JP2001102960A - スペクトラム拡散受信機 - Google Patents
スペクトラム拡散受信機Info
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- JP2001102960A JP2001102960A JP27693799A JP27693799A JP2001102960A JP 2001102960 A JP2001102960 A JP 2001102960A JP 27693799 A JP27693799 A JP 27693799A JP 27693799 A JP27693799 A JP 27693799A JP 2001102960 A JP2001102960 A JP 2001102960A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 搬送波の周波数を補正する機能を備えたスペ
クトラム拡散受信機において、同期がとれる前において
も周波数補正が行えるようにする。 【解決手段】 準同期検波回路１０から出力されたベー
スバンド信号に対し、マッチドフィルタ３１にて、１シ
ンボル内を複数に分割したブロック毎のブロック相関ベ
クトルを出力するようにし、複素共役演算器３２、複素
乗算器３３を用いて、周波数誤差ベクトルを求め、それ
を積分器３４で積分する。積分器３４の積分は、パワー
演算回路３５と比較器３６によって、相関ベクトルの大
きさが閾値以上になったタイミングで行われる。そし
て、積分器３４から出力される周波数誤差ベクトルに基
づき、周波数誤差検出回路１９で周波数誤差ベクトルの
位相角を求め、周波数補正値決定回路２０で補正値を決
定して、発振器１１における搬送波の周波数補正を行
う。
クトラム拡散受信機において、同期がとれる前において
も周波数補正が行えるようにする。 【解決手段】 準同期検波回路１０から出力されたベー
スバンド信号に対し、マッチドフィルタ３１にて、１シ
ンボル内を複数に分割したブロック毎のブロック相関ベ
クトルを出力するようにし、複素共役演算器３２、複素
乗算器３３を用いて、周波数誤差ベクトルを求め、それ
を積分器３４で積分する。積分器３４の積分は、パワー
演算回路３５と比較器３６によって、相関ベクトルの大
きさが閾値以上になったタイミングで行われる。そし
て、積分器３４から出力される周波数誤差ベクトルに基
づき、周波数誤差検出回路１９で周波数誤差ベクトルの
位相角を求め、周波数補正値決定回路２０で補正値を決
定して、発振器１１における搬送波の周波数補正を行
う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、搬送波の周波数を
補正する機能を備えたスペクトラム拡散受信機に関す
る。
補正する機能を備えたスペクトラム拡散受信機に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）方
式を用いた通信方式において、受信機で用いられる準同
期検波では、発振器で再生される搬送波に周波数オフセ
ットが存在すると誤り特性が劣化するため、搬送波の周
波数を補正する補正回路が必要である。
式を用いた通信方式において、受信機で用いられる準同
期検波では、発振器で再生される搬送波に周波数オフセ
ットが存在すると誤り特性が劣化するため、搬送波の周
波数を補正する補正回路が必要である。
【０００３】この補正回路を備えたスペクトラム拡散受
信機の一例として、特許第２６７２７６９号公報に記載
されたものがある。このものでは、準同期検波回路から
出力されたベースバンド信号を遅延し、その遅延前後の
ベースバンド信号を拡散符号とそれぞれ相関をとって部
分相関値を得た後、遅延後の部分相関値の複素共役数と
遅延前の部分相関値を乗算し、さらにその乗算値の虚数
部を分離した後、積分器で一定区間積分して周波数誤差
を示す情報を得、その値に基づいて搬送波の周波数補正
を行うようにしている。
信機の一例として、特許第２６７２７６９号公報に記載
されたものがある。このものでは、準同期検波回路から
出力されたベースバンド信号を遅延し、その遅延前後の
ベースバンド信号を拡散符号とそれぞれ相関をとって部
分相関値を得た後、遅延後の部分相関値の複素共役数と
遅延前の部分相関値を乗算し、さらにその乗算値の虚数
部を分離した後、積分器で一定区間積分して周波数誤差
を示す情報を得、その値に基づいて搬送波の周波数補正
を行うようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来のもので
は、ベースバンド信号と拡散符号との相関値から得られ
る周波数誤差を示す情報に基づいて搬送波の周波数を補
正している。このため、電源オン時（パワーオン時）あ
るいは圏外から復帰した時などのように同期捕捉が完了
するまでは、周波数補正を行うことができず、チップ同
期がとれて復調できるようになってから周波数補正を行
うことができるため、周波数補正が遅れるという問題が
ある。
は、ベースバンド信号と拡散符号との相関値から得られ
る周波数誤差を示す情報に基づいて搬送波の周波数を補
正している。このため、電源オン時（パワーオン時）あ
るいは圏外から復帰した時などのように同期捕捉が完了
するまでは、周波数補正を行うことができず、チップ同
期がとれて復調できるようになってから周波数補正を行
うことができるため、周波数補正が遅れるという問題が
ある。
【０００５】本発明は上記問題に鑑みたもので、同期が
とれる前においても周波数補正が行えるようにすること
を目的とする。
とれる前においても周波数補正が行えるようにすること
を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明では、搬送波の周波数を補正
する補正手段として、準同期検波手段（１０）から出力
された相関の演算が行われる前のベースバンド信号に対
し、拡散符号と相関をとった複素相関ベクトルを１シン
ボル内で複数のブロックに分割したブロック相関ベクト
ルを出力するマッチドフィルタ（３１）と、このマッチ
ドフィルタから出力されたブロック毎のブロック相関ベ
クトルに基づいて、搬送波の周波数誤差を示す情報を得
る手段（３２、３３）と、を含んで構成し、周波数誤差
