JPH11340874A - スペクトル拡散通信装置およびその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 初期同期における符号の検出をマッチドフィ
ルタを用いて高速化できるようにすること。 【解決手段】 マッチドフィルタ１０において、受信ベ
ースバンド信号のデータをシフトさせ、シフトされたデ
ータと参照符号とに基づいて相関値を求め、制御装置３
３において、第１段階では、マッチドフィルタ１０で参
照符号が同期確立用ショートコードの際に求められた相
関値が最大となるタイミングをとり、第２段階では、マ
ッチドフィルタ１０で群識別用ショートコードを切り換
えながら相関値が最大となる群識別用ショートコードを
求め、第３段階では、相関値が最大となる群識別用ショ
ートコードにより特定される群に属するロングコードの
みを求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＤＭＡ方式の適
用により複数のスペクトル拡散符号を用いて通信を行う
スペクトル拡散通信装置およびその方法に関し、詳細に
は、マッチドフィルタを用いて受信側の初期同期を行う
スペクトル拡散通信装置およびその方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】スペクトル拡散通信装置を適用したＣＤ
ＭＡシステムでは、送信側で回線毎に異なる拡散符号を
用いて拡散変調が行われ、その拡散変調された信号が送
信される。一方、受信側では、受信したい回線の拡散符
号のレプリカである参照用拡散符号が生成され、その参
照用拡散符号を用いて逆拡散が行われる。上記参照用拡
散符号では、送信側で用いた拡散符号と同一のタイミン
グで同一の符号を用いて逆拡散を行う必要がある。この
ため、受信側では、受信するためには拡散符号のタイミ
ングの同期と符号の検出を初期同期において確立しなけ
ればならない。

【０００３】この初期同期方法として、“ＤＳ−ＣＤＭ
Ａ基地局間非同期セルラ方式におけるロングコードマス
クを用いる高速セルサーチ法”、無線通信システム９６
−１２２、電子情報通信学会技術研究報告で示された方
法（以下「３段階初期同期法」と称する）がある。この
３段階初期同期方法について以下に詳述する。

【０００４】図１０は３段階初期同期法の符号構成を示
す図である。「ＤＳ−ＣＤＭＡ基地局間非同期セルラ方
式」では各基地局のチャネルの管理を容易にするため拡
散符号の符号周期がシンボル長と等しいショートコード
と符号周期が複数シンボル長となるロングコードを掛け
合わせる２重拡散コード配置がとられ、下り回線では基
地局毎に異なるロングコードを用いる。しかしながら、
ロングコードは周期が長く、さらに、種類が多いため移
動局で初期同期を行う場合に、ロングコードのタイミン
グと種類を検出するために膨大な時間が必要となる。こ
の問題を解決するため「３段階初期同期法」では図１０
に示すようにロングコード周期に同期して各基地局共通
の同期確立用ショートコードおよび群識別用ショートコ
ード（ＧＩＳＣ）のみのシンボルを送信する。

【０００５】図１１は従来のスペクトル拡散通信装置に
適用される３段階初期同期装置を示すブロック図であ
る。この３段階初期同期装置は、図１１に示したよう
に、参照符号生成器４０、セレクタ４１、マッチドフィ
ルタ４２、２乗演算器４３、巡回加算器４４、最大ピー
ク検出器４５、制御装置４６、スライディング相関器４
７、２乗演算回路４８、および、比較回路４９より構成
されている。参照符号生成器４０は参照符号を生成し、
セレクタ４１は受信ベースバンド信号について検出対象
に応じた切り換えを行う。マッチドフィルタ４２は受信
ベースバンド信号と参照符号との相関値を算出し、２乗
演算器４３はマッチドフィルタ４０により算出した相関
値を２乗する。

【０００６】巡回加算器４４は２乗した相関値を平均化
し、最大ピーク検出器４５は巡回加算した相関値より相
関値が最大となるピークを検出し、制御装置４６は参照
符号の切り換えやマッチドフィルタ４０のシフト停止等
の制御を行う。スライディング相関器４７はシリアルに
相関演算を行い、２乗演算回路４８はスライディング相
関器４７により算出した相関値を２乗し、比較回路４９
はスレッショルド判定を行う。なお、移動局は図１１に
示すブロック図のようにマッチドフィルタ４２とスライ
ディング相関器４７とを備えている。

【０００７】つぎに、動作について説明する。図１２に
示す「３段階初期同期法」の処理手順に従い、初期同期
が開始されると（ステップＳ７０）、ステップＳ７１に
おいて、マッチドフィルタ４２の参照符号レジスタを各
基地局共通にロングコード周期と同期して挿入される同
期確立用ショートコードのレプリカとしてロングコード
のタイミングが検出される。キャリア周波数偏差の影響
をなくすためマッチドフィルタ４２から出力される相関
値が２乗検波器４３により２乗検波され、雑音とフェー
ジングの影響とを低減するために巡回加算器４４を用い
て平均化が行われ、このようにして得られた相関電力の
平均の最大ピークがロングコードのタイミングとしてピ
ーク検出器４５により検出される。

【０００８】つぎに、処理はステップＳ７２の動作に移
り、セレクタ４１が切り換えられ、まず群識別用ショー
トコードの検出が行われる。スライディング相関器４７
に格納される群識別用ショートコードのレプリカは順次
切り換えられ、その出力は比較回路４９によりスレッシ
ョルド判定される。このようにして、群識別用ショート
コードの検出が行われる。さらに処理はステップＳ７３
の動作に移り、セレクタ４１が切り換えられ、今度はロ
ングコードの検出が行われる。スライディング相関器４
７に格納するロングコードのレプリカが順次切り換えら
れ、その出力は比較回路４９によりスレッショルド判定
される。このようにして、ロングコードの検出が行われ
る。

【０００９】つづくステップＳ７４において、最後に検
出されたロングコードを用いて再度同期確認が行われ
る。ここで再同期処理に失敗すると処理は再びステップ
Ｓ７１まで戻り、上述した同期処理が繰り返される。ま
た、再同期確認がＯＫであれば、初期同期処理は終了す
る（ステップＳ７５）。

