JP2002016580A - コード発生装置および移動無線機 - Google Patents

コード発生装置および移動無線機

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JP2002016580A
JP2002016580A JP2000197106A JP2000197106A JP2002016580A JP 2002016580 A JP2002016580 A JP 2002016580A JP 2000197106 A JP2000197106 A JP 2000197106A JP 2000197106 A JP2000197106 A JP 2000197106A JP 2002016580 A JP2002016580 A JP 2002016580A
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JP2000197106A
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Kenji Komori
健司 小森
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Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 受信用コードの位相を高速、かつ動的に
切り替えて受信コードを発生することにある。 【解決手段】 参照用コードを発生する参照用コード発
生器2と、この参照用コード発生器2から発生する参照
用コードの任意の位相時にコード周期の先頭から受信用
コードを発生する受信用コード発生器4と、読み取り指
示信号に基づいて参照用コードの現在の位相状態を保持
する記憶装置3と、書込み指示信号を出力することによ
り前記受信用コードの現在位相の変化時に前記記憶装置
に保持される位相状態に切り替えて前記受信用コード発
生器4から受信用コードを発生させる制御装置1とを備
えたCDMA方式を採用した受信端末のコード発生装置
である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、CDMA(Code
Division Multiple Access:符号分割多元接続)方式
を採用した自動車電話システム,携帯電話システム等の
受信端末に利用されるコード発生器に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、CDMA方式は、基地局(送信
局)側が送信データ列に拡散コードを掛け合わせて広帯
域のベースバンド信号に変換し、さらに無線周波数の信
号に変換し送信する。
【0003】従って、受信端末側では、基地局側からの
無線周波数信号をA/D変換機能をもつ無線受信部(R
F)で受信しディジタル化した後、相関器と呼ばれるフ
ィンガに送出する。これら各フィンガはディジタル化さ
れた受信データを送信側と同一のコードを用いて逆拡散
し復調する。よって、受信端末側は、逆拡散処理に使用
する送信側のコードと同一のコードを発生するコード発
生器が必要不可欠なものとなる。また、受信端末側で受
信される無線信号は、種々の無線経路(マルチパス)を
通ってくるそれぞれの無線信号が足し合わされたもので
ある。受信端末では、このパスそれぞれを相関器によっ
て一旦分離することが必要となる。各パスは、種々の経
路を通るため受信端末への到着時刻(位相)に差が生じ
る。
【0004】そこで、このコード発生器は、送信側で使
用されるコードに合わせるために任意のコードを発生す
る機能をもつ他、種々の無線経路を通ってくるマルチパ
ス上の受信データのコード位相が異なるので、コード位
相を変化させて相関をとるために用いられている。
【0005】ところで、コード発生器の位相切り替え
時、コード発生器自体を初期状態に戻し、そのコード周
期の先頭位相まで待ってからコードを発生させる必要が
あることから、最大そのコードの1周期の期間待たなけ
ればならない不都合がある。
【0006】そこで、従来、1周期を待たずにコード周
期の途中から任意のコード位相を発生させる機器とし
て、2つのコード発生器が用いられている。
【0007】その1つのコード発生器は、図5に示すご
とく、プログラムを含むDSP(Digital Signal Pro
cessor)などの制御チップを内蔵し、初期値設定の他、
途中のコード位相に関する番号指示などの制御信号を出
力する制御装置51、この初期値および番号指示に基づ
