transmission path environment is good
It is characterized in that a correlation value between an input signal having a smaller number of bits than a bit and a spreading code is calculated.

【0012】これにより、伝送路環境の良好な場合には
入力ビット数を小さくして消費電力面で最適な処理ビッ
ト数でデジタルマッチトフィルタを動作させることがで
きるため、良好な伝送路環境に対して相関ピーク検出精
度を維持しつつ、消費電力を低減することができる。
Thus, when the transmission path environment is favorable, the number of input bits can be reduced and the digital matched filter can be operated with the optimum number of processing bits in terms of power consumption. On the other hand, power consumption can be reduced while maintaining the correlation peak detection accuracy.

【0013】ここで、伝送路環境の良好な場合とは、伝
送路で電波に加わる白色ガウス雑音やレイリーフェージ
ングによる影響が小さい状態を指す。
Here, the case where the transmission path environment is favorable means a state where the influence of white Gaussian noise or Rayleigh fading added to radio waves on the transmission path is small.

【0014】請求項2に記載の発明は、デジタルマッチ
トフィルタにおいて、mビットの入力信号と拡散符号と
の間の相関値を算出する第1のサブマッチトフィルタ
と、mビットよりも小さいビット数の入力信号と拡散符
号との間の相関値を算出する第2のサブマッチトフィル
タと、伝送路環境の良否を判定して、伝送路環境が良好
な場合に前記第2のサブマッチトフィルタの使用を選択
する制御部とを備えることを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, in the digital matched filter, a first sub-matched filter for calculating a correlation value between an m-bit input signal and a spreading code, and a bit smaller than m bits A second sub-matched filter for calculating a correlation value between the number of input signals and the spreading code, and determining whether the transmission path environment is good or not, and when the transmission path environment is good, the second sub-matched filter. And a control unit for selecting use of the filter.

【0015】これにより、伝送路環境の良好な場合には
処理ビット数の小さい第2のサブマッチトフィルタを選
択して消費電力面で最適な処理ビット数でデジタルマッ
チトフィルタを動作させることができるため、良好な伝
送路環境に対して相関ピーク検出精度を維持しつつ、消
費電力を低減することができる。
Thus, when the transmission path environment is favorable, it is possible to select the second sub-matched filter having a small number of processing bits and operate the digital matched filter with the optimum number of processing bits in terms of power consumption. Therefore, power consumption can be reduced while maintaining the correlation peak detection accuracy for a favorable transmission path environment.

【0016】請求項3に記載の発明は、請求項1に記載
のデジタルマッチトフィルタにおいて、第2のサブマッ
チトフィルタを複数個設け、各第2のサブマッチトフィ
ルタは、それぞれ処理する入力信号のビット数が異なら
せてあり、制御部は、伝送路環境の良否の度合いに応じ
て、第1又は複数個の第2のサブマッチトフィルタの内
の一つを選択することを特徴としている。
According to a third aspect of the present invention, in the digital matched filter according to the first aspect, a plurality of second sub-matched filters are provided, and each of the second sub-matched filters is an input to be processed. The number of bits of the signal is different, and the control unit selects one of the first or the plurality of second sub-matched filters according to the degree of the quality of the transmission path environment. I have.

【0017】これにより、伝送路環境の良否の度合いに
応じて複数個の第2のサブマッチトフィルタの内の一つ
を選択することにより、消費電力面で最適な処理ビット
数でデジタルマッチトフィルタを動作させることができ
るため、良好な伝送路環境に対して相関ピーク検出精度
を維持しつつ、消費電力を低減することができる。
Thus, by selecting one of the plurality of second sub-matched filters in accordance with the degree of pass / fail of the transmission path environment, the digital matched filter with the optimum number of processing bits in terms of power consumption can be obtained. Since the filter can be operated, power consumption can be reduced while maintaining the correlation peak detection accuracy for a favorable transmission path environment.

【0018】請求項4に記載の発明は、請求項2に記載
のデジタルマッチトフィルタにおいて、制御部は、第1
のサブマッチトフィルタに応じて予め設定されている相
関ピークしきい値と前記第1のサブマッチトフィルタの
出力とを比較する第1のしきい値判定部と、第2のサブ
マッチトフィルタに応じて予め設定されている相関ピー
クしきい値と前記第2のサブマッチトフィルタの出力と
を比較する第2のしきい値判定部と、第1及び第2のサ
ブマッチトフィルタの出力が、それぞれに対応した相関
ピークしきい値を越えた場合に第2のサブマッチトフィ
ルタを選択し、第1のサブマッチトフィルタの出力のみ
が、対応した相関ピークしきい値を越えた場合に第1の
サブマッチトフィルタを選択するサブマッチトフィルタ
制御部とを備えることを特徴としている。
According to a fourth aspect of the present invention, in the digital matched filter according to the second aspect, the control unit includes a first filter.
A first threshold value judging section for comparing a correlation peak threshold value preset according to the sub-matched filter with an output of the first sub-matched filter, and a second sub-matched filter A second threshold value judging section for comparing a correlation peak threshold value set in advance with the output of the second sub-matched filter, and outputs of the first and second sub-matched filters Selects the second sub-matched filter when the respective correlation peak thresholds are exceeded, and when only the output of the first sub-matched filter exceeds the corresponding correlation peak thresholds And a sub-matched filter control unit for selecting the first sub-matched filter.

【0019】これにより、伝送路環境の良好な場合には
処理ビット数の小さい第2のサブマッチトフィルタを選
択することにより、消費電力面で最適な処理ビット数で
デジタルマッチトフィルタを動作させることができるた
め、良好な伝送路環境に対して相関ピーク検出精度を維
持しつつ、消費電力を低減することができる。
In this way, when the transmission path environment is favorable, the digital matched filter is operated with the optimum number of processing bits in terms of power consumption by selecting the second sub-matched filter having a small number of processing bits. Therefore, it is possible to reduce power consumption while maintaining correlation peak detection accuracy in a favorable transmission path environment.

