JPH07154293A - スペクトル拡散信号復調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構成で、拡散符号の同期をとる。 【構成】 拡散符号検出部３２において、スペクトル拡
散に用いられた拡散符号を検出する。そして、検出した
拡散符号に基づいて、ＰＬＬ（フェーズロックドルー
プ）を動作させ拡散符号発生器３６において発生される
拡散符号の位相を制御し、両者の同期とる。そして、拡
散符号発生器３２において発生された拡散符号を乗算器
１０に供給し、これによって逆拡散を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、所定の符号によりスペ
クトル拡散された信号を復調するスペクトル拡散信号復
調装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、種々の無線通信方式が提案さ
れており、その中にスペクトル拡散通信方式がある。こ
のスペクトル拡散通信方式（特に、直接拡散方式）で
は、送信側において、情報信号で変調された１次変調信
号に拡散符号を乗算し、スペクトル拡散された信号を得
る。そして、このスペクトル拡散された信号を無線送信
する。一方、受信局側では、受信信号に拡散符号を乗算
することによって逆拡散して、受信信号を１次変調され
た信号に戻した後、これを復調して情報信号を得る。こ
のように、スペクトル拡散通信方式では、スペクトル拡
散された信号が無線通信されるため、所定周波数の電波
による無線通信との干渉を排除して通信を行うことがで
きる。

【０００３】ここで、スペクトル拡散通信方式では、受
信信号を逆拡散しなければならない。そして、この逆拡
散のためには、受信側において発生した拡散符号を受信
信号中の拡散符号（受信拡散符号）に同期をとって乗算
しなければならない。

【０００４】このような復調手段の１つとして、ディレ
ー・ロック・ループ（以下、ＤＬＬという）がある。こ
のＤＬＬは、図５に示すように、乗算器１０において、
拡散符号を受信信号に乗算することによって逆拡散を行
う。そして、この乗算器１０において受信信号に乗算す
る拡散符号（この例では、ＰＮ（疑似雑音）符号）は受
信信号に重畳されている拡散符号と同期のとれたもので
なければならない。そこで、この装置では、２つの乗算
器１２、１４において、異なるタイミングのＰＮ符号を
受信信号に乗算する。この例では、ＰＮ符号発生器１６
において発生される１ビット分異なった２つのＰＮ符号
が乗算器１２、１４に供給される。

【０００５】そして、得られた信号について包絡線検波
器１８、２０において、包絡線をそれぞれ検出し、相関
出力１、２を得る。この相関出力１、２は、同期がとれ
ている場合に高レベルになる。そこで、図６（Ａ）、
（Ｂ）に示すように、同期がとれている時に高レベルに
なり、１ビット以上ずれた時に出力が０になる三角波
が、包絡線検波器１８、２０から出力される。そして、
この２つの三角波は、１ビット分ずれており、これが比
較器２２に入力される。比較器２において、両三角波の
差が取られると、図６（Ｃ）のような相関信号が得られ
る。

【０００６】比較器２２の出力は、ローパスフィルタ２
４を介し、出力信号の位相が入力電圧によって制御され
る電圧制御水晶発振器（ＶＣＸＯ）２６に入力される。
そこで、比較器２２の出力電圧に応じて、電圧制御水晶
発振器２６の出力信号の位相が制御される。そして、こ
の電圧制御発振器２６の出力信号はＰＮ符号発生器１６
の出力制御クロックとなっているため、比較器２２の出
力に応じてＰＮ符号発生器１６から出力されるＰＮ符号
のタイミングが変更される。従って、この動作により、
比較器２２の出力が図６（Ｃ）のａ点に至るように、Ｐ
Ｎ符号発生器１６からの出力が制御されることになる。

【０００７】ここで、ａ点は、ＰＮ符号発生器１６の出
力である１ビットシフトした２つのＰＮ符号についての
出力の同期点の中間に位置する。ＰＮ符号の１ビットに
対応する時間が１Ｔ（チップ）であり、ＰＮ符号発生器
１６の位相が進んでいる方の信号について（１／２）Ｔ
遅延器２８でＴ／２だけ遅延させることで、受信信号と
同期したＰＮ符号を得ることができる。そこで、このＰ
Ｎ符号を乗算器１０に供給することで、この乗算器１０
において、逆拡散が行える。

【０００８】このようにして、ＤＬＬによって、所定の
ＰＮ符号でスペクトル拡散された信号の逆拡散が行え、
信号の復調ができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなＤ
ＬＬは、１ビット以内のシフトに対し、効果的に追従制
御を行うことができるが、１ビット以上の同期外れの場
合には、追従することができない。そこで、初期の同期
捕捉のためには、他の装置が必要である。このような装
置として、乗算するＰＮ符号の位相を変化させながら相
関出力を検出し、所定の相関出力が出た時に位相変化を
停止するスライディング相関器などが用いられる。この
ため、従来の装置では、多数の相関器などを必要とし、
装置が複雑になってしまうという問題点があった。

