JP2683121B2 - スペクトラム拡散通信用受信装置 - Google Patents

スペクトラム拡散通信用受信装置

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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は拡散符号により拡散されたスペクトラム拡散
通信用受信装置に関するものである。
[従来の技術] スペクトラム拡散装置では、送信側からは情報が拡散
符号で拡散されて送信される。これに対して、受信側で
は、送信側の拡散符号と共通の符号で受信信号を逆拡散
して送信情報を復調する。この復調のために、受信側で
は、復調用符号を送信側の符号と同じ周波数及び同じ位
相で発生する必要がある。
[発明が解決しようとしている課題] しかしながら、上記従来例では、復調用符号と送信側
の符号の同期合わせには時間がかかり、更に、一度同期
合わせが達成さた後に何らかの原因で送信情報がとだえ
てしまうと、再度同期を捕捉しなければならなかった。
[課題を解決するための手段] 本発明は、受信信号と参照符号の相関をとる相関手段
と、上記相関手段から周期的に出力される相関信号の夫
々に基づいて第1基準クロックを発生する第1発生手段
と、第2基準クロックを発生する第2発生手段と、上記
第1発生手段から上記第1基準クロックが発生されない
と、上記第2基準クロックを選択し、上記第1発生手段
から上記第1基準クロックが発生されると、上記第1基
準クロックを選択する選択手段と、同期パルスを生成す
る生成手段と、上記生成手段により生成された上記同期
パルスに応じて上記受信信号を復調する復調手段とを有
し、上記生成手段は、上記選択手段により選択された基
準クロックと上記同期パルスの位相差に応じて上記同期
パルスを生成し、上記第2発生手段は、上記選択手段に
より第2基準クロックが選択されると、第2基準クロッ
クが上記生成手段に供給される様に、第2基準クロック
を発生するようにしたものである。
[第1実施例] 第1図に本発明の第1実施例の構成をしめす。1は64
KHzのクロックを生成する発振器、2は発振器1のクロ
ックとコンボリュウション出力から得られたクロックを
切り替えるクロック切り替え回路である。3はクロック
再生回路であり、フェイズ・コンパレータ、VCO(電圧
制御発振器)で構成されている。4は分周回路、5は拡
散符号発生器であり、1周期が255の参照PN(凝似雑
音)符号を発生させる。6は相関を取るための弾性表面
波コンボルデバイス(以下はSAWコンボルバと記す)、
7は包絡線検波器、8はピーク検出回路、9は受信スペ
クトラム拡散信号(以下、受信信号と記す)、10はロー
カルオシレータ、11はタイミング抽出回路、20,30はミ
キサである。
第2図は、クロックを再生するための一連の動作を示
したタイムチャートである。9−aはSAWコンボルバに
入力される受信信号であり、5−aは相関を取る為に用
いられる参照用PN符号(以下は逆拡散符号と示す)であ
る。7−aは包絡線検波回路7の出力、8−aは包絡線
のピークを検出し再生されたクロック情報である。1−
aは発振器1により発生されるクロックであり、1−b
は発振器1をコントロールするコントロール信号であ
る。2−aはクロック再生回路3に入力される基準クロ
ックである。以下に実際の動作について説明する。
初めにクロック切り替え回路2は、コンボリュウショ
ン出力から再生されたクロック8−aが入力されるまで
の間、発振器1を発振させ64KHzのクロックをクロック
再生回路3に供給する。クロック再生回路3は、発振回
路1により発生される64KHzのクロック1−aに同期し
て16.32MHzのクロックを再生する。すなわち、クロック
再生回路3のフェイズコンパレータは、分周回路4によ
り255分周されたVCOの出力とクロック2−aの位相を比
較して、両者が一致するようにVCOの出力を調整する。
したがって、クロック再生回路3は発振器1が発生する
クロックの255倍の周波数(16.32MHz)のクロック3−
aを再生することになる。
一方、第3図に構成を示すタインミング抽出回路11で
は、符号発生器5が出力する符号スタート5−aを入力
してから基準クロック2−aが入力されるまでをカウン
タ112によクロック3−aをアップカウントする。そし
て、基準クロック2−aが入力されると遅延検出回路11
1はU/Dカウンタ112をダウンカウントに切り換え、カウ
ンタ112はクロック3−aをダウンカウントする。そし
て、コンパレータ113は、符号スタート5−aが入力さ
れてから基準クロック2−aが入力されるまでと同じ数
のクロック3−aが、基準クロック2−aが入力されて
から入力されると、同期タイミング発生回路114にタイ
ミングパルス11−aを出力させる。符号発生器5はタイ
ミングパルス11−aを入力すると、復調用の逆拡散符号
