JPH06252885A - スペクトラム拡散信号受信装置 - Google Patents

スペクトラム拡散信号受信装置

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JPH06252885A
JPH06252885A JP5056545A JP5654593A JPH06252885A JP H06252885 A JPH06252885 A JP H06252885A JP 5056545 A JP5056545 A JP 5056545A JP 5654593 A JP5654593 A JP 5654593A JP H06252885 A JPH06252885 A JP H06252885A
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JP
Japan
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synchronization
code
signal
spread spectrum
receiving side
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Application number
JP5056545A
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English (en)
Inventor
Ichiro Oe
一郎 大江
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Yamaha Corp
Original Assignee
Yamaha Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 スライディング相関法を用いて同期捕捉を行
なう場合に、マルチパスによる遅延波に誤ってロックさ
れてしまうのを防止する。 【構成】 同期捕捉時VCO32から発振する受信側P
N符号発生用クロック信号CK2の周波数fPN2 を受信
側PN符号発生用クロック信号CK1の周波数fPN1
りも低くする。これにより、マルチパスが生じていて
も、相対的に受信側PN符号PN2は送信側PN符号P
N1に対して遅れていくため、先に直接波の送信側PN
符号PN1と一致して、そこで同期捕捉が行なわれる。
同期捕捉が完了したらスイッチ40を接点b側に切り換
えて遅延ロックループ44により同期保持する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、スペクトラム拡散信
号の受信装置に関し、いわゆるスライディング相関法を
用いて同期捕捉を行なう場合に、マルチパスによる遅延
波に誤ってロックされてしまうのを防止したものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来より、スペクトラム拡散通信方式が
知られている。そこでは、情報信号よりも十分広いスペ
クトラム幅を有する例えば2進のPN符号(疑似雑音符
号)でスペクトラムが拡散された搬送波を送信し、受信
側では送信側で用いたのと同じPN符号で受信信号を検
波することで元の情報信号を復調する。
【0003】このようなスペクトラム拡散通信方式にお
いて、情報信号を正確に復調するためには、受信側で生
成する受信側PN符号を送信側PN符号と同期させなけ
ればならない。この同期シーケンスは、同期捕捉(初期
引き込み)と同期保持(追跡)に分けられ、従来より様
々な手法が提案されている。
【0004】従来よりよく用いられている同期捕捉の方
法として、スライディング相関法がある。これは当初受
信側のPN符号の発生速度を送信側のPN符号の発生速
度に対し少し異ならしておくことにより、両PN符号の
位相を相対的にずらしていき、いずれかの時点で両PN
符号の位相が合ったタイミングで受信側のPN符号を送
信側のPN符号にロックさせるようにしたものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】送信機から受信機に至
る信号伝搬路には、直接経路のほかに反射経路が併存し
ていることが多い。この場合には、受信機は2つの信号
を受信することになり、その一方は、伝搬路が長い分だ
け遅延が大きい。このようなマルチパスが存在する環境
下で、受信側PN符号の発生速度を送信側PN符号の発
生速度よりも速くしてスライディング相関法により同期
捕捉を行なった場合の様子を図2に示す。図2から明ら
かなように、受信側PN符号の発生速度が送信側PN速
度の発生速度よりも速いと、相対的に受信側PN符号は
送信側PN符号に対して進んでいくため、先に遅延波の
送信側PN符号と一致して、そこで同期捕捉してしまう