【００１０】さて、前述のスライディング相関器４７で
はシリアルに相関演算が行われる。１シンボル長の相関
値を得るのに１シンボル時間が必要となる。また、マッ
チドフィルタ４２では、パラレルに相関演算が行われ
る。１シンボル長の相関値を１チップ時間あるいはそれ
以下の時間間隔で出力するため、高速にロングコードの
タイミングを検出することができる。

【００１１】図１３には、“広帯域ＤＳ−ＣＤＭＡ用低
消費電力マッチドフィルタＬＳＩ”、無線通信システム
９５−１２０、電子情報通信学会技術研究報告で示され
た従来のマッチドフィルタが示されている。このマッチ
ドフィルタを図１１におけるマッチドフィルタ４２とす
る。このマッチドフィルタ４２は、図１３に示したよう
に、遅延回路５１、シリアル／パラレル変換器５２、参
照符号レジスタ５３、乗算器５４、および、加算回路５
５より構成される。

【００１２】図１３に示したマッチドフィルタ４２にお
いて、受信信号と参照符号の相関をとるために参照符号
生成器４０よりシリアルに入力された参照符号は、シリ
アル／パラレル変換器５２でシリアル／パラレル変換さ
れ、参照符号レジスタ５３にパラレルにロードされる。
また、このマッチドフィルタ４２の動作は、図１４のよ
うに図示せぬデータシフトレジスタを常に動作させる。

【００１３】図１４は、従来方式のマッチドフィルタを
用いた相関値算出を行う際のデータシフトレジスタと参
照符号レジスタ内のデータの動きを示すもので、このマ
ッチドフィルタ４２は、上記のとおり、図１３の遅延回
路５１、シリアル／パラレル変換器５２、参照符号レジ
スタ５３、乗算器５４、加算回路５５から構成されてい
る。また、図１４のデータシフトレジスタは図１３にお
ける遅延回路５１に相当し、これは、図１５に示される
ように受信されたベースバンド信号を各チップ毎に逐次
的に貯える直接接続された遅延器の集合により構成され
ている。

【００１４】つぎに、動作について説明する。従来のマ
ッチドフィルタの場合には、ベースバンド信号が１チッ
プ受信される毎に絶えずデータシフトレジスタ内を受信
データが一つシフトするために、１チップ時間内に参照
データレジスタ内の参照用符号を複数回切り替えること
ができなければ、同じ受信ベースバンド信号に対して複
数の参照用符号との相関値算出を行うことができないの
で、この場合には、次スロットに同じ群識別用ショート
コードか、もしくは次フレームに同じロングコードが受
信されるのに合わせて次の参照用符号との相関値算出を
行うことになる。

【００１５】しかし、この場合にあっては前スロットも
しくは前フレームでの受信データとはフェージング等の
影響により変動が生じるうえ、さらに、クロック偏差に
よっては相関値検出のタイミングがずれることもあり得
るために安定した相関値算出を行うことができない。

【００１６】つぎに、ここで、参照符号生成器４０の一
例としてゴールド符号発生器を挙げる。図１６にはたと
えば横山光雄著、“スペクトル拡散通信システム”、科
学技術出版、ｐ４２９で示された従来のゴールド符号発
生器が示されている。このゴールド符号発生器は、図１
６に示したように、第１Ｍ系列発生器６１、第２Ｍ系列
発生器６２、および、ＥＸ−ＯＲ（排他的論理和回路）
６３より構成される。このゴールド符号発生器では、２
つのＭ系列発生器６１，６２より各々シリアルにＭ系列
が生成され、ＥＸ−ＯＲ６３により合成される。

【００１７】図１７は従来における参照符号生成器４０
の動作を示す図である。図１７に示すようにＭ系列発生
器６１の出力であるＡ０ｂとＭ系列発生器６２の出力で
あるＢ０ｂの排他的論理和よりゴールド符号Ｃ０ｂが生
成され、図１７のＡ０ｂとＢ０ｂの位相関係を出力Ａ１
ｂと出力Ｂ１ｂのように１つシフトすることによりゴー
ルド符号Ｃ０ｂとは別のゴールド符号Ｃ１ｂが生成され
る。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】従来のスペクトル拡散
通信装置は、スライディング相関器４７を用いて符号の
検索を行うようにしているので、符号を検出する時間が
長く、タイミング検出後フェージングによるレベル変動
のため参照符号が一致しても検出できないことがあり、
初期同期に時間がかかるという問題があった。また、高
速化のためにマッチドフィルタ４２を用いたとしても、
マッチドフィルタ４２への参照符号の入力がシリアル入
力であるため、参照符号の高速切り換えが困難であると
ともに、符号検索にマッチドフィルタ４２を用いても、
符号検索の高速化を図ることが困難であった。それゆ
え、符号検索に時間がかかると送受信クロック偏差のた
めにタイミングがずれてしまいさらに時間がかかるとい
う問題があった。

【００１９】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、符号の検出をマッチドフィル
タを用いて行う構成において、高速に初期同期を確立す
ることが可能な搬送波周波数同期回路を得ることを目的
とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し、
目的を達成するため、この発明に係るスペクトル拡散通
信装置は、受信ベースバンド信号に基づく相関値が最大
となるピークの符号を検出するスペクトル拡散通信装置
において、前記受信ベースバンド信号のデータおよび同
期確立用ショートコード、群識別用ショートコードもし
くはロングコードのいずれかの参照符号が供給され、前
記受信ベースバンド信号のデータをシフトさせ、前記シ
フトされたデータと前記参照符号とに基づいて相関値を
求めるマッチドフィルタと、第１段階では、前記マッチ
ドフィルタで前記参照符号が同期確立用ショートコード
の際に求められた相関値が最大となるタイミングをと
り、第２段階では、前記マッチドフィルタで群識別用シ
ョートコードを切り換えながら相関値が最大となる群識
別用ショートコードを求め、第３段階では、相関値が最
大となる前記群識別用ショートコードにより特定される
群に属するロングコードのみを求める制御手段と、を備
えたことを特徴とする。