を示す情報に基づいて搬送波の周波数を補正するように
したことを特徴としている。
め、請求項１に記載の発明では、搬送波の周波数を補正
する補正手段として、準同期検波手段（１０）から出力
された相関の演算が行われる前のベースバンド信号に対
し、拡散符号と相関をとった複素相関ベクトルを１シン
ボル内で複数のブロックに分割したブロック相関ベクト
ルを出力するマッチドフィルタ（３１）と、このマッチ
ドフィルタから出力されたブロック毎のブロック相関ベ
クトルに基づいて、搬送波の周波数誤差を示す情報を得
る手段（３２、３３）と、を含んで構成し、周波数誤差
を示す情報に基づいて搬送波の周波数を補正するように
したことを特徴としている。
【０００７】このように改良されたマッチドフィルタ
（３１）を利用することにより、相関をとる前のベース
バンド信号から周波数補正を行うことができ、したがっ
て同期がとれる前においても周波数補正を行うことがで
きる。
（３１）を利用することにより、相関をとる前のベース
バンド信号から周波数補正を行うことができ、したがっ
て同期がとれる前においても周波数補正を行うことがで
きる。
【０００８】この場合、請求項２に記載の発明のよう
に、周波数誤差を示す情報を積分する積分手段（３４）
を用いれば、Ｓ／Ｎ比を向上させることができる。
に、周波数誤差を示す情報を積分する積分手段（３４）
を用いれば、Ｓ／Ｎ比を向上させることができる。
【０００９】また、請求項３に記載の発明のように、マ
ッチドフィルタから出力される相関ベクトルの大きさが
閾値以上になるタイミングで積分手段が積分を行うよう
にすれば、複数の基地局からの受信信号を用いて高速か
つ精度良く周波数補正を行うことができる。
ッチドフィルタから出力される相関ベクトルの大きさが
閾値以上になるタイミングで積分手段が積分を行うよう
にすれば、複数の基地局からの受信信号を用いて高速か
つ精度良く周波数補正を行うことができる。
【００１０】なお、上記した周波数誤差を示す情報は、
請求項４に記載の発明のように、ブロック毎のブロック
相関ベクトルから得られる周波数誤差ベクトルとするこ
とができる。また、請求項５に記載の発明のように、周
波数誤差ベクトルの位相角とすることもできる。
請求項４に記載の発明のように、ブロック毎のブロック
相関ベクトルから得られる周波数誤差ベクトルとするこ
とができる。また、請求項５に記載の発明のように、周
波数誤差ベクトルの位相角とすることもできる。
【００１１】請求項６に記載の発明では、搬送波の周波
数を補正する補正手段として、準同期検波手段（１０）
から出力された相関の演算が行われる前のベースバンド
信号に基づいて搬送波の周波数誤差を示す情報を得る第
１の手段（３１〜３６）と、相関の演算によって得られ
る相関ベクトルに基づいて搬送波の周波数誤差を示す情
報を得る第２の手段（１５〜１８）と、相関の演算結果
に基づき同期がとれていない状態では、第１の手段から
出力された周波数誤差を示す情報に基づいて搬送波の周
波数を補正し、同期がとれている状態では、第２の手段
から出力された周波数誤差を示す情報に基づいて搬送波
の周波数を補正する第３の手段（１９、２０、２３、２
４）と、を含んで構成したことを特徴としている。
数を補正する補正手段として、準同期検波手段（１０）
から出力された相関の演算が行われる前のベースバンド
信号に基づいて搬送波の周波数誤差を示す情報を得る第
１の手段（３１〜３６）と、相関の演算によって得られ
る相関ベクトルに基づいて搬送波の周波数誤差を示す情
報を得る第２の手段（１５〜１８）と、相関の演算結果
に基づき同期がとれていない状態では、第１の手段から
出力された周波数誤差を示す情報に基づいて搬送波の周
波数を補正し、同期がとれている状態では、第２の手段
から出力された周波数誤差を示す情報に基づいて搬送波
の周波数を補正する第３の手段（１９、２０、２３、２
４）と、を含んで構成したことを特徴としている。
【００１２】この発明によれば、同期がとれていない場
合には、相関をとる前のベースバンド信号から周波数補
正を行い、同期がとれて安定した場合には、相関の演算
によって得られる相関ベクトルに基づいて周波数補正を
行うように、周波数補正の仕方を切り替えて、適切なる
周波数補正を行うことができる。なお、同期がとれてい
る状態とは、クロック同期がとれている状態および基地
局を捕捉して相関がとれている状態を含む。
合には、相関をとる前のベースバンド信号から周波数補
正を行い、同期がとれて安定した場合には、相関の演算
によって得られる相関ベクトルに基づいて周波数補正を
行うように、周波数補正の仕方を切り替えて、適切なる
周波数補正を行うことができる。なお、同期がとれてい
る状態とは、クロック同期がとれている状態および基地
局を捕捉して相関がとれている状態を含む。
【００１３】請求項７に記載の発明では、搬送波の周波
数を補正する補正手段として、準同期検波手段（１０）
から出力された相関の演算が行われる前のベースバンド
信号に基づいて搬送波の周波数誤差を示す情報を得る第
１の手段（３１〜３６）と、相関の演算によって得られ
る相関ベクトルに基づいて搬送波の周波数誤差を示す情
報を得る第２の手段（１５〜１８）と、相関ベクトルの
大きさを検出する第３の手段（２３）と、相関ベクトル
の大きさが所定値より小さいときに第１の手段から出力
された周波数誤差を示す情報に基づいて搬送波の周波数
を補正し、相関ベクトルの大きさが所定値以上であると
きに第２の手段から出力された周波数誤差を示す情報に
基づいて搬送波の周波数を補正する第４の手段（１９、
２０、２４）と、を含んで構成したことを特徴としてい
る。
数を補正する補正手段として、準同期検波手段（１０）
から出力された相関の演算が行われる前のベースバンド
信号に基づいて搬送波の周波数誤差を示す情報を得る第
１の手段（３１〜３６）と、相関の演算によって得られ
る相関ベクトルに基づいて搬送波の周波数誤差を示す情
報を得る第２の手段（１５〜１８）と、相関ベクトルの
大きさを検出する第３の手段（２３）と、相関ベクトル
の大きさが所定値より小さいときに第１の手段から出力
された周波数誤差を示す情報に基づいて搬送波の周波数
を補正し、相関ベクトルの大きさが所定値以上であると
