JPH10126310A - スペクトラム拡散通信用受信装置 - Google Patents

スペクトラム拡散通信用受信装置

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JPH10126310A
JPH10126310A JP28051096A JP28051096A JPH10126310A JP H10126310 A JPH10126310 A JP H10126310A JP 28051096 A JP28051096 A JP 28051096A JP 28051096 A JP28051096 A JP 28051096A JP H10126310 A JPH10126310 A JP H10126310A
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Hiroshi Nagase
瀬 拓 永
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 受信周波数の安定化を図るためのAFCの引
き込み可能範囲を広げ、精度の緩い安価な水晶発振器の
使用を可能にすることを目的とする。 【解決手段】 データ復調用相関器6とは別系統のAF
C用相関器9を持ち、AFC用相関器9の積分時間をデ
ータ復調用相関器6の積分時間とは独立に設定する制御
手段14を備え、AFC用相関器9の積分時間を短くし
て、キャリア位相回転検出回路10におけるキャリア周
波数の誤差による位相回転速度検出範囲を広くする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は自動車電話・携帯電
話等のディジタル無線通信に用いるスペクトラム拡散通
信用受信装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図3は従来のスペクトラム拡散方式携帯
電話装置の受信部を示し、受信アンテナ1、低雑音増幅
回路2、電圧制御発振器3、直交検波回路4、A/D変
換回路5、データ用相関器6、ディジタル同期検波回路
7、誤り訂正符号復号回路8、キャリア位相回転検出回
路10、平均化回路11、D/A変換回路12、データ
用相関器タイミング制御回路13から構成されている。
【0003】受信アンテナ1で捕らえた受信信号は、低
雑音アンプ2で増幅され、電圧制御発信器3からの受信
ローカル周波数をもとに直交検波回路4で準同期検波さ
れ、ベースバンド信号に周波数変換される。直交検波回
路4の出力は、IchとQchとに別々にAD変換器5
でディジタル信号に変換され、相関器6で送信時に使用
された拡散符号との相関が求められる。相関器6の動作
タイミングは、相関器タイミング制御回路13で制御さ
れる。相関器6の出力は、ディジタル同期検波回路7に
入力されて同期検波され、誤り訂正符号復号回路8で誤
り訂正符号の復号が行なわれ、受信データが復調され
る。相関器6の出力はまた、キャリア位相回転検出回路
10に入力されて、電圧制御発振器3で作られる受信ロ
ーカル周波数の誤差によるキャリア位相回転の速度が求
められ、次いで平均化回路11で時間平均が求められ、
D/A変換回路12でアナログ制御電圧に変換されて、
電圧制御発振器3の制御電圧入力端子に入力される。こ
のAFC(Automatic Frequecy Control) 制御電圧によ
り、相関器6の出力におけるキャリア位相回転速度が最
低になるように、電圧制御発振器3の発振周波数が制御
される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のスペクトラム拡散方式携帯電話移動機装置において
は、AFCを行うためのキャリア位相回転検出を、デー
タ復調用の相関器6の出力を用いて行っているため、デ
ータのシンボルレートが低速なシステムにおいては、デ
ータ変調によるキャリア位相角度の変化とキャリア周波
数誤差によるキャリア位相回転の識別が困難になり、A
FC引き込みが正しく行われなくなるという問題を有
し、この問題を避けるためには高精度の水晶発振器を必
要とし、部品コストが高くなるという問題を有してい
た。
【0005】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
で、水晶発振器の所要精度を緩和し、低コストの優れた
スペクトラム拡散通信用受信装置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】上記問題を解決するため
に本発明は、スペクトラム拡散通信用受信装置におい
て、データ復調用相関器とは別系統のAFC用相関器を
持ち、AFC用相関器の積分時間をデータ復調用相関器
の積分時間とは独立に設定する制御手段を設けたもので
あり、これにより、水晶発振器の所要精度が厳しくない
低コストの優れたスペクトラム拡散通信用受信装置が得
られる。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、データ復調用相関器とは別系統のAFC用相関器を
