JP3058820B2 - Demodulation method for spread spectrum communication and demodulation device using the method - Google Patents

Demodulation method for spread spectrum communication and demodulation device using the method

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JP3058820B2
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  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、パーソナル通信シ
ステム(PCS) およびディジタルセルラシステムのような
移動通信等に使われる符号分割多元接続(CDMA:Code Div
ision Multiple Access)通信に関し、特に、CDMA通信に
用いられる復調装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a code division multiple access (CDMA) used for mobile communication such as a personal communication system (PCS) and a digital cellular system.
In particular, the present invention relates to a demodulation device used for CDMA communication.

【0002】[0002]

【従来の技術】CDMA通信に用いられる無線端末装置(以
下では移動局と呼ぶ)や基地局の受信部は従来、以下の
ように動作していた。送信側において、位相変調または
周波数変調のいずれかの変調と、拡散変調とを行なった
後に送信された信号を送受共用のアンテナで受信する。
受信部のキャリア周波数発振器が出力する、位相変調ま
たは周波数変調に使われた周波数と同じ周波数を有する
信号により、位相復調または周波数復調が行なわれる。
その後、相関検波器を用いて逆拡散が行なわれる。
2. Description of the Related Art Conventionally, a radio terminal (hereinafter referred to as a mobile station) used for CDMA communication and a receiving section of a base station have been operated as follows. On the transmitting side, a signal transmitted after performing either phase modulation or frequency modulation and spread modulation is received by an antenna for both transmission and reception.
Phase demodulation or frequency demodulation is performed by a signal output from the carrier frequency oscillator of the receiving unit and having the same frequency as that used for phase modulation or frequency modulation.
Thereafter, despreading is performed using a correlation detector.

【0003】受信部のキャリア周波数発振器は、以下の
理由から、高い周波数精度で復調用の信号を出力する必
要がある。
[0003] The carrier frequency oscillator of the receiving section needs to output a demodulation signal with high frequency accuracy for the following reasons.

【0004】CDMA通信においては、隣接するセル領域が
同一の周波数帯を利用している。そのために、CDMA通信
のフォワードリンク(基地局から移動局への伝送)にお
いて、一つの移動局(以下、追従局と呼ぶ)が同期を確
立しなければならない基地局がカバーするセル領域に隣
接して、同一の周波数帯を利用する基地局(以下、干渉
局と呼ぶ)がカバーするセル領域がある。
In CDMA communication, adjacent cell areas use the same frequency band. Therefore, in a forward link of CDMA communication (transmission from a base station to a mobile station), one mobile station (hereinafter, referred to as a tracking station) is adjacent to a cell area covered by a base station that must establish synchronization. Thus, there is a cell area covered by a base station using the same frequency band (hereinafter, referred to as an interference station).

【0005】ここで、同期を確立しなければならない基
地局とは、通常は、追従局から一番近い位置にあって、
その基地局からの受信電力が最大である基地局であり、
以下では、所望局と呼ぶ。
[0005] Here, the base station with which synchronization must be established is usually located closest to the following station,
The base station with the highest received power from that base station,
Hereinafter, it is called a desired station.

【0006】また、一つのセル領域内には多数の移動局
が存在し、このセル領域をカバーする一つの基地局内に
は、回線容量が許す限りの数の受信機(具体的には相関
検波器)がある。このため、リバースリンク(移動局か
ら基地局への伝送)において、一つの相関検波器を一つ
の局(リバースリンクにおける追従局)と考えたとき
に、この追従局にとって、同期を確立し、通信を行なわ
なければならない移動局(所望局)と、同期を確立する
必要のない移動局(干渉局)とがある。
[0006] Also, a large number of mobile stations exist in one cell area, and one base station covering this cell area has as many receivers (specifically, correlation detection) as the line capacity allows. Container). Therefore, in the reverse link (transmission from the mobile station to the base station), when one correlation detector is considered as one station (a tracking station in the reverse link), synchronization is established for the tracking station and communication is performed. There is a mobile station (desired station) that needs to perform the operation, and a mobile station (interfering station) that does not need to establish synchronization.

【0007】以上の環境下において、所望局と干渉局と
は、同一の周波数帯をキャリアとして使用していること
から、追従局が所望局と干渉局とを区別するためには、
高精度のキャリア周波数発振器を用いることと、拡散お
よび逆拡散に用いるPN符号の特性がよいことという、2
つの条件が必要である。
In the above environment, since the desired station and the interfering station use the same frequency band as a carrier, in order for the following station to distinguish between the desired station and the interfering station,
The use of a high-precision carrier frequency oscillator and the good characteristics of the PN code used for spreading and despreading;
Two conditions are required.

【0008】高精度のキャリア周波数発振器を用いる理
由は以下の通りである。受信信号が、例えば位相変調さ
れているとき、受信部で受信信号を位相復調する際、キ
ャリア周波数発振器の出力する信号が受信信号に乗算さ
れる。キャリア周波数発振器の出力する信号の周波数の
精度が悪いと、この信号の位相と受信信号の位相との差
が大きくなり、乗算して得られる出力の大きさが低下す
る。復調後の信号は相関検波器に入力され、相関検波器
の出力する相関値により所望局と干渉局の識別が行なわ
れるが、復調出力が低下していると相関値も低下する。
従って、相関検波器を用いて得られる、所望局からの信
号についての相関値と、干渉局からの信号についての相
関値との差も小さくなり、所望局と干渉局の識別が困難
になる。
The reason for using a high-precision carrier frequency oscillator is as follows. When the reception signal is phase-modulated, for example, when the reception unit performs phase demodulation on the reception signal, the signal output from the carrier frequency oscillator is multiplied by the reception signal. If the accuracy of the frequency of the signal output from the carrier frequency oscillator is poor, the difference between the phase of this signal and the phase of the received signal increases, and the magnitude of the output obtained by multiplication decreases. The demodulated signal is input to the correlation detector, and the desired station and the interfering station are identified based on the correlation value output from the correlation detector. If the demodulation output is reduced, the correlation value is also reduced.
Therefore, the difference between the correlation value for the signal from the desired station and the correlation value for the signal from the interfering station, which is obtained by using the correlation detector, also becomes small, and it becomes difficult to discriminate the desired station from the interfering station.

【0009】従来は、これに対する対策として、決めら
れた周波数の信号を高精度に出力することができるキャ
リア周波数発振器を用いて、周波数を受信側と一致させ
ることが行なわれていた。位相復調の場合は位相を一致
させることも必要であるが、位相を一致させる方法とし
ては、位相復調後の信号の強度から位相のずれを検知し
て、キャリア周波数発振器の位相のタイミングを調整す
ることが行なわれていた。
Conventionally, as a countermeasure against this, a carrier frequency oscillator capable of outputting a signal of a predetermined frequency with high accuracy has been used to make the frequency coincide with the receiving side. In the case of phase demodulation, it is necessary to match the phases. However, as a method of matching the phases, a phase shift is detected from the intensity of the signal after the phase demodulation, and the phase timing of the carrier frequency oscillator is adjusted. Was being done.

【0010】また、拡散および逆拡散に用いるPN符号の
特性がよいことが必要とされる理由は以下の通りであ
る。所望局と干渉局とはPN符号が異なることにより区別
されるが、拡散および逆拡散に用いるPN符号の特性がよ
いとは、異なるPN符号間の相互相関値ができるだけゼロ
に近いことを意味し、相互相関値がゼロに近いほど、所
望局と干渉局との誤認識を防ぐことができる。特性がよ
くないとは、相互相関値が大きいことを意味する。相互
相関値が大きいと、受信部の相関検波器を用いて得られ
る、所望局からの信号についての相関値と、干渉局から
の信号についての相関値との差が小さくなり、所望局と
干渉局の識別が困難になる。
The reason why the characteristics of the PN code used for spreading and despreading are required to be good is as follows. The desired station and the interfering station are distinguished by different PN codes, but the good characteristics of the PN codes used for spreading and despreading mean that the cross-correlation value between different PN codes is as close to zero as possible. The more the cross-correlation value is closer to zero, the more erroneous recognition between the desired station and the interference station can be prevented. Poor characteristics mean that the cross-correlation value is large. When the cross-correlation value is large, the difference between the correlation value for the signal from the desired station and the correlation value for the signal from the interfering station, which is obtained using the correlation detector of the receiving unit, becomes small, and the interference with the desired station is reduced. Station identification becomes difficult.

【0011】このように、上記2つの条件のいずれかが
満たされないときは、受信部の相関検波器を用いて得ら
れる、所望局からの信号についての相関値と、干渉局か
らの信号についての相関値との差が小さくなり、両者の
区別が困難になる。
As described above, when either of the above two conditions is not satisfied, the correlation value for the signal from the desired station and the correlation value for the signal from the interfering station, which are obtained by using the correlation detector of the receiving unit, are obtained. The difference from the correlation value becomes small, and it becomes difficult to distinguish between the two.

【0012】また、干渉局が複数個ある場合、個々の干
渉局についての相関値を、所望局についての相関値と比
較したときに、個々の干渉局についての相関値が、所望
局についての相関値より明らかに小さくても(所望局と
1つの干渉局との間では、識別できる程度に相関値に差
があっても)、所望局についての相関値が小さいとき
は、複数の干渉局についての相関値の和と、所望局につ
いての相関値との差が小さくなり、結果的に、所望局が
区別できなくなる。
When there are a plurality of interfering stations, when the correlation value of each interfering station is compared with the correlation value of the desired station, the correlation value of each interfering station becomes equal to the correlation value of the desired station. If the correlation value for the desired station is small even if it is clearly smaller than the value (even if the correlation value between the desired station and one interfering station is discernible), the And the difference between the correlation value of the desired station and the correlation value of the desired station are reduced, and as a result, the desired station cannot be distinguished.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来技
術に係る復調装置おいては、高精度のキャリア周波数発
振器が必要であり、高精度のキャリア周波数発振器は構
成が複雑であった。このため、高精度のキャリア周波数
発振器は高価となり、端末および基地局のコストが増え
るという問題もあった。
As described above, the demodulator according to the prior art requires a high-precision carrier frequency oscillator, and the configuration of the high-precision carrier frequency oscillator is complicated. For this reason, a high-precision carrier frequency oscillator is expensive, and there is a problem that the cost of the terminal and the base station increases.

