JPH03187639A - スペクトラム拡散通信用同期保持回路 - Google Patents

スペクトラム拡散通信用同期保持回路

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JPH03187639A
JPH03187639A JP1327743A JP32774389A JPH03187639A JP H03187639 A JPH03187639 A JP H03187639A JP 1327743 A JP1327743 A JP 1327743A JP 32774389 A JP32774389 A JP 32774389A JP H03187639 A JPH03187639 A JP H03187639A
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JP
Japan
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pattern
timing
synchronization
pseudo
correlator
Prior art date
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Pending
Application number
JP1327743A
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English (en)
Inventor
Takayuki Ushiyama
牛山 隆幸
Atsushi Yamashita
敦 山下
Noboru Iizuka
昇 飯塚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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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】 〔目次〕 概要 産業上の利用分野 従来の技術(第4図、第5図) 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段(第1図) 作用 実施例(第2図、第3図) 発明の効果 〔概要〕 スペクトラム拡散通信用同期保持回路に関し、短時間に
同期が得られるようにすることを目的とし、 送信すべきデジタル信号を擬似ランダムパターンで変調
し、受信側では相関器を設け、また内蔵する擬似ランダ
ムパターン発生手段のパターンと受信信号の該パターン
との相関をとり、これにもとづき受信した信号の擬似ラ
ンダムパターンと受信側で内蔵する擬似ランダムパター
ン発生手段の発生する擬似ランダムパターンとの同期を
とるようにしたスペクトラム拡散通信用同期保持回路に
おいて、擬似ランダムパターンのタイミング指示を行う
タイミング指示手段を設け、前記同期がとれないとき、
内蔵する擬似ランダムパターン発生手段の発生する該パ
ターンを1桁ずつシフトさせることにより同期が得られ
るようにしたことを特徴とする。
〔産業上の利用分野〕
本発明はスペクトラム拡散通信における同期保持回路に
係り、特に、内蔵するPNパターン(擬似ランダムパタ
ーン)の始まりのタイミングを指示する回路を用いるこ
とにより小さな回路規模で短時間に、同期保持できるよ
うにしたものである。
〔従来の技術〕
デジタル衛星通信では、「1」かr□、かのデータを送
信するものであるが、第4図(A)に示す如き、周ga
の「1」、「O」を示すH,Lのレベルのデータを送信
する場合、このデータをそのまま送信するよりも、第4
図(B)に示す如き、周期、7)<bのPNパターン(
Lレベルのビットよりも1ルベルのビットが1ビット多
い擬似ランダムパターン)で変調(データと、このPN
パターンの排他的論理和をとる)すると、その送信スペ
クトル帯域は、第4図(D)に示す如く、1/bとなり
、rlJ、「O」をそのまま送信するときの送信スペク
トル帯域1/aに比して大きくなるものの、ビークパワ
ーがはるかに小さくして送信することができるので、干
渉を与えにくくなり、正確な送信が行えるという利点が
ある。このような送信方式がスペクトラム拡散通信であ
る。
このスペクトラム拡散通信は、前記の如く、送信すると
きPNパターンでデータの「IJ、「0」とEORをと
り、その出力を送信する。したかって、送信すべきrl
、、「0」のデータが第4図(A)の状態であり、PN
パターンが同(B)の場合、送信信号は同(C)となる
。勿論受信側では、送信側のPNパターンと同一のPN
パターンを発生するPNパターン発生器を用意している
ところで、スペクトラム拡散通信は、前記の如く、PN
パターンを使用してrlJ、「0」のデータを送信する
ため、受信データのPNパターンと、受信側のPNパタ
ーン発生器の発生したPNパターンとの同期がとれない
と、データの判別ができないので、通信相手と接続され
たものとはならず、受信データは単なる雑音となる。即
ち前記のPNパターンの同期が保持されないと、「1」
、「0」の通信内容が伝達されない。そのため同期保持
回路が必要となる。
