JPH06284111A - スペクトラム拡散通信装置の同期装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】通信中マルチパスなどにより同期が外れること
なく、高安定に同期することができるスペクトラム拡散
通信装置の同期装置を提供する。 【構成】同期捕捉部を２系統（１５，１０，１４，１
２，１３および２０，１６，１９，１７，１８）、同期
保持部を１系統（２，３，４，５）持ち、一方の同期捕
捉部が同期保持モードに切換って同期保持部とともに同
期保持動作を行っているときでも、他方の同期捕捉部は
同期捕捉モードで絶えず動作し、前記一方の同期捕捉部
が同期保持モードで同期が外れそうになると、前記他方
の同期捕捉部は同期捕捉モードから瞬時に同時保持モー
ドに切換わり、同期保持部とともに同期保持動を行う。
したがって、通信中マルチパスなどによる影響があって
も、高安定に同期することが可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、通信中マルチパスなど
の影響により同期が外れることなく、高安定に同期可能
な機能を備えたスペクトラム拡散通信装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】近年、スペクトラム拡散（ＳＳ）方式
は、そのランダム多元接続性、秘話性、耐干渉性のため
に、軍用通信だけでなく公共通信やパーソナル通信にも
利用されるようになってきた。その中でも、直接拡散
（ＤＳ）方式の技術の中心である同期方式の研究開発が
活発になってきている。

【０００３】以下、図面を参照しながら従来のスペクト
ラム拡散通信装置の同期装置について説明を行う。図２
は従来のスペクトラム拡散通信装置の同期装置の構成を
示した図である。図２において、１は（ＳＳ）受信信号
を逆拡散するマッチドフィルタ、２は拡散符号を１チッ
プだけ遅延するＴｃ遅延器、３はＴｃ遅延器２の入力信
号から出力信号を減算した誤差信号を出力する減算器で
ある。４は１ビット（一般に拡散符号１周期分）毎にラ
ッチするＴラッチである。５はＴラッチから入力した誤
差信号を滑らかにするループフィルタ、６はコントロー
ル電圧によりその出力周波数の制御が可能なＶＣＯ（電
圧制御発振器）である。７はＶＣＯ６出力の周波数を、
実際の回路で利用する周波数まで分周する分周器であ
る。８はマッチドフィルタ１出力の相関値により、同期
捕捉モードと同期保持モードを切り換える同期捕捉／保
持切換器である。９は受信信号と同じ拡散符号を発生可
能な拡散符号発生器である。

【０００４】以上のような構成要素からなる従来のスペ
クトラム拡散通信装置の同期部について、以下これら構
成要素相互の関係とその動作を説明する。拡散符号発生
器９はＳＳ受信信号と同じ拡散符号を出力するように設
定されているものとする。また、ＶＣＯ６内で、ＶＣＯ
６のコントロール電圧は同期捕捉モードのとき、ある一
定の初期値に設定可能であるものとする。同期確立の方
法は、最初は同期捕捉モードであり、同期が捕捉された
ら、同期捕捉／保持切換器８から同期捕捉完了信号が出
力され、同期保持モードに移り、同期が確立する。

【０００５】まず、同期捕捉モードではＶＣＯ６のコン
トロール電圧は一定の初期値である。そして、受信信号
がマッチドフィルタ１に入力されると、拡散符号発生器
９出力の拡散符号により逆拡散される。逆拡散後、マッ
チドフィルタ１出力の相関値が同期捕捉／保持切換器８
に入力され、最大相関値が基準値以上であれば、同期捕
捉／保持切換器８から同期捕捉完了信号が出力される。
その結果、同期保持モードに移行する。

