JPH0750615A - スペクトル拡散復調における同期保持装置 - Google Patents

スペクトル拡散復調における同期保持装置

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JPH0750615A
JPH0750615A JP5213329A JP21332993A JPH0750615A JP H0750615 A JPH0750615 A JP H0750615A JP 5213329 A JP5213329 A JP 5213329A JP 21332993 A JP21332993 A JP 21332993A JP H0750615 A JPH0750615 A JP H0750615A
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JP
Japan
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spreading code
signals
spread spectrum
synchronization
signal
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JP5213329A
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English (en)
Inventor
Yukinobu Ishigaki
行信 石垣
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Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 SS復調における同期保持装置の構成の簡素
化及び低価格化。 【構成】 Δ/2チップ進んだ第1の拡散符号とΔ/2チッ
プ遅れた第2の拡散符号(Δは拡散符号の1チップ時
間)とを少なくとも生成するPNG4と、第1の拡散符
号がHレベルの時にスペクトル拡散変調信号を伝送する
と共に第2の拡散符号がHレベルの時にスペクトル拡散
変調信号を位相反転して伝送する相関器1と、相関器1
の出力信号をノイズ除去して誤差信号化するループフィ
ルタ6と、得られた誤差信号のレベルの大きさに応じた
周波数の信号を発生してPNG4にクロック信号として
供給するVCO7とを具備して構成した。

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復調にお
ける同期保持装置に係り、特に、従来の同期保持装置に
おける相関器のバランス問題を回避して確実に同期保持
できると共に、構成の簡素化を図り得る同期保持装置に
関する。
【0002】
【技術的背景】先進諸国において、スペクトル拡散(以
下“SS”と記載する)方式の実用化が各方面に亘って
進められており、夫々の応用における技術レベルの向上
に対する追求のみならず、SS方式を応用したSS通信
装置の高性能化と構成簡素化の両立を図るための研究が
続けられており、その早期実現が期待されている。
【0003】
【従来の技術】SS方式(特にSS通信方式)とは周知
の如く、通信機を構成するSS変調装置において、音声
や情報等の被変調信号に対して角度変調や PSK変調等の
1次変調を行ない、2次変調である拡散変調を施してか
らアンテナを介して送信し、これを受信した通信機のS
S復調装置において、受信SS信号を逆拡散復調した後
1次復調を施して元の被変調信号に戻す等の動作を行な
い乍ら交信する方式である。従って通信機はSS変調装
置とSS復調装置の両方の構成を備えている。
【0004】そのうちSS復調装置10は、図1の基本
構成図に示すように、周波数変換器21,中間周波増幅
器22,AGC(自動利得制御)回路23,逆拡散復調
回路24,1次復調回路25,同期捕捉回路26,及び
拡散符号生成用の拡散符号発生器(PNG)を内蔵して
いる同期保持回路27等により構成される。なお、1次
復調動作として PSK復調(復号)が行なわれる場合、1
次復調回路25は例えば特開昭60-220650 号公報記載の
如く構成される。また、SS変調装置側で、被変調信号
に対して1次変調を施さず、拡散変調のみを行なった所
謂ベースバンドSS信号を用いて交信する場合には、1
次復調回路25は当然不要となる。
【0005】次に、かかるSS復調装置10の動作につ
いて、図1の構成に沿って簡単に説明する。送信側の通
信機(図示せず)より、大気等の媒体を介して伝送され
たSS変調信号は、アンテナAで受信され、周波数変換
器21で変調用キャリア周波数を変換された後、中間周
