JP2004254066A - スペクトラム拡散信号の復調方式 - Google Patents
スペクトラム拡散信号の復調方式 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004254066A JP2004254066A JP2003042125A JP2003042125A JP2004254066A JP 2004254066 A JP2004254066 A JP 2004254066A JP 2003042125 A JP2003042125 A JP 2003042125A JP 2003042125 A JP2003042125 A JP 2003042125A JP 2004254066 A JP2004254066 A JP 2004254066A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase
- code
- ich
- phase error
- qch
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
【課題】各チャンネルの伝送レート、電力比が異なるスペクトラム拡散信号であっても、復調動作スレッショルドが大きくなることを防止する。
【解決手段】I相とQ相とのチャンネル間電力比、またはI相とQ相との各チャンネルのデータレートが異なるスペクトラム拡散変調信号の復調を行うにあたって、各チャンネルの電力比及びデータレートから各チャンネルのS/Nを算出し、算出したS/Nの大きいチャンネルで搬送波または/及びPNコードの位相誤差を抽出し、または、算出したS/Nが同じ場合には各々の搬送波または/及びPNコードの位相誤差を合成する。
【選択図】 図1
【解決手段】I相とQ相とのチャンネル間電力比、またはI相とQ相との各チャンネルのデータレートが異なるスペクトラム拡散変調信号の復調を行うにあたって、各チャンネルの電力比及びデータレートから各チャンネルのS/Nを算出し、算出したS/Nの大きいチャンネルで搬送波または/及びPNコードの位相誤差を抽出し、または、算出したS/Nが同じ場合には各々の搬送波または/及びPNコードの位相誤差を合成する。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スペクトラム拡散信号の復調方式に関し、特に、I相とQ相とのチャンネル間電力比、またはI相とQ相との各チャンネルのデータレートが異なるスペクトラム拡散信号の復調方式に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来、無線LANやBlueToothで使用されているスペクトラム拡散通信方式では、ICH、QCHの各データ伝送レート及びI/Qチャンネル間の電力比が同じである(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開2001−53648号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、近年、衛星間通信を行うデータ中継技術衛星(DRTS)等では、各チャンネルの伝送レート、電力比が異なる通信方式が採用されている。そのため、従来のスペクトラム拡散通信の復調方式を用いると、チャンネル毎に位相誤差検出を行わず、各チャンネルの位相誤差を合成しているため、各チャンネルのS/Nが異なる場合には、PNコード位相誤差及び搬送波位相誤差の抽出がS/Nの小さい方に依存し、復調動作スレッショルドが大きくなってしまうという問題があった。
【0005】
そこで、本発明は、各チャンネルの伝送レート、電力比が異なるスペクトラム拡散信号であっても、復調動作スレッショルドが大きくなることのないの復調方式を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、I相とQ相とのチャンネル間電力比、またはI相とQ相との各チャンネルのデータレートが異なるスペクトラム拡散変調信号の復調を行うにあたって、前記各チャンネルの電力比及びデータレートから各チャンネルのS/Nを算出し、算出したS/Nの大きいチャンネルで搬送波の位相誤差を抽出し、または、前記算出したS/Nが同じ場合には各々の搬送波の位相誤差を合成することを特徴とする。尚、各I/Qチャンネルの電力及び伝送レートは、キー入力、外部からのリモート制御等によって、伝送フォーマットに応じて設定する。
【0007】
また、本発明は、上記算出したS/Nの大きいチャンネルでPNコードの位相誤差を抽出し、または、各チャンネル間のS/Nが同じ場合には、各々のPNコードの位相誤差を合成することを特徴とする。
【0008】
そして、本発明によれば、S/Nの大きいチャンネルで搬送波の位相誤差またはPNコードの位相誤差を抽出するか、S/Nが同じ場合には、各々の搬送波の位相誤差またはPNコードの位相誤差を合成することにより、復調動作スレッショルドを低減することができる。
【0009】
尚、PNコードトラッキングループ系及び搬送波トラッキングループ系の位相検波をS/Nの大きいチャンネルで検波するため、ICHとQCHとのデータ伝送レートがかけ離れている場合においては、低スレッショルド時にS/Nの小さいチャンネルのビット同期が外れても、PNコードループ系及び搬送波ループ系には依存しない。
【0010】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【0011】
