JP3320655B2 - スペクトル拡散無線通信装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば自動車・
携帯電話システムやコードレス電話システム、無線ＬＡ
Ｎシステムで使用される無線通信装置に係わり、特にス
ペクトル拡散通信方式を使用して符号分割多元接続（Ｃ
ＤＭＡ：Code Division multiple Access）通信を可能
としたスペクトル拡散無線通信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、移動通信システムで使用する通信
方式の一つとして、干渉や妨害に強いスペクトル拡散通
信方式が注目されている。スペクトル拡散通信方式を使
用した無線通信システムは、例えば、送信側の装置にお
いて、ディジタル化された音声データや画像データに対
し、先ず拡散符号を乗算することにより、広帯域のベー
スバンド信号に変換する。拡散符号としては、疑似雑音
符号（ＰＮコード：Pseudo random Noise code）やＧｏ
ｌｄ符号が使用される。次に、この変換された送信ベー
スバンド信号により無線搬送波をディジタル変調し、し
かる後、この被変調波信号をバンドパスフィルタでフィ
ルタリングをした上で、アンテナから送信する。ディジ
タル変調方式には例えばＢＰＳＫやＱＰＳＫ方式が用い
られる。

【０００３】これに対し、受信側の装置においては、受
信された無線信号を局部発信信号とミキシングしてベー
スバンド帯の信号に周波数変換した後、この受信ベース
バンド信号をローパスフィルタに通して不要波成分を除
去し、しかる後、ディジタル信号に変換してデータ復調
部に入力する。そして、このデータ復調部において、上
記ディジタル信号に対し、送信側の装置で使用した拡散
符号と同じ符号を用いて逆拡散を行った後、その出力を
積分ダンプフィルタで受信データの１シンボル長毎に積
分し、その積分出力を判定部で判定することにより、受
信データを復元するように構成している。

【０００４】ところで、逆拡散後のディジタル受信信号
を上記積分ダンプフィルタでシンボル積分する方式に
は、次の2 種類が考えられる。１つは、拡散符号の１チ
ップにつき１回の割合でデータのうちの目位置データを
抽出して加算する方式である。例えば、受信信号のシン
ボルレートを１９．２Kbps、拡散符号のチップレートを
１．２３Mbpsとすると、６４個のデータ目位置を１シン
ボル長に渡って加算することになる。

【０００５】もう１つは、拡散符号の１チップにつき、
チップレートの４倍〜８倍のサンプリング周期でサンプ
ルした受信データを１シンボル長に渡って加算する方式
である。例えば、先と同様に受信信号のシンボルレート
を１９．２Kbps、拡散符号のチップレートを１．２３Mb
psである時に、受信データのサンプリングレートをチッ
プレートの８倍の９．８４Mbpsとすると、６４×８＝５
１２個の受信信号のサンプルデータを、１シンボル長に
渡って加算することになる。

【０００６】このように積分ダンプフィルタの方式とし
ては、多サンプル積分／１チップ方式と１サンプル積分
／１チップ方式との２つが有るが、１サンプル積分／１
チップ方式に比べて多サンプル積分／１チップ方式の方
が性能が良い。

【０００７】すなわち、１サンプル積分／１チップ方式
では、無線部に設けられている受信フィルタのカットオ
フ特性が良好でない場合に、トーン干渉波の影響を受け
て受信品質の劣化を生じ易い。例えば、図１１に示すよ
うに、１．２５MHz の帯域幅を有する無線周波数信号に
９００KHz のトーン干渉波が加わり、無線部にこのトー
ン干渉波を除去する受信フィルタが設けられていない場
合には、トーン周波数に対する受信Ｓ／Ｎの関係は図１
２に示すようになる。この特性から明らかなように、８
サンプル積分／１チップ方式の積分ダンプを使ったもの
は、１サンプル積分／１チップ方式のものに比べ、受信
Ｓ／Ｎが約９dB高くなる。

【０００８】ただし、図１１、図１２の例は無線部にト
ーン除去用の受信フィルタがない場合の結果であり、無
線部にトーン除去用の急峻なフィルタを入れられる場合
には、８サンプル積分／１チップ方式と１サンプル積分
／１チップ方式の間の性能の差が小さくなる。

【０００９】このように、多サンプル積分／１チップ方
式は、１サンプル積分／１チップ方式よりも性能が良い
反面、２つの方式を消費電力から比較した場合、多サン
プル積分／１チップ方式は１サンプル積分／１チップ方
式において使用するクロックに比べ数倍（８サンプル積
分／１チップ方式ならば８倍）の速いクロックを使用し
て処理する必要があり、そのため数倍（８サンプル積分
／１チップ方式ならば約８倍）の電力を消費する。

【００１０】ところで、８サンプル積分／１チップ方式
を使用する場合、クロック追従のためのクロックずらし
に起因して、積分ダンプフィルタで得られる積分データ
にノイズ成分が混入するおそれがある。

