JPH07321709A - Acquisition and latch device for spread spectrum code synchronization - Google Patents

Acquisition and latch device for spread spectrum code synchronization

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JPH07321709A
JPH07321709A JP13786494A JP13786494A JPH07321709A JP H07321709 A JPH07321709 A JP H07321709A JP 13786494 A JP13786494 A JP 13786494A JP 13786494 A JP13786494 A JP 13786494A JP H07321709 A JPH07321709 A JP H07321709A
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spread code
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正俊 高木
Seiichi Miyashita
精一 宮下
Toshihiro Sugiyama
敏博 杉山
Tomohiko Sagawa
智彦 佐川
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Osaki Electric Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To allow the device being hardly susceptible to the effect with temperature by reducing the number of adjustment factors. CONSTITUTION:The device is provided with a 1st spread code generator 7 for demodulation, a 2nd spread code generator 8 for synchronization acquisition and latching, a 1st multiplier 2 applying inverse spread to a received signal by multiplying a spread code 9 from the 1st spread code generator with a received signal, a 2nd multiplier 3 applying inverse spread to the received signal by multiplying a spread code 10 from the 2nd spread code generator with the received signal, a correlation device 6 obtaining the correlation of outputs of the 2nd multiplier 3, and a control means 13 that shifts the phase of the spread code of the 2nd spread code generator 8 over one period for synchronization acquisition, matches the phase of the spread codes from the 1st and 2nd spread code generators 7, 8 with a phase providing a maximum value when the maximum correlation by the correlation device at that time exceeds a prescribed value, shifts the phase of the spread code of the 2nd spread code generator 8 at a small prescribed phase width for synchronization latching and matches the phase of the spread codes from the 1st and 2nd spread code generators 7, 8 with a phase providing a maximum value of the correlation value by the correlation device at that time.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、電力線搬送通
信等に用いられるスペクトラム拡散符号同期捕捉保持装
置の改良に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement of a spread spectrum code synchronization acquisition and holding device used in, for example, power line carrier communication.

【0002】[0002]

【従来の技術】スペクトラム拡散通信方式は、伝送すべ
き情報信号に拡散符号として用いられる疑似雑音符号
(以下PN符号という)を乗じることにより、情報信号
の持つ帯域幅より広い帯域に情報信号を拡散させて伝送
する通信方式であり、優れた秘話性と耐ノイズ性を有す
るので、劣悪な伝送路における通信に用いられることが
多い。
2. Description of the Related Art In a spread spectrum communication system, an information signal to be transmitted is multiplied by a pseudo noise code (hereinafter referred to as a PN code) used as a spreading code to spread the information signal in a band wider than the bandwidth of the information signal. It is a communication method of transmitting by allowing it to be transmitted, and since it has excellent confidentiality and noise resistance, it is often used for communication on a poor transmission line.

【0003】このスペクトラム拡散通信にて送信された
信号を受信するためには、受信信号に含まれているPN
符号と同じPN符号を位相が合うように受信装置側で発
生させて、乗じる必要がある。当然のことながら、受信
装置側では受信信号に含まれているPN符号の位相を予
め知ることはできないので、図6に示されるように、P
N符号の自己相関関数に関して1チップ(PN符号の最
小単位)以上の位相差があるとほとんど相関が得られな
いという特性を利用してPN符号の位相を検出すること
となる。受信装置側でPN符号の位相同期を確立するた
めには、PN符号の位相誤差を1チップ以内にする捕捉
の機能と、PN符号の位相誤差を0にしつづける保持の
機能が必要である。
In order to receive the signal transmitted by the spread spectrum communication, the PN included in the received signal is used.
It is necessary to generate and multiply the same PN code as the code on the receiving device side so that the phases match. As a matter of course, since the phase of the PN code included in the received signal cannot be known in advance on the receiving device side, as shown in FIG.
The phase of the PN code is detected by utilizing the characteristic that almost no correlation can be obtained when there is a phase difference of one chip (minimum unit of PN code) or more with respect to the autocorrelation function of the N code. In order to establish the phase synchronization of the PN code on the receiver side, it is necessary to have a function of capturing the phase error of the PN code within one chip and a function of holding the phase error of the PN code to 0.

【0004】従来のスペクトラム拡散符号同期捕捉保持
装置の一例を図7に示す。図7において、21は入力端
子、22,23,24は乗算器、25,26,27は帯
域通過ろ波器、28,29,30は包絡線検波器、31
は比較器、32は差動増幅器、33はループフィルタ、
34は電圧制御発振器、35はアンドゲート、36はP
N符号発生器、37は掃引制御器、38は遅延ロックル
ープである。
FIG. 7 shows an example of a conventional spread spectrum code synchronization acquisition / holding device. In FIG. 7, 21 is an input terminal, 22, 23, 24 are multipliers, 25, 26, 27 are bandpass filters, 28, 29, 30 are envelope detectors, 31
Is a comparator, 32 is a differential amplifier, 33 is a loop filter,
34 is a voltage controlled oscillator, 35 is an AND gate, 36 is P
N code generator, 37 is a sweep controller, and 38 is a delay locked loop.

