JPH11313007A - スペクトル拡散送受信装置 - Google Patents

スペクトル拡散送受信装置

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JPH11313007A
JPH11313007A JP10118426A JP11842698A JPH11313007A JP H11313007 A JPH11313007 A JP H11313007A JP 10118426 A JP10118426 A JP 10118426A JP 11842698 A JP11842698 A JP 11842698A JP H11313007 A JPH11313007 A JP H11313007A
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JP
Japan
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circuit
signal
spread
spread spectrum
code
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JP10118426A
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English (en)
Inventor
Kazuhisa Ishiguro
和久 石黒
Yoshiaki Takahashi
義昭 高橋
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 TDD方式により送受信を行うスペクトル拡
散送受信装置において、受信スペクトル拡散信号中のキ
ャリア信号やPN符号の高速同期を達成する。 【解決手段】 送信時、信号検出回路16で受信スペク
トル拡散信号が検出されなくなると、アンテナスイッチ
8及びサンプルホールド回路17内のセレクタはT側に
切り換わり、ループフィルタ14への入力が停止される
とともに、PN符号発生器2への内部クロックの供給が
遮断される。その為、ループフィルタ14の出力レベル
が保持され、VCO12の周波数情報が保持される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、時分割復信を行う
スペクトル拡散送受信装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図4に示されるように、A局とB局との
間をスペクトル拡散方式によって通話やデータの通信を
行うシステムがある。最近では、A局とB局との間の電
波の有効利用を図るためにTDD(Time Division Dupl
ex)方式と呼ばれる同一キャリア周波数により送信と受
信とを切り換えて行うようになってきている。このよう
なTDD方式を用いたスペクトル拡散送受信装置が特開
平号公報に開示され、図5の如く構成される。
【0003】図5において、1はアンテナ、2及び3は
各々受信用及び送信用に設けられ、拡散符号としてのP
N符号を発生するPN符号発生器、4はPN符号発生器
2からのPN符号を用いてアンテナ1で受信したスペク
トル拡散信号を逆拡散する逆拡散回路、5は逆拡散され
た信号を情報復調して情報信号を得る情報復調回路、6
は情報信号を変調する情報変調回路、7はPN符号発生
器3からのPN符号を用いて情報変調信号をスペクトル
拡散処理する拡散回路、8は逆拡散回路4及び拡散回路
7と、アンテナ1との間に接続され、送信と受信とを切
り換えるアンテナスイッチ、9はアンテナスイッチ8の
送受信を制御するCPU、さらに10はCPU9からの
切換制御信号Sに同期してPN符号発生回路2及び3か
ら発生するPN符号を所定の状態にイニシャル設定する
イニシャル設定回路である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図5の拡散
符号発生器2は、受信されたスペクトル拡散信号のキャ
リア信号に同期した信号を再生する同期再生回路を有
し、この同期再生回路は受信スペクトル拡散信号に基づ
いて同期再生を行う。
【0005】スペクトル拡散信号の送信時、受信側には
受信されてくるスペクトル拡散信号は受信されないの
で、同期再生回路は同期を保つことはできず、その結果
PN符号発生器2からのPN符号が受信スペクトル拡散
信号と非同期になる。このような状態で送信動作Txか
ら受信動作Rxに切り換わると、受信スペクトル拡散信