本発明にかかるスペクトラム拡散信号の復調方式を実施するための復調器は、図1に示すように、スペクトラム拡散中間周波信号の分配を行う分配器1と、再生搬送波と検波する乗算器2及び乗算器3と、再生搬送波を余弦成分、正弦成分に分配する分配器4と、高調波を除去する低域通過ろ波器5、6と、ICHPNコードと逆拡散を行う乗算器7と、QCHPNコードと逆拡散を行う乗算器8と、ICHゲインを掛け合わせる乗算器9と、QCHゲインを掛け合わせる乗算器10と、ICHのビット同期を行うICHビット同期部11と、ICHのPNコード位相誤差及び搬送波位相誤差を抽出する検波器12と、I、QCHのPNコード初期位相を検出するための初期位相検出器13と、QCHのPNコード位相誤差及び搬送波位相誤差を抽出する検波器14と、QCHのビット同期を行うQCHビット同期部15と、I、QCH各々の搬送波位相誤差またはPNコード位相誤差を合成するか、または、チャンネルのS/Nによって後段のループ処理に各位相誤差出力を選択する位相誤差信号選択部16と、I、QCHの電力比及び各チャンネルの伝送レートからチャンネル毎のS/Nを算出するS/N算出部17と、PNコード周波数同期用ループフィルタ18と、PNクロック発生用シンセサイザ19と、PNコード発生部20と、搬送波周波数同期用ループフィルタ21と、再生搬送波用シンセサイザ22とで構成される。
【0012】
本発明では、I、QCH各チャンネル毎にAGC(オートゲインコントロール)及びビット同期を行い、チャンネル毎の位相誤差を抽出し、搬送波位相誤差/PNコード位相誤差信号選択部16と、I/QCHS/N算出部17とにより、S/N演算値より後段へのループ処理を行う位相誤差を選択する(CH間のS/Nが同じ場合には、合成して出力する)ことを特徴とし、チャンネル間S/Nが異なった場合の伝送においても、S/Nの小さいチャンネルに依存せずに動作することができ、低スレッショルドでの復調を実現する。
【0013】
次に、上記構成を有する復調方式の動作について、図1を参照しながら説明する。
【0014】
スペクトラム拡散変調信号(RX)は、分配器1にて2分配され、後段の乗算器2にて再生搬送波の余弦成分と掛け合わされ、乗算器3にて再生搬送波の正弦成分と掛け合わされ、各々低域通過ろ波器5、6にて帯域制限後、ベースバンドI相信号(ICH)及びベースバンドQ相信号(QCH)を得る。
【0015】
これらのICH及びQCH信号は、各々、逆拡散ICHビット同期部11及びQCHビット同期部15からのAGC信号(ICH AGC、QCH AGC)と乗算器9、10にて掛け合わされ、後段の処理部へ出力される信号レベルを一定にしている。
【0016】
乗算器9、10の出力I1、Q1、I2及びQ2は、I/QPNコード初期位相検出器13にて、復調器内部のPNコード発生部20からのICH PN符号(ICH PN)及びQCH PN符号(QCH PN)との自己相関を各チャンネル別に算出し、自己相関が最大となる位相(送受信のPN符号が一致する位相)を得る。そして、この自己相関が最大となる位相誤差情報(PN CODE PHASE)をPNコード発生部20へ送り、これを受けたPNコード発生部20は、PNコード誤差位相分をずらして出力することにより、PN符号初期位相の同期を図っている。
【0017】
しかし、実際には、送受信間でドップラーによるPNコード周波数誤差を生じるため、この周波数誤差分を検出し、誤差が0になるようにPNコードトラッキングループにて送受信間PNコード周波数同期を図り、PN符号初期位相同期完了後、動作させている。
【0018】
PNコードトラッキングループは、ICH PNコード位相誤差検波器12と、QCHPNコード位相誤差検波器14と、PNコード位相誤差信号選択部16と、PNコード周波数同期用ループフィルタ18と、PNコードクロック発生用シンセサイザ19と、PNコード発生部20とで構成される。
【0019】
尚、図1では、ICH PNコード位相誤差抽出部/搬送波位相誤差検波器12、QCH PNコード位相誤差抽出部/搬送波位相誤差検波器14、PNコード位相誤差信号選択部/搬送波位相誤差信号選択部16は、表記上同じコンポーネントとしている。
【0020】
次に、ICH PNコード位相誤差検波器12と、QCH PNコード位相誤差検波器14と、PNコード位相誤差信号選択部16の詳細について、図2を参照しながら説明する。
【0021】
まず、ICH PNコード位相誤差検波器12の動作について、図2を参照しながら説明する。
【0022】
I1、Q1信号と、ICH PNコードの−1/4位相ずれたICH PNコード(ICH EARLY PN)とICH PNコードと+1/4位相ずれたICH PNコード(ICH LATE PN)とが、乗算器A及び乗算器Bにおいて掛け合わされた後、各々リセット積分型フィルタE、Fにて、PNコード周波数に整合した帯域制限が行われる。
【0023】
各々の実数成分と虚数成分は、合成器I、Jにて合成され、+1/4位相ずれたICHのベクトル成分と、−1/4位相ずれたICHのベクトル成分とが算出される。これは、PNコード位相誤差検出時には搬送波同期が取れてないため、搬送波位相誤差による検波器出力のレベル変動を防ぐためである。合成器I、Jの出力ICH E信号及びICH L信号は、減算器Mにて減算され、ICH E−L信号が得られる。
【0024】
次に、QCH PNコード位相誤差検波器14の動作について、図2を参照しながら説明する。
【0025】
I2、Q2信号とQCH PNコードの−1/4位相ずれたQCH PNコード(QCH EARLY PN)QCH PNコードと+1/4位相ずれたQCH PNコード(QCH LATE PN)とを乗算器C及び乗算器Dにおいて掛け合わせ、各々リセット積分型フィルタG、Hにて、PNコード周波数に整合した帯域制限を行う。
【0026】
各々の実数成分と虚数成分は、合成器K、Lにて合成され、+1/4位相ずれたQCHのベクトル成分と−1/4位相ずれたQCHのベクトル成分とが算出される。合成器K、Lの出力QCH E信号及びQCH L信号は、減算器Nにて減算され、QCH E−L信号が得られる(AVGS方式)。
【0027】
減算器M、Nから出力されるICH E−L信号及びQCH E−L信号について、各々リセット積分型フィルタO、Pにて、各チャンネルのデータレートに整合した帯域制限を行う。これは、各チャンネルにおけるデータの遷移によってPNコード位相検波感度が変化しないようにするためである。
【0028】
