WO1996042147A1 - Procede et dispositif de synchronisation d'un code d'etalement d'un spectre - Google Patents

Description

明細書 発明の名称 拡散符号の初期同期方法および拡散符号同期装置 技術分野 本発明は、 スぺクトル拡散を用いて移動通信のマルチプルアクセスを行 つ CDMA (C o d e D i v i s i o n Mu l t i p l e Ac c e s s) 方式における、 無線機受信部に適用可能な、 拡散符号の初期同期方法 および拡散符号同期装置に関するものである。

さらに詳述すると本発明は、 スぺク トル拡散技術を用いてマルチブルア クセスを行う直接拡散 CDMA (DS— CDMA) 通信方式を採る移動通 信システムにおいて、 無線機受信部における受信拡散符号同期部の拡散符 号同期の確立判定もしくは確認に関するものである。 背景技術

CDMA伝送は、 従来の復調信号を高速レートの拡散符号で拡散する直 接拡散 （DS) 方式と、 周波数ホッピング （FH) 方式とに分類できる。 この FH方式では、 1シンボルをチップと呼ばれる単位に分解してチップ 毎に異なる中心周波数の信号に高速に切り替える必要があることから、 装 置の実現性が困難であるため、 通常は D S方式が用いられる。

D S-C DMAの無線機では、 SCPC (S i n g l e C h a n ne l P e r C a r r i e r) /FDMA (F r e q u e n c y D i v i s i o n Mu l t i p l e A c c e s s ) 、 あるレ は TDMA (T i me D i v i s i o n Mu l t i p l e A c c e s s) 無線機と比較して、 送信側では通常の変調の後に拡散符号で 2次変調を行い、 信号帯域を拡散 して伝送している。 また受信側では、 まず広帯域の受信入力信号を逆拡散 という過程で元の狭帯域の信号に戻してから、 従来の復調処理を行う。 こ の受信側の逆拡散という過程において、 受信信号の拡散系列と受信局発の 拡散系列との相関検出を行う必要がある。

通常、 D S-CDMAの受信機では、 受信側で拡散符号のレプリカを用意 しておき、 この拡散レプリカ符号と受信拡散変調信号との同期をとる必要 がある。 この拡散符号の同期のプロセスは、 初期同期 （A c q u i s i t i o n) という過程と、 同期保持 （T r a c k i n g) と言う過程とに分 類できる。 ゴールド （G o l d) 符号等の拡散符号は土 1チップの範囲で しか自己相関が得られないため、 まず初期同期の過程で受信信号の拡散符 号系列と拡散レプリ力符号の位相差が土 1チップより十分小さい範囲に入 るように初期同期し、 次のトラツキングの過程で相互の符号位相をこの範 囲に保持する。

上記の初期同期に関する公知文献として、 「S p r e a d S p e c t r um し ommu n i c a t i o n s」 V o l . I 丄 I , C omp u t e r S c i e n c e P r e s s 発行、 1 985年版 （M. K. S i m o n , J . K. Om u r a , R. A. S c h o l t z, B . K. L e v i t t 著） 」 がある。

次に、 図 1を参照して、 本発明の従来技術に相当する初期同期方法につ いて説明する。

図 1は、 初期同期検出を行うスライディ ング相関器のブロック構成を示 す。 本図において、 1は拡散信号の入力端子、 2は同期が確立したこを示 す信号を出力する出力端子、 3は乗算回路、 5は積分， ダンプ回路、 6は 振幅 2乗検波器、 7はしきい値判定回路、 8はディジタル制御クロック生 成器、 9は拡散符号レプリカの生成器である。

図 1に示したスライディング相関器の動作は、 次の通りである。 拡散符 号の初期同期を行うため、 まず入力端子 1に入力された受信信号と拡散レ プリ力符号とを乗算回路 3で乗算し、 積分 · ダンプ回路 5により一定時間 にわたつて積分し、 相関出力を得る。 この相関出力を振幅 2乗検波器 6で 振幅 2乗検波し、 その検波出力がしきい値を越えるか否かをしきい値判定 回路 7で判定し、 これにより、 拡散符号の同期が確立したか否かを判定す o

積分 · ダンプ回路 5での積分時間が 1種類 （通常は情報データ 1シンポ ル間） であるシングル ' ドゥエル （ s i n 1 e d w e 1 1 ) システムで は、 拡散レプリ力符号との乗算出力をドゥエル ' タイム （d w e l l t i m e ) だけ積分する。

