JPH05344092A - 受信装置 - Google Patents

受信装置

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JPH05344092A
JPH05344092A JP4147526A JP14752692A JPH05344092A JP H05344092 A JPH05344092 A JP H05344092A JP 4147526 A JP4147526 A JP 4147526A JP 14752692 A JP14752692 A JP 14752692A JP H05344092 A JPH05344092 A JP H05344092A
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JP
Japan
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data
signal
circuit
bits
output
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JP4147526A
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English (en)
Inventor
Jun Iwasaki
潤 岩崎
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Sony Corp
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Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 スペクトラム拡散変調信号が端子11を介し
てDLL(ディレイロックループ)回路10に供給さ
れ、PN(疑似雑音)符号系列により逆拡散(相関)処
理が施され、加算器13にてデータの1ビット当たりの
チップ数分だけ加算されて、量子化器15及び信号強度
検出回路16に送られる。量子化器15は、信号強度検
出回路16からの出力に応じて量子化ステップが制御さ
れ、信号強度が小さいときには量子化ステップを小さく
保つ。量子化器15からの出力を復調部17に送ってベ
ースバンド復調し、データを得る。 【効果】 信号強度が小さく(弱く)ても、周波数成分
の欠落を防止し、復調部のロックをし易くできる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、いわゆるスペクトラム
拡散通信方式の信号を受信するための受信装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】いわゆるスペクトラム拡散通信方式にお
いては、送信側で搬送波がPN(疑似雑音)符号系列に
より変調(拡散)され、受信側で送信側と同一構造の符
号発生器により発生するPN符号による相関(逆拡散)
過程を経た後、ベースバンド復調されてデータが得られ
るようになっている。この受信側で逆拡散を行うための
方法の一例として、DLL(ディレイロックループ)回
路を用いる方法が知られている。
【0003】上記PN符号系列の1ビットを1チップと
称し、データの1ビットに対して複数チップが対応す
る。一般にスペクトラム拡散通信システムによってデー
タ伝送速度が決められているので、その伝送速度によっ
てデータの1ビット当たりに送られるPN符号系列のチ
ップ数が決まることになる。チップの伝送速度(チップ
レート)をRc (チップ/秒)、データの伝送速度(デ
ータレート)をRb (ビット/秒)とすると、データの
1ビット当たりのチップ数Kc は、 Kc =Rc /Rb ・・・(1) となる。
【0004】ディジタル型DLLの場合、入力される信
号は、A/D変換器を通ったn値軟判別データである。
例えば8値軟判定の場合、A/D変換器からの軟判定デ
ータには、7,5,3,1,-1,-3,-5,-7 のように数値が割り当
てられている。このデータを受け取ったディジタル型D
LLは、上記PN符号系列により逆拡散を行い、逆拡散
し終えた後のチップ単位の情報を上記(1)式のチップ
数Kc の分だけ加算することにより、データのビット単
位の情報に変換して、次のディジタル型復調部にデータ
を渡すわけである。