号との同期を初めから捕捉して、PN符号の同期を確立
する必要がある。その為、PN符号の同期捕捉時間が長
くなり、特に、図5のTDD方式では、送受信期間が一
定時間であるため、同期捕捉に時間がかかれば、必要な
通信データを送ることができないという問題が生じてい
た。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、拡散符号を発
生する拡散符号発生回路と、該拡散符号発生回路からの
拡散符号を用いて受信したスペクトル拡散信号を逆拡散
する逆拡散回路と、前記拡散符号発生回路からの拡散符
号を用いて情報変調された信号をスペクトル拡散処理す
る拡散回路とを備えたスペクトル拡散送受信装置におい
て、前記拡散符号を発生させるために、受信されたスペ
クトル拡散信号中のキャリア信号と同期した信号を生成
する同期再生回路と、送信時、同期再生回路の状態を保
持するホールド回路とを備えることを特徴とする。
【0007】また、前記ホールド回路は、受信時、同期
再生回路の状態の保持を解除すること特徴とする。
【0008】特に、前記同期再生回路は、制御信号に応
じて発振周波数が変更されるVCOと、該VCOの出力
信号と基準信号となる前記スペクトル拡散信号との位相
を比較する位相比較回路と、位相差に基づき前記制御信
号を生成するループフィルタとからなり、送信時ループ
フィルタの出力レベルをサンプルホールドすることを特
徴とする。
【0009】本発明によれば、送信時、スペクトル拡散
信号中のキャリア信号との同期をとる動作状態を保持す
るので、送信から受信に切り換わった際には切り換わり
からキャリア信号と同期した信号が得られるまでの時間
を短縮することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】図1は本発明の実施の形態を示す
図であり、11は受信スペクトル拡散信号とPN符号発
生器2からのPN符号とを乗算することによりスペクト
ル逆拡散する乗算器、12は制御信号により発振周波数
が変更されるVCO(電圧制御型発振器)、13は乗算
器11とVCO12との出力信号の位相を比較する位相
比較回路、14は位相比較回路13の出力信号を平滑し
制御信号を生成するループフィルタ、15はVCO12
の出力信号を分周してPN符号発生器2の内部クロック
を生成する分周回路、16は受信スペクトル拡散信号の
有無を検出する信号検出回路、17は位相比較回路13
の出力を導通または遮断するセレクタ及びバッファアン
プを含み、PLLループを導通又は遮断してループフィ
ルタ14の出力レベルを保持するサンプルホールド回
路、19は制御信号により発振周波数が変更されるVC
O、20はVCO19の出力の分周信号と情報変調信号
との位相を比較する位相比較回路、21は位相比較回路
20の出力を平滑しVCO19の制御信号を生成するル
ープフィルタ、22及び23はVCO19の出力信号を
分周する分周回路、24はVCO19の出力信号とPN
符号発生器3からのPN符号とを乗算することによりス
ペクトル拡散を行う乗算器である。尚、図1において従
来例と同一の回路については従来と同一符号を付す。
【0011】図1のスペクトル拡散送受信装置は、送信
と受信とを交互に行う。具体的には、図2に示すように
切換制御信号SがHレベルのときアンテナスイッチ8は
T側へ切り換えられ、乗算器24からアンテナ1へスペ
クトル拡散信号を送出することにより送信動作(Tx)
が可能となり、アンテナ1によって受信したスペクトル
拡散信号が乗算器11に送出され受信動作(Rx)が可
能となる。また、TDD方式では、A局で送信している
ときはB局が受信側となり、A局で受信しているときB
局が送信側となるように、A局及びB局には図3ア及び
イで示すようにHとLとが全く逆の切換信号Sが各々の
アンテナスイッチ10に入力されるように構成される。
【0012】また、図1では、PLLの手法を用いて内
部クロックを生成し、その内部クロックに同期させてP
N符号を発生させている。送信側では、位相比較回路2
0で情報変調信号と分周回路23の分周信号との位相が
比較され、位相差に基づきループフィルタ21から制御
信号が発生し、制御信号によりVCO19の発振周波数
が変更される。VCO19の出力信号は、分周回路22
及び23で順次分周された後、位相比較回路20に印加
され位相比較が行われる。また、VCO19の出力信号
は乗算器24に印加される。それとともに、分周回路2
2の出力信号が内部クロックとしてPN符号発生器3に
印加され、内部クロックに同期したPN符号が発生し乗