しかし、 実際の伝送路では受信信号レベルが変動し、 雑音の影響もある ため、 真の位相同期点においても同期検出判定が行われなかったり、 また 真の位相同期点でない拡散レプリ力符号位相で同期判定を行ってしまう誤 同期も生じる。 そこで、 このような拡散符号同期の不確実性を低く し、 初 期同期検出位相の精度を高めるためには、 このドゥエル ' タイム （d w e 1 1 t i m e ) を長くとる必要がある。 しかし、 この積分時間を長く とれ ばとるほど、 初期同期に多くの時間がかかることになる。

ところが一般には、 システムで要求される初期同期時間の範囲内で初期 同期を行うために、 積分時間は十分とることができない。 従って実際には、 受信拡散符号と受信側の拡散レプリ力符号との位相が一致していない誤同 期の場合には、 後続する トラッキングモ一ドに入ってもデータ復調ができ ないため、 再度初期同期が行われることになる。 このように、 実際の伝送 路における披散符号同期には、 拡散符号の初期同期を行う際の誤同期を低 減することが必要である。

図 2は、 図 1に示した従来のスライディ ング相関器をより詳細に示したブ ロック図であって、 図 1で述べた通りの動作を行う。 すなわち、 直交検波 された同相 （ I ) 成分、 直交 （Q ) 成分の拡散変調信号は高調波成分を除 去後、 A / D変換器 （図示せず） ディジタル値に変換される。 この I， Q チャネル信号それぞれについて拡散符号レブリ力と複素乗算を行い、 一定 時間だけ積分し、 その積分信号を振幅 2乗検波後、 加算して相関検出信号 の電力を求める。 この相関検出信号電力がしきい値を超えるか否かで同期 が確立したか否かを判定する。 相関検出信号がしきい値より小さい場合に は、 ディジタル制御クロック生成器 8のクロック信号位相を 1チッブ進め る。 この位相の進んだ拡散符号レプリカを用いて再び、 拡散変調信号と相 関検出を行い、 その後にしきい値判定処理を行う。 以上の動作を、 相関検 出信号 （電力） がしきい値を超えるまで行う。 発明の開示 図 1を参照して説明した通り、 初期同期時間の短縮化と、 誤同期の無い 十分な信頼性を得ることとは、 互いにトレードオフの関係にあり、 システ ムで与えられた要求初期同期時間の範囲内で誤同期の確率の少ない初期同 期法を確立することが必須となる。

よって本発明の目的は、 上述の点に鑑み、 限られた初期同期時間の範囲 内で誤同期が少なく信頼性の高い、 拡散符号の初期同期方法および拡散符 号同期装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、 本発明に係る拡散符号の初期同期方法では、 情報レートより高速の拡散符号を用いて生成した広帯域拡散信号を受信し、 受信側での拡散符号のレプリカとの相関を検出し、 これにより、 拡散符号 の初期同期の成否を判定するにあたり、 1拡散符号周期の各チップ位相に おいてサーチを行い、 最大相関出力を検出する第 1のステップと、 前記最 大相関出力を検出した拡散符号位相で再度相関検出を行い、 前記第 1のス テツプで検出.された最大の相関検出信号電力に対して所定の信号電力が得 られたときには初期同期が確立されたものと判定する第 2のステップとを 有するものである。

ここで、 前記第 1のステップで検出した最大相関出力としては、 受信した 信号の I成分および Q成分と拡散レプリ力符号との相関をそれぞれ求めた 後に、 振幅 2乗検波した出力を加え合わせることにより得た電力情報を用 いることができる。

また、 前記第 2のステップにより初期同期が確立されなかったものと判定 された場合には、 前記第 2のステツプと同じ処理内容を有する第 3のステツ プを実行するのが好適である。 このとき、 前記第 3のステップにより初期 同期が確立されたものと判定されなかった場合には再び前記第 1のステツ プを実行し、 他方、 前記第 3のステップにより初期同期が確立されたもの と判定された場合には再び前記第 2のステツプを実行するものとする。 さ らに、 前記第 2のステツブにおいて初期同期が確立されたものと判定され た場合には、 所定のトラッキングモー r を実行する。

