JP2972997B2 - Cdma信号の変調解析装置 - Google Patents
Cdma信号の変調解析装置Info
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Description
調解析を行うための変調解析装置に関する。
あるが、そのうちのIS−95方式と呼ばれるものは、
図4に示す構成を有している。
素データDaと、第1のPN信号発生器1から出力され
るPN信号(擬似ランダム信号)NaとをEXOR回路
2に入力して、両者の排他的論理和をとる。ここで、P
N信号Naはロングコードと呼ばれ非常に長い周期(数
十時間)をもっている。
3、4に入力されている。一方のEXOR回路3は、E
XOR回路2の出力信号Dbと第2のPN信号発生器5
から出力されるPN信号Niとの排他的論理和をとって
信号Dbを拡散し、他方のEXOR回路4は、EXOR
回路2の出力信号Dbと第3のPN信号発生器6から出
力されるPN信号Nqとの排他的論理和をとって信号D
bを拡散する。
ードと呼ばれ、符号生成のためのシフト段数がともに1
5段で且つ互いの符号生成式が異なっており、同一周期
で異なる符号列のPN信号である。
データItとしてミキサ7に入力され、キャリア信号発
生回路8から出力されるキャリア信号Caと乗算され
る。一方、EXOR回路4から出力される信号はQ相デ
ータQtとして遅延器9に入力され、遅延器9でπだけ
遅延されたデータQt′がミキサ10に入力される。
11でπ/2だけ遅延したキャリア信号Ca′とデータ
Qt′とを乗算する。
成され、その合成信号Tあるいはこの合成信号をより高
い周波数帯に周波数変換した無線信号が送信回路13か
らアンテナ13aを介して発射される。
データをπだけ遅延して入力して変調する方式を、同相
で入力して変調するQPSK方式に対して、OQPSK
方式と呼ぶ。
ドで拡散したデータに対して、符号列の異なるショート
コードでさらに拡散してI相データとQ相データを得
て、OQPSK方式で変調合成する方式をIS−95方
式と呼び、その信号はCDMA信号と呼ばれる。
基地局では、予め制御用の無線信号を発射して、移動局
の第1〜3のPN信号発生器1、5、6の各PN信号の
符号位相を基地局側に同期させた状態で、移動局からの
電波を受信して、前記した処理と逆の処理を行い素デー
タDaを復調して回線へ出力している。
用状態での変調状態を基地局とは別の解析装置で知るた
めには、移動局から実際に発射された電波を受信し、移
動局の処理と逆の処理を行いI相成分とQ相成分を求め
てその位相を検出する必要がある。
で拡散したデータDbをショートコードでさらに拡散し
たデータに対して、ショートコードと同一符号列のPN
信号で相関をとろうとしても、もとのデータDbが判ら
ないため、相関がとれたか否かを判定することができな
い。
ングコードが「0」となるように移動局の内部を設定し
て、第1のEXOR回路2の出力Dbを常時「0」に固
定し、第2のEXOR回路3の出力ItがPN信号Ni
と等しく、且つ第3のEXOR回路4の出力QtがPN
信号Nqと等しい状態にした上で、図5に示す変調解析
装置によってその移動局に対する変調解析を行なってい
た。
受信回路21で受信して中間周波に変換し、A/D変換
器22によってディジタル信号Rに変換して、ミキサ2
3、24に入力する。
路25から出力されるキャリア信号Cbによってディジ
タル信号Rをベースバンドに周波数変換する。また、他
方のミキサ24は、移相器26によってπ/2だけ遅延
されたキャリア信号Cb′によってディジタル信号Rを
ベースバンドに周波数変換する。
して第1のメモリ27に記憶され、ミキサ24の出力は
Q相成分信号としてQrrとして第2のメモリ28に記
憶される。
リ27に記憶されたI相成分信号Irrからそのクロッ
ク信号を抽出し、この抽出したクロック信号によってI
相データの再生を行い、再生したI相データIrを第1
のPN同期部32に出力する。
PN信号発生器5が発生するPN信号Niと同一符号列
の参照データUiを1周期分記憶しており、再生された
I相データIrと参照データUiとの相関を互いの符号
