JP2001237741A - 同期検出回路および通信端末装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マルチパスによる干渉のために生じるフェー
ジングの影響を除去するための相関エネルギーの平均化
処理を行う場合においても、メモリ消費量が少なく、か
つ、ソートの時間も短縮することができる同期検出回路
を提供する。 【解決手段】 相関値検出手段は、パターン発生手段か
らの特定のパターンと、入力信号との相関の度合いを示
す相関値Ｅを、パターンの変化の最小単位毎に検出す
る。特定のパターンの繰り返し周期を基準にしたとき
に、記憶手段３１に相関値が記憶されているタイミング
と同一となるタイミングでは、相関値Ｅと、記憶手段に
記憶されている相関値Ｅｍとの平均値を記憶手段３１に
書き込む。記憶手段に相関値が記憶されていないタイミ
ングでは、記憶されている複数個の相関値Ｅｍのうちの
最小値Ｅｍｉｎと、相関値Ｅとを比較して、Ｅ＞Ｅｍｉ
ｎのときに、検出された相関値Ｅを、その検出タイミン
グと共に、最小値ＥｍｉｎおよびそのタイミングＴｍｉ
ｎに代えて、記憶手段３１に書き込む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば携帯電話
端末などの通信端末装置の同期検出回路に関し、特にＣ
ＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌ
ｅ Ａｃｃｅｓｓ：符号分割多重）方式によるセルラー
無線通信システムに適用して好適なものに関わる。

【０００２】

【従来の技術】ＣＤＭＡ方式は拡散符号を用いた多重化
方式であり、次世代移動体通信方式の無線アクセス方式
の１つとして、セルラー無線通信システムへの適用が盛
んに検討されている。

【０００３】セルラー無線通信システムにおいては、図
６に示すように、通信サービスを提供するエリアを、所
望の大きさのセル１に分割して、当該セル１内にそれぞ
れ固定局としての基地局２を設置し、移動局である通信
端末装置３は通信状態が最も良好であると思われる基地
局２と無線接続するようになされている。

【０００４】このようなセルラー無線通信システムにお
いて、移動局である無線通信端末３が接続する基地局２
を探すことは、一般に、セルサーチと呼ばれている。Ｃ
ＤＭＡ方式のセルラー無線通信システムでは、各基地局
２は、同一周波数であるが、互いに異なる拡散符号を用
いて通信データの送受を行う。このため、無線通信端末
３では、このセルサーチの際に、受信信号に含まれる拡
散符号の同期タイミングを捕捉しなければらない。

【０００５】Ｗ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ−ＣＤＭ
Ａ）では、基地局毎の識別のために、５１２種類という
多くの拡散符号が用意されているので、この拡散符号の
同期タイミングをとりやすくするため、同期コードが用
意されている。この同期コードには、全部の基地局に共
通の一つの拡散符号からなるプライマリ同期コードと、
基地局で使用される拡散符号の候補を絞るためのセコン
ダリ同期コードの２種類がある。

【０００６】図７は、Ｗ−ＣＤＭＡ方式における同期タ
イミングを説明するための図である。プライマリ同期コ
ードは、図７に示されるように、拡散符号の２５６０チ
ップ分の期間からなるスロットと呼ばれる単位区間のう
ちの、２５６チップ分の同期区間に、繰り返し多重され
ている。各基地局ごとに異なる拡散コードは、１５スロ
ット分の期間からなる１フレームと呼ばれる周期で繰り
返す符号である。

【０００７】セコンダリ同期コードは、プライマリ同期
コードと同様に、１スロットの同期区間に多重されるも
のであるが、複数種類の拡散符号が用いられる。そし
て、このセコンダリ同期コードは、１フレーム単位で、
複数種のコードの出現パターンが、複数通りに変えるこ
とができるようにされている。つまり、フレーム単位で
出現パターンが異なるこのセコンダリ同期コードの同期
を検出することで、フレーム単位の同期タイミングが検
出できると共に、検出された出現パターンにより、基地
局ごとに異なる拡散コードの候補を、絞り込むことがで
きるようにされている。

【０００８】通信端末では、まず、プライマリ同期コー
ドによる１スロット単位の同期タイミング検出を行う。
次に、セコンダリ同期コードにより、フレーム単位の同
期タイミング検出を行うと共に、基地局で使用される拡
散コードの候補の絞り込みを行う。そして、最後に拡散
コードの同期検出を行い、逆拡散を行って、受信信号を
復調するようにする。

【０００９】ところで、上述のプライマリ同期コードの
タイミングの捕捉のための相関検出器としては、マッチ
ドフィルタが用いられることが多い。

【００１０】このマッチドフィルタは、図８に示すよう
に、Ｄフリップフロップ回路４Ｄが、複数個、シリーズ
に接続されて構成される複数段のシフトレジスタ４と、
シフトレジスタ４の各段のＤフリップフロップ回路４Ｄ
の出力と、検出したいパターンコードと同じレプリカパ
ターンデータＣの各デジット（拡散符号のチップに対
応）との乗算を行う複数個の乗算器ＭＰＸからなる乗算
部５と、乗算部５の各乗算器ＭＰＸの乗算出力の総和を
求める加算部６とからなる。

【００１１】このマッチドフィルタを、上述のプライマ
リ同期コードのタイミングの捕捉のために用いる場合に
は、シフトレジスタ４の段数（Ｄフリップフロップ回路
の数）および乗算部５の乗算器ＭＰＸの数は、同期コー
ドのチップ数である２５６とされる。

