JP2002101016A - 逆拡散装置 - Google Patents

逆拡散装置

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JP2002101016A
JP2002101016A JP2000291754A JP2000291754A JP2002101016A JP 2002101016 A JP2002101016 A JP 2002101016A JP 2000291754 A JP2000291754 A JP 2000291754A JP 2000291754 A JP2000291754 A JP 2000291754A JP 2002101016 A JP2002101016 A JP 2002101016A
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timing
autocorrelation
input signal
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Takaharu Sato
孝晴 佐藤
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Kawasaki Microelectronics Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は時系列的に入力されてくる入力信号と
所定のコードとの間の自己相関演算により入力信号から
そのコードに適合したデータを抽出する逆拡散装置に関
し、回路規模および消費電力の削減を図る。 【解決手段】入力信号を、同期検出用コードに対し相対
的に遅延させて遅延信号を生成する遅延回路と、E(E
arly),P(Punctual),L(Late)
の3つの自己相関演算それぞれに応じて選択された入力
信号あるいは遅延信号と同期検出用コードとの間での
E,P,Lの3つの自己相関演算を時分割的に行なう自
己相関回路(演算器183,加算器184,レジスタ1
86E,186P,186L等)を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は時系列的に入力され
てくる入力信号と所定のコードとの間の自己相関演算に
より入力信号からそのコードに適合したデータを抽出す
る逆拡散装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、携帯電話等に用いられる通信技術
の1つとしてCDMA(Code Division
Multiple Access/符号分割多元接続)
と呼ばれる方式が注目されている。このCDMA方式
は、通信により送られてきた信号と、所定のコードとの
自己相関演算により、その信号から所望のデータを抽出
する方式であり、それまでのFDMA(Frequen
cy DivisionMultiple Acces
s/周波数分割多元接続)やTDMA(TimeDiv
ision Multiple Access/時分割
多元接続)などの方式と比べ極めて多数の人が同時に通
話することができるという特徴を有する。
【0003】このCDMAでは、スペクトクル拡散とい
う技術が用いられており、このCDMA方式で変調され
た信号から元のデータを復元するには逆拡散と呼ばれる
技術が用いられる。
【0004】図1は、逆拡散装置を示す回路ブロック図
である。
【0005】アンテナ等で受信され前処理の行なわれた
受信信号は、この図1に示す逆拡散装置の入力信号Sと
して、データ逆拡散回路11および3つの同期維持(D
LL)逆拡散回路12,13,14に入力される。ここ
ではまずDLL逆拡散回路12,13,14について説
明する。
【0006】DLL逆拡散回路12,13,14では、
それぞれ入力信号と同期検出用コードとの間での自己相
関演算が行なわれる。ここで、DLL逆拡散回路(P)
13では、現在の受信タイミング(Punctual)
における入力信号と同期検出用コードとの間の自己相関
演算が行なわれ、DLL逆拡散回路(L)14では、現
在の受信タイミング(Punctual)よりも同期検
出用コードに対し相対的に遅れた遅延タイミング(La
te)の入力信号と同期検出用コードとの間の自己相関
