JP2001168762A - 符号発生器および初期同期装置 - Google Patents

符号発生器および初期同期装置

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JP2001168762A
JP2001168762A JP34590399A JP34590399A JP2001168762A JP 2001168762 A JP2001168762 A JP 2001168762A JP 34590399 A JP34590399 A JP 34590399A JP 34590399 A JP34590399 A JP 34590399A JP 2001168762 A JP2001168762 A JP 2001168762A
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JP34590399A
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English (en)
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Naoyuki Kurihara
直之 栗原
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 回路の複雑化を防止しつつ、移動体通
信における初期同期の獲得を高速に行なうこと。 【解決手段】 コード発生器10において、スクラン
ブリング・コードとスプレッディング・コードを、それ
ぞれ並列に発生させる。スクランブリング・コードは、
ベクトル演算を工夫することで、パラレル生成を可能と
する。スプレッディング・コードについては、ワイヤー
ドROMを使用した簡単な回路でもって、アダマール符
号や階層化直交符号をパラレルに生成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、スペクトラル拡散
通信方式で同期獲得に用いられる、符号発生器および初
期同期装置に関する。
【0002】
【従来の技術】スペクトラム通信では、通信チャンネル
毎に異なる拡散符号を用いて拡散変調を行い送信する。
受信側では、送信側で用いた拡散符号と同じ符号で逆拡
散を行なう必要がある。その為、拡散符号の検出及びタ
イミングを初期同期において確立しなければならない。
【0003】この初期同期方法として、3段階初期同期
方法があり、1段階でチップ同期の確立を行い、2段階
でスプレッディング符号グループの同定及びフレームタ
イミングの確立を行い、3段階でスプレッディング符号
を同定する。
【0004】この2段階及び3段階においては、複数の
種類の拡散符号の中から1種類をいかに早く同定するか
が、システム高性能化への課題である。マッチドフィル
タを用いる場合は、受信ベースバンド信号を蓄積し、同
じ受信ベースバンド信号に対し、複数の拡散符号列との
相関検出を行い、拡散符号の検出及びタイミングの確立
を行う。
【0005】従来のマッチドフィルタを用いた初期同期
装置の回路構成について図11を用いて説明する。図1
1の初期同期装置は、マッチドフィルタ1001と、拡
散符号発生器1002と、演算用の拡散符号を蓄積する
演算用レジスタ1003とで構成されている。
【0006】同図に示すマッチドフィルタ1001は、
FIRデジタルフィルタを用いた4倍拡散のマッチドフ
ィルタの例である。このマッチドフィルタ 1001
は、シフトレジスタ1008と、シフトレジスタ100
8に蓄えられた受信ベースバンド信号と拡散符号列との
逆拡散演算を実行する乗算器群1009〜1012と、
乗算結果を加算する加算器1013とを備える。
【0007】図示されるように、シフトレジスタ100
8は、直列接続された4段のフリップフロップ1004
〜1007で構成される。一段目のフリップフロップ1
004には、受信ベースバンド信号が入力される。ま
た、フリップフロップ1004〜1007の各々には、
動作クロックがパラレルに与えられ、この動作クロック
に同期して、記憶データが1段ずつシフトされる。
【0008】拡散符号発生器 1002は、拡散符号列
を1符号ずつシリアルに発生し、4クロック(拡散率分
のクロック数)で拡散符号列分の拡散符号を発生させ
る。
【0009】演算用レジスタ1003は、直列接続され
た複数のフリップフロップ1014〜1017と、直列
接続された複数のフリップフロップ1018〜1021
とを具備する。
【0010】フリップフロップ1014には、拡散符号
発生器1002から出力される拡散符号がシリアルに入
力される。フリップフロップ1014〜1017には、
動作クロックがパラレルに入力されており、クロックに
同期してデータが右側に一段ずつシフトされる。フリッ
プフロップ1014〜1017に拡散符号列が格納され
たあと、フリップフロップ1014〜1017の値(記
憶されている値)を、フリップフロップ1018〜10
21にパラレルにロードする。なお、フリップフロップ
1018〜1021にも、動作クロックが、パラレルに
与えられる。
【0011】次に、初期同期装置の動作について説明す
る。
【0012】受信ベースバンド信号は、クロックに同期
した6ビットの信号である。デジタル信号は、フリップ
フロップ1004に入力されたのち、フリップフロップ
1007に向けてクロックに同期してシフトされる。4
クロック後には、フリップフロップ群1004〜100
7にデータが蓄積され、フリップフロップ1004〜1
007にパラレルに与えられていたクロックは停止され
る。これにより、フリップフロップ1004〜1007
に蓄積された受信ベースバンド信号の値は保持される。
【0013】次に、拡散符号発生器よりシリアルに出力
された拡散符号列は、フリップフロップ1014に入力
されたのち、フリップフロップ1017に向けてクロッ
クに同期してシフトされる。4クロック後には、フリッ
プフロップ1014〜1017に、拡散符号列は格納さ
れる。次のクロックでは、フリップフロップ1014〜
1017に格納された拡散符号列がフリップフロップ1
018〜1021にパラレルにロードされる。以上によ
り、受信ベースバンド信号との相関検出を行なう拡散符
号列がセットされる。
【0014】乗算器1009〜1012は、6ビット×
1ビットの乗算器であり、7ビットの信号を出力する。
また、加算器1013は、7ビット+7ビット+7ビット
