JPH02241147A - Spread spectrum receiver - Google Patents

Spread spectrum receiver

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JPH02241147A
JPH02241147A JP1061830A JP6183089A JPH02241147A JP H02241147 A JPH02241147 A JP H02241147A JP 1061830 A JP1061830 A JP 1061830A JP 6183089 A JP6183089 A JP 6183089A JP H02241147 A JPH02241147 A JP H02241147A
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frequency
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健二 太田
Katsuaki Nakajima
克明 中島
Satoru Tanaka
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Abstract

PURPOSE:To acquire correlation waveform from a prescribed time in a prescribed time and to observe the waveform with magnification by varying a relative phase of a PM signal modulating a received wave to be reassured and a correlation PN signal. CONSTITUTION:The synchronization of 1st and 2nd pulses is detected to start the production of 1st and 2nd PN and correlation PN signals simultaneously with the provision of a reset means 68. Since a series of PN codes are generated again from a same code when codes of the PN signals from 1st and 2nd PN code generators 51, 52 generating the PN signal from the same code are deviated by prescribed its, the phase of a 1st clock pulse is shifted by shift means 53 to move the observation range till the correlation output is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 く本発明の産業上の利用分野〉 本発明は、PN信号(疑似雑音信号)で拡散変調された
信号を受信するスペクトラム拡散型受信装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Industrial Application Field of the Present Invention The present invention relates to a spread spectrum receiving device that receives a signal spread modulated with a PN signal (pseudo noise signal).

〈従来技術〉(第6〜7図) 例えば電波を利用して伝搬経路の距離差を副側する場合
、電波の到達19間の差を検出して、その時間差を光速
に乗粋すればよい。
<Prior art> (Figures 6 and 7) For example, when using radio waves to measure the distance difference in the propagation path, it is sufficient to detect the difference between the arrival times of the radio waves and multiply the time difference by the speed of light. .

しかし、通常の送受信システムでは大きな距離差の計測
しかできず、雑音の影響を受りやすい。
However, normal transmitting and receiving systems can only measure large distance differences and are easily affected by noise.

この秤の目的のため、他の通信や雑音等の影響を受けに
クク、小さな距離差まで計測できるスペクトラム拡散型
の送受信システムが従来より用いられている。
For this purpose, a spread spectrum transmission and reception system has been used that can measure even small distance differences without being influenced by other communications or noise.

第6図は、このような目的で用いられているスペクトラ
ム拡散型の送信装置1および受信装置10の構成を示覆
図である。
FIG. 6 is a schematic diagram showing the configuration of a spread spectrum transmitter 1 and a receiver 10 used for this purpose.

送信装置1は、所定周波数f”の搬送信号を、PN発生
器2から所定周波数f2のクロック信号に同期して出力
されるPN信号で拡散変調し、変調器3から出力される
拡散変調信号をアンj−す4より空間に放射づ−る。
The transmitting device 1 spread-modulates a carrier signal of a predetermined frequency f'' with a PN signal output from a PN generator 2 in synchronization with a clock signal of a predetermined frequency f2, and modulates a spread modulation signal output from a modulator 3. It radiates into space from Anj-Su4.

受信装置10は、アンテナ11で受(プた信号を所定周
波数f3の局発信号で周波数変換し、周波数変換器12
からの変換信号を移相器13によって位相の90度異な
る2つの信号IQに分岐し、それぞれ2つの相関検波器
14.15に入力する。
The receiving device 10 frequency-converts the signal received by the antenna 11 using a local oscillation signal of a predetermined frequency f3, and converts the received signal by the frequency converter 12.
The converted signal is split by a phase shifter 13 into two signals IQ having a phase difference of 90 degrees, and each signal is input to two correlation detectors 14 and 15.

方、周波数(fl−f3)の信号を、PN発生器16か
ら周波数(f2−Δf)のクロック信号に同期して出力
されるPN信号で拡散変調した変調信号は、変調器17
より2つの相関検波器14.15に入力されている。
On the other hand, a modulated signal obtained by spread-modulating a signal of frequency (fl-f3) with a PN signal outputted from the PN generator 16 in synchronization with a clock signal of frequency (f2-Δf) is sent to the modulator 17.
The signal is input to two correlation detectors 14 and 15.

なお、送信側のPN信号と受信側のPN信号の符号系列
は同一で、例えばともに511ピツ(・を1フレームと
する。
Note that the code sequences of the PN signal on the transmitting side and the PN signal on the receiving side are the same, and for example, both are 511 bits (. is taken as one frame.

2つの相関検波器14.15はミキザー型の相関乗痺器
14a、15aと積分器14b、15bで構成され、そ
の出力は90度異なる電力成分を示しており、演算器1
8によって電力強度に相当する信号(自乗平均)が合成
出力される。
The two correlation detectors 14 and 15 are composed of mixer-type correlation multipliers 14a and 15a and integrators 14b and 15b, and their outputs show power components different by 90 degrees.
8, a signal (root mean square) corresponding to the power intensity is synthesized and output.

この強度信号は、オシロスコープ19に入ノ〕されてい
る。
This intensity signal is input to an oscilloscope 19.

第7図は、この受信装@10て送信装@1からの電波を
受けたときの様子を示すタイミング図である(同図a、
b、、cの横目盛はPN信号の1つのフレームの区切り
を示している)。
FIG. 7 is a timing diagram showing the situation when this receiving device @10 receives radio waves from the transmitting device @1 (a,
The horizontal scales b, , c indicate the division of one frame of the PN signal).

