JPH09321666A - ベースバンドpn信号同期回路 - Google Patents

ベースバンドpn信号同期回路

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JPH09321666A
JPH09321666A JP8151916A JP15191696A JPH09321666A JP H09321666 A JPH09321666 A JP H09321666A JP 8151916 A JP8151916 A JP 8151916A JP 15191696 A JP15191696 A JP 15191696A JP H09321666 A JPH09321666 A JP H09321666A
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signal
baseband
correlation
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component
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JP8151916A
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Inventor
Soichi Takahashi
聡一 高橋
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 回路構成を簡素化し,小型化,低消費電力化
及び低コスト化を図る。 【解決手段】 本発明のベースバンドPN信号同期回路
は,送信側で発生させたPN信号と同一の疑似雑音系列
の参照PN信号(NRZ符号及びマンチェスタ符号)を
出力するPN信号発生回路107と,PN信号発生回路
107に対して参照PN信号の出力タイミングを制御す
る電圧制御クロック発生回路108とを備えており,受
信信号を同相成分のベースバンド信号と直交成分のベー
スバンド信号に変換し,相関器109〜112で,これ
らの信号とNRZ符号及びマンチェスタ符号の参照PN
信号との相関を求め,乗算器113で相関器109,1
10の出力信号の積を求めると共に乗算器114で相関
器111,112の出力信号の積を求め,加算器115
で乗算器113,114の出力信号の和を求め,これを
ループフィルタ116を介して電圧制御クロック発生回
路118に帰還する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は,ベースバンドPN
信号同期回路に関し,より詳細には,スペクトル拡散通
信における受信装置におけるベースバンドPN信号同期
回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のベースバンドPN信号同期回路の
一例として,特開平3−101533号公報「PNクロ
ック同期保持装置」に開示された回路がある。
【0003】上記公報においては,PN信号同期回路と
してノンコヒーレント型の遅延ロックループが開示され
ている。この遅延ロックループでは,基準となる参照P
N信号であるオンタイム(On Time)信号と,オ
ンタイム信号よりある一定のPN位相(通常,1/2チ
ップ)だけ進んだアーリ(Early)信号と,基準よ
り一定のPN位相(通常,1/2チップ)の遅れたレイ
ト(Late)信号とを使用する。
【0004】そして,オンタイム,アーリ,レイトの3
つの参照PN信号のそれぞれに,受信信号の直交成分の
ベースバンド信号と同相成分のベースバンド信号を掛け
合わせ,計6つの相関信号を発生させてPN信号の同期
保持と逆拡散処理を行っている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら,上記遅
延ロックループにおいては,オンタイム,アーリ,レイ
トの3つの参照PN信号のそれぞれに,受信信号の直交
成分のベースバンド信号と同相成分のベースバンド信号
を掛け合わせて6つの相関信号を発生させるため,回路
が複雑かつ大規模化し,それに伴ってコストが高くなる
と共に消費電力が大きくなる等の問題点があった。
【0006】したがって,本発明は上記に鑑みてなされ
たものであって,ベースバンドPN信号同期回路の回路
構成を簡素化し,小型化,低消費電力化及び低コスト化
を図ることを第1の目的とする。
【0007】また,ディジタル回路でベースバンドPN
信号同期回路を構成し,高集積化を図ると共に,回路の
調整を容易にすることを第2の目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め,本発明の請求項1に係るベースバンドPN信号同期
回路は,送信側で発生させたPN信号と同一の疑似雑音
系列の参照PN信号を出力するPN信号出力手段と,前
記PN信号出力手段に対して前記参照PN信号の出力を
制御する信号を出力する信号出力手段と,を備え,直接
拡散方式によって拡散されて送られて来た信号を受信
し,受信信号中に含まれる前記PN信号と前記PN信号
出力手段によって出力された前記参照PN信号との同期
をとるベースバンドPN信号同期回路において,前記受
信信号を同相成分のベースバンド信号と直交成分のベー
スバンド信号とに変換する信号変換手段と,前記同相成
分のベースバンド信号と前記PN信号出力手段から出力
されたNRZ符号及びマンチェスタ符号の前記参照PN
信号とを入力し,前記同相成分のベースバンド信号と前
記NRZ符号の参照PN信号との相関を取って第1の相
関信号を求めると共に,前記同相成分のベースバンド信
号と前記マンチェスタ符号の参照PN信号との相関を取
って第2の相関信号を求め,前記第1の相関信号と第2
の相関信号とを掛け合わせて第1の信号を出力する第1
