JPH06334627A - スペクトル拡散受信機 - Google Patents

スペクトル拡散受信機

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Publication number
JPH06334627A
JPH06334627A JP5119950A JP11995093A JPH06334627A JP H06334627 A JPH06334627 A JP H06334627A JP 5119950 A JP5119950 A JP 5119950A JP 11995093 A JP11995093 A JP 11995093A JP H06334627 A JPH06334627 A JP H06334627A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
correlation
code
signal
digital signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP5119950A
Other languages
English (en)
Inventor
Koichi Sano
貢一 佐野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba TEC Corp
Original Assignee
Tokyo Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Electric Co Ltd
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Publication of JPH06334627A publication Critical patent/JPH06334627A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】デジタル相関を使用して同期保持する場合に、
位相を合わせる目標点の時間幅を短くし、遅延ロックル
ープの残留誤差を極力小さくする。 【構成】ベースバンド信号をその信号内の拡散符号のN
倍の速度でサンプリングするA/D変換器14と、第1
のデジタル相関器15と、第2のデジタル相関器16
と、両相関器の出力を常に正とするための自乗回路1
8,21と、この各自乗回路の出力差を求める加算器1
9と、この加算器出力をループフィルタ22を介して入
力し、加算器出力に応じて発振周波数を変化する電圧制
御発振器24とからなり、各相関器はベースバンド信号
内の拡散符号のN倍の符号長で相関を取ると共に、相関
器15は時間T{=1/2・Ts ・(2m−1)}だけ
遅れたPN符号とA/D変換器からのデジタル信号との
相関を取り、相関器16は時間Tだけ進んだPN符号と
A/D変換器からのデジタル信号との相関を取る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、スペクトル拡散受信機
に関する。
【0002】
【従来の技術】スペクトル拡散通信は、一旦データを1
次変調した後、疑似雑音符号(PN符号)でさらに拡散
変調して送信するため、受信機側では受信信号内のPN
符号と同期を取り、これを保持する必要がある。例えば
文献「最新スペクトラム拡散通信方式」(R.C.Dix
on著、立野敏等訳、ジャテック出版発行)の225〜2
27頁には、同期保持方式として、一般的な遅延ロック
ループが詳細に記述されている。すなわち受信信号と受
信機内のPN符号の同期が合うと、相関出力は極大とな
り、一致していないと相関出力は小さくなる特性を有し
ているが、遅延ロックループは、故意に符号が1チップ
遅れたPN符号による相関と1チップ進んだ相関を使用
して、位相誤差信号を生成し、同期を保持する方式を取
っている。
【0003】また実開平2−26841号公報には、受
信信号をベースバンドに落とした後、A/D変換し、デ
ジタル相関器でデジタル相関を取り、遅延ロックループ
で同期保持を行う方式が開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の遅延ロックルー
プは、1チップ遅れたPN符号と1チップ進んだPN符
号による相関、或いは0.5チップ遅れたPN符号と
0.5チップ進んだPN符号による相関を使用してい
た。
【0005】アナログ相関の場合には、時間的に連続的
な相関値が得られるため、位相を合わせる目標点は理論
的に1点になる。しかしデジタル相関の場合には、A/
D変換器でサンプリングするために離散的な相関値を取
る。
【0006】例えば1チップに1回の割合でサンプリン
グする場合のデジタル相関は図5に示すように制御され
る。すなわちA/D変換出力をシフトレジスタ1に取込
み、シフトレジスタ1の各信号と拡散符号2との相関を
取る。
【0007】また1チップに2回の割合でサンプリング
する場合のデジタル相関は図6に示すように制御され