【００１２】そして、レプリカパターンデータＣとし
て、プライマリ同期コードと同じ拡散符号の５１２チッ
プ分のコードデータ［Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，…，Ｃ５１
２］が用意され、各チップに対応するコードデータが、
図８に示すように、固定的に乗算器ＭＰＸに供給されて
いる。

【００１３】そして、受信信号Ｓをシフトレジスタ４に
入力して、クロックＣＬＫによって、１チップごとに順
次シフトさせる。すると、乗算器ＭＰＸでは、そのチッ
プタイミングにおけるシフトレジスタ４の各段の出力
（「１」又は「−１」）と、レプリカコードデータＣの
各値Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，…，Ｃ５１２（「１」又は「−
１」）とが乗算される。そして、複数個の乗算器ＭＰＸ
の乗算結果が加算部６で加算され、その加算出力とし
て、当該クロックタイミングにおける相関の度合いを示
す相関値としての相関エネルギーが得られる。

【００１４】すなわち、シフトレジスタ４のＤフリップ
フロップ回路４Ｄの出力と、レプリカコードデータＣｉ
とが、一致していないときには、乗算器ＭＰＸの乗算結
果としては、負の値が現れる。一方、シフトレジスタ４
のＤフリップフロップ回路４Ｄの出力と、レプリカコー
ドデータＣｉとが、一致しているときには、乗算器ＭＰ
Ｘの乗算結果としては、正の値が現れる。

【００１５】したがって、加算部６の出力である相関エ
ネルギーは、シフトレジスタ４の出力と、レプリカコー
ドデータＣとで一致した個数に応じた大きさとなり、シ
フトレジスタ４の出力と、レプリカコードデータＣと
で、完全に一致したときには、最大値、この例では、
「５１２」を示すことになる。

【００１６】以上のことから、１スロット期間内におい
て、加算部６が極大値を示すタイミングを検出すること
により、プライマリ同期コードの同期タイミングを検出
することができる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、拡散符号の
１チップ単位の各クロックタイミングでの相関エネルギ
ーは、マルチパスによる干渉によるフェージングによ
り、図９に示すように、時間変動が大きい。この時間変
動の影響を除去するためには、各タイミングにおける相
関エネルギーを、複数スロット区間に渡って複数回、求
めた上で、それぞれ時間的に平均化したものを用いるよ
うにするとよい。

【００１８】この平均化処理のために、一般的には、同
期検出回路においては、１スロット期間の全てのクロッ
クタイミングでの相関エネルギーを記憶するメモリＭＥ
を用意しておき、複数スロット期間に渡って、１スロッ
ト内の同じクロックタイミングでの平均値を、そのメモ
リＭＥに記憶するようにする必要がある。

【００１９】すなわち、メモリＭＥとして、図１０に示
すように、１スロット分の２５６０チップに対応する２
５６０個のアドレスを備えるものを用意する。そして、
受信信号の現時点のスロット内の、或るクロックタイミ
ングで相関エネルギーが得られたとき、１スロット内で
の同じタイミングに相当するメモリＭＥのアドレスに記
憶されている相関エネルギーを読み出し、両相関エネル
ギーの平均値を求め、その求めた平均値を、メモリＭＥ
の前記アドレスに上書きするようにする。以上の動作
を、１スロット期間内の各クロックタイミングで、予め
定められている複数スロット期間分についての行う。

【００２０】以上のようにして、１スロット期間内の各
クロックタイミングで、複数スロット期間分についての
平均値を求めると、メモリＭＥの記憶内容は、図１０の
ようなものとなる。このメモリＭＥの記憶内容は、相関
エネルギーの大きいもの順にソートしておく。

【００２１】復調器が一つであれば、メモリＭＥに格納
されている相関エネルギーが最大となるタイミングを検
出し、そのタイミングを同期コードの同期タイミングと
して検出して、復調器に伝えるようにすればよい。

【００２２】しかし、ＣＤＭＡ方式の携帯電話端末で
は、ＲＡＫＥ（熊手）受信方式を採用しているので、メ
モリＭＥの記憶内容のうち、ＲＡＫＥ受信のための復調
部（フィンガと呼ばれている）の個数分のタイミング
を、相関エネルギーが大きいものから順に選び、それら
のタイミングを、複数個のフィンガに割り当てるように
する。

【００２３】以上のように、従前の同期検出回路におい
ては、マルチパスによる干渉のために生じるフェージン
グの影響を除去するための相関エネルギーの平均化処理
のために、検出すべき拡散符号の繰り返しの１周期分内
の全てのタイミングにおける相関エネルギーをメモリに
保持するようにするため、メモリの消費量が大きくなる
という問題が生じる。

【００２４】また、ＲＡＫＥ受信の複数個のフィンガへ
の同期タイミングを割り当てるために、メモリＭＥに記
憶されている平均化エネルギーを大きさ順にソートする
必要があり、メモリアドレス数が大きいことから、ソー
ト処理時間が長くなり、フィンガ起動に時間がかかると
いう問題もある。

【００２５】この発明は、以上の点にかんがみ、マルチ
パスによる干渉のために生じるフェージングの影響を除
去するための相関エネルギーの平均化処理を行う場合に
おいても、メモリ消費量が少なく、このため、ソートの
時間も短縮することができる同期検出回路を提供するこ
とを目的とする。

