JPH0955715A

JPH0955715A - スペクトル拡散無線通信装置

Info

Publication number: JPH0955715A
Application number: JP7205687A
Authority: JP
Inventors: Shigetoshi Saito; 成利斉藤; Hironori Yoshida; 博則吉田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1995-08-11
Filing date: 1995-08-11
Publication date: 1997-02-25
Also published as: US5940432A

Abstract

(57)【要約】【課題】複数の復調器に対しそれぞれ追従させるべき
パスの指示を適確かつ簡単に与えることを可能とする。【解決手段】各パスに追従する複数のディジタルデー
タ復調器３１，３２，３３を相互に独立して動作させる
とともに、これらのディジタルデータ復調器３１，３
２，３３にそれぞれＰＮ符号を記憶したＲＯＭ６１を有
するＰＮ符号発生器３１３，３２３，３３３を設ける。
そして制御部５において、アドレスラッチ回路６４でラ
ッチされたＲＯＭアドレスを監視してＰＮアドレス相対
値を発生し、アドレス加算器６３でアドレスカウンタ６
２から発生された基本アドレスに上記ＰＮアドレス相対
値を加算して、この加算アドレスを上記ＰＮ符号ＲＯＭ
６１に供給してＰＮ符号を発生させるようにしたもので
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば自動車・
携帯電話システムやコードレス電話システム、無線ＬＡ
Ｎシステム等の無線通信システムで使用される無線通信
装置に係わり、特にスペクトラム拡散通信方式を使用し
て符号分割多元接続（ＣＤＭＡ：Code Division Multip
le Access ）通信を可能としたシステムで使用される装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、移動通信システムに適用する通信
方式の一つとして、干渉や妨害に強いスペクトラム拡散
通信方式が注目されている。スペクトラム拡散通信方式
を使用した無線通信システムは、例えば送信側の装置に
おいて、ディジタル化された音声データや画像データに
対しＰＳＫまたはＦＳＫ変調方式等のディジタル変調方
式により変調を行なったのち、この変調された送信デー
タを疑似雑音符号（ＰＮコード；pseudorandom noise c
ode ）などの拡散符号を用いて広帯域のベースバンド信
号に変換し、しかるのち無線周波数の信号に変換して送
信する。一方、受信側の装置においては、受信された無
線周波信号に対し、送信側の装置で使用した拡散符号と
同じ符号を用いて逆拡散を行ない、しかるのちＰＳＫま
たはＦＳＫ復調方式などのディジタル復調方式によりデ
ィジタル復調を行なって受信データを再生するように構
成されている。

【０００３】ところで、この種のシステムでは、マルチ
パス対策の一つとしてＲＡＫＥ受信方式が採用されてい
る。すなわち、無線通信システムでは、送信側の装置か
ら送信された無線波が、受信側の装置に直接届く場合も
あればビルや山で反射して届く場合もある。このように
１つの無線波が複数のパスを経て受信側装置に到達する
と、受信側装置のアンテナ端では上記複数のパスを経由
した無線波がベクトル合成されて受信レベルの低下が生
じる。この現象をマルチパスと呼んでいる。マルチパス
が発生すると、例えば無線チャネルの帯域幅が３０ｋＨ
ｚ程度の狭いシステムでは場合により無線信号が受信装
置で全く受信できなくなるが、スペクトル拡散通信シス
テムでは無線チャネルの帯域幅が広いため無線信号は一
部が欠損しながらも必ず受信される。

【０００４】そこで、スペクトル拡散通信装置では、一
つのアンテナで受信されたマルチパス受信波信号を１拡
散符号長（１チップ）単位で分離して複数の独立した復
調器に入力し、これらの復調器においてそれぞれパスに
対応する拡散符号で逆拡散を行なって受信信号を復調
し、この復調された複数のパスの受信信号をシンボル合
成して受信データを再生する受信方式が採用されてい
る。この受信方式を、受信信号を熊手のように集めて合
成することからＲＡＫＥ（熊手）受信方式と呼んでい
る。ＲＡＫＥ受信方式を用いると時間ダイバーシチが行
なわれることになり、マルチパスが発生している場合の
受信品質を大幅に高めることが可能となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ＲＡＫＥ受信方式では、各パスごとに設けられた復調器
に対しそれぞれ追従させるべきパスに対応するチップ位
相の拡散符号を与えるために、例えば共通の拡散符号発
生器から発生された拡散符号を遅延回路により必要なチ
ップ数だけ遅延して与えるようにしている。すなわち、
遅延回路の遅延量を可変設定することにより拡散符号の
チップ位相を最適値に設定するようにしている。このた
め、チップ位相を正確に設定することが難しく、また遅
延回路は一般にシフトレジスタにより構成されるため遅
延量の最大値がシフトレジスタの段数により規制され、
さらに遅延量または移相量の最大値を大きくしようとす
ると回路構成の大形化を招くという問題を生じていた。

【０００６】この発明は上記事情に着目してなされたも
ので、その目的とするところは、複数のディジタルデー
タ復調器に対しそれぞれ追従させるべきパスの指示を適
確かつ簡単に与えることができるようにし、これにより
簡単な構成でありながら高いＲＡＫＥ受信効果を得るこ
とができるスペクトル拡散無線通信装置を提供すること
である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
にこの発明のスペクトル拡散無線通信装置は、伝送路を
介して到来したマルチパス無線信号波をパスごとに各々
独立して追従し復調する複数のディジタルデータ復調手
段を設けるとともに、拡散符号系列の内容を予め記憶し
た拡散符号記憶手段を設け、かつ上記複数のディジタル
データ復調手段に各々対応して読出アドレス発生手段を
設けている。そして、これらの読出アドレス発生手段か
らそれぞれ読出アドレスを発生して拡散符号記憶手段に
供給することにより、拡散符号記憶手段から拡散符号を
読み出して各ディジタルデータ復調手段に与えるように
し、かつアドレス制御手段により、上記拡散符号記憶手
段から上記複数のディジタルデータ復調手段に与えられ
る各拡散符号系列の内容を監視し、その監視結果を基に
上記複数の読出アドレス発生手段が発生する読出アドレ
スの値を可変制御するようにしたものである。

