JP2003060529A - 同期追跡回路 - Google Patents
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- H04B1/69—Spread spectrum techniques
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Abstract
を行い、回路規模及び消費電力をより低く抑えることが
可能な同期追跡回路を提供する。 【解決手段】 制御回路は受信信号をオーバサンプリン
グし、5つの異なる−(1/2),−(1/4),±
0,+(1/4),+(1/2)チップ周期に分けた位
相のうち、(N−2)スロット区間の同期追跡点が±0
チップ周期であるとすると、(N−1)スロット区間の
相関値及び電力値測定が同期追跡点の位相である±0チ
ップ周期及びその前後の位相の+(1/4)チップ周期
のみで行うように、該当する複素乗算器と、相関器と、
各位相毎の相関値用レジスタと、電力演算器と、各位相
毎の電力値用レジスタとを動作させ、同期追跡処理を続
ける。
Description
し、特にスペクトル拡散を行うCDMA(CodeDi
vision Multiple Access)移動
通信方式における同期捕捉された受信信号の同期追跡方
法に関する。
は、伝送信号を拡散変調することによって広帯域化した
送信信号に符合化した後、搬送波に乗せて伝送してい
る。受信側では受信した広帯域の受信信号を逆拡散処理
によって、送信時の帯域を有する伝送信号に復調化す
る。広帯域化する手段としては直接拡散、周波数ホッピ
ング、時間ホッピング等があるが、ここでは直接拡散に
よるCDMA移動通信方式を参考に説明する。
列を形成する拡散符合と掛け合わされて拡散変調が行わ
れる。この拡散符合は送信側と受信側とで同一の符合が
使用され、これによって伝送信号が特定の受信機で復調
される。異なる拡散符合で逆拡散しようとすると、両信
号間に相関性がないので、信号として抽出することがで
きず、雑音として扱われる。すなわち、拡散符合が合致
した受信機で伝送信号が適正に復調されるので、同じ周
波数帯域内で多数の伝送チャネルを共有することができ
る。
同一の周波数帯域が使用されるが、基地局側の拡散変調
と同一の拡散符合で逆拡散を行った受信機のみが所望の
伝送データを復調することができるので、受信機が所望
の伝送データを抽出するためには、受信信号と逆拡散符
合(基地局と同一の拡散符合系列)との間で逆拡散処理
を行うための同期を確立することが必要である。同期が
確立すると、受信信号に逆拡散符合を掛け合わせること
によって、伝送データを適切に復調することができる。
て、受信側は受信信号を正確に復調するために、送信側
の拡散符合系列と受信側の逆拡散符合系列とを常に同期
させなければならない。この符合位相を合わせる過程は
同期捕捉(アクイジョン)と同期追跡(トラッキング)
との2段階に分けられ、従来から様々な手法が提案され
ている。
合、位相が完全に一致する場合に最大の相関値を与え、
位相がずれるにしたがって相関値は低下する。信号がデ
ィジタル信号である場合も、上記と同様に、位相が一致
する時に最大の相関値を出力し、位相がずれるにしたが
って相関値が低下する。すなわち、送信時の送信信号と
拡散符合とが既知であれば、受信側で同一の逆拡散符合
で受信信号に対して逆拡散処理を行い、受信信号と逆拡
散符合との位相が一致する時に最大の相関値を示すこと
が分かる。この原理を応用すれば、受信信号と同期した
タイミングで逆拡散処理することが可能となる。
ついて、図8を参照して説明する。同期捕捉された受信
信号と逆拡散符合との逆拡散を行う場合、図8に示すよ
うに、必ずしも逆拡散タイミングの同期がとれていると
は限らない。尚、逆拡散符合の各1ビットをチップと称
し、この例では説明を簡単にするために“101”の3
ビットである。
倍でオーバサンプリングされたオーバサンプリングデー
タである場合、チップ周期の中心を同期位相(±0)と