【0005】入力端子21に入力されたスペクトラム拡
散信号は3つに分かれ、PN符号発生器36からのそれ
ぞれ1チップずつ位相のずれたPN符号(0,+Δ,−
Δ)が乗算器22〜24により乗算されることによっ
て、逆拡散された後、情報変調の帯域だけ通過させる帯
域通過ろ波器25〜27を通り、包絡線検波器28〜3
0により検波される。その各出力は図8(a)(b)
(c)に示されるようになる。
The spread spectrum signal input to the input terminal 21 is divided into three, and the PN code (0, + Δ, − from the PN code generator 36 is shifted by one chip each.
After being despread by being multiplied by Δ) by the multipliers 22 to 24, it passes through the band pass filters 25 to 27 that pass only the information modulation band, and the envelope detectors 28 to 3
It is detected by 0. The outputs are shown in FIGS. 8 (a) and 8 (b).
As shown in (c).

【0006】ここでの同期捕捉は、スライディング相関
ループで行われている。PN符号の1周期にわたって包
絡線検波された包絡線検波器28の出力は、予め設定さ
れたスレシホールドレベル39と比較器31にて比較さ
れ、スレシホールドレベル39を越える相関が得られな
い時は、掃引制御器37が働いて、PN符号発生器36
への入力クロックを1パルス抜いて、PN符号の位相を
1チップシフトさせる。PN符号は、通常±1チップの
位相差の範囲内でしか相関が得られないため、もしも包
絡線検波器28の出力にスレシホールドレベル39を越
える相関が得られた時には、同期が捕捉できたと見なし
て掃引が停止される。その後、包絡線検波器28の出力
がスレシホールドレベルを下回った時は、同期が外れた
と見なして再び掃引が開始される。
The synchronization acquisition here is performed in a sliding correlation loop. The output of the envelope detector 28, which has been subjected to envelope detection over one period of the PN code, is compared with a preset threshold level 39 by the comparator 31, and no correlation exceeding the threshold level 39 can be obtained. At this time, the sweep controller 37 operates and the PN code generator 36
The pulse of the input clock to is extracted by 1 pulse and the phase of the PN code is shifted by 1 chip. Since the PN code can usually obtain the correlation only within the range of the phase difference of ± 1 chip, if the output of the envelope detector 28 has the correlation exceeding the threshold level 39, the synchronization can be captured. And the sweep is stopped. After that, when the output of the envelope detector 28 falls below the threshold level, it is considered that the synchronization is lost, and the sweep is restarted.

【0007】掃引を停止している間の同期の保持は遅延
ロックループ38で行われる。遅れ位相と進み位相の2
つのPN符号で逆拡散され、検波され、差動増幅器32
により差動増幅されることにより得られた電圧制御発振
器34の制御電圧は、PN符号の位相に対して図8
(d)のようになり、遅延ロックループ38は位相差が
0である同期点40において安定するように動作する。
The synchronization is maintained in the delay locked loop 38 while the sweep is stopped. Delayed phase and advanced phase 2
Despread with two PN codes, detected, differential amplifier 32
The control voltage of the voltage controlled oscillator 34 obtained by being differentially amplified by
As shown in (d), the delay lock loop 38 operates so as to be stable at the synchronization point 40 where the phase difference is zero.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】図7においては、帯域
通過ろ波器25〜27と包絡線検波器28〜30とによ
り構成される相関器が、同期捕捉及び同期外れ検出用と
同期保持PN符号遅れ位相用と、同期保持PN符号進み
位相用の3つもあり、なおかつ、遅れ位相用相関器と進
み位相用相関器のバランスがとれていないと、この2つ
の相関器の出力差で与えられる電圧制御発振器34の制
御電圧波形が歪んで、遅延ロックループ38内にオフセ
ットが生じ、性能の劣化を招くことになるという問題が
あった。
In FIG. 7, a correlator composed of bandpass filters 25 to 27 and envelope detectors 28 to 30 is used for synchronization acquisition and out-of-sync detection and synchronization holding PN. There are three for the code delay phase and for the sync hold PN code lead phase, and if the delay phase correlator and the lead phase correlator are not balanced, the output difference of these two correlators is given. There is a problem that the control voltage waveform of the voltage controlled oscillator 34 is distorted and an offset occurs in the delay locked loop 38, which causes deterioration of performance.

【0009】また、電圧制御発振器34は制御電圧の同
期点40における電圧でPN符号発生器36への定格周
波数クロックを出すように設定されているが、温度特性
等の影響により、同期点40における電圧で定格周波数
クロックが出ていないと、ずれた点でループが安定して
しまうという問題があった。
The voltage controlled oscillator 34 is set to output the rated frequency clock to the PN code generator 36 with the voltage at the synchronization point 40 of the control voltage. If the rated frequency clock is not output with voltage, there is a problem that the loop becomes stable at the point of deviation.

