JPH04212535A - Method of initial synchronization for spread spectrum communication system - Google Patents

Method of initial synchronization for spread spectrum communication system

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JPH04212535A
JPH04212535A JP3061176A JP6117691A JPH04212535A JP H04212535 A JPH04212535 A JP H04212535A JP 3061176 A JP3061176 A JP 3061176A JP 6117691 A JP6117691 A JP 6117691A JP H04212535 A JPH04212535 A JP H04212535A
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Yoshikatsu Nakagawa
中川 義克
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Abstract

PURPOSE:To achieve initial synchronization by devising a method for transmitting information signals while paying attention to the point of spreading spectrum while loading the information signals to the offset of a self-traveling frequency. CONSTITUTION:For achieving the initial synchronization of a received PN signal at the delay lock loop(DLL) of a receiver, as a training data for a prescribed period before modulating the clock rate of the voltage controlled oscillator(VCO) of a transmitter by the information signal, a signal having a prescribed amplitude value is transmitted, frequency offset is applied to a clock and sliding correlation is executed at the DLL of the receiver so as to achieve the synchronization.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【技術分野】本発明は、スペクトル拡散(Spread
 Spectrum:SS)通信方式に関し、より具体
的には、拡散信号のクロックレートを周波数変調して情
報を伝送するクロックレート変調スペクトル拡散通信の
受信機における拡散信号の初期同期獲得方法に関する。 例えば、無線通信や秘話通信に適用されるものである。
[Technical field] The present invention relates to spread spectrum
The present invention relates to a spread spectrum (SS) communication system, and more specifically, to a method for acquiring initial synchronization of a spread signal in a receiver for clock rate modulation spread spectrum communication in which information is transmitted by frequency modulating the clock rate of the spread signal. For example, it is applied to wireless communication and confidential communication.

【0002】0002

【従来技術】本発明に係る従来技術を記載した公知文献
としては、例えば、DIXON,“SpreadSpe
ctrum Systems”John Wiley 
& Sons, pp.116−117及びpp.18
1−183(1977)がある。これによればクロック
レート変調方式として、擬似雑音信号のクロックを情報
信号で周波数変調して送信することでスペクトル拡散通
信を実現するシステムが記載されており、また、スライ
ディング相関として、受信された擬似雑音信号との初期
同期獲得を行なうために、受信機の遅延ロックループ(
DLL)に用いている電圧制御発振器(VCO)の自走
周波数をオフセットさせて、遅延ロックループ(DLL
)の参照擬似雑音信号の位相をスライドさせていき、相
関値が最大となる位相を検出して、同期獲得を行なう方
法が記載されている。
[Prior Art] Publicly known documents describing the prior art related to the present invention include, for example, DIXON, “SpreadSpe.
John Wiley
& Sons, pp. 116-117 and pp. 18
1-183 (1977). According to this document, as a clock rate modulation method, a system is described that realizes spread spectrum communication by frequency-modulating the clock of a pseudo-noise signal with an information signal and transmitting it. In order to acquire initial synchronization with the noise signal, the receiver's delay-locked loop (
By offsetting the free-running frequency of the voltage-controlled oscillator (VCO) used in the delay-locked loop (DLL),
A method is described in which synchronization is acquired by sliding the phase of the reference pseudo-noise signal ( ) and detecting the phase where the correlation value is maximum.

【0003】クロックレート変調スペクトル拡散通信の
受信機では受信した拡散信号と位相同期するために遅延
ロックループ(DLL)と呼ばれる位相同期回路を用い
るが、遅延ロックループ(DLL)位相比較特性は位相
比較出力を出せる範囲が狭く、一方、同期追従のために
遅延ロックループ(DLL)の電圧制御発振器(VCO
)の自走周波数と送信機の電圧制御発振器(VCO)の
自走周波数は等しく設定されるため、同期を獲得する操
作、いわゆる初期同期獲得が必要となる。初期同期獲得
の方法として最も簡単な方法はスライディング相関と呼
ばれ、たとえば、受信機の電圧制御発振器(VCO)の
自走周波数にわずかなオフセットを持たせ、参照PN信
号と受信PN信号との相関を計算しながら、その相関値
があるスレッショールドを越えたときに同期が獲得され
たとみなして、電圧制御発振器(VCO)の自走周波数
のオフセットを0にして、同期追従動作を行なわせるも
のである。
[0003] A receiver for clock rate modulation spread spectrum communication uses a phase synchronization circuit called a delay locked loop (DLL) to achieve phase synchronization with a received spread signal. The output range is narrow, and on the other hand, a delay-locked loop (DLL) voltage-controlled oscillator (VCO) is required for synchronous tracking.
) and the free-running frequency of the voltage controlled oscillator (VCO) of the transmitter are set to be equal, so an operation to acquire synchronization, so-called initial synchronization acquisition, is required. The simplest method for acquiring initial synchronization is called sliding correlation. For example, the free-running frequency of the receiver's voltage-controlled oscillator (VCO) is given a slight offset, and the correlation between the reference PN signal and the received PN signal is When the correlation value exceeds a certain threshold, it is assumed that synchronization has been achieved, and the offset of the free-running frequency of the voltage controlled oscillator (VCO) is set to 0 to perform synchronization tracking operation. It is.

【0004】しかし、この方法をクロックレート変調ス
ペクトル拡散通信方式に適用した場合、初期同期獲得用
の回路である相関器、コンパレータ、電圧制御発振器(
VCO)のバイアス電圧切替えスイッチなどが必要とな
り、回路が複雑化して、クロックレート変調スペクトル
拡散通信方式の特徴である構成回路の簡易性が損われる
という欠点があった。
However, when this method is applied to a clock rate modulation spread spectrum communication system, the circuits for acquiring initial synchronization such as a correlator, a comparator, and a voltage controlled oscillator (
This method requires a bias voltage changeover switch for the VCO (VCO), which complicates the circuitry and impairs the simplicity of the constituent circuitry, which is a feature of the clock rate modulation spread spectrum communication method.

【0005】[0005]

【目的】本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされた
もので、自走周波数のオフセットに情報信号を乗せてス
ペクトル拡散を行なう点に着目し、情報信号の送り方を
工夫して初期同期獲得を行なうため、回路を複雑にする
ことなしに初期同期獲得を行うこと、また、トレーニン
グ開始時の周波数オフセットを0にし、ある期間、周波
数オフセットが時間に比例して増加する信号を用いるこ
とで、トレーニング期間開始時の系の不安定性を取除く
ようにしたスペクトル拡散通信方式における初期同期獲
得方法を提供することを目的としてなされたものである
[Purpose] The present invention was made in view of the above-mentioned circumstances, and focuses on performing spectrum spreading by putting an information signal on the offset of the free-running frequency, and devises a way to send the information signal to achieve initial synchronization. In order to perform the acquisition, it is possible to acquire initial synchronization without complicating the circuit, and to use a signal in which the frequency offset at the start of training is set to 0 and the frequency offset increases in proportion to time for a certain period. The purpose of this study is to provide a method for acquiring initial synchronization in a spread spectrum communication system that eliminates system instability at the start of a training period.

【0006】[0006]

