JP2687783B2 - Spread spectrum demodulator - Google Patents

Spread spectrum demodulator

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JP2687783B2
JP2687783B2 JP27530491A JP27530491A JP2687783B2 JP 2687783 B2 JP2687783 B2 JP 2687783B2 JP 27530491 A JP27530491 A JP 27530491A JP 27530491 A JP27530491 A JP 27530491A JP 2687783 B2 JP2687783 B2 JP 2687783B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は直接拡散方式のスペク
トル拡散復調装置、特にレイク(RAKE)方式を用い
たスペクトル拡散復調装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a direct sequence spread spectrum demodulator, and more particularly to a spread spectrum demodulator using a rake system.

【0002】[0002]

【従来の技術】レイク方式は、直接拡散方式のスペクト
ル拡散信号の特徴を利用し、選択性フェージング通信路
において生じる遅延波のエネルギーを合成するパスダイ
バーシチを実現する方式であり、原理的には各遅延波の
最大比合成が行われる。従来のレイク方式を用いたスペ
クトル拡散復調装置は、例えば、横山光男:“スペクト
ル拡散通信システム”,科学技術出版社(1988)
や、Proakis:“DIGITAL COMMUN
ICATIONS(2nd Edition)”,Mc
Graw−HiLL(1989)に示されている。
2. Description of the Related Art The rake method is a method for realizing path diversity in which the energy of delay waves generated in a selective fading communication channel is realized by utilizing the characteristics of a spread spectrum signal of the direct spread method. Maximum ratio combining of delayed waves is performed. A conventional spread spectrum demodulation device using the rake method is disclosed in, for example, Mitsuo Yokoyama: "Spread Spectrum Communication System", Science & Technology Publishing Company (1988).
And Proakis: “DIGITAL COMMUN
ICATIONS (2nd Edition) ", Mc
See Graw-HiLL (1989).

【0003】従来技術について図を参照して説明する。
図3は従来のレイク方式を用いたスペクトル拡散復調装
置を示す構成ブロック図である。図において、200は
局部搬送波を発振する発振器、201は局部搬送波の位
相をπ/2ラジアン移相する移相器、202,203は
乗算器、204,205はローパスフィルタ、206,
207は標本化器、208は相関器である。100は重
み付け係数生成手段であり、209は遅延素子、210
は乗算器、211は入力信号の複素共役数を出力する共
役回路、212は入力信号の絶対値の二乗値と与えられ
たしきい値との大小関係に応じて入力信号の値を修正し
た値を出力する修正回路である。213は相関器208
から出力される相関信号と修正回路212から出力され
る修正された重み付け係数とから合成相関信号を生成す
る相関信号合成回路、214は信号合成回路213から
出力される合成相関信号の値に応じて復調データの値を
決定する判定器である。
A conventional technique will be described with reference to the drawings.
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of a conventional spread spectrum demodulation device using the rake method. In the figure, 200 is an oscillator that oscillates a local carrier wave, 201 is a phase shifter that shifts the phase of the local carrier wave by π / 2 radians, 202 and 203 are multipliers, 204 and 205 are low-pass filters, and 206,
Reference numeral 207 is a sampler, and 208 is a correlator. Reference numeral 100 is a weighting coefficient generation means, 209 is a delay element, 210
Is a multiplier, 211 is a conjugate circuit that outputs the complex conjugate number of the input signal, 212 is a value obtained by correcting the value of the input signal according to the magnitude relationship between the squared value of the absolute value of the input signal and a given threshold value. Is a correction circuit that outputs 213 is a correlator 208
From the correlation signal output from the correction circuit 212 and the corrected weighting coefficient output from the correction circuit 212 to generate a combined correlation signal. Reference numeral 214 indicates a value of the combined correlation signal output from the signal combining circuit 213. It is a determiner that determines the value of demodulated data.

【0004】次に動作について説明する。ここで、以下
の説明に用いる記号等について以下のように定める。デ
ータのシンボル周期はTd 、スペクトル拡散に用いるP
N信号の繰り返し周期はM(Mは2以上の整数)チップ
で、チップ周期はTc =Td /Mとする。m(m=1,
…,M)番目のPN信号の値はum ∈{−1,1}、時
刻nTd(nは整数)における送信データの値はan
{−1,1}であり、送信側ではデータ系列{an }に
PN信号{um }を乗算することにより直接拡散方式の
スペクトル拡散信号を生成するものとする。即ち、時刻
nTd +mTc におけるスペクトル拡散信号の値はan
・um であり、送信信号はこのスペクトル拡散信号によ
り2相位相シフトキーイング(以下、位相シフトキーイ
ングをPSKと略称する)変調されているものとする。
Next, the operation will be described. Here, the symbols used in the following description are defined as follows. The symbol period of the data is T d , P used for spread spectrum
The repetition period of the N signal is M (M is an integer of 2 or more) chips, and the chip period is T c = T d / M. m (m = 1,
The value of the Mth PN signal is u m ε {−1,1}, and the value of the transmission data at time nT d (n is an integer) is a n ε.
{-1,1} is and shall generate a spread spectrum signal of the direct spread system by multiplying a PN signal {u m} in the data sequence {a n} is the transmission side. That is, the value of the spread spectrum signal at time nT d + mT c is a n
· A u m, the transmitted signal is binary phase shift keying by the spread spectrum signal (hereinafter, the phase shift keying abbreviated as PSK) is assumed to be modulated.

【0005】図3において、発振器200は局部搬送波
を発振する。移相器201は発振器200から出力され
る局部搬送波の位相をπ/2(ラジアン)移相する。受
信信号は乗算器202により発振器200から出力され
る局部搬送波と乗算され、次いでローパスフィルタ20
4により高周波成分が除去され、局部搬送波と同位相の
成分のベースバンド信号(以下、同相ベースバンド信号
と称する)に変換される。同時に、受信信号は乗算器2
03により移相器201から出力されるπ/2(ラジア
ン)移相された局部搬送波とも乗算され、次いで、ロー
パスフィルタ205により高周波成分が除去され、局部
搬送波と直交した成分のベースバンド信号(以下、直交
ベースバンド信号と称する)に変換される。同相ベース
バンド信号と直交ベースバンド信号は複素ベースバンド
信号を構成する。即ち、同相ベースバンド信号は複素ベ
ースバンド信号の実数成分であり、直交ベースバンド信
号は複素ベースバンド信号の虚数成分である。
In FIG. 3, an oscillator 200 oscillates a local carrier wave. The phase shifter 201 shifts the phase of the local carrier wave output from the oscillator 200 by π / 2 (radian). The received signal is multiplied by the local carrier output from the oscillator 200 by the multiplier 202 and then the low pass filter 20.
The high frequency component is removed by 4 and converted into a baseband signal having a component in phase with the local carrier (hereinafter referred to as an inphase baseband signal). At the same time, the received signal is the multiplier 2
03 is also multiplied by the π / 2 (radian) phase-shifted local carrier wave output from the phase shifter 201, and then the low-pass filter 205 removes high-frequency components, and a baseband signal of a component orthogonal to the local carrier wave (hereinafter , Quadrature baseband signal). The in-phase baseband signal and the quadrature baseband signal form a complex baseband signal. That is, the in-phase baseband signal is the real number component of the complex baseband signal, and the quadrature baseband signal is the imaginary number component of the complex baseband signal.

【0006】ローパスフィルタ204から出力される同
相ベースバンド信号は標本化器206によりチップ周期
c ごとに標本化される。同様に、ローパスフィルタ2
05から出力される直交ベースバンド信号は標本化器2
07によりチップ周期Tc ごとに標本化される。標本化
された同相ベースバンド信号と標本化された直交ベース
バンド信号は標本化された複素ベースバンド信号を構成
する。ここで、標本化された同相ベースバンド信号、標
本化された直交ベースバンド信号、および標本化された
複素ベースバンド信号yの時刻kTc (kは整数)にお
ける値をそれぞれypk、yqkおよびyk とすると式1で
表される関係が成立する。
The in-phase baseband signal output from the low pass filter 204 is sampled by the sampler 206 every chip period T c . Similarly, the low pass filter 2
The quadrature baseband signal output from 05 is sampler 2
07 is sampled every chip period T c . The sampled in-phase baseband signal and the sampled quadrature baseband signal form a sampled complex baseband signal. Here, the values of the sampled in-phase baseband signal, the sampled quadrature baseband signal, and the sampled complex baseband signal y at time kT c (k is an integer) are y pk , y qk, and When y k is set, the relationship represented by Expression 1 is established.

