JPH09275364A

JPH09275364A - スペクトラム拡散通信用同期装置

Info

Publication number: JPH09275364A
Application number: JP8085246A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Inuzuka; 浩之犬塚
Original assignee: Toyoda Automatic Loom Works Ltd
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 1996-04-08
Filing date: 1996-04-08
Publication date: 1997-10-21
Also published as: US5995571A

Abstract

(57)【要約】【課題】スペクトラム拡散通信方式の受信側において、
データレートレベルでデータクロックを制御することに
より、同期補足・保持を行うことができ、ハード構成も
容易な同期装置を提供する【解決手段】送信側から送信されてきた信号を差動復号
化した入力データをＤＭＦ３１に入力する。ＤＭＦ３１
では、相関値を取得し、最大値検出部３２に相関値とデ
ータ値とを出力する。最大値検出部３２ではサンプリン
グタイミングに合わせて出力されてくる相関値の中から
最大のものを抽出し、最大相関値のある位置（同期点信
号）と最大相関値に対応するデータ値とを出力する。同
期点比較部３３では同期点信号を監視し、同期点が移動
するか否かを検出し、同期点の移動に基づいてカウンタ
にリセットをかける。また、カウンタリセット判定部３
４でも同期点信号を監視し、同期点を表すカウンタ値が
所定の範囲内に入っていない場合には、同期点のみかけ
の位置がウィンドウの真ん中あたりの位置にくるように
カウンタ３５にリセットをかける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スペクトラム拡散
通信方式における受信装置内の同期装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】今日においては、携帯電話等の無線通信
が盛んであり、多くの加入者が携帯電話等を使用できる
ように、周波数チャネルを有効に利用することが重要と
なっている。この問題を解決する方法としては、１つの
周波数チャネルに割り当てる帯域を狭く制限し、１つの
周波数帯域にできるだけ多くの周波数チャネルを収容す
る周波数分割多重方式がある。

【０００３】また、１つの周波数チャネルを一人の加入
者が専有する時間を限定し、通信時間を分割して各加入
者にチャネルを振り分ける時分割多重方式も有力であ
る。これに対し、もう一つの有力な方式として、スペク
トラム拡散方式がある。スペクトラム拡散方式は、例え
ば、ＰＳＫ（Phase shift keying）変調されたベースバ
ンド信号に、ベースバンド信号よりも周波数帯域が遙か
に広い所定の信号を重ね合わせて、信号の周波数帯域を
大きく拡散して、電波として送出するものである。

【０００４】このスペクトラム拡散通信方式は、その拡
散方法のちがいにより、ＤＳ（直接拡散）方式、周波数
ホッピング方式、時間ホッピング方式等が知られてい
る。以下では、ＤＳ方式を前提に説明する。

【０００５】ＤＳ方式においては、周波数帯域を拡散す
るために使用する所定の信号として、ＰＮ（Pseudo Noi
se）符号を使用する。ＰＮ符号は、送信データ速度と比
べて極めて速い２値データであり、このＰＮ符号によっ
て拡散された送信データの周波数帯域は、元の送信デー
タのものよりも遙かに広くなる。

【０００６】受信側では、送信側においてスペクトラム
拡散変調されたデータ信号に対して、送信側で使用した
ＰＮ符号と同じＰＮ符号を乗じることによって逆拡散処
理を行い、元の送信データを取り出す。このとき、受信
データに対して乗算するＰＮ符号の位相は、送信側で使
用したＰＮ符号と同じ位相である必要があり、この位相
合わせのための同期処理が行われる。

【０００７】図８は、従来のスペクトラム拡散通信シス
テムの一部の構成図である。乗算器１１１は、搬送波に
乗せられて送信装置側から転送されてきたデータと、水
晶発振器１１２の出力信号とを乗算する。この搬送波の
周波数は、例えば２．４ＧＨｚである。水晶発振器１１
２は、上記搬送波と同じ周波数、すなわち、２．４ＧＨ
ｚの周波数の周期波を出力する。ローパスフィルタ１１
３は、ベーズバンド付近の帯域の信号のみを通過させる
フィルタであり、乗算器１１１の出力信号をフィルタリ
ングする。リミッタ１１４は、ＰＮ符号の１チップ単位
でローパスフィルタ１１３の出力値を監視し、その値と
予め設定してあるリミット値との大小関係に従ってデー
タを２値化（デジタル化）する。すなわち、リミッタ１
１４は、１ビットＡ／Ｄ変換処理を行う。