波増幅器22で拡散変調波の主ローブ帯域を増幅され、
更にAGC回路23で適宜レベル調整されてから、逆拡
散復調回路24に供給される。
【0006】逆拡散復調用の拡散符号を生成するための
拡散符号発生器(PNG)は前記の如く同期保持回路2
7の中に内蔵されており、逆拡散復調回路24の出力を
同期捕捉回路26に供給して同期点(自己相関点;後述
する図4の波形の中央点)を検出する作業,即ち同期捕
捉を行なって、同期点検出後に同期保持回路27を動作
させる。そして、上記PNGにより上記SS変調信号と
同期のとれた拡散符号を発生させて、これを逆拡散復調
回路24内の後述する相関(乗算)器に供給し、相関
(乗算)による逆拡散復調を行なって、その出力を同期
維持のために同期捕捉回路26に供給すると共に、1次
復調回路25に供給して復調することにより、元の被変
調信号を得るわけである。
【0007】周知の如く、SS通信においては送信側
(拡散変調)と受信側(逆拡散復調)とで同期を取る
(同期捕捉)と共にそれを保持することが非常に重要な
作業であり、具体的にはPNGで生成する逆拡散復調用
の拡散符号を、送信側の拡散変調用の拡散符号と等価な
ものにすることが重要なポイントである。かかる同期捕
捉方法や同期保持方法に関する技術については、本出願
人の提案になる例えば特願平3-360622号,特願平 4-329
78号,特願平 5-34900号等の明細書において詳しく紹介
した通りである。
【0008】即ち、SS変調波が前記アンテナAで受信
され且つ逆拡散復調回路24に供給されても、逆拡散復
調回路24においてすぐに正常な逆拡散復調が開始され
るわけではなく、まず同期検出作業が行なわれる。即
ち、逆拡散復調回路24の出力信号を同期捕捉回路26
が入力して直ちに同期点を探し出し、同期点が見つかっ
たら同期保持回路27に制御信号を供給してこれを動作
させることにより、同期保持を行なっている。
【0009】より具体的には、同期保持方法として、D
LL(遅延ロックループ)型同期保持用信号処理法を用
いているので、かかる従来の同期保持方法について、図
2を参照し乍ら説明する。図2はかかる従来方法を実施
し得る同期保持装置20のブロック図であり、この図に
示すように、同期保持装置20は相関用の2つの乗算器
2,3及びPNG4,減算器5,電圧制御発振器(VC
O)7,ループフィルタ(LF)6から成る位相同期ル
ープにより構成されている。このうち、乗算器2,3及
び減算器5より成る回路を相関器1と呼ぶことにする。
【0010】なお、乗算器2,3は前記図1の逆拡散復
調回路24における逆拡散復調用の乗算器と兼用され、
減算器5は前記同期捕捉回路26において同期捕捉用の
制御信号を生成するための働きをする。従って、図2の
回路構成のうち、PNG4,LF6,VCO7が前記同
期保持回路27に特有の構成となる。また、乗算器2又
は3から前記1次復調回路25への出力端子は図示を省
略している。
【0011】次に、かかる従来の同期保持装置20の動
作について、図2及び図3の波形図を併せ参照して詳細
に説明する。但し、入力端子Inを介して前記図1のAG
C回路23より供給される信号は、通常はSS変調信号
であるが、説明の便宜上、図3(A) に示すような波形の
拡散符号P(t−τ0 )が供給されるものとする。なお、
図3(A) におけるΔは、拡散符号の1チップ時間であ
る。
【0012】PNG4はVCO7の出力をクロック信号
として、Δ/2チップ進んだ第1の拡散符号RE (t)=P(t
−τ1 −Δ/2){図3(B) 参照}と、Δ/2チップ遅れた第
2の拡散符号RL (t)=P(t−τ1 +Δ/2){図3(C) 参
照}とを生成し、これらを夫々乗算器2及び乗算器3に
供給している。なお、τ1 は遅延時間の推定量であり、
これは同期検出(捕捉)が行なわれるまでは正確なτ0
の値が不明であることによる。この推定量は通常τ0
Λ(ハット)を冠して表現されるが、ここでは便宜上
τ1 と記載することにする。
【0013】入力端子Inからの拡散符号P(t−τ0 )は
乗算器2及び3に供給されて、夫々上記拡散符号P(t−
τ1 −Δ/2)及びP(t−τ1 +Δ/2)と乗算される。従
って、乗算器2の出力E1 (t) と乗算器3の出力E
2 (t) は夫々、 E1 (t) =P(t−τ0 )P(t−τ1 −Δ/2) ……………………… (1) E2 (t) =P(t−τ0 )P(t−τ1 +Δ/2) ……………………… (2) となる{夫々図3(D),(E) を参照}。これら両乗算出力
は減算器5に供給されて引算されるので、その引算(誤
差)出力E(t) は、