【００１１】このクロックずらしのために生じるノイズ
について図１３を用いて説明する。図１３（ａ）は送信
信号であり、受信信号はフィルタリングにより、図１３
（ｂ）のようになる。図１３（ｃ）はその受信信号に乗
算するＰＮ符号であり、クロックずれがない場合であれ
ば受信信号に対してこのような状態となる。しかしなが
ら実際には、クロック追従のためのクロックずらしによ
り、図１３（ｄ）や図１３（ｅ）に示すように、受信デ
ータと受信ＰＮ符号の間でずれが生じることがある。こ
のズレの期間には、最悪の場合、「１」の受信データに
ＰＮ符号「−１」あるいは、「−１」の受信データにＰ
Ｎ符号「１」が乗算されることになり、１チップ期間の
両端においてノイズ成分が生じることになる。

【００１２】そして８サンプル積分／１チップ方式の場
合、１チップ期間の両端近傍の位置もサンプリングする
ことになるため、上述のように生じたノイズ成分の位置
もサンプリングしてしまう可能性があり、この場合には
上記のノイズ成分が積分の結果に混入してしまうことに
なる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、積分ダ
ンプフィルタの方式としては、多サンプル積分／１チッ
プ方式と１サンプル積分／１チップ方式との２つが有る
が、積分ダンプフィルタ処理部を含むスペクトル装置用
ＬＳＩは、既にどちらか１方式に決めて作られている。

【００１４】このため、通信品質の向上を図るべく多サ
ンプル積分／１チップ方式を適用したＬＳＩを用いた場
合には、このＬＳＩにおける消費電力が大きくなってし
まうために、低消費電力な携帯装置を実現することが困
難である。

【００１５】また、消費電力の低減を図るべく１サンプ
ル積分／１チップ方式を適用したＬＳＩを用いた場合に
は、トーン干渉に弱くなってしまうために、通信品質の
高い携帯装置を実現することが困難である。

【００１６】一方、多サンプル積分／１チップ方式で
は、受信信号と拡散符号とのずれに起因して生じるノイ
ズ成分が積分の結果に混入してしまい、良好な性能を発
揮することができないという不具合が合った。

【００１７】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、その目的とするところは第１に、通信品
質の向上と消費電力の低減の双方を図ることを可能とす
ることができるスペクトル拡散無線通信装置を提供する
ことにある。

【００１８】また本発明の目的とするところは第２に、
多サンプル積分／１チップ方式を用いる際に、多サンプ
ル積分／１チップ方式の性能を最大限に発揮させて通信
品質のより一層の向上を図ることができるスペクトル拡
散無線通信装置を提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために本発明は、スペクトル拡散された無線信号を受
信してこの受信無線信号から情報データを再生するもの
であって、前記受信無線信号をベースバンド帯に周波数
変換したのち所定の拡散符号によりスペクトル逆拡散し
てなる信号における所定のタイミング信号が示すタイミ
ングでの信号レベルを積分ダンプフィルタによって１シ
ンボル期間中に積分する積分ダンプフィルタを有したス
ペクトル拡散無線通信装置において、前記タイミング信
号を生成して前記積分ダンプフィルタに与えるものであ
って、所定の周波数選択指示に応じて前記タイミング信
号の周波数を変化させる例えばクロック発生部などのタ
イミング信号生成手段を備えた。

【００２０】このような手段を講じたことにより、タイ
ミング信号の周波数を変化させることで、積分ダンプフ
ィルタにて積分するための信号レベルを判定するための
サンプリングの周期が変化する。従って、周波数選択指
示にて低い周波数を指定することにより積分処理におけ
る消費電力を低減することが可能で、逆に高い周波数を
指定することにより高精度な積分処理を行うことが可能
となる。

【００２１】また上記第１の目的を達成するために別の
本発明は、前記発明に加えて、タイミング信号生成手段
に選択指示を与えるものであって、受信するチャネルが
待ち受けチャネルであるときには所定の第１周波数を、
また通話チャネルであるときには前記第１周波数よりも
高い所定の第２周波数をそれぞれ指示する周波数選択指
示をタイミング信号生成手段に与える例えば積分方式選
択指示手段などの周波数選択指示手段を備えた。

【００２２】このような手段を講じたことにより、通話
チャネルを受信する際には短いサンプリング周期で判定
された多数の信号レベルが積分されることになり、高い
受信品質が実現される。そして待ち受けチャネルを受信
する際には、サンプリング周期を長くすることで消費電
力の低減が図られる。

【００２３】また上記第２の目的を達成するために本発
明は、スペクトル拡散された無線信号を受信してこの受
信無線信号から情報データを再生するものであって、前
記受信無線信号をベースバンド帯に周波数変換したのち
の信号を所定の拡散符号によりスペクトル逆拡散する逆
拡散手段を有したスペクトル拡散無線通信装置におい
て、１チップ期間中に変化する所定の重み付け特性に応
じて前記所定の拡散符号を重み付けした信号を拡散符号
として前記逆拡散手段に与える例えば重み付け処理部な
どの重み付け手段を備えた。