【００２１】この発明によれば、第１段階では、マッチ
ドフィルタで参照符号が同期確立用ショートコードの際
に求められた相関値が最大となるタイミングをとり、第
２段階では、マッチドフィルタで群識別用ショートコー
ドを切り換えながら相関値が最大となる群識別用ショー
トコードを求め、第３段階では、相関値が最大となる前
記群識別用ショートコードにより特定される群に属する
ロングコードのみを求めるようにしたので、フェージン
グによるレベル変化の影響を受けず、タイミングが検出
されるのに十分な大きさの相関値を得ることができ、ま
た、同一の受信ベースバンド信号で参照符号を切り換え
ることで、フェージングによるレベル変動がない相関値
を得ることができ、これにより、チャネル変動に影響さ
れない安定した符号検索が行えるようになることから、
初期同期時間を短縮することが可能である。

【００２２】つぎの発明に係るスペクトル拡散通信装置
は、前記マッチドフィルタは、受信ベースバンド信号の
データをシフトさせるデータシフトレジスタと、同期確
立用ショートコード、群識別用ショートコードもしくは
ロングコードのいずれか１つの参照符号を格納する参照
符号レジスタと、前記データシフトレジスタでシフトさ
れたデータと前記参照符号レジスタに格納された参照符
号とに基づいて相関値を求める演算器とを有したことを
特徴とする。

【００２３】この発明によれば、マッチドフィルタが、
データシフトレジスタにより受信ベースバンド信号のデ
ータをシフトさせ、参照符号レジスタに同期確立用ショ
ートコード、群識別用ショートコードもしくはロングコ
ードのいずれか１つの参照符号を格納し、演算器により
データシフトレジスタでシフトされたデータと参照符号
レジスタに格納された参照符号とに基づいて相関値を求
めるようにしたので、データシフトレジスタの停止で参
照符号を切り換えることができ、これにより、従来のス
ライディング相関器を用いて追従的に行う方式に比べる
と、フェージング変動等により受信信号が変動しても、
不検出や誤検出を防ぐことが可能である。

【００２４】つぎの発明に係るスペクトル拡散通信装置
は、前記参照符号レジスタに格納する参照符号を並列に
複数出力する参照符号生成手段をさらに有し、前記制御
手段は前記参照符号レジスタに並列に格納する参照符号
を同時に切り換えながら群識別用ショートコードおよび
ロングコードを検索することを特徴とする。

【００２５】この発明によれば、参照符号レジスタに格
納する参照符号を並列に複数出力するようにして、参照
符号レジスタに並列に格納する参照符号を同時に切り換
えながら群識別用ショートコードおよびロングコードを
検索するので、参照符号レジスタを高速に切り換えるこ
とができ、これにより、従来のようにスライディング相
関器を用いて符号を検出する方式に比べて高速で初期同
期を確立することが可能である。

【００２６】つぎの発明に係るスペクトル拡散通信装置
は、前記参照符号生成手段は、Ｍ系列を並列に生成する
２つのＭ系列生成手段と、前記２つのＭ系列生成手段に
より並列に生成された前記Ｍ系列を並列に排他的論理和
をとって並列にゴールド系列を生成する複数の排他的論
理和手段とを有したことを特徴とする。

【００２７】この発明によれば、Ｍ系列を並列に生成
し、その並列に生成されたＭ系列を並列に排他的論理和
をとって並列にゴールド系列を生成するようにしたの
で、簡易な構成で高速にゴールド符号を切り換えること
が可能である。

【００２８】つぎの発明に係るスペクトル拡散通信装置
は、前記参照符号生成手段は前記参照符号レジスタに格
納する参照符号を任意順序に生成し、前記制御手段は前
記参照符号レジスタに格納する参照符号を任意順序に切
り換えながら群識別用ショートコードおよびロングコー
ドを検索することを特徴とする。

【００２９】この発明によれば、参照符号レジスタに格
納する参照符号を任意順序に生成するようにして、参照
符号レジスタに格納する参照符号を任意順序に切り換え
ながら群識別用ショートコードおよびロングコードを検
索するので、任意順序での符号検索を行うことができ、
これにより、検索するロングコードを限定できることか
ら、高速に初期同期を確立することが可能である。

【００３０】つぎの発明に係るスペクトル拡散通信装置
は、前記制御手段が参照符号を格納する際の任意順序を
取り決めるためのテーブルをさらに有したことを特徴と
する。

【００３１】この発明によれば、テーブルを用いて参照
符号を格納する際の任意順序を取り決めるようにしたの
で、一義的に参照符号の格納順序が得られ、高速に初期
同期を確立することが可能である。

【００３２】つぎの発明に係るスペクトル拡散通信方法
は、受信ベースバンド信号に基づく相関値が最大となる
ピークの符号を検出するスペクトル拡散通信方法におい
て、前記受信ベースバンド信号のデータおよび同期確立
用ショートコード、群識別用ショートコードもしくはロ
ングコードのいずれかの参照符号が供給され、前記受信
ベースバンド信号のデータをシフトさせ、前記シフトさ
れたデータと前記参照符号とに基づいて相関値を求める
マッチドフィルタが使用され、前記マッチドフィルタで
シフトされる前記受信ベースバンド信号のデータと前記
参照符号の１つである同期確立用ショートコードとの相
関値が最大となるタイミングで前記受信ベースバンド信
号のデータのシフト動作を停止する第１工程と、前記第
１工程で前記シフト動作を停止した後、前記マッチドフ
ィルタへ供給される参照符号の１つである群識別用ショ
ートコードを切り換えながら前記群識別用ショートコー
ドと受信ベースバンド信号のデータとの相関値が最大と
なる群識別用ショートコードを検索する第２工程と、前
記第２工程で検索された前記群識別用ショートコードに
より特定される群に属するロングコードのみを切り換え
ながら検索する第３工程と、を含んだことを特徴とす
る。