【構成】本発明は、上記目的を達成するために、(1)
擬似雑音(PN)信号を拡散信号に用い、該拡散信号の
クロックレートを情報信号で周波数変調することによる
スペクトル拡散通信方式において、受信機の遅延ロック
ループ(DLL)における受信擬似雑音信号の初期同期
の獲得のために、送信機の電圧制御発振器(VCO)の
クロックレートを情報信号で変調する前の所定期間のト
レーニングデータとして、所定の振幅値を有する信号を
送信してクロックに周波数オフセットを与え、前記受信
機の遅延ロックループにおいてスライディング相関をお
こなわせて同期を獲得すること、更には、(2)前記ト
レーニングデータとしての所定の振幅値を有する信号が
、直流信号、鋸歯状信号、三角波状信号、台形状信号の
いずれかであること、更には、(3)前記トレーニング
データとして、トレーニングデータ送信開始時に最大振
幅△Vtをとり、その後、時間に比例して△Vt/Tt
(Tt:トレーニングデータ送信期間)の割合で振幅が
減少する信号を送信してクロックに周波数オフセットを
与え、受信機の遅延ロックループ(DLL)においてス
ライディング相関をおこなわせて同期を獲得すること、
更には、(4)前記トレーニングデータとして、トレー
ニングデータ送信開始時に振幅△Vtが0で、その後、
トレーニング期間中の時間Tpに比例して、△Vt/T
pの割合で振幅が増加し、トレーニングデータ伝送開始
からTp時間後、時間に比例して△Vt/(Tt−Tp
)(Tt:トレーニングデータ送信期間)の割合で振幅
が減少する信号を送信してクロックに周波数オフセット
を与え、受信機の遅延ロックループ(DLL)において
スライディング相関をおこなわせて同期を獲得すること
、更には、(5)前記トレーニングデータとして、トレ
ーニングデータ送信開始時に振幅△Vtが0で、その後
、時間に比例して△Vt/T1の割合で振幅が増加し、
T1時間からT2時間の間、△Vtが保たれ、T2時間
後、T3時間まで時間に比例して△Vt/(T3−T2
)の割合で振幅が減少する信号を送信してクロックに周
波数オフセットを与え、受信機の遅延ロックループ(D
LL)においてスライディング相関をおこなわせて同期
を獲得することを特徴としたものである。以下、本発明
の実施例に基づいて説明する。
[Structure] In order to achieve the above objects, the present invention provides (1)
In a spread spectrum communication system that uses a pseudo-noise (PN) signal as a spread signal and frequency-modulates the clock rate of the spread signal with an information signal, initial synchronization of the received pseudo-noise signal in the delay-locked loop (DLL) of the receiver is performed. To obtain this, a signal with a predetermined amplitude value is transmitted as training data for a predetermined period before modulating the clock rate of the voltage controlled oscillator (VCO) of the transmitter with an information signal to impart a frequency offset to the clock. , performing a sliding correlation in the delay lock loop of the receiver to obtain synchronization; and (2) the signal having a predetermined amplitude value as the training data is a DC signal, a sawtooth signal, a triangular waveform, etc. (3) As the training data, the maximum amplitude ΔVt is taken at the start of transmission of the training data, and thereafter, ΔVt/Tt is taken in proportion to time.
transmitting a signal whose amplitude decreases at a rate of (Tt: training data transmission period) to give a frequency offset to the clock, and performing sliding correlation in a delay locked loop (DLL) of the receiver to obtain synchronization;
Furthermore, (4) as the training data, the amplitude ΔVt is 0 at the start of training data transmission, and after that,
In proportion to the time Tp during the training period, △Vt/T
The amplitude increases at a rate of p, and after Tp time from the start of training data transmission, ΔVt/(Tt-Tp
) (Tt: training data transmission period) to give a frequency offset to the clock by transmitting a signal whose amplitude decreases at a rate of Furthermore, (5) as the training data, the amplitude ΔVt is 0 at the start of training data transmission, and thereafter the amplitude increases at a rate of ΔVt/T1 in proportion to time;
From T1 time to T2 time, △Vt is maintained, and after T2 time, △Vt/(T3-T2
) to give the clock a frequency offset by transmitting a signal whose amplitude decreases at the rate of D
This method is characterized in that synchronization is obtained by performing sliding correlation in LL). Hereinafter, the present invention will be explained based on examples.

【0007】まず、図2は、本発明によるクロックレー
ト変調スペクトル拡散通信方式の送受信機の一実施例を
説明するための構成図で、図(a)が送信機、図(b)
が受信機である。図中、1,10は加算器、2,11は
電圧制御発振器(VCO)、3,9は擬似雑音(PN)
信号発生器、4,7は周波数変換部、5は電力増幅部、
6は増幅部、8は相関ネットワーク、8aはループフィ
ルタ、12は遅延ロックループ(DLL)である。情報
信号S(t)で電圧制御発振器2を変調して、クロック
レート変調のかかったPN信号をPN信号発生器3、周
波数変換部4、電力増幅部5を介して送信し、受信側で
は増幅部6、周波数変換部7を介し、受信側PN符号の
相関を相関器ネットワーク8、ループフィルタ8aを含
む遅延ロックループ(DLL)を用いて復調信号として
取り出している。
First, FIG. 2 is a block diagram for explaining an embodiment of a transmitter/receiver using a clock rate modulation spread spectrum communication system according to the present invention.
is the receiver. In the figure, 1 and 10 are adders, 2 and 11 are voltage controlled oscillators (VCO), and 3 and 9 are pseudo noise (PN).
A signal generator, 4 and 7 a frequency conversion section, 5 a power amplification section,
6 is an amplification section, 8 is a correlation network, 8a is a loop filter, and 12 is a delay locked loop (DLL). A voltage controlled oscillator 2 is modulated with the information signal S(t), and a PN signal subjected to clock rate modulation is transmitted via a PN signal generator 3, a frequency converter 4, and a power amplifier 5, and is amplified on the receiving side. 6 and a frequency converter 7, the correlation of the receiving side PN code is extracted as a demodulated signal using a delay locked loop (DLL) including a correlator network 8 and a loop filter 8a.

【0008】図3は、スライディング相関器の構成を示
す図で、図中、13は相関器、14は絶対値回路、15
はコンパレータ、16はスイッチ、17は加算器、18
は電圧制御発振器(VCO)、19は擬似雑音(PN)
信号発生器、20は相関ネットワーク、20aはループ
フィルタである。このスライディング相関器( sli
ding correlator)は、相関技術のうち
で最も単純な構成で、この名称は、同期過程で、受信シ
ステムの符号系列発生器を送信機のそれと異なる速度で
動作させることに由来している。送受側の両符号系列間
の相対位相がずれていき、これを(例えばオシロスコー
プ上で)同時に観察すると、互いにすれ違いにずれてい
き、同期が得られた場合にのみ静止する。
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of a sliding correlator, in which 13 is a correlator, 14 is an absolute value circuit, and 15 is a correlator.
is a comparator, 16 is a switch, 17 is an adder, 18
is a voltage controlled oscillator (VCO), 19 is a pseudo noise (PN)
A signal generator, 20 a correlation network, and 20a a loop filter. This sliding correlator (sli
The ding correlator is the simplest implementation of correlation techniques, and its name comes from the synchronization process in which the receiving system's code sequence generator operates at a different speed than that of the transmitter. The relative phases between the transmitting and receiving code sequences shift, and when observed simultaneously (on an oscilloscope, for example), they shift past each other, and only come to rest when synchronization is achieved.

【0009】スライディング相関器の利点はその単純さ
であって、指令により受信機の符号クロックを変化させ
る何らかの手段以外のものを必要としないところにある
。単純なスライディング相関器を同期に使用することの
欠点は、不安定性が大きい場合、符号関係のすべてをた
めしてみるのは時間がかかり実際的とは言えないことに
ある。スライディングないしサーチ過程を終了するため
には、同期に達したことを識別することが必要であるが
、その応答時間はシステムの相関後受信機の帯域幅によ
り制約される。従って、すべての符号位相オフセット位
置についてサーチないしスライディングする速度も、こ
の帯域幅によって制限される。
The advantage of the sliding correlator is its simplicity, requiring nothing more than some means of changing the receiver's code clock on command. The disadvantage of using a simple sliding correlator for synchronization is that if the instability is large, trying out all sign relationships is time consuming and impractical. To terminate the sliding or search process, it is necessary to identify that synchronization has been reached, the response time of which is limited by the bandwidth of the system's post-correlation receiver. Therefore, the speed of searching or sliding for all code phase offset positions is also limited by this bandwidth.

【0010】通常、送受信機の電圧制御発振器(VCO
)18の自走周波数は電圧制御発振器(VCO)のバイ
アス電圧VtxとVrxで決まり、Vtx=Vrxとな
るように設定される。したがって、受信機においてPN
信号の同期を獲得するためには、受信機の遅延ロックル
ープ(DLL)がPN信号を追従できる範囲、つまり、
遅延弁別特性の範囲内に、送受信PN信号の位相差がお
さまるように送受いずれかの信号の位相を調整する必要
がある。このように位相を調整することで遅延ロックル
ープ(DLL)の同期を確立させることを初期同期獲得
という。この最も簡単な方法として、一度、受信機の電
圧制御発振器(VCO)18にオフセット電圧△Vを印
加し、オフセット周波数△fを与えることで、参照PN
信号の位相をずらしながら受信PN信号との相関を相関
器13によりとり、絶対値回路14を介してコンパレー
タ15に入り、該コンパレータ15において相関値が最
大になったとき、またはあるしきい値Vthを越えたと
きに同期獲得信号を出して、電圧制御発振器(VCO)
18の印加電圧をスイッチ16により切換えてVrxに
もどし、遅延ロックループ(DLL)によるトラッキン
グ状態に切替えるものである。
[0010] Typically, a voltage controlled oscillator (VCO) in a transmitter/receiver
) 18 is determined by the bias voltages Vtx and Vrx of the voltage controlled oscillator (VCO), and is set so that Vtx=Vrx. Therefore, at the receiver, PN
In order to obtain signal synchronization, the range within which the delay locked loop (DLL) of the receiver can track the PN signal, that is,
It is necessary to adjust the phase of either the transmitted or received signal so that the phase difference between the transmitted and received PN signals falls within the range of the delay discrimination characteristic. Establishing synchronization of the delay locked loop (DLL) by adjusting the phase in this manner is called initial synchronization acquisition. The simplest method is to apply an offset voltage △V to the voltage controlled oscillator (VCO) 18 of the receiver and give it an offset frequency △f.
The correlation with the received PN signal is taken by the correlator 13 while shifting the phase of the signal, and the signal is input to the comparator 15 via the absolute value circuit 14. When the correlation value in the comparator 15 reaches the maximum or a certain threshold value Vth The voltage controlled oscillator (VCO) outputs a synchronization acquisition signal when the
The applied voltage of 18 is switched by the switch 16 to return it to Vrx, and the tracking state is switched to a delay lock loop (DLL).

