JP3748563B2 - Detector and array antenna device - Google Patents
Detector and array antenna device Download PDFInfo
- Publication number
- JP3748563B2 JP3748563B2 JP2004127594A JP2004127594A JP3748563B2 JP 3748563 B2 JP3748563 B2 JP 3748563B2 JP 2004127594 A JP2004127594 A JP 2004127594A JP 2004127594 A JP2004127594 A JP 2004127594A JP 3748563 B2 JP3748563 B2 JP 3748563B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- code
- detector
- spreading code
- multiplexed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
本発明は、拡散符号によって多重化された変調信号を逆拡散処理して検波する検波器および当該検波器を用いたアレイアンテナ装置に関する。 The present invention relates to a detector that despreads and detects a modulated signal multiplexed by a spread code, and an array antenna apparatus using the detector.
ディジタル通信システムにおいては、1つの物理的な伝送路で複数のチャンネルの信号を多重化して伝送し、装置の小型化を図る方式が広く用いられている。その一つに符号拡散多重化方式がある。この方式では、信号生成側においては複数の信号のそれぞれに対し、相互に直交化された拡散符号信号を掛け合わせ、それらを加算合成し、符号拡散多重化信号を生成する。信号再生側においてはその多重化信号に対し再度、直交化された拡散符号信号を掛け合わせ、拡散符号区間に亘り積分することにより信号を再生する。ここに、符号が直交するとは2つの符号を互いに乗じて積分したときに値が零になる関係をいう。互いに直交する符号の性質を利用すれば、信号再生側においては自らが再生しようとする信号以外の信号は再生されることはなく、複数のチャンネルの信号を多重化したものから信号を分離再生することができる。符号拡散多重化方式は、移動通信システムの送受信波や、通信システム内における多チャンネル伝送路、例えばアレイアンテナの給電部などに用いられている。符号拡散多重化方式については以下の文献に開示されている。 2. Description of the Related Art In digital communication systems, a system for reducing the size of a device by multiplexing and transmitting signals of a plurality of channels through one physical transmission path is widely used. One of them is a code spread multiplexing method. In this method, on the signal generation side, each of a plurality of signals is multiplied by a spread code signal orthogonalized to each other, and added and synthesized to generate a code spread multiplexed signal. On the signal reproduction side, the multiplexed signal is again multiplied by the orthogonal spread code signal and integrated over the spread code section to reproduce the signal. Here, the sign is orthogonal means that the value becomes zero when two codes are multiplied and integrated. If the characteristics of orthogonal codes are used, the signal reproduction side does not reproduce signals other than the signal that it intends to reproduce, but separates and reproduces the signal from the multiplexed signal of multiple channels. be able to. The code spread multiplexing method is used for transmission / reception waves of a mobile communication system and multi-channel transmission lines in the communication system, such as a power supply unit of an array antenna. The code spread multiplexing method is disclosed in the following document.
一般に信号生成側で符号拡散多重化された信号は、アナログ信号で伝送されることが多い。例えば図6に示すアレイアンテナ装置3では、各アンテナ32から受信された信号は、符号拡散多重化器34によって符号拡散多重化される。多重化された変調信号は、アナログ受信部38で中間周波数帯に周波数変換された後、検波装置1でディジタル直交検波および逆拡散処理が施される。ディジタル直交検波および逆拡散処理は、図7に示すような検波装置1によって行われる。アナログ回路から入力された符号拡散多重化変調信号は、A/D変換器10によってディジタル信号に変換された後、各アンテナ32に対応する検波器2に入力される。入力された符号拡散多重化変調信号は、拡散符号乗算器14によって拡散符号が掛け合わされた後、ディジタル直交検波器16によって同相成分および直交成分が抽出され、積分器24において拡散符号区間に亘り積分が施される。このような処理によって、積分器24の出力からはIチャンネル、Qチャンネルからなるベースバンド信号が得られる。Iチャンネル信号とQチャンネル信号をI−Q座標系にプロットすると、時間変化と共に図8に示すようなベースバンド信号の複素振幅ベクトル軌跡に対応する図形、いわゆるコンスタレーションが得られ、軌跡に対応したディジタル信号が再生される。
In general, a signal that is code spread multiplexed on the signal generation side is often transmitted as an analog signal. For example, in the array antenna apparatus 3 shown in FIG. 6, the signal received from each
一般にアナログ回路では、周波数有効利用のため、あるいは回路の周波数特性により伝送信号の周波数帯域を広げることができないため、伝送信号は必然的に帯域制限を受ける。したがって、図6におけるアナログ受信部38においても、符号拡散多重化変調信号が周波数帯域制限を受けることは十分考慮されなければならない。
In general, in an analog circuit, the frequency band of a transmission signal cannot be expanded due to effective use of the frequency or due to the frequency characteristics of the circuit. Therefore, in the
当該信号が周波数帯域制限を受けることによる問題としては波形歪みがある。符号拡散多重化変調信号は、矩形波の拡散符号信号が掛け合わされることで生成されるため、拡散符号の符号変化点において不連続点を有する。急峻な振幅変化を呈する信号は、その周波数スペクトラムが広がるため幅広い周波数帯域幅を占有する。図9(e)にはこのような不連続点を有する、多重化信号を構成する信号のうち一つの符号拡散変調信号(以下、単一符号拡散変調信号とする。)の例を示す。この信号は、図9(a)に示すQPSK変調信号と、図9(b)に示す拡散符号信号を掛け合わせることによって得られる信号であり、図9(c)から図9(e)では時間を引き延ばして示している。拡散符号信号の区間は、QPSK信号の1シンボル区間のn分の1(nは自然数)に設定する。このような幅広い周波数帯域幅を占有する信号がアナログ回路に伝送されると、当該信号は周波数帯域制限を受け、特に振幅変化が急峻な不連続点近傍の波形が歪むこととなる。図9(f)にはこのように周波数帯域を受け、波形が歪んだ単一符号拡散変調信号の例を示す。このような波形歪みは、ディジタル直交検波信号の位相および振幅に誤差を生ずる。図10は、検波誤差を生じた場合におけるコンスタレーションを示しており、この状態では軌跡に対応するディジタル信号を得ることが困難であることがわかる。 Waveform distortion is a problem caused by the signal being subjected to frequency band limitation. Since the code spread multiplexed modulation signal is generated by multiplying the square wave spread code signal, it has discontinuities at the code change points of the spread code. A signal exhibiting a sharp amplitude change occupies a wide frequency bandwidth because its frequency spectrum is widened. FIG. 9 (e) shows an example of one code spread modulation signal (hereinafter referred to as a single code spread modulation signal) among signals constituting a multiplexed signal having such discontinuous points. This signal is a signal obtained by multiplying the QPSK modulation signal shown in FIG. 9A by the spreading code signal shown in FIG. 9B, and in FIG. 9C to FIG. Is shown enlarged. The section of the spread code signal is set to 1 / n (n is a natural number) of one symbol section of the QPSK signal. When a signal occupying such a wide frequency bandwidth is transmitted to an analog circuit, the signal is subjected to frequency band limitation, and a waveform near a discontinuous point where the amplitude change is particularly steep is distorted. FIG. 9 (f) shows an example of a single code spread modulation signal having a frequency band and a distorted waveform. Such waveform distortion causes an error in the phase and amplitude of the digital quadrature detection signal. FIG. 10 shows a constellation in the case where a detection error occurs, and it can be seen that it is difficult to obtain a digital signal corresponding to the locus in this state.
