JP2846159B2 - スペクトル拡散通信用同期捕捉保持装置 - Google Patents
スペクトル拡散通信用同期捕捉保持装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はスペクトル拡散通信方式
における同期捕捉保持装置に関するものである。
における同期捕捉保持装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、スペクトル拡散通信方式
においては、送信装置は、送信データをその伝送速度よ
りも速い擬似雑音（ＰＮ）符号である拡散符号によって
拡散してスペクトル拡散信号を伝達する。一方、受信装
置では、スペクトル拡散信号を受信信号として受信し、
この受信信号を拡散符号に等しいＰＮ符号によって逆拡
散することにより送信データを再生する。このようなス
ペクトル拡散通信方式において、受信装置は送信装置と
同期をとるための同期捕捉保持装置を備える必要があ
る。
においては、送信装置は、送信データをその伝送速度よ
りも速い擬似雑音（ＰＮ）符号である拡散符号によって
拡散してスペクトル拡散信号を伝達する。一方、受信装
置では、スペクトル拡散信号を受信信号として受信し、
この受信信号を拡散符号に等しいＰＮ符号によって逆拡
散することにより送信データを再生する。このようなス
ペクトル拡散通信方式において、受信装置は送信装置と
同期をとるための同期捕捉保持装置を備える必要があ
る。
【０００３】一般に、この同期捕捉保持装置には遅延ロ
ックドループ（ＤＬＬ）が使用されている。このＤＬＬ
を用いた同期捕捉保持装置として、従来から、種々もの
が提案されている。例えば、従来例として、次のものが
ある。横山光雄著「スペクトル拡散通信システム」科
学技術出版社刊、特公平２−９４９２号公報、特公
平２−３０２１４号公報。先ず、の従来例について図
面を参照して説明し、後で、およびの従来例につい
て簡単に説明する。
ックドループ（ＤＬＬ）が使用されている。このＤＬＬ
を用いた同期捕捉保持装置として、従来から、種々もの
が提案されている。例えば、従来例として、次のものが
ある。横山光雄著「スペクトル拡散通信システム」科
学技術出版社刊、特公平２−９４９２号公報、特公
平２−３０２１４号公報。先ず、の従来例について図
面を参照して説明し、後で、およびの従来例につい
て簡単に説明する。
【０００４】図２にの従来例の同期捕捉保持装置を示
す。送信データを拡散するためのＰＮ符号（拡散符号）
の最小単位をチップと呼ぶ。以下の説明において、次の
ように変数を定義する。 Δ：受信信号に含まれる拡散符号の１チップの時間 Ｎ：受信信号に含まれる拡散符号の１周期の長さ（単位
チップ） φ：受信信号に含まれる拡散符号と同期用ＰＮ符号との
位相差（単位チップ）
す。送信データを拡散するためのＰＮ符号（拡散符号）
の最小単位をチップと呼ぶ。以下の説明において、次の
ように変数を定義する。 Δ：受信信号に含まれる拡散符号の１チップの時間 Ｎ：受信信号に含まれる拡散符号の１周期の長さ（単位
チップ） φ：受信信号に含まれる拡散符号と同期用ＰＮ符号との
位相差（単位チップ）
【０００５】同期捕捉保持装置はスペクトル拡散信号を
受信信号として受信する入力端子１０を有する。入力端
子１０からの受信信号は第１乃至第３の乗算器１１，１
２，および１３に供給される。これら第１乃至第３の乗
算器１１〜１３には、後述するＰＮ符号発生器２０から
発生された同期用ＰＮ符号が３段の（１／２）チップ遅
延回路２１によって遅延された第１乃至第３の遅延ＰＮ
符号が供給される。詳細に述べると、３段の（１／２）
チップ遅延回路２１は、ＰＮ符号発生器２０からのＰＮ
符号を１チップ遅延した信号、（３／２）チップ遅延し
た信号、及び（１／２）チップ遅延した信号を、それぞ
れ、第１乃至第３の遅延ＰＮ符号として第１乃至第３の
乗算器１１〜１３へ供給する。
受信信号として受信する入力端子１０を有する。入力端
子１０からの受信信号は第１乃至第３の乗算器１１，１
２，および１３に供給される。これら第１乃至第３の乗
算器１１〜１３には、後述するＰＮ符号発生器２０から
発生された同期用ＰＮ符号が３段の（１／２）チップ遅
延回路２１によって遅延された第１乃至第３の遅延ＰＮ
符号が供給される。詳細に述べると、３段の（１／２）
チップ遅延回路２１は、ＰＮ符号発生器２０からのＰＮ
符号を１チップ遅延した信号、（３／２）チップ遅延し
た信号、及び（１／２）チップ遅延した信号を、それぞ
れ、第１乃至第３の遅延ＰＮ符号として第１乃至第３の
乗算器１１〜１３へ供給する。
【０００６】第１乃至第３の乗算器１１〜１３は、それ
ぞれ、受信信号と第１乃至第３の遅延ＰＮ符号とを乗算
して、第１乃至第３の乗算結果信号を出力する。第１乃
至第３の乗算結果信号は、それぞれ、第４乃至第６の乗
算器１４，１５，および１６に供給される。第４乃至第
６の乗算器１４〜１６には局部発振器２２から局部発振
信号が供給される。第４乃至第６の乗算器１４〜１６
は、それぞれ、局部発振信号と第１乃至第３の乗算結果