【００１０】特に、１つの建物の中など、比較的狭い範
囲における通信網を構築する場合、１つ１つの受信機な
どを安価に構成することが非常に重要である。そして、
このような場合には、異なる拡散符号を利用しての符号
分割多元接続などは必要なく、従来のスペクトル拡散を
利用したシステムとは異なるシステムも採用可能であ
る。

【００１１】本発明は、上記課題に鑑みなされたもので
あり、簡単な構成で、拡散符号の同期をとることができ
るスペクトル拡散信号復調装置を提供することを目的と
する。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、所定の拡散符
号によりスペクトル拡散された信号を復調するスペクト
ル拡散信号復調装置であって、受信信号から受信拡散符
号を検出する検出手段と、この検出された受信拡散符号
が入力され、出力する拡散符号の位相を受信拡散符号の
位相と合致させるフェーズロックドループと、このフェ
ーズロックドループから出力される拡散符号を受信信号
と乗算する乗算手段と、を有することを特徴とする。

【００１３】

【作用】本発明によれば、拡散符号検出手段において、
拡散符号を検出する。そこで、検出した拡散符号によ
り、受信信号中の拡散符号との同期をとることができ、
同期の確立に要する時間を短縮することができる。さら
に、装置全体の構成を非常に簡単なものにできる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面に基づ
いて説明する。図１は、本実施例の全体システムを示す
ブロック図であり、受信信号は、従来例と同様に逆拡散
用の乗算器１０に入力され、ここで同期のとれた拡散符
号との乗算が行われ、逆拡散された信号（一次変調され
た信号）が得られる。そこで、これを復調することによ
って、情報信号が得られる。

【００１５】一方、本実施例では、受信信号は、拡散符
号検出器３２にも入力される。この拡散符号検出器３２
は、受信信号の中から受信拡散符号を検出し、これを出
力するものである。したがって、この拡散符号検出器３
２の出力に、受信信号中の受信拡散符号が得られる。

【００１６】拡散符号検出器３２において検出された受
信拡散符号は、位相検出器（ＰＤ）３４に入力される。
この位相検出器３４は、拡散符号検出器３２から供給さ
れる受信拡散符号と拡散符号発生器３６から供給される
拡散符号の位相を比較する。通信に利用する拡散符号自
体は予め分かっているものであり、入力される２つの拡
散符号の比較によって、両者の位相ずれ量についての信
号が得られる。例えば、符号発生器３６から供給される
拡散符号に対し、例えば１ビット（２ビットでもよい）
ずつずれた複数の拡散符号を生成し、これらをレジスタ
に記憶し、拡散符号検出器３２で検出された拡散符号
と、各レジスタに記憶されている拡散符号を比較する。
そして、一致するものを検出することにより、検出した
受信拡散符号と拡散符号発生器３６で発生された拡散符
号の位相ずれが分かる。そこで、位相比較器３４は、求
められた位相ずれについての信号を出力する。

【００１７】得られた位相ずれ量についての信号はロー
パスフィルタ３８、電圧制御水晶発振器（ＶＣＸＯ）４
０に供給され、これによって、出力信号の位相が制御さ
れる。そして、電圧制御水晶発信器４０の出力信号は、
拡散符号発生器３６にその出力制御クロックとして供給
される。この例では、拡散符号発生器３６はｎビットの
シフトレジスタであり、左端のレジスタが信号の出力箇
所になっている。このため、このシフトレジスタに供給
されるクロックに応じて、記憶しているデータを循環し
てシフトすることにより記憶している拡散符号を入力ク
ロックに応じて出力する。

【００１８】このように、位相検出器３４の位相ずれ量
についての信号が、ローパスフィルタ３８、電圧制御発
信器４０を介し、拡散符号発生器３６に供給され、これ
によって拡散符号の出力が制御されるため、これらの回
路は、拡散符号の位相に応じたフェーズロックドループ
を形成する。そこで、拡散符号発生器３６から出力され
る拡散符号は、拡散符号検出器３２で検出された受信拡
散符号と同期することになり、前記拡散符号を用いれ
ば、乗算器１０において、逆拡散が行える。

【００１９】このように、本実施例によれば、拡散符号
検出器３２において、拡散符号を検出する。そこで、検
出した拡散符号により、受信信号中の拡散符号の初期捕
捉を行うことができ、同期の確立に要する時間を短縮す
ることができる。さらに、装置全体の構成を非常に簡単
なものにできる。

【００２０】次に、拡散符号検出器３２の一例の構成に
ついて説明する。まず、この例の拡散符号検出器３２に
おいて、拡散符号を検出するためには、送信側におい
て、情報信号によって一次変調される搬送波と、スペク
トル拡散するための拡散符号が同期されていることが条
件になる。そこで、まずこのシステムの全体構成につい
て説明する。

【００２１】すなわち、図２に示すように、送信側にお
いて、搬送波発振器５０から出力される搬送波は一次変
調回路５２に入力される。この一次変調回路５２には、
情報信号も入力されており、搬送波が情報信号によって
変調される一次変調信号が得られる。