演算が行なわれ、DLL逆拡散回路(E)12では、現
在の受信タイミング(Punctual)よりも同期検
出用コードに対し相対的に進んだ早進タイミング(Ea
rly)の入力信号と同期検出用コードとの間の自己相
関演算が行なわれる。
【0007】現在の受信タイミングが正しい受信タイミ
ングであったときは、3つのDLL逆拡散回路12,1
3,14のうちの、現在の受信タイミングの入力信号と
同期検出用コードとの間の自己相関演算を行なったDL
L逆拡散回路(P)13による自己相関演算結果(相関
値)が、他の2つのDLL逆拡散回路(E,L)12,
14によるいずれの相関値よりも大きく、もし現在の受
信タイミングが正しい受信タイミングよりも遅れ気味で
あったときは、遅延タイミングの入力信号と同期検出用
コードとの間の自己相関演算を行なったDLL逆拡散回
路(L)14による自己相関演算結果(相関値)が他の
2つのDLL逆拡散回路(E,P)12,13によるい
ずれの相関値よりも大きく、また、同様に、もし現在の
受信タイミングが正しい受信タイミングよりも進みぎみ
であったときは、早進タイミングの入力信号と同期検出
用コードとの間の自己相関演算を行なったDLL逆拡散
回路(E)12による相関値が、他の2つのDLL逆拡
散回路(P,L)13,14によるいずれの相関値より
も大きい。すなわち、これら3つのDLL逆拡散回路1
2,13,14による相関値どうしを比較することによ
り、現在の受信タイミングのままでよいか、受信タイミ
ングを少し進める、あるいは少し遅らせる必要があるか
が検出される。
【0008】図1に示すタイミング発生回路15では、
3つのDLL逆拡散回路12,13,14で求められた
3つの相関値に基づいて、上記の受信タイミング、遅延
タイミングおよび早進タイミングのうちの相関が最も高
いタイミングが次の受信タイミングとして設定され、そ
の設定された受信タイミングに適合したタイミング信号
を発生する。このようにして、受信信号(入力信号)と
常に同期がとられることになる。
【0009】図1に示す、もう1つのデータ逆拡散回路
11では、常に現在の受信タイミングの入力信号とデー
タ抽出用コードとの間の自己相関演算が行なわれ、入力
信号中から所望のデータが抽出される。ただしここで抽
出されたデータは通信回路中でのさまざまな歪みを受け
たものであり、このデータ逆拡散回路11で抽出された
データはチャネル推定回路16に入力され、このチャネ
ル推定回路16において通信回路により受けた振幅の変
化や位相の変化(回転)の程度が検出される。この抽出
されたデータは逆回転回路17に入力され、この逆回転
回路17では、データ逆拡散回路11で抽出されたデー
タが、チャネル推定回路16で検出された振幅の変化お
よび位相の変化分の修復(逆回転)を受け、より正確な
データが復元される。この逆回転回路17から出力され
たデータもまだまだ不完全なものであり、この後、図示
しない誤り訂正回路等により誤り訂正等を受け、発信元
のデータと同じデータが復元される。
【0010】図2は、図1に示す3つのDLL逆拡散回
路(E,P,L)12,13,14の動作タイミングを
示す図である。
【0011】図2(A)は、入力信号を示している。こ
こでは、’チップ’と称される時間単位が用いられてお
り、時間的に早い順に1チップごとにD0,D1,D2
の記号が付されている。
【0012】また、図2(B)は、同期検出用コードの
時系列を示しており、ここには、時間的に早い順に、1
チップごとにフェーズ(N−1),フェーズ(N),フ
ェーズ(N+1)と名づけられている。
【0013】また、図2(C)は、図2(B)に示す同
期検出用コードを1チップの1/2の時間だけ進ませた
ものである。この場合、同期検出用コードを基準とする
と、入力信号(図2(A))を相対的に1チップの1/
2だけ遅延させたことになる。
【0014】また、図2(D)は、図2(B)に示す同
期検出用コードを1チップの1/2の時間だけ遅らせた
ものである。この場合、同期検出用コードを基準とする
と、入力信号(図2(A))を相対的に1チップの1/
2だけ進ませたことになる。
【0015】ここでは、このように時間的にずれた3つ
の同期検出用コードを発生させ、図1に示す3つのDL
L逆拡散回路12,13,14、のうちのDLL逆拡散
回路(P)13では、図2(A)の入力信号と図2
