JP2003046410A - デジタルマッチトフィルタおよびデジタルマッチトフィルタを用いた携帯無線端末 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回路構成の簡素化を図ったデジタルマッチト
フィルタ、およびそのようなデジタルマッチトフィルタ
を用いた携帯無線端末を提供する。 【解決手段】 デジタルマッチトフィルタ１００は、拡
散符号生成部１１と、拡散符号保持部１２と、受信信号
保持部１３と、タップ演算部１６と、加算部１７と、補
正値生成部１８とを備える。受信信号保持部１３からは
タップ出力が、拡散符号保持部１２からはタップ係数
が、タップ演算部１６に与えられる。タップ演算部１６
には、対応するタップ出力およびタップ係数ごとに符号
制御部が設けられ、符号制御部は、タップ係数に応じて
対応するタップ出力を反転しまたは反転せず出力する。
符号制御部の出力の総和に対し、補正値生成部１８で生
成される補正値が加算される。これにより相関値出力の
誤差が補正される。

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、デジタルマッチ
トフィルタおよびデジタルマッチトフィルタを用いた携
帯無線端末に関し、より特定的には、スペクトル直接拡
散通信システムにおいて、受信側で逆拡散処理を行なう
ためのデジタルマッチトフィルタ、およびそのようなデ
ジタルマッチトフィルタを含む携帯無線端末に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、たとえばＣＤＭＡ（Code Divisio
n Multiple Access）方式のようなデジタル無線通信に
おいては、ユーザごとに固有の拡散符号系列で送信デジ
タルデータをスクランブルして送出し、受信側では逆拡
散符号系列で受信デジタルデータをデスクランブルする
スペクトル直接拡散通信方式が採用されている。

【０００３】このようなスペクトル直接拡散通信方式を
用いたデジタル無線通信の送信側には、拡散符号系列を
生成して送信デジタルデータをスクランブルするための
拡散部が設けられる。一方、受信側には、拡散符号系列
のレプリカ信号を生成して受信デジタルデータをデスク
ランブルするための逆拡散部が設けられる。

【０００４】図８は、上述のようなスペクトル直接拡散
通信システムにおける送信機および受信機の基本構成を
示す概略ブロック図である。

【０００５】図８を参照して、スペクトル直接拡散通信
システムは、基本的に、送信機６０と、受信機６５とで
構成される。

【０００６】送信機６０において、送信されるべき原信
号は、一次変調器６１に与えられ、電波の有効利用の観
点から、信号の狭帯域化が図られている。

【０００７】一次変調器６１の出力は、拡散部６２に与
えられ、その内部に設けられた図示しない拡散符号生成
部から与えられる拡散符号系列によって拡散すなわちス
クランブル（２次変調）される。

【０００８】拡散部６２の出力は、図示しない送信回路
によって無線送信に必要な処理が施された後、アンテナ
６３を介して送信される。

【０００９】アンテナ６３から送信された信号は、受信
機６５のアンテナ６４によって受信され、図示しない受
信回路によって無線受信に必要な処理が施された後、逆
拡散部６６に与えられる。

【００１０】逆拡散部６６は、主としてデジタルマッチ
トフィルタで構成され、デジタルマッチトフィルタは、
その内部に設けられた図示しない拡散符号生成部から与
えられる、受信側の拡散符号系列に同期したレプリカ信
号によって受信信号を逆拡散すなわちデスクランブルす
る。より具体的に、デジタルマッチトフィルタは、入力
された受信信号と、内部で生成される拡散符号系列のレ
プリカ信号との相関値を演算して出力する。

【００１１】これによって、逆拡散部６６で拡散符号の
同期タイミングが検出され、逆拡散によって一次変調信
号が取り出され、復調部６７によって原信号が復調され
ることになる。

【００１２】デジタルマッチトフィルタは、受信信号と
拡散符号との相関値の演算速度が優れているため、符号
同期処理に採用されるものであり、このようなデジタル
マッチトフィルタについては、たとえば、田近による信
学技報ＳＳＴ６２−２１の「スペクトル拡散通信におけ
るデジタルマッチトフィルタ技術とその問題点」に詳細
に説明されている。

【００１３】以下に、従来のデジタルマッチトフィルタ
の構成および動作について詳細に説明する。

【００１４】図９は、従来のデジタルマッチトフィルタ
の一例としてのトランスバーサル型フィルタの構成を示
すブロック図である。図９を参照して、デジタルマッチ
トフィルタは、拡散符号生成部１１と、拡散符号保持部
１２と、受信信号保持部１３と、タップ演算部１４と、
加算部１５とを備えている。

【００１５】拡散符号生成部１１では、たとえば、シス
テムに固有のある初期値が、所定の生成多項式に基づい
て構成されたシフトレジスタ（図示せず）に設定され、
初期値を基に所定回数シフト動作させた後の符号から順
次連続して、送信側および受信側で既知の拡散符号系列
として出力していくように構成されている。なお、スペ
クトル拡散では、１ビットの拡散符号を特にチップと称
する。そして、拡散符号の１周期分のチップ数を拡散符
号長と称する。

【００１６】拡散符号生成部１１で生成された拡散符号
長のチップが、拡散符号保持部１２に拡散符号のチップ
速度で入力され、デジタルマッチトフィルタのタップ係
数としてそこに格納される。また、後述する制御信号が
拡散符号生成部１１から拡散符号保持部１２に与えられ
る。