本発明はこのような課題に対してなされたものであり、周波数帯域制限によって生じた波形歪みに基づく検波誤差を低減させた、符号拡散多重化変調信号に対する検波器を提供する。 The present invention has been made to solve such a problem, and provides a detector for a code spread multiplexed modulation signal in which a detection error based on waveform distortion caused by frequency band limitation is reduced.
本発明は、拡散符号によって多重化され、振幅値をサンプリングしたサンプル値として入力される多重化信号を逆拡散処理して検波する検波器であって、前記多重化信号のサンプル値の一部を前記逆拡散処理に寄与させない間引き処理を行い、前記間引き処理を、サンプリングされる前における前記多重化信号の不連続点に最も近いサンプル点のサンプル値に対して行うことによって、前記不連続点の存在によって前記多重化信号に生じる波形歪み成分の前記逆拡散処理への寄与を低減することを特徴とする。 The present invention is multiplexed by spreading codes, a detector for detecting the multiplexed signals inputted as a sample value obtained by sampling the amplitude despreading processing on a part of the sample value before Symbol multiplexed signal the thinned out process which does not contribute to the despreading processing, the thinning processing, by performing relative sample values of sample point nearest to the discontinuous point of the multiplexed signal before being sampled, the discontinuous point The contribution of the waveform distortion component generated in the multiplexed signal to the despreading process due to the presence of is reduced .
また、本発明に係る検波器においては、前記間引き処理は、前記拡散符号の符号変化点を検出し、当該検出結果に基づいて前記逆拡散処理に寄与させない前記サンプル値を指定し、当該指定された前記サンプル値を前記逆拡散処理に寄与させない処理を行う間引き器によって行われる構成とすることが好適である。 Further, in the detector according to the present invention, the decimation processing detects a code change point of the spreading code, specifies the sample value not to contribute to the despreading processing based on the detection result, and specifies the specified value. Further, it is preferable that the sample value is configured to be performed by a thinning-out device that performs processing that does not contribute to the despreading processing.
また、本発明は、拡散符号によって多重化され、振幅値をサンプリングしたサンプル値として入力される多重化信号を逆拡散処理して検波する検波器であって、前記多重化信号のサンプル値の一部を前記逆拡散処理に寄与させない間引き処理を行い、前記間引き処理は、サンプリングされる前における前記多重化信号の不連続点に最も近いサンプル点のサンプル値に対して行い、前記間引き処理は、前記拡散符号の符号変化点を検出し、当該検出結果に基づいて前記逆拡散処理に寄与させない前記サンプル値を指定し、当該指定された前記サンプル値を前記逆拡散処理に寄与させない処理を行う間引き器によって行われることを特徴とする。 The present invention is also a detector for detecting by performing despread processing on a multiplexed signal that is multiplexed by a spreading code and input as a sample value obtained by sampling an amplitude value, and one of the sample values of the multiplexed signal. A decimation process that does not contribute to the despreading process, the decimation process is performed on the sample value of the sample point closest to the discontinuous point of the multiplexed signal before being sampled, and the decimation process, Decimation for detecting a code change point of the spreading code, specifying the sample value that does not contribute to the despreading process based on the detection result, and performing a process that does not contribute the specified sample value to the despreading process It is performed by a vessel.
また、本発明に係る検波器においては、前記多重化信号と前記拡散符号とを乗算して出力する拡散符号乗算器と、前記拡散符号乗算器によって前記拡散符号が乗算された後の信号を積分する積分器と、を備え、前記逆拡散処理は、前記拡散符号乗算器と前記積分器とによって行われる構成とすることが好適である。また、本発明に係る検波器においては、前記間引き処理は、前記積分器の入力において行われる構成とすることが好適である。また、本発明に係る検波器においては、前記間引き処理は、前記検波器の入力において行われる構成とすることが好適である。 In the detector according to the present invention, a spread code multiplier for multiplying and outputting the multiplexed signal and the spread code, and integrating the signal after the spread code multiplier is multiplied by the spread code multiplier It is preferable that the despreading process is performed by the spreading code multiplier and the integrator . In the detector according to the present invention, it is preferable that the decimation process is performed at an input of the integrator. In the detector according to the present invention, it is preferable that the decimation process is performed at the input of the detector.