【0014】本発明はこのような従来技術の欠点を解消
し、高精度なキャリア周波数発振器を必要としない端末
および基地局を提供することを目的とする。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art and to provide a terminal and a base station which do not require a high-precision carrier frequency oscillator.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するために、拡散変調されている受信信号を入力され
て、この受信信号の復調を行なうスペクトル拡散通信用
復調装置において、受信信号を入力されて、受信信号に
同期する位相同期ループ手段と、この位相同期ループ手
段の出力する信号を入力されて、相関検波を行ない、検
波出力を出力する相関検波手段とを有し、位相同期ルー
プ手段のループゲインは、相関検波器の検波出力に依存
することとしたものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention relates to a spread spectrum communication demodulator for receiving a spread modulated received signal and demodulating the received signal. Phase-locked loop means for receiving the signal, and receiving the signal output from the phase-locked loop means, performing correlation detection, and outputting a detection output. The loop gain of the loop means depends on the detection output of the correlation detector.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】次に添付図面を参照して、本発明
によるスペクトル拡散通信用復調装置をCDMA通信用の移
動局(携帯電話機)に適用した実施例を詳細に説明す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which a demodulator for spread spectrum communication according to the present invention is applied to a mobile station (mobile phone) for CDMA communication will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

【0017】図1〜図7により、本発明に係るスペクト
ル拡散通信用復調装置10の一実施例を詳細に説明する。
本装置10は、基地局12からの送信信号を受信して位相復
調および逆拡散を行ない、音声信号等を最終的に得る。
本装置10の電源がオンされたとき、本装置10は最初に、
本装置10から一番近い位置にある基地局12からの送信信
号に同期する必要がある。送信信号には、同期を確立す
るためのパイロット信号も含まれている。本実施例では
パイロット信号を利用して基地局からの送信信号に同期
する。同期が確立された後に、前記の音声信号を得る処
理を行なう。
An embodiment of the demodulator 10 for spread spectrum communication according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
This device 10 receives a transmission signal from base station 12, performs phase demodulation and despreading, and finally obtains a voice signal and the like.
When the power of the device 10 is turned on, the device 10 first
It is necessary to synchronize with a transmission signal from the base station 12 located closest to the device 10. The transmission signal also includes a pilot signal for establishing synchronization. In this embodiment, a pilot signal is used to synchronize with a transmission signal from a base station. After the synchronization is established, the processing for obtaining the audio signal is performed.

【0018】図1は、移動局のスペクトル拡散通信用復
調装置10のうち、本発明に係る部分、すなわち、位相復
調および同期確立に係る部分のブロック図を示す。同図
において、本発明の理解に必要のない復調装置の他の部
分および移動局の送信装置は省略してある。
FIG. 1 is a block diagram showing a portion related to the present invention, that is, a portion related to phase demodulation and synchronization establishment, of a demodulator 10 for spread spectrum communication of a mobile station. In the figure, other parts of the demodulation device and the transmission device of the mobile station that are not necessary for understanding the present invention are omitted.

【0019】最初に、図1に示すスペクトル拡散通信用
復調装置の概要を説明する。本装置10は、送信側(基地
局)12から伝搬路14およびアンテナ(図示しない)を介
して、拡散変調および位相変調された信号20を受信す
る。本装置10は、同期確立段階において受信信号20の周
波数および位相にキャリア周波数発振器16の周波数およ
び位相を一致させ、一致した後は、位相復調器(位相弁
別器とも呼ばれる)として機能する位相同期ループ(PL
L)18を有する。PLL 18は、このような機能を有するた
め、周波数の安定度の低いキャリア周波数発振器(電圧
制御発振器(VCO))16を用いて構成することができる。受
信信号20はPLL 18に入力される。キャリア周波数発振器
16の周波数および位相が、受信信号20の周波数および位
相に、正確に同期した後は、精度よく位相復調された信
号22がPLL 18の出力として得られる。
First, an overview of the demodulator for spread spectrum communication shown in FIG. 1 will be described. The present apparatus 10 receives a spread-modulated and phase-modulated signal 20 from a transmitting side (base station) 12 via a propagation path 14 and an antenna (not shown). In the synchronization establishment stage, the frequency and phase of the carrier frequency oscillator 16 match the frequency and phase of the received signal 20 in the synchronization establishment stage, and after the synchronization, the phase locked loop functioning as a phase demodulator (also called a phase discriminator) (PL
L) having 18. Since the PLL 18 has such a function, the PLL 18 can be configured using a carrier frequency oscillator (voltage controlled oscillator (VCO)) 16 having low frequency stability. The received signal 20 is input to the PLL 18. Carrier frequency oscillator
After the 16 frequencies and phases are accurately synchronized with the frequency and phase of the received signal 20, a signal 22 that has been accurately phase-demodulated is obtained as an output of the PLL 18.

【0020】PLL 18の出力22は、トラフィック信号相関
検波器38とパイロット信号相関検波器)24とに入力され
る。トラフィック信号相関検波器38は、位相復調された
トラフィック信号の逆拡散を行ない、逆拡散の結果であ
る相関値28を出力する。なお、基地局12から音声データ
を含んだトラフィック信号が送られてくるのは、同期が
確立した後であり、相関値28が意味を持つのは同期確立
後である。相関値(デジタルデータ)38は、乗算器36に
よりパイロット信号相関検波器24の出力26と乗算され、
その後、誤り訂正等の処理が行なわれる。これらの処理
の結果、デジタル音声信号またはデジタルデータ(ファ
クシミリデータ等)が得られる。
The output 22 of the PLL 18 is input to a traffic signal correlation detector 38 and a pilot signal correlation detector) 24. The traffic signal correlation detector 38 performs despreading of the phase-demodulated traffic signal, and outputs a correlation value 28 as a result of the despreading. It should be noted that the traffic signal including the voice data is transmitted from the base station 12 after the synchronization is established, and that the correlation value 28 is significant after the synchronization is established. The correlation value (digital data) 38 is multiplied by the output 36 of the pilot signal correlation detector 24 by the multiplier 36,
Thereafter, processing such as error correction is performed. As a result of these processes, digital audio signals or digital data (such as facsimile data) are obtained.

【0021】乗算器36は、位相復調後のデジタルデータ
38に含まれる位相ずれを修正するためのものであり、デ
ータ38とパイロット信号相関検波器24の出力26との乗算
を行なうことにより位相ずれを修正する。これにより位
相ずれが修正される原理については本発明と直接関係な
いため、説明は省略する。トラフィック信号相関検波器
38および乗算器36は本発明とは直接関係ないため、これ
以上の詳細な説明は省略する。
The multiplier 36 outputs the digital data after the phase demodulation.
This is for correcting the phase shift included in 38, and corrects the phase shift by multiplying the data 38 by the output 26 of the pilot signal correlation detector 24. The principle by which the phase shift is corrected by this is not directly related to the present invention, and a description thereof will be omitted. Traffic signal correlation detector
Since 38 and the multiplier 36 are not directly related to the present invention, further detailed description will be omitted.

【0022】図1のパイロット信号相関検波器24は、パ
イロット信号の逆拡散を行ない、逆拡散の結果である相
関値26を出力する。パイロット信号相関検波器24の出力
(相関値)26は、補償器30を介してPLL 18に入力され
る。
The pilot signal correlation detector 24 in FIG. 1 despreads the pilot signal and outputs a correlation value 26 which is the result of the despreading. The output (correlation value) 26 of the pilot signal correlation detector 24 is input to the PLL 18 via the compensator 30.

【0023】精度よく復調された受信信号22が相関検波
器24に入力された場合、追従局から近い距離にある基地
局(所望局)からの受信信号の方が干渉局からの受信信
号より受信強度が大きいため、相関検波器24から補償器
30を介してPLL 18へ出力される相関値26も追従局に関す
るものの方が大きくなる。相関値26は、乗算器62により
PLL 18に取り込まれるため、相関値26によってPLL 18の
ループゲインが変わる。すなわち、所望局からの信号に
関するPLL 18のループゲインの方が、干渉局からの受信
信号に関するPLL 18のループゲインよりも大きくなる。
When the received signal 22 demodulated with high accuracy is input to the correlation detector 24, the received signal from the base station (desired station) located at a short distance from the tracking station is more received than the received signal from the interfering station. Because the intensity is high, the compensator
The correlation value 26 output to the PLL 18 via 30 is also larger for the tracking station. The correlation value 26 is calculated by the multiplier 62
Since the signal is taken into the PLL 18, the loop gain of the PLL 18 changes depending on the correlation value 26. That is, the loop gain of the PLL 18 relating to the signal from the desired station is larger than the loop gain of the PLL 18 relating to the signal received from the interfering station.

【0024】一般的にPLL は、そのループゲインが大き
いほど、入力信号との間で同期を確立するまでに要する
時間が短く、かつ同期が確立した後の入力信号とVCO の
出力信号との位相差(定常位相誤差)が小さくなること
が知られている。
In general, the larger the loop gain of the PLL, the shorter the time required to establish synchronization with the input signal, and the position of the input signal and the output signal of the VCO after the synchronization is established. It is known that the phase difference (stationary phase error) is reduced.

【0025】従ってPLL 18は、ループゲインの大きい受
信信号と小さい受信信号が入力された場合、大きい受信
信号に対して早く追従する。これを利用して、PLL 18の
位相弁別出力28が入力される判定回路32は、一定時間が
経過した時点で、PLL 18の位相弁別出力28が所定値より
も小さい場合には同期が確立したと判断する。
Therefore, when a received signal with a large loop gain and a received signal with a small loop gain are input, the PLL 18 quickly follows the received signal with a large loop gain. Utilizing this, the determination circuit 32 to which the phase discrimination output 28 of the PLL 18 is input, at a point in time when a certain time has elapsed, if the phase discrimination output 28 of the PLL 18 is smaller than a predetermined value, synchronization is established. Judge.

【0026】指示回路40は、移動局の電源が投入された
ときに、判定回路32内のコントローラ42に対してコント
ローラ42内部を初期設定するように指示し、その後VCO
16を起動する。
The instruction circuit 40 instructs the controller 42 in the determination circuit 32 to initialize the inside of the controller 42 when the power of the mobile station is turned on.
Start 16

【0027】次に、復調装置10の各部の詳細について説
明する。各部の詳細な説明に入る前に、図2を用いて、
本実施例の場合送信側12においてどのように変調が行な
われるかについて、本実施例を理解するために必要な範
囲で述べる。図2は、基地局12のうち、送信装置に係る
部分を示すブロック図である。同図において、本実施例
の理解に必要のない送信装置の他の部分と基地局の復調
装置とは省略してある。
Next, details of each section of the demodulation device 10 will be described. Before going into the detailed description of each part, using FIG.
In the case of the present embodiment, how modulation is performed on the transmitting side 12 will be described in a range necessary for understanding the present embodiment. FIG. 2 is a block diagram showing a part of the base station 12 related to the transmitting device. In the figure, other parts of the transmission device that are not necessary for understanding the present embodiment and the demodulation device of the base station are omitted.