【０００６】同期保持モードでは、まず同期捕捉／保持
切換器８から出力される同期捕捉完了信号がＶＣＯ６と
分周器７に入力されると、ＶＣＯ６のコントロール電圧
は一定の初期値から、最適なオフセット電圧と制御幅を
持つコントロール電圧に変更される。同時に、分周器７
はリセットされ、出力は受信信号のクロックの位相に同
期する。マッチドフィルタ１には、受信信号のクロック
に同期した再生クロックにより動作する拡散符号発生器
９出力の拡散符号と受信信号が入力され、マッチドフィ
ルタ１出力の相関値は安定する。Ｔｃ遅延器２、減算器
３とＴラッチ４から構成されるＤＬＬ（遅延ロックルー
プ）は、相関値を入力し、現在の相関値と１チップ前の
相関値を減算し、丁度最大相関値となるタイミングから
１／２チップだけ遅れたタイミングでＴラッチ４から誤
差信号を出力する。つまり、ＤＬＬから最大相関値の前
後１／２チップの相関値を減算した値である誤差信号を
出力する。ループフィルタ５は入力した誤差信号を滑ら
かにして出力する。滑らかな誤差信号をコントロール電
圧として入力して、同期保持モードとなったＶＣＯ６は
受信信号の周波数に同期する。このようにして、同期が
確立し、安定したデータ再生が可能となる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のスペクトラム拡散通信装置の同期装置では、通
信中マルチパスなどにより同期保持モードでいったん同
期が外れると、同期捕捉モードに戻って同期捕捉をし
て、再度同期保持モードに戻らなければならない。した
がって、その間のデータは再生不可能という問題点を有
していた。

【０００８】本発明は上記問題を解決し、通信中マルチ
パスなどにより同期が外れることなく、高安定な同期が
可能なスペクトラム拡散通信装置の同期装置を提供する
ことを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、同期補足部（同期保持モードでも同期捕捉
部出力は同期保持部で用いられる）を２系統、同期保持
部を１系統持ち、一方の同期捕捉部が同期保持モードの
とき、もう一方の同期捕捉部は同期捕捉モードで絶えず
動作するように構成し、一方が同期保持モードで同期が
外れそうになっても、もう一方は同期捕捉モードから瞬
時に同期保持モードに切り換わるようにしたものであ
る。

【００１０】

【作用】本発明は上記した構成により、通信中マルチパ
スなどにより同期保持モードで同期が外れそうになって
も、同期が外れる前に、即座に安定した同期保持モード
に移行し、データが欠けること無く通信することができ
るものである。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。図１において、２は拡散符号を１
チップだけ遅延するＴｃ遅延器、３はＴｃ遅延器２の入
力信号から出力信号を減算した誤差信号を出力する減算
器である。４は１ビット（一般に拡散符号１周期分）毎
にラッチするＴラッチである。５は入力した誤差信号を
滑らかにするループフィルタである。１０および１６は
マッチドフィルタ１と同じマッチドフィルタａおよびマ
ッチドフィルタｂである。１１はスイッチコントロール
信号により、切換可能なスイッチである。１２および１
７はＶＣＯ６と同じＶＣＯａおよびＶＣＯｂである。１
３および１８は分周器７と同じ分周器ａおよび分周器ｂ
である。１４および１９は基本動作は同期捕捉／保持切
換器８と同じで、新たにモード切換信号により動作する
機能と、最大相関値が基準値以下となるとアラーム信号
を出力する機能を付加した同期捕捉／保持切換器ａおよ
び同期捕捉／保持切換器ｂである。１５および２０は拡
散符号発生器９と同じ拡散符号発生器ａおよび拡散符号
発生器ｂである。２１はマッチドフィルタａ１０または
マッチドフィルタｂ１６出力の相関値から、それぞれの
最大相関値を比較し、スイッチ１１に対するスイッチコ
ントロール信号と、同期捕捉／保持切換器ａ１４、同期
捕捉／保持切換器ｂ１９に対するモード切換信号を出力
する相関値比較器である。