【００２４】このような手段を講じたことにより、受信
信号に対して拡散符号の位相がずれたとしても、重み付
け特性を適切に設定しておくことにより、逆拡散の際に
ノイズを発生させる成分を拡散符号から重み付け処理に
よって低減することができ、逆拡散後の信号に生じるノ
イズを低減できる。

【００２５】また上記第２の目的を達成するために別の
本発明は、スペクトル拡散された無線信号を受信してこ
の受信無線信号から情報データを再生するものであっ
て、前記受信無線信号をベースバンド帯に周波数変換し
たのちの信号を所定の拡散符号によりスペクトル逆拡散
する逆拡散手段を有したスペクトル拡散無線通信装置に
おいて、１チップ期間中に変化する所定の重み付け特性
に応じて前記周波数変換したのちの信号を重み付けした
信号を前記逆拡散手段に与える例えば重み付け処理部な
どの重み付け手段を備えた。

【００２６】このような手段を講じたことにより、受信
信号に対して拡散符号の位相がずれたとしても、重み付
け特性を適切に設定しておくことにより、逆拡散の際に
ノイズを発生させる成分を受信信号から重み付け処理に
よって低減することができ、逆拡散後の信号に生じるノ
イズを低減できる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係わ
るスペクトル拡散無線通信装置の受信系の構成を示すブ
ロック図である。

【００２８】同図において、アンテナ１で受信された無
線信号は、アナログ・フロントエンド２において低雑音
増幅されるとともにベースバンド帯に周波数変換された
のち、アナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器３で所定
のサンプリングレートでサンプリングされる。このとき
サンプリングレートは例えばＰＮ符号のチップレートの
８倍に設定される。上記Ａ／Ｄ変換器３でサンプリング
された受信信号は、フィンガ回路と呼ばれる３個のデー
タ復調器4-1 ，4-2 ，4-3 およびサーチ受信機５にそれ
ぞれ入力される。

【００２９】データ復調器４（4-1 ，4-2 ，4-3 ）は、
上記サーチ受信機５により捕捉されたＰＮ同期情報に応
じて、基地局から送信された送信データをスペクトル拡
散して復調する。これらのデータ復調器４により復調さ
れた各シンボルデータは、同期情報とともにシンボル合
成器６に入力される。シンボル合成器６は、上記各デー
タ復調器４からそれぞれ出力された受信信号の積分出力
を合成してデータ成分を再生し、この再生データ成分を
データ判定部７に供給する。データ判定部７は、上記再
生データ成分のレベル判定を行うことにより受信データ
を再生する。

【００３０】なお、データ復調器４を３個設けている理
由は、マルチパスをパスダイバシチ効果を用いて高いＳ
Ｎ比で受信するためと、通信中に接続先の基地局を無線
チャネルを切断せずに切り替える、いわゆるソフトハン
ドオフを行うためである。

【００３１】サーチ受信機５は、基地局から常時送出さ
れているパイロット信号に対しＰＮサーチを行うもの
で、基本的に上記データ復調器４と同じ構成を有してい
る。このサーチ受信機５のＰＮサーチにより得られる電
力情報は、主制御部８に与えられ、電力の大きな位置の
位置検索のために使用される。

【００３２】主制御部８は、例えばマイクロプロセッサ
を主制御回路として有し、スペクトル拡散無線通信装置
としての動作を実現するべく、本スペクトル拡散無線通
信装置の各部を総括制御する。この主制御部８は、サー
チ受信機５から与えられる電力情報を使用しての位置検
索の結果に基づき、データ復調器４が追従すべきパスの
ＰＮ符号を割当て、パスダイバシチを構成するための処
理などの周知の処理を行う手段に加えて、積分方式選択
指示手段８ａおよび重み係数選択指示手段８ｂを有して
いる。

【００３３】ここで積分方式選択指示手段８ａは、デー
タ復調器４のそれぞれが有する積分ダンプフィルタ（後
述する）における積分方式を８サンプル積分／１チップ
方式および１サンプル積分／１チップ方式から選択し、
その積分方式での処理を指示するための積分方式選択信
号をデータ復調器４のそれぞれに与える。また重み係数
選択指示手段８ｂは、データ復調器４のそれぞれが有す
る重み付け処理部（後述する）において使用する重み付
け係数を複数の候補から選択し、その重み付け係数を用
いての重み付け処理を指示するための重み係数選択信号
をデータ復調器４のそれぞれに与える。

【００３４】なお、主制御部８は各部を制御するため
に、多数の制御信号を各部と授受するが、図１では積分
方式選択信号および重み係数選択信号のみを図示してい
る。ところで、上記データ復調器４は、前記Ａ／Ｄ変換
器３のサンプリングクロックを基準クロックとして独自
クロックを生成し、この独自クロックにより互いに独立
して動作するもので、次のように構成される。