し、同期位相を含んだその前後複数の位相間(±1/2
チップ周期、±1/4チップ周期)について各位相毎の
相関値を求め、各位相の電力値を測定する必要がある。
相については相関値が高くなり、電力値も高くなる。一
方、受信信号と逆拡散符合とが同期していない位相につ
いては相関値及び電力値が低くなる。よって、各位相毎
の電力値を求め、その中から最大電力値を持つ位相が最
も同期のとれている位相と判断することができ、この位
相を同期位相とすることで、逆拡散タイミングの同期を
とることができる。
た従来の同期追跡手法では、全ての位相について相関値
や電力値を求める必要があるため、オーバサンプリング
の倍率が上がる度に回路規模が増大するという問題があ
る。また、これらの処理は非常に高速なチップ周期単位
で行われるため、消費電力がかなり増加するという問題
もある。
消し、少ない測定時間または少ない位相で同期追跡を行
うことができ、回路規模及び消費電力をより低く抑える
ことができるCDMA通信における同期追跡回路を提供
することにある。
路は、同期位相Pを含む前後複数位相(P−n),…,
(P−1),P,(P+1),…,(P+n)(nは自
然数)について相関値を算出しかつ各位相の相関値より
最大電力値となる位相を検出しながら同期追跡を行う同
期追跡回路であって、複数の相関器と、前記複数の相関
器各々から出力される各位相毎の相関値データから電力
値を演算する電力演算手段と、最大電力値を求めかつ前
記最大電力値の位相を中心位相として前記最大電力値の
位相及びその位相周辺の位相を動作させる制御手段とを
備えている。
は、上記課題を解決するためになされたもので、同期位
相Pを含む前後複数位相(P−n),…,(P−1),
P,(P+1),…,(P+n)について相関値を算出
し、各位相の相関値より最大電力値となる位相を検出し
ながら同期追跡を行う同期追跡手段において、複数の相
関器と各相関器から出力される各位相毎の相関値データ
から電力値を演算する電力演算部と、最大電力値を求め
最大電力値の位相を中心位相として、最大電力値の位相
及びその位相周辺の位相のみを動作させることで同期追
跡回路の規模及び消費電力の増大を抑える位相選択手段
を備えた制御部とから構成されることを特徴とするもの
である。
1の同期追跡回路において、複数の相関器と各相関器か
ら出力される各位相毎の相関値データから電力値を演算
する電力演算部と、最大電力値の位相を求めるにあたり
最大電力値測定期間より短い任意の測定期間において算
出されたn個の異なる位相の中間電力値より電力値の高
い(n−m)個の異なる位相を選択し、選択された位相
のみ動作させることで同期追跡回路の規模及び消費電力
の増大を抑える位相選択手段を備えた制御部とを含んで
構成されることを特徴とするものである。
1の同期追跡回路において、複数の相関器と各相関器か
ら出力される各位相毎の相関値データから電力値を演算
する電力演算部と、最大電力値の位相を求めるにあたり
最大電力値測定期間より短い任意の測定期間において算
出された個の異なる位相の中間電力値のうち、閾値を超
えた位相のみ動作させることで同期追跡回路の規模及び
消費電力の増大を抑える位相選択手段を備えた制御部と
を含んで構成されることを特徴とするものである。
1の同期追跡回路において、複数の相関器と各相関器か
ら出力される各位相毎の相関値データから電力値を演算
する電力演算部と、最大電力値の位相を求めるにあたり
任意の測定期間において算出された各位相の電力値のう
ち最大となった位相が連続した場合、任意の期間、同期
追跡動作停止し、その位相を最大電力値の位相とするこ
とで同期追跡回路の規模及び消費電力の増大を抑える位
相選択手段を備えた制御部とを含んで構成されることを
特徴とするものである。
1の同期追跡回路において、複数の相関器と各相関器か
ら出力される各位相毎の相関値データから電力値を演算
する電力演算部と、最大電力値の位相を求めるにあたり
最大電力値測定値期間より短い任意の期間を同期追跡動
作停止させながら最大電力値の位相を決定することで同