受信開始時(10時)に送信装置1からの直接波のPN
信号は、ff17図aに示すように受信装置10のPN
信号(同図C)に刻して時間Tsだけ進んでいるとする
と、両者の位相(つまり時間TS)は大きく異なり相関
がとれないため相関出力(同図d)は得られない。所定
時間経過して両者の位相差が小さくなると時間とともに
直接波に対する相関出力Aが僧太し、同期したとぎ(t
l)を境に相関出力が減少する。
PN of the direct wave from transmitter 1 at the start of reception (10 o'clock)
The signal is transmitted to the PN of the receiving device 10 as shown in Figure ff17a.
Assuming that the signal (C in the figure) is advanced by a time Ts, the phases of the two (that is, the time TS) are so different that a correlation cannot be obtained, so a correlation output (d in the figure) cannot be obtained. When the phase difference between the two becomes small after a predetermined period of time has elapsed, the correlation output A for the direct wave becomes thicker over time, and when synchronization occurs (t
The correlation output decreases after 1).

一方で、ビル等の反射体Rに反射して受信されている反
射波のPN信号(同図b)は、その伝搬経路の距離差に
相当する位相差を有しているため、反射波の相関出力B
は、直接波の相関出力Aより遅れて増大して、同期した
とき(t2)を境に減少する。
On the other hand, the PN signal of the reflected wave reflected by the reflector R such as a building and received (see figure b) has a phase difference corresponding to the distance difference of its propagation path. Correlation output B
increases later than the correlation output A of the direct wave, and decreases after synchronization (t2).

なお、この相関出力の最大値Am、 Bmは直接波およ
び、反射波の電力強度に比例しており、その時間差Tか
ら伝搬経路の距離差が得られる。
Note that the maximum values Am and Bm of the correlation outputs are proportional to the power intensities of the direct wave and the reflected wave, and the distance difference of the propagation path can be obtained from the time difference T.

即ち、送信装置1のPN信号の1ビット当りの遅延時間
は1/f2てあり、周波数f2と周波数f2−Δfとが
1ビットずれる時間は1/Δfであるから、1秒間にT
/<1/八f)−丁・へfビットずれたことになり、そ
の距離差りはL= (1/f2> ・T・Δf −C(
m)となる(ただしCは光速)。
That is, the delay time per 1 bit of the PN signal of the transmitting device 1 is 1/f2, and the time for which the frequency f2 and the frequency f2 - Δf deviate by 1 bit is 1/Δf, so T in 1 second
/<1/8f) - ding. The difference in distance is L= (1/f2> ・T・Δf −C(
m) (where C is the speed of light).

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、受信側のPN信号は、送信側PN信号と
非同期であるため、相関出力が得られる位置は、受信開
始時における両PN信号のフレームの位相差(時間でT
s)によって大きく貢なり、1回の掃引でオシロスコー
プの画面上に相関出力を表示するためには、受信装置1
0のP、N信号と直接波のPN信号との両PN信号の周
波数差Δfによって両PN信号の位相が同期するまでの
時間Tm(この最大の時間は前記Ts=0のときで、1
フレームあたりMビットとすれば約M/Δf)が必要で
ある。
<Problems to be Solved by the Invention> However, since the PN signal on the receiving side is asynchronous with the PN signal on the transmitting side, the position where the correlation output is obtained is determined by the phase difference between the frames of both PN signals at the start of reception ( T in time
s), and in order to display the correlated output on the oscilloscope screen in one sweep, the receiving device 1
The time Tm until the phases of both PN signals are synchronized due to the frequency difference Δf between the 0 P and N signals and the direct wave PN signal (this maximum time is when Ts = 0, 1
Assuming M bits per frame, approximately M/Δf) is required.

したがって、相関波形を観測するためには、少なくとも
前記時間Tm以上の時間をオシロスコープの時間軸の大
きさにしなければならない。
Therefore, in order to observe the correlation waveform, the time axis of the oscilloscope must be at least as long as the time Tm.

これでは、前記時間Tmの終り頃にやっと観測される場
合があり、この場合はその前の観測時間は無駄になると
いう欠点があった。
This has the disadvantage that the observation may be made only at the end of the time Tm, and in this case, the previous observation time is wasted.

また、上記のようにオシロスコープの時間軸の大きさが
人になれば、近接した直接波と反則波、例えば1ビット
分の位相差(時間差)をもつ直接波と反則波とを画面上
で分離判断することが不可能であるという欠点があった
In addition, if the time axis of the oscilloscope becomes human as described above, it is possible to separate direct waves and foul waves that are close together, for example direct waves and foul waves that have a phase difference (time difference) of 1 bit, on the screen. The disadvantage was that it was impossible to judge.

このため、相関出力の表示されている部分をオシロスコ
ープの時間軸を拡大して観測する方法がとられているが
、この方法ではPN符号上のどこで相関がとられている
のか不明で観測に支障があった。
For this reason, a method is used to enlarge the time axis of the oscilloscope and observe the part where the correlation output is displayed, but with this method, it is unclear where on the PN code the correlation is being taken, which hinders observation. was there.

本発明はこの課題を解決し、所定時亥11、例えば観測
スタート時刻J:り所定の時間内に相関波形を捉え、さ
らに拡大して観測できるスペクトラム拡散型受信装置を
提供することを目的としている。
It is an object of the present invention to solve this problem and provide a spread spectrum receiving device that can capture a correlation waveform within a predetermined time, such as observation start time J:, and further enlarge it for observation. .