の信号処理手段と,前記直交成分のベースバンド信号と
前記PN信号出力手段から出力されたNRZ符号及びマ
ンチェスタ符号の前記参照PN信号とを入力し,前記直
交成分のベースバンド信号と前記NRZ符号の参照PN
信号との相関を取って第3の相関信号を求めると共に,
前記直交成分のベースバンド信号と前記マンチェスタ符
号の参照PN信号との相関を取って第4の相関信号を求
め,前記第3の相関信号と第4の相関信号とを掛け合わ
せて第2の信号を出力する第2の信号処理手段と,前記
第1の信号と前記第2の信号との和を求めて第3の信号
を出力する第3の信号処理手段と,を備え,前記信号出
力手段に前記第3の信号を入力し,前記PN信号発生手
段の前記参照PN信号の出力タイミングを制御するもの
である。
【0009】本発明の請求項2に係るベースバンドPN
信号同期回路は,請求項1記載のベースバンドPN信号
同期回路において,更に,前記変換手段から出力される
前記同相成分のベースバンド信号と前記直交成分のベー
スバンド信号とをそれぞれディジタル信号に変換して出
力するA/D変換手段を備えるものである。
【0010】本発明の請求項3に係るベースバンドPN
信号同期回路は,請求項1記載のベースバンドPN信号
同期回路において,前記第1の信号処理手段が,前記第
1の相関信号を2値化し,前記第1の相関信号の極性に
基づいて前記第2の相関信号の極性を切り替えて前記第
1の信号を出力し,前記第2の信号処理手段が,前記第
3の相関信号を2値化し,前記第3の相関信号の極性に
基づいて前記第4の相関信号の極性を切り替えて前記第
2の信号を出力するものである。
【0011】本発明の請求項4に係るベースバンドPN
信号同期回路は,送信側で発生させたPN信号と同一の
疑似雑音系列の参照PN信号を出力するPN信号出力手
段と,前記PN信号出力手段に対して前記参照PN信号
の出力を制御する信号を出力する信号出力手段と,を備
え,直接拡散方式によって拡散されて送られて来た信号
を受信し,受信信号中に含まれる前記PN信号と前記P
N信号出力手段によって出力された前記参照PN信号と
の同期をとるベースバンドPN信号同期回路において,
前記受信信号を同相成分のベースバンド信号と直交成分
のベースバンド信号とに変換する信号変換手段と,前記
同相成分のベースバンド信号と前記PN信号出力手段か
ら出力されたNRZ符号の参照PN信号とを入力し,前
記同相成分のベースバンド信号と前記NRZ符号の参照
PN信号とを掛け合わせ,低周波成分のみを第1の相関
信号として出力する第1の信号処理手段と,前記同相成
分のベースバンド信号と前記PN信号出力手段から出力
されたマンチェスタ符号の前記参照PN信号とを入力
し,前記同相成分のベースバンド信号と前記マンチェス
タ符号の参照PN信号とを掛け合わせ,低周波成分のみ
を第2の相関信号として出力する第2の信号処理手段
と,前記直交成分のベースバンド信号と前記PN信号出
力手段から出力されたNRZ符号の参照PN信号とを入
力し,前記直交成分のベースバンド信号と前記NRZ符
号の参照PN信号とを掛け合わせ,低周波成分のみを第
3の相関信号として出力する第3の信号処理手段と,前
記直交成分のベースバンド信号と前記PN信号出力手段
から出力されたマンチェスタ符号の前記参照PN信号と
を入力し,前記直交成分のベースバンド信号と前記マン
チェスタ符号の参照PN信号とを掛け合わせ,低周波成
分のみを第4の相関信号として出力する第4の信号処理
手段と,前記第1〜第4の相関信号をディジタル信号に
それぞれ変換するA/D変換手段と,前記第1の相関信
号と前記第2の相関信号との積を取って第1の信号を求
め,かつ前記第3の相関信号と前記第4の相関信号との
積を取って第2の信号を求め,前記第1の信号と前記第
2の信号との和を取って第3の信号を出力する第5の信
号処理手段と,を備え,前記信号出力手段に前記第3の
信号を入力し,前記PN信号発生手段の前記参照PN信
号の出力タイミングを制御するものである。
【0012】本発明の請求項5に係るベースバンドPN
信号同期回路は,送信側で発生させたPN信号と同一の
疑似雑音系列の参照PN信号を出力するPN信号出力手
段と,前記PN信号出力手段に対して前記参照PN信号
の出力を制御する信号を出力する信号出力手段と,を備
え,直接拡散方式によって拡散されて送られて来た信号
を受信し,受信信号中に含まれる前記PN信号と前記P
N信号出力手段によって出力された前記参照PN信号と
の同期をとるベースバンドPN信号同期回路において,
前記受信信号の搬送波の周波数と同一の周波数を有する
第1の発振信号と前記PN信号出力手段から出力された
前記参照PN信号とを掛け合わせた信号と,前記受信信
号とを掛け合わせて前記受信信号を同相成分のベースバ
ンド信号に変換し,かつ前記第1の発振信号と90度位
相が異なる第2の発振信号と前記PN信号出力手段から
出力された前記参照PN信号とを掛け合わせた信号と,
前記受信信号とを掛け合わせて前記受信信号を直交成分
のベースバンド信号に変換する信号変換手段と,前記同
相成分のベースバンド信号から低周波成分を取り出して
第1の相関信号を求め,かつ前記同相成分のベースバン
ド信号に前記信号出力手段から出力された前記参照PN
信号のチップレートと等しい速度の方形波を掛け合わせ
ると共に低周波成分を取り出して第2の相関信号を求
め,前記第1の相関信号と前記第2の相関信号とを掛け
合わして第1の信号を出力する第1の信号処理手段と,
前記直交成分のベースバンド信号から低周波成分を取り
出して第3の相関信号を求め,かつ前記直交成分のベー
スバンド信号に前記参照PN信号のチップレートと等し
い速度の方形波を掛け合わせると共に低周波成分を取り
出して第4の相関信号を求め,前記第3の相関信号と前
記第4の相関信号とを掛け合わして第2の信号を出力す