【0007】[0007]

【数1】 (Equation 1)

【0008】標本化された複素ベースバンド信号は相関
器208に入力されPN系列{um}との相互相関演算
が行われ、相関信号zが出力される。ここで、時刻(n
M+i)Tc =nTd +iTc (i=0,…,M−1)
における相関信号の値をznM+iとすると式2で表される
関係が成立する。
[0008] the sampled complex baseband signal is performed mutual correlation operation of the PN sequence is input to a correlator 208 {u m}, the correlation signal z is output. Here, the time (n
M + i) T c = nT d + iT c (i = 0, ..., M-1)
When the value of the correlation signal in is z nM + i , the relation expressed by the equation 2 is established.

【0009】[0009]

【数2】 (Equation 2)

【0010】選択性フェージングの下では、受信信号は
到達時間の異なる様々な信号波が合成されたものとな
る。以下、到達時間の最も短い信号波を先行波と称し、
他の信号波を遅延波と称する。一般的に、直接拡散方式
のスペクトル拡散通信においては、PN信号{um }は
自己相関係数がインパルス状になるような系列(例えば
M系列など)が選ばれる。PN信号{um }のこのよう
な自己相関特性により、相関器208の出力である相関
信号においては、先行波と各遅延波のエネルギーが分離
される。即ち、相関信号のエネルギーを示す値である|
nM+i2 は先行波や遅延波の到達時間に応じた時刻に
顕著な極大を示す。以下、n番目の送信データan に対
応する先行波による相関信号のエネルギーの極大は時刻
nMTc に生じるものとする。同様に、n番目の送信デ
ータan に対応する到達時間の最も長い遅延波による相
関信号のエネルギーの極大は時刻(nM+L)Tc (L
は1以上M未満の整数)に生じるものとする。
Under selective fading, the received signal is a combination of various signal waves having different arrival times. Hereinafter, the signal wave with the shortest arrival time is referred to as the preceding wave,
Other signal waves are called delayed waves. In general, in the spread spectrum communication direct diffusion system, PN signal {u m} are sequences such as autocorrelation coefficients is impulsive (e.g. M-sequence, etc.) is selected. Such self-correlation properties of PN signal {u m}, in the correlation signal output from the correlator 208, the preceding wave and the energy of each delay wave is separated. That is, it is a value indicating the energy of the correlation signal |
z nM + i | 2 has a remarkable maximum at a time corresponding to the arrival time of the preceding wave or the delayed wave. Hereinafter, it is assumed that the maximum of the energy of the correlation signal by the preceding wave corresponding to the n-th transmission data a n occurs at time nMT c . Similarly, the maximum of the energy of the correlation signal by the delayed wave having the longest arrival time corresponding to the n-th transmission data a n is the time (nM + L) T c (L
Is an integer of 1 or more and less than M).

【0011】重み付け係数生成手段100において、相
関器208から出力される相関信号zは遅延時間がシン
ボル周期Td に等しい遅延素子209に入力され、遅延
相関信号となる。即ち、時刻(nM+i)Tc =nTd
+iTc における遅延相関信号の値は、z(n-1)M+iであ
る。遅延素子209から出力される遅延相関信号は乗算
器210により、判定器214より出力される復調デー
タと乗算され、無変調相関信号cとなる。後述するよう
に、判定器214より時刻nTd に出力される復調デー
タの値は、(n−1)番目の送信データan-1 に対応す
るαn-1 ∈{−1,1}である。従って、時刻(nM+
i)Tc =nTd +iTc における無変調相関信号の値
をcnM+iとすると式3で表される関係が成立する。
In the weighting coefficient generating means 100, the correlation signal z output from the correlator 208 is input to the delay element 209 whose delay time is equal to the symbol period T d and becomes a delayed correlation signal. That is, time (nM + i) T c = nT d
The value of the delayed correlation signal at + iT c is z (n-1) M + i . The delayed correlation signal output from the delay element 209 is multiplied by the demodulated data output from the determiner 214 by the multiplier 210, and becomes the unmodulated correlation signal c. As described later, the value of the demodulated data output from the determiner 214 at time nT d is α n−1 ε {−1,1} corresponding to the (n−1) th transmission data a n−1. is there. Therefore, the time (nM +
i) When the value of the non-modulated correlation signal at T c = nT d + iT c is cnM + i , the relationship expressed by the equation 3 is established.

【0012】[0012]

【数3】 (Equation 3)

【0013】前述のように、z(n-1)M+iは(n−1)番
目の送信データan-1 に対応する受信信号の相関信号で
あるため、送信データan-1 によってデータ変調がなさ
れている。無変調相関信号cnM+iは、相関信号z
(n-1)M+iに復調データαn-1 を乗算することにより相関
信号に含まれるデータ変調成分を除去したものである。
As described above, since z (n-1) M + i is the correlation signal of the received signal corresponding to the (n-1) th transmission data a n-1, it depends on the transmission data a n-1 . Data is being modulated. The unmodulated correlation signal c nM + i is the correlation signal z
The data modulation component contained in the correlation signal is removed by multiplying (n-1) M + i by the demodulated data α n-1 .

【0014】乗算器210より出力される無変調相関信
号cは共役回路211に入力され、共役回路211から
は無変調相関信号の複素共役数であるところの重み付け
係数が出力される。即ち、時刻(nM+i)Tc =nT
d +iTc における共役回路211から出力される重み
付け係数の値は式4で表すものとなる。
The unmodulated correlation signal c output from the multiplier 210 is input to the conjugate circuit 211, and the conjugate circuit 211 outputs a weighting coefficient which is the complex conjugate number of the unmodulated correlation signal. That is, time (nM + i) T c = nT
The value of the weighting coefficient output from the conjugate circuit 211 at d + iT c is expressed by Equation 4.

【0015】[0015]

【数4】 (Equation 4)

【0016】2相PSK変調信号のようなアンチポーダ
ル信号に対してレイク方式を用いる場合、上記のように
1シンボル周期だけ遅延した相関信号に1シンボル前の
復調データを乗算したものの複素共役数を重み付け係数
として使用することは、前記文献“DIGITAL C
OMMUNICATIONS”にも記載されている。
When the rake method is used for an antipodal signal such as a two-phase PSK modulated signal, the complex conjugate number of the correlation signal delayed by one symbol period as described above is multiplied by the demodulated data one symbol before. The use as a coefficient is described in the above-mentioned document "DIGITAL C".
OMMUNICATIONS ”.

【0017】共役回路211から出力される重み付け係
数は修正回路212に入力される。修正回路212は入
力された重み付け係数の絶対値の二乗と、与えられたし
きい値との大小関係に応じて重み付け係数の修正を行
い、修正された重み付け係数wを出力する。ここで、時
刻(nM+i)Tc =nTd +iTc における修正され
た重み付け係数の値をwnM+i、しきい値をhとすると、
nM+iは以下のように決定される。
The weighting coefficient output from the conjugate circuit 211 is input to the correction circuit 212. The correction circuit 212 corrects the weighting coefficient according to the magnitude relationship between the square of the absolute value of the input weighting coefficient and the given threshold value, and outputs the corrected weighting coefficient w. Here, when the value of the modified weighting coefficient at time (nM + i) T c = nT d + iT c is w nM + i and the threshold value is h,
w nM + i is determined as follows.

【0018】[0018]

【数5】 (Equation 5)

【0019】しかるに、αn-1 ∈{−1,1}であるか
ら、明らかに式6で表される関係が成立する。
However, since α n-1 ε {-1,1}, the relation expressed by the equation 6 is clearly established.

【0020】[0020]

【数6】 (Equation 6)

【0021】即ち、修正回路212は遅延相関信号のエ
ネルギー|z(n-1)M+i2 がしきい値h以下となる時刻
の修正された重み付け係数wを0とするように動作す
る。従って、しきい値hを適切に選択することにより、
先行波や遅延波に対応する遅延相関信号のエネルギーの
顕著な極大が存在しない、即ち、遅延相関信号には雑音
成分のみが存在すると推定できる時刻の修正された重み
付け係数wを0とすることになるので、後述する相関信
号合成回路213から出力される合成相関信号dの信頼
性が向上する。
That is, the correction circuit 212 operates so that the corrected weighting coefficient w at the time when the energy | z (n-1) M + i | 2 of the delayed correlation signal becomes equal to or less than the threshold value h becomes zero. . Therefore, by appropriately selecting the threshold value h,
The corrected weighting coefficient w at the time when it can be estimated that there is no remarkable maximum of the energy of the delayed correlation signal corresponding to the preceding wave or the delayed wave, that is, only the noise component is present in the delayed correlation signal is set to 0. Therefore, the reliability of the combined correlation signal d output from the correlation signal combining circuit 213 described later is improved.