【００３５】図２は、その構成を示す回路ブロック図で
ある。すなわち、データ復調器４はそれぞれ、データ復
調部１０、初期捕捉部２０、クロック追尾部３０、ＰＮ
符号発生器４０、電圧制御発振器（ＶＣＯ）５０、クロ
ック発生部６０および重み付け処理部７０を備えてい
る。

【００３６】このうち、先ず初期捕捉部２０は、例えば
スライディング相関法によりＰＮ符号同期の初期捕捉動
作を行うもので、受信信号の所定のシンボル分の積分値
を求めるごとにＰＮ符号の発生位相を１／４〜１チップ
ずつずらして行き、所定レベル以上の受信電力レベルが
観測された時点で同期捕捉部をクロック追尾部３０に移
行させる。

【００３７】すなわち、受信信号は、乗算器２１におい
てＰＮ符号発生器４０から発生され、重み付け処理部７
０により後述の重み付け処理がなされたＰＮ符号と乗算
されて逆拡散されたのち、その出力信号の所定シンボル
分が積分ダンプフィルタ２２で積分される。その積分
値、つまり上記受信信号とＰＮ符号の相関出力は、自乗
器２３で自乗することで電力値に変換されしきい値比較
部２４に入力され、このしきい値比較部２４でしきい値
と比較される。モード設定部２５は、上記しきい値比較
部２４においてしきい値以上の受信電力が検出される期
間までは、初期捕捉モードに設定して切替えスイッチ２
６を初期捕捉部２０側に設定する。これに対し、しきい
値以上の受信電力値が検出されると、モードを初期捕捉
モードからクロック追尾モードに移行させ、切替えスイ
ッチ２６をクロック追尾部３０側に切り替える。

【００３８】クロック追尾部３０は、ＰＮ符号発生器４
０からデータ復調部１０用のＰＮ符号とは別に発生され
るＰＮ符号Early およびＰＮ符号Lateを用いて、次の様
にクロック追尾動作を行う。

【００３９】すなわち、ＰＮ符号発生器４０から、初期
捕捉部２０、データ復調部１０に供給しているＰＮ符号
に対し、位相が１／２チップ進んだＰＮ符号Early と、
位相が１／２チップ遅れたLateが出力される。図３はこ
れらのＰＮ符号の位相関係を示すものである。受信信号
は乗算器３１、３２でそれぞれ上記ＰＮ符号Early およ
びＰＮ符号Lateと乗算されて逆拡散された後、その各出
力信号の所定シンボル分が積分ダンプフィルタ３３、３
４でそれぞれ積分される。そして、その各積分値はそれ
ぞれ自乗器３５、３６で自乗されることにより電力値に
変換されたのち加算器３７でEarly はそのままで、Late
側は、マイナス値にして加算する。その加算信号はルー
プフィルタ３８で平滑化された後、切替えスイッチ２６
を介して電圧制御発振器（ＶＣＯ）５０に供給される。
図４は上記初期捕捉部２０およびクロック追尾部３０に
おいて得られる信号波形の一例を示すもので、（ａ）は
ＰＮ符号発生器４０から発生されたＰＮ符号の位相が受
信信号のＰＮ符号の位相と一致しているときに初期捕捉
部２０、データ復調部１０から出力されるＰＮ符号相関
出力の電力値である。これに対し、（ｂ）（ｃ）は、そ
れぞれＰＮ符号Early 、Lateの位相が受信信号のＰＮ符
号と一致しているときにクロック追尾部３０の自乗器３
５、３６から出力されるＰＮ符号相関出力の電力値であ
り、（ｄ）はクロック追尾部３０の加算器３７から出力
される相関出力の電力値である。

【００４０】したがって、例えばいまクロック追尾部３
０の加算器３７から出力された相関出力の電力値が図４
（ｄ）のＡの位置にあったとすれば、その出力がループ
フィルタ３８で平滑化され、ＶＣＯ５０へはクロック位
相を遅らせるための指示信号が供給される。このため、
ＰＮ符号発生器４０から発生されるＰＮ符号の位相は遅
れ方向に変化し、これにより上記加算器３７の相関出力
レベルはＡの位置から、Ｂの位置へ移動する。これに対
し、加算器３７の相関出力の電力値が図４（ｄ）のＣの
位置にあった場合には、クロック追尾部３０から、ＶＣ
Ｏ５０へはクロック位相を進ませるための指示信号が供
給される。このため、ＰＮ符号発生器４０から発生され
るＰＮ符号の位相は進み方向に変化し、これにより、上
記加算器３７の相関出力レベルはＣの位置からＢの位置
へ移動する。

【００４１】Ｂの位置は図４（ａ）から明らかなよう
に、データ復調部１０の積分ダンプフィルタ１２から出
力される復調データ成分の出力が最大となる位置であ
り、クロック追尾部３０は加算器３７の相関出力レベル
がこのＢの位置の近くに来るようにＶＣＯ５０を介して
ＰＮ符号発生器４０のＰＮ符号発生位相を制御する。