【００１７】図１０は、図９に示した拡散符号保持部１
２の詳細な構成を示すブロック図である。図１０を参照
して、拡散符号保持部１２は、拡散符号長に対応する段
数（たとえば拡散符号長を２５６チップとすると２５６
段）の１ビットレジスタＳからなるシフトレジスタであ
り、各段のレジスタＳの前段には、ゲートＧが設けられ
ている。

【００１８】ゲートＧの各々は、拡散符号生成部１１か
ら与えられる制御信号に応じて、前段のレジスタからの
出力または後段のレジスタからの出力のいずれかを選択
的に通過させて、後段のレジスタの入力に与える。

【００１９】図１０の拡散符号保持部１２の動作につい
て説明する。拡散符号生成部１１から拡散符号長の拡散
符号（たとえば２５６チップ）が出力されている期間
中、拡散符号生成部１１から出力される制御信号は、た
とえば０の値を取ることとする。

【００２０】この値０の制御信号が、図１０の拡散符号
保持部１２を構成するすべてのゲートＧの制御入力に共
通に与えられている期間中、各ゲートＧは、前段からの
出力をそのまま後段のレジスタＳに通過させる。この結
果、拡散符号生成部１１から出力される拡散符号は、順
次拡散符号保持部１２を構成するシフトレジスタに格納
されていく。

【００２１】拡散符号生成部１１からの拡散符号長の拡
散符号の出力が終了すると、拡散符号生成部１１から出
力される制御信号は、たとえば０から１の値へ変化する
こととする。

【００２２】この値１の制御信号が、拡散符号保持部１
２を構成するすべてのゲートＧの制御入力に共通に与え
られると、各ゲートＧは、後段からの出力を選択するよ
うに切換わり、シフトレジスタのシフト動作は停止す
る。このようにして、拡散符号長の拡散符号が拡散符号
保持部１２に保持されることになる。

【００２３】そして、このときシフトレジスタのそれぞ
れの段に格納されている拡散符号長（たとえば２５６チ
ップ）の拡散符号が、並列に取り出され、タップ係数Ｃ
０，Ｃ１，Ｃ２，・・・，Ｃｎ−２，Ｃｎ−１，Ｃｎと
して図９のタップ演算部１４に与えられる。

【００２４】一方、各々ｍビット（ｍはｍ≧１の整数）
に量子化されたサンプルからなる受信信号が、拡散符号
のチップ速度のＭ（Ｍは≧１の整数）倍のオーバサンプ
リング速度でオーバサンプリングされて受信信号保持部
１２に時系列的に入力され、拡散符号長のＭ倍に相当す
る符号長の受信信号サンプルが順次格納される。この例
では、説明の簡略化のため、受信信号のオーバサンプリ
ング数（サンプル数／チップ数）Ｍ＝２の場合について
説明するものとする。また、量子化ビット数ｍをたとえ
ば６ビットとする。

【００２５】図１１は、図９に示した受信信号保持部１
３の詳細な構成を示すブロック図である。図１１を参照
して、受信信号保持部１３は、（（拡散符号長×オーバ
サンプリング数）―１）の段数（たとえば拡散符号長を
２５６チップとすると５１１段）の６ビットレジスタＴ
からなるシフトレジスタであり、時系列的に入力される
受信信号の各６ビットのサンプル（たとえば５１１サン
プル）を順次記憶する。

【００２６】あるタイミングで、シフトレジスタである
受信信号保持部１３に蓄積された上記サンプル数の受信
信号系列のうち、初段のレジスタから一段おきの（奇数
段の）各レジスタに保持されているサンプルが並列に取
り出され（たとえば５１１段のシフトレジスタの場合、
２５６サンプル）、タップ出力Ｒ０，Ｒ１，・・・，Ｒ
ｎ−１，Ｒｎとして図９のタップ演算部１４に与えられ
る。

【００２７】拡散符号保持部１２から与えられたタップ
係数Ｃ０，Ｃ１，・・・，Ｃｎ−１，Ｃｎと、受信信号
保持部１３から与えられたタップ出力Ｒ０，Ｒ１，・・
・，Ｒｎ−１，Ｒｎとは、タップ演算部１４で、対応す
るタップ係数とタップ出力とが乗算され、その乗算結果
Ｘ０，Ｘ１，・・・，Ｘｎが加算部１５に与えられる。

【００２８】すべての乗算結果は、加算部１５で加算さ
れ、その総和がそのタイミングでの相関値として出力さ
れる。

【００２９】次のタイミングで受信信号系列の次の６ビ
ットサンプルが受信信号保持部１３に入力され、図１１
の各段に保持されていたサンプルは次段にシフトされ
る。このタイミングで、シフトレジスタの奇数段のレジ
スタに保持されているサンプル（タップ出力）と、拡散
符号保持部１２に格納されている拡散符号長のチップ
（タップ係数）とが上述のようにタップ演算部１４にお
いて乗算され、その結果の総和が加算部１５により算出
され、そのタイミングでの相関値出力として出力され
る。

【００３０】この相関値出力は、たとえば図示しない巡
回積分部などに与えられて平均化され、その結果検出さ
れた相関値ピークは、たとえば送信機側の拡散符号系列
との初期同期を取るのに用いられる。