【0011】クロックレート変調スペクトル拡散(SS
)通信方式では、電圧制御発振器(VCO)の制御電圧
が情報信号に応じて変動するという点で、通常の直接拡
散方式とは異なるが、受信機の遅延ロックループ(DL
L)を同期追従(トラッキング)状態に導くための初期
同期獲得が必要である点は同じである。しかし、最も簡
単なスライディング相関器を用いても回路構成は複雑化
し、クロックレート変調スペクトル拡散(SS)通信方
式の特徴である回路構成の簡易性が失われてしまう。
Clock rate modulation spread spectrum (SS)
) communication method differs from the normal direct spread method in that the control voltage of the voltage controlled oscillator (VCO) fluctuates according to the information signal;
They are the same in that initial synchronization acquisition is required to bring L) into a synchronous tracking state. However, even if the simplest sliding correlator is used, the circuit configuration becomes complicated, and the simplicity of the circuit configuration, which is a characteristic of the clock rate modulation spread spectrum (SS) communication system, is lost.

【0012】図1は、本発明によるスペクトル拡散通信
方式における初期同期獲得方法を説明するための送信信
号を示す図である。データを伝送する前に、初期同期を
獲得するためのトレーニングデータを送信する期間Tt
を設ける。トレーニングデータとしては、送信電圧制御
発振器(VCO)の自走周波数fstを△fstだけず
らすために必要な電圧△Vtを送信する。このため、T
tの間、送信機の電圧制御発振器(VCO)の自走周波
数は(fst+△fst)となり、受信機の電圧制御発
振器(VCO)の自走周波数に対しても△fstだけ異
なることになる。
FIG. 1 is a diagram showing a transmission signal for explaining an initial synchronization acquisition method in a spread spectrum communication system according to the present invention. Period Tt for transmitting training data to obtain initial synchronization before transmitting data
will be established. As training data, a voltage ΔVt required to shift the free-running frequency fst of a transmission voltage controlled oscillator (VCO) by Δfst is transmitted. For this reason, T
During t, the free-running frequency of the voltage-controlled oscillator (VCO) of the transmitter is (fst+Δfst), which also differs from the free-running frequency of the voltage-controlled oscillator (VCO) of the receiver by Δfst.

【0013】その結果、偶然にトレーニングデータ送信
開始時点で送受信のPN信号の位相差が遅延ロックルー
プ(DLL)の遅延弁別特性の範囲内(たとえば、2△
型の場合は−2△<誤差時間<2△、△はPN信号のチ
ップ長)にあり、同期が確立している場合を除いては、
送受信のPN信号の位相差は時間とともにずれていき、
いわゆるスライディング・コリレーション(相関)の状
態となる。そして、PN信号の周期性のため、ある時間
後に送受信PN信号の位相差が縮まり、遅延ロックルー
プ(DLL)の遅延弁別特性内に入ると遅延ロックルー
プ(DLL)が同期追従状態に入る。
As a result, it happens that at the start of training data transmission, the phase difference between the transmitted and received PN signals falls within the range of the delay discrimination characteristic of the delay locked loop (DLL) (for example, 2△
-2△<error time<2△, △ is the chip length of the PN signal), and unless synchronization is established,
The phase difference between the transmitted and received PN signals shifts over time,
This results in a so-called sliding correlation state. Then, due to the periodicity of the PN signal, the phase difference between the transmitted and received PN signals decreases after a certain period of time, and when the phase difference falls within the delay discrimination characteristic of the delay locked loop (DLL), the delay locked loop (DLL) enters a synchronous tracking state.

【0014】△fstの大きさの条件は、|△fst|
<|DLLのプルインレンジ|である。遅延ロックルー
プ(DLL)のプルインレンジは、ロックレンジよりも
小さいので、トレーニングデータ送信後にプルインして
、同期が確立し、さらにトレーニングデータ送信が継続
するような場合でも、周波数オフセット△fstは遅延
ロックループ(DLL)のロックレンジ内にあるので同
期状態は保たれる。トレーニングデータ送信期間Ttは
、位相スライドがチップレートの低い方のPN信号1周
期分、確実に生じるように設定すれば良い。たとえば、
△fstが正のときは、Ttは、 N・(1/△fst) であれば良い。
[0014] The condition for the size of △fst is |△fst|
<|DLL pull-in range|. The pull-in range of the delay-locked loop (DLL) is smaller than the lock range, so even if it is pulled in after training data transmission, synchronization is established, and training data transmission continues, the frequency offset △fst will be delayed-locked. Since it is within the lock range of the loop (DLL), the synchronized state is maintained. The training data transmission period Tt may be set to ensure that the phase slide occurs for one cycle of the PN signal with the lower chip rate. for example,
When Δfst is positive, Tt may be N·(1/Δfst).

【0015】△fstが小さいとTtが長くなり、初期
同期獲得に時間がかかる。したがって、△fstはプル
インレンジの範囲内でできるだけ大きくなるように設定
する。Tsはトレーニングデータ送信後、△fst−−
−>0(△Vt−−−>0)になるときの周波数のステ
ップ変化によって生じる遅延ロックループ(DLL)の
過渡応答を吸収するための時間であり、遅延ロックルー
プ(DLL)の閉ループ伝達関数の周波数ステップ応答
特性に依存し、Tsは、、△fst−−−>0後、ルー
プが定常状態とみなせるまでに必要な時間だけ設ければ
良い。また、この期間がトレーニングデータと実データ
との区切りを示す役割も果すことになる。
[0015] When Δfst is small, Tt becomes long and it takes time to obtain initial synchronization. Therefore, Δfst is set to be as large as possible within the pull-in range. Ts is △fst-- after sending the training data
->0 (△Vt--->0) is the time to absorb the transient response of the delay-locked loop (DLL) caused by a step change in frequency, and is the closed-loop transfer function of the delay-locked loop (DLL). Depending on the frequency step response characteristic of , Ts may be set for only the time necessary until the loop can be considered to be in a steady state after Δfst--->0. This period also serves as a break between training data and actual data.

【0016】図4は、図1のトレーニングデータおよび
実データを発生させるための回路構成の実施例を示す図
で、図中、21はカウンタ、22はクロック信号源、2
3はTs時間遅延回路、24はデータ信号出力部、25
,26はスイッチである。通信開始と同時にトリガ信号
がカウンタ回路に送出されてカウンタ21がリセットさ
れる。また、同じ信号はトレーニングデータに相当する
直流信号△Vtを送出するため、スイッチAをオンさせ
る。カウンタ21ではトレーニング期間Ttに相当する
時間、クロックパルスをカウントし、カウントし終えた
時点でパルスを発生させる。このパルス信号はスイッチ
Aをオフさせるとともに、データ信号を送出するための
スイッチBをオンさせる。また、この信号はTs時間の
遅延を生じさせる遅延回路23を通って、データ信号出
力部24への実データ送信開始信号となる。したがって
、スイッチAがオフとなった後、Ts時間たってから実
データの送信が開始されることになる。
FIG. 4 is a diagram showing an embodiment of a circuit configuration for generating the training data and actual data in FIG. 1. In the figure, 21 is a counter, 22 is a clock signal source,
3 is a Ts time delay circuit, 24 is a data signal output section, 25
, 26 are switches. Simultaneously with the start of communication, a trigger signal is sent to the counter circuit and the counter 21 is reset. Further, the same signal turns on switch A in order to send out a DC signal ΔVt corresponding to training data. The counter 21 counts clock pulses for a time corresponding to the training period Tt, and generates a pulse when the counting is finished. This pulse signal turns off switch A and turns on switch B for sending out a data signal. Further, this signal passes through a delay circuit 23 that causes a delay of Ts time, and becomes an actual data transmission start signal to the data signal output section 24. Therefore, after the switch A is turned off, transmission of actual data is started after the time Ts has elapsed.

