JPS59169244A - 同期判定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明はスペクトラム拡散通信に使用される疑似雑音
符号の同期判定を行なう同期判定装置に関するものであ
る。

〔従来技術〕

スペクトラム拡散通信は、伝送したい情報信号をその情
報信号個有のスペクトラム幅よシ十分広い帯域を有する
ように、疑似雑音符号を用いて変調された搬送波によっ
て伝送するものであシ、秘話効果、妨害電波の排除効果
に優れていること、選択アドレスが可能になること、同
一周波数帯の同時利用局数が増加できること等、多くの
利点があり、その開発が急がれている。

スペクトラム拡散通信の詳細は電子通信学会誌１９８２
年９月号（ＶＯＬ　６５．Ｎ０９）、電子科学１９７８
年１１月号等に記載されているが、その概要は次のよう
なものである。

この通信は搬送波に対し、情報信号および情報信号より
十分広い周波数帯域を有する疑似雑音符号で変調を行な
って送信し、受信側では送信側で用いたものと全く同位
相の疑似雑音符号で入力信号との相関をとシ、これによ
って得られる相関出力信号を復°調して情報信号を取出
すようになっている。この場合、情報信号よシ十分広い
周波数帯域を有する信号は白色雑音のようにスベクトラ
ムの一様のものが望ましいが、白色雑音を用いた時は受
信側で変調に用いた時の信号と全く同位相の信号を得る
ことはできないので、受信側で相関検出を行なうことが
不可能となる。このため、白色雑音に似たスペクトラム
を有するが、規則性のあるパルスで構成した疑似雑音符
号が用いられる。

送信側から送られてくる信号は極めて広い帯域を有して
いるが、この信号を受信する受信側で用いる疑似雑音符
号が送信側と完全に同一位相、すなわち同期がとれてい
れば、得られる相関出力信号は広げられていた帯域が元
の帯域に復元される。

しかし、送信側と受信側とで疑似雑音符号の同期がとれ
ていなければ、得られる相関出力信号は帯域の広いまま
となる。受信機では得られた相関出力信号をバンドパス
フィルタによって帯域制限した後、検波することによっ
て同期のとれた信号は全てのエネルギーが検波される。

しかし、同期のとれていない信号はその全エネルギーが
非常に広い帯域に分布しているので、バンドパスフィル
タから出力されるエネルギーは極めて小さなものとなる
。このため、同期のとれていない信号は同期のとれた信
号に比べてそのエネルギーが十分に小さいので、同期の
とれた信号に全く影響を与えない。スペクトラム拡散通
信はこのようにして情報信号の伝送および選択が行なわ
れる。

このように、スペクトラム拡散通信を行なうためには、
送信側と受信側とで疑似雑音符号の同期がとれているこ
とが必要となる。従来から良く用いられている同期手段
としてディレィロックループ（ＤＬＬ）がある。これは
受信信号と受信機内部で発生する疑似雑音符号とを疑似
雑音符号の１周期に相当する時間またはそれ以上の時間
にわたって相関をとυ、疑似雑音符号の位相か−・致し
ていなければ受信機内部で発生する疑似雑音符号をある
量だけディレィさせ、再度相関をとる。この動作を繰返
すとやがて受信信号と受信機内部で発生する疑似雑音符
号の相関がとれるので、この時点で受信機内“部の疑似
雑音符号の位相を固定し、安定な受信を行なうようにし
たものである。

この時、相関検出は受信信号と受信機内部で発生する疑
似雑音符号を平衡変調器等によって乗算し、乗算器出力
を所定の期間にわたって積分を行ない、最終積分値が所
定のスレシホールドレベル以上であるかどうかの判定を
行なっている。そして、最終積分値が所定のスレシホー
ルドレベル以上である時に相関がとれたと判定していた
。

しかしながら、積分値は回線の状態によって変化するた
め、スレシホールドレベルは回線状態によってその都度
設定しなければならない欠点があった。この欠点を解決
するためにスレシホールドレベルを自動的に変化させる
方法が各種提案されているが、いずれも回路構成が複雑
となシ、経済性の悪いものとなっていた。