【００２６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、この発明による同期検出回路は、入力信号中に含ま
れる、一定周期で繰り返す特定のパターンと同じパター
ンを発生するパターン発生手段と、前記パターンの変化
の最小単位毎に、前記入力信号と、前記パターン発生手
段からのパターンとの相関の度合いを示す相関値を検出
するための相関値検出手段と、前記特定のパターンの繰
り返し周期を基準にした前記最小単位のタイミングと、
そのタイミングでの前記相関値とを、対応付けて、複数
対、記憶可能な記憶手段と、前記特定のパターンの繰り
返し周期を基準にしたときに、前記記憶手段に前記相関
値が記憶されているタイミングと同一となるタイミング
では、前記相関値検出手段で検出された相関値と、前記
記憶手段に記憶されている相関値との平均値を前記記憶
手段に書き込む手段と、前記特定のパターンの繰り返し
周期を基準にしたときに、前記記憶手段に前記相関値が
記憶されていないタイミングでは、前記記憶手段に記憶
されている複数個の相関値のうちの最小値と、前記相関
値検出手段で検出された相関値とを比較して、前記相関
値検出手段で検出された相関値の方が前記最小値よりも
大きいときに、前記相関値検出手段で検出された相関値
を、その検出タイミングと共に、前記最小値およびその
タイミングに代えて、前記記憶手段に書き込む手段と、
前記記憶手段に記憶されている複数個のタイミングのう
ちから、相関値の大きさに基づいて、前記パターン発生
手段からのパターンと、前記入力信号中の前記特定のパ
ターンとの同期タイミングを決定する手段と、を備える
ことを特徴とする。

【００２７】上記の構成のこの発明による同期検出回路
においては、記憶手段には、予め定められた複数個のタ
イミングと、そのタイミングでの相関値（相関エネルギ
ー）との対が記憶されるようにされている。

【００２８】そして、特定のパターンの繰り返し周期内
の各タイミングで新たに相関値が検出されると、そのタ
イミングが既に記憶手段に記憶されているタイミングで
あるときには、当該検出された相関値と、記憶手段に記
憶されている相関値との平均値が求められ、その平均値
が記憶手段に書き戻される。

【００２９】また、新たに相関値が検出されたタイミン
グが、それまで記憶手段の記憶されていないタイミング
であるときには、その検出された相関値と、記憶手段に
記憶されている相関値の最小値との比較を行い、検出さ
れた相関値が記憶手段に記憶されている相関値の最小値
よりも大きいとき、その最小値およびそのタイミングに
変えて、新たに検出された相関値およびそのタイミング
が記憶手段に書き込まれる。検出された相関値が記憶手
段に記憶されている相関値の最小値よりも小さいときに
は、記憶手段の記憶内容は変更せず、そのままとする。

【００３０】したがって、記憶手段には、特定のパター
ンの繰り返し周期内の全てのタイミングのうちの、複数
周期期間に渡って平均化された相関値の上位の複数個
が、そのタイミングと共に、記憶されることになる。

【００３１】よって、記憶手段として用いるメモリは、
特定のパターンの繰り返し周期内の全てのタイミングで
はなく、予め定めた複数個のタイミングおよびそのタイ
ミングにおける相関値を記憶できれば良いので、メモリ
消費量は少なくて済む。また、相関値を大きいもの順に
ソートする場合にも、ソート対象の個数が少ないので、
ソート時間が短時間で済み、ＲＡＫＥ受信の場合の各フ
ィンガの起動を速くすることができる。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、この発明による同期検出回
路および通信端末装置の実施の形態を、Ｗ−ＣＤＭＡ方
式の携帯電話端末の場合について、図を参照しながら説
明する。

【００３３】図２は、通信端末装置の実施の形態として
の携帯電話端末の同期検出部のブロック図である。な
お、以下の説明は、この発明を、前述したＷ−ＣＤＭＡ
方式におけるプライマリ同期コードについての同期タイ
ミングの検出の場合について適用した場合である。

【００３４】図２に示すように、受信信号Ｓは、２個の
乗算器１１ｉおよび１１ｑに供給される。一方、搬送波
発生器１２からの搬送波がそのまま乗算器１１ｑに供給
されると共に、移相器１３により９０度移相されて、乗
算器１１ｉに供給される。したがって、乗算器１１ｉ，
１１ｑでは、受信信号は、搬送波により直交検波が行わ
れる。そして、各乗算器１１ｉ、１１ｑの出力信号は、
Ａ／Ｄ変換器１４ｉ，１４ｑでＡ／Ｄ変換された後、バ
ンドパスフィルタ１５ｉ、１５ｑを通じて、同相成分Ｄ
ｉと直交成分Ｄｑとして取り出される。

【００３５】そして、バンドパスフィルタ１５ｉ，１５
ｑからの同相成分Ｄｉと、直交成分Ｄｑは、マッチドフ
ィルタ１６ｉ、１６ｑに入力される。一方、相関係数発
生器１７からは、コントローラ１８からの指示により、
プライマリ同期コードの、同相成分のレプリカコードＣ
ｉ、および直交成分のレプリカコードＣｑが、マッチド
フィルタ１６ｉ，１６ｑのそれぞれに供給される。