【0020】請求項5に記載の発明は、請求項4に記載
のデジタルマッチトフィルタにおいて、第2のサブマッ
チトフィルタ及び第2のしきい値判定部からなるグルー
プを複数組設け、各第2のサブマッチトフィルタは、そ
れぞれ処理する入力信号のビット数が異ならせてあり、
それに対応して各第2のしきい値判定部にそれぞれ設定
されている相関ピークしきい値も異ならせてあり、サブ
マッチトフィルタ制御部は、相関ピークしきい値を超え
た各サブマッチトフィルタの内、入力信号のビット数が
最小のサブマッチトフィルタを選択することを特徴とし
ている。
According to a fifth aspect of the present invention, in the digital matched filter according to the fourth aspect, a plurality of groups each including a second sub-matched filter and a second threshold value judging section are provided. The sub-matched filters 2 have different numbers of input signal bits to be processed, respectively.
Correspondingly, the correlation peak threshold values respectively set in the second threshold value judgment units are also different, and the submatched filter control unit It is characterized in that a sub-matched filter having the minimum number of bits of the input signal is selected from the filters.

【0021】これにより、伝送路環境の良否の度合いに
応じて複数個の第2のサブマッチトフィルタの内の一つ
を選択することにより、消費電力面で最適な処理ビット
数でデジタルマッチトフィルタを動作させることができ
るため、良好な伝送路環境に対して相関ピーク検出精度
を維持しつつ、消費電力を低減することができる。
Thus, by selecting one of the plurality of second sub-matched filters in accordance with the degree of pass / fail of the transmission path environment, the digital matched filter with the optimum number of processing bits in terms of power consumption can be obtained. Since the filter can be operated, power consumption can be reduced while maintaining the correlation peak detection accuracy for a favorable transmission path environment.

【0022】請求項6に記載の発明は、請求項1乃至5
のいずれか1項に記載のデジタルマッチトフィルタにお
いて、nビットに量子化された受信信号を、前記mビッ
ト(m≦n)の入力信号とmビットよりも小さいビット数
の入力信号とに変換する回路を設けたことを特徴として
いる。
The invention described in claim 6 is the invention according to claims 1 to 5
In the digital matched filter according to any one of the above, the received signal quantized into n bits is converted into the m-bit (m ≦ n) input signal and the input signal having a bit number smaller than m bits. Circuit is provided.

【0023】これにより、デジタルマッチトフィルタの
処理ビット数を制御できるので、受信信号のビット数に
関らず前記選択動作を実行することができる。
Thus, the number of bits to be processed by the digital matched filter can be controlled, so that the selecting operation can be performed regardless of the number of bits of the received signal.

【0024】請求項7に記載の発明は、請求項2乃至5
のいずれか1項に記載のデジタルマッチトフィルタにお
いて、拡散符号レプリカ発生器、入力用拡散符号レジス
タ及び演算用拡散符号レジスタを、第1と第2のサブマ
ッチトフィルタ間で共有することを特徴としている。
[0024] The invention according to claim 7 is the invention according to claims 2 to 5.
The digital matched filter according to any one of the above, wherein the spread code replica generator, the input spread code register, and the operation spread code register are shared between the first and second sub-matched filters. And

【0025】これにより、回路の共有化を行っているた
め回路規模を縮小できる。
Thus, the circuit scale can be reduced because the circuits are shared.

【0026】請求項8に記載の発明は、請求項2乃至5
のいずれか1項に記載のデジタルマッチトフィルタにお
いて、制御部は、所定周期ごとに前記選択動作を実行す
ることを特徴としている。
The invention described in claim 8 is the invention according to claims 2 to 5
In the digital matched filter according to any one of the above, the control unit executes the selecting operation at predetermined intervals.

【0027】これにより、時々刻々と変化する伝送路環
境下において前記選択動作を実行して消費電力面で最適
な処理ビット数でデジタルマッチトフィルタを動作させ
ることができるため、良好な伝送路環境に対して相関ピ
ーク検出精度を維持しつつ、消費電力を低減することが
できる。
With this, the digital matching filter can be operated with the optimum number of processing bits in terms of power consumption by executing the selection operation under a constantly changing transmission path environment. , Power consumption can be reduced while maintaining the correlation peak detection accuracy.

【0028】請求項9に記載の発明は、請求項4乃至5
のいずれか1項に記載のデジタルマッチトフィルタにお
いて、サブマッチトフィルタ制御部は、所定周期ごとに
パルス信号を発生する制御カウンタと、このパルス信号
を受け取る度に全てのサブマッチトフィルタを動作させ
て前記選択動作を実行するサブマッチトフィルタ選択部
とを備えることを特徴としている。
The invention according to claim 9 is the invention according to claims 4 and 5.
In the digital matched filter according to any one of the above, the sub-matched filter control unit operates a control counter that generates a pulse signal at predetermined intervals, and operates all the sub-matched filters each time the pulse signal is received. And a sub-matched filter selecting unit for executing the selecting operation.

【0029】これにより、時々刻々と変化する伝送路環
境下において前記選択動作を実行して消費電力面で最適
な処理ビット数でデジタルマッチトフィルタを動作させ
ることができるため、良好な伝送路環境に対して相関ピ
ーク検出精度を維持しつつ、消費電力を低減することが
できる。
With this, the digital matching filter can be operated with an optimal number of processing bits in terms of power consumption by executing the selection operation under a constantly changing transmission path environment. , Power consumption can be reduced while maintaining the correlation peak detection accuracy.

【0030】請求項10に記載の発明は、請求項1乃至
9のいずれか1項に記載のデジタルマッチトフィルタに
おいて、前記選択動作を実行するか否かの切り替えを行
うモード選択回路を備えることを特徴としている。
According to a tenth aspect of the present invention, in the digital matched filter according to any one of the first to ninth aspects, a mode selection circuit for switching whether or not to execute the selection operation is provided. It is characterized by.

【0031】これにより、通信状況に応じて従来方式の
デジタルマッチトフィルタの使用と請求項1乃至9のい
ずれか1項に記載のデジタルマッチトフィルタの使用を
選択することができるため、通信時の伝送路環境が不安
定な時には従来方式のデジタルマッチトフィルタを選択
すれば処理ビット数の不足による同期はずれ、即ち通信
のカットオフを防止でき、通信時の伝送路環境が安定か
つ良好な時には請求項1乃至9のいずれか1項に記載の
デジタルマッチトフィルタの使用を選択すれば消費電力
面で最適な処理ビット数でデジタルマッチトフィルタを
動作させることができるため、相関ピーク検出精度を維
持しつつ、消費電力を低減することができる。
According to this, it is possible to select the use of the conventional digital matched filter and the use of the digital matched filter according to any one of claims 1 to 9 according to the communication situation. When the transmission path environment is unstable, if the conventional digital matched filter is selected, synchronization loss due to the shortage of the number of processing bits can be prevented, that is, communication cutoff can be prevented, and when the transmission path environment during communication is stable and good, If the use of the digital matched filter according to any one of claims 1 to 9 is selected, the digital matched filter can be operated with an optimum number of processing bits in terms of power consumption. Power consumption can be reduced while maintaining.