〔発明の目的および構成〕

したがってこの発明の目的は経済性の良いスペクトラム
拡散通信受信機用同期判定装置を提供することにある。

このような目的を達成するためにこの発明は、受信信号
と受信機内部で発生する疑似雑音符号の相関出力を所定
の期間毎に積分を行ない、最終積分値を当初適当に定め
たスレシホールドレベルと比較し、最終積分値がスレシ
ホールドレベルよシも高い場合は同期捕捉信号を発生し
、この同期捕捉信号が得られる度にスレシホールドレベ
ルを所定の値まで上昇させるようにしたものである。以
下、実施例を示す図面を用いてこの発明の詳細な説明す
る。

〔実施例〕

第１図はこの発明に係る装置の一実施例を示すブロック
図である。同図において、１は受信信号の入力端子、２
は受信機内部で発生させる疑似雑音符号の入力端子、３
は平衡変調器等によって構成された乗算器、４はバンド
パスフィルタ（以下ＢＰＦと称する）、５は検波器、６
は積分器、７はサンプル・ホールド回路（以下Ｓ＆Ｈ回
路と称する）、８はバイアス回路、９は比較器、１０は
アップダウンカウンタ、１１はディレィ回路、１２は所
定の期間毎に”パぶスを発生するパルス発生器、１３は
出力端子である。このうち、積分器６は端子６ａに供給
される信号を積分して端子６ｂから送出し、端子６ｃに
「１ｊレベルの信号が供給される度に積分値が零にリセ
ットされるようになっている。８＆Ｈ回路７は端子７ａ
に「１」レベルの信号が供給される度に端子ｙｂに供給
されている信号のレベルを記憶して端子７ｃか−ら送出
するようになっている。バイアス回路８は供給された信
号のレベルをあらかじめ決められた所定の値だけ加算し
た値を出力するようになっている。比較器９は端子９＆
に供給される信号のレベルと、端子９ｂに供給される信
号のレベルを比較し、端子９ｂに供給される信号のレベ
ルが零になった時、その直前に端子９ｂに供給されてい
た信号のレベルが端子９ａに供給されていた信号のレベ
ルを越えていた時は「１ルベルの同期捕捉信号を短時間
送出するようになっている。アップダウンカウンタ１０
は端子１０ａに信号が供給される時、これをアップカウ
ントしてその値を端子１０ｂから送出し、端子１０＆に
所定期間以上にわたって信号が供給されないと、今まで
カウントした結果を自動的にダウンカウントするように
なっている。そしてアップカウントはある所定の値まで
達したらそれ以上は進行せず、ダウンカウントは零を限
度とし、それ以上は進行しないようになっている。ディ
レィ回路１１は端子１１ａに供給されるデータが表わす
値に応じた時間だけ端子１１ｂに供給された信号を遅延
させ端子１１ｃからホールド信号として送出するように
なっている。この場合の遅延時間は端子１１ｂに供給さ
れる信号の周期よりも短かくなっている。

パルス発生器１２はあらかじめ決められた周期Ｔ１を有
する幅の狭いパルスを送出するようになっている。なお
、アップダウンカウンタ１ｏおよびディレィ回路１１は
ホールド信号発生回路を構成している。

このように構成された装置の動作は次の通りである。端
子１に供給された受信信号と、端子２に供給された受信
機内部で発生した疑似雑音符号が乗算器３によって乗算
され、乗算された結果はＢＰＦ　４によ゛つて所定の帯
域を有する成分だけが選択される。選択された信号は検
波器５によって検波され、更に積分器６によって積分さ
れる。この時、受信信号と端子２に供給される疑似雑音
符号の同期がとれていると積分器６の出力信号は第２図
（ｃ）の「イ」に示すように時間の経過とともに上昇し
、第２図（ａ）に示すパルス発生器１２からの信号が供
給される度に零になる動作を繰返す。一方、疑似雑音符
号の同期がとれていないと、第２図（ｃ）の「口」に示
すように積分器６の出力信号のレベルは極めて小さなも
のでその値を時時刻刻変化して定まらないものとなる。