きに第２の手段から出力された周波数誤差を示す情報に
基づいて搬送波の周波数を補正する第４の手段（１９、
２０、２４）と、を含んで構成したことを特徴としてい
る。
【００１４】この発明においても、請求項７に記載の発
明と同様、同期がとれている場合と同期がとれていない
場合とで周波数補正の仕方を切り替えて、適切なる周波
数補正を行うことができる。
明と同様、同期がとれている場合と同期がとれていない
場合とで周波数補正の仕方を切り替えて、適切なる周波
数補正を行うことができる。
【００１５】なお、請求項６または７に記載の発明にお
いて、第２の手段は、請求項８に記載の発明のように、
ブロック毎のブロック相関ベクトルに基づいて、搬送波
の周波数誤差を示す情報を得るように構成することがで
きる。
いて、第２の手段は、請求項８に記載の発明のように、
ブロック毎のブロック相関ベクトルに基づいて、搬送波
の周波数誤差を示す情報を得るように構成することがで
きる。
【００１６】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すた
めのものである。
する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すた
めのものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施形態
について説明する。
について説明する。
【００１８】図１に、本発明の一実施形態にかかるスペ
クトラム拡散受信機の構成を示す。
クトラム拡散受信機の構成を示す。
【００１９】図において、スペクトラム拡散された受信
信号は、準同期検波回路１０に入力され、発振器１１か
らの搬送波信号を用いて準同期検波される。この準同期
検波回路は、特許第２６７２７６９号公報に開示された
のと同様の構成のものを用いることができ、その具体的
な構成は図示しないが、乗算器、π／２位相器、ローパ
スフィルタ、Ａ／Ｄ変換器などから構成され、ディジタ
ルの直交したベースバンド信号（複素ベースバンド信
号）を出力する。
信号は、準同期検波回路１０に入力され、発振器１１か
らの搬送波信号を用いて準同期検波される。この準同期
検波回路は、特許第２６７２７６９号公報に開示された
のと同様の構成のものを用いることができ、その具体的
な構成は図示しないが、乗算器、π／２位相器、ローパ
スフィルタ、Ａ／Ｄ変換器などから構成され、ディジタ
ルの直交したベースバンド信号（複素ベースバンド信
号）を出力する。
【００２０】この出力されたベースバンド信号は、相関
器１２により、拡散符号発生器１３からの拡散符号と相
関がとられる。この拡散符号は、受信信号のスペクトル
拡散に用いられた拡散符号と同一の拡散符号が用いられ
る。拡散符号としては、ＰＮコード、Ｗａｌｓｈコー
ド、あるいは両者を組合せたもの等が用いられる。
器１２により、拡散符号発生器１３からの拡散符号と相
関がとられる。この拡散符号は、受信信号のスペクトル
拡散に用いられた拡散符号と同一の拡散符号が用いられ
る。拡散符号としては、ＰＮコード、Ｗａｌｓｈコー
ド、あるいは両者を組合せたもの等が用いられる。
【００２１】相関器１２からの出力は、ブロック相関回
路１４でブロック毎に積分され、ブロック相関ベクトル
として出力される。この実施形態においては、図２に示
すように、１シンボル（ｎチップからなる）を２つのブ
ロックに分割し、相関器１２からの出力ベクトルφを、
前半ｎ／２チップ区間（ブロック１区間）積分した前半
ブロック相関ベクトルφ1と、後半ｎ／２チップ区間
（ブロック２区間）積分した後半ブロック相関ベクトル
φ2を出力する。なお、本明細書中においては、図面に
示すφ、φ1、φ2等の上に付された矢印を省略して示
す。
路１４でブロック毎に積分され、ブロック相関ベクトル
として出力される。この実施形態においては、図２に示
すように、１シンボル（ｎチップからなる）を２つのブ
ロックに分割し、相関器１２からの出力ベクトルφを、
前半ｎ／２チップ区間（ブロック１区間）積分した前半
ブロック相関ベクトルφ1と、後半ｎ／２チップ区間
（ブロック２区間）積分した後半ブロック相関ベクトル
φ2を出力する。なお、本明細書中においては、図面に
示すφ、φ1、φ2等の上に付された矢印を省略して示
す。
【００２２】ここで、ブロック相関ベクトルは、相関値
の実数部αと虚数部βの２つの要素からなるベクトルで
あり、φ＝α＋ｊβで表される複素数と考えることがで
き、前半ブロック相関ベクトルφ1と後半ブロック相関
ベクトルφ2は、図３（ａ）に示すように、角度θ1、θ
2を有するベクトルでそれぞれ表される。
の実数部αと虚数部βの２つの要素からなるベクトルで
あり、φ＝α＋ｊβで表される複素数と考えることがで
き、前半ブロック相関ベクトルφ1と後半ブロック相関
ベクトルφ2は、図３（ａ）に示すように、角度θ1、θ
2を有するベクトルでそれぞれ表される。
【００２３】前半ブロック相関ベクトルφ1は、遅延回
路１５でシンボル周期Ｔsymの１／２だけ遅延される。
さらに、複素共役演算器１６で前半ブロック相関ベクト
ルの複素共役ベクトルφ1 *が求められる。そして、複素
乗算器１７において、遅延した前半ブロック相関ベクト
ルの複素共役ベクトルφ1 *と後半ブロック相関ベクトル
φ2の複素乗算が行われる。この複素乗算で表されるベ
クトルが、図３（ｂ）に示すように、周波数誤差ベクト
ルΔφ（＝φ1 *×φ2）となる。この周波数誤差ベクト
ルの位相角Δθ（＝θ2−θ1）は、ブロック１、ブロッ
ク２間の位相回転量、すなわち周波数誤差を示す。な
お、周波数誤差ベクトルの位相角Δθは、数式１を用い
て周波数誤差ベクトルΔφから求められる。
路１５でシンボル周期Ｔsymの１／２だけ遅延される。
さらに、複素共役演算器１６で前半ブロック相関ベクト
ルの複素共役ベクトルφ1 *が求められる。そして、複素
乗算器１７において、遅延した前半ブロック相関ベクト
ルの複素共役ベクトルφ1 *と後半ブロック相関ベクトル
φ2の複素乗算が行われる。この複素乗算で表されるベ
クトルが、図３（ｂ）に示すように、周波数誤差ベクト
ルΔφ（＝φ1 *×φ2）となる。この周波数誤差ベクト
ルの位相角Δθ（＝θ2−θ1）は、ブロック１、ブロッ