【０００８】すなわち、拡散符号系列はアドレス指定に
より拡散符号記憶手段から順次読み出されて各ディジタ
ルデータ復調手段にそれぞれ与えられることになる。し
たがって、拡散符号記憶手段に対する読出アドレスを適
宜指定するだけで各ディジタルデータ復調手段に対しそ
れぞれ異なる最適なチップ位相で拡散符号を与えること
が可能となり、これにより各ディジタルデータ復調手段
に与える拡散符号のチップ位相を極めて簡単にしかも正
確に設定することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】

（第１の実施の形態）図１は、この発明の第１の実施の
形態に係わるスペクトル拡散無線通信装置の受信系の要
部構成を示す回路ブロック図である。

【００１０】基地局から無線伝送路を介して到来したマ
ルチパス無線信号波は、図示しないアンテナで受信され
たのちアナログ受信機で無線周波数からベースバンド周
波数にダウンコンバートされる。そして、この受信ベー
スバンド信号（マルチパス受信信号）は、アナログ／デ
ィジタル変換器（Ａ／Ｄ）１において所定のサンプリン
グ周期でディジタル化されたのち、サーチ受信機２およ
び３個のディジタルデータ復調器３１，３２，３３にそ
れぞれ入力される。なお、ディジタルデータ復調器を３
個設けた理由は、マルチパス受信信号を時間ダイバーシ
チを使用して高Ｓ／Ｎで受信するためと、通信中に接続
先の基地局を無線チャネルを切断せずに切り替える所謂
ソフトハンドオフを行なうためである。

【００１１】サーチ受信機２は、基地局から送信された
パイロット信号を受信復調するもので、基本的に各ディ
ジタルデータ復調器３１，３２，３３と同じ構成であ
る。３個のディジタルデータ復調器３１，３２，３３
は、前記Ａ／Ｄ変換器１のサンプリングクロックを基準
クロックとして独自クロックを生成し、この独自クロッ
クにより互いに独立して動作するもので、それぞれ初期
捕捉部、クロック追尾部およびデータ復調部を備えてい
る。このうちデータ復調部は、位相補償部３１１，３２
１，３３１と、乗算器３１２，３２２，３３２と、ＰＮ
符号発生器３１３，３２３，３３３と、アキュムレータ
３１４，３２４，３３４とを備えている。

【００１２】位相補償部３１１，３２１，３３１では、
時間ダイバーシチのために受信信号の位相補償が行なわ
れる。乗算器３１２，３２２，３３２では、上記位相補
償部３１１，３２１，３３１から出力された受信信号
に、ＰＮ符号発生器３１３，３２３，３３３から発生さ
れたＰＮ符号が乗算され、これにより上記受信信号のス
ペクトル逆拡散が行なわれる。アキュムレータ３１４，
３２４，３３４では、上記乗算器３１２，３２２，３３
２から出力された逆拡散後の受信信号の積分が行なわ
れ、その積分出力がシンボル合成器４にそれぞれ入力さ
れる。

【００１３】シンボル合成器４は、上記各ディジタルデ
ータ復調器３１，３２，３３から出力された受信信号の
積分出力を合成してデータ成分を再生し、この再生デー
タ成分を図示しないデータ判定部に供給する。データ判
定部は、上記再生データ成分のレベル判定などを行なう
ことにより受信データを再生する。

【００１４】ところで、上記ＰＮ符号発生器３１３，３
２３，３３３は次のように構成される。図２はその構成
を示す回路ブロック図である。すなわち、ＰＮ符号発生
器３１３，３２３，３３３は、それぞれＰＮ符号ＲＯＭ
６１と、基本アドレスを発生するアドレスカウンタ６２
と、アドレス加算器６３と、アドレスラッチ回路６４と
を備えている。

【００１５】このうちまずＰＮ符号ＲＯＭ６１には、基
地局との間で予め定められたＰＮ符号がチップ単位で
「０」番地から順に記憶してある。ＰＮ符号の周期２ⁿ
は例えば２¹⁵に設定される。図３はそのメモリ空間の構
成を示したものである。

【００１６】アドレスカウンタ６２は、各ディジタルデ
ータ復調器３１，３２，３３で個別に生成されるチップ
クロックをカウントすることにより０から２¹⁵−１まで
変化する基本アドレスを発生する。アドレス加算器６３
は、上記アドレスカウンタ６２から出力された基本アド
レスに後述する制御部５から供給されるＰＮアドレス相
対値を加算し、この加算後のアドレスをＲＯＭアドレス
として上記ＰＮ符号ＲＯＭ６１に供給する。

【００１７】アドレスラッチ回路６４は、制御部５から
ＰＮチェック信号が供給された時点で上記アドレス加算
器６３から出力されたＲＯＭアドレスをラッチするもの
で、このラッチしたＲＯＭアドレスを制御部５へ出力す
る。なお、ＰＮチェック信号は制御部５から３つのディ
ジタルデータ復調器３１，３２，３３に対し共通に供給
される。

【００１８】制御部５は、例えばマイクロコンピュータ
を主制御部として備えたもので、ＲＡＫＥ受信に係わる
制御機能として、マルチパスの位置を検出するパス位置
検出手段と、ＲＯＭアドレス監視手段と、ＲＯＭアドレ
ス変更制御手段とを備えている。

【００１９】パス位置検出手段は、サーチ受信機２で受
信されたパイロット信号からマルチパスのパス位置を検
出する。ＲＯＭアドレス監視手段は、３つのディジタル
データ復調器３１，３２，３３に対し任意のタイミング
でＰＮチェック信号をそれぞれ供給し、これにより現時
点のＲＯＭアドレスをラッチさせる。そして、このラッ
チＲＯＭアドレスを各ディジタルデータ復調器３１，３
２，３３からそれぞれ読み込んで、現時点で各ディジタ
ルデータ復調器３１，３２，３３が追従しているパスを
確認する。