期追跡回路の規模及び消費電力の増大を抑える位相選択
手段を備えた制御部とを含んで構成されることを特徴と
するものである。
1の同期追跡回路において、複数の相関器と各相関器か
ら出力される各位相毎の相関値データから電力値を演算
する電力演算部と、最大電力値の位相を求めるにあた
り、最近数回分の最大電力値位相の変動履歴から動作さ
せる位相を選択することで同期追跡回路の規模及び消費
電力の増大を抑える位相選択手段を備えた制御部とを含
んで構成されることを特徴とするものである。
値の測定を全位相または全測定時間にて行うことなく、
少ない測定時間または少ない位相で同期追跡を行うこと
が可能となり、回路規模及び消費電力をより低く抑える
ことが可能となる。
面を参照して説明する。図1は本発明の第1の実施例に
よる同期追跡回路の構成を示すブロック図である。図1
において、本発明の第1の実施例による同期追跡回路は
相関値を算出する相関器1と、電力値を算出する電力演
算器2と、制御回路3と、複素乗算器4とから構成され
ている。
相関値用レジスタ11〜15を備え、電力演算器2は各
位相毎の電力値#1〜#5を保持する電力値用レジスタ
21〜25を備えている。制御回路3は様々な位相選択
手段(図示せず)を用いて各回路の動作すべき時間や位
相点を決定し、同期追跡点30を選択する。尚、10は
拡散符合、20は同期捕捉された受信信号を示してお
り、同期追跡点30は拡散符合10と受信信号20との
同期のとれている位相点を示している。
ある。図2において、制御回路3は受信信号をオーバサ
ンプリングし、5つの異なる−(1/2),−(1/
4),±0,+(1/4),+(1/2)チップ周期に
分けた位相のうち、(N−2)スロット区間の同期追跡
点が±0チップ周期であるとすると、(N−1)スロッ
ト区間の相関値及び電力値測定が同期追跡点の位相であ
る±0チップ周期及びその前後の位相の+(1/4)チ
ップ周期のみで行うように、該当する複素乗算器4と、
相関器1と、各位相毎の相関値用レジスタ11〜13
と、電力演算器2と、各位相毎の電力値用レジスタ21
〜23とを動作させ、同期追跡処理を続ける。
4),±0,+(1/4)チップ周期毎の相関値及び電
力値が100〜102であり、最大電力値の位相が+
(1/4)チップ周期となると、同期追跡点の位相は+
(1/4)チップ周期となり、次のNスロット区間にお
ける相関値及び電力値測定は+(1/4)チップ周期及
びその前後の位相の±0,+(1/2)チップ周期のみ
で行われ、各位相毎の電力値が算出され、次のNスロッ
トにおける同期追跡点30が決まる。制御回路3は上記
と同様の処理を繰り返すことで、同期追跡を続ける。
路3の動作を示す図である。本発明の第2の実施例によ
る同期追跡回路の構成は図1に示す本発明の第1の実施
例による同期追跡回路の構成と同様であるので、その説
明は省略する。但し、本発明の第2の実施例による同期
追跡回路では制御回路3が以下のような動作を行う点で
本発明の第1の実施例による同期追跡回路とは異なる。
間において初めから(N−M)シンボル区間の5つの異
なる−(1/2),−(1/4),±0,+(1/
4),+(1/2)チップ周期に分けた位相毎に相関値
及び電力値110〜114を算出する。制御回路3は
(N−M)シンボル区間までの相関値及び電力値測定よ
り低い相関値及び電力値110,113の位相に関し
て、ここで測定動作を停止し、残りの位相に関してNシ
ンボル区間までの相関値及び電力値121,122,1
24を算出する。
及び電力値121,122,124の中で低い相関値及
び電力値122の位相に関して、ここで測定動作を停止
し、残りの位相に関してNスロットの終わりまで相関値
及び電力値131,134を算出し、相関値及び電力値
131,134から最大電力値の位相を選択し、同期追
跡点30を決定する。制御回路3は上記と同様の処理を
繰り返すことで、同期追跡を続ける。
路3の動作を示す図である。本発明の第3の実施例によ
る同期追跡回路の構成は図1に示す本発明の第1の実施
