JPH11331039A - スペクトラム拡散受信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 初期獲得の時間を短縮すること。 【解決手段】 受信装置は、アンテナ１を介してＳＳ信
号を受信する周波数変換・増幅回手段２と、これに接続
された３つのＰＮ符号相関器５，６，７と、各相関器の
他方側に±１／Δチップ遅延器１２を介して接続された
ＰＮ符号発生器１１と、各相関器からの出力により相関
がとれているか否かを判定するとともに、ＰＮ符号発生
器１１にサーチ命令を指令する初期獲得判定回路２４を
備えている。ＰＮ符号発生器１１と相関器５，６，７と
の間に相関器の数に対応させた遅延周期でＰＮ符号を順
次出力する遅延器２０を接続し、遅延器２０から出力さ
れた周期をずらしたＰＮ符号を各ＰＮ符号相関器５，
６，７に順次入力するとともに、各ＰＮ符号相関器５，
６，７から出力される値を初期獲得判定回路２４に順次
取込んで判定レベルと比較するようにした。

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、スペクトラム拡
散受信装置に関し、特に、高速同期を目的とする直接拡
散形のＧＰＳ受信機、その他の直接拡散受信方式の通信
機器に好適なスペクトラム拡散受信装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】スペクトラム拡散通信方式では、フロン
トエンドでのＣ／Ｎ比が低いので、同期確率の過程を二
つの段階に分けてそれぞれ処理を行っている。その一つ
を初期獲得（同期捕捉ともいう）といい、もう一つを同
期追跡と呼んでいる。初期獲得は、受信側での拡散系列
の発生時刻を受信信号のそれにあわせる処理であり、同
期追跡は、一度同期捕捉に成功した受信信号に対して、
受信側の拡散系列が時間ずれを起さないよう監視する機
能を持っている。

【０００３】このため、ＤＳ（直接拡散）方式のスペク
トラム拡散受信装置では、ＰＮ（高速疑似ランダム符号
列）コードの初期獲得回路と、捕捉後に同期（トラッキ
ング）を追跡するための同期追跡回路とが設けられてい
る。。

【０００４】図２は、この捕捉及びトラッキング機能を
切替可能に備えた従来のＤＳ方式のスペクトラム拡散受
信装置の一例を示している。

【０００５】同図に示したスペクトラム拡散受信装置
は、アンテナ１を介してＳＳ信号を受信する周波数変換
・増幅回路２と、Ａ／Ｄ変換器３と、ミキサ４と、３組
の相関器５，６，７と、初期獲得判定回路８と、搬送波
復調回路９と、ＰＮ同期回路１０と、ＰＮ符号発生器１
１と、±１／２チップ遅延器１２と、局部発振回路１
３、及び初期獲得判定回路８からの出力により初期獲得
／同期追従のモードを切替える切替えスイッチ１４−
１，１４−２とを備えている。

【０００６】そして、初期獲得モードでは、切替えスイ
ッチ１４−１、１４−２が、図２に実線で示すように、
相関器３と初期獲得判定回路８とが接続され、相関器３
を使用して初期獲得の判定が行われる。この判定では、
まず、初期獲得判定回路８より、１／Ｎチップサーチ命
令がＰＮ符号発生器１１に出力される。この出力を受け
たＰＮ符号発生器１１は、所定のＰＮコードを発生させ
て、そのＰＮコードと相関器３に入力されている受信信
号との間の相関が初期獲得判定回路８で判定される。

【０００７】この判定は、相関器３の相関関係が予め初
期拡底判定回路８に固定的に設定されたされたスレシホ
ールドレベル以下か否かにより行われ、これがスレシホ
ールドレベル以下なら、受信機側のＰＮコードを±１／
２チップ遅延器１２により１／Δ（Δ≧２）チップ分ず
らして、相関器３に出力し、この状態での相関関係を取
る動作が繰り返される。この動作をサーチまたはスライ
ディングと呼んでいる。

【０００８】以上の動作を複数回繰り返す過程で、ＰＮ
コードと受信信号との相関が、スレシホールドレベルを
越えると初期獲得が行われたことになるので、サーチを
停止し、切替えスイッチ１４−１、１４−２を切替え
て、相関器５，６，７とＰＮ同期回路１０と搬送波復調
回路９とを接続して、ＰＮ同期回路１０による追跡（ト
ラッキング）モードとする。

【０００９】しかしながら、このような従来のスペクト
ラム拡散受信装置には、特に、初期獲得動作時に、以下
に説明する技術的な課題があった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、上述したよ
うなスペクトラム拡散受信装置においては、初期獲得モ
ードでの動作が、全同期過程で最も時間を要するため、
如何にこの初期獲得時間を短縮するかで、高速同期が可
能となる。