【0032】請求項11に記載の発明は、受信機におい
て、請求項1乃至10のいずれか1項に記載のデジタル
マッチトフィルタを備えることを特徴としている。
According to an eleventh aspect of the present invention, a receiver is provided with the digital matched filter according to any one of the first to tenth aspects.

【0033】これにより、相関ピーク検出精度を維持し
つつ、消費電力を低減する受信機を提供することができ
る。
Thus, it is possible to provide a receiver that can reduce power consumption while maintaining the correlation peak detection accuracy.

【0034】請求項12に記載の発明は、通信システム
において、請求項11に記載の受信機を備えることを特
徴としている。
According to a twelfth aspect of the present invention, a communication system includes the receiver according to the eleventh aspect.

【0035】これにより、相関ピーク検出精度を維持し
つつ、消費電力を低減する通信システムを提供すること
ができる。
Thus, it is possible to provide a communication system that reduces power consumption while maintaining correlation peak detection accuracy.

【0036】[0036]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施形態を示す
デジタルマッチトフィルタを含む逆拡散回路10の構成ブ
ロック図である。本逆拡散回路10は、デジタルマッチト
フィルタ11、巡回積分部12、同期捕捉判定部13及び制御
部14から構成されている。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a despreading circuit 10 including a digital matched filter according to an embodiment of the present invention. The despreading circuit 10 includes a digital matched filter 11, a cyclic integration unit 12, a synchronization acquisition determination unit 13, and a control unit 14.

【0037】図2にデジタルマッチトフィルタ11の構成
を示す。初期動作時において、まずnビット(n≧1)に
量子化された受信信号はレベルシフタ21で1〜mビット
にレベルシフトされ、信号S1〜Smとしてマッチトフィ
ルタバンク22に入力される。ここでSmはmビットの信
号を表している。尚、レベルシフタ21が請求項6に記載
の「回路」に相当する。
FIG. 2 shows the configuration of the digital matched filter 11. In the initial operation, the received signal quantized to n bits (n ≧ 1) is level-shifted to 1 to m bits by the level shifter 21 and input to the matched filter bank 22 as signals S 1 to Sm. Here S m represents a signal of m bits. Note that the level shifter 21 corresponds to a “circuit” according to claim 6.

【0038】マッチトフィルタバンク22は、レベルシフ
タ21の出力信号に対応した数のサブマッチトフィルタMF
1〜MFmからなり、各サブマッチトフィルタMF1〜MFmの相
関出力は、しきい値判定部23の対応したしきい値比較器
CMP1〜CMPmにおいて各々予め設定されている相関ピーク
しきい値と比較される。
The matched filter bank 22 includes a number of sub-matched filters MF corresponding to the output signals of the level shifter 21.
Consists 1 ~MF m, the correlation output of each sub-matched filter MF 1 ~MF m is the corresponding threshold comparator threshold determination unit 23
Each is compared with the correlation peak threshold is preset in the CMP 1 ~CMP m.

【0039】各比較器CMP1〜CMPmは、相関出力がしきい
値よりも大きくなった場合に検出パルスDET1〜DETmを発
生し、サブマッチトフィルタ制御部24へ出力する。サブ
マッチトフィルタ制御部24はこの信号に従ってマッチト
フィルタバンク22のサブマッチトフィルタMF1〜MFmの中
から適当な1個を動作させ、その他のサブマッチトフィ
ルタを停止するための制御信号をマッチトフィルタバン
ク22へ出力する。尚、サブマッチトフィルタMFmが本発
明における「第1のサブマッチトフィルタ」に、サブマ
ッチトフィルタMF1〜MFm-1が本発明における「第2のサ
ブマッチトフィルタ」に相当する。
[0039] Each comparator CMP 1 ~CMP m is correlation output is generated a detection pulse DET 1 ~DET m if it becomes larger than the threshold value, and outputs it to the sub-matched filter control unit 24. The sub-matched filter control unit 24 operates a suitable one of the sub-matched filters MF 1 to MF m of the matched filter bank 22 according to this signal, and stops the other sub-matched filters. Is output to the matched filter bank 22. Note that the sub-matched filter MF m corresponds to the “first sub-matched filter” in the present invention, and the sub-matched filters MF 1 to MF m−1 correspond to the “second sub-matched filter” in the present invention. .

【0040】選択されたサブマッチトフィルタの相関値
出力は、巡回積分部12で平均化された後、同期捕捉判定
部13に出力され、巡回積分しきい値比較によって相関ピ
ークの検出及び粗同期捕捉完了の判定を行う。粗同期捕
捉完了後は、拡散符号タイミングを追尾し、原信号の復
調が行われる。次に、マッチトフィルタバンク22につい
て図2及び図3を参照して具体的に説明する。
The output of the correlation value of the selected sub-matched filter is averaged by the cyclic integration section 12, and then output to the synchronization acquisition determination section 13. Correlation peak detection and coarse synchronization are performed by comparing the cyclic integration threshold. Judge the completion of capture. After the completion of the coarse synchronization acquisition, the spread code timing is tracked, and the original signal is demodulated. Next, the matched filter bank 22 will be specifically described with reference to FIGS.

【0041】図3は、マッチトフィルタバンク22の構成
を示している。マッチトフィルタバンク22は、レベルシ
フタ21からの入力信号S1〜Smに対応するサブマッチト
フィルタMF1〜MFm、拡散符号レプリカ発生器33、入力用
拡散符号レジスタ34及び演算用拡散符号レジスタ35から
なる。サブマッチトフィルタMF1〜MFmは、それぞれ受信
信号蓄積レジスタ30−1〜30−m、乗算部31−1〜31−m及
び加算部32−1〜32−mを有する。拡散符号レプリカ発生
器33、入力用拡散符号レジスタ34及び演算用拡散符号レ
ジスタ35は、サブマッチトフィルタMF1〜MFmで共有され
ている。
FIG. 3 shows the configuration of the matched filter bank 22. Matched filter bank 22, the input signal S 1 to S sub match corresponding to m preparative filter MF 1 ~MF m, spreading code replica generator 33, an input spreading code register 34 and the arithmetic spread code registers from the level shifter 21 Consists of 35. Sub matched filter MF 1 ~MF m are each received signal storage registers 30-1 to 30-m, a multiplication unit 31-1 to 31-m and the adder unit 32-1 to 32-m. Spreading code replica generator 33, an input spreading code register 34 and the arithmetic spreading code register 35 is shared by the sub-matched filter MF 1 ~MF m.

