JPH0447728A - 相関器 - 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、例えばクレーン等のラジオコントロール制御
、構内通信あるいは秘話通信等に利用されるスペクトラ
ム拡散通信装置に用いられ、情報データを拡散符号で拡
散したＤＳ信号を復号する相関器に関するものである。

［従来の技術］ スペクトラム拡散通信は従来より秘話通信、遠隔制御、
ローカルエリアネットワーク等の種々の分野で研究され
また一部では実用化されている。

ところで、スペクトラム拡散通信では、受信信号を復号
するため、送信側と受信側との同期をとる必要があり、
通常、この種の拡散信号の復号には相関復号を行なうが
、この一方式として遅延ロックループ（ＤＬＬ）を用い
る方式がある。

ところが、このＤＬＬ方式の場合、同期補足の時間や安
定動作の点で問題があり、近年ではマツチドフィルタ（
適応フィルタ）方式による復号が注目されている。

マツチドフィルタには、弾性表面波（ＳＡＷ）を使用す
る方式、デジタル回路を使用する方式等があり、高速同
期が可能で動作が安定している利点を有しており、この
マツチドフィルタを用いた相関演算は、以下の式で表現
される。

Ｙ（ｎｌ＝Σ−ｄｈ４　Ｉｋ、。

ここで、ｄｋは入力信号、Ｐ（ｍ＋。、は拡散符号の各
ビット、Ｎは拡散符号のコード長である。

従って、拡散符号のコード長に等しい回数だけ積和演算
を行なうことにより上式を実現できる。

第４図は上述した式をデジタル回路によって実現したマ
ツチドフィルタのブロック構成を示している。

図において、１１はシフトレジスタ、１２は乗算器、１
３は加算器である。送信側から受信した入力信号Ｖｊは
、ベースバンド信号を拡散符号により拡散したＤＳ信号
であり、シフトレジスタ１１に順次入力される。シフト
レジスタ１１に格納されたデータｄ。〜ｄ　Ｎ−１は、
各々送信側の拡散符号と同一の拡散符号と乗算される。

すなわち、拡散符号の各ビットＰ。〜ｐ　Ｎ−１と乗算
器１２により乗算される。その後、加算器１３により加
算されてベースバンド信号に相当する相関信号■０が得
られる。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、デコーディングによりデータを復調するにあ
たって信号の同期をとる場合には、第２図（ｂ）に示す
ように所定時間毎にピーク値として現われるメインロー
ブど、このメインローブの両側に現われるサイドローブ
とで表現される相関信号Ｖｏのうち、予め固定設定され
たスレッショルドレベルを越えるピーク値を示ずメイン
ローブが所定時間（例えば１／２デツプ）毎のサンプリ
ング信号によって検出される。

しかしながら、相関信号Ｖｏとして現われるメインロー
ブは、送信信号に外部ノイズが重畳して検波波形に崩れ
が生じると（第３図（ａ）参照）、この影響によりレベ
ルが降下しく第３図（ｂ）　参照）、このレベルがスレ
ッショルドレベルを下回っていると、メインローブのピ
ーク検出が不可能となり、正確なデータの復調を行なう
ことができず信頼性に欠けるという問題があった。

また、上述したように送信信号に外部ノイズが重畳しな
くても、変調された送信信号の振幅や周波数の変動によ
り検波出力波形にバラツキが生じ、相関信号■０が全体
的にレベルダウンすると、スレッショルドレベルとのマ
ージンが少なくなってメインローブのピーク検出が困難
となり、正確にデータを復調することができなかった。

そこで、本発明は上述した問題点に鑑みてなされたもの
であって、その目的は、相関信号のピーク値のレベルに
応じてスレッショルドレベルを最適値に可変してデータ
復調に必要な相関信号のピーク検出が行なえ、送信され
たデータを正確に復調できる信頼性に優れた相関器を提
供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明による相関器は、送信
側より送信される情報データを拡散符号で拡散したＤＳ
信号を復号する相関器において、前記ＤＳ信号と送信側
と同一の拡散符号との相関によって得られる相関信号の
ピーク値に応じて該相関信号の検出時におけるスレッシ
ョルドレベルを可変制御する手段を備えたことを特徴と
している。

［作用］ 情報データを拡散符号で拡散したＤＳ信号が送信側より
送信されると、このＤＳ信号と送信側と同一の拡散符号
との相関によって得られる相関信号のピーク値に応じて
相関信号の検出時におけるスレッショルドレベルが可変
制御される。

［実施例］ 第１図は本発明による相関器の一実施例を示すブロック
構成図である。

この実施例による相関器は、送信側からの情報データが
ＰＮ符号で拡散されたＤＳ信号を復号しており、シフト
レジスタ１、乗算器２、第１の加算器３、スレッショル
ド検出回路４、出力器５、ピーク検出回路６、第２の加
算器７、デコーダ８、スレッショルドレベル判定回路９
を備えて構成されている。

