JPH02246547A - Ｃｓｋ通信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明はスペクトラム拡散（Ｓ　Ｓ）通信のための受
信装置、とくにコード・シフト・キーイング（Ｃｏｄｅ
　５ｈｉｆｔ　Ｋｅｙｌｎｇ　−ＣＳ　Ｋ　）変調方式
による受信装置における同期確立方法および装置に関す
る。

従来の技術 ＳＳ通信方式は衛星通信、移動体通信などの他、電力線
通信にも応用範囲が広まっている。従来のＳＳ通信方式
について、第１５図および第１Ｂ図を参照して説明する
。送信側では、ＰＮ（擬似雑音）符号系列発生器１の出
力ａを送信データｂとＥＸ−ＯＲ回路２でＥＸ−ＯＲ演
算後（信号ｃ）＋増幅器３により送信信号として伝送路
に送出する。受信側では、受信信号を増幅器４で増幅後
、相関器６で同期ＰＮ符号系列発生器５の出力ｄと相関
をとり、相関値（信号ｅ）を比較器７で所定の閾値と比
較し、受信データｆを復調する。

伝送路としては、無線、有線、その他の伝送媒体が考え
られる。したがって送信信号は直接に伝送媒体に送出さ
れるばかりでなく、伝送媒体を伝送するのに適した信号
に変換して送られる場合が多い。また電力線通信では商
用電力と分離するインタフェースが必要となる。このよ
うな信号変換１分離の作用を行なう伝送媒体との接続部
を以下では、受信インタフェース、送信インタフェース
という。

発明が解決しようとする課題 従来の通信方式では、受信側の同期ＰＮ符号系列発生器
５の発生ＰＮ系列を、送信側のＰＮ系列と同期させなけ
ればならず、そのためには先ず同期点をサーチする必要
がある。伝送路の伝送特性上に問題がないならば同期点
で相関波形にピークが検出される。しかし電力線通信の
ように伝送特性が極めて不良で、しかも伝送帯域内にデ
イツプ・ポイントがあるような線路では、相関波形の劣
化が進み、相関値の正、負の関係が逆転し。

データの１．０の誤りとなることがある。また波形の劣
化により同期が維持できない欠点があった。

出願人は上記の従来のＳＳ通信方式の欠点を克服した新
規なＣ８Ｋ通信方式を提案している。

Ｃ３Ｋ通信方式では、送信側において、相互相関が低い
２つの同一符号長の２値ＰＮ符号系列をそれぞれ一定周
期で発生し、上記一定周期ごとに、送信データの１また
は０に応じて上記２つの異なるＰＮ符号系列のいずれか
を選択して送信信号として送出する。他方、受信側にお
いては、受信信号と、送信側で用いられた２つのＰＮ符
号系列との相関をそれぞれとることにより２つの相関出
力を得る。この２つの相関出力のいずれか一方には上記
一定周期ごとに必ず相関ピークが現われる。そこで、２
つの相関出力のピーク値の比較に基づいて１または０の
復調データを作成する。

このようなＣ８Ｋ通信方式では、受信側において２つの
相関出力を比較し、そのピーク値の大小に応じて受信デ
ータの０または１を割当てるようにしているので、受信
側の符号系列は送信側のそれと厳密に同期をとる必要が
なく、データの復調誤りも生じなくなる。また相関器の
出力として。

絶対値をとるようにすれば、送信ピーク値が負となるよ
うな特性劣化の伝送路の場合でも誤差にならないという
効果がある。

上述のように２つの相関出力のいずれか一方には上記一
定周期ごとに相関ピークが現われる。受信側においては
この相関ピークを正しく検出するために、相関ピークが
ある一定区間内で周期的に出現するように、受信側の装
置の動作を受信信号に同期させる必要がある。とくに、
電力線通信を行なう場合のように商用交流電力線のよう
な劣悪な伝送路では伝送特性が急激に変動し、ピーク位
置が大きく変動してしまうことがある。

この発明は上記のようにすぐれた特徴をもっＣＳＫ通信
方式のための受信装置に適した同期確立方法および装置
を提供するものである。

課題を解決するための手段 この発明による同期確立方法は、受信信号と所定符号長
の符号系列との相関信号の相関ピークを検出し、この相
関ピークの上記符号長に対応する周期のデータ区間内に
おける位置を検出し、上記ピーク位置が上記データ区間
内に設定された観測区間内にあるかどうかを判定し、上
記ピーク位置が上記観測区間内にない場合には次のデー
タ区間においてピーク位置が観測区間の中央に位置する
ようにデータ区間を規定する周期信号を作成し。

ピーク位置が観測区間内に存在するという判定が所定複
数回連続した場合に同期確立と判定することを特徴とす
る。

この発明による同期確立装置は、受信信号と所定符号長
の符号系列との相関信号の相関ピークを検出し、この相
関ピークの上記符号長に対応する周期のデータ区間内に
おける位置を検出するピーク位置検出回路、上記ピーク
位置が上記データ区間内に設定された観測区間内にある
かどうかを判定するピーク位置判定回路、上記ピーク位
置が上記観測区間内にない場合には次のデータ区間にお
いてピーク位置が観測区間の中央に位置するようにデー
タ区間を規定する周期信号を作成する周期信号発生回路
、およびピーク位置が観測区間内に存在するという判定
が所定複数回連続するかどうかを判定し、連続した場合
に同期確立と判定する同期確立判定回路を備えているこ
とを特徴とする。