ここで、T1は、ICHデータ1データ当たりの時間(1/ICH BITRATE)、T2は、QCHデータ1データ当たりの時間(1/QCH BITRATE)、T3は、PNコード1チップ当たりの時間(1/CHIPRATE)とする。
【0029】
次に、PNコード位相誤差信号選択部16の動作について、図2を参照しながら説明する。
【0030】
ICH PNコード位相誤差検波器12及びQCH PNコード位相誤差検波器14からのICH ERROR出力、QCH ERROR出力及び、各々を加算器Qにて加算して加算器Qの出力を1/2倍して出力する3系を具備している。これらは、図1に示すI/QチャンネルS/N算出部17からの情報をもとに、図2に示す位相誤差信号選択器Sにて、図1に示すPNコード周波数同期用ループフィルタ18に出力するPNコード位相誤差信号を選択する。尚、PNコード位相誤差検出においては、PNコード変調がないチャンネルがある変調方式においては、PNコード変調があるチャンネルのPNコード位相誤差信号を選択しなければならない。
【0031】
そして、選択された位相誤差信号をもとにして、図1に示すPNコード周波数同期用ループフィルタ18、PNクロック発生用シンセサイザ19及びPNコード発生部20によりPNコードタイミングの同期を行う。
【0032】
このPNコード周波数同期処理を行うと同時に、PN符号初期位相同期後、図1に示す乗算器7では、ICH PNとの乗算により逆拡散されたI相データ成分を、また、乗算器8では、QCH PNとの乗算により逆拡散されQ相データ成分が出力される。各々は、ICHビット同期部11からのICH AGC信号及びQCHビット同期部15からのQCH AGC信号と乗算器9、10にて掛け合わされ、後段のICHビット同期部11、QCHビット同期部15、ICH搬送波位相誤差検波器12、QCH搬送波位相誤差検波器14へ出力される信号レベルが一定となる。
【0033】
ICHビット同期部11では、ICH PNコードにて逆拡散されたICHI信号及びICH Q信号をもとにICHデータのビット同期を、QCHビット同期部15では、QCH I信号及びQCH Q信号をもとにQCHデータのビット同期を行う。また、これらICH I信号及びICH Q信号は、ICH搬送波位相誤差検波器12に、QCH I信号及びQCH Q信号は、QCH搬送波位相誤差検波器14に出力される。
【0034】
図1における搬送波トラッキングループ部は、ICH 搬送波位相誤差検波器12と、QCH搬送波位相誤差検波器14と、搬送波位相誤差信号選択部16と、搬送波同期用ループフィルタ21と、再生搬送波発生用シンセサイザ22とで構成される。
【0035】
次に、図1におけるICH搬送波位相誤差検波器12と、QCH搬送波位相誤差検波器14と、搬送波位相誤差信号選択部16の詳細について図3を参照しながら説明する。
【0036】
ICH搬送波位相誤差検波器12は、ICH PNにて逆拡散されたICH I信号及びICH Q信号をリセット積分型フィルタaにおいてICHデータレートに整合した帯域制限をする。このリセット積分型フィルタaのICH I信号を符号検出器cにより、ICH I信号の符号を抽出し、後段の乗算器dにてICH Q信号と掛け合わせ、ICHの搬送波位相誤差信号(ICH ERROR)を得る。
【0037】
同様に、QCH搬送波位相誤差抽出部14は、QCH PNにて逆拡散されたQCH I信号及びQCH Q信号をリセット積分型フィルタbにおいてQCHデータレートに整合した帯域制限をする。このリセット積分型フィルタbのQCH Q信号を符号検出器eによりQCH Q信号の符号を抽出し、後段の乗算器fにてQCH I信号と掛け合わせ、QCHの搬送波位相誤差信号(QCHERROR)を得る(コスタス検波方式)。
【0038】
搬送波位相誤差信号選択部16では、ICH搬送波位相誤差検波器及びQCH搬送波位相誤差検波器からの位相誤差信号ICH ERROR及びQCH ERROR信号及び各々を減算器gで減算し、減算器の出力を1/2倍して出力する3系を具備している。尚、減算を行うのは、ICH ERRORとQCH ERROR信号の傾きが異なるためである。
【0039】
そして、図1に示すI/QチャンネルS/N算出部17からの情報をもとに、図3に示す位相誤差信号選択器iにて、図1に示す搬送波同期用ループフィルタ21に出力する搬送波位相誤差信号を選択する。選択された位相誤差信号をもとに、図1に示す搬送波周波数同期用ループフィルタ21、再生搬送波発生用シンセサイザ22により搬送波同期を行う。
【0040】
図1に示すI/QチャンネルS/N算出部17の詳細を図4に示す。
【0041】
キー入力又は外部リモート制御による通信によって、ICHデータレート、QCHデータレート及びICHとQCHの伝送電力情報を本復調器に設定し、この情報をもとに、各チャンネル毎のS/Nを求める。
【0042】
ICHビットレート情報から、ICHの1ビット当たりのS/Nを算出回路Iにて算出し、ICH電力情報からICHの電力によるS/N改善値を算出回路IIで算出し、両者を加算器Vで加算し、ICHのS/Nを算出する。同様に、QCHビットレート情報から、QCHの1ビット当たりのS/Nを算出回路IIIにて算出し、QCH電力情報からQCHの電力によるS/N改善値を算出回路IVで算出し、両者を加算器VIで加算し、QCHのS/Nを算出する。各々算出された各チャンネルのS/N(S/Ni、S/Nq)を比較器VIIで比較し、各チャンネルの算出されたS/NがI>Q、I<QまたはI=Qを判定する。
【0043】
図2のPNコード位相誤差検出部の位相誤差信号選択器Sでは、比較結果をもとに、後段のPNコードループ処理系へ出力するPNコード位相誤差信号を選択する。図2では、S/Ni>S/Nqの時はICHの位相誤差、S/Ni<S/Nqの時はQCHの位相誤差、S/Ni=S/Nqの時は(ICH+QCH)/2の位相誤差を選択し出力する。
【0044】