【００３６】この例のマッチドフィルタ１６ｉ，１６ｑ
のそれぞれには、図８に示した構成のマッチドフィルタ
が２系統が含まれる。そして、マッチドフィルタ１６ｉ
では、バンドパスフィルタ１５ｉからの同相成分Ｄｉ
と、相関係数発生器１７からのプライマリ同期コードの
レプリカコードＣｉおよびＣｑとの相関が、それぞれ別
系統において前述したように各クロックタイミング（チ
ップタイミング）でとられ、２系統の相関出力が出力さ
れる。

【００３７】同様にして、マッチドフィルタ１６ｑで
は、バンドパスフィルタ１５ｑからの直交成分Ｄｑと、
相関係数発生器１７からのプライマリ同期コードのレプ
リカコードＣｉおよびＣｑとの相関が、それぞれ別系統
おいて前述したように各クロックタイミング（チップタ
イミング）でとられ、２系統の相関出力が出力される。

【００３８】そして、マッチドフィルタ１６ｉ，１６ｑ
の相関出力のうち、同相成分同士の相関出力は、加算器
１９ａおよび２乗回路１９ｂとからなる複素乗算器１９
を通じて加算器２１に供給されると共に、マッチドフィ
ルタ１６ｉ，１６ｑの相関出力のうち、互いに直交する
成分同士の相関出力は、減算器２０ａおよび２乗回路２
０ｂとからなる複素乗算器２０を通じて加算器２１に供
給される。この加算器２１からは、周知のように、プラ
イマリ同期コードのレプリカと、受信信号との相関エネ
ルギーＥが、各タイミングにおいて、順次に得られ、同
期タイミング選択決定部３０に供給される。

【００３９】同期タイミング選択決定部３０には、ま
た、コントローラ１８から制御信号ＣＴＬが供給される
と共に、カウンタ２２からのクロックタイミング信号Ｔ
ＩＭが供給される。このカウンタ２２は、１スロット周
期でリセットされると共に、チップ周期のクロックをカ
ウントして、タイミング信号ＴＩＭを生成するものであ
る。

【００４０】同期タイミング選択決定部３０は、１スロ
ット期間内におけるエネルギー値が大きい上位ｎ個（ｎ
は２以上の整数）の相関エネルギーのタイミングを、複
数スロット区間に渡って検出し、そのうちのＲＡＫＥ受
信のフィンガーの数分の上位のタイミングを、同期タイ
ミングとして選択決定する。

【００４１】図１に同期タイミング選択決定部３０の構
成例を示す。すなわち、同期タイミング選択決定部３０
は、この実施の形態では、メモリ３１と、メモリ制御部
３２と、セレクタ３３と、平均値化部３４と、セレクト
信号生成部３５と、メモリ内記憶タイミング検出部３６
と、最小値選出部３７と、比較器３８と、同期タイミン
グ選択出力部３９とを備えて構成されている。

【００４２】この実施の形態の同期タイミング選択決定
部３０のメモリ３１は、１スロット期間内における、大
きさが大きい上位ｎ個（ｎは２以上の整数）の相関エネ
ルギーを、そのタイミングと共に記憶する。したがっ
て、このメモリ３１は、従来のような１スロット期間内
のチップ単位の全てのクロックタイミング分のアドレス
を必要とせず、少なくともＲＡＫＥ受信のためのフィン
ガ復調部の個数よりも多い数のアドレスを備えるもので
あれば良い。ただし、従来の場合には、各タイミングが
各アドレスに対応するため、それぞれのタイミングを記
憶する必要はなかったが、この実施の形態では、メモリ
３１には、相関エネルギーの値のみではなく、その相関
エネルギーが得られたタイミングが、互いに関連付けら
れて、対として記憶される。

【００４３】図３は、メモリ３１の記憶エリアと、その
情報内容を説明するための図である。メモリ３１は、相
関エネルギーおよびタイミング情報エリア３１ＥＴを備
える。この相関エネルギーおよびタイミング情報エリア
３１ＥＴは、ｎ個（ｎは２以上の整数）の相関エネルギ
ーＥ１〜Ｅｎが記憶される相関エネルギーエリア３１Ｅ
と、ｎ個のタイミング情報が記憶されるタイミング情報
エリア３１Ｔとからなり、相関エネルギーＥ１〜Ｅｎの
それぞれは、図示のように、それぞれ、タイミング情報
Ｔ１，Ｔ２，…におけるものとして、相関エネルギーと
タイミング情報とが関連付けられて記憶されている。

【００４４】このメモリ３１は、メモリ制御部３２によ
り、読み出し／書き込みが制御されると共に、アドレス
制御が行なわれる。コントローラ１８からのコントロー
ル信号ＣＴＬは、メモリ制御部３２に供給される。

【００４５】このメモリ３１の相関エネルギーエリア３
１Ｅへは、その入力情報として、セレクタ３３の出力が
供給される。また、このメモリ３１のタイミングエリア
３１Ｔへの入力情報として、カウンタ２２からのクロッ
クタイミング信号ＴＩＭが入力される。

【００４６】セレクタ３３には、その一方の入力情報と
して、加算器２１からの相関エネルギーＥが供給される
と共に、他方の入力情報として、平均値化部３４の出力
が供給される。平均値化部３４は、加算器２１からの相
関エネルギーＥと、後述するようにしてメモリ３１から
読み出された、スロット内の同じタイミングでの相関エ
ネルギーＥｍとの平均値を算出して出力する。