【0010】本発明の目的は、調整要素を少なくするこ
とができ、温度による影響を受けにくくすることができ
るスペクトラム拡散符号同期捕捉保持装置を提供するこ
とである。
An object of the present invention is to provide a spread spectrum code synchronization acquisition / holding device which can reduce the number of adjustment elements and can be less affected by temperature.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は、復調用の第1
の拡散符号発生器と、同期捕捉保持用の第2の拡散符号
発生器と、前記第1の拡散符号発生器からの拡散符号を
受信信号に乗算することにより受信信号を逆拡散させる
第1の乗算器と、前記第2の拡散符号発生器からの拡散
符号を受信信号に乗算することにより受信信号を逆拡散
させる第2の乗算器と、該第2の乗算器の出力の相関値
を求める相関器と、同期捕捉のためには、前記第2の拡
散符号発生器の拡散符号の位相を1周期にわたってシフ
トさせ、その時の前記相関器による相関値の最大値が所
定値を越えている場合に、該最大値を与える位相に、前
記第1及び第2の拡散符号発生器の拡散符号の位相を一
致させ、同期保持のためには、前記第2の拡散符号発生
器の拡散符号の位相を小さい所定の幅でシフトさせ、そ
の時の前記相関器による相関値の最大値を与える位相
に、前記第1及び第2の拡散符号発生器の拡散符号の位
相を一致させる制御手段とを備えている。
The present invention is a first demodulation system.
Spreading code generator, a second spreading code generator for synchronization acquisition and holding, and a first spreading code for despreading the received signal by multiplying the received signal by the spreading code from the first spreading code generator. A multiplier, a second multiplier that despreads the received signal by multiplying the received signal by the spreading code from the second spreading code generator, and a correlation value of the output of the second multiplier The phase of the spreading code of the second spreading code generator is shifted over one period for the correlator and the synchronization acquisition, and the maximum value of the correlation value by the correlator at that time exceeds a predetermined value. , The phases of the spreading codes of the first and second spreading code generators are made to coincide with the phase giving the maximum value, and in order to maintain synchronization, the phase of the spreading code of the second spreading code generator is set. Is shifted by a small predetermined width, and the correlator at that time is shifted The phase which gives the maximum value of the correlation values by, and a control means for matching the first and second spreading code generators spread code phase.

【0012】[0012]

【作用】本発明では、第2の拡散符号発生器の拡散符号
の位相を第1の拡散符号発生器とは独立して1周期にわ
たってシフトさせることにより、単一の相関器で同期捕
捉保持を行うようにしている。
In the present invention, the phase of the spreading code of the second spreading code generator is shifted over one cycle independently of the first spreading code generator, so that the single correlator holds the synchronous acquisition and holding. I am trying to do it.

【0013】[0013]

【実施例】図1は、本発明の一実施例を示すブロック図
である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.

【0014】1は受信信号であるスペクトラム拡散信号
の入力端子、2,3は乗算器、4は帯域通過ろ波器、5
は包絡線検波器で、帯域通過ろ波器4と包絡線検波器5
は相関器6を構成する。7は復調用のPN符号発生器、
8は同期捕捉保持用のPN符号発生器で、乗算器2,3
に対してPN符号9,10を出力する。11,12はP
N符号発生器7,8へクロックCKを供給するプログラ
マブルカウンタ、13はプログラマブルカウンタ11,
12を制御すると共に、PN符号発生器7,8のPN符
号の位相を0にするクリア信号14を出力するCPU、
15は相関値をディジタル値に変換するA/D変換器、
16はメモリである。
1 is an input terminal of a spread spectrum signal which is a received signal, 2 and 3 are multipliers, 4 is a band pass filter, and 5
Is an envelope detector, which is a bandpass filter 4 and an envelope detector 5.
Constitutes the correlator 6. 7 is a PN code generator for demodulation,
Numeral 8 is a PN code generator for holding and capturing synchronization, and multipliers 2, 3
PN codes 9 and 10 are output with respect to. 11 and 12 are P
A programmable counter that supplies a clock CK to the N code generators 7 and 8, 13 is a programmable counter 11,
A CPU which controls 12 and outputs a clear signal 14 for setting the phase of the PN code of the PN code generators 7 and 8 to 0,
15 is an A / D converter for converting the correlation value into a digital value,
16 is a memory.