信号とを乗算して、中間周波数の第４乃至第６の乗算結
果信号を出力する。第４乃至第６の乗算結果信号は、そ
れぞれ、第１乃至第３のバンドパスフィルタ２６，２
７，および２８に供給される。第１乃至第３のバンドパ
スフィルタ２６〜２８は、それぞれ、第４乃至第６の乗
算結果信号を帯域通過濾波し、第１乃至第３の濾波され
た信号（第１乃至第３の相関信号）を出力する。第１乃
至第３の濾波された信号は、それぞれ、第１乃至第３の
検波器３１，３２，および３３へ供給される。第１乃至
第３の検波器３１〜３３は、それぞれ、第１乃至第３の
濾波された信号を検波し、第１乃至第３の検波信号を出
力する。
ぞれ、受信信号と第１乃至第３の遅延ＰＮ符号とを乗算
して、第１乃至第３の乗算結果信号を出力する。第１乃
至第３の乗算結果信号は、それぞれ、第４乃至第６の乗
算器１４，１５，および１６に供給される。第４乃至第
６の乗算器１４〜１６には局部発振器２２から局部発振
信号が供給される。第４乃至第６の乗算器１４〜１６
は、それぞれ、局部発振信号と第１乃至第３の乗算結果
信号とを乗算して、中間周波数の第４乃至第６の乗算結
果信号を出力する。第４乃至第６の乗算結果信号は、そ
れぞれ、第１乃至第３のバンドパスフィルタ２６，２
７，および２８に供給される。第１乃至第３のバンドパ
スフィルタ２６〜２８は、それぞれ、第４乃至第６の乗
算結果信号を帯域通過濾波し、第１乃至第３の濾波され
た信号（第１乃至第３の相関信号）を出力する。第１乃
至第３の濾波された信号は、それぞれ、第１乃至第３の
検波器３１，３２，および３３へ供給される。第１乃至
第３の検波器３１〜３３は、それぞれ、第１乃至第３の
濾波された信号を検波し、第１乃至第３の検波信号を出
力する。
【０００７】ここで、第１の濾波された信号（第１の相
関信号）は、逆拡散信号として外部へ取り出される。従
って、第１の検波信号は逆拡散用相関検波出力と呼ばれ
る。一方、第２及び第３の検波信号（第２及び第３の相
関信号）は、後述するようにＤＬＬ内の信号なので、そ
れぞれ、ＤＬＬ内の第１及び第２の相関検波出力と呼ば
れる。
関信号）は、逆拡散信号として外部へ取り出される。従
って、第１の検波信号は逆拡散用相関検波出力と呼ばれ
る。一方、第２及び第３の検波信号（第２及び第３の相
関信号）は、後述するようにＤＬＬ内の信号なので、そ
れぞれ、ＤＬＬ内の第１及び第２の相関検波出力と呼ば
れる。
【０００８】第１の検波信号（逆拡散用相関検波出力）
は第１のコンパレータ３６に供給される。第１のコンパ
レータ３６は第１の検波信号と予め定められた第１の閾
値とを比較し、第１の比較結果信号ＶP を出力する。こ
こで、第１の検波信号のピーク値がｘ１のとき、第１の
閾値はｘ０．５に設定される。第１の検波信号が第１の
閾値よりも大きいとき、第１のコンパレータ３６は、第
１の比較結果信号ＶP としてハイレベルの信号を出力す
る。後で明らかになるように、第１の比較結果信号ＶP
がハイレベルになるのは、位相差φの絶対値が０．５以
下、すなわち、｜φ｜≦０．５の範囲にあるときであ
る。
は第１のコンパレータ３６に供給される。第１のコンパ
レータ３６は第１の検波信号と予め定められた第１の閾
値とを比較し、第１の比較結果信号ＶP を出力する。こ
こで、第１の検波信号のピーク値がｘ１のとき、第１の
閾値はｘ０．５に設定される。第１の検波信号が第１の
閾値よりも大きいとき、第１のコンパレータ３６は、第
１の比較結果信号ＶP としてハイレベルの信号を出力す
る。後で明らかになるように、第１の比較結果信号ＶP
がハイレベルになるのは、位相差φの絶対値が０．５以
下、すなわち、｜φ｜≦０．５の範囲にあるときであ
る。
【０００９】第２及び第３の検波信号（ＤＬＬ内の第１
及び第２の相関検波出力）は差動増幅器４０に供給され
る。差動増幅器４０は、第２の検波された信号と第３の
検波信号との差を増幅し、差増幅信号ＶLFを出力する。
差増幅信号ＶLFはループフィルタ４１へ供給されるの
で、ループフィルタ入力信号とも呼ばれる。図３に差増
幅信号（ループフィルタ入力信号）ＶLFと位相差φとの
関係を示す。差増幅信号ＶLFはループフィルタ４１を介
して電圧制御発振器（ＶＣＯ）４２に供給される。電圧
制御発振器４２は制御電圧をコントロール装置４３へ供
給する。このコントロール装置４３には第１のコンパレ
ータ３６から第１の比較結果信号ＶP が制御信号として
供給される。制御信号と制御電圧とに基づいて、コント
ロール装置４３はＰＮ符号発生器２０へ制御されたクロ
ック信号を供給する。
及び第２の相関検波出力）は差動増幅器４０に供給され
る。差動増幅器４０は、第２の検波された信号と第３の
検波信号との差を増幅し、差増幅信号ＶLFを出力する。
差増幅信号ＶLFはループフィルタ４１へ供給されるの
で、ループフィルタ入力信号とも呼ばれる。図３に差増
幅信号（ループフィルタ入力信号）ＶLFと位相差φとの
関係を示す。差増幅信号ＶLFはループフィルタ４１を介
して電圧制御発振器（ＶＣＯ）４２に供給される。電圧
制御発振器４２は制御電圧をコントロール装置４３へ供