いてコード周期の途中の位相状態を順次演算し出力する
演算回路52、制御装置51からの指示を受けて演算回
路52から発生する演算出力を取り込み、シフトレジス
タによるシフト処理のもとに受信用コードを発生するフ
ィンガ530,531,532に対応する受信用コード発
生器540,54 1,542からなっている。55は基地
局側からの無線周波数信号を受信しディジタルデータに
変換する無線受信部RF、56は無線受信部55により
ディジタル化された受信データを受信順序に従って順次
フィンガ530,531,532に送出するマルチパスで
ある。なお、図に示す実線はデータラインを意味し、点
線は制御信号ラインを意味する。
【0008】他の1つのコード発生器は、図6に示すよ
うに、演算回路52に代えて記憶装置57を設けた構成
である。この記憶装置57は、コード周期の途中のコー
ド状態を予め計算し記憶しておき、制御装置51からの
初期値および番号指示に基づいてコード周期の途中のコ
ード状態を順次出力しフィンガ530,531,532
送出する構成である。
【0009】これら両コード発生器は、何れも1周期を
待つことなく途中のコード位相を変化させることによ
り、相関をとるための処理を行っている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、演算回
路12を備えたコード発生器は、コードの途中の位相状
態およびその後の位相状態を順次演算しながら出力する
ので、演算に時間がかかり、即座に位相を切り替えるこ
とが難しく、演算に必要な回路の規模もおのずと大きく
なる問題がある。
【0011】一方、記憶回路57を備えたコード発生器
は、CDMA受信端末自体が容量的に限られていること
から、変化させるコード位相も限定的、かつ固定的とな
り、任意のコード位相に変化させることができない問題
がある。
【0012】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、受信用コードの位相を高速、かつ動的に切り替え可
能なコード発生器を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、送信局側から送信されてくるコード拡散されたマル
チパス信号の相関をとるために受信用コードを発生する
CDMA方式を採用した受信端末のコード発生装置であ
って、このコード発生器は、参照用コードを発生する参
照用コード発生手段と、この参照用コード発生手段から
発生する参照用コードの任意の位相時にコード周期の先
頭から受信用コードを発生する受信用コード発生手段
と、読み取り指示信号に基づいて前記参照用コードの現
在の位相状態を保持する記憶手段と、前記記憶手段に前
記読み取り指示信号を送出する他、書込み指示信号を出
力することにより前記受信用コードの現在位相の変化時
に前記記憶手段に保持されている位相状態に切り替えて
前記受信用コード発生手段から前記受信用コードを発生
させる制御手段とを備えた構成である。
【0014】本発明は以上のような構成とすることによ
り、制御手段は、参照用コード発生手段から発生する参
照用コードの任意の位相時に受信用コード発生手段から
受信用コードを発生させた後、所要とするタイミングで
読み取り指示信号を送出し、参照用コードの現在の位相
状態を記憶手段に保持する。しかる後、制御手段から書
き込み指示信号を出力し、前記受信用コード発生手段か
ら発生する受信用コードの現在の位相変化時に前記記憶
手段に保持されている位相状態に切り替えることによ
り、受信用コードを発生するので、受信用コードの位相
を高速、かつ動的に切り替えることが可能となる。
【0015】なお、参照用コード発生手段および前記受
信用コード発生手段は、それぞれ各コード発生手段から
発生するコードの位相変化をカウントする参照用カウン
タおよび受信用カウンタを有し、また前記制御手段は、
前記カウンタの位相を監視し、前記参照用コード発生手
段のコードの位相と前記受信用コード発生手段のコード
の位相との差に応じて前記参照用コード発生手段の位相
変化速度を制御すれば、前記参照用コード発生手段と前
記受信用コード発生手段のコードの位相差を所定の位相
差に保持することが可能である。
【0016】また、上記コード発生装置に係わる発明の
構成について述べたが、移動無線機に以上のようなコー
ド発生装置の構成を備えたものであってもよい。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
【0018】(第1の実施の形態)図1は本発明に係る