【0015】図2は同期捕捉動作、即ち受信信号に含ま
れているPN符号とPN符号発生器7,8により発生さ
れるPN符号9,10の位相差を1チップ以内とするC
PU13の動作を示すフローチャートである。 [ステップ1] CPU13は、同時にPN符号発生器
7,8へクリア信号14を送って、2つのPN符号9,
10の位相を0にする。そして、プログラマブルカウン
タ11,12がPN符号の定格周波数クロックを出力す
るように初期設定する。 [ステップ2] メモリ16のP番地、MP番地、MA
X番地をそれぞれ0とする。P番地にはPN符号9とP
N符号10の位相差を1チップ単位で示す値が格納され
る。PN符号の1周期をMチップとすると、0≦P≦M
である。ただしP=0とP=Mとは同じである。MP番
地には最大相関値を与えたPN符号10の位相を示す値
が格納される。0≦MP≦Mである。MAX番地には最
大相関値が格納される。0≦MAXである。 [ステップ3] CPU13はプログラマブルカウンタ
12を制御することによりPN符号発生器8へのクロッ
クCKのパルス幅を変えて、PN符号10の位相を1チ
ップ遅らせる。なお、この時、PN符号9の位相はシフ
トさせない。位相のシフトの仕方については後述する。 [ステップ4] メモリ16のP番地の値を+1する。 [ステップ5] CPU13はPN符号10の1周期分
待つ。この間、受信信号は2つに別れて、乗算器2,3
によりPN符号9,10がそれぞれ乗算されて逆拡散さ
れる。乗算器3により逆拡散された信号は、帯域通過ろ
波器4を通り、包絡線検波器5により検波され、A/D
変換器15によりディジタル信号に変換されて、CPU
13に入力される。 [ステップ6] CPU13はPN符号10の1周期に
わたって包絡線検波された相関値をサンプリングする。 [ステップ7] サンプリングした相関値をMAX番地
の値と比較する。今、最初でMAX=0となっているか
ら、当然相関値が大きいので、ステップ8に移行する。
なお、今回サンプリングの相関値がMAX番地の値以下
の場合には、ステップ10へジャンプする。 [ステップ8] P番地の値をMP番地に格納し、今回
サンプリングの相関値をMAX番地に格納する。 [ステップ9] P=Mか否かを判別し、P<Mの間は
ステップ3〜8を繰り返す。即ち、PN符号9とPN符
号10の位相差がMチップになるまで、相関値サンプリ
ングを繰り返し、その最大相関値とその位相をMP番地
とMAX番地に格納する。P=Mになると、ステップ1
0へ移行する。 [ステップ10] MAX番地に格納された最大相関値
がスレシホールドレベルshより大きいか否かを判別す
る。大きい場合にはステップ11に移行し、それ以下の
場合にはステップ12に移行する。 [ステップ11] PN符号9とPN符号10の位相を
MPチップ遅らせる。これにより受信信号に含まれてい
るPN符号とPN符号9,10との位相差は1チップ以
内となったことになる。
FIG. 2 shows a synchronization acquisition operation, that is, C in which the phase difference between the PN code included in the received signal and the PN codes 9 and 10 generated by the PN code generators 7 and 8 is within one chip.
It is a flowchart which shows operation | movement of PU13. [Step 1] The CPU 13 sends a clear signal 14 to the PN code generators 7 and 8 at the same time to send the two PN codes 9 and 9.
The phase of 10 is set to 0. Then, the programmable counters 11 and 12 are initialized so as to output the rated frequency clock of the PN code. [Step 2] P address, MP address, MA of memory 16
Address X is set to 0. PN code 9 and P at address P
A value indicating the phase difference of the N code 10 in units of one chip is stored. If one cycle of the PN code is M chips, 0 ≦ P ≦ M
Is. However, P = 0 and P = M are the same. A value indicating the phase of the PN code 10 giving the maximum correlation value is stored in the MP address. 0 ≦ MP ≦ M. The maximum correlation value is stored in the MAX address. 0 ≦ MAX. [Step 3] The CPU 13 controls the programmable counter 12 to change the pulse width of the clock CK to the PN code generator 8 to delay the phase of the PN code 10 by one chip. At this time, the phase of the PN code 9 is not shifted. How to shift the phase will be described later. [Step 4] The value of the address P in the memory 16 is incremented by 1. [Step 5] The CPU 13 waits for one cycle of the PN code 10. During this time, the received signal is divided into two, and the multipliers 2, 3
Are multiplied by the PN codes 9 and 10, respectively, and despread. The signal despread by the multiplier 3 passes through the bandpass filter 4, is detected by the envelope detector 5, and is converted into an A / D signal.
The signal is converted into a digital signal by the converter 15 and the CPU
13 is input. [Step 6] The CPU 13 samples the correlation value subjected to envelope detection over one period of the PN code 10. [Step 7] The sampled correlation value is compared with the value at the MAX address. Since MAX = 0 now at the beginning, the correlation value is naturally large, so the process proceeds to step 8.
If the correlation value of this time sampling is less than or equal to the value at the MAX address, the process jumps to step 10. [Step 8] The value of the address P is stored in the address MP, and the correlation value of the current sampling is stored in the address MAX. [Step 9] It is determined whether or not P = M, and steps 3 to 8 are repeated while P <M. That is, the correlation value sampling is repeated until the phase difference between the PN code 9 and the PN code 10 becomes M chips, and the maximum correlation value and its phase are stored in the MP address and the MAX address. When P = M, step 1
Move to 0. [Step 10] It is determined whether or not the maximum correlation value stored in the MAX address is higher than the threshold level sh. If it is larger, the process proceeds to step 11, and if it is smaller than that, the process proceeds to step 12. [Step 11] The phases of the PN code 9 and the PN code 10 are delayed by MP chips. As a result, the phase difference between the PN code included in the received signal and the PN codes 9 and 10 is within one chip.

【0016】以上の動作は、1チップずつ遅らせなが
ら、相関値をサンプリングするのであるから、図3に示
されるようなタイミングでサンプリングをして、スレシ
ホールドレベルshを越える相関値が得られないことが
考えられる。この場合が、ステップ10における、最大
相関値がスレシホールドレベルsh以下の場合である。
[ステップ12] PN符号9とPN符号10の位相を
1/2チップ遅らせて、ステップ2からの同期捕捉動作
を再び行う。
In the above operation, the correlation value is sampled while being delayed by one chip. Therefore, the correlation value exceeding the threshold level sh cannot be obtained by sampling at the timing shown in FIG. It is possible. This is the case where the maximum correlation value in step 10 is less than or equal to the threshold level sh.
[Step 12] The phases of the PN code 9 and the PN code 10 are delayed by 1/2 chip, and the synchronization acquisition operation from step 2 is performed again.

【0017】ここで、PN符号9,10の位相をプログ
ラマブルカウンタ11,12のクロックCKのパルス幅
を変えることによりシフトすることを図4を参照しなが
ら説明する。
Here, the shifting of the phases of the PN codes 9 and 10 by changing the pulse width of the clock CK of the programmable counters 11 and 12 will be described with reference to FIG.