【００３３】この発明によれば、マッチドフィルタでシ
フトされる受信ベースバンド信号のデータと参照符号の
１つである同期確立用ショートコードとの相関値が最大
となるタイミングで受信ベースバンド信号のデータのシ
フト動作を停止させ、その後、マッチドフィルタへ供給
される参照符号の１つである群識別用ショートコードを
切り換えながら群識別用ショートコードと受信ベースバ
ンド信号のデータとの相関値が最大となる群識別用ショ
ートコードを検索し、さらにその検索された群識別用シ
ョートコードにより特定される群に属するロングコード
のみを切り換えながら検索する工程にしたので、フェー
ジングによるレベル変化の影響を受けず、タイミングが
検出されるのに十分な大きさの相関値を得ることがで
き、また、同一の受信ベースバンド信号で参照符号を切
り換えることで、フェージングによるレベル変動がない
相関値を得ることができ、これにより、チャネル変動に
影響されない安定した符号検索が行えるようになること
から、初期同期時間を短縮することが可能である。

【００３４】つぎの発明に係るスペクトル拡散通信方法
は、前記参照符号を並列に生成する第４工程をさらに含
み、前記第２工程，第３工程はそれぞれ前記参照符号を
並列に切り換えながら群識別用ショートコード，ロング
コードを検索することを特徴とする。

【００３５】この発明によれば、参照符号を並列に生成
するようにして、参照符号を並列に切り換えながら群識
別用ショートコード，ロングコードを検索する工程にし
たので、参照符号レジスタを高速に切り換えることがで
き、これにより、従来のようにスライディング相関器を
用いて符号を検出する方式に比べて高速で初期同期を確
立することが可能である。

【００３６】つぎの発明に係るスペクトル拡散通信方法
は、前記第４工程は、ゴールド系列を生成するための２
つのＭ系列を並列に生成する第５工程と、前記第５工程
で生成された２つのＭ系列を並列に排他的論理和をとっ
て並列にゴールド系列を生成する第６工程とを含んだこ
とを特徴とする。

【００３７】この発明によれば、ゴールド系列を生成す
るための２つのＭ系列を並列に生成し、その生成された
２つのＭ系列を並列に排他的論理和をとって並列にゴー
ルド系列を生成する工程にしたので、簡易な方法で高速
にゴールド符号を切り換えることが可能である。

【００３８】つぎの発明に係るスペクトル拡散通信方法
は、前記第５工程は、前記２つのＭ系列のうちで一方の
みの位相を切り換えることを特徴とする。

【００３９】この発明によれば、２つのＭ系列を並列に
生成する際に、２つのＭ系列のうちで一方のみの位相を
切り換える工程にしたので、簡易な方法で高速にゴール
ド符号を切り換えることが可能である。

【００４０】つぎの発明に係るスペクトル拡散通信方法
は、前記第４工程は前記参照符号を任意順序に生成し、
前記第２工程，第３工程はそれぞれ前記第４工程で生成
される参照符号を任意順序に切り換えながら群識別用シ
ョートコード，ロングコードを検索することを特徴とす
る。

【００４１】この発明によれば、参照符号を任意順序に
生成するようにして、その生成される参照符号を任意順
序に切り換えながら群識別用ショートコード，ロングコ
ードを検索する工程にしたので、任意順序での符号検索
を行うことができ、これにより、検索するロングコード
を限定できることから、高速に初期同期を確立すること
が可能である。

【００４２】

【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照して、この
発明に係るスペクトル拡散通信装置およびその方法の好
適な実施の形態を詳細に説明する。

【００４３】実施の形態１．まず、スペクトル拡散通信
装置に適用される３段階初期同期装置の構成について説
明する。図１は本発明の実施の形態１による３段階初期
同期装置の一構成例を示すブロック図である。本実施の
形態１の３段階初期同期装置は、たとえば図１に示した
ように、Ａ／Ｄ変換器１、マッチドフィルタ１０、参照
符号生成器２０、２乗演算器３０、巡回加算器３１、最
大ピーク検出器３２、および、制御装置３３により構成
される。

【００４４】以上の構成において、Ａ／Ｄ変換器１は受
信ベースバンド信号をデジタル化し、マッチドフィルタ
１０はＡ／Ｄ変換器１でデジタル化した受信ベースバン
ド信号と参照符号との相関値を算出する。参照符号生成
器２０は参照符号を並列に生成し、２乗演算器３０はマ
ッチドフィルタ１０により算出した相関値を２乗する。
巡回加算器３１は２乗した相関値を平均化し、最大ピー
ク検出器３２は巡回加算した相関値より相関値が最大と
なるピークを検出する。制御装置３３は、参照符号の切
り換えやマッチドフィルタ１０のデータシフトレジスタ
のシフト停止等の制御を行う。

【００４５】つぎに、マッチドフィルタ１０について詳
述する。図２はマッチドフィルタ１０の内部構成および
その周辺回路を示すブロック図である。マッチドフィル
タ１０は、たとえば図２に示したように、デジタル化し
た受信ベースバンド信号を格納するデータシフトレジス
タ１１、参照符号生成器２０より並列に参照符号をロー
ドし参照符号を記憶する参照符号レジスタ１４、参照符
号とデジタル化した受信ベースバンド信号との乗算を行
う乗算器１５、および、乗算器１５の出力を加算する加
算器１６により構成される。

【００４６】つぎに、動作について説明する。図３はデ
ータシフトレジスタ１１と参照符号生成器１４の動作を
説明する図である。タイミングを検出するまでは通常の
マッチドフィルタの動作と同様である。すなわち、参照
符号レジスタ１４をタイミング検出のための符号（同期
確立用ショートコード）に固定し、データシフトレジス
タ１１にデジタル化した受信ベースバンド信号を入力し
てシフトを行い、乗算器１５および加算器１６により相
関値を計算する方法がとられる。以上のようにして計算
された相関値を用いてタイミングを検出するまでのプロ
セスは従来例と同一であり、ここでは説明を省略する。

【００４７】つづいて、参照符号生成器１４により群識
別用ショートコードのレプリカが生成され、参照符号レ
ジスタ１４に格納する群識別用ショートコードが順次切
り換えられ、乗算器１５および加算器１６により相関値
が計算される。つぎに再びデータシフトレジスタ長分だ
けの受信データがデータシフトレジスタ１１に格納さ
れ、その後にデータシフトレジスタ１１のシフト動作が
停止される。