ここで、同期保持とは、受信側で内蔵するPNパターン
を人力信号すなわち受信信号のPNバタンにできる限り
正確に整合し続けるように追尾することである。
このため、従来では、第4図(E)に示す如き、D L
 L (Delay Lock Loop)方式を使用
していた。
以下これについて説明する。
第4図(E)において、■は第1相関器、2は第2相関
器、3は加算器、4はループフィルタ、5はPNパター
ン発生器であり0段シフトレジスタを有するもの、6′
は電圧制御クロックであり印加電圧によりその出力周波
数が制御され0段シフトレジスタを駆動するクロック信
号を発生するものである。
受信された入力信号は、第1相関器1と第2相関器2に
並列に入力される。第1相関器1にはPNパターン発生
器5を構成する0段シフトレジスタのn−1段目よりP
Nパターンが伝達され、第2相関器2にはn段目よりP
Nパターンが伝達される。従ってこれら第1相関器1に
伝達されるPNパターンと、第2相関器2に伝達される
PNパターンとは1ビット位相がずれるものとなる。
いま、第1相関器1において、入力信号のPNパターン
とPNパターン発生器5から伝達されるPNパターンと
が一致するとき、つまり相関がとれたとき、PNパター
ンを構成するビット数がkの場合、第1相関器1の出力
は、第5図(A)に示す如く、kとなる。しかし相関が
とれないとき、■となる。即ち、PNパターンは、前記
の如く、rlJの数と「0」の数が1つ異なるために−
1となる。それ故、第1相関器1で相関が得られ、第2
相関器2で相関が得られない場合、第1相関器1の出力
は第5図(A)に示す如きものとなり、第2相関器2の
出力は第5図(B)に示す如きものとなるので、加算器
3よりこれらの各出力の差を得るとき、第5図(C)に
示すS字形の制御電圧が得られる。そしてこれをループ
フィルタ4を介して電圧制御クロック6′の電圧制御パ
ルス発振器を制御することにより、同期をとることがで
きる。
S字形の制御電圧が零の点ρよりも第1相関器1の相関
のとれた点はΔ/2(Δはビット周期)だけ遅れるので
、Δ/2遅延器7を経由して、ロックされPNパターン
が得られる。
〔発明が解決しようとする課題〕
このような、第4図(E)で示すDLL方式では、これ
のみでは同期をとるために相当な時間がかかる、という
問題点があった。
従って本発明の目的は、このような問題点を解決したス
ペクトラム拡散通信用同期保持回路を提供することであ
る。
〔課題を解決するための手段〕
前記目的を達成するため、本発明では、第1図(A)に
示す如く、DLL内に、例えば電圧制御クロック6内に
、内蔵PNパターンの始まりのタイミングを指示するタ
イミング指示回路10を設ける。ただし、このタイミン
グは正確に送信側PNパターンのタイミングと同期がと
れたタイミングではなく、DLLがロックするまでに要
する時間をlとすると(kxc+1)個のタイミングパ
ルスを出力する。(C≧1!、/ (kXΔ)を満たす
整数) なお、第1図(A)において、第1相関器1、第2相関
器2、加算器3、ループフィルタ4、PNパターン発生
器5は、前記第4図のものと同一である。モしてPNパ
ターン発生器5はシフトレジスタとEORゲートを組み
合わせたものが使用される。
〔作用〕
受信における同期保持に際し、まず、タイミング指示回
路10からのタイミングによりPNパターン発生器5か
らのPNパターンを出力させ、DLLがロックするかど
うか即ち同期保持が行われたかどうかを調べる。もしも
ロックすれば、第1相関器1の出力はあらかじめ定めら
れた闇値よりも大きくなり、判定できるが、ロックしな
ければ先程のタイミングからPNパターンの1クロック
分遅延させたタイミングで動作させ、ロックするかどう
かを調べる。
即ち、第1図(B)に示す如く、内蔵するPNパターン
発生器5の発生するPNパターンの桁数をに桁とし、内
蔵PNパターンの始まりのタイミングを指示されてから
DLLがロックするのに要するまでの時間をl(秒)と
するとき、初めの1秒でロックしなければ、lクロック
遅延させた■〜■、■のパターンでロックさせ、これで
もロックしなければ■〜■、■、■のパターンでロック
させる。このようにしてロックしないとき、内蔵PNパ
ターンの始まりのタイミングを、第1図(B)に示す如
く、lクロック分遅延させる。このようにすることによ
りDLLがロックするまでの時間は、最悪でもkXf 
(秒)となる。
このようにすることにより、DLLのみでロックするま
でに要する時間に比較して、格段に速くロックさせるこ
とができる。
〔実施例〕
本発明の一実施例を第2図にもとづき、地図を参照して
説明する。
第2図において、第1図と同一記号は同一部分を示し、
7はΔ/2遅延回路である。
電圧制御回路6は、タイミング指示回路10、発振器1
1が設けられており、タイミング指示回路10にはカウ
ンタ1O−1、アンド・ゲート10−2が設けられてい
る。カウンタ10−1はDLI、がロックするまでに要
する時間1以上待つためのものであり、(kXc+1)
進カウンタである。ここでkはPNパターンの桁数であ
り、CはC≧f/(kxΔ)を満たす整数である。そし
てΔは拡散用PNパターンのクロック周波数の逆数であ