【００１１】ところが、従来の初期獲得モードでは、三
つのＰＮ符号相関器５，６，７のうちの一つの相関器７
だけが切替スイッチ１４ー１を介して初期獲得判定回路
８に接続されるだけであるため、その一つの相関器７の
検出結果のみを初期獲得判定回路８のスレシホールドレ
ベルで比較しなければならず、捕捉までに時間がかかる
とともに、後の二つの相関器５，６は、この時点では有
効に活用されていない。この発明は、以上のような従来
の問題点に鑑みてなされたものであって、複数のＰＮ符
号相関器の全てを初期獲得に用いることにより、初期獲
得までの時間をさらに短縮するとともに、機能の有効活
用を図るようにしたスペクトラム拡散受信装置を提供す
ることを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、この発明は、アンテナを介してＳＳ信号を受信する
周波数変換・増幅回手段と、これに接続された複数のＰ
Ｎ符号相関器と、各相関器の他方側に±１／Δチップ遅
延器を介して接続されたＰＮ符号発生器と、各相関器か
らの出力により相関がとれているか否かを判定するとと
もに、前記ＰＮ符号発生器にサーチ命令を指令する初期
獲得判定手段とを備えたスペクトラム拡散通信装置にお
いて、前記ＰＮ符号発生器と前記相関器の間に、前記相
関器の数に対応させた遅延周期でＰＮ符号を順次して出
力する遅延回路を接続し、この遅延回路から出力される
周期をずらしたＰＮ符号を前記各ＰＮ符号相関器に順次
入力するとともに、各ＰＮ符号相関器から出力される値
を前記初期獲得判定手段に順次取込んで判定レベルと比
較するようにしたことを特徴とする。以上の構成によ
り、この発明では、回路内にＰＮ符号相関器がｎ個ある
場合には、そのｎ個の相関器を全て使用し、それぞれに
１／ｎ周期ずつ遅延した状態でＰＮコードを送出し、各
相関器からの出力信号を順次初期獲得判定回路に取り込
んで、それぞれのスレシホールドレベルを比較し、その
うちの一つがスレシホールドレベルを越えた時点で初期
獲得と判定できるため、初期獲得時間は従来の１／ｎと
なる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態について添付図面を参照して詳細に説明する。図１は
本発明にかかるスペクトラム拡散受信装置の一実施例を
示している。なお、図において、従来と同等ないしは相
当する箇所には、同一符号を付し、異なる、あるいは新
たに付加された箇所にのみ、新たな符号を付加して説明
を行う。

【００１４】図におけるスペクトラム拡散受信装置は、
従来とほぼ同様に、アンテナ１を介してＳＳ信号を受信
する周波数変換・増幅回路２と、Ａ／Ｄ変換器３と、ミ
キサ４と、３組の相関器５，６，７と、搬送波復調回路
９と、ＰＮ同期回路１０と、ＰＮ符号発生器１１と、±
１／２チップ遅延器１２と、局部発振回路１３、及び初
期獲得／同期追従のための切替スイッチ２２−１，２と
を備えている。

【００１５】周波数変換・増幅回路２の出力側は、Ａ／
Ｄ変換器３に接続され、Ａ／Ｄ変換器３の出力側には、
ミキサ４が接続されている。ミキサ４の出力側は、３個
の相関器５，６，７に並列接続されるとともに、局部発
振回路１３の出力側が接続されている。

【００１６】以上の構成に加えて、本実施例では、遅延
器２０と切替えスイッチ２６とが付加されており、ＰＮ
符号発生器１１の出力端が、遅延器２０に接続されてい
る。この遅延器２０の出力側は、切替えスイッチ２２−
２の一方の切替え端子に接続されるとともに、同期位置
切替えスイッチ２６を介して、±１／２チップ遅延器１
２に接続されている。±１／２チップ遅延器１２の出力
側は、切替えスイッチ２２−２の他方の切替え端子に接
続されている。切替えスイッチ２２−２の出力側は、３
個の相関器５，６，７にそれぞれ接続されている。

【００１７】切替えスイッチ２２−１には、３個の相関
器５，６，７の出力側がそれぞれ接続されるとともに、
一方の切替え端子が初期獲得判定回路２４に接続されて
いる。切替えスイッチ２２−１の他方の切替え端子は、
搬送波復調回路９とＰＮ同期回路１０に接続されてい
る。搬送波復調回路９の出力側は、局部発振回路１３に
接続されている。

【００１８】ＰＮ同期回路１０の出力側は、切替えスイ
ッチ１４−２を介して、ＰＮ符号発生器１１に接続さ
れ、ＰＮ符号発生器１０の出力側は、遅延器２０に接続
されている。切替えスイッチ２２−１，２と同１４−２
および２６の切替え制御信号は、初期獲得判定回路２４
から送出される。遅延器２０は、各相関器５，６，７に
対して、ＰＮコードを順次０，１／３，２／３周期ずつ
遅延して出力するもので、初期獲得／同期追従切替えス
イッチ２２−１を介して、この信号を初期獲得モード時
に相関器５，６，７に順次出力する。