また、本発明は、拡散符号によって多重化され、振幅値をサンプリングしたサンプル値として入力される多重化信号を逆拡散処理して検波する検波器であって、前記拡散符号と前記多重化信号とを乗算し、拡散符号乗算信号として出力する拡散符号乗算器と、前記拡散符号乗算信号の同相成分を抽出する同相成分抽出器と、前記拡散符号乗算信号の直交成分を抽出する直交成分抽出器と、前記同相成分のサンプル値の一部を零と置き換えて間引き同相成分として出力する同相成分間引き器と、前記直交成分のサンプル値の一部を零と置き換えて間引き直交成分として出力する直交成分間引き器と、前記間引き同相成分を積分して出力する同相成分積分器と、前記間引き直交成分を積分して出力する直交成分積分器と、を備え、前記同相成分間引き器は、前記同相成分のサンプル値のうち前記拡散符号の符号が変化するタイミングに最も近いタイミングで前記同相成分間引き器に入力されるサンプル値を零と置き換える手段を備え、前記直交成分間引き器は、前記直交成分のサンプル値のうち前記拡散符号の符号が変化するタイミングに最も近いタイミングで前記直交成分間引き器に入力されるサンプル値を零と置き換える手段を備えることを特徴とする。 The present invention is also a detector for detecting by performing despreading processing on a multiplexed signal that is multiplexed by a spreading code and input as a sample value obtained by sampling an amplitude value, wherein the spreading code, the multiplexed signal, A spreading code multiplier that outputs a spreading code multiplication signal, an in-phase component extractor that extracts an in-phase component of the spreading code multiplication signal, and an orthogonal component extractor that extracts an orthogonal component of the spreading code multiplication signal. An in-phase component decimator that outputs a part of the sample value of the in-phase component as zero and outputs it as a thinned out in-phase component; An in-phase component integrator that integrates and outputs the decimation in-phase component, and a quadrature component integrator that integrates and outputs the decimation quadrature component. And a means for replacing a sample value input to the in-phase component decimation unit at a timing closest to a timing at which a code of the spreading code changes among sample values of the in-phase component, and the quadrature component decimation unit Comprises means for replacing the sample value input to the orthogonal component decimation unit with zero at the timing closest to the timing at which the code of the spreading code changes among the sample values of the orthogonal component.
また、本発明は、拡散符号によって多重化され、振幅値をサンプリングしたサンプル値として入力される多重化信号を逆拡散処理して検波する検波器であって、前記多重化信号のサンプル値の一部を零と置き換えて間引き多重化信号として出力する入力間引き器と、前記間引き多重化信号と前記拡散符号とを乗算し、間引き拡散符号乗算信号として出力する拡散符号乗算器と、前記間引き拡散符号乗算信号の同相成分を抽出する同相成分抽出器と、前記間引き拡散符号乗算信号の直交成分を抽出する直交成分抽出器と、前記同相成分を積分して出力する同相成分積分器と、前記直交成分を積分して出力する直交成分積分器と、を備え、前記入力間引き器は、前記多重化信号のサンプル値のうち前記拡散符号の符号が変化するタイミングに最も近いタイミングで前記入力間引き器に入力されるサンプル値を零と置き換える手段を備えることを特徴とする。 The present invention is also a detector for detecting by performing despread processing on a multiplexed signal that is multiplexed by a spreading code and input as a sample value obtained by sampling an amplitude value, and one of the sample values of the multiplexed signal. An input decimation unit that replaces the part with zero and outputs as a decimation multiplexed signal, a demultiplexing code multiplier that multiplies the decimation multiplexed signal and the spreading code, and outputs as a decimation spreading code multiplication signal, and the decimation spreading code An in-phase component extractor for extracting the in-phase component of the multiplication signal; an orthogonal component extractor for extracting the quadrature component of the decimation-spread code multiplication signal; an in-phase component integrator for integrating and outputting the in-phase component; and the quadrature component A quadrature component integrator that integrates and outputs the signal, and the input decimation unit is most suitable at a timing at which a code of the spreading code changes among sample values of the multiplexed signal. Characterized in that it comprises a means for replacing a zero sample value input to have the input decimator timing.
また、本発明は、拡散符号によって多重化され、振幅値をサンプリングしたサンプル値として入力される多重化信号を逆拡散処理して検波する検波器であって、前記拡散符号と、前記多重化信号とを乗算し、拡散符号乗算信号として出力する拡散符号乗算器と、サンプリングした正弦波信号のサンプル値の一部を零と置き換えて前記拡散符号乗算信号に乗じ、前記拡散符号乗算信号の同相成分を抽出する同相成分抽出器と、サンプリングした余弦波信号のサンプル値の一部を零と置き換えて前記拡散符号乗算信号に乗じ、前記拡散符号乗算信号の直交成分を抽出する直交成分抽出器と、前記同相成分抽出器が抽出した前記同相成分を積分して出力する同相成分積分器と、前記直交成分抽出器が抽出した前記直交成分を積分して出力する直交成分積分器と、を備え、前記同相成分抽出器は、前記拡散符号乗算信号のサンプル値のうち前記拡散符号の符号が変化するタイミングに最も近いタイミングで前記同相成分抽出器に入力されるサンプル値が前記同相成分抽出器に入力されるタイミングで、前記正弦波信号のサンプル値を零と置き換える手段を備え、前記直交成分抽出器は、前記拡散符号乗算信号のサンプル値のうち前記拡散符号の符号が変化するタイミングに最も近いタイミングで前記直交成分抽出器に入力されるサンプル値が前記直交成分抽出器に入力されるタイミングで、前記余弦波信号のサンプル値を零と置き換える手段を備えることを特徴とする。 Further, the present invention is a detector for detecting by performing despread processing on a multiplexed signal that is multiplexed by a spreading code and input as a sample value obtained by sampling an amplitude value, wherein the spreading code and the multiplexed signal are detected. And a spreading code multiplier that outputs the result as a spreading code multiplication signal, a part of the sample value of the sampled sine wave signal is replaced with zero and multiplied by the spreading code multiplication signal, and the in-phase component of the spreading code multiplication signal An in-phase component extractor that extracts a quadrature component extractor that extracts a quadrature component of the spread code multiplication signal by substituting a part of the sample value of the sampled cosine wave signal with zero and multiplying the spread code multiplication signal, An in-phase component integrator that integrates and outputs the in-phase component extracted by the in-phase component extractor, and a quadrature component that integrates and outputs the quadrature component extracted by the quadrature component extractor. An in-phase component extractor, wherein the in-phase component extractor receives a sample value input to the in-phase component extractor at a timing closest to a timing at which a code of the spreading code changes among sample values of the spreading code multiplication signal. Means for replacing a sample value of the sine wave signal with zero at a timing input to the in-phase component extractor, wherein the quadrature component extractor includes a code of the spreading code among the sample values of the spreading code multiplication signal; And a means for replacing a sample value of the cosine wave signal with zero at a timing when a sample value input to the quadrature component extractor is input to the quadrature component extractor at a timing closest to the changing timing. To do.