る第2の信号処理手段と,前記第1の信号と前記第2の
信号とを足し合わせて第3の信号を出力する第3の信号
処理手段と,を備え,前記信号出力手段に前記第3の信
号を帰還し,前記PN信号発生手段の前記参照PN信号
の出力タイミングを制御するものである。
【0013】本発明の請求項6に係るベースバンドPN
信号同期回路は,請求項1〜5のいずれかに記載のベー
スバンドPN信号同期回路において,更に,前記受信信
号からデータを復調する復調手段を備え,前記第1の相
関信号と前記第3の相関信号とを前記復調手段に入力
し,前記復調手段の同相位相の受信信号として前記第1
の相関信号を用いると共に,直交位相の受信信号として
前記第3の相関信号を用いるものである。
【0014】
【発明の実施の形態】以下に,本発明の実施の形態を図
面を参照しつつ詳細に説明する。
【0015】[実施の形態1]図1は,本発明の実施の
形態1に係るベースバンドPN信号同期回路の構成を示
すブロック図である。図1に示すベースバンドPN信号
同期回路は,直接拡散方式によって拡散されて送られて
来た信号を受信し,受信信号中に含まれるPN信号と参
照PN信号との同期をとるものであって,送信側で発生
させたPN信号と同一の疑似雑音系列の参照PN信号
(NRZ符号及びマンチェスタ符号)を出力する本発明
のPN信号出力手段としてのPN信号発生回路(PN
G)107と,PN信号発生回路107に対して参照P
N信号の出力タイミングを制御する信号を出力する本発
明の信号出力手段としての電圧制御クロック発生回路
(VCC)108と,受信信号のキャリアと同一の周波
数の局部発振信号を発生する局部発振回路100と,局
部発振信号の位相を45度進める移相器101と,局部
発振信号の移相を45度遅らせる移相器102と,受信
信号と45度位相が進められた局部発振信号とを掛け合
わせる乗算器103と,受信信号と45度位相が後らさ
れた局部発振信号とを掛け合わせる乗算器104と,乗
算器103の出力信号から低周波成分を取り出し,同相
成分のベースバンド信号に変換するローパスフィルタ
(LPF)105と,乗算器104の出力信号から低周
波成分を取り出し,直交成分のベースバンド信号に変換
するローパスフィルタ106と,同相成分のベースバン
ド信号とNRZ符号の参照PN信号との相関を取って第
1の相関信号を出力する相関器(correlato
r)110と,同相成分のベースバンド信号とマンチェ
スタ符号の参照PN信号との相関を取って第2の相関信
号を出力する相関器109と,第1の相関信号と第2の
相関信号とを掛け合わせて第1の信号(同相成分の位相
誤差信号)を出力する乗算器113と,直交成分のベー
スバンド信号とNRZ符号の参照PN信号との相関を取
って第3の相関信号を出力する相関器111と,直交成
分のベースバンド信号とマンチェスタ符号の参照PN信
号との相関を取って第4の相関信号を出力する相関器1
12と,第3の相関信号と第4の相関信号とを掛け合わ
せて第2の信号(直交成分の位相誤差信号)を出力する
乗算器114と,第1の信号(同相成分の位相誤差信
号)と第2の信号(直交成分の位相誤差信号)との和を
求めて第3の信号(位相誤差信号)を出力する本発明の
第3の信号処理手段としての加算器115と,第3の信
号をフィルタリングして電圧制御クロック発生回路10
8に出力するループフィルタ(LF)116とを備えて
いる。
【0016】PN信号発生回路107は,電圧制御クロ
ック発生回路108からのクロック信号により,NRZ
符号の参照PN信号とマンチェスタ符号の参照PN信号
を発生する。図2(a)に示すように,NRZ符号の信
号は,ディジタル論理値0に対して負の状態を,ディジ
タル論理値1に対して正の状態を割り当てるものであ
る。また,図2(b)に示すように,マンチェスタ符号
の信号とは,ディジタル論理値0に対して正から負の状
態変化を割り当て,ディジタル論理値1に対して負から
正の状態を割り当てるものである。
【0017】なお,局部発振回路100,移相器10
1,102,乗算器103,104及びローパスフィル
タ105,106は,本発明の信号変換手段を構成す
る。また,相関器109,110及び乗算器113は,
本発明の第1の信号処理手段を構成する。更に,相関器
111,112及び乗算器114は,本発明の第2の信
号処理手段を構成する。
【0018】以下に,図1に示すベースバンドPN信号
同期回路の動作を詳細に説明する。局部発振回路100
は,受信信号のキャリアと同じ周波数の局部発振信号を
発生する。局部発振回路100から出力された局部発振
信号は,移相器101,102によって,90度互いに
位相の異なる2つの信号に変換され,それぞれ乗算器1
03,104によって受信信号と掛け合わされる。乗算
器103,104からの出力信号は,ローパスフィルタ
105,106を通すことにより,同相成分のベースバ
ンド信号と直交成分のベースバンド信号に変換される。
【0019】ここで,送信側では,QPSK変調を行
い,スペクトル拡散のための拡散信号には,NRZ符号
のPN信号PN(t)を使用するものとする。受信信号
s(t)は,
【数1】 で表される。I(t)は同相位相のデータ信号,Q
(t)は直交位相のデータ信号である。
【0020】また,ベースバンドに変換された同相位相
の受信信号をsi (t),直交位相の受信信号をs
q (t)とすると,それらは,
【数2】 で表される。
【0021】受信信号のキャリア周波数と同じ周波数に
局部発振信号を選んでいるため,ω d は受信信号のキャ
リア周波数や局部発振信号の基準発振器のばらつきなど
による周波数残差である。このため,ωd は十分小さい
値である。
【0022】例えば,受信信号のキャリア周波数を10
0MHzとして,局部発振信号の基準発振器に100M
Hzで周波数偏差10ppmの水晶振動子を使用した場