【0005】例えば、上記チップレートRc を8Mbps
、上記データレートRb を125Kbps とすると、上
記(1)式より、データの1ビット当たりのチップ数K
c は、64になる。逆拡散後のデータが、上記8値軟判
定により全て7とされている場合には、この7を64回
加算して、64×7=448、すなわち1ビットのデー
タとして448の値を復調部に送るわけである。また、
同じチップレートでデータレートを62.5Kbps とし
た場合には、8値軟判定結果が全て7のときには128
×7=896を1ビットのデータとすることになる。
【0006】ここで、上述のような方式において、デー
タレート(データ伝送速度)が遅くなると、すなわちデ
ータの1ビット当たりのチップ数Kc が増えると、DL
L内部での加算回数が増えるため、全てのデータを表現
するためのビット数が増えることになる。上述した具体
例では、データレートが125Kbps のときDLLの出
力データが-448〜+448の値を取り得るので、これを2進
数表現するビット数には10ビットが必要になり、上記
62.5Kbps のときには11ビットが必要になる。
【0007】これに対して、このデータが入力されるデ
ィジタル型復調部は、所定のビット数の入力に対して所
定の特性が出るように設計されているのが普通であるた
め、DLLからのデータのビット数を復調部の入力前に
上記所定のビット数に再量子化(ビット数制御)する必
要がある。この再量子化の方法の一つに、下位ビットを
省略する(丸める、切り捨てる)方法がある。具体的に
は、復調部が9ビットのデータ入力用に設計されている
ものとし、上記データレートが125Kbps でDLL出
力データが10ビット表現の場合には、下位1ビットを
省略すること、すなわち2で割ることにより、10ビッ
トを9ビットに変換(再量子化)する。データレートが
上記62.5Kbps で11ビット出力のときには、下位
2ビットを省略する(4で割る)ことにより、9ビット
に変換する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところが、この方法に
おいては、信号強度が強い場合には、DLL出力データ
には通信信号の周波数成分が充分に残っているので問題
なく復調できるが、信号強度が弱くなると、下位ビット
の省略が大きく影響し、周波数成分の欠落が激しくなる
という問題がある。これは、復調部内でAGC(自動利
得制御)を働かせても、既に周波数成分が欠落したデー
タを増幅するのみであるので、殆ど効果がない。
【0009】これを図面とともに説明すると、次のよう
になる。すなわち、図4のA、B及び図5のA、Bは、
上述したように、A/D変換器の軟判定を8値の7,5,3,
1,-1,-3,-5,-7 とし、データレート(伝送速度)Rb を
62.5Kbps として11ビット表現のDLL出力デー
タを得るようにし、9ビット入力用に設計されたディジ
タル型復調部を用いる場合を示すデータ分布図である。
ここで、図4は信号強度が強いときに、また図5は信号
強度が弱いときにそれぞれ対応し、これらの各図におい
て、11ビットのDLL出力データの分布をAに、また
下位2ビットが省略されることにより9ビットに変換
(再量子化)されて復調部に入力されるデータの分布を
Bにそれぞれ示している。
【0010】ここで、図4のAとBとを比較すると、デ
ータの分布の形(パターン)にあまり違いが見られない
ことが分かる。これは、信号強度が強いと、すなわちS
/Nが良いと、逆拡散後のチップの軟判定が殆ど7か-7
になり、加算回数がn回(128回)になるとデータの
値も略々n倍(128倍)になるため、下位mビット
(2ビット)を省略してもデータの値がn/m倍になる
だけで、分布の形自体にはあまり影響がないからであ
る。
【0011】これに対して、図5のAとBとを比較する
と、データの分布の形がかなり異なっていることが分か
る。これは、S/Nが悪いために、チップの軟判定は、
-3,-1,1,3等が略々ランダムに入り乱れ、0付近を
中心に分布してしまい、図5のAのように加算回数nと
の関係が非常に薄くなる。それにもかかわらず下位mビ
ット(2ビット)を省略することにより、図5のBのよ
うに分布の形が変わってしまうわけである。これは、多
少なりとも残っていたデータの周波数成分を欠落させる
ことに等しく、復調部でのデータ復調に大きな悪影響を
与えることになる。