【0022】修正回路212から出力される修正された
重み付け係数wは、相関器208から出力される相関信
号とともに、相関信号合成回路213に入力される。相
関信号合成回路213は入力された相関信号zを修正さ
れた重み付け係数wにより重み付けして合成することに
より合成相関信号dを生成し、シンボル周期Td ごとに
出力する。ここで、時刻nMTc =nTd における合成
相関信号の値をdn-1 とすると式7で表される関係が成
立する。
The modified weighting coefficient w output from the correction circuit 212 is input to the correlation signal synthesis circuit 213 together with the correlation signal output from the correlator 208. The correlation signal synthesizing circuit 213 weights the input correlation signal z with the modified weighting coefficient w and synthesizes it to generate a synthesized correlation signal d, which is output for each symbol period T d . Here, if the value of the composite correlation signal at the time nMT c = nT d is d n−1 , the relationship expressed by Expression 7 is established.

【0023】[0023]

【数7】 (Equation 7)

【0024】以上の信号処理により、レイク方式による
信号合成(パスダイバーシチ)が実現される。
By the above signal processing, signal combination (path diversity) by the rake method is realized.

【0025】相関信号合成回路213から出力される合
成相関信号dは判定回路214に入力される。判定回路
214は、入力された合成相関信号dの値に応じて復調
データの判定を行う。時刻nMTc =nTd における合
成相関信号dn-1 の値により、(n−1)番目の送信デ
ータan-1 に対応する復調データαn-1 ∈{−1,1}
は以下のように判定される。
The synthesized correlation signal d output from the correlation signal synthesis circuit 213 is input to the determination circuit 214. The determination circuit 214 determines the demodulated data according to the value of the input combined correlation signal d. Depending on the value of the combined correlation signal d n-1 at the time nMT c = nT d , the demodulation data α n-1 ε {-1,1} corresponding to the (n-1) th transmission data a n-1 .
Is determined as follows.

【0026】[0026]

【数8】 (Equation 8)

【0027】最後に判定回路214からは時刻nMTc
=nTd に、復調データαn-1 が出力される。
Finally, from the judgment circuit 214, time nMT c
= NT d , the demodulated data α n-1 is output.

【0028】[0028]

【発明が解決しようとする課題】従来のレイク方式を用
いたスペクトル拡散復調装置は、以上のように構成され
ており、1シンボル周期だけ遅延した相関信号に1シン
ボル前の復調データを乗算したものの複素共役数を重み
付け係数としている。従って、受信信号の搬送波対雑音
電力比が低い場合は、相関器の出力である相関信号の信
号対雑音電力比も低くなるため、重み付け係数に含まれ
る雑音による誤差が大きくなってしまい、正確な重み付
けをした相関信号合成が不可能となるため、復調データ
の誤り率特性が劣化してしまうという課題があった。
The conventional spread spectrum demodulation device using the rake system is configured as described above, and the correlation signal delayed by one symbol period is multiplied by the demodulation data one symbol before. The complex conjugate number is used as the weighting coefficient. Therefore, when the carrier-to-noise power ratio of the received signal is low, the signal-to-noise power ratio of the correlation signal that is the output of the correlator is also low, and the error due to the noise included in the weighting coefficient becomes large, resulting in an accurate error. Since the weighted correlation signal synthesis becomes impossible, there is a problem that the error rate characteristic of the demodulated data deteriorates.

【0029】この発明は上記のような課題を解消するた
めになされたもので、受信信号の搬送波対雑音電力比が
低い場合も、雑音による誤差が小さい重み付け係数を求
めることができ、これによって正確な重み付けをした相
関信号合成を可能とし、復調データの誤り率特性の劣化
を防ぐことのできるレイク方式を用いたスペクトル拡散
復調装置を得ることを目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above problems. Even when the carrier-to-noise power ratio of a received signal is low, a weighting coefficient with a small error due to noise can be obtained. An object of the present invention is to obtain a spread spectrum demodulation device using a rake method that enables correlation signal synthesis with various weights and prevents deterioration of error rate characteristics of demodulated data.

【0030】[0030]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この請求項1に係わるスペクトル拡散復調装置
は、PN信号により直接拡散方式でスペクトル拡散され
た信号を受信信号とし、該受信信号より複素ベースバン
ド信号を生成するベースバンド信号生成手段と、該複素
ベースバンド信号の標本化を行う標本化手段と、該標本
化手段により標本化された複素ベースバンド信号と前記
PN信号との相関信号を生成する相関信号生成手段と、
前記相関信号から相関信号に含まれるデータ変調成分を
除去した無変調相関信号に対して移動平均処理を行って
重み付け係数を生成する重み付け係数生成手段と、前記
相関係数生成手段により生成された相関信号を前記重み
付け係数により重み付けして合成した合成相関信号を生
成する相関信号合成手段と、前記合成相関信号の値によ
り復調データの値を決定するデータ判定手段と、を備え
るようにしたものである。
In order to achieve the above object, a spread spectrum demodulation device according to the present invention uses a signal which is spread spectrum by a direct spread method by a PN signal as a received signal, and the received signal Baseband signal generation means for generating a more complex baseband signal, sampling means for sampling the complex baseband signal, and correlation between the complex baseband signal sampled by the sampling means and the PN signal Correlation signal generating means for generating a signal,
Weighting coefficient generating means for generating a weighting coefficient by performing moving average processing on the unmodulated correlation signal obtained by removing the data modulation component contained in the correlation signal from the correlation signal, and the correlation generated by the correlation coefficient generating means. Correlation signal synthesizing means for generating a synthesized correlation signal by weighting the signals by the weighting coefficient and synthesizing the signals, and data determining means for deciding the value of the demodulated data by the value of the synthetic correlation signal are provided. .

【0031】また、請求項2に係わるスペクトル拡散復
調装置は、擬似雑音(以下、PNと称する)信号により
直接拡散方式でスペクトル拡散された信号を受信信号と
し、該受信信号より複素ベースバンド信号を生成するベ
ースバンド信号生成手段と、該複素ベースバンド信号の
標本化を行う標本化手段と、該標本化手段により標本化
された複素ベースバンド信号と前記PN信号との相互相
関係数(以下、相関信号と称する)を生成する相関信号
生成手段と、前記相関信号から相関信号に含まれるデー
タ変調成分を除去した無変調相関信号より重み付け係数
を生成する重み付け係数生成手段と、前記相関係数生成
手段により生成された相関信号を前記重み付け係数によ
り重み付けして合成した合成相関信号を生成する相関信
号合成手段と、前記合成相関信号の値により復調データ
の値を決定するデータ判定手段とを備え、前記重み付け
係数生成手段が、前記無変調相関信号に対し忘却係数に
よる加重平均処理をする手段を備えたことを特徴とする
ものである。
The spread spectrum restoration according to claim 2
The adjusting device uses a pseudo noise (hereinafter referred to as PN) signal.
The received signal is the signal that has been spread spectrum by the direct spread method.
To generate a complex baseband signal from the received signal.
And a baseband signal of the complex baseband signal.
Sampling means for sampling and sampling by the sampling means
Phase between the generated complex baseband signal and the PN signal
Correlation signal that generates a relation number (hereinafter referred to as correlation signal)
Generating means and data included in the correlation signal from the correlation signal.
Weighting coefficient from the unmodulated correlation signal with the modulation component removed
And a correlation coefficient generating means for generating
The correlation signal generated by the means is
Correlation signal that generates a composite correlation signal that is weighted and combined.
Demodulation data according to the signal synthesis means and the value of the synthesized correlation signal
Data determining means for determining the value of
The coefficient generation means converts the unmodulated correlation signal into a forgetting coefficient.
Characterized by having means for performing weighted average processing by
Things.

【0032】[0032]

【作用】上記のように構成された請求項1に係わるこの
発明のスペクトル拡散復調装置では、重み付け係数生成
手段が相関信号から相関信号に含まれるデータ変調成分
を除去した無変調相関信号に対して移動平均処理を行う
ことにより、受信信号の搬送波対雑音電力比が低い場合
も、雑音による誤差が小さい重み付け係数を求めること
ができ、これによって正確な重み付けをした相関信号合
成が可能となる。
In the spread spectrum demodulator of the present invention according to claim 1 configured as described above, the weighting coefficient generating means removes the data modulation component contained in the correlation signal from the unmodulated correlation signal. By performing the moving average process, even when the carrier-to-noise power ratio of the received signal is low, it is possible to obtain a weighting coefficient with a small error due to noise, thereby enabling accurate weighted correlation signal synthesis.