【００２２】一方、搬送波発振器５０からの搬送波は、
分周器５４において、Ｎ分周された後、拡散符号（ＰＮ
符号）発生器５６に供給される。拡散符号発生器５６
は、Ｎ分周された搬送波に所定の「０」、「１」のデー
タを重畳し、拡散符号を生成する。そして、生成された
拡散符号が乗算器５８に供給され、一次変調信号と拡散
符号の乗算が行われ、スペクトル拡散が行われる。そし
て、得られたスペクトル拡散を受けた信号がアンテナ６
０から送信される。このように、拡散符号は搬送波を分
周した信号を基に生成されている。そこで、この拡散符
号は、搬送波に同期したものになっている。

【００２３】なお、受信側ではアンテナ６２において、
電波を受信した後、拡散符号再生部６４において、拡散
符号を再生し、これが乗算器６６において、受信信号に
乗算されることにより逆拡散が行われる。そして、逆拡
散された信号が一次復調回路６８において復調されるこ
とによって、情報信号が得られ、スペクトル拡散を利用
した通信が達成される。

【００２４】次に、拡散符号検出器３２は、図３に示す
ように、比較器７２、ｔ遅延回路７４、一致判定回路７
６、およびフリップフロップ７８からなっている。ま
た、各部の波形について、図４に示す。なお、通常の搬
送波の周波数は拡散符号（ＰＮ符号）の周波数よりずっ
と高いが、この図では、あまり異ならないように記載し
ている。搬送波ＣＳは、所定周波数の正弦波の信号であ
る。そして、これを拡散符号（信号ＰＮ）によってスペ
クトル拡散することによって信号ＳＰＳが得られ、送信
される。そこで、受信信号は、信号ＳＰＳである。

【００２５】この受信信号ＳＰＳは、比較器７２に入力
される。比較器７２は、信号ＳＰＳの正負判定によって
矩形波信号ＤＳを得る。矩形波信号ＤＳは、ｔ遅延回路
７４に入力され、ここでｔだけ遅延され、信号ＳＤＳが
得られる。ここで、ｔは、搬送波の半波長分の期間であ
る。

【００２６】そして、信号ＤＳ、ＳＤＳが一致判定回路
７６に入力され、ここで、両信号の「０」、「１」が判
定され、一致している場合に「０」、不一致の場合に
「１」の信号となる信号ＬＯＧＩＣが生成され、出力さ
れる。この信号ＬＯＧＩＣは、フリップフロップ７８の
クロック入力端に入力される。フリップフロップ７８
は、その反転Ｑ出力がＤ入力端に接続されており、信号
ＬＯＧＩＣの立ち下がりで、出力の状態を随時反転す
る。これによって、フリップフロップ７８のＱ出力端
に、信号ＦＦが得られる。この信号ＦＦは、信号ＰＮと
同一であり、これによって信号ＰＮが再生されたことに
なる。

【００２７】このように、本実施例によれば、拡散符号
検出器３２において、拡散符号を検出する。そこで、検
出した拡散符号により、受信信号中の拡散符号の初期捕
捉を行うことができ、同期の確立に要する時間を短縮す
ることができる。さらに、装置全体の構成を非常に簡単
なものにできる。そして、スペクトル拡散による無線通
信を行っているため、雑音に強く、また他の無線通信へ
の影響を最小限に抑制することができる。特に、複数の
端末により、プリンタを共用する場合等に本システムに
より、好適なデータ通信を行うことができる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るスペ
クトル拡散信号復調装置によれば、拡散符号検出手段に
おいて、拡散符号を検出する。そこで、検出した拡散符
号により、受信信号中の拡散符号との同期をとることが
でき、同期の確立に要する時間を短縮することができ、
さらに装置全体の構成を非常に簡単なものにできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の全体構成を示すブロック図である。

【図２】システムの全体構成を示すブロック図である。

【図３】拡散符号検出部の構成を示すブロック図であ
る。

【図４】拡散符号検出の際の各部の波形を示す波形図で
ある。

【図５】従来のＤＬＬの構成を示すブロック図である。

【図６】ＤＬＬにおける各部の波形を示す波形図であ
る。

【符号の説明】

１０ 乗算器 ３２ 拡散符号検出部 ３４ 位相検出器 ３６ 拡散符号発生器 ３８ ローパスフィルタ ４０ 電圧制御水晶発振器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の拡散符号によりスペクトル拡散さ
   れた信号を復調するスペクトル拡散信号復調装置であっ
   て、 受信信号から受信拡散符号を検出する検出手段と、 この検出された受信拡散符号が入力され、出力する拡散
   符号の位相を受信拡散符号の位相と合致させるフェーズ
   ロックドループと、 このフェーズロックドループからの出力される拡散符号
   を受信信号と乗算する乗算手段と、 を有することを特徴とする符号拡散信号復調装置。