【０００８】ＰＮ符号発生回路１１７は、送信装置にお
いて乗算されるＰＮ符号と同じパターンのＰＮ符号を相
関器１１８に供給する。相関器１１８は、マッチドフィ
ルタを有し、乗算器１１５からの出力信号を順次入力さ
せたときに、その出力がピーク値となる（相関検出）タ
イミングによって送信装置と受信装置でのＰＮ符号の位
相同期を検出する。そして、そのタイミングにおける乗
算器１１５からの出力信号にＰＮ符号を乗算したデータ
を再生データとして出力する。

【０００９】スペクトラム拡散通信方式においては、受
信装置側において、送信装置側において乗算されるＰＮ
符号と同期してＰＮ符号を乗算して、逆拡散処理を行う
必要がある。

【００１０】図９は、同期保持のための従来の構成例で
ある。同図（ａ）の構成においては、相関器１２１から
出力される相関値を最大値検出器１２２が監視し、相関
値の最大値が検出されたタイミングを保持する。最大値
が検出されたタイミングの情報は同期点比較器１２３に
送られ、相関値の最大値が得られたタイミング（同期
点）がずれていくかどうかの判定を行う。同期点がずれ
ていく場合には、送信側で使用しているサンプルクロッ
クと受信側で使用しているサンプルクロックのタイミン
グがずれていることを示しており、受信側で正常にデー
タを受け取るためには、このタイミングを補正する必要
がある。そこで、同期点比較器１２３が出力する同期点
比較情報（相関値の最大値が得られたタイミングがどれ
だけずれていくかを示す信号）を用いて、発振器１２４
に印加する電圧等を制御し、サンプルクロックの出力タ
イミング、あるいはサンプルクロックの位相を調整す
る。これにより、相関値の最大値が得られるタイミング
がずれないようにし、安定してデータの受信を行うよう
にする。

【００１１】同図（ｂ）の構成においては、相関器１２
１が相関値を出力し、最大値検出器１２２が相関値の最
大値が得られるタイミングを検出し、同期点比較器１２
３において、このタイミングがずれていないかを示す同
期点比較情報に基づいて、発振器１２４の制御信号を出
力する。ＰＮ符号発生器１２５では発振器１２４が発振
する周波数の信号に基づいてＰＮ符号を相関器１２１に
対して出力し、相関値の最大値が得られるタイミング
（同期点位置）を調整して、同期点位置が安定するよう
に制御する。これにより、送信側から送信されてくる信
号に同期してＰＮ符号の乗算を行うことができるので、
正しい信号を受信することができる。

【００１２】同図（ｃ）の構成においては、上記構成と
同様に、相関器１２１が相関値を出力し、最大値検出器
１２２で相関値の最大値が得られる同期点位置が検出さ
れ、同期点比較器１２３で、同期点位置のずれを検出す
る。同図（ｃ）の構成においては、発振器１２７の出力
をそのまま相関器１２１で使用するのではなく、分周器
１２６に入力し、サンプリングクロックの位相を制御し
て相関器１２１に入力する。

【００１３】このように、スペクトラム拡散通信方式に
おいては、受信側において、送信側がＰＮ符号を乗算す
るタイミングであるサンプルクロックと位相が同じで同
期したサンプリングクロックを生成して、同期を保持す
ることにより正しい信号の受信を行う必要がある。

【００１４】図１０は、相関器であるデジタルマッチド
フィルタの一構成例である。ここでは、１ビットの転送
データに対して１２８チップを割り当てた構成とし、ま
た、相関検出の精度を高めるために、２倍オーバーサン
プリング方式を用いた構成となっている。

【００１５】フリップフロップ１３１−１・・・１３１
−１２８は、例えば、ＰＮ符号発生回路１２５によって
生成されたＰＮ符号を格納するフリップフロップ群であ
り、フリップフロップ１３１−ｉのＱ出力がフリップフ
ロップ１３１−ｉ＋１のＤ端子に入力される。そして、
フリップフロップ１３１−１のＤ端子に供給されるＰＮ
符号は、サンプリングクロックによって１段ずつシフト
されてゆき、１２８チップからなるＰＮ符号が格納され
た時点でクロックを停止し、その値を保持する。