【００４８】以上により相関ピーク値の得られた群識別
用ショートコードにより特定される群に属するロングコ
ードが参照符号レジスタ１４に順次格納され、切り換え
られながら、乗算器１５および加算器１６により相関値
が計算される。このような構成により、参照符号が一致
したときに大きな相関値が得られ、符号検索が終了す
る。

【００４９】以上説明したように、本実施の形態１によ
れば、タイミングを検出した直後のデータをデータシフ
トレジスタ１１に保持する構成にしたので、フェージン
グによるレベル変化の影響を受けず、タイミングが検出
されるのに十分な大きさの相関値を得ることができる。
また、同一の受信ベースバンド信号で参照符号を切り換
えるようにしたので、フェージングによるレベル変動が
ない相関値を得ることができる。したがって、チャネル
変動に影響されない安定した符号検索が行えるようにな
るため、初期同期時間を短縮できる効果がある。

【００５０】また、マッチドフィルタ１０では、データ
シフトレジスタ１１により受信ベースバンド信号のデー
タをシフトさせ、参照符号レジスタ１４に同期確立用シ
ョートコード、群識別用ショートコードもしくはロング
コードのいずれか１つの参照符号を格納し、演算器とな
る乗算器１５および加算器１６によりデータシフトレジ
スタ１１でシフトされたデータと参照符号レジスタ１４
に格納された参照符号とに基づいて相関値を求める。こ
れにより、データシフトレジスタ１１の停止で参照符号
を切り換えることができるので、従来のスライディング
相関器を用いて追従的に行う方式に比べると、フェージ
ング変動等により受信信号が変動しても、不検出や誤検
出を防ぐことが可能である。

【００５１】実施の形態２．さて、前述した実施の形態
１では、参照符号の切り換えを高速化する手法について
言及していないが、以下に説明する実施の形態２のよう
に、高速化してもよい。

【００５２】まず、本実施の形態２において、全体構成
を前述した実施の形態１と同様とするため、以下に相違
する構成および動作についてのみ説明する。まず、構成
について説明する。図４は本発明の実施の形態２による
３段階初期同期装置の要部の一構成例を示すブロック図
である。図４において、２１は本実施の形態２による参
照符号生成器２１を示している。本実施の形態２では、
前述した図１の構成に組み込まれている参照符号生成器
２０に替わって参照符号生成器２１が組み込まれる。

【００５３】この参照符号生成器２１は、たとえば図４
に示したように、同一構成であるとともにＭ系列を並列
に生成する第１Ｍ系列発生器２２Ａ，第２Ｍ系列発生器
２２Ｂ、および、第１および第２Ｍ系列発生器２２Ａ，
２２Ｂより生成された符号を並列に合成してゴールド符
号を得るＥＸ−ＯＲ２３より構成される。

【００５４】さらに、本実施の形態２のＭ系列発生器に
ついて詳述する。ここでは、Ｍ系列発生器の代表として
第１Ｍ系列発生器２２Ａを例に挙げる。図５は第１Ｍ系
列発生器２２Ａの一構成例を示す回路図である。第１Ｍ
系列発生器２２Ａは、図５に示したように、シフトレジ
スタと排他的論理和より構成されるＭ系列生成器２４、
および、Ｍ系列生成器２４より生成した符号をシフトす
るシフトレジスタ２５より構成される。すなわち、第１
および第２Ｍ系列発生器２２Ａ，２２Ｂには、Ｍ系列が
シフトレジスタ段数分格納されているため、不足分の系
列としてシフトレジスタ２５に格納しておけば参照系列
長分のＭ系列を並列に準備することができる。

【００５５】図４および図５において、本実施の形態２
の特徴とするところは、複数のＭ系列発生器により生成
した符号を複数の排他的論理和により合成して参照符号
を並列に生成できることであり、図５において、図４に
示すようにＭ系列生成器２４のシフトレジスタとシフト
レジスタ２５をそれぞれ１つシフトする毎に異なるゴー
ルド符号を高速で並列に生成することができる。

【００５６】つぎに、動作について説明する。図６は本
発明の実施の形態２による初期同期の動作を説明するフ
ローチャートである。なお、図６に示した全体の動作は
制御装置３３により制御されるが、個々の動作は各部で
行われる。まずステップＳ１０より初期同期がはじま
り、ステップＳ２０において送信側より挿入された同期
確立用ショートコードのレプリカをマッチドフィルタの
参照符号とすることによりタイミングが検出される。こ
れは図３のタイミング検出フェーズに相当する。ステッ
プＳ３０において同期確立用ショートコードを検出した
タイミングでマッチドフィルタ１０のデータシフトレジ
スタ１１が停止され、群識別用ショートコードを順次切
り換えることにより群識別用ショートコードが検出され
る。これは図３の群識別ショートコード検出フェーズに
相当する。

【００５７】つづくステップＳ４０において、ステップ
Ｓ３０で検出されたタイミングと全ての群識別用ショー
トコードで同期確認が行われる。その結果、同期できな
ければ、ステップＳ２０により上述の処理が繰り返さ
れ、一方、同期できれば続いてステップＳ５０において
ステップＳ３０により検出された群識別用ショートコー
ドにより特定される群に属するロングコードを順次参照
符号として切り換えながら検索が行われる。これは図３
のロングコード検出フェーズに相当する。つづくステッ
プＳ６０において、検出したタイミングと全てのロング
コードで同期確認が行われる。その結果、同期できれば
処理は終了し（ステップＳ１１）、一方，同期できなけ
ればステップＳ２０より上述の処理が繰り返される。

【００５８】つぎに、図６の群識別用ショートコード検
出ステップについて詳述する。図７は図６に示すステッ
プＳ３０のマッチドフィルタによる群識別用ショートコ
ード検出の詳細な処理手順を示すフローチャートであ
る。図７において、ステップＳ３１で符号の検出を行う
タイミングの受信ベースバンド信号のデータがマッチド
フィルタ１０のデータシフトレジスタ１１に記憶され
る。ステップＳ３２でシフトを停止することによりデー
タシフトレジスタ１１のデータが保持される。これは図
３のタイミング検出フェイズに相当する。

