JPH03139030A - スペクトラム拡散通信用受信装置 - 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］ 本発明は拡散符号により拡散されたスペクトラム拡散通
信用受信装置に関するものである。

［従来の技術］ 直接拡散法を用いたスペクトラム拡散通信方式では、通
常、伝送すべき音声、データ等の原データを擬似雑音符
号等の拡散符号系列を用いて、原データに比べて極めて
広い帯域幅を持つベースバント信号に変換する。さらに
、ＰＳＫ（位相シフトキーイング）、ＦＳに（周波数シ
フトキーイング）等の変調を行い、ＲＦ（無線周波数）
信号に変換して伝送する。

受信側では、送信側と同一の拡散符号を用いて受信信号
との相関をとる逆拡散を行って、受信信号を原データに
対応した帯域幅を持つ狭帯域信号に変換する。続いて、
通常のデータ復調を行い原データを再生する。

スペクトラム拡散通信用受信装置に於ては、上述の様に
送信側と同一の拡散符号を用いて相関をとらなくてはな
らない為、受信信号に含まれる拡散符号系列と受信装置
側の復調用拡散符号系列との同期をとる必要が生じる。

スペクトラム拡散通信用受信装置に於る符号同期は、従
来第４図に示す様なスライディング相関ループを用いて
実現されていた。

第４図に於いて、受信拡散信号は、ミキサ３１にて拡散
符号発生回路３６から発生される参照用拡散符号系列と
乗算される。ミキサ３１の出力は、原データに対応する
帯域幅を持つバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）３２に入力
される。さらに、ＢＰＦ３２の出力は、検波回路３３に
よって包路線検波され、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）３
４にて平滑化される。

もし、受信信号中に含まれる拡散符号系列と受信側の拡
散符号発生回路３６が発生する参照用拡散符号系列との
符号同期か得られれば、ミキサ３１の出力には逆拡散さ
れた信号か得られる。続いて、ＢＰＦ３２を通過し、検
波回路３３に於て包路線検波され、ＬＰＦ３４にて平滑
化され、高い直流レベルが得られる。

一方、符号同期か得られなかった場合、ミキサ３１の出
力には逆拡散された信号は得られず、受信拡散信号電力
のほとんどはＢＰＦ３２によって阻止される。したがっ
て、検波回路３３に於て包結線検波され、ＬＰＦ３４に
て平滑化されて得られた直流レベルは符号同期か得られ
た場合に比べ充分に小さい。

ＬＰＦ３４の直流レベル出力は、電圧制御発振器（ＶＣ
Ｏ）３５に供給される。符号同期が得られない場合、Ｌ
ＰＦ３４の出力の直流レベル電圧が充分に小さくなる。

ここでＶＣＯ３５は充分に小さな電流レベル電圧を入力
すると、受信拡散信号に含まれる拡散符号系列の周波数
と僅かに異なる周波数の出力を出力する。これを拡散符
号発生器３６にクロックとして供給する。

符号発生器３６に於て発生される参照用拡散乙 符号系列のクロック速度は受信拡散信号に含まθマ れる拡散符号系列のクロック速度）！僅かにずれている
場合は、両者の位相が徐々にずれて行くこととなる。そ
の結果、両者の位相が拡散符号系列の１岡期分ずれるま
でには、符号同期が得られる事となる。すると、ＬＰＦ
３４の直流出力電圧が上昇し、ＶＣＯ３５の発振周波数
を現在の周波数でロックさせ、受信拡散信号と拡散符号
発生回路３６にて発生させる参照用拡散符号系列との同
期が獲得される。

同期判定回路３７ては常にＬＰＦ３４の出力電圧を監視
して適当なスレッショルドレベルを超えた時、拡散発生
回路３６の符号の位相情報を同期信号として出力する。

［発明か解決しようとしている課題］ しかしながら、上記従来例ては、周期動作を開始してか
ら符号同期が得られるまて、受信拡散信号に対し参照用
拡散符号系列の位相を徐々にずらして行かねばならない
為、一般に符号同期捕捉に要する時間は極めて長くなっ
てしまうと云う欠点があった。