図3の搬送波位相誤差検出部の位相誤差信号選択器iでは、比較結果をもとに、後段の搬送波ループ処理系へ出力する搬送波位相誤差信号を選択する。図3では、S/Ni>S/Nqの時はICHの位相誤差、S/Ni<S/Nqの時はQCHの位相誤差、S/Ni=S/Nqの時は(ICH+QCH)/2の位相誤差を選択し出力する。
【0045】
これにより、PNコード及び搬送波ループ処理は、チャンネル間のS/Nの大小に関わらず常にS/Nの大きい方で処理されるため、低動作スレッショルドを実現することができる。
【0046】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にかかるスペクトラム拡散信号の復調方式によれば、各チャンネルの伝送レート、電力比が異なるスペクトラム拡散信号であっても、復調動作スレッショルドが大きくなることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかるスペクトラム拡散信号の復調方式を実施する復調器を示す系統図である。
【図2】図1の復調器のPNコード位相誤差抽出部を示す系統図である。
【図3】図1の復調器の搬送波位相誤差抽出部を示す系統図である。
【図4】図1の復調器のI/QチャンネルS/N算出部を示す系統図である。
【符号の説明】
1 分配器(2分配)
2 乗算器
3 乗算器
4 分配器(0、90度)
5 I相低域通過ろ波器
6 Q相低域通過ろ波器
7 I相PN符号逆拡散用乗算器
8 Q相PN符号逆拡散用乗算器
9 I相AGC乗算器
10 Q相AGC乗算器
11 I相ビット同期部
12 I相PNコード位相誤差検波器、I相搬送波位相誤差検波器
13 I/Q PNコード初期位相検出部
14 Q相PNコード位相誤差検波器、Q相搬送波位相誤差検波器
15 Q相ビット同期部
16 搬送波位相誤差/PNコード位相誤差信号選択部
17 I/QチャンネルS/N算出部
18 PNコード同期用ループフィルタ
19 PNクロック発生用シンセサイザ
20 PNコード発生部
21 搬送波同期用ループフィルタ
22 再生搬送波発生用シンセサイザ
A I相PNコード乗算器(early)
B I相PNコード乗算器(late)
C Q相PNコード乗算器(early)
D Q相PNコード乗算器(late)
E I相PNコードリセット積分型フィルタ(early)
F I相PNコードリセット積分型フィルタ(late)
G Q相PNコードリセット積分型フィルタ(early)
H Q相PNコードリセット積分型フィルタ(late)
I I相ベクトル合成器(early)
J I相ベクトル合成器(late)
K Q相ベクトル合成器(early)
L Q相ベクトル合成器(late)
M I相減算器(early−late)
N Q相減算器(early−late)
O I相データリセット積分型フィルタ(early−late)
P Q相データリセット積分型フィルタ(early−late)
Q I/Q PNコード位相誤差信号合成器
R 1/2乗算器
S PNコード位相誤差信号選択器
a I相データリセット積分型フィルタ
b Q相データリセット積分型フィルタ
c I相符号検出器
d I相乗算器
e Q相符号検出器
f Q相乗算器
g I/Q 搬送波位相誤差信号合成器
h 1/2乗算器
i 搬送波位相誤差信号選択器
I I相ビットレートLOG演算器
II I相電力LOG演算器
III Q相ビットレートLOG演算器
IV Q相電力LOG演算器
V I相S/N算出器
VI Q相S/N算出器
VII I/Q S/N比較器
【発明の属する技術分野】
本発明は、スペクトラム拡散信号の復調方式に関し、特に、I相とQ相とのチャンネル間電力比、またはI相とQ相との各チャンネルのデータレートが異なるスペクトラム拡散信号の復調方式に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来、無線LANやBlueToothで使用されているスペクトラム拡散通信方式では、ICH、QCHの各データ伝送レート及びI/Qチャンネル間の電力比が同じである(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開2001−53648号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、近年、衛星間通信を行うデータ中継技術衛星(DRTS)等では、各チャンネルの伝送レート、電力比が異なる通信方式が採用されている。そのため、従来のスペクトラム拡散通信の復調方式を用いると、チャンネル毎に位相誤差検出を行わず、各チャンネルの位相誤差を合成しているため、各チャンネルのS/Nが異なる場合には、PNコード位相誤差及び搬送波位相誤差の抽出がS/Nの小さい方に依存し、復調動作スレッショルドが大きくなってしまうという問題があった。
【0005】
そこで、本発明は、各チャンネルの伝送レート、電力比が異なるスペクトラム拡散信号であっても、復調動作スレッショルドが大きくなることのないの復調方式を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、I相とQ相とのチャンネル間電力比、またはI相とQ相との各チャンネルのデータレートが異なるスペクトラム拡散変調信号の復調を行うにあたって、前記各チャンネルの電力比及びデータレートから各チャンネルのS/Nを算出し、算出したS/Nの大きいチャンネルで搬送波の位相誤差を抽出し、または、前記算出したS/Nが同じ場合には各々の搬送波の位相誤差を合成することを特徴とする。尚、各I/Qチャンネルの電力及び伝送レートは、キー入力、外部からのリモート制御等によって、伝送フォーマットに応じて設定する。
【0007】
また、本発明は、上記算出したS/Nの大きいチャンネルでPNコードの位相誤差を抽出し、または、各チャンネル間のS/Nが同じ場合には、各々のPNコードの位相誤差を合成することを特徴とする。
【0008】