く課題を解決するための手段〉 前記課題を解決するために、本発明の第1のスペクトラ
ム拡散型受信装置は、 所定の周波数で符号系列よりなるPN信号で変調されて
いる受信波を、前記周波数と周波数差のある所定の周波
数で前記符号系列よりなる相関PN信号で変調した拡散
変調信号によって相関検波するスペクトラム拡散型受信
装置において、前記相関PN信号を発生し、かつ前記受
信波を変調しているPN信号に対する前記相関PN信号
の相対位相を可変にして出力する相関PN信号発生部を
備え、 前記受信波と前記拡散変調信号とが相関Jる時間位置を
可変できるようにしている。
Means for Solving the Problems> In order to solve the above problems, a first spread spectrum receiving device of the present invention transmits a received wave modulated with a PN signal consisting of a code sequence at a predetermined frequency to the In a spread spectrum receiving device that performs correlation detection using a spread modulation signal modulated with a correlated PN signal consisting of the code sequence at a predetermined frequency with a frequency difference, the spread spectrum receiver generates the correlated PN signal and modulates the received wave. The apparatus further includes a correlated PN signal generating section that outputs a variable relative phase of the correlated PN signal with respect to the PN signal, so that the time position at which the received wave and the spread modulation signal are correlated can be varied.

また、第2のスペクトラl−拡散型受信装置は、所定の
第1の周波数(f2)でMビットの符号系列よりなるP
N信号で変調された受信波を、前記第1の周波数と周波
数差(八f)のある所定の第2の周波数(f2−Δf)
で前記Mビットの符号系列よりなる相関PN信号で変調
した拡散変調信号によって相関検波するスペクトラム拡
散型受信装置において、 前記第1の周波数(f2)を有する第1のクロツクパル
スと、前記第2の周波数(f2−Δf)を有する第2の
クロックパルスを出力する信号発生器と、 前記第1のクロックパルスの位相を可変にシフトして出
力するシフト手段と、 前記シフト手段からの位相をシフトされた前記第1のク
ロックパルスより前記Mビットの符号系列よりなるPN
信号を出力する第1の符号発生器と、 前記第2のクロックパルスより前記相関PN信号を出力
する第2の符号発生器と、 前記第1のPN符号発生器からのPN信号の符号が所定
符号と一致する毎に第1の検出パルスを出力する第1の
符号検出手段と、 前記第2のPN符号発生器からの相関PN信号の符号が
前記所定符号から所定ピッI〜(Nビット<Mビット)
異なる符号と一致する毎に第2の検出パルスを出力する
第2の符号検出手段と、前記第1及び第2の検出パルス
が同期したことを検出して、前記第1及び第2のPN信
号及び相関PN信号の発生を同時にスタートをさゼるリ
セット手段とを備え、 前記シフト手段により前記第1のクロックパルスの位相
をシフI・することにより、相関検波された相関出力を
前記スタートから前記PN信号と前記相関PN信号の位
相差がNピッ1へになるまでの時間内に得られるように
している。
In addition, the second spectrum l-spread type receiving device has a P
The received wave modulated by the N signal is transmitted to a predetermined second frequency (f2-Δf) with a frequency difference (8f) from the first frequency.
In a spread spectrum receiving device that performs correlation detection using a spread modulation signal modulated with a correlated PN signal consisting of the M-bit code sequence, the first clock pulse having the first frequency (f2) and the second frequency (f2-Δf); a shift means for variably shifting the phase of the first clock pulse and outputting the first clock pulse; A PN consisting of the M-bit code sequence from the first clock pulse.
a first code generator that outputs a signal; a second code generator that outputs the correlated PN signal from the second clock pulse; and a code of the PN signal from the first PN code generator is predetermined. a first code detection means that outputs a first detection pulse every time the code matches; M bit)
a second code detecting means that outputs a second detection pulse every time they match a different code; and a second code detection means that detects that the first and second detection pulses are synchronized and outputs the first and second PN signals. and reset means for simultaneously starting the generation of the correlated PN signal, and by shifting the phase of the first clock pulse by the shifting means, the correlation output subjected to correlation detection is shifted from the start to the above. The phase difference between the PN signal and the correlated PN signal is obtained within the time it takes for the phase difference to reach N-pitch 1.

く作用〉 したがって、同一の所定符号からPN信号の旬月を発生
した第1、第2のPN符号発生器からのPN信号の符号
同士が所定ビット(Nビット)ずれる(この期間が観測
レンジとなる)と再び同一の所定符号から一連のPN符
号を発生ずるため、シフト手段により第1のり1コツク
パルスの位相をシフトすることにより相関出力が得られ
るところまで観測レンジを移動することができる。
Therefore, the codes of the PN signals from the first and second PN code generators that generate the PN signal from the same predetermined code are shifted by a predetermined bit (N bits) (this period is the observation range). In order to generate a series of PN codes from the same predetermined code again, the observation range can be moved to a point where a correlation output can be obtained by shifting the phase of the first pulse using the shift means.

く本発明の実施例〉(第1〜2図) 以下、図面に基づいて本発明の一実施例を説明する。Embodiments of the present invention> (Figures 1 and 2) Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described based on the drawings.

第1図は一実施例の要部を示すブ1]ツク図、第2図は
、前述(第6図)と同様の送信装置1からの電波を受(
プて、その受信レベルや反射状況を観測する一実施例の
受信装置を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing the main parts of an embodiment, and FIG. 2 is a block diagram showing the main parts of an embodiment, and FIG.
FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of a receiving device that monitors the reception level and reflection status of the received signal.