【００１６】フリップフロップ１３２−１ａ、１３２−
１ｂ・・・１３２−１２８ａ、１３２−１２８ｂは、入
力データを格納するフリップフロップ群であり、各フリ
ップフロップのＱ出力が次のフリップフロップのＤ端子
に入力される。フリップフロップ１３２−１ａのＤ端子
に供給される入力データはサンプリングクロックによっ
て１段ずつシフトされていく。このサンプリングクロッ
クの周波数は、２倍オーバーサンプリングを行うため
に、ＰＮ符号の周波数（チップのクロック周波数）の２
倍である。

【００１７】加算器１３４は、イクスクルーシブＮＯＲ
回路１３３−１ａ、１３３−１ｂ・・・１３３−１２８
ａ、１３３−１２８ｂから出力された論理値を加算す
る。すなわち、“１”を出力したイクスクルーシブＮＯ
Ｒ回路の数を求める。

【００１８】加算器１３４によって算出された加算値su
m1は、減算器１３５、コンパレータ１３６およびセレク
タ１３７に入力される。減算器１３５は、sum2=256-sum
1 を実行し、sum2をコンパレータ１３６およびセレクタ
１３７に対して出力する。

【００１９】コンパレータ１３６は、sum1とsum2の大小
関係を調べ、sum1＞sum2であった場合には、“１”を出
力し、sum1≦sum2であった場合には、“０”を出力す
る。セレクタ３７は、コンパレータ１３６の出力値が
“１”であった場合にsum1を出力し、コンパレータ１３
６の出力値が“０”であった場合にsum2を出力する。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、受信側で
は、ＰＮ符号を受信信号に乗算する時に使うサンプリン
グクロックの他に、出力データを得るタイミングを生成
するデータクロックが存在する。出力データはデータク
ロックの１サイクルに１つのビットを出力するように構
成されるが、このビットは相関器でデータクロックの１
サイクルの間に得られた最も大きい相関値に対応するデ
ータを出力する。しかしながら、相関値にはサンプルク
ロックの各タイミング毎に様々な値を取るので、同期し
ていなくても、データクロックの１サイクル内の最も大
きな相関値に対するデータを生成してしまう。従って、
データクロックの１サイクル（ウィンドウ）内に正しく
同期したことを示す相関値が１つだけあらわれるように
しておかないと誤ったデータを挿入したり、正しいデー
タを欠落させたりすることが起こる。

【００２１】図１１は、送信側のクロックと受信側のク
ロックとの間にクロックずれが存在している場合の問題
点を説明する図である。図１１（ａ）〜（ｃ）におい
て、一番上に記載されているのが各タイミングにおける
相関値であり、突出して値が大きくなっているタイミン
グが同期点である。また中段に記載されているのはデー
タクロックであって、データクロックの１サイクルをウ
ィンドウと呼ぶことにする。最下段に記載されているの
は、サンプリングクロックに同期したカウンタ値であ
る。

【００２２】同図（ａ）に示されているように、１つの
ウィンドウに１つの同期点が存在する場合にはデータは
正しく再生される。すなわち、１ウィンドウ内で最大値
検出器で検出された相関値の最大値に対応するデータ値
を保持しておき、ウィンドウが右端に来たとき（データ
クロックの１サイクルの終わりで）、保持しておいた最
大相関値に対応するデータ値を出力する。

【００２３】同図（ｂ）は、１ウィンドウ内に同期点が
２つ入っている場合を示している。このような場合、１
つのウィンドウでは１つのデータ値しか出力しないので
２つの同期点が１つのウィンドウに含まれる場合は、本
来２つの同期点に対応した２つのデータ値が再生される
べきであるところ、１つのデータ値しか再生されない。
したがって、本来再生されるべきデータ値が１つ再生さ
れないことになってしまう。

【００２４】また、同図（ｃ）は、同期点が１つのウィ
ンドウの中に１つも存在しない場合を示している。図１
１においては、相関値が同期点以外のところでは同じ様
な低い値を有しているように記載しているが、実際の相
関値は同期点以外の部分においても様々な値をとり、図
１１で言えば、同期点と同期点の間は凸凹した相関値を
示すようになっている。従って、同図（ｃ）において、
１つのウィンドウに１つも同期点が存在しないときに
は、この凸凹した相関値のうち一番大きな相関値に対応
するタイミングでデータ値を再生してしまう。しかし、
実際には、このウィンドウ内には同期点が存在しないの
で、誤ったデータ値を再生していることになる。

