JPH08204612A - スペクトラム拡散信号用相関器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スペクトラム拡散信号から原データを復調す
る方式の一つである復調後相関方式におけるデータ復調
の精度を向上する。 【構成】 中間周波帯域に変換されたスペクトラム拡散
信号をチップ復調して得た２値のディジタル信号列D1
と、送信側と同一の拡散符号である参照信号列との積和
演算をなす第１の積和演算部７と、同演算部７より出力
される２値のディジタル信号列が入力するように同演算
部７とカスケード接続され、同入力されたディジタル信
号列と、送信側と同一の拡散符号である参照信号列との
積和演算をなす第２の積和演算部８と、前記第１の積和
演算部７における積和演算データ及び前記第２の積和演
算部８における積和演算データそれぞれについて、自己
相関がとれているか否かの判定と、少なくともいずれか
一方の積和演算部で自己相関がとれていると判定したと
きにはデータの再生とをなす判定部９とで構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はスペクトラム拡散信号用
相関器よ係り、より詳細には、スペクトラム拡散信号か
ら原データを復調する方式の一つである復調後相関方式
において用いる相関器に関する。

【０００２】

【従来の技術】スペクトラム拡散信号受信装置におい
て、スペクトラム拡散信号から原データを復調する方式
の一つに復調後相関方式がある。図３は同方式に基づく
従来の受信装置の要部ブロック図である。また、図２は
主要ブロックの出力間のタイミングチャートを示す。ア
ンテナ21で受信されたスペクトラム拡散信号はＲＦアン
プ22で所要帯域増幅後、ミキサ23において局部発振器24
よりの周波数と混合することで中間周波帯域に変換し、
更にバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）25を通すことで拡散
帯域の信号を得る。同ＢＰＦ25の出力は図２イのよう
に、位相変調（２相）波である。この信号は続くチップ
復調器26によりチップごとに復調され、２値のディジタ
ル信号列に変換される（図２ロ）。

【０００３】相関器27には図示のように送信側と同一の
拡散符号を参照符号（参照データ用レジスタ27ａ）とし
て保持しており（図２ハ）、チップ復調器26より入力さ
れたディジタル信号列と所要の相関演算を行う。即ち、
信号（入力データＤ21）が相関器27の入力シフトレジス
タ27ｂに１チップ入力されるごとに参照信号列との積和
演算（加算器27ｃ〜同27ｅ、加算器27ｆ）が行われ、次
いで、判定部27ｇでデータの判定が行われる。この場
合、入力信号列と参照信号列との同期がとれていない位
相関係のときは、拡散符号の自己相関特性から絶対値の
低い値しかとらない。この低い値とは、以下の最小値又
は最大値のいずれの値でもないことを意味する。

【０００４】しかし、参照信号と同期がとれた位相関係
になると、自己相関はピーク値をとるため、各加算器か
らは最小値（二つの系列が全て一致〜図２ニのＴ期間以
外の期間）若しくは最大値（二つの系列が全て不一致〜
図２ニのＴ期間）が出力される。この点が同期点とな
り、最小値の場合は「０」、最大値の場合は「１」と判
定することによりデータが復調されたことになる（図２
ニ）。このように、復調後相関方式では拡散信号をチッ
プ系列のまま一旦復調し、２値のディジタル信号に変換
した後に相関をとるため、相関器の構成が簡略化される
という利点がある。反面、逆拡散を行う前に復調するの
で本方式が用いられるのは拡散比（図２でのTc／Ｔ）が
小さい場合に限られる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の拡散比
が小さい場合にはビットエラー率が大きくなり、このこ
とが復調後相関方式の一つの問題点となっている。本発
明は、復調後相関方式において、拡散比を小さくとるた
めにビットエラー率が大きくなるという従来の問題点の
改善を図った相関器を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、中間周波帯域
に変換されたスペクトラム拡散信号をチップ復調して得
た２値のディジタル信号列と、送信側と同一の拡散符号
である参照信号列との積和演算をなす第１の積和演算手
段と、前記第１の積和演算手段より出力される２値のデ
ィジタル信号列が入力するように前記第１の積和演算手
段とカスケード接続され、同入力されたディジタル信号
列と、送信側と同一の拡散符号である参照信号列との積
和演算をなす第２の積和演算手段と、前記第１の積和演
算手段における積和演算データ及び前記第２の積和演算
手段における積和演算データそれぞれについて、自己相
関がとれているか否かの判定と、少なくともいずれか一
方の積和演算手段で自己相関がとれていると判定したと
きにはデータ再生とをなす判定部とで構成したスペクト
ラム拡散信号用相関器を提供するものである。