【００５９】ステップＳ３３からステップＳ３６におい
て、群識別用ショートコードが符号番号０からｎ−１
（ｎは自然数）まで順次切り換えられ、相関値が、マッ
チドフィルタ１０により算出され、巡回加算される。こ
れは図３のタイミング検出に相当する。ステップＳ３７
で巡回加算が終了するまで複数回ステップＳ３１からス
テップＳ３６までの手順が繰り返し実行され、巡回加算
が終了した後に最大ピークが検出され、それにより符号
が検出される。以上のようにマッチドフィルタ１０の参
照符号を切り換えて群識別用ショートコードの検出が行
われる。

【００６０】図１３および図１４では、２つの第１およ
び第２Ｍ系列発生器２Ａ，２２Ｂから出力される符号を
１チップ毎にＥＸＯＲしていたが、Ｍ系列を参照符号レ
ジスタ長分格納するデータシフトレジスタ１１にそれぞ
れ格納してあれば、パラレルにＥＸＯＲをとることによ
り、パラレルにゴールド符号を生成することができる。

【００６１】図８は本発明の実施の形態２による参照符
号生成器２０の動作を示す図である。図８において、第
１Ｍ系列発生器２２Ａの出力をＡとし、第２Ｍ系列発生
器２２Ｂの出力をＢとする。Ｂをシフトさせて得られた
データをＢ１とすることにより参照符号をＣからＣ１に
並列に切り換えることができる。

【００６２】以上説明したように、本実施の形態２によ
れば、参照符号生成器２１により並列に複数の参照符号
を生成し、マッチドフィルタ１０の参照符号レジスタ１
４に並列にロードするようにしたので、高速に参照符号
の切り換えができ、この技術を前述した実施の形態１に
適用することによりさらに高速に初期同期を確立するこ
とが可能である。本実施の形態２においても、従来のよ
うにスライディング相関器を用いて符号を検出する方式
に比べて高速で初期同期を確立することが可能である。

【００６３】また、参照符号生成器２１においては、Ｍ
系列を並列に生成し、その並列に生成されたＭ系列を並
列に排他的論理和をとって並列にゴールド系列を生成す
るようにしたので、簡易な構成で高速にゴールド符号を
切り換えることが可能である。

【００６４】実施の形態３．さて、前述した実施の形態
２においては、２つの第１および第２Ｍ系列発生器２２
Ａ，２２Ｂのうちの一方のみをシフトする（位相を切り
換える）ことで、参照符号の切り換えを実現する手法が
示されている。この実施の形態２では、シフト量を固定
とすると符号の検索順序が限定されてしまうため、群識
別用ショートコードにより特定された群に属するロング
コードのみの検索についての考慮がないが、本発明は、
以下に説明する実施の形態３のように、任意の順序での
符号検索を行うことで、ロングコードの検索に余分な時
間を費やさないようにしてもよい。

【００６５】図９は本発明の実施の形態３による３段階
初期同期装置の一構成例を示すブロック図である。本実
施の形態３では、図９に示したように、図１の構成に新
たに符号検索順序参照テーブル３４が設けられる。この
符号検索順序参照テーブル３４は制御装置３３に接続さ
れる。本実施の形態３では、参照符号の検索順が希望通
りになるように予めＭ系列発生器のシフト量を記述した
符号検索順序参照テーブル３４を用意し、この符号検索
順序参照テーブル３４を参照しながらＭ系列発生器のシ
フト量を変動させ、参照符号を切り換える制御装置３３
を用いる。これにより、任意の順序での符号検索が実現
でき、ロングコードの検索に余分な時間を費やさずに済
むという効果が得られる。特に、任意順序での符号検索
を行うことで、検索するロングコードを限定できること
から、高速に初期同期を確立することが可能である。

【００６６】また、符号検索順序参照テーブル３４を用
いて参照符号を格納する際の任意順序を取り決めるよう
にしたので、一義的に参照符号の格納順序が得られ、高
速に初期同期を確立することが可能である。

【００６７】なお、本実施の形態３により並列生成され
る参照符号を用いてのスペクトル拡散通信受信処理は、
実施の形態２と同様に行うものとする。

【００６８】さて、前述の実施の形態１〜３において、
マッチドフィルタ１０をＡＤ変換器１によりデジタル化
された信号を取り扱うデジタルマッチドフィルタとして
説明したが、本発明はこれに限定されず、アナログ信号
を取り扱うアナログマッチドフィルタとしても適用可能
である。

【００６９】以上、この発明を実施の形態１〜３により
説明したが、この発明の主旨の範囲内で種々の変形が可
能であり、これらをこの発明の範囲から排除するもので
はない。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、第１段階では、マッチドフィルタで参照符号が同期
確立用ショートコードの際に求められた相関値が最大と
なるタイミングをとり、第２段階では、マッチドフィル
タで群識別用ショートコードを切り換えながら相関値が
最大となる群識別用ショートコードを求め、第３段階で
は、相関値が最大となる前記群識別用ショートコードに
より特定される群に属するロングコードのみを求めるよ
うにしたので、フェージングによるレベル変化の影響を
受けず、タイミングが検出されるのに十分な大きさの相
関値を得ることができ、また、同一の受信ベースバンド
信号で参照符号を切り換えることで、フェージングによ
るレベル変動がない相関値を得ることができ、これによ
り、チャネル変動に影響されない安定した符号検索が行
えるようになることから、初期同期時間を短縮すること
が可能なスペクトル拡散通信装置が得られるという効果
を奏する。