【００２５】このように、クロックずれが存在すると、
同期点がウィンドウの中で移動し、これが連続すると同
期点がウィンドウの端に移動してしまう。更に同期点が
移動するとウィンドウの端を越えて隣のウィンドウに移
動してしまう。このようなことが起こった場合、データ
ずれ（データが１つ挿入されたり欠けたりする）が起こ
る。

【００２６】従って、正しくデータ値を再生するために
は１つのウィンドウに１つの同期点が存在する必要があ
る。このために、図９で説明したように、従来において
は、発振器を操作してサンプリングクロックの位相を変
化させ、１つのウィンドウ内に１つの同期点が存在する
ように調整していた。

【００２７】しかし、従来の構成によるとＰＮ符号のチ
ップレートレベルやサンプリングクロックレベルもしく
はそれ以上のレベルの精度でクロックを制御せねばなら
ず、回路構成の難易度が高かった。また、回路規模も大
きくなり、部品コストも高くなってしまうという問題を
有していた。

【００２８】従って、本発明の課題は、スペクトラム拡
散通信方式の受信側において、サンプリングクロックを
制御することなく、データレートレベルでデータクロッ
クを制御することにより、同期補足・保持を行うことが
でき、ハード構成も容易な同期装置を提供することであ
る。

【００２９】

【課題を解決するための手段】本発明においては、スペ
クトラム拡散通信方式における受信機内の同期装置にお
いて、拡散符号の乗算のタイミング信号と、該タイミン
グ信号に同期したカウンタ値と、データ値を取得するタ
イミングを示すデータクロックとを生成するカウンタ
と、逆拡散を行う相関器が出力する相関値の最大値を検
出し、最大相関値の発生したカウンタ値に基づいて同期
点を検出する最大値検出部と、最大値検出部から得た同
期点を表すカウンタ値が同期点の移動を示しているか否
かの判定を行い、同期したか否かを示す信号を出力する
同期点比較部と、同期したか否かを示す信号を受信し、
同期点が移動した場合にはカウンタにリセット信号を送
出し、カウンタをリセットするカウンタリセット判定部
とからなる構成を有する。

【００３０】あるいは、本発明の別の構成においては、
拡散符号の乗算のタイミング信号と、該タイミング信号
に同期したカウンタ値と、データ値を取得するタイミン
グを示すデータクロックとを生成するカウンタと、逆拡
散を行う相関器が出力する相関値の最大値を検出し、最
大相関値の発生したカウンタ値に基づいて同期点を検出
する最大値検出部と、最大値検出部から得た同期点を表
すカウンタ値が所定の範囲内に存在していることを示し
ているか否かの判定を行い、同期したか否かを示す信号
を出力する同期点比較部と、同期したか否かを示す信号
を受信し、同期点が所定の範囲内に存在しない場合には
前記カウンタにリセット信号を送出し、前記カウンタを
リセットするカウンタリセット判定部とからなる構成を
有する。

【００３１】最大値検出部は、相関器から送られてくる
相関値を監視し、データクロックの１サイクル毎に相関
値の最大値を検出する。相関値は、送信側が拡散符号を
乗算したタイミングと受信側で拡散符号を乗算して逆拡
散するタイミングとが同期したとき最大となる。データ
クロックの１サイクル内に１つの同期点が存在するとき
は、正しくデータの再生が行われるが、送信側のクロッ
クと受信側のクロックとは別々に生成されるため、同期
からずれることが避けられず、１ウィンドウ内に１つも
同期点が存在しなかったり、２つ以上存在することがお
こる。このようなことが起こるとデータを誤って再生し
てしまう。そこで、データクロックの１サイクル（ウィ
ンドウ）の中に常に１つの同期点が存在するように制御
する必要がある。そこで、同期点がウィンドウの端の方
に移動した場合、あるいは同期点が所定の範囲内に存在
しない場合はカウンタを適切なタイミングでリセットす
る。これにより、データクロックもリセットされ、リセ
ット前とは異なるタイミングで発振されることになる。
よって、同期点の位置がデータクロックのウィンドウに
対し、相対的に移動し、ウィンドウの真ん中あたりに同
期点を移動する。

【００３２】同期点がウィンドウの真ん中あたりに存在
すれば、クロックずれが存在しても、すぐには同期点が
ウィンドウの外に出ていかないので、パケット形式のデ
ータを正しく再生することができる。

【００３３】また、本発明の更に別の実施形態によれ
ば、同期点比較部が常に同期点の移動に対しカウンタの
リセット信号を出力するように構成するので、連続した
パケット形式でないデータも正しく再生することができ
る。