る。すなわち相関器内のシフトレジスタ3として段数が
2倍のものを使用し、このシフトレジスタ3の各信号と
2倍の拡散符号4との相関を取る。
【0008】そして1チップに1回の割合でサンプリン
グする場合の相関出力は、図7の(a) に示すようにな
り、1チップに2回の割合でサンプリングする場合の相
関出力は、図7の(b) に示すようになり、1チップに3
回の割合でサンプリングする場合の相関出力は、図7の
(c) に示すようになる。なお、図中Nは1チップ当たり
のサンプリング回数、Ts はチップ周期、Tt はサンプ
リング周期を示している。またTW =Ts ・(2N−
1)となっている。
【0009】そして1チップに1回の割合でサンプリン
グする場合の相関出力に対し、1チップ遅れたPN符号
との相関と、1チップ進んだPN符号との相関を使用し
て遅延ロックループの誤差信号を作成すると図8に示す
ようになる。
【0010】また1チップに2回の割合でサンプリング
する場合の相関出力に対し、1チップ遅れたPN符号と
の相関と、1チップ進んだPN符号との相関を使用して
遅延ロックループの誤差信号を作成すると図9に示すよ
うになる。
【0011】この誤差信号を見ると、位相合わせの目標
は、サンプリング周期Ts に相当する時間的な幅を持っ
ており、このことは1サンプリング周期の間、誤差信号
が生成されず、遅延ロックループの残留誤差が生じるこ
とを示している。
【0012】そこで本発明は、デジタル相関を使用した
場合において位相を合わせる目標点の時間幅を短くし、
遅延ロックループの残留誤差を極力小さくできるスペク
トル拡散受信機を提供することである。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は、アナログなベ
ースバンド信号をデジタル変換するA/D変換手段と、
このA/D変換手段からのデジタル信号と位相の遅れた
拡散符号との相関を取る第1の相関手段と、A/D変換
手段からのデジタル信号と位相の進んだ拡散符号との相
関を取る第2の相関手段と、第1の相関手段出力を常に
正の出力とするための第1の出力変換手段と、第2の相
関手段出力を常に正の出力とするための第2の出力変換
手段と、第1の出力変換手段の出力から第2の出力変換
手段の出力を減算する減算手段と、この減算手段出力を
ループフィルタを介して入力し、減算手段出力に応じて
発振周波数を変化する電圧制御発振器とからなり、A/
D変換手段は、ベースバンド信号内の拡散符号のN倍の
速度でそのベースバンド信号をサンプリングし、第1の
相関手段は、ベースバンド信号内の拡散符号のN倍の符
号長で相関を取ると共に、T=1/2・Ts ・(2m−
1) 但し、mは1≦m≦Nを満たす整数、Ts はチッ
プ周期、で示す時間Tだけ遅れたPN符号とA/D変換
手段からのデジタル信号との相関を取り、第2の相関手
段は、ベースバンド信号内の拡散符号のN倍の符号長で
相関を取ると共に、T=1/2・Ts・(2m−1)
但し、mは1≦m≦Nを満たす整数、Ts はチップ周
期、で示す時間Tだけ進んだPN符号とA/D変換手段
からのデジタル信号との相関を取るものである。
【0014】
【作用】このような構成の本発明においては、サンプリ
ング周期の半分の奇数倍の時間位相遅れたPN符号とサ
ンプリング周期の半分の奇数倍の時間位相進んだPN符
号を使用して遅延ロックループを構成できるので、目標
点において少しでも位相が遅れると位相が遅れたことに
対応する誤差信号が発生し、また少しでも位相が進むと
位相が進んだことに対応する誤差信号が発生し、目標点
の時間幅が1点となり遅延ロックループの残留誤差が小
さくなる。
【0015】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
【0016】図1において11はアンテナで、このアン
テナ11により受信したスペクトル拡散信号は、増幅器
12で増幅した後搬送波除去回路13で搬送波を除去し
てA/D変換器14に入力するようになっている。
【0017】前記A/D変換器14は、スペクトル拡散
信号をその拡散信号内の拡散符号のN倍の速度でサンプ
リングしてデジタル信号に変換するようになっている。
【0018】前記A/D変換器14からのデジタル信号
は、第1のデジタル相関器15、第2のデジタル相関器
16及びマルチプライヤ17にそれぞれ入力している。
【0019】例えばチップ周期Ts の半分の周期でサン
プリングする場合には、N=2となるので、 T=1/2・Ts ・(2m−1) …(1) 但し、mは1≦m≦Nを満たす整数から、m=1の場
合、前記第1のデジタル相関器15は、1/2・Ts だ
け位相の遅れたPN符号と受信したデジタル信号との相
関を取り、前記第2のデジタル相関器16は、1/2・
Ts だけ位相の進んだPN符号と受信したデジタル信号
との相関を取る。
【0020】またm=2の場合、前記第1のデジタル相
関器15は、1/2・Ts ・3だけ位相の遅れたPN符