【0018】プログラマブルカウンタ11,12はCP
U13によって設定される比較値とカウント値が一致し
た瞬間にカウント値をクリアし、かつ、トグル出力する
ようになっている。例えば、プログラマブルカウンタ1
1,12に入力されるクロックの周波数をPN符号9,
10の定格周波数の40倍と仮定すると、CPU13に
よって比較値が20に設定されれば、プログラマブルカ
ウンタ11,12に20のクロックが入力されることに
よりプログラマブルカウンタ11,12の出力であるP
N符号発生器7,8のクロックCKの半サイクルが形成
され、次の20のクロックが入力することにより次の半
サイクルが形成されて、合計40のクロック入力により
PN符号発生器7,8のクロックCKの1サイクルが形
成されるので、プログラマブルカウンタ11,12の出
力周波数がPN符号9,10の定格周波数となる。
The programmable counters 11 and 12 are CP
At the moment when the comparison value set by U13 and the count value match, the count value is cleared and toggled. For example, programmable counter 1
The frequency of the clock input to 1, 12 is the PN code 9,
Assuming 40 times the rated frequency of 10, if the comparison value is set to 20 by the CPU 13, 20 clocks are input to the programmable counters 11 and 12 to output P which is the output of the programmable counters 11 and 12.
A half cycle of the clock CK of the N code generators 7 and 8 is formed, the next half cycle is formed by inputting the next 20 clocks, and a total of 40 clock inputs form the PN code generators 7 and 8. Since one cycle of the clock CK is formed, the output frequencies of the programmable counters 11 and 12 become the rated frequencies of the PN codes 9 and 10.

【0019】ステップ12において位相を1/2チップ
遅らせる場合を例にとると、CPU13はプログラマブ
ルカウンタ12の出力を監視していて、図4(a)にお
ける時刻t1 でカウント値(=20)がクリアされると
すぐに比較値を40に書き換える。そして、時刻t2
カウント値(=40)がクリアされると、再び比較値を
20に書き換える。この動作により、クロックCKは時
刻t1 〜t2 の間ハイレベルが継続するので、位相が1
/2チップ遅れることとなる。位相を1/2進める場合
には、図4(b)に示されるように、時刻t3 で比較値
を10に書き換え、時刻t4 で比較値を20に戻せばよ
い。同様に、比較値を1〜40の範囲の値に書き換える
ことにより、1/40チップを最小単位とするシフト幅
で任意に位相を遅らせたり、進めたりすることができ
る。また、CPU13の速度が上記の動作に追いつかな
くなるような幅で位相をシフトさせる時にも複数回に分
けて行えばよい。
Taking the case where the phase is delayed by 1/2 chip in step 12, the CPU 13 is monitoring the output of the programmable counter 12, and the count value (= 20) at time t 1 in FIG. As soon as it is cleared, the comparison value is rewritten to 40. Then, when the count value (= 40) is cleared at time t 2 , the comparison value is rewritten to 20 again. By this operation, the clock CK is kept at the high level from time t 1 to t 2 , so that the phase is 1
/ 2 chips will be delayed. When advancing the phase by ½, as shown in FIG. 4B, the comparison value should be rewritten to 10 at time t 3 and returned to 20 at time t 4 . Similarly, by rewriting the comparison value to a value in the range of 1 to 40, the phase can be arbitrarily delayed or advanced with a shift width in which 1/40 chip is the minimum unit. Further, when the phase is shifted by a width such that the speed of the CPU 13 cannot catch up with the above operation, it may be performed in plural times.

【0020】次に同期保持動作について述べる。図5は
同期保持動作、即ち、1チップ以内になっている受信信
号中のPN符号とPN符号9,10の位相差を0に近づ
け、その位相差を0に保ち続けるCPU13の動作を示
すフローチャートである。
Next, the synchronization holding operation will be described. FIG. 5 is a flow chart showing the synchronous holding operation, that is, the operation of the CPU 13 which brings the phase difference between the PN code and the PN codes 9 and 10 in the received signal within 1 chip close to 0 and keeps the phase difference at 0. Is.