【００２０】ＲＯＭアドレス変更制御手段は、上記パス
位置検出手段によるパス位置の検出結果と、上記ＲＯＭ
アドレス監視手段により確認した現時点で追従している
パス位置とに基づいて、各ディジタルデータ復調器３
１，３２，３３ごとに最適なＰＮアドレス相対値を算出
し、これらのＰＮアドレス相対値を対応するディジタル
データ復調器３１，３２，３３のＰＮ符号発生器３１
３，３２３，３３３に供給する。

【００２１】次に以上のように構成された装置の動作を
説明する。いま仮に、通信中の基地局ＢＳと移動局ＭＳ
との間で例えば図４に示すごとくマルチパスが発生して
いるものとする。すなわち、移動局ＭＳでは、第１のパ
スｐａｓ１を介して直接波が受信され、またビルで反射
された反射波および山等で反射された反射波がそれぞれ
第２および第３のパスｐａｓ２，ｐａｓ３を介してそれ
ぞれ受信されている。

【００２２】そして、移動局ＭＳの各ディジタルデータ
復調器３１，３２，３３では、それぞれ上記各パスｐａ
ｓ１，ｐａｓ２，ｐａｓ３に対応して、ＰＮ符号ＲＯＭ
６１に対し図６に示すごとくＲＯＭアドレスＡＤ１，Ａ
Ｄ２，ＡＤ３が供給されている。

【００２３】一方、この状態でマルチパスの状態が変化
したとする。このマルチパスの状態変化はサーチ受信機
２において検出される。すなわち、サーチ受信機２で
は、基地局ＢＳから到来するパイロット信号が受信復調
され、その復調信号は制御部５に入力される。制御部５
は、上記パイロット信号の復調信号を基に、各パスｐａ
ｓ１，ｐａｓ２，ｐａｓ３の相対位置を判定する。例え
ば、いま各パスｐａｓ１，ｐａｓ２，ｐａｓ３によるパ
イロット信号の受信タイミングが図５（ａ）に示す関係
にあったとすれば、パスｐａｓ１に対するｐａｓ２およ
びｐａｓ３の位置はそれぞれＰＮ符号の２チップおよび
３チップと判定される。

【００２４】またこのとき制御部５は、上記各ディジタ
ルデータ復調器３１，３２，３３における現在のＲＯＭ
アドレスＡＤ１，ＡＤ２，ＡＤ３を確認するために、各
ディジタルデータ復調器３１，３２，３３に対しＰＮチ
ェック信号を供給する。そうすると、各ディジタルデー
タ復調器３１，３２，３３のＰＮ符号発生器３１３，３
２３，３３３では、それぞれ図６に示すごとく上記ＰＮ
チェック信号の立上がりにおいて、その時点でのＲＯＭ
アドレスＡＤ１，ＡＤ２，ＡＤ３がラッチされる。図６
の例ではＲＯＭアドレスＡＤ１，ＡＤ２，ＡＤ３として
それぞれ「５０１」，「５０３」，「５０８」がラッチ
される。

【００２５】制御部５は、これらのラッチＲＯＭアドレ
スＡＤ１′，ＡＤ２′，ＡＤ３′をそれぞれ読み込み、
これらのラッチＲＯＭアドレスＡＤ１′，ＡＤ２′，Ａ
Ｄ３′から対応するディジタルデータ復調器３１，３
２，３３が現時点で追従しているパスの位置を判定す
る。図６の例では、ディジタルデータ復調器３１は先行
波に追従し、ディジタルデータ復調器３２は先行波から
（５０３−５０１＝２）チップ離間したパスに追従し、
さらにディジタルデータ復調器３３は先行波から（５０
８−５０１＝７）チップ離間したパスに追従している場
合を示している。

【００２６】次に制御部５は、各ディジタルデータ復調
器３１，３２，３３が現在追従しているパスの位置と、
上記パイロット信号の受信結果より検出した最新のパス
位置とを比較する。そして、この場合にはディジタルデ
ータ復調器３３が現在追従しているパス位置（先行波の
パスから７チップ離間した位置）が、パイロット信号に
より検出した最新のパスｐａｓ３の位置（先行波のパス
ｐａｓ１から３チップ離間した位置）と異なるため、デ
ィジタルデータ復調器３３が追従すべきパス位置を変更
させるべくＲＯＭアドレスを制御する。

【００２７】すなわち、いま仮にディジタルデータ復調
器３３に供給しているＰＮアドレス相対値が「５２」だ
ったとする。この場合、先行波から７チップ離間したパ
スに追従しているディジタルデータ復調器３３を３チッ
プ離間したパスに追従させ直すためには、ＰＮアドレス
相対値を５２−（７−３）＝４８に変更してディジタルデータ復調器３３のＰＮ符号発生
器３３３に供給すればよい。

【００２８】このようにすると、ディジタルデータ復調
器３３のＰＮ符号発生器３３３では、アドレスカウンタ
６２から出力された基本アドレスにアドレス加算器６３
で加算されるＰＮアドレス相対値がそれまでの５２から
４８に変化する。このため、ディジタルデータ復調器３
３のＰＮ符号ＲＯＭ６１から読み出されるＰＮ符号のチ
ップ位置は新たな値にシフトし、ディジタルデータ復調
器３３では以後このチップ位置が変更された新たなＰＮ
符号により受信信号の逆拡散が行なわれる。

【００２９】すなわち、ディジタルデータ復調器３３が
追従するパスが瞬時に４チップ分シフトされたことにな
る。なお、以上の説明ではパスｐａｓ１とパスｐａｓ
２，ｐａｓ３との間の距離が２チップおよび３チップと
いうようにＰＮ符号のチップ倍になっている場合を例に
とって説明したが、パス間の距離が必ずしもＰＮ符号の
チップ倍になるとは限らない。例えば図５（ｂ）に示す
ようにパスｐａｓ１とパスｐａｓ２，ｐａｓ３との間の
距離が１．７チップおよび３．１チップになる場合があ
る。