おそれが高い。一般に、遅延波は直接波よりもレベルが
低く、信号が劣悪なため、このような同期状態はスペク
トラム拡散通信システムの性能を著しく損なうことにな
る。
【0006】この発明は、前記従来の技術における問題
点を解決して、スライディング相関法を用いて同期捕捉
を行なう場合に、マルチパスによる遅延波に誤ってロッ
クされてしまうのを防止したスペクトラム拡散信号受信
装置を提供しようとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明は、周波数可変
のクロック信号を発生させる可変クロック発生器と、こ
のクロック信号に従って受信側PN符号を発生させる受
信側PN符号発生器と、受信されたスペクトラム拡散信
号を前記受信側PN符号で逆拡散する逆拡散器と、この
逆拡散器の出力から前記スペクトラム拡散信号に含まれ
る送信側PN符号と前記受信側PN符号の同期状態を検
出する同期検出手段と、この同期検出手段で前記両PN
符号の同期した状態が検出された時に当該両PN符号の
同期状態を保持するように前記可変クロック発生器を制
御するロックループとを具え、前記ロックループがロッ
クしていない時の前記可変クロック発生器のクロック発
振周波数を、前記受信側PN符号の発生速度が前記送信
側PN符号の発生速度よりも遅くなる周波数に設定して
なるものである。
【0008】
【作用】この発明によれば、ロックループがロックして
いない時の前記可変クロック発生器のクロック発振周波
数を、前記受信側PN符号の発生速度が前記送信側PN
符号の発生速度よりも遅くなる周波数に設定したので、
相対的に受信側PN符号は送信側PN符号に対して遅れ
ていくため、多くの場合先に直接波の送信側PN符号と
一致して、そこで同期捕捉が行なわれることになり、遅
延波に同期捕捉するのを極力防止することができる。
【0009】なお、稀に直接波による同期検出と遅延波
による同期検出の間のタイミングで同期検出が開始され
た場合には、遅延波に同期捕捉されるおそれがある。こ
れを防止するには、同期検出した場合に一定時間(この
同期検出が直接波によるものであるとして、その後遅延
波による同期検出後であって直接波による同期検出前の
タイミングに到達するであろう時間)待って、その後再
び検出される初めての同期状態を真の同期状態として検
出すればよい。すなわちPN符号周期に比べて遅延波の
遅延時間は非常に短い場合が一般的であるので、上記の
ようにすることにより、はじめの同期検出が直接波であ
る場合には遅延波が通過した後のはじめての信号すなわ
ち直接波に同期捕捉することができ、はじめの同期検出
が遅延波である場合にはその後の直接波に同期捕捉する
ことができ、いずれの場合にも直接波に同期捕捉するこ
とができる。
【0010】
【実施例】この発明の一実施例を以下説明する。図1は
その構成を示すものである。送信機10は、基準発生器
12から送信側PN符号発生用クロック信号CK1(周
波数fPN1 )を発生して、このクロック信号CK1に従
って送信側PN符号発生器14から送信側PN符号PN
1を発生させる。このPN符号PN1は、ミキサ16に
おいて、搬送波発振器18から発振されている搬送波と
ミキシングされて、スペクトラム拡散信号が作られ、ア
ンテナ20から送信される。
【0011】受信機22は、アンテナ24でスペクトラ
ム拡散信号を受信し、ミキサ26において、局部発振器
28から発振されている搬送波とミキシングして、中間
周波数に変換し、それを逆拡散器(相関器)30に入力
する。VCO(電圧制御発振器)32は、可変クロック
発生器に相当し、受信側PN符号発生用クロック信号C
K2(周波数fPN2 )を発生させる。受信側PN符号発
生器34は、このクロック信号CK2に従って送信側P
N符号PN1と同一パターンの受信側PN符号PN2を
発生させる。
【0012】逆拡散器30は、中間周波数のスペクトラ
ム拡散信号を受信側PN符号PN2で逆拡散して相関出
力を得る。同期捕捉完了後はこの相関出力からデータ復
調が行なわれる。また、相関出力は同期捕捉および同期
保持に利用される。すなわち、相関出力は包絡線検波回
路36に入力されて、その包絡線が抽出される。同期捕
捉を行なっている時には、包絡線には、送信側と受信側
のPN符号PN1,PN2の位相が一致したところでP
N符号の2チップ分の幅を有する三角波状の相関パルス
が得られる。同期検出手段37において、コンパレータ
38は、この包絡線を適宜のコンパレータレベルVth
比較して、相関パルスを検出し、その検関パルス検出信
号を同期判定回路61に入力する。同期判定回路61は
受信機22の電源スイッチの投入や受信周波数の切換え
等に連動して入力される同期判定スタート信号で同期判
定を開始して、同期判定開始後の相関パルス検出信号の
タイミングで同期検出信号を出力する。
【0013】スイッチ40は、同期検出信号により切り