+7ビットの加算器であり、9ビットの信号を出力す
る。
【0015】乗算器1009では、フリップフロップ1
004(6ビット)の出力信号とフリップフロップ10
18の出力信号との乗算が行われる。乗算器1010〜
1012では、フリップフロップ1005〜1007と
フリップフロップ1019〜1021との乗算がそれぞ
れ行われる。加算器1013では、乗算器1009〜1
012の出力の加算が行われる。すなわち、乗算器10
09〜1012および加算器1013を用いて、受信ベ
ースバンド信号と拡散符号発生器1002で発生する拡
散符号列との相関を検出する。
【0016】次に、拡散符号列の切り換えの動作につい
て説明する。
【0017】次の相関演算を行なう、拡散符号列が拡散
符号発生器1002よりシリアルに出力されると、クロ
ックに同期してフリップフロップ1018〜1021に
5クロックで格納されるため、これに対応して、拡散符
号列の切り換えも、5クロック毎に行なわれる。拡散符
号の切り換えが完了後、シフトレジスタ1008に蓄え
られている受信ベースバンド信号と切り換え後の拡散符
号列との相関検出が行なわれる。
【0018】同様に、複数の種類の拡散符号列の切り換
えを連続して行うとすると、相関検出を行なおうとして
いる拡散符号列の種類が10種類であれば、10種類の
拡散符号列に対し50クロックで相関検出が行なわれ
る。本動作は、受信ベースバンド信号の拡散率がかわっ
ても同様な動作で行なうことが可能である。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来の初期同期
装置の構成では、演算用レジスタへの拡散符号の格納を
シリアルに行なっているため、格納に時間がかかり、拡
散符号を高速に切換えることが困難である。このため、
拡散符号の検出及びタイミングの確立をする時間の高速
化が容易でなく、さらには初期同期の確立に時間がかか
りすぎるとマスタークロックの位相のずれなどにより、
初期同期を行なっている間に送受信のタイミングがずれ
てしまい、初期同期のやり直しが発生するなどして、さ
らに時間がかかってしまうような事態も起こり得る。
【0020】本発明は、このような従来の問題を解決す
るためになされたものであり、複数の拡散符号との演算
を高速に処理し、高速に初期同期を確立することを目的
とする。
【0021】
【課題を解決するための手段】本発明では、初期同期を
行なう際に必要な拡散符号であるアダマール符号、階層
化直交符号、ゴールド符号の符号列をパラレルで出力す
る発生器を実現することにより、演算用レジスタへの格
納をパラレルかつ連続サイクルで切り換えを実現する。
【0022】パラレルかつ連続サイクルで切り換えを行
えるので、シリアルに行なっていた場合に比べて、拡散
符号列の発生及び格納スピードが格段に向上する。よっ
て、従来構成に比べ、複数の種類の拡散符号との相関検
出の高速化が図られ、初期同期の獲得を早期に行なうこ
とができる。
【0023】
【発明の実施の形態】本発明の符号発生器の一態様で
は、所定ビット数の参照用データ列が複数登録されてい
るテーブルと、このテーブル内に登録されている、前記
参照用データ列の各々に対応して設けられ、各参照用デ
ータ列を構成する各ビットのデータと、発生させたいア
ダマール符号もしくは階層化直交符号を指定するデータ
とのアンドをとって、その結果をパラレルに出力する、
複数のアンド演算回路と、これらの複数のアンド演算回
路の各々からパラレルに出力される前記所定ビット数の
データの各ビットについて排他的論理和演算を行い、前
記所定ビット数のアダマール符号もしくは階層化直交符
号をパラレルに出力する。
【0024】テーブルと簡単な構成の演算回路とを用い
て、アダマール符号もしくは階層化直交符号をパラレル
に発生させるものであり、これにより、符号の発生速度
が格段に向上する。
【0025】また、他の態様では、前記テーブルおよび
複数のアンド演算回路を、ハードワイヤードロジックに
より、予めプログラムされたROMで構成する。
【0026】また、他の態様では、ベクトル行列演算と
シフトレジスタを用いて生成され、パラレルに出力され
る符号と、パラレル出力のアダマール符号等との排他的
論理和演算により、CDMA通信方式の初期同期獲得に
必要な拡散符号をパラレルに生成する。
【0027】また、初期同期装置の一態様は、受信ベー
スバンド信号を蓄積する蓄積手段と、演算用符号をパラ
レルに発生する符号発生手段と、この符号発生手段から
パラレルに発生する前記演算用符号を一時的に格納する
格納手段と、前記蓄積手段に蓄積された前記受信ベース
バンド信号と前記格納手段に格納された演算用拡散符号
との相関を検出する相関検出手段と、を有する。この構
成によれば、パラレルに拡散符号を格納手段に格納で
き、相関検出の高速化が実現される。
【0028】また、他の態様では、前記格納手段は、格
納する演算用拡散符号をパラレルに連続サイクルで切り
換え、これにより、前記相関検出手段において、前記蓄
積手段に蓄積された受信ベースバンド信号との相関検出
が連続的に行なわれる。連続サイクルで複数の種類の拡
散符号との相関検出を行なえるため、拡散符号の検出の
さらなる高速化が実現される。
【0029】また、他の態様では、前記符号発生手段
は、01、0011といった0と1の繰り返しの参照用
データとアダマール符号列を指定する番号とを各々論理
積をとる論理積演算回路と、前記論理積演算回路の演算
結果の排他的論理和をとる排他的論理和演算回路と、を
有し、パラレルに連続サイクルでアダマール符号列を発
生させる。この構成によれば、初期同期の2段階処理に
必要なアダマール符号列をパラレルにかつ連続サイクル
で発生することを実現できるため、複数の種類の相関検
出を高速に実現でき、2段階処理のスプレッディング符
号グループの同定及びフレームタイミングの検出を高速
に行なえる。
【0030】また、他の態様では、前記符号発生手段
は、01、0011といった0と1の繰り返しの参照用
データと階層化直交符号列を指定する番号との論理積を
とる論理積演算回路と、前記論理演算回路の演算結果の
排他的論理和をとる排他的論理和演算回路と、を有し、
パラレルに連続サイクルで階層化直交符号列を発生させ
る。
【0031】また、他の態様では、前記符号発生手段
は、パラレルにゴールド符号を発生させるゴールド符号
発生回路と階層化直交符号列をパラレルに発生する階層
化直交符号発生回路とを有し、ゴールド符号列と階層化
直交符号列との排他的論理和をとることにより、パラレ