を発生する。
第4図を用いて説明すると、第4図(a)がタイミン
グ抽出回路11が符号スタート5−aを入力した時に対応
し、第4図(b)が基準クロック2−aが入力した時に
対応する。そして、第4図(a)から(b)に経過する
までの時間と同じ時間が第4図(b)の時から経過する
と第4図(c)の状態となる。この時は、受信信号の拡
散符号がSAWコンボルバ6の積分時間と一致する時であ
り、この時に符号発生器5が復調用逆拡散符号の発生を
開始するようにすれば、受信信号に含まれる拡散符号と
同期をとることができる。
もしここでピーク検出出力8−aに抜けが生じると、
第2図に示すように、クロック切り替え回路2は発振コ
ントロール信号1−bをLow(低)し、発振器1の発振
を再生させクロック再生回路3に発振器出力を出力す
る。これは、クロック1bitビット分の抜けによるPLL
(フェイズロックループ)の位相の変動を最小限に押さ
え、再度ピーク検出出力8−aが得られたときに短時間
でPLLをクロックさせるためである。ピーク検出出力8
−aが抜けた後に再度ピーク検出出力8−aがクロック
切り替え回路2に入力されると、クロック切り替え回路
2は再び発振コントロール信号1−bを立ち上げて、ピ
ーク検出出力8−aをクロック再生回路3に入力する。
[第2実施例] 前記実施例のクロック切り替え回路の制御を、マイク
ロ・プロセッサー(ワンタッチ・マイコン等)により行
なうことも可能である。
第5図にマイクロ・プロセッサー用いた第2実施例の
構成をしめす。41はクロックの発振及びクロックの切り
替えの制御を行なうマイクロ・プロセッサーである。42
は発振器のクロックとコンボリュウション出力から得ら
れたクロックを切り替えるクロック切り替え回路であ
る。3はクロック再生回路であり、フェイズ・コンパレ
ータ、VCOで構成されている。4は分周回路、5は拡散
符号発生器であり1周期が255の参照PN符号を発生させ
る。6は相関を取るための弾性表面波コンボルバデイス
(以下はSAWコンボルバと記す)、7は包絡線検波器、
8はピーク検出回路、19は受信スペクトラム拡散信号
(以下、受信信号と記す)、10はローカルオシレータ、
11はタイミング抽出回路、20,30はミキサである。
第6図は、クロックを再生するための一連の動作を示
したタイムチャートである。19−aはSAWコンボルバに
入力される受信信号であり、5−aは相関を取る為に用
いられる参照用PN符号(以下は逆拡散符号と示す)であ
る。17−aは包絡線検波回路7の出力、18−aは包絡線
のピークを検出し再生されたクロック情報である。41−
aはマイクロ・プロセッサー41により発生されるクロッ
クであり、42−aは発振器をコントロールするコントロ
ール信号である。41−bはクロック再生回路3に対して
供給するクロックを選択するためのクロック切り替え信
号であり、12−bはクロック再生回路3に入力される基
準クロックである。以下に第7図にしたがって、実際の
動作について説明する。
初めに、クロック切り替え回路42は、コンボリュショ
ン出力から再生されたピーク検出信号18−aが入力され
るまでの間、マイクロ・プロセッサー41を発振させ、64
KHzのクロックをクロック再生回路3に供給する(S7
1)。クロック再生回路3は、マイクロ・プロセッサー4
1により発生される64KHzのクロック11−aに同期して1
6.32MHzのクロックを再生、拡散符号発生器5に供給し
ている。この16.32MHzのクロックに同期して拡散符号発
生器5は、逆拡散符号5−aを発生させる。この発生さ
れた逆拡散符号5−aは、ミキサー20に供給される。ロ
ーカル・オシレータ10から出力される200MHzのキャリヤ
ー信号は、この逆拡散符号5−aにより変調されたSAW
コンボルバ6の逆拡散符号入力に供給され続ける。
次いで信号が受信されると、受信信号19は、SAWコン
ボルバ6の受信信号入力に供給される。初めに受信され
る受信信号19は、初期同期をとるためのプリアンブルと
なっている。この入力された2つの信号は、SAWコンボ
ルバ6より相関が取られコンボリユーション出力16−a
として出力される。ここで得られたコンボリューション
出力16−aは、包絡線検波回路7により全波整流された
のちに、ローパスフィルターによりその包絡線が取られ
る。この包絡線検波された信号17−aは、ピーク検出回
路8に入力されてそのピークが検出される。このときの
ピーク検出出力18−aにおいて、その立ち上がりエッジ
がピークの位置となることから、疑似ピーク検出や、雑
音等の影響を最少限にするためにピーク出力18−aはHi
ghの区間が多く(少なくともデューティ51%以上)取ら
れたパルスとなっている。パルス状になったピーク検出
出力18−aは、クロック切り替え回路42に入力される。
クロック切り替え回路は、ピーク検出出力18−aが入力