上記周期信号発生回路は、上記符号長に対応する一定周
期を表わす第１のデータを記憶する第１の記憶回路と、
検出されたピーク位置データに基づいて１次のデータ区
間におけるピーク位置が観測区間の中央に位置するよう
に算出された周期を表わす第２のデータを記憶する第２
の記憶回路と、上記ピーク位置判定回路の判定信号に応
じて、ピーク位置が観）１区間内にあるときには第１の
データを、ピーク位置が観測区間内にないときには第２
のデータをそれぞれ選択するセレクタと、一定周期のク
ロック信号を計数し１周期信号によってリセットされる
カウンタと、上記セレクタから与えられるデータと上記
カウンタによる計数値とを比較し、一致したときに周期
信号を出力する比較回路とから構成される。

上記同期確立判定回路は、上記ピーク位置判定回路から
出力される信号であってピーク位置が観測区間内に存在
しないことを表わす信号によってリセットされ、ピーク
位置が観測区間内に存在することを表わす信号によって
動作状態とされ、動作状態とされたときに上記周期信号
を計数するカウンタと、上記カウンタの計数値を上記所
定複数回を表わす閾値と比較し、計数値が閾値と一致し
たときに同期確立判定信号を出力する比較回路とから構
成される。

作　　用 受信信号と所定符号長の符号系列との相関信号の相関ピ
ークが検出され、この相関ピークの上記符号長に対応す
る周期のデータ区間内における位置が検出される。そし
てこのピーク位置が上記データ区間内に設定された観測
区間内にあるがどうかが判定される。上記ピーク位置が
上記観測区間内にない場合には１次のデータ区間におい
てピーク位置が観測区間の中央に位置するようにデータ
区間を規定する周期信号が作成され出力される。これに
よりピーク位置が観測区間内に存在するようになり、存
在するという判定が所定複数回連続した場合に同期確立
と判定される。ピーク位置が観８−１区間内に存在する
という判定が所定複数回連続する前にピーク位置が移動
して観測区間から外れてしまった場合には、再度０次の
データ区間においてピーク位置が観測区間の中央に位置
するようにデータ区間を規定する周期信号が作成される
。

実施例 以下この発明を、ＰＮ符号としてマンチェスタ符号Ｍ系
列を用いたＣ８Ｋ通信方式に適用した実施例について詳
述する。

（１）Ｃ６Ｋｊｉ信システム全体の構成第１図はマンチ
ェスタ符号Ｍ系列を用いたＣＳＫ方式の通信システムの
全体構成を示している。

送信側において、変調装置（送信装置）　１１には、相
互相関が低くかつ同じ符号長をもつマンチェスタ符号Ｍ
系列を同期してそれぞれ発生する２つのマンチェスタＭ
系列発生器３１．８２が設けられ、それらの符号出力は
切替回路３３に与えられる。この切替回路３３は２進数
送信データ（１または０）に応じて制御され、たとえば
送信データが０のときには発生器３１の符号出力が、１
のときには発生器３２の符号出力がそれぞれ選択される
。この切替回路３３によって選択された符号出力信号が
送信信号ＴＸＯとなる。切替回路３３における切替制御
は発生するマンチェスタ符号Ｍ系列の周期に同期して行
なわれ、２進数の１つのデータ（１または０）は−周期
のマンチェスタ符号Ｍ系列によって表現される。

異なる２つのマンチェスタ符号Ｍ系列の切替ないしは選
択が送出すべきデータのコード（１・またはＯ）に応じ
て行なわれるので、この変調方式をコード・シフト拳キ
ーイング（Ｃ３Ｋ）という。

もちろん、Ｃ８ＫではマンチェスタＭ系列に限らず他の
ＰＮ符号系列を用いてもよい。

送信信号ＴＸＯは送信インタフェース１２Ａを介して伝
送路または伝送媒体に送出される。送信インタフェース
１２Ａは「従来の技術」の項で示したように、広い意味
での接続部であって、キャリアの変調または電力線への
混合処理等を行なう部分である。

受信インタフェース１２Ｂも、キャリアの復調。

電力線からの分離、Ａ／Ｄ変換等を行なうもので、伝送
路または伝送媒体から入力する信号をディジタル受信信
号ＲＸＩに変換して出力する。

受信側の受信装置には、２つの相関器２１．２２゜復調
装置２３．キャリア検出回路２４．同期制御回路２５等
が含まれている。受信インタフェース１２Ｂから出力さ
れるディジタル受信信号ＲＸＩは２つに分岐してそれぞ
れ相関器２１．２２に入力する。一方の相関器２１には
一方のマンチェスタＭ系列発生器３１から発生するマン
チェスタ符号Ｍ系列が設定されており、この設定系列と
受信信号ＲＸＩとの相関がとられる。同じように他方の
相関器２２には他方のマンチェスタＭ系列発生器３２か
ら発生するマンチェスタ符号Ｍ系列が設定されており、
この設定系列と受信信号ＲＸＩとの相関がとられる。こ
れらの相関器２１．２２から得られる相関出力は復調装
置２３に与えられ、この復調装置２３において相関値に
応じて復調信号１または０が割当てられ、受信データＲ
ＸＤとして出力される。すなわち、相関ｆｉ２１と２２
の相隣出力のうち相関器２１の方が大きな相関ピーク値
を示している場合には０の受信データが、逆に相関器２
２の方が大きな相関ピーク値を示している場合には１の
受信データがそれぞれ生成される。

相関出力はまたキャリア検出回路２４および同期ｕ４御
回路２５に入力する。キャリア検出回路２４は相関出力
に基づいてキャリアの有無を検出し、その検出信号を同
期制御回路２５に与える。キャリアの有無は受信信号Ｒ
ＸＩを受信しているかどうかを判断するために用いられ
る。同期制御回路２５は。