第2図において、22はアンテナ21で受けた受信信号
を信号発生器23からの局発信号(周波数f3)と混合
して所定周波数帯(例えば140MHz帯)にヘテロダ
イン変換する周波数変換器である。
In FIG. 2, a frequency converter 22 mixes the received signal received by the antenna 21 with a local signal (frequency f3) from the signal generator 23 and performs heterodyne conversion into a predetermined frequency band (for example, 140 MHz band).

なお、この信号発生器23は信号基準源としてルビジュ
ウム発振器を用いたPLL方式の発生器で高精度かつ高
安定な信号を発生する。
The signal generator 23 is a PLL type generator using a rubidium oscillator as a signal reference source, and generates a highly accurate and highly stable signal.

24は周波数、変換器22からの出力信号を位相の90
度異なる2信号1Qに分岐する移相器である。
24 is the frequency, and the phase of the output signal from the converter 22 is 90
This is a phase shifter that branches into two signals 1Q with different degrees.

分岐された受信波の一方は、第1の相関検波器25の相
関乗算器26に入力されている。
One of the branched received waves is input to the correlation multiplier 26 of the first correlation detector 25 .

この相関乗算器26は、例えばダブルバランスドミキ1
すで構成されており、変調器27から増幅器28を介し
て入力される拡散変調信号と受信波との相関検出を行な
っている。
This correlation multiplier 26 is, for example, a double balanced multiplier 1
It has already been configured and performs correlation detection between the spread modulation signal inputted from the modulator 27 via the amplifier 28 and the received wave.

変調器27は信号発生器23から分配器47を介して出
力される所定周波数II(例えば1293MHz>の信
号を、後述する相関PN信号発生部50からの相関PN
信号で拡散変調している。
The modulator 27 converts a signal of a predetermined frequency II (for example, 1293 MHz>) outputted from the signal generator 23 via the distributor 47 into a correlated PN signal from a correlated PN signal generator 50, which will be described later.
The signal is spread modulated.

29は、相関乗算器からの出力のうち、所定の中間周波
数帯(例えば10.7MHz)の信号成分を通過させる
帯域通過フィルタ(以下、BPFと記す)である。
29 is a band pass filter (hereinafter referred to as BPF) that passes a signal component in a predetermined intermediate frequency band (for example, 10.7 MHz) among the output from the correlation multiplier.

なお、分配器47から出力される信号の周波数f4は、
送信搬送波の周波数f1から局発信号の周波数「3を減
じた周波数とB l) F 29の中心周波数との差に
等しく設定されている。
Note that the frequency f4 of the signal output from the distributor 47 is
It is set equal to the difference between the frequency obtained by subtracting the local oscillator signal frequency "3" from the frequency f1 of the transmission carrier wave and the center frequency of B1) F29.

30は、BPF29の通過出力のレベルを対数的に圧縮
して出力する対数圧縮器である。
30 is a logarithmic compressor that logarithmically compresses the level of the passed output of the BPF 29 and outputs the same.

31はミキ」J−32と低域通過゛ノイルタ(以下、L
PFと記号)33で構成された復調器であり、対数圧縮
器30からの出力を、分配器48を介して入力される信
号発生器23からの所定周波数f5(例えば10.7M
l−1z)の局発信号て゛周波数変換し、変換出力の帯
域制限を行なって相関波形を出力する。
31 is Miki' J-32 and low pass 'noirta' (hereinafter referred to as L
PF) 33, which converts the output from the logarithmic compressor 30 to a predetermined frequency f5 (for example, 10.7 M
The local oscillator signal (1-1z) is frequency converted, the converted output is band-limited, and a correlated waveform is output.

したがって、LPF33の出力は、受信波の一方のベク
トル成分の対数圧縮された電力強度に相当する信号を示
している。
Therefore, the output of the LPF 33 indicates a signal corresponding to the logarithmically compressed power intensity of one vector component of the received wave.

また、他方側の受信波は、第2の相関検波器35の相関
乗算器36に入力されている。
Further, the received wave on the other side is input to the correlation multiplier 36 of the second correlation detector 35.

第2の相関検波器35は、第1の相関検波器25と全く
同一に構成されており、変調器37からの増幅器38を
介して入力される拡散変調信号と受信波との乗算出力の
中間周波数帯の信号がBP「39を通過して、対数圧縮
器40で対数圧縮され、復調器41のミキサ42とLP
F43によって復調される。
The second correlation detector 35 has exactly the same configuration as the first correlation detector 25, and is an intermediate product of the received wave and the spread modulation signal input from the modulator 37 via the amplifier 38. The frequency band signal passes through the BP 39, is logarithmically compressed by the logarithmic compressor 40, and is sent to the mixer 42 of the demodulator 41 and the LP
It is demodulated by F43.

45は、第1、第2の相関検波器25.35からの検波
出力の自乗平均を演算する演算器であり、この演算出力
は、受信波の電力強度に相当する信号としてオシロスコ
ープ46のY軸に入力されている。
45 is a calculator that calculates the root mean square of the detection outputs from the first and second correlation detectors 25.35, and this calculation output is displayed on the Y axis of the oscilloscope 46 as a signal corresponding to the power intensity of the received wave. has been entered.