ク２間の位相回転量、すなわち周波数誤差を示す。な
お、周波数誤差ベクトルの位相角Δθは、数式１を用い
て周波数誤差ベクトルΔφから求められる。
【００２４】
【数１】Δθ＝ａｒｇ（Δφ） また、この実施形態では、複素乗算器１７から出力され
た周波数誤差ベクトルΔφが、積分器１８により、数シ
ンボル間にわたって所定の積分区間の間積分される。こ
の積分を行うことにより、周波数誤差ベクトルΔφが平
均化され、Ｓ／Ｎ比を向上させることができる。
た周波数誤差ベクトルΔφが、積分器１８により、数シ
ンボル間にわたって所定の積分区間の間積分される。こ
の積分を行うことにより、周波数誤差ベクトルΔφが平
均化され、Ｓ／Ｎ比を向上させることができる。
【００２５】積分器１８の出力は、切換回路２４を介し
て周波数誤差検出回路１９に入力される。この周波数誤
差検出器１９では、上記した数式１を用いて、積分され
た周波数誤差ベクトルΔφから位相差Δθ（周波数誤
差）を求める。そして、この位相差Δθにより、周波数
補正値決定回路２０で、例えば位相差Δθと周波数補正
値のテーブルを用いて、周波数補正値を決定し、発振器
１１にその周波数補正値に応じた制御信号を出力する。
発振器１１は、ＶＣＯなどから構成されており、周波数
補正値決定回路２０から出力された制御信号により、発
振器１１における搬送波の周波数が補正される。
て周波数誤差検出回路１９に入力される。この周波数誤
差検出器１９では、上記した数式１を用いて、積分され
た周波数誤差ベクトルΔφから位相差Δθ（周波数誤
差）を求める。そして、この位相差Δθにより、周波数
補正値決定回路２０で、例えば位相差Δθと周波数補正
値のテーブルを用いて、周波数補正値を決定し、発振器
１１にその周波数補正値に応じた制御信号を出力する。
発振器１１は、ＶＣＯなどから構成されており、周波数
補正値決定回路２０から出力された制御信号により、発
振器１１における搬送波の周波数が補正される。
【００２６】このように、この実施形態では、準同期検
波回路１０から出力されたベースバンド信号に対し、１
シンボル内で２つに分割したブロック毎に拡散符号と相
関をとったブロック相関ベクトルφ1、φ2を得、前半ブ
ロック相関ベクトルφ1を遅延してその複素共役ベクト
ルφ1 *を求めるとともに、その複素共役ベクトルφ1 *と
後半ブロック相関ベクトルφ2の複素乗算を行って周波
数誤差ベクトルΔφを求め、その周波数誤差ベクトルΔ
φを積分した後、位相差Δθを求めて搬送波の周波数を
補正するようにしている。このことにより、発振器１１
から出力される搬送波の周波数オフセット量を０に近づ
けるように周波数補正を行うことができる。
波回路１０から出力されたベースバンド信号に対し、１
シンボル内で２つに分割したブロック毎に拡散符号と相
関をとったブロック相関ベクトルφ1、φ2を得、前半ブ
ロック相関ベクトルφ1を遅延してその複素共役ベクト
ルφ1 *を求めるとともに、その複素共役ベクトルφ1 *と
後半ブロック相関ベクトルφ2の複素乗算を行って周波
数誤差ベクトルΔφを求め、その周波数誤差ベクトルΔ
φを積分した後、位相差Δθを求めて搬送波の周波数を
補正するようにしている。このことにより、発振器１１
から出力される搬送波の周波数オフセット量を０に近づ
けるように周波数補正を行うことができる。
【００２７】なお、１シンボル内での分割数は、２に限
らずそれよりも多くすることができる。今、その分割数
をｋとし、周波数オフセット量（周波数偏差量）をΔω
とすると、位相差Δθは、数式２で表される。
らずそれよりも多くすることができる。今、その分割数
をｋとし、周波数オフセット量（周波数偏差量）をΔω
とすると、位相差Δθは、数式２で表される。
【００２８】
【数２】Δθ＝Δω・Ｔsym ／ｋ ここで、−π≦Δθ≦πであるので、数式３の関係が成
り立つ。
り立つ。
【００２９】
【数３】｜Δω｜≦π・ｋ／Ｔsym この数式３から、ブロック分割数ｋを多くすれば、検出
可能な周波数オフセット量を増やすことができる、こと
がわかる。
可能な周波数オフセット量を増やすことができる、こと
がわかる。
【００３０】また、図１に示すように、遅延回路１５を
介して得られた前半ブロック相関ベクトルφ1と、ブロ
ック相関回路１４から出力された後半ブロック相関ベク
トルφ2は加算器２１で加算される。この加算によっ
て、上記したようなブロック分割を行わない通常の場合
と同様の相関ベクトルを得ることができる。そして、そ
の相関ベクトルに基づき復調処理回路２２にて復調処理
が行われ、復調データが出力される。
介して得られた前半ブロック相関ベクトルφ1と、ブロ
ック相関回路１４から出力された後半ブロック相関ベク
トルφ2は加算器２１で加算される。この加算によっ
て、上記したようなブロック分割を行わない通常の場合
と同様の相関ベクトルを得ることができる。そして、そ
の相関ベクトルに基づき復調処理回路２２にて復調処理
が行われ、復調データが出力される。
【００３１】上記した搬送波の周波数補正は、拡散信号
の同期がとれて安定した状態で行われる。電源オン時
（パワーオン時）あるいは圏外から復帰した時など初期
時においては、同期がとれていないため、上記した相関
の演算（逆拡散処理）後の信号を用いたのでは、周波数
補正を行うことはできない。
の同期がとれて安定した状態で行われる。電源オン時
（パワーオン時）あるいは圏外から復帰した時など初期
時においては、同期がとれていないため、上記した相関
の演算（逆拡散処理）後の信号を用いたのでは、周波数
補正を行うことはできない。
【００３２】そこで、この実施形態では、上記した初期
時においても搬送波の周波数補正を行えるようにするた
め、パワー演算回路２３、切換回路２４、初期搬送波周
波数補正回路１００が設けられている。すなわち、パワ
ー演算回路２３では、ブロック相関回路１４から出力さ
れた１シンボルにおけるブロック相関ベクトルの大きさ
（例えば、ベクトルの実数部と虚数部をそれぞれ２乗し
加算して得られたパワー）を求め、ブロック相関ベクト
ルの大きさが所定値以上のときに、同期がとれて安定し
た状態にあるとして、積分器１８と周波数誤差検出回路
１９を接続するように切換回路２４を制御する。また、
ブロック相関ベクトルの大きさが所定値より小さいとき