この装置が動作を始めた時はアップダウンカウンタ１０
０カウント結果は零であるから、パルス発生器１２で発
生した信号はディレィ回路１１によって遅延されずに８
＆Ｈ回路７の端子７ａに供給される。このためＳ＆Ｈ回
路７は第２図（ａ）における時点ｔ１において端子７ｂ
に供給されている信号を取込み記憶し、記憶した信号を
バイアス回路８に供給するので、バイアス回路８は供給
された信号のレベルを所定量だけ高めて比較器９の端子
８＆に供給する。この時の所定量は第２図（ｅ）の「口
」に示す同期がとれない時に積分器６から得られる信号
の最高レベルよシも若干高くしておく。このようにする
ことによって、同期がとれない時に積分器６から送出さ
れる信号のレベルがどのように変動しても、この信号に
よって比較器９から誤まって同期捕捉信号が送出される
ことを防ぐことができる。

受信信号と端子２に供給されている疑似雑音符号の同期
がとれている時、積分器６の出力信号は前述したように
第２図（ｃ）の「イ」に示すように時間の経過とともに
上昇する。そして、この装置が動作を開始した直後、Ｓ
＆Ｈ回路７は時、！、　ｔ　１″における積分器Ｂの出
力信号のレベルは零であるがバイアス回路８から送出さ
れる出力信号は前述した所定のレベルだけ高いレベルの
信号となっておシ、この信号をスレシホールドレベルと
して比較器９の端子９ａに供給している。積分が進行す
ると積分器６の出力信号は徐々にそのレベルが上昇する
が、やがてパルス発生器１２から次のパルスが発生する
ので、積分器６の出力信号のレベルは時点ｔ２において
リセットされる。この結果、比較器８は端子９ｂに供給
されていた信号かりセツトされる直前に端子９ｂに供給
されていた信号のレベルと端子９＆に供給されている信
号のレベルを比較するが、同期がとれていると端子９ｂ
に供給されていた信号のレベルの方が大きいので、比較
器９は同期捕捉信号として「１」レベルの信号を短時間
送出する。

比較器９から送出された同期捕捉信号は出力端子１３に
供給されると共にアップダウンカウンタ１０に供給され
るので、アップダウンカウンタ１【はアップカウント動
作を行ないカウントした値をディレィ回路１１の端子１
１＆に供給する。この結果、ディレィ回路１１はパルス
発生器１２から供給されるパルスを端子１１ａに供給さ
れる信号が表わす数に対応した時間だけ遅延させ、Ｓ＆
Ｈ回路ＴＯ端子７ａにホールド信号として供給する。こ
れによシ、Ｓ＆Ｈ回路Ｔはパルス発生器１２から供給さ
れるパルスが発生するタイミングよりも若干後の時刻に
おける積分器６の出力信号を取込んでバイアス回路８に
供給する。この場合疑似雑音符号の同期がとれているの
であるから、８＆Ｈ回路Ｔから送出される信号のレベル
は前回の値よりも高くなっており、この信号のレベルが
更にバイアス回路８で決まるだけ高められて比較器９の
端子９＆にスレシホールドレベルとして供給される。

受信信号と端子２に供給される疑似雑音符号の同期がと
れている時、積分器６の出力信号がリセットされる直前
の最終積分値は比較器９の端子９ａに供給されるスレシ
ホールドレベルよりも十分高い値となる。このため、比
較器９はパルス発生器１２からパルスが発生する度に同
期捕捉信号を発生し、この同期捕捉信号が発生する度に
７ツプダウンカウンタ１０はカウントアツプした出力信
号をデイノイ回路１１に供給する。このことにより、デ
ィレィ回路１１から送出される信号の遅延時間もパルス
発生器１２からパルスが発生する度に大きくなる。