【００１９】各相関器５，６，７の出力端は、初期獲得
／同期追従切替スイッチ２２−２を介してそれぞれ初期
獲得判定回路２４と搬送波復調回路９，ＰＮ同期回路１
０に切替接続される。この切替スイッチ２２−２は、従
来とは異なり、図示のごとく、初期獲得モード時は、そ
の全てが初期獲得判定回路２４に接続される。

【００２０】さらに、遅延器２０の各出力端は同期位置
切替スイッチ２６を介して±１／２チップ遅延器１２に
接続され、±１／２チップ遅延器１２の出力端は、初期
獲得／同期追従切替スイッチ２２−１を介して同期追従
時にそれぞれの遅延出力を各相関器５，６，７側に与え
るようにしている。

【００２１】以上のように構成されたスペクトラム拡散
受信装置では、まず、初期獲得モード時には、図１に実
線で示した状態に各各切替スイッチ１４−２，２２−
１，２２−２，２６が接続される。そして、この初期獲
得モード時には、ＰＮ符号発生器１１から出力されるＰ
Ｎ符号は、遅延器２０を介して０〜２／３周期ずつ遅延
した信号として各相関器５，６，７に順次与えられ、そ
れぞれの相関器５，６，７で受信信号とＰＮ符号との相
関を取り、順次その出力信号が初期獲得判定回路２４に
取り込まれ、ここで相関関係が判定される。

【００２２】初期獲得判定回路２４では、その値が固定
的に設定されたされたスレシホールドレベル以下なら、
受信機側のＰＮコードを１／Δ（Δ≧２）チップ分ずら
して再度相関を取る動作を繰返し、判定レベルを越えた
ならば、各切替スイッチ１４−２，２２−１，２２−
２，２６を、同図に示す状態から切替えて搬送波復調回
路９，ＰＮ同期回路１０側に接続する。この切替にによ
って、ＰＮ同期回路１０によりＰＮ符号発生器１１の制
御を行い、同期追従モードにより受信側の拡散系列を入
力信号に追随させる動作がなされることになる。

【００２３】従って、この実施例では、判定回路２４
は、３つの相関器５，６，７の値を１／３周期ずつずら
して順次判定作業を行い、何れかの値が判定レベルを越
えた時点で初期獲得と判断されるので、その初期獲得ま
での時間は、従来の１／３の時間に短縮されることにな
る。

【００２４】なお、実施例では相関器が３つある場合に
ついて述べたが、相関器の数がｎ（ｎ＞１）個ある場合
には、その時間は従来の１／ｎとなり、相関器の数が多
いほど高速サーチが可能となる。

【００２５】

【発明の効果】以上実施例により詳細に説明したよう
に、この発明にかかるスペクトラム拡散受信装置にあっ
ては、回路内にＰＮ符号相関器がｎ個ある場合には、そ
のｎ個の相関器を全て使用し、それぞれに１／ｎ周期ず
つ遅延した状態で順次初期獲得判定回路によりスレシホ
ールドレベルを比較し、そのうちの一つがスレシホール
ドレベルを越えた時点で初期獲得と判定できるため、初
期獲得時間は従来の１／ｎとなり、高速同期が可能とな
るとともに、全ての相関器初期獲得のために使用できる
ため、機能の有効活用を図ることができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明にかかるスペクトラム拡散通信装置の
回路構成を示すブロック図である。

【図２】従来のスペクトラム拡散通信装置の回路構成を
示すブロック図である。

【符号の説明】

１ アンテナ ２ 周波数変換・増幅回路 ３ Ａ／Ｄ変換器 ５，６，７ ＰＮ符号相関器 ９ 搬送波復調回路 １０ ＰＮ同期回路 １１ ＰＮ符号発生器 １２ ±１／２チップ遅延器 １４−２，２２−１，２２−２ 初期獲得／同期追従切
替スイッチ ２０ 遅延器（遅延回路） ２４ 初期獲得判定回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アンテナを介してＳＳ信号を受信する周
   波数変換・増幅回手段と、これに接続された複数のＰＮ
   符号相関器と、各相関器の他方側に±１／Δチップ遅延
   器を介して接続されたＰＮ符号発生器と、各相関器から
   の出力により相関がとれているか否かを判定するととも
   に、前記ＰＮ符号発生器にサーチ命令を指令する初期獲
   得判定手段を備えたスペクトラム拡散通信装置におい
   て、 前記ＰＮ符号発生器と前記各相関器の間に、各相関器の
   数に対応させた遅延周期でＰＮ符号を順次出力する遅延
   回路を接続し、遅延回路から出力される周期をずらした
   ＰＮ符号を前記各ＰＮ符号相関器に順次入力するととも
   に、各ＰＮ符号相関器から出力された値を前記初期獲得
   判定手段に順次取込んで判定レベルと比較するようにし
   たことを特徴とするスペクトラム拡散受信装置。