【００７１】つぎの発明によれば、マッチドフィルタ
が、データシフトレジスタにより受信ベースバンド信号
のデータをシフトさせ、参照符号レジスタに同期確立用
ショートコード、群識別用ショートコードもしくはロン
グコードのいずれか１つの参照符号を格納し、演算器に
よりデータシフトレジスタでシフトされたデータと参照
符号レジスタに格納された参照符号とに基づいて相関値
を求めるようにしたので、データシフトレジスタの停止
で参照符号を切り換えることができ、これにより、従来
のスライディング相関器を用いて追従的に行う方式に比
べると、フェージング変動等により受信信号が変動して
も、不検出や誤検出を防ぐことが可能なスペクトル拡散
通信装置が得られるという効果を奏する。

【００７２】つぎの発明によれば、参照符号レジスタに
格納する参照符号を並列に複数出力するようにして、参
照符号レジスタに並列に格納する参照符号を同時に切り
換えながら群識別用ショートコードおよびロングコード
を検索するので、参照符号レジスタを高速に切り換える
ことができ、これにより、従来のようにスライディング
相関器を用いて符号を検出する方式に比べて高速で初期
同期を確立することが可能なスペクトル拡散通信装置が
得られるという効果を奏する。

【００７３】つぎの発明によれば、Ｍ系列を並列に生成
し、その並列に生成されたＭ系列を並列に排他的論理和
をとって並列にゴールド系列を生成するようにしたの
で、簡易な構成で高速にゴールド符号を切り換えること
が可能なスペクトル拡散通信装置が得られるという効果
を奏する。

【００７４】つぎの発明によれば、参照符号レジスタに
格納する参照符号を任意順序に生成するようにして、参
照符号レジスタに格納する参照符号を任意順序に切り換
えながら群識別用ショートコードおよびロングコードを
検索するので、任意順序での符号検索を行うことがで
き、これにより、検索するロングコードを限定できるこ
とから、高速に初期同期を確立することが可能なスペク
トル拡散通信装置が得られるという効果を奏する。

【００７５】つぎの発明によれば、テーブルを用いて参
照符号を格納する際の任意順序を取り決めるようにした
ので、一義的に参照符号の格納順序が得られ、高速に初
期同期を確立することが可能なスペクトル拡散通信装置
が得られるという効果を奏する。

【００７６】つぎの発明によれば、マッチドフィルタで
シフトされる受信ベースバンド信号のデータと参照符号
の１つである同期確立用ショートコードとの相関値が最
大となるタイミングで受信ベースバンド信号のデータの
シフト動作を停止させ、その後、マッチドフィルタへ供
給される参照符号の１つである群識別用ショートコード
を切り換えながら群識別用ショートコードと受信ベース
バンド信号のデータとの相関値が最大となる群識別用シ
ョートコードを検索し、さらにその検索された群識別用
ショートコードにより特定される群に属するロングコー
ドのみを切り換えながら検索する工程にしたので、フェ
ージングによるレベル変化の影響を受けず、タイミング
が検出されるのに十分な大きさの相関値を得ることがで
き、また、同一の受信ベースバンド信号で参照符号を切
り換えることで、フェージングによるレベル変動がない
相関値を得ることができ、これにより、チャネル変動に
影響されない安定した符号検索が行えるようになること
から、初期同期時間を短縮することが可能なスペクトル
拡散通信方法が得られるという効果を奏する。

【００７７】つぎの発明によれば、参照符号を並列に生
成するようにして、参照符号を並列に切り換えながら群
識別用ショートコード，ロングコードを検索する工程に
したので、参照符号レジスタを高速に切り換えることが
でき、これにより、従来のようにスライディング相関器
を用いて符号を検出する方式に比べて高速で初期同期を
確立することが可能なスペクトル拡散通信方法が得られ
るという効果を奏する。

【００７８】つぎの発明によれば、ゴールド系列を生成
するための２つのＭ系列を並列に生成して、その生成さ
れた２つのＭ系列を並列に排他的論理和をとって並列に
ゴールド系列を生成する工程にしたので、簡易な方法で
高速にゴールド符号を切り換えることが可能なスペクト
ル拡散通信方法が得られるという効果を奏する。

【００７９】つぎの発明によれば、２つのＭ系列を並列
に生成する際に、２つのＭ系列のうちで一方のみの位相
を切り換える工程にしたので、簡易な方法で高速にゴー
ルド符号を切り換えることが可能なスペクトル拡散通信
方法が得られるという効果を奏する。

【００８０】つぎの発明によれば、参照符号を任意順序
に生成するようにして、その生成される参照符号を任意
順序に切り換えながら群識別用ショートコード，ロング
コードを検索する工程にしたので、任意順序での符号検
索を行うことができ、これにより、検索するロングコー
ドを限定できることから、高速に初期同期を確立するこ
とが可能なスペクトル拡散通信方法が得られるという効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態１による３段階初期同期
装置の一構成例を示すブロック図である。