そして、本発明によれば、S/Nの大きいチャンネルで搬送波の位相誤差またはPNコードの位相誤差を抽出するか、S/Nが同じ場合には、各々の搬送波の位相誤差またはPNコードの位相誤差を合成することにより、復調動作スレッショルドを低減することができる。
【0009】
尚、PNコードトラッキングループ系及び搬送波トラッキングループ系の位相検波をS/Nの大きいチャンネルで検波するため、ICHとQCHとのデータ伝送レートがかけ離れている場合においては、低スレッショルド時にS/Nの小さいチャンネルのビット同期が外れても、PNコードループ系及び搬送波ループ系には依存しない。
【0010】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【0011】
本発明にかかるスペクトラム拡散信号の復調方式を実施するための復調器は、図1に示すように、スペクトラム拡散中間周波信号の分配を行う分配器1と、再生搬送波と検波する乗算器2及び乗算器3と、再生搬送波を余弦成分、正弦成分に分配する分配器4と、高調波を除去する低域通過ろ波器5、6と、ICHPNコードと逆拡散を行う乗算器7と、QCHPNコードと逆拡散を行う乗算器8と、ICHゲインを掛け合わせる乗算器9と、QCHゲインを掛け合わせる乗算器10と、ICHのビット同期を行うICHビット同期部11と、ICHのPNコード位相誤差及び搬送波位相誤差を抽出する検波器12と、I、QCHのPNコード初期位相を検出するための初期位相検出器13と、QCHのPNコード位相誤差及び搬送波位相誤差を抽出する検波器14と、QCHのビット同期を行うQCHビット同期部15と、I、QCH各々の搬送波位相誤差またはPNコード位相誤差を合成するか、または、チャンネルのS/Nによって後段のループ処理に各位相誤差出力を選択する位相誤差信号選択部16と、I、QCHの電力比及び各チャンネルの伝送レートからチャンネル毎のS/Nを算出するS/N算出部17と、PNコード周波数同期用ループフィルタ18と、PNクロック発生用シンセサイザ19と、PNコード発生部20と、搬送波周波数同期用ループフィルタ21と、再生搬送波用シンセサイザ22とで構成される。
【0012】
本発明では、I、QCH各チャンネル毎にAGC(オートゲインコントロール)及びビット同期を行い、チャンネル毎の位相誤差を抽出し、搬送波位相誤差/PNコード位相誤差信号選択部16と、I/QCHS/N算出部17とにより、S/N演算値より後段へのループ処理を行う位相誤差を選択する(CH間のS/Nが同じ場合には、合成して出力する)ことを特徴とし、チャンネル間S/Nが異なった場合の伝送においても、S/Nの小さいチャンネルに依存せずに動作することができ、低スレッショルドでの復調を実現する。
【0013】
次に、上記構成を有する復調方式の動作について、図1を参照しながら説明する。
【0014】
スペクトラム拡散変調信号(RX)は、分配器1にて2分配され、後段の乗算器2にて再生搬送波の余弦成分と掛け合わされ、乗算器3にて再生搬送波の正弦成分と掛け合わされ、各々低域通過ろ波器5、6にて帯域制限後、ベースバンドI相信号(ICH)及びベースバンドQ相信号(QCH)を得る。
【0015】
これらのICH及びQCH信号は、各々、逆拡散ICHビット同期部11及びQCHビット同期部15からのAGC信号(ICH AGC、QCH AGC)と乗算器9、10にて掛け合わされ、後段の処理部へ出力される信号レベルを一定にしている。
【0016】
乗算器9、10の出力I1、Q1、I2及びQ2は、I/QPNコード初期位相検出器13にて、復調器内部のPNコード発生部20からのICH PN符号(ICH PN)及びQCH PN符号(QCH PN)との自己相関を各チャンネル別に算出し、自己相関が最大となる位相(送受信のPN符号が一致する位相)を得る。そして、この自己相関が最大となる位相誤差情報(PN CODE PHASE)をPNコード発生部20へ送り、これを受けたPNコード発生部20は、PNコード誤差位相分をずらして出力することにより、PN符号初期位相の同期を図っている。
【0017】
しかし、実際には、送受信間でドップラーによるPNコード周波数誤差を生じるため、この周波数誤差分を検出し、誤差が0になるようにPNコードトラッキングループにて送受信間PNコード周波数同期を図り、PN符号初期位相同期完了後、動作させている。
【0018】
PNコードトラッキングループは、ICH PNコード位相誤差検波器12と、QCHPNコード位相誤差検波器14と、PNコード位相誤差信号選択部16と、PNコード周波数同期用ループフィルタ18と、PNコードクロック発生用シンセサイザ19と、PNコード発生部20とで構成される。
【0019】
尚、図1では、ICH PNコード位相誤差抽出部/搬送波位相誤差検波器12、QCH PNコード位相誤差抽出部/搬送波位相誤差検波器14、PNコード位相誤差信号選択部/搬送波位相誤差信号選択部16は、表記上同じコンポーネントとしている。
【0020】
次に、ICH PNコード位相誤差検波器12と、QCH PNコード位相誤差検波器14と、PNコード位相誤差信号選択部16の詳細について、図2を参照しながら説明する。
【0021】
まず、ICH PNコード位相誤差検波器12の動作について、図2を参照しながら説明する。
【0022】
I1、Q1信号と、ICH PNコードの−1/4位相ずれたICH PNコード(ICH EARLY PN)とICH PNコードと+1/4位相ずれたICH PNコード(ICH LATE PN)とが、乗算器A及び乗算器Bにおいて掛け合わされた後、各々リセット積分型フィルタE、Fにて、PNコード周波数に整合した帯域制限が行われる。
【0023】
各々の実数成分と虚数成分は、合成器I、Jにて合成され、+1/4位相ずれたICHのベクトル成分と、−1/4位相ずれたICHのベクトル成分とが算出される。これは、PNコード位相誤差検出時には搬送波同期が取れてないため、搬送波位相誤差による検波器出力のレベル変動を防ぐためである。合成器I、Jの出力ICH E信号及びICH L信号は、減算器Mにて減算され、ICH E−L信号が得られる。