【００３０】この場合には、例えば上記パス間の距離を
四捨五入してＰＮ符号のチップ倍に近似し、この近似し
たチップ数だけ離間するようにＰＮアドレス相対値を変
更する。このようにすると、ＰＮ符号発生器３１３，３
２３，３３３から出力されるＰＮ符号の位相は、ＲＯＭ
アドレスの変更直後においてはディジタルデータ復調器
３１，３２，３３が追従する正確なパス位置にならな
い。しかし、各ディジタルデータ復調器３１，３２，３
３にはクロック追尾部が備えられており、この既ロック
追尾部の追尾動作により、受信信号とＰＮ符号との位相
は相対的に徐々に調整されて正確に一致することにな
る。

【００３１】以上のようにこの実施の形態では、各パス
に追従する複数のディジタルデータ復調器３１，３２，
３３を相互に独立して動作するように構成するととも
に、これらのディジタルデータ復調器３１，３２，３３
にそれぞれＰＮ符号発生器３１３，３２３，３３３を設
け、これらのＰＮ符号発生器３１３，３２３，３３３に
それぞれＰＮ符号を記憶したＲＯＭ６１と、アドレスカ
ウンタ６２およびアドレス加算器６３からなるアドレス
発生部と、アドレスラッチ回路６４とを設けている。そ
して、制御部５において、上記アドレスラッチ回路６４
でラッチされたＲＯＭアドレスを監視し、このＲＯＭア
ドレスがパスを追従させる上での最適なアドレス値とな
るようにＰＮアドレス相対値を発生して上記ＲＯＭアド
レスを制御するようにしている。

【００３２】したがって、各ディジタルデータ復調器３
１，３２，３３ごとに、追従させるべきパスの位置に応
じてＰＮ符号のチップ位相を随時正確かつ簡単に設定す
ることが可能となり、これにより常に高品質のＲＡＫＥ
受信を行なうことができる。また比較的簡単な構成で如
何なるパス位置にも応答性良く対応することができる。

【００３３】（第２の実施の形態）この実施の形態は、
１個のＰＮ符号ＲＯＭを複数のディジタルデータ復調器
に対し共通に設け、これらのディジタルデータ復調器の
ＲＯＭアドレス発生器により上記ＰＮ符号ＲＯＭをそれ
ぞれアクセスしてＰＮ符号を発生させるようにしたもの
である。

【００３４】図７は、この実施の形態に係わるスペクト
ル拡散無線通信装置の受信系の要部構成を示す回路ブロ
ック図である。なお、同図において前記図７と同一部分
には同一符号を付して詳しい説明は省略する。

【００３５】この実施の形態の通信装置は、１個のＰＮ
符号ＲＯＭ６０を有している。このＰＮ符号ＲＯＭ６０
には、前記図３に示したように周期が２¹⁵に設定された
ＰＮ符号が予め記憶してある。

【００３６】３個のディジタルデータ復調器７１，７
２，７３には、それぞれＲＯＭアドレス発生器３１５，
３２５，３３５が設けられている。このＲＯＭアドレス
発生器３１５，３２５，３３５は、各々ディジタルデー
タ復調器７１，７２，７３内で生成されるクロックに同
期して互いに独立してＲＯＭアドレスを発生するもの
で、発生したＲＯＭアドレスを外部アドレスバスを介し
て上記ＰＮ符号ＲＯＭ６０に供給する。このアクセスに
対しＰＮ符号ＲＯＭ６０から読み出されたＰＮ符号は、
外部データバスを介してディジタルデータ復調器７１，
７２，７３の乗算器３１２，３２２，３３２に入力され
る。

【００３７】図８は上記ＲＯＭアドレス発生器３１５，
３２５，３３５の構成を示す回路ブロック図であり、基
本アドレスを発生するアドレスカウンタ６２と、このア
ドレスカウンタ６２から発生された基本アドレスに制御
部５から出力されたＰＮアドレス相対値を加算してＲＯ
Ｍアドレスを出力するアドレス加算器６３と、アドレス
ラッチ回路６４とから構成される。すなわち、前記図２
に示したＰＮ符号発生器６１からＰＮ符号ＲＯＭ３１
１，３２１，３３１を除いた構成と同じ構成となってい
る。

【００３８】このような構成であるから、各ディジタル
データ復調器７１，７２，７３のＲＯＭアドレス発生器
３１５，３２５，３３５では、それぞれ制御部５の指示
にしたがって所望のパスに追従させるためのＲＯＭアド
レスが独立して発生され、これらのＲＯＭアドレスは外
部アドレスバスを介してＰＮ符号ＲＯＭ６０に供給され
る。なお、各ＲＯＭアドレス発生器３１５，３２５，３
３５は独自クロックで動作しているため、ＲＯＭアドレ
スの発生タイミングが一致する確率は少ない。しかし、
ＲＯＭアドレスの発生タイミングが一致した場合に備え
て、外部アドレスバス上またはＰＮ符号ＲＯＭ６０に調
停回路を備えておくとよい。

【００３９】ＲＯＭアドレスが供給されるとＰＮ符号Ｒ
ＯＭ６０からは、当該アドレスに対応するチップ位相で
ＰＮ符号が読み出され、このＰＮ符号は外部データバス
を介して対応するディジタルデータ復調器７１，７２，
７３の乗算器３１２，３２２，３３２に供給される。こ
のため、乗算器３１２，３２２，３３２では、上記受信
信号の逆拡散が行なわれ、各パスの受信波の復調が行な
われる。

【００４０】したがってこの実施の形態においても、前
記第１の実施の形態と同様に各ディジタルデータ復調器
７１，７２，７３ごとに、追従させるべきパスの位置に
応じてＰＮ符号のチップ位相を随時正確かつ簡単に設定
することが可能となり、これにより常に高品質のＲＡＫ
Ｅ受信を行なうことができる。しかも、この実施の形態
によれば、ＰＮ符号ＲＯＭ６０を３個のディジタルデー
タ復調器７１，７２，７３に対し共通に設けているた
め、各ディジタルデータ復調器ごとにＰＮ符号ＲＯＭを
設ける場合に比べてＲＯＭの数または容量を減らすこと
ができ、これにより回路構成の小形化およびコストダウ
ンを図ることが可能となる。