【図２】 本実施の形態１におけるマッチドフィルタの
内部構成およびその周辺回路を示すブロック図である。

【図３】 本実施の形態１におけるマッチドフィルタの
データシフトレジスタと参照符号レジスタの動作を示す
図である。

【図４】 本発明の実施の形態２による３段階初期同期
装置の要部の一構成例を示すブロック図である。

【図５】 本発明の実施の形態２によるＭ系列発生器の
一構成例を示す回路図である。

【図６】 本実施の形態２による初期同期の動作を説明
するフローチャートである。

【図７】 本実施の形態２による群識別用ショートコー
ド検索動作を説明するフローチャートである。

【図８】 本発明の実施の形態２による参照符号生成器
の動作を説明する図である。

【図９】 本発明の実施の形態３による３段階初期同期
装置の一構成例を示すブロック図である。

【図１０】 ３段階初期同期法の符号構成を示す図であ
る。

【図１１】 従来例における３段階初期同期装置を示す
ブロック図である。

【図１２】 従来における初期動機の動作を説明するフ
ローチャートである。

【図１３】 従来におけるマッチドフィルタの内部構成
およびその周辺回路を示す回路図である。

【図１４】 従来におけるマッチドフィルタのデータシ
フトテジスタと参照符号レジスタの動作を示す図であ
る。

【図１５】 図１３に示した遅延回路の構成を示す図で
ある。

【図１６】 従来における参照符号生成器の構成を示す
回路図である。

【図１７】 従来における参照符号生成器の動作を示す
図である。

【符号の説明】

１ Ａ／Ｄ変換器、１０ マッチドフィルタ、１１ デ
ータシフトレジスタ、１４ 参照符号レジスタ、１５
乗算器、１６ 加算器、２０ 参照符号生成器、２１
参照符号生成器、２２Ａ 第１Ｍ系列発生器、２２Ｂ
第２Ｍ系列発生器、２３ ＥＸ−ＯＲ、３０ ２乗演算
器、３１ 巡回加算器、３２ 最大ピーク検出器、３３
制御装置、３４ 符号検索順序参照テーブル。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 受信ベースバンド信号に基づく相関値が
   最大となるピークの符号を検出するスペクトル拡散通信
   装置において、 前記受信ベースバンド信号のデータおよび同期確立用シ
   ョートコード、群識別用ショートコードもしくはロング
   コードのいずれかの参照符号が供給され、前記受信ベー
   スバンド信号のデータをシフトさせ、前記シフトされた
   データと前記参照符号とに基づいて相関値を求めるマッ
   チドフィルタと、 第１段階では、前記マッチドフィルタで前記参照符号が
   同期確立用ショートコードの際に求められた相関値が最
   大となるタイミングをとり、第２段階では、前記マッチ
   ドフィルタで群識別用ショートコードを切り換えながら
   相関値が最大となる群識別用ショートコードを求め、第
   ３段階では、相関値が最大となる前記群識別用ショート
   コードにより特定される群に属するロングコードのみを
   求める制御手段と、 を備えたことを特徴とするスペクトル拡散通信装置。
2. 【請求項２】 前記マッチドフィルタは、受信ベースバ
   ンド信号のデータをシフトさせるデータシフトレジスタ
   と、同期確立用ショートコード、群識別用ショートコー
   ドもしくはロングコードのいずれか１つの参照符号を格
   納する参照符号レジスタと、前記データシフトレジスタ
   でシフトされたデータと前記参照符号レジスタに格納さ
   れた参照符号とに基づいて相関値を求める演算器とを有
   したことを特徴とする請求項１に記載のスペクトル拡散
   通信装置。
3. 【請求項３】 前記参照符号レジスタに格納する参照符
   号を並列に複数出力する参照符号生成手段をさらに有
   し、前記制御手段は前記参照符号レジスタに並列に格納
   する参照符号を同時に切り換えながら群識別用ショート
   コードおよびロングコードを検索することを特徴とする
   請求項２に記載のスペクトル拡散通信装置。
4. 【請求項４】 前記参照符号生成手段は、Ｍ系列を並列
   に生成する２つのＭ系列生成手段と、前記２つのＭ系列
   生成手段により並列に生成された前記Ｍ系列を並列に排
   他的論理和をとって並列にゴールド系列を生成する複数
   の排他的論理和手段とを有したことを特徴とする請求項
   ３に記載のスペクトル拡散通信装置。
5. 【請求項５】 前記参照符号生成手段は前記参照符号レ
   ジスタに格納する参照符号を任意順序に生成し、前記制
   御手段は前記参照符号レジスタに格納する参照符号を任
   意順序に切り換えながら群識別用ショートコードおよび
   ロングコードを検索することを特徴とする請求項４に記
   載のスペクトル拡散通信装置。
6. 【請求項６】 前記制御手段が参照符号を格納する際の
   任意順序を取り決めるためのテーブルをさらに有したこ
   とを特徴とする請求項５に記載のスペクトル拡散通信装
   置。
7. 【請求項７】 受信ベースバンド信号に基づく相関値が
   最大となるピークの符号を検出するスペクトル拡散通信
   方法において、 前記受信ベースバンド信号のデータおよび同期確立用シ
   ョートコード、群識別用ショートコードもしくはロング
   コードのいずれかの参照符号が供給され、前記受信ベー
   スバンド信号のデータをシフトさせ、前記シフトされた
   データと前記参照符号とに基づいて相関値を求めるマッ
   チドフィルタが使用され、前記マッチドフィルタでシフ
   トされる前記受信ベースバンド信号のデータと前記参照
   符号の１つである同期確立用ショートコードとの相関値
   が最大となるタイミングで前記受信ベースバンド信号の
   データのシフト動作を停止する第１工程と、 前記第１工程で前記シフト動作を停止した後、前記マッ
   チドフィルタへ供給される参照符号の１つである群識別
   用ショートコードを切り換えながら前記群識別用ショー
   トコードと受信ベースバンド信号のデータとの相関値が
   最大となる群識別用ショートコードを検索する第２工程
   と、 前記第２工程で検索された前記群識別用ショートコード
   により特定される群に属するロングコードのみを切り換
   えながら検索する第３工程と、 を含んだことを特徴とするスペクトル拡散通信方法。
8. 【請求項８】 前記参照符号を並列に生成する第４工程
   をさらに含み、前記第２工程，第３工程はそれぞれ前記
   参照符号を並列に切り換えながら群識別用ショートコー
   ド，ロングコードを検索することを特徴とする請求項７
   に記載のスペクトル拡散通信方法。
9. 【請求項９】 前記第４工程は、ゴールド系列を生成す
   るための２つのＭ系列を並列に生成する第５工程と、前
   記第５工程で生成された２つのＭ系列を並列に排他的論
   理和をとって並列にゴールド系列を生成する第６工程と
   を含んだことを特徴とする請求項７または８に記載のス
   ペクトル拡散通信方法。
10. 【請求項１０】 前記第５工程は、前記２つのＭ系列の
    うちで一方のみの位相を切り換えることを特徴とする請
    求項９に記載のスペクトル拡散通信方法。
11. 【請求項１１】 前記第４工程は前記参照符号を任意順
    序に生成し、前記第２工程，第３工程はそれぞれ前記第
    ４工程で生成される参照符号を任意順序に切り換えなが
    ら群識別用ショートコード，ロングコードを検索するこ
    とを特徴とする請求項９に記載のスペクトル拡散通信方
    法。