【0042】サブマッチトフィルタMF1〜MFmには、レベ
ルシフタ21から1〜mビットの対応する入力信号S1〜S
mが入力され、それぞれ同一のサンプリングレート(通
常、チップレートの2倍以上)で、受信信号蓄積レジス
タ30−1〜30−mに拡散符号の1周期分格納される。これ
ら受信蓄積信号との相関がとられる拡散符号は、拡散符
号レプリカ発生器33が出力するシリアル信号を入力用拡
散符号レジスタ34が格納し、拡散符号の1周期分が格納
された時点で演算用拡散符号レジスタ35に渡され、相関
演算が開始される。演算用拡散符号レジスタ35の値は、
サブマッチトフィルタMF1〜MFmで、各受信信号蓄積レジ
スタ30−1〜30−mに格納されている値と乗算部31−1〜3
1−mにて乗算され、その乗算結果が加算部32−1〜32−m
に入力される。
The sub-matched filters MF 1 to MF m are supplied from the level shifter 21 with corresponding input signals S 1 to S of 1 to m bits.
m is input and stored for one cycle of the spread code in the received signal accumulation registers 30-1 to 30-m at the same sampling rate (usually twice or more the chip rate). The spread code that is correlated with the received accumulated signal is stored in the input spread code register 34 for the serial signal output from the spread code replica generator 33, and is used for calculation when one cycle of the spread code is stored. The signal is passed to the spreading code register 35, and the correlation operation is started. The value of the arithmetic spreading code register 35 is
In sub matched filter MF 1 ~MF m, multiplication unit 31-1~3 the value stored in the reception signal storage registers 30-1 to 30-m
1-m, and the multiplication result is added to adders 32-1 to 32-m
Is input to

【0043】加算部32−1〜32−mでは乗算結果を加算す
ることにより、演算用拡散符号レジスタ35に格納されて
いる拡散符号レプリカと、対応する受信信号蓄積レジス
タ30−1〜30−mに格納されている入力信号S1〜Smとの
相関値が算出される。そして、相関値はしきい値判定部
23に出力される。
The adders 32-1 to 32-m add up the multiplication results, so that the spread code replica stored in the arithmetic spread code register 35 and the corresponding received signal accumulation registers 30-1 to 30-m are added. Are calculated with respect to the input signals S 1 to S m stored in. Then, the correlation value is determined by a threshold determination unit.
Output to 23.

【0044】しきい値判定部23は、図2に示すように、
比較器CMP1〜CMPmを具備している。各比較器CMP1〜CMPm
には、それぞれ対応するサブマッチトフィルタMF1〜MFm
からの相関出力値が入力され、予め設定されているしき
い値との比較が行われる。各しきい値は、同一受信条件
の下で、サブマッチトフィルタMF1〜MFmが各々単独で動
作した時の同期確立に必要となる相関ピーク値に設定し
ておく。各比較器CMP1〜CMPmは、相関出力値がしきい値
を越えた場合に、検出パルスをサブマッチトフィルタ制
御部24へ出力する。尚、しきい値判定部23及びサブマッ
チトフィルタ制御部24が本発明における「制御部」に相
当する。
As shown in FIG.
Comparators CMP 1 to CMP m are provided. Each comparator CMP 1 to CMP m
Have corresponding sub-matched filters MF 1 to MF m
Are input and compared with a preset threshold value. Each threshold value, under the same receiving conditions, is set to the correlation peak value required for synchronization establishment when sub matched filter MF 1 ~MF m is operated either singly. Each of the comparators CMP 1 to CMP m outputs a detection pulse to the submatched filter control unit 24 when the correlation output value exceeds the threshold value. Note that the threshold value judgment unit 23 and the sub-matched filter control unit 24 correspond to the “control unit” in the present invention.

【0045】以上に説明した構成において、オーバーサ
ンプリング数を2、拡散符号長を8、受信信号の量子化
ビット数を4及びサブマッチトフィルタMF1〜MF4の入力
信号ビット数のステップを4(n=4、m=1、2、
3、4)とした場合の本回路の動作について図2〜図4
を用いて説明する。図4は、本回路の動作を表す説明図
であり、各信号の波形例を示す。入力信号S1〜S4及び
受信信号蓄積レジスタは各サブマッチトフィルタMF1〜M
F4間でタイミング的に共通であるため、代表模式的に表
されている。同図において、演算用拡散符号レジスタ35
には1ビット×16(オーバーサンプリング数×拡散符号
長) サンプル分: C8-C8-C7-C7-C6-C6-C5-C5-C4-C4-C3-C3-C2-C2-C1-C1 が格納されている(C1〜C8は各々"1"又は"0")。またレ
ベル制御後の入力信号S 1〜S4はRC1〜RC8の値が周期的
に繰り返される。RC1〜RC8は信号S1〜S4を代表する1
〜4ビットの値で、送信側で拡散符号C1〜C8によって各
々拡散されているものとする。A〜Iは、図示したタイミ
ングにおいてサブマッチトフィルタMF1〜MF4の中の受信
信号蓄積レジスタ30−1〜30−4に格納された値を表して
おり、受信信号蓄積レジスタ30−1〜30−4はサンプリン
グクロック信号の立上がりで信号S 1〜S4を逐次格納す
る。
In the configuration described above, the oversampling
The number of samplings is 2, the spreading code length is 8, and the received signal is quantized.
4 bits and sub-matched filter MF1~ MFFourInput
The number of signal bit steps is 4 (n = 4, m = 1, 2,
3 and 4).
This will be described with reference to FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram showing the operation of this circuit.
And shows a waveform example of each signal. Input signal S1~ SFouras well as
The received signal accumulation register is a sub-matched filter MF1~ M
FFourSince the timing is common between the
Have been. Referring to FIG.
1 bit × 16 (oversampling number × spreading code
Length) For sample: C8-C8-C7-C7-C6-C6-C5-C5-C4-C4-C3-C3-C2-C2-C1-C1 are stored (C1 to C8 are each "1") Or "0"). Also
Input signal S after bell control 1~ SFourIs a periodic value of RC1 to RC8
Is repeated. RC1 to RC8 are signal S1~ SFour1 representing
~ 4 bit value, each of which is set by the spreading code C1 ~ C8
It is assumed that they are spread. A to I are the timings shown
Sub-matched filter MF1~ MFFourReceiving in
Expressing the values stored in the signal accumulation registers 30-1 to 30-4
The received signal accumulation registers 30-1 to 30-4
Signal S at the rising edge of the clock signal 1~ SFourSequentially stored
You.