合,周波数残差は1kHzであり,ωd =6.28kr
ad/S(=2π×1kHz)程度になる。
【0023】同相成分のベースバンド信号si (t)は
相関器109,110によって,NRZ符号の参照PN
信号及びマンチェスタ符号の参照PN信号と相関が取ら
れ,乗算器113で掛け合わされる。乗算器113から
出力される第1の信号,即ち同相成分のベースバンド信
号による位相誤差信号ei (t,τ)は
【数3】 となる。
【0024】同様に,直交成分のベースバンド信号sq
(t)は相関器111,112によって,NRZ符号の
参照PN信号及びマンチェスタ符号の参照PN信号と相
関が取られ,乗算器114で掛け合わされる。乗算器1
14から出力される第2の信号,即ち直交成分のベース
バンド信号による位相誤差信号eq (t,τ)は,
【数4】 となる。
【0025】そして,同相成分による位相誤差信号ei
(t,τ)と直交成分の位相誤差信号eq (t,τ)と
が,加算器115で加算される。I2 (t)=Q
2 (t)=1であるため,加算器115から出力される
第3の信号,即ち位相誤差信号e(τ)はPN信号の位
相差のみの関数となり,
【数5】 で表される。
【0026】よって,この位相誤差信号をループフィル
タ116を介して電圧制御クロック発生回路108に帰
還することにより,PN信号の同期追従回路を実現する
ことができる。また,ベースバンドに落とされた受信信
号に対してPN信号の同期追従を行うことにしたため,
回路の動作周波数を低くできる。よって,集積化し易
く,扱い易い回路を得ることができる。
【0027】[実施の形態2]図3は,本発明の実施の
形態2に係るベースバンドPN信号同期回路の構成を示
すブロック図である。なお,図3に示すベースバンドP
N信号同期回路において,図1に示すベースバンドPN
信号同期回路と同一の構成には同一の符号を付し,その
詳細な説明は省略する。
【0028】通常,QPSK以上の多値変調やQAM変
調を行った場合,データを復調する際に,受信信号を同
相成分と直交成分に分けて位相を検出する。実施の形態
1のように構成されたPN信号同期回路を使用した場
合,この回路の中から逆拡散された受信信号の同相成
分,直交成分を取り出すことができ,PN同期回路の外
部に新たに逆拡散のための回路を設ける必要がなくな
り,回路の簡略化を行うことができる。このように,実
施の形態1のベースバンドPN信号同期回路から逆拡散
された受信信号の同相成分,直交成分を取り出し,これ
らをデータを復調するための本発明の復調手段としての
1次復調系300に入力するように構成したものが実施
の形態2のベースバンドPN信号同期回路である。
【0029】すなわち,図3において,1次復調系30
0は,同相成分のベースバンド信号とNRZ符号の参照
PN信号との相関を取る相関器110と,直交成分のベ
ースバンド信号とNRZ符号の参照PN信号との相関を
取る相関器111とに接続される。通常,この1次復調
回路にはコスタス回路や逆変調方式の復調回路等が用い
られる。なお,実施の形態1で説明したように,受信信
号であるスペクトル拡散のための拡散信号には,NRZ
符号のPN信号PN (t)が使用される。
【0030】相関器110では,同相成分のベースバン
ド信号とNRZ符号の参照PN信号との相関が取られ
る。また,相関器111では,直交成分のベースバンド
信号とNRZ符号の参照PN信号との相関が取られる。
回路で使用される参照PN信号は遅延ロックループとは
異なり,オンタイムのPN信号であるため,相関器11
0,111からの出力を取り出すことによってデータ復
調に必要な同相成分及び直交成分の信号を得ることがで
きる。
【0031】このように,実施の形態2のベースバンド
PN信号同期回路によれば,PN信号同期回路で使用さ
れる同相成分のベースバンド信号と直交成分のベースバ
ンド信号とを,データ復調系で使用することにより,P
N信号同期回路の外部に逆拡散のための回路を設ける必
要をなくし,回路の簡素化を図ることができる。
【0032】[実施の形態3]図4は,本発明の実施の
形態3に係るベースバンドPN信号同期回路の構成を示
すブロック図である。なお,図4に示すベースバンドP
N信号同期回路において,図1及び図3に示すベースバ
ンドPN信号同期回路と同一の構成には同一の符号を付
し,その詳細な説明は省略する。
【0033】実施の形態3のベースバンドPN信号同期
回路は,実施の形態2のベースバンドPN信号同期回路
と等価なディジタル回路を実現するものである。
【0034】すなわち,実施の形態3のベースバンドP
N信号同期回路では,ローパスフィルタ105,106
の後段にそれぞれ本発明のA/D変換手段としてのA/
D変換器400,401を設け,同相成分及び直交成分
のベースバンド信号をそれぞれディジタル信号に変換す
る。
【0035】このように,実施の形態3のベースバンド
PN信号同期回路によれば,相関器109〜112,乗
算器113,114,加算器115,ループフィルタ1
16等をデジタル化することができ,回路の大幅な小型
化を実現することができる。すなわち,ディジタル信号
でPN信号の同期を取ることにしたため,回路の高集積
化を可能とし,コストの低減,回路の小型化及び消費電
力の低減等を図ることができる。
【0036】[実施の形態4]図5は,本発明の実施の
形態4に係るベースバンドPN信号同期回路の構成を示
すブロック図である。なお,図5に示すベースバンドP
N信号同期回路において,図1,図3及び図4に示すベ
ースバンドPN信号同期回路と同一の構成には同一の符
号を付し,その詳細な説明は省略する。
【0037】実施の形態4のベースバンドPN信号同期
回路は,実施の形態1のベースバンドPN信号同期回路
の相関器110の後段に,相関器110から出力される
第1の相関信号の正負に応じてディジタル論理値0又は