【0033】また、上記のように構成された請求項2に
係わるこの発明のスペクトル拡散復調装置では、重み付
け係数生成手段が相関信号から相関信号に含まれるデー
タ変調成分を除去した無変調相関信号に対して忘却係数
を用いた加重平均処理を行うことにより、受信信号の搬
送波対雑音電力比が低い場合も、雑音による誤差が小さ
い重み付け係数を求めることができ、これによって正確
な重み付けをした相関信号合成が可能となる。
Further, in the spread spectrum demodulating apparatus of the present invention according to claim 2 configured as described above, the unweighted correlation signal is obtained by removing the data modulation component contained in the correlation signal from the correlation signal by the weighting coefficient generating means. By performing weighted averaging using the forgetting factor, it is possible to obtain a weighting factor with a small error due to noise even when the carrier-to-noise power ratio of the received signal is low. Synthesis is possible.

【0034】[0034]

【実施例】実施例1. 以下、この発明の実施例1について図を参照して説明す
る。図1は、この発明の実施例1を示すレイク方式を用
いたスペクトル拡散復調装置の構成ブロック図である。
図において、300は重み付け係数生成手段であり、3
01は無変調相関信号cに対して移動平均処理を行う移
動平均処理部である。なお、従来例を示す図3と同一ま
たは相当部分には同一符号を付してその説明を省略す
る。
[Embodiment 1] Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to the drawings. First Embodiment FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a spread spectrum demodulation device using a rake method according to a first embodiment of the present invention.
In the figure, 300 is a weighting coefficient generation means, and 3
A moving average processing unit 01 performs a moving average process on the unmodulated correlation signal c. It should be noted that the same or corresponding parts as those in FIG.

【0035】次に動作について説明する。ここで、以下
の説明に用いる記号等について従来例と同様に以下のよ
うに定める。データのシンボル周期はTd 、スペクトル
拡散に用いるPN信号の繰り返し周期はM(Mは2以上
の整数)チップで、そのチップ周期はTc =Td / Mと
する。また、m(m=1,…,M)番目のPN信号の値
はum ∈{−1,1}、時刻nTd (nは整数)におけ
る送信データの値はan ∈{−1,1}であり、送信側
ではデータ系列{an }にPN信号{um }を乗算する
ことにより直接拡散方式のスペクトル拡散信号を生成す
るものとする。即ち、時刻nTd +mTc におけるスペ
クトル拡散信号の値はan ・um であり、送信信号はこ
のスペクトル拡散信号により2相PSK変調されている
ものとする。
Next, the operation will be described. Here, the symbols and the like used in the following description are defined as follows, as in the conventional example. The symbol period of data is T d , the repetition period of the PN signal used for spread spectrum is M (M is an integer of 2 or more) chips, and the chip period is T c = T d / M. Further, the value of the m-th (m = 1, ..., M) PN signal is u m ε {−1,1}, and the value of the transmission data at time nT d (n is an integer) is a n ε {−1, 1} and is, on the transmission side is assumed to generate a spread spectrum signal of the direct spread system by multiplying a PN signal {u m} in the data sequence {a n}. That is, it is assumed that the value of the spread spectrum signal at time nT d + mT c is a n · u m , and the transmission signal is 2-phase PSK modulated by this spread spectrum signal.

【0036】図1において、受信信号は従来例と同様に
ベースバンド信号生成手段、次いで標本化手段を介し
て、チップ周期Tc ごとに標本化された複素ベースバン
ド信号yに変換される。標本化された複素ベースバンド
信号yを構成する標本化された同相ベースバンド信号を
p 、標本化された直交ベースバンド信号をyq とし、
時刻kTc (kは整数)における値をそれぞれyk 、お
よびypk、yqkとすると式1で表される関係が成立す
る。
In FIG. 1, the received signal is converted into a complex baseband signal y sampled for each chip period T c via the baseband signal generating means and then the sampling means as in the conventional example. The sampled in-phase baseband signal that constitutes the sampled complex baseband signal y is y p , the sampled quadrature baseband signal is y q, and
When the values at the time kT c (k is an integer) are y k , y pk , and y qk , respectively, the relationship expressed by the equation 1 is established.

【0037】[0037]

【数9】 (Equation 9)

【0038】標本化された複素ベースバンド信号yは、
相関器208に入力されてPN系列{um }との相互相
関演算が行われ、相関信号zが出力される。ここで、時
刻(nM+i)Tc =nTd +iTc (i=0,…,M
−1)における相関信号の値をznM+iとすると式2で表
される関係が成立する。
The sampled complex baseband signal y is
Is input to the correlator 208 cross-correlation calculation between the PN sequence {u m} is performed, the correlation signal z is output. Here, the time (nM + i) T c = nT d + iT c (i = 0, ..., M
If the value of the correlation signal in -1) is z nM + i , the relationship expressed by Equation 2 holds.

【0039】[0039]

【数10】 (Equation 10)

【0040】選択性フェージングの下では、受信信号は
到達時間の異なる様々な信号波が合成されたものとな
る。以下、到達時間の最も短い信号波を先行波と称し、
他の信号波を遅延波と称する。一般的に、直接拡散方式
のスペクトル拡散通信においては、PN信号{um }は
自己相関係数がインパルス状になるような系列(例えば
M系列など)が選ばれる。PN信号{um }のこのよう
な自己相関特性により、相関器208の出力である相関
信号においては、先行波と各遅延波のエネルギーが分離
される。即ち、相関信号のエネルギーを示す値である|
nM+i2 は先行波や遅延波の到達時間に応じた時刻に
顕著な極大を示す。以下、n番目の送信データan に対
応する先行波による相関信号のエネルギーの極大は時刻
nMTc に生じるものとする。同様に、n番目の送信デ
ータan に対応する到達時間の最も長い遅延波による相
関信号のエネルギーの極大は時刻(nM+L)Tc (L
は1以上M未満の整数)に生じるものとする。
Under selective fading, the received signal is a combination of various signal waves having different arrival times. Hereinafter, the signal wave with the shortest arrival time is referred to as the preceding wave,
Other signal waves are called delayed waves. In general, in the spread spectrum communication direct diffusion system, PN signal {u m} are sequences such as autocorrelation coefficients is impulsive (e.g. M-sequence, etc.) is selected. Such self-correlation properties of PN signal {u m}, in the correlation signal output from the correlator 208, the preceding wave and the energy of each delay wave is separated. That is, it is a value indicating the energy of the correlation signal |
z nM + i | 2 has a remarkable maximum at a time corresponding to the arrival time of the preceding wave or the delayed wave. Hereinafter, it is assumed that the maximum of the energy of the correlation signal by the preceding wave corresponding to the n-th transmission data a n occurs at time nMT c . Similarly, the maximum of the energy of the correlation signal by the delayed wave having the longest arrival time corresponding to the n-th transmission data a n is the time (nM + L) T c (L
Is an integer of 1 or more and less than M).

【0041】さて、相関器208から出力される相関信
号zは、上記相関信号zを入力として新たな構成の重み
付け係数生成手段300の生成する重み付け係数wとと
もに、相関信号合成回路213に入力される。上記相関
信号合成回路213は、入力された相関信号zを重み付
け係数wにより重み付けして合成することにより合成相
関信号dを生成する。
Now, the correlation signal z output from the correlator 208 is input to the correlation signal synthesizing circuit 213 together with the weighting coefficient w generated by the weighting coefficient generating means 300 having a new configuration with the correlation signal z as an input. . The correlation signal synthesizing circuit 213 generates a synthesized correlation signal d by weighting the inputted correlation signal z with the weighting coefficient w and synthesizing the weighted weight.