【００４１】（第３の実施の形態）スペクトル拡散無線
通信装置では、通信開始時にＰＮ符号同期を如何に速く
確立するかが重要な課題となっている。ＰＮ符号の初期
捕捉方式としては、一般にサーチ受信機を用いて符号位
置を探す方式と、独立に動作する複数のディジタルデー
タ復調器のうちの一つを選んでスライディング相関法に
よりＰＮ符号に対する初期同期を確立する方式とがあ
る。

【００４２】この実施の形態は、サーチ受信機を用いて
符号位置を探す方式にこの発明を適用したものである。
すなわち、サーチ受信機は図９に示すごとくＰＮ符号発
生器２０と、乗算器２１と、積分ダンプフィルタ２２
と、自乗器２３とから構成される。ＰＮ符号発生器２０
は、図１０に示すごとくＰＮ符号ＲＯＭ２０１と、アド
レスカウンタ２０２と、アドレス加算器２０３とから構
成される。ＰＮ符号ＲＯＭ２０１には周期が２¹⁵に設定
されたＰＮ符号が予め記憶されている。アドレスカウン
タ２０２は、チップクロックをカウントすることにより
０から２¹⁵−１まで変化する基本アドレスを発生する。
アドレス加算器２０３は、上記基本アドレスに図示しな
い制御部から供給されるＰＮアドレス相対値を加算し、
その加算値をＲＯＭアドレスとして上記ＰＮ符号ＲＯＭ
２０１に供給する。

【００４３】このような構成において、基地局から送信
された信号をサーチする場合には、制御部はまずＰＮ符
号発生器２０に対しＰＮアドレス相対値「０」を与え
る。このため、アドレスカウンタ２０２から発生された
基本アドレスはそのまま読出アドレスとしてＰＮ符号Ｒ
ＯＭ２０１に供給され、この結果ＰＮ符号ＲＯＭ２０１
からは上記基本アドレスに応じてＰＮ符号の読み出しが
行なわれる。また、このときサーチ受信機では、上記Ｐ
Ｎ符号により逆拡散された受信信号の８シンボル分が積
分ダンプフィルタ２２で積分され、その積分値つまり上
記受信信号とＰＮ符号との相関出力が自乗器２３で自乗
されて電力値となり制御部に入力される。制御部はこの
受信電力値を記憶する。

【００４４】制御部は次にＰＮアドレス相対値を「１」
に設定してＰＮ符号発生器２０に与える。ＰＮ符号発生
器２０では、基本アドレスに上記ＰＮアドレス相対値
「１」を加算したＲＯＭアドレスが発生され、このＲＯ
Ｍアドレスに応じてＰＮ符号ＲＯＭ２０１からＰＮ符号
が読み出される。また、このときサーチ受信機では、上
記ＰＮ符号により逆拡散された受信信号の８シンボル分
が積分ダンプフィルタ２２で積分され、その積分値つま
り上記受信信号とＰＮ符号との相関出力が自乗器２３で
自乗されて電力値となって制御部に入力される。制御部
はこの受信電力値を記憶する。

【００４５】以下同様に制御部は、ＰＮアドレス相対値
を変化させるごとにそのときの受信信号とＰＮ符号との
相関出力の電力値を読み込んで記憶する。そして、この
記憶した各受信電力値のうち最大のものを選択し、この
ときのＲＯＭアドレスを初期同期情報とする。

【００４６】このような構成であれば、発生させるべき
ＰＮ符号のチップ位相を極めて簡単かつ正確に指定する
ことができ、これにより安定な初期同期動作を行なうこ
とができる。

【００４７】（第４の実施の形態）この実施の形態は、
スライディング相関法を使用して初期同期を確立する方
式にこの発明を適用したものである。

【００４８】図１１はこの実施の形態に係わるスペクト
ル拡散無線通信装置のディジタルデータ復調器の構成を
示す回路ブロック図である。このディジタルデータ復調
器は、データ復調部８１と、初期捕捉部８２と、クロッ
ク追尾部８３と、ＰＮ符号ＲＯＭを使用したＰＮ符号発
生部８４と、電圧制御発振器（ＶＣＯ）８５とを備えて
いる。

【００４９】このうちデータ復調部８１は、受信信号を
位相補償部８１１で位相補償したのち、乗算器８１２で
ＰＮ符号発生器８４から発生されたＰＮ符号と乗算して
逆拡散を行ない、その出力信号をアキュムレータ８１３
で積分することにより復調データ成分を再生するように
構成されている。

【００５０】初期捕捉部８２は、スライディング相関法
によりＰＮ符号同期の初期捕捉動作を行なうもので、受
信信号の所定のシンボル分の積分値を求めるごとにＰＮ
符号の発生位相を１／４〜１チップずつずらしていき、
所定レベル以上の受信電力レベルが観測された時点で同
期捕捉動作をクロック追尾部８３に移行させるものであ
る。

【００５１】すなわち、受信信号は乗算器８２１におい
てＰＮ符号発生器８４から発生されたＰＮ符号と乗算さ
れて逆拡散されたのち、その出力信号の所定シンボル分
が積分ダンプフィルタ８２２で積分される。そして、そ
の積分値つまり上記受信信号とＰＮ符号との相関出力
は、自乗器８２３で自乗されることで電力値に変換され
てしきい値比較部８２４に入力され、このしきい値比較
部８２４でしきい値と比較される。モード設定部８２５
は、上記しきい値比較部８２４においてしきい値以上の
受信電力値が検出されるまでの期間は初期捕捉モードに
設定して、切替スイッチ８２６を初期捕捉部８２側に設
定する。これに対し、しきい値以上の受信電力値が検出
されると、モードを初期捕捉モードからクロック追尾モ
ードに移行させ、切替スイッチ８２６をクロック追尾部
８３側に切り替える。