【００４２】ところで、データ復調部１０は、乗算器１
１と積分ダンプフィルタ１２とから構成されている。こ
のデータ復調部１０では、前述のような初期捕捉部２０
およびクロック追尾部３０の働きにより受信信号におけ
るＰＮ符号に同期してＰＮ符号発生器４０で発生され、
重み付け処理部７０により後述の重み付け処理がなされ
たＰＮ符号を乗算器１１にて乗算することで受信信号を
逆拡散したのち、その出力信号を１シンボル分毎に積分
ダンプフィルタ２２で積分することによって復調データ
成分を得る。

【００４３】さて、データ復調部１０における積分ダン
プフィルタ１２、初期捕捉部２０における積分ダンプフ
ィルタ２２、ならびにクロック追尾部３０における積分
ダンプフィルタ３３，３４は、いずれも入力信号を１シ
ンボル分または所定シンボル分毎に積分するものである
が、その積分して行く値は、クロック発生部６０で発生
される積分クロックに同期したタイミングにおける入力
レベルとする。

【００４４】クロック発生部６０は、Ａ／Ｄ変換器３の
サンプリングクロックから各積分ダンプフィルタ１２，
２２，３３，３４が使用する積分クロックを生成する。
このクロック発生部６０は、主制御部８から与えられる
積分方式選択信号が８サンプル積分／１チップ方式およ
び１サンプル積分／１チップ方式のいずれを指定してい
るかに応じ、発生する積分クロックの周波数を変化させ
る。

【００４５】重み付け処理部７０は、ＰＮ符号発生器４
０が発生するＰＮ符号を、重み付け処理を施したのちに
データ復調部１０および初期捕捉部２０へと与えるもの
であるが、この重み付け処理に使用する重み付け係数
は、主制御部８から与えられる重み係数選択信号によっ
て指定されたものを用いる。

【００４６】次に以上のように構成されたスペクトル拡
散無線通信装置の動作につき説明する。なお、本実施形
態のスペクトル拡散無線通信装置におけるデータ受信の
ための基本的な動作は従来とほぼ同様であるので説明を
省略し、ここでは各積分ダンプフィルタ１２，２２，３
３，３４での積分処理に関する動作につき詳細に説明す
る。

【００４７】まず、受信信号のシンボルレートを１９．
２Kbps、また拡散符号レート（チップレート）を１．２
３Mbpsとすると、１シンボルレートに付き６４チップが
存在することになり、各積分ダンプフィルタ１２，２
２，３３，３４では、これらの６４チップのレベル値を
積分することになる。このことは従来と同様であるが、
本実施形態においては、１チップ当たりのサンプル数が
積分クロックの周波数に応じて変化する。

【００４８】さて主制御部８は積分方式選択指示手段８
ａにより、データ復調器４にてデータ復調する対象とな
るチャネル、すなわち使用チャネルが待ち受けチャネル
および通話チャネルのいずれで有るかの監視を行ってい
る。そして主制御部８は積分方式選択信号を、図５に示
すように、使用チャネルが待ち受けチャネルであるとき
には「Ｌ」レベルとし、また使用チャネルが通話チャネ
ルであるときには「Ｈ」レベルとする。

【００４９】このようにして主制御部８で生成された積
分方式選択信号は、データ復調部4-1 ，4-2 ，4-3 のそ
れぞれまたは全てを含んだスペクトル拡散ディジタル処
理ＬＳＩのＣＫＳＬピンに与えられる。そしてこのスペ
クトル拡散ディジタル処理ＬＳＩのＣＫＳＬピンには、
そのスペクトル拡散ディジタル処理ＬＳＩに含まれてい
るデータ復調器４のクロック発生部６０が接続されてい
るので、積分方式選択信号は各データ復調器４のクロッ
ク発生部６０へとそれぞれ与えられる。

【００５０】クロック発生部６０は、ＣＫＳＬピンを介
して与えられる積分方式選択信号を監視しており、その
積分方式選択信号のレベルに応じて図６に示すように積
分方式を選択する。すなわちクロック発生部６０は、積
分方式選択信号が「Ｈ」レベルであるならば８サンプル
積分／１チップ方式を、また積分方式選択信号が「Ｌ」
レベルであるならば１サンプル積分／１チップ方式をそ
れぞれ選択する。

【００５１】そしてクロック発生部６０は、１サンプル
積分／１チップ方式を選択しているときには、拡散符号
レート（チップレート）と同一周波数の積分クロックを
サンプリングクロックに基づいて発生する。またクロッ
ク発生部６０は、８サンプル積分／１チップ方式を選択
しているときには、拡散符号レート（チップレート）の
８倍の周波数の積分クロックをサンプリングクロックに
基づいて発生する。すなわち、拡散符号レート（チップ
レート）が１．２３Mbpsであるとするならば、クロック
発生部６０は、１サンプル積分／１チップ方式を選択し
ているときには１．２３MHz の積分クロックを、また８
サンプル積分／１チップ方式を選択しているときには
９．８４MHz の積分クロックをそれぞれ発生する。