ルにWCDMAシステムにおける第3段階の初期同期を
とるための拡散符号列を発生させる。この構成によれ
ば、初期同期の3段階処理に必要な第3段階用符号列を
パラレルに発生する事を実現できるため、複数の種類の
相関検出を高速に実現でき、3段階処理のスプレッディ
ング符号の同定を高速に行なえる。
【0032】また、本発明の符号発生器および初期同期
装置を用いて、CDMA受信装置,移動体通信端末装
置,基地局装置を構成すると、きわめて高速に同期を獲
得することができる。
【0033】(実施の形態1)図1(a)は、本発明の実
施の形態1に係る初期同期装置の構成を示すブロック図
である。
【0034】WCDMAシステムにおける同期獲得方法
において、第2段階処理および第3段階処理では、同じ
タイミングで受信した信号に対して、任意のスクランブ
リング・コードとスプレッディング・コードとの任意の
組み合わせで生成する複数の種類のコードとの相関検出
を行なうことが必要である。本実施の形態の装置は、回
路規模を増やすことなく、初期同期の獲得を格段に高速
化するものである。
【0035】図示されるように、初期同期装置は、コー
ド発生器10と、演算用シフトレジスタ14と、マッチ
ドフィルタ15とで構成される。コード発生器10から
パラレルに発生する拡散コードは、演算用レジスタ14
にパラレルにラッチされた後、パラレルに出力される。
そして、マッチドフィルタ15にラッチされている受信
ベースバンド信号と乗算され、相関結果がマッチドフィ
ルタ15から出力される。
【0036】本実施の形態の特徴は、コード発生器10
において、スプレッディング・コード(spreading cod
e)および、スクランブリング・コード(scrambling co
de)を、共にパラレルに発生させ、加算器13a〜13
nで同時に演算していることである。これにより、1シ
ンボル長の拡散コードを、演算用シフトレジスタ14に
1サイクルで格納することができる。
【0037】すなわち、複数種類のコードの発生を、
(必要なコード数×1)サイクルで行なうことが可能と
なる。シリアルにコードを発生させていた従来に比べ、
相関検出に要する時間を、1/拡散率に短縮することが
できる。このため、複数のコード発生器を個別に用意す
ることなく、一つのコード発生器を用いて、高速に初期
同期を獲得することができる。このことは、回路規模の
増大を抑制すると共に、消費電力の増大を抑えて携帯電
話の長時間使用にも資するものである。よって、回路規
模を増大させることなく、初期同期装置の高性能化を達
成することができる。
【0038】スクランブリング・コード(scrambling c
ode)としては、M系列符号あるいはM系列符号を基本
とした符号(例えば、Gold符号)を用いる。一方、スプ
レッディング・コード(spreading code)には、アダマ
ール符号や階層化直交符号を用いる。
【0039】スクランブリング・コード発生器12は、
例えば、図1(b)に示すような構成となっており、シ
フトレジスタ23の各段(図1(b)では、3段)から
パラレルに符号を出力させる。
【0040】一方、パラレルに出力された符号に、乗算
器24にて、ベクトル演算係数保持回路25から出力さ
れるベクトル演算係数を乗算して、シフトレジスタ23
において3ビット分だけ一挙にシフトした状態のデータ
をパラレルに発生させる。このデータは、セレクタ22
を介してシフトレジスタ23の各段にパラレルに格納さ
れる。このような動作を繰り返して、1サイクルで複数
のスクランブリング・コードを連続的に生成する。な
お、参照符号21は、初期値発生器である。このような
行列演算を利用した1サイクルで、1シンボル分のコー
ドを発生させる技術については、本願出願人が先に提案
している特願平11−48504号に詳細に記載されて
いる。
【0041】また、スプレッディング・コード発生器1
1については、簡単な構成で、パラレルにコードを発生
することを可能とするために特殊な構成を採用する。す
なわち、スプレッディング・コードを構成する行列のう
ちの一部をテーブル化し、そのテーブルの値に簡単な論
理演算を行なうことで、1サイクルで1シンボル長のコ
ードをパラレルに発生させる。スプレッディング・コー
ド発生器の詳細については、図4〜図9を用いて、後に
詳細に説明する。
【0042】(実施の形態2)図2は、本発明の実施の
形態2にかかる、マッチドフィルタを用いた初期同期装
置の回路構成を示したものである。本実施の形態の特徴
は、拡散符号発生器102からパラレルにコードを生成
することである。これにより、シリアルにコードを発生
させていた図11の従来例に比べ、処理時間を1/拡散
率に短縮することができる。
【0043】なお、前掲の実施の形態(図1)では、ス
プレッディング・コードとスクランブリング・コードの
各発生器を示していたが、スクランブリング・コード発
生器については、図1(b)を用いて説明したため、説
明の簡略化のため、本実施の形態(次の実施の形態(図
3)でも同じ)では、スプレッディング・コード発生器
のみを記載している。すなわち、図2中の拡散符号発生
器102(および図3中の拡散符号発生器102)は、
スプレッディング・コード発生器である。
【0044】本実施の形態の初期同期装置は、図示され
るように、マッチドフィルタ101と拡散符号発生器1
02と演算用の拡散符号を蓄積する演算用レジスタ10
3で構成されている。
【0045】同図に示すマッチドフィルタ101はFI
Rデジタルフィルタを用いた4倍拡散のマッチドフィル
タの例である。このマッチドフィルタ101は、直列接
続された複数のフリップフロップ104〜107で構成
され、一段目のフリップフロップ104に受信ベースバ
ンド信号が与えられ、フリップフロップ群104〜10
7にクロックがパラレルに与えられるようにしているシ
フトレジスタ108と、シフトレジスタ108に蓄えら
れた受信ベースバンド信号と拡散符号列との逆拡散演算
を実行する乗算器109〜112、乗算結果を加算する
加算器113と、を備えている。
【0046】拡散符号発生器102は、拡散符号列を2
符号ずつパラレルに発生し、2クロック(拡散率/2の
クロック数)で拡散符号列分の拡散符号を発生させる。
【0047】演算用レジスタ103は、直列接続された
複数のフリップフロップ群114〜117と直列接続さ
れた複数のフリップフロップ118〜121の2段で構
成され、1サイクル目には、フリップフロップ116、