給する。このコントロール装置４３には第１のコンパレ
ータ３６から第１の比較結果信号ＶP が制御信号として
供給される。制御信号と制御電圧とに基づいて、コント
ロール装置４３はＰＮ符号発生器２０へ制御されたクロ
ック信号を供給する。
【００１０】ここで、ＰＮ符号発生器２０と、３段の
（１／２）チップ遅延回路２１と、第２及び第３の乗算
器１２及び１３と、第５及び第６の乗算器１５及び１６
と、第２及び第３のバンドパスフィルタ２７及び２８
と、第２及び第３の検波器３２及び３３と、差動増幅器
４０と、ループフィルタ４１と、電圧制御発振器４２
と、コントロール装置４３によってＤＬＬが構成されて
いる。
（１／２）チップ遅延回路２１と、第２及び第３の乗算
器１２及び１３と、第５及び第６の乗算器１５及び１６
と、第２及び第３のバンドパスフィルタ２７及び２８
と、第２及び第３の検波器３２及び３３と、差動増幅器
４０と、ループフィルタ４１と、電圧制御発振器４２
と、コントロール装置４３によってＤＬＬが構成されて
いる。
【００１１】の従来例は、の従来では逆拡散用の経
路とＤＬＬ内の２つの経路の３つの経路を必要としたの
を、２つの経路にして、この２つの経路を切換器によっ
てアクイジッション動作とトラッキング動作とで切換え
を行っている。これにより装置全体の回路構成を小さく
している。
路とＤＬＬ内の２つの経路の３つの経路を必要としたの
を、２つの経路にして、この２つの経路を切換器によっ
てアクイジッション動作とトラッキング動作とで切換え
を行っている。これにより装置全体の回路構成を小さく
している。
【００１２】一方、の従来例では、ＤＬＬのロック・
アンロックの検出を行うために、ＤＬＬ内の第１及び第
２の相関検波出力をそれぞれ入力とする第１及び第２の
コンパレータと、第１のコンパレータの出力と第２のコ
ンパレータの出力とを入力とするアンドゲートとを備
え、このアンドゲートの出力によってロック・アンロッ
ク信号を得ている。これにより、簡単な構成で確実にＤ
ＬＬのロック・アンロック状態を検出している。
アンロックの検出を行うために、ＤＬＬ内の第１及び第
２の相関検波出力をそれぞれ入力とする第１及び第２の
コンパレータと、第１のコンパレータの出力と第２のコ
ンパレータの出力とを入力とするアンドゲートとを備
え、このアンドゲートの出力によってロック・アンロッ
ク信号を得ている。これにより、簡単な構成で確実にＤ
ＬＬのロック・アンロック状態を検出している。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】の従来例は、コント
ロール装置４３に供給される制御信号として第１のコン
パレータ３６から出力される第１の比較結果信号ＶP の
みを使用しているので、同期捕捉保持を高速に行えない
という欠点がある。の従来例は、経路が２つになった
とはいえ、それらを切換えるための切換器や（１／２）
符号長遅延回路等が必要になるので、構成が複雑になる
という欠点がある。の従来例は、ロックと判定される
範囲が狭いので、ロックがはずれ易いという欠点があ
る。
ロール装置４３に供給される制御信号として第１のコン
パレータ３６から出力される第１の比較結果信号ＶP の
みを使用しているので、同期捕捉保持を高速に行えない
という欠点がある。の従来例は、経路が２つになった
とはいえ、それらを切換えるための切換器や（１／２）
符号長遅延回路等が必要になるので、構成が複雑になる
という欠点がある。の従来例は、ロックと判定される
範囲が狭いので、ロックがはずれ易いという欠点があ
る。
【００１４】それ故に、本発明の目的は、同期捕捉保持
を高速に行なうことができるスペクトル拡散通信用同期
捕捉保持装置を提供することにある。本発明の他の目的
は、一度、同期保持した後の同期はずれを起こし難いス
ペクトル拡散通信用同期捕捉保持装置を提供することに
ある。本発明のさらに他の目的は、構成が簡単なスペク
トル拡散通信用同期捕捉保持装置を提供することにあ
る。
を高速に行なうことができるスペクトル拡散通信用同期
捕捉保持装置を提供することにある。本発明の他の目的
は、一度、同期保持した後の同期はずれを起こし難いス
ペクトル拡散通信用同期捕捉保持装置を提供することに
ある。本発明のさらに他の目的は、構成が簡単なスペク
トル拡散通信用同期捕捉保持装置を提供することにあ
る。
【００１５】
【問題点を解決するための手段】本発明によれば、送信
装置から送信データをその伝送速度よりも速い擬似雑音
符号である拡散符号によって拡散してスペクトル拡散信
号を伝達し、受信装置で前記スペクトル拡散信号を受信
信号として受信し、該受信信号を前記擬似雑音符号によ
って逆拡散することにより前記送信データを再生するス
ペクトル拡散通信方式における、前記受信装置で前記送
信装置と同期をとるための同期捕捉保持装置であって、
前記逆拡散を行うために必要な前記拡散符号に等しい同
期用擬似雑音符号を発生する擬似雑音符号発生手段と、
前記同期用擬似雑音符号を所定時間遅延した符号と前記
受信信号中の前記拡散符号との相関を取って検波した逆