コード発生器の一実施の形態を示す構成図である。な
お、同図において図5,図6と同一部分には同一符号を
付し、その詳しい説明は省略する。
【0019】このコード発生器は、コード発生器を構成
する各構成要素に必要な制御信号を供給する制御装置1
と、参照用コードを生成する参照用コード発生器2と、
制御装置1からの指示に基づいて前記参照用コード発生
器2で生成される参照用コードを取り込んで記憶する記
憶装置3と、受信用コード発生器4とによって構成され
ている。
【0020】前記制御装置1は、例えばプログラムを含
むタイミング制御指示機能をもったDSPなどの制御チ
ップ或いはCPUが内蔵され、参照用コード発生器2に
任意の可変速度でシフト処理用指示信号を送出し、また
記憶装置3に参照用コード発生器2で生成される参照用
コードの読み込み指示信号を送出し、また受信用コード
発生器40,41,42に書き込み指示信号を送出する機
能をもっている。
【0021】前記参照用コード発生器2は、PN系列発
生器とも呼ばれ、例えば3個のフィンガ530,531,
532にそれぞれ対応して3個の参照用コード発生器
0,2 1,22(21,22は図示せず)が設けられてい
る。その1個の参照用コード発生器20について具体的に
述べると、図2に示すごとく例えば10段のシフトレジ
スタ21および排他的論理和(Exclusive OR)素子2
2で構成され、シフト処理時に左端のMSBのレジスタ
内容と例えば右端LSBから5段目のレジスタ内容とを
排他的論理和素子22に導入し、この排他的論理和素子
22による排他的論理和演算出力が右端LSBに供給
し、これら10段のシフトレジスタ21からパラレル出
力することにより、それぞれ異なる参照用コードを高速
に発生する機能をもっている。
【0022】なお、この参照用コード発生器20は、便
宜的に10段のシフトレジスタを用いたが、特に段数を
特定するものでなく、また1つの段数である5段目のレ
ジスタ内容を排他的論理和素子22に導入したが、複数
段のレジスタ内容を排他的論理和素子22に導入し、排
他的論理和演算を行った内容を用いてもよい。また、参
照用コード発生器21,22についても同様であることは
言うまでもない。
【0023】前記記憶装置3は、制御装置1からの読み
取り指示信号に基づき、参照用コード発生器20,21
2からパラレル出力される参照用コードを取り込んで
記憶するレジスタ30,31,32で構成され、各参照用
コード発生器20,21,22の段数に応じた数のレジス
タ素子数によって構成されている。
【0024】前記受信用コード発生器4は、参照用コー
ド発生器2の構成と同様な構成を有しており、記憶装置
3のレジスタ30,31,32に対応して3個の受信用コ
ード発生器40,41,42(41,42は図示せず)が設
けられている。その1つの受信用コード発生器40は、
例えば10段のシフトレジスタ41と排他的論理和素子
42とで構成され、制御装置1からの書込み指示信号に
基づき、記憶装置3を構成するレジスタ30の内容を取
り込み、左端MSBからシリアルに受信用コードを発生
するものである。なお、受信用コード発生器4は、参照
用コード発生器2と同様に、10段のシフトレジスタ4
0,41,42に限るものでなく、また1つの段数では
なく複数段のレジスタ内容を排他的論理和素子42に導
入することも可能である。
【0025】次に、以上のようなコード発生器の動作に
ついて図3を参照して説明する。なお、以下、説明の便
宜上,1個のフィンガ530に与える受信用コードの発生
例について説明する。
【0026】先ず、制御装置1から動作指示信号を送出
すると、参照用コード発生器20は コードの位相状態
a0から始まり、シフト処理によって位相状態a1,a
2,…と順次変化する参照用コードを発生する。このと
き、受信用コード発生器40は未だリセットの状態にあ
る。そして、制御装置1は、図3(a)に示すチップク
ロックのもとに参照用コード発生器20のコード位相が
a57からa58に変化するとき(同図b参照)、受信
用コード発生器40の動作を開始させ、同図hに示すよ
うに位相状態a0から始まり、位相状態a1,a2,…
と順次変化する受信用コードを発生する。この図3
(h)に示す受信用コード発生器40の発生コードは制
御装置1から書き込み指示信号が出力されていないとき
の状態である。なお、コードai(iは0以上の整数)
はコード周期の先頭からi番目のコードを表す。
【0027】従って、参照用コード発生器20のコード
位相状態は、受信用コード発生器40と位相差「a5
8」をもったコードが発生されている。つまり、参照用