【００４７】セレクタ３３は、セレクト信号生成部３５
からのセレクト信号により、加算器２１の出力Ｅか、あ
るいは平均値化部３４の出力の、いずれかをメモリ３１
に供給する。

【００４８】セレクト信号生成部３５は、メモリ内記憶
タイミング検出部３６の出力と、比較器３８の出力に基
づいて、セレクト信号を生成する。メモリ内記憶タイミ
ング検出部３６には、カウンタ２２からのタイミング信
号ＴＩＭと、メモリ３１に記憶されているｎ個のタイミ
ング情報とが供給される。メモリ内記憶タイミング検出
部３６は、カウンタ２２からのタイミング信号ＴＩＭ
が、メモリ３１に記憶されているｎ個のタイミング情報
の一つであるか否かを検出し、その検出出力を、メモリ
制御部３２およびセレクト信号生成部３５に供給する。

【００４９】このとき、メモリ制御部３２は、コントロ
ール信号ＣＴＬにより、カウンタ２２からのタイミング
信号ＴＩＭが更新されたことを検知すると、メモリ３１
のタイミング情報エリア３１Ｔのタイミング情報Ｔｍを
順次に読み出す。メモリ内記憶タイミング検出部３６
は、タイミング信号ＴＩＭと、メモリ３１から順次に読
み出されてくるタイミング情報Ｔｍとを比較し、両者が
一致したときには、その旨をメモリ制御部３２に送ると
ともに、セレクト信号生成部３５に送る。

【００５０】メモリ制御部３２は、メモリ内記憶タイミ
ング検出部３６から、この一致信号を受け取ると、メモ
リ３１の書き込みアドレスを、その一致したタイミング
の相関エネルギーのアドレスに設定する。一方、セレク
ト信号生成部３５は、その一致信号を受け取ると、セレ
クタ３３を平均値化部３４の出力を選択する状態に制御
する。

【００５１】したがって、加算器２１からの相関エネル
ギーＥが、メモリ３１に、既に１スロット期間内の同一
のタイミングでの相関エネルギーが記憶されているタイ
ミングでのものである場合には、メモリ３１に記憶され
ている、当該タイミングに対応する相関エネルギーＥｍ
の値が、平均値化部３４からの平均値に書き換えられ
る。

【００５２】また、メモリ内記憶タイミング検出部３６
は、タイミング信号ＴＩＭが、メモリ３１内に記憶され
ていないタイミングであると検出したときには、不一致
を示す信号をメモリ制御部３２およびセレクト信号生成
部３５に送る。

【００５３】メモリ制御部３２は、このときには、最小
値選出部３７で選出された、メモリ３１に記憶されてい
る相関エネルギーのうちの最小値およびそのタイミング
情報が記憶されているアドレスを書き込みアドレスとす
る。ただし、メモリ制御部３２には、比較器３８の出力
が書き込み制御信号として供給されており、メモリ３１
への書き込みを実行するか否かが、この比較器３８の出
力によって制御されるように構成されている。すなわ
ち、後述するように、加算器２１からの相関エネルギー
の値が、最小値Ｅｍｉｎよりも大きいときには、その相
関エネルギーの値およびタイミングが、最小値Ｅｍｉｎ
およびタイミング信号Ｔｍｉｎが格納されていたアドレ
スに上書きされる。

【００５４】最小値選出部３７は、予め、メモリ３１に
記憶されている複数個の相関エネルギーのうちの最小値
Ｅｍｉｎを検出し、その検出した最小値Ｅｍｉｎを比較
器３８に供給する。また、最小値選出部３７は、その最
小値ＥｍｉｎおよびそのタイミングＴｍｉｎのメモリ３
１のアドレスを検出し、そのアドレスをメモリ制御部３
２に知らせる。

【００５５】比較器３８は、最小値選出部３７からの最
小値Ｅｍｉｎと、加算器２１からの相関エネルギーＥと
を比較し、その比較出力を、書き込み制御信号としてメ
モリ制御部３２に供給すると共に、セレクト信号生成部
３５に供給する。

【００５６】加算器２１からの相関エネルギーＥが最小
値Ｅｍｉｎよりも大きいときには、比較器３８の出力
は、メモリ３１への書き込み要求となり、セレクト信号
生成部３５は、加算器２１からの相関エネルギーＥを選
択して、メモリ３１に供給するようにする。

【００５７】また、加算器２１からの相関エネルギーＥ
が最小値Ｅｍｉｎよりも小さいときには、比較器２１の
出力は、非書き込み要求となり、メモリ制御部３２は、
当該タイミングでのメモリ３１への書き込みは行わな
い。

【００５８】こうして、メモリ３１には、１スロット期
間のチップ周期の各クロックタイミングで求められた相
関エネルギーのうちの、複数スロット区間について平均
化されて求められた結果としての、上位ｎ個の相関エネ
ルギーおよびそのタイミング情報が、記憶されることに
なる。

【００５９】したがって、予め定めた複数スロット期間
におけるメモリ３１への書き込みを実行した後には、同
期タイミングの候補が、メモリ３１に書き込まれている
ことになる。同期タイミング選択出力部３９では、この
メモリ３１に記憶されている相関エネルギーの上位の幾
つか、この例では３個を選択し、その上位の相関エネル
ギーが得られたタイミングＴａ，Ｔｂ，Ｔｃを、同期タ
イミングＴcodeとして出力する。