【0028】基地局12において、送信すべき入力データ
64は、トラフィック信号拡散装置44によりPN符号を用い
て拡散変調される。本実施例で用いられるPN符号につい
て、次に説明する。
Input data to be transmitted at the base station 12
64 is spread-modulated by the traffic signal spreading device 44 using a PN code. Next, the PN code used in this embodiment will be described.

【0029】CDMA通信においては、TDMA(Time Division
multiple Access) 通信やFDMA(Frequency Division mu
ltiple Access)通信と異なり、隣接するセル間で使用さ
れる周波数は同一である。セルの識別、すなわち、基地
局の識別は、フォワードリンクにおける拡散変調に用い
られるPN符号が基地局ごとに異なることを利用して行な
われる。本実施例では、異なるPN符号は、1つのM系列
(Maximum Length Code) という符号系列を用いて生成さ
れている。具体的には基地局ごとに異なる時間、M系列
をずらしている。時間的にずらされたM系列相互の相関
値はゼロであるという性質を本実施例では利用してい
る。この方式においては、複数の基地局は、同期してPN
符号を送信する必要があり、この方式は同期CDMAと呼ば
れる。
In CDMA communication, TDMA (Time Division
multiple Access) communication and FDMA (Frequency Division mu)
Unlike ltiple Access) communication, the frequency used between adjacent cells is the same. Cell identification, that is, base station identification, is performed using the fact that the PN code used for spreading modulation on the forward link differs for each base station. In this embodiment, different PN codes are one M sequence
(Maximum Length Code). Specifically, M sequences are shifted at different times for each base station. In this embodiment, the property that the correlation value between the M sequences shifted in time is zero is used. In this method, a plurality of base stations synchronize with the PN
The code needs to be transmitted and this scheme is called synchronous CDMA.

【0030】PN符号はパイロット信号拡散装置46におい
てパイロット信号を拡散変調するためにも使われる。パ
イロット信号は図1の復調装置10が同期を確立するため
に使われる信号であり、常時「1」である。2つの拡散
装置44、46 の出力は加算器48で加算される。その後、加
算器48の出力と、キャリア発振器52の出力するキャリア
信号とは、乗算器50により乗算されて位相変調が行なわ
れる。位相変調後、アンテナ(図示せず)から送信さ
れ、伝搬路14を介して復調装置10に送られる。
The PN code is also used in the pilot signal spreading device 46 to spread-modulate the pilot signal. The pilot signal is a signal used by the demodulator 10 of FIG. 1 to establish synchronization, and is always “1”. The outputs of the two spreading devices 44 and 46 are added by an adder 48. Thereafter, the output of the adder 48 and the carrier signal output from the carrier oscillator 52 are multiplied by the multiplier 50 to perform phase modulation. After the phase modulation, the signal is transmitted from an antenna (not shown) and transmitted to the demodulation device 10 via the propagation path 14.

【0031】位相変調方式としては、PSK(Phase Shift
Keying),QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 等があ
る。本発明は、いずれの位相変調方式にも適用でき、さ
らに周波数変調方式にも適用できるものであるが、本実
施例の位相変調は、QPSK方式を採用している。QPSK方式
は、送信すべきデジタルデータから同相成分データと直
交成分データとを生成し、同相成分データと直交成分デ
ータのそれぞれについて、位相が互いに90度異なる2つ
のキャリア信号を用いて位相変調を行なうものである。
As a phase modulation method, PSK (Phase Shift
Keying) and QPSK (Quadrature Phase Shift Keying). The present invention can be applied to any of the phase modulation schemes, and can also be applied to the frequency modulation scheme. The phase modulation of this embodiment employs the QPSK scheme. The QPSK method generates in-phase component data and quadrature component data from digital data to be transmitted, and performs phase modulation on each of the in-phase component data and the quadrature component data using two carrier signals having phases different from each other by 90 degrees. Things.

【0032】図1、2においては、CDMA通信のフォワー
ドリンクに用いられる送信装置および復調装置のうち、
本発明に係る部分、すなわち、パイロット信号および同
相成分データに関係する部分のみを示す。従って図2に
示す入力データ64は、同相成分データである。同相成分
データ64は、図2に示すように、同期確立に用いられる
パイロット信号と加算された後に位相変調される。
In FIGS. 1 and 2, of the transmitting device and the demodulating device used for the forward link of the CDMA communication,
Only the part according to the present invention, that is, the part related to the pilot signal and the in-phase component data is shown. Therefore, the input data 64 shown in FIG. 2 is in-phase component data. As shown in FIG. 2, the in-phase component data 64 is phase-modulated after being added to a pilot signal used for establishing synchronization.

【0033】なお、図1に示されていない直交成分デー
タの位相復調方法としては、例えば、図1のVCO 16の出
力54をπ/2移相器に入力して、出力54に対して周波数
が同じで位相が90度進んでいる信号を生成し、生成され
た信号を受信信号20に乗算する方法がある。
As a phase demodulation method of quadrature component data not shown in FIG. 1, for example, the output 54 of the VCO 16 in FIG. There is a method of generating a signal whose phase is advanced by 90 degrees and multiplying the received signal 20 by the generated signal.

【0034】図1に戻って、復調装置10の各部の詳細な
説明を行なう。最初にPLL 18について説明する。PLL 18
は、受信信号20を受け付ける。PLL 18に入力された受信
信号20は、VCO 16の出力54と乗算器74により乗算され
る。乗算器74は、乗算することにより、受信信号20と出
力54との位相差を求める機能を有する。このため、同期
が確立した後においては、乗算器74の出力(ベースバン
ド信号)56は、受信信号20を位相復調した信号となる。
Returning to FIG. 1, each part of the demodulator 10 will be described in detail. First, the PLL 18 will be described. PLL 18
Accepts the received signal 20. The received signal 20 input to the PLL 18 is multiplied by an output 54 of the VCO 16 by a multiplier 74. The multiplier 74 has a function of obtaining a phase difference between the received signal 20 and the output 54 by performing multiplication. Therefore, after the synchronization is established, the output (baseband signal) 56 of the multiplier 74 becomes a signal obtained by phase demodulating the received signal 20.

【0035】乗算器74の出力は、低域通過フィルタ60に
送られる。乗算器74による乗算によって、前記位相差成
分以外に高周波成分も同時に生成されるが、ベースバン
ド信号56に含まれる高周波成分は、低域通過フィルタ60
によりカットされる。受信信号20の位相と出力54の位相
との位相差を位相とする信号のみが、低域通過フィルタ
60から出力される。
The output of the multiplier 74 is sent to the low-pass filter 60. By the multiplication by the multiplier 74, a high-frequency component is simultaneously generated in addition to the phase difference component.
Is cut by Only a signal whose phase is the phase difference between the phase of the received signal 20 and the phase of the output 54 is a low-pass filter.
Output from 60.

【0036】高周波成分がカットされた後の信号22は、
ループフィルタ66に送られるとともに、トラフィック信
号相関検波器34と、パイロット信号相関検波器24にも送
られる。
The signal 22 after the high frequency component has been cut is
The signal is sent to the loop filter 66 and also sent to the traffic signal correlation detector 34 and the pilot signal correlation detector 24.

【0037】パイロット信号相関検波器24において、逆
拡散、すなわち図2の拡散変調に用いられたPN符号と同
一のPN符号との乗算が行なわれ、相関値26が得られる。
相関値26は、相関検波器24の周波数依存性を補償するた
めの補償器30を介して乗算器62に入力される。相関検波
器24および補償器30の詳細については後述する。
In the pilot signal correlation detector 24, despreading, ie, multiplication by the same PN code as the PN code used for the spread modulation shown in FIG. 2, is performed, and a correlation value 26 is obtained.
The correlation value 26 is input to the multiplier 62 via the compensator 30 for compensating for the frequency dependence of the correlation detector 24. Details of the correlation detector 24 and the compensator 30 will be described later.

【0038】補償器30の出力とループフィルタ66の出力
とを乗算器62により乗算するのは、PLL 18のループゲイ
ンの大きさを相関値26の大きさに応じて変えて、相関値
26の大きい局、すなわち、所望局に対して干渉局よりも
早く同期させるためである。ループゲインの大きさと同
期の早さとの関係については後述する。
The multiplier 62 multiplies the output of the compensator 30 and the output of the loop filter 66 by changing the magnitude of the loop gain of the PLL 18 according to the magnitude of the correlation value 26 and
This is for the purpose of synchronizing with the 26 large stations, that is, the desired station earlier than the interfering station. The relationship between the magnitude of the loop gain and the speed of synchronization will be described later.

【0039】補償器30の出力とループフィルタ66の出力
とは乗算された後、増幅器68で直流増幅される。増幅器
68の出力28は判定回路32と乗算器72とに送られる。判定
回路32は、出力28に基づいて同期が確立したかどうかを
判定する回路である。判定回路32は、同期が一定時間内
に確立していないと判断したとき、周波数帯を変えて、
同期の確立を行なうために、インパルス信号を出力信号
70として出力する。判定回路32の詳細については後述す
る。
After the output of the compensator 30 and the output of the loop filter 66 are multiplied, they are DC-amplified by the amplifier 68. amplifier
The output 28 of 68 is sent to the decision circuit 32 and the multiplier 72. The determination circuit 32 is a circuit that determines whether synchronization has been established based on the output 28. When the determination circuit 32 determines that synchronization has not been established within a predetermined time, it changes the frequency band,
Output an impulse signal to establish synchronization
Output as 70. Details of the determination circuit 32 will be described later.

【0040】出力70は、加算器72により増幅器68の出力
28と加算される。加算後の信号58がVCO 16に入力され
る。VCO 16は、入力される電圧信号58に比例した周波数
を有する信号を出力する回路である。また、その伝達関
数は積分要素 (1/s)で表される積分回路であるため、判
定回路32からインパルス信号を入力されると、出力する
信号の周波数がジャンプする。その結果、ジャンプ後の
新たな周波数帯において、同期を確立するための処理が
行なわれる。
The output 70 is the output of the amplifier 68 by the adder 72.
28 is added. The signal 58 after the addition is input to the VCO 16. The VCO 16 is a circuit that outputs a signal having a frequency proportional to the input voltage signal 58. Since the transfer function is an integration circuit represented by an integration element (1 / s), when an impulse signal is input from the determination circuit 32, the frequency of the output signal jumps. As a result, a process for establishing synchronization is performed in the new frequency band after the jump.

