DE69433716T2

DE69433716T2 - Spread-Spektrum-Empfänger und Empfangsverfahren

Info

Publication number: DE69433716T2
Application number: DE1994633716
Authority: DE
Inventors: Ichiro Ohta-ku Kato; Katsuo Ohta-ku Saito; Toshihiko Ohta-ku Myojo; Norihiro Ohta-ku Mochizuki; Hidetada Ohta-ku Nago; Tetsuo Ohta-ku Kanda
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-04-30
Filing date: 1994-04-29
Publication date: 2005-03-24
Anticipated expiration: 2014-04-30
Also published as: DE69433716D1; JP3280141B2; JPH0799487A; EP0622920A1; EP0622920B1; US5793794A

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zum Empfang eines Spread-Sprektrum-Signals.
Beschreibung des Standes der Technik
Im allgemeinen wird bei einem Spread-Spectrum-Übertragungssystem, das ein Direct Sequence-System verwendet, ein Basisbandsignal mit einer, verglichen mit den ursprünglichen Daten, ausreichend großen Bandbreite aus einem Basisbandsignal eines Digitalsignals erzeugt, das üblicherweise durch Verwendung einer Spreading-Codefolge, wie beispielsweise einem Pseudozufallscode (PN-Code, Pseudo-Noise-Code), auf der Sendeseite gesendet wird. Das Basisbandsignal wird beim Durchführen einer Modulation, wie einer Phasenumtastung (PSK) oder einer Frequenzumtastung (FSK), umgesetzt in ein Hochfrequenzsignal (RF, Radio Frequency), und es wird gesendet.
Auf der Empfangsseite wird ein Empfangssignal in ein Schmalbandsignal mit einer Bandbreite der ursprünglichen Daten entsprechend umgewandelt, indem ein Entspreizen durchgeführt wird, wodurch man eine Korrelation mit dem Empfangssignal erhält, indem der gleiche Spreading-Code (künftig Spreizcode genannt) wie der auf der Sendeseite verwendet wird. Anschließend wird eine gewöhnliche Datendemodulation durchgeführt, wobei die ursprünglichen Daten wiederhergestellt werden.
Wie oben erwähnt, kann bei einem Spread-Spectrum-Übertragungssystem nur eine Übertragungsgeschwindigkeit, die im Vergleich zu dem ursprünglichen Schmalbandmodulationssystem sehr niedrig ist, unter der Bedingung realisiert werden, daß die Übertragungsbandbreite konstant ist, da die Übertragungsbandbreite breiter als die Informationsbandbreite ist.
Entsprechend gibt es ein Verfahren, das Codemultiplex genannt wird, um das obige Problem zu lösen. Einem solchen Verfahren entsprechend wird ein Informationssignal hoher Geschwindigkeit in parallele Daten niedriger Geschwindigkeit umgesetzt; solche parallele Daten werden durch unterschiedliche Spreizcodefolgen gespreizt, und sie werden addiert, und anschließend wird das zusammengesetzte Signal in ein Hochfrequenzsignal umgesetzt. Durch Übertragung des umgesetzten Hochfrequenzsignals wird eine Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung unter solch einer Bedingung realisiert, daß die Übertragungsbandbreite konstant ist, ohne die Verarbeitungserfolg der Streumodulation zu schmälern.
15 zeigt in einem Blockdiagramm den Aufbau eines Senders entsprechend dem obigen System.
Die Eingangsdaten werden mit Hilfe eines Serien-/Parallel-Umsetzers 301 in n parallele Daten umgesetzt. Die umgesetzten parallelen Daten werden mit n unterschiedlichen Spreizcodeausgaben eines Spreizcodegenerator 303 in n Multiplizierern 302-1 bis 302-n gespreizt, und sie werden in Breitbandstreusignale von n Kanälen umgesetzt. Nachfolgend werden die Ausgangssignale der Multiplizierer 302-1 bis 302-n mit Hilfe eines Addierers 304 addiert, und der sich ergebende Wert wird an eine Hochfrequenzstufe 305 ausgegeben. Das addierte Basisbandbreitbandstreusignal wird in ein Sendefrequenzsignal mit einer geeigneten Mittenfrequenz mit Hilfe der Hochfrequenzstufe 305 umgesetzt, und es wird von einer Sendeantenne 306 übertragen.
16 zeigt in einem Blockdiagramm einen Aufbau eines Empfängers.
Das über eine Empfangsantenne 401 empfangene Signal wird geeignet gefiltert und mit Hilfe eines Hochfrequenzsignalverarbeitungsabschnitts (RF) 402 verstärkt, und es wird in ein Zwischenfrequenzsignal umgesetzt. Das Zwischenfrequenzsignal wird entsprechend den n parallel verbundenen Spreizcodes auf Kanäle verteilt. In den Kanälen werden Korrelationen zwischen den Eingangssignalen und den Ausgangssignalen von einer Gruppe Spreizcodegeneratoren 404-1 bis 404-n entsprechend den Kanälen mit Hilfe einer Gruppe von Korrelatoren 403-1 bis 403-n erfaßt, wobei das Entspreizen ausgeführt wird.
Die Entspreizungssignale werden an einer Gruppe von Synchronisationsschaltungen 405-1 bis 405-n, durch die Synchronisation für jeden Kanal hergestellt wird, und die Codephasen bei den Spreizcodegeneratoren 404-1 bis 404-n mit den Taktimpulsen in Übereinstimmung gebracht. Die Entspreizungssignale werden an eine Gruppe von Demodulatoren 406-1 bis 406-n eingegeben, und sie werden demoduliert, wobei die Daten wiederhergestellt werden. Nachfolgend werden die wiederhergestellten Daten mit Hilfe des Parallel-Seriell-Umsetzers 407 in serielle Daten umgesetzt, und die ursprüngliche Information wird wieder hergestellt.