キャリアが検出されているときに、相関出力に基づいて
、復調およびキャリア検出のためのタイミング信号を作
成して復調装置２３およびキャリア検出回路２４に与え
る。

以上のようにＣ３Ｋａ信方式では、受信側において２つ
の相関出力を比較し、その大小に応じて受信データの０
または１を割当てるようにしているので、受信側のマン
チェスタＭ系列は送信側のそれと厳密に同期をとる必要
がなく、データの復調誤りも生じなくなる。また相関器
の出力として、絶対値をとるようにすれば、送信ピーク
値が負となるような特性劣化の伝送路の場合でも誤差に
ならない。さらにマンチェスタ符号Ｍ系列を用いること
により、受信信号の低域成分を少なくして伝送路との結
合損失を低く抑えることができる。

（２）Ｃ８Ｋｆ調装置の構成例 第２図はＣＳＫ変調装置１１の具体的構成例を示してい
る。またこの回路の各部の出ツノ信号波形が第３図に示
されている。

この実施例では各マンチェスタＭ系列発生器３１、３２
は３段（ｎ　−３）のシフトレジスタＦ　Ｆ　ｔｔ〜Ｆ
Ｆ　　、ＦＦ　　−ＦＦ、を含み、これらのシフトレジ
スタはクロック発生器３４から出力されるクロック信号
ＣＫのタイミングでデータのシフト動作を行なう。これ
らのシフトレジスタの帰還回路は互いに異なっている。

すなわちシフトレジスタＦＦ　　−ＦＦ１３では、第２
段と第３段のセルのｔ 符号が排他的論理和回路（ＥＸ−ＯＲ）３１ａを経てそ
の入力側に帰還されているのに対して、シフトレジスタ
ＦＦ　−ＦＦ２３では第１段と第３段のセルの符号がＥ
Ｘ−ＯＲ回路３２ａを経て帰還されている。シフトレジ
スタとその帰還回路はＭ系列発生器（ＰＮ符号発生器、
ＰＮ符号−ＰｓｅｕｄｅＮｏｉｓｅ　Ｃｏｄｅ−擬似雑
音符号）をそれぞれ構成している。そして、各シフトレ
ジスタの最終段の符号出力とクロック信号ＣＫとの排他
的論理和がそれぞれＥＸ−ＯＲ回路３７．３８でとられ
ることによりマンチェスタ符号が作成される。

一方のマンチェスタＭ系列発生器３１の特定の位相（オ
ール１）のときに他方のマンチェスタＭ系列発生器３２
が常に一定の位相（初期位相）となるように位相同期回
路が設けられている。この位相同期回路はＮＡＮＤ回路
３Ｂと初期位相設定器３５とを含んでいる。初期位相設
定器３５はシフトレジスタＦＦ　−ＦＦ２３の各段に初
期符号を設定するためのもので、任意の符号（オール０
以外の符号）を設定できる。シフトレジスタＦ　Ｆ　ｔ
　ｔ　”’−Ｆ　Ｆ　ｔ　ａのすべての段の符号が１と
なったときに（この状態はマンチェスタ符号Ｍ系列の一
周期Ｔに１回生起される）ＮＡＮＤ回路３ＢからＬレベ
ルの信号が発生し、クロック信号ＣＫの次の立上りの時
点で初期位相設定器３５に設定された符号がシフトレジ
スタＦＦ　　−ＦＦ２３の各段にそれぞれロードされる
。

上述のようにマンチェスタＭ系列発生器３１．３２の出
力すなわちＥＸ−ＯＲ回路３７．３８の出力は切替回路
３３に与えられ、送信データＴＸＤによってマンチェス
タ符号Ｍ系列の一周期（データ区間）Ｔごとに切替動作
が行なわれる。またＮＡＮＤ回路３Ｂの出力は送信デー
タ処理部（たとえばマイクロプロセッサ）に送信要求信
号として与えられる。送信データ処理部はこの送信要求
信号が入力するごとに送信データＴＸＤの１ビット分（
１または０）を出力して切替回路３３に与える。

第４図は変形例を示している。第２図と比較すると、マ
ンチェスタＭ系列発生器３１．３２からそれぞれＥＸ−
ＯＲ回路３７．３８が取除かれ、これに代えて切替回路
３３の出力側に、切替回路３３の出力とクロック信号Ｃ
Ｋとを入力とするＥＸ−ＯＲ回路３９が設けられ、マン
チェスタ符号が作成される。

参照符号３１Ａ、　：（２ＡはそれぞれＭ系列発生器を
指し、それらの出力（シフトレジスタの最終段の符号）
が切替回路３３にそれぞれ与えられている。この変形例
のものはＥＸ−ＯＲ回路を１細巾なくすることができる
という利点をもっている。

なお、第２図の切替回路３３の出力側、第４゜図のＥＸ
−ＯＲ回路３９の出力側に１クロツク・ラッチ回路を設
け、送信信号ＴＫＯを波形整形するようにするとよい。

（３）相関器の構成例 次に相関器２１．２２の構成について第５図を参照して
詳しく説明する。

相関器２１．２２はそれぞれＮ段のレジスタ４１ａ。

４１ｂを備え、これらのレジスタ４１ａ、　４１ｂには
。

変調装置１１に含まれるマンチェスタＭ系列発生器３１
、３２で発生するマンチェスタ符号Ｍ系列がそれぞれあ
らかじめ設定されている。ｎ段のシフトレジスタを用い
て発生するＭ系列の符号長は２”−１ビツトである。変
調装置ｌｌではＭ系列はマンチェスタ符号化されている
から、レジスタ４１ａ、　４１ｂの段数ＮはＮ−２（２
°−１）である。

一方、受信インタフェース１２Ｂから入力するディジタ
ル受信信号ＲＸＩは２分岐され、各相関器２１．２２に
設けられたシフトレジスタ４２ａ、　４２ｂに入力する
。これらのシフトレジスタ４２ａ、　４２ｂもＮ段であ
り、変調装置１１におけるクロック信号の２倍の周波数
のクロックＣＫにより駆動される。