【0041】次に、パイロット信号相関検波器24につい
て説明する。相関検波器で用いられるPN符号の例を、図
3に示す。PN符号は「+1」または「−1」の値を取
り、送信データと乗算されることにより、拡散変調が行
なわれる。図3において、TはPN符号の1チップの長さ
であり、拡散チップ長と呼ばれる。mTは、送信データの
1ビットの長さであり、ビット区間と呼ばれる。図に示
すように送信データの1ビットの長さは通常、複数チッ
プに相当する。また、相関検波器において相関値を計算
する際のPN符号の長さ(チップ数)を相関器の相関長と
いい、以下ではnで表す。本実施例では、相関検波器24
内のROM に格納されたPN符号の長さは、相関長と同じ長
さnであるとする。なお、PN符号の長さは相関長より長
くてもよい。
Next, the pilot signal correlation detector 24 will be described. FIG. 3 shows an example of the PN code used in the correlation detector. The PN code takes a value of “+1” or “−1” and is multiplied by transmission data to perform spread modulation. In FIG. 3, T is the length of one chip of the PN code, and is called a spread chip length. mT is the length of one bit of transmission data, and is called a bit section. As shown in the figure, the length of one bit of transmission data usually corresponds to a plurality of chips. Further, the length (number of chips) of the PN code when calculating the correlation value in the correlation detector is called the correlation length of the correlator, and is represented by n hereinafter. In the present embodiment, the correlation detector 24
It is assumed that the length of the PN code stored in the ROM in is the same length n as the correlation length. Note that the length of the PN code may be longer than the correlation length.

【0042】相関検波器24は、例えば、Matched Filter
ing 法に従って、入力された信号22と、相関検波器24内
のROM に格納されたPN符号とのチップ単位の乗算を行な
い、乗算値の相関長にわたる和(相関値)26を求める。
Matched Filtering 法による相関検波器24の一実施例を
図4に示す。この相関検波器24は、相関検波器24に順次
入力される信号22を、シフトレジスタ120 に相関長分記
憶し、チップ長T以下の時間単位ごとに、相関値122 を
求める。
The correlation detector 24 includes, for example, a matched filter
According to the ing method, the input signal 22 is multiplied by a chip unit with the PN code stored in the ROM in the correlation detector 24 to obtain a sum (correlation value) 26 over the correlation length of the multiplied value.
FIG. 4 shows an embodiment of the correlation detector 24 using the matched filtering method. The correlation detector 24 stores the signals 22 sequentially input to the correlation detector 24 by a correlation length in a shift register 120, and obtains a correlation value 122 for each time unit equal to or less than the chip length T.

【0043】相関値122 は以下のように求める。シフト
レジスタ120 の出力をタップ124、126 により取り出す。
そのときに、加算器128 に加算するタップ124 と加算器
128から減算するタップ126 とを、相関検波器24内のROM
に格納されたPN符号に従って決定する。図4において
は、相関長(=シフトレジスタの段数)nが10であっ
て、相関検波器24内のROM に格納されたPN符号が「1、-
1、-1、1、1、-1、1、-1、-1、1」の例を示す。この時、加算器1
28 に加算するタップ124 は、図4の右側から、1、4、5、
7、10番目であり、加算器128 から減算するタップ126
は、図4の右側から、2、3、6、8、9 番目である。
The correlation value 122 is obtained as follows. The output of the shift register 120 is extracted by taps 124 and 126.
At that time, the tap 124 to be added to the adder 128 and the adder
A tap 126 to be subtracted from 128 is stored in the ROM in the correlation detector 24.
Is determined according to the PN code stored in. In FIG. 4, the correlation length (= the number of stages of the shift register) n is 10, and the PN code stored in the ROM in the correlation detector 24 is "1,-".
1, -1, 1, 1, -1, 1, 1, -1, -1, 1 ". At this time, adder 1
Taps 124 to be added to 28 are 1, 4, 5,
Taps 126 to be subtracted from adder 128
Are the second, third, sixth, eighth, and ninth from the right side of FIG.

【0044】チップ長T以下の時間単位ごとに、この計
算を行なうと、入力信号22のPN符号と相関検波器24の有
するPN符号とのタイミングが一致したときに大きい相関
値122 が得られる。入力信号22のPN符号は、相関検波器
24の有するPN符号に対して、順次シフトレジスタ120 に
より相対的に位置をずらされながら、相関値122 が計算
されるため、1周期中(PN符号の長さnに相当する時
間)に1度はタイミングが一致するからである。なお、
本実施例のような同期CDMA方式では、この一致するタイ
ミングが基地局ごとに異なることになる。
When this calculation is performed for each time unit shorter than the chip length T, a large correlation value 122 is obtained when the timing of the PN code of the input signal 22 and the PN code of the correlation detector 24 match. The PN code of the input signal 22 is a correlation detector
Since the correlation value 122 is calculated while sequentially shifting the position of the PN code included in the PN code by the shift register 120, once during one cycle (time corresponding to the length n of the PN code) Is because the timings match. In addition,
In the synchronous CDMA system as in the present embodiment, the coincident timing differs for each base station.

【0045】相関値122 のピークは、ピーク判定回路13
0 により検出され、相関値26として出力される。ピーク
判定回路130 は、上記の1周期の間の相関値122 を対象
としてピーク判定を行ない、1周期の間得られたピーク
値を相関値26として出力する。この結果、相関値122
は、1周期中にその大きさが変動しているが、相関値26
は、1周期に渡って一定した値となる。
The peak of the correlation value 122 is determined by the peak determination circuit 13
0 is detected and output as the correlation value 26. The peak determination circuit 130 performs a peak determination on the correlation value 122 during one cycle, and outputs the peak value obtained during one cycle as the correlation value 26. As a result, the correlation value 122
Is that the magnitude fluctuates during one cycle, but the correlation value is 26
Is a constant value over one cycle.

【0046】相関値26の大きさは、基地局12との距離が
近いほど大きくなる。さらに、受信信号22とVCO 16の出
力信号との同期が取れているかに依存する。なお、相関
検波器24のシフトレジスタ120 は、CCD(Charge Coupled
Device)やSAW(Surface Acoustic Wave)素子を主たる部
品として構成することができる。
The magnitude of the correlation value 26 increases as the distance from the base station 12 decreases. Further, it depends on whether the reception signal 22 and the output signal of the VCO 16 are synchronized. The shift register 120 of the correlation detector 24 is provided with a CCD (Charge Coupled).
Device or SAW (Surface Acoustic Wave) element can be configured as the main component.

【0047】次に、相関検波器24の周波数依存性を打ち
消す方法について説明する。そのために相関検波器24の
周波数依存性を求める。周波数依存性は伝達関数で表す
ことができるので、相関検波器24が行なっている処理を
表す伝達関数を求める。
Next, a method for canceling the frequency dependency of the correlation detector 24 will be described. For this purpose, the frequency dependence of the correlation detector 24 is determined. Since the frequency dependency can be represented by a transfer function, a transfer function representing the processing performed by the correlation detector 24 is obtained.

【0048】相関検波器24の行なっている相関値を求め
る処理は、信号22と相関検波器24が内蔵するPN符号との
積を、時間区間[t-nT,t](tは任意の時刻)を積分区
間として積分する処理と等しい。
In the process of obtaining the correlation value performed by the correlation detector 24, the product of the signal 22 and the PN code built in the correlation detector 24 is calculated in a time interval [t-nT, t] (t is an arbitrary time). ) As an integration interval.

【0049】これより、信号22を伝達関数の入力とし
て、伝達関数の定義に従って伝達関数を求めると、相関
検波器24の伝達関数は(1-EXP(-nTs))/s となる。この式
はsを含み、sを含むということは、相関検波器24は周
波数依存性を有するということを意味する。伝達関数が
周波数依存性を有すると、入力信号の周波数スペクトラ
ムの一部が削られて出力されることになり、相関検波器
24の出力が低下する。また、周波数依存性を有するとい
うことは、CDMA通信の特長である広帯域拡散の特性を劣
化させることになるため、相関検波器24の出力が周波数
依存性を有しない方が望ましい。
When the transfer function is obtained according to the definition of the transfer function using the signal 22 as the input of the transfer function, the transfer function of the correlation detector 24 is (1-EXP (-nTs)) / s. This equation includes s, which means that the correlation detector 24 has frequency dependence. If the transfer function has frequency dependency, a part of the frequency spectrum of the input signal will be cut off and output, and the correlation detector
24 output decreases. Further, since having the frequency dependency deteriorates the characteristic of wideband spreading which is a feature of the CDMA communication, it is desirable that the output of the correlation detector 24 does not have the frequency dependency.

【0050】そこで、本実施例では相関検波器24の周波
数依存性をなくすために、補償器30を設けることとし
た。補償器30は、その伝達関数が、相関検波器24の伝達
関数に含まれるsを含む項を打ち消すものであればよ
い。補償器30と相関検波器24との接続方法については、
相関検波器24と並列に補償器30を設けることも、直列に
設けることもできる。本実施例では、補償器30の回路が
並列の場合よりも簡単になるため、直列に補償器30を設
けることとする。相関検波器24の伝達関数が、(1-EXP(-
nTs))/s であることから、直列に設ける場合、補償器30
の伝達関数は、(1-EXP(-nTs))/s の逆数とすればよい。
このような伝達関数を有する補償器30の一実施例を図5
に示す。
Therefore, in this embodiment, in order to eliminate the frequency dependence of the correlation detector 24, a compensator 30 is provided. The compensator 30 may be any as long as its transfer function cancels a term including s included in the transfer function of the correlation detector 24. Regarding the connection method between the compensator 30 and the correlation detector 24,
The compensator 30 can be provided in parallel with the correlation detector 24, or can be provided in series. In the present embodiment, the compensator 30 is provided in series because the circuit of the compensator 30 is simpler than the parallel circuit. The transfer function of the correlation detector 24 is (1-EXP (-
nTs)) / s.
May be the reciprocal of (1-EXP (-nTs)) / s.
One embodiment of the compensator 30 having such a transfer function is shown in FIG.
Shown in

【0051】図5において、301、302、303 は加算器であ
り、304、306 は積分器(その伝達関数は1/s)、306 は時
間nTだけ遅延させる遅延回路(その伝達関数はEXP(-n
T))である。
In FIG. 5, 301, 302, and 303 are adders, 304 and 306 are integrators (the transfer functions are 1 / s), and 306 is a delay circuit that delays by time nT (the transfer function is EXP ( -n
T)).