【００６０】以上の同期タイミング選択決定部３０の動
作を、図４のフローチャートに従って順を追って説明す
る。

【００６１】まず、メモリ３１の、相関エネルギーおよ
びタイミング情報エリア３１ＥＴの初期化を行う。すな
わち、相関エネルギーエリア３１Ｅの各相関エネルギー
の値として「０」が、タイミング情報エリア３１Ｔの各
タイミング情報としては「該当タイミング無し」を示す
値が、記録される（ステップＳ１０１）。

【００６２】次に、メモリ３１に蓄えられているｎ個の
相関エネルギーのうちの最小値Ｅｍｉｎと、その最小値
Ｅｍｉｎが得られたタイミングＴｍｉｎとを検出してお
く（ステップＳ１０２）。

【００６３】次に、現在のタイミングＴｔｉｍでの相関
エネルギーＥを求める（ステップＳ１０３）。そして、
現在のタイミングＴｔｉｍが既にメモリ３１のタイミン
グ情報エリア３１Ｔに記憶されているか否か判別する
（ステップＳ１０４）。

【００６４】現在のタイミングＴｔｉｍが、メモリ３１
に既に記憶されている場合には、求めた相関エネルギー
Ｅと、メモリ３１に蓄えられている同じタイミングの相
関エネルギーＥｍとの平均値Ｅａｖｅを求め（ステップ
Ｓ１０５）、メモリ３１の、そのタイミングの相関エネ
ルギーＥｍを、求めた平均値Ｅａｖｅに書き換える（ス
テップＳ１０６）。これにより、メモリ３１の相関エネ
ルギーエリア３１Ｅの各相関エネルギーの値Ｅｍは、複
数スロット期間の同じタイミングのものが平均化された
値となる。

【００６５】一方、現在のタイミングＴｔｉｍが、メモ
リ３１のタイミング情報エリア３１Ｔには無いタイミン
グである場合には、求められた相関エネルギーＥと、最
小値Ｅｍｉｎとの大きさを比較する（ステップＳ１０
７）。

【００６６】そして、Ｅｍｉｎ＜Ｅである場合には、メ
モリ３１の当該最小値Ｅｍｉｎを、求めた相関エネルギ
ーに書き換えると共に、メモリ３１の最小値Ｅｍｉｎの
タイミングＴｍｉｎも、現在タイミングＴｔｉｍに書き
換える（ステップＳ１０８）。また、Ｅｍｉｎ＞Ｅのと
きには、メモリ３１への書き込みは全く行わない。以上
により、メモリ３１には、常に、その時点までの上位Ｎ
個の相関エネルギーと、そのタイミングを記憶すること
ができる。

【００６７】次に、同期タイミングの検出が終了である
か否か判断する（ステップＳ１０９）。この実施の形態
では、同期タイミング検出を行うスロット期間の個数を
予め設定することができ、このステップＳ１０９の判断
は、例えば、前記予め定めた複数スロット期間に渡る時
間を経過したか否かにより行う。

【００６８】このステップＳ１０９で、同期タイミング
の検出期間が終了していないと判別したときには、タイ
ミングＴＩＭを更新して、ステップＳ１０２に戻り、上
記の動作を繰り返す。また、同期タイミングの検出期間
が終了したと判別したときには、この処理ルーチンを終
了する。

【００６９】以上の同期タイミング検出処理ルーチンが
終了すると、コントローラ１８は、メモリ３１に蓄えら
れた相関エネルギーＥｍおよびタイミング情報Ｔｍを読
み出して、同期タイミング選択出力部３９に供給させ
る。同期タイミング選択出力部３９は、ｎ個の相関エネ
ルギーＥｍのうちの、この例では上位の３個を検出し
て、対応する３個のタイミング情報Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃ
を、同期タイミング情報Ｔcodeとして出力する。

【００７０】同期タイミング選択出力部３９は、メモリ
３１の記憶内容である相関エネルギーとタイミング信号
との対を、相関エネルギーの大きいもの順にソートし、
そのソートの結果の上位３個のタイミング情報Ｔａ，Ｔ
ｂ，Ｔｃを、同期タイミング情報Ｔcodeとして出力する
ようにすることもできる。

【００７１】この３個のタイミング情報Ｔａ，Ｔｂ，Ｔ
ｃは、ＲＡＫＥ受信のための３個のフィンガに供給され
る。

【００７２】図５は、ＲＡＫＥ受信を行う受信機の構成
例を示すものである。すなわち、この例は、携帯電話端
末の受信系であり、アンテナ４１で受信された信号は、
高周波増幅器４２を通じて直交検波回路４３に供給され
て、ベースバンド信号に変換される。そして、直交検波
回路４３の出力が、図示を省略したＡ／Ｄ変換器により
デジタル信号に変換されて、ＲＡＫＥ受信のための、こ
の例では３個の復調器としてのフィンガ４４ａ，４４
ｂ，４４ｃのそれぞれに供給されると共に、同期獲得回
路５０の同期検出回路５１に供給される。