【0021】捕捉の時には1チップ遅らせながら相関を
求めたのであるから、PN符号10の位相については±
1/2チップ以内に最大相関値があるはずである。 [ステップ21] CPU13はプログラマブルカウン
タ12を制御することによりPN符号発生器8へのクロ
ックCKのパルス幅を変えて、PN符号10の位相のみ
を1/2チップ進ませる。ここで、プログラマブルカウ
ンタ11,12に入力されるクロック速度で定義される
最小シフト幅を1/40と仮定する。このステップから
位相差を0に近づける動作が開始され、この動作では±
1/2チップの間で位相をシフトさせることになる。 [ステップ22] CPU13はプログラマブルカウン
タ12の比較値Xを20に設定する。 [ステップ23] メモリ16のP′番地に−Xを格納
する。P′番地はPN符号9とPN符号10の位相差を
1/40チップ単位で示す値(−20≦P′≦20、−
符号は位相進みとする)が格納される番地である。−X
の格納により−20/40、即ち−1/2チップの進み
がメモリ16に記憶されたことになる。 [ステップ24] CPU13はPN符号10の1周期
分待つ。この間、受信信号は2つに別れて、乗算器2,
3によりPN符号9,10がそれぞれ乗算されて逆拡散
される。乗算器3により逆拡散された信号は、帯域通過
ろ波器4を通り、包絡線検波器5により検波され、A/
D変換器15によりディジタル信号に変換されて、CP
U13に入力される。 [ステップ25] CPU13はPN符号10の1周期
にわたって包絡線検波された相関値をサンプリングす
る。 [ステップ26] −XをMP′番地に格納し、今回サ
ンプリングの相関値をMAX′番地に格納する。MP′
番地には最大相関値を与えたPN符号10の位相を示す
値が格納される。−20≦MP′≦20である。MA
X′番地には最大相関値が格納される。0≦MAX′で
ある。 [ステップ27] CPU13はPN符号10の位相の
みを1/40チップ遅らせる。 [ステップ28] P′番地の値を+1する。 [ステップ29] CPU13はPN符号10の1周期
分待つ。この間、受信信号は包絡線検波され、CPU1
3に入力される。 [ステップ30] CPU13はPN符号10の1周期
にわたって包絡線検波された相関値をサンプリングす
る。 [ステップ31] サンプリングした相関値をMAX′
番地の値と比較する。相関値の方が大きい場合には、ス
テップ32に移行し、今回サンプリングの相関値がMA
X′番地の値以下の場合には、ステップ33へジャンプ
する。 [ステップ32] P′番地の値をMP′番地に格納
し、今回サンプリングの相関値をMAX′番地に格納す
る。 [ステップ33] P′=Xか否かを判別し、−20<
P<20の間はステップ27〜32を繰り返す。即ち、
PN符号9に対するPN符号10の位相差が+1/2チ
ップになるまで、相関値サンプリングを繰り返し、その
最大相関値とその位相をMP′番地とMAX′番地に格
納する。P=20になると、ステップ34へ移行する。 [ステップ34] PN符号10の位相を(MP′番地
に格納された値/40)で示される位相にシフトさせ
る。 [ステップ35] PN符号9の位相をPN符号10の
位相に合わせる。これにより受信信号に含まれているP
N符号とPN符号9,10との位相差は最小シフト幅の
1/2以内(±1/80チップ以内)となったことにな
る。 [ステップ36] MAX′番地に格納された最大相関
値がスレシホールドレベルshより大きいか否かを判別
する。それ以下の場合には同期がはずれたとみなして図
2の同期捕捉動作のステップ2に戻り、大きい場合には
ステップ37に移行する。 [ステップ37] CPU13はプログラマブルカウン
タ12を制御することによりPN符号発生器8へのクロ
ックCKのパルス幅を変えて、PN符号10の位相のみ
を3/40チップ進ませる。このステップから位相差を
0に保ちつづける動作が開始され、この動作では±3/
40チップの間で位相をシフトさせることになる。 [ステップ38] CPU13はプログラマブルカウン
タ12の比較値Xを3に設定する。この後、ステップ2
3に移行し、ステップ23〜38を繰り返す。
Since the correlation was obtained while delaying by one chip at the time of acquisition, the phase of the PN code 10 is ±
There should be a maximum correlation value within 1/2 chip. [Step 21] The CPU 13 controls the programmable counter 12 to change the pulse width of the clock CK to the PN code generator 8 to advance only the phase of the PN code 10 by 1/2 chip. Here, it is assumed that the minimum shift width defined by the clock speed input to the programmable counters 11 and 12 is 1/40. From this step, the operation to bring the phase difference closer to 0 is started.
The phase will be shifted between 1/2 chips. [Step 22] The CPU 13 sets the comparison value X of the programmable counter 12 to 20. [Step 23] -X is stored in the P'address of the memory 16. Address P'is a value indicating the phase difference between PN code 9 and PN code 10 in units of 1/40 chips (-20≤P'≤20,-
The code is an address in which a phase lead) is stored. -X
Is stored in the memory 16 by -20/40, that is, by ½ chip. [Step 24] The CPU 13 waits for one cycle of the PN code 10. During this time, the received signal is divided into two, and the multiplier 2,
3, the PN codes 9 and 10 are respectively multiplied and despread. The signal despread by the multiplier 3 passes through the band pass filter 4, is detected by the envelope detector 5, and
The digital signal is converted by the D converter 15 into the CP.
Input to U13. [Step 25] The CPU 13 samples the correlation value detected by the envelope detection over one period of the PN code 10. [Step 26] -X is stored in the address MP ', and the correlation value of the current sampling is stored in the address MAX'. MP ′
A value indicating the phase of the PN code 10 that gives the maximum correlation value is stored in the address. -20 ≦ MP ′ ≦ 20. MA
The maximum correlation value is stored in the address X '. 0 ≦ MAX ′. [Step 27] The CPU 13 delays only the phase of the PN code 10 by 1/40 chip. [Step 28] The value at the address P'is incremented by one. [Step 29] The CPU 13 waits for one cycle of the PN code 10. During this time, the received signal is subjected to envelope detection, and the CPU 1
Input to 3. [Step 30] The CPU 13 samples the envelope-detected correlation value over one period of the PN code 10. [Step 31] The sampled correlation value is MAX ′.
Compare with the address value. If the correlation value is larger, the process proceeds to step 32, and the correlation value of the current sampling is MA.
If it is less than the value of the address X ', the process jumps to step 33. [Step 32] The value of the P'address is stored in the MP 'address, and the correlation value of the current sampling is stored in the MAX' address. [Step 33] It is determined whether or not P ′ = X, and −20 <
While P <20, steps 27 to 32 are repeated. That is,
Correlation value sampling is repeated until the phase difference between the PN code 10 and the PN code 9 becomes +1/2 chip, and the maximum correlation value and its phase are stored in the MP 'address and the MAX' address. When P = 20, the process proceeds to step 34. [Step 34] The phase of the PN code 10 is shifted to the phase indicated by (value stored in MP 'address / 40). [Step 35] The phase of the PN code 9 is matched with the phase of the PN code 10. As a result, P included in the received signal
The phase difference between the N code and the PN codes 9 and 10 is within 1/2 of the minimum shift width (within ± 1/80 chip). [Step 36] It is determined whether or not the maximum correlation value stored in the address MAX 'is higher than the threshold level sh. If it is less than that, it is considered that the synchronization is lost, and the process returns to step 2 of the synchronization acquisition operation of FIG. 2, and if it is larger, the process proceeds to step 37. [Step 37] The CPU 13 controls the programmable counter 12 to change the pulse width of the clock CK to the PN code generator 8 to advance only the phase of the PN code 10 by 3/40 chips. From this step, the operation to keep the phase difference at 0 is started, and in this operation ± 3 /
The phase will be shifted between 40 chips. [Step 38] The CPU 13 sets the comparison value X of the programmable counter 12 to 3. After this, step 2
3, and steps 23 to 38 are repeated.