【００１２】以上のような構成要素からなるスペクトラ
ム拡散通信装置の同期装置について、以下これら構成要
素相互の関係とその動作を説明する。拡散符号発生器ａ
１５および拡散符号発生器ｂ２０はＳＳ受信信号と同じ
拡散符号を出力するように設定されているものとする。
また、ＶＣＯａ１２およびＶＣＯｂ１７内で、ＶＣＯコ
ントロール電圧は同期捕捉モードのとき、ある一定の初
期値に設定可能であるものとする。同期確立の方法は、
最初は同期捕捉モードであり、同期が捕捉されたら、同
期捕捉／保持切換器ａ１４または同期捕捉／保持切換器
ｂ１９から同期捕捉完了信号が出力され、同期保持モー
ドに移り、同期が確立する。

【００１３】まず、同期捕捉モードではＶＣＯａ１２お
よびＶＣＯｂ１７のコントロール電圧は一定の初期値で
ある。受信信号がマッチドフィルタａ１０およびマッチ
ドフィルタｂ１６に入力されると、それぞれ拡散符号発
生器ａ１５および拡散符号発生器ｂ２０出力の拡散符号
により逆拡散される。逆拡散後、マッチドフィルタａ１
０およびマッチドフィルタｂ１６出力の相関値が、それ
ぞれ相関値比較器２１に入力され、相関値比較器２１は
それぞれの最大相関値を比較し、大きい方の最大相関値
（比較後最大相関値）を有するマッドフィルタ側と接続
されるようにスイッチ１１へスイッチコントロール信号
を出力する。スイッチコントロール信号を入力したスイ
ッチ１１は選択された側に接続される。同時に、相関値
比較器２１は比較後最大相関値を有するマッチドフィル
タ側の同期捕捉／保持切換器ａ１４（または同期捕捉／
保持切換器ｂ１９）へモード切換信号を出力する。モー
ド切換信号を入力した同期捕捉／保持切換器ａ１４（ま
たは同期捕捉／保持切換器ｂ１９）は、最大相関値と基
準値と比較し、最大相関値が基準値以上であれば同期捕
捉完了信号を出力する。その結果、比較後最大相関値を
出力したマッチドフィルタ側は同期保持モードに移行す
る。また、もう一方のマッチドフィルタ側は、相関値比
較器２１からのモード切換信号と、同期捕捉／保持切換
器ｂ１９（または同期捕捉／保持切換器ａ１４）からの
同期捕捉完了信号が出力されず、同期捕捉モードを維持
している。

【００１４】同期保持モードでは、まず相関値比較器２
１からのモード切換信号を入力した同期捕捉／保持切換
器ａ１４（または同期捕捉／保持切換器ｂ１９）から出
力される同期捕捉完了信号がＶＣＯａ１２と分周器ａ１
３（またはＶＣＯｂ１７と分周器ｂ１８）に入力する
と、ＶＣＯａ１２（またはＶＣＯｂ１７）のコントロー
ル電圧一定の初期値から、最適なオフセット電圧と制御
幅を持つコントロール電圧に変更される。同時に、分周
器ａ１３（または分周器ｂ１８）はリセットされ、出力
は受信信号のクロックの位相に同期する。マッチドフィ
ルタａ１０（またはマッチドフィルタｂ１６）は、受信
信号のクロックに同期した再生クロックにより動作する
拡散符号発生器ａ１５（または拡散符号発生器ｂ２０）
出力の拡散符号と受信信号を入力し、相関値を安定して
出力する。Ｔｃ遅延器２、減算器３とＴラッチ４から構
成されるＤＬＬ（遅延ロックループ）は、相関値を入力
し、現在の相関値と１チップ前の相関値を減算し、丁度
最大相関値となるタイミングから１／２チップだけ遅れ
たタイミングでＴラッチ４から誤差信号を出力する。つ
まり、ＤＬＬから最大相関値の前後１／２チップの相関
値を減算した値である誤差信号を出力する。ループフィ
ルタ５は入力した誤差信号を滑らかにして出力する。滑
らかな誤差信号をコントロール電圧として入力して、同
期保持モードとなったＶＣＯａ１２（またはＶＣＯｂ１
７）は受信信号の周波数に同期する。