【００３１】このように図９のデジタルマッチトフィル
タ１０では、受信信号保持部１３を構成するシフトレジ
スタに入力された受信信号サンプルは、一段おきにタッ
プ出力として相関値算出の対象とされるが、後続のサン
プルが入力されて各段のサンプルがシフトされるごとに
相関値算出演算は行なわれるため、オーバサンプリング
された入力受信信号のすべてのサンプルが相関値算出演
算の対象となる。

【００３２】なお、拡散符号保持部１２に格納される拡
散符号のチップ数は、必ずしも１周期分の拡散符号長に
相当するチップ数でなくともよい。すなわち、１周期の
一部分の拡散符号であっても、そのチップ数に対応する
受信信号サンプルとの演算によって相関値の算出は可能
である。

【００３３】ところで、タップ演算部１４におけるタッ
プ係数とタップ出力との乗算の一態様として、乗算器を
用いずに、拡散符号（タップ係数）の値に応じて受信信
号サンプル（タップ出力）の極性を制御することによっ
て乗算出力を得る方法が知られている。このような方法
については、たとえば特開平１０−２８５０７９号公報
に開示されている。

【００３４】すなわち、拡散符号系列は通常、１ビット
符号からなる信号系列であり、乗算に際しては、２進数
の０を１０進数の１に、２進数の１を１０進数の−１に
読み替えて乗算される。このことから、拡散符号（タッ
プ係数）が０のときには、ｍビットの受信信号サンプル
（タップ出力）をそのまま、乗算結果として加算部に与
える。

【００３５】一方、拡散符号（タップ係数）が１のとき
には、ｍビットの受信信号サンプルを極性反転させる。
一般に、２の補数で表わされている数の正負極性を反転
させる場合、その数の全ビットを反転した数に１を加え
る処理を行なう。換言すると、単にサンプルの全ビット
を反転させただけの値は、本来の反転値よりも１だけ小
さな値となる。したがって、タップ係数が１のときに
は、ｍビットのサンプルの反転値の最下位ビットに＋１
を加算して桁上げしたものを、乗算結果として加算部に
与える。

【００３６】図１２は、そのような極性反転制御によっ
てタップ係数とタップ出力との乗算を実現したタップ演
算部１４の構成を示すブロック図である。

【００３７】図１２を参照して、タップ演算部１４は、
対応するタップ係数Ｃおよびタップ出力Ｒごとに設けら
れた、複数の（たとえば２５６個の）符号制御部１４−
０，１４−１，・・・，１４−ｎを含んでいる。

【００３８】これらの符号制御部はすべて同じ構成を有
しており、インバータＩＮＶと、＋１加算器ＡＤＤと、
セレクタＳＥＬとを含んでいる。

【００３９】たとえば、符号制御部１４−０に着目する
と、６ビットの受信信号サンプル（タップ出力）は、セ
レクタＳＥＬの一方入力に与えられるとともに、インバ
ータＩＮＶにより全ビットが反転される。反転されたタ
ップ出力の最下位ビットに＋１加算器ＡＤＤにより＋１
が加算され、セレクタＳＥＬの他方入力に与えられる。

【００４０】セレクタＳＥＬの制御入力には、対応する
１ビットの拡散符号（タップ係数）が与えられ、拡散符
号が０のときには、セレクタＳＥＬの一方入力に与えら
れたそのままの（反転されない）６ビットタップ出力が
選択されて乗算結果Ｘ０として出力される。

【００４１】一方、拡散符号が１のときには、セレクタ
ＳＥＬの他方入力に与えられた反転され＋１加算された
タップ出力が選択されて乗算結果Ｘ０として出力され
る。

【００４２】残りの符号制御部１４−１〜１４−ｎも同
様に動作して、乗算結果Ｘ１〜Ｘｎを出力する。これら
の出力Ｘ０〜Ｘｎは、図９の加算部１５によってその総
和が算出され、相関値出力として供給される。

【００４３】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、上述の
従来のデジタルマッチトフィルタでは、受信信号系列
を、拡散符号長に実質的に比例する段数（たとえば図１
１の例では、（（拡散符号長×オーバサンプリング数）
―１）の段数）のシフトレジスタに入力し、そのうちの
奇数段のレジスタ出力（タップ出力）と、対応するチッ
プ数（拡散符号長）の拡散符号（タップ係数）との乗算
を、対応するタップ出力およびタップ係数ごとに設けら
れた複数の符号制御部によって行なっている。

【００４４】したがって、拡散符号長が増大すると、演
算の対象となるタップ係数およびタップ出力の数も増大
する。このため、図１２に示したタップ演算部１４に設
ける符号制御部の数も増加することとなり、デジタルマ
ッチトフィルタの回路規模が大きくなるという問題があ
った。

【００４５】それゆえに、この発明の目的は、回路規模
の低減が図られたデジタルマッチトフィルタ、およびそ
のようなデジタルマッチトフィルタを用いた携帯無線端
末を提供することである。