位相をずらしながらとり、相関がとれたときのI相デー
タIrに対する参照データの符号位置(例えば、I相デ
ータの1ビット目から参照データUiの1ビット目まで
のビット数)Piを求める。
相データIrを、第1のPN同期部32によって求めた
符号位置の参照信号Uiによって逆拡散する。
2のメモリ28に記憶されたQ相成分信号Qrrからそ
のクロック信号を抽出し、この抽出したクロック信号で
Q相データを再生して、再生したQ相データQrを第2
のPN同期部35に出力する。
PN信号発生器6が発生するPN信号Nqと同一符号列
の参照データUqと再生されたQ相データQrとの相関
をとり、相関がとれたときの符号位置Pqを求める。
相データQrを、第2のPN同期部34によって求めた
符号位置の参照信号Uqによって逆拡散する。
散部33、36によって得られたデータDi、Dqに基
づく位相情報によって位相同期を行い、解析部38は、
逆拡散によって得られたデータDi、Dqやその位相情
報等に基づいて受信したCDMA信号の変調状態を解析
する。
た変調解析装置では、解析される移動局側の素データお
よびロングコードを共に「0」に固定するという面倒な
設定作業が必要であり、実際の使用状態での解析を行う
ことができないという問題があった。本発明は、この問
題を解決した変調解析装置を提供することを目的として
いる。
に、本発明のCDMA信号の変調解析装置は、入力され
たCDMA信号を互いに直交するI相成分とQ相成分に
分けて出力する分岐手段(23〜26)と、前記分岐手
段から出力されるI相成分とQ相成分に対してそれぞれ
クロック同期処理を行い、I相データとQ相データを再
生するクロック同期部(31、32)と、前記クロック
同期部によって再生されたI相データ、Q相データと、
入力されたCDMA信号を拡散している2種のPN信号
と同一符号列の2種の参照データとを合わせた4組のデ
ータについての積和演算を、I相データ、Q相データに
対する前記2種の参照データの符号位相を相対的に変え
ながら行い、各演算結果のうち、絶対値が最大となる符
号位相を求めることによって、CDMA信号を拡散して
いるPN信号の符号位相を検出するPN同期部(40)
と、前記PN同期部で得られるPN同期情報を基に前記
I相データとQ相データに対して前記参照データによる
逆拡散を行うPN逆拡散部(46)と、前記PN逆拡散
部から得られる位相補正情報を基に前記I相データとQ
相データに対して位相同期処理を行う位相同期部(4
7)と、位相補正したデータを基に変調解析を行う解析
部(48)とを備えている。
実施形態を説明する。図1は本発明の実施形態の変調解
析装置の構成を示すブロック図であり、図2は変調解析
装置の要部の処理手順を示すフローチャートである。
器22、ミキサ23、24、キャリア発生回路25、移
相器26、第1のメモリ27、第2のメモリ28、第1
のクロック同期部31および第2のクロック同期部34
は、前記図5に示した従来装置と同一であるので、同一
符号を記してその説明を省略する。
期部31によって再生されたI相データIrと、第2の
クロック同期部34で再生されたQ相データQrとが、
ともにPN同期部40に入力されている。
と同一符号列の参照データUiと、PN信号Nqと同一
符号列の参照データUqとを予め記憶している参照デー
タメモリ41と、これらの参照データUi、Uqおよび
I相データIr、Q相データQrに対してデータ置換を
行なうデータ置換手段42と、データ置換された4組の
データの積和演算を行なう積和演算手段43と、積和演
算手段43の演算結果を記憶するメモリ44と、メモリ
44に記憶された演算結果に基づいて相関のとれる符号
位相を検出するPN同期検出手段45とによって構成さ
れている。
2値データのうち、「0」を「+1」に、またデータ
「1」を「−1」に置換する(図2の処理S5)。この
データ置換によって、排他的論理和の演算は積の演算と
等価になる。例えば2つの2値データ「0」、「1」の
排他的論理和の演算結果は「1」であるが、その2値デ
ータを「+1」、「−1」に置換したときの積は、排他
的論理和の演算結果「1」をデータ置換して得られる
「−1」と等しい。これは他の2値データの組み合わせ