1を出力するコンパレータ500を備えると共に,コン
パレータ500の出力に応じて相関器109から出力さ
れる第2の相関信号の極性を切り換える反転/非反転回
路502を備え,かつ相関器111の後段に,相関器1
11から出力される第3の相関信号の正負に応じてディ
ジタル論理値0又は1を出力するコンパレータ501を
備えると共に,コンパレータ501の出力に応じて相関
器112から出力される第4の相関信号の極性を切り換
える反転/非反転回路503を備えている。
【0038】PN信号の同期追従に必要な位相誤差信号
のS字特性は,受信信号とマンチェスタ符号の参照PN
信号との相関によって得ることができる。受信信号とマ
ンチェスタ符号の参照PN信号との相関によって得た相
関信号に,受信信号とNRZ符号の参照PN信号との相
関によって得た相関信号を掛け合わせるのは,データ信
号やキャリア信号による位相誤差信号の反転を防ぐため
である。したがって,受信信号とNRZ符号の参照PN
信号との2値化された相関信号を,受信信号とマンチェ
スタ符号の参照PN信号の相関信号に掛け合わせること
で,実施の形態1のベースバンドPN信号同期回路と等
価な回路を実現することができる。
【0039】このように,実施の形態4のベースバンド
PN信号同期回路によれば,コンパレータ500,50
1により,受信信号とNRZ符号の参照PN信号との相
関信号を2値化し,反転/非反転回路502,503出
受信信号とマンチェスタ符号の参照PN信号との相関信
号の極性を切り換えることにより,同期追従のための位
相誤差信号を得ることができる。実施の形態4のように
ベースバンドPN信号同期回路を構成することにより,
位相誤差信号を得るための乗算器の構成を簡素化するこ
とができる。特に,実施の形態4の構成は,ディジタル
回路で回路を構成する場合において,回路構成の簡略化
に有効な構成である。
【0040】[実施の形態5]図6は,本発明の実施の
形態5に係るベースバンドPN信号同期回路の構成を示
すブロック図である。なお,図6に示すベースバンドP
N信号同期回路において,図1及び図3〜図5に示すベ
ースバンドPN信号同期回路と同一の構成には同一の符
号を付し,その詳細な説明は省略する。
【0041】実施の形態5のベースバンドPN信号同期
回路は,受信信号と45度位相が進められた局部発振信
号とを掛け合わせた乗算器103の出力とNRZ符号の
参照PN信号との積を取る乗算器601と,乗算器60
1の出力信号から低周波成分のみを第1の相関信号とし
て出力するローパスフィルタ605と,受信信号と45
度位相が進められた局部発振信号とを掛け合わせた乗算
器103の出力とマンチェスタ符号の参照PN信号との
積を取る乗算器600と,乗算器600の出力信号から
低周波成分のみを第2の相関信号として出力するローパ
スフィルタ604と,受信信号と45度位相が遅らされ
た局部発振信号とを掛け合わせた乗算器104の出力と
NRZ符号の参照PN信号との積を取る乗算器602
と,乗算器602の出力信号から低周波成分のみを第3
の相関信号として出力するローパスフィルタ606と,
受信信号と45度位相が遅らされた局部発振信号とを掛
け合わせた乗算器104の出力とマンチェスタ符号の参
照PN信号との積を取る乗算器603と,乗算器603
の出力信号から低周波成分のみを第4の相関信号として
出力するローパスフィルタ607と,第1〜第4の相関
信号をディジタル信号にそれぞれ変換してそれぞれ乗算
器113,114に出力する本発明のA/D変換手段と
してのA/D変換器608〜611とを備えている。
【0042】なお,乗算器601及びローパスフィルタ
605は,本発明の第1の信号処理手段に対応すると共
に相関器110を構成し,乗算器600及びローパスフ
ィルタ604は,本発明の第2の信号処理手段に対応す
ると共に相関器109を構成し,乗算器602及びロー
パスフィルタ606は,本発明の第3の信号処理手段に
対応すると共に相関器111を構成し,乗算器603及
びローパスフィルタ607は,本発明の第4の信号処理
手段に対応すると共に相関器112を構成する。
【0043】ベースバンドに変換された受信信号は,そ
れぞれ相関器109〜112で相関を取られた後,AD
変換器608〜611でデジタル多値に変換される。こ
れによって,ベースバンドに落とす際に必要なローパス
フィルタ,すなわち図1に示すローパスフィルタ10
5,106を省略できる。また,相関器出力に対してA
D変換を行うことにより,AD変換のサンプリング速度
以上の位相のずれを検出できるため,同期追従特性の劣
化を防ぐことができる。更に,実施の形態3のベースバ
ンドPN信号同期回路では,PN信号の速度以上のAD
変換のサンプリング速度が必要になるが,相関器の出力
は逆拡散した後の信号であるため,AD変換のサンプリ
ング速度を落としても同期追従が可能となる。
【0044】このように,実施の形態5のベースバンド
PN信号同期回路によれば,ベースバンドに落とされた
受信信号と参照PN信号との相関信号をA/D変換する
ことにより,同期追従性が良く,高集積化が可能とな
る。また,A/D変換のためのサンプリング周波数を低
く抑えることができる。
【0045】[実施の形態6]図7は,本発明の実施の
形態6に係るベースバンドPN信号同期回路の構成を示
すブロック図である。なお,図7に示すベースバンドP
N信号同期回路において,図1及び図3〜図6に示すベ
ースバンドPN信号同期回路と同一の構成には同一の符
号を付し,その詳細な説明は省略する。
【0046】実施の形態6のベースバンドPN信号同期
回路は,送信側で発生させたPN信号と同一の疑似雑音
系列の参照PN信号(NRZ符号)を出力する本発明の
PN信号出力手段としてのPN信号発生回路107と,
PN信号発生回路107に対して参照PN信号の出力を