【0012】特に、何種類ものデータ伝送速度(データ
レート)の通信に対して1つのスペクトラム拡散受信機
で対応する場合、さらに、最高速度のデータレートと最
低速度のデータレートとの差が大きく、各データレート
でのDLLのチップ加算回数の差が離れれば離れる程、
上述したような下位ビットを省略する方法では、データ
の周波数成分の欠落による悪影響は避けられない問題で
ある。
【0013】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たものであり、信号強度が弱い場合でも復調部でのデー
タ復調に大きな悪影響を与えることを防止し得るような
受信装置の提供を目的とするものである。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明に係る受信装置
は、スペクトラム拡散信号の同期追尾と逆拡散を行うデ
ィジタル型ディレイロックループ回路と、上記ディジタ
ル型ディレイロックループ回路からの軟判定出力を量子
化して出力し、この量子化ステップが可変の量子化手段
と、上記ディジタル型ディレイロックループ回路からの
軟判定出力の量子化間隔を制御する制御回路と、受信強
度を検出する信号強度検出回路とを有し、この信号強度
検出回路からの信号強度検出出力に応じて上記ディジタ
ル型ディレイロックループ回路からの軟判定出力の量子
化間隔を制御することにより、上述の課題を解決する。
【0015】ここで、上記量子化手段としては、上記デ
ィジタル型ディレイロックループ回路からの軟判定出力
データの下位ビットを省略する(切り捨てる)ようなも
のが挙げられ、上記信号強度検出出力に応じて、上記省
略する下位ビット数を可変制御すればよい。具体的に
は、検出された信号強度が大きいとき(強いとき)省略
する下位ビット数を多くし、信号強度が小さいとき(弱
いとき)省略する下位ビット数を少なくする。
【0016】
【作用】検出された信号強度に応じて量子化ステップを
可変制御し、信号強度が小さいとき(弱いとき)の量子
化ステップを小さくとることにより、データの周波数成
分の欠落を防止することができる。
【0017】
【実施例】図1は、本発明に係る受信装置の一実施例の
要部構成を示すブロック回路図である。この図1におい
て、ディジタル型DLL(ディレイロックループ)回路
10には、入力端子11を介してスペクトラム拡散変調
信号と、入力端子12を介して初期同期補足検出信号と
が供給されている。このDLL回路10においては、送
信されたPN(疑似雑音)パターンとタイミング的に一
致するPNパターンを発生させて、入力されたスペクト
ラム拡散変調信号を逆拡散(相関)処理している。この
逆拡散された前記チップ単位の情報は、加算器13にて
1シンボルデータ長分(データの1ビット当たりの前記
チップ数分)だけ加算される。この加算器13には、前
記データレートRb の情報、あるいは前記データの1ビ
ット当たりの前記チップ数Kc の情報が端子14を介し
て供給されている。
【0018】DLL回路10からの出力信号は、前述し
たビット数制御のための(再)量子化器15と、信号強
度検出回路16とに送られる。量子化器15は、DLL
回路10からの出力のビット数(例えば11ビット)
を、復調部17にて予め設定されている一定の処理ビッ
ト数(例えば9ビット)にするために、例えば下位ビッ
トを省略するものである。信号強度検出回路16は、例
えば図2に示すように、DLL回路10から端子21に
送られる逆拡散データを乗算器22で2乗することによ
り、信号強度に比例した値を端子23より取り出すもの
である。この信号強度検出出力が量子化器15に送られ
て、量子化ステップが制御される。量子化器15からの
出力信号は、ディジタル型復調部17に送られる。DL
L回路10及び復調部17は、タイミングコントローラ
18により動作が制御されるようになっている。復調部
17ではいわゆるベースバンド復調がなされて、データ
が出力端子19より取り出される。
【0019】このような構成において、DLL回路10
からの出力データのビット数をMビット(例えば11ビ
ット)とし、復調部17に予め定められた最適な入力ビ
ット数をNビット(例えば9ビット)とする。(再)量
子化器15は、DLL回路10からの出力Mビットの
内、下位mビット(m=M−N)を省略し、Nビットの
データにして復調部17に送る。信号強度検出回路16