フリップフロップ117に拡散符号発生器102より与
えられる拡散符号がパラレルに入力され、2サイクル目
には、フリップフロップ114、フリップフロップ11
5に拡散符号発生器102より与えられる拡散符号がパ
ラレルに入力され、フリップフロップ114〜117に
クロックがパラレルに与えられる。
【0048】フリップフロップ114〜117に拡散符
号列が格納されたあと、 フリップフロップ114〜1
17の値をフリップフロップ118〜121にパラレル
にロードする。また、フリップフロップ群118〜12
1にクロックがパラレルに与えられるようにしている。
【0049】次に、図2の初期同期装置の動作について
説明する。
【0050】受信ベースバンド信号は、クロックに同期
した6ビットの信号である。デジタル信号は、フリップ
フロップ104に入力されたのち、フリップフロップ1
07に向けてクロックに同期してシフトされる。4クロ
ック後には、フリップフロップ104〜107にデータ
が蓄積され、フリップフロップ104〜107にパラレ
ルに与えられていたクロックは停止される。これによ
り、フリップフロップ104〜107に蓄積された受信
ベースバンド信号の値は保持される。
【0051】次に、拡散符号発生器102が2符号(拡
散率の1/2)ずつパラレルに発生すると、まずパラレ
ルに2符号出力された拡散符号列は、フリップフロップ
群117〜116にクロックに同期してパラレルに格納
される。つぎに残りの2符号が拡散符号発生器よりパラ
レルに出力された拡散符号列は、フリップフロップ群1
15〜114にパラレルに格納される。つまり、2クロ
ック後には、フリップフロップ群114〜117に拡散
符号列は格納される。次のクロックで、フリップフロッ
プ群114〜117の値をフリップフロップ群118〜
121にロードする。以上により、受信ベースバンド信
号との相関検出を行なう拡散符号列がセットされる。
【0052】乗算器109〜112は、6ビット×1ビ
ットの乗算器であり、7ビットの出力信号の出力を行
い、加算器113は、7ビット+7ビット+7ビット+7
ビットの加算器であり、9ビットの出力信号を出力す
る。乗算器109では、フリップフロップ104(6ビ
ット)の出力信号とフリップフロップ118の出力信号
との乗算が行われる。乗算器110〜112では、フリ
ップフロップ群105〜107とフリップフロップ群1
19〜121との乗算がそれぞれ行われる。加算器11
3では乗算器109〜112の出力の加算が行われ、乗
算器109〜112、加算器113を用いて受信ベース
バンド信号と拡散符号発生器102で発生する拡散符号
列との相関結果を出力する。
【0053】次に、拡散符号列の切り換えの動作につい
て説明する。
【0054】次の相関演算を行なう拡散符号列が、拡散
符号発生器102より2符号ずつパラレルに出力される
と、クロックに同期してフリップフロップ群118〜1
21に3クロックで格納されるため、拡散符号列の切り
換えが3クロックで行なわれる。拡散符号の切り換えが
完了後、シフトレジスタ108に蓄えられている受信ベ
ースバンド信号と切り換え後の拡散符号列との相関検出
が行なわれる。このような方式を採用すれば、複数の種
類の拡散符号列の切り換えを連続して行う場合、相関検
出を行なおうとしている拡散符号列の種類が10種類で
あれば、10種類の拡散符号列に対し30クロックで相
関検出が行なわれる。本動作は、受信ベースバンド信号
の拡散率がかわっても同様な動作で行なう事が可能であ
る。
【0055】したがって、本実施の形態によれば、拡散
符号列の切り換えの高速化が可能であり、初期同期で行
なう拡散符号の検出及びタイミングの確立の高速化を図
ることが出きる。
【0056】(実施の形態3)図3は、本発明の実施の
形態3にかかる初期同期装置の構成を示すブロック図で
ある。
【0057】本実施の形態の初期同期装置の特徴は、拡
散符号発生器202が、4符号(4ビットの符号)をパ
ラレルに出力することである。すなわち、1サイクル
で、必要な拡散符号列が、拡散符号発生器202から出
力される、これにより、演算用レジスタ203の値の切
り換えが連続したサイクルで行なえる。その他の構成
は、実施の形態1とほぼ同じである。
【0058】なお、図2に示す実施の形態2にかかる初
期同期装置と同一の機能を有する部分には同一符号を付
し説明の重複を避ける。
【0059】本実施の形態の初期同期装置には、拡散符
号列を4符号パラレルに発生し、1クロック(拡散率/
4のクロック数)で拡散符号列分の拡散符号を発生させ
る拡散符号発生器202が備えられている。
【0060】演算用レジスタ203は、直列接続された
複数のフリップフロップ群214〜217で構成され、
1サイクルで、一段目フリップフロップ214、二段目
のフリップフロップ215、三段目フリップフロップ2
16、四段目のフリップフロップ217に拡散符号発生
器202より与えられる拡散符号がパラレルに入力され
る。また、フリップフロップ214〜217にクロック
がパラレルに与えられるようにしている。以上により、
受信ベースバンド信号との相関検出を行なう拡散符号列
がセットされる。
【0061】以上のように構成された、本実施の形態の
拡散符号の切り換えの動作について説明する。
【0062】つぎの相関演算を行なう、拡散符号列が同
様に拡散符号発生器202より4符号パラレルに出力さ
れると、クロックに同期して演算用レジスタ203に1
クロックで格納されるため、拡散符号列の切り換えが1
クロックで行えられる。拡散符号の切り換えが完了後、
シフトレジスタ108に蓄えられている受信ベースバン
ド信号と切り換え後の拡散符号列との相関検出が行なわ
れる。同様に、複数の種類の拡散符号列の切り換えを連
続して行うとすると、相関検出を行なおうとしている拡
散符号列の種類が10種類であれば、10種類の拡散符
号列に対し10クロックで相関検出が行なわれる。
【0063】本動作は、受信ベースバンド信号の拡散率
がかわっても同様な動作で行なう事が可能である。
【0064】したがって、本実施の形態によれば、拡散
符号列の切り換えのさらなる高速化が可能であり、初期
同期で行なう拡散符号の検出及びタイミングの確立の高
速化を図ることが出来る。また、演算用レジスタを2段
構成にせずに、相関検出の動作を止めることなく、拡散
符号列の切り換えを行なうことができるため、装置の小
型化も達成される。
【0065】(実施の形態4)本実施の形態では、主
に、上述の実施の形態1〜3で使用されるスプレッディ