【００３４】

【発明の実施の形態】図１は本発明の原理を説明する図
である。同図（ａ）においては、同期点がウィンドウの
端に来ている。このままデータクロックのずれを放置し
てデータの再生を行おうとすると同期点は次第に移動
し、データを受け取る前に隣のウィンドウに移ってしま
いデータ誤りが起こってしまう。本発明では、この同期
点のウィンドウ内での位置を監視し、同期点がウィンド
ウの端にある場合（すなわち、同期点の位置を表すカウ
ンタ値が所定の範囲に入っていない場合）、カウンタを
リセットし、新しいタイミングでデータクロックを生成
するようにする。このようにすることによって、同図
（ｂ）に記載されているようにウィンドウの位置（デー
タクロックの生じるタイミング）が変化して、同期点を
ウィンドウの中央に移動させることができる。リセット
を行うタイミングとしては、例えば、データクロックが
ＨＩＧＨレベルからＬＯＷレベルに変化するタイミング
が考えられる。このように、同期点をウィンドウの中央
に持ってくることにより、クロックずれが生じていても
すぐには隣のウィンドウに同期点が移動することはない
ので、しばらくの間データ値を正しく再生することがで
きる。このような場合は、連続したデータ値の再生には
不向きであるが、パケット通信のようにデータの長さが
ある程度限られている場合には十分正しいデータ値を再
生することができる。

【００３５】また、連続したデータ信号の再生をするた
めに、常に同期点のウィンドウ内の位置を監視し、同期
点の位置が１チップずれる毎にカウンタをリセットする
ようにすることも可能である。

【００３６】図２は、同期点の移動とリセットされるカ
ウンタの関係を概略説明する図である。最初、図２
（ａ）にあるように同期点がカウンタの“７”の位置に
あったとする。送信側のクロックと受信側のクロックと
の間にクロックずれが生じていたとすると、次の瞬間、
同図（ｂ）に示すように、同期点の位置がカウンタの
“８”の位置に移動してしまう。この移動を監視してお
き、適切なタイミングでリセットすると同図（ｃ）に示
されているように、再びカウンタ値“７”の場所に同期
点を持ってくることができる。このように、カウンタを
リセットすることにより、同期点位置を相対的に移動さ
せることができる。データクロックはカウンタ値と同期
して生成されるので、カウンタ値に対して同期点位置を
移動させることにより、ウィンドウ内部で同期点位置を
相対的に移動させることができる。このように、常に同
期点位置のずれを監視し、ずれが生じるたびにカウンタ
をリセットすることにより、連続したデータの再生に対
応することができる。

【００３７】図３は、本発明の復調回路の第１の実施例
のブロック図である。ＤＭＦ３１は、デジタルマッチド
フィルタであり、送信側から送信されてきた入力データ
とＰＮ符号との相関をとり、相関値とデータ値とを出力
する。ＤＭＦ３１は、サンプリングクロックで動作して
おり、入力データがＤＭＦ３１にサンプリングクロック
のタイミングで入力されるのに応じて相関値とデータ値
とを出力する。

【００３８】最大値検出部３２は、ＤＭＦ３１からの相
関値とデータ値とを受け取って、サンプリングレートで
送られてくるこれらの信号のうち、相関値の最大値を検
出し、最大相関値に対応するデータ値を出力する。ま
た、最大値検出部３２にはカウンタ３５からカウント
値、ウィンドウの始まり信号、及びデータクロックが入
力される。最大値検出部３２ではカウンタ３５から供給
されるカウント値とウィンドウの始まり信号を用いて、
相関値の最大値がウィンドウのどの位置にあるかを検出
し、同期点信号としてデ−タクロックに同期して同期点
比較部３３に出力する。すなわち、カウンタ３５から供
給されるデータクロックは、最大値検出部３２におい
て、１つのウィンドウに１つのデータ値を生成するため
に使用される。

【００３９】同期点比較部３３は、最大値検出部３２か
ら送られてくる同期点信号、データ値に加え、カウンタ
から供給されるデータクロックを用いて同期点が、ウィ
ンドウ内で移動しているか否かを判断し、出力データ、
データクロック及びカウンタリセット判定部に同期確立
信号を出力するとともに、データ値を出力データとして
出力する。