制御する信号を出力する本発明の信号出力手段としての
電圧制御クロック発生回路107と,受信信号の搬送波
の周波数と同一の周波数を有する局部発振信号を出力す
る局部発振器100と,局部発振信号とNRZ符号の参
照PN信号とを掛け合わせる乗算器700と,乗算器7
00の出力信号の位相を45度進める移相器101と,
乗算器700の出力信号の移相を45度遅らせる移相器
102と,移相器101の出力信号と受信信号とを掛け
合わせて受信信号を同相成分のベースバンド信号に変換
する乗算器103と,移相器102の出力信号と受信信
号とを掛け合わせて受信信号を直交成分のベースバンド
信号に変換する乗算器104と,同相成分のベースバン
ド信号から低周波成分を取り出し,第1の相関信号を出
力するローパスフィルタ605と,同相成分のベースバ
ンド信号に電圧制御クロック発生回路107から出力さ
れた参照PN信号のチップレートと等しい速度の方形波
を掛け合わせる乗算器701と,乗算器701の出力信
号から低周波成分を取り出し,第2の相関信号を出力す
るローパスフィルタ604と,第1及び第2の相関信号
をディジタル信号に変換するA/D変換器608,60
9と,ディジタル信号に変換された第1及び第2の相関
信号を掛け合わして第1の信号(同相成分の位相誤差信
号)を出力する乗算器113と,直交成分のベースバン
ド信号から低周波成分を取り出し,第3の相関信号を出
力するローパスフィルタ606と,直交成分のベースバ
ンド信号に電圧制御クロック発生回路107から出力さ
れた参照PN信号のチップレートと等しい速度の方形波
を掛け合わせる乗算器702と,乗算器702の出力信
号から低周波成分を取り出し,第4の相関信号を出力す
るローパスフィルタ607と,第3及び第4の相関信号
をディジタル信号に変換するA/D変換器610,61
1と,ディジタル信号に変換された第3及び第4の相関
信号を掛け合わして第2の信号(直交成分の位相誤差信
号)を出力する乗算器114と,第1の信号(同相成分
の位相誤差信号)と第2の信号(直交成分の位相誤差信
号)とを足し合わせて第3の信号(位相誤差信号)を出
力する本発明の第3の信号処理手段としての加算器11
5と,第3の信号(位相誤差信号)をフィルタリングし
て電圧制御クロック発生回路108に出力するループフ
ィルタ116とを備えている。
【0047】なお,局部発振器100,乗算器103,
104,700及び移相器101,102は,本発明の
信号変換手段に相当する。また,ローパスフィルタ60
4,605,乗算器113,701及びA/D変換器6
08,609は,本発明の第1の信号処理手段に相当す
る。更に,ローパスフィルタ606,607,乗算器1
14,702及びA/D変換器610,611は,本発
明の第2の信号処理手段に相当する。
【0048】図7において,局部発振器100によって
発生された局部発振信号は,乗算器700によって,N
RZ符号の参照PN信号と掛け合わされる。乗算器70
0の出力信号は,移相器101,102で2つの直交し
た信号に位相シフトされ,乗算器103,104で受信
信号と掛け合わされる。
【0049】続いて,乗算器103,104からの出力
信号は,ローパスフィルタ605,606に通され,ロ
ーパスフィルタ605,606によって,低周波成分が
取り出される。これにより,受信信号とNRZ符号の参
照PN信号との第1及び第3の相関信号を得ることがで
きる。
【0050】ところで,マンチェスタ符号の信号は,N
RZ符号の信号と,NRZ符号の信号と同じ速度を持つ
方形波信号との積に分解することができる。方形波信号
には,通常NRZ符号の信号を出力するPN信号発生回
路107を駆動する電圧制御クロック発生回路108の
クロック信号を使用することができる。したがって,受
信信号とマンチェスタ符号の参照PN信号との相関信号
は,受信信号とNRZ符号の参照PN信号とクロック信
号とを掛け合わした信号をローパスフィルタに通すこと
によって得ることができる。
【0051】そのため,受信信号とNRZ符号の参照P
N信号との積である乗算器103,104の出力信号
に,乗算器701,702によって電圧制御クロック発
生回路108からのクロック信号を掛け合わせ,ローパ
スフィルタ604,607を通すことによって,受信信
号とマンチェスタ符号の参照PN信号との第2及び第4
の相関信号を得ることができる。
【0052】なお,その後の動作は,前述した他の実施
の形態のベースバンドPN信号同期回路と同様であるの
で,その説明を省略する。
【0053】このように,実施の形態6のベースバンド
PN信号同期回路によれば,受信信号とNRZ符号及び
マンチェスタ符号の参照PN信号との相関を取るための
乗算器の数を抑えたため,回路をより一層簡略化するこ
とができる。
【0054】
【発明の効果】以上説明したように,本発明に係るベー
スバンドPN信号同期回路(請求項1)によれば,ベー
スバンドに落とされた受信信号に対してPN信号の同期
追従を行うようにしたため,回路の動作周波数を低くす
ることができる。よって,回路の高集積化を達成するこ
とができ,かつ扱い易い回路を得ることができる。
【0055】また,本発明に係るベースバンドPN信号
同期回路(請求項2)によれば,ベースバンドに落とさ
れた受信信号をアナログ−ディジタル変換(A/D変
換)した信号を用いてPN信号の同期を取ることにした
ため,回路の高集積化が可能となる。よって,コストの
低減,回路の小型化,消費電力の低減等を実現すること
ができる。
【0056】また,本発明に係るベースバンドPN信号
同期回路(請求項3)によれば,受信信号とNRZ符号
の参照PN信号との相関信号を2値化し,受信信号とマ
ンチェスタ符号の参照PN信号との相関信号の極性を切
り換えることにより,同期追従のための位相誤差信号を