拡散用相関検波出力を出力する手段と、それぞれ前記同
期用擬似雑音符号を前記所定時間よりも一定値だけ短い
及び長い時間だけ遅延した符号と前記受信信号中の前記
拡散符号との相関を取って検波した第１及び第２の相関
検波出力を出力する遅延ロックドループと、を有する同
期捕捉保持装置に於いて：前記拡散用相関検波出力と第
１の閾値とを比較して第１の比較結果信号を出力する第
１の比較手段と；前記第１の相関検波出力と第２の閾値
とを比較して第２の比較結果信号を出力する第２の比較
手段と；前記第２の相関検波出力と第３の閾値とを比較
して第３の比較結果信号を出力する第３の比較手段と；
第１乃至第３の比較結果信号の論理和を演算して論理和
結果信号を出力する論理和演算手段と；前記論理和結果
信号を制御信号として受け、該制御信号に基づいて前記
擬似雑音符号発生手段を制御する制御手段と；を有する
ことを特徴とするスペクトル拡散通信用同期捕捉保持装
置が得られる。
装置から送信データをその伝送速度よりも速い擬似雑音
符号である拡散符号によって拡散してスペクトル拡散信
号を伝達し、受信装置で前記スペクトル拡散信号を受信
信号として受信し、該受信信号を前記擬似雑音符号によ
って逆拡散することにより前記送信データを再生するス
ペクトル拡散通信方式における、前記受信装置で前記送
信装置と同期をとるための同期捕捉保持装置であって、
前記逆拡散を行うために必要な前記拡散符号に等しい同
期用擬似雑音符号を発生する擬似雑音符号発生手段と、
前記同期用擬似雑音符号を所定時間遅延した符号と前記
受信信号中の前記拡散符号との相関を取って検波した逆
拡散用相関検波出力を出力する手段と、それぞれ前記同
期用擬似雑音符号を前記所定時間よりも一定値だけ短い
及び長い時間だけ遅延した符号と前記受信信号中の前記
拡散符号との相関を取って検波した第１及び第２の相関
検波出力を出力する遅延ロックドループと、を有する同
期捕捉保持装置に於いて：前記拡散用相関検波出力と第
１の閾値とを比較して第１の比較結果信号を出力する第
１の比較手段と；前記第１の相関検波出力と第２の閾値
とを比較して第２の比較結果信号を出力する第２の比較
手段と；前記第２の相関検波出力と第３の閾値とを比較
して第３の比較結果信号を出力する第３の比較手段と；
第１乃至第３の比較結果信号の論理和を演算して論理和
結果信号を出力する論理和演算手段と；前記論理和結果
信号を制御信号として受け、該制御信号に基づいて前記
擬似雑音符号発生手段を制御する制御手段と；を有する
ことを特徴とするスペクトル拡散通信用同期捕捉保持装
置が得られる。
【００１６】
【作用】逆拡散用相関検波出力と第１の閾値とを比較し
た結果である第１の比較結果信号と、ＤＬＬ内の第１及
び第２の相関検波出力と第２及び第３の閾値とを比較し
た結果である第２及び第３の比較結果信号と、の論理和
を取った信号を制御信号として逆拡散に用いるＰＮ符号
の発生を制御しているので、検出できる位相差の範囲が
拡大する。これにより、位相差が零に近づいて位相差変
化速度が減速し始める時期が早くなる。従って、位相差
変化速度の減速に使用できる時間が長くなる。それによ
って、同期捕捉における位相差変化速度を高くでき、同
期捕捉保持の高速化が実現できる。
た結果である第１の比較結果信号と、ＤＬＬ内の第１及
び第２の相関検波出力と第２及び第３の閾値とを比較し
た結果である第２及び第３の比較結果信号と、の論理和
を取った信号を制御信号として逆拡散に用いるＰＮ符号
の発生を制御しているので、検出できる位相差の範囲が
拡大する。これにより、位相差が零に近づいて位相差変
化速度が減速し始める時期が早くなる。従って、位相差
変化速度の減速に使用できる時間が長くなる。それによ
って、同期捕捉における位相差変化速度を高くでき、同
期捕捉保持の高速化が実現できる。
【００１７】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図１に、本発明の一実施例によるスペクト
ル拡散通信用同期捕捉保持装置の構成を示す。本実施例
のスペクトル拡散通信用同期捕捉保持装置は、第２及び
第３のコンパレータ３７及び３８とオア回路３９とが付
加されている点を除いて、図２に示した従来のスペクト
ル拡散通信用同期捕捉保持装置と同様の構成を有する。
従って、従来のスペクトル拡散通信用同期捕捉保持装置
と同様の構成要素には同一参照符号を付して、それらの
説明については省略する。
て説明する。図１に、本発明の一実施例によるスペクト
ル拡散通信用同期捕捉保持装置の構成を示す。本実施例
のスペクトル拡散通信用同期捕捉保持装置は、第２及び
第３のコンパレータ３７及び３８とオア回路３９とが付
加されている点を除いて、図２に示した従来のスペクト
ル拡散通信用同期捕捉保持装置と同様の構成を有する。
従って、従来のスペクトル拡散通信用同期捕捉保持装置
と同様の構成要素には同一参照符号を付して、それらの
説明については省略する。
【００１８】第２のコンパレータ３７は、第２の検波器
３２から出力される第２の検波された信号（ＤＬＬ内の
第１の相関検波出力）と予め定められた第２の閾値とを
