JPH09121202A

JPH09121202A - Ｒａｋｅ方式スペクトラム拡散受信装置

Info

Publication number: JPH09121202A
Application number: JP7277416A
Authority: JP
Inventors: Hideo Tominaga; 英雄冨永
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1995-10-25
Filing date: 1995-10-25
Publication date: 1997-05-06

Abstract

(57)【要約】【課題】チップレートで受信ベースバンド信号の変化
点をサンプリングすることがなく正確なデータ再生が可
能で、回路規模が大型化しないＲＡＫＥ方式スペクトラ
ム拡散受信装置を提供することを目的とする。【解決手段】ベースバンド信号を出力するＲＦ受信部
２と、ベースバンド信号から相関値出力のマッチドフィ
ルタ３、４と、相関値から情報信号復調の遅延検波器５
と、相関値から包絡線情報信号出力の包絡線検波器６
と、包絡線情報信号から最大比合成係数信号出力の最大
比合成係数制御部７と、ベースバンド信号変化点をサン
プリングしないよう時間窓による同期捕捉及び同期保持
を行い時間窓信号を出力するクロック位相制御型時間窓
制御部８と、時間窓信号等からＲＡＫＥ合成後情報信号
出力のＲＡＫＥ合成部９と、ＲＡＫＥ合成後情報信号か
らデータ再生のデータ再生部１０とを有することによ
り、正確にデータが再生される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フェージング状況
下でも正確にデータ再生が可能となる時間窓制御ループ
によるＲＡＫＥ（熊手）方式スペクトラム拡散受信装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、スペクトラム拡散（ＳＳ）方式
は、そのランダム多元接続性、秘話性、耐干渉性のため
に、軍用通信だけでなく、公共通信やパーソナル通信に
も利用されるようになってきた。また、移動体通信を考
える場合、ＳＳ方式においてもフェージング対策は重要
な技術である。その中でも、強力な耐フェージング特性
を有するＲＡＫＥ方式受信装置の研究開発が活発になっ
てきている。

【０００３】従来、ＲＡＫＥ方式スペクトラム拡散受信
装置は図４に記載されたものが知られている。図４はＱ
ＰＳＫ（４相位相偏移変調）の時間窓制御ループによる
ＲＡＫＥ方式スペクトラム拡散受信装置を示し、１は電
波を受信して受信信号を出力するアンテナ、２はアンテ
ナ１からの受信信号を入力し、受信ベースバンド信号
Ｉ、Ｑを出力するＲＦ受信部、３、４はそれぞれ受信ベ
ースバンド信号Ｉおよび受信ベースバンド信号Ｑを入力
し、逆拡散を行い、相関値Ｉおよび相関値Ｑを出力する
Ｉ側およびＱ側のマッチドフィルタ、５は相関値Ｉ、相
関値Ｑとこれら相関値が情報ビット時間遅延した信号と
の位相差から情報信号Ｉ、Ｑを復調する遅延検波器、６
は相関値Ｉと相関値Ｑとの２乗和である包絡線情報信号
を出力する包絡線検波器、７は包絡線検波器６から出力
される包絡線情報信号に基づいて後述のＲＡＫＥ合成部
９で最大比合成を行うための最大比合成係数を示す最大
比合成係数信号を出力する最大比合成係数制御部、９は
最大比合成係数と情報信号Ｉ、Ｑと後述の時間窓制御部
１１から出力される時間窓信号とを入力し、ＲＡＫＥ合
成を行って、ＲＡＫＥ合成後情報信号Ｉ、Ｑを出力する
ＲＡＫＥ合成部、１０はＲＡＫＥ合成後情報信号Ｉ、Ｑ
を入力し、データ再生を行うデータ再生部、１１は時間
窓信号の示す時間窓による同時捕捉および同時保持を行
うためのチップレートを生成し、かつＲＡＫＥ合成を行
うための時間窓信号を出力する時間窓制御部である。

【０００４】図５は従来のＲＡＫＥ方式スペクトラム拡
散受信装置を構成する時間窓制御部１１を詳細に示すブ
ロック図である。図５において、１２は包絡線検波器６
からの包絡線情報信号を入力して、包絡線情報信号の情
報ビット時間内で最大であるピーク値およびそのピーク
値検出のタイミングを示すピーク検出タイミング信号を
出力するピーク検出部、１３はチップレートを示すチッ
プレート信号ｆｃｐを入力して拡散符号長周期（１情報
ビット時間）でチップアドレスを出力するチップカウン
タ、１４はピーク検出タイミング信号を入力した時のチ
ップアドレスを示すピーク位相アドレスを出力するピー
ク位相検出部、１５は同期捕捉時または同期保持時のタ
イミングに応じて同期捕捉モードまたは同期保持モード
に切り換えるスイッチ、１６は同期捕捉時にはピーク位
相アドレスを入力して記憶し、記憶したピーク位相アド
レスを時間窓中心位置アドレスとして出力し、時間窓中
心位置アドレスを中心とする時間窓を示す時間窓信号を
出力する時間窓中心位置メモリ、１７は同期保持時には
ピーク位相アドレスと時間窓中心位置アドレスとを比較
した結果に基づきアップパルス、ダウンパルスを出力す
るピーク位置比較器、１８はアップパルスまたはダウン
パルスによりアップまたはダウンのカウントを行うアッ
プ／ダウンカウンタ、１９はアップ／ダウンカウンタ１
８から出力されるカウント値の絶対値がスレッショルド
信号に基づく設定スレッショルドレベルと等しくなる
と、Δｆ＝±（１／Ｎ）×チップレート（Ｎは自然数）
の位相シフト命令を出力するコンパレータ、２０はチッ
プレートのＮ倍のクロックを出力する発振器、２１はチ
ップレートのＮ倍のクロックを入力し、Ｎ分周してチッ
プレートを出力するＮ分周器である。なお、ピーク位置
比較器１７からＮ分周器２１までの構成部分は同期保持
時に動作し、同期捕捉時には動作しない。