ング・コード(spreading code)の発生器の具体的な構
成と動作について説明する。
【0066】図4は、拡散符号発生器の構成を示すブロ
ック図である。図示される拡散符号発生器300は、ア
ダマール符号(Hadamard Code)発生器である。アダマ
ール変換は、画像処理などに用いられる直交変換法の一
種である。変換核は、+1と−1を要素とする正方形の
マトリクス(これをアダマール行列という)であり、ア
ダマール符号は、+1,-1の代わりに、0,1を用いた
アダマール行列と、補行列により作られる線形の2進符
号である。
【0067】図4のアダマール符号発生器300では、
簡単な構成で拡散符号をパラレルに生成させることを可
能とするために、3種類の参照用データA,B,Cが登
録されているテーブル307と、ROM化されたワイヤ
ードロジック301,302,303と、を設ける。三
種類の参照用データA,B,Cは”1”と”0”の組み
合わせであり、具体的には、例えば、”1”を電源電位
とし,”0”をグランドとして、配線により予めプログ
ラムされている。
【0068】そして、A〜Cのうちのどの参照用データ
を用いるかを、端子310,311,312の各々に与
える、アダマール番号を2進表記した場合の各ビットの
データ(”0”又は”1”)の組み合わせで制御する。
【0069】各端子310,311,312に与えるア
ダマール番号(2進表記)の組み合わせに応じて、アダ
マール符号発生器300からは、1シンボル長(ここで
は8ビット)の、異なるアダマール符号がパラレルに出
力される。なお、参照符号304は、8ビットの各々の
ビット毎に、排他的論理和をとる排他的論理和ゲートで
ある。
【0070】そして、排他的論理和ゲート306によ
り、並列に出力される8ビットのアダマール符号(スプ
レッディング・コード)と、Golay符号発生器305か
ら発生する8ビットのパラレル符号(スクリンブリング
・コード)との排他的論理和をとる(対応する各ビット
について同時に排他的論理和をとる)ことにより、第2
段階用の符号がパラレルに生成されることになる。
【0071】以下、具体的に説明する。
【0072】図示されるように、拡散コード発生器30
0が具備する参照用データAは、”01010101”
であり、参照用データBは、”00110011”であ
り、参照用データCは、”00001111”である。
これらは、拡散コードを構成する行列のうちの数種類の
一部をテーブル化したものである。
【0073】また、ワイヤードロジック301〜303
の各々は、アダマール番号と参照用データの論理積をと
る複数のアンドゲートからなる。
【0074】次に、アダマール行列生成法について、具
体的に説明する。図5は、アダマール行列の生成を行な
う行列式である。
【0075】図5中、kの値は0以上の整数を用いる。
図6には、図5で示した、生成法にもとずきk=3のと
きに生成したそれぞれのアダマール番号に対する拡散符
号列を示す。図6からわかるように、k=3の時は、ア
ダマール番号0〜7の8種類の拡散符号列が生成され
る。
【0076】つまり、アダマール番号1〔二進表示:0
01〕の時は、参照用データAで示す”0101010
1”(すなわち、1符号ずつ0と1を交互にした8符号
で構成された符号列)となる。
【0077】また、アダマール番号2〔2進表示:01
0〕の時は、参照用データBで示す”0011001
1”(すなわち、2符号ずつ0と1を交互にした8符号
で構成された符号列)となる。
【0078】また、アダマール番号3〔2進表示:01
1〕の時は、”01100110”となる。この拡散符
号列は、アダマール番号1の拡散符号列と、アダマール
番号2の拡散符号列との和をとったものと等価である。
すなわち、拡散符号列7番目は、参照用データAおよび
Bで示される”01010101”、”0011001
1”の各々の拡散符号列7番目の0と0の排他的論理和
をとり0に、拡散符号列6番目は、”0101010
1”、”00110011”の各々の拡散符号列6番目
の1と0の排他的論理和をとり1に、拡散符号列5番目
は、”01010101”、”00110011”の各
々の拡散符号列5番目の0と1の排他的論理和をとり1
になり、以下同様に繰り返し、アダマール番号3の符号
列となる。
【0079】アダマール番号4〔2進表示:100〕の
時は、参照用データCで示す”00001111”(す
なわち、4符号ずつ0と1を交互にした8符号で構成さ
れた符号列)となる。
【0080】アダマール番号5〔2進表示:101〕の
時は、”01011010”となり、この拡散符号列
は、アダマール番号4の拡散符号列と、アダマール番号
1の拡散符号列との和をとったものと等価である。すな
わち、拡散符号列7番目は、参照用データAおよびCで
示される”01010101”、”00001111”
の各々の拡散符号列7番目の0と0の排他的論理和をと
り0に、拡散符号列6番目は、”0101010
1”、”00001111”の各々の拡散符号列6番目
の1と0の排他的論理和をとり1に、拡散符号列5番目
は、”01010101”、”00001111”の各
々の拡散符号列5番目の0と0の排他的論理和をとり0
になり、以下、同様に繰り返して、アダマール番号5の
符号列となる。
【0081】アダマール番号6〔2進表示:110〕の
時は、”00111100”となり、この拡散符号列
は、アダマール番号4の拡散符号列と、アダマール番号
2の拡散符号列との和をとったものと等価である。すな
わち、参照用データBとCで示される”0011001
1”、”00001111”の各々の拡散符号の排他的
論理和をとったものである。
【0082】また、アダマール番号7〔2進表示:11
1〕の時は、”01101001”となる。この拡散符
号列は、アダマール番号4の拡散符号列と、アダマール
番号1の拡散符号列と、アダマール符号列2の拡散符号
列の和をとったものと等価である。すなわち、参照用デ
ータA,B,Cで示される”01010101”、”0
0110011”、”00001111”の各々の拡散
符号の排他的論理和をとったものが、それぞれの拡散符
号列となる。
【0083】以上のことからわかるように、アダマール
番号(十進表示)を2進表示して、0ビット目と参照用
データAで示される”01010101”で論理和をと
ったものと、1ビット目と参照用データBで示される”
00110011”で論理和をとったものと、2ビット
目と参照用データCで示される”00001111”で