得ることにしたため,位相誤差信号を得るための乗算器
の構成を簡素化することができる。特に,ディジタル回
路で回路を構成する場合において,回路構成の簡略化に
有効である。
【0057】また,本発明に係るベースバンドPN信号
同期回路(請求項4)によれば,ベースバンドに落とさ
れた受信信号と参照PN信号との相関信号をA/D変換
することにより,同期追従性が良く,高集積化が可能と
なる。また,A/D変換のためのサンプリング周波数を
低く抑えることができる
【0058】更に,本発明に係るベースバンドPN信号
同期回路(請求項5)によれば,受信信号とNRZ符号
及びマンチェスタ符号の参照PN信号との相関を取るた
めの乗算器の数を抑えたため,回路をより一層簡略化す
ることができる。
【0059】また,本発明に係るベースバンドPN信号
同期回路(請求項6)によれば,PN信号同期回路で使
用される同相成分のベースバンド信号と直交成分のベー
スバンド信号とを,データ復調系で使用することによ
り,PN信号同期回路の外部に逆拡散のための回路を設
ける必要をなくし,回路の簡素化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1に係るベースバンドPN
信号同期回路の構成を示すブロック図である。
【図2】(a)は,NRZ符号の参照PN信号を説明す
るための説明図,(b)は,マンチェスタ符号の参照P
N信号を説明するための説明図である。
【図3】本発明の実施の形態2に係るベースバンドPN
信号同期回路の構成を示すブロック図である。
【図4】本発明の実施の形態3に係るベースバンドPN
信号同期回路の構成を示すブロック図である。
【図5】本発明の実施の形態4に係るベースバンドPN
信号同期回路の構成を示すブロック図である。
【図6】本発明の実施の形態5に係るベースバンドPN
信号同期回路の構成を示すブロック図である。
【図7】本発明の実施の形態6に係るベースバンドPN
信号同期回路の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
100 局部発振回路 101,102 移相器 103,104,113,114 乗算器 105,106 ローパスフィルタ 107 PN信号発生回路 108 電圧制御クロック発生回路 109〜112 相関器 115 加算器 116 ループフィルタ 300 1次復調系 400,401 A/D変換器 500,501 コンパレータ 502,503 反転/非反転回路 600〜603 乗算器 604〜607 ローパスフィルタ 608〜611 A/D変換器 700〜702 乗算器

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 送信側で発生させたPN信号と同一の疑
    似雑音系列の参照PN信号を出力するPN信号出力手段
    と,前記PN信号出力手段に対して前記参照PN信号の
    出力を制御する信号を出力する信号出力手段と,を備
    え,直接拡散方式によって拡散されて送られて来た信号
    を受信し,受信信号中に含まれる前記PN信号と前記P
    N信号出力手段によって出力された前記参照PN信号と
    の同期をとるベースバンドPN信号同期回路において,
    前記受信信号を同相成分のベースバンド信号と直交成分
    のベースバンド信号とに変換する信号変換手段と,前記
    同相成分のベースバンド信号と前記PN信号出力手段か
    ら出力されたNRZ符号及びマンチェスタ符号の前記参
    照PN信号とを入力し,前記同相成分のベースバンド信
    号と前記NRZ符号の参照PN信号との相関を取って第
    1の相関信号を求めると共に,前記同相成分のベースバ
    ンド信号と前記マンチェスタ符号の参照PN信号との相
    関を取って第2の相関信号を求め,前記第1の相関信号
    と第2の相関信号とを掛け合わせて第1の信号を出力す
    る第1の信号処理手段と,前記直交成分のベースバンド
    信号と前記PN信号出力手段から出力されたNRZ符号
    及びマンチェスタ符号の前記参照PN信号とを入力し,
    前記直交成分のベースバンド信号と前記NRZ符号の参
    照PN信号との相関を取って第3の相関信号を求めると
    共に,前記直交成分のベースバンド信号と前記マンチェ
    スタ符号の参照PN信号との相関を取って第4の相関信
    号を求め,前記第3の相関信号と第4の相関信号とを掛
    け合わせて第2の信号を出力する第2の信号処理手段
    と,前記第1の信号と前記第2の信号との和を求めて第
    3の信号を出力する第3の信号処理手段と,を備え,前
    記信号出力手段に前記第3の信号を帰還し,前記PN信
    号発生手段の前記参照PN信号の出力タイミングを制御
    することを特徴とするベースバンドPN信号同期回路。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のベースバンドPN信号同
    期回路において,更に,前記変換手段から出力される前
    記同相成分のベースバンド信号と前記直交成分のベース
    バンド信号とをそれぞれディジタル信号に変換して出力
    するA/D変換手段を備えることを特徴とするベースバ
    ンドPN信号同期回路。
  3. 【請求項3】 請求項1記載のベースバンドPN信号同
    期回路において,前記第1の信号処理手段が,前記第1
    の相関信号を2値化し,前記第1の相関信号の極性に基
    づいて前記第2の相関信号の極性を切り替えて前記第1
    の信号を出力し,前記第2の信号処理手段が,前記第3
    の相関信号を2値化し,前記第3の相関信号の極性に基
    づいて前記第4の相関信号の極性を切り替えて前記第2