【００７３】この同期検出回路５１は、図２のＡ／Ｄ変
換器１４ｉ，１４ｑの部分以降に対応するものである。

【００７４】同期検出回路５１は、上述のようにして、
３個の同期タイミングＴａ，Ｔｂ，Ｔｃを検出し、比較
器５２に供給する。この比較器５２には、カウンタ２２
からのタイミング信号ＴＩＭが供給される。そして、こ
の比較器５２からは、カウンタ２２からのタイミング信
号ＴＩＭが、３個の同期タイミングＴａ，Ｔｂ，Ｔｃと
一致したときに、そのことを示す信号をコントローラ１
８に供給する。

【００７５】これを受けたコントローラ１８は、例え
ば、同期タイミングＴａに一致したタイミング信号をフ
ィンガ４４ａに、同期タイミングＴｂに一致したタイミ
ング信号をフィンガ４４ｂに、同期タイミングＴｃに一
致したタイミング信号をフィンガ４４ｃに、それぞれ供
給する。

【００７６】各フィンガ４４ａ，４４ｂ，４４ｃは、拡
散コードを復調（逆拡散）するための相関係数の発生部
を備え、これらのタイミング信号に基づいて、その相関
係数の同期を取り、復調を実行する。各フィンガ４４
ａ，４４ｂ，４４ｃでの復調結果は、ＲＡＫＥ合成回路
４５に供給される。ＲＡＫＥ合成回路４５は、復調デー
タを出力する。

【００７７】なお、同期検出回路５１では、Ｗ−ＣＤＭ
Ａの携帯電話端末においては、前述したように、プライ
マリ同期コードでの同期タイミングを用いて、セコンダ
リ同期コードについての同期検出を行い、フレーム単位
の同期を検出する。

【００７８】このセコンダリ同期コードの同期検出は、
図２の相関係数発生器１７からの相関係数のストット単
位の出現パターンを変えることにより、行うことができ
る。すなわち、相関エネルギーが大きくなる出現パター
ンを探索する。その場合の各出現パターンごとの相関エ
ネルギーの値は、前述と同様にして、メモリ３１を利用
して、あるいはメモリ３１とは別のメモリに格納してお
く。そして、そのメモリに、所定時間分に渡る出現パタ
ーンごとの相関エネルギーを蓄え、その中から相関エネ
ルギーが大きい出現パターンにより、フレーム同期タイ
ミング検出をするようにする。

【００７９】こうして、フレーム単位の同期タイミング
が検出されると、その同期タイミングに基づいて、基地
局からの拡散コードと同じ受信側の拡散コードの検出を
行い、フィンガで逆拡散（復調）を行うように制御す
る。この基地局からの拡散コードの検出の場合にも、マ
ッチドフィルタを用いるようにしても良いが、この例の
場合には、フレーム単位の同期タイミングが既に検出さ
れているので、いわゆるスライディング相関の方法によ
っても、受信側の拡散コードの検出を行うことが容易に
できる。

【００８０】なお、上述の実施の形態では、最小値選出
部３７では、最小相関エネルギーの値を検出すると共
に、最小相関エネルギーおよびそのタイミングのアドレ
スを検出し、検出した最小相関エネルギー値を比較器３
８に供給すると共に、検出したアドレスをメモリ制御部
３２に供給するようにしたが、メモリ３１に新たな相関
エネルギー値を書き込んだときに、エネルギー値の大き
いもの順に、メモリ３１の記憶内容をソートして、常
に、最小相関エネルギーと、そのタイミングとが書き込
まれるアドレスを、メモリ３１上で、固定させるように
してもよい。

【００８１】このソートは、対象となるアドレス数が少
ないので、高速に行うことができる。このソートの実行
は、図４のステップＳ１０２で行っても良いし、あるい
は、ステップＳ１０８での書き換え後に行うようにして
も良い。ステップＳ１０８での書き換え後に行う場合に
は、最小相関エネルギーＥｍｉｎとそのタイミングのア
ドレスが定まるので、ステップＳ１０２は不要となる。

【００８２】その場合には、比較器３８へは、その固定
のアドレスから読み出した最小相関エネルギー値を供給
すれば良く、また、メモリ制御部３２は、その固定のア
ドレスのデータの書き換えを行うようにすれば良いの
で、図１の最小値選出部３７は不要になる。

【００８３】また、メモリ３１に記憶されている相関エ
ネルギーおよびそのタイミング情報がソートされている
場合には、コントローラ１８は、上位の例えば３個の相
関エネルギーに対応するタイミング情報を読み出すだけ
で、同期タイミング信号Ｔcodeを得ることができるの
で、図１の同期タイミング選択出力部３９は不要とな
る。

【００８４】なお、図２の例では、相関検出器にマッチ
ドフィルタを用いたが、スライディング相関器や、その
他の相関検出器を用いることができることは言うまでも
ない。

【００８５】また、実施の形態は、Ｗ−ＣＤＭＡ方式の
携帯電話端末の場合について説明したが、ＣＤＭＡ−Ｏ
ＮＥ方式の携帯電話端末の場合にも、勿論適用できるほ
か、この発明は、特定の同期コードパターンが、所定周
期で繰り返す入力信号から、同期コードパターンを検出
する同期検出回路の全てに適用することができる。

【００８６】

【発明の効果】以上説明したように、この発明による同
期検出回路によれば、マルチパスによる干渉のために生
じるフェージングの影響を除去するための相関エネルギ
ーの平均化処理を行う場合において、記憶手段として用
いるメモリは、特定のパターンの繰り返し周期内の全て
のタイミングではなく、予め定めた複数個のタイミング
およびそのタイミングにおける相関値を記憶できれば良
いので、メモリ消費量は少なくて済む。