換えられるもので、同期検出信号が得られていない時
(つまり同期捕捉が完了していない時)は接点a側に接
続され、同期検出信号が得られている時は接点b側に接
続される。接点a側に接続されると、直流電源42から
直流電圧VPN−ΔVが出力され、VCO32に制御電圧
として印加される。電圧値VPNは、VCO32から送信
側PN符号発生用クロック信号CK1の周波数fPN1
ほぼ等しい受信側PN符号発生用クロック信号CK2の
周波数fPN2 (fPN2 =fPN1 )を発振させる電圧であ
る。また、電圧値VPN−ΔVは、これよりも所定量Δf
低い周波数fPN2 (fPN2 =fPN1 −Δf)を発振させ
る電圧である。
【0014】同期保持用のロックループは、ここでは従
来公知の遅延ロックループ44を用いて構成している。
すなわち、PN符号発生器34からは、受信側PN符号
PN2のほか、これよりも±1/2チップ位相がずれた
遅延ロック用のPN符号E,Lが出力される。これらの
PN符号E、Lはミキサ46,48において受信信号を
それぞれ逆拡散する。逆拡散出力はそれぞれ包絡線検波
回路50,52で包絡線が抽出され、引算器54で両者
が引算され、ループフィルタ56を介して加算器58で
直流電源60からの直流電圧VPNに加算されて、スイッ
チ40を介してVCO32を制御して同期保持を行な
う。
【0015】ここで、マルチパス環境下での図1の受信
機22による同期捕捉から同期保持に至るまでの動作を
図3を参照して説明する。はじめに、同期判定回路61
に同期判定スタート信号が入力される。同期が外れてい
れば、コンパレータ38からは相関パルス検出信号が得
られないので、同期判定回路61から同期検出信号は出
力されず、スイッチ40は接点a側に接続される。これ
により、直流電圧VPN−ΔVがVCO32に印加され
て、VCO32は周波数がfPN1 −Δfのクロック信号
CK2を発振し、PN符号発生器34から受信側PN符
号PN2を発生させる。
【0016】この受信側PN符号PN2は逆拡散器30
で受信信号を逆拡散するが、受信側PN符号PN2は送
信側PN符号PN1よりも発生速度が遅いので、送信側
PN符号PN1に対して徐々に遅れていく。したがっ
て、図3に示すように、マルチパスによって遅延波が存
在していても、受信側PN符号PN2は直接波のPN符
号PN1と先に位相が一致するので、そのタイミングで
コンパレータ38から相関パルス検出信号が出力され、
同期判定回路61から同期検出信号が出力されて同期捕
捉が完了する。同期検出信号が出力されと、スイッチ4
0が接点b側に切換えられ、遅延ロックループ44が閉
じられて、同期保持がなされる。したがって、マルチパ
スによる遅延波にロックされるのが防止される。同期保
持がなされると、相関出力に基づきデータ復調が行なわ
れる。
【0017】ところで、直接波から遅延波までの時間
(τ)は、PN符号周期に比べて非常に短いのが一般的
であるので、直接波による同期検出から遅延波による同
期検出までの時間よりも、遅延波による同期検出から直
接波による同期検出までの時間のほうが通常長く、同期
判定のスタートは遅延波による同期検出から直接波によ
る同期検出までの長いほうの区間内で行なわれる確立が
高い。しかし、稀には直接波による同期検出から遅延波
による同期検出までの短い区間内で同期検出がスタート
される場合があり、この場合には遅延波に同期捕捉され
る可能性がある。
【0018】これを防止するための手法について図4を
参照して説明する。同期判定回路61は、同期判定スタ
ート信号が入力された後初めの相関パルス検出信号をリ
セットする。そして、それから一定時間T+α同期判定
を休止しその後再び同期判定を開始して、それ以後入力
される相関パルス検出信号で同期検出信号を出力する。
ここで、Tは直接波による同期検出から遅延波による同
期検出までの時間であり、T+α(α>0)を遅延波に
よる同期検出から直接波による同期検出までの時間より
も短く設定する。
【0019】このように設定すれば図4(a)のように
直接波による同期検出と遅延波による同期検出の間で同
期判定スタート信号が入力されても最初の遅延波による
相関パルス検出信号Paはリセットされ、その後の直接
波による相関パルス検出信号Pbで同期検出信号が出力
される。また、図4(b)のように遅延波による同期検
出と直接波による同期検出の間で同期判定スタート信号
が入力された場合には、最初の直接波による相関パルス
検出信号Pcはリセットされ、これに続く遅延波による
相関パルス検出信号Pbは判定休止期間T+α内に生じ
るので無視され、その後の直接波による相関パルス検出
信号Pbではじめて同期検出信号が出力される。したが
って、同期判定スタート信号の入力のタイミングにかか
わらず直接波に同期捕捉することができる。
【0020】