相関P N @M発生部50は、第1図に示Jように第
1、第2のPN信号符号発生器51.52を有し、第1
のPN符号発生器51には、信号発生器23から周波数
f2の第1のクロックパルスがシフト回路53を介して
入力されており、第2のPN符号発生器52には周波数
f2−八fの第2のクロックパルスが入力されている。
The correlation P N @M generating section 50 has first and second PN signal code generators 51 and 52 as shown in FIG.
The first clock pulse of frequency f2 is input from the signal generator 23 to the PN code generator 51 of , via the shift circuit 53, and the second clock pulse of frequency f2-8f is input to the second PN code generator 52. A second clock pulse is being input.

第1、第2のPN符号発生器51.52は、同符号系列
の一連のPN符号をクロックパルスに同期して順次並列
出力するように構成されており、リセッ(・パルスを受
けると同一の初期符号C<O>から一連のPN符号を発
生する。
The first and second PN code generators 51 and 52 are configured to sequentially output a series of PN codes of the same code series in parallel in synchronization with clock pulses, and when receiving a reset pulse, they output the same series of PN codes in parallel. A series of PN codes are generated from the initial code C<O>.

シフト回路53は、第3図に示すように、第1のクロッ
クパルスに対してパルス除去を行なうパルス除去回路5
4と、パルス挿入を行なうパルス挿入回路57とから構
成されている。
As shown in FIG. 3, the shift circuit 53 includes a pulse removal circuit 5 that performs pulse removal on the first clock pulse.
4, and a pulse insertion circuit 57 that performs pulse insertion.

パルス除去回路54は、アンド回路55の一方の入力端
子に第1のクロックパルスを入力して、スイッチS1が
押されると第1のクロックパルスに同期して” I−1
”レベルから”l”レベルに変わるゲート信号出力回路
56からのゲート信号をアンド回路55の他方の入力端
子に入力することによってパルスの除去を行なう。
The pulse removal circuit 54 inputs the first clock pulse to one input terminal of the AND circuit 55, and when the switch S1 is pressed, the pulse removal circuit 54 outputs "I-1" in synchronization with the first clock pulse.
The pulse is removed by inputting the gate signal from the gate signal output circuit 56, which changes from the "level" to the "L" level, to the other input terminal of the AND circuit 55.

パルス挿入回路57は、アンド回路55の出力を微分整
形回路58で微分整形してオア回路59の一方の入力端
子に入力し、アンド回路55の出力をインバータ60で
反転した出力を微分整形回路61で微分整形して挿入パ
ルス出力回路62に入力する。
The pulse insertion circuit 57 differentially shapes the output of the AND circuit 55 using a differential shaping circuit 58 and inputs the differentially shaped output to one input terminal of an OR circuit 59 , and inverts the output of the AND circuit 55 using an inverter 60 and inputs the output to the differential shaping circuit 61 . differentially shaped and input to the insertion pulse output circuit 62.

挿入パルス出力回路62は、スイッチS2が押されると
微分整形回路61からのパルスを1個だ(プオア回路5
9に与えてパルス挿入を行なう。
The insertion pulse output circuit 62 outputs one pulse from the differential shaping circuit 61 when the switch S2 is pressed.
9 to perform pulse insertion.

第1図において63は、第1のPN符号発生器51の発
生り−るPN符号(並列出力)が所定の初期符号C(0
)に一致する毎に第1の一致パルスを出力する第1の符
号検出器、64は、第2のPN符号発生器52の発生す
るPN符号(並列出力)が初期符号C(0)からNビッ
ト目のPNN符号(N)と−枚重る毎に第2の一致パル
スを出力する第2の符号検出器である。
In FIG. 1, 63 indicates that the PN code (parallel output) generated by the first PN code generator 51 has a predetermined initial code C (0
), the first code detector 64 outputs a first coincidence pulse every time the PN code (parallel output) generated by the second PN code generator 52 changes from the initial code C(0) to N This is a second code detector that outputs a second matching pulse every time the second bit overlaps with the PNN code (N).

65はリゼット回路であり、第1、第2の一致パルスの
論理積をとるアンド回路66と、アンド回路66の出力
がH”レベルに立」二がるとオア回路67に対重る出ツ
ノを゛′H″レベルにセットシ、次の第1の一致信号を
受けて出力を” L ”レベルにセラ1〜するリセット
パルス発生回路68と、電源投入時に第1のPN符号発
生器51とオア回路67とにリセットパルスを出力J−
るパワーオンリセット回路69とから構成されでいる。
65 is a reset circuit, which includes an AND circuit 66 that takes the logical product of the first and second coincidence pulses, and an output circuit that overlaps the OR circuit 67 when the output of the AND circuit 66 rises to the H" level. The reset pulse generating circuit 68 sets the output to the "H" level and outputs the output to the "L" level upon receiving the next first coincidence signal, and the first PN code generator 51 and the OR circuit when the power is turned on. Outputs a reset pulse to circuit 67 and J-
It consists of a power-on reset circuit 69.

なお、第2のPN符号発生器52からの直列PN (8
号は、相関PN信号として変調器27.37に出力され
ている。
Note that the serial PN (8
The signal is output to the modulator 27.37 as a correlated PN signal.