【００１５】ここで、今ａ側が同期保持モードで動作
し、ｂ側が同期捕捉モードで動作しているものとする。
マルチパスなどの影響により、マッチドフィルタａ１０
出力の相関値が劣化し、ａ側の同期が外れそうになる
と、同期捕捉／保持切換器ａ１４が入力する最大相関値
は基準値以下となり、同期捕捉／保持切換器ａ１４から
アラーム信号が出力される。アラーム信号を入力した相
関値比較器２１は、モード切換信号を同期捕捉／保持切
換器ｂ１９へ出力し、同時にｂ側と接続されるようスイ
ッチコントロール信号を出力する。同期捕捉モードで動
作していたｂ側は、十分長い時間同期捕捉をしていたた
め、かなり高い確立で同期捕捉が完了している。したが
って、モード切換信号を入力した同期捕捉／保持切換器
ｂ１９では、最大相関値は基準値以上となっており、同
期捕捉／保持切換器ｂ１９から同期捕捉完了信号が出力
される。このようにして、データが欠けること無く通信
が可能となる。また、ｂ側が同期保持モードで動作し、
ａ側が同期捕捉モードで動作している場合も同様であ
る。

【００１６】さらに、相関値比較器２１が絶えずマッチ
ドフィルタａ１０とマッチドフィルタｂ１６出力の相関
値を比較することにより、絶えず良い相関値を出力して
いるマッチドフィルタを選択し、スイッチコントロール
信号とモード切換信号を出力すれば、さらに安定した通
信が可能となることも考えられる。

【００１７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、マルチパ
スなどの影響により同期が外れそうになっても即座に同
期を回復することができ、データが欠けること無く通信
可能であるスペクトラム拡散通信装置の同期装置を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のスペクトラム拡散通信装置
の同期装置の構成を示すブロック図

【図２】従来のスペクトラム拡散通信装置の同期装置の
構成を示すブロック図

【符号の説明】

２ Ｔｃ遅延器 ３ 減算器 ４ Ｔラッチ ５ ループフィルタ １０ マッチドフィルタａ １１ スイッチ １２ ＶＣＯａ １３ 分周器ａ １４ 同期捕捉／保持切換器ａ １５ 拡散符号発生器ａ １６ マッチドフィルタｂ １７ ＶＣＯｂ １８ 分周器ｂ １９ 同期捕捉／保持切換器ｂ ２０ 拡散符号発生器ｂ ２１ 相関値比較器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ＳＳ）受信信号を逆拡散するマッチド
   フィルタａおよびマッチドフィルタｂと、スイッチコン
   トロール信号により前記マッチドフィルタａまたはマッ
   チドフィルタｂの出力信号を切換え選択するスイッチ
   と、前記スイッチから出力される逆拡散された信号の拡
   散符号を１チップだけ遅延するＴｃ遅延器と、前記Ｔｃ
   遅延器の入力信号と出力信号を減算した誤差信号を出力
   する減算器と、前記減算器出力を１ビット（一般に拡散
   符号１周期分）毎にラッチするＴラッチと、前記Ｔラッ
   チから入力した誤差信号を滑らかにするループフィルタ
   と、前記ループフィルタ出力をコントロール電圧として
   その出力周波数の制御が可能なＶＣＯ（電圧制御発振
   器）ａおよびＶＣＯｂと、前記ＶＣＯａおよびＶＣＯｂ
   出力の周波数を実際の回路で利用する周波数まで分周す
   る分周器ａおよび分周器ｂと、同期捕捉モードと同期保
   持モードを切り換え、かつモード切換信号により動作す
   る機能と、かつ最大相関値が基準値以下となるとアラー
   ム信号を出力する機能を有する同期捕捉／保持切換器ａ
   および同期捕捉／保持切換器ｂと、受信信号と同じ拡散
   符号を発生可能な拡散符号発生器ａおよび拡散符号発生
   器ｂと、マッチドフィルタａおよびマッチドフィルタｂ
   出力の相関値から、それぞれの最大相関値を比較し、ス
   イッチコントロール信号とモード切換信号を出力する相
   関値比較器とを備えたスペクトラム拡散通信装置の同期
   装置。