【0042】上記の新たな構成の重み付け係数生成手段
300では、相関器208から出力される相関信号zか
ら相関信号に含まれるデータ変調成分を除去した無変調
相関信号cを入力とする移動平均処理部301におい
て、移動平均処理を行い移動平均相関信号vを得る。移
動平均相関信号vは共役回路211を介して修正回路2
12に入力され、その絶対値の二乗と、与えられたしき
い値hとの大小関係に応じて修正が行われ、修正された
重み付け係数wとして出力される。
In the weighting coefficient generating means 300 having the above-mentioned new structure, the moving average processing using the unmodulated correlation signal c obtained by removing the data modulation component contained in the correlation signal from the correlation signal z output from the correlator 208 is input. In section 301, moving average processing is performed to obtain moving average correlation signal v. The moving average correlation signal v is supplied to the correction circuit 2 via the conjugate circuit 211.
It is input to 12, and is corrected in accordance with the magnitude relationship between the square of the absolute value and the given threshold value h, and is output as the corrected weighting coefficient w.

【0043】以下、詳細説明する。相関器208から出
力される相関信号zは、遅延時間がシンボル周期Td に
等しい遅延素子209に入力され遅延相関信号となる。
即ち、時刻(nM+i)Tc =nTd +iTc における
遅延相関信号の値は、z(n-1)M+iである。遅延素子20
9から出力される遅延相関信号は乗算器210により、
判定器214より出力される復調データと乗算され、無
変調相関信号cとなる。後述するように、判定器214
より時刻nTd に出力される復調データの値は、(n−
1)番目の送信データan-1 に対応するαn-1 ∈{−
1,1}である。従って、時刻(nM+i)Tc =nT
d +iTc における無変調相関信号の値をcnM+iとする
と式3で表される関係が成立する。
The details will be described below. The correlation signal z output from the correlator 208 is input to the delay element 209 whose delay time is equal to the symbol period Td and becomes a delayed correlation signal.
That is, the value of the delayed correlation signal at the time (nM + i) T c = nT d + iT c is z (n-1) M + i. Delay element 20
The delayed correlation signal output from 9 is output by the multiplier 210.
The demodulated data output from the determiner 214 is multiplied to form the unmodulated correlation signal c. As will be described later, the determiner 214
The value of the demodulated data output at time nTd is (n-
1) α n-1 ε {− corresponding to the transmission data a n-1
1, 1}. Therefore, time (nM + i) T c = nT
If the value of the non-modulated correlation signal at d + iT c is c nM + i , the relationship expressed by Equation 3 holds.

【0044】[0044]

【数11】 [Equation 11]

【0045】既に説明したように、z(n-1)M+iは(n−
1)番目の送信データan-1 に対応する受信信号の相関
信号であり、送信データan-1 によってデータ変調がな
されている。無変調相関信号cnM+iは、相関信号z
(n-1)M+iに復調データαn-1 を乗算することにより相関
信号に含まれるデータ変調成分を除去したものである。
As described above, z (n-1) M + i is (n-
It is a correlation signal of the reception signal corresponding to the 1) -th transmission data a n-1 and is data-modulated by the transmission data a n-1 . The unmodulated correlation signal c nM + i is the correlation signal z
The data modulation component contained in the correlation signal is removed by multiplying (n-1) M + i by the demodulated data α n-1 .

【0046】乗算器210より出力される無変調相関信
号cは、移動平均処理部301に入力され、移動平均処
理部301からは無変調相関信号のシンボル間隔のN回
(Nは2以上の整数)移動平均値をN倍した信号である
移動平均相関信号vが出力される。即ち、時刻(nM+
i)Tc =nTd +iTc における移動平均相関信号の
値をvnM+iとすると式9で表される関係が成立する。
The unmodulated correlation signal c output from the multiplier 210 is input to the moving average processing unit 301, and from the moving average processing unit 301, N times the symbol interval of the unmodulated correlation signal (N is an integer of 2 or more). ) A moving average correlation signal v, which is a signal obtained by multiplying the moving average value by N, is output. That is, time (nM +
i) When the value of the moving average correlation signal at T c = nT d + iT c is v nM + i , the relationship expressed by Expression 9 holds.

【0047】[0047]

【数12】 (Equation 12)

【0048】この移動平均処理により移動平均相関信号
vは無変調相関信号cよりも信号対雑音電力比が向上す
る。
By this moving average processing, the moving average correlation signal v has a higher signal-to-noise power ratio than the unmodulated correlation signal c.

【0049】移動平均処理部301より出力される移動
平均相関信号vは共役回路211に入力され、移動平均
相関信号vの複素共役数であるところの重み付け係数が
出力される。即ち、時刻(nM+i)Tc =nTd +i
c における共役回路211から出力される重み付け係
数の値は、v * nM+i(*は複素共役を意味する)とな
る。
The moving average correlation signal v output from the moving average processing unit 301 is input to the conjugate circuit 211, and the weighting coefficient which is the complex conjugate number of the moving average correlation signal v is output. That is, the time (nM + i) T c = nT d + i
The value of the weighting coefficient output from the conjugate circuit 211 at T c is v * nM + i (* means complex conjugate).

【0050】共役回路211から出力される重み付け係
数は修正回路212に入力される。修正回路212は入
力された重み付け係数の絶対値の二乗と与えられたしき
い値との大小関係に応じて重み付け係数の修正を行い、
修正された重み付け係数wを出力する。ここで、時刻
(nM+i)Tc =nTd +iTc における修正された
重み付け係数の値をwnM+i、しきい値をhとすると、w
nM+iは式10のように決定される。
The weighting coefficient output from the conjugate circuit 211 is input to the correction circuit 212. The correction circuit 212 corrects the weighting coefficient according to the magnitude relationship between the square of the absolute value of the input weighting coefficient and the given threshold value,
The modified weighting factor w is output. Here, when the value of the modified weighting coefficient at time (nM + i) T c = nT d + iT c is w nM + i and the threshold value is h, w
nM + i is determined as in Expression 10.

【0051】[0051]

【数13】 (Equation 13)

【0052】修正回路212から出力される修正された
重み付け係数wは、相関器208から出力される相関信
号zとともに、相関信号合成回路213に入力される。
相関信号合成回路213は入力された相関信号zを修正
された重み付け係数wにより重み付けして合成すること
により合成相関信号dを生成し、シンボル周期Td ごと
に出力する。ここで、時刻nMTc =nTd における合
成相関信号の値をdn-1 とすると式11で表される関係
が成立する。
The modified weighting coefficient w output from the correction circuit 212 is input to the correlation signal synthesis circuit 213 together with the correlation signal z output from the correlator 208.
The correlation signal synthesizing circuit 213 weights the input correlation signal z with the modified weighting coefficient w and synthesizes it to generate a synthesized correlation signal d, which is output for each symbol period T d . Here, if the value of the combined correlation signal at time nMT c = nT d is d n−1 , the relationship expressed by Expression 11 is established.

【0053】[0053]

【数14】 [Equation 14]

【0054】以上の信号処理により、レイク方式による
信号合成(パスダイバーシチ)が実現される。
By the above signal processing, signal combination (path diversity) by the rake method is realized.

【0055】相関信号合成回路213から出力される合
成相関信号dは判定回路214に入力される。判定回路
214は、入力された合成相関信号dの値に応じて復調
データの判定を行う。時刻nMTc =nTd における合
成相関信号dn-1 の値により、(n−1)番目の送信デ
ータan-1 に対応する復調データαn-1 ∈{−1,1}
は、従来例と同様に以下のように判定される。
The combined correlation signal d output from the correlation signal combining circuit 213 is input to the determination circuit 214. The determination circuit 214 determines the demodulated data according to the value of the input combined correlation signal d. Depending on the value of the combined correlation signal d n-1 at the time nMT c = nT d , the demodulation data α n-1 ε {-1,1} corresponding to the (n-1) th transmission data a n-1 .
Is determined as follows as in the conventional example.

【0056】[0056]

【数15】 (Equation 15)

【0057】最後に、判定回路214からは時刻nMT
c =nTd に復調データαn-1 が出力される。
Finally, the determination circuit 214 outputs the time nMT.
The demodulated data α n-1 is output at c = nT d .

【0058】なお、上記実施例では変調方式として2相
PSK変調方式を用いた場合を例示したが、これに限る
ものではなく、他の多相PSK変調方式、例えば4相P
SK変調方式などであってもよい。また、その他の変調
方式、例えばMSK変調方式やGMSK変調方式などで
あってもよい。上記実施例では、標本化器の標本化間隔
がチップ周期に等しい場合を例示したが、標本化間隔は
チップ周期の1/K(Kは1以上の整数)であればよ
く、例えばチップ周期の1/2や1/4などであっても
よい。
In the above embodiment, the case where the two-phase PSK modulation system is used as the modulation system has been illustrated, but the present invention is not limited to this, and other multi-phase PSK modulation systems, for example, four-phase PSK system.
The SK modulation method or the like may be used. Further, other modulation methods such as MSK modulation method and GMSK modulation method may be used. In the above embodiment, the case where the sampling interval of the sampler is equal to the chip period is illustrated, but the sampling interval may be 1 / K of the chip period (K is an integer of 1 or more). It may be ½ or ¼.