【００４６】

【課題を解決するための手段】この発明の１つの局面
は、送信側で拡散処理が施されている受信信号系列に対
して受信側で逆拡散処理を行なうためのデジタルマッチ
トフィルタであって、受信信号系列は、各々が所定数の
ビットからなるサンプルで構成される。デジタルマッチ
トフィルタは、受信信号保持手段と、拡散符号供給手段
と、相関値演算手段とを備える。受信信号保持手段は、
時系列的に入力される受信信号系列を構成するサンプル
を所定数だけ順次保持する。拡散符号供給手段は、逆拡
散処理のための拡散符号系列を供給する。相関値演算手
段は、受信信号保持手段に保持されている所定数のサン
プルの少なくとも一部と、供給された拡散符号系列のう
ち少なくとも一部のサンプルに対応する拡散符号との相
関値を算出する。相関値演算手段は、対応するサンプル
および拡散符号ごとに設けられた、複数の符号制御手段
と、複数の符号制御手段の出力の総和を算出する加算手
段とを含む。複数の符号制御手段の各々は、対応する拡
散符号が第１の値を取るときには対応するサンプルをそ
のまま出力し、対応する拡散符号が第１の値と異なる第
２の値を取るときには対応するサンプルの所定数のビッ
トをすべて反転させて出力する。

【００４７】好ましくは、相関値演算手段は、少なくと
も一部のサンプルに対応する拡散符号のうち、第２の値
を取る符号の個数を補正値として、加算手段で算出され
た総和に加算する補正手段をさらに含む。

【００４８】好ましくは、補正手段は、少なくとも一部
のサンプルに対応する拡散符号のうち、第２の値を取る
符号の個数を計数して補正値として供給する計数手段を
含む。

【００４９】好ましくは、供給される拡散符号系列は、
固定された拡散符号系列であり、補正手段は、少なくと
も一部のサンプルに対応する固定された拡散符号のう
ち、第２の値を取る符号の個数を補正値として予め保持
する手段を含む。

【００５０】この発明の他の局面によれば、デジタル無
線通信の携帯無線端末は、受信デジタルデータを復調す
る受信系モデム手段と、受信系モデム手段の受信信号を
処理して出力する信号処理手段とを備える。受信系モデ
ム手段は、送信側で拡散処理が施されている受信信号系
列に対して受信側で逆拡散処理を行なうためのデジタル
マッチトフィルタを含み、受信信号系列は、各々が所定
数のビットからなるサンプルで構成される。デジタルマ
ッチトフィルタは、受信信号保持手段と、拡散符号供給
手段と、相関値演算手段とを備える。受信信号保持手段
は、時系列的に入力される受信信号系列を構成するサン
プルを所定数だけ順次保持する。拡散符号供給手段は、
逆拡散処理のための拡散符号系列を供給する。相関値演
算手段は、受信信号保持手段に保持されている所定数の
サンプルの少なくとも一部と、供給された拡散符号系列
のうち少なくとも一部のサンプルに対応する拡散符号と
の相関値を算出する。相関値演算手段は、対応するサン
プルおよび拡散符号ごとに設けられた、複数の符号制御
手段と、複数の符号制御手段の出力の総和を算出する加
算手段とを含み、複数の符号制御手段の各々は、対応す
る拡散符号が第１の値を取るときには対応するサンプル
をそのまま出力し、対応する拡散符号が第１の値と異な
る第２の値を取るときには対応するサンプルの所定数の
ビットをすべて反転させて出力する。

【００５１】好ましくは、相関値演算手段は、少なくと
も一部のサンプルに対応する拡散符号のうち、第２の値
を取る符号の個数を補正値として、加算手段で算出され
た総和に加算する補正手段をさらに含む。

【００５２】好ましくは、補正手段は、少なくとも一部
のサンプルに対応する拡散符号のうち、第２の値を取る
符号の個数を計数して補正値として供給する計数手段を
含む。

【００５３】好ましくは、供給される拡散符号系列は、
固定された拡散符号系列であり、補正手段は、少なくと
も一部のサンプルに対応する固定された拡散符号のう
ち、第２の値を取る符号の個数を補正値として予め保持
する手段を含む。

【００５４】以上のように、この発明によれば、相関値
演算手段を構成する複数の符号制御手段の各々の構成を
簡素化することができ、ひいてはデジタルマッチトフィ
ルタの構成を簡素化することができる。

【００５５】さらにこの発明によれば、相関値演算手段
の出力に対し一括した補正を行なうことにより、各符号
制御手段の構成を簡素化しつつ誤差のない相関値出力を
得ることができる。

【００５６】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相
当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

【００５７】図１は、この発明によるデジタルマッチト
フィルタが適用される、デジタル無線通信の携帯無線端
末の全体構成を示す概略ブロック図である。

【００５８】図１に示す携帯無線端末は、大きくは、ア
ンテナ１と、無線処理部２と、ベースバンド処理部３
と、マイクおよびスピーカからなる音声入出力装置４
と、外部メモリ５と、ＬＣＤおよびキーからなる表示／
入力装置６とから構成される。

【００５９】特に、ベースバンド処理部３は、モデム３
ａと、チャネルコーデック３ｂと、ＤＳＰ３ｃと、ＣＰ
Ｕ３ｄと、内部メモリ３ｅと、外部インターフェイス３
ｆと、内部バス３ｇとを含んでいる。

【００６０】アンテナ１で受信した、図示しない基地局
からの電波信号は、無線処理部２によってベースバンド
の信号に変換され、ベースバンド処理部３に与えられ
る。

【００６１】ベースバンド処理部３において、受信信号
はモデム３ａによって復調され、さらにチャネルコーデ
ック３ｂによって復号化されてＤＳＰ３ｃに与えられ
る。ＤＳＰ３ｃは、受信信号をデータ処理して音声入出
力装置４のスピーカを駆動し、受信信号を音声に変換す
る。