【００５２】クロック追尾部８３は、ＰＮ符号発生器８
４からＰＮ符号とは別に発生されるＰＮ符号Ｅａｒｌｙ
およびＰＮ符号Ｌａｔｅを用いて、次のようにクロック
追尾動作を行なう。

【００５３】すなわち、ＰＮ符号発生器８４からは、初
期捕捉部８２に供給しているＰＮ符号に対し位相が１／
２チップ進んだＰＮ符号Ｅａｒｌｙと、位相が１／２チ
ップ遅れたＰＮ符号Ｌａｔｅが出力される。図１２はこ
れらのＰＮ符号の位相関係を示すものである。受信信号
は乗算器８３１，８３２でそれぞれ上記ＰＮ符号Ｅａｒ
ｌｙおよびＰＮ符号Ｌａｔｅと乗算されて逆拡散された
のち、その各出力信号の所定シンボル分が積分ダンプフ
ィルタ８３３，８３４でそれぞれ積分される。そして、
その各積分値つまり上記受信信号と上記ＰＮ符号Ｅａｒ
ｌｙおよびＰＮ符号Ｌａｔｅとの相関出力は、それぞれ
自乗器８３５，８３６で自乗されることにより電力値に
変換されたのち加算器８３７で相互に加算される。そし
て、その加算出力信号はループフィルタ８３８で平滑さ
れたのち、クロック位相の可変指示信号として上記切替
スイッチ８２６を介して電圧制御発振器（ＶＣＯ）８５
に供給される。

【００５４】図１３は、上記初期捕捉部８２およびクロ
ック追尾部８３において得られる信号波形の一例を示す
もので、（ａ）はＰＮ符号発生器８４から発生されたＰ
Ｎ符号の位相が受信信号のＰＮ符号の位相と一致してい
るときに初期捕捉部８２の自乗器８２３から出力される
ＰＮ符号相関出力の電力値である。これに対し（ｂ），
（ｃ）は、それぞれＰＮ符号ＥａｒｌｙおよびＰＮ符号
Ｌａｔｅの位相が受信信号のＰＮ符号の位相と一致して
いるときにクロック追尾部８３の自乗器８３５，８３６
から出力されるＰＮ符号相関出力の電力値であり、
（ｄ）はクロック追尾部８３の加算器８３７から出力さ
れる相関出力の電力値である。

【００５５】このような構成であるから、例えばいまク
ロック追尾部８３の加算器８３７から出力された相関出
力の電力値が図１３（ｄ）のＡの位置にあったとすれ
ば、クロック追尾部８３からＶＣＯ８５へはクロック位
相を遅らせるための指示信号が供給される。このため、
ＰＮ符号発生器８４から発生されるＰＮ符号の位相は遅
れ方向に変化し、これにより上記加算器８３７の相関出
力レベルはＡの位置からＢの位置へ移動する。これに対
し、加算器８３７の相関出力の電力値が図１３（ｄ）の
Ｃの位置にあった場合には、クロック追尾部８３からＶ
ＣＯ８５へはクロック位相を進ませるための指示信号が
供給される。このため、ＰＮ符号発生器８４から発生さ
れるＰＮ符号の位相は進み方向に変化し、これにより上
記加算器８３７の相関出力レベルはＣの位置からＢの位
置へ移動する。

【００５６】Ｂの位置は、図１３（ａ）から明らかなよ
うにデータ復調部８１のアキュムレータ８１３から出力
される復調データ成分の出力レベルが最大となる位置で
あり、クロック追尾部８３は加算器８３７の相関出力レ
ベルのピークがこのＢの位置に近付くようにＶＣＯ８５
を介してＰＮ符号発生器８４のＰＮ符号発生位相を制御
する。

【００５７】このような構成であれば、受信信号に対す
るＰＮ符号の同期をより速くかつ正確に確立することが
できる。また、ＰＮ符号発生器８４にはＰＮ符号を予め
記憶したＰＮ符号ＲＯＭを使用しているので、ＰＮ符号
の位相を簡単かつ正確に制御することができる。

【００５８】ここで、このスライディング法を用いた初
期捕捉方式による符号同期捕捉時間を計算してみる。い
ま例えば拡散符号長を２¹⁵、チップクロック周波数を
１．２３ＭＨｚ、シンボルクロック周波数を１９．２Ｋ
Ｈｚとし、しきい値比較部８２４で１シンボルごとにし
きい値比較を行ない、ＶＣＯ８５でＰＮ符号の位相を１
／２チップずつずらしていくものとすると、符号同期捕
捉時間の最大値Ｔｓmaxは、Ｔｓmax ＝２¹⁵×２×６４／１．２３ＭＨｚ＝３．４秒となり、また符号同期捕捉時間の平均値Ｔｓavl は、
１．７秒となる。

【００５９】ちなみに、前記第３の実施の形態において
述べたサーチ受信機を用いた初期同期捕捉方式では、Ｐ
Ｎアドレス相対値をＰＮ符号長である２¹⁵回変化させる
必要があるので、上記条件と同様にチップクロック周波
数を１．２３ＭＨｚ、シンボルクロック周波数を１９．
２ＫＨｚとすると、８シンボル長サーチを行なうには、２¹⁵×６４×８／１．２３ＭＨｚ＝１３．６秒野時間が必要となり、スライディング方式に比べると長
時間になる。

【００６０】（第５の実施の形態）この実施の形態は、
ＰＮ符号発生器にＰＮ符号ＲＯＭを使用していることに
着目して上記第４の実施の形態をさらに改良したもの
で、ＰＮ符号ＲＯＭにおけるＰＮ符号の記憶領域を３分
割し、初期捕捉に際し３個のディジタルデータ復調器を
いずれも動作させ、これらのディジタルデータ復調器が
それぞれ上記３分割した各記憶領域のＰＮ符号によりス
ライディング相関を行なうようにしたものである。