【0017】上述したものは、自走周波数のオフセット
に情報信号を乗せてスペクトル拡散(SS)通信を行な
う点に着目し、情報信号の送り方を工夫して初期同期獲
得をおこなうため、回路を複雑にすることなしに初期同
期獲得が行なえる方法として、通信開始時点から後のあ
る適当な期間Ttの間、トレーニングデータとして適当
な大きさ△Vtの直流信号を送信し、Ttの間だけPN
信号のクロックに周波数オフセットを与えることで、受
信機の遅延ロックループ(DLL)においてスライディ
ング相関を行なわせて同期を獲得する方法である。
The above-mentioned method focuses on the fact that spread spectrum (SS) communication is performed by carrying an information signal on the offset of the free-running frequency, and the circuit is designed to acquire initial synchronization by devising a way to send the information signal. As a method for acquiring initial synchronization without complicating things, a DC signal of an appropriate size ΔVt is transmitted as training data for a certain appropriate period Tt after the start of communication, and the PN signal is transmitted only during Tt.
This is a method of obtaining synchronization by applying a frequency offset to the signal clock to perform sliding correlation in the delay locked loop (DLL) of the receiver.

【0018】しかし、この方法ではトレーニングデータ
送信終了時にはクロック周波数がステップ状に変化し、
受信機の遅延ロックループ(DLL)の位相追従動作は
周波数ステップ変化(△Vに相当する周波数変化△fs
t)に応じた過渡的な応答を示すことになる。同期獲得
の高速化のためには△fstは遅延ロックループ(DL
L)のプルインレンジ以下でなるべく大きく与えること
が望ましいが、このことは同時に、トレーニング期間終
了時に遅延ロックループ(DLL)の位相追従動作にお
いて位相誤差のオーバーシュートが増大し、実データ送
信以前に遅延ロックループ(DLL)の同期系が不安定
になったり、定常値に落着くまでの時間が長くなって、
通信開始から実データ送信開始までに時間がかかる。
However, in this method, the clock frequency changes in a step manner when the training data transmission ends.
The phase tracking operation of the receiver's delay-locked loop (DLL) is based on a frequency step change (frequency change △fs corresponding to △V).
t). To speed up synchronization acquisition, △fst is a delay-locked loop (DL
It is desirable to give as much as possible below the pull-in range of L), but at the same time, this also increases the overshoot of the phase error in the phase tracking operation of the delay locked loop (DLL) at the end of the training period, causing a delay before actual data transmission. The synchronization system of the lock loop (DLL) becomes unstable, or it takes a long time to settle down to a steady value.
It takes time from the start of communication to the start of actual data transmission.

【0019】このような観点から、トレーニングデータ
信号として、トレーニング開始時に最大振幅△Vtをと
り、トレーニング期間終了時に0となり、時間に比例し
て振幅が減少していく波形の信号を用いることで、初期
同期獲得後、実データ送信までの間の系の安定化を図り
、さらに通信開始から実データ送信開始までの時間を短
くする方法もある。しかし、この方法ではトレーニング
期間開始時、遅延ロックループ(DLL)の参照PN信
号の位相差がほとんど無いような場合は、トレーニング
開始時に△Vtに相当する周波数オフセットが瞬時に加
わるため、遅延ロックループ(DLL)の同期系の過渡
的な応答により系が不安定になり、同期獲得し損なう可
性能があり、トレーニング期間Ttの設定が困難になる
という点がある。このような場合には、以下に説明する
ような本発明の他の実施例により解決することができる
From this point of view, by using a waveform signal as the training data signal, which takes the maximum amplitude ΔVt at the start of training, becomes 0 at the end of the training period, and whose amplitude decreases in proportion to time, There is also a method of stabilizing the system after initial synchronization is acquired until actual data transmission, and further shortening the time from the start of communication to the start of actual data transmission. However, with this method, if there is almost no phase difference between the reference PN signals of the delay-locked loop (DLL) at the start of the training period, a frequency offset equivalent to △Vt is instantaneously added at the start of the training period. The system becomes unstable due to the transient response of the synchronization system (DLL), and there is a possibility of failing to acquire synchronization, making it difficult to set the training period Tt. Such a case can be solved by other embodiments of the present invention as described below.

【0020】図1において、トレーニングデータ送信期
間Ttは、位相スライドがPN信号1周期分(Nチップ
)確実に生じるように設定すればよい。したがって、T
tはN・(1/△fst)あれば良いことは前述した。 そして、△fstが小さいとTtが長くなり、初期同期
獲得に時間がかかる。したがって、△fstはプルイン
レンジの範囲内でできるだけ大きくなるように設定する
。図1のような送信データに対する受信機(図2(b)
)における同期獲得後の遅延ロックループ(DLL)の
位相制御信号(復調信号)S’(t)は、例えば、図5
のようになる。
In FIG. 1, the training data transmission period Tt may be set to ensure that the phase slide occurs for one cycle of the PN signal (N chips). Therefore, T
As mentioned above, it is sufficient that t is N·(1/Δfst). If Δfst is small, Tt will be long, and it will take time to acquire initial synchronization. Therefore, Δfst is set to be as large as possible within the pull-in range. A receiver for transmission data as shown in Fig. 1 (Fig. 2(b)
The phase control signal (demodulation signal) S'(t) of the delay locked loop (DLL) after synchronization acquisition in ) is, for example, as shown in FIG.
become that way.

【0021】Tsはトレーニングデータ送信後、△fs
t−−−>0(△Vt−−−>0)になるときの周波数
のステップ変化によって生じる遅延ロックループ(DL
L)の過渡応答(図5)を吸収するための時間であり、
遅延ロックループ(DLL)の閉ループ伝送関数の周波
数ステップ応答特性と位相ステップ応答特性に依存し、
Tsは、△fst−−−>0後、ループが定常状態とみ
なせるまでに必要な時間だけ設ければ良い。また、この
期間がトレーニングデータと実データとの区切りを示す
役割も果すことになる。しかし、△fstを大きくして
初期同期獲得の高速化を図ると遅延ロックループ(DL
L)の系の制御信号S’(t)のオーバシュートが大き
くなり、系が不安定になったりして系が定常状態になる
までに時間がかかり、Tsを長くとらねばならないこと
になる。したがって通信開始から実データ送信開始まで
に時間がかかってしまう。
[0021] Ts is △fs after sending the training data
The delay locked loop (DL
L) is the time to absorb the transient response (Figure 5),
depends on the frequency step response characteristics and phase step response characteristics of the closed-loop transfer function of the delay-locked loop (DLL),
Ts may be set only for the time required until the loop can be considered to be in a steady state after Δfst--->0. This period also serves as a break between training data and actual data. However, if you try to increase the initial synchronization acquisition speed by increasing △fst, the delay-locked loop (DL
The overshoot of the control signal S'(t) of the system L) becomes large, and the system becomes unstable, so that it takes time for the system to reach a steady state, and Ts must be made longer. Therefore, it takes time from the start of communication to the start of actual data transmission.

【0022】図6は、トレーニングデータを用いた他の
送信データS(t)を示す図で、時間に比例して振幅が
減少する鋸歯状の信号を用いる。この場合トレーニング
データ期間の開始時におけるトレーニングデータ信号の
振幅値△Vtは、図1の場合と同様にして、△Vtに相
当する周波数オフセット△fst(△fst=K・△V
t、K:電圧制御発振器(VCO)の感度(Hz/V)
)が遅延ロックループ(DLL)のプルインレンジ以下
でなければならない。トレーニング期間開始時からt秒
後のトレーニングデータ信号による周波数オフセット△
fscは;    △fsc=(1−t/Tt)・△f
stであるから、トレーニング期間中にスライドするチ
ップ数nは;
FIG. 6 is a diagram showing other transmission data S(t) using training data, using a sawtooth signal whose amplitude decreases in proportion to time. In this case, the amplitude value △Vt of the training data signal at the start of the training data period is determined by the frequency offset △fst (△fst=K・△V
t, K: Sensitivity of voltage controlled oscillator (VCO) (Hz/V)
) must be less than or equal to the pull-in range of the delay-locked loop (DLL). Frequency offset △ due to training data signal t seconds after the start of the training period
fsc is; △fsc=(1-t/Tt)・△f
st, so the number of chips n that slides during the training period is;

【0023】[0023]

【数1】[Math 1]

【0024】したがって、Ttは; Tt>(2N/△fst) 満たすように設定する。Therefore, Tt is; Tt>(2N/△fst) Set to meet.