は、DLL出力信号の強度を検出し、量子化器15に送
って量子化ステップを可変制御している。具体的には、
上記省略する下位ビット数mを検出された信号強度に応
じて制御することにより、DLLの軟判定出力の量子化
間隔が可変制御される。
【0020】例えば、前述した各伝送速度の具体例、す
なわち前記チップレートRc を8Mbps 、前記データレ
ートRb を62.5Kbps とするとき、前記(1)式よ
りデータの1ビット当たりのチップ数Kc は128とな
り、DLL入力の軟判定データの値を-7,-5,-3,-1,1,3,
5,7 とするとき、DLL出力は-896〜896 の値をとるか
ら、11ビットのデータとなる。これに対して、復調部
17の最適の入力ビット数を9ビットとするとき、
(再)量子化器15は下位2ビットを省略する(切捨て
る)ことになる。ここで、本発明実施例においては、信
号強度検出回路16により、信号強度が大きく(強
く)、S/Nの良いときには、上述のように下位2ビッ
トを省略するが、信号強度が小さく(弱く)、S/Nが
悪いときには、下位ビットを省略せずに、そのまま復調
部17に入力するようにしている。この場合、信号強度
が小さく(弱く)、上位ビットには有効値が存在しない
ことを考慮して、下位側から9ビットのみを用いて復調
を行わせるようにしてもよい。また、S/Nがもう少し
良ければ(信号強度がもう少し強ければ)、下位1ビッ
トのみを省略して復調部17に入力するような制御を行
わせてもよい。
【0021】このような信号強度に応じた量子化ステッ
プの制御を適当に行うことにより、S/Nの悪いときの
DLL出力の下位ビット省略による前述したような周波
数成分の欠落等の悪影響を抑えることができるため、復
調部17のロックをし易くさせ、特性の向上を図ること
が可能となる。
【0022】次に上記DLL回路10の具体例につい
て、図3を参照しながら説明する。この図3において、
入力端子11にはスペクトラム拡散変調信号がIF(中
間周波数)帯域のアナログ信号として供給されており、
このアナログ信号はA/D(アナログ/ディジタル)変
換器31を介して排他的論理和(Ex−OR)回路32
a、32b、32cに送られ、これらのEx−OR回路
32a、32b、32cからの信号が位相比較器33に
送られる。位相比較器33からの出力信号は、ループフ
ィルタ34、D/A変換器35を介し、VCO(電圧制
御発振器)36に送られる。VCO36は、前述したス
ペクトラム拡散のための上記PN(疑似雑音)信号のレ
ート(チップレート)の2倍のクロック速度を発振中心
周波数とするクロック信号を出力し、このクロック信号
は、タイミングコントローラ18、分周回路38、及び
A/D変換器31に送られる。分周回路38は、VCO
36からのクロックを分周(1/2分周)してPN(疑
似雑音)発生器39に送り、PN発生器39は送信側で
のPN符号系列と同じPN符号系列を発生してEx−O
R回路32a、32b、32cに送る。タイミングコン
トローラ18は、このDLL回路10の各部、例えば位
相比較器33やPN発生器39のタイミング制御を行
う。また、位相比較器33からの逆拡散出力信号は、加
算器13によりデータの1ビット当たりのチップ数分だ
けの加算が行われ、出力端子21より取り出される。
【0023】この図3に示すDLL回路10において、
A/D変換器31は、入力される上記スペクトラム拡散
変調信号を、VCO36からのPN信号の2倍の周波数
のクロックでサンプリングし、ディジタル信号に変換す
る。A/D変換されたスペクトラム拡散信号は、Ex−
OR回路32a、32b、32cに送られ、PN発生器
39からのPN信号と排他的論理和がとられる。ここ
で、Ex−OR回路32aでは送信されたPNパターン
に対して1/2クロック速いPNパターンとの排他的論
理和をとって信号Echを出力し、Ex−OR回路32b
では1/2クロック遅いPNパターンとの排他的論理和
をとって信号Lchを出力する。これらの信号Ech、Lch
を位相比較器33に送って相関をとり、送信されたPN
パターンとPN発生器39で発生したPNパターンとの
ずれを2の補数値に変換し、位相比較出力信号としてル
ープフィルタ34に送る。ループフィルタ34では、入
力された上記位相比較出力信号を予め設定されたループ
ゲインとフィルタ時定数に従って計算を行い、2値(バ