には、同期がとれていない初期状態であるとして、初期
搬送波周波数補正回路１００と周波数誤差検出回路１９
を接続するように切換回路２４を制御する。
時においても搬送波の周波数補正を行えるようにするた
め、パワー演算回路２３、切換回路２４、初期搬送波周
波数補正回路１００が設けられている。すなわち、パワ
ー演算回路２３では、ブロック相関回路１４から出力さ
れた１シンボルにおけるブロック相関ベクトルの大きさ
（例えば、ベクトルの実数部と虚数部をそれぞれ２乗し
加算して得られたパワー）を求め、ブロック相関ベクト
ルの大きさが所定値以上のときに、同期がとれて安定し
た状態にあるとして、積分器１８と周波数誤差検出回路
１９を接続するように切換回路２４を制御する。また、
ブロック相関ベクトルの大きさが所定値より小さいとき
には、同期がとれていない初期状態であるとして、初期
搬送波周波数補正回路１００と周波数誤差検出回路１９
を接続するように切換回路２４を制御する。
【００３３】以下、初期搬送波周波数補正回路１００に
ついて具体的に説明する。
ついて具体的に説明する。
【００３４】この初期搬送波周波数補正回路１００は、
マッチドフィルタ３１と、複素共役演算器３２と、複素
乗算器３３と、積分器３４と、パワー演算回路３５と、
比較器３６とから構成されている。
マッチドフィルタ３１と、複素共役演算器３２と、複素
乗算器３３と、積分器３４と、パワー演算回路３５と、
比較器３６とから構成されている。
【００３５】準同期検波回路１０から出力されたベース
バンド信号は、マッチドフィルタ３１に入力される。マ
ッチドフィルタは、一般的には、同期補足に使用した
り、パイロットシンボルによる遅延プロファイル測定に
用いられる。この実施形態に用いられるマッチドフィル
タ３１は、通常用いられるマッチドフィルタを改良した
構成になっている。図４にその具体的な構成を示す。
バンド信号は、マッチドフィルタ３１に入力される。マ
ッチドフィルタは、一般的には、同期補足に使用した
り、パイロットシンボルによる遅延プロファイル測定に
用いられる。この実施形態に用いられるマッチドフィル
タ３１は、通常用いられるマッチドフィルタを改良した
構成になっている。図４にその具体的な構成を示す。
【００３６】マッチドフィルタ３１は、トランスバーサ
ルフィルタで構成されている。入力されたベースバンド
信号は、複数個の遅延線３１１で順次遅延され、各遅延
線３１１の接続点（タップ）の信号に、タップ係数（拡
散符号に応じて設定されたもの）３１２のａ1、ａ2、
…、ａNがそれぞれ乗じられる。タップ係数が乗じられ
た値を加算することにより相関ベクトルを得ることがで
きる。
ルフィルタで構成されている。入力されたベースバンド
信号は、複数個の遅延線３１１で順次遅延され、各遅延
線３１１の接続点（タップ）の信号に、タップ係数（拡
散符号に応じて設定されたもの）３１２のａ1、ａ2、
…、ａNがそれぞれ乗じられる。タップ係数が乗じられ
た値を加算することにより相関ベクトルを得ることがで
きる。
【００３７】この実施形態では、タップを前半と後半の
２つに分割し、１シンボルの前半の前半ブロック相関ベ
クトルを加算器３１３から得、後半の後半ブロック相関
ベクトルを加算器３１４から得る。また、加算器３１５
から１シンボル毎の相関ベクトルを得る。ここで、前半
ブロック相関ベクトル、後半ブロック相関ベクトル、相
関ベクトルは、上述したブロック相関回路１４から出力
される前半ブロック相関ベクトルφ1、後半ブロック相
関ベクトルφ2、出力ベクトルφに対応するものである
ため、以下、同一の記号を付して説明する。
２つに分割し、１シンボルの前半の前半ブロック相関ベ
クトルを加算器３１３から得、後半の後半ブロック相関
ベクトルを加算器３１４から得る。また、加算器３１５
から１シンボル毎の相関ベクトルを得る。ここで、前半
ブロック相関ベクトル、後半ブロック相関ベクトル、相
関ベクトルは、上述したブロック相関回路１４から出力
される前半ブロック相関ベクトルφ1、後半ブロック相
関ベクトルφ2、出力ベクトルφに対応するものである
ため、以下、同一の記号を付して説明する。
【００３８】マッチドフィルタ３１から出力された前半
ブロック相関ベクトルφ1により、複素共役演算器３２
にて、その複素共役ベクトルφ1 *が求められ、複素乗算
器１７にて、複素共役ベクトルφ1 *と後半ブロック相関
ベクトルφ2の複素乗算により周波数誤差ベクトルΔφ
（＝φ1 *×φ2）が求められる。この周波数誤差ベクト
ルΔφは、積分器３４にて複数シンボル区間積分され
る。
ブロック相関ベクトルφ1により、複素共役演算器３２
にて、その複素共役ベクトルφ1 *が求められ、複素乗算
器１７にて、複素共役ベクトルφ1 *と後半ブロック相関
ベクトルφ2の複素乗算により周波数誤差ベクトルΔφ
（＝φ1 *×φ2）が求められる。この周波数誤差ベクト
ルΔφは、積分器３４にて複数シンボル区間積分され
る。
【００３９】この積分器３４の積分は、パワー演算回路
３５と比較器３６によって得られたタイミング信号に基
づいて行われる。すなわち、マッチドフィルタ３１から
出力された相関ベクトルφによりパワー演算回路３５に
て相関ベクトルφの大きさが求められ、その相関ベクト
ルφの大きさが比較器３６にて閾値と比較される。相関
ベクトルφの大きさが閾値以上であるときに相関がとれ
たとして、比較器３６から積分器３４にタイミング信号
が出力され、積分器３４で周波数誤差ベクトルΔφの積
分が行われる。
３５と比較器３６によって得られたタイミング信号に基
づいて行われる。すなわち、マッチドフィルタ３１から
出力された相関ベクトルφによりパワー演算回路３５に
て相関ベクトルφの大きさが求められ、その相関ベクト
ルφの大きさが比較器３６にて閾値と比較される。相関
ベクトルφの大きさが閾値以上であるときに相関がとれ
たとして、比較器３６から積分器３４にタイミング信号
が出力され、積分器３４で周波数誤差ベクトルΔφの積
分が行われる。
【００４０】このようにして得られた周波数誤差ベクト
ルΔφの積分値は、切換回路２４を介して周波数誤差検
出回路１９に入力される。そして、周波数誤差検出回路
１９にて位相差Δθが求められ、周波数補正値決定回路