【0046】即ち、図4において、受信信号蓄積レジス
タ30−1〜30−4には、入力信号S1〜S4の16サンプル
分、具体的には、 A:RC5-RC5-RC4-RC4-RC3-RC3-RC2-RC2-RC1-RC1-RC8-RC8
-RC7-RC7-RC6-RC6 B:RC6-RC5-RC5-RC4-RC4-RC3-RC3-RC2-RC2-RC1-RC1-RC8
-RC8-RC7-RC7-RC6 C:RC6-RC6-RC5-RC5-RC4-RC4-RC3-RC3-RC2-RC2-RC1-RC1
-RC8-RC8-RC7-RC7 D:RC7-RC6-RC6-RC5-RC5-RC4-RC4-RC3-RC3-RC2-RC2-RC1
-RC1-RC8-RC8-RC7 E:RC7-RC7-RC6-RC6-RC5-RC5-RC4-RC4-RC3-RC3-RC2-RC2
-RC1-RC1-RC8-RC8 F:RC8-RC7-RC7-RC6-RC6-RC5-RC5-RC4-RC4-RC3-RC3-RC2
-RC2-RC1-RC1-RC8 G:RC8-RC8-RC7-RC7-RC6-RC6-RC5-RC5-RC4-RC4-RC3-RC3
-RC2-RC2-RC1-RC1 H:RC1-RC8-RC8-RC7-RC7-RC6-RC6-RC5-RC5-RC4-RC4-RC3
-RC3-RC2-RC2-RC1 I:RC1-RC1-RC8-RC8-RC7-RC7-RC6-RC6-RC5-RC5-RC4-RC4
-RC3-RC3-RC2-RC2 が格納されている。
That is, in FIG. 4, the received signal accumulation registers 30-1 to 30-4 store 16 samples of the input signals S 1 to S 4 , specifically, A: RC5-RC5-RC4-RC4- RC3-RC3-RC2-RC2-RC1-RC1-RC8-RC8
-RC7-RC7-RC6-RC6 B: RC6-RC5-RC5-RC4-RC4-RC3-RC3-RC2-RC2-RC1-RC1-RC8
-RC8-RC7-RC7-RC6 C: RC6-RC6-RC5-RC5-RC4-RC4-RC3-RC3-RC2-RC2-RC1-RC1
-RC8-RC8-RC7-RC7 D: RC7-RC6-RC6-RC5-RC5-RC4-RC4-RC3-RC3-RC2-RC2-RC1
-RC1-RC8-RC8-RC7 E: RC7-RC7-RC6-RC6-RC5-RC5-RC4-RC4-RC3-RC3-RC2-RC2
-RC1-RC1-RC8-RC8 F: RC8-RC7-RC7-RC6-RC6-RC5-RC5-RC4-RC4-RC3-RC3-RC2
-RC2-RC1-RC1-RC8 G: RC8-RC8-RC7-RC7-RC6-RC6-RC5-RC5-RC4-RC4-RC3-RC3
-RC2-RC2-RC1-RC1 H: RC1-RC8-RC8-RC7-RC7-RC6-RC6-RC5-RC5-RC4-RC4-RC3
-RC3-RC2-RC2-RC1 I: RC1-RC1-RC8-RC8-RC7-RC7-RC6-RC6-RC5-RC5-RC4-RC4
-RC3-RC3-RC2-RC2 is stored.

【0047】ここでは、"G"の状態で演算用拡散符号レ
ジスタ35に格納されている値とタイミングが一致するた
め、サブマッチトフィルタMF1〜MF4の相関出力値が"G"
の状態でピークとなると推定できる。信号DET1〜DET4
しきい値判定部23から出力される検出パルスを表してお
り、それぞれ1〜4ビットのサブマッチトフィルタ MF1
〜MF4の相関出力に対する検出パルスを表している。
Here, since the timing matches the value stored in the arithmetic spreading code register 35 in the state of “G”, the correlation output values of the submatched filters MF 1 to MF 4 are “G”.
It can be estimated that the peak occurs in the state of. The signals DET 1 to DET 4 represent detection pulses output from the threshold determination unit 23, and each of the signals DET 1 to DET 4 has a 1 to 4 bit sub-matched filter MF 1
~MF represents the detection pulse for the correlation output of 4.

【0048】ここで図4(a)は、雑音の電力が大きい、
又はレイリーフェージング速度が速いなど、過酷な伝送
路環境下にある場合の信号DET1〜DET4の波形例、図4
(b)は比較的良好な伝送路環境下にある場合の信号DET1
〜DET4の波形例を示している。
Here, FIG. 4A shows that the power of the noise is large,
FIG. 4 shows a waveform example of signals DET 1 to DET 4 in a severe transmission path environment such as a high Rayleigh fading speed.
(b) is a signal DET 1 in a relatively good transmission path environment.
Shows an example of the waveform of ~DET 4.

【0049】(a)の場合は3ビットサブマッチトフィル
タMF3及び4ビットサブマッチトフィルタMF4で相関ピー
ク検出パルスが得られ、(b)の場合は、2ビットサブマ
ッチトフィルタMF2、3ビットサブマッチトフィルタMF3
及び4ビットサブマッチトフィルタMF4で相関ピーク検
出パルスが得られる。即ち、(a)の場合は受信条件が相
対的に(b)の場合よりも劣っているため、受信信号に対
するサブマッチトフィルタの処理ビット精度が3ビット
以上必要となっていることがわかる。
The correlation peak detection pulse in 3-bit sub-matched filter MF 3 and 4-bit sub-matched filter MF 4 in the case of (a) is obtained, in the case of (b), 2-bit sub-matched filter MF 2 , 3-bit submatched filter MF 3
And a correlation peak detection pulse obtained by the 4-bit sub-matched filter MF 4. That is, in the case of (a), the receiving condition is relatively inferior to the case of (b), so that it is understood that the processing bit precision of the sub-matched filter for the received signal is required to be 3 bits or more.