【0022】なお、上記の同期保持動作は、0に近づけ
る動作と0に保ちつづける動作の2段階としたが、0に
近づける動作のみの1段階でもよいし、0に近づける動
作を2段階以上として合計3段階以上でもよい。
Although the above-described synchronization holding operation has two steps, that is, an operation of approaching 0 and an operation of keeping it at 0, it may be one step of only an operation of approaching 0, or an operation of approaching 0 may be performed in two or more steps. The total number of stages may be three or more.

【0023】図示実施例では、PN符号発生器8のPN
符号10の位相をPN符号発生器7とは独立してシフト
させることにより、単一の相関器6で同期捕捉保持を行
うようにしているので、相関器のバランスを考慮する必
要がないことから、調整要素を少なくすることができ、
温度による影響を受けにくくすることができる。
In the illustrated embodiment, the PN of the PN code generator 8 is
Since the phase of the code 10 is shifted independently of the PN code generator 7, the single correlator 6 carries out the synchronous acquisition and holding, so that it is not necessary to consider the balance of the correlators. , The number of adjustment elements can be reduced,
It can be made less susceptible to temperature.

【0024】単一の相関器で同期を保持する場合、相関
値が単に変化しただけでは位相のずれが進みか遅れか分
からないので、無駄な位相シフトをして情報復調の性能
を悪くしてしまうことが考えられるが、2つのPN符号
発生器7,8を用い、相関値のサンプリング中、一方の
PN符号発生器7の位相を固定し、他方のPN符号発生
器8の位相をシフトさせるようにしているので、位相差
の進み、遅れを判断することができる。
When synchronization is held by a single correlator, it is not possible to know whether the phase shift is advanced or delayed by simply changing the correlation value. Therefore, unnecessary phase shift is performed to deteriorate the performance of information demodulation. Although it is possible that the two PN code generators 7 and 8 are used, the phase of one PN code generator 7 is fixed and the phase of the other PN code generator 8 is shifted during the sampling of the correlation value. Therefore, it is possible to judge whether the phase difference is advanced or delayed.

【0025】従来では、相関値がスレシホールドレベル
を越えたら同期捕捉したとして、保持に移行していたの
で、他にピーク値があってそれを見逃していたかもしれ
ないが、図示実施例では同期捕捉動作は1周期分の位相
をシフトさせながら相関をとり、その最大値を見つける
のであるから、同期の誤検出及び見逃しを確実に防止す
ることができる。
In the prior art, if the correlation value exceeds the threshold level, it is assumed that the synchronous acquisition is performed and the process shifts to the holding, so there may be another peak value and it may have been overlooked, but in the illustrated embodiment. Since the synchronization acquisition operation finds the maximum value by making correlation while shifting the phase for one cycle, it is possible to reliably prevent erroneous detection and oversight of synchronization.