【０００５】以上のように構成された従来のＲＡＫＥ方
式スペクトラム拡散受信装置について、以下その動作を
説明する。アンテナ１に受信信号が入力されると、ＲＦ
受信部２は、受信信号を帯域制限し、Ｉ、Ｑ復調を行
い、受信ベースバンド信号Ｉ、Ｑを出力する。マッチド
フィルタ３、４は、受信ベースバンド信号Ｉ、Ｑを入力
し、逆拡散を行い、相関値Ｉおよび相関値Ｑを出力す
る。遅延検波器５は、相関値Ｉ、相関値Ｑを入力し、そ
れぞれ情報ビット時間遅延した信号との位相差から情報
信号Ｉ、Ｑを復調し、遅延検波信号（情報信号）Ｉ、Ｑ
を出力する。包絡線検波器６は、相関値Ｉ、相関値Ｑを
入力し、相関値Ｉと相関値Ｑの２乗和である包絡線情報
信号を出力する。最大比合成係数制御部７は、包絡線情
報信号を入力し、定められたアルゴリズム（例えばRecu
rsive Least Squares（逐次最小２乗法）等）によりＲ
ＡＫＥ合成部９で重み付け合成を行うための重み付け係
数を演算し、最大比合成係数を示す最大比合成係数信号
として出力する。ＲＡＫＥ合成部９は、遅延検波信号
Ｉ、Ｑ、時間窓信号および最大比合成係数信号を入力
し、時間窓内に捕らえられた遅延検波信号Ｉ、Ｑを最大
比合成係数で重み付けを行い、合成してＲＡＫＥ合成後
情報信号Ｉ、Ｑを出力する。データ再生部１０は、ＲＡ
ＫＥ合成後情報信号Ｉ、Ｑを入力してデータ再生を行
う。

【０００６】次に、時間窓制御部１１について、その動
作を詳細に説明する。ピーク検出部１２は、包絡線検波
器６から出力される包絡線情報信号を入力し、１ビット
毎に、チップ単位で変化する包絡線情報信号のピーク値
およびそのピーク値検出のタイミングを示すピーク検出
タイミング信号を出力する。チップカウンタ１３は、チ
ップレートを示すチップレート信号ｆｃｐを入力し、拡
散符号長周期（１ビット区間）でチップアドレスを出力
する。したがって、拡散符号長＝１２７チップのとき、
チップアドレスは０〜１２６である。ピーク位相検出部
１４は、ピーク検出タイミング信号を入力した時のチッ
プアドレスをピーク位相アドレスとして出力する。ま
た、発振器２０は、チップレートのＮ倍のクロックを出
力する。

【０００７】同期捕捉時には次のように動作する。同期
捕捉時、スイッチ１５は、ピーク位相検出部１４の出力
側と時間窓中心位置メモリ１６の入力側とを接続する。
時間窓中心位置メモリ１６は、ピーク位相アドレスを入
力し、時間窓中心位置アドレスとして記憶する。その
際、時間窓中心位置アドレスを中心とする時間窓を示す
時間窓信号を生成する。同期捕捉時においては、Ｎ分周
器２１は、コンパレータ１９から位相制御を受けること
なくチップレート信号ｆｃｐを生成する。

【０００８】同期保持時には次のように動作する。スイ
ッチ１５は、ピーク位相検出部１４の出力側とピーク位
置比較器１７の入力側とを接続する。時間窓中心位置メ
モリ１６は、同期捕捉時に記憶した時間窓中心位置アド
レスおよび時間窓信号を出力する。ピーク位置比較器１
７は、ピーク位相アドレスと時間窓中心位置アドレスと
を比較する。アップ／ダウンカウンタ１８は、ピーク位
置比較器１７の出力信号に基づいて、ピーク位相アドレ
スが時間窓中心位置アドレスより大きい場合は＋１を加
算し、ピーク位相アドレスが時間窓中心位置アドレスよ
り小さい場合は−１を加算する。コンパレータ１９は、
アップ／ダウンカウンタ１８から出力されるカウント値
の絶対値と設定スレッショルドレベルとが等しくなる
と、Δｆ＝±（１／Ｎ）×チップレート（Ｎは自然数）
だけチップレートの位相をシフトするように、位相シフ
ト命令をＮ分周器２１へ出力する。Ｎ分周器２１は、位
相シフト命令を入力すると、Δｆ＝±（１／Ｎ）×チッ
プレートだけチップレートの位相をシフトして、チップ
レートを出力する。また、Ｎ分周器２１は、位相シフト
命令を入力していないとき、発振器２０の出力クロック
をそのままＮ分周してチップレート信号ｆｃｐを出力す
る。

【０００９】しかし、上記の従来の構成では、マッチド
フィルタ３、４に入力される受信ベースバンド信号Ｉ、
Ｑをチップレートでサンプリングすると、受信ベースバ
ンド信号Ｉ、Ｑの変化点をサンプリングしてしまう可能
性があり、その場合には相関値が劣化し、正確なデータ
再生が不可能となるという問題点を有していた。また、
これを避けるためには、上記チップレートの２倍以上の
チップレートで受信ベースバンド信号Ｉ、Ｑをサンプリ
ングする必要があり、その場合、マッチドフィルタ３、
４、遅延検波器５、包絡線検波器６、最大比合成係数制
御部７、時間窓制御部１１およびＲＡＫＥ合成部９は２
倍以上のチップレートの分解能が必要となり、回路規模
が２倍以上となり、大型化するという問題点を有してい
た。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】このＲＡＫＥ方式スペ
クトラム拡散受信装置においては、正確なデータ再生と
回路規模が大型化しないことが要求されている。