その他の本発明では、 直接拡散 C D M A方式に従った送信信号中に、 受信 側で伝送路の伝達特性を検出するための既知パターンを有するパイロッ ト シンボルが一定周期で挿入されている場合において、 受信側で受信した拡 散符号と、 該受信側で用意された拡散符号のレプリ力との相関を検出する ことにより、 これら拡散符号同士の同期をとる同期検出ステップと、 前記 同期検出ステツプの実行後において、 前記パイロッ トシンボルを用いてフ レーム同期が検出できるか否かによって、 前記拡散符号同士の同期が真に 確立されているか否かを確認する確認判定ステツブとを有する。 ここで、 前記同期検出ステップとして、 上記の各ステツプを実行するのが好適であ また、 本発明に係る拡散符号同期装置は、 情報レートより高速の拡散符号 を用いて生成した広帯域拡散信号を受信し、 受信側での拡散符号のレプリ 力との相関を検出し、 これにより、 拡散符号の初期同期の成否を判定する 拡散符号同期装置であって、 1拡散符号周期の各チップ位相においてサー チを行い、 最大相関出力を検出する第 1の処理手段と、 前記最大相関出力 を検出した拡散符号位相で再度相関検出を行い、 前記第 1の処理手段で検 出された最大の相関検出信号電力に対して所定の信号電力が得られたとき には初期同期が確立されたものと判定する第 2の処理手段とを具備したも のである。

こごで、 前記第 1の処理手段で検出した最大相関出力としては、 受信した 信号の I成分および Q成分と拡散レプリ力符号との相関をそれぞれ求めた 後に、 振幅 2乗検波した出力を加え合わせることにより得た電力情報を用 いることができる。 また、 さらに加えて、 前記第 2の処理手段により初期 同期が確立されなかったものと判定された場合に対処するために、 前記第 2の処理手段と同じ処理内容を実行する第 3の処理手段を備えるのが好適 である。 このとき、 前記第 3の処理手段により初期同期が確立されたもの と判定されなかった場合には再び前記第 1の処理手段を作動させ、 他方、 前記第 3の処理手段により初期同期が確立されたものと判定された場合に は再び前記第 2の処理手段を作動させるものとする。 さらに、 前記第 2の 処理手段により初期同期が確立されたものと判定された場合には、 所定の トラッキングモ一ドを実行する。

その他の本発明では、 直接拡散 C D M A方式に従った送信信号中に、 受信 側で伝送路の伝達特性を検出するための既知パターンを有するパイロッ ト シンボルが一定周期で挿入されている場合に、 受信側で初期同期の確立を 確認するための拡散符号同期装置であって、 受信側で受信した拡散符号と、 該受信側で用意された拡散符号のレプリ力との相関を検出することにより、 これら拡散符号同士の同期をとる同期検出手段と、 前記同期検出手段によ る同期検出後において、 前記パイロッ トシンボルを用いてフレーム同期が 検出できるか否かによって、 前記拡散符号同士の同期が真に確立されてい るか否かを確認する確認判定手段とを具備したものである。 ここで、 前記 同期検出手段は、 既述の各ステツプを実行するのが好適である。

さらに、 その他の本発明では、 情報レートより高速の拡散符号で広帯域の 信号域に符号拡散したスぺク トル拡散信号の拡散符号と、 受信側での拡散 符号のレブリ力との相関を検出する相関検出器を備えた拡散符号同期装置 において、 該相関検出器は、 拡散符号 1周期の各拡散符号位相について相 関検出を行い最大相関ピーク電力を検出する第 1の相関検出手段と、 前記 第 1の相関検出手段により最大相関ピーク電力が検出された時点における レプリカ符号の位相を保持するレプリカ位相保持手段と、 次の拡散符号周 期において前記レプリ力位相保持手段で保持された拡散レプリ力符号の位 相で相関検出を行う第 2の相関検出手段と、 前記第 2の相関検出手段で得 られた相関検出電力と、 前記第 1の相関検出手段で得られた最大相関ピ一 ク電力に対応するしきい値とを比較することにより、 しきい値判定を行う 判定手段とを備え、 前記判定手段で所定のしきい値より大きな相関検出電 力が得られた場合には初期同期がとれたものと判定するものである。 さら に加えて、 前記レプリ力位相保持手段で位相保持された拡散レプリ力符号 の位相で相関検出を行う第 3の相関検出手段と、 前記第 3の相関検出手段 で得られた相関検出電力と、 前記第 1の相関手段で得られた最大相関ピー ク電力に対応するしきい値とを比較することにより、 しきい値判定を行う 他の判定手段とを備え、 前記判定手段で所定のしきい値より大きな相関検 出電力が得られた場合には初期同期がとれたものと判定し、 他方、 上記相 関検出電力が得られない場合には前記第 3の相関検出手段による処理に移 行し、 前記他の判定手段で所定のしきい値より大きな相関検出電力が得ら れた場合には、 再び前記第 2の相関検出手段による相関検出を行い、 上記 相関検出電力が得られない場合には、 前記第 1の相関検出手段による 1拡 散符号周期にわたる相関検出モードに移行することも可能である。