また、本発明に係る検波器においては、受信した複数の信号を拡散符号によって多重化して出力する符号拡散多重化部と、前記符号拡散多重化部が出力する信号の振幅値をサンプリングして出力するサンプリング部と、を含む受信装置、に備えられ、前記サンプリング部が出力する多重化信号を逆拡散処理して検波する構成とすることが好適である。また、本発明は、複数のアンテナによって指向性が決定されるアレイアンテナ装置であって、前記複数のアンテナによって受信された複数の信号を多重化する符号拡散多重化部と、前記符号拡散多重化部が多重化した信号を逆拡散して検波する検波部とを備え、前記検波部は上述の本発明に係る検波器を備えることを特徴とする。 In the detector according to the present invention, a code spread multiplexing unit that multiplexes and outputs a plurality of received signals with a spreading code, and samples and outputs an amplitude value of a signal output from the code spread multiplexing unit It is preferable that the receiving apparatus includes a sampling unit that performs despreading on the multiplexed signal output from the sampling unit and detects the multiplexed signal. Further, the present invention provides an array antenna device directivity is determined by a plurality of antennas, and code spreading multiplexing unit for multi-duplicating a plurality of signals received by the plurality of antennas, the code spreading multiplex And a detector for despreading and detecting the multiplexed signal, and the detector includes the detector according to the present invention described above.
本発明によれば、符号拡散多重化変調信号がアナログ回路の特性などによって帯域制限を受け、拡散符号の符号変化点に生じる振幅不連続点近傍に波形歪みを生じた場合であっても、検波誤差が低減される検波装置を実現することができる。 According to the present invention, even if the code spread multiplexed modulation signal is subjected to band limitation due to the characteristics of the analog circuit and the like, even if waveform distortion occurs near the amplitude discontinuity generated at the code change point of the spread code, It is possible to realize a detector that reduces errors.
図1に本発明に係る検波装置の第1の実施形態の構成を示す。この検波装置1は、多重化された複数の変調信号のそれぞれに対応する検波器2から構成され、例えば図6に示すアレイアンテナの検波装置1などに用いることができる。それぞれの検波器2には互いに直交する拡散符号が割り当てられ、拡散符号を時系列で表した信号である拡散符号信号が、拡散符号生成部12から供給される。
FIG. 1 shows a configuration of a first embodiment of a detector according to the present invention. This
この構成では、図1に示す検波器2の積分器24に、拡散符号の符号変化点付近のディジタルサンプルデータを破棄する手段である間引き器22が前置されている。間引き器22は、サンプルデータを破棄するタイミングを拡散符号生成手段から得て、そのタイミング近傍のサンプルデータのうち逆拡散処理に寄与させないサンプルデータを抽出し破棄する処理を行う。
In this configuration, an
ここではまず、単一符号拡散変調信号と当該単一符号拡散変調信号に対応する1つの検波器2の動作の概要について説明する。実際には、単一符号拡散変調信号が単独で伝送されることはないが、伝送路が線形であるとすれば重ねの理が成立し、各検波器2においては符号の直交性に基づいた分離再生が可能である。したがって、各検波器2の動作は入力信号が多重化されているか否かによらず同様であると考えられるため、単一符号拡散変調信号を以って検波器2の動作を説明しても一般性は失われない。
Here, first, an outline of the operation of a single code spread modulation signal and one
図2(c)、図2(d)、図2(e)および図2(f)はそれぞれQPSK変調信号、拡散符号信号、理想的な単一符号拡散変調信号および帯域制限された単一符号拡散変調信号の例を示す。ここで、拡散符号信号の区間は、QPSK信号の1シンボル区間のn分の1に設定する。図2(a)および図2(b)は単一符号拡散変調信号および拡散符号信号を長周期で示したものである。また、ここではA/D変換器10は搬送波周波数の4倍の固定クロックでディジタルサンプリングするものとし、図2(f)のようにサンプリング点を黒丸で示す。白丸は歪みが生じていない理想的な信号に対するサンプリング点を示す。拡散符号は+1と−1の2シンボルで構成される信号であり、当該2値のシンボルのうち1つを呈する区間を1チップと定義すると、図2の例では1チップは4ディジタルサンプルで構成される。
2 (c), FIG. 2 (d), FIG. 2 (e) and FIG. 2 (f) are respectively a QPSK modulation signal, a spread code signal, an ideal single code spread modulation signal, and a band-limited single code. An example of a spread modulation signal is shown. Here, the interval of the spread code signal is set to 1 / n of one symbol interval of the QPSK signal. 2A and 2B show a single code spread modulation signal and a spread code signal in a long cycle. Here, the A /
さて、図2(d)および図2(f)に示されるように拡散符号内のデータ変化点付近に対応する符号拡散信号の振幅不連続点においては、帯域制限のため大きな波形歪みが生じている。先述したように、この波形歪みがディジタル直交検波の際の誤差となるため、拡散符号の符号変化点に対応する点近傍でのディジタルサンプルデータを破棄し、逆拡散処理に寄与させないようにすれば、復調誤差が低減されたベースバンドデータを得ることができる。この動作は、図1の積分器24に前置された間引き器22によって、拡散符号の符号変化点付近のディジタルサンプルデータを積分計算において加算しない構成とすることで実現することができる。
As shown in FIGS. 2 (d) and 2 (f), a large waveform distortion occurs at the amplitude discontinuity point of the code spread signal corresponding to the vicinity of the data change point in the spread code due to band limitation. Yes. As described above, since this waveform distortion becomes an error in digital quadrature detection, if digital sample data near the point corresponding to the code change point of the spread code is discarded and it does not contribute to the despreading process, Baseband data with reduced demodulation error can be obtained. This operation can be realized by adopting a configuration in which the digital sample data in the vicinity of the code change point of the spread code is not added in the integration calculation by the