２０にて周波数補正値が決定され、発振器１１に周波数
補正値に応じた制御信号が出力される。このことによ
り、発振器１１における搬送波の周波数が補正される。
ルΔφの積分値は、切換回路２４を介して周波数誤差検
出回路１９に入力される。そして、周波数誤差検出回路
１９にて位相差Δθが求められ、周波数補正値決定回路
２０にて周波数補正値が決定され、発振器１１に周波数
補正値に応じた制御信号が出力される。このことによ
り、発振器１１における搬送波の周波数が補正される。
【００４１】この実施形態に示すようにマッチドフィル
タ３１を用いた初期搬送波周波数補正回路１００を設け
ることにより、パワーオン時などのように同期がとれて
いない初期時においても、搬送波の周波数補正を行うこ
とができる。
タ３１を用いた初期搬送波周波数補正回路１００を設け
ることにより、パワーオン時などのように同期がとれて
いない初期時においても、搬送波の周波数補正を行うこ
とができる。
【００４２】そして、同期がとれて安定した状態には、
マッチドフィルタ３１の動作を停止してブロック相関回
路１４からのブロック相関ベクトルに基づいて周波数補
正を行うことで、消費電流を減らすことができる。
マッチドフィルタ３１の動作を停止してブロック相関回
路１４からのブロック相関ベクトルに基づいて周波数補
正を行うことで、消費電流を減らすことができる。
【００４３】また、上記した実施形態のものによれば、
１つの基地局からの受信信号のみならず、複数の基地局
からの受信信号に基づいて周波数補正を行うことができ
る。すなわち、図５に示すように、Ａ〜Ｄの受信信号が
順次入力されたとき、パワー演算回路３５によって、そ
れぞれの相関ベクトルの大きさのピークＡ〜Ｄが得られ
る。このうちピークが閾値以上になったタイミングで、
積分器３４により周波数誤差ベクトルの積分が行われ
る。図５の場合、ピークＡ、ピークＣ、ピークＤが閾値
以上になっているため、それぞれのピークから求めた周
波数誤差ベクトルが積分器３４で積分される。その結
果、図６に示すように、ピークＡ、Ｃ、Ｄから求めた周
波数誤差ベクトルを合成した周波数誤差ベクトルを得る
ことができ、それに基づいて周波数補正が行われるた
め、初期時の周波数補正を精度よく、また高速に行うこ
とができる。
１つの基地局からの受信信号のみならず、複数の基地局
からの受信信号に基づいて周波数補正を行うことができ
る。すなわち、図５に示すように、Ａ〜Ｄの受信信号が
順次入力されたとき、パワー演算回路３５によって、そ
れぞれの相関ベクトルの大きさのピークＡ〜Ｄが得られ
る。このうちピークが閾値以上になったタイミングで、
積分器３４により周波数誤差ベクトルの積分が行われ
る。図５の場合、ピークＡ、ピークＣ、ピークＤが閾値
以上になっているため、それぞれのピークから求めた周
波数誤差ベクトルが積分器３４で積分される。その結
果、図６に示すように、ピークＡ、Ｃ、Ｄから求めた周
波数誤差ベクトルを合成した周波数誤差ベクトルを得る
ことができ、それに基づいて周波数補正が行われるた
め、初期時の周波数補正を精度よく、また高速に行うこ
とができる。
【００４４】また、このような初期搬送波周波数補正回
路１００を用いることによって、パケット通信のように
間欠的なパケットデータを受信する場合であっても、与
えられた一定時間内でチップ同期および周波数補正を完
了することができる。
路１００を用いることによって、パケット通信のように
間欠的なパケットデータを受信する場合であっても、与
えられた一定時間内でチップ同期および周波数補正を完
了することができる。
【００４５】なお、初期搬送波周波数補正回路１００に
おける１シンボル内での分割数は、２に限らずそれより
多くしてもよい。
おける１シンボル内での分割数は、２に限らずそれより
多くしてもよい。
【００４６】また、上記した実施形態において、複数の
ブロックに分割したブロック相関ベクトルに基づいて求
められる搬送波の周波数誤差を示す情報として、周波数
誤差ベクトルを用いるものを示したが、周波数誤差ベク
トルの位相角としてもよい。
ブロックに分割したブロック相関ベクトルに基づいて求
められる搬送波の周波数誤差を示す情報として、周波数
誤差ベクトルを用いるものを示したが、周波数誤差ベク
トルの位相角としてもよい。
【００４７】また、上記した実施形態では、ベースバン
ド信号と拡散符号との相関をとった後にブロック毎に積
分を行い、その後、前半ブロック相関ベクトルを遅延さ
せるものを示したが、特許第２６７２７６９号公報に記
載されているように、ベースバンド信号に対して遅延を
行い、遅延前後のベースバンド信号を拡散符号とそれぞ
れ相関をとるように構成するようにしてもよい。
ド信号と拡散符号との相関をとった後にブロック毎に積
分を行い、その後、前半ブロック相関ベクトルを遅延さ
せるものを示したが、特許第２６７２７６９号公報に記
載されているように、ベースバンド信号に対して遅延を
行い、遅延前後のベースバンド信号を拡散符号とそれぞ
れ相関をとるように構成するようにしてもよい。
【００４８】なお、上記したスペクトラム拡散受信機の
構成する図１の各構成要素は、ハードウェアにより構成
されるものに限らず、ソフトウェアによって構成するこ
ともできるため、各構成要素は、それぞれの機能を実現
する手段として把握される。
構成する図１の各構成要素は、ハードウェアにより構成
されるものに限らず、ソフトウェアによって構成するこ
ともできるため、各構成要素は、それぞれの機能を実現
する手段として把握される。
【図１】本発明の一実施形態にかかるスペクトラム拡散
受信機の構成を示す図である。
受信機の構成を示す図である。
【図２】１シンボルを２つのブロックに分割した場合
の、前半ブロック相関ベクトル、後半ブロック相関ベク
トルの関係を説明するための図である。
の、前半ブロック相関ベクトル、後半ブロック相関ベク
トルの関係を説明するための図である。
【図３】前半ブロック相関ベクトル、後半ブロック相関
ベクトル、および周波数誤差ベクトルを説明するための
図である。
ベクトル、および周波数誤差ベクトルを説明するための
図である。
【図４】マッチドフィルタ３１の具体的な構成を示す図
である。
である。
【図５】複数の基地局から受信信号が順に入力されたと