【0052】次に、図1に示す復調装置10を上述の伝達
関数により表現したブロック図を図6に示す。本装置10
は位相復調を行なうため、図6においては各信号の位相
を図示してある。図6の位相比較器76は、図1の乗算器
74と低域通過フィルタ60とからなる回路部分に対応す
る。乗算器74と低域通過フィルタ60とからなる位相比較
器76は、位相比較器76に入出力される信号の位相だけに
着目すると、入力される2つの信号の位相差を求める加
算器78と、得られた位相差の sinを求める回路80とに置
き換えることができる。
Next, FIG. 6 is a block diagram showing the demodulation device 10 shown in FIG. 1 expressed by the above transfer function. This device 10
FIG. 6 shows the phase of each signal in order to perform phase demodulation. The phase comparator 76 of FIG. 6 is a multiplier of FIG.
This corresponds to a circuit portion composed of 74 and the low-pass filter 60. The phase comparator 76 including the multiplier 74 and the low-pass filter 60 is provided with an adder 78 that determines the phase difference between the two input signals when focusing only on the phases of the signals input to and output from the phase comparator 76. And the circuit 80 for calculating the sin of the obtained phase difference.

【0053】これを説明する。受信信号20を VPM(t) 、
出力54をVC(t) とし、
This will be described. Receive signal 20 is V PM (t),
Let output 54 be V C (t),

【0054】[0054]

【数1】 VPM(t)=sin(θ(in(t))) VC(t)=sin(θ(out(t))) とする。ここで、θ(in(t)) をVPM(t)の位相とし、θ(o
ut(t))をVC(t) の位相とした。受信信号20と、VCO 16と
が乗算器74により乗算されると、位相和θin(t)+θout
(t)を有する信号と、位相差φ(t)=θin(t) −θout(t)
を有する信号84とが生成される。低域通過フィルタ60に
より、高周波成分である位相和θin(t) +θout(t)を有
する信号はカットされる。こうして位相比較器76は、位
相差φ(t)84を位相とする信号22 (sin(φ(t))) を出力
する。信号22は相関検波器24とループフィルタ66とに送
られる。
It is assumed that V PM (t) = sin (θ (in (t))) V C (t) = sin (θ (out (t))). Here, θ (in (t)) is the phase of V PM (t), and θ (o
ut (t)) is the phase of V C (t). When the received signal 20 and the VCO 16 are multiplied by the multiplier 74, the phase sum θin (t) + θout
(t) and the phase difference φ (t) = θin (t) −θout (t)
Is generated. The signal having the phase sum θin (t) + θout (t), which is the high-frequency component, is cut by the low-pass filter 60. Thus, the phase comparator 76 outputs the signal 22 (sin (φ (t))) having the phase difference φ (t) 84 as the phase. The signal 22 is sent to the correlation detector 24 and the loop filter 66.

【0055】図6の相関検波器24の伝達関数において、
Pは拡散符号による拡散ゲインである。分母のnTは積分
時間であり、通常、伝達関数を正規化するために、積分
時間で伝達関数を割ることが行なわれている。C(s) は
補償器30の伝達関数であり、その一例は図5に示した通
りである。
In the transfer function of the correlation detector 24 shown in FIG.
P is a spreading gain by a spreading code. The denominator nT is the integration time. Usually, the transfer function is divided by the integration time in order to normalize the transfer function. C (s) is a transfer function of the compensator 30, one example of which is as shown in FIG.

【0056】ループフィルタ66は低域通過フィルタであ
ればよいが、本実施例では、PLL によく用いられるラグ
リード形ループフィルタを示す。このフィルタの伝達関
数は、(s+a)/(s+b) である。
The loop filter 66 may be a low-pass filter. In this embodiment, a lag-lead type loop filter often used for a PLL is shown. The transfer function of this filter is (s + a) / (s + b).

【0057】増幅器68は、直流増幅を行ない、そのゲイ
ンはKである。増幅器68の出力はVCO 16に入力される。
ところでVCO 16は、伝達要素として見ると積分器である
から、VCO 16の入力は、VCO 16の出力を微分したものと
等しい。そのため、図6においては、VCO 16の入力、す
なわち増幅器68の出力は、VCO 16の出力θout(t)を微分
したものとして表示している。
The amplifier 68 performs DC amplification, and its gain is K. The output of amplifier 68 is input to VCO 16.
By the way, since the VCO 16 is an integrator when viewed as a transfer element, the input of the VCO 16 is equal to the output of the VCO 16 differentiated. For this reason, in FIG. 6, the input of the VCO 16, that is, the output of the amplifier 68 is shown as a derivative of the output θout (t) of the VCO 16.

【0058】相関検波器24と、補償器30と、乗算器62と
は併せて増幅器とみなすことができる。このみなし増幅
器のゲインP'は、相関検波器24の伝達要素と、補償器30
の伝達要素とを乗算することにより得られる。従って、
P'=P/(nT) となる。このゲインについては、所望局につ
いての拡散ゲインPの方が干渉局についての拡散ゲイン
Pより大きくなることから、所望局についてのゲインP'
の方が干渉局についてのゲインP'よりも大きくなる。
The correlation detector 24, the compensator 30, and the multiplier 62 can be regarded as an amplifier together. The gain P 'of the deemed amplifier is determined by the transmission element of the correlation detector 24 and the compensator 30.
By multiplying by the transfer element of Therefore,
P '= P / (nT). Regarding this gain, since the spreading gain P for the desired station is larger than the spreading gain P for the interfering station, the gain P ′ for the desired station is obtained.
Is larger than the gain P 'for the interfering station.

【0059】ゲインP'と増幅器68のゲインKとを併せた
PLL 18全体のループゲインは、K・P'となる。ループゲイ
ンK・P'についてもゲインP'と同様に、所望局についての
ループゲインK・P'の方が干渉局についてのループゲイン
K・P'よりも大きくなる。
The gain P ′ and the gain K of the amplifier 68 are combined.
The loop gain of the entire PLL 18 is K · P ′. Similarly to the gain P ′, the loop gain K · P ′ of the desired station is larger than that of the interfering station.
It is larger than K ・ P '.

【0060】図6のPLL 回路に関する部分のみの等価回
路を、ループゲインK・P'を用いて表すと、図7のように
なる。本図からわかるように、本実施例のPLL 回路は、
ループゲインK・P'を有する増幅器82を含むPLL 回路82と
等価である。本実施例のPLL回路は、所望局と干渉局で
異なるループゲインK・P'を有することになる。その結
果、本図の等価PLL 回路は所望局に対して、干渉局より
も早く同期追従する。
FIG. 7 shows an equivalent circuit of only the portion related to the PLL circuit in FIG. 6 using the loop gain K · P ′. As can be seen from the figure, the PLL circuit of this embodiment is
This is equivalent to a PLL circuit 82 including an amplifier 82 having a loop gain K · P ′. The PLL circuit of this embodiment has different loop gains K · P ′ between the desired station and the interfering station. As a result, the equivalent PLL circuit of this figure follows the desired station faster than the interfering station.

【0061】以下、これについて説明する。同期確立開
始から同期確立終了までに要する時間(同期確立時間)
Tsは、図5のようなラグリード形のループフィルタを有
するPLL については「PLL-ICの使い方−エレクトロニク
ス選書」、1991、畑雅恭、古川計介著、秋葉出版におい
て解析がなされている。それによると、図7において、
被追従局(所望局または干渉局)からの受信信号20と追
従局のキャリア周波数発振器16の出力信号54との位相差
φ(t) 84に関する微分方程式をまず求める。これは以下
のようになる。
Hereinafter, this will be described. Time required from the start of synchronization establishment to the end of synchronization establishment (synchronization establishment time)
As for Ts, a PLL having a lag-lead type loop filter as shown in FIG. 5 is analyzed in "How to Use PLL-IC-Electronics Selection", 1991, Masayasu Hata, Keisuke Furukawa, and Akiba Publishing. According to FIG. 7,
First, a differential equation relating to the phase difference φ (t) 84 between the received signal 20 from the tracked station (desired station or interference station) and the output signal 54 of the carrier frequency oscillator 16 of the tracked station is determined. It looks like this:

【0062】[0062]

【数2】 φ''= −e・φ'-e・Δω -K・P'・φ'cosφ -K・P'・a・sinφ ここでφ''はφ(t) を時間について2回微分したもの、
φ' はφ(t) を時間について1回微分したものである。
なお、φ' は受信信号20と出力信号54との周波数差に等
しい。Δωは、同期確立開始時の初期周波数差である。
e,a は、既述のループフィルタ66の伝達関数に含まれる
定数である。数2は、前記文献の62頁に、(5.18)式とし
て記載されている。同期確立時間Tsは、この文献によれ
ば数2に基づいて、以下のように求めている。
Φ ″ = −e ・ φ′-e ・ Δω -K ・ P ′ ・ φ'cosφ -K ・ P '・ a ・ sinφ where φ''is φ (t) twice in time The derivative,
φ ′ is obtained by differentiating φ (t) once with respect to time.
Note that φ ′ is equal to the frequency difference between the received signal 20 and the output signal 54. Δω is an initial frequency difference at the start of synchronization establishment.
e and a are constants included in the transfer function of the loop filter 66 described above. Equation 2 is described as equation (5.18) on page 62 of the reference. According to this document, the synchronization establishment time Ts is obtained as follows based on Equation 2.

【0063】[0063]

【数3】 数3より、同期確立時間Tsは、ループゲインK・P'が大き
いときに短くなる。従って、所望局に追従を開始したと
きの方が、干渉局に追従を開始したときに比較して同期
確立時間が短くなる。なお、同期が確立したときは、φ
(t) の値が小さくなっているため、位相弁別出力28が小
さくなっているかどうかで判定することができる。
(Equation 3) From Equation 3, the synchronization establishment time Ts becomes shorter when the loop gain K · P ′ is larger. Therefore, the synchronization establishment time is shorter when tracking the desired station is started than when tracking the interfering station is started. When synchronization is established, φ
Since the value of (t) is small, it can be determined whether or not the phase discrimination output 28 is small.

【0064】図1の判定回路32は、これを利用して同期
が確立したかどうかを判定している。すなわち、タイマ
86により時間を計測し、一定時間後の位相弁別出力28の
大きさを調べて、所望局に同期したかどうかを判定する
ものである。次に判定回路32について説明する。
The determination circuit 32 in FIG. 1 uses this to determine whether synchronization has been established. That is, the timer
The time is measured by 86, and the magnitude of the phase discrimination output 28 after a certain period of time is checked to determine whether or not synchronization with the desired station has been made. Next, the determination circuit 32 will be described.

【0065】判定回路32には、同期確立の判定のため
に、位相弁別出力28が入力されるが、位相弁別出力28
は、同期確立のための動作が開始されたことの検知と、
同期確立が完了したかどうかの判定とに使われる。その
ため、判定回路32に入力された位相弁別出力28は、トリ
ガ回路88とコントローラ42とに入力される。
The determination circuit 32 receives the phase discrimination output 28 for determining the establishment of synchronization.
Detects that the operation for establishing synchronization has started,
Used to determine whether synchronization has been completed. Therefore, the phase discrimination output 28 input to the determination circuit 32 is input to the trigger circuit 88 and the controller 42.