積分器24は、1拡散符号区間で積分演算を行う毎にQPSKベースバンド信号の1サンプルデータを出力する。動作原理上、QPSK信号のシンボル周波数は、A/D変換器10におけるディジタルサンプル周波数よりも低く、積分演算においては1拡散符号区間内で入力されたデータを一括処理して1サンプルデータを出力するため、デジタルサンプルデータが等時間間隔で入力される必要はない。そのため、積分区間内でディジタルサンプルデータの一部が破棄されてもQPSK信号の出力シンボルデータの波形に影響を与えることはない。
The
次に、検波器2に、符号拡散多重化変調信号が入力されたときの動作と、各部の動作の詳細について説明する。符号拡散多重化変調信号は、互いに異なる拡散符号が割り当てられた複数の単一符号拡散変調信号を足し合わせたものである。上述のように、伝送路には重ねの理が成立するため、各検波器2における動作は、自らに割り当てられた単一符号拡散変調信号が入力された場合と全く同様のものとなる。
Next, the operation when the code spread multiplexed modulation signal is input to the
A/D変換器10は符号拡散多重化変調信号が入力されると、図2(f)に示すようなサンプリング間隔でディジタルサンプリングデータを出力する。A/D変換器10が出力したディジタルサンプリングデータは、拡散符号乗算器14によって拡散符号が掛け合わされ、ディジタル直交検波器16に入力される。同相成分は正弦乗算器18によって符号系列(0、−1、0、1)(図1においては−sinと記載されている。)が掛け合わされることで、直交成分は余弦乗算器20によって符号系列(1、0、−1、0)(図1においてはcosと記載されている。)が掛け合わされることでそれぞれ抽出される。ここで、拡散符号乗算器14、正弦乗算器18および余弦乗算器20における処理は、0、1または−1を乗ずる処理であるため実際に乗算器を設ける必要はなく、掛け合わせようとする符号系列に従って動作する符号反転回路およびスイッチ回路によって実現することができる。
When the code spread multiplexed modulation signal is input, the A /
ディジタル直交検波器16によって処理された信号は、積分器24に入力される。積分器24は、拡散符号区間に得られる信号系列を合算することで、符号拡散信号の中から直交関係にない信号成分を取り出す処理、すなわち逆拡散処理を完了し、各検波器2に割り当てられたベースバンド信号を分離再生する。ここで、積分器24には間引き器22が前置されており、拡散符号内の符号変化点付近に対応するディジタルサンプルデータを破棄した上で合算を行うため、当該データが逆拡散処理に寄与することはない。
The signal processed by the
間引き器22は、拡散符号生成部12から、拡散符号クロック信号の供給を受ける。拡散符号生成部12は、多重化拡散符号から逆拡散処理を行うシステムにおいては必ず設けられているものであり、システム仕様で定められた拡散符号信号を発生させるためのクロック信号発生回路と、仕様で定められた拡散符号系列を生成する手段などを備えているものである。
The
図3には間引き器22の構成を示す。間引き器22に設けられているタイミング検出部26は、拡散符号クロック信号に基づいて拡散符号信号の符号変化点が現れるタイミングを検出し、検出したタイミングでタイミングパルスを出力する。そのタイミングは、図2(d)および図2(g)のように符号拡散多重化変調信号に不連続点が生ずるタイミングに一致し、ディジタルサンプルデータの破棄は、少なくとも拡散符号の符号が変化するタイミングに最も近いサンプルデータを含む、当該タイミング近傍のサンプルデータに対して行われる。破棄範囲決定部28は、タイミング検出部26が出力するタイミングパルスに基づいて、図2(h)に示すような使用者があらかじめ設定したパルス幅の信号である破棄信号を出力する。破棄範囲決定部28内部においては、タイミングパルスの立ち下がりからτの時間をカウントし、破棄信号のパルスを立ち上げるといった動作がなされる。パルス幅を大きく設定しておけば、破棄されるディジタルサンプル点の数は多くなり、波形歪みに起因する検波誤差を十分回避することができるが、データ破棄に起因する信号対雑音比(SNR)の劣化が現れるため、使用者はかかる点を考慮してパルス幅を決定する必要がある。
FIG. 3 shows the configuration of the thinning
破棄信号の入力を受けた切り換えスイッチ30は、ディジタルサンプルデータを破棄するタイミングにおいてデータの値を強制的に零とする。図2の例では、符号変化点すなわち不連続点近傍の2つのディジタルサンプルデータを破棄している。
Upon receiving the discard signal, the
第1の実施形態では、積分器24に間引き器22を前置し、サンプルデータを破棄する処理を行っている。すなわち処理は、A/D変換、拡散符号の乗算、直交検波、データ破棄、積分という順序で行っている。逆拡散による分離再生処理は、拡散符号の乗算および積分の処理の組み合わせによって実現されるため、データ破棄の処理からは独立した処理である。第1の実施形態は逆拡散による分離再生処理の過程において、データ破棄の処理を介入させて処理する形態であるといえる。このように、データ破棄の処理は分離再生処理とは独立に行い得るため、これを必ずしも積分器24の直前で行う必要はなく、以下のような実施形態も考えられる。
In the first embodiment, the thinning
図4に示す第2の実施形態ではデータ破棄を拡散符号を掛け合わせる前に行うものであり、間引き器22は拡散符号乗算器14に前置される。
In the second embodiment shown in FIG. 4, the data discarding is performed before the multiplication by the spreading code, and the
図5に示す第3の実施形態では、データ破棄をディジタル直交検波器16において行うものである。図5に示されるように、符号系列(0、−1、0、1)(図5においては−sinと記載されている。)は間引き器22を介して正弦乗算器18に入力され、符号系列(1、0、−1、0)(図5においてはcosと記載されている。)は間引き器22を介して余弦乗算器20に入力される。
In the third embodiment shown in FIG. 5, Ru der performs data discarding in digital
以上説明した第1から第3の実施形態における検波器2の構成要素はデジタル回路で構成される。ディジタル回路は入力されたディジタル信号を、それによって表された2進数に対する演算処理を施した上でディジタル信号として出力するものであり、演算処理は2進数の加算、減算、桁のシフト等に帰着される。2進数の演算処理は、各計算ステップ毎にスイッチング回路を対応付けたハードウエアによって構成することが可能である。
The components of the
また、DSP(Digital Signal Processor)によって構成することも可能である。DSPはあらかじめ作成されたプログラムによって動作する、基本的な演算処理を行う回路を備えたものである。乗算器と加減算器で構成される高速な積和演算器を有しており、各種の命令を原則として1命令1ステップで実行できるように構成されている。DSPを動作させるためにはプログラムが必要であり、各部の動作に応じたプログラムは周知の技術によって作成される。 Further, it can be configured by a DSP (Digital Signal Processor). The DSP is provided with a circuit for performing basic arithmetic processing that operates according to a program created in advance. It has a high-speed multiply-accumulate arithmetic unit composed of a multiplier and an adder / subtracter, and is configured so that various instructions can be executed in one step per instruction in principle. A program is required to operate the DSP, and a program corresponding to the operation of each unit is created by a known technique.