【００６１】すなわち、ＰＮ符号ＲＯＭは図１４に示す
ごとく０〜１０９２２番地からなる第１の領域と、１０
９２３〜２１８４５番地からなる第２のの領域と、２１
８４６〜３２７６７（２¹⁵−１）番地からなる第３の領
域とに３分割される。

【００６２】この実施の形態のスペクトル拡散無線通信
装置は、例えば図７に示すように独立動作する３個のデ
ィジタルデータ復調器７１〜７３を備え、これらのディ
ジタルデータ復調器７１〜７３は初期捕捉に際してそれ
ぞれ並行して上記ＰＮ符号ＲＯＭ６０の各領域をアドレ
ス指定してＰＮ符号を読み出し、このＰＮ符号を用いて
スライディング相関を行なう。

【００６３】例えば、ディジタルデータ復調器７１はＰ
Ｎ符号ＲＯＭ６０の第１の領域の先頭番地「０」からア
ドレス指定を行なってそのＰＮ符号によりスライディン
グ相関を行ない、またディジタルデータ復調器７１はＰ
Ｎ符号ＲＯＭ６０の第２の領域の先頭番地「１０９２
３」からアドレス指定を行なってそのＰＮ符号によりス
ライディング相関を行ない、さらにディジタルデータ復
調器７１はＰＮ符号ＲＯＭ６０の第３の領域の先頭番地
「２１８４６」からアドレス指定を行なってそのＰＮ符
号によりスライディング相関を行なう。

【００６４】このような構成であるから、３個のディジ
タルデータ復調器７１〜７３によりＰＮ符号ＲＯＭ６０
の３つの異なる領域のＰＮ符号により並行してスライデ
ィング相関が行なわれるので、３個のディジタルデータ
復調器の中から１個を選択してこの復調器において初期
捕捉を行なう場合に比べて、初期捕捉に要する平均的な
時間を１／３に短縮することができる。ちなみに、第４
の実施の形態において述べた条件の下では、符号同期捕
捉時間の最大値Ｔｓmax は、Ｔｓmax ＝１．１秒となる。

【００６５】なお、各ディジタルデータ復調器７１〜７
３がアドレス指定すべきＰＮ符号ＲＯＭ６０の各領域の
設定手段としては、ＲＯＭアドレス発生器３１５，３２
５，３３５内に設けられているアドレスカウンタ６２の
カウント値を各領域のアドレスに応じてプリセットする
方式や、制御部から出力されるＰＮアドレス相対値を各
領域のアドレスに応じてプリセットする方式などが考え
られる。

【００６６】なお、この発明は上記各実施の形態に限定
されるものではない。例えば、前記各実施の形態では、
ディジタルデータ復調器を３個設けた場合を例にとって
説明したが４個以上設けた場合にこの発明を適用しても
よく、またＰＮ符号を記憶する記憶手段としてはＲＯＭ
以外にＥ² ＰＲＯＭやＲＡＭ、ＩＣカードメモリなどの
他の種類の記憶素子を使用してもよい。

【００６７】その他、読出アドレス発生手段の構成やア
ドレス制御手段の制御内容、初期捕捉制御の手順および
制御内容、無線通信装置の構成、適用対象となる無線通
信システムの種類等についても、この発明の要旨を逸脱
しない範囲で種々変形して実施できる。

【００６８】

【発明の効果】以上詳述したようにこの発明では、マル
チパス無線信号波をパスごとに各々独立して追従し復調
する複数のディジタルデータ復調手段を設けるととも
に、拡散符号系列の内容を予め記憶した拡散符号記憶手
段を設け、この記憶手段から読み出されるＰＮ符号を制
御部で監視しながら上記記憶手段をアドレス指定するこ
とでＰＮ符号を所望のチップ位相から発生させるように
している。

【００６９】したがってこの発明によれば、複数の復調
器に対しそれぞれ追従させるべきパスの指示を適確かつ
簡単に与えることができ、これにより簡単な構成であり
ながら高い受信品質を得ることができるスペクトル拡散
無線通信装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施の形態に係わるスペクト
ル拡散無線通信装置の受信系の要部構成を示す回路ブロ
ック図。