【００６２】一方、音声入出力装置４のマイクで入力さ
れた音声は、ＤＳＰ３ｃでデータ処理され、チャネルコ
ーデック３ｂに与えられる。チャネルコーデック３ｂは
与えられた音声信号を符号化してモデム３ａに与え、モ
デム３ａは与えられた送信信号を変調して無線処理部２
に与える。無線処理部２は、送信信号に無線処理を施し
てアンテナ１を介して図示しない基地局に向かって送出
する。

【００６３】なお、モデム３ａ、チャネルコーデック３
ｂ、およびＤＳＰ３ｃには、内部バス３ｇを介して、Ｃ
ＰＵ３ｄ、内部メモリ３ｅ、外部インタフェース３ｆと
が接続されている。ＣＰＵ３ｄは、内部メモリ３ｅに格
納されているプログラムに従って図１の携帯無線端末全
体の動作を制御する。また外部インタフェース３ｆは、
外部メモリ５および表示／入力装置６とのインタフェー
スとして機能する。

【００６４】［実施の形態１］図２は、図１に示した携
帯無線端末に適用される、この発明の実施の形態１によ
るデジタルマッチトフィルタ１００を示す概略ブロック
図である。なお、図８に示した受信機６５の逆拡散部６
６および復調部６７は、一般的には、図１の携帯無線端
末のベースバンド処理部３のモデム３ａ内の受信系モデ
ム部（図示せず）を構成するものであり、図２に示す実
施形態のデジタルマッチトフィルタ１００も、この受信
系モデム部に含まれているものとする。

【００６５】図２を参照して、この発明の実施の形態１
によるデジタルマッチトフィルタ１００は、拡散符号生
成部１１と、拡散符号保持部１２と、受信信号保持部１
３と、タップ演算部１６と、加算部１７と、補正値生成
部１８を備えている。

【００６６】拡散符号生成部１１と、拡散符号保持部１
２と、受信信号保持部１３とは、図９から図１１を参照
して説明した従来のデジタルマッチトフィルタ１０にお
ける拡散符号生成部１１と、拡散符号保持部１２と、受
信信号保持部１３と同じなので、その説明はここでは繰
返さない。

【００６７】図１０に関連して説明したように拡散符号
保持部１２から出力される拡散符号（タップ係数）Ｃ
０，Ｃ１，・・・，Ｃｎと、図１１に関連して説明した
ように受信信号保持部１３から出力される受信信号サン
プル（タップ出力）Ｒ０，Ｒ１，・・・，Ｒｎとが、タ
ップ演算回路１６に与えられる。

【００６８】図３は、タップ演算部１６の構成を示すブ
ロック図である。図３に示したタップ演算部１６は、以
下の点で、図１２に示した従来のデジタルマッチトフィ
ルタ１０のタップ演算部１４と異なっている。

【００６９】すなわち、図３のタップ演算部１６も、図
１２のタップ演算部１４と同様に、対応するタップ係数
Ｃおよびタップ出力Ｒごとに設けられた、複数の（たと
えば２５６個の）符号制御部１６−０，１６−１，・・
・，１６−ｎを含んでいる。

【００７０】しかしながら、図３のタップ演算部１６を
構成する各符号制御部は、インバータＩＮＶと、セレク
タＳＥＬとを含んでおり、図１２のタップ演算部１４を
構成する各符号制御部に含まれていた＋１加算器ＡＤＤ
を含んでいない。すなわち、図３の構成では、各符号制
御部においてインバータＩＮＶの反転出力は、直接セレ
クタＳＥＬの他方入力に与えられることになる。

【００７１】このため、図３に示す符号制御部１６−
０，１６−１，・・・，１６−ｎのそれぞれにおいて
は、対応する拡散符号（タップ係数）が１のときには、
インバータＩＮＶで反転された６ビットの受信信号サン
プル（タップ出力）は、その最下位ビットへの＋１の加
算（桁上げ）は行なわれずに、乗算結果Ｘ０，Ｘ１，・
・・，Ｘｎとして出力されることになる。

【００７２】図２に戻ると、この発明の実施の形態１の
デジタルマッチトフィルタ１００では、拡散符号生成部
１１から拡散符号系列および制御信号を受ける補正値生
成部１８が設けられている。

【００７３】この補正値生成部１８は、カウンタで構成
され、拡散符号生成部１１から出力される拡散符号長の
拡散符号系列のうち、１の値を取るチップの数をカウン
トする。すなわち、制御信号が０の期間中、補正値生成
部１８は、拡散符号生成部１１から供給される拡散符号
をチップごとに観測し、値１のチップ数をカウントす
る。

【００７４】そして、制御信号が０から１に変化し、拡
散符号長の出力が終了したことが補正値生成部１８に知
らされると、補正値生成部１８は、カウント動作を終了
し、そのカウント値を保持する。このときのカウント値
が、たとえば２５６チップの拡散符号長の拡散符号系列
に含まれる１の値のチップの総数となる。