DSPによって検波器2を構成する場合は、例えば間引き器22におけるタイミング検出部26が出力するタイミングパルス、破棄範囲決定手段が出力する破棄信号などが実際の信号として生成される構成とする必要はない。ただし、これらの信号を表した図2(g)および図2(h)はDSPによる設計において動作タイミングチャートとして用いられる。そして、DSPによって構成された間引き器22は、図2(g)および図2(h)に示すようなタイミングで信号が実際に生成され、各構成部がこれに基づいて動作した場合と全く同様の動作が実現されるよう演算処理を行う。なお、ここでは間引き器22がDSPで構成されるものと説明したが、その他の構成部がDSPで構成された場合についても、動作タイミングチャートに基づいて演算処理が行われるよう構成されることはいうまでもない。
When the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に限定されるものではない。たとえば上述の説明では、本発明に係る検波装置がアレイアンテナ装置3の給電部に適用されたものを例として採りあげたが、多チャンネルの信号を多重化して伝送し、それを検波する構成を有するその他の通信システムにも適用できる。また、符号拡散される変調信号の方式としてQPSK方式を採りあげたが、その他の一般のPSK方式にも適用可能である。このように、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施可能である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to such embodiment. For example, in the above description, the detection device according to the present invention is applied to the feeding unit of the array antenna device 3 as an example. However, a configuration in which a multi-channel signal is multiplexed and transmitted, and is detected. The present invention can also be applied to other communication systems having the same. Further, although the QPSK system has been taken as the system of the modulation signal to be code spread, it can be applied to other general PSK systems. Thus, the present invention can be implemented in various forms without departing from the scope of the invention.
1 検波装置、2 検波器、3 アレイアンテナ装置、10 A/D変換器、12 拡散符号生成部、14 拡散符号乗算器、16 ディジタル直交検波器、18 正弦乗算器、20 余弦乗算器、22 間引き器、24 積分器、26 タイミング検出部、28 破棄範囲決定部、30 切り換えスイッチ、32 アンテナ、34 符号拡散多重化器、36 指向性調整器、38 アナログ受信部。
1 detector, 2 detector, 3 array antenna device, 10 A / D converter, 12 spreading code generator, 14 spreading code multiplier, 16 digital quadrature detector, 18 sine multiplier, 20 cosine multiplier, 22
Claims (11)
前記多重化信号のサンプル値の一部を前記逆拡散処理に寄与させない間引き処理を行い、
前記間引き処理を、サンプリングされる前における前記多重化信号の不連続点に最も近いサンプル点のサンプル値に対して行うことによって、前記不連続点の存在によって前記多重化信号に生じる波形歪み成分の前記逆拡散処理への寄与を低減することを特徴とする検波器。 A detector that demultiplexes and detects a multiplexed signal that is multiplexed by a spreading code and input as a sample value obtained by sampling an amplitude value ,
A portion of the sample value before Symbol multiplexed signal performs thinning processing which does not contribute to the despreading processing,
By performing the decimation process on the sample value of the sample point closest to the discontinuous point of the multiplexed signal before being sampled , the waveform distortion component generated in the multiplexed signal due to the presence of the discontinuous point A detector that reduces the contribution to the despreading process .
前記間引き処理は、
前記拡散符号の符号変化点を検出し、当該検出結果に基づいて前記逆拡散処理に寄与させない前記サンプル値を指定し、当該指定された前記サンプル値を前記逆拡散処理に寄与させない処理を行う間引き器によって行われることを特徴とする検波器。 The detector according to claim 1,
The thinning process is
Detecting a code change point of the spreading code, specify the sample value which does not contribute to Kigyaku diffusion process, performs a process which does not contribute to the designated said sample values to said despreading processing before on the basis of the detection result A detector characterized by being performed by a thinning-out device.