算器24に印加される。乗算器24において、VCO1
9の出力信号とPN符号とが乗算されることによりスペ
クトル拡散処理が行われる。ここで、PLLの手法を用
いているので、VCO19の発振周波数は情報変調信号
に高精度に同期する。さらに、PN符号はVCO19の
出力に同期しているので、乗算器24で互いに同期した
2つの入力信号が乗算され、良好なスペクトル拡散処理
を行うことが可能である。
【0013】また受信側では、スペクトル拡散信号が乗
算器11でPN符号発生器2からのPN符号と乗算さ
れ、スペクトル逆拡散が行われる。乗算器11の出力信
号は位相比較回路13でVCO12の出力信号と位相が
比較され、位相差に基づきループフィルタ14から制御
信号が発生し、制御信号によりVCO12の発振周波数
が変更される。また、VCO12の出力信号は分周回路
15で分周された後内部クロックとしてPN符号発生器
2に印加される。PN符号が内部クロックに同期して発
生し、乗算器11に印加される。ここで、PLLの手法
を用いているので、VCOの発振周波数はスペクトル拡
散信号に高精度に同期する。その結果、乗算器11のス
ペクトル拡散信号中のPN符号とPN符号発生器2のP
N符号とが同期し、正確なスペクトル逆拡散を行うこと
ができる。
【0014】本発明においては、受信側回路にサンプル
ホールド回路17が接続されている。サンプルホールド
回路17はセレクタとバッファアンプとで構成されてい
るので、受信されたスペクトル拡散信号の有無によりセ
レクタの可動端子が切り換わり、可動端子が端子Rに切
り換わった場合PLLループが構成され、また、可動端
子が端子T側に切り換わった場合ループフィルタ14内
のコンデンサーの充放電が停止され、ループフィルタ1
4の出力レベルが保持される。
【0015】具体的には、図1の受信動作Rxのとき、
信号検出回路16でスペクトル拡散信号が検出されるの
で、サンプルホールド回路17はR側に切り換わり、V
CO12、位相比較回路13及びループフィルタ14か
ら成るPLLが形成されるとともに、分周回路15の分
周信号がPN符号発生器2に印加されるようになる。そ
の結果、受信側回路は上記のように動作し、PN符号発
生器2からのPN符号を受信スペクトル拡散信号中のP
N符号に同期させることができる。
【0016】図1の装置が受信動作Rxから送信動作T
xに切り換わると、信号検出回路16で受信されるスペ
クトル拡散信号が無いことが検出され、サンプルホール
ド回路17はT側に切り換わる。サンプルホールド回路
17の遮断により位相比較回路13の出力信号が遮断さ
れるので、PLLが形成されず、受信スペクトル拡散信
号中のキャリア信号の再生が中断される。ループフィル
タ14の出力が保持されると、VCO12の発振周波数
がスペクトル拡散信号中のキャリア信号の周波数に一致
する。すなわち、VCO12の発振周波数情報が保持さ
れるのである。従って、送信動作Tx期間、VCO1
2、位相比較回路13及びループフィルタ14より成る
ループの受信動作Rx期間における同期動作状態が保持
される。
【0017】送信動作Txから受信動作Rxに戻ったと
きには、保持されていたループフィルタ14の出力レベ
ルから動作が開始される。VCO12の発振周波数が受
信されたスペクトル拡散信号中のキャリア信号周波数に
概ね一致した状態から受信状態が開始される。よって、
概ねPN符号が同期している状態から同期動作が開始さ
れることになり、PN拡散符号の同期捕捉に要する時間
を多大に短縮できる。
【0018】また、信号検出回路16の出力信号は、サ
ンプルホールド回路17に印加されるだけでなく、PN
符号発生器2にも印加される。PN符号発生器2は、P
N符号の発生タイミングを微調整する回路を有し、スペ
クトル拡散符号中のPN符号とPN符号発生器2で発生
したPN符号との相関関係が最良となるようにPN符号
の発生タイミングが微調整される。例えば、PN符号が
M系列である場合、図3のようにスペクトル拡散符号中
のPN符号とPN符号発生器2で発生したPN符号との
位相差が±1チップ(PN符号の1クロック分に相当す
る)以内であると相関出力が生じる。より具体的には、
図3のような相関出力を見ながら、相関出力が最大とな
るように微調整が行われる。
【0019】送信状態になると、信号検出回路16の出
力信号により、PN符号の発生タイミングの微調整動作
が停止し、また、受信状態になると微調整動作が再開さ
れる。送信時微調整動作を停止することによって、発生
タイミングは受信時のPN符号の同期状態におけるPN
