JPH0677929A - Delay lock loop for spread spectrum receiver - Google Patents

Delay lock loop for spread spectrum receiver

Info

Publication number
JPH0677929A
JPH0677929A JP4227215A JP22721592A JPH0677929A JP H0677929 A JPH0677929 A JP H0677929A JP 4227215 A JP4227215 A JP 4227215A JP 22721592 A JP22721592 A JP 22721592A JP H0677929 A JPH0677929 A JP H0677929A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
correlation
random code
correlation vector
pseudo random
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP4227215A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Norihiro Andou
典浩 安藤
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.)
Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Original Assignee
Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Japan Aviation Electronics Industry Ltd filed Critical Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Priority to JP4227215A priority Critical patent/JPH0677929A/en
Publication of JPH0677929A publication Critical patent/JPH0677929A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To reduce the number of ROM and wiring used for numerical arithmetic. CONSTITUTION:Correlation (an early signal correlation vector) between a pseudo random code advanced to a pseudo random code for demodulation just for a prescribed phase and a received spread spectrum signal, and correlation (a delay signal correlation vector) between a pseudo random code delayed for a prescribed phase and the spread spectrum signal are calculated. Then, correlation difference between the levels of both vectors is calculated by a control signal generator, and the phase of the pseudo random code for demodulation is controlled. This control signal generator of the delay lock loop is composed of a subtracter 6 for calculating real number difference between a real number component Acostheta of an early signal correlation vector and a real number component Bcostheta of a delay signal correlation vector, subtracter 5 for calculating imaginary number difference between imaginary components Asintheta and Bsintheta, and ROM 4 for numerical arithmetic to calculate the correlation difference from the real number difference and imaginary number difference.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、スペクトラム拡散受
信装置において受信スペクトラム拡散信号をスペクトラ
ム逆拡散するために、復調用擬似ランダム符号を受信ス
ペクトラム拡散信号に同期させる遅延ロックループに関
し、特に早期信号相関ベクトルの大きさと遅延信号相関
ベクトルの大きさとの相関差を演算して同期制御信号を
得るための制御信号発生器に係わる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a delay lock loop for synchronizing a demodulation pseudo-random code with a received spread spectrum signal in order to spread the spread spectrum of the received spread spectrum signal in a spread spectrum receiver, and particularly to an early signal correlation. The present invention relates to a control signal generator for obtaining a synchronous control signal by calculating a correlation difference between a vector size and a delay signal correlation vector size.

【0002】[0002]

【従来の技術】変調された疑似ランダム符号を正しく受
信するには受信同期が必要とされ、この受信同期は受信
された疑似ランダム符号と受信側で発生された(送信側
での疑似ランダム符号と同じシークエンスの)復調用疑
似ランダム符号との相関をとることで行われる。即ち、
後で詳しく述べるように、受信同期が取れているときは
相関がある一定値となり、受信同期が外れると相関がこ
の一定値からずれるので、相関が常に一定値を取るよう
に受信のタイミングが制御される。
Receiving synchronization is required for the correct reception of a modulated pseudo-random code, which is generated at the receiving pseudo-random code and at the receiving side (pseudo-random code at the transmitting side). It is done by correlating with a pseudo-random code for demodulation (of the same sequence). That is,
As will be described later in detail, when the reception synchronization is established, the correlation becomes a constant value, and when the reception synchronization is lost, the correlation deviates from this constant value.Therefore, the reception timing is controlled so that the correlation always takes a constant value. To be done.

【0003】スペクトラム拡散通信(変調復調)方式に
は種々あるが、初めに一番基本的な直接拡散変調復調方
式について述べる。この直接拡散変調の原理はPSK
(Phase Shift Keying)通信方式の原理から導かれる。
PSK通信方式とはPSKの変調方式とそれの復調方式
からなるので、PSKの変調方式の説明から始める。搬
送波を cosωc t とするとき、この搬送波がPSK変調されると d(t)cosωc t (1) の様になる。ここでd(t)はディジタル変調信号であり、
+1または−1の値を取る。-cosωc t =cos(ωc t +
π) であるから、式(1)は次のように書く事もでき
る。
Although there are various spread spectrum communication (modulation and demodulation) systems, the most basic direct sequence modulation and demodulation system will be described first. The principle of this direct sequence modulation is PSK
(Phase Shift Keying) It is derived from the principle of communication system.
Since the PSK communication system is composed of the PSK modulation system and its demodulation system, the PSK modulation system will be described first. When the carrier wave cos .omega c t, it becomes like this carrier is PSK modulated d (t) cosω c t ( 1). Where d (t) is the digital modulation signal,
Takes a value of +1 or -1. -cosω c t = cos (ω c t +
(1) can also be written as

【0004】 cos (ωc t + φ) (2) 送信すべきディジタル符号は通常2値であり、0または
1の値を取るので、φはディジタル符号が0のときにφ
=0とされ、ディジタル符号が1の時にφ=πとされ
る。これは、モデム通信に良く用いられている2相PS
K変調と呼ばれるものである。これを受信側で受信した
ときの信号は cos (ωc t + φ+ η) (3) ここで、ηは初期受信位相と呼ばれるものである。この
受信波を復調するのは従来のPSK復調器を用いて行わ
れるが、この原理については後で述べるQPSK変調の
項を参照されたい。
[0004] cos (ω c t + φ) (2) digital code to be transmitted is typically binary, and takes a value of 0 or 1, phi when the digital code is 0 phi
= 0, and when the digital code is 1, φ = π. This is a two-phase PS that is often used for modem communication.
This is called K modulation. Signal when received at the receiving side this cos (ω c t + φ + η) (3) where, eta is what is referred to as the initial reception phase. Demodulation of this received wave is performed using a conventional PSK demodulator, but the principle is referred to the section of QPSK modulation described later.

【0005】スペクトラム拡散通信方式に使用される直
接拡散変調方式は式(1)のPSK変調波を更にd(t)よ
り周波数の高い別のディジタル変調信号p(t)で変調する
事で行われ、その結果送信信号として d(t)p(t)cosωc t (4) が得られる。ここで、p(t)は+1又は−1の値を取る。
受信側での受信信号r(t)は、初期受信位相をηとすると r(t)=d(t)p(t)cos( ωc t + η) (5) と表される。式(5)で表される直接拡散変調を受けた
信号r(t)を復調するのは容易である。式(5)にディジ
タル変調信号p(t)を掛けると r(t)p(t)=d(t)p2(t)cos(ωc t + η) =d(t)cos( ωc t + η) (6) となる。何故ならば、p(t)= ±1であり、従ってp2(t)=
1となるからである。式(6)は初期受信位相ηを除い
て式(1)のPSK信号と同じものであり、従来から用
いられているPSK復調器を用いて復調すれば送信され
たディジタル符号が求められる。
The direct sequence modulation method used in the spread spectrum communication method is performed by further modulating the PSK modulated wave of the equation (1) with another digital modulation signal p (t) having a frequency higher than d (t). , d (t) p (t ) cosω c t (4) is obtained as a result of the transmission signal. Here, p (t) takes a value of +1 or -1.
Received signal r at the receiver (t) is expressed when the initial reception phase and η r (t) = d ( t) p (t) cos (ω c t + η) and (5). It is easy to demodulate the signal r (t) that has been subjected to the direct sequence modulation expressed by the equation (5). Equation (5) multiplied by a digital modulated signal p (t) to r (t) p (t) = d (t) p 2 (t) cos (ω c t + η) = d (t) cos (ω c t + η) (6) Because p (t) = ± 1, so p 2 (t) =
Because it becomes 1. The equation (6) is the same as the PSK signal of the equation (1) except for the initial reception phase η, and the transmitted digital code can be obtained by demodulating using the PSK demodulator which has been conventionally used.

【0006】p2(t)=1が成立するためには、送信側で使
用するディジタル変調信号p(t)と同じものを受信側で使
用する必要があるが、ディジタル変調信号p(t)としては
特定の送信側と特定の受信側のみが知っている任意のも
のを用いる事が出来るので、通信の秘話性が得られる。
ディジタル変調信号p(t)としては任意のものを用いる事
が出来るが、疑似ランダム符号(PN:Pseudo random Num
ber(code) 、またはM系列符号とも呼ばれ、完全なラン
ダムではなく周期はあるが、その周期は非常に長く、符
号を2進数に変換したときに各ビット間に殆ど相関がな
く、異なる符号間には殆ど相関の無い符号)が用いられ
る。ディジタル変調信号p(t)の周波数(±1変化の最大
周波数)はディジタル符号d(t)の周波数の数百倍〜数千
倍のものが使用されるのが普通である。この為、式
(4)で表される送信信号のスペクトラムが広がり(拡
散し)、擾乱ノイズやチャンネル間のクロストークに強
くなる。この事実は、式(5)をフーリェ(Fourier )
変換してみれば理解できる。或いは、疑似ランダム符号
そのものが線スペクトルではあるが帯域が広い事を考え
れば了解できる。
In order to satisfy p 2 (t) = 1, it is necessary to use the same digital modulated signal p (t) used on the transmitting side on the receiving side. Since any one known only to a specific transmitting side and a specific receiving side can be used as, the confidentiality of communication can be obtained.
Any digital modulation signal p (t) can be used, but a pseudo random code (PN) is used.
Also called ber (code) or M-sequence code, it has a period that is not completely random, but its period is very long, and when the code is converted into a binary number, there is almost no correlation between each bit, and a different code Codes with almost no correlation between) are used. The frequency of the digital modulation signal p (t) (maximum frequency of ± 1 change) is usually several hundreds to several thousand times the frequency of the digital code d (t). For this reason, the spectrum of the transmission signal expressed by the equation (4) spreads (spreads) and becomes strong against disturbance noise and crosstalk between channels. This fact is expressed by Equation (5) as Fourier.
You can understand it by converting. Alternatively, it can be understood if the pseudo-random code itself is a line spectrum but has a wide band.

【0007】次に、スペクトラム拡散通信方式に使用さ
れるもう一つの4相拡散通信方式について述べる。この
4相拡散変調復調の原理はQPSK(4相PSK)変調
復調の原理から導かれるので、初めにQPSK方式につ
いて述べる。QPSK変調方式では送信されるべきディ
ジタル変調信号d(t)がデータとして図6のS/P(シリ
アル−パラレル変換器)10に入力され、偶数ビットD
0 , 2 , 4 ,・・・のみの信号us (t)と奇数ビ
ットD1 ,D3 ,D5 ,・・・のみの信号uc(t)と
に分けられる(図7)。us (t)は乗算器12の一方
の入力に送られ、uc (t)は乗算器11の一方の入力
に送られる。us (t)とuc (t)の転送レートはシ
リアル−パラレル変換器10に入力されるデータの転送
レートの丁度半分となる。搬送波発生器13では搬送波
としてsin(ω1t) が発生され、第1の搬送波として乗算
器12の他方の入力に送られ、同時にこの信号は位相シ
フト器14にも送られる。位相シフト器14では位相が
π/2ずらされて第2の搬送波cos(ω1t) が発生され乗
算器11の他方の入力に送られる。乗算器11の出力に
はQ信号と呼ばれるcos(ω1t) uc (t)が得られ、加
算器15の一方の入力に送られる。乗算器12の出力に
はI信号と呼ばれるsin(ω1t) us (t)が得られ、加
算器15の他方の入力に送られる。加算器15の出力に
はQPSK波と呼ばれるcos(ω1t) uc (t)+sin(ω
1t) us (t)が得られるが、このQPSK波が送信さ
れる。
Next, another four-phase spread spectrum communication system used in the spread spectrum communication system will be described. Since the principle of this 4-phase spread modulation demodulation is derived from the principle of QPSK (4-phase PSK) modulation and demodulation, the QPSK system will be described first. In the QPSK modulation method, the digital modulation signal d (t) to be transmitted is input as data to the S / P (serial-parallel converter) 10 in FIG.
0, D 2, D 4 , ... Only signals u s (t) and odd-numbered bits D 1 , D 3 , D 5 , ... Only signals u c (t) are divided (FIG. 7). . u s (t) is sent to one input of the multiplier 12, and u c (t) is sent to one input of the multiplier 11. The transfer rates of u s (t) and u c (t) are just half the transfer rate of the data input to the serial-parallel converter 10. In the carrier wave generator 13, sin (ω 1 t) is generated as a carrier wave and sent to the other input of the multiplier 12 as a first carrier wave, and at the same time, this signal is also sent to the phase shifter 14. In the phase shifter 14, the phase is shifted by π / 2 and the second carrier wave cos (ω 1 t) is generated and sent to the other input of the multiplier 11. At the output of the multiplier 11, cos (ω 1 t) u c (t) called Q signal is obtained and sent to one input of the adder 15. At the output of the multiplier 12, sin (ω 1 t) u s (t) called I signal is obtained and sent to the other input of the adder 15. The output of the adder 15 is cos (ω 1 t) u c (t) + sin (ω called QPSK wave.
1 t) u s (t) is obtained, but this QPSK wave is transmitted.

【0008】us (t)及びuc (t)は±1の値を取
る信号であり、搬送波には第1搬送波sin(ω1t) と第2
搬送波cos(ω1t) があるから、QPSK波の位相には4
種類の異なる状態があることになる。この4種類の状態
を表1に示す。 us (t) uc (t) I + Q = QPSK波 1 1 sin(ω1t) + cos(ω1t) = √2sin(ω1t+π/4) -1 1 -sin(ω1t) + cos(ω1t) = √2sin(ω1t+3π/4) -1 -1 -sin(ω1t) - cos(ω1t) = √2sin(ω1t-3π/4) 1 1 sin(ω1t) - cos(ω1t) = √2sin(ω1t-π/4) 表1 この表1に示されているように、QPSK波は位相がそ
れぞれπ/4, 3π/4,-3π/4及び -π/4の4種類のサイ
ン波の状態で記述できる。表1を波形で示すと図8のよ
うになる。ここで図8AはQPSK波、図8Bはu
s (t)、図8Cはuc (t)である。
U s (t) and u c (t) are signals having a value of ± 1. The carrier wave is the first carrier wave sin (ω 1 t) and the second carrier wave.
Since there is a carrier wave cos (ω 1 t), the phase of the QPSK wave is 4
There will be different types of states. Table 1 shows these four types of states. u s (t) u c (t) I + Q = QPSK wave 1 1 sin (ω 1 t) + cos (ω 1 t) = √2 sin (ω 1 t + π / 4) -1 1 -sin (ω 1 t) + cos (ω 1 t) = √2sin (ω 1 t + 3π / 4) -1 -1 -sin (ω 1 t) - cos (ω 1 t) = √2sin (ω 1 t-3π / 4) 1 1 sin (ω 1 t)-cos (ω 1 t) = √2 sin (ω 1 t-π / 4) Table 1 As shown in Table 1, the QPSK wave has a phase of π / It can be described in four types of sine wave states: 4, 3π / 4, -3π / 4, and -π / 4. FIG. 8 shows the waveform of Table 1 as a waveform. Here, FIG. 8A shows a QPSK wave, and FIG. 8B shows u.
s (t), Fig. 8C is u c (t).

【0009】この様にして得られるQPSK波が送信さ
れ、受信側で受信されるQPSK波は次のように表す事
が出来る。 P・sin(ω1t+χ(k)+η) (7) ここでχ(k),k=0,1,2,3,4,5,....は送信波の変調位相量
π/4,3π/4, -3π/4及び -π/4を示し、ηは初期受信
位相である。この受信QPSK波は図6の乗算器16及
び17のそれぞれの一方の入力に供給される。受信用サ
イン波発生器18では搬送波の周波数にほぼ等しい(ω
1 ≒ω2 )サイン波sin(ω2t) が発生され乗算器17の
他方の入力及び位相シフト器19の入力に送られる。位
相シフト器19の出力では位相がπ/2ずらされて、co
s(ω2t) が出力され乗算器16の他方の入力に供給され
る。乗算器16の出力には P・sin(ω1t+χ(k)+η)cos(ω2t) =P/2・{sin((ω12)t+χ(k)+η)+sin((ω12)t+χ(k)+η)}(8) が得られ、乗算器17の出力には P・sin(ω1t+χ(k)+η)sin(ω2t) =P/2・{cos((ω12)t+χ(k)+η)-cos((ω12)t+χ(k)+η)}(9) が得られる。ω1 ≒ω2 なのでω12 《ω12 が成
立するから、式(8)及び式(9)の受信QPSK波を
それぞれローパスフィルタ20及び21を通すことによ
り周波数の高い周波数の和の成分が除去され、ローパス
フィルタ20及び21の出力にはそれぞれQR 波及びI
R 波と呼ばれるものが出力される: QR=P/2・sin((ω12)t+χ(k)+η) (10) IR=P/2・cos((ω12)t+χ(k)+η) (11) これらの出力QR 波及びIR 波はそれぞれ判定器22に
入力される。式の取扱いを簡単にするために、式(1
0)及び式(11)を次のように書き換える。
The QPSK wave thus obtained is transmitted, and the QPSK wave received at the receiving side can be expressed as follows. P ・ sin (ω 1 t + χ (k) + η) (7) where χ (k), k = 0,1,2,3,4,5, .... is the modulation phase of the transmitted wave. π / 4, 3π / 4, -3π / 4 and -π / 4 are shown, and η is the initial reception phase. This received QPSK wave is supplied to one input of each of the multipliers 16 and 17 of FIG. In the reception sine wave generator 18, the frequency of the carrier wave is approximately equal to (ω
A 1 ≈ω 2 ) sine wave sin (ω 2 t) is generated and sent to the other input of the multiplier 17 and the input of the phase shifter 19. At the output of the phase shifter 19, the phase is shifted by π / 2,
s (ω 2 t) is output and supplied to the other input of the multiplier 16. The output of the multiplier 16 is P ・ sin (ω 1 t + χ (k) + η) cos (ω 2 t) = P / 2 ・ {sin ((ω 12 ) t + χ (k) + η) + sin ((ω 1 + ω 2 ) t + χ (k) + η)} (8) is obtained, and the output of the multiplier 17 is P · sin (ω 1 t + χ (k) + η ) sin (ω 2 t) = P / 2 ・ {cos ((ω 12 ) t + χ (k) + η) -cos ((ω 1 + ω 2 ) t + χ (k) + η) } (9) is obtained. Since ω 1 ≒ ω 2 Since ω 1 -ω 2 "ω 1 + ω 2 is satisfied, the frequency of high frequency by passing the formula (8) and each low pass filter 20 and 21 received QPSK wave of formula (9) the component of the sum of the removal, respectively the output of the low pass filter 20 and 21 Q R-wave and I
What is referred to as the R-wave is output: Q R = P / 2 · sin ((ω 1 -ω 2) t + χ (k) + η) (10) I R = P / 2 · cos ((ω 1 -ω 2) t + χ (k ) + η) (11) these outputs Q R-wave and I R-wave are inputted to the respective determination unit 22. To simplify the handling of expressions, the expression (1
0) and equation (11) are rewritten as follows.

【0010】 QR=A・sinθ (12) IR=A・cosθ (13) ここで、 A=P/2 θ=(ω12)t+χ(k)+η である。式(12)と式(13)はベクトルA(A,
θ)を極座標で表したときのy成分とx成分と見ること
ができ、或いは複素数平面での虚数部と実数部と見るこ
ともできる。仮にχ(k)+ηを一定とすると(実際には、
χ(k) はπ/4, 3 π/4, -3π/4或いは- π/4の値を取る
ので一定にはならないが)、ベクトルAは長さがAで原
点の回りに一定の角速度ωd=ω12 で回転するベク
トルとなる。式(12)と式(13)のQR 及びIR
りベクトルAの長さA及び位相角θは次の計算で求める
られる: (QR 2+IR 2)1/2 =(A2sin2 θ+A2cos2 θ)1/2 =(A2 (sin2θ+cos2θ))1/2 =A (14) arctan(QR /IR )=arctan((Asin θ)/(Acos θ)) =arctan(tan θ) =θ (15) 式(14)及び式(15)に基づいて代数演算(加減乗
除の四則演算及び開平演算)でAとθを計算するのは、
必要な精度は得られる利点はあるが計算のハードウェア
が大きくなったり計算時間が長くかかったりする欠点が
ある。それで、この発明のように、余り精度が必要でな
い場合にはテーブル参照方式(table lookup)が用いら
れる。テーブル参照方式とはROM(Read Only Memor
y)等のメモリを使用し、変数をアドレスとし対応する
値をメモリに記憶させておき必要に応じて読み出す方式
を言う。上述の例では、与えられたQR 及びIR のデー
タから式(14)或いは式(15)でAまたはθの値を
計算し、その計算結果をQR 及びIR をアドレスとみな
した時のメモリの記憶場所に蓄えておき、必要に応じて
アドレスQR 及びIR に対応するAまたはθの値が読み
出される。
Q R = A · sin θ (12) I R = A · cos θ (13) where A = P / 2 θ = (ω 1 −ω 2 ) t + χ (k) + η. Equations (12) and (13) are vector A (A,
θ) can be regarded as the y component and the x component when expressed in polar coordinates, or can be regarded as the imaginary part and the real part on the complex plane. If χ (k) + η is constant (actually,
χ (k) is not constant because it takes a value of π / 4, 3 π / 4, -3π / 4 or -π / 4), but the vector A has a length A and a constant angular velocity around the origin. It becomes a vector rotating by ωd = ω 12 . The Q R and I R length A and phase angle θ of the vector A from the equation (12) and (13) are calculated by the following calculation: (Q R 2 + I R 2) 1/2 = (A 2 sin 2 θ + A 2 cos 2 θ) 1/2 = (A 2 (sin 2 θ + cos 2 θ)) 1/2 = A (14) arctan (Q R / I R ) = arctan ((A sin θ) / (A cos θ )) = Arctan (tan θ) = θ (15) A and θ are calculated by algebraic calculation (four arithmetic operations of addition, subtraction, multiplication and division and square root calculation) based on Expressions (14) and (15).
Although there is an advantage that the required accuracy can be obtained, there is a drawback that the calculation hardware is large and the calculation time is long. Therefore, as in the present invention, a table lookup method is used when less precision is required. What is the table reference method? ROM (Read Only Memor)
This is a method that uses a memory such as y), uses variables as addresses, and stores corresponding values in memory and reads them when necessary. When in the above example, the value of the formula (14) or equation (15) from the data given Q R and I R A or θ is calculated and regarded the calculation result as an address Q R and I R leave reserve a memory location of the memory, the value of a or θ corresponding to the address Q R and I R optionally is read.

【0011】受信用サイン波の周波数ω2 をω2 =ω1
を満足するように制御し QR=P/2・sin(χ(k)+η) (16) IR=P/2・cos(χ(k)+η) (17) からP/2 、χ(k) 及びηを求めるものがコヒーレント
(同期)検波と呼ばれ、ω d =ω1 −ω2 のビート成分
を残したままωd を推定し且つP/2 、χ(k) 及びηを求
めるものがノンコヒーレント(準同期)検波と呼ばれて
いる。角周波数の差ωd =ω1 −ω2 は通信するデータ
・レート(即ち、ω1 またはω2 )より十分小さくなる
ように設計する事が可能なので、4相PSKのノンコヒ
ーレント検波によるQR 波及びIR 波は、図9に模式的
に示すように、QR 波に含まれるデータD1,D2,D
3,・・・、及びIR 波に含まれるデータD0,D2,
D4,・・・の振幅がビート角周波数ωd =ω1 −ω2
でうねっている形になる。図9はデータ・レート(ω1
またはω2 )とωd の比が16:1の場合である。
Frequency of receiving sine wave ω2Ω2= Ω1
Control to satisfy QR= P / 2 ・ sin (χ (k) + η) (16) IR= P / 2 · cos (χ (k) + η) (17) is a coherent method to find P / 2, χ (k) and η
Called (synchronous) detection, d= Ω1−ω2Beet ingredient
Leaving ωdAnd obtain P / 2, χ (k) and η.
The name is called noncoherent (quasi-synchronous) detection.
There is. Angular frequency difference ωd= Ω1−ω2Is the data to communicate
· Rate (ie ω1Or ω2) Is smaller than
It is possible to design as a 4-phase PSK
-Q by rent detectionRWave and IRThe waves are schematic in Figure 9.
As shown inRData D1, D2, D included in the wave
3, ..., and IRData D0, D2 included in the wave
The amplitude of D4, ... is the beat angular frequency ωd= Ω1−ω2
It becomes a wavy shape. Figure 9 shows the data rate (ω1
Or ω2) And ωdIs 16: 1.

【0012】送信データは受信された位相情報χ(k) に
含まれている。別の言い方をすれば、位相情報χ(k) そ
のものが送信データである。コヒーレント検波の場合に
は、式(15)を用いて、θ=χ(k) +ηが計算される
ので、原理的には、最初に計算された5個の位相角
θ0 ,θ1 ,・・・,θ4 から次の連立5元1次方程式 θ0=χ(0)+η θ1=χ(1)+η θ2=χ(2)+η θ3=χ(3)+η θ4=χ(4)+η を用いてχ( 0) ,χ( 1) ,χ( 2) ,χ( 3) ,χ
( 4) 及びηが計算される。何故ならば、χ(k) はπ/
4,3π/4,-3 π/4或いは- π/4の値を取る事が解ってお
り、χ( 0) ,χ( 1) ,χ( 2) ,χ( 3) 及びχ(
4) の中には少なくとも一組の同じものが含まれる事に
なり、未知変数の個数は5個となるからである。一度η
が求まればその後はχ(k) =θ−ηから順次k=5,
6,7,8,・・・にたいするχ(k) が計算される事に
なる。また、予めχ(k) はπ/4, 3π/4, -3π/4或いは
-π/4の値を取る事が解っているから、η等の誤差の補
正に使用する事が出来る。
The transmitted data is included in the received phase information χ (k). In other words, the phase information χ (k) itself is the transmission data. In the case of coherent detection, θ = χ (k) + η is calculated using equation (15), so in principle, the five phase angles θ 0 , θ 1 , ... ··· From θ 4 , the following simultaneous five-dimensional linear equations θ 0 = χ (0) + η θ 1 = χ (1) + η θ 2 = χ (2) + η θ 3 = χ (3) + η θ 4 = χ Using (4) + η, χ (0), χ (1), χ (2), χ (3), χ
(4) and η are calculated. Because χ (k) is π /
It is known that the values are 4,3π / 4, -3 π / 4 or -π / 4, and χ (0), χ (1), χ (2), χ (3) and χ (
This is because at least one set of the same items is included in 4), and the number of unknown variables is 5. Once η
If is obtained, then κ (k) = θ−η and k = 5,
Χ (k) for 6, 7, 8, ... Is calculated. In addition, χ (k) is π / 4, 3π / 4, -3π / 4 or
Since it is known to take a value of -π / 4, it can be used to correct the error such as η.

【0013】直接拡散変調波形がPSK変調波形を更に
疑似ランダム変調信号で変調して得られたのと同様に、
4相拡散変調波形はQPSK変調波形を更に疑似ランダ
ム変調信号で変調して得られる。図10にこの様子を示
す。図10AはPN(疑似ランダム符号)のビット位
置、或いはそのデータを示している。このPNはN0
6 の7ビットで構成されているが、実際には数百ビッ
ト乃至数千ビットのPNが使用される。このPNの1ビ
ットは送受のデータの1ビットと明確に区別するために
1チップと呼ばれる事もある。但しデータのビットと混
同する恐れがない場合にはチップの代わりにビットがそ
のまま使用される事もある。この0と1を取るPNに対
して、例えば0と+1を対応させ、1と−1を対応させ
ることによって疑似ランダム変調信号が作られる。この
疑似ランダム変調信号と図10Bに示されたQPSK変
調信号のI波(us (t)波)とが乗じられてSSI
号が得られ(図10D)、疑似ランダム変調信号と図1
0Cに示されたQPSK変調信号のQ波(uc (t)
波)とが乗じられてSSQ 信号が得られる(図10
E)。図10D及び図10Eで文字の上にバー(bar) の
ついたものは反転する事を示している。また図10では
説明を簡単にするためにQPSK変調における搬送波に
ついては考えない事にする。QPSK変調と復調が上述
した原理に基づいて行われるものと仮定する。ここで扱
う信号はQPSK変調される前の信号、またはQPSK
復調後の信号であると考える。
Similarly to the case where the direct sequence modulation waveform is obtained by further modulating the PSK modulation waveform with the pseudo random modulation signal,
The 4-phase spread modulation waveform is obtained by further modulating the QPSK modulation waveform with a pseudo random modulation signal. This is shown in FIG. FIG. 10A shows the bit position of PN (pseudo random code) or its data. This PN is N 0 ~
Although it is composed of 7 bits of N 6 , PN of hundreds to thousands of bits is actually used. One bit of this PN is sometimes called one chip in order to clearly distinguish it from one bit of transmitted / received data. However, if there is no risk of confusion with the data bit, the bit may be used as it is instead of the chip. With respect to the PN that takes 0 and 1, for example, 0 and +1 are associated and 1 and -1 are associated, so that a pseudo-random modulation signal is created. The pseudo-random modulation signal and I wave indicated QPSK modulated signal in FIG. 10B (u s (t) wave) and is multiplied by in SS I signal is obtained (FIG. 10D), the pseudo-random modulation signal and FIG. 1
Q wave (u c (t) of the QPSK modulated signal shown in FIG.
Wave) and are multiplied to obtain the SS Q signal (Fig. 10).
E). In FIGS. 10D and 10E, a bar with a bar above it indicates that it is inverted. Further, in FIG. 10, the carrier wave in the QPSK modulation is not considered in order to simplify the explanation. It is assumed that QPSK modulation and demodulation are performed according to the principles described above. The signal handled here is the signal before QPSK modulation, or QPSK
Consider the signal after demodulation.

【0014】受信側では、受信波形を復調するとSSI
及びSSQ が得られるが、復調するときに受信波の位相
と同期を取る必要がある。この目的で、受信側では送信
側と同じ参照疑似ランダム変調信号PNR を発生して、
SSI 及びSSQ との相関を取る。この相関は位相の異
なる疑似ランダム変調信号同士の間の相関なので自己相
関と呼ばれる。位相があっていれば相関は大きくなり、
位相があっていないときには相関は小さくなる。前にも
述べたように、疑似ランダム符号は2進数に変換したと
きにビット(チップ)間での相関は小さいから、PNR
と例えばSSIが1チップ以上ずれているときには相関
の絶対値は小さくなり、例えば−1となる(図10
F)。PNR と例えばSSI が完全に一致していれば1
+1+1+1+1+1+1=+7となる(図10H)。
PNR と例えばSSI が半チップ進んだり遅れたりして
いるときは−1と+7のほぼ中間の値+3程度になるも
のと考えられる(図10G及び図10I)。この相関を
グラフにしたのが図10Jである。従って、PNR と例
えばSSI の相関をなるべく大きな(この例では+7)
一定値に保たれるように受信タイミングを制御すれば、
正確なSSI 及びSSQが受信される事になる。
On the receiving side, when the received waveform is demodulated, SS I
And SS Q are obtained, but it is necessary to synchronize with the phase of the received wave when demodulating. For this purpose, the receiving side generates the same reference pseudo-random modulated signal PN R as the transmitting side,
Correlate with SS I and SS Q. This correlation is called autocorrelation because it is a correlation between pseudo-random modulation signals having different phases. If the phases match, the correlation will increase,
When the phases do not match, the correlation becomes smaller. As described above, since the pseudo random code has a small correlation between bits (chips) when converted into a binary number, PN R
Preparative example the absolute value of the correlation when the SS I is shifted over one chip is decreased, for example, -1 (FIG. 10
F). 1 if PN R and SS I match exactly
+ 1 + 1 + 1 + 1 + 1 + 1 = + 7 (FIG. 10H).
When PN R and, for example, SS I are advanced or delayed by half a chip, it is considered that the value becomes approximately +3, which is an intermediate value between −1 and +7 (FIGS. 10G and 10I). A graph of this correlation is shown in FIG. 10J. Therefore, the correlation between PN R and SS I is as large as possible (+7 in this example).
If you control the reception timing so that it is kept at a constant value,
Will be accurate SS I and SS Q is received.

【0015】次に、4相拡散変調された信号を受信する
と式(12)及び式(13)に示されたように DK=P・cos(χ(k)+η)+jP・sin(χ(k)+η) (18) の様に複素数で表される。式(12)及び式(13)は
QPSK変調復調についてのものであったが、4相拡散
変調ではQPSK変調された波形を更に周波数の高い疑
似ランダム変調信号で変調するものであり、最終的な変
調信号が取る値である±1は変わらないから、4相拡散
変調はQPSK変調の変調周波数を疑似ランダム変調信
号の高い周波数とし、搬送周波数(ω1 或いはω2 )を
高くしたものといえる。式(18)でjは虚数の単位で
ある。図11に従来から使用されている遅延ロックルー
プの回路構成を示す。式(18)で示された受信波形デ
ータDkは乗算器31、32、及び33のそれぞれの一
方の入力に供給される。シフトレジスタ40の内では送
信側と同じ復調用疑似ランダム符号(±1の値を取るも
のと仮定する)が同じシーケンスで2個ずつ、搬送周波
数ω1 のほぼ2倍のスピードで繰り返しシフトしてい
る。シフトレジスタ40の隣接する3ビットからは左側
からレート(late:遅い信号) 、センタ(center:遅早の無
い信号) 、及びアーリ(early: 早い信号) のタップが設
けられて信号が取り出され、それぞれ乗算器33、3
2、及び31の他方の入力に供給される。乗算器31で
は受信波形データDk とセンタ信号より1/2チップ早
いアーリ信号との間で乗算により相関が取られる。乗算
器32では受信波形データDk とセンタ信号との間で乗
算により相関が取られる。乗算器33では受信波形デー
タDk とセンタ信号より1/2チップ遅いレート信号と
の間で乗算により相関が取られる。シフトレジスタ40
内では同じデータが2個一組となってシフトされ、又シ
フトのクロックは搬送周波数のほぼ2倍とされてVCO
(Voltage Controlled Oscillator )39から供給され
ているが、これは1/2チップ遅早した復調用疑似ラン
ダム符号との相関を取るためである(図12A)。
Next, when the four-phase spread modulation signal is received, as shown in equations (12) and (13), D K = P · cos (χ (k) + η) + jP · sin (χ) (k) + η) It is expressed by a complex number like (18). Expressions (12) and (13) are for QPSK modulation and demodulation, but in four-phase spread modulation, a QPSK-modulated waveform is modulated with a pseudo-random modulation signal having a higher frequency, and Since ± 1 which is a value taken by the modulation signal does not change, it can be said that in the four-phase spread modulation, the modulation frequency of the QPSK modulation is set to a high frequency of the pseudo random modulation signal and the carrier frequency (ω 1 or ω 2 ) is increased. In Expression (18), j is an imaginary unit. FIG. 11 shows a circuit configuration of a delay lock loop which has been conventionally used. The received waveform data D k expressed by the equation (18) is supplied to one input of each of the multipliers 31, 32, and 33. In the shift register 40, the same demodulation pseudo-random code (assuming to take a value of ± 1) on the transmitting side is repeatedly shifted by two in the same sequence at a speed approximately twice the carrier frequency ω 1. There is. From the adjacent 3 bits of the shift register 40, a signal is extracted from the left by tapping a rate (late: slow signal), a center (center: signal without delay), and an early (early signal), Multipliers 33 and 3 respectively
It is fed to the other input of 2, and 31. In the multiplier 31, the received waveform data D k and the early signal which is 1/2 chip earlier than the center signal are multiplied to obtain a correlation. The multiplier 32 multiplies the received waveform data D k and the center signal by correlation. In the multiplier 33, the received waveform data D k and the rate signal that is 1/2 chip slower than the center signal are multiplied to obtain a correlation. Shift register 40
Within the same, the same data are shifted as a set, and the shift clock is set to almost twice the carrier frequency, and
It is supplied from the (Voltage Controlled Oscillator) 39 for the purpose of obtaining the correlation with the pseudo random code for demodulation delayed by 1/2 chip (FIG. 12A).

【0016】乗算器31のビット毎の乗算結果は総和器
34に供給され、この総和器34で1個の復調用疑似ラ
ンダム符号の全ビット(この例では8ビット)について
の総和が取られ、その結果である相関ベクトルAは遅延
ロックループ制御信号発生器(減算器)37の+入力に
送られる。乗算器33のビット毎の乗算結果は総和器3
6に供給され、この総和器36で1個の復調用疑似ラン
ダム符号の全ビットについての総和が取られ、その結果
である相関ベクトルBは遅延ロックループ制御信号発生
器(減算器)37の−入力に送られる。乗算器32のビ
ット毎の乗算結果は総和器35に供給され、この総和器
35で1個の復調用疑似ランダム符号の全ビットについ
ての総和が取られ、その結果である相関ベクトルCは
(受信波形データとセンタ信号との相関)データとして
出力される。これら3種類のベクトルの総和の過程につ
いては図12Aを参照。遅延ロックループ制御信号発生
器37では入力された2個のベクトルAとBとの絶対値
の差A−Bが計算されループフィルタ38に送られる。
ループフィルタ38では入力されたディジタル量がアナ
ログ量に変換され、高周波成分がカットされてA−Bに
比例した電圧が出力される。
The multiplication result for each bit of the multiplier 31 is supplied to a summing device 34, which sums all the bits (8 bits in this example) of one demodulation pseudo-random code, The resulting correlation vector A is sent to the + input of the delay lock loop control signal generator (subtractor) 37. The multiplication result for each bit of the multiplier 33 is the summation unit 3
6 and the summation of all the bits of one demodulation pseudo-random code is performed by the summation device 36, and the resulting correlation vector B is the − of the delay lock loop control signal generator (subtractor) 37. Sent to input. The multiplication result for each bit of the multiplier 32 is supplied to the summing device 35, and the summing device 35 sums up all the bits of one demodulation pseudo-random code, and the correlation vector C as the result is (received Correlation between waveform data and center signal) data is output. See FIG. 12A for the process of summing these three types of vectors. In the delay locked loop control signal generator 37, the difference AB between the absolute values of the two input vectors A and B is calculated and sent to the loop filter 38.
The loop filter 38 converts the input digital amount into an analog amount, cuts high frequency components, and outputs a voltage proportional to AB.

【0017】遅延ロックループ制御信号発生器37の出
力に得られるディジタル出力及びループフィルタ38の
出力に得られるアナログ出力を図示すると図12Bの様
になる。受信同期が取れた状態では、図11の総和器3
4の出力に得られる相関ベクトルAは図2のa点に対応
すると考え、図11の総和器36の出力に得られる相関
ベクトルBは図2のb点に対応すると考える。受信同期
が取れた状態からVCO39からのクロック周波数が同
期時の周波数より大きくなると相関ベクトルAはa点よ
り左にずれ、逆にVCO39からのクロック周波数が同
期時の周波数より小さくなると相関ベクトルAはa点よ
り右にずれる。従って、相関ベクトルAを監視してa点
より左にずれたらVCO39のクロック周波数を下げ、
a点より右にずれたらVCO39のクロック周波数を上
げるように制御すれば受信同期が保たれる。同様に、受
信同期が取れた状態からVCO39からのクロック周波
数が同期時の周波数より大きくなると相関ベクトルBは
b点より左にずれ、逆にVCO39からのクロック周波
数が同期時の周波数より小さくなると相関ベクトルBは
b点より右にずれる。従って、相関ベクトルBを監視し
てb点より左にずれたらVCO39のクロック周波数を
下げ、b点より右にずれたらVCO39のクロック周波
数を上げるように制御すれば受信同期が保たれる。
The digital output obtained at the output of the delay locked loop control signal generator 37 and the analog output obtained at the output of the loop filter 38 are shown in FIG. 12B. In the state where the reception synchronization is established, the adder 3 shown in FIG.
It is considered that the correlation vector A obtained at the output of 4 corresponds to the point a in FIG. 2, and the correlation vector B obtained at the output of the summer 36 in FIG. 11 corresponds to the point b in FIG. When the clock frequency from the VCO 39 becomes higher than the frequency at the time of synchronization from the state of receiving synchronization, the correlation vector A shifts to the left from the point a, and conversely when the clock frequency from the VCO 39 becomes lower than the frequency at the time of synchronization, It shifts to the right from point a. Therefore, the correlation vector A is monitored, and if it shifts to the left from the point a, the clock frequency of the VCO 39 is lowered,
If the clock frequency of the VCO 39 is controlled to increase to the right of the point a, the reception synchronization can be maintained. Similarly, when the clock frequency from the VCO 39 becomes higher than the frequency at the time of synchronization when the reception synchronization is achieved, the correlation vector B shifts to the left from the point b, and conversely, when the clock frequency from the VCO 39 becomes lower than the frequency at the time of synchronization. Vector B is shifted to the right from point b. Therefore, if the correlation vector B is monitored and the clock frequency of the VCO 39 is lowered if it shifts to the left from the point b, and the clock frequency of the VCO 39 increases if it shifts to the right from the point b, the reception synchronization can be maintained.

【0018】相関ベクトルAの絶対値A及び相関ベクト
ルBの絶対値Bは、図10に示されたように、疑似ラン
ダム符号のビット数に依存し、また送信データにも依存
するので相関ベクトルA或いは相関ベクトルBを独立に
監視するのでは正確な制御は難しい。それで、遅延ロッ
クループ制御信号発生器37の出力に得られる相関ベク
トルAの絶対値Aと相関ベクトルBの絶対値Bとの差A
−Bが利用される。VCO39のクロック周波数が同期
時の周波数よりも大きくなるとA−Bは負となり、VC
O39のクロック周波数が同期時の周波数よりも小さく
なるとA−Bは正となる。従って、遅延ロックループ制
御信号発生器37の出力或いはループフィルタ38の出
力に得られるA−Bが正の時はVCO39のクロック周
波数を上げるように制御し、A−Bが負の時はVCO3
9のクロック周波数を下げるように制御すれば受信同期
が得られる事になる。
As shown in FIG. 10, the absolute value A of the correlation vector A and the absolute value B of the correlation vector B depend on the number of bits of the pseudo-random code and also on the transmission data. Alternatively, accurate control is difficult if the correlation vector B is monitored independently. Therefore, the difference A between the absolute value A of the correlation vector A and the absolute value B of the correlation vector B obtained at the output of the delay lock loop control signal generator 37.
-B is used. When the clock frequency of the VCO 39 becomes higher than the synchronizing frequency, A−B becomes negative, and VC becomes
When the clock frequency of O39 becomes lower than the frequency at the time of synchronization, AB becomes positive. Therefore, when A-B obtained at the output of the delay locked loop control signal generator 37 or the output of the loop filter 38 is positive, control is performed so as to increase the clock frequency of the VCO 39, and when A-B is negative, VCO3 is controlled.
If the clock frequency of 9 is controlled to be lowered, reception synchronization can be obtained.

【0019】ループフィルタ38の出力電圧でVCO3
9の発信周波数が制御されるが、以上述べたように、A
−B>0の時はVCO39のクロック周波数を上げるよ
うに制御され、A−B<0の時はVCO39のクロック
周波数を下げる様に制御され、常にA≒B(図12Bの
c点近傍)が保たれるように制御されて受信同期が取ら
れる。
The output voltage of the loop filter 38 is VCO3.
The transmission frequency of 9 is controlled, but as mentioned above, A
When -B> 0, it is controlled to increase the clock frequency of the VCO 39, and when AB <0, it is controlled to decrease the clock frequency of the VCO 39, so that A≈B (near point c in FIG. 12B) is always maintained. It is controlled so as to be kept and reception synchronization is established.

【0020】以上述べたような受信同期制御が可能なた
めには、A−Bが図12Bのd点とe点の間になければ
ならないが、これを行う操作は初期引き込みと呼ばれ、
マッチドフィルタ等が用いられて行われる。重複するか
も知れないが、以上述べた事をまとめると次のようにな
る。変調された疑似ランダム符号を正しく受信するには
受信同期が必要とされ、この受信同期は受信された疑似
ランダム符号と受信側で発生された(送信側での疑似ラ
ンダム符号と同じシークエンスの)復調用疑似ランダム
符号との相関をとることで行われる。即ち、受信同期が
取れているときは相関がある一定値となり、受信同期が
外れると相関がこの一定値からはずれるので、相関が常
にこの一定値を取るように受信のタイミングが制御され
る。
In order to enable the reception synchronization control as described above, AB must be between points d and e in FIG. 12B, but the operation for doing this is called initial pull-in.
This is performed using a matched filter or the like. It may overlap, but the above is summarized as follows. Receiving synchronization is required to properly receive the modulated pseudo-random code, and this receiving synchronization is demodulated by the received pseudo-random code and by the receiving side (of the same sequence as the pseudo-random code at the transmitting side). This is done by taking a correlation with the pseudo random code for use. That is, when the reception synchronization is established, the correlation becomes a constant value, and when the reception synchronization is lost, the correlation deviates from this constant value, so that the reception timing is controlled so that the correlation always takes this constant value.

【0021】受信された疑似ランダム符号と受信側で発
生された復調用疑似ランダム符号との相関の意味を理解
する為に、疑似ランダム符号の自己相関特性を考える。
疑似ランダム符号の自己相関とは、発生された疑似ラン
ダム符号の原信号とこの原信号に時間的遅延を掛けて得
られる遅延信号との相関を意味している。図2に疑似ラ
ンダム符号の自己相関特性を示す。図で、横軸が原信号
と遅延信号との遅延時間を示し、縦軸が自己相関値を示
す。
In order to understand the meaning of the correlation between the received pseudo random code and the demodulating pseudo random code generated on the receiving side, consider the autocorrelation characteristic of the pseudo random code.
The autocorrelation of the pseudo-random code means a correlation between the generated original signal of the pseudo-random code and a delayed signal obtained by multiplying the original signal by a time delay. FIG. 2 shows the autocorrelation characteristics of the pseudo random code. In the figure, the horizontal axis represents the delay time between the original signal and the delayed signal, and the vertical axis represents the autocorrelation value.

【0022】t=t0 (遅延時間が0)では、原信号と
遅延信号が完全に同期しているのでCなる大きさの相関
値を示す。t≧t2 あるいはt≦t-2では、原信号と遅
延信号が1チップ(1チップとは疑似ランダム符号の1
ビットに相当する時間)以上ズレているのでDなる小さ
い相関値を示す。遅延時間が0から1チップへと変化す
ると相関値もCからDへと減少するが、遅延時間が−1
/2チップ(t=t-1)のときの相関値をA、遅延時間
が1/2チップ(t=t1 )のときの相関値をBとする
と、A=Bが成立する。
At t = t 0 (delay time is 0), since the original signal and the delayed signal are completely synchronized, a correlation value of C is shown. When t ≧ t 2 or t ≦ t −2 , the original signal and the delayed signal are 1 chip (1 chip is 1 of pseudo random code).
Since it is shifted by more than the time corresponding to the bit), a small correlation value D is shown. When the delay time changes from 0 to 1 chip, the correlation value also decreases from C to D, but the delay time is -1.
If the correlation value at the time of / 2 chip (t = t -1 ) is A and the correlation value at the delay time of 1/2 chip (t = t 1 ) is B, then A = B holds.

【0023】受信側で受信される変調された疑似ランダ
ム符号と受信側で発生された復調用疑似ランダム符号と
の相関は、受信される疑似ランダム信号がQPSK変調
されていることから、実数成分と虚数成分を有するベク
トルとして表される。この相関を相関ベクトルと明示
し、これをAと記すと、Aの実数成分及び虚数成分はそ
れぞれAcosθ、Asinθとなる(図3)。ここで
Aは相関ベクトルAの絶対値、θは変調位相と初期受信
位相の和である。
The correlation between the modulated pseudo random code received by the receiving side and the demodulating pseudo random code generated by the receiving side is a real number component because the received pseudo random signal is QPSK modulated. It is represented as a vector with an imaginary component. When this correlation is designated as a correlation vector and is denoted as A, the real number component and the imaginary number component of A become A cos θ and As in θ, respectively (FIG. 3). Here, A is the absolute value of the correlation vector A, and θ is the sum of the modulation phase and the initial reception phase.

【0024】受信側で受信される変調された疑似ランダ
ム符号と受信側で発生された1/2チップ進んだ復調用
疑似ランダム符号との相関を早期信号相関ベクトルと呼
び、改めて、Aとし、また受信側で受信される変調され
た疑似ランダム符号と受信側で発生された1/2チップ
遅れた復調用疑似ランダム符号との相関を遅延信号相関
ベクトルと呼び、改めて、Bとする。以上述べたよう
に、この時、受信される疑似ランダム符号と受信側で発
生された遅延のない復調用疑似ランダム符号の受信同期
の関係は、A=Bの場合は同期が取れており、A≠Bの
場合は同期が外れていることになる。従って、A−Bを
演算し、この値が常に0になるように受信タイミング
(復調用疑似ランダム符号の発生タイミング)を制御す
れば、同期の取れた受信が可能となる。
The correlation between the modulated pseudo-random code received by the receiving side and the demodulating pseudo-random code generated by the receiving side and advanced by ½ chip is called an early signal correlation vector, and is referred to as A again. The correlation between the modulated pseudo-random code received by the receiving side and the demodulating pseudo-random code generated by the receiving side and delayed by 1/2 chip is called a delay signal correlation vector, and is referred to as B again. As described above, at this time, the reception synchronization between the received pseudo random code and the demodulation pseudo random code without delay generated on the receiving side is synchronized when A = B. If ≠ B, it means that the synchronization is lost. Therefore, if A-B is calculated and the reception timing (timing of generation of the demodulation pseudo-random code) is controlled so that this value is always 0, synchronized reception is possible.

【0025】なお、上述では受信される疑似ランダム符
号と復調用疑似ランダム符号との遅早を±1/2チップ
としたが、これは±n/2,n=1,2,3,・・・と
することもできる。デジタルの遅延ロックループを図5
に示す。図13で受信されたスペクトラム拡散変調信号
(図でPと記述)は乗算器51、52、53、54の一
方の入力端子に入力される。受信用サイン波発生器70
の出力は乗算器51、53の他方の入力端子に入力され
る。乗算器51及び53の出力はそれぞれA/D変換器
55及び57に送られてA/D変換され、それぞれのデ
ィジタル出力は乗算器59及び61の一方の入力端子に
送られる。受信用サイン波発生器70の出力は、又、位
相シフト器71に送られて、サイン波の位相がπ/2ず
らされてコサイン波に変換され、乗算器52、54の他
方の入力端子に入力される。乗算器52及び54の出力
はそれぞれA/D変換器56及び58に送られ、A/D
変換されて出力されてそれぞれのディジタル出力は乗算
器60及び62の一方の入力端子に送られる。
In the above description, the delay between the received pseudo-random code and the demodulating pseudo-random code is ± 1/2 chip, but this is ± n / 2, n = 1, 2, 3, ...・ It can be Figure 5 shows a digital delay locked loop
Shown in. The spread spectrum modulated signal (described as P in the figure) received in FIG. 13 is input to one input terminal of each of the multipliers 51, 52, 53 and 54. Reception sine wave generator 70
Is output to the other input terminal of the multipliers 51 and 53. The outputs of the multipliers 51 and 53 are sent to A / D converters 55 and 57, respectively, for A / D conversion, and the respective digital outputs are sent to one input terminal of the multipliers 59 and 61. The output of the reception sine wave generator 70 is also sent to the phase shifter 71, the phase of the sine wave is shifted by π / 2 and converted into a cosine wave, and the result is input to the other input terminals of the multipliers 52 and 54. Is entered. The outputs of the multipliers 52 and 54 are sent to A / D converters 56 and 58, respectively, where
The converted and output digital outputs are sent to one input terminals of the multipliers 60 and 62.

【0026】乗算器59及び60の他方の入力端子には
シフトレジスタ69から1/2チップ早い復調用疑似ラ
ンダム符号がそれぞれ入力される。乗算器61及び62
の他方の入力端子にはシフトレジスタ69から1/2チ
ップ遅い復調用疑似ランダム符号がそれぞれ入力され
る。乗算器59、60、61及び62では、それぞれの
入力信号間で相関が取られ、それぞれの出力には早期信
号相関ベクトルのサイン成分Asinθ、早期信号相関
ベクトルのコサイン成分Acosθ、遅延信号相関ベク
トルのサイン成分Bsinθ及び遅延信号相関ベクトル
のコサイン成分Bcosθが出力され、それぞれROM
63のx入力端子、ROM63のy入力端子、ROM6
4のx入力端子及びROM64のy入力端子に入力され
る。ROM63及び64は、関数演算用のROMであ
り、2個の入力端子xおよびyに入力されるデータ(簡
単にするために、それぞれx及びyと記す)から(x2
+y21/2 を演算して、その結果を出力端子zに出力
するものである。もう少し具体的に言えば、これ等のR
OMは入力端子x、yをアドレス端子とし(例えば、x
を高位アドレスに接続し、yを低位アドレスに接続す
る)、xとyによってアドレスされたメモリ位置に(x
2 +y2 1/2 を格納しておけば良い。
To the other input terminals of the multipliers 59 and 60, a 1/2 chip early demodulation pseudo-random code is input from the shift register 69. Multipliers 61 and 62
The other input terminal of the shift register 69 is input with a 1/2 chip slow demodulation pseudo random code. In the multipliers 59, 60, 61 and 62, the respective input signals are correlated with each other, and the respective outputs have the sine component Asin θ of the early signal correlation vector, the cosine component A cos θ of the early signal correlation vector, and the delayed signal correlation vector of the delayed signal correlation vector. The sine component Bsinθ and the cosine component Bcosθ of the delay signal correlation vector are output, and are respectively stored in the ROM.
63 x input terminal, ROM 63 y input terminal, ROM 6
4 and an y input terminal of the ROM 64. The ROMs 63 and 64 are ROMs for calculating functions, and data (x and y for simplicity) from the data input to the two input terminals x and y are converted into (x 2
+ Y 2 ) 1/2 is calculated and the result is output to the output terminal z. To be more specific, these R
The OM uses the input terminals x and y as address terminals (for example, x
To the higher address and y to the lower address), at the memory location addressed by x and y (x
2 + y 2 ) 1/2 should be stored.

【0027】図5で、ROM63のx,y入力端子には
それぞれ早期信号相関ベクトルAの虚数成分Asinθ
及び実数成分Acosθが入力され、出力端子zには (A2sin2θ+A2cos2θ)1/2 =(A2(sin2θ+cos2θ))1/2 =(A21/2 =A が出力される。同様に、ROM64のx,y入力端子に
はそれぞれ遅延信号相関ベクトルBの虚数成分Bsin
θ及び実数成分Bcosθが入力され、出力端子zには
Bが出力される。ROM63及びROM64より得られ
た早期信号相関ベクトルの絶対値A及び遅延信号相関ベ
クトルの絶対値Bはそれぞれ減算器65の+入力端子及
び−入力端子に入力される。減算器65の出力には両相
関ベクトルの絶対値の差A−Bが出力される。この差A
−Bはディジタルループフィルタ66で低域濾波されて
D/A変換器67に送られる。D/A変換器67でディ
ジタル−アナログ変換されVCO68に送られる。VC
O68では入力される電圧に従ってシフトレジスタ69
のシフトの速度を調整し、D/A変換器67からの出力
が0になるように、即ち受信される疑似ランダム符号と
復調用疑似ランダム符号との同期が取れるように制御さ
れる。
In FIG. 5, the imaginary number component Asin θ of the early signal correlation vector A is respectively input to the x and y input terminals of the ROM 63.
And the real number component Acos θ are input, and (A 2 sin 2 θ + A 2 cos 2 θ) 1/2 = (A 2 (sin 2 θ + cos 2 θ)) 1/2 = (A 2 ) 1/2 at the output terminal z. = A is output. Similarly, the imaginary component Bsin of the delayed signal correlation vector B is applied to the x and y input terminals of the ROM 64, respectively.
θ and the real number component Bcos θ are input, and B is output to the output terminal z. The absolute value A of the early signal correlation vector and the absolute value B of the delayed signal correlation vector obtained from the ROM 63 and the ROM 64 are input to the + input terminal and the − input terminal of the subtractor 65, respectively. The difference AB between the absolute values of the two correlation vectors is output to the output of the subtractor 65. This difference A
-B is low-pass filtered by the digital loop filter 66 and sent to the D / A converter 67. The digital-analog conversion is performed by the D / A converter 67, and the converted signal is sent to the VCO 68. VC
In O68, the shift register 69 according to the voltage input
Is adjusted so that the output from the D / A converter 67 becomes 0, that is, the received pseudo random code and demodulation pseudo random code are synchronized.

【0028】[0028]

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来の発生器では、A及びBの数値演算のそれぞれに1個
のROM、計2個のROMが必要とされ、ハードウェア
が大きくなっている。又、それに応じて配線の本数も増
えている。この発明の目的は、数値演算に用いられるR
OMの数を減らし、これに伴い配線の本数を減らした制
御信号発生器をもつ遅延ロックループを提供することに
ある。
As described above, in the conventional generator, one ROM is required for each numerical operation of A and B, and two ROMs in total are required, and the hardware becomes large. ing. In addition, the number of wirings has increased accordingly. The object of the present invention is to use R used in numerical operations.
Another object of the present invention is to provide a delay locked loop having a control signal generator in which the number of OMs is reduced and the number of wirings is reduced accordingly.

【0029】[0029]

【課題を解決するための手段】この発明では、復調用疑
似ランダム符号に対し、所定位相進んだ疑似ランダム符
号と受信スペクトラム拡散信号との相関(早期信号相関
ベクトル)と、上記復調用疑似ランダム符号に対し、上
記所定位相遅れた疑似ランダム符号と上記受信スペクト
ラム拡散信号との相関(遅延信号相関ベクトル)とを求
め、これら早期信号相関ベクトルの大きさと遅延信号相
関ベクトルの大きさとの相関差を制御信号発生器で演算
し、この演算結果に応じて上記復調用疑似ランダム符号
の位相を制御して上記受信スペクトラム拡散信号の疑似
ランダム符号に対し同期を保持するスペクトラム拡散受
信装置の遅延ロックループにおいて、上記制御信号発生
器は上記早期信号相関ベクトルの実数成分と上記遅延信
号相関ベクトルの実数成分との実数差を演算する手段
と、上記早期信号相関ベクトルの虚数成分と上記遅延信
号相関ベクトルの虚数成分との虚数差を演算する手段
と、上記実数差と上記虚数差とから上記相関差を演算す
る手段とが備えられている。
According to the present invention, a correlation (early signal correlation vector) between a pseudo random code advanced by a predetermined phase with respect to a demodulation pseudo random code and a received spread spectrum signal, and the demodulation pseudo random code. On the other hand, the correlation (delay signal correlation vector) between the pseudo random code delayed by the predetermined phase and the received spread spectrum signal is obtained, and the correlation difference between the magnitude of the early signal correlation vector and the magnitude of the delayed signal correlation vector is controlled. In a delay lock loop of a spread spectrum receiving device, which is operated by a signal generator, and which controls the phase of the demodulation pseudo random code according to the operation result to maintain synchronization with the pseudo random code of the received spread spectrum signal, The control signal generator includes a real number component of the early signal correlation vector and a delayed signal correlation vector of the delayed signal correlation vector. Means for calculating a real number difference with the number component, means for calculating an imaginary number difference between the imaginary number component of the early signal correlation vector and the imaginary number component of the delay signal correlation vector, and the correlation from the real number difference and the imaginary number difference And means for computing the difference.

【0030】[0030]

【実施例】つぎに、この発明の一実施例を図面を参照し
て説明する。この発明の遅延ロックループにおける要部
である制御信号発生器は、図1に示すように、1個の数
値演算用ROM4と2個の減算器5及び6で構成され
る。減算器5の+端子には早期信号相関ベクトルAの虚
数成分の絶対値|Asinθ|が入力され、減算器5の
−端子には遅延信号相関ベクトルBの虚数成分の絶対値
|Bsinθ|が入力され、その出力には |Asinθ|−|Bsinθ|=(A−B)|sinθ| (19) が得られ、この出力はROM4のx入力端子に供給され
る。又、減算器6の+端子には早期信号相関ベクトルA
の実数成分|Acosθ|が入力され、減算器6の−端
子には遅延信号相関ベクトルBの実数成分|Bcosθ
|が入力され、その出力には |Acosθ|−|Bcosθ|=(A−B)|cosθ| (20) が得られ、この出力はROM4のy入力端子に供給され
る。ROM4は図4に示したROM1または2と全く等
価な構成と機能を持っているので、ROM4の出力端子
zには ((A−B)2sin2θ+(A−B)2cos2θ)1/2 =((A−B)21/2 =|A−B| (21) が得られる。式(21)に示されたものには絶対値がつ
いており、最終的に必要なのはA−Bである。この符号
の判定は、θ=nπ,n=0,1,2,・・・を除いて
ROM4のx入力端子に導かれる式(19)の符号と同
じであり、またθ=(n+1/2)π,n=0,1,
2,・・・を除いてROM4のy入力端子に導かれる式
(20)の符号と同じである。従ってxデータとyデー
タをまとめて、図4に示すように、xとyの大きさの関
係から式(21)の符号を判定する事ができる。即ち、
原点を通り第2象現と第4象現を分割するy=−xの直
線を考えたとき、直線の右上の領域では符号は正とな
り、左下の領域では符号は負となる。このx、yの符号
を含めてROM4に入力し、A−Bの符号を含めた値を
出力するようにROM4を符号付のものとすればよい。
図1で減算器5及び減算器6に入力されるデータは全て
絶対値が取られているが、これを実現するための回路は
容易であるので図1には示されていない。この発明は2
相PSK、4相PSK、8相PSKなどをスペクトラム
拡散した信号の受信に適用できる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the control signal generator, which is the main part of the delay locked loop of the present invention, is composed of one numerical operation ROM 4 and two subtractors 5 and 6. The absolute value | Asin θ | of the imaginary component of the early signal correlation vector A is input to the + terminal of the subtractor 5, and the absolute value | B sin θ | of the imaginary component of the delayed signal correlation vector B is input to the − terminal of the subtractor 5. Then, | Asin θ | − | B sin θ | = (A−B) | sin θ | (19) is obtained at the output, and this output is supplied to the x input terminal of the ROM 4. The positive signal correlation vector A is applied to the + terminal of the subtractor 6.
Of the delay signal correlation vector B is input to the minus terminal of the subtracter 6.
| Is input, and | Acos θ | − | B cos θ | = (AB) | cos θ | (20) is obtained at the output, and this output is supplied to the y input terminal of the ROM 4. Since the ROM 4 has a configuration and a function which are completely equivalent to those of the ROM 1 or 2 shown in FIG. 4, the output terminal z of the ROM 4 has ((AB) 2 sin 2 θ + (AB) 2 cos 2 θ). 1/2 = (( AB ) 2 ) 1/2 = | AB | (21) is obtained. The one shown in the equation (21) has an absolute value, and what is finally required is AB. The determination of this code is the same as the code of the equation (19) introduced to the x input terminal of the ROM 4 except θ = nπ, n = 0, 1, 2, ..., And θ = (n + 1/2 ) Π, n = 0, 1,
It is the same as the sign of the equation (20) introduced to the y input terminal of the ROM 4 except 2 ,. Therefore, as shown in FIG. 4, the x data and the y data can be collected and the sign of the equation (21) can be determined from the relationship between the sizes of x and y. That is,
When a straight line of y = −x that passes through the origin and divides the second quadrant and the fourth quadrant is considered, the sign is positive in the upper right area and the sign is negative in the lower left area. The ROM 4 may be provided with a code so that the code including x and y is input to the ROM 4 and the value including the code of AB is output.
In FIG. 1, all the data input to the subtractor 5 and the subtractor 6 are absolute values, but the circuit for realizing this is not shown in FIG. 1 because it is easy. This invention is 2
It can be applied to reception of a signal in which phase PSK, 4-phase PSK, 8-phase PSK, etc. are spread spectrum.

【0031】[0031]

【発明の効果】この発明の遅延ロックループによれば、
数値演算に用いられるROMの数が減らされ、それに伴
って配線の本数が減らされる。
According to the delay locked loop of the present invention,
The number of ROMs used for numerical calculation is reduced, and the number of wirings is reduced accordingly.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明による遅延ロックループの要部である
制御信号発生器を示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a control signal generator which is a main part of a delay locked loop according to the present invention.

【図2】疑似ランダム符号の自己相関特性を示す図。FIG. 2 is a diagram showing an autocorrelation characteristic of a pseudo random code.

【図3】相関ベクトルを示す図。FIG. 3 is a diagram showing a correlation vector.

【図4】符号判定の原理を示す図。FIG. 4 is a diagram showing the principle of code determination.

【図5】従来の遅延ロックループを示すブロック図。FIG. 5 is a block diagram showing a conventional delay locked loop.

【図6】QPSK波の発生と検波を示す図。FIG. 6 is a diagram showing generation and detection of a QPSK wave.

【図7】シリアル−パラレル変換器による変換原理を示
す図。
FIG. 7 is a diagram showing a conversion principle by a serial-parallel converter.

【図8】QPSK波が取る4種類の状態を示す図。FIG. 8 is a diagram showing four kinds of states taken by a QPSK wave.

【図9】ノンコヒーレント(準同期)検波時の受信信号
のビートを示す図。
FIG. 9 is a diagram showing beats of a received signal at the time of non-coherent (quasi-synchronous) detection.

【図10】4相拡散方式の原理を示す図。FIG. 10 is a diagram showing the principle of a four-phase diffusion method.

【図11】遅延ロックループのブロック図。FIG. 11 is a block diagram of a delay locked loop.

【図12】遅延ロックループの原理を示す図。FIG. 12 is a diagram showing the principle of a delay locked loop.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 復調用疑似ランダム符号に対し、所定位
相進んだ疑似ランダム符号と受信スペクトラム拡散信号
との相関(早期信号相関ベクトル)と、上記復調用疑似
ランダム符号に対し、上記所定位相遅れた疑似ランダム
符号と上記受信スペクトラム拡散信号との相関(遅延信
号相関ベクトル)とを求め、 これら早期信号相関ベクトルの大きさと遅延信号相関ベ
クトルの大きさとの相関差を制御信号発生器で演算し、 この演算結果に応じて上記復調用疑似ランダム符号の位
相を制御して上記受信スペクトラム拡散信号の疑似ラン
ダム符号に対し同期を保持するスペクトラム拡散受信装
置の遅延ロックループにおいて、 上記制御信号発生器は、 上記早期信号相関ベクトルの実数成分と上記遅延信号相
関ベクトルの実数成分との実数差を演算する手段と、 上記早期信号相関ベクトルの虚数成分と上記遅延信号相
関ベクトルの虚数成分との虚数差を演算する手段と、 上記実数差と上記虚数差とから上記相関差を演算する手
段と、 を備えていることを特徴とするスペクトラム拡散受信装
置の遅延ロックループ。
1. A correlation (early signal correlation vector) between a pseudo random code advanced by a predetermined phase and a received spread spectrum signal with respect to the demodulation pseudo random code, and delayed by the predetermined phase with respect to the demodulation pseudo random code. The correlation (delayed signal correlation vector) between the pseudo random code and the received spread spectrum signal is obtained, and the correlation difference between the magnitude of these early signal correlation vector and the magnitude of the delayed signal correlation vector is calculated by the control signal generator. In the delay lock loop of the spread spectrum receiving device for controlling the phase of the demodulation pseudo random code according to the calculation result to maintain synchronization with the pseudo random code of the received spread spectrum signal, the control signal generator is Calculates the real difference between the real number component of the early signal correlation vector and the above real number component of the delayed signal correlation vector Means for calculating the imaginary difference between the imaginary component of the early signal correlation vector and the imaginary component of the delayed signal correlation vector, and means for calculating the correlation difference from the real difference and the imaginary difference, A delay lock loop of a spread spectrum receiver characterized by being provided.
JP4227215A 1992-08-26 1992-08-26 Delay lock loop for spread spectrum receiver Withdrawn JPH0677929A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4227215A JPH0677929A (en) 1992-08-26 1992-08-26 Delay lock loop for spread spectrum receiver

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4227215A JPH0677929A (en) 1992-08-26 1992-08-26 Delay lock loop for spread spectrum receiver

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0677929A true JPH0677929A (en) 1994-03-18

Family

ID=16857303

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4227215A Withdrawn JPH0677929A (en) 1992-08-26 1992-08-26 Delay lock loop for spread spectrum receiver

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0677929A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007501382A (en) * 2003-08-04 2007-01-25 ロケイタ コーポレイション System and method for determining attitude using spatial shift key (SSK) modulation signature
JP2012088335A (en) * 2003-08-04 2012-05-10 Locata Corp Pty Ltd System and method for determining attitude using spatial shift key (ssk) modulation signature

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007501382A (en) * 2003-08-04 2007-01-25 ロケイタ コーポレイション System and method for determining attitude using spatial shift key (SSK) modulation signature
JP2012088335A (en) * 2003-08-04 2012-05-10 Locata Corp Pty Ltd System and method for determining attitude using spatial shift key (ssk) modulation signature

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4583048A (en) MSK digital demodulator for burst communications
US5276710A (en) Carrier frequency error detector capable of accurately detecting a carrier frequency error
US6459721B1 (en) Spread spectrum receiving apparatus
EP0177963B1 (en) Decoder for spectrum diffusion signals
US5268647A (en) Method and arrangement of coherently demodulating PSK signals using a feedback loop including a filter bank
WO2006027004A1 (en) A method and device for demodulating galileo alternate binary offset carrier (altboc) signals
US4674105A (en) Digital signal processor
US4942592A (en) Synchronous receiver for minimum shift keying transmission
JPH09223983A (en) Transmitter and receiver for spread spectrum communication
US5173663A (en) Demodulation circuit enabling independent recovery of the carrier and sampling timing
JPH0677929A (en) Delay lock loop for spread spectrum receiver
US5495510A (en) Phase synchronization device integrated into the demodulator stage of a receiver of multi-phase modulator signals
JP2698507B2 (en) AFC circuit
US5838208A (en) Modulation of transmission data signal in sychronous with transmission clock signal
JP3479882B2 (en) Demodulator
JPH04347944A (en) Spectrum spread demodulator
JPH08167832A (en) Demodulator for automatic frequency control
EP0533191A2 (en) PSK demodulator with freqency multiplication for the correction of phase and frequency errors
JPH0983582A (en) Spread spectrum transmitter and receiver
JP3763263B2 (en) Receiver for spread spectrum communication
KR100308657B1 (en) Device and method for generating phase shifted 8psk digital modulating signal
JPH0637834A (en) Demodulator
JPH02165746A (en) Direct sequence demodulator
JPH05145521A (en) Spread spectrum communication equipment
JPH0479183B2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19991102