相関器２１において、レジスタ４１ａの設定された各段
の符号とシフトレジスタ４２ｇの対応する各段に送り込
まれた受信信号の符号とがそれぞれＥＸ−ＯＲ回路４３
ａで比較される。すべてのＥＸ−ＯＲ回路ｔ３ａの出力
信号は加算器４４ａに与えられ、加算される。加算器４
４ａの出力信号はレジスタ４１ａの各段の符号とシフト
レジスタ４２ａの対応する各段の符号との一致の度合を
表わしており、これが、一方の相関器２１の相関出力Ｒ
となる。受信信号ＲＸＩはクロック信号ＣＫごとにシフ
トレジスタ４２ａを順次シフトされていくから。

相関出力Ｒもクロック信号ＣＫごとにそれに応じて変化
する。

他方の相関器２２においても同じように、レジスタ４１
ｂに設定された各段の符号とシフトレジスタ４２ｂの対
応する各段に送り込まれた受信信号の符号とが一致する
かどうかがそれぞれＥＸ−ＯＲ回路４３ｂで調べられる
。すべてのＥＸ−ＯＲ回路４３ｂの出力信号は加算器４
４ｂに与えられ加算される。加算器４４ｂからはレジス
タ４１ｂに設定されたマンチェスタＭ系列と入力ディジ
タル受信信号ＲＸＩとの相関の程度を表わす相関出力Ｒ
５が出力されることになる。

第６図は相関器２１の変形例を示している。レジスタ４
１ａおよびシフトレジスタ４２ａに代えて段数がＮＸｍ
　（ｍは２以上の正の整数）のレジスタ４１Ａおよびシ
フトレジスタ４２Ａが設けられている。シフトレジスタ
４２Ａは上記クロック信号ＣＫのｍ倍の周波数のクロッ
ク信号ＣＫ　　によって駆■ 動される。ＥＸ−ＯＲ回路４３ＡもＮＸｍ個設けられ、
レジスタ４１Ａとシフトレジスタ４２Ａの対応する段の
符号が各ＥＸ−ＯＲ回路４３Ａに入力する。

加算ｆｉ４４ＡハすべてのＥＸ−ＯＲ回路４３Ａ　（７
）出力信号を加算して相関出力Ｒとして出力する。この
ようにレジスタとシフトレジスタの段数をｍ倍にするこ
とにより相関演算の精度を高めている。

相関器２２も同じように変形できるのはいうまでもない
。

第７図はさらに他の実施例を示している。ここでは受信
信号ＲＸＩが入力するシフトレジスタ４２が相関器２１
と２２とで兼用されている。このようにすることにより
シフトレジスタの数を減らし６構成を簡素化することが
できる。第６図に示すように段数がｍ倍されたシフトレ
ジスタを、同じように相関器２１と２２とで兼用するこ
とができるのはいうまでもない。

（４）復調装置およびキャリア検出回路第８図は復調装
置２３およびキャリア検出回路２４の一構成例を示すも
のである。また、第８図における各部の信号波形が第９
図に示されている。この図において、相関出力Ｒ，Ｒ，
はより分りやすくするためにアナログ的に描かれている
。

１対の相関器２１．２２から出力される相関出力ＲとＲ
ｂとに基づいてデータを復調する原理についてまず説明
する。第９図を参照して、１デ一タ区１１１７（これは
マンチェスタＭ系列の一周期に等しい）を中央のウィン
ドウ部（Ｗ部という）とその前後の部分（これをＥ部と
いう）とに分ける。前後のＥ部は等しい間隔に設定され
ている。

もっともＷ部の前後のＥ部を等しく設定する必要はな（
、Ｗ部をデータ区間の中央に設定しなくてもよい。０＜
ｄ＜Ｔを満足するｄを用いて。

Ｗ部は（Ｔ−ｄ）／２〜（Ｔ＋ｄ）／２の区間。

Ｅ部は０〜（Ｔ−ｄ）／２と（Ｔ＋ｄ）／２〜Ｔの区間
。

と表現することができる。Ｗ部は観測区間とも呼ばれる
。

データが伝送されてきている場合には、データ区間Ｔ内
において、相関出力ＲとＲｂのいずれか一方に相関ピー
クが現われる。同期制御回路２５において、この相関ピ
ークが検出され、相関ピークがデータ区間Ｔの中央にく
るように、データ区間の終点を規定するデータ区間終了
信号ＥＤが作成される。そして、このデータ区間終了信
号ＥＤに基づいてＷ部の始点と終点とをそれぞれ規定す
るウィンドウ働スタート・パルスＷＬとウィンドウ・ス
トップ・パルスＷＨが同期制御回路２５で作成される。

符号Ｐ、Ｐ、ＡＡ　　の意味を次のようａｙ　　　ｂｙ
　　　ａＥ’　　ｂＥ に定める。

Ｐ　：相関出力ＲのＷ部におけるピーク値ａｖ　　　　
　　　　　　　　　ａ （最大値） Ｐ　：相関出力ＲｂのＷ部におけるピーク値ｙ （最大値） Ａ　・相関出力ＲのＥ部における総和（加ａＥ’　　　
　　　ａ 算値） Ａ　：相関出力Ｒ１のＥ部における総和（加Ｅ 算値） 復調データ（受信データＲＸＤ）は次のようにして生成
される。

Ｐ　　−Ａ　　＞Ｐ　　・Ａ　ならばデータは１゜ｂｙ
　　　ａＥ　　　ａｙ　　　ｂＥ Ｐ　　−Ａ　　＜Ｐ　　＠Ａ　　ならばデータは０゜ｂ
ｙ　　　ａＥ　　　ａｙ　　　ｂＥ 理論的にいうとＰｂ、〉Ｐａｖならばデータは１゜この
逆ならばデータは０と判断してもよい。しかしながら、
雑音が含まれている場合を考慮すると、相関出力におけ
るピーク値の比較では復調エラーを生じることがある。