【0025】図8は、本発明の送信データの送信を実現
するための構成図で、図中、51はカウンタA、52は
クロック信号発生源、53はデータ信号出力部、4はカ
ウンタB、55はD/A変換器、56はローパスフィル
タ(LPF)、57は可変利得増幅器、58はスイッチ
である。
FIG. 8 is a block diagram for realizing the transmission of transmission data according to the present invention. In the figure, 51 is a counter A, 52 is a clock signal generation source, 53 is a data signal output section, 4 is a counter B, 55 is a D/A converter, 56 is a low pass filter (LPF), 57 is a variable gain amplifier, and 58 is a switch.

【0026】通信開始と同時にカウンタAおよびカウン
タBがスタートする。カウンタはトレーニング期間Tt
を計測するためのものであり、カウンタBは、図9のよ
うなトレーニングデータのパルス信号列をD/A変換器
55から発生させるため、ディジタル入力信号を与える
カウンタである。可変利得アンプ57はトレーニングデ
ータの振幅を設定するためのものである。クロック周波
数とD/A変換器55のビット数を適当に選び、アンプ
57の利得を調整することにより、図6のようにトレー
ニング期間Ttの間に△Vtから0まで減少するトレー
ニングデータ信号を出力できる。カウンタAが時間Tt
を計測し終えると、実データの送信を開始させる信号が
データ出力部に送られ、同期にスイッチへも信号が送ら
れて、スイッチはトレーニングデータ発生側からデータ
信号出力側へと切換えられる。このことによって、図6
に示した様な本発明のデータ信号を発生できる。
Counter A and counter B start simultaneously with the start of communication. The counter is the training period Tt
The counter B is a counter that provides a digital input signal in order to generate a pulse signal train of training data as shown in FIG. 9 from the D/A converter 55. The variable gain amplifier 57 is for setting the amplitude of training data. By appropriately selecting the clock frequency and the number of bits of the D/A converter 55 and adjusting the gain of the amplifier 57, a training data signal that decreases from ΔVt to 0 during the training period Tt is output as shown in FIG. can. Counter A is the time Tt
When the measurement is completed, a signal to start transmitting actual data is sent to the data output section, and a signal is also sent to the switch at the same time, so that the switch is switched from the training data generation side to the data signal output side. By this, Figure 6
The data signal of the present invention as shown in FIG.

【0027】図1のような矩形状の信号を用いる場合と
比較すると、△fsが等しいとすると、鋸歯状の信号を
使った場合は矩形状の信号を使う場合に比べて、Ttの
下限が2倍になる。しかし、本発明の方法では△fsを
遅延ロックループ(DLL)のプルインレンジいっぱい
にとっても、トレーニングデータ期間終了の過渡的な位
相変動がなく、図7の様に直ちに実データの送信を開始
できるのに対し、矩形状の信号を用いる従来の方法では
プルインレンジいっぱいにとった分、過渡的な位相変動
が大きくなり、系が定常状態になるまでの時間が長くな
るため、トレーニングデータ送信後から実データ送信開
始までに必要な無信号期間Tsが長くなってしまう。し
たがって、遅延ロックループ(DLL)の各定数の設定
状況によっては、図1でのTt+Tsが図5のTtより
長くなる場合が生じる。また、本発明では、周波数ステ
ップ応答による過渡的な位相変動がない分、初期同期獲
得後、安定した系の状態を保ちながら実データの送信を
開始できることになる。
Compared to the case where a rectangular signal as shown in FIG. It will double. However, in the method of the present invention, even if Δfs is set to the full pull-in range of the delay-locked loop (DLL), there is no transient phase fluctuation at the end of the training data period, and actual data transmission can be started immediately as shown in FIG. On the other hand, in the conventional method using a rectangular signal, the transient phase fluctuation becomes large as the signal is taken to the full pull-in range, and the time required for the system to reach a steady state becomes longer. The no-signal period Ts required before starting data transmission becomes long. Therefore, depending on the settings of each constant of the delay locked loop (DLL), Tt+Ts in FIG. 1 may be longer than Tt in FIG. 5. Furthermore, in the present invention, since there is no transient phase fluctuation due to frequency step response, actual data transmission can be started while maintaining a stable system state after initial synchronization is acquired.

【0028】しかし、図6のようにトレーニングデータ
はトレーニングデータ送信の開始時に最大振幅△Vtを
とり、瞬時的に大きな周波数オフセットが与えられるた
め、受信機の遅延ロックループ(DLL)の参照PN信
号の位相が受信PN信号の位相とほぼ一致しており、同
期獲得しかけているような状態にある場合は、系の過渡
応答により同期系が不安定になるため、同期獲得し損な
うことがあるという欠点をもつ。
However, as shown in FIG. 6, the training data takes the maximum amplitude ΔVt at the start of training data transmission and is instantaneously given a large frequency offset. If the phase of the received PN signal almost matches that of the received PN signal, and the synchronization system is about to be acquired, the synchronization system will become unstable due to the transient response of the system, and synchronization may be lost. have shortcomings.

【0029】図10は、本発明におけるトレーニングデ
ータを用いた更に他の送信データS(t)を示す図で、
トレーニング開始時に0で時間Tpまで(△Vt/Tp
)で増加し、その後、(△Vt(Tt−Tp))の割合
で減少する三角波状の信号を用いる。このことにより、
トレーニング期間終了時だけでなくトレーニング期間開
始時においても、急激な周波数オフセット変化がないた
め、トレーニングデータ送信時において同期獲得をし損
なうこともなくなる。
FIG. 10 is a diagram showing still other transmission data S(t) using training data according to the present invention.
From 0 at the start of training until time Tp (△Vt/Tp
) and then decreases at a rate of (ΔVt(Tt-Tp)). Due to this,
Since there is no sudden frequency offset change not only at the end of the training period but also at the beginning of the training period, there is no possibility of failing to acquire synchronization when transmitting training data.

【0030】トレーニング期間中の時間Tpは、Tt>
Tp>0なる範囲で任意に選べる。また、△Vtは、図
1と図6の方法と同様に、△Vtに相当する周波数オフ
セット△fst(△fst=K・△Vt、K:電圧制御
発振器(VCO)の感度(Hz/V))が遅延ロックル
ープ(DLL)のプルインレンジ以下でなけれなならな
い。 トレーニング期間開始時からt秒後のトレーニングデー
タ信号による周波数オフセット△fscは;
The time Tp during the training period is Tt>
It can be arbitrarily selected within the range of Tp>0. In addition, △Vt is the frequency offset △fst (△fst=K・△Vt, K: sensitivity (Hz/V) of the voltage controlled oscillator (VCO)) corresponding to △Vt, as in the methods of FIGS. 1 and 6. ) must be less than or equal to the pull-in range of the delay-locked loop (DLL). The frequency offset Δfsc due to the training data signal after t seconds from the start of the training period is;

【0031
0031
]

【数2】[Math 2]

【0032】であるから、トレーニング期間中にスライ
ドするチップ数nは;
Therefore, the number n of chips to slide during the training period is;

【0033】[0033]

【数3】[Math 3]

【0034】したがって、Ttは; Tt>(2N/△fst) 満たすように設定すればよい。この条件は図6の場合と
同じである。
Therefore, Tt may be set to satisfy the following: Tt>(2N/Δfst). This condition is the same as in the case of FIG.

【0035】図11は、本発明の送信データの発生を実
現する回路の実施例を示す図で、図中、31はカウンタ
、32,33,34はフリップフロップ、35はスイッ
チ、36はクロック信号源、37は分周器、38はアッ
プダウン・カウンタ、39はD/A変換器、40はロー
パスフィルタ(LPF)、41はアンプ、42はデータ
出力回路、43はスイッチである。
FIG. 11 is a diagram showing an embodiment of a circuit for realizing transmission data generation according to the present invention. In the figure, 31 is a counter, 32, 33, and 34 are flip-flops, 35 is a switch, and 36 is a clock signal. 37 is a frequency divider, 38 is an up/down counter, 39 is a D/A converter, 40 is a low pass filter (LPF), 41 is an amplifier, 42 is a data output circuit, and 43 is a switch.