【００４０】カウンタリセット判定部３４では、最大値
検出部３２から同期点信号を受け取り、同期点の位置が
所定の位置の範囲を越えた場合には、カウンタ３５に対
しリセット信号を出力する。カウンタリセット判定部３
４は、例えば、同期点位置が所定のカウンタ値の範囲に
あるか否かを判断するコンパレータ等から構成される。
このカウンタリセット判定部３４によるリセットは、通
信の最初に送られてくる受信信号のうち、同期確立用の
プリアンブル信号が受信されている間に行われるもので
ある。従って、同期確立用プリアンブル信号が送信され
てきている間に１度リセットを行うのみであるので、次
第に同期点が移動していき、やがてウィンドウの外に出
てしまうが、あるデータ長までのパケット通信等におい
ては十分同期を保持することができる。

【００４１】カウンタ３５は、サンプリングクロックを
生成するとともに、これに同期してデータクロックやカ
ウント値、ウィンドウの始まり信号を生成する。図４
は、同期点比較部の一部ブロック構成図である。同図に
おいては、データ値を出力データとして出力する構成は
省略してある。

【００４２】最大値検出部３２から送られてくる同期点
信号は、同図に示される同期点比較部の同期点比較回路
４１と同期点保持回路４２に入力される。同期点保持回
路４２では、ある時刻の同期点信号が入力されたとき、
その前の時刻における同期点信号を記憶しており、前の
時刻における同期点信号を同期点比較回路４１に供給し
て同期点信号を比較し、その結果を同期判定回路４３に
送ると共に、同期はずれ判定回路４４にも供給する。

【００４３】同期判定回路４３に供給される信号は、同
期点が移動しなかったことを示す信号が供給される。同
期判定回路４３は各サンプリングタイミング毎に同期点
位置の変化がなかった回数を計数し、所定の回数同期点
の位置が変化しなかった場合に同期信号保持回路４５に
同期信号を出力し、同期信号保持回路４５はこの同期信
号を保持するとともに、カウンタリセット判定部３４に
出力する。

【００４４】同期点比較回路４１で同期点位置の移動が
検出された場合には、同期がはずれたことを示す信号を
同期はずれ判定回路４４に入力する。同期はずれ判定回
路４４では、同期点位置の移動が何回起こったかを計数
し、所定回数に達した場合には、同期はずれが起きたと
して、同期信号保持回路４５にリセットをかけて、同期
信号の出力を中止する。

【００４５】同期点比較回路４１は、例えばコンパレー
タであり、同期点保持回路４２に保持されている前の時
刻における同期点信号との比較を行う。同期点保持回路
４２は、例えば、フリップフロップである。

【００４６】同期判定回路４３は、例えば、同期点がサ
ンプリングの度に、何回同じ位置に止まっていたかを計
数するカウンタと所定回数同じ場所に止まっていたか否
かを判定するコンパレータ等からなる。同期はずれ判定
回路４４も同様に、カウンタとコンパレータで構成する
ことができる。また同期信号保持回路４５は、例えば、
フリップフロップである。

【００４７】図５は、サンプリングクロック、リセット
信号、カウンタ値及びデータクロックの相互の関係を示
すタイムチャートである。同図の一番上の信号はサンプ
リングクロックであり、受信装置に設けられる発振器の
発振信号である。相関器におけるＰＮ符号の乗算と相関
値の取得は、このサンプリングクロックに同期して行わ
れる。前述したように、デジタルマッチドフィルタにお
いて、２倍オーバーサンプリングが行われる場合には、
サンプリングクロックはＰＮ符号のチップレートの２倍
の信号速度を有する。上から２番目の信号はリセット信
号であり、信号がＬｏｗの場合にカウンタにリセットが
かかる。カウンタ値は、０から２５５までカウントす
る。これは、前述のデジタルマッチドフィルタにおい
て、２倍オーバーサンプリングを行うため、１ビット１
２８チップのＰＮ符号に対し、２倍のカウント速度とな
っている。一番下の信号はデータクロックであり、カウ
ンタのカウンタ値に基づいて生成される。

【００４８】最初にリセット信号がカウンタをリセット
するとカウンタ値は０から計数をはじめる。これに伴
い、カウント値に同期してデータクロックが生成され
る。データクロックはカウンタ値が“０”から“１２
７”のときにＨＩＧＨレベルで、“１２８”から“２５
５”まではＬＯＷレベルとなっており、１つのウィンド
ウを形成している。