一般に相関ピークをもつ相関出力においてはそのピーク
の前後レベルは相関ピークをもたない相関出力の相関レ
ベルよりも小さい。たとえば相関出力Ｒｂに相関ピーク
がある場合、その前後の総和ＡｂＥは、相関ピークのな
い相関出力Ｒの総和ＡａＥよりも小さい。この性質を利
用して、復調エラーができるだけ生じないように、互い
に別個の相関出力のピーク値と総和の積、すなわちＰ　
　−Ａ　　とＰ　　−Ａ　　との大ｂｙ　　　ａＥ　　
　ａｙ　　　ｂＥ 小比較を行なって復調データを作成している訳である。

これにより、伝送路等の伝送特性が劣悪でノイズ等が生
じやすい場合であっても安定な復調が可能となる。

次にキャリア検出の原理について説明する。すなわち、
　　（Ｐ　　−Ａ　　−Ｐ　　・Ａ　）の絶対値がｂｙ
　　　ａＥ　　　ａｙ　　　ｂＥ 所定の閾値レベルＴ　ｈ　ｐを超えているときにキャリ
ア検出とする。キャリアがあるということは相関出力の
いずれか一方に相関ピークが現われていることを意味す
る。したがって、′互いに別個の相関出力のピーク値と
総和との積の差の絶対値は大きな値を示す。これに対し
て、キャリアが無い場合には上記積の差の絶対値は零に
非常に近い値を示す。これによって、データ復調の場合
と同じようにノイズ等に影響されることなくキャリアの
有無を判定することができる。

第８図に示す回路はディジタル回路であるからクロック
信号ＣＫまたはＣＫ　　に同期して動作するが、説明の
単純化のためにクロック信号の図示は省略されている。

この回路において、相関出力Ｒはラッチ回路５１ａで１
クロック分ラッチされたのち絶対値回路５２ａで絶対値
化され、さらに、加算回路５５ａおよび最大値ホールド
回路５４ａに与えられる。一方。

ウィンドウ発生回路５３にはウィンドウφスタート争パ
ルスＷＬとウィンドウ争ストップ・パルスＷＨとが入力
しており、この回路５３から、Ｗ部でＨレベルになるウ
ィンドウ信号ＷＳが出力される。このウィンドウ信号Ｗ
Ｓは加算回路５５ａのラッチ回路４ｇと最大値ホールド
回路５４ａのラッチ回路４Ｂにその動作制御信号として
与えられる加算回路５５ａにおいて、ラッチ回路４８は
ウィンドウ信号ＷＳがＬレベルのＥ部でのみ動作する。

ラッチ・タイミングはもちろんクロック信号によって規
定される。順次入力する絶対値化された相関出力Ｒがク
ロック信号ごとにラッチ回路４８から与えられる前回の
加算結果と加算器４７で加算され、この加算結果が再び
ラッチ回路４８にラッチされる。このようにして加算回
路５５ａからは総和ＡａＥを表わすデータが得られ１乗
算器５８ａに与えられる。

最大値ホールド回路５４ａのラッチ回路４６はウィンド
ウ信号ｗ　ｓがＨレベルのＷ部でのみ動作する。ラッチ
回路４Ｂにラッチされている前回までの最大値と今回入
力した相関値Ｒ８の絶対値とが比較器４５で比較され、
今回の相関値の方が大きい場合にこの今回の相関値が新
たな最大値としてラッチ回路４６にラッチされる。この
ようにして、最大値ホールド回路５４ａからはピーク値
Ｐａｗを表わすデータが得られ１乗算器５８ｂに与えら
れる。

他方の相関出力Ｒｂについても同じように。

ラッチ回路５１ｂ、絶対値回路５２ｂ、最大値ホールド
回゛路５４ｂおよび加算回路５５ｂが設けられている。

そして最大値ホールド回路５４ｂからピーク値Ｐ　が、
加算回路５５ｂから総和ＡｂＦ！、がそれぞれ得ｂｙ　
　　　・ られ８乗算器５８ａ、　５６ｂに与えられる。

乗算器５８ａではＰ　φＡ　の乗算が１乗算器ｂｙ　　
　　　ａＥ ５６ｂではＰ　・Ａ　の乗算がそれぞれ行なわれ。

ａｙ　　　ｂＥ その乗算結果は比較器５７および減算／絶対値回路５９
にそれぞれ与えられる。

比較器５１ではＰ　ΦＡ　とＰ　　−Ａ　　の大小比ｂ
ｙ　　　　ａＥ　　　　ａｙ　　　　ｂＥ較が行なわれ
、その比較結果に応じて１または０を表わす信号が出力
され、データ区間終了信号ＥＤのタイミングでラッチ回
路５８にラッチされ。

受信データＲＸＤとして出力される。このデータ区間終
了信号ＥＤによって加算回路５５ａ、　５５ｂ。

最大値ホールド回路５４ａ、　５４ｂがリセツトされる
。

他方、減算／絶対値回路５９では（Ｐ　　−Ａｂｙ　　
　ａＥ Ｐ−Ａ）の減算とその絶対値化が行なわれ。

ａｙ　　　ｂＥ この演算結果は２次に比較回路６０で閾値Ｔｈ、と比較
され、　Ｔｈ　　よりも大きければキャリア検出信号Ｐ
ＡＳが出力される。

（５）同期制御回路の構成例 第１Ｏ図は同期制御回路２５の一構成例を示している。

同期制御回路２５は、ピーク位置検出回路２８Ａ、ピー
ク位置判定回路２８Ｂ、同期確立判定回路２８．同期は
ずれ判定回路２９等を含んでいる。

ピーク位置検出回路２６Ａは相関出力のピークがデータ
区間Ｔ内のどの位置にあるかを検出するための回路であ
り、第１１図に示すようにピーク位置ＰＰは相関出力の
最大値が現われた時点からデータ区間終了信号ＥＤまで
の時間として計測される。