比較し、第２の比較結果信号ＶL を出力する。また、第
３のコンパレータ３８は、第３の検波器３３から出力さ
れる第３の検波された信号（ＤＬＬ内の第２の相関検波
出力）と予め定められた第３の閾値とを比較し、第３の
比較結果信号ＶE を出力する。
３２から出力される第２の検波された信号（ＤＬＬ内の
第１の相関検波出力）と予め定められた第２の閾値とを
比較し、第２の比較結果信号ＶL を出力する。また、第
３のコンパレータ３８は、第３の検波器３３から出力さ
れる第３の検波された信号（ＤＬＬ内の第２の相関検波
出力）と予め定められた第３の閾値とを比較し、第３の
比較結果信号ＶE を出力する。
【００１９】図４（ａ）に位相差φ〔チップ〕に対する
第１乃至第３の検波器３６〜３８から出力される第１乃
至第３の検波信号（逆拡散用相関検波出力およびＤＬＬ
内の第１及び第２の相関検波出力）の関係を示す。第１
の閾値はｘ０．５に設定され、第２及び第３の閾値の各
々はｘ０．４に設定される。図４（ｂ）に第１乃至第３
の比較結果信号ＶP 、ＶL 、およびＶEと位相差φ〔チ
ップ〕との関係を示す。図４（ｂ）の第１行に示される
ように、第１の比較結果信号ＶP は、位相差φの絶対値
が０．５の範囲にあるときに、ハイレベルとなる。ま
た、図４（ｂ）の第２行に示されるように、第２の比較
結果信号ＶL は、位相差φが−０．２と＋１．２との間
の範囲にあるとき、ハイレベルとなる。さらに、図４
（ｂ）の第３行に示されるように、第３の比較結果信号
ＶE は、位相差φが−１．２と＋０．２との間の範囲に
あるとき、ハイレベルとなる。
第１乃至第３の検波器３６〜３８から出力される第１乃
至第３の検波信号（逆拡散用相関検波出力およびＤＬＬ
内の第１及び第２の相関検波出力）の関係を示す。第１
の閾値はｘ０．５に設定され、第２及び第３の閾値の各
々はｘ０．４に設定される。図４（ｂ）に第１乃至第３
の比較結果信号ＶP 、ＶL 、およびＶEと位相差φ〔チ
ップ〕との関係を示す。図４（ｂ）の第１行に示される
ように、第１の比較結果信号ＶP は、位相差φの絶対値
が０．５の範囲にあるときに、ハイレベルとなる。ま
た、図４（ｂ）の第２行に示されるように、第２の比較
結果信号ＶL は、位相差φが−０．２と＋１．２との間
の範囲にあるとき、ハイレベルとなる。さらに、図４
（ｂ）の第３行に示されるように、第３の比較結果信号
ＶE は、位相差φが−１．２と＋０．２との間の範囲に
あるとき、ハイレベルとなる。
【００２０】オア回路３９は、第１の比較結果信号ＶP
と、第２の比較結果信号ＶL と、第３の比較結果信号Ｖ
E との論理和を演算し、論理和結果信号Ｖ1 を出力す
る。この論理和結果信号Ｖ1 は、制御信号としてコント
ロール装置４３へ供給される。図４（ｃ）に論理和結果
信号Ｖ1 と位相差φ〔チップ〕との関係を示す。この図
から明らかなように、論理和結果信号Ｖ1 は、位相差φ
の絶対値が１．２以下の範囲にあるときに、ハイレベル
となる。以上示したように、オア回路３９の付加により
検出できる位相差を−１．２乃至１．２の範囲に拡大で
きる。
と、第２の比較結果信号ＶL と、第３の比較結果信号Ｖ
E との論理和を演算し、論理和結果信号Ｖ1 を出力す
る。この論理和結果信号Ｖ1 は、制御信号としてコント
ロール装置４３へ供給される。図４（ｃ）に論理和結果
信号Ｖ1 と位相差φ〔チップ〕との関係を示す。この図
から明らかなように、論理和結果信号Ｖ1 は、位相差φ
の絶対値が１．２以下の範囲にあるときに、ハイレベル
となる。以上示したように、オア回路３９の付加により
検出できる位相差を−１．２乃至１．２の範囲に拡大で
きる。
【００２１】図５に、本発明のコントロール装置４３
（図１）と従来のコントロール装置４３（図２）の動作
を説明するための位相面軌道を示す。図５において、横
軸は位相差φ〔チップ〕を表し、縦軸は位相差φの時間
微分、すなわち、位相差変化速度ｄφ／ｄｔ〔チップ／
秒〕を表す。従来においては、｜φ｜≦０．５でかつ｜
ｄφ／ｄｔ｜＝０となる軌跡を描く場合にのみ、捕捉か
ら保持への移ることができる。また、上述したの文献
によれば、｜φ｜≧１．５における｜ｄφ／ｄｔ｜は、
｜ｄφ／ｄｔ｜≦１．０でなければならない。ＰＮ符号
長をＮチップとすれば、捕捉から保持に要する時間ｔa1
は約Ｎ／｜ｄφ／ｄｔ｜であり、約Ｎ秒である。本発明
のコントロール装置４３（図１）は、論理和結果信号Ｖ
1 がロウレベルのときは、クロック信号として、ｄφ／
ｄｔ＝−ａ（ａ＞０）となるクロック２を発生し、論理
和結果信号Ｖ1 がハイレベルで、かつ差増幅信号ＶLFが
零のときは、クロック信号として、ｄφ／ｄｔ＝０とな
るようなクロック１を発生する（図４（ｄ）参照）。
（図１）と従来のコントロール装置４３（図２）の動作
を説明するための位相面軌道を示す。図５において、横
軸は位相差φ〔チップ〕を表し、縦軸は位相差φの時間
微分、すなわち、位相差変化速度ｄφ／ｄｔ〔チップ／
秒〕を表す。従来においては、｜φ｜≦０．５でかつ｜
ｄφ／ｄｔ｜＝０となる軌跡を描く場合にのみ、捕捉か