本発明によれば、 拡散符号の初期同期を確立するにあたり、 拡散符号同期 の確認モ一ドを設けることができるので、 短時間にも拘わらず誤同期の確 立を減らして、 後続する トラッキングモードへの移行を円滑かつ迅速に行 うことができる。

図面の簡単な説明 図 1は、 従来から知られているスライディング相関器の一例を示すプロッ ク図である。

図 2は、 図 1に示したスライディ ング相関器をより具体的に示したブロッ 図である。

図 3は、 本発明の第 1の実施形態を示すフローチヤ一トである。

図 4は、 図 3に示したフローチヤ一トを実行するためのハードウエア構成 例を示すプロック図である。 図 5は、 本発明の第 1の実施形態を実施するために用いる D L L回路の一 例を示すブロック図である。

図 6 Aおよび図 6 Bは、 図 4に示した回路と同等の機能を果たすハードウ エアを組み込んだ、 受信機全体の構成を示すブロック図である。

図 7は、 本発明の第 2の実施形態を示す説明図である。 発明を実施するための最良の形態 (本発明の第 1の実施形態）

図 3は、 本発明を適用した拡散符号同期法の基本アルゴリズムを示すフ ローチャートである。

図 3に示すとおり、 ステップ S 1では、 広帯域受信信号の拡散符号と受 信側の拡散レプリカ符号との乗算を行い、 一定時間にわたり積分し、 その 結果得られる相関検出値について 1拡散符号周期にわたるサーチを行い、 最大相関ピーク （電力） を検出する。 そして、 この最大相関ピーク （電力） が検出された時の受信側レプリカ符号のチップ位相 （P 0) を記憶してお ステップ S 2では、 後続する拡散符号周期において、 上記受信レプリカ 符号位相 （すなわち、 PO) で受信信号との相関検出を行う。 この結果得 られた相関検出電力が、 ステップ S 1の相関検出で得られた最大相関ピー ク （電力） に対して、 あるしきい値 （X%) 以上の電力であれば初期同期 がとれたものと判定し、 確認モード （2次の A c q u i s i t i 0 nモー ド） を出る。

ステップ S 2において、 しきい値以上の相 検出電力が得られなかった場 合には、 次の拡散符号周期で、 1次の初期同期 （Ac q u i s i t i o n) モードによ り得られた拡散符号レプリ力位相で再び相関検出を行う （ステツ プ S 3 ： 3次の A c q u i s i t i o nモード） 。 このステップ S 3で得 られた相関検出電力が 1次の初期同期モード （ステップ S 1) の相関検出 で得られた最大相関ピーク （電力） に対して、 ある決まったしきい値 （X %) 以上の電力であれば、 再度、 2次の初期同期モード （ステップ S 2) に進む。

なお、 ステップ S3においては、 しきい値として X%に限定することなく、 X， ％に （Χ， ΦΧ) とすることも可能である。

また、 ステップ S 3で、 しきい値以上の相関検出電力が得られなかった 場合には、 1次の初期同期モード （ステップ S 1) に戻る。

このように、 ステップ S 1の初期同期の過程では、 1拡散符号周期の各 チップ位相についてサーチを行う。 しかし、 2番目のステップ S 2の処理 過程では、 ステップ S 1で最大相関検出ピークが得られた受信拡散レプリ 力位相 （PO) で相関検出を行うだけであるので、 積分時間のみの所要時 間で済む。 また、 この 2次および 3次の初期同期モード （ステップ S 2， S 3) での処理過程があるため、 しきい値以上の相関検出電力が得られな かった場合には最初のサーチ過程 （ステップ S 1) での誤同期を却下する ことができ、 フォールス ' アラーム （f a l s e a l a rm) の確率を下 げることができる。