く前記実施例の動作〉 以上のように構成されたスペク1〜ラム拡散型受信装置
に対して、前述のように周波数f1の搬送波を周波数f
2のクロック信号に同期して発生するPN信号で拡散変
調された電波が送信されると、その強力な直接波は、ア
ンテナ21で受信され、周波数変換器22て所定周波数
f3の局発信号によって例えば140MHz帯に周波数
変換される。
Operation of the above-mentioned embodiment> For the spectrum 1 to RAM spread type receiver configured as described above, the carrier wave of frequency f1 is transferred to the carrier wave of frequency f1 as described above.
When a radio wave spread-modulated with a PN signal generated in synchronization with the clock signal of 2 is transmitted, the strong direct wave is received by the antenna 21 and converted by the frequency converter 22 into a local oscillation signal of a predetermined frequency f3. For example, the frequency is converted to a 140 MHz band.

移相器24によって90度異なる位相に分岐された受信
波はそれぞれ第1、第2の相関検波器25.35に入力
される。
The received waves split into phases 90 degrees different by the phase shifter 24 are input to first and second correlation detectors 25 and 35, respectively.

ここで、受信波が第4図aに示すフレームのタイミング
でPN変調されているとし、10時に受信装置の電源投
入がなされたとすると、10時に同一の初期符号C(0
)でスター1− した第1、第2のPN符号発生器51
.52のPN符号は、第4図c、dに示すように周波数
Δfの分だけ徐々に位相がずれて、t1時になると、直
接波(同図a)のPN信号のフレーム位相と第2のPN
符号発生器52からの相関PN信号の位相がほぼ同期し
始めるため、中間周波数(10,7MHz>の相関信号
がBPF29.39より出力される。
Here, suppose that the received wave is PN modulated at the timing of the frame shown in FIG.
), the first and second PN code generators 51 star 1-.
.. As shown in Figure 4c and d, the phase of the 52 PN code gradually shifts by the frequency Δf, and at time t1, the frame phase of the PN signal of the direct wave (Figure 4a) and the second PN code are shifted.
Since the phases of the correlated PN signals from the code generator 52 begin to be substantially synchronized, a correlated signal with an intermediate frequency (10.7 MHz>) is output from the BPF 29.39.

この相関信号のレベルは対数圧縮器30.40で圧縮さ
れ、それぞれ復調器31.41で直流レベルに復調され
る。
The levels of the correlation signals are compressed by logarithmic compressors 30 and 40, and demodulated to DC levels by demodulators 31 and 41, respectively.

この復調された2方向の検波レベルの自乗平均即ち、直
接波の電力強度に相当する信号が演算器45によって算
出され、オシロスコープ46には第4図の1に示すよう
に、同期したt2時に最大となり、t3時まで減少する
直接波の相関波形Aが得られる。
The root mean square of the demodulated detection levels in two directions, that is, a signal corresponding to the power intensity of the direct wave is calculated by the arithmetic unit 45, and the oscilloscope 46 is sent to the oscilloscope 46 as shown in 1 in FIG. Therefore, a correlation waveform A of the direct wave that decreases until time t3 is obtained.

一方、ビル等に反射して大きく減衰(例えば60dB)
l、、直接波より僅かに遅延して入力された微弱な反@
1波も前記同様に受信されるが、直接波のPN信号より
僅かに遅れた反射波のPN信号(同図b)と第2のPN
信号との位相がt4時からt6時にか(プて同期し、は
ぼ完全に同期したt5時には、反射波の相関波形Bのピ
ークが直接波の相関波形Aより1秒後に比較的大ぎな山
とじて画面に表示されることになる。
On the other hand, it is reflected from buildings etc. and is greatly attenuated (e.g. 60dB)
l,, Weak anti-wave input with a slight delay from the direct wave @
The first wave is also received in the same way as above, but the reflected wave PN signal (b), which is slightly delayed from the direct wave PN signal, and the second PN signal are received.
When the phase with the signal is synchronized from time t4 to time t6, and at time t5 when it is almost completely synchronized, the peak of correlation waveform B of the reflected wave becomes a relatively large peak 1 second later than the correlation waveform A of the direct wave. It will be displayed on the screen.

したがって、これらの山の大きさ及び山の時間間隔から
電波の伝搬経路におりる反射物の有無、その減衰量およ
び経路の距iii![差(前記演算を用いる)等を観測
することができる。
Therefore, based on the size of these mountains and the time interval between the mountains, the presence or absence of a reflective object on the radio wave propagation path, its attenuation amount, and the distance of the path iii! [Differences (using the above operations) etc. can be observed.

なお、基準となる第1のPN符号発生器51のPN符号
と、第2のPN符号発生器52のPN符号とがt7時に
Nビットずれたとすると、相関PN信号発生部50の第
1、第2の符号検出器63.64からの第1、第2の一
致パルスが第4図01fのように同時出力されるため、
オア回路67より同図9に示すリセッl〜信号が第2の
PN符号発生器52に出力され、次の第1の一致パルス
が入力されると、10時の状態に戻ることになる。
Note that if the PN code of the first PN code generator 51 serving as a reference and the PN code of the second PN code generator 52 are shifted by N bits at time t7, the first and second PN codes of the correlated PN signal generator 50 Since the first and second coincidence pulses from the second code detector 63 and 64 are output simultaneously as shown in FIG. 4 01f,
The OR circuit 67 outputs the reset l~ signal shown in FIG. 9 to the second PN code generator 52, and when the next first coincidence pulse is input, the state returns to the state at 10 o'clock.

したがって、シフト回路53を作動さぜなければオシロ
スコープ46の画面には第4図りに示す相関波形が得ら
れることになる。
Therefore, if the shift circuit 53 is not activated, the correlation waveform shown in the fourth diagram will be obtained on the screen of the oscilloscope 46.