号と受信したデジタル信号との相関を取り、前記第2の
デジタル相関器16は、1/2・Ts ・3だけ位相の進
んだPN符号と受信したデジタル信号との相関を取る。
【0021】前記第1のデジタル相関器15からの相関
出力は、第1の出力変換手段である第1の自乗回路18
で自乗して相関出力を常に正の出力とした後、加算器1
9及び同期検出回路20に供給するようになっている。
また、前記第2のデジタル相関器16からの相関出力
は、第2の出力変換手段である第2の自乗回路21で自
乗して相関出力を常に正の出力とした後、前記加算器1
9に供給するようになっている。
【0022】前記加算器19は第1の自乗回路18の出
力と第2の自乗回路21の反転出力を加算する。すなわ
ち第1の自乗回路18の出力から第2の自乗回路21の
出力を減算し、その結果をループフィルタ22に供給し
ている。
【0023】前記ループフィルタ22の出力をD/A変
換器23に供給してデジタル信号をアナログ信号に変換
し、そのアナログ信号を電圧制御発振器(VCO)24
に供給している。
【0024】前記電圧制御発振器24により、PN発生
器25から同期したPN符号を出力し、そのPN符号を
TS /2ずらした符号とA/D変換器14からのデジタ
ル信号との積をマルチプライヤ17で取ることにより再
生データを得るようにしている。
【0025】なお、前記電圧制御発振器24のクロック
は、A/D変換器14のサンプリングクロック及び各相
関器15,16のシフトレジスタのシフトクロックにも
なっている。
【0026】このような構成においては、例えばPN符
号が「010110010001111」(符号長1
5、但し、0は実際は−1として考える。)のときに
は、第1のデジタル相関器15として図2の(a) に示す
ように30段のシフトレジスタ15aを使用し、PN符
号として1ビット遅れたPN符号15bを使用する。ま
た第2のデジタル相関器16として図2の(b) に示すよ
うに30段のシフトレジスタ16aを使用し、PN符号
として2ビット進んだPN符号16bを使用する。
【0027】このようにすることにより結果として0.
5ビット位相が進んだPN符号が得られる。
【0028】例えばTS 位相の遅れたPN符号と2・T
s 位相の進んだPN符号で遅延ロックループを構成し、
PN発生器25の出力を1/2・Ts ずらし、結果とし
て入力信号と受信機内のPN符号の同期を合わせる。
【0029】例えば図4の(a) は、PN符号1チップ当
り2回サンプリングした時の相関出力波形で、時間0、
すなわち受信信号内のPN符号と受信機内のPN符号の
位相が一致した時の波形を示している。
【0030】本実施例の遅延ロックループの誤差信号
は、例えば図3の(a) に示すように、図4の(a) に対し
て1/2・TS ・1早く相関ピークが発生するものと、
図3の(b) に示すように、図4の(a) に対して1/2・
TS ・1遅く相関ピークが発生し、しかも反転したもの
との和により求め、その結果は図3の(c) に示すように
なる。
【0031】また、例えば図3の(d) に示すように、図
4の(a) に対して1/2・TS ・3早く相関ピークが発
生するものと、図3の(e) に示すように、図4の(a) に
対して1/2・TS ・3遅く相関ピークが発生し、しか
も反転したものとの和により求め、その結果は図3の
(f) に示すようになる。
【0032】図3の(c) 及び(f) から分かるように、追
跡したい時間0から僅かでも位相ずれが発生すると誤差
信号が出力される。すなわち目標位相を1点にすること
ができ、従って遅延ロックループにより受信信号内のP
N符号と受信機内のPN符号の位相ずれ残留誤差を少な
くすることができる。
【0033】これに対して従来方式では、図4の(b) に
示すように、図4の(a) に対して1/2・TS ・2早く
相関ピークが発生するものと、図4の(c) に示すよう
に、図4の(a) に対して1/2・TS ・2遅く相関ピー
クが発生し、しかも反転したものとの和により求め、そ
の結果は図4の(d) に示すようになる。
【0034】また、例えば図4の(e) に示すように、図
4の(a) に対して1/2・TS ・4早く相関ピークが発
生するものと、図4の(f) に示すように、図4の(a) に
対して1/2・TS ・4遅く相関ピークが発生し、しか
も反転したものとの和により求め、その結果は図4の
(g) に示すようになる。
【0035】図4の(d) 及び(g) から分かるように、従
来方式では追跡したい時間0の時点でサンプリング間隔
Ts の不感帯を持つ。すなわち位相のずれが−Ts /2
〜Ts /2の間は誤差信号が出力されないことになる。
このため残留誤差が大きくなる。
【0036】なお、前記実施例では相関出力を常に正の
出力とするための出力変換手段として自乗回路を使用し
たが必ずしもこれに限定されるものではなく、絶対値回
路を使用して相関出力の絶対値を取ってもよい。
【0037】
【発明の効果】以上、本発明によれば、デジタル相関を