コード発生器20は、同図(b)に示すように例えば5
8チップ時間だけ位相変化させたコードが発生してい
る。
【0028】以上のような状態において、制御装置1か
らあるタイミングで読み取り指示信号(同図c参照)が
発生すると、記憶装置3は、その読み取り指示信号に基
づき、参照用コード発生器20で生成される参照用コー
ド,例えば位相状態a66を読み取って3個のレジスタ
の中の1つのレジスタである例えば30に記憶する(同
図d参照)。
【0029】この記憶装置3は、制御装置1から読み取
り指示信号を受けるごとに前述するごとくレジスタ
0,レジスタ31,レジスタ32の順番に参照用コード
発生器2で生成される参照用コードを取り込み、引き続
き、読み取り指示信号を受けたとき、レジスタ30→レ
ジスタ31→レジスタ32の順序で内容を更新し、以後,
同様の動作を繰り返しながら異なる位相のコードを保持
する。従って、制御装置1からの読み取り指示信号ごと
に記憶装置3の各レジスタ30,31,32の内容が逐次
変化し、参照用コード発生器2のコードを保持する。
【0030】しかる後、制御装置1から書き込み指示信
号(同図f参照)が発生すると、既に設定されているレ
ジスタ30の選択信号のもと、或いは書込み指示信号と
ともに送出されるレジスタ30の選択信号(同図e参
照)に基づき、当該選択信号に対応する例えば受信用コ
ード発生器40が書き込みモードとなり、既に記憶装置
3のレジスタ30に保持されている参照用コード「a6
6」を取り込んで書き込み(同図g参照)、以後,シフ
ト処理に従って「a67」,「a68」、…のコードを
順次発生する。つまり、制御装置21から書き込み指示
信号に基づき、受信用コード発生器40の出力コードが
a66に切り替わり、その後の出力コードはa67,a
68,…の順序で発生する。
【0031】なお、フィンガ530に与える受信用コー
ドの発生について述べたが、フィンガ531,532につ
いても同様の動作となるので、ここではその説明を省略
する。
【0032】従って、以上のような実施の形態によれ
ば、参照用コード発生器20,21,2 3を構成するシフ
トレジスタのシフト処理により高速に変化するレジスタ
の内容であるコード状態の参照用コードを、所要のタイ
ミングのもとに記憶装置3の対応するレジスタに選択的
に保持し、そのレジスタに対応する受信用コード発生器
0,41,…に書き込むことによりコード位相を変化さ
せ、以後,受信用コード発生器40,41,…によるシフ
ト処理により位相状態に変えながら受信用コードとして
発生し、対応するフィンガ530,531,…に供給する
ので、各受信用コード発生器40,41,…のコード位相
を高速度に切り替えることができる。
【0033】また、このコード発生器では、受信用コー
ド発生器40,41,…から発生する受信用コードの位相
の元となる位相が参照用コード発生器2のシフト処理に
よって高速に変化するコードの位相を利用するので、従
来のような演算回路52を備えたものに比べ、演算時間
をかけずに必要なときに任意の位相状態のコードを出力
でき、また演算回路52の回路規模が大きくなるという
問題を解消できる。
【0034】さらに、記憶装置57を備えたコード発生
器では、予め固定的な位相状態のコードを用いるが、本
実施の形態では、参照用コードの中から任意の位相状態
を取り込んでシフト処理により受信用コードを発生する
ので、非常に単純な回路構成により、柔軟、かつ動的に
所要のコード位相に切り替えて受信用コードを発生する
ことが可能である。
【0035】なお、上記実施の形態では、制御装置1,
参照用コード発生器2,記憶装置3および受信用コード
発生器4は、それぞれ単独に独立した機器として説明し
ているが、これら構成要素の全部または必要な構成部分
が1つのチップの中に内蔵され、ソフト的ないし機能的
に実現する構成となっている場合が多いので、その構成
要素の名称に限定されるものではない。
【0036】(第2の実施の形態)図4は本発明に係る
コード発生器の他の実施形態を示す構成図である。な
お、同図において図1と同一部分には同一符号を付し、
その詳しい説明は省略する。このコード発生器は、参照
用コード発生器20,21,22および各受信用コード発
生器40,41,42(21,22,41,42は図示せず)
にはそれぞれ現在コードの位相状態をカウントする参照
用カウンタ110,111,112,受信用カウンタ1
0,121,122が設けられ、さらに記憶装置3内ま
たは記憶装置3を構成する各レジスタ自身にそれぞれ参
照用カウンタ110,111,112の現在コードの位相