【０００７】

【作用】チップ復調して得たディジタル信号列と、受信
側拡散符号としての参照信号列との積和演算が、カスケ
ード接続された積和演算手段それぞれでなされる。判定
部はこれら複数の積和演算手段による積和演算データを
基に、自己相関がとれているか否かの判定を行い、いず
れかで自己相関がとれている場合にはデータを再生す
る。

【０００８】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明によるスペクト
ラム拡散信号用相関器を説明する。図１は本発明による
スペクトラム拡散信号用相関器を含むスペクトラム拡散
信号受信装置の一実施例を示す要部ブロック図である。
また、図２のタイミングチャートを併用する。図１にお
いて、符号１（受信アンテナ）から同６（チップ復調
器）までは図３のそれと同様のものである。従って、以
下の説明では一部において図３の説明と重複する。アン
テナ１で受信されたスペクトラム拡散信号はＲＦアンプ
２で所要帯域増幅後、ミキサ３において局部発振器４よ
りの周波数と混合することで中間周波帯域に変換し、更
にバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）５を通すことで拡散帯
域の信号を得る。同ＢＰＦ５の出力は図２イのように、
位相変調（２相）波である。この信号は続くチップ復調
器６によりチップごとに復調され、２値のディジタル信
号列に変換される（図２ロ）。

【０００９】上記チップ復調器６の後段には、カスケー
ド接続された複数の積和演算部を設ける。図１はこの積
和演算部を２ブロックカスケード接続したものであり、
最初のブロックを第１の積和演算部７、その次のブロッ
クを第２の積和演算部８とする。各積和演算部の内部構
成は同じであるので第１の積和演算部７のみ示し、第２
の積和演算部８では省略してある。第１の積和演算部７
で示すように、各積和演算部はディジタル信号列が入力
する入力シフトレジスタ7a、送信側と同一の拡散符号と
して保持する参照信号列としての参照データ用レジスタ
7b、ディジタル信号列及び参照信号列とについて１チッ
プ入力ごとに積和演算をなす加算器7c〜7e及びこれら加
算器出力の総和（Σ）をとる加算器7f等で構成する。

【００１０】チップ復調器６で復調された２値のディジ
タル信号列は第１の積和演算部７の入力シフトレジスタ
7aに入力し、この信号列と前記参照信号列（参照データ
用レジスタ7b）とで所要の相関演算を行う。即ち、信号
（入力データD1）が相関器27の入力シフトレジスタ7aに
１チップ入力されるごとに参照信号列との積和演算（加
算器7c〜同7e、加算器7f）が行われる。この積和演算デ
ータ（第１の積和演算データD3とする）は判定部９へ送
られる。また、入力シフトレジスタ7aの出力データD2
（２値のディジタル信号列）は次段の第２の積和演算部
８の入力シフトレジスタへ送られる。

【００１１】第２の積和演算部８では、D2を入力データ
として前記第１の積和演算部７と同様の積和演算処理を
行い、その積和演算データ（第２の積和演算データD4と
する）が判定部９へ送られる。判定部９は、上記２つの
積和演算データD3、D4を基に、各積和演算部７、８が自
己相関がとれているか否かを判定し、同判定に基づくデ
ータ再生とを行う。前者の自己相関がとれているか否か
の判定は以下のように行われる。入力信号列と参照信号
列との同期がとれていない位相関係のときは、拡散符号
の自己相関特性から絶対値の低い値しかとらない。この
低い値とは、以下に述べる最小値又は最大値のいずれの
値でもないことを意味する。

【００１２】一方、参照信号と同期がとれた位相関係に
なると、自己相関はピーク値をとるため、各加算器（7c
〜7e等）からは最小値（二つの系列が全て一致〜図２ニ
のＴ期間以外の期間）若しくは最大値（二つの系列が全
て不一致〜図２ニのＴ期間）が出力される。この点が同
期点となり、自己相関がとれていることになる。そし
て、チップ復調データ（図２ロ）にビットエラーがない
場合には各積和演算部７、８は双方共自己相関がとれる
ので判定部９はその旨（双方共自己相関がとれている
と）判定する。この判定に従い、予め定めたいずれか一
方の積和演算部（例えば、第１の積和演算部７）の積和
演算データに基づきデータを再生する。その再生は、前
記最小値については「０」、同最大値については「１」
として再生する。この２値の符号列が復調データであり
送信された原データである（図２ニ）。

【００１３】しかし、各積和演算部７、８の双方が常に
自己相関がとれるとは限らない。例えば、第１の積和演
算部７における入力シフトレジスタ7aのある数ビッにエ
ラーが起きた場合には自己相関がとれていないと判定す
る。これに対し、第２の積和演算部８における入力シフ
トレジスタではエラーがない場合には自己相関がとれて
いると判定する。この結果から、判定部９は、第２の積
和演算部８では自己相関がとれていることから第１の積
和演算部７でも自己相関がとれるタイミングにあること
とし、全体として自己相関がとれていると判定する。そ
して、前述のように、予め定めたいずれか一方の積和演
算部（前記例から第１の積和演算部７）の演算データを
基に前記同様にしてデータ再生する。このように積和演
算部をカスケード接続することで原データが正確に復調
される確率が高くなる。

【００１４】以上説明の図１では積和演算部を２段カス
ケード接続した例であるが、更に第３段、４段というよ
うに、カスケード接続する段数を増やしてもよい。その
場合の接続法は図１を拡張すればよく、前段の積和演算
部の入力シフトレジスタの出力を次段の積和演算部の入
力シフトレジスタに入力し、各積和演算データを判定部
９へ送出するように接続する。この場合、判定部９は全
ての積和演算部について自己相関がとれているか否かの
判定をし、少なくとも１つの積和演算部で自己相関がと
れているときには予め定めた積和演算部の演算データに
基づきデータ再生する。このように段数を増やすことで
原データが復調される確率が一層高くなる。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ス
ペクトラム拡散信号受信における復調後相関方式に用い
る相関器を、同相関器の基本動作をなす積和演算部（チ
ップ復調後の２値ディジタル信号列と、送信側拡散符号
と同一の参照信号列との積和演算）を少なくとも２段カ
スケード接続して構成したので自己相関がとれる確率が
従来の１段に比べ高くなる。このことは原データを正確
に復調する確率が高くなることを意味する。従って、本
発明はスペクトラム拡散信号受信装置の性能向上に寄与
しうるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるスペクトラム拡散信号用相関器を
含むスペクトラム拡散信号受信装置の一実施例を示す要
部ブロック図である。

【図２】図１及び図３を説明するためのタイミングチャ
ートである。

【図３】従来のスペクトラム拡散信号用相関器を含むス
ペクトラム拡散信号受信装置の一例を示す要部ブロック
図である。

【符号の説明】

２ ＲＦアンプ ３ ミキサ ５ バンドパスフィルタ ７ 第１の積和演算部 7a 入力シフトレジスタ 7b 参照データ用レジスタ 7c 加算器 7d 加算器 7e 加算器 7f 加算器 ８ 第２の積和演算部 ９ 判定部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中間周波帯域に変換されたスペクトラム
   拡散信号をチップ復調して得た２値のディジタル信号列
   と、送信側と同一の拡散符号である参照信号列との積和
   演算をなす第１の積和演算手段と、前記第１の積和演算
   手段より出力される２値のディジタル信号列が入力する
   ように前記第１の積和演算手段とカスケード接続され、
   同入力されたディジタル信号列と、送信側と同一の拡散
   符号である参照信号列との積和演算をなす第２の積和演
   算手段と、前記第１の積和演算手段における積和演算デ
   ータ及び前記第２の積和演算手段における積和演算デー
   タそれぞれについて、自己相関がとれているか否かの判
   定と、少なくともいずれか一方の積和演算手段で自己相
   関がとれていると判定したときにはデータの再生とをな
   す判定部とで構成したことを特徴とするスペクトラム拡
   散信号用相関器。
2. 【請求項２】 前記積和演算手段それぞれを、２値のデ
   ィジタル信号列が１チップごと入力され、同信号列を順
   次にシフトする所要ビット数の入力シフトレジスタと、
   前記参照信号列を発生する所要ビット数の参照データ用
   レジスタと、前記入力シフトレジスタ及び参照データ用
   レジスタそれぞれの最上位ビットから最下位ビットそれ
   ぞれを対応せしめて加算するように設けてなる加算器そ
   れぞれと、前記加算器それぞれの加算出力を加算する加
   算器とで構成したことを特徴とする請求項１記載のスペ
   クトラム拡散信号用相関器。
3. 【請求項３】 前記第２の積和演算手段にさらに所要数
   の積和演算手段をそれぞれカスケード接続して設け、前
   記判定部が各積和演算データそれぞれについて、自己相
   関がとれているか否かの判定と、少なくともいずれか一
   つの積和演算手段で自己相関がとれていると判定したと
   きにはデータ再生とをなす判定部とで構成したことを特
   徴とする請求項１記載のスペクトラム拡散信号用相関
   器。