【0036】送信開始と同時に第1のスイッチ43がト
レーニングモードに設定され、また、カウンタ31およ
びアップダウン・カウンタ38が基準クロック信号のカ
ウントを開始する。ここで、第2のスイッチ35ではフ
リップ・フロップ(b)34の出力がハイのときに基準
クロック信号端子にオンし、ローのときには基準クロッ
ク信号をN分周した信号に接続される。また、アップダ
ウン・カウンタ38は送信の開始時にはアップカウンタ
として働くように設定される。カウンタ31はトレーニ
ング期間TpおよびTtを計測するためのもので、アッ
プダウン・カウンタ38は図12のようなトレーニング
データのパルス列をDA変換器39より発生させるため
のディジタル入力信号を与えるためのカウンタである。 可変利得アンプ41はトレーニングデータの振幅を設定
するためのものである。
Simultaneously with the start of transmission, the first switch 43 is set to training mode, and the counter 31 and up/down counter 38 start counting the reference clock signal. Here, the second switch 35 is turned on to the reference clock signal terminal when the output of the flip-flop (b) 34 is high, and is connected to a signal obtained by dividing the reference clock signal by N when it is low. Also, up-down counter 38 is set to function as an up-counter at the start of transmission. The counter 31 is for measuring the training periods Tp and Tt, and the up/down counter 38 is a counter for providing a digital input signal for generating a pulse train of training data as shown in FIG. 12 from the DA converter 39. be. The variable gain amplifier 41 is for setting the amplitude of training data.

【0037】カウンタ31はトレーニング期間の最初、
Tp時間は基準クロック信号をTpに相当する間(カウ
ント数NA=M)カウントする。Mカウントしたとき、
カウンタ31から第2のスイッチ35へ信号が送出され
、時間計測に使われるクロックは基準クロックからN分
周クロックへと切り替わる。同時にアップダウン・カウ
ンタ38のアップダウン入力に信号が送られ、カウンタ
31はダウンカウンタに切替わる。Tp時間後、カウン
タ31およびダウンカウンタは基準クロックの1/Nの
周波数のクロック信号でカウントを行なうことになるの
で、たとえば、N=2のときは、3Tp=Ttとなって
、図12のようなパルス列がDA変換器39から得られ
る。
The counter 31 is set at the beginning of the training period.
For the Tp time, the reference clock signal is counted for a period corresponding to Tp (count number NA=M). When I counted M,
A signal is sent from the counter 31 to the second switch 35, and the clock used for time measurement is switched from the reference clock to the N-divided clock. At the same time, a signal is sent to the up/down input of up/down counter 38, and counter 31 switches to a down counter. After time Tp, the counter 31 and the down counter will count using a clock signal with a frequency of 1/N of the reference clock, so for example, when N=2, 3Tp=Tt, as shown in FIG. A pulse train is obtained from the DA converter 39.

【0038】図12のようなパルス列はローパスフィル
タ(LPF)40に加えられ、図10のような三角波状
のトレーニングデータとして送信される。カウンタ31
は時間Ttに相当する2Mカウント後、信号を送出し、
第1のスイッチ43がデータ出力モードに切替わり、同
時にデータ出力回路がオンして実データの通信が開始さ
れる。基準クロックの周波数、分周比Nおよびカウンタ
31のカウント数Mを選ぶことで任意のTp,Ttを設
定できる。
The pulse train as shown in FIG. 12 is applied to a low pass filter (LPF) 40 and transmitted as training data in the form of a triangular wave as shown in FIG. counter 31
sends a signal after 2M counts corresponding to time Tt,
The first switch 43 is switched to the data output mode, and at the same time, the data output circuit is turned on and communication of actual data is started. By selecting the frequency of the reference clock, the frequency division ratio N, and the count number M of the counter 31, arbitrary Tp and Tt can be set.

【0039】図6のような鋸歯状信号を用いる場合と、
三角波状信号を用いる場合、それぞれにトレーニングデ
ータ送信時間の最小条件値は等しいが、本発明ではトレ
ーニングデータ送信開始時に急激なオフセット信号が加
えられないので、スライディング相関が徐々に行なわれ
るため、トレーニング期間の開始時の受信PN信号の同
期獲得に際し、遅延ロックループ(DLL)が同期獲得
をし損なうことが少なくなるという利点が得られる。
When a sawtooth signal as shown in FIG. 6 is used,
When using triangular wave signals, the minimum condition value of the training data transmission time is the same for each, but in the present invention, a sudden offset signal is not added at the start of training data transmission, so sliding correlation is performed gradually, so that the training period When acquiring synchronization of the received PN signal at the start of the process, an advantage is obtained that the delay locked loop (DLL) is less likely to fail to acquire synchronization.

【0040】上述したものは、トレーニング開始時の周
波数オフセットを0にし、ある期間、周波数オフセット
が時間に比例して増加する信号を用いることで、トレー
ニング期間開始時の系の不安定性を取除く方法である。 しかし、これら三角波状の信号を用いる場合は、必要な
トレーニング期間が矩形波状の信号を用いる場合よりも
長くなるという欠点を有している。このような場合には
、台形状信号により周波数オフセットを与えることで、
トレーニング期間を三角波状の信号を用いる場合より短
くし、かつ初期同期得獲後の系の安定性を保つことが可
能である。
The method described above is a method of removing instability of the system at the start of the training period by setting the frequency offset to 0 at the start of the training period and using a signal whose frequency offset increases in proportion to time for a certain period. It is. However, when using these triangular wave signals, the required training period is longer than when using rectangular wave signals. In such cases, by applying a frequency offset using a trapezoidal signal,
It is possible to make the training period shorter than when using a triangular wave signal, and to maintain the stability of the system after acquiring initial synchronization.

【0041】図13は、本発明におけるトレーニングデ
ータを用いた更に他の送信データS(t)を示す図で、
トレーニング開始時に0で時間T1まで(△Vt/T1
)の割合で時間に比例して増加し、その後T2まで△V
tを保ち、T2からT3までの間△Vt/(T3−T2
)の割合で減少する。T1とT2は、0<T1<T2<
T3なる範囲で任意に選べる。△Vtは、他の3例と同
様に△Vtによって生じる周波数オフセットが遅延ロッ
クループ(DLL)のプルインレンジ以下となるようよ
うに設定せねばならない。
FIG. 13 is a diagram showing still another transmission data S(t) using training data according to the present invention.
0 at the start of training until time T1 (△Vt/T1
) increases in proportion to time, and then △V until T2
t, and from T2 to T3 △Vt/(T3-T2
). T1 and T2 are 0<T1<T2<
It can be arbitrarily selected within the range of T3. Similar to the other three examples, ΔVt must be set so that the frequency offset caused by ΔVt is less than or equal to the pull-in range of the delay locked loop (DLL).

【0042】トレーニング期間終了時に周波数オフセッ
トは0なので、同期獲得した系が不安定になることはな
く、三角波状の信号を用いた場合と同様の効果がある。 トレーニング期間開始時からt秒後のトレーニングデー
タ信号による周波数オフセット△fscは;
[0042] Since the frequency offset is 0 at the end of the training period, the system that has acquired synchronization does not become unstable, and the same effect as when using a triangular wave signal is obtained. The frequency offset Δfsc due to the training data signal after t seconds from the start of the training period is;

【0043
0043
]

【数4】[Math 4]

【0044】であるから、トレーニング期間中にスライ
ドするチップ数nは;
Therefore, the number n of chips to slide during the training period is;

【0045】[0045]

【数5】[Math 5]

【0046】nはPN信号の周期N以上でなければなら
ないから、トレーニング期間Tt(=T3)の条件は;
Since n must be greater than or equal to the period N of the PN signal, the conditions for the training period Tt (=T3) are;

【0047】[0047]

【数6】[Math 6]

【0048】となる。したがって、トレーニングに必要
な時間はT1の設定によって三角波状信号を用いる場合
より、(T2−T1)だけ短くできることになる。
[0048] Therefore, by setting T1, the time required for training can be made shorter by (T2-T1) than when using a triangular wave signal.