この動作を繰シ返すと、アップダウンカウンタ１００カ
ウシト出力は所定の値に達し、それ以後は比較器９から
同期捕捉信号が繰返し供給されてもカウント出力はカウ
ントアツプせず、パルス発生器１２からパルスが発生す
る度にとの所定の値を表わす信号をディレィ回路１１の
端子１１ａに供給する。このため、ディレィ回路１１は
パルス発生器１２から供給されるパルスを時間Ｔだけ遅
延させた第２図（ｂ）に示すホールド信号をＳ＆Ｈ回路
７に供給するので、この時にＳ＆Ｈ回路７で取込まれる
第２図（Ｃ）に示すＡ点のレベルをバイアス回路Ｂで更
に高めた信号が、平衡状態になった時のスレシホールド
レベルとして比較器９に供給される。

一方、スベクトラウ拡散通信においてはリミッタ、を用
いると復調８　／）１が低下するので、これを防ぐため
にリミッタを使用できないので積分器６から出力される
信号は回線状態によって決まる受信機入力電圧に対応し
て第２図（ｃ）の「ハ」または「二」のように変化する
。したがって、比較器８の端子９＆に供給するスレシホ
ールドレベルも回（ｂ）に示すようにパルス発生器１２
から発生するパルスが時間Ｔだけ遅延された時点におけ
る積分器６の出力信号を取込んでいる。一方、この時点
に　−おける積分器６の出力信号は、第２図（Ｃ）の「
イ」。

「ハ」、「二」に示すように回線状態に対応して決まる
値となっている。したがって、スレシホールドレベルも
回線状態に応じて自動的に設定され、最適な値に設定さ
れる。

一方、同期外れ等の理由によって積分器６の出力信号が
得られなくなシ、この状態が所定時間以上にわたって継
続すると、アップダウンカウンタ１０は出力信号が零を
表わす値となるまでダウンカウントを行なう。このため
、この装置は最初の状態に戻シ、図示しない同期回路に
よって同期引込が行なわれ、同期がとれると比較器９か
ら同期捕捉信号が得られるので、再びスレシホールドレ
ベルが上昇する。

なお、同期回路は同期捕捉信号が供給されなくなると疑
似雑音符号の位相を変化させて同期引込動作を行なうよ
うになっている。

〔発明の効果〕 以上説明したようにこの発明に係ゐ同期判定装置は、同
期判定の基準となるスレシホールドレベルを積分器出力
信号のレベルに対応して変化させているので、簡単な構
成で常に最適なスレシホールドレベルが得られるため経
済性が良く、また同期判定は積分値の低い値から高い値
にわたってスレシホールドレベルを変化させながら行な
っているので、同期引込が容易であシ、更に同期がとれ
り時ハスレジホールドレベルが高くなっていることから
、この時の誤まシ率低減が達成できるという効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はと、の発明に係る装置の一実施例を示すブロッ
ク図、第２図は第１図に示す装置の各部波形図である。 １．２．１３・・・・端子、３・−・・乗算器、４・・
・・バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）　、５−・−拳検波
器、６−・・−積分器、Ｔ・・・・サンプルアンドホー
ルド回路（Ｓ＆Ｈ回路）、８・・−・バイアス回路、９
・φ・・比較器、１０・・・・アップダウンカウンタ、
１１・−・Ｑディレィ回路、１２・・・寺パルス発生器
。 特許出願人　日立電子株式会社 代理人　山川数構（ほか１名）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. スペクトラム拡散信号と疑似雑音符号との相関出力信号
   の積分を所定期間毎に繰返し、積分値！？（スレシホー
   ルドレベルを越えた時に同期捕捉信号を送出する同期判
   定装置において、ホールド信号が供給された時点におけ
   る積分値を取込んでこの値を前記スレシホールドレベル
   とするサンプルアンドホールド回路と、同期捕捉信号の
   得られる回数に応じてホールド信号の発生タイミングを
   設定するホールド信号発生回路とを備えた同期判定装置
   。