JP3258944B2 - 移動無線受信装置 - Google Patents

移動無線受信装置

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JP3258944B2 JP25683197A JP25683197A JP3258944B2 JP 3258944 B2 JP3258944 B2 JP 3258944B2 JP 25683197 A JP25683197 A JP 25683197A JP 25683197 A JP25683197 A JP 25683197A JP 3258944 B2 JP3258944 B2 JP 3258944B2
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はスペクトル拡散通信
による移動無線通信において、送信側が1次変調の信号
にPN系列の所定符号を乗積した拡散信号を送信し、受信
側では、受信信号に乗積されている所定符号の位相を変
化させた相関演算により同期位置を検出し、以後の受信
変化に対して同期位置を追従させる移動無線受信装置に
関するものである。より具体的には、スペクトル拡散通
信方式による移動無線システムの受信側において、受信
側で拡散符号の位相を変化させながら相関演算を行なっ
て同期位置を判定し同期位置の割当てを行なう同期捕捉
部と、この同期捕捉部により割り当てられた同期位置の
変化に対応して同期の追従動作を行なう同期追従部とを
含むレイク受信装置に関する。
【0002】
【従来の技術】このようなスペクトル拡散通信方式の符
号同期は、たとえば寺田和男著「ディジタル移動通信技
術」日本工業技術センター刊、第 125頁〜第 129頁に記
載されている。スペクトル拡散通信の送信側は、PN符号
(擬似ランダム符号)を用いて1次変調の信号の帯域幅
を拡散して送信し、受信側で同一の符号による逆拡散に
より復調する。PN符号は+1または-1の符号値が連続する
数列であり、その符号レベルの時間幅をチップという。
2つのPN符号を1チップごとに乗算し加算して得た相関
値は、両者の位相が同期した時に高い値となり、位相が
異なる時に0に近くなる特徴があり、同期位置で復調が
正確となる。
【0003】一方、受信信号は、伝搬時に複数の伝搬経
路(パス)を経由するのため、位相の異なった複数の遅
延波が重畳したものとなり、移動局の移動などの原因に
よるパスの変化で各遅延波の電力も刻々変化する。移動
局の受信装置は、同期捕捉部が受信信号とPN符号との相
関演算を後者の位相を全位相にわたって可変して行い、
電力が最大となる初期捕捉の位相を同期位置(1チップ
以下)として同期追従部に割り当てる。遅延同期ループ
(DLL) などにより構成される同期追従部は、パスの変化
により変動する受信信号とPN符号の同期のズレを1チッ
プ以下に維持して、その同期の確立したクロック信号を
データ復調部に供給する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の同期追従部の回
路構成では追従範囲の限界があり、フェージングなどの
影響により現在追従しているパスのパワーが低下した
り、受信パスが消滅したりした場合などは、追従でき
ず、復調不能になるという欠点があった。
【0005】本発明はこのような従来技術の欠点を解消
し、同期追従範囲を拡大した移動無線受信装置を提供す
ることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、スペク
トル拡散通信による移動無線通信の受信側で、所定の拡
散符号の位相を変化させながら受信信号との相関演算を
行い、受信信号に同期した拡散符号の第1の位相を示す
第1の信号を同期位置を示す信号として出力する同期捕
捉手段と、受信信号に対して所定の範囲の位相で追従
し、拡散符号の第2の位相を示す第2の信号を出力する
同期追従手段とを含む移動無線受信装置において、同期
捕捉手段は、同期追従手段より入力される第2の信号を
受け、第2の信号の示す第2の位相と前記第1の位相と
を比較し、第2の位相が前記第1の位相と異なると、前
記第1の位相を同期位置を示す第1の信号として出力す
る比較判定手段を含み、同期追従手段は、比較判定手段
から出力された第1の信号の示す位相に従って同期位置
の再割当てを行なう。これにより、同期追従手段が同期
追従が困難になっても、新しい同期位置が割り当てられ
るので、復調動作が継続される。
【0007】
【発明の実施の形態】次に添付図面を参照して本発明に
よる移動無線受信装置の実施例を詳細に説明する。図1
は実施例の移動無線受信装置10の機能構成図であり、移
動無線受信装置10は、受信信号100 が入力される同期捕
捉部11と同期追従部12とを含む。受信信号100 は、スペ
クトル拡散通信方式によりPN符号(擬似ランダム符号)
を用いて1次変調の信号の帯域幅を拡散して送信された
信号である。同期捕捉部11は、同期捕捉制御部13を有す
る。同期捕捉制御部13は、受信装置10の使用開始により
初期捕捉開始信号130 が入力されると、受信側の拡散符
号(PN符号)をその全位相0〜Nー1 についてシフトさせ