【0050】図5に検出パルスと動作させるサブマッチ
トフィルタMF1〜MF4及びしきい値判定部比較器CMP1〜CM
P4の関係を示す。ここでは、信号DET1〜DET4によりサブ
マッチトフィルタMF1〜MF4及びしきい値判定部比較器CM
P1〜CMP4のON/OFF制御を行う。信号DET1〜DET4がすべ
て"1"の場合は、サブマッチトフィルタMF2〜MF4を停止
しMF1を動作させる。同様に、信号DET1〜DET3が"0"で信
号DET4が"1"の場合はサブマッチトフィルタMF1〜MF3
停止しMF4を動作させる。また、default状態では信号DE
T1〜DET4を無効として再計算を行う。このような制御を
行うことにより、相関ピークの検出精度を維持しつつ、
より良好な伝送路環境の下では処理ビット数のより小さ
いサブマッチトフィルタを用いるので消費電力を低減す
ることができる。
FIG. 5 shows the sub-matched filters MF 1 to MF 4 operated with the detection pulses and the threshold value comparators CMP 1 to CM
4 shows the relationship of P4. Here, the sub-matched filters MF 1 to MF 4 and the threshold decision unit comparator CM are output by the signals DET 1 to DET 4.
Carry out the ON / OFF control of P 1 ~CMP 4. When the signal DET 1 ~DET 4 are all "1", and stops the sub-matched filter MF 2 ~MF 4 operating the MF 1. Similarly, the signal DET 1 ~DET 3 "0" by the signal DET 4 is "1" stops sub matched filter MF 1 ~MF 3 operating the MF 4 For. In the default state, the signal DE
T perform a re-calculation as invalid 1 ~DET 4. By performing such control, while maintaining the correlation peak detection accuracy,
Under a better transmission path environment, a sub-matched filter with a smaller number of processing bits is used, so that power consumption can be reduced.

【0051】また、さまざまな伝送路環境に柔軟に対応
するためには、サブマッチトフィルタMF1〜MFmを所定周
期で動作させ、サブマッチトフィルタ選択動作を繰り返
すことにより、消費電力面で最適な処理ビット数の更新
を定期的に行う必要がある。例えばサブマッチトフィル
タ制御部24を図6のように制御カウンタ60及びサブマッ
チトフィルタ選択部61により構成する。制御カウンタ60
は、所定周期ごとにパルス信号を発生し、サブマッチト
フィルタ選択部61は、このパルス信号を受け取る度に、
前サイクルで選択されて動作中のサブマッチトフィルタ
及び停止状態にあった全てのサブマッチトフィルタを再
起動させ、サブマッチトフィルタ選択動作により次サイ
クルで用いるサブマッチトフィルタの選択制御を行う。
即ち、図5に示すように信号DET1〜DET4に従って受信時
の受信条件で必要最低限の処理ビットとなるサブマッチ
トフィルタMF1〜MF4の内の一つを選択する。これを繰り
返すことにより、時々刻々変化する伝送路環境に柔軟に
対応する。
Further, in order to flexibly cope with various transmission path environments, the sub-matched filters MF 1 to MF m are operated at a predetermined cycle and the sub-matched filter selection operation is repeated to reduce power consumption. It is necessary to periodically update the optimum number of processing bits. For example, the sub-matched filter control unit 24 includes a control counter 60 and a sub-matched filter selection unit 61 as shown in FIG. Control counter 60
Generates a pulse signal every predetermined period, and the sub-matched filter selecting unit 61 receives the pulse signal every time.
The sub-matched filter selected and operated in the previous cycle and all the sub-matched filters in the stopped state are restarted, and the selection of the sub-matched filter used in the next cycle is performed by the sub-matched filter selection operation. .
That is, as shown in FIG. 5, one of the sub-matched filters MF 1 to MF 4 which becomes the minimum necessary processing bits under the reception conditions at the time of reception is selected according to the signals DET 1 to DET 4 . By repeating this process, it is possible to flexibly cope with the ever-changing transmission path environment.

【0052】また、モード選択回路62を設けて、処理ビ
ット数制御/非制御モードを外部からスイッチングさせ
てもよい。即ち処理ビット数非制御モードでは、マッチ
トフィルタバンク22に含まれるサブマッチトフィルタMF
1〜MF4の内、処理ビット数最大のサブマッチトフィルタ
MF4を無条件で使用し、処理ビット数制御モードでは、
サブマッチトフィルタ選択動作を行う。例えばレイリー
フェージングの影響が大きい時は、処理ビット数非制御
モードに設定しておく。これにより、処理ビット数が最
大のサブマッチトフィルタMF4を用いるため、処理ビッ
ト数の不足による同期はずれ、通信のカットオフを防止
できる。この時、サブマッチトフィルタMF4以外のサブ
マッチトフィルタ及びそれらに対応するしきい値判定部
はすべて停止状態とする。一方、レイリーフェージング
の影響が小さく使用時の伝送路環境が安定している場合
は、処理ビット数制御モードとしてサブマッチトフィル
タ選択動作を行う。これにより、通信時に使用するマッ
チトフィルタの処理ビット数を最適化でき、消費電力を
低減することができる。
A mode selection circuit 62 may be provided to externally switch the control mode / non-control mode for the number of processing bits. That is, in the processing bit number non-control mode, the sub-matched filter MF included in the matched filter bank 22 is
Sub-matched filter with the maximum number of processing bits from 1 to MF 4
MF 4 is used unconditionally, and in the processing bit number control mode,
Perform sub-matched filter selection operation. For example, when the influence of Rayleigh fading is large, the processing bit number non-control mode is set. Thereby, the number of processing bits using the maximum of the sub-matched filter MF 4, out synchronization due to insufficient number of processing bits, can be prevented communication cutoff. At this time, the threshold judging unit corresponding to the sub-matched filter MF 4 except sub matched filter and they all stopped. On the other hand, when the influence of the Rayleigh fading is small and the transmission path environment during use is stable, the sub-matched filter selection operation is performed as the processing bit number control mode. As a result, the number of processing bits of the matched filter used during communication can be optimized, and power consumption can be reduced.