(B)に示すタイミングの同期検出用コードとの間で、
図2に記号’P’で示すタイミングで自己相関演算のた
めの1回の演算(フェーズNに関する演算)が行なわ
れ、また、3つのDLL逆拡散回路12,13,14の
うちのDLL逆拡散回路(L)14では、図2(A)の
入力信号と図2(D)に示すタイミングの同期検出用コ
ードとの間で、図2に記号’L’で示すタイミングで、
自己相関演算のためのフェーズ(N)の演算が行なわ
れ、また、3つのDLL逆拡散回路12,13,14の
うちのDLL逆拡散回路(E)12では、図2(A)の
入力信号と図2(C)に示すタイミングの同期検出用コ
ードとの間で、図2に記号’E’で示すタイミングで、
自己相関演算のためのフェーズ(N+1)の演算が行な
われる。
【0016】自己相関演算は、乗算器あるいはセレクタ
等を用い、このような演算の、連続する複数のフェーズ
の間の累積を求めるものであり、各DLL逆拡散回路1
2,13,14では、各チップ内で上記の各演算が行な
われるとともに、その演算結果が、連続する複数のチッ
プ内で累積され、これにより自己相関演算結果(相関
値)が求められる。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】ここで、図1に示す逆
拡散装置10では、3つのDLL逆拡散回路12,1
3,14が用いられており、しかもCDMAの場合、送
信局から受信局への送信経路が複数存在する場合はその
送信経路と同数必要となるため、回路規模に大きく影響
する。また、消費電力は概ね回路規模に応じて増大する
ため、携帯端末に搭載する場合などにはこの消費電力も
大きな問題となる。
【0018】本発明は、上記事情に鑑み、回路規模の削
減が図られた逆拡散装置を提供することを目的とする。
【0019】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の逆拡散装置は、時系列的に入力されてくる入力信号
と所定のコードとの間の自己相関演算により入力信号か
らそのコードに適合したデータを抽出する逆拡散装置に
おいて、所定の受信タイミングにおける入力信号と同期
検出用コードとの間の自己相関演算である第1の自己相
関演算と、受信タイミングよりも同期検出用コードに対
し相対的に遅れた遅延タイミングの入力信号と同期検出
用コードとの間の自己相関演算である第2の自己相関演
算と、受信タイミングよりも同期検出用コードに対し相
対的に進んだ早進タイミングの入力信号と同期検出用コ
ードとの間の自己相関演算である第3の自己相関演算を
行なう自己相関演算部と、この自己相関演算部における
第1〜第3の自己相関演算の結果に基づいて、受信タイ
ミング、遅延タイミング、および早進タイミングのうち
の、相関が最も高いタイミングを次の受信タイミングと
して設定して、受信タイミングに適合したタイミング信
号を発生するタイミング発生部とを備え、上記自己相関
部が、入力信号を、同期検出用コードに対し相対的に遅
延させて遅延信号を生成する遅延回路と、第1〜第3の
自己相関演算それぞれに応じて選択された入力信号ある
いは遅延信号と、同期検出用コードとの間での、上記第
1〜第3の3つの自己相関演算を時分割的に行なう自己
相関回路とを備えたものであることを特徴とする。
【0020】ここで、上記本発明の逆拡散装置におい
て、上記自己相関回路は、時間的な単位である1チップ
内で、時分割的に、第1〜第3の自己相関演算それぞれ
に応じて選択された入力信号あるいは遅延信号と、同期
検出用コードとの間での、上記第1〜第3の自己相関演
算それぞれのための各演算である第1〜第3の演算を行
う演算器と、上記第1〜第3の自己相関演算それぞれの
途中結果を格納しておく第1〜第3のレジスタと、1チ
ップ内で、時分割的に、上記第1〜第3の演算それぞれ
の各演算結果と、上記第1〜第3のレジスタの各格納値
とを加算して第1〜第3の各レジスタに再格納すること
により、上記第1〜第3の演算それぞれの各演算結果
の、連続する複数のチップの間の各累積を求める加算器
とを備えたものであってもよい。
【0021】また、上記本発明の逆拡散装置において、
上記遅延回路は、入力信号を、所定の時間だけ遅延させ
るものであることが好ましい。
【0022】本発明の逆拡散装置は、上記の第1〜第3