【００４９】同図においては、カウンタ値がサイクリッ
クに計数される様子が示されている。カウンタ値が２回
目の計数の途中、すなわちカウンタ値“２０１”のとき
リセット信号が入力されている。これにより、サンプリ
ングクロックは変化を受けないが、カウンタ値はリセッ
ト信号が入力された時点で新しくカウントを始めてい
る。データクロックはカウンタ値に合わせて生成される
ので、データクロックもカウンタ値と同期してリセット
されている。このようにすることによって、ウィンドウ
の位置が変化するので、サンプリングクロックに合わせ
て取得された相関値のうち同期を示す同期点位置が相対
的に移動することになる。

【００５０】図６は、本発明の受信機における復調回路
の第２の実施例のブロック構成図である。同図におい
て、図３と同じ構成要素には同じ参照番号を付してあ
る。図３で説明したように、ＤＭＦ３１はデジタルマッ
チドフィルタであって、相関値とデータ値とを最大値検
出部３２に出力する。最大値検出部３２は、同期点信号
とデータ値とを同期点比較部６１に、また、同期点信号
をカウンタリセット判定部３４に出力する。

【００５１】同期点比較部６１は、図３のものとは異な
り、同期点の移動を常に監視し、同期点のずれの量に対
応したリセット信号をカウンタ３５に出力する。このリ
セット信号は、同期点の移動が起こったときには常に生
成され、カウンタ３５をリセットする。このようにする
ことにより、１つの同期点を常に１つのウィンドウ内に
くるように調整できるので、連続した長いデータ通信に
も使用が可能となる。また、最大値検出部３２から送ら
れてきたデータ値はカウンタ３５から供給されるデータ
クロックに同期して出力データとして出力する。

【００５２】カウンタリセット判定部３４は、同期点比
較部６１から同期確立信号を、最大値検出部３２からは
同期点信号を入力する。カウンタリセット判定部３４で
は、同期点の位置を表すカウンタ値が所定の範囲内にな
い場合、カウンタ３５にリセット信号を送信し、カウン
タをリセットする。このカウンタリセット判定部３４に
よるリセットは、通信の最初に送られてくる受信信号の
うち、同期確立用のプリアンブル信号が受信されている
間に同期確立のために行われるものである。

【００５３】従って、第１の実施例においては、カウン
タリセット判定部３４によるカウンタのリセットを行う
のみであるので、信号の受信時に最初リセットをかけた
後は放置した形となるので、次第に同期点が移動してウ
ィンドウの外に出ていってしまうが、第２の実施例によ
れば、同期点比較部６１が検出した同期点の移動にとも
なって、カウンタにリセットをかけるので常に同期点が
ウィンドウの内部にあることになり、長い時間に渡って
正しいデータを再生できるので、パケット形式のデータ
信号はもちろん、連続したデータを再生することも可能
である。

【００５４】図７は、第２の実施例の同期点比較部の一
部構成を示すブロック図である。同図において、図４と
同じ構成要素には同じ参照番号を付してある。また、図
４と同様に、同図においては、データ値を出力データと
して出力する構成は省略してある。

【００５５】最大値検出部３２から入力された同期点信
号は同期点比較回路４１と同期点保持回路４２に入力さ
れる。同期点保持回路４２は、前のデータ出力時の同期
点信号を保持し、この信号を同期点比較回路４１に入力
する。同期点比較回路４１では、現在のタイミングの同
期点信号と前のタイミングの同期点信号とを比較し、等
しい場合には同期判定回路４３に信号を送る。同期判定
回路４３では、前述のように、同期点比較回路４１で同
期点の移動がなかった回数を計数し、所定の回数移動が
なかった場合には、同期信号保持回路４５に同期信号を
出力する。これと同時に、同期信号保持回路４５は同期
信号をカウンタリセット判定部３４に出力する。

【００５６】また、同期点比較回路４１で同期点の移動
が検出された場合には、同期はずれ判定回路４４が、同
期点の移動が何回続いたかを計数し、所定回数に到った
場合には、同期信号保持回路４５が有している同期信号
をリセットする。

【００５７】更に、第２の実施例においては、同期点の
移動が起こった場合には、同期点ずれ判定回路７１が同
期点の移動を監視しており、同期点のずれの方向によっ
て、カウンタリセットタイミング判定回路７２に信号を
出力する。カウンタリセットタイミング判定回路７２に
おいては同期点のずれの方向に応じてカウンタのリセッ
ト信号を出力する。