【0053】以上の通り、本実施形態にあっては、受信
信号がレベルシフトされた1〜mビットの入力信号にそ
れぞれ対応したサブマッチトフィルタMF1〜MFmを用い
て、それぞれ拡散符号との相関が計算され、相関値はし
きい値判定部23へ出力される。しきい値判定部23では、
サブマッチトフィルタMF1〜MFmのビット数に応じて予め
設定してあるしきい値とサブマッチトフィルタMF1〜MFm
出力との比較を行い、出力がしきい値を越えたサブマッ
チトフィルタMF1〜MFmのうち処理ビット数が最小のもの
を、サブマッチトフィルタ制御部24がその受信状態にお
いて動作させるべきサブマッチトフィルタとして選択す
る。これにより受信状態に応じて、即ち伝送路環境が良
好な場合は処理ビット数を小さくすることで消費電力の
低減を図り、また粗悪な場合には処理ビット数を増やす
ことで検出精度の劣化を防ぐ。
As described above, in the present embodiment, the spreading codes and the sub-matched filters MF 1 to MF m corresponding to the input signals of 1 to m bits in which the received signal is level-shifted are respectively used. Is calculated, and the correlation value is output to the threshold value determination unit 23. In the threshold determination unit 23,
Sub matched filter MF 1 ~MF threshold and sub matched that is set in advance according to the number of bits of m filter MF 1 ~MF m
The output of the sub-matched filters MF 1 to MF m whose output exceeds the threshold value and whose processing bit number is the smallest should be operated by the sub-matched filter control unit 24 in the reception state. Select as a submatched filter. This reduces power consumption by reducing the number of processing bits according to the reception state, that is, when the transmission path environment is good, and reduces the detection accuracy by increasing the number of processing bits when the transmission path environment is poor. prevent.

【0054】尚、受信回路規模または消費電力の制約に
よりレベルシフタ21のシフトステップを2ビット、3ビ
ットなどと粗くしてマッチトフィルタバンク22のサブマ
ッチトフィルタMF1〜MFmの個数を減少させてもよい。ま
た、本発明における「第2のサブマッチトフィルタ」に
相当するサブマッチトフィルタMF1〜MFm-1、しきい値判
定部23及びサブマッチトフィルタ制御部24で行うサブマ
ッチトフィルタ選択動作をDSP等による信号処理ソフト
ウェアで実現してもよい。この場合には、DSPがマッチ
トフィルタMFmの処理ビット数を制御する。
The number of sub-matched filters MF 1 to MF m of the matched filter bank 22 is reduced by coarsening the shift step of the level shifter 21 to 2 bits, 3 bits, or the like due to the limitation of the receiving circuit scale or power consumption. You may. Further, the sub-matched filters MF 1 to MF m−1 corresponding to the “second sub-matched filter” in the present invention, the sub-matched filter selection performed by the threshold determination unit 23 and the sub-matched filter control unit 24 The operation may be realized by signal processing software such as a DSP. In this case, DSP controls the number of processing bits of the matched filter MF m.

【0055】[0055]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
雑音の電力が大きく、レイリーフェージング速度が速い
場合のような過酷な伝送路環境下において、入力信号の
ビット数を増加させることで相関ピーク検出精度を維持
し、逆により良好な伝送路環境の下では、入力信号のビ
ット数を減少させることにより消費電力の低減を図るの
で、相関ピーク検出精度を維持しつつ消費電力を低減す
ることができる。
As described above, according to the present invention,
In harsh transmission channel environments such as when noise power is large and Rayleigh fading speed is high, the correlation peak detection accuracy is maintained by increasing the number of bits of the input signal, and conversely in a better transmission channel environment. In this case, since the power consumption is reduced by reducing the number of bits of the input signal, the power consumption can be reduced while maintaining the correlation peak detection accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態に係る逆拡散回路の構成ブロ
ック図である。
FIG. 1 is a configuration block diagram of a despreading circuit according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施形態に係るマッチトフィルタ相関
演算部の構成ブロック図である。
FIG. 2 is a configuration block diagram of a matched filter correlation operation unit according to the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施形態に係るマッチトフィルタバン
クを表す構成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram illustrating a matched filter bank according to the embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施形態に係るマッチトフィルタ相関
演算部の動作を表す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an operation of a matched filter correlation operation unit according to the embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施形態に係るサブマッチトフィルタ
制御部の動作を表す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating an operation of a sub-matched filter control unit according to the embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施形態に係るサブマッチトフィルタ
制御部の構成ブロック図である。
FIG. 6 is a configuration block diagram of a sub-matched filter control unit according to the embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施形態及び従来例に係る通信システ
ムの全体構成ブロック図である。
FIG. 7 is an overall configuration block diagram of a communication system according to an embodiment of the present invention and a conventional example.

【図8】従来の逆拡散回路の構成ブロック図である。FIG. 8 is a configuration block diagram of a conventional despreading circuit.

【図9】従来のデジタルマッチトフィルタの一例を表す
構成図である。
FIG. 9 is a configuration diagram illustrating an example of a conventional digital matched filter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10逆拡散回路 11デジタルマッチトフィルタ 12巡回積分部 13同期捕捉判定部 14制御部 21レベルシフタ 22マッチトフィルタバンク 23しきい値判定部 24サブマッチトフィルタ制御部 30受信信号蓄積レジスタ 31乗算部 32加算部 33拡散符号レプリカ発生器 34入力用拡散符号レジスタ 35演算用拡散符号レジスタ 60制御カウンタ 61サブマッチトフィルタ選択回路 62モード選択回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Despreading circuit 11 Digital matched filter 12 Cyclic integrator 13 Synchronization acquisition judgment part 14 Control part 21 Level shifter 22 Matched filter bank 23 Threshold judgment part 24 Submatched filter control part 30 Received signal accumulation register 31 Multiplication part 32 Adder 33 Spread code replica generator 34 Spread code register for input 35 Spread code register for operation 60 Control counter 61 Submatched filter selection circuit 62 Mode selection circuit