されると発振コントロール信号42−aを立ち上げる(S7
2)。これを受けたマイクロ・プロセッサー41は、現在
の発振クロックの状態がHighであるかLOWであるかを識
別する(S73)。もしHighであれば約15μs後に、クロ
ック再生回路3に供給するクロックをピーク検出出力18
−aに切り替えるために、クロック切り替え信号41−b
をHighに立ち上げる(S74)。このときマイクロ・プロ
セッサー41は発振クロックの状態がHighからLowになっ
た時点で(S75)、クロックの発振を停止し(S76)、ク
ロック切り替え信号11−bをHighにした後に出力をHigh
に固定する(S78)。また、現在の発振クロックの状態
がLowの場合には、発振コントロールが立ち上がった後
にすぐにHighに立ち上げる。このときのマイクロ・プロ
セッサー41は前述同様にクロック切り替え信号41−bを
Highにした後に出力をHighに固定する(S79)。
クロック再生回路3では、VCOにより発振される16.32
MHzのクロック13−aを符号発生器5と共に分周回路4
に出力する。そして、クロック再生回路3は分周回路14
により1/255に分周した64KHzのクロックと、ピーク検出
出力18−aをフェイズ・コンパレーターにより位相比較
しその後差分を電圧に変換しVCOに供給し、受信信号に
対して同期したクロックの再生を行なう。
もしここでピーク検出出力18−aに抜けが生じると、
第6図に示すように、クロック切り替え回路42は発振コ
ントロール信号42−aをLowにする。これを受けたマイ
クロ・プロセッサー41は発振を再開させ、クロック切り
替え信号41−bをLowにしクロック再生回路3に対して
発振器出力を出力させる。この後のクロック切り替え信
号41−bの動作タイミングは前述同様である。これによ
り、フェージング等の影響によるクロック1bit分の抜け
や、急激な位相の変動(位相の遅れによる擬似的なビッ
ト落ち)によるPLLの周波数の変動を最少限に押さえ、
再度ピーク検出出力18−aが得られたときに短時間でPL
Lをロックすることができる。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、受信信号と参
照符号の相関に基づいて周期的に出力される第1基準ク
ロックが発生されない場合は、同期パルスを生成するPL
L構成の生成手段に第2基準クロックを供給しているの
で、第1基準クロックが発生されない場合に、複雑な回
路を用いることなく、同期パルスの変動を抑え、再度、
第1基準クロックが発生された時に、確実に同期パルス
を生成して、直ちに受信信号の復調を再開することがで
きる。
特に、本発明によれば、第1基準クロックが発生され
ないことにより第2基準クロックが選択された時に、第
2基準クロックが同期パルスの生成手段に供給される様
に第2基準クロックを発生しているので、複雑な回路を
用いずに、同期パルスの変動を最小限に抑えることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は同期回路のブロック図、第2図は実際の動作の
タイムチャート図、第3図はタイミング抽出回路のブロ
ック図、第4図はコンボルバの信号図、第5図はマイク
ロ・プロセッサーを用いた同期回路のブロック図、第6
図は第5図の実際の動作のタイムチャート図、第7図は
マイクロプロセッサーの簡略化したフローチャートであ
る。 1は発振器、2はクロック切り替え回路、3はクロック
再生回路、5は拡散符号発生器、6はSAWコンボルバ、
8はピーク検出回路、11はマイクロプロセッサーであ
る。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】受信信号と参照符号の相関をとる相関手段
    と、 上記相関手段から周期的に出力される相関信号の夫々に
    基づいて第1基準クロックを発生する第1発生手段と、 第2基準クロックを発生する第2発生手段と、 上記第1発生手段から上記第1基準クロックが発生され
    ないと、上記第2基準クロックを選択し、上記第1発生
    手段から上記第1基準クロックが発生されると、上記第
    1基準クロックを選択する選択手段と、 同期パルスを生成する生成手段と、 上記生成手段により生成された上記同期パルスに応じて
    上記受信信号を復調する復調手段とを有し、 上記生成手段は、上記選択手段により選択された基準ク
    ロックと上記同期パルスの位相差に応じて上記同期パル
    スを生成し、 上記第2発生手段は、上記選択手段により第2基準クロ
    ックが選択されると、第2基準クロックが上記生成手段
    に供給される様に、第2基準クロックを発生することを
    特徴とするスペクトラム拡散通信用受信装置。
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