この実施例では、２つの相関出力ＲとＲ１の和の絶対値
が最大値を示す位置がピーク位置とされている。

２つの相関出力ＲとＲ５はそれぞれ加算器６１に与えら
れ、加算されたのち絶対値回路６４で絶対値化される。

この絶対値信号は比較器６２の一方の入力端子およびラ
ッチ回路Ｂ３に与えられる。先のデータ区間の終了を示
す信号ＥＤがＯＲ回路６５Ａを経てラッチ−タイミング
信号としてラッチ回路６３に与えられたときに、絶対値
回路Ｂ４の出力が初期値としてラッチされる。ラッチ回
路Ｂ３にラッチされている値は比較器Ｂ２の他の入力と
して与えられる。したがってそれ以降は、ラッチ回路Ｂ
３にラッチされている値と絶対値回路Ｂ４の出力値とが
比較回路６２で順次（クロック信号ＣＫのクロック・パ
ルスごとに）比較され、ラッチされている値よりも大き
な値の出力が絶対値回路６４から得られたときに、比較
器８２の出力がＯＲ回路６５Ａを経てラッチ回路６３に
与えられるので、絶対値回路６４の出力が新たな値とし
てラッチ回路（１３にラッチされる。このようにしてラ
ッチ回路６３には常に最大値がラッチされていくことに
なる。

一方、クロック信号ＣＫを計数するカウンタＢＢは、Ｏ
Ｒ回路８５Ｂを経て入力するデータ区間終了信号ＥＤま
たは比較器Ｂ２の比較出力によってリセット（クリア）
され、再び零から計数を開始する。カウンタＢ６の計数
出力は次のデータ区間終了信号ＥＤが与えられたときに
ラッチ回路６７にラッチされる。カウンタ６６はデータ
区間Ｔにおいてピーク値が現われた時点からそのデータ
区間Ｔの終了を示す信号ＥＤが与えられる時点までクロ
ック信号ＣＫを計数することになる。そしてこの計数値
がラッチ回路６７にラッチされ、ピーク位置ＰＰを表わ
す。

このようにして検出されたピーク位置を表わすデータＰ
Ｐは次にピーク位置判定回路２８Ｂに与えられる。この
判定回路２６Ｂは検出されたピーク位置が設定されたＷ
部内にあるかどうかを判定するものである。上述のよう
に、受信データの復調処理においてもキャリア検出処理
においても、相関ピークがＷ部に存在することが必要で
あり、そうでなければ正しい復調処理、キャリア検出処
理はできない。

ピーク位置判定回路２６Ｂにおいて、比較器８８゜６９
とＡＮＤ回路７０とから構成されるウィンドウ・タイプ
のディジタル比較回路が設けられている。

一方の比較器Ｂ８にはＷ部のスタート位置を表わすデー
タが、他方の比較器６９にはＷ部のストップ（エンド）
位置を表わすデータがそれぞれ設定されでおり、ピーク
位置ＰＰを表わすデータがこれらのスタート位置とスト
ップ位置の間にある場合にのみ、ＡＮＤ回路７０からＨ
レベルのピーク位置判定信号ＰＨが出力される。

・次に同期確立判定回路２８を含む同期確立回路の構成
と動作について第１２図を参照して述べる。

２つのレジスタ７２と７３が設けられている。レジスタ
７２にはピーク位１［ＰＰを表わすデータが与えられ、
このレジスタ７２には（３／２）Ｔ−ＰＰを表わすデー
タが設定される。Ｔはデータ区間の長さ（時間）を表わ
すデータである。一方、レジスタ７３にはデータＴが設
定されている。セレクタ７４はピーク位置判定信号ＰＨ
の状態に応じてこれらのレジスタ７２．７３の設定デー
タのいずれか一方を選択してディジタル比較器７５の一
方の入力に与える。

一方、カウンタ７１はクロック信号ＣＫを計数してその
計数出力をディジタル比較器７５の他方の人力に与える
。比較器７５はカウンタ７１の計数値がセレクタ７４を
通して与えられる設定データに等しくなったときにデー
タ区間終了信号（一致信号）ＥＤを発生する。カウンタ
７１はこの信号ＥＤによってリセットされ、再び零から
計数を開始する。

さて、電源投入時などにおいては相関出力とデータ区間
とは同期していないから、Ｗ部内に相関ピークが存在し
ない場合がある。このときピーク位置判定信号ＰＨはＬ
レベルになり、セレクタ７４はレジスタ７２の設定デー
タを選択して比較器７５に与える。この設定データ＜３
／２）Ｔ−ＰＰは。

次ピークから次のデータ区間終了信号までの長さ（時間
）がＴ／２となるように１次のデータ区間終了信号ＥＤ
を発生させるためのものである。このようにして、ピー
ク位置がＷ部内に位置するようになればピーク位置判定
信号ＰＨがＨレベルになり、セレクタ７４はレジスタ７
３の設定データＴを選択するので、以降はデータ区間終
了信号ＥＤは周期Ｔで発生することになる。

データ区間のＷ部内にピーク位置が存在する状態が所定
複数Ｘ回連続した場合に同期が確立したという。カウン
タ８２はＡＮＤゲート８１を経て入力するＨレベルのピ
ーク位置判定信号ＰＨによってクロック−イネーブル状
態とされ、入力するデータ区間終了信号ＥＤを計数する
。このカウンタ８２は信号ＰＨがＬレベルのときにＮＯ
Ｔ回路８４とＯＲ回路８５を経てこのＬレベル信号によ
ってリセットされている。カウンタ８２の計数出力はデ
ィジタル比較器８３に与えられる。一方、この比較器８
３には同期が確立したと判断すべき所定回数Ｘが設定さ
れている。カウンタ８２の計数値がこのＸに達したとき
に比較器８３から一致信号が発生し。