【0049】図14は、本発明の送信データの発生を実
現する回路の実施例を示す図で、図中、61はカウンタ
、62,63,64,65はフリップフロップ、66は
アップダウン・カウンタ、67はD/A変換器、68は
ローパスフィルタ(LPF)、69はアンプ、70はデ
ータ出力回路、71は基準クロック発生器である。送信
開始と同時にカウンタ61とアップダウン・カウンタ6
6がリセットされ、基準クロック信号のカウントが開始
される。このとき、アップダウン・カウンタ66はアッ
プカウント状態に設定されている。同時に回路出力はト
レーニング信号出力のモードとなる。カウンタ61はト
レーニング期間Tt(=T3)およびT1、T2を計測
するためのもので時間T1、T2、T3に相当するカウ
ント数Kc=K1、K2、K3が得られた時に出力する
。アップダウン・カウンタ66は図15のようなトレー
ニングデータのパルス列をD/A変換器67より発生さ
せるためのディジタル入力信号を与えるためのカウンタ
である。線形可変利得アンプ69はトレーニングデータ
の振幅を調整するためのものである。
FIG. 14 is a diagram showing an embodiment of a circuit for realizing transmission data generation according to the present invention. In the figure, 61 is a counter, 62, 63, 64, and 65 are flip-flops, and 66 is an up/down counter. , 67 is a D/A converter, 68 is a low pass filter (LPF), 69 is an amplifier, 70 is a data output circuit, and 71 is a reference clock generator. At the same time as the transmission starts, the counter 61 and up/down counter 6
6 is reset and counting of the reference clock signal is started. At this time, the up/down counter 66 is set to an up-counting state. At the same time, the circuit output becomes the training signal output mode. The counter 61 is for measuring the training period Tt (=T3) and T1, T2, and outputs when the count number Kc=K1, K2, K3 corresponding to the time T1, T2, T3 is obtained. The up/down counter 66 is a counter for providing a digital input signal for generating a pulse train of training data as shown in FIG. 15 from the D/A converter 67. The linear variable gain amplifier 69 is for adjusting the amplitude of training data.

【0050】カウンタ61はトレーニング開始後K1カ
ウントしたとき、信号をアップダウン・カウンタ66の
イネーブル入力に送出し、アップダウン・カウンタ66
がカウントを停止する。したがって、D/A変換器67
の出力値はホールドされる。このとき、アップダウン・
カウンタ66のアップダウン入力にも信号が送られ、ア
ップダウン・カウンタ66はアップカウント状態からダ
ウンカウント状態に切換えられる。カウンタ61は引続
き基準クロック信号をカウントし、カウント数がK2に
なったときに再び信号を送出する。この信号はアップダ
ウン・カウンタ66をイネーブル状態に戻し、アップダ
ウン・カウンタ66は、今度はダウンカウントを行なう
When the counter 61 counts K1 after starting training, it sends a signal to the enable input of the up/down counter 66 .
stops counting. Therefore, the D/A converter 67
The output value of is held. At this time, up and down
A signal is also sent to the up/down input of counter 66, causing up/down counter 66 to be switched from an up-counting state to a down-counting state. The counter 61 continues to count the reference clock signal and sends out the signal again when the count reaches K2. This signal returns the up-down counter 66 to the enabled state, and the up-down counter 66 now counts down.

【0051】したがって、時間T2までホールドされて
いたD/A変換器67の出力は図15に示すように減少
していく。D/A変換器67からのパルス信号列はLP
F68に加えられ、図13のような台形状のトレーニン
グ信号として送信される。カウンタ61はカウント数が
K3になると信号を送出し、この信号によって基準クロ
ック信号出力がオフとなり、同時にトレーニングモード
からデータ出力モードに出力が切換わってデータ信号の
送信が開始される。本発明のような台形状の信号を用い
ることで、三角波状の信号と同様にトレーニング期間開
始および終了時の周波数オフセットを0にできることで
系の安定性を保った初期同期獲得が可能であるだけでな
く、三角波状の信号を用いる場合より、トレーニング期
間を短く設定できる利点が生じる。
Therefore, the output of the D/A converter 67, which was held until time T2, decreases as shown in FIG. The pulse signal train from the D/A converter 67 is LP
F68 and is transmitted as a trapezoidal training signal as shown in FIG. When the count number reaches K3, the counter 61 sends out a signal, and this signal turns off the reference clock signal output.At the same time, the output is switched from the training mode to the data output mode, and data signal transmission is started. By using a trapezoidal signal like the one used in the present invention, the frequency offset at the start and end of the training period can be set to 0, similar to the triangular waveform signal, making it possible to obtain initial synchronization while maintaining system stability. Instead, there is an advantage that the training period can be set shorter than when using a triangular wave signal.

【0052】[0052]

【効果】以上の説明から明らかなように、本発明による
と、以下のような効果がある。 (1)クロックレート変調スペクトル拡散通信方式にお
いて受信PN信号の初期同期を獲得する際、送信信号に
ある期間にわたって、トレーニングデータとして送信電
圧制御発振器(VCO)に適当な周波数オフセットを与
える信号を入力することで、受信遅延ロックループ(D
LL)の参照PN信号の位相をスライディングさせて、
同期を獲得させることができ、特別な回路を必要とせず
、クロックレート変調スペクトル拡散通信方式の特徴で
ある構成の簡易性を保ちながらも、受信PN信号の初期
同期獲得を実現できる。 (2)クロックレート変調スペクトル拡散通信方式にお
いて受信PN信号の初期同期を獲得する際、送信信号に
ある期間Ttにわたって、トレーニングデータとしてト
レーニングデータ送信の開始時に振幅が0で、その後、
時間Tpにわたって時間に比例して△Vt/Tpの割合
で振幅が増加し、Tp時間以後、時間に比例して△Vt
/(Tt−Tp)の割合で減少する信号を用いることで
、送信電圧制御発振器(VCO)に周波数オフセットを
与えて、受信遅延ロックループ(DLL)の参照PN信
号の位相をスライデイングさせ、同期を獲得させること
ができ、特別な回路を必要とせず、クロックレート変調
スペクトル拡散通信方式の特徴である構成の簡易性を保
ちながらも、受信PN信号の初期同期獲得を実現できる
。 (3)クロックレート変調スペクトル拡散通信方式にお
いて受信PN信号の初期同期を獲得する際、送信信号に
ある時間Ttにわたって、トレーニングデータとして、
トレーニングデータ送信開始時に振幅が0で、その後、
時間に比例して△Vt/T1の割合で振幅が増加し、T
1時間からT2時間の間、△Vtが保たれ、T2時間後
、T3時間まで時間に比例して△Vt/(T3−T2)
の割合で振幅が減少する信号を送信して、送信電圧制御
発振器(VCO)に周波数オフセットを与えて、受信遅
延ロックループ(DLL)の参照PN信号の位相をスラ
イディングさせ、同期を獲得させることができ、特別な
回路を必要とせず、クロックレート変調スペクトル拡散
通信方式の特徴である構成の簡易性を保ちながらも、受
信PN信号の初期同期獲得を実現できる。 (4)トレーニング期間終了時に周波数オフセットが0
になっているため、受信機を遅延ロックループ(DLL
)における位相同期系が定常状態に保たれており、直ち
に実データの送信を開始できるだけでなく、トレーニン
グ期間の開始後、周波数オフセットが0から徐々に増加
するため、急激な周波数オフセット変化を与えることな
く、設定したトレーニング期間内での初期同期獲得をよ
り確実におこないながら、トレーニング期間を従来より
短縮することができる。 (5)本発明か同期はずれの起きにくい安定した伝送路
を使った通信やデータをパケット化して送信するような
場合の初期同期獲得に特に有効である。
[Effects] As is clear from the above description, the present invention has the following effects. (1) When acquiring initial synchronization of a received PN signal in a clock rate modulation spread spectrum communication system, a signal that gives an appropriate frequency offset to a transmitted voltage controlled oscillator (VCO) is input as training data over a certain period of time to the transmitted signal. Therefore, the receive delay locked loop (D
By sliding the phase of the reference PN signal of LL),
Synchronization can be acquired, no special circuit is required, and the initial synchronization of the received PN signal can be achieved while maintaining the simplicity of the configuration, which is a feature of the clock rate modulation spread spectrum communication system. (2) When acquiring initial synchronization of the received PN signal in the clock rate modulation spread spectrum communication system, the amplitude of the transmitted signal is 0 at the start of the training data transmission as training data over a certain period Tt, and then,
The amplitude increases at a rate of △Vt/Tp over time Tp, and after time Tp, △Vt increases in proportion to time.
By using a signal that decreases at the rate of /(Tt-Tp), a frequency offset is given to the transmit voltage controlled oscillator (VCO), and the phase of the reference PN signal of the receive delay locked loop (DLL) is slid and synchronized. It is possible to obtain the initial synchronization of the received PN signal without requiring any special circuit, and while maintaining the simplicity of the configuration that is a feature of the clock rate modulation spread spectrum communication system. (3) When acquiring the initial synchronization of the received PN signal in the clock rate modulation spread spectrum communication system, the transmitted signal is used as training data over a certain time Tt.
The amplitude is 0 at the start of training data transmission, and then
The amplitude increases at a rate of △Vt/T1 in proportion to time, and T
△Vt is maintained from 1 hour to T2 hours, and after T2 hours, △Vt/(T3-T2) is proportional to time until T3 hours.
It is possible to acquire synchronization by transmitting a signal whose amplitude decreases at a rate of Therefore, it is possible to obtain initial synchronization of the received PN signal without requiring any special circuit and while maintaining the simplicity of the configuration that is a feature of the clock rate modulation spread spectrum communication system. (4) Frequency offset is 0 at the end of the training period
, the receiver is placed in a delay-locked loop (DLL).
) is kept in a steady state and can start transmitting real data immediately, but also after the start of the training period, the frequency offset gradually increases from 0, so it is not possible to give a sudden frequency offset change. This makes it possible to more reliably acquire initial synchronization within the set training period, while also making the training period shorter than before. (5) The present invention is particularly effective for obtaining initial synchronization when communicating using a stable transmission path where synchronization is unlikely to occur or when transmitting data in packet form.