    の信号を出力することを特徴とするベースバンドPN信
    号同期回路。
  4. 【請求項4】 送信側で発生させたPN信号と同一の疑
    似雑音系列の参照PN信号を出力するPN信号出力手段
    と,前記PN信号出力手段に対して前記参照PN信号の
    出力を制御する信号を出力する信号出力手段と,を備
    え,直接拡散方式によって拡散されて送られて来た信号
    を受信し,受信信号中に含まれる前記PN信号と前記P
    N信号出力手段によって出力された前記参照PN信号と
    の同期をとるベースバンドPN信号同期回路において,
    前記受信信号を同相成分のベースバンド信号と直交成分
    のベースバンド信号とに変換する信号変換手段と,前記
    同相成分のベースバンド信号と前記PN信号出力手段か
    ら出力されたNRZ符号の参照PN信号とを入力し,前
    記同相成分のベースバンド信号と前記NRZ符号の参照
    PN信号とを掛け合わせ,低周波成分のみを第1の相関
    信号として出力する第1の信号処理手段と,前記同相成
    分のベースバンド信号と前記PN信号出力手段から出力
    されたマンチェスタ符号の前記参照PN信号とを入力
    し,前記同相成分のベースバンド信号と前記マンチェス
    タ符号の参照PN信号とを掛け合わせ,低周波成分のみ
    を第2の相関信号として出力する第2の信号処理手段
    と,前記直交成分のベースバンド信号と前記PN信号出
    力手段から出力されたNRZ符号の参照PN信号とを入
    力し,前記直交成分のベースバンド信号と前記NRZ符
    号の参照PN信号とを掛け合わせ,低周波成分のみを第
    3の相関信号として出力する第3の信号処理手段と,前
    記直交成分のベースバンド信号と前記PN信号出力手段
    から出力されたマンチェスタ符号の前記参照PN信号と
    を入力し,前記直交成分のベースバンド信号と前記マン
    チェスタ符号の参照PN信号とを掛け合わせ,低周波成
    分のみを第4の相関信号として出力する第4の信号処理
    手段と,前記第1〜第4の相関信号をディジタル信号に
    それぞれ変換するA/D変換手段と,前記第1の相関信
    号と前記第2の相関信号との積を取って第1の信号を求
    め,かつ前記第3の相関信号と前記第4の相関信号との
    積を取って第2の信号を求め,前記第1の信号と前記第
    2の信号との和を取って第3の信号を出力する第5の信
    号処理手段と,を備え,前記信号出力手段に前記第3の
    信号を帰還し,前記PN信号発生手段の前記参照PN信
    号の出力タイミングを制御することを特徴とするベース
    バンドPN信号同期回路。
  5. 【請求項5】 送信側で発生させたPN信号と同一の疑
    似雑音系列の参照PN信号を出力するPN信号出力手段
    と,前記PN信号出力手段に対して前記参照PN信号の
    出力を制御する信号を出力する信号出力手段と,を備
    え,直接拡散方式によって拡散されて送られて来た信号
    を受信し,受信信号中に含まれる前記PN信号と前記P
    N信号出力手段によって出力された前記参照PN信号と
    の同期をとるベースバンドPN信号同期回路において,
    前記受信信号の搬送波の周波数と同一の周波数を有する
    第1の発振信号と前記PN信号出力手段から出力された
    前記参照PN信号とを掛け合わせた信号と,前記受信信
    号とを掛け合わせて前記受信信号を同相成分のベースバ
    ンド信号に変換し,かつ前記第1の発振信号と90度位
    相が異なる第2の発振信号と前記PN信号出力手段から
    出力された前記参照PN信号とを掛け合わせた信号と,
    前記受信信号とを掛け合わせて前記受信信号を直交成分
    のベースバンド信号に変換する信号変換手段と,前記同
    相成分のベースバンド信号から低周波成分を取り出して
    第1の相関信号を求め,かつ前記同相成分のベースバン
    ド信号に前記信号出力手段から出力された前記参照PN
    信号のチップレートと等しい速度の方形波を掛け合わせ
    ると共に低周波成分を取り出して第2の相関信号を求
    め,前記第1の相関信号と前記第2の相関信号とを掛け
    合わして第1の信号を出力する第1の信号処理手段と,
    前記直交成分のベースバンド信号から低周波成分を取り
    出して第3の相関信号を求め,かつ前記直交成分のベー
    スバンド信号に前記参照PN信号のチップレートと等し
    い速度の方形波を掛け合わせると共に低周波成分を取り
    出して第4の相関信号を求め,前記第3の相関信号と前
    記第4の相関信号とを掛け合わして第2の信号を出力す
    る第2の信号処理手段と,前記第1の信号と前記第2の
    信号とを足し合わせて第3の信号を出力する第3の信号
    処理手段と,を備え,前記信号出力手段に前記第3の信
    号を帰還し,前記PN信号発生手段の前記参照PN信号
    の出力タイミングを制御することを特徴とするベースバ
    ンドPN信号同期回路。
  6. 【請求項6】 請求項1〜5のいずれかに記載のベース
    バンドPN信号同期回路において,更に,前記受信信号
    からデータを復調する復調手段を備え,前記第1の相関
    信号と前記第3の相関信号とを前記復調手段に入力し,
    前記復調手段の同相位相の受信信号として前記第1の相
    関信号を用いると共に,直交位相の受信信号として前記
    第3の相関信号を用いることを特徴とするベースバンド
    PN信号同期回路。
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