図 4は、 図 3に示したアルゴリズムを実行するためのハードウエア構成 を示す。 本図において、 2 1は拡散信号を入力する入力端子、 22は初期 同期が完了したことを示す信号を出力する信号出力端子、 23は直交検波 ' AZD変換器、 24 Iおよび 24 Qは乗算器、 25 Iおよび 25 Qは積分 ' ダンプ回路、 26 Iおよび 26 Qは振幅 2乗食波器、 27は加算器、 28 はしきい値判定部、 29は初期同期モード制御回路、 30はディジタル制 御クロック生成器、 3 1は拡散符号レプリカ生成器である。 ここで、 Iは 受信信号の同相成分を、 Qは直交成分を示す。

次に、 図 4の動作を説明する。 まず、 直交検波された I， Qチャネル信 号は高調波成分を除去後、 A/D変換器でディジタル値に変換される （2 3) 。 この1， Qチャネル信号それぞれについて乗算器 24 I， 24 Qで 拡散レプリ力符号と乗算を行い、 次に積分 · ダンプ回路 251， 25 Qで 1拡散符号周期だけ積分し、 それらの積分信号を振幅 2乗検波することに より、 データ変調成分と残留搬送波周波数成分を取り除く。 これらの振 ipi

2乗検波信号を加算した信号電力を拡散符号 1周期にわたって求め （ディ ジタル制御クロック生成器 30のクロック位相を更新しながら） 、 1次の 初期同期モード制御回路 29の中のメモリ回路に各信号電力値を蓄積して おき、 その後に、 1拡散符号周期にわたる最大相関ピーク （電力） におけ る拡散レプリ力符号位相でディジタル制御クロック生成器 30のクロック 位相を固定する。

この後、 上述したアルゴリズムに従って拡散符号同期位相の確認モード (ステップ S 2) に入る。 初期同期確立 （すなわち、 ステップ S 2での Y ES判定） と判定した後のトラッキング処理は、 図 5に示す DLL (De l a y L o c k e d L o o p) 回路で行う。

図 5は、 上述した DL L回路の詳細なブロック構成を示す。 本図におい て、 4 1は拡散信号の入力端子、 42は逆拡散信号の出力端子、 431お よび 43 Qは乗算器、 441および 44 Qは BPF、 451および 45Q は振幅 2乗検波器、 46は加算器、 47はループフィルタ、 48はデイジ タル制御クロック発生器、 49は拡散符号レプリカ生成器、 5 1は遅延回 路、 52は乗算器である。

図 5の回路では、 同期した拡散符号系列に対して例えば 1チップ位相が 進んだ拡散レプリ力系列と 1チップ位相が遅れた拡散レプリ力系列 （49) に対して、 受信拡散系列との相関検出を行い逆相で加算する。 その後、 相 関検出信号を振幅 2乗検波した （451， 45 Q) 後、 ループフィルタ 4 7で高周波成分を除去後、 位相誤差成分を抽出しディジタル制御クロック 発生器 48に帰還して拡散レプリ力信号の位相調整を行う。

図 6 Aおよび図 6 Bは、 図 4に示した回路と同等の機能を果たすハードウ エアを組み込んだ、 受信機全体のブロック構成を示す。

図 6において、 60は受信アンテナ、 6 1は低雑音増幅器、 62は8?

(バンドパス ' フィルタ） 、 63はミクサ、 64は局部発振器、 65は8 PF、 66は八0(：増幅器、 67は直交検波器、 68は局部発振器、 70 Iおよび 70Qは LPF (口一パス ' フィルタ） 、 721および 72 Qは AZD変換器、 74は乗 '加算器、 76 Iおよび 76 Qは積分 · ダンプ回 路、 78 Iおよび 78 Qは振幅 2乗検波器、 80は加算器、 82はしきい 値判定部、 84は初期同期モード制御回路、 86はディジタル制御クロッ ク生成器、 88は拡散符号レプリカ生成器、 90は復調器、 92はレイク 合成器、 94は判定回路、 96はデータ出力端子である。

図 6に示した受信機の動作は、 次の通りである。

アンテナ 60を介して得られた受信器の入力信号は、 中間周波 （I F) の 信号に周波数変換された後、 AGC増幅器 66で線形増幅されて数百ミリ ボルト程度の信号に増幅される。 その後、 拡散変調信号の中心周波数と同 一の周波数を局発信号として直交検波される （67) 。 直交検波された同 相 （I) 成分および直交 （Q) 成分の拡散変調信号は高調波成分を除去後、 八/^/0変換器72 1， 72 Qでディジタル値に変換される。 この I , Qチヤ ネル信号それぞれは拡散符号レプリ力と復素乗算が行われ、 1拡散符号周 期にわたって積分される。 積分信号は振幅 2乗検波された後に、 加算器 8 0で加算されて相関検出信号の電力が得られる。