論理和をとり、各々論理和をとった結果について排他的
論理和をとった結果が、アダマール符号列となる。
【0084】次に、図4のアダマール符号発生器300
の動作について説明する。
【0085】ワイヤードロジック301〜303は、8
ビット幅の2入力信号の論理積をとり、8ビットの出力
を行う。排他的論理和304は、8ビット幅の3入力信
号の排他的論理和演算を行なうものであり、8ビットの
パラレル出力を行なう。
【0086】ワイヤードロジック301では、アダマー
ル番号を2進表示したものの0ビット目のデータと参照
用データAとの論理積演算が行なわれる。ワイヤードロ
ジック302では、2進表示のアダマール番号の1ビッ
ト目のデータと参照用データBの論理積演算が行なわれ
る。ワイヤードロジック303では、2進表示のアダマ
ール番号の2ビット目のデータと参照用データCの論理
積演算が行なわれる。排他的論理和ゲート304では、
ワイヤードロジック301〜303から出力される8ビ
ットの信号について、各ビット毎に排他的論理和をとる
ものであり、これにより、8符号で構成されたアダマー
ル符号列がパラレルに発生する。
【0087】以上の動作により、1サイクルで8符号で
構成されたアダマール符号列をパラレルの生成すること
が可能である。本動作は、kの値がかわっても同様の動
作を行なう事が可能である。
【0088】したがって、本実施の形態によれば、少数
の参照用データとわずかな論理回路で、アダマール番号
を端子310,311,312に入力するだけで、アダ
マール符号を用いた複数の種類の拡散符号列のパラレル
生成を可能とする。よって、拡散符号列の生成の高速化
が図られ、さらに、拡散符号の切り換えの高速化が可能
である。これにより、2段階処理で行なうスプレッディ
ング符号グループの同定およびフレームタイミングの確
立の高速化を図ることができる。
【0089】(実施の形態5)本実施の形態では、主
に、上述の実施の形態1〜3で使用されるスプレッディ
ング・コード(spreading code)の発生器の、他の例に
ついて説明する。本実施の形態では、アダマール符号の
代わりに、階層化直交符号を使用する。
【0090】図7は、第3段階用拡散符号を発生する拡
散符号発生器の構成を示すブロック図である。図示され
るように、拡散符号発生器は、階層化直交符号発生器6
00、ゴールド符号(GOLD符号)発生器601、階層化
直交符号とゴールド符号の排他的論理和をとる排他的論
理和回路602から構成されている。
【0091】排他的論理和回路602からは、8ビット
の第3段階用拡散符号がパラレルに出力される。なお、
ゴールド符号は、基本的には、周期が等しい2種類のM
系列を用意して、それらを加算して得られる符号系列で
ある。
【0092】階層化符号発生器600は、前掲の実施の
形態のアダマール符号発生器と同様の構成をしている。
すなわち、3種類の参照データD,E,Fをテーブルと
して用意すると共に、ワイヤードロジック(ワイヤード
ROM)603,604,605と、エクスクルーシブ
ノア回路606をもつ構成とし、2進表記の階層化直交
番号の各ビットを端子610,611,612に入力
し、入力される”1”,”0”の組み合わせによって、
どの参照用データを使用するかを切り替えていくことに
より、異なる種類の、8ビットの階層化直交符号をパラ
レルに連続して生成していくものである。
【0093】以下、具体的に説明する。
【0094】テーブルに用意される参照用データD
は、”10101010”であり、参照用データE
は、”11001100”であり、参照用データF
は、”11110000”である。ワイヤードロジック
603〜605は、端子610〜612から入力される
階層化直交番号の各ビットのデータと参照用データの各
ビットとの論理積をとる8個のアンドゲートを有する。
また、エクスクルーシブノア回路606は、各ワイヤー
ドロジック603,604,605からパラレルに出力
される8ビットのデータについて、各ビット毎に一致判
定を行なう。
【0095】まず、階層化直交行列生成法について説明
する。図8は、階層化直交行列の生成を行なう行列式で
ある。nの値は0以上の整数を用いる。図9には、図8
で示した、生成法に基づきn=3のときに生成したそれ
ぞれの階層化直交番号に対する拡散符号列を示す。図9
より、n=3の時は、階層化直交番号0〜7(十進表
記)の8種類の拡散符号列が生成されることがわかる。
【0096】図7の回路を用いた階層化符号の発生方法
の概略は、以下のとおりである。すなわち、まず、十進
表記の階層化直交番号を2進表記に直し、その2進表記
のデータのMSBとLSBとを入れ替え(交換)する。
このようにして得られたデータの最上位ビットを図7の
端子612に入力し、中間ビットを図7の端子611に
入力し、最下位ビットを図7の端子610に入力する。
これにより、図9に示すような8ビットの直交化階層符
号がパラレルに生成される。
【0097】以下、具体的に説明する。
【0098】つまり、図9に示すように、階層化直交番
号1〔2進表記:001〕の時は、参照用データFで示
す”11110000”(すなわち、4符号ずつ0と1
を交互にした8符号で構成された符号列)となる。
【0099】階層化直交番号2〔2進表記:010〕の
時は、参照用データEで示す”11001100”(2
符号ずつ0と1を交互にした8符号で構成された符号
列)となる。
【0100】階層化直交番号3〔2進表記:011〕の
時は、”11000011”となりこれは、階層化符号
番号2と4の拡散符号列を加算したものと等価である。
すなわち、拡散符号列の7番目は、参照用データFとE
で示される”11110000”、”1100110
0”の各々の拡散符号列7番目の1と1が一致している
かの演算を行い、この結果として”1”となる。同様
に、拡散符号列6番目は、参照用データFとE示され
る”11110000”、”11001100”の各々
の拡散符号列6番目の1と1が一致しているかの演算を
行って”1”になり、拡散符号列5番目は、”1111
0000”、”11001100”の各々の拡散符号列
5番目の1と0が一致しているかの演算を行って”0”
になり、以下、同様に繰り返し、階層化直交番号3の符
号列が得られる。
【0101】階層化直交番号4〔2進表記:100〕の
時は、参照用データDで示す”10101010”(1
符号ずつ0と1を交互にした8符号で構成された符号
列)となる。
【0102】階層化直交番号5〔2進表記101〕の時