状態を表すカウント値を保持するラベルエリア130
131,132(131,132は図示せず)が設けられて
いる。
【0037】次に、以上のようなコード発生器の動作に
ついて説明する。なお、説明の便宜上、1個のフィンガ
530に与える受信用コードの発生例について説明す
る。
【0038】受信端末の動作が開始すると、各受信用コ
ード発生器40および参照用コード発生器20から任意の
コードを発生するが、このとき参照用カウンタ110
図3に示すチップクロックのもとに参照用コード発生器
0から発生する現在コードの位相状態の変化を順次カ
ウントし、各受信用カウンタ12においても、同様にチ
ップクロックのもとにそれぞれ対応する受信用コード発
生器4の現在コードの位相状態の変化をカウントする。
【0039】ここで、参照用カウンタ110が現在コー
ドの位相状態の変化に伴ってカウント値が変化すると、
記憶装置3のラベルエリア130の内容もそれに同期し
てカウンタ110のカウント値を記憶する。
【0040】以上の状態において制御装置1から読み取
り指示信号を発生すると、記憶装置3のレジスタ3
0は、ラベルエリア130のカウント値「a66」に基づ
き、参照用コード発生器2の「a66」のコード位相状
態を取り込んで記憶する一方、受信用カウンタ120
現在コードの位相状態「a12」を「a66」に置き替
える。
【0041】その後、制御装置1から書き込み指示信号
を発生し、受信用コード発生器40に「a66」の位相
の値を反映させようとしたとき、図3に示すように参照
用コード発生器2のコードの位相が「a71」となって
いる。このとき、制御装置1は、カウンタ110,1
1,112,120,121,122のカウント値から各
コード発生器20,21,22,40,41,42の位相の値
を監視しているので、参照用コード発生器20のコード
位相と受信用コード発生器40,41,42のうち、最も
位相差が小さい何れかの受信用コード発生器の位相との
差を一定に保つように制御する。
【0042】因みに、最初の状態では、参照用コード発
生器20と受信用コード発生器40との位相差が最小であ
るa58であるので、受信用コード発生器40の位相が
「a66」になったことにより、参照用コード発生器4
0との位相差が「5」になる。従って、この状態では、
最初の最も位相差の小さい状態が保持されていないの
で、参照用コード発生器20のクロックを速くすること
により、位相差が「58」になるまで,つまり受信用コ
ード発生器40の位相a66に対し、参照用コード発生
器20の位相がa66+58=a124となるまで進め
る。そして、位相差が58となった時点において、参照
用コード発生器20のクロックを受信用コード発生器40
と同じ速さのクロックに戻す。これによって、参照用コ
ード発生器20と受信用コード発生器40との最小の位相
差「58」を保持することができる。
【0043】なお、フィンガ530に与える受信用コー
ドの発生について述べたが、フィンガ531,532につ
いても同様の動作を行うので、ここではその説明を省略
する。
【0044】従って、以上のような実施の形態によれ
ば、制御装置1が参照用コード発生器2および受信用コ
ード発生器4にそれぞれ設けられる参照用カウンタ11
0,111,112および受信用カウンタ120,121
122の各カウント値を監視し、参照用コード発生器2
のコードの位相と受信用コード発生器4のコードの位相
との差が最小の位相差となるように参照用コード発生器
2の位相変化速度を制御すれば、前記コードの位相差を
所定の位相差に保持しながら受信用コードを発生でき
る。
【0045】なお、上記実施の形態は、コード発生装置
の構成について述べたが、移動無線機に以上のようなコ
ード発生装置の構成を搭載し、相関を取るようにするこ
とは言うまでもない。
【0046】また、本願発明は、上記実施の形態に限定
されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変
形して実施できる。また、各実施の形態は可能な限り組
み合わせて実施することが可能であり、その場合には組
み合わせによる効果が得られる。さらに、上記各実施の
形態には種々の上位,下位段階の発明が含まれており、
開示された複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種
々の発明が抽出され得るものである。例えば問題点を解
決するための手段に記載される全構成要件から幾つかの
構成要件が省略されうることで発明が抽出された場合に
