JPH0410260B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈本発明の産業上の利用分野〉 本発明はスペクトラム直接拡散通信においてス
ペクトラム拡散された受信信号を逆拡散して元の
搬送波に戻す逆拡散装置に関する。

〈従来技術〉 スペクトラム拡散通信方式は、送信側では直接
拡散符号で直接拡散したスペクトラム拡散信号を
送信し、受信側では、受信したこのスペクトラム
拡散信号を逆拡散装置でこの直接拡散符号と同一
の複製符号で逆拡散して元の信号を再現するもの
である。この逆拡散装置では、受信側の複製符号
で、受信する入力符号を捕捉し、捕捉に成功した
後は、正確に入力符号を複製符号で追跡する。

即ち、逆拡散装置は、周波数f₀の搬送波 Ｃ（ｔ）＝sin2πf₀t を、第９図に示すようなクロツクレート１／Ｔ、
符号長Ｎ、符号周期NTの擬似雑音符号系列ａ
（ｔ）で２相変調して得られる直接拡散信号 Ｓ（ｔ）＝ａ（ｔ）sin2πf₀t ａ（ｔ）＝_∞ 〓^k=-∞ （−１）^akｈ（ｔ−kT） ｈ（ｔ）＝０ ｔ≦０、ｔ＞Ｔ ＝１ ０＜ｔ≦Ｔ a_k＝a_k＋Ｎ，a_k＝０、１ を受信してもとの搬送波Ｃ（ｔ）に戻す。

受信信号Ｒ（ｔ）は発信地点からの距離によつ
てτだけ遅延され、かつ減衰を受けて、雑音ｎ
（ｔ）を含んで受信される。

Ｒ（ｔ）＝Ｓ（ｔ−τ）＋ｎ（ｔ） もし遅延時間τ及びクロツクレート１／Ｔがわ
かつていれば複製符号として、τだけ遅延させた ａ（ｔ−τ） を発生し、受信信号とこの複製符号との乗積をと
れば ａ（ｔ−τ）・Ｒ（ｔ） ＝ａ（ｔ−τ）（ａ（ｔ−τ） ・sin2πf₀（ｔ−τ）＋ｎ（ｔ）） ＝Ｃ（ｔ−τ）＋ａ（ｔ−τ）ｎ（ｔ） となつて搬送波が再生される。

この逆拡散装置は２つの動作をする。即ち、１
つはτを見付け出す捕捉動作、２つは発見された
τを維持し、複製符号ａ（ｔ−τ）を発生しつづ
ける追跡動作である。

しかして、従来の逆拡散装置では、常に、相関
器の出力が雑音であるか信号（搬送波）であるか
を監視し、出力が雑音であるときには捕捉動作
を、出力が信号（搬送波）であるときには追跡動
作するように外部から制御していた。

〈本発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、このように従来の逆拡散装置で
は、相関器出力を監視する監視判定装置、この監
視判定によつて捕捉動作に移行させ、さらに次の
追跡動作へ切替える切替装置などが必要なため、
装置が複雑となつていた。

〈本発明の目的〉 本発明は、上記の欠点を改め、前記監視判定装
置や切替装置を必要とせず、極めて簡単な構成で
自動的に捕捉動作及び追跡動作に移行させること
ができるようにした逆拡散装置を提供することを
目的としている。

〈本発明の実施例〉 以下、本発明を図面に従つて詳細に説明する。

第１図は本発明の逆拡散装置の一実施例を示し
ている。

図中、１は、所定のクロツクレートと符号周期
を有する擬似雑音符号系列（PN系列）によつて
直接拡散されている受信信号が入力される入力端
子である。

２は、前記擬似雑音符号系列と同一の符号系列
の複製符号を発生し、かつ、そのクロツクレート
が前記受信信号のクロツクレートを含んで所定の
範囲だけ可変できるクロツクレート可変入力を有
する複製符号発生器である。

３は、複製符号発生器２より発生する符号系列
を所定時間だけ遅延させて得られる符号系列と前
記入力端子の受信信号との相関をとるとによつて
得られるＥ相関出力と、前記の所定時間とは異な
つた時間だけ遅延させて得られる符号系列と前記
入力端子の受信信号との相関を取ることによつて
得られるＬ相関出力とを有する相関器である（Ｅ
はearly、Ｌはlateの意味である）。