持ち、このAFC用相関器の積分時間をデータ復調用相
関器の積分時間とは独立に設定する制御手段を備えたこ
とを特徴とするものであり、受信装置においてデータシ
ンボルレートによらずAFC引き込み範囲を拡大し、受
信装置に用いる水晶発振器の所要精度を緩和することが
できるという作用を有する。
【0008】また、請求項2に記載の発明は、電源投入
時にはAFC用相関器の積分時間をデータ復調用相関器
の積分時間よりも短く設定し、AFC引き込み完了後に
はAFC用相関器の積分時間をデータ復調用相関器の積
分時間と等しいか、またはデータ復調用相関器の積分時
間よりも長く設定することを特徴するたものであり、電
源投入時にはAFC引き込み範囲の拡大を図り、引き込
み完了後にはS/Nを高めることで、AFC制御残差を
小さく抑えることができるという作用を有する。
【0009】以下、本発明の実施の形態について、図面
を用いて説明する。 (実施の形態1)図1は本発明の第1の実施の形態にお
けるスペクトラム拡散通信経受信装置の構成を示し、図
3に示した従来例と同様な要素には同様な符号を付して
ある。図1において、1は受信アンテナ、2は低雑音増
幅回路、3は電圧制御発振器、4は直交検波回路、5は
A/D変換回路、6はデータ用相関器、7はディジタル
同期検波回路、8は誤り訂正符号復号回路、9はAFC
用相関器、10はキャリア位相回転検出回路、11は平
均化回路、12はD/A変換回路、13はデータ用相関
器タイミング制御回路、14はAFC用相関器タイミン
グ制御回路である。
【0010】以上のように構成されたスペクトラム拡散
通信用受信装置について、以下その動作を説明する。受
信アンテナ1で捕らえられた受信信号は、低雑音アンプ
2で増幅され、直交検波回路4で準同期検波され、ベー
スバンド信号に周波数変換される。直交検波回路4の出
力は、Ich,Qch別々にAD変換器5でディジタル
信号に変換され、データ用相関器6で送信時に使用され
た拡散符号との相関が求められ、ディジタル同期検波回
路7で同期検波され、誤り訂正符号復号回路8で誤り訂
正符号の復号が行われて、受信データが復調される。デ
ータ用相関器6の動作タイミングは、相関器タイミング
制御回路13で制御される。一方、AFC用相関器9で
も、送信時に使用された拡散符号との相関が求められ、
キャリア位相回転検出回路10で電圧制御発振器3で作
られる受信ローカル周波数の誤差によるキャリア位相回
転の速度が求められ、平均化回路11で時間平均が求め
られ、D/A変換回路12でアナログ制御電圧に変換さ
れ、電圧制御発振器3の制御電圧入力端子に入力され
る。このAFC制御電圧により、データ用相関器6の出
力におけるキャリア位相回転速度が最低になるように、
電圧制御発振器3の発振周波数が制御される。なお、A
FC用の相関器9の動作タイミングは、相関器タイミン
グ制御回路14で制御される。
【0011】ここでキャリア位相回転検出回路10の動
作を説明する。データ変調がQPSK変調の場合、準同
期検波された受信信号は、I,Q平面上の90度ずつ離
れた4点に現れる。これらの点をデータシンボル毎に9
0度の整数倍の角度で回転させ、常に同じ象限の点に集
まるように操作する。この操作を行うと、受信ローカル
信号の周波数が送信機の搬送波周波数と等しい場合に
は、完全に1点に重なるが、受信ローカル周波数に誤差
がある場合には、1シンボル時間毎のキャリア位相回転
の分だけずれた角度で重なることになる。このずれの角
度がデータ変調による位相の変化に比べて小さければ、
このずれの角度から1シンボル当たりの位相回転角度を
求めることができ、受信ローカル信号の周波数誤差を計
算することが可能である。このことから同じキャリア周
波数では、データシンボル速度が小さいほど正しい誤差
周波数を検出できる範囲が狭くなることが分かる。しか
し、データ用相関器6の積分時間は、データ変調のシン
ボル時間と等くなければならないが、AFC用相関器9
の積分時間は、必ずしもデータ変調シンボル時間と同じ
である必要はなく、データ変調シンボル時間よりも短い
積分時間とすることも可能である。これにより、キャリ
ア位相回転検出回路10における位相回転速度検出範囲
を広げることが可能である。ただし、この場合拡散符号
の部分相関を利用することになるので、拡散符号には部
分相関特性の優れた符号を使用する。なおデータ変調が
BPSKの場合は、同期検波された受信信号はI,Q平
面上の180度ずつ離れた2点に現れる。これらの点を
データシンボル毎に180度の整数倍の角度で回転さ
せ、常に同じ象限の点に集まるように操作する。それ以
降の処理はQPSK変調の場合と同様である。
【0012】以上のように、本発明の実施の形態1によ
れば、データ復調とは別系統のAFC用相関器9を持
ち、AFC用相関器9の積分時間をデータ復調用相関器
6の積分時間とは独立に設定する相関器タイミング制御
回路14を備えることにより、水晶発振器の所要精度を
緩和し、低コストの優れたスペクトラム拡散通信用受信
装置を実現することができる。
【0013】(実施の形態2)図2は本発明の第2の実