【0026】劣悪な伝送路にてスペクトラム拡散信号が
瞬断されてしまうことも考えられるが、従来の同期はず
れ検出では、再び同期を捕捉するまでの長い間の情報が
失われてしまうことになるのに対し、図示実施例では相
関値サンプリング中でも復調用のPN符号発生器7及び
乗算器2により受信信号が逆拡散され、情報復調器へ送
られているので、情報の損失を最小限に抑えることがで
きる。
It is conceivable that the spread spectrum signal will be momentarily cut off on a poor transmission line, but in the conventional loss-of-synchronization detection, information will be lost for a long time until the synchronization is captured again. On the other hand, in the illustrated embodiment, the received signal is despread by the demodulating PN code generator 7 and the multiplier 2 even during correlation value sampling, and is sent to the information demodulator, so that information loss is minimized. be able to.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
復調用の第1の拡散符号発生器と、同期捕捉保持用の第
2の拡散符号発生器と、前記第1の拡散符号発生器から
の拡散符号を受信信号に乗算することにより受信信号を
逆拡散させる第1の乗算器と、前記第2の拡散符号発生
器からの拡散符号を受信信号に乗算することにより受信
信号を逆拡散させる第2の乗算器と、該第2の乗算器の
出力の相関値を求める相関器と、同期捕捉のためには、
前記第2の拡散符号発生器の拡散符号の位相を1周期に
わたってシフトさせ、その時の前記相関器による相関値
の最大値が所定値を越えている場合に、該最大値を与え
る位相に、前記第1及び第2の拡散符号発生器の拡散符
号の位相を一致させ、同期保持のためには、前記第2の
拡散符号発生器の拡散符号の位相を小さい所定の幅でシ
フトさせ、その時の前記相関器による相関値の最大値を
与える位相に、前記第1及び第2の拡散符号発生器の拡
散符号の位相を一致させる制御手段とを備え、以て、第
2の拡散符号発生器の拡散符号の位相を第1の拡散符号
発生器とは独立して1周期にわたってシフトさせること
により、単一の相関器で同期捕捉保持を行うようにした
から、調整要素を少なくすることができ、温度による影
響を受けにくくすることができる。また、同期の誤検出
及び見逃しを確実に防止することができる。
As described above, according to the present invention,
The first spread code generator for demodulation, the second spread code generator for synchronization and holding, and the spread code from the first spread code generator are multiplied by the received signal to reverse the received signal. A first multiplier for spreading, a second multiplier for despreading the received signal by multiplying the received signal by the spreading code from the second spreading code generator, and an output of the second multiplier The correlator that obtains the correlation value of
When the phase of the spread code of the second spread code generator is shifted over one cycle and the maximum value of the correlation value by the correlator at that time exceeds a predetermined value, the phase giving the maximum value is In order to make the phases of the spreading codes of the first and second spreading code generators coincide with each other and maintain the synchronization, the phases of the spreading codes of the second spreading code generator are shifted by a small predetermined width, and at that time, And a control means for matching the phases of the spreading codes of the first and second spreading code generators with the phase that gives the maximum correlation value by the correlator. Since the phase of the spread code is shifted over one cycle independently of the first spread code generator, the single correlator performs synchronous acquisition and holding, so that the number of adjustment elements can be reduced, Less susceptible to temperature It is possible. In addition, it is possible to reliably prevent erroneous detection and miss of synchronization.

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

【図1】本発明の一実施例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】図1におけるCPUの同期捕捉動作を示すフロ
ーチャートである。
FIG. 2 is a flowchart showing a synchronization acquisition operation of the CPU in FIG.

【図3】同期捕捉動作におけるサンプリングポイントと
相関値との関係を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between sampling points and correlation values in a synchronization acquisition operation.

【図4】図1におけるプログラマブルカウンタの動作を
示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an operation of the programmable counter in FIG.

【図5】図1におけるCPUの同期保持動作を示すフロ
ーチャートである。
5 is a flowchart showing a synchronization holding operation of the CPU in FIG.

【図6】1周期MチップのPN符号の自己相関関数を示
す図である。
FIG. 6 is a diagram showing an autocorrelation function of a PN code of one cycle M chips.

【図7】従来のスペクトラム拡散符号同期捕捉保持装置
の一例を示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing an example of a conventional spread spectrum code synchronization acquisition and holding device.

【図8】図7における包絡線検波器及び差動増幅器の出
力波形を示す図である。
8 is a diagram showing output waveforms of the envelope detector and the differential amplifier in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 入力端子 2,3 乗算器 4 帯域通過ろ波器 5 包絡線検波器 6 相関器 7,8 PN符号発生器 9,10 PN符号 11,12 プログラマブルカウンタ 13 CPU 14 クリア信号 15 A/D変換器 16 メモリ CK クロック sh スレシホールドレベル 1 Input Terminal 2,3 Multiplier 4 Band Pass Filter 5 Envelope Detector 6 Correlator 7,8 PN Code Generator 9,10 PN Code 11,12 Programmable Counter 13 CPU 14 Clear Signal 15 A / D Converter 16 memory CK clock sh threshold level

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 復調用の第1の拡散符号発生器と、同期
捕捉保持用の第2の拡散符号発生器と、前記第1の拡散
符号発生器からの拡散符号を受信信号に乗算することに
より受信信号を逆拡散させる第1の乗算器と、前記第2
の拡散符号発生器からの拡散符号を受信信号に乗算する
ことにより受信信号を逆拡散させる第2の乗算器と、該
第2の乗算器の出力の相関値を求める相関器と、同期捕
捉のためには、前記第2の拡散符号発生器の拡散符号の
位相を1周期にわたってシフトさせ、その時の前記相関
器による相関値の最大値が所定値を越えている場合に、
該最大値を与える位相に、前記第1及び第2の拡散符号
発生器の拡散符号の位相を一致させ、同期保持のために
は、前記第2の拡散符号発生器の拡散符号の位相を小さ
い所定の幅でシフトさせ、その時の前記相関器による相
関値の最大値を与える位相に、前記第1及び第2の拡散
符号発生器の拡散符号の位相を一致させる制御手段とを
備えたスペクトラム拡散符号同期捕捉保持装置。
1. A received signal is multiplied by a first spreading code generator for demodulation, a second spreading code generator for synchronization and holding, and a spreading code from the first spreading code generator. A first multiplier for despreading the received signal according to
Second multiplier for despreading the received signal by multiplying the received signal by the spread code from the spread code generator, a correlator for obtaining a correlation value of the output of the second multiplier, In order to do so, when the phase of the spreading code of the second spreading code generator is shifted over one cycle, and the maximum value of the correlation value by the correlator at that time exceeds a predetermined value,
The phases of the spreading codes of the first and second spreading code generators are matched with the phase that gives the maximum value, and the phase of the spreading code of the second spreading code generator is made small in order to maintain synchronization. Spread spectrum including a control means for shifting the phase of a spread code of the first and second spread code generators to a phase that gives a maximum value of the correlation value by the correlator at the time of shifting by a predetermined width Code synchronization acquisition and holding device.
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