【0014】 E(t)=P(t−τ0 )P(t−τ1 −Δ/2)−P(t−τ0 )P(t−τ1 +Δ/2) ……………………… (3) となる{図3(F) 参照}。ここで、τ0 −τ1 =εとお
き、相関出力をRp(τ0)とすれば、誤差出力E(ε)
は、次式で定義できる。 E(ε)=Rp(τ0 −τ1 −Δ/2)−Rp(τ0 −τ1 +Δ/2)………… (4) この式は、横軸にチップ幅を取って示すと、図4のよう
な所謂S字特性の自己相関関数の特性曲線として表わさ
れる。
【0015】かかる誤差信号E(ε)を、ループフィル
タ(LF)6に供給して不要なノイズ成分をフィルタリ
ング(除去)したのち電圧制御発振器7に供給し、ルー
プフィルタ6の出力電圧の大きさに応じた発振周波数の
信号を電圧制御発振器7にて発振させるべく制御する。
【0016】その発振出力はPNG4にクロック信号と
して供給され、そのクロック信号に基づいた拡散符号が
生成され、前記乗算器2,3に供給される。即ち、この
ようにして、一巡ループによる同期保持動作が行われ
る。そして、バランスがとれた(同期捕捉ができた)状
態では、同期保持動作は図4の0点(中央)で同期が固
定される動作となり、これにより安定したSS復調を行
なおうとしている。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】従来の同期保持装置に
おいては、保持動作の実現のために、図2に示したよう
に乗算器を2個用いている。従って、各乗算器2,3同
士の特性が如何に良好にバランスしているかが同期保持
動作の安定性の高さに関わってくる。また、一般的に個
別の乗算器においても、入力レベルに対する乗算動作と
しての固有のバランス問題が原理的に存在する。即ち周
知の如く、乗算器は例えば図4における4つの象限にお
いてバランスが取れていないと乗算が正しく行われず、
これにより同期保持ループの安定性が崩れやすいという
問題がある。そこで、かかるバランス問題が原理的に生
じない(即ち例えば乗算器を使用しない)同期保持装置
の開発が待望されていた。
【0018】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のSS復調における同期保持装置は、Δ/2チ
ップ進んだ第1の拡散符号とΔ/2チップ遅れた第2の拡
散符号とを少なくとも生成する拡散符号発生器(4) と、
第1の拡散符号がHレベルの時にスペクトル拡散変調信
号を伝送すると共に第2の拡散符号がHレベルの時にス
ペクトル拡散変調信号を位相反転して伝送する相関器
(1) と、相関器の出力信号をノイズ除去して誤差信号化
するループフィルタ(6) と、得られた誤差信号のレベル
の大きさに応じた周波数の信号を発生して拡散符号発生
器にクロック信号として供給する電圧制御発振器(7) と
を具備して構成したものである。
【0019】
【実施例】本発明のSS復調における同期保持装置につ
いて、図5等を参照し乍ら説明する。図5は本発明の同
期保持装置30の一実施例を示す回路ブロック図であ
り、図6は同期保持動作説明用の同期保持特性図であ
る。図5において、11は反転増幅器、Sw1,Sw2 は電子
スイッチ(以下「スイッチ」と略記する)であり、以上
の回路素子を図示の如く結線することにより、相関器1
が形成される。その他、図2に示した従来装置20と同
一構成部分には同一符号を付している。
【0020】なお、PNG4は、従来装置20同様、Δ
/2チップ進んだ第1の(Early)拡散符号RE (t)=P(t−
τ1 −Δ/2)と、Δ/2チップ遅れた第2の(Late)拡散符
号RL (t)=P(t−τ1 +Δ/2)とを生成して出力するよ
う構成されている。
【0021】次に、本発明の同期保持装置の具体例につ
いて、図6の波形図を併せ参照して説明する。入力端子
Inからの図6(A) の如き拡散符号P(t−τ0 )は、スイ
ッチSw1 に供給されると共に、位相反転増幅器11にて
位相反転されて{図6(B) 参照}スイッチSw2 に供給さ
れる。
【0022】スイッチSw1 及びSw2 は、PNG4より出
力される夫々上記拡散符号RE (t){図6(C) 参照}及び
拡散符号RL (t){図6(D) 参照}の、正の極性(Hレベ
ル)区間でON(閉成)する(又はその逆でもよい)よう
構成されているので、スイッチSw1 を介して伝送される
信号(拡散符号)は図6(E) に示すものとなり、スイッ
チSw2 を介して伝送される拡散符号は図6(F)となる。
両スイッチSw1,Sw2 は出力部で結合されている(加算器
を使用することと同じ)から、両スイッチSw1,Sw2 の出
力はここで合成されて、ループフィルタ6へは、図6
(G)のような信号(拡散符号)が出力される。この信号