る。なお前記(kxc+1)の数値「l」は1ビツトシ
フトするためのものである。アンド・ゲート10−2は
ロックしたとき、図示省略したロックインジケータより
ロックインジケータ出力ROC’OJが入力されてゲー
ト・オフとなり、ロックしないときROC’lJが人力
されてゲト・オンとなる。
また、発振器11はクロック発振器であって、ロックし
ないときのループフィルタ4の出力電圧により制御され
、クロック周波数1/Δ’H2を出力する。ここでΔ′
は前記拡散用PNパターンのクロック周波数の逆数Δに
ほぼ近い値を示す。
Δ/2遅延回路7は、前記第4図のΔ/2遅延回路7と
同様のものであり、第5図について説明したように、Δ
/2だけ遅延させるものである。
第2図の動作について説明するのに先立ち、第1図(B
)について観点を変えて説明する。
第1図(B)の実線の■のタイミングでパルスを出力し
続けるためには、拡散用PNパターンのクロック周波数
l/Δをクロック周波数として、拡散用PNパターンの
段数にのに進カウンタのキャリイを出力すればよい。と
ころがこのパルスを前記1秒おきに出力するためには、
CをC≧j!/(ΔXk)を満たす整数として(kxc
)進カウンタのキャリイを出力する必要がある。さらに
実際には、第1図(B)の実線■のタイミングでパルス
を出力する必要があるので、さらに(kXc+1)進カ
ウンタを使用すればよい。このようにして、第1図(B
)の実線の、■、■・−のタイミングを作ることができ
る。そしてDLLが同期すなわちロックした場合には、
前記(kxc+1)進カウンタで作ったパルスは必要が
なくなるので、図示省略したロックインジケータからゲ
ートオフ用にROCrQJを出力させ、ロックしないと
きゲートオン用にROCrl、を出力させる。
即ち、第2図において、受信入力信号が第1相関器l及
び第2相関器2に入力される。このときPNパターン発
生器5のシフトレジスタ5−1からPNパターンが第1
相関器1及び第2相関器2に伝達される。
第1相関器lの出力と第2相関器2の出力は加算器3に
て差が得られ、従来の場合と同様に、第5図(C)に示
す如き出力がループフィルタ4に伝達される。ループフ
ィルタ4で高周波成分が除去され制御電圧Vcが得られ
る。そしてこの制御電圧Vcにより電圧制御回路6が制
御され、発振器11の発振出力がカウンタ10−■に印
加される。
このとき、第1相関器1でPNパターン発生器5の出力
するPNパターンと相関が得られるとき、その出力は高
レベルであるので、あらかじめ設定された闇値以上にな
ったとき相関がとれたものと判断することができる。
したがって、相関がとれたとき、つまりDLLがロック
されたとき、ロックインジケータの出力ROCを「O」
にしてアンド・ゲート10−2をオフにし、PNパター
ン発生器5に印加されるクロックをストップする。
そしてシフトレジスタのn−1段目の出力をΔ/2遅延
回路7を経由してΔ/2遅延されたPNパターンを読出
すことにより、受信信号の「1」、「0」が再生できる
ところで、前記第1相関器lでの相関が得られなければ
、ロックインジケータ出力ROCは「1」となりアンド
・ゲート10−2はオンとなる。
したがって、前記第1図(B)について説明したように
、PNパターンの相関が得られたときにDLLがロック
するのに要する時間l毎にPNバタンが1個ずつシフト
することになる。したがってPNパターンの桁数をkと
したとき、最大に回シフトさせれば必ず相関が得られる
ので、最大でもff1Xkの時間で相関が得られ、DL
Lがロックするものとなる。
なお、第2図の実施例では、PNパターン発生器5とし
て周知のシフトレジスタを使用した場合について説明し
たが、PNパターン発生器5は勿論これのみに限定され
るものではない。例えば、第3図に示す如く、PNパタ
ーンの記憶されたROMの如きメモリ15と、このメモ
リ15のアドレスを出力するカウンタ16と、発振器1
7を使用するように構成してもよい。この場合には、カ
ウンタ16と発振器17を電圧制御回路に設けておく。
そて発振器17の発振クロック数を前記l内に(kXc
+1)個出力するように構成することにより、2毎にP
Nパターンを1桁シフトすることができる。
即ち、初めのlのとき、カウンタ16の出力を1.2−
k、■とし、次のaのサイクルでカウンタ16の出力を
2.3−k、1.2と1桁シフトさせてアドレスを発生
することにより、同様にして相関を得ることができる。
なお、カウンタ16はクリア信号CCRを入力すること
によりリセットされる。
〔発明の効果〕
本発明では、前記の如く、内蔵PNパターンの始まりの
タイミングを指示する回路を設け、このタイミングをP
Nパターンの1クロック分だけ順次シフトさせることに
より、ロックに要する時間がDLLのみによるものに比
較して格段に速くすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理構成及び動作説明図、第2図は本
発明の一実施例構成図、 第3図は本発明の第二実施例説明図、 第4図は従来例、 第5図は制御信号説明図である。 1−第1相関器 2−第2相関器 3−加算器 4・−ループフィルタ 5・−PNパターン発生器 6−電圧制御回路 10−タイミング指示回路