［課題を解決するための手段Ｊ 本発明は、復調用符号を発生する復調用符号発生手段と
、受信信号と上記復調用符号の相関をとる復調手段と、
上記復調用符号を時間的に反転した符号である参照用符
号を発生する参照用符号発生手段と、上記参照用符号の
符号開始点においてタイミング信号を発生するタイミン
グ信号発生手段と、受信信号と上記参照用符号の相関を
とるコンボルバ手段と、上記タイミング信号と上記コン
ボルバ手段の相関出力の位相が一致するように上記参照
用符号発生手段を制御する制御手段と、上記タイミング
信号に基づいて上記復調用符号発生手段を初期化する初
期化手段とを設けることにより、上記復調用符号を時間
的に反転した符号である参照用符号と受信信号の相関出
力に基づいて復調用符号と受信信号の同期を捕捉するよ
うにしだものである。

［第１実施例］ 第１図は本発明の第１の実施例の構成を表すブロック図
で、１１は畳み込み積分を行う装置であるコンボルバ、
１２はコンボルバ出力を包結線検波する検波回路、１３
は検波回路１２の出力電圧のピーク位置を検出するピー
ク検出回路、１４はピーク検出回路１３の出力信号の立
上りとタイミング信号発生回路４８の出力信号の立上り
によって特定される両信号間の位相差に応じた電圧信号
を出力する位相比較器、１５は位相比較器１４の出力を
平滑化するループフィルタ、１６はループフィルタの出
力電圧に従った周波数を出力する電圧−制御発振器（Ｖ
ＣＯ）、１７は受信拡散信号中に含まれる擬似雑音であ
る拡散符号を時間軸上で反転した信号を参照用拡散符号
系列として発生する拡散符号発生器、４８は符号発生器
１７が発生する参照用符号の１周期の開始点に於てパル
スを発生するタイミング信号発生回路、１９はミキサ、
１１０は局部発振器１１１４は受信拡散信号中に含まれ
る擬似雑音である拡散符号と共通の復調用拡散符号系列
を発生する拡散符号発生器、１１５は受信信号と復調用
拡散符号の相関をとるミキサである。

符号同期か確立されていない状態では、ＶＣＯ１６は、
受信信号中に含まれる拡散符号系列のクロック周波数に
近い周波数で発振している。タイミング信号発生回路４
８は、符号発生器１７の出力である参照用符号系列の１
周期の開始点に於て、パルスを出力する。また。

ピーク検出回路１３は受信拡散信号の拡散符号の１周期
毎に発生されるピークを検出しパルスを出力する。

そして、位相比較器１４はタイミング信号発生回路１８
か発生したクロックが、ピーク検出回路１３が発生した
クロックと一致するような制御電圧をＶＣ０１６に供給
する。

この様にして、タイミング信号発生回路４８が発生した
タイミング信号は受信拡散信号に含まれる拡散符号の位
相に同期する事となる為、このタイミング信号を用いて
復調用符号発生器１１４の符号位相を設定する事により
、符号同期を獲得する事かできる。

更に、第２図を用いて詳細に説明する。符号発生器１７
はＶＣＯ１７か発生するクロックに同期して参照用符号
を発生する。すなわち、ＶＣＯ１７が発生するクロック
は参照用符号のクロック同期パルスである。また、タイ
ミング発生回路４８か発生するタイミング信号は参照用
符号の符号同期パルスである。

同期か確立されていない場合は、第２図（ａ）に示すよ
うに、コンボルバｌｌの畳み込み積分領域に参照用符号
の１周期が一致した時と同期してタイミンク発生回路４
８はパルスを発生ずる。同様に、同期が確立されていな
い場合は。

第２図（ｂ）に示すように、コンボルバ１１の畳み込み
積分領域上で参照用符号と受信信号の拡散符号の開始点
が一致した時と同期してピーク検出回路１３はパルスを
発生する。