【0059】実施例2. 次に、図2は、この発明の実施例2を示すレイク方式を
用いたスペクトル拡散復調装置の構成ブロック図であ
る。図において、400は重み付け係数生成手段であ
り、401は無変調相関信号cの加重平均処理を行う加
重平均処理部、402は加算器、403は遅延素子、4
04は乗算器である。なお、従来例を示す図3と同一ま
たは相当部分には同一符号を付してその説明を省略す
る。
Embodiment 2 FIG. Next, FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a spread spectrum demodulation device using the rake method according to a second embodiment of the present invention. In the figure, 400 is a weighting coefficient generation means, 401 is a weighted average processing unit for performing a weighted average processing of the unmodulated correlation signal c, 402 is an adder, 403 is a delay element, 4
Reference numeral 04 is a multiplier. It should be noted that the same or corresponding parts as those in FIG.

【0060】次に動作について説明する。ここで、以下
の説明に用いる記号等について従来例と同様に以下のよ
うに定める。データのシンボル周期はTd 、スペクトル
拡散に用いるPN信号の繰り返し周期はM(Mは2以上
の整数)チップ、チップ周期はTc =Td / Mとする。
また、m(m=1,…,M)番目のPN信号の値はum
∈{−1,1}、時刻nTd (nは整数)における送信
データの値はan ∈{−1,1}であり、送信側ではデ
ータ系列{an }にPN信号{um }を乗算することに
より直接拡散方式のスペクトル拡散信号を生成するもの
とする。即ち、時刻nTd +mTc におけるスペクトル
拡散信号の値はan ・um であり、送信信号はこのスペ
クトル拡散信号により2相PSK変調されているものと
する。
Next, the operation will be described. Here, the symbols and the like used in the following description are defined as follows, as in the conventional example. The data symbol period is T d , the repetition period of the PN signal used for spread spectrum is M (M is an integer of 2 or more) chips, and the chip period is T c = T d / M.
The value of the m-th (m = 1, ..., M) PN signal is u m.
∈ {-1,1}, (where n is an integer) times nT d is the value of the transmission data in a a n ∈ {-1,1}, the data sequence on the transmission side {a n} PN signal {u m} in A direct spread spectrum spread signal is generated by multiplying by. That is, it is assumed that the value of the spread spectrum signal at time nT d + mT c is a n · u m , and the transmission signal is 2-phase PSK modulated by this spread spectrum signal.

【0061】図2において、受信信号は従来例と同様に
ベースバンド信号生成手段、次いで標本化手段を介し
て、チップ周期Tc ごとに標本化された複素ベースバン
ド信号yに変換される。標本化された複素ベースバンド
信号yを構成する標本化された同相ベースバンド信号を
p 、標本化された直交ベースバンド信号をyq とし、
時刻kTc (kは整数)における値をそれぞれyk 、お
よびypk、yqkとすると式1で表される関係が成立す
る。
In FIG. 2, the received signal is converted into a complex baseband signal y sampled for each chip period Tc through the baseband signal generating means and then the sampling means as in the conventional example. The sampled in-phase baseband signal that constitutes the sampled complex baseband signal y is y p , the sampled quadrature baseband signal is y q, and
When the values at the time kT c (k is an integer) are y k , y pk , and y qk , respectively, the relationship expressed by the equation 1 is established.

【0062】[0062]

【数16】 (Equation 16)

【0063】標本化された複素ベースバンド信号yは、
相関器208に入力されてPN系列{um }との相互相
関演算が行われ、相関信号が出力される。ここで、時刻
(nM+i)Tc =nTd +iTc (i=0,…,M−
1)における相関信号の値をznM+iとすると式2で表さ
れる関係が成立する。
The sampled complex baseband signal y is
Is input to the correlator 208 correlation calculation between the PN sequence {u m} is carried out, the correlation signal is output. Here, the time (nM + i) T c = nT d + iT c (i = 0, ..., M-
When the value of the correlation signal in 1) is z nM + i , the relationship expressed by Equation 2 is established.

【0064】[0064]

【数17】 [Equation 17]

【0065】選択性フェージングの下では、受信信号は
到達時間の異なる様々な信号波が合成されたものとな
る。以下、到達時間の最も短い信号波を先行波と称し、
他の信号波を遅延波と称する。一般的に、直接拡散方式
のスペクトル拡散通信においては、PN信号{um }は
自己相関係数がインパルス状になるような系列(例えば
M系列など)が選ばれる。PN信号{um }のこのよう
な自己相関特性により、相関器208の出力である相関
信号においては、先行波と各遅延波のエネルギーが分離
される。即ち、相関信号のエネルギーを示す値である|
nM+i2 は先行波や遅延波の到達時間に応じた時刻に
顕著な極大を示す。以下、n番目の送信データan に対
応する先行波による相関信号のエネルギーの極大は時刻
nMTc に生じるものとする。同様に、n番目の送信デ
ータan に対応する到達時間の最も長い遅延波による相
関信号のエネルギーの極大は時刻(nM+L)Tc (L
は1以上M未満の整数)に生じるものとする。
Under the selective fading, the received signal is a combination of various signal waves having different arrival times. Hereinafter, the signal wave with the shortest arrival time is referred to as the preceding wave,
Other signal waves are called delayed waves. In general, in the spread spectrum communication direct diffusion system, PN signal {u m} are sequences such as autocorrelation coefficients is impulsive (e.g. M-sequence, etc.) is selected. Such self-correlation properties of PN signal {u m}, in the correlation signal output from the correlator 208, the preceding wave and the energy of each delay wave is separated. That is, it is a value indicating the energy of the correlation signal |
z nM + i | 2 has a remarkable maximum at a time corresponding to the arrival time of the preceding wave or the delayed wave. Hereinafter, it is assumed that the maximum of the energy of the correlation signal by the preceding wave corresponding to the n-th transmission data a n occurs at time nMT c . Similarly, the maximum of the energy of the correlation signal by the delayed wave having the longest arrival time corresponding to the n-th transmission data a n is the time (nM + L) T c (L
Is an integer of 1 or more and less than M).

【0066】さて、相関器208から出力される相関信
号zは、上記相関信号zを入力として新たな構成の重み
付け係数生成手段400が生成する重み付け係数wとと
もに、相関信号合成回路213に入力される。上記相関
信号合成回路213は、入力された相関信号zを重み付
け係数wにより重み付けして合成することにより合成相
関信号dを生成する。
Now, the correlation signal z output from the correlator 208 is input to the correlation signal synthesizing circuit 213 together with the weighting coefficient w generated by the weighting coefficient generating means 400 having a new configuration with the correlation signal z as an input. . The correlation signal synthesizing circuit 213 generates a synthesized correlation signal d by weighting the inputted correlation signal z with the weighting coefficient w and synthesizing the weighted weight.

【0067】上記の新たな構成の重み付け係数生成手段
400では、相関器208から出力される相関信号zか
ら相関信号に含まれるデータ変調成分を除去した無変調
相関信号cを入力とする加重平均処理部401におい
て、忘却係数λを用いた加重平均処理を行い加重平均相
関信号xを得る。加重平均相関信号xは共役回路211
を介して修正回路212に入力され、その絶対値の二乗
と、与えられたしきい値hとの大小関係に応じて修正が
行われ、修正された重み付け係数wとして出力される。
In the weighting coefficient generating means 400 having the above-mentioned new structure, the weighted average processing is performed by inputting the non-modulated correlation signal c obtained by removing the data modulation component contained in the correlation signal from the correlation signal z output from the correlator 208. In the unit 401, weighted average processing using the forgetting factor λ is performed to obtain a weighted average correlation signal x. The weighted average correlation signal x is the conjugate circuit 211.
Is input to the correction circuit 212 via the, the correction is performed according to the magnitude relationship between the square of the absolute value and the given threshold value h, and the corrected weighting coefficient w is output.