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 mビットの入力信号と拡散符号との間の
相関値を算出するデジタルマッチトフィルタにおいて、
伝送路環境の良否を判定して、伝送路環境が良好な場合
にmビットよりも小さいビット数の入力信号と拡散符号
との間の相関値を算出することを特徴とするデジタルマ
ッチトフィルタ。
1. A digital matched filter for calculating a correlation value between an m-bit input signal and a spreading code,
A digital matched filter for determining whether a transmission path environment is good or not, and calculating a correlation value between an input signal having a bit number smaller than m bits and a spreading code when the transmission path environment is good.
【請求項2】 mビットの入力信号と拡散符号との間の
相関値を算出する第1のサブマッチトフィルタと、mビ
ットよりも小さいビット数の入力信号と拡散符号との間
の相関値を算出する第2のサブマッチトフィルタと、伝
送路環境の良否を判定して、伝送路環境が良好な場合に
前記第2のサブマッチトフィルタの使用を選択する制御
部とを備えることを特徴とするデジタルマッチトフィル
タ。
2. A first sub-matched filter for calculating a correlation value between an m-bit input signal and a spreading code, and a correlation value between an input signal having a bit number smaller than m bits and the spreading code And a control unit for determining whether the transmission path environment is good or not and selecting the use of the second sub-matched filter when the transmission path environment is good. Digital matched filter featured.
【請求項3】 前記第2のサブマッチトフィルタを複数
個設け、各第2のサブマッチトフィルタは、それぞれ処
理する入力信号のビット数が異ならせてあり、前記制御
部は、前記伝送路環境の良否の度合いに応じて、前記第
1又は複数個の第2のサブマッチトフィルタの内の一つ
を選択することを特徴とした請求項2に記載のデジタル
マッチトフィルタ。
3. A method according to claim 1, wherein a plurality of said second sub-matched filters are provided, and each of said second sub-matched filters has a different number of bits of an input signal to be processed. The digital matched filter according to claim 2, wherein one of the first or the plurality of second sub-matched filters is selected according to a degree of quality of the environment.
【請求項4】 前記制御部は、前記第1のサブマッチト
フィルタに応じて予め設定されている相関ピークしきい
値と第1のサブマッチトフィルタの出力とを比較する第
1のしきい値判定部と、前記第2のサブマッチトフィル
タに応じて予め設定されている相関ピークしきい値と第
2のサブマッチトフィルタの出力とを比較する第2のし
きい値判定部と、前記第1及び第2のサブマッチトフィ
ルタの出力が、それぞれに対応した相関ピークしきい値
を越えた場合に第2のサブマッチトフィルタを選択し、
前記第1のサブマッチトフィルタの出力のみが、対応し
た相関ピークしきい値を越えた場合に第1のサブマッチ
トフィルタを選択するサブマッチトフィルタ制御部とを
備えることを特徴とする請求項2に記載のデジタルマッ
チトフィルタ。
4. A first threshold for comparing a correlation peak threshold preset according to the first sub-matched filter with an output of the first sub-matched filter. A value determination unit, a second threshold value determination unit that compares a correlation peak threshold value preset according to the second submatched filter with an output of the second submatched filter, Selecting the second sub-matched filter when the output of the first and second sub-matched filters exceeds the corresponding correlation peak threshold,
A sub-matched filter control unit that selects the first sub-matched filter when only the output of the first sub-matched filter exceeds a corresponding correlation peak threshold value. Item 3. A digital matched filter according to item 2.
【請求項5】 前記第2のサブマッチトフィルタ及び第
2のしきい値判定部からなるグループを複数組設け、各
第2のサブマッチトフィルタは、それぞれ処理する入力
信号のビット数が異ならせてあり、それに対応して各第
2のしきい値判定部にそれぞれ設定されている相関ピー
クしきい値も異ならせてあり、前記サブマッチトフィル
タ制御部は、相関ピークしきい値を超えた各サブマッチ
トフィルタの内、入力信号のビット数が最小のサブマッ
チトフィルタを選択することを特徴とした請求項4に記
載のデジタルマッチトフィルタ。
5. A plurality of groups each comprising the second sub-matched filter and a second threshold value judging unit are provided, and each of the second sub-matched filters has a different number of bits of an input signal to be processed. Correlation peak thresholds respectively set in the second threshold value judgment sections are also different, and the sub-matched filter control section exceeds the correlation peak threshold value. 5. The digital matched filter according to claim 4, wherein a sub-matched filter having the smallest number of bits of the input signal is selected from the sub-matched filters.
【請求項6】 nビットに量子化された受信信号を、前
記mビット(m≦n)の入力信号とmビットよりも小さい
ビット数の入力信号とに変換する回路を設けたことを特
徴とした請求項1乃至5のいずれか1項に記載のデジタ
ルマッチトフィルタ。
6. A circuit for converting a received signal quantized to n bits into an input signal of m bits (m ≦ n) and an input signal of a bit number smaller than m bits. A digital matched filter according to claim 1.
【請求項7】 拡散符号レプリカ発生器、入力用拡散符
号レジスタ及び演算用拡散符号レジスタを、前記第1と
第2のサブマッチトフィルタ間で共有することを特徴と
する請求項2乃至5のいずれか1項に記載のデジタルマ
ッチトフィルタ。
7. A spread code replica generator, an input spread code register and an operation spread code register are shared between the first and second sub-matched filters. The digital matched filter according to claim 1.
【請求項8】 前記制御部は、所定周期ごとに前記選択
動作を実行することを特徴とする請求項2乃至5のいず
れか1項に記載のデジタルマッチトフィルタ。
8. The digital matched filter according to claim 2, wherein the control unit executes the selection operation at predetermined intervals.
【請求項9】 前記サブマッチトフィルタ制御部は、所
定周期ごとにパルス信号を発生する制御カウンタと、こ
のパルス信号を受け取る度に全てのサブマッチトフィル
タを動作させて前記選択動作を実行するサブマッチトフ
ィルタ選択部とを備えることを特徴とする請求項4又は
5に記載のデジタルマッチトフィルタ。
9. The sub-matched filter control section executes a selection operation by operating a control counter that generates a pulse signal at predetermined intervals and operating all sub-matched filters each time the pulse signal is received. The digital matched filter according to claim 4, further comprising a sub-matched filter selection unit.
【請求項10】 前記選択動作を実行するか否かの切り
替えを行うモード選択回路を備えることを特徴とする請
求項1乃至9のいずれか1項に記載のデジタルマッチト
フィルタ。
10. The digital matched filter according to claim 1, further comprising a mode selection circuit for switching whether or not to execute the selection operation.
【請求項11】 請求項1乃至10のいずれか1項に記
載のデジタルマッチトフィルタを備えたことを特徴とす
る受信機。
11. A receiver comprising the digital matched filter according to claim 1. Description:
【請求項12】 請求項11に記載の受信機を備えたこ
とを特徴とする通信システム。
12. A communication system comprising the receiver according to claim 11.
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