一方、同期か確立された状態とは、第６図（ｃ）に示す
ように、参照用符号の１周期と受信信号の１周期か、コ
ンバルボ１１の畳み込み積分領域と一致した時である。

すなわち、ピーク検出回路１３がパルスを発生するのと
同じタイミングで、タイミング発生回路４８はパルスを
発生した場合である。

したがって２位相比較器１４は、ピーク検出回路１３が
発生したパルスとタイミング発生回路４８が発生したパ
ルスを入力して、両方のパルスが発生されるタイミング
が同じになる様に符号発生器１７が参照パルスを発生す
る周期を調整する。言い換えると、位相比較器１４は、
符号発生器１７が発生する参照符号を発生する周期を調
整するために、参照符号のクロック同期パルスを発生す
るＶＣＯ１６に、制御電圧を供給する。すなわち、位相
比較器１４は、ピーク検出回路１３が発生したパルスと
タイミング発生回路４８が発生したパルスを入力して、
両方のパルスが発生されるタイミングが一致するような
電圧をＶＣＯｌ　６に供給する。このようにして、同期
が確立された状態では、受信信号に含まれる拡散符号の
１周期かコンボルバ１１の畳み込み積分領域と一致する
毎に、タイミング信号発生回路４８はタイミング信号を
発生する。

このタイミング信号発生回路４８が発生するパルスで復
調用符号発生器１１４をリセットすることにより、受信
拡散信号を逆拡散して原データを復元することができる
。

このように、本実施例によれば、初期同期合わせを高速
に行なうことができる。

このように、本実施例ては、受信信号と参照用符号のコ
ンボルバ１１による相関出力とタイミング信号を同期さ
せることにより、受信信号中の拡散符号の周波数とタイ
ミング信号の周波数を高速に合わせることがてきる。更
に、タイミング信号で復調用符号発生器１１４を初期化
することにより、復調用符号の符号開始位置と受信信号
中の拡散符号の符号開始位置を合わせることができる。

［第２実施例］ 第３図に本発明の第２実施例を示す。前実施例と共通の
構成要素には同一の番号を付す。

２６は受信信号中に含まれる拡散符号の符号繰り返し周
波数に近い周波数て発振する電圧制御発振器、２７は受
信拡散信号中に含まれる拡散符号を時間軸上で反転した
信号を参照用符号系列として発生する符号発生器、２８
はＶＣＯ２６の出力であるクロック信号の特定の位相で
符号発生器２７及び復調用符号発生器１１４の符号位相
を初期化し、同時にパルスを位相比較器２４に出力する
タイミンク信号発生回路である。

本実施例に於ては、タイミング信号発生回路２８の出力
によって拡散符号発生器２７を初期化して行く０位相比
較器２４は、ピーク検出回路１３か発生するパルスとタ
イミング信号発生回路２８か発生するパルスが一致する
ように、ＶＣＯ２６の発振周波数を調整する。

このように、コンボルバの相関出力信号中に含まれる受
信拡散信号の参照用符号からの相対的な位相情報を抽出
し、参照用符号の位相を動かす事により同期捕捉を大幅
に高速化できる効果がある。

更に、本実施例は、第１実施例と比べてＶＣＯの発振周
波数を低くおさえることができる。

［発明の効果］ 以上詳細に説明したように、本発明によれば、復調用符
号を時間的に反転した符号である参照用符号と受信信号
の相関出力に基づいて参照用符号発生手段を制御するこ
とにより、受信信号に含まれる拡散符号の周波数を高速
に検出することができる。更に、参照用符号の符号の符
号開始点に応じて復調用符号発生手段を初期化すること
により、復調用符号の開始点と受信信号中の拡散符号の
開始点を一致させることができる。このように、本発明
によれば、スペクトラム拡散通信用受信装置において、
初期同期の捕捉を高速に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の構成図、第２図は本発明
の第１実施例のタイミング図第３図は本発明の第２実施
例の構成図。 第４図は従来例の構ｒ＆図である。 １１はコンボルバ、１４は位相比較器、１６は電圧制御
発振器、１７は符号発生器、４８はタイミング信号発生
回路、１１４は復調用符号発生器、１１５はミキサであ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 復調用符号を発生する復調用符号発生手段と、 受信信号と上記復調用符号の相関をとる復調手段と、 上記復調用符号を時間的に反転した符号である参照用符
   号を発生する参照用符号発生手段と、 上記参照用符号の符号開始点においてタイミング信号を
   発生するタイミング信号発生手段と、 受信信号と上記参照用符号の相関をとるコンボルバ手段
   と、 上記タイミング信号と上記コンボルバ手段の相関出力の
   位相が一致するように上記参照用符号発生手段を制御す
   る制御手段と、 上記タイミング信号に基づいて上記復調用符号発生手段
   を初期化する初期化手段とを有することを特徴とするス
   ペクトラム拡散通信用受信装置。