波形は前記図3(F)と同じであることが、両図を比較す
ると推察される。
【0023】このように、スイッチSw1 及びSw2 が拡散
符号の正の極性区間でONとなって出力されるということ
は、乗算動作で説明すると、PNG4より出力される各
拡散符号の負の極性区間を零とすればよいから、Late拡
散符号及び Early拡散符号の正の区間で+1の直流電圧
を与えて入力端子Inからの拡散符号に乗算することと等
価になる。従って乗算出力E1 (t)(スイッチSw1 の出
力)は、 E1 (t)=P(t−τ0 ){1+P(t−τ1 −Δ/2)} =P(t−τ0 )+P(t−τ0 )P(t−τ1 −Δ/2)………………(5)
【0024】乗算出力E2 (t)(スイッチSw2 の出力)
は、 E2 (t)=−P(t−τ0 ){1+P(t−τ1 +Δ/2)} =−P(t−τ0 )−P(t−τ0 )P(t−τ1 +Δ/2)……………(6) となる。但し、τ1 はτ0 Λを冠した前記推定量を
表わしている。前記の如くスイッチSw1,Sw2 は出力部で
結合されているのでその合成出力E(t)は、 E(t)=P(t−τ0 )P(t−τ1 −Δ/2)−P(t−τ0 )P(t−τ1 +Δ/2) ………………………(7) となり、前記従来例における (3)式と同じ結果となる。
従って、誤差出力も当然(4)式と同じになるから、その
自己相関関数特性は図4に示したものと同じ特性とな
る。
【0025】以上の説明においては、反転増幅器11は
スイッチSw2 の前段に配置するものとしたが、スイッチ
Sw2 の後段に配置しても良く、スイッチSw1 側に接続し
ても構わない。また、図7に第2実施例装置40として
示すように、減算器5を用いて、各スイッチSw1,Sw2 の
出力を減算器5に供給するようにして相関器1を構成し
ても同等の結果が得られ、その場合、反転増幅器11は
不要となる。
【0026】
【発明の効果】叙上の如く、本発明のSS復調における
同期保持装置によれば、乗算器を用いていないので、乗
算器に起因するバランス崩れの問題は全て回避できる。
また、従来例の乗算器2個に対して、単純な構成のスイ
ッチ2個と位相反転増幅器又は引算回路で構成できるた
め、回路が安価な汎用部品で実現でき、これにより、同
期保持の安定性の向上と回路構成の簡素化(コスト低
減)を両立できるという優れた特長を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】SS復調装置の基本構成を示すブロック構成図
である。
【図2】従来の同期保持装置のブロック図である。
【図3】従来装置における動作説明用信号波形図であ
る。
【図4】従来装置及び本発明装置における同期保持動作
説明用の同期保持図である。
【図5】本発明にかかる同期保持装置の第1実施例のブ
ロック図である。
【図6】本発明装置における動作説明用信号波形図であ
る。
【図7】本発明装置の第2実施例のブロック図である。
【符号の説明】
1…相関器、4…PNG(拡散符号発生器)、5…減算
器、6…LF(ループフィルタ)、7…VCO(電圧制
御発振器)、10…SS復調装置、11…反転増幅器、
20,30,40…同期保持装置、24…逆拡散復調回
路、26…同期捕捉回路、27…同期保持回路、Sw1,Sw
2 …スイッチ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力されたスペクトル拡散変調信号と、拡
    散符号発生器からの逆拡散復調用拡散符号との相関をと
    る相関器を用いて、スペクトル拡散復調を行なう際に使
    用される同期保持装置であって、 Δ/2チップ進んだ第1の拡散符号とΔ/2チップ遅れた第
    2の拡散符号(Δは拡散符号の1チップ時間)を少なく
    とも生成する拡散符号発生器と、上記第1の拡散符号が
    Hレベルの時に上記スペクトル拡散変調信号を伝送する
    と共に上記第2の拡散符号がHレベルの時に該スペクト
    ル拡散変調信号を位相反転して伝送する相関器と、該相
    関器の出力信号をノイズ除去して誤差信号化するループ
    フィルタと、得られた誤差信号のレベルの大きさに応じ
    た周波数の信号を発生して上記拡散符号発生器にクロッ
    ク信号として供給する電圧制御発振器とを具備したこと
    を特徴とする、スペクトル拡散復調における同期保持装
    置。
JP5213329A 1993-08-05 1993-08-05 スペクトル拡散復調における同期保持装置 Pending JPH0750615A (ja)

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