【００５８】このように、同期点の移動を監視し、同期
点の移動の方向に応じてカウンタのリセット信号を出力
するような構成を有することにより、ウィンドウの中で
同期点が移動した場合にはこれに合わせてカウンタをリ
セットするので、常に同期点をウィンドウの中に止めて
おくことが出来る。従って、連続データに対しても十分
正確なデータ値の再生を行うことができる。

【００５９】

【発明の効果】スペクトラム拡散通信方式の受信側にお
いて、サンプリングクロックレベルの位相制御ではな
く、データクロックレベルの位相制御ですませることが
できる。すなわち、位相制御の精度がラフですむことに
なる。

【００６０】サンプリングクロックの同期をとる必要が
ないことにより、ハードが大幅に簡略化されるととも
に、回路の作成も楽になる。回路規模が小さくなること
で、小型化、省電力化、低コスト化を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理を説明する図である。

【図２】同期点の移動とリセットされるカウンタとの関
係を概略説明する図である。

【図３】本発明の復調回路の第１の実施例のブロック図
である。

【図４】同期点比較部の一部ブロック構成図である。

【図５】サンプリングクロック、リセット信号、カウン
タ値及びデータクロックの相互の関係を示すタイムチャ
ートである。

【図６】本発明の受信機における復調回路の第２の実施
例のブロック構成図である。

【図７】第２の実施例の同期点比較部の一部構成を示す
ブロック図である。

【図８】従来のスペクトラム拡散通信システムの一部の
構成図である。

【図９】同期保持のための従来の構成例である。

【図１０】相関器であるデジタルマッチドフィルタの一
構成例である。

【図１１】送信側のクロックと受信側のクロックとの間
にクロックずれが存在している場合の問題点を説明する
図である。

【符号の説明】

３１ＤＭＦ３２最大値検出部３３、６１同期点比較部３４カウンタリセット判定部３５カウンタ４１同期点比較回路４２同期点保持回路４３同期判定回路４４同期はずれ判定回路４５同期信号保持回路７１同期点ずれ判定回路７２カウンタリセットタイミング判定回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スペクトラム拡散通信方式において送信機
から送られてくる信号に同期して拡散符号を乗算して逆
拡散処理を行う受信機内の同期装置において、前記拡散符号の乗算のタイミング信号と、該タイミング
信号に同期したカウンタ値と、データ値を取得するタイ
ミングを示すデータクロックとを生成するカウンタと、逆拡散を行う相関器が出力する相関値の最大値を検出
し、最大相関値の発生したカウンタ値に基づいて同期点
を検出する最大値検出部と、最大値検出部から得た同期点を表すカウンタ値が同期点
の移動を示しているか否かの判定を行い、同期したか否
かを示す信号を出力する同期点比較部と、同期したか否かを示す信号を受信し、同期点が移動した
場合には前記カウンタにリセット信号を送出し、前記カ
ウンタをリセットするカウンタリセット判定部とからな
ることを特徴とする同期装置。
【請求項２】スペクトラム拡散通信方式において送信機
から送られてくる信号に同期して拡散符号を乗算して逆
拡散処理を行う受信機内の同期装置において、前記拡散符号の乗算のタイミング信号と、該タイミング
信号に同期したカウンタ値と、データ値を取得するタイ
ミングを示すデータクロックとを生成するカウンタと、逆拡散を行う相関器が出力する相関値の最大値を検出
し、最大相関値の発生したカウンタ値に基づいて同期点
を検出する最大値検出部と、最大値検出部から得た同期点を表すカウンタ値が所定の
範囲内に存在していることを示しているか否かの判定を
行い、同期したか否かを示す信号を出力する同期点比較
部と、同期したか否かを示す信号を受信し、同期点が所定の範
囲内に存在しない場合には前記カウンタにリセット信号
を送出し、前記カウンタをリセットするカウンタリセッ
ト判定部とからなることを特徴とする同期装置。
【請求項３】送信機から送信されてくる信号は同期用信
号とデータ信号とからなり、前記カウンタリセット判定
部は同期用信号が送信されている間にリセットを行い、
データ信号が送られてきた場合にはリセット動作を行わ
ないことを特徴とする請求項１または２に記載の同期装
置。
【請求項４】前記同期点比較部は、送信機からデータが
送られてきている間、同期点の移動を監視し、同期点の
移動に基づいて前記カウンタにリセットをかけることを
特徴とする請求項１または２に記載の同期装置。
【請求項５】前記スペクトラム拡散通信は直接拡散方式
であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに
記載の同期装置。