既述のステップ S 1での初期同期の過程では、 1拡散符号周期の各チップ 位相についてサーチを行い、 最大の相関検出電力に対応したレプリ力位相

( P 0 ) を保持する。 次のステップ S 2の処理過程では、 直ちに、 ステツ プ S 1で得られた受信拡散レプリカ位相 （P 0 ) で相関検出を行うので、 積分時間のみの所要時間で済むことになる。

ステップ S 2 (図 3参照） では、 この相関検出値がしきい値以上の電力で あれば初期同期がとれたものと判定し、 確認モード （2次の初期同期モー ド） を出て、 トラッキングモード （ステップ S 4 ) に移る。 ここで、 しき い値以上の相関検出電力が得られなかった場合には、 再度、 次の拡散符号 周期で、 1次の初期モードの相関検出で得られた拡散符号レプリ力位相で 相関検出を行う （3次の初期同期モード：ステップ S 3 ) 。 そして、 この とき得られた相関検出電力が 1次の初期同期モードの相関検出で得られた ピーク電力に対してある決まったしきい値以上の電力であれば、 再度 2次 の初期同期モード （ステップ S 2 ) に進む。 他方、 しきい値以上の相関検 出電力が得られなかった場合には、 1次の初期同期モー ド （ステップ S 1 ) に戻る。

(本発明の第 2の実施形態）

以下に述べる第 2の実施形態は、 D S - C D M A伝送システムのうち、 伝 送路の伝達関数を受信側で検出するための既知のパターンを有するパイ口ッ トシンボルを送信信号に一定周期で挿入し送信するシステム構成下におい て、 受信信号の拡散符号と受信機側で用意された拡散符号のレプリ力との 相関を検出し、 これら拡散符号の同期を検出した後に、 受信機側において、 さらに上記パイロッ トシンボルを用いたフレーム同期を検出できるか否か によって、 既述の拡散符号同期が真に確立されているか否かを確認判定す るものである。

かかる実施形態によれば、 D S - C D M A伝送システムにおける拡散符号 同期 （初期同期） の確立プロセスにおいて、 パイロッ トシンボルを用いた フレーム同期により拡散符号同期を確認することで、 その判定精度をより 向上させることができる。

以下、 図 7を参照して本実施形態を詳細に説明する。

図 7中には、 3シンボルのパイロッ トシンボルが惰報シンボル中に Xシン ボル周期ごとに挿入されている （つまり、 情報シンボル X— 3個とパイロッ トシンボル 3個が交互に送信されている） 場合を示している。

受信機では一般に、 拡散符号同期がとれたことはシンボル同期も同時に確 立していることに等しい。 これは、 拡散符号がショートコ一ドの場合は、 コ一ドの先頭がシンボルの先頭に当たるし、 シンボル周期と比較して長い 周期の拡散符号 （ロングコード） の場合でも、 あらかじめ、 どのロングコ 一ド位相がシンボルの先頭にあるかを決定しておけば良いからである。 よつ て以下の説明では、 シンボル同期はとれているものとする。

図 7中では、 パイロッ トシンボルは受信機の既知のパターン | 1 , - 1， 1 1 で送信されている。 受信機では、 拡散符号同期がとれた後に、 パイロッ トシンボルを有する相関器 （パイロッ トシンボル数分のタップを有するマツ チトフィルタを用いる ： 図示せず） で逆拡散後の信号との相関をシンボル 単位で検出する。 また、 得られる相関値の精度をより良くするために、 図 7に示すように Xシンボル周期ごとに相関器を作動して平均化した相関値 を検出する。 ここで、 あらかじめパイロッ トシンボルの位置が判らない場 合、 図 7に示すように Xシンボル周期ごとの相関検出パターンを X種類用 意しておく必要がある。 いま、 拡散符号同期力正しく検出されている場合を想定する。 このとき、 Xパターンのうち、 あるパターンについては図 7中のパターン # 1のよう に受信信号中のパイロッ トシンボル位置と同期して相関を検出しており、 結果として、 大きな相関値を出力する。 他のパターンで相関を検出した場 合は、 情報シンボルがランダムな値をとるため相関が得られない。 これよ り、 拡散符号同期が正しく検出されている場合、 Xパターン全てで相関を 検出すれば、 あるパターンで高い相関が検出され、 これによりパイロッ ト シンボル部の同期と共に拡散符号同期の確認がされる。