なお、この場合オシロスコープ46の時間軸は、10時
〜t8時の間を繰返し掃引しており、−回の掃引時間に
第2のPN符号発生器52からのPN符号が、基準とな
る第1のPN符号発生器51からのPN符号に対してN
ピッl−分の範囲の相関をとっていることになり、観測
レンジ(相関レンジ)はNピッ1への範囲となる。
In this case, the time axis of the oscilloscope 46 is repeatedly swept from 10 o'clock to t8 o'clock, and the PN code from the second PN code generator 52 is applied to the reference first PN code at - times of sweep time. N for the PN code from the code generator 51
This means that the correlation is taken in the range of 1-minutes, and the observation range (correlation range) is the range to 1-minutes.

第4図は電源投入のタイミングが良く、最初から受信波
のPN信号と相関PN信号とがNビットの観測レンジ内
にあったが、第5図の受信開始時<10時)のように、
受信波のPN信号(同図a、b)より第1、第2のPN
符号発生器51.52のP、N符号が僅かに遅れて訃る
場合は、t7時に両者のPN符号がNビットずれるまで
のNビットの観測レンジ内で相関がとれない。
In Fig. 4, the power was turned on at a good timing, and the PN signal of the received wave and the correlated PN signal were within the N-bit observation range from the beginning.
The first and second PN signals are determined from the received wave PN signals (a and b in the same figure).
If the P and N codes of the code generators 51 and 52 die with a slight delay, no correlation can be established within the observation range of N bits until the two PN codes shift by N bits at time t7.

ここて、両者のPN符号がt8時にリセッl〜されてか
ら任意のt9時に、971〜回路53のスイッチS2を
所定回押して第1のクロックパルスの間に所定数のパル
ス挿入を行なうと、基本となる第1のPN符号発生器5
1からのPN符号のフレーム位相は所定時間下fだけ進
むことになる。
Here, at any time t9 after both PN codes are reset at time t8, if the switch S2 of circuit 53 is pressed a predetermined number of times to insert a predetermined number of pulses between the first clock pulses, the basic The first PN code generator 5 becomes
The frame phase of the PN code from 1 advances by a predetermined time period f.

パルス挿入によりTfだけ位相シフl−した第1のPN
符号発生器51は、以後この進んだ状態のままで第1の
クロックパルスを受けるため、受信波のPN信号(第5
図a、b)に対して例えば僅かに位相の進んだPN符号
を出力する。
The first PN whose phase is shifted by Tf due to pulse insertion
Since the code generator 51 receives the first clock pulse in this advanced state thereafter, the code generator 51 receives the PN signal (fifth clock pulse) of the received wave.
For example, a PN code whose phase is slightly advanced with respect to FIGS. a and b) is output.

したがって、次のリセッ1へ時(t10時)からの画面
には、第5図りに示すように受信波の相関波形A、Bが
得られる。
Therefore, the correlated waveforms A and B of the received waves are obtained on the screen from the time of the next reset 1 (time t10) as shown in the fifth diagram.

なお、第1のクロックパルスに対するパルス挿入あるい
はパルス除去を随時行なえば、基準となる第1のPN符
号発生器51のPN符号のフレム位相が挿入あるいは除
去したパルスの数だけシ71〜するため、相関波形も画
面上を左右にシフ1−することになる。
Note that if pulse insertion or pulse removal is performed at any time with respect to the first clock pulse, the frame phase of the PN code of the first PN code generator 51 serving as a reference will be changed by the number of pulses inserted or removed. The correlation waveform is also shifted left and right on the screen.

〈本発明の他の実施例〉 なお、本発明はこの実施例に限定されるものでなく、拡
散変調された受信波を1個の相関検波器のみで復調する
受信装置についても同様に適用できる。
<Other embodiments of the present invention> Note that the present invention is not limited to this embodiment, and can be similarly applied to a receiving device that demodulates a spread-modulated received wave using only one correlation detector. .

また、前記実施例では、相関出力を中間周波数に変換し
て、そのレベルを対数圧縮してから直流に検波するよう
にしていたが、従来(第6図)の構成の受信装置につい
ても本光明は適用することができる。
In addition, in the above embodiment, the correlation output is converted to an intermediate frequency, the level of which is logarithmically compressed, and then detected into DC, but the present invention also applies to the receiving device with the conventional configuration (FIG. 6). can be applied.

く本発明の効果〉 本発明のスペク1〜ラム拡散型受信装置は前記説明のよ
うに、測定すべき受信波を変調しているPNN信号相関
1) N信号との相対位相を可変できるように構成され
ているため、任意ビットの観測レンジを移動することが
てき、PN符号上のどこに観測レンジが設定されている
かが容易にわかり、正確な計測を簡単に行なうことがで
きる。
Effects of the Present Invention> Spec 1 of the present invention - As explained above, the Lamb spread type receiving device has a PNN signal correlation that modulates the received wave to be measured.1) The relative phase with the N signal can be varied. Because of this structure, the observation range of any bit can be moved, and it is easy to see where on the PN code the observation range is set, making it easy to perform accurate measurements.