の自己相関演算を時分割に行なうものであり、図1に示
すように基本的には3つ必要であったDLL逆拡散回路
が、多少の付加回路はあるものの1つで済み、回路規模
の大幅な削減が図られる。
【0023】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。
【0024】図3は、本発明の逆拡散装置の一実施形態
のブロック図である。この図3において、図1に示す従
来の逆拡散装置10のと同一の要素には同一の符号を付
して示し、相違点について説明する。この相違点は、図
1に示す従来の逆拡散装置には、3つのDLL逆拡散回
路12,13,14が備えられていたのに代えて、この
図3に示す逆拡散装置1には、1つのDLL逆拡散回路
18が備えられている。このDLL逆拡散回路18は、
図2に示すDLL逆拡散回路12,13,14の機能を
時分割的に兼用したものである。
【0025】図4は、図3に1つのブロックで示すDL
L逆拡散回路18の作用説明図である。
【0026】図4(A)は、入力信号を示している。こ
の図4(A)に示す入力信号には、時間的に早いものか
ら順に、1チップを1/4に区切った時間間隔ごとにD
2,D3,……D11の符号が付されており、そのう
ち、ここで着目している1チップ内には、D7,D8,
D9,D10の符号が付されてる。
【0027】図4(B)は、図4(A)の入力信号を1
チップの1/4の時間だけ遅延させた遅延信号を示して
いる。
【0028】図4(C)および図4(D)は、図4
(A)の入力信号と図4(B)の遅延信号との組合せを
示している。
【0029】図4(C)では、ここで着目している1チ
ップ内の最初の1/4の時間は図4(B)の遅延信号、
D6、2番目の1/4の時間は図4(B)の入力信号D
8、3番目の1/4の時間はドントケア(入力信号ある
いは遅延信号のいずれであってもよい)、および4番目
の1/4の時間は図4(A)の入力信号D10が組み合
わされている。
【0030】また、図4(D)では、ここで着目する1
チップ内の最初の1/4の時間および2番目の1/4の
時間は、図4(A)の入力信号D7,D8、3番目の1
/4の時間はドントケア、および4番目の1/4の時間
は図4(B)の遅延信号D9が組み合わされている。
【0031】従来技術の説明で述べたように、同期検出
のための自己相関演算は、現在の受信タイミングの入力
信号と同期検出用コードとの間の自己相関演算と、同期
検出用コードに対し相対的に、その受信タイミングより
遅れた遅延タイミングの入力信号と同期検出用コードと
の間の自己相関演算と、さらに同期検出用コードに対し
相対的に、その受信タイミングよりも進んだ早進タイミ
ングの入力信号と同期検出用コードとの間の自己相関演
算との、3つの自己相関演算が必要となるが、受信タイ
ミングに対する遅延タイミングおよび早進タイミングの
時間的なずれは、設計思想等に応じて1チップの1/2
の時間に設定される場合もあり、あるいは1チップの1
/4の時間に設定される場合もある。
【0032】図4(C)の組合せは、受信タイミングに
対する遅延タイミングおよび早進タイミングの時間的な
ずれが1チップの1/2に設定されている場合に有効な
組合せである。ここで着目している1チップ内で入力信
号D8が受信タイミングに合致しているものとし、その
1チップ内の最初の1/4の時間で、遅延信号D6を用
いて、早進タイミングの入力信号と同期検出用コードと
の間で、乗算器あるいはセレクタ等を用いて、自己相関
演算(E)のための演算が行われ、次の1/4の時間
で、受信タイミングの入力信号D8と同期検出用コード
との間の自己相関演算(P)のための演算が行なわれ、
最後の1/4の時間で、遅延タイミングの入力信号と同
期検出用コードとの間の自己相関演算(L)のための演
算が行なわれる。これらの演算は、受信タイミングおよ
び早進タイミングのそれぞれに関し、複数のチップに渡
って累算され、各相関値が算出される。
【0033】また、図4(D)の組合せは、受信タイミ
ングに対する遅延タイミングおよび早進タイミングの時
間的なずれが1チップの1/4に設定されている場合に
有効な組合せである。図4(C)の組合せと同様、ここ
で着目している1チップ内では入力信号D8が受信タイ
ミングに合致しているものとし、その1チップ内の最初