ら保持への移ることができる。また、上述したの文献
によれば、｜φ｜≧１．５における｜ｄφ／ｄｔ｜は、
｜ｄφ／ｄｔ｜≦１．０でなければならない。ＰＮ符号
長をＮチップとすれば、捕捉から保持に要する時間ｔa1
は約Ｎ／｜ｄφ／ｄｔ｜であり、約Ｎ秒である。本発明
のコントロール装置４３（図１）は、論理和結果信号Ｖ
1 がロウレベルのときは、クロック信号として、ｄφ／
ｄｔ＝−ａ（ａ＞０）となるクロック２を発生し、論理
和結果信号Ｖ1 がハイレベルで、かつ差増幅信号ＶLFが
零のときは、クロック信号として、ｄφ／ｄｔ＝０とな
るようなクロック１を発生する（図４（ｄ）参照）。
【００２２】以下、図５を参照して、受信開始時に位相
差φがφ＞１．２であったときに、位相差φをφ＞１．
２からφ＜１．２へ変化する過程について説明する。こ
のとき、論理和結果信号Ｖ1 がロウレベルとなるので、
ｄφ／ｄｔ＝−ａとなる。従って、位相差φはマイナス
方向へと推移する。位相差φが１．２より小さくなった
ときに、論理和結果信号Ｖ1 がハイレベルとなり、｜ｄ
φ／ｄｔ｜は零に近い値へと変化する。このときの変化
に要する時間ｔ1 は検波器３１〜３３の入力レベルが高
くなってから、クロック周波数が変化するまでの時間で
ある。１符号長期間の相関を検波する場合、ＮΔが必要
である。これに、論理回路の反応時間ｔD 、ループフィ
ルタ４１の充放電時間ｔF を加えて、ｔ1 ＝ＮΔ＋ｔD
＋ｔF となる。
差φがφ＞１．２であったときに、位相差φをφ＞１．
２からφ＜１．２へ変化する過程について説明する。こ
のとき、論理和結果信号Ｖ1 がロウレベルとなるので、
ｄφ／ｄｔ＝−ａとなる。従って、位相差φはマイナス
方向へと推移する。位相差φが１．２より小さくなった
ときに、論理和結果信号Ｖ1 がハイレベルとなり、｜ｄ
φ／ｄｔ｜は零に近い値へと変化する。このときの変化
に要する時間ｔ1 は検波器３１〜３３の入力レベルが高
くなってから、クロック周波数が変化するまでの時間で
ある。１符号長期間の相関を検波する場合、ＮΔが必要
である。これに、論理回路の反応時間ｔD 、ループフィ
ルタ４１の充放電時間ｔF を加えて、ｔ1 ＝ＮΔ＋ｔD
＋ｔF となる。
【００２３】次に、位相差φがφ＜１．２における動作
について説明する。φ＜１．２となった後、クロック周
波数は、ループフィルタ４１を通して、差増幅信号ＶLF
によって制御される。｜φ｜≦１．２の範囲であれば、
周知のＤＬＬと同様に動作し、同期保持が継続する。
について説明する。φ＜１．２となった後、クロック周
波数は、ループフィルタ４１を通して、差増幅信号ＶLF
によって制御される。｜φ｜≦１．２の範囲であれば、
周知のＤＬＬと同様に動作し、同期保持が継続する。
【００２４】次に、｜φ｜≧１．２における｜ｄφ／ｄ
ｔ｜の許容最大値について説明する。これについては２
つの場合があるので、最初にその１について述べ、後
で、その２について述べる。
ｔ｜の許容最大値について説明する。これについては２
つの場合があるので、最初にその１について述べ、後
で、その２について述べる。
【００２５】（その１）φ＞１．２の状態から同期保持
に移るためには、φ＝＋１．２にて位相差変化速度ｄφ
／ｄｔが変化し始めてから｜ｄφ／ｄｔ｜＝０になるま
での間に、すなわち、時間ｔ1 の間に｜φ｜≦１．２の
範囲外とならなければ良い。換言すれば、時間ｔ1 の間
に、φ＝１．２−（−１．２）＝＋２．４以上変化しな
ければ良い。従って、｜ｄφ／ｄｔ｜の許容最大値｜ｄ
φ／ｄｔ｜L は、下記の数式１によって与えられる。
に移るためには、φ＝＋１．２にて位相差変化速度ｄφ
／ｄｔが変化し始めてから｜ｄφ／ｄｔ｜＝０になるま
での間に、すなわち、時間ｔ1 の間に｜φ｜≦１．２の
範囲外とならなければ良い。換言すれば、時間ｔ1 の間
に、φ＝１．２−（−１．２）＝＋２．４以上変化しな
ければ良い。従って、｜ｄφ／ｄｔ｜の許容最大値｜ｄ
φ／ｄｔ｜L は、下記の数式１によって与えられる。
【００２６】
【数１】
【００２７】具体例として、Ｎ＝１０２４、Δ＝１μ
秒、ｔD ＝０．１μ秒、ｔF ＝０．５ｍ秒の場合、｜ｄ
φ／ｄｔ｜L ≦１６００〔チップ／秒〕となる。
秒、ｔD ＝０．１μ秒、ｔF ＝０．５ｍ秒の場合、｜ｄ
φ／ｄｔ｜L ≦１６００〔チップ／秒〕となる。
【００２８】（その２）｜φ｜≦１．２において、｜ｄ
φ／ｄｔ｜が零に近づくためには、第２または第３の検
波器３２または３３の出力、すなわち、第２または第３
のコンパレータ３７または３８の出力である第２または
第３の比較結果信号ＶL またはＶE がハイレベルとなる
必要がある。したがって、受信信号に含まれる拡散符号
（ＰＮ符号）と同期用ＰＮ符号との相関が、ｄφ／ｄｔ
＝−ａにおいて正しく検出できる必要がある。相関検出
できる限界は、図６に示すように、およそ１符号長の時
間ＮΔの間に最大１チップずれである。すなわち、｜ｄ
φ／ｄｔ｜の許容最大値｜ｄφ／ｄｔ｜Cor は、下記の
数式２によって与えられる。
φ／ｄｔ｜が零に近づくためには、第２または第３の検