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

第1図は本発明の一実施例の要部を示すブロック図、第
2図は、−実施例の全体構成を示すブロック図、第3図
は第1図の要部を示すブロック図である。 第4図および第5図は一実施例の動作を説明するだめの
タイミング図である。 第6図は、従来装置を含む送受信システムを示すブロッ
ク図、第7図は従来装置の動作を説明するためのタイミ
ング図である。 23・・・・・・信号発生器、50・・・・・・相関P
N信号発生部、51・・・・・・第1のPN符号発生器
、52・・・・・・第2のPN符号発生器、53・・・
・・・シフト回路、54・・・・・・パルス除去回路、
57・・・・・・パルス挿入回路、63・・・・・・第
1の符号検出器、64・・・・・・第2の符号検出器、
65・・・・・・リセット回路。
FIG. 1 is a block diagram showing the main parts of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing the overall configuration of the embodiment, and FIG. 3 is a block diagram showing the main parts of FIG. 1. . FIGS. 4 and 5 are timing diagrams for explaining the operation of one embodiment. FIG. 6 is a block diagram showing a transmitting/receiving system including the conventional device, and FIG. 7 is a timing diagram for explaining the operation of the conventional device. 23... Signal generator, 50... Correlation P
N signal generator, 51...first PN code generator, 52...second PN code generator, 53...
... shift circuit, 54 ... pulse removal circuit,
57... Pulse insertion circuit, 63... First code detector, 64... Second code detector,
65...Reset circuit.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)所定の周波数で符号系列よりなるPN信号で変調
されている受信波を、前記周波数と周波数差のある所定
の周波数で前記符号系列よりなる相関PN信号で変調し
た拡散変調信号によつて相関検波するスペクトラム拡散
型受信装置において、前記相関PN信号を発生し、かつ
前記受信波を変調しているPN信号に対する前記相関P
N信号の相対位相を可変にして出力する相関PN信号発
生部を備え、 前記受信波と前記拡散変調信号とが相関する時間位置を
可変にしたことを特徴とするスペクトラム拡散型受信装
置。
(1) A received wave modulated with a PN signal consisting of a code sequence at a predetermined frequency is modulated by a spread modulation signal which is modulated with a correlated PN signal consisting of the code sequence at a predetermined frequency with a frequency difference from the above frequency. In a spread spectrum receiving device that performs correlation detection, the correlation P with respect to the PN signal that generates the correlation PN signal and modulates the received wave.
What is claimed is: 1. A spread spectrum receiving device comprising: a correlated PN signal generating section that outputs a variable relative phase of an N signal; and a time position at which the received wave and the spread modulation signal are correlated is variable.
(2)所定の第1の周波数(f2)でMビットの符号系
列よりなるPN信号で変調された受信波を、前記第1の
周波数と周波数差(Δf)のある所定の第2の周波数(
f2−Δf)で前記Mビットの符号系列よりなる相関P
N信号で変調した拡散変調信号によって相関検波するス
ペクトラム拡散型受信装置において、 前記第1の周波数(f2)を有する第1のクロックパル
スと、前記第2の周波数(f2−Δf)を有する第2の
クロックパルスを出力する信号発生器と、 前記第1のクロックパルスの位相を可変にシフトして出
力するシフト手段と、 前記シフト手段からの位相をシフトされた前記第1のク
ロックパルスより前記Mビットの符号系列よりなるPN
信号を出力する第1のPN符号発生器と、 前記第2のクロックパルスより前記相関PN信号を出力
する第2のPN符号発生器と、 前記第1のPN符号発生器からのPN信号の符号が所定
符号と一致する毎に第1の検出パルスを出力する第1の
符号検出手段と、 前記第2のPN符号発生器からの相関PN信号の符号が
前記所定符号から所定ビット(Nビット<Mビット)異
なる符号と一致する毎に第2の検出パルスを出力する第
2の符号検出手段と、前記第1及び第2の検出パルスが
同期したことを検出して、前記第1及び第2のPN信号
及び相関PN信号の発生を同時にスタートをさせるリセ
ット手段とを備え、 前記シフト手段により前記第1のクロックパルスの位相
をシフトすることにより、相関検波された相関出力を前
記スタートから前記PN信号と前記相関PN信号の位相
差がNビットになるまでの時間内に得られるようにした
ことを特徴とするスペクトラム拡散型受信装置。
(2) A received wave modulated with a PN signal consisting of an M-bit code sequence at a predetermined first frequency (f2) is transmitted to a predetermined second frequency (f) having a frequency difference (Δf) from the first frequency.
f2−Δf) is the correlation P consisting of the M-bit code sequence.
In a spread spectrum receiver that performs correlation detection using a spread modulation signal modulated with an N signal, a first clock pulse having the first frequency (f2) and a second clock pulse having the second frequency (f2-Δf) are provided. a signal generator that outputs a clock pulse of M; a shift means that variably shifts the phase of the first clock pulse and outputs the first clock pulse; PN consisting of a code sequence of bits
a first PN code generator that outputs a signal; a second PN code generator that outputs the correlated PN signal from the second clock pulse; and a code of the PN signal from the first PN code generator. a first code detection means that outputs a first detection pulse every time the code matches a predetermined code; (M bits) a second code detection means that outputs a second detection pulse every time they match a different code; and detecting that the first and second detection pulses are synchronized, and reset means for simultaneously starting the generation of the PN signal and the correlation PN signal, and by shifting the phase of the first clock pulse by the shift means, the correlation output of the correlation detection is changed from the start to the PN signal. A spread spectrum receiving device characterized in that the phase difference between the signal and the correlated PN signal can be obtained within the time required to reach N bits.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010081361A (en) * 2008-09-26 2010-04-08 Toshiba Corp Radio communication method and system, radio transmitter, and radio receiver

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