の1/4、2番目の1/4、および最終の1/4の各時
間で、それぞれ、早進タイミングの入力信号D7と同期
検出用コードとの間での自己相関演算(E)のための演
算、受信タイミングの入力信号D8と同期検出用コード
との間の自己相関演算(P)のための演算、および遅延
タイミングの入力信号D9(遅延信号D9)と同期検出
用コードとの間の自己相関演算(L)のための演算が行
なわれる。これらの演算は、受信タイミング、遅延タイ
ミングおよび早進タイミングのそれぞれごとに、複数の
チップに渡って累算され、各相関値が算出される。
【0034】このように、図4に示す動作を実現するこ
とにより、図3に示す1つのDLL逆拡散回路18で、
3つの自己相関演算(E,P,L)を時分割的に行なう
ことができる。
【0035】尚、ここでは、受信タイミングに対する遅
延タイミングおよび早進タイミングの時間的なずれが1
チップの1/2の場合と、1チップの1/4場合との双
方について示したが、1台の逆拡散装置内でこれら双方
が実現されている必要はない。
【0036】図5は、図4の作用を実現した、図3に1
つのブロックで示すDLL逆拡散回路18の回路ブロッ
ク図である。
【0037】入力信号Sは、直接にセレクタ182に入
力されるとともに、遅延回路181により1チップの1
/4の時間だけ遅延を受けて(この遅延を受けた信号を
遅延信号と称する)セレクタ182に入力される。この
DLL逆拡散回路18が受信タイミングに対し1チップ
の1/2だけ時間がずれた遅延タイミングおよび早進タ
イミングを生成する回路である場合は、このセレクタ1
82は、このセレクタ182から図4(C)に示す信号
が出力されるように切り換えられ、このDLL逆拡散回
路が受信タイミングに対し1チップの1/4だけ時間が
ずれた遅延タイミングおよび早進タイミングを生成する
回路である場合は、このセレクタ182は、このセレク
タ182から図4(D)に示す信号が出力されるように
切り換えられる。
【0038】演算器183には、セレクタ182から出
力された信号と同期検出用コードCが入力され、図4に
示す符号‘E’,‘P’,‘L’のタイミングで、それ
ぞれ、早進タイミングの入力信号と同期検出用コードと
の間の演算、受信タイミングの入力信号と同期検出用コ
ードとの間の演算、および遅延タイミングの入力信号と
同期検出用コードとの間の演算が行なわれる。この演算
器183による演算の結果は、加算器184に入力され
る。
【0039】ここで、レジスタ186E,186P,1
86Lには、1回の自己相関演算を始めるにあたっては
初期値0が格納され、その後、セレクタ187により、
各チップごとに、図4に示す符号‘E’,‘P’,
‘L’の各タイミングで、レジスタ186E,186
P,186Lに格納された値が選択されて加算器184
に入力される。
【0040】加算器184では、演算器183から入力
された今回のチップに関する演算結果と、セレクタ18
7を経由して入力された、それまでの演算結果の累算値
とが加算され、セレクタ185を経由して元のレジスタ
に書き戻される。こうすることにより、レジスタ186
E,186P,186Lには、各チップごとにそれまで
の演算の累積値が再格納され、自己相関演算が終了した
タイミングではそれらのレジスタ186E,186P,
186Lには、それぞれ早進タイミングに関する相関
値、受信タイミングに関する相関値、および遅延タイミ
ングに関する相関値が格納される。
【0041】これらのレジスタ186E,186P,1
86Lに格納された相関値は、従来技術の説明で述べた
ように、タイミング発生回路15に入力され、タイミン
グ発生回路15では、それら相関値のうちの最も大きな
値に対応するタイミングが次の受信タイミングとして設
定され、その設定された受信タイミングに適合したタイ
ミング信号を発生し、この逆拡散装置は、そのタイミン
グ発生回路15からのタイミング信号で動作する。
【0042】以下に、図1に示す逆拡散装置10に備え
られた3つのDLL逆拡散回路12,13,14と、図
3に示す逆拡散装置1に備えられた1つDLL逆拡散回
路18の回路規模の比較結果を示す。
【0043】図1の従来例: Kキロゲート×3(E,P,L)×NF(フィンガ数) 図3の実施形態: Kキロゲート×1(共有)×NF(フィンガ数) すなわち、3分の1の回路規模削減となる。またその分