波器３２または３３の出力、すなわち、第２または第３
のコンパレータ３７または３８の出力である第２または
第３の比較結果信号ＶL またはＶE がハイレベルとなる
必要がある。したがって、受信信号に含まれる拡散符号
（ＰＮ符号）と同期用ＰＮ符号との相関が、ｄφ／ｄｔ
＝−ａにおいて正しく検出できる必要がある。相関検出
できる限界は、図６に示すように、およそ１符号長の時
間ＮΔの間に最大１チップずれである。すなわち、｜ｄ
φ／ｄｔ｜の許容最大値｜ｄφ／ｄｔ｜Cor は、下記の
数式２によって与えられる。
【００２９】
【数２】
【００３０】具体例として、Ｎ＝１０２４、Δ＝１μ秒
のとき、｜ｄφ／ｄｔ｜Cor ＝９８０〔チップ／秒〕で
ある。
のとき、｜ｄφ／ｄｔ｜Cor ＝９８０〔チップ／秒〕で
ある。
【００３１】従って、｜ｄφ／ｄｔ｜の最大値｜ｄφ／
ｄｔ｜max は、上述したその１およびその２の場合の小
さい値を採用し、｜ｄφ／ｄｔ｜max ＝｜ｄφ／ｄｔ｜
Cor ＝９８０〔チップ／秒〕である。このとき、捕捉か
ら保持に要する時間の最大値ｔa2は、下記の数式３によ
って与えられる。
ｄｔ｜max は、上述したその１およびその２の場合の小
さい値を採用し、｜ｄφ／ｄｔ｜max ＝｜ｄφ／ｄｔ｜
Cor ＝９８０〔チップ／秒〕である。このとき、捕捉か
ら保持に要する時間の最大値ｔa2は、下記の数式３によ
って与えられる。
【００３２】
【数３】
【００３３】上記の具体例では、最大値ｔa2は約１
〔秒〕である。
〔秒〕である。
【００３４】次に、オア回路３９を付加したことによる
効果について説明する。以上で説明したように、オア回
路３９を付加することにより、同期検出できる位相範囲
を拡大することができる。従って、同期捕捉中の位相差
変化速度ｄφ／ｄｔの最大値を高くすることができ、同
期捕捉から同期保持に要する時間を短くすることができ
る。さらに、一度同期を保持した後は、雑音等による同
期はずれが発生し難い。
効果について説明する。以上で説明したように、オア回
路３９を付加することにより、同期検出できる位相範囲
を拡大することができる。従って、同期捕捉中の位相差
変化速度ｄφ／ｄｔの最大値を高くすることができ、同
期捕捉から同期保持に要する時間を短くすることができ
る。さらに、一度同期を保持した後は、雑音等による同
期はずれが発生し難い。
【００３５】上記の説明では、位相差φがφ＞０の点か
らφ＝０へ近づく場合の動作について説明したが、φ＜
０の点からφ＝０へ近づくように位相差変化速度ｄφ／
ｄｔを設定する場合でも、オア回路３９の動作は同様で
ある。
らφ＝０へ近づく場合の動作について説明したが、φ＜
０の点からφ＝０へ近づくように位相差変化速度ｄφ／
ｄｔを設定する場合でも、オア回路３９の動作は同様で
ある。
【００３６】
【発明の効果】以上の説明で明らかな通り、本発明で
は、逆拡散用相関検波出力と第１の閾値とを比較した結
果である第１の比較結果信号と、ＤＬＬ内の第１及び第
２の相関検波出力と第２及び第３の閾値とを比較した結
果である第２及び第３の比較結果信号と、の論理和を取
った信号を制御信号として逆拡散に用いるＰＮ符号の発
生を制御しているので、検出できる位相差の範囲を拡大
することができる。これにより、位相差が零に近づいて
位相差変化速度が減速し始める時期が早くなる。従っ
て、位相差変化速度の減速に使用できる時間が長くな
る。それによって、同期捕捉における位相差変化速度を
高くでき、同期捕捉保持の高速化が実現できる。また、
一度同期を保持した後は、雑音等による同期保持はずれ
が発生し難いという利点もある。
は、逆拡散用相関検波出力と第１の閾値とを比較した結
果である第１の比較結果信号と、ＤＬＬ内の第１及び第
２の相関検波出力と第２及び第３の閾値とを比較した結
果である第２及び第３の比較結果信号と、の論理和を取
った信号を制御信号として逆拡散に用いるＰＮ符号の発
生を制御しているので、検出できる位相差の範囲を拡大
することができる。これにより、位相差が零に近づいて
位相差変化速度が減速し始める時期が早くなる。従っ
て、位相差変化速度の減速に使用できる時間が長くな
る。それによって、同期捕捉における位相差変化速度を
高くでき、同期捕捉保持の高速化が実現できる。また、
一度同期を保持した後は、雑音等による同期保持はずれ
が発生し難いという利点もある。
【図１】本発明の一実施例によるスペクトル拡散通信用
同期捕捉保持装置のブロック図である。
同期捕捉保持装置のブロック図である。
【図２】従来のスペクトル拡散通信用同期捕捉保持装置
のブロック図である。
のブロック図である。
【図３】受信信号内拡散信号とＰＮ符号との位相差φを
横軸、ループフィルタ入力信号（差増幅信号）ＶLFを縦
軸とした特性図である。
横軸、ループフィルタ入力信号（差増幅信号）ＶLFを縦
軸とした特性図である。
【図４】図１の各部の動作を説明するための図である。
【図５】横軸を位相差φで、縦軸を位相差φを時間で微
分した値（位相差変化速度）ｄφ／ｄｔで表した位相平
面の同期捕捉から同期保持に至る位相面軌道を示す図で
ある。