【変更例】ロックループは実施例で示した遅延ロックル
ープに限らず、各種のものを用いることができる。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、ロックループがロックしていない時の前記可変クロ
ック発生器のクロック発振周波数を、前記受信側PN符
号の発生速度が前記送信側PN符号の発生速度よりも遅
くなる周波数に設定したので、相対的に受信側PN符号
は送信側PN符号に対して遅れていくため、多くの場合
先に直接波の送信側PN符号と一致して、そこで同期捕
捉が行なわれることになり、遅延波に同期捕捉するのを
極力防止することができる。したがって、直接波に同期
捕捉して、良好な受信状態を確保することができる。
【0022】また、はじめの同期検出を無視して、その
後一定期間経過後に得られる同期検出を有効とすること
により、同期検出スタート後はじめに遅延波による同期
検出が得られたとしてもこれにロックされるのを防止す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の一実施例を示すブロック図であ
る。
【図2】 マルチパス環境下で受信側PN符号の発生速
度が送信側PN符号の発生速度より速い場合の同期捕捉
動作を示すタイムチャートである。
【図3】 マルチパス環境下で図1のスライディング相
関法を用いた場合の同期捕捉動作を示すタイムチャート
である。
【図4】 図1の同期判定回路に遅延波同期捕捉防止機
能を持たせた場合の同期捕捉動作を示すタイムチャート
である。
【符号の説明】
22 受信機(スペクトラム拡散信号受信装置) 30 逆拡散器 32 VCO(可変クロック発生器) 34 受信側PN符号発生器 37 同期検出手段 44 遅延ロックループ(ロックループ)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】周波数可変のクロック信号を発生させる可
    変クロック発生器と、 このクロック信号に従って受信側PN符号を発生させる
    受信側PN符号発生器と、 受信されたスペクトラム拡散信号を前記受信側PN符号
    で逆拡散する逆拡散器と、 この逆拡散器の出力から前記スペクトラム拡散信号に含
    まれる送信側PN符号と前記受信側PN符号の同期状態
    を検出する同期検出手段と、 この同期検出手段で前記両PN符号の同期した状態が検
    出された時に当該両PN符号の同期状態を保持するよう
    に前記可変クロック発生器を制御するロックループとを
    具え、 前記ロックループがロックしていない時の前記可変クロ
    ック発生器のクロック発振周波数を、前記受信用側PN
    符号の発生速度が前記送信側PN符号の発生速度よりも
    遅くなる周波数に設定してなるスペクトラム拡散信号受
    信装置。
  2. 【請求項2】前記同期検出手段が前記両PN符号の同期
    を検出した時に、この同期検出が直接波によるものであ
    るとしてその後遅延波による同期検出後であって直接波
    による同期検出前のタイミングに到達するであろう一定
    時間の経過を待ってその後再び検出される初めての同期
    状態を真の同期状態として検出することを特徴とする請
    求項1記載のスペクトラム拡散信号受信装置。
JP5056545A 1993-02-22 1993-02-22 スペクトラム拡散信号受信装置 Pending JPH06252885A (ja)

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JP5056545A JPH06252885A (ja) 1993-02-22 1993-02-22 スペクトラム拡散信号受信装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7545777B2 (en) 1996-07-09 2009-06-09 Hitachi Communication Technologies, Ltd. CDMA communication system and method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7545777B2 (en) 1996-07-09 2009-06-09 Hitachi Communication Technologies, Ltd. CDMA communication system and method
US7916699B2 (en) 1996-07-09 2011-03-29 Hitachi, Ltd. CDMA communication system and method

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