てN個の位相信号131 を相関電力演算部14と同期位置判
定部15に出力し、ひととおり終了したら同期捕捉終了信
号132 を出力する動作を繰り返す制御回路である。図2
は、この受信信号100 と位相信号131 との対応関係の例
を示す。
【0008】相関電力演算部14は、このようにして入力
された位相信号131 に対応した受信側の拡散符号である
位相(0〜Nー1)の所定のPN符号列を生成し、受信信号100
と拡散符号とを所定の相関区間にて電力の相関演算を行
い、その結果得られた相関電力信号141 を同期位置判定
部15に出力する演算回路である。同期位置判定部15は、
前述の初期捕捉開始信号130 が入力されると初期捕捉動
作を行い、その後順次入力される相関電力信号141 のな
かで所定の閾値を越えて最大なものの位相信号131を同
期位置を示す信号として記憶するとともに、同期捕捉終
了信号132 が入力されると、この同期位置を示す信号を
同期位置信号151 として出力する判定回路である。同期
位置判定部15は、この同期位置の判定動作を繰り返し、
こうして受信パスの変化などに対応して位相信号 131の
値を更新し記憶する。さらに、同期追従部12よりの追従
位置信号241 と位相信号 131の値を比較し、両者が同一
でない場合は、記憶している位相信号 131を同期位置信
号151 として同期追従部12に出力する。
【0009】同期追従部12は拡散符号生成部21を有す
る。この拡散符号生成部21は、後述の追従位相制御部24
から追従位置信号241 が入力されると、図3に示す受信
信号100 と同期している復調のための同期拡散符号211
を生成して出力し、また、位相誤差検出に必要な誤差検
出用拡散符号212 を位相誤差検出部22に出力する拡散符
号生成回路である。同期拡散符号出力211 は、同期の確
立したクロック信号として後段のデータ復調部(図示せ
ず)に供給される。データ復調部は、このクロックに応
動して復調動作を行なう。位相誤差検出部22が位相誤差
の検出にDLL の原理を用いている適用例の場合は、誤差
検出用拡散符号212 は、図3に示すように同期拡散符号
211 に対して所定値の位相△/2だけずれた信号となる。
位相誤差検出部22は、受信信号100 が入力され、これと
誤差検出用拡散符号212 の位相を比較して、その位相誤
差を位相誤差信号221 として位相制御量演算部23に出力
する位相誤差検出回路である。位相制御量演算部23は、
入力される位相誤差信号221に応じて位相誤差が小さく
なるような追従位相の更新量を算出し、位相差制御量信
号231 を出力する演算機能部である。
【0010】追従位相制御部24は、同期捕捉部11より同
期位置信号151 が入力され、これを追従位相の初期値と
し、その後入力される位相差制御量信号231 に応じて追
従位相を更新し、追従位置信号241 として随時出力する
追従位相制御機能部である。
【0011】動作状態において、同期捕捉制御部13は、
受信装置の使用開始により初期捕捉開始信号130 が与え
られると、受信側のPN符号をその全位相0〜Nー1 につい
てシフトしてN個の位相信号131 を出力する。相関電力
演算部14は、入力された位相信号131 に対応した受信側
の拡散符号である位相(0〜Nー1)の所定のPN符号列を生成
し、受信信号100 と拡散符号とを所定の相関区間にて相
関演算を行う。その結果得られた相関電力信号141 は、
同期位置判定部15に出力される。
【0012】同期位置判定部15はそこで、初期捕捉開始
信号130 が入力されると、「初期捕捉」動作を行い、順
次入力される相関電力信号141 のなかで所定の閾値を越
えて最大なものの位相信号 131を記憶する。これは同期
位置を示す信号である。同期捕捉制御部13によって、ひ
ととおりの位相シフトが終了すると、同期捕捉終了信号
132 が出力される。同期捕捉終了信号132 が入力される
と、同期位置判定部15からは同期位置信号151 が出力さ
れる。同期位置判定部15は、このような同期位置の判定
動作を繰り返して行い、これによって受信パスの変化な
どに対応して位相信号 131の値が更新され、記憶され
る。同期位置判定部15では、同期追従部12からの追従位
置信号241 と位相信号 131の値が比較され、両者が同一
でない場合は、それに記憶されている位相信号 131が同
期位置信号151 として同期追従部12に出力される。
【0013】同期追従部12では、拡散符号生成部21に追
従位相制御部24から追従位置信号241 が入力されると、
復調のための同期拡散符号211 が生成される。これはデ
ータ復調部へ送られる。これとともに、位相誤差検出に
必要な誤差検出用拡散符号212 が位相誤差検出部22に与
えられる。位相誤差検出部22は、受信信号100 が到来す
ると、これを誤差検出用拡散符号212 の位相と比較し、
その位相誤差は位相誤差信号221 として位相制御量演算
部23に出力される。位相制御量演算部23では、入力され
る位相誤差信号221 に応じて位相誤差が小さくなるよう
な追従位相の更新量が算出され、この更新量に応じた位
相差制御量信号231 が出力される。