フリップフロップ１９がセットされて同期確立信ｑＤｓ
Ｒ（Ｌレベル）が出力される。比較器８３の一致信号は
ＯＲ回路８５を経てカウンタ８２をリセットする。また
、同期確立信号ＤＳＲによってＡＮＤゲート８１が閉じ
られるので、もはやピーク位置判定信号ＰＨは人力しな
い。

なお、カウンタ８２が信号ＥＤを計数している途中でピ
ーク位置判定信号ＰＨが１回でもＬレベルになると、カ
ウンタ８２はリセットされるので、信号ＰＨがＨレベル
のときにＸ個の信号ＥＤが連続して入力した場合にのみ
同期が確立されたと判定される。同期が確立したと判定
される前に信号ＰＨがＬレベルにあったときには、上述
のようにセレクタ７４がレジスタ７２を選択して再びダ
ータ区間終了信号ＥＤの発生タイミングの調整が行なわ
れる。

同期はずれ判定回路２９はキャリア検出信号ＰＡＳが所
定複数（Ｙ回）データ区間にわたって連続して出力され
ていないときに同期はずれと判定するものである。

第１３図を参照して、−旦同期が確立すると、Ｌレベル
の同期確立信号ＤＳＲによってＮＡＮＤゲート９１が開
かれる。キャリアが検出されていればキャリア検出信号
ＰＡＳはＨレベルである。キャリアが検出されなくなる
とキャリア検出信号ＰＡＳはＬレベルになり、ＮＡＮＤ
ゲート９１を通って。

カウンタ９２のクロック・イネーブル端子ＣＥにＨレベ
ルのイネーブル信号を与える。カウンタ９２はＨレベル
のキャリア検出信号ＰＡＳによってＮ’ＡＮＤゲート９
１．ＮＯＴ回路９４およびＯＲ回路９５を経て既にリセ
ットされている。カウンタ９２はイネーブル状態になる
と入力するデータ区間終了信号ＥＤを計数し、その計数
値をディジタル比較器９３に与える。この比較器９３に
は所定数Ｙを表わすデータがあらかじめ設定されている
。したがって、カウンタ９２の計数値がＹに達すると比
較器ｇ３から一致信号が発生しフリップフロ・ツブ１９
がリセットされ、同期確立信号ＤＳＲがＨレベルになる
。このＨレベルの信号ＤＳＲによつてＮＡＮＤゲート９
１は閉じられる。また、比較器９３の出力信号によって
、ＯＲ回路９５を経てカウンタ９２はリセットされる。

カウンタ９２が計数動作をしているときにキャリア検出
信号ＰＡＳがＨレベルになるとカウンタ９２はリセット
される。すなわち、キャリアが検出されない状態がＹ回
のデータ区間連続した場合にのみ、同期はずれと判定さ
れる。

これにより、伝送路等の伝送特性の変動等による一時的
なキャリア不検出と１通信終了によるキャリア不検出（
正しい同期はずれ）とを明確に区別することができる。

第１４図はピーク位置検出回路２ＯＡとピーク位置判定
回路２６Ｂの他の例を示している。

第１Ｏ図に示されたピーク位置検出回路２８Ａでは２つ
の相関出力ＲとＲ６が加算され、その絶対値のピーク位
置が検出されている。第１４図に示す回路では、相関出
力ＲとＲ６のピーク位置がそれぞれ別個に検出されると
ともにそのピーク値も別個に検出される。そしてピーク
値の大きいピークのピーク位置が最終的なピーク位置と
決定される。　相関出力Ｒ、Ｒｂはそれぞれ最大値ホー
ルド（ピーク値検出）回路１００ａ、１００ｂにそれぞ
れ入力する。この最大値ホールド回路は、第１Ｏ図との
比較でいうと、絶対値回路６４．ラッチ回路６３、比較
器６２およびＯＲ回路０５Ａによって構成され、ラッチ
回路６３にデータ区間ごとの最大値がホールドされるこ
とになる。これら相関出力Ｒ８とＲ６のデータ区間ごと
の最大値（ピーク値）は比較回路１０２に与えられ、比
較される。

一方、２つの相関出力ＲとＲ１のそれぞれについてピー
ク位置ホールド回路１０１ａと１０１ｂとが設けられて
いる。これらのピーク位置ホールド回路は、第１θ図と
の比較でいうと、ＯＲ回路［ｉ５Ｂと、カウンタＢ６と
、ラッチ回路６７とから構成される。ピーク位置ホール
ド回路１０１８．１０１　ｂのホールド・ピーク位置は
切換スイッチ１０３に与えられる。

切換スイッチｌ口３は比較器１Ｇ２によるピーク値の比
較結果に応じて大きい方のピーク値のピーク位置を選択
するものであり、この選択されたピーク位置はデータ区
間終了信号ＥＤが出力された時点でラッチ回路１０４に
ラッチされる。

第１４図に示すピーク位置判定回路は、第１Ｏ図に示す
もめと比較すると、比較器ｌＯＢが追加されているとと
もに、この比較器１０６の出力によって制御されるＡＮ
Ｄゲート１０７，１０８が設けられている。比較器１０
Ｂにはウィンドウ部（Ｗ部）の中心位置を表わすデータ
があらかじめ設定されている。この比較器ｌＯ６にも検
出されたピーク値１ｔＰＰが与えられるので、この比較
器１０Ｂからは検出されたピーク値ｆｉＰＰがＷ部の中
心よりも左側にあるか（スタート位置寄りの部分）、右
側にあるか（ストップ位置寄りの部分）が判定される。