は、階層化直交番号4と1の符号列の和”101001
01”となる。すなわち、拡散符号列7番目は、参照用
データFとDで示される”11110000”、”10
101010”の各々の拡散符号列7番目の1と1が一
致しているかの演算を行い”1”になり、拡散符号列6
番目は、”11110000”、”10101010”
の各々の拡散符号列6番目の1と0が一致しているかの
演算を行い”0”になり、拡散符号列5番目は、”11
110000”、”10101010”の各々の拡散符
号列5番目の1と1が一致しているかの演算を行い”
1”になり、以下、同様に繰り返して、階層化直交番号
5の符号列が得られる。
【0103】階層化直交番号6〔2進表記:110〕に
ついては、階層化直交番号1および2の符号列の和とな
る。すなわち、参照用データFとEで示される”110
01100”、”10101010”の各々の拡散符号
が一致しているかの演算を行ったものが、拡散符号列と
なる。
【0104】同様に、階層化番号7〔2進表記:11
1〕については、参照用データF,E,Dで示される”
11110000”、”11001100”、”101
01010”の各々の拡散符号が一致しているかの演算
を行い、その結果として、それぞれの拡散符号列が得ら
れる。
【0105】つまり、階層化直交番号を2進表示してL
SBとMSBの位置を入れ替えて逆順にし(例えば、MS
Bが5で、以下順に4,3,2,1なら、MSBを1とし、
以下順に2,3,4,5にする)、そのデータの2ビッ
ト目(最上位ビット)と参照用データFで示される”1
1110000”で論理積をとったものと、1ビット目
と参照用データEで示される”11001100”とで
論理積をとったものと、0ビット目(最下位ビット)と
参照用データDで示される”10101010”で論理
積をとり、各々論理和をとった結果が一致しているか演
算した結果が、階層化直交符号列となる。
【0106】つぎに、図7の階層化符号発生器600の
動作について説明する。
【0107】ワイヤードロジック603〜605は、8
ビット幅の2入力信号の論理積ゲートであり、8ビット
の出力を行い、一致回路606は、8ビット幅の3入力
信号の一致しているかの演算回路であり、8ビットの出
力を行なう。ワイヤードロジック603では、階層化直
交番号の2ビット目と参照用データDの論理積演算が行
なわれる。ワイヤードロジック604では、階層化直交
番号の1ビット目と参照用データEとの論理積演算が行
なわれる。ワイヤードロジック605では、階層化直交
番号の0ビット目と参照用データFとの論理積演算が行
なわれる。
【0108】一致回路606では、各ワイヤードロジッ
ク603,604,605から出力される8ビットのデ
ータの対応するビットの値が一致しているか否かの演算
が行なわれ、その結果として、8符号で構成された階層
化直交拡散符号列がパラレルに発生する。
【0109】以上の動作により、1サイクルで8符号で
構成された階層化直交符号列をパラレルの生成すること
が可能である。つぎに、ゴールド符号発生器601より
並列に出力される8ビットのゴールド符号列(スクラン
ブリング・コード)と、階層化直交符号列(スプレッデ
ィング・コード)との排他的論理和をとる(排他的論理
和回路602)ことにより、3段階用符号をパラレルに
発生させることができる。
【0110】本動作は、nの値がかわっても同様の動作
を行なう事が可能である。したがって、本実施の形態に
よれば、少数の参照用データとわずかな論理回路を用い
たROMに、階層化直交番号を入力するだけで、階層化
直交符号を用いた複数の種類の拡散符号列のパラレル生
成を実現できる。よって、拡散符号列の生成の高速化、
さらに、切り換えの高速化が可能であり、3段階処理で
行なうスプレッディング符号の同定の高速化が図ること
ができる。
【0111】(実施の形態6)図10は、本発明の初期
同期装置を適用したCDMA受信装置(CDMA通信装
置)の構成を示すブロック図である。
【0112】図示されるように、CDMA受信装置は、
受信アンテナ901と、所定の周波数でフィルタリング
及び増幅する高周波信号処理部902と、アナログ信号
をデジタル信号に変換するAD変換器903と、受信信
号を復調するデータ復調部904と、復号を行なうデー
タ復号部905と、復号された信号を音声に換えるCO
DEC部906と、通信を行うものと同期の獲得を行な
う初期同期装置907と、クロック信号部908と、タ
イミングコントロール部909と、を備えている。
【0113】初期同期装置907には、AD変換部90
3から拡散変調されたデジタル信号からなる受信ベース
バンド信号が与えられ、クロック発生部908から与え
られるクロックが印加される。タイミングコントロール
部909では、逆拡散を行なうタイミング等の制御を行
なう。初期同期装置907では、AD変換部903から
与えられる受信ベースバンド信号との逆拡散演算が行な
われ、同期獲得をした結果として逆拡散演算結果がデー
タ復調部904に出力される。データ復調部904で
は、初期同期装置907より得られた逆拡散演算結果を
もとにデータ復調し、データ復号部905にデータを与
える。
【0114】なお、初期同期装置907は、前掲の実施
の形態で説明したものと同じ構成を有しており、拡散符
号列をパラレルに連続サイクルで生成することが可能で
あるため、初期同期獲得の高速化を図ることができる。
このように、本発明のCDMA受信装置、初期同期獲得
の高速化を図ることができる。
【0115】また、前掲の実施の形態で説明した初期同
期装置のいずれかを、CDMA方式の移動体無線通信を
行う基地局装置または移動体装置の無線受信部に備えて
もよいし、その他の通信端末の無線受信部として使用し
てもよい。この場合も、初期同期の早期獲得に有効であ
る。
【0116】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、拡散符
号列をパラレルに連続サイクルで生成を行なうことによ
り、複数の種類の拡散符号列との相関検出の高速化を実
現できる。これにより、初期同期の早期確立を行うこと
ができ、システムの高性能化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)本発明の実施の形態1にかかる初期同期
装置の構成を示すブロック図 (b)スクランブリング・コード発生器がパラレルデー
タを生成する原理を説明するための図