【００５２】なおクロック発生部６０は、１サンプル積
分／１チップ方式を選択しているときの積分クロックを
図７（ｂ）に示すように、図７（ａ）に示す受信信号の
各チップの目位置に同期するように出力する。またクロ
ック発生部６０は、８サンプル積分／１チップ方式を選
択しているときの積分クロックを図７（ｃ）に示すよう
に、８つにつき１つの立ち上がりが図７（ａ）に示す受
信信号の各チップの目位置に同期するように出力する。

【００５３】そして各積分ダンプフィルタ１２，２２，
３３，３４では、以上のようにして生成された積分クロ
ックに同期したタイミングで逆拡散されたのちの受信信
号をサンプリングし、そのサンプリング値を１シンボル
期間に渡り積分する。

【００５４】かくして、待ち受けチャネルの受信中であ
って、積分クロックが図７（ｂ）に示すものであるなら
ば、各積分ダンプフィルタ１２，２２，３３，３４では
各チップの目位置がサンプリングされて、そのレベル値
が積分される。ここで、受信信号のシンボルレートを１
９．２Kbps、また拡散符号レート（チップレート）を
１．２３Mbpsとすると、１シンボルレートに付き６４チ
ップが存在するから、図８（ａ）に示すようにＶ₁ 〜Ｖ
₆₄の６４個のレベル値が積分される。

【００５５】一方、通話チャネルの受信中であって、積
分クロックが図７（ｃ）に示すものであるならば、各積
分ダンプフィルタ１２，２２，３３，３４では各チップ
につき８つの位置がサンプリングされて、そのレベル値
が積分される。ここで、受信信号のシンボルレートを１
９．２Kbps、また拡散符号レート（チップレート）を
１．２３Mbpsとすると、図８（ｂ）に示すようにＶ₁ 〜
Ｖ₅₁₂ の５１２個のレベル値が積分される。

【００５６】このように本実施形態では、通話チャネル
の受信中には、各積分ダンプフィルタ１２，２２，３
３，３４において８サンプル積分／１チップ方式での高
精度な積分処理が実行され、良好な受信品質を保つこと
ができる。そして、それほど高い受信品質が必要とされ
ない待ち受けチャネルの受信中には、１サンプル積分／
１チップ方式での低消費電力な積分処理が行われ、バッ
テリ持続時間の延長を図ることができる。

【００５７】従って、高い受信品質と低消費電力とを両
立させることが可能となる。一方、重み付け処理部７０
は、１チップ期間の中央近傍の目位置において最も大き
く、１チップ期間の両端に向かうに従って小さくなる図
９（ａ）に示すような特性の重み付け係数を用い、ＰＮ
符号発生器４０から出力された図９（ｂ）に示すような
ＰＮ符号の重み付けを行い、図９（ｃ）に示すようなＰ
Ｎ符号を得る。そして重み付け処理部７０は、このよう
にして重み付けを行ったのちのＰＮ符号をデータ復調部
１０や初期捕捉部２０へと与える。

【００５８】この結果、ＰＮ符号発生器４０から出力さ
れるＰＮ符号が受信データに対してずれたとしても、Ｐ
Ｎ符号が１チップ期間の両端部ではレベルが小さくなっ
ているから、隣り合う異なるチップの受信信号に対して
乗算されるＰＮ符号レベルは小さく、その影響により生
じるノイズは低減される。

【００５９】なお、１チップ期間の両端についての重み
係数をゼロとすれば、ノイズを排除することも可能であ
る。また重み付け処理部７０は、複数パターンの重み付
け係数を有しており、主制御部８が重み係数選択指示手
段８ｂによって出力する重み係数選択信号が示す重み付
け係数を用いての重み付け処理を行うことができ、複数
の重み係数を効果的に選択することにより、よりＳ／Ｎ
を高くして受信することが可能となる。なお、複数の重
み付け係数を用意しておくための手段としては、例えば
ロールオフフィルタ、ルートロールオフフィルタ、ある
いはベッセル型のフィルタを適宜用意することが考えら
れる。

【００６０】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではない。例えば上記実施形態では、使用チャネル
が待ち受けチャネルおよび通話チャネルのいずれである
かに応じて積分方式を選択するようにしているが、例え
ば受話品質およびバッテリ持続時間のいずれを優先する
かのユーザ設定を受け、これに応じて積分方式を選択し
たり、あるいは、受信信号が音声およびデータのいずれ
であるかに応じて積分方式を選択するなどのように、積
分方式の選択の条件は任意であって良い。

【００６１】また上記実施形態では、全ての積分ダンプ
フィルタを共通の積分方式で動作させるものとしている
が、積分ダンプフィルタ毎で個々に、あるいは積分ダン
プフィルタをグループ分けしてこのグループ毎に、積分
方式を切り替えられるようにしても良い。すなわち例え
ば、積分方式選択信号を３ビット化し、「００１ｂ」な
らデータ復調部１０の積分ダンプフィルタ１２のみ１サ
ンプル積分／１チップ方式を、「０１１ｂ」ならデータ
復調部１０の積分ダンプフィルタ１２およびクロック追
尾部３０の積分ダンプフィルタ３３，３４を１サンプル
積分／１チップ方式を適用する。