逆に、 拡散符号同期が間違って検出された場合を想定する。 このときは、 シンボル同期も間違ってなされるため、 Xパターンの相関検出にパターン # 1のような場合が存在せず、 全ての相関検出値は低い値を有する。 これ により、 受信機側は、 拡散符号同期が正しくなされていないことを認識し 再び拡散符号同期処理を行う。

以上の説明では、 パイ口ットシンボルの位置が判らない場合を示したが、 拡散符号にロングコードを用いた場合は、 ロングコードの位相から直ちに パィロッ トシンボルの受信タイミングを認識できる場合がある （ロングコ ード周期が Xシンボル周期の整数倍のとき） 。 この場合は、 相関検出は該 当する 1パターンだけでよく、 この相関値が大きい場合は拡散符号同期が 正しく検出されているものとし、 小さい場合は拡散符号同期が誤ってなさ れているとみなす。

本実施形態は、 図 3に示したトラッキングモード （ステップ S 4 ) の直 前に行うか、 あるいは、 並行して実行させることが可能である。

尚、 本発明の範囲を超えない範囲で、 上記以外の実施形態を構成すること が可能である。 産業上の利用可能性 以上説明した通り本発明によれば、 D S— C D M A通信における信号受 信部において、 拡散符号の同期が確立したことを確認するための確認モー ドを設けることができるので、 短時間にも拘わらず低い誤同期確率で初期 同期ができ、 トラッキングモードに入ることができる。

Claims

請求の範囲

1 . 情報レートより高速の拡散符号を用いて生成した広帯域拡散信号を 受信し、 受信側での拡散符号のレプリカとの相関を検出し、 これにより、 拡散符号の初期同期の成否を判定するにあたり、

1拡散符号周期の各チップ位相においてサーチを行い、 最大相関出力を 検出する第 1のステツプと、

前記最大相関出力を検出した拡散符号位相で再度相関検出を行い、 前記 第 1のステツプで検出された最大の相関検出信号電力に対して所定の信号 電力が得られたときには初期同期が確立されたものと判定する第 2のステツ プと

を有することを特徵とする拡散符号の初期同期方法。

2. 請求項 1において、 前記第 1のステップで検出した最大相関出力は、 受信した信号の I成分および Q成分と拡散レプリ力符号との相関をそれぞ れ求めた後に、 振幅 2乗検波した出力を加え合わせることにより得た電力 情報であることを特徵とする拡散符号の初期同期方法。

3 . 請求項 1において、 前記第 2のステップにより初期同期が確立され なかったものと判定された場合には、 前記第 2のステップと同じ処理内容 を有する第 3のステツプを実行することを特徴とする拡散符号の初期同期 方法。

4 . 請求項 3において、 前記第 3のステップにより初期同期が確立され たものと判定されなかった場合には再び前記第 1のステップを実行し、 他 方、 前記第 3のステツプにより初期同期が確立されたものと判定された場 合には再び前記第 2のステツプを実行することを特徴とする拡散符号の初 期同期方法。

5 . 請求項 1において、 前記第 2のステップにおいて初期同期が確立さ れたものと判定された場合には、 所定のトラッキングモードを実行するこ とを特徵とする拡散符号の初期同期方法。

6 . 直接拡散 C D M A方式に従った送信信号中に、 受信側で伝送路の伝 達特性を検出するための既知パターンを有するパイロッ トシンボルが一定 周期で挿入されている場合において、

受信側で受信した拡散符号と、 該受信側で用意された拡散符号のレブリ 力との相関を検出することにより、 これら拡散符号同士の同期をとる同期 検出ステップと、

前記同期検出ステツプの実行後において、 前記パイロッ トシンボルを用 いてフレーム同期が検出できるか否かによって、 前記拡散符号同士の同期 が真に確立されているか否かを確認する確認判定ステツプと

を有することを特徴とする拡散符号の初期同期方法。

7 . 請求項 6において、 前記同期検出ステップとして、 請求項 1 〜 5の いずれかに記載の各ステツプを実行することを特徴とする拡散符号の初期 同期方法。

8 . 情報レートより高速の拡散符号を用いて生成した広帯域拡散信号を 受信し、 受信側での拡散符号のレプリカとの相関を検出し、 これにより、 拡散符号の初期同期の成否を判定する拡散符号同期装置であって、 1拡散符号周期の各チップ位相においてサーチを行い、 最大相関出力を 検出する第 1の処理手段と、