【図2】本発明の実施の形態2における初期同期装置の
構成を示すブロック図
【図3】本発明の実施の形態3における初期同期装置の
構成を示すブロック図
【図4】本発明の実施の形態4にかかる拡散符号発生器
の構成を示すブロック図
【図5】実施の形態4における、拡散符号列(アダマー
ル符号)の生成方法を説明するための図
【図6】図4の回路における、アダマール番号と発生す
る拡散符号列との関係を示す図
【図7】本発明の実施の形態5にかかる拡散符号発生器
の構成を示すブロック図
【図8】本発明の実施の形態5における拡散符号列(階
層化直交符号)の生成方法を説明するための図
【図9】本発明の実施の形態5における、階層化直交番
号と発生する拡散符号列との関係を示す図
【図10】本発明の実施の形態6にかかるCDMA受信
装置の構成を示すブロック図
【図11】従来の初期同期装置の一例の構成を示すブロ
ック図
【符号の説明】
10 コード発生器 11 スプレッディング・コード発生器 12 スクランブリング・コード発生器 13a〜13n 加算器 14 演算用シフトレジスタ 15 マッチドフィルタ 21 初期値発生器 22 セレクタ 23 並列入出力のシフトレジスタ 24 乗算器 25 ベクトル演算係数

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定ビット数のアダマール符号もしくは
    階層化直交符号をパラレルに発生させる符号発生器であ
    って、 前記所定ビット数の参照用データ列が複数登録されてい
    るテーブルと、 このテーブル内に登録されている、前記参照用データ列
    の各々に対応して設けられ、各参照用データ列を構成す
    る各ビットのデータと、発生させたいアダマール符号も
    しくは階層化直交符号を指定するデータとのアンドをと
    って、その結果をパラレルに出力する、複数のアンド演
    算回路と、 これらの複数のアンド演算回路の各々からパラレルに出
    力される前記所定ビット数のデータの各ビットについて
    排他的論理和演算を行い、前記所定ビット数のアダマー
    ル符号もしくは階層化直交符号をパラレルに出力する排
    他的論理和演算回路と、を有する符号発生器。
  2. 【請求項2】 前記テーブルおよび複数のアンド演算回
    路は、ハードワイヤードロジックにより、予めプログラ
    ムされたROMであることを特徴とする請求項1記載の
    符号発生器。
  3. 【請求項3】 請求項1または請求項2記載の符号発生
    器からパラレルに出力される符号と、ベクトル行列演算
    とシフトレジスタを用いて生成され、パラレルに出力さ
    れる符号との排他的論理和演算により、CDMA通信方
    式の初期同期獲得に必要な拡散符号をパラレルに生成す
    ることを特徴とする符号発生器。
  4. 【請求項4】 受信ベースバンド信号を蓄積する蓄積手
    段と、演算用符号をパラレルに発生する符号発生手段
    と、この符号発生手段からパラレルに発生する前記演算
    用符号を一時的に格納する格納手段と、前記蓄積手段に
    蓄積された前記受信ベースバンド信号と前記格納手段に
    格納された演算用拡散符号との相関を検出する相関検出
    手段と、を有することを特徴とする初期同期装置。
  5. 【請求項5】 前記格納手段は、格納する演算用拡散符
    号をパラレルに連続サイクルで切り換え、これにより、
    前記相関検出手段において、前記蓄積手段に蓄積された
    受信ベースバンド信号との相関検出が連続的に行なわれ
    ることを特徴とする請求項4記載の初期同期装置。
  6. 【請求項6】 前記符号発生手段は、01、0011と
    いった0と1の繰り返しの参照用データとアダマール符
    号列を指定する番号とを各々論理積をとる論理積演算回
    路と、前記論理積演算回路の演算結果の排他的論理和を
    とる排他的論理和演算回路と、を有し、パラレルに連続
    サイクルでアダマール符号列を発生させることを特徴と
    する請求項4または請求項5記載の初期同期装置。
  7. 【請求項7】 前記符号発生手段は、01、0011と
    いった0と1の繰り返しの参照用データと階層化直交符
    号列を指定する番号との論理積をとる論理積演算回路
    と、前記論理演算回路の演算結果の排他的論理和をとる
    排他的論理和演算回路と、を有し、パラレルに連続サイ
    クルで階層化直交符号列を発生させることを特徴とする
    請求項4または請求項5記載の初期同期装置。
  8. 【請求項8】 前記符号発生手段は、パラレルにゴール
    ド符号を発生させるゴールド符号発生回路と階層化直交
    符号列をパラレルに発生する階層化直交符号発生回路と
    を有し、ゴールド符号列と階層化直交符号列との排他的
    論理和をとることにより、パラレルにWCDMAシステ
    ムにおける第3段階の初期同期をとるための拡散符号列
    を発生させることを特徴とする請求項4または請求項5
    記載の初期同期装置。
  9. 【請求項9】 受信ベースバンド信号を受信し、請求項
    4〜請求項8のいずれかに記載の初期同期装置に入力し
    て拡散符号列との相関検出を行い、相関検出結果に基づ
    いて初期同期獲得を行うことを特徴とするCDMA受信
    装置。
  10. 【請求項10】 請求項9記載のCDMA受信装置を備
    え、前記CDMA受信装置にCDMA無線通信で受信し
    た受信ベースバンド信号を入力して初期同期獲得し、獲
    得した同期タイミングに基づいて通信制御を行うことを
    特徴とする移動体通信端末装置。
  11. 【請求項11】 請求項9記載のCDMA受信装置を備
    え、前記CDMA受信装置にCDMA無線通信で受信し
    た受信ベースバンド信号を入力して同期を獲得し、獲得
    した同期タイミングに基づいて通信制御を行うことを特
    徴とする移動体通信基地局装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106231304A (zh) * 2016-08-30 2016-12-14 成都金本华电子有限公司 一种基于一维快速碟形算法改进的视频解码整数变换方法

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