【００１１】本発明は、チップレートで受信ベースバン
ド信号の変化点をサンプリングすることがなく正確なデ
ータ再生が可能で、回路規模が大型化しないＲＡＫＥ方
式スペクトラム拡散受信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】この課題を解決するため
に本発明は、アンテナで受信した受信信号を入力して受
信ベースバンド信号を出力するＲＦ受信部と、受信ベー
スバンド信号を入力し、逆拡散を行い、相関値を出力す
るマッチドフィルタと、相関値と相関値を情報ビット時
間遅延した相関値との位相差から情報信号を復調する遅
延検波器と、相関値から包絡線情報信号を出力する包絡
線検波器と、包絡線情報信号を入力して最大比合成係数
を示す最大比合成係数信号を出力する最大比合成係数制
御部と、マッチドフィルタで受信ベースバンド信号の変
化点をサンプリングしないように時間窓による同期捕捉
および同期保持を行いかつ時間窓を示す時間窓信号を出
力するクロック位相制御型時間窓制御部と、時間窓信号
と最大比合成係数信号と遅延検波器からの情報信号とを
入力し、ＲＡＫＥ合成を行ってＲＡＫＥ合成後情報信号
を出力するＲＡＫＥ合成部と、ＲＡＫＥ合成後情報信号
を入力してデータ再生を行うデータ再生部とを有するよ
うに構成したものである。

【００１３】これにより、チップレートで受信ベースバ
ンド信号の変化点をサンプリングすることがなく正確な
データ再生が可能で、回路規模が大型化しないＲＡＫＥ
方式スペクトラム拡散受信装置が得られる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、アンテナで受信した受信信号を入力して受信ベース
バンド信号を出力するＲＦ受信部と、受信ベースバンド
信号を入力し、逆拡散を行い、相関値を出力するマッチ
ドフィルタと、相関値と相関値を情報ビット時間遅延し
た相関値との位相差から情報信号を復調する遅延検波器
と、相関値から包絡線情報信号を出力する包絡線検波器
と、包絡線情報信号を入力して最大比合成係数を示す最
大比合成係数信号を出力する最大比合成係数制御部と、
マッチドフィルタで受信ベースバンド信号の変化点をサ
ンプリングしないように時間窓による同期捕捉および同
期保持を行いかつ時間窓を示す時間窓信号を出力するク
ロック位相制御型時間窓制御部と、時間窓信号と最大比
合成係数信号と遅延検波器からの情報信号とを入力し、
ＲＡＫＥ合成を行ってＲＡＫＥ合成後情報信号を出力す
るＲＡＫＥ合成部と、ＲＡＫＥ合成後情報信号を入力し
てデータ再生を行うデータ再生部とを有することとした
ものであり、受信ベースバンド信号の変化点をサンプリ
ングしないように時間窓による同期捕捉および同期保持
を行うという作用を有する。

【００１５】請求項２に記載の発明は、請求項１記載の
ＲＡＫＥ方式スペクトラム拡散受信装置において、クロ
ック位相制御型時間窓制御部が、包絡線検波器からの包
絡線情報信号を入力して、包絡線情報信号の情報ビット
時間内で最大であるピーク値およびピーク値検出のタイ
ミングを示すピーク検出タイミング信号を出力するピー
ク検出部と、チップレートを示すチップレート信号を入
力して拡散符号長周期でチップアドレスを出力するチッ
プカウンタと、ピーク検出タイミング信号を入力した時
のチップアドレスを示すピーク位相アドレスを出力する
ピーク位相検出部と、同期捕捉時または同期保持時のタ
イミングに応じて同期捕捉モードまたは同期保持モード
に切り換えるスイッチと、同期捕捉時にはピーク位相ア
ドレスを入力して記憶し、記憶したピーク位相アドレス
を時間窓中心位置アドレスとして出力し、時間窓中心位
置アドレスを中心とする時間窓を示す時間窓信号を出力
する時間窓中心位置メモリと、同期捕捉時にはピーク値
を記憶し、同期保持時にはピーク値を参照ピーク値とし
て出力するピーク値メモリ部と、同期保持時にはピーク
位相アドレスと時間窓中心位置アドレスとを比較した結
果に基づきアップパルス、ダウンパルスを出力するピー
ク位置比較器と、アップパルスまたはダウンパルスによ
りアップまたはダウンのカウントを行うアップ／ダウン
カウンタと、アップ／ダウンカウンタから出力されるカ
ウント値の絶対値が設定スレッショルドレベルと等しく
なると、Δｆ＝±（１／Ｎ）×チップレート（Ｎは自然
数）の位相シフト命令を出力するコンパレータと、チッ
プレートのＮ倍のクロックを出力する発振器と、チップ
レートのＮ倍のクロックを入力し、Ｎ分周してチップレ
ートを出力するＮ分周器と、ピーク値が参照ピーク値に
対して一定値以上劣化しているときピーク劣化検出信号
を出力するピーク劣化検出部と、ピーク劣化検出信号を
入力した時のコンパレータ出力のΔｆ（０）＝±（１／
Ｎ）×チップレートの位相シフト命令を初期値として入
力し、ピーク劣化検出信号を入力した時以降に順次出力
されるΔｆ（ｎ）＝±（１／Ｎ）×チップレートの位相
シフト命令を入力し、Δｆ（ｎ）を逐次加算したΣΔｆ
（ｎ）を算出し、ΣΔｆ（ｎ）＝０となるとピーク劣化
位相信号を出力するΣΔｆ（ｎ）＝０検出部と、位相シ
フト命令とピーク劣化検出信号とを同時に入力したとき
にはＮ分周器にΔｆ＝±（２／Ｎ）×チップレートだけ
位相シフトするように命令し、位相シフト命令とピーク
劣化検出信号との同時入力以外はＮ分周器にΔｆ＝±
（１／Ｎ）×チップレートだけ位相シフトするように命
令する位相制御部とを有することとしたものであり、受
信ベースバンド信号の変化点サンプリング、同期保持状
態における同期外れなどによる包絡線情報信号ピーク値
の劣化を検出し、その劣化検出時には劣化を検出してい
ないときよりも小さくＮ分周器の位相をシフトさせると
いう作用を有する。

【００１６】請求項３に記載の発明は、請求項２記載の
ＲＡＫＥ方式スペクトラム拡散受信装置において、同期
捕捉時にはピーク値を記憶し、同期保持時にはピーク値
を参照ピーク値として出力するピーク値メモリ部に代え
て、同期保持時には理想状態で得られる理論値に固定し
た参照ピーク値を出力するピーク値メモリ部を設けるこ
ととしたものであり、同期捕捉時のピーク値を記憶する
必要がなくなるという作用を有する。