き、それぞれの相関ベクトルの大きさのピークが順に得
られることを説明するための図である。
き、それぞれの相関ベクトルの大きさのピークが順に得
られることを説明するための図である。
【図６】複数の基地局からの受信信号に基づく周波数誤
差ベクトルを合成して、合成した周波数誤差ベクトルが
得られることを説明するための図である。
差ベクトルを合成して、合成した周波数誤差ベクトルが
得られることを説明するための図である。
１０…準同期検波回路、１１…発振器、１２…相関器、
１３…拡散符号発生器、１４…ブロック相関回路、１５
…遅延回路、１６…複素共役演算器、１７…複素乗算
器、１８…積分器、１９…周波数誤差検出器、２０…周
波数補正値決定回路、２１…加算器値、２２…復調処理
回路、２３…パワー演算回路、２４…切換回路、３１…
マッチドフィルタ、３２…複素共役演算器、３３…複素
乗算器、３４…積分器、３５…パワー演算回路、３６…
比較器、１００…初期搬送波周波数補正回路。
１３…拡散符号発生器、１４…ブロック相関回路、１５
…遅延回路、１６…複素共役演算器、１７…複素乗算
器、１８…積分器、１９…周波数誤差検出器、２０…周
波数補正値決定回路、２１…加算器値、２２…復調処理
回路、２３…パワー演算回路、２４…切換回路、３１…
マッチドフィルタ、３２…複素共役演算器、３３…複素
乗算器、３４…積分器、３５…パワー演算回路、３６…
比較器、１００…初期搬送波周波数補正回路。
Claims (8)
- 【請求項１】 受信信号を搬送波を用いて準同期検波
し、ベースバンド信号を出力する準同期検波手段（１
０）と、 前記準同期検波手段から出力されたベースバンド信号と
拡散符号との相関を演算する相関演算手段（１２〜１
４）と、を備え、 前記相関演算手段からの出力に基づいて復調処理を行う
ようにしたスペクトラム拡散受信機において、 前記搬送波の周波数を補正する補正手段を備え、 前記補正手段は、 前記準同期検波手段から出力された前記相関の演算が行
われる前のベースバンド信号に対し、拡散符号と相関を
とった複素相関ベクトルを１シンボル内で複数のブロッ
クに分割したブロック相関ベクトルを出力するマッチド
フィルタ（３１）と、 このマッチドフィルタから出力されたブロック毎のブロ
ック相関ベクトルに基づいて、前記搬送波の周波数誤差
を示す情報を得る手段（３２、３３）と、 を含み、前記周波数誤差を示す情報に基づいて前記搬送
波の周波数を補正するように構成されていることを特徴
とするスペクトラム拡散受信機。 - 【請求項２】 前記補正手段は、前記周波数誤差を示す
情報を積分する積分手段（３４）を含み、この積分され
た周波数誤差を示す情報に基づいて前記搬送波の周波数
を補正するように構成されていることを特徴とする請求
項１に記載のスペクトラム拡散受信機。 - 【請求項３】 前記マッチドフィルタは、１シンボル毎
の相関ベクトルも出力するものであって、前記積分手段
は、前記マッチドフィルタから出力される前記相関ベク
トルの大きさが閾値以上になるタイミングで前記積分を
行うようになっていることを特徴とする請求項２に記載
のスペクトラム拡散受信機。 - 【請求項４】 前記周波数誤差を示す情報は、ブロック
毎のブロック相関ベクトルから得られる周波数誤差ベク
トルであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれ
か１つに記載のスペクトラム拡散受信機。 - 【請求項５】 前記周波数誤差を示す情報は、ブロック
毎のブロック相関ベクトルから得られる周波数誤差ベク
トルの位相角であることを特徴とする請求項１ないし３
のいずれか１つに記載のスペクトラム拡散受信機。 - 【請求項６】 受信信号を搬送波を用いて準同期検波
し、ベースバンド信号を出力する準同期検波手段（１
０）と、 前記準同期検波手段から出力されたベースバンド信号と
拡散符号との相関を演算する相関演算手段（１２〜１
４）と、を備え、 前記逆拡散手段からの出力に基づいて復調処理を行うよ
うにしたスペクトラム拡散受信機において、 前記搬送波の周波数を補正する補正手段を備え、 前記補正手段は、 前記準同期検波手段から出力された前記相関の演算が行
われる前のベースバンド信号に基づいて前記搬送波の周
波数誤差を示す情報を得る第１の手段（３１〜３６）
と、 前記相関の演算によって得られる相関ベクトルに基づい
て前記搬送波の周波数誤差を示す情報を得る第２の手段
（１５〜１８）と、 前記相関の演算結果に基づき相関がとれてない状態で
は、前記第１の手段から出力された前記搬送波の周波数
誤差を示す情報に基づいて前記搬送波の周波数を補正
し、相関がとれている状態では、前記第２の手段から出
力された前記搬送波の周波数誤差を示す情報に基づいて
前記搬送波の周波数を補正する第３の手段（１９、２
０、２３、２４）と、 を含むことを特徴とするスペクトラム拡散受信機。 - 【請求項７】 受信信号を搬送波を用いて準同期検波
し、ベースバンド信号を出力する準同期検波手段（１
０）と、 前記準同期検波手段から出力されたベースバンド信号と
拡散符号との相関を演算する相関演算手段（１２〜１
４）と、を備え、 前記逆拡散手段からの出力に基づいて復調処理を行うよ
うにしたスペクトラム拡散受信機において、 前記搬送波の周波数を補正する補正手段を備え、 前記補正手段は、 前記準同期検波手段から出力された前記相関の演算が行
われる前のベースバンド信号に基づいて前記搬送波の周
波数誤差を示す情報を得る第１の手段（３１〜３６）
と、 前記相関の演算によって得られる相関ベクトルに基づい
て前記搬送波の周波数誤差を示す情報を得る第２の手段
（１５〜１８）と、 前記相関ベクトルの大きさを検出する第３の手段（２
３）と、 前記第３の手段によって検出された相関ベクトルの大き
さが所定値より小さいときに前記第１の手段から出力さ
れた前記搬送波の周波数誤差を示す情報に基づいて前記
搬送波の周波数を補正し、前記第３の手段によって検出
された相関ベクトルの大きさが所定値以上であるときに
前記第２の手段から出力された前記搬送波の周波数誤差
を示す情報に基づいて前記搬送波の周波数を補正する第
４の手段（１９、２０、２４）と、 を含むことを特徴とするスペクトラム拡散受信機。 - 【請求項８】 前記相関演算手段は、拡散符号と相関を