分した値（位相差変化速度）ｄφ／ｄｔで表した位相平
面の同期捕捉から同期保持に至る位相面軌道を示す図で
ある。
【図６】受信信号内拡散信号と同期用ＰＮ符号との相関
値（１符号長当たり、１チップずれている場合）を示す
図である。
値（１符号長当たり、１チップずれている場合）を示す
図である。
１０ 入力端子 １１，１２，１３、１４、１５、１６ 乗算器 ２０ ＰＮ符号発生器 ２１ ３段の（１／２）チップ遅延回路 ２２ 局部発振器 ２６，２７，２８ バンドパスフィルタ ３１，３２，３３ 検波器 ３６，３７，３８ コンパレータ ３９ オア回路 ４０ 差動増幅器 ４１ ループフィルタ ４２ 電圧制御発振器（ＶＣＯ） ４３ コントロール装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H04J 13/00
Claims (1)
- 【請求項１】 送信装置から送信データをその伝送速度
よりも速い擬似雑音符号である拡散符号によって拡散し
てスペクトル拡散信号を伝達し、受信装置で前記スペク
トル拡散信号を受信信号として受信し、該受信信号を前
記擬似雑音符号によって逆拡散することにより前記送信
データを再生するスペクトル拡散通信方式における、前
記受信装置で前記送信装置と同期をとるための同期捕捉
保持装置であって、前記逆拡散を行うために必要な前記
拡散符号に等しい同期用擬似雑音符号を発生する擬似雑
音符号発生手段と、前記同期用擬似雑音符号を所定時間
遅延した符号と前記受信信号中の前記拡散符号との相関
を取って検波した逆拡散用相関検波出力を出力する手段
と、それぞれ前記同期用擬似雑音符号を前記所定時間よ
りも一定値だけ短い及び長い時間だけ遅延した符号と前
記受信信号中の前記拡散符号との相関を取って検波した
第１及び第２の相関検波出力を出力する遅延ロックドル
ープと、を有する同期捕捉保持装置に於いて、 前記逆拡散用相関検波出力と第１の閾値とを比較して第
１の比較結果信号を出力する第１の比較手段と、 前記第１の相関検波出力と第２の閾値とを比較して第２
の比較結果信号を出力する第２の比較手段と、 前記第２の相関検波出力と第３の閾値とを比較して第３
の比較結果信号を出力する第３の比較手段と、 第１乃至第３の比較結果信号の論理和を演算して論理和
結果信号を出力する論理和演算手段と、 前記論理和結果信号を制御信号として受け、該制御信号
に基づいて前記擬似雑音符号発生手段を制御する制御手
段と、 を有することを特徴とするスペクトル拡散通信用同期捕
捉保持装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24237691A JP2846159B2 (ja) | 1991-08-29 | 1991-08-29 | スペクトル拡散通信用同期捕捉保持装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24237691A JP2846159B2 (ja) | 1991-08-29 | 1991-08-29 | スペクトル拡散通信用同期捕捉保持装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0563678A JPH0563678A (ja) | 1993-03-12 |
| JP2846159B2 true JP2846159B2 (ja) | 1999-01-13 |
Family
ID=17088252
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24237691A Expired - Lifetime JP2846159B2 (ja) | 1991-08-29 | 1991-08-29 | スペクトル拡散通信用同期捕捉保持装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2846159B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2715987B2 (ja) * | 1995-05-23 | 1998-02-18 | 日本電気株式会社 | スペクトラム拡散通信方式用同期捕捉装置および同期捕捉方法 |
| GB2367211B (en) * | 2000-09-20 | 2004-03-17 | Nec Technologies | Slot timing and frequency offset correction in a direct sequence spread spectrum communications receiver |
-
1991
- 1991-08-29 JP JP24237691A patent/JP2846159B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0563678A (ja) | 1993-03-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19981007 |