【００７５】拡散符号長の拡散符号系列のうち、値１を
取るチップの数とは、図３のタップ演算部１６におい
て、反転されるべき受信信号サンプル（タップ出力）の
数である。図３のタップ演算部１６では、反転されるべ
きタップ出力に対しても＋１の加算を行なっていないた
め、タップ演算部１６の出力Ｘ０〜Ｘｎの総和は、本来
の値から、反転されるべきタップ出力の数、すなわち拡
散符号長において値１を取るチップ数だけ、少ない値に
なっている。

【００７６】したがって、補正値生成部１８のカウント
値を補正値として、タップ演算部１６の出力Ｘ０〜Ｘｎ
の総和に加えれば、補正された総和を相関値出力として
得ることができる。

【００７７】図２の加算部１７は、タップ演算部１６か
ら出力される乗算結果Ｘ０〜Ｘｎの総和に対し、補正値
生成部１８でカウントされた補正値を加算するように機
能する。この結果、加算部１７からは誤差が補正された
相関値出力が供給されることになる。

【００７８】なお、拡散符号系列として、常に一意に固
定された拡散符号系列を用いる場合、すなわち拡散符号
保持部１２に保持される拡散符号系列が固定された既知
のものである場合、当該拡散符号系列に含まれる値１の
チップの総数は予め知られている。したがって、その値
を補正値として予め保持しておき、加算部１７において
タップ演算部１６の出力Ｘ０〜Ｘｎの総和に加算するよ
うに構成しておけば、カウンタで構成された補正値生成
部１８を設ける必要はなくなる。

【００７９】以上のように、この発明の実施の形態１に
よれば、タップ演算部の出力の総和に対する一括した補
正を行なうことにより、タップ演算部において、各タッ
プ出力ごとに＋１を加算する回路を設ける必要がなくな
り、デジタルマッチトフィルタの回路構成の簡素化を図
ることができる。特に、タップ出力の数が増加し、タッ
プ演算部において符号制御部を多数設ける必要がある場
合にこの実施の形態はより有効である。

【００８０】［実施の形態２］図４は、図１に示した携
帯無線端末に適用される、この発明の実施の形態２によ
るデジタルマッチトフィルタ２００を示す概略ブロック
図である。

【００８１】図４に示した実施の形態２によるデジタル
マッチトフィルタ２００は、以下の点においてのみ、図
２に示した実施の形態１によるデジタルマッチトフィル
タ１００と異なっている。

【００８２】すなわち、図４に示した実施の形態２によ
るデジタルマッチトフィルタ２００では、図２に示した
実施の形態１によるデジタルマッチトフィルタ１００に
おいて設けられていた補正値生成部１８が省略されてお
り、加算部において補正値の加算は行なわれない。この
ため加算部としては従来例の加算部１５が用いられてい
る。それ以外の構成については、図２および図３に関連
して説明したとおりなので、ここでは説明を繰返さな
い。

【００８３】図４に示したデジタルマッチトフィルタ２
００では、タップ演算部１６において、図３に示すよう
に＋１加算器ＡＤＤが省略されている一方で、タップ演
算部１６の出力Ｘ０〜Ｘｎの総和に対する一括した補正
は行なわれていない。したがって、加算部１５からの相
関値出力には、タップ係数における値１のチップ数に応
じた誤差が生じている。

【００８４】しかしながら、デジタルマッチトフィルタ
に要求される特性上、そのような誤差が許容され得る範
囲内のものであれば、図２の補正値生成部１８を省略す
ることにより、デジタルマッチトフィルタの構成をさら
に簡素化することが可能になる。

【００８５】図５（ａ）は、図２の実施の形態１により
相関値出力を補正した場合の相関値出力を示す特性図で
あり、（ｂ）は、図４の実施の形態２により相関値を補
正しない場合の相関値出力を示す特性図である。各特性
図において、横軸はサンプル数で示した時間軸であり、
縦軸は、相関値出力レベルを示している。

【００８６】両者の比較から理解されるように、補正な
しの場合（ｂ）であっても相関値出力のピークを検出す
ることは可能である。

【００８７】以上のように、この発明の実施の形態２に
よれば、カウンタで構成される補正値生成部１８を省略
することにより、デジタルマッチトフィルタの構成をさ
らに簡素化することができる。

【００８８】ところで、次世代の移動体通信システムで
ある広帯域ＣＤＭＡ（Wide-Band Code Division Multip
le Access）方式の標準化が、3rd Generation Partners
hipProject(3GPP)というプロジェクトにおいて進められ
ている。

【００８９】図６は、この３ＧＰＰに規定された方式に
準拠した下りリンク同期チャネル(P-SCH:Primary Synch
ronization Channel)用のデジタルマッチトフィルタ３
１の構成を示すブロック図である。

【００９０】図２および図４に示した実施の形態による
デジタルマッチトフィルタでは、説明の簡単化のために
１系統の入力受信信号の相関値出力を算出している。

【００９１】これに対し、図６の例では、受信機の逆拡
散部（図８の６６）においては、Ｐ−ＳＣＨの受信信号
は、Ｉ相（同相成分）と、Ｑ相（直交成分）との２系統
に分かれ、それぞれに対して図２または図４に示すこの
発明によるデジタルマッチトフィルタが用いられてい
る。