シフトレジスタ１は送信側から受信検波した信号で、ベ
ースバンド信号を拡散符号により拡散したＤＳ信号Ｖｉ
を順次シフトしながら取込んで格納しており、シフト動
作に伴って順次格納されたデータｄ。〜ｄ　Ｎ−＋を乗
算器２に出力している。

乗算器２はシフトレジスタ１から順次入力されるデータ
ｄ。−ｄ、、を送信側の拡散符号と同一の拡散符号Ｐ。

−Ｐ　Ｎ−１と乗算している。すなわち、各データｄ。

−ｄＮ−＋を拡散符号の各ビ・ソトＰｏ〜ＰＮ−＋と乗
算し、その結果を順次第１の加算器３に出力している。

第１の加算器３は乗算器２からの各データｄｏ−Ｐｏ−
ｄＮ−１・ＰＮ−８を順次加算してベーバンド信号に相
当する相関信号■０をスレッショルド検出回路４、出力
器５及びピーク検出回路６に出力している。

スレッショルド検出回路４は人力される相関信号■０の
レベルがスレッショルドレベルＬｓ（−Ｌｓ）を越えて
いる場合に、状態信号として「１」を出力しており、こ
の信号は出力トリガＳｌとして出力器５に出力される。

出力器５はスレッショルド検出回路４からの出力トリガ
Ｓ１によって相関信号Ｖｏを第２の加算器７に出力して
いる。

ピーク検出回路６は第１の加算器３より出力される相関
信号■０のピーク値（メインローブ）を検出し、このピ
ーク検出信号Ｓ２をスレッショルドレベル判定回路９に
出力している。また、このピーク検出回路６では予め設
定された所定の検出時間内にスレッショルドレベルＬｓ
（−Ｌｓ）を越える相関信号Ｖｏが入力されなかった時
に、検出時間内のピーク検出信号を第２の加算器７に出
力している。

第２の加算器７は出力器５からの信号■０とピーク検出
回路６からの信号Ｓ２を加算しており、この加算された
加算信号Ｓ３をデコーダ８に出力している。

ここで、相関信号Ｖｏは拡散符号の同期がとれた時に正
のピーク■十が生じ、逆相関の時には負のビーク■−が
生じるものであり、ここでは、ベースバンド信号の周期
と拡散符号の周期が同一に設定されており、正のビーク
■＋がベースバンド信号の後縁部に相当し、この時点で
同期がとれ、これにより、デコーダ８においてデコーデ
ィングが行なわれてデータが復調されるようになってい
る。

スレッショルドレベル判定回路９はピーク検出回路６か
らのピーク検出信号Ｓ２のレベルとスレッショルドレベ
ルＬｓ（−Ｌｓ）を比較し、次のピーク値を検出するに
あたって最適なスレッショルドレベルの判定を行なって
おり、検出されたピーク検出信号Ｓ２のレベルに応じた
スレッショルドレベルに可変制御するためのスレッショ
ルドレベル制御信号Ｓ４をスレッショルド検出回路４に
出力している。

なお、スレッショルドレベルＬｓ（−Ｌｓ）の判定を行
なう際には、相関信号■０のうちのサイドローブＶｓが
スレッショルドレベルＬｓ（−Ｌｓ）を越えることのな
いように予めその下限レベルが決められている。

また、このスレッショルドレベル判定回路９では第３図
（ａ）に示すように送信側の変調状態により十分な検波
出力が得られず、相関信号■０のレベルが全体的に低い
場合でも、ピーク値の検出が可能となるように、検出さ
れたピーク値に基づいてスレッショルドレベルを平均化
し、この平均化されたスレッショルドレベルに対応する
スレッショルドレベル制御信号Ｓ５をスレッショルド検
出回路４に出力している。

次に、上記のように構成される相関器の動作について説
明する。

送信側からの送信信号が検波されると、この検波信号に
基づ＜ＤＳ信号Ｖｉは順次シフトしながらシフトレジス
タ１に取込まれて格納される。このシフトレジスタｌに
格納された各データｄ。〜ｄＮ−＋は、乗算器２より順
次送信側と同一の拡散符号Ｐ。−ｐ　Ｎ−＋　と乗算さ
れた後に順次第１の加算器３で加算され、ベースバンド
信号に相当する相関信号■０がこの第１の加算器３より
出力される。

第１の加算器３より出力された相関信号Ｖｏはスレッシ
ョルド検出回路４及びピーク検出回路６に出力され、ス
レッショルド検出回路４では入力される相関信号■０の
レベルがスレッショルドレベルＬｓ（−Ｌｓ）を越えて
いれば、状態信号「１」を出力トリガＳ１として出力器
５に出力する。そして、出力器５に対して出力トリガＳ
１が出力されると、相関信号Ｖｏは出力器５を介して第
２の加算器７に入力される。