４は直流電源である。５は、相関器３のＥ相関
出力とＬ相関出力との差に、直流電源４によつて
発生する所定のオフセツト出力を加えた信号を出
力する差動増幅器である。

６は、差動増幅器５の出力を所定の時定数で積
分した電圧信号を複製符号発生器２へ出力して、
複製符号発生器２から発生する複製符号系列のク
ロツクレートを可変制御するループフイルタであ
る。このループフイルタ６は、常に相関器３のＬ
相関出力とＥ相関出力との差が前記直流電源４に
よつて定められるオフセツト量と一致するように
動作させるループフイルタであつて、第２図に示
すループフイルタはアクテイブ・フイルタ型式の
ものであつて抵抗７，８、コンデンサ９、演算増
幅器１０から構成される。

〈上記実施例の動作〉 まず、各部の動作を述べると、相関器３は入力
端子１から入力する受信された拡散符号ａ（ｔ−
τ）と複製符号発生器２から入力する複製符号a^
（ｔ−τ₁）（遅延時間をτ₁とする）との相関量 Ｐ＝∫^t0+tL _t0ａ（ｔ−τ）a^（ｔ−τ₁）dt ……(1) を出力するが、この出力には、Ｅ相関出力及びＬ
相関出力の２つがあり、(1)式におけるτ₁がそれぞ
れ異なつていて、Ｌ相関出力ではＥ相関出力の場
合よりτ〓だけ遅らせてある。

即ち、Ｌ相関出力をP_L、Ｅ相関出力をP_Eとす
ると、 P_L＝∫^t0+tL _t0ａ（ｔ−τ） ・a^（ｔ−（τ₁＋τ〓））dt P_E＝∫^t0+tL _t0ａ（ｔ−τ）・a^（ｔ−τ₁）dt となる。

なお、この２つの相関出力が同時に出力される
ようにした逆拡散ループをデイレイロツクループ
といい、ある周期の前半ではＥ出力が、後半では
Ｌ出力が出力されるようにした逆拡散ループをタ
ウ・デイザー・ループという。

相関出力Ｐは｜τ−τ₁｜＜Ｔならば正の値であ
り、Ｎが十分大きく＜t_LもＴよりも十分大きけれ
ば擬似雑音符号の場合｜τ−τ₁｜＞Ｔのとき｜Ｐ
｜は十分小さくなる。t_L＝NTの場合は第３図の
ようになるが、例えばτ〓をＴ／２としたときＥ，
Ｌの両相関出力は第４図のようになる。

従つて、P_E，P_Lの差は第５図のようになる。

このＥ相関出力P_E、Ｌ相関出力P_Lは差動増幅
器５に入力されるが、直流電源４によつて所定の
オフセツト量V₀が与えられているため、差動増
幅器５の出力は第６図のようになる。このオフセ
ツト量V₀は、Ｅ相関出力P_E、Ｌ相関出力P_Lに比
較して十分小さい値に選ばれている。

オフセツト量V₀を含んだ差動増幅器５の出力
は積分器で構成されたアクテイブフイルタ型式の
ループフイルタ６によつて積分（加算）されて、
複製符号発生器２のクロツクレート可変入力に入
力される。このループフイルタ６の出力によつて
定められるクロツクレートで、複製符号系列が複
製符号発生器２より発生されて相関器３の複製符
号入力となり、入力端子１からの受信信号中の拡
散信号との相関がとられることになる。

相関器３は、前記したようにＥ，Ｌ両相関出力
をうるために、複製符号を異なつた遅延時間τ₁及
びτ₁＋τ〓遅延して a^（ｔ−τ₁） a^（ｔ−（τ₁＋τ〓）） なる２つの複製符号系列でそれぞれ受信信号中の
拡散符号との相関をとる。前述した通りタウ・デ
イザー・ループのようにＥ，Ｌ両相関出力を時分
割で取り出すには、所定のタイミングで遅延時間
をτ₁とτ₁＋τ〓とに切換えればよい。

以上のように各部は動作するから、この逆拡散
装置による受信信号の逆拡散動作は次のように行
なわれる。

受信された拡散符号ａ（ｔ−τ）が入力端子１
から相関器３へ入力する。複製符号発生器２から
はまず複製符号a^（ｔ−τ₁）が発生して相関器３へ
入力する。τとτ₁は一致していないので相関器３
のＥ，Ｌ両相関出力には雑音が発生する。