前記多重化信号のサンプル値の一部を前記逆拡散処理に寄与させない間引き処理を行い、
前記間引き処理は、サンプリングされる前における前記多重化信号の不連続点に最も近いサンプル点のサンプル値に対して行い、
前記間引き処理は、
前記拡散符号の符号変化点を検出し、当該検出結果に基づいて前記逆拡散処理に寄与させない前記サンプル値を指定し、当該指定された前記サンプル値を前記逆拡散処理に寄与させない処理を行う間引き器によって行われることを特徴とする検波器。 A detector that demultiplexes and detects a multiplexed signal that is multiplexed by a spreading code and input as a sample value obtained by sampling an amplitude value ,
A portion of the sample value before Symbol multiplexed signal performs thinning processing which does not contribute to the despreading processing,
The thinning process is performed on the sample value of the sample point closest to the discontinuous point of the multiplexed signal before being sampled ,
The thinning process is
Detecting a code change point of the spreading code, specify the sample value which does not contribute to Kigyaku diffusion process, performs a process which does not contribute to the designated said sample values to said despreading processing before on the basis of the detection result A detector characterized by being performed by a thinning-out device.
前記多重化信号と前記拡散符号とを乗算して出力する拡散符号乗算器と、
前記拡散符号乗算器によって前記拡散符号が乗算された後の信号を積分する積分器と、
を備え、
前記逆拡散処理は、前記拡散符号乗算器と前記積分器とによって行われることを特徴とする検波器。 The detector according to any one of claims 1 to 3, wherein
A spreading code multiplier for multiplying and outputting the multiplexed signal and the spreading code;
An integrator for integrating the signal after being multiplied by the spreading code by the spreading code multiplier;
With
The despreading process is performed by the spreading code multiplier and the integrator .
前記間引き処理は、前記積分器の入力において行われることを特徴とする検波器。 The detector according to claim 4 , wherein
The detector is characterized in that the thinning-out process is performed at an input of the integrator.
前記間引き処理は、前記検波器の入力において行われることを特徴とする検波器。 The detector according to any one of claims 1 to 4 , wherein
The detector is characterized in that the thinning-out process is performed at the input of the detector.
前記拡散符号と前記多重化信号とを乗算し、拡散符号乗算信号として出力する拡散符号乗算器と、A spreading code multiplier that multiplies the spreading code and the multiplexed signal and outputs the result as a spreading code multiplication signal;
前記拡散符号乗算信号の同相成分を抽出する同相成分抽出器と、An in-phase component extractor for extracting an in-phase component of the spread code multiplication signal;
前記拡散符号乗算信号の直交成分を抽出する直交成分抽出器と、An orthogonal component extractor for extracting an orthogonal component of the spread code multiplication signal;
前記同相成分のサンプル値の一部を零と置き換えて間引き同相成分として出力する同相成分間引き器と、A common-mode component decimation device that outputs a part of the sample value of the common-mode component as a thinned-out common-mode component by replacing it with zero;
前記直交成分のサンプル値の一部を零と置き換えて間引き直交成分として出力する直交成分間引き器と、A quadrature component decimator that replaces some of the sample values of the quadrature component with zero and outputs as a decimation quadrature component;
前記間引き同相成分を積分して出力する同相成分積分器と、An in-phase component integrator that integrates and outputs the decimation in-phase component;
前記間引き直交成分を積分して出力する直交成分積分器と、An orthogonal component integrator that integrates and outputs the thinned orthogonal component;
を備え、With
前記同相成分間引き器は、The in-phase component thinning device is
前記同相成分のサンプル値のうち前記拡散符号の符号が変化するタイミングに最も近いタイミングで前記同相成分間引き器に入力されるサンプル値を零と置き換える手段を備え、Means for replacing a sample value input to the in-phase component decimation device with zero at a timing closest to a timing at which a code of the spreading code changes among sample values of the in-phase component;
前記直交成分間引き器は、The orthogonal component decimator is
前記直交成分のサンプル値のうち前記拡散符号の符号が変化するタイミングに最も近いタイミングで前記直交成分間引き器に入力されるサンプル値を零と置き換える手段を備えることを特徴とする検波器。A detector comprising: a means for replacing a sample value input to the orthogonal component decimation unit at a timing closest to a timing at which a code of the spreading code changes among sample values of the orthogonal component with zero.
前記多重化信号のサンプル値の一部を零と置き換えて間引き多重化信号として出力する入力間引き器と、An input decimation device that replaces a part of the sample value of the multiplexed signal with zero and outputs it as a decimation multiplexed signal;
前記間引き多重化信号と前記拡散符号とを乗算し、間引き拡散符号乗算信号として出力する拡散符号乗算器と、A spreading code multiplier for multiplying the demultiplexed multiplexed signal and the spreading code and outputting as a decimation spreading code multiplied signal;
前記間引き拡散符号乗算信号の同相成分を抽出する同相成分抽出器と、An in-phase component extractor for extracting an in-phase component of the decimation spread code multiplication signal;
前記間引き拡散符号乗算信号の直交成分を抽出する直交成分抽出器と、An orthogonal component extractor for extracting an orthogonal component of the decimation spread code multiplication signal;
前記同相成分を積分して出力する同相成分積分器と、An in-phase component integrator for integrating and outputting the in-phase component;
前記直交成分を積分して出力する直交成分積分器と、An orthogonal component integrator that integrates and outputs the orthogonal component;
を備え、With
前記入力間引き器は、The input decimation unit is
前記多重化信号のサンプル値のうち前記拡散符号の符号が変化するタイミングに最も近いタイミングで前記入力間引き器に入力されるサンプル値を零と置き換える手段を備えることを特徴とする検波器。A detector comprising: a means for replacing a sample value input to the input decimation unit at a timing closest to a timing at which a code of the spreading code changes among sample values of the multiplexed signal.