【００９２】すなわち、Ｐ−ＳＣＨの受信信号のＩ相成
分と拡散符号との相関値を算出するためにデジタルマッ
チトフィルタ（Ｉ−ＤＭＦ）３１ａが設けられており、
Ｐ−ＳＣＨの受信信号のＱ相成分と拡散符号との相関値
を算出するためにデジタルマッチトフィルタ（Ｑ−ＤＭ
Ｆ）３１ｂが設けられている。

【００９３】デジタルマッチトフィルタ３１ａおよび３
１ｂの各々は、図２から図４に示したこの発明の実施形
態によるデジタルマッチトフィルタ１００または２００
で構成されている。デジタルマッチトフィルタ３１ａで
算出された受信信号のＩ相成分と拡散符号との相関値
は、電力加算器３１ｃの一方入力に与えられ、デジタル
マッチトフィルタ３１ｂで算出された受信信号のＱ相成
分と拡散符号との相関値は、電力加算器３１ｃの他方入
力に与えられる。電力加算器３１ｃは、Ｉ相成分および
Ｑ相成分の相関値を統合し、出力する。

【００９４】たとえば、デジタルマッチトフィルタ３１
ａおよび３１ｂとして、図２の実施の形態１のデジタル
マッチトフィルタ１００を用いた場合について説明す
る。

【００９５】Ｐ−ＳＣＨでは、拡散符号として、２５６
チップの拡散符号長を有するGolay符号が採用されてお
り、このGolay符号では、２５６チップ中、値１を取る
チップが１２０、値０を取るチップが１３６存在する。
すなわち、補正値は１２０である。

【００９６】したがって、デジタルマッチトフィルタ３
１ａおよび３１ｂの各々において、タップ演算部１６
（図２）により、拡散符号（タップ係数）０に対応する
受信信号サンプル（タップ出力）はそのまま取りだし、
１に対応するものは全ビットを反転させて取り出す。加
算部１７（図２）により、これらの取り出されたタップ
出力の総和が算出され、その総和に対し、補正値１２０
が加算される。

【００９７】図７は、図６に示すＰ−ＳＣＨ用デジタル
マッチトフィルタに、この発明の実施の形態１によるデ
ジタルマッチトフィルタを適用した場合の回路規模の削
減効果を視覚的に示した模式図である。図７の（ａ）
は、従来例によるデジタルマッチトフィルタ１０（図
９）を採用した場合の回路規模を示し、（ｂ）は、この
発明によるデジタルマッチトフィルタ１００（図２）を
採用した場合の回路規模を示している。

【００９８】図７から明らかなように、従来のデジタル
マッチトフィルタを用いた場合と対比して、この発明の
デジタルマッチトフィルタでは回路規模の削減が図られ
ていることが理解される。

【００９９】なお、上述の各実施の形態では、拡散符号
（タップ係数）が０のときに受信信号サンプル（タップ
出力）をそのまま出力しかつ拡散符号が１のときに受信
信号サンプルを極性反転させるように構成された場合に
この発明を適用していたが、この発明はこのような場合
に限定されるものではなく、たとえば拡散符号（タップ
係数）が１のときに受信信号サンプル（タップ出力）を
そのまま出力しかつ拡散符号が０のときに受信信号サン
プルを極性反転させるように構成された場合にも同様に
適用されることは言うまでもない。

【０１００】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。

【０１０１】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、タッ
プ演算部を構成する複数の符号制御部の各々において、
反転されたタップ出力に対する＋１の加算を省略するこ
とにより、タップ演算部の構成を簡素化することがで
き、ひいてはデジタルマッチトフィルタの構成を簡素化
することができる。

【０１０２】さらにこの発明によれば、相関値出力に加
算すべき補正値を求めて相関値出力に対する一括した補
正を行なうことにより、各符号制御部の構成を簡素化し
つつ誤差のない相関値出力を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明によるデジタルマッチトフィルタが
適用される、デジタル無線通信の携帯無線端末の全体構
成を示す概略ブロック図である。