についても同様である。
データUi′の1周期の符号列を(Ui0 、Ui1 、
…、UiN-1 )、データ置換した参照データUq′の1
周期の符号列を(Uq0 、Uq1 、…、UqN-1 )、デ
ータ置換したI相データIr′の符号列を(Ir0 、I
r1 、…、IrM-1 )、データ置換したQ相データQ
r′の符号列を(Qr0 、Qr1 、…、QrM-1 )とし
て、以下の積和演算を順次行なう(図2の処理S6、
9、10)。なお、ここで、I相データ、Q相データの
ビット数(M−1)は、少なくとも参照データの1周期
のビット数(N−1)の2倍以上とする。
qn ) (ただし、記号Σは、n=0〜N−1までの総和をとる
ものとする。)
タに対して、Nビット長の参照データUi、Uqを1ビ
ットずつずらしたものである。
0 〜AN-1 のうち、その絶対値が最大となる演算結果A
L を求め、そのLの値に基づいてI相データ、Q相デー
タと参照データUi、Uqとの相関がとれる符号位相を
検出して、PN同期を確定させる(図2の処理S7、
8、11)。
ョートコードによって拡散する前のデータDbがI相側
もQ相側も同じであるから、参照データが同期していれ
ば、I相データIr′と参照データUi′の積(Ir′
・Ui′)と、Q相データQrと参照データUqの積
(Qr′・Uq′)同士を積算した結果(Ir′・U
i′・Qr′・Uq′)は、理論的に「+1」か「−
1」のいずれか一方側だけになり、同期していなけれ
ば、積(Ir′・Ui′・Qr′・Uq′)が「+1」
と「−1」の両方をランダムにとるということに着目し
たものである。
るのは同期状態であり、非同期状態での積和演算では
「+1」が「−1」で相殺されてその絶対値は小さな値
となる。よって、N個の積和演算結果A0 〜AN-1 のう
ち、絶対値が最大のときの参照データの符号位相でPN
同期が確定する。
って検出された符号位相の参照データUi、Uqによっ
てI相データIr、Q相データQrに対する逆拡散処理
を行う(図2の処理S12)。
るため、逆拡散後のデータDi、Dqはπの位相差を常
に持っている。そのため、データDiを基準にした場
合、データDiに同期するデータDqは±πのどちらの
データに同期しているのかわからないため、±πシフト
したそれぞれのQ相データQrに対して逆拡散を行う必
要がある。
A信号に対してクロックが同期し、且つPNの同期が確
定した状態で逆拡散を行ったときに得られるデータD
i、Dqは、移動局の送信信号の位相に対する解析装置
側の受信位相が0またはπずれている場合には、互いに
同値で(Di=0、Dq=0)か(Di=1、Dq=
1)となり、これを直交座標で表すと図3の(a)のよ
うに、座標(+1、+1)、(−1、−1)の点の近傍
に収束する。
装置側の受信位相が±π/2ずれている場合には、逆拡散
によって得られるデータDi、Dqは互いに異なる値で
(Di=0、Dq=1)か(Di=1、Dq=0)とな
り、これを直交座標で表すと図3の(b)のように、座
標(+1、−1)、(−1、+1)の点の近傍に収束す
る。
値が最大となる積和演算結果の符号が正であれば図3の
(a)の状態とし、負であれば図3の(a)の状態と特
定する。ただし、いずれの場合においてもそれぞれ2状
態(例えば、図3の(a)の状態では、(Di=0、D
q=0)の状態と(Di=1、Dq=1)の状態)が存
在しているが、本発明では、図3の(a)の場合には、
0またはπのいずれか一方を位相差と決め、図3の
(b)の場合には、±π/2のいずれか一方を位相差と決
める。つまり、従来方式での基準点を基にした位相補正
を行わなず、基準点がわからない状態でも、内部で基準
点を設定((Di=0、Dq=0)と(Di=1、Dq
=1)のどちらか)して、位相補正を行う(図2の処理
S13、14)。
て逆拡散され位相同期されたデータ(移動局側のデータ
Dbに相当するデータ)に対して、参照データUi、U
qによって拡散して理想データを作成し、この理想デー
タと受信して得られたI相データ、Q相データとを対比
して変調解析を行う(図2の処理S15、16)。
わからない状態では、被解析信号の位相情報に対する補
正が行われず、また、解析装置側ではロングコードが判