【0024】
次に、QCH PNコード位相誤差検波器14の動作について、図2を参照しながら説明する。
【0025】
I2、Q2信号とQCH PNコードの−1/4位相ずれたQCH PNコード(QCH EARLY PN)QCH PNコードと+1/4位相ずれたQCH PNコード(QCH LATE PN)とを乗算器C及び乗算器Dにおいて掛け合わせ、各々リセット積分型フィルタG、Hにて、PNコード周波数に整合した帯域制限を行う。
【0026】
各々の実数成分と虚数成分は、合成器K、Lにて合成され、+1/4位相ずれたQCHのベクトル成分と−1/4位相ずれたQCHのベクトル成分とが算出される。合成器K、Lの出力QCH E信号及びQCH L信号は、減算器Nにて減算され、QCH E−L信号が得られる(AVGS方式)。
【0027】
減算器M、Nから出力されるICH E−L信号及びQCH E−L信号について、各々リセット積分型フィルタO、Pにて、各チャンネルのデータレートに整合した帯域制限を行う。これは、各チャンネルにおけるデータの遷移によってPNコード位相検波感度が変化しないようにするためである。
【0028】
ここで、T1は、ICHデータ1データ当たりの時間(1/ICH BITRATE)、T2は、QCHデータ1データ当たりの時間(1/QCH BITRATE)、T3は、PNコード1チップ当たりの時間(1/CHIPRATE)とする。
【0029】
次に、PNコード位相誤差信号選択部16の動作について、図2を参照しながら説明する。
【0030】
ICH PNコード位相誤差検波器12及びQCH PNコード位相誤差検波器14からのICH ERROR出力、QCH ERROR出力及び、各々を加算器Qにて加算して加算器Qの出力を1/2倍して出力する3系を具備している。これらは、図1に示すI/QチャンネルS/N算出部17からの情報をもとに、図2に示す位相誤差信号選択器Sにて、図1に示すPNコード周波数同期用ループフィルタ18に出力するPNコード位相誤差信号を選択する。尚、PNコード位相誤差検出においては、PNコード変調がないチャンネルがある変調方式においては、PNコード変調があるチャンネルのPNコード位相誤差信号を選択しなければならない。
【0031】
そして、選択された位相誤差信号をもとにして、図1に示すPNコード周波数同期用ループフィルタ18、PNクロック発生用シンセサイザ19及びPNコード発生部20によりPNコードタイミングの同期を行う。
【0032】
このPNコード周波数同期処理を行うと同時に、PN符号初期位相同期後、図1に示す乗算器7では、ICH PNとの乗算により逆拡散されたI相データ成分を、また、乗算器8では、QCH PNとの乗算により逆拡散されQ相データ成分が出力される。各々は、ICHビット同期部11からのICH AGC信号及びQCHビット同期部15からのQCH AGC信号と乗算器9、10にて掛け合わされ、後段のICHビット同期部11、QCHビット同期部15、ICH搬送波位相誤差検波器12、QCH搬送波位相誤差検波器14へ出力される信号レベルが一定となる。
【0033】
ICHビット同期部11では、ICH PNコードにて逆拡散されたICHI信号及びICH Q信号をもとにICHデータのビット同期を、QCHビット同期部15では、QCH I信号及びQCH Q信号をもとにQCHデータのビット同期を行う。また、これらICH I信号及びICH Q信号は、ICH搬送波位相誤差検波器12に、QCH I信号及びQCH Q信号は、QCH搬送波位相誤差検波器14に出力される。
【0034】
図1における搬送波トラッキングループ部は、ICH 搬送波位相誤差検波器12と、QCH搬送波位相誤差検波器14と、搬送波位相誤差信号選択部16と、搬送波同期用ループフィルタ21と、再生搬送波発生用シンセサイザ22とで構成される。
【0035】
次に、図1におけるICH搬送波位相誤差検波器12と、QCH搬送波位相誤差検波器14と、搬送波位相誤差信号選択部16の詳細について図3を参照しながら説明する。
【0036】
ICH搬送波位相誤差検波器12は、ICH PNにて逆拡散されたICH I信号及びICH Q信号をリセット積分型フィルタaにおいてICHデータレートに整合した帯域制限をする。このリセット積分型フィルタaのICH I信号を符号検出器cにより、ICH I信号の符号を抽出し、後段の乗算器dにてICH Q信号と掛け合わせ、ICHの搬送波位相誤差信号(ICH ERROR)を得る。
【0037】
同様に、QCH搬送波位相誤差抽出部14は、QCH PNにて逆拡散されたQCH I信号及びQCH Q信号をリセット積分型フィルタbにおいてQCHデータレートに整合した帯域制限をする。このリセット積分型フィルタbのQCH Q信号を符号検出器eによりQCH Q信号の符号を抽出し、後段の乗算器fにてQCH I信号と掛け合わせ、QCHの搬送波位相誤差信号(QCHERROR)を得る(コスタス検波方式)。
【0038】
搬送波位相誤差信号選択部16では、ICH搬送波位相誤差検波器及びQCH搬送波位相誤差検波器からの位相誤差信号ICH ERROR及びQCH ERROR信号及び各々を減算器gで減算し、減算器の出力を1/2倍して出力する3系を具備している。尚、減算を行うのは、ICH ERRORとQCH ERROR信号の傾きが異なるためである。
【0039】
そして、図1に示すI/QチャンネルS/N算出部17からの情報をもとに、図3に示す位相誤差信号選択器iにて、図1に示す搬送波同期用ループフィルタ21に出力する搬送波位相誤差信号を選択する。選択された位相誤差信号をもとに、図1に示す搬送波周波数同期用ループフィルタ21、再生搬送波発生用シンセサイザ22により搬送波同期を行う。
【0040】
図1に示すI/QチャンネルS/N算出部17の詳細を図4に示す。
【0041】
キー入力又は外部リモート制御による通信によって、ICHデータレート、QCHデータレート及びICHとQCHの伝送電力情報を本復調器に設定し、この情報をもとに、各チャンネル毎のS/Nを求める。