は、その抽出された発明を実施する場合には省略部分が
周知慣用技術で適宜補われるものである。
【0047】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、受
信用コードの位相を高速、かつ動的に切り替えて受信コ
ードを発生することができる。
【0048】また、本発明は、参照用コードの位相と受
信用コードの位相とを所定の位相差に保持しながら、受
信用コードを発生できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係るコード発生器の一実施の形態を
示す構成図。
【図2】 図1に示すコード発生器の主要構成要素相互
の関係を示す構成図。
【図3】 コード発生器の動作を説明するタイミング
図。
【図4】 本発明に係るコード発生器の他の実施形態を
示す構成図。
【図5】 従来のコード発生器の構成図。
【図6】 従来のコード発生器の他の構成図。
【符号の説明】
1…制御装置 2…参照用コード発生器 3…記憶装置 40,41,42…受信用コード発生器 110…参照用カウンタ 120…受信用カウンタ 530,531,532…フィンガ(相関器) 55…無線受信部 56…マルチパス

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 送信局側から送信されてくるコード拡散
    されたマルチパス信号の相関をとるために受信用コード
    を発生するCDMA方式を採用した移動無線機のコード
    発生装置において、 参照用コードを発生する参照用コード発生手段と、 この参照用コード発生手段から発生する参照用コードの
    任意の位相時にコード周期の先頭から受信用コードを発
    生する受信用コード発生手段と、 読み取り指示信号に基づいて前記参照用コードの現在の
    位相状態を保持する記憶手段と、 前記記憶手段に前記読み取り指示信号を送出する他、書
    込み指示信号を出力することにより前記受信用コードの
    現在位相の変化時に前記記憶手段に保持されている位相
    状態に切り替えて前記受信用コード発生手段から前記受
    信用コードを発生させる制御手段とを備えたことを特徴
    とするコード発生装置。
  2. 【請求項2】 前記参照用コード発生手段および前記受
    信用コード発生手段は、それぞれ各コード発生手段から
    発生するコードの位相変化をカウントする参照用カウン
    タおよび受信用カウンタを有し、 前記制御手段は、前記カウンタのカウント値を監視し、
    前記参照用コード発生手段のコードの位相と前記受信用
    コード発生手段のコードの位相との差が所定の位相差を
    保持するように前記参照用コード発生手段から発生する
    コードの位相変化速度を制御することを特徴とする請求
    項1記載のコード発生装置。
  3. 【請求項3】 送信局から送信されてくるコード拡散さ
    れたマルチパス信号の相関を取るために受信用コードを
    発生するコード発生装置を有する移動無線機において、 前記コード発生装置は、 参照用コードを発生する参照用コード発生手段と、 この参照用コード発生手段から発生する参照用コードの
    任意の位相時にコード周期の先頭から受信用コードを発
    生する受信用コード発生手段と、 読み取り指示信号に基づいて前記参照用コードの現在の
    位相状態を保持する記憶手段と、 前記記憶手段に前記読み取り指示信号を送出する他、書
    込み指示信号を出力することにより前記受信用コードの
    現在位相の変化時に前記記憶手段に保持されている位相
    状態に切り替えて前記受信用コード発生手段から前記受
    信用コードを発生させる制御手段とを備えたことを特徴
    とする移動無線機。
  4. 【請求項4】 前記参照用コード発生手段および前記受
    信用コード発生手段は、それぞれ各コード発生手段から
    発生するコードの位相変化をカウントする参照用カウン
    タおよび受信用カウンタを有し、 前記制御手段は、前記カウンタのカウント値を監視し、
    前記参照用コード発生手段のコードの位相と前記受信用
    コード発生手段のコードの位相との差が所定の位相差を
    保持するように前記参照用コード発生手段から発生する
    コードの位相変化速度を制御することを特徴とする請求
    項3記載の移動無線機。
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