これらの雑音は差動増幅器５を通つて差分さ
れ、ループフイルタ６によつて積分される。ルー
プフイルタ６の出力は、もしオフセツト量V₀が
０であれば平均値０になつてしまい、複製符号の
クロツクレートは変化しないが、オフセツト量
V₀を差動アンプに加えているため、ループフイ
ルタ６の出力は、 −（R₂／R₁V₀＋V₀／CR₁ｔ） のようにｔに比例して増加し始める。そして、つ
いにループフイルタ６はある一定の出力−V_MAX
で飽和してしまう。

従つて、複製符号発生器２のクロツクレート可
変入力にはV_MAXが印加され、複製符号のクロツ
クレートはそのクロツクレート可変範囲の一方の
端になる。

クロツクレートの範囲を １／T_MAX〜１／T_MIN T_MIN＜Ｔ＜T_MAX とすると、例えば１／T_MAXのクロツクレートで
複製符号が発生する。従つて、相関器３から第７
図のようなパルス状の相関出力がΔTNの周期で
現れる。（ここで、ΔT＝１／（１／Ｔ−１／
T_MAX）である。）これが捕捉動作である。即ち、
平均値が０である雑音が差動増幅器５に発生する
と、オフセツト量V₀がループフイルタ６の積分
効果によつてついにはループフイルタ６を飽和状
態にまで追い込むため、この逆拡散装置は自動的
に捕捉動作に移行する。

第７図に示すようなパルス状の相関出力は差動
増幅器５からループフイルタ６に入力される。ル
ープフイルタ６の応答速度を１／ΔTよりも十分
速くしておけば、ループフイルタ６は直ちにこの
出力によつてクロツクレートを高くする方向に動
作し、瞬時にクロツクレートは１／T_MAXから
１／Ｔになり、相関器３の出力は第８図のように
なる。

第８図でＡ部分が捕捉動作、Ｂ部分が追跡動作
であつて、捕捉動作によつて第７図に示した相関
出力が出現すると直ちに第８図に示すように追跡
動作になる。即ち、自動的に捕捉動作から追跡動
作に自動的に移行したことになる。

なお、前記直流電源によつて定められるオフセ
ツト量をＥ相関出力及びＬ相関出力よりも十分小
さくすれば、受信信号を追跡している状態では、
Ｅ相関出力とＬ相関出力はほとんど一致し、相関
損失は無視しうるほど小さく、ほとんど相関利得
が下がらない。

〈本発明の効果〉 以上、説明したように本発明の逆拡散装置で
は、Ｅ相関出力、Ｌ相関出力から雑音が出ている
と、ループフイルタ６の積分動作によつて直流電
源４によつて定められるオフセツト量が積分され
て、ループフイルタ６の飽和によつて受信信号の
クロツクレートと所定の値だけ異なつたクロツク
レートで複製符号が発生されて、自動的に捕捉動
作になり、また、捕捉状態になると、自動的に直
ちに追跡動作へ移行することができるから、従来
のような相関出力の監視判定装置、切替装置など
の複雑な構造の装置が不要となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロツク図、
第２図は第１図におけるループフイルタの構成を
示すブロツク図、第３〜８図は動作説明のための
波形図、第９図は擬似雑音符号の一例を示す波形
図である。 １……入力端子、２……複製符号発生器、３…
…相関器、４……直流電源、５……差動増幅器、
６……ループフイルタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 所定のクロツクレートと符号周期を有する擬
   似雑音符号系列によつて直接拡散されている受信
   信号が入力される入力端子と； 前記擬似雑音符号系列と同一の符号系列を発生
   し、かつ、そのクロツクレートが所定の範囲で可
   変できる複製符号発生器と； 前記複製符号発生器より発生する符号系列を所
   定時間だけ遅延させて得られる符号系列と前記入
   力端子からの受信信号との相関を取ることによつ
   て得られる相関出力信号と、前記の所定時間とは
   異なつた時間だけ遅延させて得られる符号系列と
   前記入力端子からの受信信号との相関を取ること
   によつて得られる相関出力信号とを出力する相関
   器と； 所定のオフセツト量を設定するための直流電源
   と； 前記相関器の２つの相関出力の差に前記直流電
   源によつて発生される所定のオフセツト量を含む
   信号を出力する差動増幅器と； 前記差動増幅器の出力を積分して前記複製符号
   発生器に出力して、常に前記相関器の２つの相関
   出力の差が前記直流電源によつて設定されたオフ
   セツト量と一致するように、前記複製符号発生器
   から発生する複製符号系列のクロツクレートを可
   変制御するループフイルタとから構成される逆拡
   散装置。