【0042】
ICHビットレート情報から、ICHの1ビット当たりのS/Nを算出回路Iにて算出し、ICH電力情報からICHの電力によるS/N改善値を算出回路IIで算出し、両者を加算器Vで加算し、ICHのS/Nを算出する。同様に、QCHビットレート情報から、QCHの1ビット当たりのS/Nを算出回路IIIにて算出し、QCH電力情報からQCHの電力によるS/N改善値を算出回路IVで算出し、両者を加算器VIで加算し、QCHのS/Nを算出する。各々算出された各チャンネルのS/N(S/Ni、S/Nq)を比較器VIIで比較し、各チャンネルの算出されたS/NがI>Q、I<QまたはI=Qを判定する。
【0043】
図2のPNコード位相誤差検出部の位相誤差信号選択器Sでは、比較結果をもとに、後段のPNコードループ処理系へ出力するPNコード位相誤差信号を選択する。図2では、S/Ni>S/Nqの時はICHの位相誤差、S/Ni<S/Nqの時はQCHの位相誤差、S/Ni=S/Nqの時は(ICH+QCH)/2の位相誤差を選択し出力する。
【0044】
図3の搬送波位相誤差検出部の位相誤差信号選択器iでは、比較結果をもとに、後段の搬送波ループ処理系へ出力する搬送波位相誤差信号を選択する。図3では、S/Ni>S/Nqの時はICHの位相誤差、S/Ni<S/Nqの時はQCHの位相誤差、S/Ni=S/Nqの時は(ICH+QCH)/2の位相誤差を選択し出力する。
【0045】
これにより、PNコード及び搬送波ループ処理は、チャンネル間のS/Nの大小に関わらず常にS/Nの大きい方で処理されるため、低動作スレッショルドを実現することができる。
【0046】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にかかるスペクトラム拡散信号の復調方式によれば、各チャンネルの伝送レート、電力比が異なるスペクトラム拡散信号であっても、復調動作スレッショルドが大きくなることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかるスペクトラム拡散信号の復調方式を実施する復調器を示す系統図である。
【図2】図1の復調器のPNコード位相誤差抽出部を示す系統図である。
【図3】図1の復調器の搬送波位相誤差抽出部を示す系統図である。
【図4】図1の復調器のI/QチャンネルS/N算出部を示す系統図である。
【符号の説明】
1 分配器(2分配)
2 乗算器
3 乗算器
4 分配器(0、90度)
5 I相低域通過ろ波器
6 Q相低域通過ろ波器
7 I相PN符号逆拡散用乗算器
8 Q相PN符号逆拡散用乗算器
9 I相AGC乗算器
10 Q相AGC乗算器
11 I相ビット同期部
12 I相PNコード位相誤差検波器、I相搬送波位相誤差検波器
13 I/Q PNコード初期位相検出部
14 Q相PNコード位相誤差検波器、Q相搬送波位相誤差検波器
15 Q相ビット同期部
16 搬送波位相誤差/PNコード位相誤差信号選択部
17 I/QチャンネルS/N算出部
18 PNコード同期用ループフィルタ
19 PNクロック発生用シンセサイザ
20 PNコード発生部
21 搬送波同期用ループフィルタ
22 再生搬送波発生用シンセサイザ
A I相PNコード乗算器(early)
B I相PNコード乗算器(late)
C Q相PNコード乗算器(early)
D Q相PNコード乗算器(late)
E I相PNコードリセット積分型フィルタ(early)
F I相PNコードリセット積分型フィルタ(late)
G Q相PNコードリセット積分型フィルタ(early)
H Q相PNコードリセット積分型フィルタ(late)
I I相ベクトル合成器(early)
J I相ベクトル合成器(late)
K Q相ベクトル合成器(early)
L Q相ベクトル合成器(late)
M I相減算器(early−late)
N Q相減算器(early−late)
O I相データリセット積分型フィルタ(early−late)
P Q相データリセット積分型フィルタ(early−late)
Q I/Q PNコード位相誤差信号合成器
R 1/2乗算器
S PNコード位相誤差信号選択器
a I相データリセット積分型フィルタ
b Q相データリセット積分型フィルタ
c I相符号検出器
d I相乗算器
e Q相符号検出器
f Q相乗算器
g I/Q 搬送波位相誤差信号合成器
h 1/2乗算器
i 搬送波位相誤差信号選択器
I I相ビットレートLOG演算器
II I相電力LOG演算器
III Q相ビットレートLOG演算器
IV Q相電力LOG演算器
V I相S/N算出器
VI Q相S/N算出器
VII I/Q S/N比較器
Claims (2)
- I相とQ相とのチャンネル間電力比、またはI相とQ相との各チャンネルのデータレートが異なるスペクトラム拡散変調信号の復調を行うにあたって、
前記各チャンネルの電力比及びデータレートから各チャンネルのS/Nを算出し、算出したS/Nの大きいチャンネルで搬送波の位相誤差を抽出し、または、前記算出したS/Nが同じ場合には各々の搬送波の位相誤差を合成することを特徴とするスペクトラム拡散信号の復調方式。 - I相とQ相とのチャンネル間電力比、またはI相とQ相との各チャンネルのデータレートが異なるスペクトラム拡散変調信号の復調を行うにあたって、
前記各チャンネルの電力比及びデータレートから各チャンネルのS/Nを算出し、算出したS/Nの大きいチャンネルでPNコードの位相誤差を抽出し、または、前記算出したS/Nが同じ場合には各々のPNコードの位相誤差を合成することを特徴とするスペクトラム拡散信号の復調方式。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003042125A JP2004254066A (ja) | 2003-02-20 | 2003-02-20 | スペクトラム拡散信号の復調方式 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003042125A JP2004254066A (ja) | 2003-02-20 | 2003-02-20 | スペクトラム拡散信号の復調方式 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004254066A true JP2004254066A (ja) | 2004-09-09 |