【0066】トリガ回路88は、同期確立のための動作が
開始されたことを検知して、タイマ86に同期確立動作の
開始を知らせる回路である。トリガ回路88は、動作の開
始を検知するために、入力された位相弁別出力28を微分
する。位相弁別出力28は、復調装置10がオンされてVCO
16が起動したときと、同期確立の対象とする周波数帯を
変えるためにコントローラ42によりVCO 16の出力の周波
数帯が大きく変えられたときに、大きく変化する。従っ
て、微分回路であるトリガ回路88は、これらのときに動
作開始を検知することができ、開始を知らせる信号90を
タイマ86に出力する。
The trigger circuit 88 detects that the operation for establishing synchronization has started, and notifies the timer 86 of the start of the operation for establishing synchronization. The trigger circuit 88 differentiates the input phase discrimination output 28 to detect the start of the operation. The phase discrimination output 28 is output when the demodulator 10 is turned on and the VCO
When the frequency band of the output of the VCO 16 is largely changed by the controller 42 in order to change the frequency band for which synchronization is to be established, the frequency greatly changes. Therefore, the trigger circuit 88, which is a differentiating circuit, can detect the start of the operation at these times, and outputs a signal 90 indicating the start to the timer 86.

【0067】タイマ90は、信号90を受けて、時間計測を
開始し、所定の時間が経過して、同期判定を行なうこと
ができるようになったときに、そのことを示すタイマ終
了信号92をコントローラ42に出力する回路である。この
所定の時間は、所望局への同期確立時間以上であって、
干渉局への同期確立時間以下の時間である。この値はタ
イマ90内部のメモリ(図示しない)に格納されている。
The timer 90 starts time measurement in response to the signal 90. When a predetermined time has elapsed and the synchronization can be determined, the timer 90 outputs a timer end signal 92 indicating that. This is a circuit for outputting to the controller 42. This predetermined time is equal to or longer than the time for establishing synchronization with the desired station,
This time is shorter than the time for establishing synchronization with the interference station. This value is stored in a memory (not shown) inside the timer 90.

【0068】メモリに格納されている時間は、通常、固
定されているが、通信状態を考慮して、移動局が自ら再
設定してもよい。また基地局から送られてくる、この時
間を指定する送信データに基づいて再設定することとし
てもよい。
The time stored in the memory is usually fixed, but the mobile station may reset itself in consideration of the communication state. Alternatively, the time may be reset based on transmission data that specifies the time and is transmitted from the base station.

【0069】タイマ90からの信号92を受けるコントロー
ラ42は、同期が確立したかどうかを判定して、同期が確
立していないときは、VCO 16の出力信号54の周波数をジ
ャンプさせ、周波数をジャンプさせることを一定回数行
なっても同期が確立しないときには、所定の表示を行な
う。
The controller 42 receiving the signal 92 from the timer 90 determines whether or not the synchronization has been established. If the synchronization has not been established, the controller 42 jumps the frequency of the output signal 54 of the VCO 16 and jumps the frequency. When synchronization is not established even after performing the predetermined number of times, a predetermined display is performed.

【0070】コントローラ42は、同期が確立したかどう
かを判定するために、信号92を受けると、その時の位相
弁別出力28と、コントローラ42が内蔵するしきい値とを
比較する。弁別出力28がしきい値よりも小さいときは同
期が確立したとみなす。
Upon receiving the signal 92, the controller 42 compares the phase discrimination output 28 at that time with a threshold value incorporated in the controller 42 to determine whether or not synchronization has been established. When the discrimination output 28 is smaller than the threshold value, it is considered that synchronization has been established.

【0071】逆に弁別出力28がしきい値よりも大きいと
きは、周波数をジャンプさせた回数を記録してある、コ
ントローラ42に内蔵されたカウンタ(図示せず)の値を
調べる。カウンタの値が、コントローラ42内のメモリ
(図示せず)に格納されている、ジャンプ許容回数(最
大回数)以上であるときは、周波数帯を所定回数だけ変
えても同期確立ができなかったと判断する。
On the contrary, when the discrimination output 28 is larger than the threshold value, the value of a counter (not shown) built in the controller 42 which records the number of times the frequency is jumped is checked. If the value of the counter is equal to or more than the allowable number of jumps (maximum number of times) stored in a memory (not shown) in the controller 42, it is determined that synchronization cannot be established even if the frequency band is changed a predetermined number of times. I do.

【0072】この時は、移動局の表示部(図示せず)に
所望局が見つけられなかったことを表示する。具体的に
は「通信サービス可能エリア外です」等の表示を移動局
のディスプレイ等に表示する。
At this time, the display unit (not shown) of the mobile station displays that the desired station could not be found. Specifically, a display such as "out of communication service available area" is displayed on a display or the like of the mobile station.

【0073】ここでメモリに格納されている最大回数と
は、例えば10程度の値である。カウンタの値が最大回数
未満であるとき、コントローラ42は、カウンタを1だけ
増やす。増やした後に、コントローラ42は、インパルス
信号を出力信号70として出力する。
Here, the maximum number of times stored in the memory is, for example, a value of about 10. When the value of the counter is less than the maximum number, the controller 42 increases the counter by one. After the increase, the controller 42 outputs the impulse signal as the output signal 70.

【0074】位相弁別出力28と、インパルス信号である
出力信号70とが加算されてVCO 16に加えられる。これに
よって、VCO 16の出力54の周波数が大きく変化し、位相
弁別出力28が急激に変化する。その結果、トリガ回路88
が再度、信号90を出力する。
The phase discrimination output 28 and the output signal 70 which is an impulse signal are added and added to the VCO 16. As a result, the frequency of the output 54 of the VCO 16 greatly changes, and the phase discrimination output 28 sharply changes. As a result, the trigger circuit 88
Output the signal 90 again.

【0075】次に、指示回路40について説明する。指示
回路40は、移動局の電源が投入されたときに、電源の投
入を検知してコントローラ42に対して、開始信号96を送
り、初期設定をするように指示する。コントローラ42は
この指示を受けて、コントローラ42内部のカウンタをリ
セットする。指示回路40は、初期設定の指示を出力後、
コントローラ42がその初期設定に要する時間が経過した
後に、VCO 16に電源電圧を印加してVCO 16を起動する。
Next, the instruction circuit 40 will be described. When the power of the mobile station is turned on, the instruction circuit 40 detects the power-on, sends a start signal 96 to the controller 42, and instructs the controller 42 to perform an initial setting. Upon receiving this instruction, the controller 42 resets a counter inside the controller 42. The instruction circuit 40 outputs an instruction for initial setting,
After the time required for the initialization by the controller 42 has elapsed, the power supply voltage is applied to the VCO 16 to activate the VCO 16.

【0076】次に、本装置10の動作を、図8のフローチ
ャートを用いて説明する。移動局の電源がオンされたと
き、指示回路40はこれを検知する。検知した指示回路40
は開始信号94をコントローラ42に送る(ステップ101)。
開始信号94を受けたコントローラ42は、カウンタの初期
化を行なう。指示回路40はその後、VCO 16に電源電圧を
印加する。VCO 16は出力を開始する(ステップ101)。VC
O 16が作動したために、位相弁別出力28が急激に変化す
る(ステップ102)。この変化に応じてトリガ回路88が作
動し、位相弁別出力28の微分値である信号90をタイマ86
に出力する(ステップ103)。タイマ86は時間計測を開始
する(ステップ104)。所定の時間が経過したときに、タ
イマ86はコントローラ42にタイマ終了信号92を送る(ス
テップ105)。
Next, the operation of the apparatus 10 will be described with reference to the flowchart of FIG. When the power of the mobile station is turned on, the instruction circuit 40 detects this. Indication circuit 40 detected
Sends a start signal 94 to the controller 42 (step 101).
Upon receiving the start signal 94, the controller 42 initializes the counter. The instruction circuit 40 then applies the power supply voltage to the VCO 16. The VCO 16 starts outputting (step 101). VC
Since O16 has been activated, the phase discrimination output 28 changes abruptly (step 102). The trigger circuit 88 operates in response to this change, and outputs a signal 90 which is a differential value of the phase discrimination output 28 to the timer 86.
(Step 103). The timer 86 starts measuring time (step 104). When the predetermined time has elapsed, the timer 86 sends a timer end signal 92 to the controller 42 (step 105).

【0077】コントローラ42はタイマ終了信号92を受け
取ると、位相弁別出力28としきい値との比較を行なう。
(ステップ106)。弁別出力28がしきい値より小さいとき
は同期が確立したとみなす(ステップ107)。弁別出力28
がしきい値より大きいときはカウンタの値と最大回数と
の比較を行なう(ステップ108)。カウンタの値が最大回
数以上であるならば、同期確立に失敗したとみなし、移
動局の表示部に所望局が見つけられなかったことを示す
表示を行なう(ステップ109)。
Upon receiving the timer end signal 92, the controller 42 compares the phase discrimination output 28 with a threshold value.
(Step 106). When the discrimination output 28 is smaller than the threshold value, it is determined that synchronization has been established (step 107). Discrimination output 28
Is larger than the threshold, the value of the counter is compared with the maximum number of times (step 108). If the value of the counter is equal to or greater than the maximum number, it is regarded that synchronization establishment has failed, and a display indicating that the desired station has not been found is displayed on the display unit of the mobile station (step 109).

【0078】カウンタの値が最大回数未満であるときは
カウンタの値を1だけ増やす(ステップ110)。コントロ
ーラ42は次に、信号70としてインパルス信号を出力す
る。このインパルス信号は加算器72により位相弁別出力
28と加算される(ステップ111)。インパルス信号が加わ
った弁別出力がVCO 16に入力されることにより、VCO 16
の出力信号54の周波数が大きく変化する(ステップ11
2)。
If the value of the counter is less than the maximum number, the value of the counter is increased by 1 (step 110). Next, the controller 42 outputs an impulse signal as the signal 70. This impulse signal is phase-discriminated by the adder 72.
28 is added (step 111). When the discrimination output to which the impulse signal is added is input to the VCO 16, the VCO 16
Greatly changes the frequency of the output signal 54 (step 11).
2).

【0079】これに伴い位相弁別出力28が大きく変化す
る(ステップ102)。この変化に応じて、微分回路である
トリガ回路88が再度作動する(ステップ103)。
As a result, the phase discrimination output 28 changes greatly (step 102). In response to this change, the trigger circuit 88 as a differentiating circuit operates again (step 103).