左側にある場合にはＡＮＤゲート１０７が開き比較器Ｂ
８の出力が左側判定信号し、として出力され、右側にあ
る場合にはＡＮＤゲート１０８を通して比較器６９の出
力が右側判定信号Ｒ５として出力される。

また、これらの信号Ｌ　とＲｈはＯＲ回路１０９に与え
られているので、ＯＲ回路１０９からはピーク位置判定
信号ＰＨに相当する信号Ｃ７が出力される。この信号Ｃ
０が同期確立判定回路に与えられることになる。

発明の効果 この発明によると、受信信号と所定符号長の符号系列と
の相関信号の相関ピークが検出され、この相関ピークの
上記符号長に対応する周期のデータ区間内における位置
が検出される。そしてこのピーク位置が上記データ区間
内に設定された観測区間内にあるかどうかが判定される
。さらに上記ピーク位置が上記観測区間内にない場合に
は１次のデータ区間においてピーク位置が観測区間の中
央に位置するようにデータ区間を規定する周期信号が作
成され出力される。これにより、受信信号から得られる
相関信号の相関ピークが常に観測区間内に存在するよう
にデータ区間が設定される。

また、ピーク位置が観Ｄ１区間内に存在するという判定
が所定複数回連続した場合に同期確立と判定される。こ
の同期確立信号は通信における受信開始信号等として受
信装置側のデータ処理回路等で用いられるであろう。

この発明によると、ピーク位置が観測区間内に存在する
という上記の判定が所定複数回連続した場合にのみ同期
確立と判定しているので１通信開始が確実に判定され、
雑音等による影響が排除され安定な動作が期待できる。

この発明ではデータ区間内にある程度の幅をもつ観測区
間を設定し、この観測区間内にピーク位置が存在するか
どうかを判定しているので、ピーク位置の多少の変動が
許、容され、伝送路の特性変化等に充分に対処できるも
のとなっている。

【図面の簡単な説明】

第１図はＣ８Ｋ通信システムの全体構成を示すブロック
図である。 第２図は変調装置の構成例を示す回路図、第３図はその
動作を示すタイム拳チャートである。 第４図は変調装置の他の例を示す回路図である。 第５図は１対の相関器の構成例を示す回路図。 第６図はその変形例を示す回路図、第７図は相関器の他
の構成例を示す回路図である。 第８・図は復調装置の構成例を示す回路図、第９図はそ
の動作を示す波形図である。 第１０図は同期制御回路の構成例を示す回路図。 第１１図はピーク位置検出動作を示す波形図、第１２図
は同期確立判定動作を示す波形図、第１３図は同期はず
れ判定動作を示す波形図である。 第１４図はピーク位置検出回路およびピーク位置判定回
路の他の例を示す回路図である。 第１５図および第ｔｅ図は従来のＳＳ通信方式を示すも
ので、第１５図は構成を示す回路図、第１６図はその動
作を示すタイム・チャートである。 ２８・・・同期確立判定回路。 以　　上

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）受信信号と所定符号長の符号系列との相関信号の
   相関ピークを検出し、この相関ピークの上記符号長に対
   応する周期のデータ区間内における位置を検出し、 上記ピーク位置が上記データ区間内に設定された観測区
   間内にあるかどうかを判定し、 上記ピーク位置が上記観測区間内にない場合には次のデ
   ータ区間においてピーク位置が観測区間の中央に位置す
   るようにデータ区間を規定する周期信号を作成し、 ピーク位置が観測区間内に存在するという判定が所定複
   数回連続した場合に同期確立と判定する、 同期確立方法。
2. （２）受信信号と所定符号長の符号系列との相関信号の
   相関ピークを検出し、この相関ピークの上記符号長に対
   応する周期のデータ区間内における位置を検出するピー
   ク位置検出回路、 上記ピーク位置が上記データ区間内に設定された観測区
   間内にあるかどうかを判定するピーク位置判定回路、 上記ピーク位置が上記観測区間内にない場合には次のデ
   ータ区間においてピーク位置が観測区間の中央に位置す
   るようにデータ区間を規定する周期信号を作成する周期
   信号発生回路、およびピーク位置が観測区間内に存在す
   るという判定が所定複数回連続するかどうかを判定し、
   連続した場合に同期確立と判定する同期確立判定回路、
   を備えた同期確立装置。
3. （３）上記周期信号発生回路が、 上記符号長に対応する一定周期を表わす第１のデータを
   記憶する第１の記憶回路と、 検出されたピーク位置データに基づいて、次のデータ区
   間におけるピーク位置が観測区間の中央に位置するよう
   に算出された周期を表わす第２のデータを記憶する第２
   の記憶回路と、 上記ピーク位置判定回路の判定信号に応じて、ピーク位
   置が観測区間内にあるときには第１のデータを、ピーク
   位置が観測区間内にないときには第２のデータをそれぞ
   れ選択するセレクタと、一定周期のクロック信号を計数
   し、周期信号によってリセットされるカウンタと、 上記セレクタから与えられるデータと上記カウンタによ
   る計数値とを比較し、一致したときに周期信号を出力す
   る比較回路とから構成される、請求項（２）に記載の同
   期確立装置。
4. （４）上記同期確立判定回路が、 上記ピーク位置判定回路から出力される信号であってピ
   ーク位置が観測区間内に存在しないことを表わす信号に
   よってリセットされ、ピーク位置が観測区間内に存在す
   ることを表わす信号によって動作状態とされ、動作状態
   とされたときに上記周期信号を計数するカウンタと、 上記カウンタの計数値を上記所定複数回を表わす閾値と
   比較し、計数値が閾値と一致したときに同期確立判定信
   号を出力する比較回路とから構成される、 請求項（２）に記載の同期確立装置。