前記最大相関出力を検出した拡散符号位相で再度相関検出を行い、 前記 第 1の処理手段で検出された最大の相関検出信号電力に対して所定の信号 電力が得られたときには初期同期が確立されたものと判定する第 2の処理 手段と

を具備したことを特徴とする拡散符号同期装置。

9. 請求項 8において、 前記第 1の処理手段で検出した最大相関出力は、 受信した信号の I成分および Q成分と拡散レプリ力符号との相関をそれぞ れ求めた後に、 振幅 2乗検波した出力を加え合わせることにより得た電力 情報であることを特徴とする拡散符号同期装置。

1 0 . 請求項 8において、 さらに加えて、 前記第 2の処理手段により初 期同期が確立されなかったものと判定された場合に対処するために、 前記 第 2の処理手段と同じ処理内容を実行する第 3の処理手段を備えることを 特徴とする拡散符号同期装置。

1 1 . 請求項 1 0において、 前記第 3の処理手段により初期同期が確立 されたものと判定されなかった場合には再び前記第 1の処理手段を作動さ せ、 他方、 前記第 3の処理手段により初期同期が確立されたものと判定さ れた場合には再び前記第 2の処理手段を作動させることを特徴とする拡散 符号同期装置。

1 2 . 請求項 8において、 前記第 2の処理手段により初期同期が確立さ れたものと判定された場合には、 所定のトラッキングモ一ドを実行するこ とを特徴とする拡散符号同期装置。

1 3 . 直接拡散 C D M A方式に従った送信信号中に、 受信側で伝送路の 伝達特性を検出するための既知パターンを有するパイロッ トシンボルがー 定周期で挿入されている場合に、 受信側で初期同期の確立を確認するため の拡散符号同期装置であって、

受信側で受信した拡散符号と、 該受信側で用意された拡散符号のレプリ 力との相関を検出することにより、 これら拡散符号同士の同期をとる同期 検出手段と、

前記同期検出手段による同期検出後において、 前記パイロッ トシンボル を用いてフレーム同期が検出できるか否かによって、 前記拡散符号同士の 同期が真に確立されているか否かを確認する確認判定手段と

を具備したことを特徴とする拡散符号同期 置。

1 4 . 請求項 1 3において、 前記同期検出手段は、 請求項 1 〜 5のいず れかに記載の各ステツプを実行することを特徴とする拡散符号同期装置。

1 5 . 情報レートより高速の拡散符号で広帯域の信号域に符号拡散した スぺク トル拡散信号の拡散符号と、 受信側での拡散符号のレプリカとの相 関を検出する相関検出器を備えた拡散符号同期装置において、 該相関検出 器は、

拡散符号 1周期の各拡散符号位相について相関検出を行い最大相関ピー ク電力を検出する第 1の相関検出手段と、

前記第 1の相関検出手段により最大相関ピーク電力が検出された時点に おけるレプリ力符号の位相を保持するレプリ力位相保持手段と、

次の拡散符号周期において前記レプリカ位相保持手段で保持された拡散 レプリ力符号の位相で相関検出を行う第 2の相関検出手段と、

前記第 2の相関検出手段で得られた相関検出電力と、 前記第 1の相関検 出手段で得られた最大相関ピーク電力に対応するしきい値とを比較するこ とにより、 しきい値判定を行う判定手段と

を備え、 前記判定手段で所定のしきい値より大きな相関検出電力が得ら れた場合には初期同期がとれたものと判定することを特徴とする拡散符号 同期装置。

1 6 . 請求項 1 5において、 さらに加えて、

前記レプリカ位相保持手段で位相保持された拡散レプリカ符号の位相で 相関検出を行う第 3の相関検出手段と、

前記第 3の相関検出手段で得られた相関検出電力と、 前記第 1の相関手 段で得られた最大相関ピーク電力に対応するしきい値とを比較することに より、 しきい値判定を行う他の判定手段と

を備え、 前記判定手段で所定のしきい値より大きな相関検出電力が得ら れた場合には初期同期がとれたものと判定し、 他方、 上記相関検出電力が 得られない場合には前記第 3の相関検出手段による処理に移行し、 前記他 の判定手段で所定のしきい値より大きな相関検出電力が得られた場合には、 再び前記第 2の相関検出手段による相関検出を行い、 上記相関検出電力が 得られない場合には、 前記第 1の相関検出手段による 1拡散符号周期にわ たる相関検出モ一ドに移行する

ことを特徴とする拡散符号同期装置。