【００６２】また上記実施形態では、主制御部８がスペ
クトル拡散ディジタル処理ＬＳＩに含まれていない例で
あるが、主制御部８がスペクトル拡散ディジタル処理Ｌ
ＳＩに含まれる場合には、積分方式選択信号および重み
係数選択信号はスペクトル拡散ディジタル処理ＬＳＩの
内部信号として実現できる。

【００６３】また上記実施形態では、重み付け処理部７
０ではＰＮ符号に対して重み付け処理を行うものとして
いるが、図１０に示すように受信信号に対して重み付け
処理を行うようにしても同様の効果を得ることができ
る。このほか、本発明の陽子を逸脱しない範囲で種々の
変形実施が可能である。

【００６４】

【発明の効果】本発明によれば、スペクトル拡散された
無線信号を受信してこの受信無線信号から情報データを
再生するものであって、前記受信無線信号をベースバン
ド帯に周波数変換したのち所定の拡散符号によりスペク
トル逆拡散してなる信号における所定のタイミング信号
が示すタイミングでの信号レベルを積分ダンプフィルタ
によって１シンボル期間中に積分する積分ダンプフィル
タを有したスペクトル拡散無線通信装置において、前記
タイミング信号を生成して前記積分ダンプフィルタに与
えるものであって、所定の周波数選択指示に応じて前記
タイミング信号の周波数を変化させるタイミング信号生
成手段を備えたので、通信品質の向上と消費電力の低減
の双方を図ることを可能とすることができるスペクトル
拡散無線通信装置となる。

【００６５】また別の本発明は、スペクトル拡散された
無線信号を受信してこの受信無線信号から情報データを
再生するものであって、前記受信無線信号をベースバン
ド帯に周波数変換したのちの信号を所定の拡散符号によ
りスペクトル逆拡散する逆拡散手段を有したスペクトル
拡散無線通信装置において、１チップ期間中に変化する
所定の重み付け特性に応じて前記所定の拡散符号または
前記受信信号を重み付けした信号を拡散符号として前記
逆拡散手段に与える重み付け手段を備えたので、多サン
プル積分／１チップ方式を用いる際に、多サンプル積分
／１チップ方式の性能を最大限に発揮させて通信品質の
より一層の向上を図ることができるスペクトル拡散無線
通信装置となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係わるスペクトル拡散無
線通信装置の受信系の構成を示すブロック図。

【図２】データ復調器４の構成を示す回路ブロック図。

【図３】ＰＮ符号、ＰＮ符号Early およびＰＮ符号Late
の位相関係を示す図。

【図４】初期捕捉部２０およびクロック追尾部３０にお
いて得られる信号波形の一例を示す図。

【図５】使用チャネルと積分方式選択信号の状態との関
係を示す図。

【図６】積分方式選択信号の状態と使用積分方式との関
係を示す図。

【図７】１サンプル積分／１チップ方式を選択している
ときの積分クロックおよび８サンプル積分／１チップ方
式を選択しているときの積分クロックをそれぞれ示す
図。

【図８】積分処理にて積分する値の存在状態を示す図。

【図９】重み付け係数の特性の一例を示す図。

【図１０】重み付け処理のための構成の変形例を示す
図。

【図１１】無線送信波およびトーン干渉波のスペクトル
を示す図。

【図１２】８サンプル積分／１チップ方式および１サン
プル積分／１チップ方式のそれぞれのＳ／Ｎ特性を示す
図。

【図１３】クロックずらしのために生じるノイズについ
て説明するための図。

【符号の説明】

１…アンテナ ２…アナログ・フロントエンド ３…Ａ／Ｄ変換器 ４（4-1 ，4-2 ，4-3 ）…データ復調器 ５…サーチ受信機 ６…シンボル合成器 ７…データ判定部 ８…主制御部 ８ａ…積分方式選択指示手段 ８ｂ…重み係数選択指示手段 １０…データ復調部 １１…乗算器 １２…積分ダンプフィルタ ２０…初期捕捉部 ２１…乗算器 ２２…積分ダンプフィルタ ２３…自乗器 ２４…しきい値比較部 ２５…モード設定部 ２６…切替えスイッチ ３０…クロック追尾部 ３１，３２…乗算器 ３３，３４…積分ダンプフィルタ ３５，３６…自乗器 ３７…加算器 ３８…ループフィルタ ４０…ＰＮ符号発生器 ５０…電圧制御発振器（ＶＣＯ） ６０…クロック発生部 ７０…重み付け処理部

───────────────────────────────────────────────────── 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