らないため、素データを復調することはできないが、被
解析信号の位相情報に対する補正がなくても被解析信号
がどの象限に存在しているかに基づいて理想信号を作成
することができ、作成した理想信号と被解析信号とのず
れの度合で変調の解析ができる。
信号の変調解析装置は、入力されたCDMA信号を互い
に直交するI相成分とQ相成分に分けてクロック同期処
理を行い、クロック同期処理されたI相データ、Q相デ
ータと、CDMA信号を拡散している2種のPN信号と
それぞれ同一符号列の参照データUi、Uqの4組のデ
ータについての積和演算を行い、その演算結果の絶対値
が最大となる符号位相を求めることによってI相デー
タ、Q相データに対するPN同期を確定している。
定する必要がなく、通常の使用状態でその変調解析が可
能となる。
ト
ロック図
Claims (1)
- 【請求項1】入力されたCDMA信号を互いに直交する
I相成分とQ相成分に分けて出力する分岐手段(23〜
26)と、 前記分岐手段から出力されるI相成分とQ相成分に対し
てそれぞれクロック同期処理を行い、I相データとQ相
データを再生するクロック同期部(31、32)と、 前記クロック同期部によって再生されたI相データ、Q
相データと、入力されたCDMA信号を拡散している2
種のPN信号と同一符号列の2種の参照データとを合わ
せた4組のデータについての積和演算を、I相データ、
Q相データに対する前記2種の参照データの符号位相を
相対的に変えながら行い、各演算結果のうち、絶対値が
最大となる符号位相を求めることによって、CDMA信
号を拡散しているPN信号の符号位相を検出するPN同
期部(40)と、 前記PN同期部で得られるPN同期情報を基に前記I相
データとQ相データに対して前記参照データによる逆拡
散を行うPN逆拡散部(46)と、 前記PN逆拡散部から得られる位相補正情報を基に前記
I相データとQ相データに対して位相同期処理を行う位
相同期部(47)と、 位相補正したデータを基に変調解析を行う解析部(4
8)とを備えたCDMA信号の変調解析装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36710197A JP2972997B2 (ja) | 1997-12-25 | 1997-12-25 | Cdma信号の変調解析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36710197A JP2972997B2 (ja) | 1997-12-25 | 1997-12-25 | Cdma信号の変調解析装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11196024A JPH11196024A (ja) | 1999-07-21 |
JP2972997B2 true JP2972997B2 (ja) | 1999-11-08 |
Family
ID=18488465
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP36710197A Expired - Fee Related JP2972997B2 (ja) | 1997-12-25 | 1997-12-25 | Cdma信号の変調解析装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2972997B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5022974B2 (ja) * | 2008-04-03 | 2012-09-12 | アンリツ株式会社 | 同期情報検出装置及びそれを用いたデジタル変調信号解析装置 |
-
1997
- 1997-12-25 JP JP36710197A patent/JP2972997B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH11196024A (ja) | 1999-07-21 |
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