使用して同期保持するものにおいて、位相を合わせる目
標点の時間幅を短くし、遅延ロックループの残留誤差を
極力小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示すブロック図。
【図2】同実施例のデジタル相関器の構成を示す図。
【図3】同実施例の遅延ロックループ誤差信号を示す
図。
【図4】従来の遅延ロックループ誤差信号を示す図。
【図5】1チップ1回の割合でサンプリングする場合の
デジタル相関のブロック図。
【図6】1チップ2回の割合でサンプリングする場合の
デジタル相関のブロック図。
【図7】デジタル相関出力波形を示す図。
【図8】従来の遅延ロックループ誤差信号を示す図。
【図9】従来の遅延ロックループ誤差信号を示す図。
【符号の説明】
14…A/D変換器 15…第1のデジタル相関器 16…第2のテジタル相関器 18,21…自乗回路(出力変換手段) 22…ループフィルタ 24…電圧制御発振器 25…PN発生器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アナログなベースバンド信号をデジタル
    変換するA/D変換手段と、このA/D変換手段からの
    デジタル信号と位相の遅れた拡散符号との相関を取る第
    1の相関手段と、前記A/D変換手段からのデジタル信
    号と位相の進んだ拡散符号との相関を取る第2の相関手
    段と、前記第1の相関手段出力を常に正の出力とするた
    めの第1の出力変換手段と、前記第2の相関手段出力を
    常に正の出力とするための第2の出力変換手段と、前記
    第1の出力変換手段の出力から前記第2の出力変換手段
    の出力を減算する減算手段と、この減算手段出力をルー
    プフィルタを介して入力し、前記減算手段出力に応じて
    発振周波数を変化する電圧制御発振器とからなり、 前記A/D変換手段は、ベースバンド信号内の拡散符号
    のN倍の速度でそのベースバンド信号をサンプリング
    し、 前記第1の相関手段は、ベースバンド信号内の拡散符号
    のN倍の符号長で相関を取ると共に、 T=1/2・Ts ・(2m−1) 但し、mは1≦m≦Nを満たす整数、Ts はチップ周
    期、 で示す時間Tだけ遅れたPN符号と前記A/D変換手段
    からのデジタル信号との相関を取り、 前記第2の相関手段は、ベースバンド信号内の拡散符号
    のN倍の符号長で相関を取ると共に、 T=1/2・Ts ・(2m−1) 但し、mは1≦m≦Nを満たす整数、Ts はチップ周
    期、 で示す時間Tだけ進んだPN符号と前記A/D変換手段
    からのデジタル信号との相関を取ることを特徴とするス
    ペクトル拡散受信機。
JP5119950A 1993-05-21 1993-05-21 スペクトル拡散受信機 Pending JPH06334627A (ja)

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JP5119950A JPH06334627A (ja) 1993-05-21 1993-05-21 スペクトル拡散受信機

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JP5119950A JPH06334627A (ja) 1993-05-21 1993-05-21 スペクトル拡散受信機

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Publication Number Publication Date
JPH06334627A true JPH06334627A (ja) 1994-12-02

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5119950A Pending JPH06334627A (ja) 1993-05-21 1993-05-21 スペクトル拡散受信機

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JP (1) JPH06334627A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6459721B1 (en) 1994-10-21 2002-10-01 Canon Kabushiki Kaisha Spread spectrum receiving apparatus

Cited By (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6459721B1 (en) 1994-10-21 2002-10-01 Canon Kabushiki Kaisha Spread spectrum receiving apparatus

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