Family
ID=33025490
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003042125A Pending JP2004254066A (ja) | 2003-02-20 | 2003-02-20 | スペクトラム拡散信号の復調方式 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004254066A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006261985A (ja) * | 2005-03-16 | 2006-09-28 | Mitsubishi Electric Corp | スペクトル拡散通信用受信機 |
JP2012142670A (ja) * | 2010-12-28 | 2012-07-26 | Anritsu Corp | 移動体通信端末試験装置及び移動体通信端末試験方法 |
-
2003
- 2003-02-20 JP JP2003042125A patent/JP2004254066A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006261985A (ja) * | 2005-03-16 | 2006-09-28 | Mitsubishi Electric Corp | スペクトル拡散通信用受信機 |
JP2012142670A (ja) * | 2010-12-28 | 2012-07-26 | Anritsu Corp | 移動体通信端末試験装置及び移動体通信端末試験方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5383220A (en) | Data demodulator of a receiving apparatus for spread spectrum communication | |
JP2868901B2 (ja) | マルチパス受信機用の内積回路 | |
EP0750408B1 (en) | Device and method for coherent-tracking of a signal for use in a cdma receiver | |
US6459721B1 (en) | Spread spectrum receiving apparatus | |
EP0886385B1 (en) | Reception apparatus for CDMA communication system | |
US6154487A (en) | Spread-spectrum signal receiving method and spread-spectrum signal receiving apparatus | |
EP0682427B1 (en) | Correlation detector and communication apparatus | |
KR0159829B1 (ko) | Cdma 이동통신시스템의 이동국 및 검파방법 | |
US5724384A (en) | PN code sync device using an adaptive threshold | |
JP2728034B2 (ja) | スペクトラム拡散信号受信装置 | |
JP2672769B2 (ja) | スペクトル拡散受信機 | |
JP4505981B2 (ja) | スペクトル拡散受信機 | |
JP3193613B2 (ja) | 相関ピーク検出型周波数誤差検出回路 | |
EP1245103B1 (en) | Offset correction in a spread spectrum communication system | |
US6009074A (en) | CDMA modulation and demodulation method reducing interference and a communication system using the same | |
JP2004254066A (ja) | スペクトラム拡散信号の復調方式 | |
JPH0879130A (ja) | 受信装置及びパイロット信号除去装置 | |
JPH06244820A (ja) | 信号処理回路 | |
JP3417024B2 (ja) | パイロット信号検出回路 | |
JP3030230B2 (ja) | 拡散通信システムの受信装置 | |
JPH0677931A (ja) | スペクトル拡散信号の受信機 | |
JP4818951B2 (ja) | キャリア再生回路および受信装置 | |
JP2650553B2 (ja) | スペクトル拡散復調装置 | |
KR950011080B1 (ko) | 대역확산통신방식의 비동기 디지탈 수신시스템 | |
KR100199189B1 (ko) | 직접대역확산 통신방식의 디지탈 수신장치 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060106 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071227 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080115 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080514 |