【0080】以上述べたように、本実施例に係る復調装
置によれば、精度の悪いキャリア周波数発振器をPLL に
組み込んでいるため、精度よく受信信号に同期させるこ
とができる。
As described above, according to the demodulation device according to the present embodiment, since a carrier frequency oscillator with low accuracy is incorporated in the PLL, it is possible to accurately synchronize with the received signal.

【0081】また、復調装置の同期に係る回路内のPLL
のループゲインを相関検波器の出力の関数としているた
め、所望局に正しく同期させることができる。相関検波
器を用いずに、PLL のみで位相復調を行なった場合、所
望局と干渉局との区別ができないため、干渉局に同期し
てしまうことが考えられる。相関検波器をPLL に組み込
むことにより、所望局にのみ同期することができる。
The PLL in the circuit related to the synchronization of the demodulation device
Is made a function of the output of the correlation detector, so that it can be correctly synchronized with the desired station. If phase demodulation is performed only with a PLL without using a correlation detector, it is possible that the desired station and the interfering station cannot be distinguished from each other, so that they may synchronize with the interfering station. By incorporating the correlation detector in the PLL, it is possible to synchronize only with the desired station.

【0082】また、相関検波器をPLL と組み合わせて用
いることにより、相関検波器のゲインが実効的に大きく
なり、特性のよくないPN符号を用いた場合であっても、
所望局と干渉局を区別することができる。
Further, by using a correlation detector in combination with a PLL, the gain of the correlation detector is effectively increased, and even when a PN code having poor characteristics is used,
The desired station and the interfering station can be distinguished.

【0083】本実施例では、同期が確立されたかどうか
の判定方法として、一定時間経過後の位相弁別出力の大
きさを評価する方法を採用しているが、本発明はこれに
限られるものではなく、一定時間の経過を待たなくても
判定することができる。例えば、判定回路において、一
定時間区間について位相弁別出力を積分することを繰り
返し、積分値が一定値より小さくなったときに同期が確
立したと判定することとしてもよい。
In this embodiment, as a method for determining whether or not synchronization has been established, a method for evaluating the magnitude of the phase discrimination output after a predetermined time has elapsed is adopted. However, the present invention is not limited to this. Therefore, the determination can be made without waiting for a certain time to elapse. For example, the determination circuit may repeat the integration of the phase discrimination output for a certain time period, and determine that synchronization has been established when the integrated value becomes smaller than the certain value.

【0084】一定時間区間について積分を行なうと、以
下のメリットがある。すなわち、PLL の回路パラメータ
によっては位相弁別出力が振動し、その振動が、位相弁
別出力の瞬時値のみで判定すると同期確立の判定を誤る
ほど大きい場合があるが、そのような場合でも積分によ
り、同期確立を正しく判定することができる。
The following advantages are obtained by performing integration over a fixed time interval. That is, depending on the circuit parameters of the PLL, the phase discrimination output oscillates, and the vibration may be so large that it is erroneous to judge the establishment of synchronization if it is determined only by the instantaneous value of the phase discrimination output. Synchronization establishment can be correctly determined.

【0085】また、上記の実施例においては、PN符号と
してM系列を用いた場合を説明したが、本発明はこれに
限られるものではなく、PN符号としては、従来からCDMA
通信に用いられているものであれば、どのようなもので
も用いることができる。
Further, in the above embodiment, the case where the M-sequence is used as the PN code has been described. However, the present invention is not limited to this.
Any device that is used for communication can be used.

【0086】さらに、拡散変調に用いられる符号列は、
PN符号に限られるものではなく、直交関係を有する符号
であれば、どのような符号であっても本発明に用いるこ
とができる。このような符号としては、例えば、ウォル
シュ(Walsh) 符号がある。
Further, the code string used for the spread modulation is
The present invention is not limited to the PN code, and any code having an orthogonal relationship can be used in the present invention. Such a code is, for example, a Walsh code.

【0087】また、上記の実施例においては、PLL によ
り、受信信号の周波数と位相に復調装置内のキャリア周
波数発振器の周波数と位相とを一致させることとした
が、本装置は、パイロット信号を用いて位相ずれを修正
することができるように構成されているため、位相の一
致度は悪くてもよい。
Further, in the above embodiment, the frequency and the phase of the received signal are made to match the frequency and the phase of the carrier frequency oscillator in the demodulator by the PLL, but this device uses the pilot signal. Therefore, the degree of phase matching may be poor.

【0088】ここで、パイロット信号を用いて位相ずれ
を修正する方法について説明する。図9に送信側におい
てパイロット信号、トラフィック信号および制御信号が
どのように変調されるかを示す。パイロット信号132
(常にその値は「1」 である)はPN符号PNで拡散変調され
る。トラフィック信号のうち同相成分Xiは、PN符号PNで
拡散変調された後ウォルシュ符号W1でさらに変調され、
拡散変調されたパイロット信号と加算される。加算後の
信号をIとする。トラフィック信号のうち直交成分Xq
は、PN符号PNで拡散変調された後ウォルシュ符号W1でさ
らに変調される。制御信号Xsは、PN符号PNで拡散変調さ
れた後ウォルシュ符号W2でさらに変調される。これらの
変調後、トラフィック信号の直交成分と制御信号とは加
算される。加算後の信号をQとする。
Here, a method of correcting a phase shift using a pilot signal will be described. FIG. 9 shows how a pilot signal, a traffic signal and a control signal are modulated on the transmission side. Pilot signal 132
(Always its value is "1") is spread modulated with the PN code PN. The in-phase component Xi of the traffic signal is spread-modulated with the PN code PN and further modulated with the Walsh code W1,
It is added to the spread modulated pilot signal. The signal after the addition is defined as I. Quadrature component Xq of traffic signal
Is spread-modulated with the PN code PN and further modulated with the Walsh code W1. The control signal Xs is spread-modulated with the PN code PN and further modulated with the Walsh code W2. After these modulations, the orthogonal components of the traffic signal and the control signal are added. The signal after the addition is defined as Q.

【0089】信号Iと信号Qとは変調部134 で位相変調
(QPSK)された後、伝搬路14を介して受信側10に送られ
る。受信された受信信号20は通常、伝搬路の状態により
位相にずれが生じるとともに、受信側10のキャリア周波
数発振器の出力信号の位相ともずれが生じている。受信
された信号は、受信側のキャリア周波数発振器の出力す
る信号と乗算されて、同相成分信号Riと直交成分信号Rq
とが得られる。
The signal I and the signal Q are phase-modulated by the modulator 134.
After being subjected to (QPSK), it is sent to the receiving side 10 via the propagation path 14. The received signal 20 received usually has a phase shift due to the state of the propagation path, and also has a phase shift in the output signal of the carrier frequency oscillator on the receiving side 10. The received signal is multiplied by the signal output from the carrier frequency oscillator on the receiving side, and the in-phase component signal Ri and the quadrature component signal Rq
Is obtained.

【0090】同相成分信号Riと直交成分信号Rqとは、通
常、伝搬路による位相ずれを含むとともに、受信側10の
キャリア周波数発振器の出力信号の位相ともずれが生じ
ている。送信側での拡散変調と、位相ずれとを考慮する
と、同相成分信号Riと直交成分信号Rqとは、以下のよう
になる。
The in-phase component signal Ri and the quadrature component signal Rq usually include a phase shift due to the propagation path, and also have a shift in the phase of the output signal of the carrier frequency oscillator on the receiving side 10. Considering the spread modulation on the transmitting side and the phase shift, the in-phase component signal Ri and the quadrature component signal Rq are as follows.

【0091】[0091]

【数4】 Ri=PN・(1+Xi・W1)・β・cosθ-PN・(Xq・W1+Xs・W2)・β・sinθ Rq=PN・(1+Xi・W1)・β・sinθ+PN・(Xq・W1+Xs・W2)・β・cosθ ここで、PNは、PN符号(±1 )、W1,W2 は、ウォルシュ
符号(±1 )、Xiは、トラフィック信号の同相成分(±
1 )、Xqは、トラフィック信号の直交成分(±1)、Xs
は、制御信号(±1 )、βは、伝送路等により変化した
後の振幅、θは位相ずれを示す。
[Equation 4] Ri = PN ・ (1 + Xi ・ W1) ・ β ・ cosθ-PN ・ (Xq ・ W1 + Xs ・ W2) ・ β ・ sinθ Rq = PN ・ (1 + Xi ・ W1) ・ β ・ sinθ + PN · (Xq · W1 + Xs · W2) · β · cosθ where PN is a PN code (± 1), W1 and W2 are Walsh codes (± 1), and Xi is an in-phase component of the traffic signal ( ±
1), Xq is the quadrature component (± 1) of the traffic signal, Xs
Indicates a control signal (± 1), β indicates an amplitude after being changed by a transmission line or the like, and θ indicates a phase shift.

【0092】信号Ri、信号Rqより、逆拡散によりパイロ
ット信号は、図10に示すように復調される。信号Ri、信
号Rqは、PN符号を乗積されて、信号Ri'、信号Rq' が得ら
れる。信号Ri'、信号Rq' は、以下のように表される。
From the signals Ri and Rq, the pilot signal is demodulated by despreading as shown in FIG. The signal Ri and the signal Rq are multiplied by a PN code to obtain a signal Ri 'and a signal Rq'. The signal Ri ′ and the signal Rq ′ are represented as follows.

【0093】[0093]

【数5】 Ri'=(1+Xi・W1)・β・cosθ-(Xq・W1+Xs・W2)・ β・sinθ Rq'=(1+Xi・W1)・β・sinθ+(Xq・W1+Xs・W2)・ β・cosθ つぎに図10に示すように、これらの信号の和をNシンボ
ルについて取ると、ウォルシュ符号の和はゼロになると
いう性質を有するため、ウォルシュ符号を含む項は消え
て、以下のようにパイロット信号を逆拡散した信号CHi,
CHq が得られる。
Equation 5 Ri ′ = (1 + XiW1) · β · cos θ− (Xq · W1 + Xs · W2) · β · sinθ Rq ′ = (1 + Xi · W1) · β · sinθ + (Xq · W1 + XsW2) · β · cosθ Next, as shown in FIG. 10, when the sum of these signals is obtained for N symbols, the sum of Walsh codes has a property of being zero. Disappears, and the signal CHi,
CHq is obtained.

【0094】[0094]

【数6】 CHi=β・cosθ CHq=β・sinθ この信号を用いて、トラフィック信号の復調および位相
ずれの修正が図11のように行なわれる。すなわち、信号
Ri、信号Rqは、PN符号とウォルシュ関数との積と乗算さ
れて、信号Ri1 、信号Rq1 が以下のように得られる。
CHi = β · cos θ CHq = β · sin θ Using this signal, demodulation of the traffic signal and correction of the phase shift are performed as shown in FIG. That is, the signal
Ri and the signal Rq are multiplied by the product of the PN code and the Walsh function, and the signals Ri1 and Rq1 are obtained as follows.