消費電力も大幅に低減する。
【0044】尚、図3〜図5に示す実施形態は、入力信
号を遅延させることによって遅延信号を生成したが、入
力信号と同期検出用コードとの関係は相対的なものであ
るので、入力信号に対し同期検出用コードを相対的に進
め、この進めた同期検出用コードから見たときの入力信
号を遅延信号としてもよい。
【0045】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、回路規模および消費電力が削減された逆拡散装置が
実現する。
【図面の簡単な説明】
【図1】逆拡散装置を示す回路ブロック図である。
【図2】図1に示す3つのDLL逆拡散回路(E,P,
L)の動作タイミングを示す図である。
【図3】本発明の逆拡散装置の一実施形態のブロック図
である。
【図4】図3にブロックで示すDLL逆拡散回路の作用
説明図である。
【図5】図4の作用を実現した、図3に1つのブロック
で示すDLL逆拡散回路の回路ブロック図である。
【符号の説明】
1 逆拡散装置 11 データ逆拡散回路 15 タイミング発生回路 16 チャネル推定回路 17 逆回転回路 18 DLL逆拡散回路 181 遅延回路 182,185,187 セレクタ 183 演算器 184 加算器 186E,186P,186L レジスタ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 時系列的に入力されてくる入力信号と所
    定のコードとの間の自己相関演算により該入力信号から
    該コードに適合したデータを抽出する逆拡散装置におい
    て、 所定の受信タイミングにおける入力信号と同期検出用コ
    ードとの間の自己相関演算である第1の自己相関演算
    と、該受信タイミングよりも前記同期検出用コードに対
    し相対的に遅れた遅延タイミングの入力信号と該同期検
    出用コードとの間の自己相関演算である第2の自己相関
    演算と、該受信タイミングよりも前記同期検出用コード
    に対し相対的に進んだ早進タイミングの入力信号と該同
    期検出用コードとの間の自己相関演算である第3の自己
    相関演算を行なう自己相関演算部と、前記自己相関演算
    部における第1〜第3の自己相関演算の結果に基づい
    て、前記受信タイミング、前記遅延タイミング、および
    前記早進タイミングのうちの、相関が最も高いタイミン
    グを次の受信タイミングとして設定して、該受信タイミ
    ングに適合したタイミング信号を発生するタイミング発
    生部とを備え、 前記自己相関演算部が、 前記入力信号を、前記同期検出用コードに対し相対的に
    遅延させて遅延信号を生成する遅延回路と、 前記第1〜第3の自己相関演算それぞれに応じて選択さ
    れた前記入力信号あるいは前記遅延信号と、前記同期検
    出用コードとの間での、前記第1〜第3の3つの自己相
    関演算を時分割的に行なう自己相関回路とを備えたもの
    であることを特徴とする逆拡散装置。
  2. 【請求項2】 前記自己相関回路が、 時間的な単位である1チップ内で、時分割的に、前記第
    1〜第3の自己相関演算それぞれに応じて選択された前
    記入力信号あるいは前記遅延信号と、前記同期検出用コ
    ードとの間での、前記第1〜第3の自己相関演算それぞ
    れのための各演算である第1〜第3の演算を行う演算器
    と、 前記第1〜第3の自己相関演算それぞれの途中結果を格
    納しておく第1〜第3のレジスタと、 1チップ内で、時分割的に、前記第1〜第3の演算それ
    ぞれの各演算結果と、前記第1〜第3のレジスタの各格
    納値とを演算して該第1〜第3の各レジスタに再格納す
    ることにより、前記第1〜第3の演算それぞれの各演算
    結果の、連続する複数のチップの間の各累積を求める加
    算器とを備えたものであることを特徴とする請求項1記
    載の逆拡散装置。
  3. 【請求項3】 前記遅延回路が、前記入力信号を、所定
    の時間だけ遅延させるものであることを特徴とする請求
    項1又は2記載の逆拡散装置。
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