前記拡散符号と、前記多重化信号とを乗算し、拡散符号乗算信号として出力する拡散符号乗算器と、A spreading code multiplier that multiplies the spreading code and the multiplexed signal and outputs the result as a spreading code multiplication signal;
サンプリングした正弦波信号のサンプル値の一部を零と置き換えて前記拡散符号乗算信号に乗じ、前記拡散符号乗算信号の同相成分を抽出する同相成分抽出器と、A part of the sample value of the sampled sine wave signal is replaced with zero and multiplied by the spreading code multiplication signal, and an in-phase component extractor for extracting the in-phase component of the spreading code multiplication signal;
サンプリングした余弦波信号のサンプル値の一部を零と置き換えて前記拡散符号乗算信号に乗じ、前記拡散符号乗算信号の直交成分を抽出する直交成分抽出器と、A quadrature component extractor for substituting a part of the sample value of the sampled cosine wave signal with zero and multiplying the spread code multiplied signal to extract the quadrature component of the spread code multiplied signal;
前記同相成分抽出器が抽出した前記同相成分を積分して出力する同相成分積分器と、An in-phase component integrator that integrates and outputs the in-phase component extracted by the in-phase component extractor;
前記直交成分抽出器が抽出した前記直交成分を積分して出力する直交成分積分器と、An orthogonal component integrator that integrates and outputs the orthogonal component extracted by the orthogonal component extractor;
を備え、With
前記同相成分抽出器は、The in-phase component extractor is
前記拡散符号乗算信号のサンプル値のうち前記拡散符号の符号が変化するタイミングに最も近いタイミングで前記同相成分抽出器に入力されるサンプル値が前記同相成分抽出器に入力されるタイミングで、前記正弦波信号のサンプル値を零と置き換える手段を備え、Of the sample values of the spread code multiplication signal, the sample value input to the in-phase component extractor at the timing closest to the timing at which the code of the spread code changes is input to the in-phase component extractor, and the sine Means for replacing the sample value of the wave signal with zero,
前記直交成分抽出器は、The orthogonal component extractor is
前記拡散符号乗算信号のサンプル値のうち前記拡散符号の符号が変化するタイミングに最も近いタイミングで前記直交成分抽出器に入力されるサンプル値が前記直交成分抽出器に入力されるタイミングで、前記余弦波信号のサンプル値を零と置き換える手段を備えることを特徴とする検波器。The cosine is a timing at which a sample value input to the orthogonal component extractor is input to the orthogonal component extractor at a timing closest to a timing at which the code of the spread code changes among sample values of the spread code multiplication signal. A detector comprising means for replacing a sample value of a wave signal with zero.
受信した複数の信号を拡散符号によって多重化して出力する符号拡散多重化部と、前記符号拡散多重化部が出力する信号の振幅値をサンプリングして出力するサンプリング部と、を含む受信装置、に備えられ、A receiving apparatus including: a code spreading multiplexing unit that multiplexes and outputs a plurality of received signals with a spreading code; and a sampling unit that samples and outputs an amplitude value of a signal output from the code spreading multiplexing unit. Provided,
前記サンプリング部が出力する多重化信号を逆拡散処理して検波することを特徴とする検波器。A detector that demultiplexes and outputs a multiplexed signal output from the sampling unit.
前記複数のアンテナによって受信された複数の信号を多重化する符号拡散多重化部と、
前記符号拡散多重化部が多重化した信号を逆拡散して検波する検波部とを備え、
前記検波部は請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の検波器を備えることを特徴とするアレイアンテナ装置。 An array antenna apparatus in which directivity is determined by a plurality of antennas,
A code spreading multiplexing unit for multi-duplicating a plurality of signals received by the plurality of antennas,
A detector for despreading and detecting the signal multiplexed by the code spread multiplexer;
10. The array antenna apparatus according to claim 1, wherein the detector includes the detector according to any one of claims 1 to 9 .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004127594A JP3748563B2 (en) | 2004-04-23 | 2004-04-23 | Detector and array antenna device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004127594A JP3748563B2 (en) | 2004-04-23 | 2004-04-23 | Detector and array antenna device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005311806A JP2005311806A (en) | 2005-11-04 |
JP3748563B2 true JP3748563B2 (en) | 2006-02-22 |
Family
ID=35440042
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004127594A Expired - Fee Related JP3748563B2 (en) | 2004-04-23 | 2004-04-23 | Detector and array antenna device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3748563B2 (en) |
-
2004
- 2004-04-23 JP JP2004127594A patent/JP3748563B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2005311806A (en) | 2005-11-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7095778B2 (en) | Spread spectrum transmitter and spread spectrum receiver | |
US6333947B1 (en) | Interference cancellation system and method and CDMA receiver including an interference cancellation circuit | |
EP2106032B1 (en) | Selective noise cancellation of a spread spectrum signal | |
US8705335B2 (en) | Packet processing systems and methods | |
US6449302B2 (en) | System and method for peak power reduction in spread spectrum communications systems | |
JP2007295544A (en) | Signal generating method, preamble signal, transmitter, receiver and synchronization method | |
US20130013660A1 (en) | Correlation Device | |
JP5290006B2 (en) | Transmission device, reception device, and communication device | |
JP3748563B2 (en) | Detector and array antenna device | |
EP1847030B1 (en) | Method and apparatus for implementing matched filters in a wireless communication system | |
RU2350031C1 (en) | Method of transmission and reception of signals of quarter phase peak modulation, system for its realisation, machine-readable carrier and application of this method for synchronisation of reception of quarter phase peak modulation signals | |
JP5198201B2 (en) | Wireless communication method and system, wireless transmitter and wireless receiver | |
JP3666623B2 (en) | Correlator | |
US11909127B2 (en) | Antenna system, calibration unit, and calibration method | |
JPH09102758A (en) | Code multiplex communication device | |
JP5583243B2 (en) | Transmitter | |
JP3987026B2 (en) | Spread spectrum communication equipment | |
JP4963097B2 (en) | Transmission system, transmitter, receiver, and transmission method | |
JP3153792B2 (en) | CDMA synchronization circuit and CDMA synchronization signal detection method | |
JP2002033715A (en) | Multicarrier communication equipment and multicarrier communication method | |
JP4574567B2 (en) | Despreading and in-phase / quadrature component multiplex processing apparatus and method | |
JPH11136163A (en) | Receiver for spread spectrum communication wave | |
JPH10308690A (en) | Interference removal reception equipment | |
JPH08265216A (en) | Signal processor | |
JP2008502267A (en) | Method for transmitting signals simultaneously via at least two channels |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050823 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051021 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20051122 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20051128 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 3748563 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091209 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101209 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111209 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121209 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131209 Year of fee payment: 8 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |