JPH07107008A - 同期捕捉装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 同期捕捉の時間を短縮することができる同期
捕捉装置を提供することを目的とする。 【構成】 複数の監視用の相関検出器１０５をパラレル
に設け、これら相関検出器１０５に対して、複数の遅延
装置１１１より互いに異なる遅延量を供給することによ
り、各遅延量での相関を監視し、いずれかの相関検出器
１０５にて相関を検出すると、その相関検出器に入力さ
れている遅延量を打ち消すようにＰＮ発生器１１０のパ
ルスコントローラ１０９を制御し、受信用の相関検出器
１０４をシフトすることにより、相関検出器１０４にお
いて、相関を迅速に検出できるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スペクトル拡散通信装
置における同期捕捉方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は、従来のスペクトル拡散通信にお
ける直接拡散変調受信機の構成を示すブロック図であ
る。

【０００３】図５において、例えば受信アンテナ１０１
からスペクトル拡散された電波を受信して、ダウンコン
バータ１０２によって周波数が変換される。そして、こ
の周波数変換された信号は、ＰＮ（Ｐｓｅｕｄ Ｎｏｉ
ｓｅ：疑似雑音）発生器１０８により得られた拡散符号
との相関をとるために、相関検出器１０３に入力され
る。

【０００４】さらに、ＩＦアンプ１０５で所望のレベル
に引き上げられた後、復調器１０６で復調して受信信号
が再生される。そして、復調して得られた信号は、同期
発生器１０７に与えられ、送信側の拡散速度に同期した
信号を発生させる。この同期した信号は、ＰＮ発生器１
０８が発生するクロックスピードともなる。

【０００５】ここでもし、相関検出器１０４で相関のピ
ークが得られなかった場合には、ＰＮ発生器１０８に与
えるクロックを挿入あるいは削除することにより、ＰＮ
発生器１０８から発生するＰＮ系列を“スライディン
グ”させる。

【０００６】そして、再度、相関を検出し、相関のピー
クが得られるまでこの“スライディング”が行なわれ
る。

【０００７】なお、図４に示すように、拡散符号に用い
られるｍ系列の自己相関は、シフト量が０の場合は系列
長だけあり、それ以外のシフト量では−１となる。よっ
て、受信信号と拡散符号のシフト量が０になれば、相関
のピークがたち、拡散された信号を逆拡散して元の信号
を出すことができる。

【０００８】また、シフト量がずれてしまうと、逆拡散
できずに元の信号を復元できなくなってしまう。このた
め、復調中は常にシフト量を０にしておかなければなら
ず、受信する側が生成する拡散符号のシフト量と符号速
度とを、送信側に同期させておく同期捕捉を行なわなく
てはいけない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例においては、次のような問題点があった。

【００１０】すなわち、同期捕捉をするために、従来か
らあるスライディング相関器では、相関のピークが検出
できないとき、拡散符号に与えるクロックを挿入あるい
は削除して１ビットずつずらして再度相関を検出する。
そのとき相関の検出に失敗すれば、再度同じ手順で再度
相関をとる。このため、最悪の場合、拡散符号１回のス
ライディングが必要になり、ゆう乱などによって同期捕
捉が頻繁にずれてしまうような環境では、受信状況が著
しく悪化する。

【００１１】本発明の目的は、同期捕捉の時間を短縮し
て好適な同期捕捉装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、スペクトルが
十分に広がった信号系列よりなる拡散符号を発生する疑
似雑音発生手段と、この疑似雑音発生手段からの拡散符
号を遅延する複数の遅延手段と、周波数変換後の受信信
号と上記疑似雑音発生手段からの拡散符号との相関をと
る第１の相関検出器と、周波数変換後の受信信号と上記
遅延手段からの複数の遅延された拡散符号との各相関を
とる複数の第２の相関検出器と、上記相関検出器から出
力された受信信号を復調する復調手段と、この復調手段
で復調された信号から同期したクロックを発生する同期
クロック発生手段と、複数の相関検出器の中から最大の
相関を得た検出器を判定する判定手段とを有する。

【００１３】さらに、前記最大の相関を得る相関検出器
が第１の相関検出器になるように、前記疑似雑音発生手
段の遅延量を調整する調整手段を有する。

【００１４】以上の構成により、初期の同期捕捉時に、
同期捕捉が乱れたときの再同期を短時間で行うことがで
きる。

【００１５】

【実施例】図１は、本発明の一実施例を示す同期捕捉装
置の概略構成図である。

【００１６】この同期捕捉装置は、受信アンテナ１０１
と、ダウンコンバータ１０２と、コンバートする周波数
を供給する局部発振器１０３と、相関検波を行なう相関
検出器（第１の相関検出器）１０４と、監視のための複
数の相関検出器（第２の相関検出器）１０５と、相関検
出器１０４の出力を増幅するＩＦアンプ１０６と、拡散
復調された信号に逆拡散を行って復調する復調器１０７
と、再生信号から拡散速度に同期したクロックを発生す
る同期発生器１０８と、ＰＮ信号発生器１１１に加える
パルス量をコントロールするパルスコントローラ１０９
と、受信する拡散系列と同一の拡散系列のＰＮ信号を発
生するＰＮ発生器１１０と、このＰＮ発生器１１０から
のＰＮ信号をそれぞれ異なるタイミングで遅延して上記
監視用の各相関検出器１０５に与えるための複数の遅延
装置１１１と、上記監視用の各相関検出器１０５からの
相関検出信号を入力し、その最大の相関を得た相関検出
器を検出する検出装置１１２とを有する。

【００１７】図６は、スペクトル拡散通信におけるスペ
クトル分布を示す説明図である。

【００１８】図示のように、スペクトル拡散通信では、
受信時には非常に帯域の広がったスペクトルであるが、
送信側で拡散した符号系列と同じ系列を用いて逆拡散す
ることにより、もとのスペクトルを得ることができる。

【００１９】すなわち、上記図１に示す構成において、
まず、受信アンテナ１０１でスペクトル拡散した信号を
受信すると、ダウンコンバータ１０２を用いて周波数の
変換を行う。このダウンコンバータ１０２には、局部発
信器１０３から変換すべき周波数をもつ信号が与えられ
ている。

【００２０】このダウンコンバータ１０２の出力は、相
関検出器１０４と監視のための複数の相関検出器１０５
に与えられる。そして、相関検出器１０４からの出力
は、ＩＦアンプを用いて所望のレベルに増幅して、復調
器１０７で復調される。そして、このようにして再生さ
れた信号を用いて、同期発生器１０８で拡散速度に同期
したクロックを発生させる。

【００２１】図２は、同期発生器１０８の構成を示すブ
ロック図である。

【００２２】周波数発振器２０１は、発生させたい周波
数のｎ倍のクロックを発生させ、また、分周器２０２
は、１／ｎ周期であるため、これだけでほぼ同期信号に
近い周波数を得ることができる。この分周器２０２の出
力は、位相比較器２０３で復調信号との位相を比較さ
れ、位相のずれの量をカウンタ２０４で計数する。

【００２３】この計数をもとに、周波数発振器２０１か
らの出力に対して、パルスの挿入／削除（２０５）を行
い、微調整をする。これにより、復調信号に同期した同
期信号を得ることができる。この同期信号をＰＮ発生器
１１０に与える。

【００２４】図３は、ＰＮ発生器１１０の一例として、
ＰＮ信号の一種であるｍ系列発生装置の構成を示すブロ
ック図である。

【００２５】このｍ系列発生装置は、Ｄタイプのフリッ
プフロップ３０１をｎ個用いることで、２ⁿ −１の符号
長のＰＮ信号を発生させることができる。図３では、Ｄ
タイプのフリップフロップ３０１を７個用いることで、
１２７周期のｍ系列信号を発生する。

【００２６】ここで相関検出器の出力特性を図４に示
す。図示のように、ｍ系列の自己相関特性は、シフト量
が０の時に最大となり、その値は符号長−１になる。シ
フト量が０以外の時は、相関値は全て−１になることが
知られている。

【００２７】以上の理由のため、相関を検出するために
は、送信側と同じ符号で同じ符号速度、かつ同じシフト
量で相関を取らなくてはならない。そのため、最初の受
信時に復調できなかったときは、次の手順により同期を
捕捉する。

【００２８】まず、相関検出器１０４で相関を検出でき
ないときは、監視用の相関検出器１０５により相関の監
視を開始する。この相関検出器１０５には、遅延装置１
１１を通じてＰＮ系列が入力されており、その遅延量は
各相関検出器１０５毎に異なっている。

【００２９】そして、各相関検出器１０５のうち、ある
１つが相関を検出すると、検出装置１１２により検出し
た相関検出器を特定し、その相関検出器に入力されてい
る遅延装置の遅延量を打ち消すようにパルスコントロー
ラ１０９に同期発生器１０８からのパルスの挿入／削除
を行うことにより、相関検出器１０４で相関が検出でき
るようになる。

【００３０】以上説明したように、本実施例によれば、
複数の相関検出器１０５をパラレルに設け、互いに異な
るシフト量での相関を監視することで、同期捕捉を短時
間に行うことができる。

【００３１】なお、本発明は、複数の機器から構成され
るシステムに適用しても、１つの機器からなる装置に適
用してもかなわない。

【００３２】また、本発明は、システムあるいは装置に
プログラムを供給することによって達成される場合に
も、同様に適用できることは言うまでもない。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数の相関検出器により、互いに異なるシフト量での相
関を監視することで、同期捕捉が極めて短時間で完了で
きるため、スペクトル拡散通信などで良好な通信が実現
できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による同期捕捉装置を示すブ
ロック図である。

【図２】上記実施例における同期発生器の構成を示すブ
ロック図である。

【図３】上記実施例におけるＰＮ発生器の構成を示すブ
ロック図である。

【図４】拡散符号に用いられるｍ系列の自己相関関数を
示す説明図である。

【図５】従来の同期捕捉装置を示すブロック図である。

【図６】スペクトル拡散通信におけるスペクトル分布を
示す説明図である。

【符号の説明】

１０１…受信アンテナ、 １０２…ダウンコンバータ、 １０３…局部発振器、 １０４…第１の相関検出器、 １０５…第２の相関検出器、 １０６…ＩＦアンプ、 １０７…復調器、 １０８…同期発生器、 １０９…パルスコントローラ、 １１０…ＰＮ発生器、 １１１…遅延装置、 １１２…検出装置。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スペクトルが十分に広がった信号系列よ
   りなる拡散符号を発生する疑似雑音発生手段と：この疑
   似雑音発生手段からの拡散符号を遅延する複数の遅延手
   段と：周波数変換後の受信信号と上記疑似雑音発生手段
   からの拡散符号との相関をとる第１の相関検出器と；周
   波数変換後の受信信号と上記遅延手段からの複数の遅延
   拡散符号との各相関をとる複数の第２の相関検出器と；
   上記相関検出器から出力された受信信号を復調する復調
   手段と：この復調手段で復調された信号から同期したク
   ロックを発生する同期クロック発生手段と：複数の相関
   検出器の中から最大の相関を得た検出器を判定する判定
   手段と；を有することを特徴とする同期捕捉装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記最大の相関を得る相関検出器が第１の相関検出器に
   なるように、前記疑似雑音発生手段の遅延量を調整する
   調整手段を有することを特徴とする同期捕捉装置。