【0068】以下、詳細説明する。相関器208から出
力される相関信号zは、遅延時間がシンボル周期Td
等しい遅延素子209に入力され遅延相関信号となる。
即ち、時刻(nM+i)Tc =nTd +iTc における
遅延相関信号の値は、z(n-1)M+iである。遅延素子20
9から出力される遅延相関信号は乗算器210により、
判定器214より出力される復調データと乗算され、無
変調相関信号cとなる。後述するように、判定器214
より時刻nTd に出力される復調データの値は、(n−
1)番目の送信データan-1 に対応するαn-1 ∈{−
1,1}である。従って、時刻(nM+i)Tc =nT
d +iTc における無変調相関信号の値をcnM+iとする
と式3で表される関係が成立する。
The details will be described below. The correlation signal z output from the correlator 208 is input to the delay element 209 whose delay time is equal to the symbol period T d and becomes a delayed correlation signal.
That is, the value of the delayed correlation signal at the time (nM + i) T c = nT d + iT c is z (n-1) M + i. Delay element 20
The delayed correlation signal output from 9 is output by the multiplier 210.
The demodulated data output from the determiner 214 is multiplied to form the unmodulated correlation signal c. As will be described later, the determiner 214
The value of the demodulated data output at time nT d is (n−
1) α n-1 ε {− corresponding to the transmission data a n-1
1, 1}. Therefore, time (nM + i) T c = nT
If the value of the non-modulated correlation signal at d + iT c is c nM + i , the relationship expressed by Equation 3 holds.

【0069】[0069]

【数18】 (Equation 18)

【0070】既に説明したように、z(n-1)M+iは、(n
−1)番目の送信データan-1 に対応する受信信号の相
関信号であり、送信データan-1 によってデータ変調が
なされている。無変調相関信号cnM+iは、相関信号z
(n-1)M+iに復調データαn-1 を乗算することにより相関
信号に含まれるデータ変調成分を除去したものである。
As described above, z (n-1) M + i is (n
It is a correlation signal of the reception signal corresponding to the -1) th transmission data a n-1 , and is data-modulated by the transmission data a n-1 . The unmodulated correlation signal c nM + i is the correlation signal z
The data modulation component contained in the correlation signal is removed by multiplying (n-1) M + i by the demodulated data α n-1 .

【0071】乗算器210より出力される無変調相関信
号cは、加算器402に入力され、後述の乗算器404
から出力される忘却係数が乗算された遅延加重平均相関
信号が加算され、加重平均相関信号xとなる。この加重
平均相関信号xは遅延時間がシンボル周期Td に等しい
遅延素子403を介して、遅延加重平均相関信号とな
り、乗算器404に入力されて忘却係数が乗算される。
但し、忘却係数の値λは、式12で示されるものとす
る。
The unmodulated correlation signal c output from the multiplier 210 is input to the adder 402, and the multiplier 404 described later is used.
The delayed weighted average correlation signal multiplied by the forgetting factor output from is added to form the weighted average correlation signal x. This weighted average correlation signal x becomes a delayed weighted average correlation signal via the delay element 403 whose delay time is equal to the symbol period T d , and is input to the multiplier 404 to be multiplied by the forgetting factor.
However, the value λ of the forgetting factor is assumed to be represented by Expression 12.

【0072】[0072]

【数19】 [Equation 19]

【0073】乗算器404からは前記のように忘却係数
が乗算された遅延加重平均相関信号が出力される。時刻
(nM+i)Tc =nTd +iTc における加重平均相
関信号の値をxnM+iとすると式13で表される関係が成
立する。
The multiplier 404 outputs the delayed weighted average correlation signal multiplied by the forgetting factor as described above. Time (nM + i) when the value of the weighted average correlation signal at T c = nT d + iT c and x nM + i relation of Formula 13 is established.

【0074】[0074]

【数20】 (Equation 20)

【0075】この式は加重平均相関信号xnM+iに関する
漸化式である。これより式14を得る。
This equation is a recurrence equation for the weighted average correlation signal x nM + i . Equation 14 is obtained from this.

【0076】[0076]

【数21】 (Equation 21)

【0077】即ち、加重平均相関信号xは無変調相関信
号cを忘却係数λにより加重平均したものである。この
加重平均処理により加重平均相関信号xは無変調相関信
号cよりも信号対雑音電力比が向上する。なお、前記の
式12のように忘却係数λの値を0以上1未満とするこ
とにより、加重平均相関信号xの値は発散しない。実施
例1における移動平均をとる回路に比べて、この加重平
均をとる回路は回路構成が簡単であるという利点があ
る。
That is, the weighted average correlation signal x is a weighted average of the unmodulated correlation signal c with the forgetting factor λ. This weighted average processing improves the signal-to-noise power ratio of the weighted average correlation signal x as compared with the unmodulated correlation signal c. The value of the weighted average correlation signal x does not diverge by setting the value of the forgetting factor λ to 0 or more and less than 1 as in the above Expression 12. Compared with the circuit for taking the moving average in the first embodiment, the circuit for taking the weighted average has an advantage that the circuit configuration is simple.

【0078】加算器402より出力される加重平均相関
信号xは共役回路211に入力され、加重平均相関信号
xの複素共役数であるところの重み付け係数が出力され
る。即ち、時刻(nM+i)Tc =nTd +iTc にお
ける共役回路211から出力される重み付け係数の値
は、x * nM+i(*は複素共役を意味する)となる。
The weighted average correlation signal x output from the adder 402 is input to the conjugate circuit 211, and the weighting coefficient which is the complex conjugate number of the weighted average correlation signal x is output. That is, the value of the weighting factor that is output from the conjugate circuit 211 at time (nM + i) T c = nT d + iT c becomes x * nM + i (* denotes the complex conjugate).

【0079】共役回路211から出力される重み付け係
数は、修正回路212に入力される。修正回路212は
入力された重み付け係数の絶対値の二乗と与えられたし
きい値との大小関係に応じて重み付け係数の修正を行
い、修正された重み付け係数wを出力する。ここで、時
刻(nM+i)Tc =nTd +iTc における修正され
た重み付け係数の値をwnM+i、しきい値をhとすると、
nM+iは式15のように決定される。
The weighting coefficient output from the conjugate circuit 211 is input to the correction circuit 212. The correction circuit 212 corrects the weighting coefficient according to the magnitude relationship between the square of the absolute value of the input weighting coefficient and the given threshold value, and outputs the corrected weighting coefficient w. Here, when the value of the modified weighting coefficient at time (nM + i) T c = nT d + iT c is w nM + i and the threshold value is h,
w nM + i is determined as in Expression 15.

【0080】[0080]

【数22】 (Equation 22)

【0081】修正回路212から出力される修正された
重み付け係数wは、相関器208から出力される相関信
号zとともに、相関信号合成回路213に入力される。
相関信号合成回路213は入力された相関信号zを修正
された重み付け係数wにより重み付けして合成すること
により合成相関信号dを生成し、シンボル周期Td ごと
に出力する。ここで、時刻nMTc =nTd における合
成相関信号の値をdn-1 とすると式16で表される関係
が成立する。
The modified weighting coefficient w output from the correction circuit 212 is input to the correlation signal synthesis circuit 213 together with the correlation signal z output from the correlator 208.
The correlation signal synthesizing circuit 213 generates a synthesized correlation signal d by weighting and synthesizing the input correlation signal z with the modified weighting coefficient w, and outputs it at every symbol period Td. Here, if the value of the composite correlation signal at time nMT c = nT d is d n−1 , the relationship expressed by Expression 16 is established.

【0082】[0082]

【数23】 (Equation 23)

【0083】以上の信号処理により、レイク方式による
信号合成(パスダイバーシチ)が実現される。
By the above signal processing, signal combination (path diversity) by the rake method is realized.

【0084】相関信号合成回路213から出力される合
成相関信号dは判定回路214に入力される。判定回路
214は、入力された合成相関信号dの値に応じて復調
データの判定を行う。時刻nMTc =nTd における合
成相関信号dn-1 の値により、(n−1)番目の送信デ
ータan-1 に対応する復調データαn-1 ∈{−1,1}
は従来例と同様に以下のように判定される。
The combined correlation signal d output from the correlation signal combination circuit 213 is input to the determination circuit 214. The determination circuit 214 determines the demodulated data according to the value of the input combined correlation signal d. Depending on the value of the combined correlation signal d n-1 at the time nMT c = nT d , the demodulation data α n-1 ε {-1,1} corresponding to the (n-1) th transmission data a n-1 .
Is determined as follows, as in the conventional example.

【0085】[0085]

【数24】 (Equation 24)

【0086】最後に、判定回路214からは時刻nMT
c =nTd に復調データαn-1 が出力される。
Finally, the determination circuit 214 outputs the time nMT.
The demodulated data α n-1 is output at c = nT d .