【００１７】請求項４に記載の発明は、請求項１記載の
ＲＡＫＥ方式スペクトラム拡散受信装置において、クロ
ック位相制御型時間窓制御部が、包絡線検波器からの包
絡線情報信号を入力して、包絡線情報信号の情報ビット
時間内で最大であるピーク値およびピーク値検出のタイ
ミングを示すピーク検出タイミング信号を出力するピー
ク検出部と、チップレートを示すチップレート信号を入
力して拡散符号長周期でチップアドレスを出力するチッ
プカウンタと、ピーク検出タイミング信号を入力した時
のチップアドレスを示すピーク位相アドレスを出力する
ピーク位相検出部と、同期捕捉時または同期保持時のタ
イミングに応じて同期捕捉モードまたは同期保持モード
に切り換えるスイッチと、同期捕捉時にはピーク位相ア
ドレスを入力して記憶し、記憶したピーク位相アドレス
を時間窓中心位置アドレスとして出力し、時間窓中心位
置アドレスを中心とする時間窓を示す時間窓信号を出力
する時間窓中心位置メモリと、同期捕捉時には前記ピー
ク値を記憶し、同期保持時にはピーク値を参照ピーク値
として出力するピーク値メモリ部と、同期保持時にはピ
ーク位相アドレスと時間窓中心位置アドレスとを比較し
た結果に基づきアップパルス、ダウンパルスを出力する
ピーク位置比較器と、アップパルスまたはダウンパルス
によりアップまたはダウンのカウントを行うアップ／ダ
ウンカウンタと、アップ／ダウンカウンタから出力され
るカウント値の絶対値が設定スレッショルドレベルと等
しくなると、Δｆ＝±（１／Ｎ）×チップレート（Ｎは
自然数）の位相シフト命令を出力するコンパレータと、
チップレートのＭ×Ｎ倍のクロックを出力する発振器
と、チップレートのＭ×Ｎ倍のクロックを入力し、Ｍ×
Ｎ分周してチップレートを出力するＭ×Ｎ分周器と、ピ
ーク値が参照ピーク値に対して一定値以上劣化している
ときピーク劣化検出信号を出力するピーク劣化検出部
と、ピーク劣化検出信号を入力した時の前記コンパレー
タ出力のΔｆ（０）＝±（１／Ｎ）×チップレートの位
相シフト命令を初期値として入力し、ピーク劣化検出信
号を入力した時以降に順次出力されるΔｆ（ｎ）＝±
（１／Ｎ）×チップレートの位相シフト命令を入力し、
Δｆ（ｎ）を逐次加算したΣΔｆ（ｎ）を算出し、ΣΔ
ｆ（ｎ）＝０となるとピーク劣化位相信号を出力するΣ
Δｆ（ｎ）＝０検出部と、位相シフト命令とピーク劣化
検出信号とを同時に入力したときにはＭ×Ｎ分周器にΔ
ｆ＝±（１／（Ｍ×Ｎ））×チップレートだけ位相シフ
トするように命令し、位相シフト命令とピーク劣化検出
信号との同時入力以外はＭ×Ｎ分周器にΔｆ＝±（１／
Ｎ）×チップレートだけ位相シフトするように命令する
位相制御部とを有することとしたものであり、受信ベー
スバンド信号の変化点サンプリング、同期保持状態にお
ける同期外れなどによる包絡線情報信号ピーク値の劣化
を検出し、その劣化検出時には劣化を検出していないと
きよりも大きくＭ×Ｎ分周器の位相をシフトさせるとい
う作用を有する。

【００１８】請求項５に記載の発明は、請求項４記載の
ＲＡＫＥ方式スペクトラム拡散受信装置において、同期
捕捉時にはピーク値を記憶し、同期保持時にはピーク値
を参照ピーク値として出力するピーク値メモリ部に代え
て、同期保持時には理想状態で得られる理論値に固定し
た参照ピーク値を出力するピーク値メモリ部を設けるこ
ととしたものであり、同期捕捉時のピーク値を記憶する
必要がなくなるという作用を有する。

【００１９】以下、本発明の実施の形態について、図１
から図３を用いて説明する。（実施の形態１）図１は本発明の一実施の形態によるＲ
ＡＫＥ方式スペクトラム拡散受信装置を示すブロック図
であり、図１において、アンテナ１、ＲＦ受信部２、マ
ッチドフィルタ３、４、遅延検波器５、包絡線検波器
６、最大比合成係数制御部７、ＲＡＫＥ合成部９、デー
タ再生部１０は図４と同様のものなので、説明は省略す
る。クロック位相制御型時間窓制御部８は、マッチドフ
ィルタ３、４で受信ベースバンド信号Ｉおよび受信ベー
スバンド信号Ｑの変化点をサンプリングしないように時
間窓による同期捕捉および同期保持を行い、かつその時
間窓を示す時間窓信号を出力する。

【００２０】図２は、図１のＲＡＫＥ方式スペクトラム
拡散受信装置を構成するクロック位相制御型時間窓制御
部８を詳細に示すブロック図である。図２において、ピ
ーク検出部１２、チップカウンタ１３、ピーク位相検出
部１４、スイッチ１５、時間窓中心位置メモリ１６、ピ
ーク位置比較器１７、アップ／ダウンカウンタ１８、コ
ンパレータ１９、発振器２０、Ｎ分周器２１は図５と同
様のものなので、説明は省略する。ピーク値メモリ部２
２はピーク検出部１２から出力されるピーク値を同期捕
捉時に記憶し、同期保持時に参照ピーク値として出力す
る。ピーク劣化検出部２３はピーク検出部１２から出力
されるピーク値が参照ピーク値に対して一定値以上劣化
しているときにピーク劣化検出信号を出力する。ΣΔｆ
（ｎ）＝０検出部２４は、ピーク劣化検出部２３からの
ピーク劣化検出信号を入力した時のコンパレータ１９出
力のΔｆ（０）＝±（１／Ｎ）×チップレートの位相シ
フト命令を初期値として入力し、ピーク劣化検出信号を
入力した時以降に順次出力されるΔｆ（ｎ）＝±（１／
Ｎ）×チップレートの位相シフト命令を入力し、Δｆ
（ｎ）を逐次加算したΣΔｆ（ｎ）を算出し、ΣΔｆ
（ｎ）＝０となるとピーク劣化位相信号を出力する。位
相制御部２５は、位相シフト命令とピーク劣化検出信号
とを同時に入力したときにはＮ分周器２１にΔｆ＝±
（２／Ｎ）×チップレートだけ位相シフトするように命
令し、位相シフト命令とピーク劣化検出信号との同時入
力以外はＮ分周器２１にΔｆ＝±（１／Ｎ）×チップレ
ートだけ位相シフトするように命令する。なお、ピーク
位置比較器１７から位相制御部２５までの構成部分は、
同期捕捉時も動作するピーク値メモリ部２２を除いて、
同期保持時に動作し、同期捕捉時には動作しない。