【0095】[0095]

【数7】 Ri1=(W1+Xi)・β・cosθ-(Xq+Xs・W1・W2)・ β・sinθ Rq1=(W1+Xi)・β・sinθ+(Xq+Xs・W1・W2)・ β・cosθ 次に図11に示すように、1シンボルについてこれらの信
号の和を取ると、W1・W2の和、およびW1の和がゼロにな
るという性質より、信号Ri2 、信号Rq2 が以下のように
得られる。
## EQU7 ## Ri1 = (W1 + Xi) ・ β ・ cos θ− (Xq + Xs ・ W1 / W2) ・ β ・ sinθ Rq1 = (W1 + Xi) ・ β ・ sinθ + (Xq + Xs ・ W1 / W2) • β · cos θ Next, as shown in FIG. 11, when the sum of these signals is calculated for one symbol, the signal Ri2 and the signal Rq2 become the following because of the property that the sum of W1 and W2 and the sum of W1 become zero. It is obtained as follows.

【0096】[0096]

【数8】 Ri2=Xi・ β・cosθ-Xq・β・sinθ Rq2=Xi・ β・sinθ+Xq・β・cosθ この信号Ri2 、信号Rq2 に対して、すでに求められてい
る、パイロット信号を逆拡散した信号CHi,CHq を図11に
示すように乗算すると、以下のように、位相ずれを含ま
ないトラフィック信号の同相成分Yiと、直交成分Yqとが
最終的に得られる。
## EQU00008 ## Ri2 = Xi.beta.cos.theta.-Xq.beta.sin.theta. Rq2 = Xi.beta.sin.theta. + Xq.beta.cos.theta. When the spread signals CHi and CHq are multiplied as shown in FIG. 11, an in-phase component Yi and a quadrature component Yq of the traffic signal that do not include a phase shift are finally obtained as follows.

【0097】[0097]

【数9】Yi=Xi・β2・cos2θ-Xq・β2・cos θ・sinθ+Xi・β
2・sin2θ+Xq・β2・cos θ・sinθ=Xi・β2 Yq=Xi・β2・cos θ・sinθ+Xq・β2・cos2θ-Xi・β2・cos θ
・sinθ+Xq・β2・sin2θ=Xq・β2 ところで、本実施例の復調装置はアナログ回路で構成さ
れているとしたが、図1に示す本発明に係る復調装置を
構成する回路をすべてデジタル回路で構成することも可
能である。その時は、図1に示す受信信号20を、A/D 変
換器を用いてデジタル信号に変換し、変換後のデジタル
信号をデジタル回路で処理することとすればよい。
(Equation 9) Yi = Xi ・ β 2・ cos 2 θ-Xq ・ β 2・ cos θ ・ sin θ + Xi ・ β
2・ sin 2 θ + Xq ・ β 2・ cos θ ・ sin θ = Xi ・ β 2 Yq = Xi ・ β 2・ cos θ ・ sin θ + Xq ・ β 2・ cos 2 θ-Xi ・ β 2・ cos θ
· Sin θ + Xq · β 2 · sin 2 θ = Xq · β 2 By the way, it is assumed that the demodulation device of the present embodiment is configured by an analog circuit, but the circuit forming the demodulation device according to the present invention shown in FIG. Can be configured entirely by digital circuits. In this case, the received signal 20 shown in FIG. 1 may be converted into a digital signal using an A / D converter, and the converted digital signal may be processed by a digital circuit.

【0098】また、本発明はCDMA通信に使用される復調
装置について述べているが、CDMA通信に限られるもので
はなく、位相復調等の通常の復調と相関器とを用いてい
る通信システムであれば、どのような通信システムにも
用いることができる。
Although the present invention has been described with respect to a demodulation device used for CDMA communication, the present invention is not limited to CDMA communication, and is applicable to any communication system using ordinary demodulation such as phase demodulation and a correlator. It can be used for any communication system.

【0099】[0099]

【発明の効果】このように本発明によれば、高精度なキ
ャリア周波数発振器を必要としない端末および基地局を
提供することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a terminal and a base station which do not require a high-precision carrier frequency oscillator.

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

【図1】本発明に係るスペクトル拡散通信用復調装置の
一実施例を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a demodulator for spread spectrum communication according to the present invention.

【図2】図1に示すスペクトル拡散通信用復調装置に対
応したCDMA通信用基地局の送信装置の一例を示すブロッ
ク図である。
FIG. 2 is a block diagram showing an example of a transmitter of a CDMA communication base station corresponding to the demodulator for spread spectrum communication shown in FIG.

【図3】図1に示す実施例で使用されているPN符号の時
間波形を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a time waveform of a PN code used in the embodiment shown in FIG. 1;

【図4】図1に示す実施例に用いられる相関検波器の一
実施例を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing one embodiment of a correlation detector used in the embodiment shown in FIG. 1;

【図5】図1に示す復調装置に用いられる補償器の一実
施例を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing one embodiment of a compensator used in the demodulation device shown in FIG.

【図6】図1に示す復調装置を伝達関数を用いて表現し
たブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram illustrating the demodulation device illustrated in FIG. 1 using a transfer function.

【図7】図1に示す復調装置に含まれる回路の等価PLL
回路を示すブロック図である。
FIG. 7 is an equivalent PLL of a circuit included in the demodulation device shown in FIG.
It is a block diagram showing a circuit.

【図8】図1に示す復調装置の行なう同期確立動作のフ
ローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart of a synchronization establishing operation performed by the demodulation device shown in FIG. 1;

【図9】パイロット信号を用いた位相ずれの修正方法の
説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram of a method of correcting a phase shift using a pilot signal.

【図10】パイロット信号を用いた位相ずれの修正方法
の説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram of a method for correcting a phase shift using a pilot signal.

【図11】パイロット信号を用いた位相ずれの修正方法
の説明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram of a method for correcting a phase shift using a pilot signal.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 復調装置 16 電圧制御発振器 18 PLL 24 パイロット信号相関検波器 30 補償器 32 判定回路 42 コントローラ 86 タイマ 88 トリガ回路 10 Demodulator 16 Voltage controlled oscillator 18 PLL 24 Pilot signal correlation detector 30 Compensator 32 Judgment circuit 42 Controller 86 Timer 88 Trigger circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−193557(JP,A) 特開 平5−227123(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04B 1/69 - 1/713 H04J 13/00 - 13/06 H04L 27/00 - 27/38 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-7-193557 (JP, A) JP-A 5-227123 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H04B 1/69-1/713 H04J 13/00-13/06 H04L 27/00-27/38

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 拡散変調されている受信信号を入力され
て、該受信信号の復調を行なうスペクトル拡散通信用復
調装置において、該装置は、 前記受信信号を入力されて、該受信信号に同期する位相
同期ループ手段と、 該位相同期ループ手段の出力する信号を入力されて、相
関検波を行ない、検波出力を出力する相関検波手段とを
有し、 前記位相同期ループ手段のループゲインは、前記相関検
波器の検波出力に依存することを特徴とするスペクトル
拡散通信用復調装置。
1. A spread spectrum communication demodulator for receiving a spread-modulated received signal and demodulating the received signal, wherein the device receives the received signal and synchronizes with the received signal. Phase-locked loop means; and correlation detection means for receiving a signal output from the phase-locked loop means, performing correlation detection, and outputting a detection output, wherein the loop gain of the phase-locked loop means is A demodulator for spread spectrum communication which depends on a detection output of a detector.
【請求項2】 請求項1に記載のスペクトル拡散通信用
復調装置において、該装置は、所定の時間が経過したと
きに、前記位相同期ループ手段の出力に基づいて、前記
位相同期ループ手段が前記受信信号に同期したかどうか
を判定する判定手段を有することを特徴とするスペクト
ル拡散通信用復調装置。
2. The demodulator for spread spectrum communication according to claim 1, wherein said phase locked loop means is configured to control the phase locked loop means based on an output of the phase locked loop means when a predetermined time has elapsed. A demodulator for spread spectrum communication, comprising: a determination unit for determining whether or not the signal is synchronized with a received signal.
【請求項3】 請求項2に記載のスペクトル拡散通信用
復調装置において、該装置は、前記位相同期ループ手段
が前記受信信号に同期していないと前記判定手段によっ
て判定されたときに、前記位相同期ループ手段の出力す
る信号の周波数を変更する変更手段を有することを特徴
とするスペクトル拡散通信用復調装置。
3. The demodulation device for spread spectrum communication according to claim 2, wherein the device is configured to perform the phase synchronization when the determination unit determines that the phase locked loop unit is not synchronized with the received signal. A demodulator for spread spectrum communication, comprising a changing unit for changing a frequency of a signal output from a synchronous loop unit.
【請求項4】 請求項1から3までのいずれかに記載の
スペクトル拡散通信用復調装置において、該装置は、前
記相関検波手段の出力が周波数に依存しないようにする
補償回路を有することを特徴とするスペクトル拡散通信
用復調装置。
4. The demodulator for spread spectrum communication according to claim 1, wherein said demodulator has a compensation circuit for preventing the output of said correlation detection means from being frequency dependent. Spread spectrum communication demodulator.
【請求項5】 拡散変調されている受信信号を入力され
て、該受信信号の復調を行なうスペクトル拡散通信用復
調方法において、該方法は、 位相同期ループにより、前記受信信号に同期し、 前記位相同期ループが出力する信号について、相関検波
を行ない、検波出力を出力し、 前記位相同期ループのループゲインは、前記相関検波の
検波出力に依存することを特徴とするスペクトル拡散通
信用復調方法。
5. A spread spectrum communication demodulation method for receiving a spread modulated received signal and demodulating the received signal, the method comprising: synchronizing with the received signal by a phase locked loop; A demodulation method for spread spectrum communication, wherein a correlation detection is performed on a signal output by a synchronous loop, a detection output is output, and a loop gain of the phase locked loop depends on a detection output of the correlation detection.
【請求項6】 請求項5に記載のスペクトル拡散通信用
復調方法において、所定の時間が経過したときに、前記
位相同期ループの出力に基づいて、前記位相同期ループ
が前記受信信号に同期したかどうかを判定することを特
徴とするスペクトル拡散通信用復調方法。
6. The demodulation method for spread spectrum communication according to claim 5, wherein when a predetermined time has elapsed, the phase locked loop is synchronized with the reception signal based on an output of the phase locked loop. A demodulation method for spread spectrum communication.
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