【0087】なお、上記実施例では変調方式として2相
PSK変調方式を用いた場合を例示したが、これに限る
ものではなく、他の多相PSK変調方式、例えば4相P
SK変調方式などであってもよい。また、その他の変調
方式、例えばMSK変調方式やGMSK変調方式などで
あってもよい。上記実施例では、標本化器の標本化間隔
がチップ周期に等しい場合を例示したが、標本化間隔は
チップ周期の1/K(Kは1以上の整数)であればよ
く、例えばチップ周期の1/2や1/4などであっても
よい。
In the above embodiment, the case where the two-phase PSK modulation method is used as the modulation method is illustrated, but the present invention is not limited to this, and other multi-phase PSK modulation methods, for example, four-phase PSK.
The SK modulation method or the like may be used. Further, other modulation methods such as MSK modulation method and GMSK modulation method may be used. In the above embodiment, the case where the sampling interval of the sampler is equal to the chip period is illustrated, but the sampling interval may be 1 / K of the chip period (K is an integer of 1 or more). It may be ½ or ¼.

【0088】[0088]

【発明の効果】以上のように、この請求項1に係わる発
明によれば、重み付け係数生成手段が相関信号から相関
信号に含まれるデータ変調成分を除去した無変調相関信
号に対して移動平均処理を行うことにより、受信信号の
搬送波対雑音電力比が低い場合も、雑音による誤差が小
さい重み付け係数を求めることができ、これによって正
確な重み付けをした相関信号合成を可能とし、復調デー
タの誤り率特性の劣化を防ぐことのできるレイク方式を
用いたスペクトル拡散復調装置を得ることができる。
As described above, according to the invention of claim 1, the weighting coefficient generating means removes the data modulation component contained in the correlation signal from the correlation signal to perform the moving average processing on the unmodulated correlation signal. Even if the carrier-to-noise power ratio of the received signal is low, it is possible to obtain a weighting coefficient with a small error due to noise, which enables accurate weighted correlation signal synthesis and the error rate of the demodulated data. It is possible to obtain a spread spectrum demodulation device using a rake method that can prevent deterioration of characteristics.

【0089】また、この請求項2に係わる発明によれ
ば、重み付け係数生成手段が相関信号から相関信号に含
まれるデータ変調成分を除去した無変調相関信号に対し
忘却係数を用いた加重平均処理を行うことにより、受信
信号の搬送波対雑音電力比が低い場合も、雑音による誤
差が小さい重み付け係数を求めることができ、これによ
って正確な重み付けをした相関信号合成を可能とし、復
調データの誤り率特性の劣化を防ぐことのできるレイク
方式を用いたスペクトル拡散復調装置を得ることができ
る。
According to the second aspect of the present invention, the weighted coefficient generating means performs the weighted average processing using the forgetting coefficient on the non-modulated correlation signal from which the data modulation component included in the correlation signal is removed from the correlation signal. By doing so, even when the carrier-to-noise power ratio of the received signal is low, it is possible to obtain a weighting coefficient with a small error due to noise, which enables accurate weighted correlation signal synthesis and error rate characteristics of demodulated data. It is possible to obtain a spread spectrum demodulation device using the rake system that can prevent the deterioration of

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の実施例1を示すレイク方式を用いた
スペクトル拡散復調装置の構成ブロック図である。
FIG. 1 is a configuration block diagram of a spread spectrum demodulation device using a rake system according to a first embodiment of the present invention.

【図2】この発明の実施例2を示すレイク方式を用いた
スペクトル拡散復調装置の構成ブロック図である。
FIG. 2 is a configuration block diagram of a spread spectrum demodulation device using a rake system according to a second embodiment of the present invention.

【図3】従来のレイク方式を用いたスペクトル拡散復調
装置を示す構成ブロック図である。
FIG. 3 is a configuration block diagram showing a spread spectrum demodulation device using a conventional rake method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

200 発振器 201 移相器 202,203 乗算器 204,205 ローパスフィルタ 206,207 標本化器 208 相関器 209 遅延素子 210 乗算器 211 共役回路 212 修正回路 213 相関信号合成回路 214 判定器 300 重み付け係数生成手段 301 移動平均処理部 400 重み付け係数生成手段 401 加重平均処理部 402 加算器 403 遅延素子 404 乗算器 200 oscillator 201 phase shifter 202, 203 multiplier 204, 205 low-pass filter 206, 207 sampler 208 correlator 209 delay element 210 multiplier 211 conjugate circuit 212 correction circuit 213 correlation signal synthesis circuit 214 determiner 300 weighting coefficient generation means 301 Moving Average Processing Unit 400 Weighting Coefficient Generating Unit 401 Weighted Average Processing Unit 402 Adder 403 Delay Element 404 Multiplier

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 擬似雑音(以下、PNと称する)信号に
より直接拡散方式でスペクトル拡散された信号を受信信
号とし、該受信信号より複素ベースバンド信号を生成す
るベースバンド信号生成手段と、 該複素ベースバンド信号の標本化を行う標本化手段と、 該標本化手段により標本化された複素ベースバンド信号
と前記PN信号との相互相関係数(以下、相関信号と称
する)を生成する相関信号生成手段と、 前記相関信号から相関信号に含まれるデータ変調成分を
除去した無変調相関信号に対して移動平均処理を行って
重み付け係数を生成する重み付け係数生成手段と、 前記相関係数生成手段により生成された相関信号を前記
重み付け係数により重み付けして合成した合成相関信号
を生成する相関信号合成手段と、 前記合成相関信号の値により復調データの値を決定する
データ判定手段と、 を備えたことを特徴とするスペクトル拡散復調装置。
1. A baseband signal generating means for generating a complex baseband signal from a received signal, which is a signal spread in spectrum by a direct spread method with a pseudo noise (hereinafter referred to as PN) signal, and the complex signal. Sampling means for sampling the baseband signal, and correlation signal generation for generating a cross-correlation coefficient (hereinafter referred to as a correlation signal) between the complex baseband signal sampled by the sampling means and the PN signal Means for generating a weighting coefficient by performing a moving average process on an unmodulated correlation signal obtained by removing a data modulation component included in the correlation signal from the correlation signal, and generating by the correlation coefficient generation means Correlation signal synthesizing means for generating a synthesized correlation signal by synthesizing the weighted correlation signal by the weighting coefficient, and a value of the synthesized correlation signal Spread spectrum demodulation apparatus characterized by comprising: a data determination means for determining the value of the demodulated data, the Ri.
【請求項2】 擬似雑音(以下、PNと称する)信号に
より直接拡散方式でスペクトル拡散された信号を受信信
号とし、該受信信号より複素ベースバンド信号を生成す
るベースバンド信号生成手段と、 該複素ベースバンド信号の標本化を行う標本化手段と、 該標本化手段により標本化された複素ベースバンド信号
と前記PN信号との相互相関係数(以下、相関信号と称
する)を生成する相関信号生成手段と、 前記相関信号から相関信号に含まれるデータ変調成分を
除去した無変調相関信号より重み付け係数を生成する重
み付け係数生成手段と、 前記相関係数生成手段により生成された相関信号を前記
重み付け係数により重み付けして合成した合成相関信号
を生成する相関信号合成手段と、 前記合成相関信号の値により復調データの値を決定する
データ判定手段とを備えたスペクトル拡散復調装置であ
って、 前記重み付け係数生成手段が前記無変調相関信号に対し
忘却係数による加重平均処理をする手段を備えたことを
特徴とするスペクトル拡散復調装置。
2. A pseudo noise (hereinafter referred to as PN) signal
Receives signals that have been spread spectrum using a more direct spread method.
Signal to generate a complex baseband signal from the received signal.
Baseband signal generating means, sampling means for sampling the complex baseband signal, and complex baseband signal sampled by the sampling means
And the above-mentioned PN signal cross-correlation coefficient (hereinafter referred to as a correlation signal
And a data modulation component included in the correlation signal from the correlation signal.
A weight that generates a weighting coefficient from the removed unmodulated correlation signal
And a correlation coefficient generated by the correlation coefficient generation means.
Synthetic correlation signal weighted by weighting coefficient and synthesized
And a correlation signal synthesizing means for generating a value of the demodulated data according to the value of the synthesized correlation signal.
A spread spectrum demodulation device including data determination means
Therefore, the weighting coefficient generation means applies to the unmodulated correlation signal.
It is equipped with a means for weighted averaging with the forgetting factor.
Characteristic spread spectrum demodulator.
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