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スペクトル拡散された無線信号を受信し
   てこの受信無線信号から情報データを再生するスペクト
   ル拡散無線通信装置において、前記受信無線信号をベースバンド帯の信号に変換する周
   波数変換手段と、 前記ベースバンド帯の信号を所定の擬似ランダムノイズ
   符号を用いて逆拡散するスペクトル逆拡散手段と、 前記逆拡散された信号のレベルを１シンボル期間の所定
   のタイミングで積分する複数の積分ダンプフィルタと、 この複数の積分ダンプフィルタのそれぞれに前記所定の
   タイミングを与えるタイミング信号を生成するタイミン
   グ信号生成手段と、 前記タイミング信号の周波数を変化させるために前記タ
   イミング信号生成手段に周波数選択指示を与える周波数
   選択指示手段と、 前記複数の積分ダンプフィルタのそれぞれの出力を合成
   する合成手段と、 この合成手段の出力レベルを所定のレベルと比較して情
   報データを再生するレベル検出手段とを具備した ことを
   特徴とするスペクトル拡散無線通信装置。
2. 【請求項２】 前記周波数指示手段は、受信するチャネ
   ルが待ち受けチャネルであるときには所定の第１周波数
   を指示する第１選択指示を与え、また通話チャネルであ
   るときには前記第１周波数よりも高い所定の第２周波数
   を指示する第２選択指示を与えることを特徴とする請求
   項１に記載のスペクトル拡散無線通信装置。
3. 【請求項３】 所定の重み付け特性で重み付けされたレ
   ベルを有する擬似ランダムノイズ符号を前記スペクトル
   逆拡散手段に与える重み付け手段を備えたことを特徴と
   する請求項１に記載のスペクトル拡散無線通信装置。
4. 【請求項４】 前記複数のダンプフィルタはそれぞれ、
   １シンボル期間の所定のタイミングで重み付けされた擬
   似ランダムノイズ符号により逆拡散された逆拡散信号の
   レベルを積分することを特徴とする請求項３に記載のス
   ペクトル拡散無線通信装置。
5. 【請求項５】 スペクトル拡散された無線信号を受信し
   てこの受信無線信号から情報データを再生するスペクト
   ル拡散無線通信装置において、 前記受信信号をベースバンド帯の信号に変換する周波数
   変換手段と、 前記ベースバンド帯の信号を所定の擬似ランダムノイズ
   符号を用いて逆拡散する逆拡散手段と、 前記擬似ランダムノイズ符号を、その１チップ期間の中
   央近傍において最も大きくかつ前記１チップ期間の両端
   に向かうに従って小さくなる重み付け特性に応じて重み
   付けし、この重み付けしたのちの擬似ランダムノイズ符
   号を前記逆拡散手段に与える重み付け手段と、 前記逆拡散された信号のレベルを１シンボル期間の所定
   のタイミングで積分する複数の積分ダンプフィルタと、 この複数の積分ダンプフィルタのそれぞれに前記所定の
   タイミングを与えるタイミング信号を生成するタイミン
   グ信号生成手段と、 前記複数の積分ダンプフィルタのそれぞれの出力を合成
   する合成手段と、 この合成手段の出力レベルを所定のレベルと比較して情
   報データを再生するレベル検出手段とを具備したことを
   特徴とするスペクトル拡散無線通信装置。
6. 【請求項６】 前記重み付け手段は、複数の重み付け特
   性を有し、これら複数の重み付け特性のいずれかを選択
   して使用することを特徴とする請求項３または請求項５
   に記載のスペクトル拡散無線通信装置。
7. 【請求項７】 擬似ランダムノイズ符号のレベルを重み
   付けするために前記複数の重み付け特性のいずれを選択
   すべきかを示す指示信号を前記重み付け手段に与える重
   み付け特性選択指示手段を備えたことを特徴とする請求
   項６に記載のスペクトル拡散無線通信装置。
8. 【請求項８】 スペクトル拡散された無線信号を受信し
   てこの受信無線信号から情報データを再生するスペクト
   ル拡散無線通信装置において、 前記受信信号をベースバンド帯の信号に変換する周波数
   変換手段と、 前記ベースバンド帯の信号を、所定の擬似ランダムノイ
   ズ符号の１チップ期間の中央近傍において最も大きくか
   つ前記１チップ期間の両端に向かうに従って小さくなる
   重み付け特性に応じて重み付けする重み付け手段と、 この重み付け手段により重み付けがなされた信号を前記
   擬似ランダムノイズ符号を用いて逆拡散する逆拡散手段
   と、 前記逆拡散された信号のレベルを１シンボル期間の所定
   のタイミングで積分する複数の積分ダンプフィルタと、 この複数の積分ダンプフィルタのそれぞれに前記所定の
   タイミングを与えるタイミング信号を生成するタイミン
   グ信号生成手段と、 前記複数の積分ダンプフィルタのそれぞれの出力を合成
   する合成手段と、 この合成手段の出力レベルを所定のレベルと比較して情
   報データを再生するレベル検出手段とを具備したことを
   特徴とするスペクトル拡散無線通信装置。