イナリ)データに変換する。その結果をD/A変換器3
5でD/A変換して、VCO36に制御電圧として送
り、その発振周波数を制御する。VCO36で発生され
たクロックは、分周回路38で分周されて、1/2の周
波数のクロックでPN発生器39によりPNパターンを
発生させる。DLL回路10は、PN発生器39で発生
するPNパターンと送信されたPNパターンの時間のず
れを小さくするように動作する。タイミングコントロー
ラ18は、このような動作を行わせるために必要な制御
信号を各ブロックに送る。
【0024】A/D変換器31によりA/D変換された
スペクトラム拡散信号は、Ex−OR回路32cによ
り、PN発生器39からの上記送信されたPNパターン
に同期のとられたPNパターンと排他的論理和がとら
れ、位相比較器33を介して加算器13に送られる。こ
の加算器13によりデータの1ビット当たりのチップ数
分だけの加算が行われ、逆拡散信号として出力端子21
より取り出される。この出力端子21からの出力データ
が、上記図1の(再)量子化器15及び信号強度検出回
路16に送られるわけである。
【0025】なお、本発明は上記実施例のみに限定され
るものではなく、例えば、DLL回路10や信号強度検
出回路16の具体的構成は図3や図2の例に限定されず
他の種々の構成が可能であることは勿論であるのみなら
ず、例えば、受信信号強度をDLL回路10よりも前段
で検出するようにしてもよい。
【0026】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明に係る受信装置によれば、スペクトラム拡散信号の同
期追尾と逆拡散を行うディジタル型ディレイロックルー
プ回路からの軟判定出力を、受信信号強度の大きさに応
じた量子化間隔(量子化ステップ)で量子化して、ディ
ジタル型復調器に送っているため、信号強度が小さいと
き(弱いとき)の量子化ステップを小さくとることによ
り、データの周波数成分の欠落を防止することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る受信装置の一実施例の概略構成を
示すブロック回路図である。
【図2】該実施例に用いられる信号強度検出回路の具体
例を示す図である。
【図3】該実施例に用いられるDLL回路の具体例を示
すブロック回路図である。
【図4】受信信号強度が強いときのDLL出力の下位ビ
ットを省略する前後でのデータ分布を示す図である。
【図5】受信信号強度が弱いときのDLL出力の下位ビ
ットを省略する前後でのデータ分布を示す図である。
【符号の説明】
10・・・・・ディジタル型DLL(ディレイロックル
ープ)回路 11・・・・・スペクトラム拡散変調信号入力端子 13・・・・・加算器 15・・・・・(再)量子化器 16・・・・・信号強度検出回路 17・・・・・ディジタル型復調部 18・・・・・タイミングコントローラ 31・・・・・A/D変換器 32a、32b、32c・・・・・Ex−OR(排他的
論理和)回路 33・・・・・位相比較回路 34・・・・・ループフィルタ 35・・・・・D/A変換器 36・・・・・VCO(電圧制御型発振器) 38・・・・・分周回路 39・・・・・PN(疑似雑音)発生器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スペクトラム拡散信号の同期追尾と逆拡
    散を行うディジタル型ディレイロックループ回路と、 上記ディジタル型ディレイロックループ回路からの軟判
    定出力を量子化して出力し、この量子化ステップが可変
    の量子化手段と、 上記ディジタル型ディレイロックループ回路からの軟判
    定出力の量子化間隔を制御する制御回路と、 受信強度を検出する信号強度検出回路とを有し、 この信号強度検出回路からの信号強度検出出力に応じて
    上記ディジタル型ディレイロックループ回路からの軟判
    定出力の量子化間隔を制御することを特徴とする受信装
    置。
JP4147526A 1992-06-08 1992-06-08 受信装置 Withdrawn JPH05344092A (ja)

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Cited By (5)

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