【００８７】また、相関値を大きいもの順にソートする
場合にも、ソート対象の個数が少ないので、ソート時間
が短時間で済み、ＲＡＫＥ受信の場合の各フィンガの起
動を速くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による同期検出回路の実施の形態の要
部の構成例を示す図である。

【図２】この発明による無線通信装置の実施の形態の受
信系および同期検出回路部分を示すブロック図である。

【図３】この発明による同期検出回路の実施の形態に用
いるメモリの記憶内容を説明するための図である。

【図４】この発明による同期検出回路の実施の形態の要
部の動作を説明するためのフローチャートである。

【図５】この発明による無線通信装置の実施の形態の受
信系を説明するための図である。

【図６】セルラー無線通信システムを説明するための図
である。

【図７】ＣＤＭＡ方式の同期タイミングを説明するため
の図である。

【図８】マッチドフィルタの構成例を示す図である。

【図９】マルチパスによる干渉によって生じる相関エネ
ルギーの時間変動を説明するための図である。

【図１０】従来の同期検出回路で用いられているメモリ
の使い方を説明するための図である。

【符号の説明】 １１ｉ，１１ｑ…直交検波器を構成する乗算器、１４
ｉ，１４ｑ…Ａ／Ｄ変換器、１６ｉ，１６ｑ…マッチド
フィルタ、１７…相関係数発生器、１８…コントロー
ラ、２１…相関エネルギーＥを出力する加算器、２２…
タイミング信号ＴＩＭを発生するカウンタ、３０…同期
タイミング選択決定部、３１…メモリ、３２…メモリ制
御部、３３…セレクタ、３４…平均値化部、３６…メモ
リ内記憶タイミング検出部、３７…最小値選出部、３８
…比較器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5K022 EE02 EE33 EE36 5K047 AA02 AA16 BB01 GG34 HH15 MM12 MM24 MM62 5K067 AA02 AA42 BB04 CC10 DD25 GG11 HH23

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力信号中に含まれる、一定周期で繰り返
   す特定のパターンと同じパターンを発生するパターン発
   生手段と、 前記パターンの変化の最小単位毎に、前記入力信号と、
   前記パターン発生手段からのパターンとの相関の度合い
   を示す相関値を検出するための相関値検出手段と、前記
   特定のパターンの繰り返し周期を基準にした前記最小単
   位のタイミングと、そのタイミングでの前記相関値と
   を、対応付けて、複数対、記憶可能な記憶手段と、 前記特定のパターンの繰り返し周期を基準にしたとき
   に、前記記憶手段に前記相関値が記憶されているタイミ
   ングと同一となるタイミングでは、前記相関値検出手段
   で検出された相関値と、前記記憶手段に記憶されている
   相関値との平均値を前記記憶手段に書き込む手段と、 前記特定のパターンの繰り返し周期を基準にしたとき
   に、前記記憶手段に前記相関値が記憶されていないタイ
   ミングでは、前記記憶手段に記憶されている複数個の相
   関値のうちの最小値と、前記相関値検出手段で検出され
   た相関値とを比較して、前記相関値検出手段で検出され
   た相関値の方が前記最小値よりも大きいときに、前記相
   関値検出手段で検出された相関値を、その検出タイミン
   グと共に、前記最小値およびそのタイミングに代えて、
   前記記憶手段に書き込む手段と、 前記記憶手段に記憶されている複数個のタイミングのう
   ちから、相関値の大きさに基づいて、前記パターン発生
   手段からのパターンと、前記入力信号中の前記特定のパ
   ターンとの同期タイミングを決定する手段と、 を備える同期検出回路。
2. 【請求項２】前記記憶手段への前記相関値とその検出タ
   イミングとの書き込みは、前記特定のパターンの繰り返
   し周期の、予め定められた複数周期分に渡って行なわれ
   ることを特徴とする請求項１に記載の同期検出回路。
3. 【請求項３】前記入力信号は、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄ
   ｉｖｉｓｉｏｎ ＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ）方式
   の無線信号の受信信号であって、前記特定のパターン
   は、特定の拡散符号であることを特徴とする請求項１に
   記載の同期検出回路。
4. 【請求項４】前記相関値検出手段は、マッチドフィルタ
   を用いて構成されてなることを特徴とする請求項１に記
   載の同期検出回路。
5. 【請求項５】前記記憶手段に記憶されている相関値を、
   大きいもの順にソートする手段を設け、前記相関値の最
   小値およびそのタイミングが記憶される前記記憶手段の
   アドレスが特定のアドレスとなるようにされていること
   を特徴とする請求項１に記載の同期検出回路。
6. 【請求項６】前記記憶手段に記憶されている相関値を、
   大きいもの順にソートする手段を設け、前記同期タイミ
   ングを決定する手段は、前記ソートにより相関値が大き
   いとされた複数個のタイミングを、同期タイミングとし
   て検出することを特徴とする請求項１に記載の同期検出
   回路。
7. 【請求項７】請求項６に記載の同期検出回路と、 前記同期検出回路で検出された複数個のタイミングの一
   つづつが、拡散コードの復調タイミングとして割り当て
   られる複数個の復調部と、 前記複数個の復調部の復調出力を合成して復調データを
   得る合成部と、 を備える通信端末装置。