とった複素相関ベクトルを１シンボル内で複数のブロッ
クに分割したブロック相関ベクトルを出力するものであ
って、前記第２の手段は、前記ブロック毎のブロック相
関ベクトルに基づいて、前記搬送波の周波数誤差を示す
情報を得るように構成されていることを特徴とする請求
項６または７に記載のスペクトラム拡散受信機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27693799A JP3419361B2 (ja) | 1999-09-29 | 1999-09-29 | スペクトラム拡散受信機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27693799A JP3419361B2 (ja) | 1999-09-29 | 1999-09-29 | スペクトラム拡散受信機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001102960A true JP2001102960A (ja) | 2001-04-13 |
| JP3419361B2 JP3419361B2 (ja) | 2003-06-23 |
Family
ID=17576492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27693799A Expired - Fee Related JP3419361B2 (ja) | 1999-09-29 | 1999-09-29 | スペクトラム拡散受信機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3419361B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003077438A1 (fr) * | 2002-03-11 | 2003-09-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Recepteur et procede de controle de frequence automatique |
| KR100439220B1 (ko) * | 2002-03-26 | 2004-07-05 | 엘지전자 주식회사 | 코드분할다중엑세스 시스템의 통화품질 저하 방지회로 및그 운용방법 |
| US7254161B2 (en) | 2000-02-19 | 2007-08-07 | Nec Corporation | Method for frequency offset estimation in a direct sequence spread spectrum communications receiver |
| US7672277B2 (en) | 2003-08-04 | 2010-03-02 | Datang Mobile Communications Co. Ltd. | Method and device for estimating carrier frequency offset of subscriber terminal |
| JPWO2023095299A1 (ja) * | 2021-11-26 | 2023-06-01 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006261985A (ja) * | 2005-03-16 | 2006-09-28 | Mitsubishi Electric Corp | スペクトル拡散通信用受信機 |
| JP6090036B2 (ja) * | 2013-07-26 | 2017-03-08 | 三菱電機株式会社 | スペクトル拡散受信機 |
-
1999
- 1999-09-29 JP JP27693799A patent/JP3419361B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7254161B2 (en) | 2000-02-19 | 2007-08-07 | Nec Corporation | Method for frequency offset estimation in a direct sequence spread spectrum communications receiver |
| WO2003077438A1 (fr) * | 2002-03-11 | 2003-09-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Recepteur et procede de controle de frequence automatique |
| KR100439220B1 (ko) * | 2002-03-26 | 2004-07-05 | 엘지전자 주식회사 | 코드분할다중엑세스 시스템의 통화품질 저하 방지회로 및그 운용방법 |
| US7672277B2 (en) | 2003-08-04 | 2010-03-02 | Datang Mobile Communications Co. Ltd. | Method and device for estimating carrier frequency offset of subscriber terminal |
| JPWO2023095299A1 (ja) * | 2021-11-26 | 2023-06-01 | ||
| WO2023095299A1 (ja) * | 2021-11-26 | 2023-06-01 | 三菱電機株式会社 | 受信装置、受信同期方法、制御回路、および記憶媒体 |
| JP7378687B2 (ja) | 2021-11-26 | 2023-11-13 | 三菱電機株式会社 | 受信装置、受信同期方法、制御回路、および記憶媒体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3419361B2 (ja) | 2003-06-23 |
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