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

【図1】  本発明によるスペクトル拡散通信方式にお
ける初期同期獲得方法を説明するための送信信号を示す
図である。
FIG. 1 is a diagram showing a transmission signal for explaining an initial synchronization acquisition method in a spread spectrum communication system according to the present invention.

【図2】  クロックレート変調スペクトル拡散通信方
式の送受信機の構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram of a transceiver using a clock rate modulation spread spectrum communication system.

【図3】  スライディング相関器の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a sliding correlator.

【図4】  図3におけるトレーニングデータ及び実デ
ータを発生させる回路構成を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a circuit configuration for generating training data and actual data in FIG. 3;

【図5】  トレーニング区間の周波数オフセットによ
る位相誤差信号を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a phase error signal due to a frequency offset in a training section.

【図6】  トレーニングデータを用いた他の送信デー
タを示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing other transmission data using training data.

【図7】  図6に示す送信データを用いた場合の位相
誤差信号を示す図である。
7 is a diagram showing a phase error signal when using the transmission data shown in FIG. 6. FIG.

【図8】  送信データの発生を実現するための回路構
成を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a circuit configuration for realizing generation of transmission data.

【図9】  トレーニングデータのパルス列を示す図で
ある。
FIG. 9 is a diagram showing a pulse train of training data.

【図10】  トレーニングデータを用いた更に他の送
信データを示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing still other transmission data using training data.

【図11】  送信データの発生を実現するための他の
回路構成を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing another circuit configuration for realizing generation of transmission data.

【図12】  トレーニングデータの他のパルス列を示
す図である。
FIG. 12 is a diagram showing another pulse train of training data.

【図13】  トレーニングデータを用いた更に他の送
信データを示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing still other transmission data using training data.

【図14】  送信データの発生を実現するための更に
他の回路構成を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing still another circuit configuration for realizing generation of transmission data.

【図15】  トレーニングデータの更に他のパルス列
を示す図である。
FIG. 15 is a diagram showing still another pulse train of training data.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,10…加算器、2,11…電圧制御発振器(VCO
)、3,9…擬似雑音(PN)信号発生器、4,7…周
波数変換部、5…電力増幅部、6…増幅部、8…相関ネ
ットワーク、8a…ループフィルタ、12…遅延ロック
ループ(DLL)。
1, 10... Adder, 2, 11... Voltage controlled oscillator (VCO
), 3, 9... Pseudo noise (PN) signal generator, 4, 7... Frequency converter, 5... Power amplifier, 6... Amplifier, 8... Correlation network, 8a... Loop filter, 12... Delay lock loop ( DLL).

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  擬似雑音(PN)信号を拡散信号に用
い、該拡散信号のクロックレートを情報信号で周波数変
調することによるスペクトル拡散通信方式において、受
信機の遅延ロックループ(DLL)における受信擬似雑
音信号の初期同期の獲得のために、送信機の電圧制御発
振器(VCO)のクロックレートを情報信号で変調する
前の所定期間のトレーニングデータとして、所定の振幅
値を有する信号を送信してクロックに周波数オフセット
を与え、前記受信機の遅延ロックループにおいてスライ
ディング相関をおこなわせて同期を獲得することを特徴
とするスペクトル拡散通信方式における初期同期獲得方
法。
Claim 1. In a spread spectrum communication system in which a pseudo noise (PN) signal is used as a spread signal and the clock rate of the spread signal is frequency modulated with an information signal, reception pseudo To obtain initial synchronization of the noise signal, a signal with a predetermined amplitude value is transmitted as training data for a predetermined period before modulating the clock rate of the voltage-controlled oscillator (VCO) of the transmitter with an information signal. A method for obtaining initial synchronization in a spread spectrum communication system, characterized in that a frequency offset is applied to the receiver, and synchronization is obtained by performing sliding correlation in a delay lock loop of the receiver.
【請求項2】  前記トレーニングデータとしての所定
の振幅値を有する信号が、直流信号、鋸歯状信号、三角
波状信号、台形状信号のいずれかであることを特徴とす
る請求項1記載のスペクトル拡散通信方式における初期
同期獲得方法。
2. The spread spectrum method according to claim 1, wherein the signal having a predetermined amplitude value as the training data is one of a DC signal, a sawtooth signal, a triangular wave signal, and a trapezoidal signal. Initial synchronization acquisition method in communication system.
【請求項3】  前記トレーニングデータとして、トレ
ーニングデータ送信開始時に最大振幅△Vtをとり、そ
の後、時間に比例して△Vt/Tt(Tt:トレーニン
グデータ送信期間)の割合で振幅が減少する信号を送信
してクロックに周波数オフセットを与え、受信機の遅延
ロックループ(DLL)においてスライディング相関を
おこなわせて同期を獲得することを特徴とする請求項1
記載のスぺクトル拡散通信方式における初期同期獲得方
法。
3. The training data is a signal that takes a maximum amplitude ΔVt at the start of training data transmission and thereafter decreases in amplitude at a rate of ΔVt/Tt (Tt: training data transmission period) in proportion to time. Claim 1, characterized in that the clock is transmitted to give a frequency offset to the clock, and a sliding correlation is performed in a delay locked loop (DLL) of the receiver to obtain synchronization.
An initial synchronization acquisition method in the described spread spectrum communication method.
【請求項4】  前記トレーニングデータとして、トレ
ーニングデータ送信開始時に振幅△Vtが0で、その後
、トレーニング期間中の時間Tpに比例して、△Vt/
Tpの割合で振幅が増加し、トレーニングデータ伝送開
始からTp時間後、時間に比例して△Vt/(Tt−T
p)(Tt:トレーニングデータ送信期間)の割合で振
幅が減少する信号を送信してクロックに周波数オフセッ
トを与え、受信機の遅延ロックループ(DLL)におい
てスライディング相関をおこなわせて同期を獲得するこ
とを特徴とする請求項1記載のスペクトル拡散通信方式
における初期同期獲得方法。
4. As the training data, the amplitude ΔVt is 0 at the start of training data transmission, and thereafter, the amplitude ΔVt/
The amplitude increases at a rate of Tp, and after Tp time from the start of training data transmission, ΔVt/(Tt-T
p) Transmit a signal whose amplitude decreases at the rate of (Tt: training data transmission period) to give a frequency offset to the clock, and perform sliding correlation in the delay lock loop (DLL) of the receiver to obtain synchronization. 2. The initial synchronization acquisition method in a spread spectrum communication system according to claim 1.
【請求項5】  前記トレーニングデータとして、トレ
ーニングデータ送信開始時に振幅△Vtが0で、その後
、時間に比例して△Vt/T1の割合で振幅が増加し、
T1時間からT2時間の間、△Vtが保たれ、T2時間
後、T3時間まで時間に比例して△Vt/(T3−T2
)の割合で振幅が減少する信号を送信してクロックに周
波数オフセットを与え、受信機の遅延ロックループ(D
LL)においてスライディング相関をおこなわせて同期
を獲得することを特徴とする請求項1記載のスペクトル
拡散通信方式における初期同期獲得方式法。
5. As the training data, the amplitude ΔVt is 0 at the start of transmission of the training data, and thereafter the amplitude increases at a rate of ΔVt/T1 in proportion to time,
From T1 time to T2 time, △Vt is maintained, and after T2 time, △Vt/(T3-T2
) to give the clock a frequency offset by transmitting a signal whose amplitude decreases at the rate of D
2. The initial synchronization acquisition method in a spread spectrum communication system according to claim 1, wherein synchronization is acquired by performing sliding correlation in LL).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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