符号の発生タイミングが保持される。そして、受信状態
に換わると、微調整動作が再び行われ、前の受信期間で
保持されたタイミングから微調整が再開される。このよ
うに、スペクトル拡散信号中のキャリア信号生成の同期
動作状態の保持に加え、PN符号の発生タイミングが保
持され、送信時受信期間における動作が保持される。
【0020】ところで、VCO12の発振周波数が保持
されると、位相情報は失われ、スペクトル拡散信号中の
キャリア信号とVCO12の出力信号との位相は不一致
となる。しかしながら、VCO12の出力信号が分周回
路15で分周されることにより、送受信局間の位相差は
小さくなる。例えば、送信から受信に切り換えたとき、
スペクトル拡散信号中のキャリア信号とVCO12の出
力信号との位相差が180°であっても、300の分周
数で分周されることにより、PN符号発生器2では位相
差が0.6°になり、上記のキャリア信号とVCO12
の出力信号との位相がほぼ一致することになり、位相情
報も回復することができる。
【0021】尚、サンプルホールド回路17及びPN符
号発生回路2へのコントロールは、信号検出器16の出
力信号を用いず、図2に示す送信動作Tx期間及び受信
動作Rx期間の周期に同期した信号を用いても良い。
【0022】
【発明の効果】本発明によれば、送信時、スペクトル拡
散信号のキャリア信号や拡散符号の同期状態が保持され
るので、受信動作に切り換わった際キャリア信号や拡散
符号の同期捕捉時間を大幅に短縮させることができ、高
速同期捕捉を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示すブロック図である。
【図2】TDD方式における送信と受信との切換を示す
タイミングチャートである。
【図3】送受信側のPN符号の相関関係を示す特性図で
ある。
【図4】TDD方式を実現する無線局を示すブロック図
である。
【図5】従来例を示すブロック図である。
【符号の説明】
8 アンテナスイッチ 9 制御回路 11、24 乗算器 12、19 VCO 13、20 位相比較回路 14、21 ループフィルタ 15、22、23 分周回路 16 信号検出回路

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 拡散符号を発生する拡散符号発生回路
    と、該拡散符号発生回路からの拡散符号を用いて受信し
    たスペクトル拡散信号を逆拡散する逆拡散回路と、前記
    拡散符号発生回路からの拡散符号を用いて情報変調され
    た信号をスペクトル拡散処理する拡散回路とを備えたス
    ペクトル拡散送受信装置において、 前記拡散符号を発生させるために、受信されたスペクト
    ル拡散信号中のキャリア信号と同期した信号を生成する
    同期再生回路と、 送信時、同期再生回路の状態を保持するホールド回路と
    を備えることを特徴とするスペクトル拡散送受信装置。
  2. 【請求項2】 前記ホールド回路は、受信時、同期再生
    回路の状態の保持を解除すること特徴とする請求項1記
    載のスペクトル拡散送受信装置。
  3. 【請求項3】 前記同期再生回路は、制御信号に応じて
    発振周波数が変更されるVCOと、該VCOの出力信号
    と基準信号となる前記スペクトル拡散信号との位相を比
    較する位相比較回路と、位相差に基づき前記制御信号を
    生成するループフィルタとからなり、送信時ループフィ
    ルタの出力レベルをサンプルホールドすることを特徴と
    する請求項1記載のスペクトル拡散送受信装置。
  4. 【請求項4】 前記ホールド回路は、送信時前記拡散符
    号発生回路の発生タイミングを保持することを特徴とす
    る請求項1記載のスペクトル拡散送受信装置。
  5. 【請求項5】 拡散符号を発生する拡散符号発生回路
    と、該拡散符号発生回路からの拡散符号を用いて受信し
    たスペクトル拡散信号を逆拡散する逆拡散回路と、前記
    拡散符号発生回路からの拡散符号を用いて情報変調され
    た信号をスペクトル拡散処理する拡散回路とを備え、ス
    ペクトル拡散信号の受信と、スペクトル拡散処理された
    信号の送信とを時分割に切り換えるスペクトル拡散送受
    信装置において、 送信時、拡散符号の同期状態を保持するホールド回路と
    を備えることを特徴とするスペクトル拡散送受信装置。
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