例による同期追跡回路の構成と同様であるので、その説
明は省略する。但し、本発明の第3の実施例による同期
追跡回路では制御回路3が以下のような動作を行う点で
本発明の第1の実施例による同期追跡回路とは異なる。
間において初めから(N−M)シンボル区間の5つの異
なる−(1/2),−(1/4),±0,+(1/
4),+(1/2)チップ周期に分けた位相毎に相関値
及び電力値150〜154を算出する。制御回路3はこ
れらの各相関値及び電力値のうち(N−M)シンボル区
間で閾値以下であった相関値及び電力値150の位相に
関して、ここで測定動作を停止し、残りの閾値以上の位
相に関して、Nシンボル区間までの相関値及び電力値1
61,162,163,164を算出する。
電力値161,162,163,164のうち閾値より
低い相関値及び電力値162,163の位相に関して、
ここで測定動作を停止し、残りの位相に関して、Nスロ
ットの終わりまで相関値及び電力値171,174を算
出する。そして、制御回路3は相関値及び電力値17
1,174から最大電力値の位相を選択し、同期追跡点
30を決定する。制御回路3は上記と同様の処理を繰り
返すことで、同期追跡を続ける。
路3の動作を示す図である。本発明の第4の実施例によ
る同期追跡回路の構成は図1に示す本発明の第1の実施
例による同期追跡回路の構成と同様であるので、その説
明は省略する。但し、本発明の第4の実施例による同期
追跡回路では制御回路3が以下のような動作を行う点で
本発明の第1の実施例による同期追跡回路とは異なる。
間において初めから(N−M)シンボル区間の5つの異
なる−(1/2),−(1/4),±0,+(1/
4),+(1/2)チップ周期に分けた位相毎に相関値
及び電力値200〜204を算出する。このうち最大電
力値203の位相は+(1/4)チップ周期の位相であ
る。
各位相毎の相関値及び電力値210〜214を算出し、
最大電力値213の位相を選択する。制御回路3は選択
された最大電力値の位相が連続して+(1/4)チップ
周期の位相と変化がないため、Nスロット区間の同期追
跡点30を+(1/4)チップ周期の位相と決定し、N
スロット区間の同期追跡動作を全て停止する。制御回路
3は上記と同様の処理を繰り返すことで、同期追跡を続
ける。
路3の動作を示す図である。本発明の第5の実施例によ
る同期追跡回路の構成は図1に示す本発明の第1の実施
例による同期追跡回路の構成と同様であるので、その説
明は省略する。但し、本発明の第5の実施例による同期
追跡回路では制御回路3が以下のような動作を行う点で
本発明の第1の実施例による同期追跡回路とは異なる。
間においてNシンボル、(N+1)シンボル以外の区間
において5つの異なる−(1/2),−(1/4),±
0,+(1/4),+(1/2)チップ周期に分けた位
相毎に相関値及び電力値300〜304を算出し、その
うち最大電力値301を示した−(1/4)チップ周期
の位相を同期追跡点30として決定する。制御回路3は
上記と同様の処理を繰り返すことで、同期追跡を続け
る。
路3の動作を示す図である。本発明の第6の実施例によ
る同期追跡回路の構成は図1に示す本発明の第1の実施
例による同期追跡回路の構成と同様であるので、その説
明は省略する。但し、本発明の第6の実施例による同期
追跡回路では制御回路3が以下のような動作を行う点で
本発明の第1の実施例による同期追跡回路とは異なる。
ングし、5つの異なる−(1/2),−(1/4),±
0,+(1/4),+(1/2)チップ周期に分けた位
相で、各位相毎の(N−1)スロットから過去10回の
最大電力値履歴は−(1/2)チップ周期(2回),−
(1/4)チップ周期(1回),±0チップ周期(1
回),+(1/4)チップ周期(3回),+(1/2)
チップ周期(3回)となっている。
前回の同期追跡点−(1/2)チップ周期及び最大電力
値履歴の回数が多い+(1/4)チップ周期,+(1/
2)チップ周期の位相のみ選択し、各位相毎の相関値及
び電力値310,313,314を算出する。これらの