第２の加算器７ではスレッショルド検出回路４からの出
力トリガＳ１の入力に伴って出力器５より相関信号■○
が入力される毎に加算動作を行なってデコーダ８に出力
し、デコーダ８では第２の加算器７より順次入力される
信号をデコーディングしてデータの復調を行なっている
。

一方、ピーク検出回路６は入力される相関信号Ｖｏのピ
ーク値を検出してピーク検出信号Ｓ２をスレッショルド
レベル判定回路９に出力している。また、このピーク検
出回路６は検出時間内にスレッショルドレベルＬｓ（−
Ｌｓ）を越える相関信号■０が入力されなかった時に、
検出時間内のピーク検出信号Ｓ２を第２の加算器７に出
力する。

次に、スレッショルドレベル判定回路４はピク検出回路
６からのピーク検出信号Ｓ２のレベルがスレッショルド
レベルＬｓ（−Ｌｓ）よりも低いと判断した時に、この
ピーク検出信号Ｓ２のレベルに合ったスレッショルドレ
ベル制御信号Ｓ４をスレッショルド検出回路４に出力す
る。

そして、スレッショルド検出回路４はスレッショルドレ
ベル判定回路９よりスレッショルドレベル制御信号Ｓ４
が大力されると、スレッショルドレベルＬｓ（−Ｌｓ）
がピーク検出回路６で検出されたピーク値に対して最適
な１ノベルとなるように可変制御される。

以」−の動作により、スレッショルドレベルＬ　ｓ（−
Ｌ　ｓ　）が可変設定され、この後にスレッショルド検
出回路４の検出する相関信号Ｖｏがスレッシ３ルドレベ
ルＬｓ（−Ｌｓ）を越えなかった場合には、さらにその
時のピーク検出信号Ｓ２のピーク値に合ったスレッショ
ルドレベルＬｓ（−Ｌｓ’）に可変設定される。

そして、ピーク検出信号Ｓ２のレベルがスレッショルド
レベルＬｓ“　（−Ｌｓ’）を越えた場合には、初期に
設定されたスレッショルドレベルＬｓ（−Ｌｓ）に可変
設定される。

さらに、変調された送信信号の振幅や周波数の変動によ
り検波出力波形にバラツキが生じ、相関信号Ｖｏが全体
的にレベルダウンした場合には、その時に検出されたピ
ーク検出信号Ｓ２に基づいてスレッショルドレベルＬｓ
（−Ｌｓ）が平均化され、その時の相関信号Ｖｏのレベ
ルに合ったスレッショルドレベルに可変設定される。

従って、上述した実施例では、検出されたビク検出信号
Ｓ２のピーク値のレベルに応じてこれ以降の相関信号■
０の検出時におけるスレッショルドレベルＬｓ（−Ｌｓ
）が最適値に可変制御されるので、外部ノイズが重畳し
て検波波形に崩れが生じ、この影響により相関信号Ｖｏ
のレベルが降下してスレッショルドレベルＬｓ（−Ｌｓ
）を下回っても、相関信号（メインローブ）Ｖｏのピー
ク検出が可能となり、正確なデータの復調が行なえ信頼
性の向上が図れる。

また、変調された送信信号の振幅や周波数の変動により
検波出力波形にバラツキが生じ、相関信号■０が全体的
にレベルダウンした場合でも、その時の相関信号ＶＯの
ピーク値に合ったスレンショルドレベルＬｓ（−Ｌｓ）
に可変制御されるので、データ復調に必要な相関信号■
０のピーク検出を行なうことができる。

ところで、本発明による相関器は、相関信号Ｖｏのピー
ク値に応じて相関信号■○の検出時におけるスレッショ
ルドレベルＬＳ（−Ｌｓ）を可変制御できれば、」二連
した構成に限定されることはない。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の相関器によれば、相関信
号のピーク値のレベルに応じてスレッショルドレベルを
最適値に可変してデータ復調に必要な相関信号のピーク
検出が行なえ、送信されたデータを正確に復調でき信頼
性の向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による相関器の一実施例を示すブロック
構成図、第２図（ａ）、（ｂ）は安定状態における検波
出力と相関信号を示す波形図、第３図（ａ）、（ｂ）は
不安定状態における検波出力と相関信号を示す波形図、
第４図は従来の相関器の一例を示す図である。 ４・・・スレッショルド検出回路、５・・・出力器、６
・・・ピーク検出回路、９・・・スレッショルドレベル
判定回路、ｖＯ・・・相関信号、Ｌｓ、Ｌｓ（−Ｌｓ、
−Ｌｓ’　）・・・スレッショルドレベル。 特許出願人　双葉電子工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 送信側より送信される情報データを拡散符号で拡散した
   ＤＳ信号を復号する相関器において、前記ＤＳ信号と送
   信側と同一の拡散符号との相関によつて得られる相関信
   号のピーク値に応じて該相関信号の検出時におけるスレ
   ッショルドレベルを可変制御する手段を備えたことを特
   徴とする相関器。