【図２】図１に示した装置におけるＰＮ符号発生器の構
成を示す回路ブロック図。

【図３】図２に示したＰＮ符号発生器に設けられるＰＮ
符号ＲＯＭのメモリ空間を示す図。

【図４】マルチパスの一例を示す模式図。

【図５】マルチパスによる無線波の受信状態の一例を示
す図。

【図６】図２に示したＰＮ符号発生器の動作説明に用い
るタイミング図。

【図７】この発明の第２の実施の形態に係わるスペクト
ル拡散無線通信装置の受信系の要部構成を示す回路ブロ
ック図

【図８】図７に示した装置におけるＰＮ符号発生器の構
成を示す回路ブロック図。

【図９】この発明の第３の実施の形態に係わるスペクト
ル拡散無線通信装置におけるサーチ受信機の構成を示す
回路ブロック図。

【図１０】図９に示したサーチ受信機のＰＮ符号発生器
の構成を示す回路ブロック図。

【図１１】この発明の第４の実施の形態に係わるスペク
トル拡散無線通信装置におけるディジタルデータ復調器
の構成を示す回路ブロック図。

【図１２】図１１に示したディジタルデータ復調器のＰ
Ｎ符号発生器から出力される３種類のＰＮ符号の位相関
係を示す図。

【図１３】図１１に示したディジタルデータ復調器によ
るクロック追尾動作を説明するための信号波形図。

【図１４】この発明の第４の実施の形態に係わるＰＮ符
号ＲＯＭのメモリ空間の構成を示す図。

【符号の説明】

１…アナログ／ディジタル変換器（Ａ／Ｄ）２…サーチ受信機３１，３２，３３，７１，７２，７３…ディジタルデー
タ復調器４…シンボル合成器５…制御部２０…ＰＮ符号発生器２１…乗算器２２…積分ダンプフィルタ２３…自乗器６０，６１，２０１…ＰＮ符号ＲＯＭ６２，２０２…アドレスカウンタ６３，２０３…アドレス加算器６４…アドレスラッチ回路８１…データ復調部８２…初期捕捉部８３…クロック追尾部８４…ＰＮ符号発生器８５…電圧制御発振器（ＶＣＯ）２０１…ＰＭ符号ＲＯＭ３１１，３２１，３３１…位相補償部３１２，３２２，３３２…乗算器３１３，３２３，３３３…ＰＮ符号発生器３１４，３２４，３３４…アキュムレータ３１５，３２５，３３５…ＲＯＭアドレス発生器８１１…位相補償部８１２，８２１，８３１，８３２…乗算器８１３…アキュムレータ８２２，８３３，８３４…積分ダンプフィルタ８２３，８３５，８３６…自乗器８２４…しきい値比較部８２５…モード設定部８２６…切替スイッチ８３７…加算器８３８…ループフィルタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】伝送路を介して到来したマルチパス無線
信号波をパスごとに各々独立して追従し復調するための
複数のディジタルデータ復調手段と、これらのディジタルデータ復調手段における無線信号波
の復調に必要な拡散符号系列の内容を予め記憶した拡散
符号記憶手段と、前記複数のディジタルデータ復調手段の各々に対応して
設けられ、独自クロックに同期して読出アドレスを発生
し、この読出アドレスを前記拡散符号記憶手段に供給す
ることで拡散符号系列の内容を選択的に読み出して対応
する前記ディジタルデータ復調手段に与えるための複数
の読出アドレス発生手段と、前記拡散符号記憶手段から前記複数のディジタルデータ
復調手段に与えられる各拡散符号系列の内容を監視し、
その監視結果を基に前記複数の読出アドレス発生手段が
発生する読出アドレスを可変制御するアドレス制御手段
とを具備したことを特徴とするスペクトル拡散無線通信
装置。
【請求項２】アドレス制御手段は、前記複数の読出ア
ドレス発生手段が発生した読出アドレスを任意のタイミ
ングでそれぞれ読み込み、この読み込んだ各読出アドレ
スと、追従させるべきパスに対応する読出アドレスとの
差に相当する読出アドレス相対値を対応する読出アドレ
ス発生手段に与える手段を有し、かつ各読出アドレス発生手段は、基本アドレスを発生す
る基本アドレス発生手段と、この基本アドレス発生手段
から発生された基本アドレスと前記アドレス制御手段か
ら与えられた読出アドレス相対値とを演算してこの演算
により得られた読出アドレスを前記拡散符号記憶手段に
与えるアドレス演算手段とを備えたことを特徴とする請
求項１記載のスペクトル拡散無線通信装置。
【請求項３】アドレス制御手段は、送信側から到来す
るパイロット信号の受信結果を基に、追従させるべき各
パスに対応する読出アドレスを判定することを特徴とす
る請求項２記載のスペクトル拡散無線通信装置。
【請求項４】拡散符号記憶手段は、前記複数の読出ア
ドレス発生手段に対し個別に設けられ、各読出アドレス
発生手段はそれぞれ対応する拡散符号記憶手段に対し読
出アドレスを与えることを特徴とする請求項１記載のス
ペクトル拡散無線通信装置。
【請求項５】拡散符号記憶手段は、前記複数の読出ア
ドレス発生手段に対し共通に設けられ、各読出アドレス
発生手段は前記共通の拡散符号記憶手段に対し時分割で
読出アドレスを与えることを特徴とする請求項１記載の
スペクトル拡散無線通信装置。
【請求項６】複数のディジタルデータ復調手段の少な
くとも一つは、受信信号からデータを復調するためのデータ復調手段
と、受信信号と前記拡散符号記憶手段から読み出された拡散
符号との相関出力レベルを所定シンボル数ごとに検出
し、この相関出力レベルが検出されるごとに前記拡散符
号記憶手段から発生される拡散符号のチップ位相を所定
量ずつシフトさせるべく前記読出アドレス発生手段に対
し読出アドレスの可変指示を与える動作を繰り返すこと
で、前記相関出力レベルが所定レベル以上となる拡散符
号のチップ位相を検出するための初期捕捉手段と、この初期捕捉手段において所定レベル以上となる拡散符
号のチップ位相が検出されたことに応じてクロック追尾
動作を開始し、前記受信信号と前記拡散符号記憶手段か
ら読み出された拡散符号との相関出力レベルを最大とす
るべく前記読出アドレス発生手段が使用するクロックの
周波数および位相の少なくとも一方を可変制御するため
のクロック追尾手段とを備えたことを特徴とする請求項
１記載のスペクトル拡散無線通信装置。
【請求項７】前記拡散符号記憶手段の記憶領域を複数
に分割して、これらの分割記憶領域をそれぞれ対応する
読出アドレス発生手段がアクセスするように構成し、前記複数のディジタルデータ復調手段は、それぞれ自己
に対応する前記読出アドレス発生手段のアドレス指定に
より前記拡散符号記憶手段の分割領域から読み出された
拡散符号を用いて前記初期捕捉動作およびクロック追尾
動作を、互いに並行して行なうことを特徴とする請求項
６記載のスペクトル拡散無線通信装置。
【請求項８】伝送路を介して送信側から到来したパイ
ロット信号を復調してその受信レベルを検出するパイロ
ット信号復調手段と、このパイロット信号復調手段におけるパイロット信号の
復調に必要な拡散符号系列の内容を予め記憶した拡散符
号記憶手段と、読出アドレスを発生して拡散符号記憶手段に供給するこ
とで拡散符号系列の内容を選択的に読み出して前記前記
パイロット信号復調手段に与えるための読出アドレス発
生手段と、前記パイロット信号復調手段により検出される受信レベ
ルを監視しながら、前記読出アドレス発生手段が発生す
る読出アドレスの値をステップ的に可変制御するための
サーチ制御手段とを具備したことを特徴とするスペクト
ル拡散無線通信装置。