【００２１】以上のように構成されたＲＡＫＥ方式スペ
クトラム拡散受信装置について、以下その動作を説明す
る。図１の構成部分アンテナ１、ＲＦ受信部２、マッチ
ドフィルタ３、４、遅延検波器５、包絡線検波器６、最
大比合成係数制御部７、ＲＡＫＥ合成部９、データ再生
部１０については従来と同様であるので、クロック位相
制御型時間窓制御部８の動作を中心に説明する。ピーク
検出部１２は、包絡線検波器６から出力される包絡線情
報信号を入力し、１ビット毎に、チップ単位で変化する
包絡線情報信号のピーク値およびそのピーク値検出のタ
イミングを示すピーク検出タイミング信号を出力する。
チップカウンタ１３は、チップレートを示すチップレー
ト信号ｆｃｐを入力し、拡散符号長周期（１ビット区
間）でチップアドレスを出力する。したがって、拡散符
号長＝１２７チップのとき、チップアドレスは０〜１２
６である。ピーク位相検出部１４は、ピーク検出タイミ
ング信号を入力した時のチップアドレスをピーク位相ア
ドレスとして出力する。また、発振器２０は、チップレ
ートのＮ倍のクロックを出力する。

【００２２】同期捕捉時には次のように動作する。同期
捕捉時、スイッチ１５は、ピーク位相検出部１４の出力
側と時間窓中心位置メモリ１６の入力側とを接続する。
時間窓中心位置メモリ１６は、ピーク位相アドレスを入
力し、時間窓中心位置アドレスとして記憶する。その
際、時間窓中心位置アドレスを中心とする時間窓を示す
時間窓信号を生成する。ピーク値メモリ部２２は、ピー
ク検出部１２から出力されるピーク値を参照ピーク値と
して記憶する。また、Ｎ分周器２１は、位相制御部２５
から位相制御を受けることなくチップレート信号ｆｃｐ
を生成する。

【００２３】同期保持時には次のように動作する。スイ
ッチ１５は、ピーク位相検出部１４の出力側とピーク位
置比較器１７の入力側とを接続する。時間窓中心位置メ
モリ１６は、同期捕捉時に記憶した時間窓中心位置アド
レスおよび時間窓信号を出力する。ピーク位置比較器１
７は、ピーク位相アドレスと時間窓中心位置アドレスと
を比較する。アップ／ダウンカウンタ１８は、ピーク位
置比較器１７の出力信号に基づき、ピーク位相アドレス
が時間窓中心位置アドレスより大きい場合は＋１を加算
し、ピーク位相アドレスが時間窓中心位置アドレスより
小さい場合は−１を加算する。コンパレータ１９は、ア
ップ／ダウンカウンタ１８から出力されるカウント値の
絶対値と設定スレッショルドレベルが等しくなると、Δ
ｆ＝±（１／Ｎ）×チップレート（Ｎは自然数）だけチ
ップレートの位相をシフトするように位相シフト命令を
出力する。ピーク値メモリ部２２は同期捕捉時に記憶し
た参照ピーク値をピーク劣化検出部２３へ出力する。ピ
ーク劣化検出部２３は、ピーク検出部１２から出力され
るピーク値が参照ピーク値に対して一定値以上劣化して
いるときにピーク劣化検出信号を出力する。ΣΔｆ
（ｎ）＝０検出部２４は、ピーク劣化検出部２３からの
ピーク劣化検出信号を入力した時、コンパレータ１９出
力の位相シフト命令に対応した位相シフト量の初期値と
してΔｆ（０）＝±（１／Ｎ）×チップレートを設定す
る。以降、順次出力される位相シフト命令に対応した位
相シフト量Δｆ（ｎ）＝±（１／Ｎ）×チップレートを
加算し、その加算結果であるΣΔｆ（ｎ）を算出する。
ΣΔｆ（ｎ）＝０となると、チップレートの位相がピー
ク劣化検出信号を入力した時の位相となるため、包絡線
検波器出力信号（包絡線情報信号）のピーク値が劣化す
る。この劣化は、マッチドフィルタ３、４入力の受信ベ
ースバンド信号Ｉ、Ｑの変化点をサンプリングしている
からである。したがって、この劣化を事前に避けるた
め、ΣΔｆ（ｎ）＝０検出部２４は、ΣΔｆ（ｎ）＝０
となると、ピーク劣化位相信号を出力し、位相制御部２
５は、位相シフト命令とピーク劣化検出信号とを同時に
入力したとき位相制御信号により、Ｎ分周器２１に、Δ
ｆ＝±（２／Ｎ）×チップレートだけ位相シフトするよ
うに命令する。また、位相シフト命令とピーク劣化検出
信号との同時入力以外のとき（すなわち位相シフト命令
のみの入力のとき）には位相制御部２５は位相制御信号
により、Ｎ分周器２１に、Δｆ＝±（１／Ｎ）×チップ
レートだけ位相シフトするように命令する。また、Ｎ分
周器２１は、位相制御信号を入力していないとき、チッ
プレートのＮ倍のクロックを発振器２０から入力し、Ｎ
分周してチップレート信号ｆｃｐを出力する。

【００２４】さらに、同期保持の状態で同期外れが生じ
た場合、包絡線検波器６出力のピーク値が劣化するた
め、ピーク劣化検出部２３がピーク劣化検出信号を再度
出力する。以降の動作は上述した通りである。なお、ピ
ーク値メモリ部２２出力の参照ピーク値は、理想的に得
られる理論値に固定しておいても良い。

【００２５】以上のように本実施の形態によれば、受信
ベースバンド信号Ｉ、Ｑの変化点サンプリング、同期保
持状態における同期外れなどによる包絡線情報信号ピー
ク値の劣化を検出し、その劣化検出時には劣化を検出し
ていないときよりも小さくＮ分周器２１の位相をシフト
させるようにしたので、劣化したピーク値の検出を事前
に防止することができる。（実施の形態２）以下、本発明の第２の実施の形態によ
るＲＡＫＥ方式スペクトラム拡散受信装置について図を
用いて説明する。本実施の形態によるＲＡＫＥ方式スペ
クトラム拡散受信装置の構成は図１と同一構成であるの
で、その構成および動作の説明は省略する。本実施の形
態では、ＲＡＫＥ方式スペクトラム拡散受信装置を構成
するクロック位相制御型時間窓制御部８が第１の実施の
形態とは異なる。

【００２６】図３は本発明の第２の実施の形態によるＲ
ＡＫＥ方式スペクトラム拡散受信装置を構成するクロッ
ク位相制御型時間窓制御部８を詳細に示すブロック図で
あり、ピーク検出部１２、チップカウンタ１３、ピーク
位相検出部１４、スイッチ１５、時間窓中心位置メモリ
１６、ピーク位置比較器１７、アップ／ダウンカウンタ
１８、コンパレータ１９、ピーク値メモリ部２２、ピー
ク劣化検出部２３、ΣΔｆ（ｎ）＝０検出部２４、位相
制御部２５は図２と同様のものなので、説明は省略す
る。発振器２６はＭ×Ｎ×チップレートのクロックを発
生し、Ｍ×Ｎ分周器２７は発振器２６から入力されるク
ロックをＭ×Ｎ分周する。このように、第１の実施の形
態と第２の実施の形態とは発振器および分周器が異な
り、第１の実施の形態においてはＮ×ｆｃｐ発振器２０
およびＮ分周器２１であるのに対して、第２の実施の形
態においてはＭ×Ｎ×ｆｃｐ発振器２６およびＭ×Ｎ分
周器２７である。

【００２７】以上のように構成されたＲＡＫＥ方式スペ
クトラム拡散受信装置のクロック位相制御型時間窓制御
部８について、その同期捕捉時および同期保持時の動作
を、上記Ｍ×Ｎ×ｆｃｐ発振器２６およびＭ×Ｎ分周器
２７の動作を中心に説明する。

【００２８】同期捕捉時、Ｍ×Ｎ分周器２７は、位相制
御部２５から位相制御を受けることなく、Ｍ×Ｎ分周を
行って、チップレート信号ｆｃｐを生成する。

【００２９】同期保持時、コンパレータ１９は、アップ
／ダウンカウンタ１８から出力されるカウント値の絶対
値と設定スレッショルドレベルが等しくなると、Δｆ＝
±（１／Ｎ）×チップレート（Ｎは自然数）だけチップ
レートの位相をシフトするように位相シフト命令を出力
する。ΣΔｆ（ｎ）＝０検出部２４は、ピーク劣化検出
部２３からのピーク劣化検出信号を入力した時、コンパ
レータ１９出力の位相シフト命令に対応した位相シフト
量の初期値としてΔｆ（０）＝±（１／Ｎ）×チップレ
ートを設定する。以降、順次出力される位相シフト命令
に対応した位相シフト量Δｆ（ｎ）＝±（１／Ｎ）×チ
ップレートを加算し、その加算結果であるΣΔｆ（ｎ）
を算出する。ΣΔｆ（ｎ）＝０となると、チップレート
の位相がピーク劣化検出信号を入力した時の位相となる
ため、包絡線検波器出力信号（包絡線情報信号）のピー
ク値が劣化する。この劣化は、マッチドフィルタ３、４
入力の受信ベースバンド信号Ｉ、Ｑの変化点をサンプリ
ングしているからである。したがって、この劣化を事前
に避けるため、ΣΔｆ（ｎ）＝０検出部２４は、ΣΔｆ
（ｎ）＝０となると、ピーク劣化位相信号を出力し、位
相制御部２５は、位相シフト命令とピーク劣化検出信号
とを同時に入力したとき位相制御信号により、Ｍ×Ｎ分
周器２７に、Δｆ＝±（１／（Ｍ×Ｎ））×チップレー
トだけ位相シフトするように命令する。また、位相シフ
ト命令とピーク劣化検出信号との同時入力以外のとき
（すなわち位相シフト命令のみの入力のとき）には位相
制御部２５は位相制御信号により、Ｍ×Ｎ分周器２７
に、Δｆ＝±（１／Ｎ）×チップレートだけ位相シフト
するように命令する。また、Ｍ×Ｎ分周器２７は、位相
制御信号を入力していないとき、チップレートのＭ×Ｎ
倍のクロックを発振器２６から入力し、Ｍ×Ｎ分周して
チップレート信号ｆｃｐを出力する。

【００３０】さらに、同期保持の状態で同期外れが生じ
た場合、包絡線検波器６出力のピーク値が劣化するた
め、ピーク劣化検出部２３がピーク劣化検出信号を再度
出力する。以降の動作は上述した通りである。なお、ピ
ーク値メモリ部２２出力の参照ピーク値は、理想的に得
られる理論値に固定しておいても良い。

【００３１】以上のように本実施の形態によれば、受信
ベースバンド信号Ｉ、Ｑの変化点サンプリング、同期保
持状態における同期外れなどによる包絡線情報信号ピー
ク値の劣化を検出し、その劣化検出時には劣化を検出し
ていないときよりも大きくＭ×Ｎ分周器２７の位相をシ
フトさせるようにしたので、劣化したピーク値の検出を
事前に防止することができる。

【００３２】

【発明の効果】以上のように本発明のＲＡＫＥ方式スペ
クトラム拡散受信装置によれば、受信ベースバンド信号
の変化点をサンプリングしないように時間窓による同期
捕捉および同期保持を行うようにしたので、チップレー
トのサンプリング周波数で受信ベースバンド信号の変化
点をサンプリングすることがなく、正確なデータ再生を
実現することができ、また、正確なデータ再生を行うた
めに従来のように２倍以上のチップレートで受信ベース
バンド信号をサンプリングする必要がなく、マッチドフ
ィルタ、遅延検波器、包絡線検波器、最大比合成係数制
御部、時間窓制御部およびＲＡＫＥ合成部の回路規模を
２倍以上とする必要がないという有利な効果が得られ
る。また、受信ベースバンド信号の変化点サンプリン
グ、同期保持状態における同期外れなどによる包絡線情
報信号ピーク値の劣化を検出し、その劣化検出時には劣
化を検出していないときよりも小さくＮ分周器の位相を
シフトさせるようにしたので、劣化したピーク値の検出
を事前に防止することができ、正確なデータ再生を実現
することができ、また、正確なデータ再生を行うために
従来のように２倍以上のチップレートで受信ベースバン
ド信号をサンプリングする必要がなく、マッチドフィル
タ、遅延検波器、包絡線検波器、最大比合成係数制御
部、時間窓制御部およびＲＡＫＥ合成部の回路規模を２
倍以上とする必要がないという有利な効果が得られる。
さらに、同期捕捉時のピーク値を記憶する必要がないの
で、回路構成が簡単化され、コスト低減を図ることが可
能となるという有利な効果が得られる。さらに、受信ベ
ースバンド信号の変化点サンプリング、同期保持状態に
おける同期外れなどによる包絡線情報信号ピーク値の劣
化を検出し、その劣化検出時には劣化を検出していない
ときよりも大きくＭ×Ｎ分周器の位相をシフトさせるよ
うにしたので、劣化したピーク値の検出を事前に防止す
ることができ、正確なデータ再生を実現することがで
き、また、正確なデータ再生を行うために従来のように
２倍以上のチップレートで受信ベースバンド信号をサン
プリングする必要がなく、マッチドフィルタ、遅延検波
器、包絡線検波器、最大比合成係数制御部、時間窓制御
部およびＲＡＫＥ合成部の回路規模を２倍以上とする必
要がないという有利な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態によるＲＡＫＥ方式スペ
クトラム拡散受信装置を示すブロック図

【図２】図１のＲＡＫＥ方式スペクトラム拡散受信装置
を構成するクロック位相制御型時間窓制御部を詳細に示
すブロック図

【図３】本発明の第２の実施の形態によるＲＡＫＥ方式
スペクトラム拡散受信装置を構成するクロック位相制御
型時間窓制御部を詳細に示すブロック図

【図４】従来のＲＡＫＥ方式スペクトラム拡散受信装置
を示すブロック図

【図５】従来のＲＡＫＥ方式スペクトラム拡散受信装置
を構成する時間窓制御部を詳細に示すブロック図

【符号の説明】

１アンテナ２ＲＦ受信部３、４マッチドフィルタ５遅延検波器６包絡線検波器７最大比合成係数制御部８クロック位相制御型時間窓制御部９ＲＡＫＥ合成部１０データ再生部１２ピーク検出部１３チップカウンタ１４ピーク位相検出部１５スイッチ１６時間窓中心位置メモリ１７ピーク位置比較器１８アップ／ダウンカウンタ１９コンパレータ２０、２６発振器２１Ｎ分周器２２ピーク値メモリ部２３ピーク劣化検出部２４ ΣΔｆ（ｎ）＝０検出部２５位相制御部２７Ｍ×Ｎ分周器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アンテナで受信した受信信号を入力して受
信ベースバンド信号を出力するＲＦ受信部と、前記受信
ベースバンド信号を入力し、逆拡散を行い、相関値を出
力するマッチドフィルタと、前記相関値と前記相関値を
情報ビット時間遅延した相関値との位相差から情報信号
を復調する遅延検波器と、前記相関値から包絡線情報信
号を出力する包絡線検波器と、前記包絡線情報信号を入
力して最大比合成係数を示す最大比合成係数信号を出力
する最大比合成係数制御部と、前記マッチドフィルタで
前記受信ベースバンド信号の変化点をサンプリングしな
いように時間窓による同期捕捉および同期保持を行いか
つ時間窓を示す時間窓信号を出力するクロック位相制御
型時間窓制御部と、前記時間窓信号と前記最大比合成係
数信号と前記遅延検波器からの情報信号とを入力し、Ｒ
ＡＫＥ合成を行ってＲＡＫＥ合成後情報信号を出力する
ＲＡＫＥ合成部と、前記ＲＡＫＥ合成後情報信号を入力
してデータ再生を行うデータ再生部とを有するＲＡＫＥ
方式スペクトラム拡散受信装置。
【請求項２】前記クロック位相制御型時間窓制御部は、
前記包絡線検波器からの包絡線情報信号を入力して、前
記包絡線情報信号の情報ビット時間内で最大であるピー
ク値および前記ピーク値検出のタイミングを示すピーク
検出タイミング信号を出力するピーク検出部と、チップ
レートを示すチップレート信号を入力して拡散符号長周
期でチップアドレスを出力するチップカウンタと、前記
ピーク検出タイミング信号を入力した時のチップアドレ
スを示すピーク位相アドレスを出力するピーク位相検出
部と、同期捕捉時または同期保持時のタイミングに応じ
て同期捕捉モードまたは同期保持モードに切り換えるス
イッチと、同期捕捉時には前記ピーク位相アドレスを入
力して記憶し、前記記憶したピーク位相アドレスを時間
窓中心位置アドレスとして出力し、前記時間窓中心位置
アドレスを中心とする時間窓を示す時間窓信号を出力す
る時間窓中心位置メモリと、同期捕捉時には前記ピーク
値を記憶し、同期保持時には前記ピーク値を参照ピーク
値として出力するピーク値メモリ部と、同期保持時には
前記ピーク位相アドレスと前記時間窓中心位置アドレス
とを比較した結果に基づきアップパルス、ダウンパルス
を出力するピーク位置比較器と、前記アップパルスまた
はダウンパルスによりアップまたはダウンのカウントを
行うアップ／ダウンカウンタと、前記アップ／ダウンカ
ウンタから出力されるカウント値の絶対値が設定スレッ
ショルドレベルと等しくなると、Δｆ＝±（１／Ｎ）×
チップレート（Ｎは自然数）の位相シフト命令を出力す
るコンパレータと、チップレートのＮ倍のクロックを出
力する発振器と、チップレートのＮ倍のクロックを入力
し、Ｎ分周してチップレートを出力するＮ分周器と、前
記ピーク値が前記参照ピーク値に対して一定値以上劣化
しているときピーク劣化検出信号を出力するピーク劣化
検出部と、前記ピーク劣化検出信号を入力した時の前記
コンパレータ出力のΔｆ（０）＝±（１／Ｎ）×チップ
レートの位相シフト命令を初期値として入力し、前記ピ
ーク劣化検出信号を入力した時以降に順次出力されるΔ
ｆ（ｎ）＝±（１／Ｎ）×チップレートの位相シフト命
令を入力し、前記Δｆ（ｎ）を逐次加算したΣΔｆ
（ｎ）を算出し、ΣΔｆ（ｎ）＝０となると前記ピーク
劣化位相信号を出力するΣΔｆ（ｎ）＝０検出部と、前
記位相シフト命令と前記ピーク劣化検出信号とを同時に
入力したときには前記Ｎ分周器にΔｆ＝±（２／Ｎ）×
チップレートだけ位相シフトするように命令し、前記位
相シフト命令と前記ピーク劣化検出信号との同時入力以
外はＮ分周器にΔｆ＝±（１／Ｎ）×チップレートだけ
位相シフトするように命令する位相制御部とを有する請
求項１記載のＲＡＫＥ方式スペクトラム拡散受信装置。
【請求項３】同期捕捉時には前記ピーク値を記憶し、同
期保持時には前記ピーク値を参照ピーク値として出力す
るピーク値メモリ部に代えて、同期保持時には理想状態
で得られる理論値に固定した参照ピーク値を出力するピ
ーク値メモリ部を設けた請求項２記載のＲＡＫＥ方式ス
ペクトラム拡散受信装置。
【請求項４】前記クロック位相制御型時間窓制御部は、
前記包絡線検波器からの包絡線情報信号を入力して、前
記包絡線情報信号の情報ビット時間内で最大であるピー
ク値および前記ピーク値検出のタイミングを示すピーク
検出タイミング信号を出力するピーク検出部と、チップ
レートを示すチップレート信号を入力して拡散符号長周
期でチップアドレスを出力するチップカウンタと、前記
ピーク検出タイミング信号を入力した時のチップアドレ
スを示すピーク位相アドレスを出力するピーク位相検出
部と、同期捕捉時または同期保持時のタイミングに応じ
て同期捕捉モードまたは同期保持モードに切り換えるス
イッチと、同期捕捉時には前記ピーク位相アドレスを入
力して記憶し、前記記憶したピーク位相アドレスを時間
窓中心位置アドレスとして出力し、前記時間窓中心位置
アドレスを中心とする時間窓を示す時間窓信号を出力す
る時間窓中心位置メモリと、同期捕捉時には前記ピーク
値を記憶し、同期保持時には前記ピーク値を参照ピーク
値として出力するピーク値メモリ部と、同期保持時には
前記ピーク位相アドレスと前記時間窓中心位置アドレス
とを比較した結果に基づきアップパルス、ダウンパルス
を出力するピーク位置比較器と、前記アップパルスまた
はダウンパルスによりアップまたはダウンのカウントを
行うアップ／ダウンカウンタと、前記アップ／ダウンカ
ウンタから出力されるカウント値の絶対値が設定スレッ
ショルドレベルと等しくなると、Δｆ＝±（１／Ｎ）×
チップレート（Ｎは自然数）の位相シフト命令を出力す
るコンパレータと、チップレートのＭ×Ｎ倍のクロック
を出力する発振器と、チップレートのＭ×Ｎ倍のクロッ
クを入力し、Ｍ×Ｎ分周してチップレートを出力するＭ
×Ｎ分周器と、前記ピーク値が前記参照ピーク値に対し
て一定値以上劣化しているときピーク劣化検出信号を出
力するピーク劣化検出部と、前記ピーク劣化検出信号を
入力した時の前記コンパレータ出力のΔｆ（０）＝±
（１／Ｎ）×チップレートの位相シフト命令を初期値と
して入力し、前記ピーク劣化検出信号を入力した時以降
に順次出力されるΔｆ（ｎ）＝±（１／Ｎ）×チップレ
ートの位相シフト命令を入力し、前記Δｆ（ｎ）を逐次
加算したΣΔｆ（ｎ）を算出し、ΣΔｆ（ｎ）＝０とな
ると前記ピーク劣化位相信号を出力するΣΔｆ（ｎ）＝
０検出部と、前記位相シフト命令と前記ピーク劣化検出
信号とを同時に入力したときには前記Ｍ×Ｎ分周器にΔ
ｆ＝±（１／（Ｍ×Ｎ））×チップレートだけ位相シフ
トするように命令し、前記位相シフト命令と前記ピーク
劣化検出信号との同時入力以外はＭ×Ｎ分周器にΔｆ＝
±（１／Ｎ）×チップレートだけ位相シフトするように
命令する位相制御部とを有する請求項１記載のＲＡＫＥ
方式スペクトラム拡散受信装置。
【請求項５】同期捕捉時には前記ピーク値を記憶し、同
期保持時には前記ピーク値を参照ピーク値として出力す
るピーク値メモリ部に代えて、同期保持時には理想状態
で得られる理論値に固定した参照ピーク値を出力するピ
ーク値メモリ部を設けた請求項４記載のＲＡＫＥ方式ス
ペクトラム拡散受信装置。