施の形態におけるスペクトラム拡散通信用受信装置の構
成を示し、図1と同様な要素には同様な符号を付してあ
る。図2において、1は受信アンテナ、2は低雑音増幅
回路、3は電圧制御発振器、4は直交検波回路、5はA
/D変換回路、6はデータ用相関器、7はディジタル同
期検波回路、8は誤り訂正符号復号回路、9はAFC用
相関器、10Aはキャリア位相回転検出回路、11は平
均化回路、12はD/A変換回路、13はデータ用相関
器タイミング制御回路、14AはAFC用相関器タイミ
ング制御回路である。
【0014】以上のように構成されたスペクトラム拡散
通信用受信装置について、以下その動作を説明する。受
信アンテナ1で捕らえられた受信信号は、低雑音アンプ
2で増幅され、直交検波回路4で準同期検波されベース
バンド信号に周波数変換される。直交検波回路4の出力
は、Ich,Qch別々にA/D変換器5でディジタル
信号に変換され、データ用相関器6で送信時に使用され
た拡散符号との相関が求められ、ディジタル同期検波回
路7で同期検波され、誤り訂正符号復号回路8で誤り訂
正符号の復号が行われて、受信データが復調される。デ
ータ用相関器6の動作タイミングは、相関器タイミング
制御回路13で制御される。一方、AFC用相関器9で
も、送信時に使用された拡散符号との相関が求められ、
キャリア位相回転検出回路10Aで受信ローカル周波数
の誤差によるキャリア位相回転の速度が求められ、平均
化回路11で時間平均が求められ、D/A変換回路12
でアナログ制御電圧に変化され、電圧制御発振器3の制
御電圧入力端子に入力される。このAFC制御電圧によ
り、データ用相関器6の出力におけるキャリア位相回転
速度が最低になるように電圧制御発振器3の発振周波数
が制御される。なお、AFC用相関器9の動作タイミン
グは、相関器タイミング制御回路14Aで制御され、初
期状態ではAFC用相関器9の積分時間をデータ用相関
器6の積分時間よりも短く設定し、AFC引き込み範囲
が広くなるようにする。そして、キャリア位相回転検出
回路10Aから、誤差周波数が設定値よりも小さくなっ
たことを示すAFC引き込み完了フラグが出力され、A
FC用相関器タイミング制御回路14Aに入力される。
AFC用相関器タイミング制御回路14Aは、AFC引
き込み完了フラグを受け取ると、AFC用相関器9の積
分時間を長く設定し、これにより誤差周波数の検出範囲
を狭くする代わりに、長時間積分することによる雑音の
抑圧効果を高める。
【0015】以上のように、本発明の実施の形態2によ
れば、電源投入時にはAFC用相関器9の積分時間をデ
ータ復調用相関器6の積分時間よりも短く設定し、AF
C引き込み完了後には、AFC用相関器9の積分時間を
データ復調用相関器6の積分時間よりも長く設定する相
関器タイミング制御回路14Aを設けることにより、電
源投入時にはAFC引き込み範囲の拡大を図り、引き込
み完了後にはS/Nを高めることで、AFC制御残差を
小さく抑えることができる。
【0016】
【発明の効果】以上のように、本発明は、データ復調用
相関器とは別系統のAFC用相関器を持ち、AFC用相
関器の積分時間をデータ復調用相関器の積分時間とは独
立に設定する制御手段を設けたものであり、水晶発振器
の所要精度が厳しくない低コストの優れたスペクトラム
拡散通信用受信装置を実現することができるという効果
が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1におけるスペクトラム拡
散通信用受信装置の概略ブロック図
【図2】本発明の実施の形態2におけるスペクトラム拡
散通信用受信装置の概略ブロック図
【図3】従来のスペクトラム拡散通信用受信装置の概略
ブロック図
【符号の説明】
1 受信アンテナ 2 低雑音増幅回路 3 電圧制御発振器 4 直交検波回路 5 A/D変換回路 6 データ用相関器 7 ディジタル同期検波回路 8 誤り訂正符号復号回路 9 AFC用相関器 10、10A キャリア位相回転検出回路 11 平均化回路 12 D/A変換回路 13 データ用の相関器タイミング制御回路 14、14A AFC用の相関器タイミング制御回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 データ復調相関器とは別系統のAFC用
    相関器を持ち、このAFC用相関器の積分時間をデータ
    復調用相関器の積分時間とは独立に設定する制御手段を
    備えたことを特徴とするスペクトラム拡散通信用受信装
    置。
  2. 【請求項2】 電源投入時にはAFC用相関器の積分時
    間をデータ復調用相関器の積分時間よりも短く設定し、
    AFC引き込み完了後にはAFC用相関器の積分時間を
    データ復調用相関器の積分時間と等しいか、またはデー
    タ復調用相関器の積分時間よりも長く設定することを特
    徴とする請求項1に記載のスペクトラム拡散通信用受信
    装置。
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