中より最大電力値314である位相を同期追跡点30と
決定し、最大電力値履歴を更新する。
ットの同期追跡点30及び最大電力値履歴の多い位相を
選択するのだが、−(1/2)チップ周期,−(1/
4)チップ周期,±0チップ周期の最大電力値履歴回数
が等しい。この場合には、各位相の中で過去最近選択さ
れた±0チップ周期の位相を選択する。
の相関値及び電力値322,323,324を算出す
る。制御回路3はこれらの中より最大電力値323であ
る位相を同期追跡点30と決定し、最大電力値履歴を更
新する。制御回路3は上記と同様の処理を繰り返すこと
で、同期追跡を続ける。
の測定を全位相または全測定時間にて行うことなく、少
ない測定時間または少ない位相で同期追跡を行うことが
でき、回路規模及び消費電力をより低く抑えることがで
きる。
Pを含む前後複数位相(P−n),…,(P−1),
P,(P+1),…,(P+n)(nは自然数)につい
て相関値を算出しかつ各位相の相関値より最大電力値と
なる位相を検出しながら同期追跡を行う同期追跡回路に
おいて、複数の相関器各々から出力される各位相毎の相
関値データから電力値を演算して最大電力値を求め、そ
の最大電力値の位相を中心位相として最大電力値の位相
及びその位相周辺の位相を動作させることによって、少
ない測定時間または少ない位相で同期追跡を行うことが
でき、回路規模及び消費電力をより低く抑えることがで
きるという効果が得られる。
成を示すブロック図である。
示す図である。
示す図である。
示す図である。
示す図である。
示す図である。
24,131,134,150〜154,161〜16
4,171,174,200〜204,210〜21
4,300〜304,310,313,314,322
〜324 相関値及び電力値
Claims (6)
- 【請求項1】 同期位相Pを含む前後複数位相(P−
n),…,(P−1),P,(P+1),…,(P+
n)(nは自然数)について相関値を算出しかつ各位相
の相関値より最大電力値となる位相を検出しながら同期
追跡を行う同期追跡回路であって、複数の相関器と、前
記複数の相関器各々から出力される各位相毎の相関値デ
ータから電力値を演算する電力演算手段と、最大電力値
を求めかつ前記最大電力値の位相を中心位相として前記
最大電力値の位相及びその位相周辺の位相を動作させる
制御手段とを有することを特徴とする同期追跡回路。 - 【請求項2】 前記制御手段は、前記最大電力値の位相
を求めるにあたり、前記最大電力値の測定期間より短い
任意の測定期間において算出されたn個の異なる位相の
中間電力値より電力値の高い(n−m)個の異なる位相
(mはn>mとなる自然数)を選択し、その選択された
位相を動作させるようにしたことを特徴とする請求項1
記載の同期追跡回路。 - 【請求項3】 前記制御手段は、前記最大電力値の位相
を求めるにあたり、前記最大電力値の測定期間より短い
任意の測定期間において算出されたn個の異なる位相の
中間電力値のうち閾値を超えた位相を動作させるように
したことを特徴とする請求項1記載の同期追跡回路。 - 【請求項4】 前記制御手段は、前記最大電力値の位相
を求めるにあたり、任意の測定期間において算出された
各位相の電力値のうち最大となった位相が連続した場
合、任意の期間、前記同期追跡の動作を停止し、その位
相を前記最大電力値の位相とするようにしたことを特徴
とする請求項1記載の同期追跡回路。 - 【請求項5】 前記制御手段は、前記最大電力値の位相
を求めるにあたり、前記最大電力値の測定値期間より短
い任意の期間、前記同期追跡の動作を停止させながら前
記最大電力値の位相を決定するようにしたことを特徴と
する請求項1記載の同期追跡回路。 - 【請求項6】 前記制御手段は、前記最大電力値の位相
を求めるにあたり、最近数回分の前記最大電力値の位相
の変動履歴から動作させる位相を選択するようにしたこ
とを特徴とする請求項1記載の同期追跡回路。
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