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 送信すべきデジタル信号を擬似ランダムパターンで変調
    し、受信側では相関器を設け、また内蔵する擬似ランダ
    ムパターン発生手段のパターンと受信信号の該パターン
    との相関をとり、これにもとづき受信した信号の擬似ラ
    ンダムパターンと受信側で内蔵する擬似ランダムパター
    ン発生手段の発生する擬似ランダムパターンとの同期を
    とるようにしたスペクトラム拡散通信用同期保持回路に
    おいて、 擬似ランダムパターンのタイミング指示を行うタイミン
    グ指示手段(10)を設け、 前記同期がとれないとき、内蔵する擬似ランダムパター
    ン発生手段の発生する該パターンを1桁ずつシフトさせ
    ることにより同期が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通信用同期保持回路。
JP1327743A 1989-12-18 1989-12-18 スペクトラム拡散通信用同期保持回路 Pending JPH03187639A (ja)

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JP1327743A JPH03187639A (ja) 1989-12-18 1989-12-18 スペクトラム拡散通信用同期保持回路

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JP1327743A Pending JPH03187639A (ja) 1989-12-18 1989-12-18 スペクトラム拡散通信用同期保持回路

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JP (1) JPH03187639A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04269682A (ja) * 1990-11-28 1992-09-25 Novatel Commun Ltd 全地球位置発見システム用多重チャネルディジタル受信機

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