【0014】一方、追従位相制御部24は、同期捕捉部11
より同期位置信号151 が入力されると、これを追従位相
の初期値とする。その後入力される位相差制御量信号23
1 に応じて追従位相が更新され、追従位置信号241 とし
て随時出力される。
【0015】同期捕捉部11では、同期捕捉制御部13が初
期捕捉の終了後も、同期捕捉動作を繰り返して「再同期
捕捉」を行う。同期位置判定部15は、受信信号100 の変
化に対応する同期位置信号151 を同期追従部12に出力す
る。同期追従部12は、同期位置信号151 を追従位相の初
期値とし、受信信号100 の変動に対する追従位相を更新
する。図4は、フェージングなどの影響による受信信号
100 の変動に対する復調用の同期拡散符号211 の追従の
様子を示す。図5は、同期追従部12に同期位置信号151
(X) が入力されると、受信信号の変動に追従した追従位
置信号241 (X+1) を同期捕捉部11に出力する状態遷移を
示す。同期捕捉部11は、再同期捕捉時に得られた同期位
置と追従位置信号241 を比較し、新たな同期位置信号15
1 を出力する。同期追従部12は、この新たな同期位置信
号 151に応じて同期位置の再割当てを行う。こうした構
成をとっているので、同一パスの再割当てによる一時的
な復調動作の中断も防止できる。
【0016】
【発明の効果】このように本発明によれば、同期捕捉手
段は、初期捕捉終了以後も同期捕捉を継続するので同期
位置信号を更新して出力し、同期追従手段で同期追従が
困難になっても、新しい同期位置が同期追従手段に割り
当てられる。したがって復調動作が継続される。
【0017】また、再同期捕捉時の同期位置と追従位置
信号を比較することによって、同一パスの再割当てによ
る一次的な復調動作の中断を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例による移動無線受信装置の機能
構成図である。
【図2】図1に示す実施例における位相信号の位相可変
の状態を示す図である。
【図3】同実施例における同期拡散符号と誤差検出用符
号の関係を示す図である。
【図4】同実施例における受信信号の変動と同期拡散号
の追従を示す図である。
【図5】同実施例における同期位置信号と追従位置信号
の関係を示す図である。
【符号の説明】 10 移動無線受信装置 11 同期捕捉部 12 同期追従部 13 同期捕捉制御部 14 相関電力演算部 15 同期位置判定部 21 拡散符号生成部 22 位相誤差検出部 23 位相制御量演算部 24 追従位相制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04J 13/00 - 13/06 H04B 1/69 - 1/713 H04L 7/00

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スペクトル拡散通信による移動無線通信
    の受信側で、所定の拡散符号の位相を変化させながら受
    信信号との相関演算を行い、該受信信号に同期した拡散
    符号の第1の位相を示す第1の信号を同期位置を示す信
    号として出力する同期捕捉手段と、 前記受信信号に対して所定の範囲の位相で追従し、前記
    拡散符号の第2の位相を示す第2の信号を出力する同期
    追従手段とを含む移動無線受信装置において、 前記同期捕捉手段は、前記同期追従手段より入力される
    第2の信号を受け、第2の信号の示す第2の位相と前記
    第1の位相とを比較し、第2の位相が前記第1の位相と
    異なると、前記第1の位相を同期位置を示す第1の信号
    として出力する比較判定手段を含み、 前記同期追従手段は、前記比較判定手段から出力された
    第1の信号の示す位相に従って同期位置の再割当てを行
    なうことを特徴とする移動無線受信装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の装置において、前記同
    期捕捉手段は、初期捕捉終了後も同期捕捉を継続し、前
    記第1の位相を同期位置を示す第1の信号として出力す
    ることを特徴とする移動無線受信装置。
  3. 【請求項3】 スペクトル拡散通信による移動無線通信
    の受信側で、所定の拡散符号の位相を変化させながら受
    信信号との相関演算を行って同期を捕捉し、該受信信号
    に同期した拡散符号の第1の位相を同期位置と判定し、
    前記受信信号に対して所定の範囲の位相で追従し、前記
    拡散符号の第2の位相を識別する移動無線通信の同期捕
    捉追従システムにおいて、該システムは、 前記第2の位相と前記第1の位相とを比較し、第2の位
    相が第1の位相と異なると、第1の位相を同期位置とし
    て判定し、初期捕捉終了後も同期捕捉動作を継続して、
    同期位置として判定した第1の位相に従って同期位置の
    再割当てを行なうことを特徴とする移動無線通信の同期
    捕捉追従システム。
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