【図２】 図１に示した携帯無線端末に適用される、こ
の発明の実施の形態１によるデジタルマッチトフィルタ
を示す概略ブロック図である。

【図３】 図２に示すタップ演算部１６の構成を示すブ
ロック図である。

【図４】 図１に示した携帯無線端末に適用される、こ
の発明の実施の形態２によるデジタルマッチトフィルタ
を示す概略ブロック図である。

【図５】 図２に示した実施の形態１と図４に示した実
施の形態２との特性を比較する図である。

【図６】 ３ＧＰＰに規定された方式に準拠したＰ−Ｓ
ＣＨ用のデジタルマッチトフィルタ３１の構成を示すブ
ロック図である。

【図７】 この発明による回路規模の削減効果を視覚的
に示した模式図である。

【図８】 スペクトル直接拡散通信システムにおける送
信機および受信機の基本構成を示す概略ブロック図であ
る。

【図９】 従来のデジタルマッチトフィルタの構成を示
す概略ブロック図である。

【図１０】 図９に示す拡散符号保持部１２の構成を示
すブロック図である。

【図１１】 図９に示す受信信号保持部１３の構成を示
すブロック図である。

【図１２】 図９に示すタップ演算部１４の構成を示す
ブロック図である。

【符号の説明】

１ アンテナ、２ 無線処理部、３ ベースバンド処理
部、３ａ モデム、３ｂ チャネルコーデック、３ｃ
ＤＳＰ、３ｄ ＣＰＵ、３ｅ 内部メモリ、３ｆ 外部
インタフェース、３ｇ 内部バス、４ 音声入出力装
置、５ 外部メモリ、６ 表示／入力装置、１０，１０
０，２００ デジタルマッチトフィルタ、１１ 拡散符
号生成部、１２ 拡散符号保持部、１３ 受信信号保持
部、１４，１６ タップ演算部、１５，１７ 加算部、
１８ 補正値生成部、３１ Ｐ−ＳＣＨ用デジタルマッ
チトフィルタ、６０ 送信機、６１ 一次変調器、６２
拡散部、６３，６４ アンテナ、６５ 受信機、６６
逆拡散部、６７ 復調部。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送信側で拡散処理が施されている受信信
   号系列に対して受信側で逆拡散処理を行なうためのデジ
   タルマッチトフィルタであって、前記受信信号系列は、
   各々が所定数のビットからなるサンプルで構成され、 時系列的に入力される前記受信信号系列を構成する前記
   サンプルを所定数だけ順次保持する受信信号保持手段
   と、 前記逆拡散処理のための拡散符号系列を供給する拡散符
   号供給手段と、 前記受信信号保持手段に保持されている前記所定数のサ
   ンプルの少なくとも一部と、前記供給された拡散符号系
   列のうち前記少なくとも一部のサンプルに対応する拡散
   符号との相関値を算出する相関値演算手段とを備え、 前記相関値演算手段は、 対応する前記サンプルおよび前記拡散符号ごとに設けら
   れた、複数の符号制御手段と、 前記複数の符号制御手段の出力の総和を算出する加算手
   段とを含み、 前記複数の符号制御手段の各々は、対応する拡散符号が
   第１の値を取るときには対応するサンプルをそのまま出
   力し、対応する拡散符号が前記第１の値と異なる第２の
   値を取るときには対応するサンプルの前記所定数のビッ
   トをすべて反転させて出力する、デジタルマッチトフィ
   ルタ。
2. 【請求項２】 前記相関値演算手段は、 前記少なくとも一部のサンプルに対応する拡散符号のう
   ち、前記第２の値を取る符号の個数を補正値として、前
   記加算手段で算出された前記総和に加算する補正手段を
   さらに含む、請求項１に記載のデジタルマッチトフィル
   タ。
3. 【請求項３】 前記補正手段は、前記少なくとも一部の
   サンプルに対応する拡散符号のうち、前記第２の値を取
   る符号の個数を計数して前記補正値として供給する計数
   手段を含む、請求項２に記載のデジタルマッチトフィル
   タ。
4. 【請求項４】 前記供給される拡散符号系列は、固定さ
   れた拡散符号系列であり、前記補正手段は、前記少なく
   とも一部のサンプルに対応する前記固定された拡散符号
   のうち、前記第２の値を取る符号の個数を前記補正値と
   して予め保持する手段を含む、請求項２に記載のデジタ
   ルマッチトフィルタ。
5. 【請求項５】 デジタル無線通信の携帯無線端末であっ
   て、 受信デジタルデータを復調する受信系モデム手段と、 前記受信系モデム手段の受信信号を処理して出力する信
   号処理手段とを備え、 前記受信系モデム手段は、送信側で拡散処理が施されて
   いる受信信号系列に対して受信側で逆拡散処理を行なう
   ためのデジタルマッチトフィルタを含み、前記受信信号
   系列は、各々が所定数のビットからなるサンプルで構成
   され、 前記デジタルマッチトフィルタは、 時系列的に入力される前記受信信号系列を構成する前記
   サンプルを所定数だけ順次保持する受信信号保持手段
   と、 前記逆拡散処理のための拡散符号系列を供給する拡散符
   号供給手段と、 前記受信信号保持手段に保持されている前記所定数のサ
   ンプルの少なくとも一部と、前記供給された拡散符号系
   列のうち前記少なくとも一部のサンプルに対応する拡散
   符号との相関値を算出する相関値演算手段とを備え、 前記相関値演算手段は、 対応する前記サンプルおよび前記拡散符号ごとに設けら
   れた、複数の符号制御手段と、 前記複数の符号制御手段の出力の総和を算出する加算手
   段とを含み、 前記複数の符号制御手段の各々は、対応する拡散符号が
   第１の値を取るときには対応するサンプルをそのまま出
   力し、対応する拡散符号が前記第１の値と異なる第２の
   値を取るときには対応するサンプルの前記所定数のビッ
   トをすべて反転させて出力する、携帯無線端末。
6. 【請求項６】 前記相関値演算手段は、 前記少なくとも一部のサンプルに対応する拡散符号のう
   ち、前記第２の値を取る符号の個数を補正値として、前
   記加算手段で算出された前記総和に加算する補正手段を
   さらに含む、請求項５に記載の携帯無線端末。
7. 【請求項７】 前記補正手段は、前記少なくとも一部の
   サンプルに対応する拡散符号のうち、前記第２の値を取
   る符号の個数を計数して前記補正値として供給する計数
   手段を含む、請求項６に記載の携帯無線端末。
8. 【請求項８】 前記供給される拡散符号系列は、固定さ
   れた拡散符号系列であり、前記補正手段は、前記少なく
   とも一部のサンプルに対応する前記固定された拡散符号
   のうち、前記第２の値を取る符号の個数を前記補正値と
   して予め保持する手段を含む、請求項６に記載の携帯無
   線端末。