Da jedoch bei dem oben angeführten konventionellen Gerät die Korrelatoren der Demodulationskanäle bei einer Zwischenfrequenzstufe betrieben werden, ist ein Nachteil der, daß die Abmessung einer Schaltung recht groß ist. Der Nachteil wird merklich, wenn die Anzahl der Codemultiplexkanäle zunimmt.
Um bei jedem Demodulationskanal einen normalen Demodulationsvorgang auszuführen, muß eine Codephasensynchronisation und eine Taktimpulssynchronisation für die Übertragungscodespreizung hergestellt werden, die im Empfangssignal der Ausgabe von jedem Spreizcodegenerator enthalten ist. Es ist jedoch erforderlich, zu diesem Zweck bei jedem Kanal eine Synchronisationsschaltung bereitzustellen, und dies ist ein Grund zur Zunahme der Schaltungsabmessungen.
Ein Spread-Spectrum-Sendegerät, das ein Direct Sequence-System verwendet, hat einen derartigen Aufbau, daß bei einer Synchronisationssteuerung bei Verwendung eines SAW-Convolvers (Surface Accoustic Wave, Oberflächenwelle) durch Abstimmen der Phasen und der Codeerzeugungsstellungen der Korrelationsausgabe, die durch den SAW-Convolver und der Spreizcode als Vergleichsgrößen erhalten wurden, werden die Anfangssynchronisation und die Nachführung ausgeführt.
Beispielsweise wird zum Zeitpunkt des Starts der Übertragung auf der Sendeseite als erstes ein Vorlaufmuster an die Anfangssynchronisation übertragen, und eine Anfangerfassung wird durchgeführt. Was die Übertragung eines Vorlaufmusters in diesem Fall anlangt, wird im Fall der gleichen kontinuierlichen Daten (beispielsweise sämtliche mit dem logischen Wert "1") von den Kenndaten des SAW-Convolvers, bei dem eine Korrelationsausgabe ebenfalls bei einer halben Periode im Gegensatz zu einer Korrelationsausgabe zu jeder Codelänge erhalten werden kann, das Vorlaufmuster durch ein Muster aus den logischen Werten "0" und "1" hergestellt, wodurch die Synchronisationserfassung nicht bei einer halben Periode durchgeführt wird. Bei der Anfangssynchronerfassung wird eine Wellenform der Korrelationsausgabe zum Zeitpunkt der Vorlaufübertragung gebildet, und ein Maskensignal an der Stelle der halben Impulsperiode wird gebildet, und der Vorgang wird beendet.
Nachdem eine solche Anfangssynchronerfassung beendet war, wird ein Synchronisationshalt für die Korrelationsausgabe zwischen dem Übertragungssignal einschließlich der Daten und der Vergleichscodespreizung ausgeführt, während die Maskensignaltaktimpulssteuerstelle, an der die Anfangssynchronerfassung ausgeführt wurde, aufgehalten wird.
Wird jedoch eine solche Codemultiplexübertragung, wie oben erwähnt, ausgeführt, da eine Pseudokorrelationsausgabe wegen einer Kreuzkorrelation zwischen den gebündelten Codekanälen erhöht ist, tritt ein derartiges Problem auf, daß ein fehlerhafter Vorgang beim Synchronisationserfassungsvorgang und beim Synchronisationshaltevorgang aufgrund der Pseudokorrelationsausgabe auftritt, und das Signal kann nicht einwandfrei demoduliert werden. Daher tritt ein Nachteil insofern auf, als die Verwirklichung einer Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung schwierig wird.
Das Dokument DE-A-40 03 671 beschreibt ein Gerät zur Spread-Spectrum-Übertragung mit einem Korrelator, bei dem die Demodulation in einem Empfänger asynchron erzielt wird, indem ein Trägersignal und ein Pseudozufallscode verwendet wird.
Wird bei der Beschreibung in diesem Dokument ein Empfangssignal mit Hilfe eines Mischers in ein Basisbandsignal demoduliert, erzeugt ein Pseudozufallscodegenerator auf der Grundlage des Basisbandsignals einen Pseudozufallscode. Als Folge wird eine schnelle Verarbeitung in einem Basisband zur Synchronisation des Pseudozufallcodes erforderlich.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Aufgabe der vorliegende Erfindung ist es, eine Miniaturisierung und ein hohe Integration eines Gerätes zu realisieren, das ein Spread-Sprektrum-Signal empfängt.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, entsprechend einem Empfänger wie in Anspruch 1 beansprucht, und einem Empfangsverfahren wie in Anspruch 7 beansprucht, einen Spread-Spectrum-Empfänger bereitzustellen, um ein Trägersignal von einem Empfangssignal zurückzugewinnen und um eine Spreizcode des Empfangssignals in ein Basisbandsignal auf der Basis des Trägersignals zu demodulieren und die Empfangsdaten des Basisbandsignals zu beurteilen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen Empfänger zur Demodulation eines Empfangssignals in ein Basisbandsignal bereitzustellen, um das Basisbandsignal in ein Digitalsignal synchron mit einem Codetaktimpuls eines Spreizcodes bereitzustellen, um die Empfangsdaten auf der Basis des Digitalsignals zu beurteilen, und um eine Zuverlässigkeit der Empfangsdaten zu beurteilen
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Miniaturisierung und eine Hochintegration eines Geräts zu realisieren, um ein Codemultiplexsignal zu empfangen.
Eine weitere Aufgabe ist es, einen Empfänger zur Wiederherstellung eines Trägersignals aus einem Empfangssignal und einen Spreizcode zur Demodulation des Empfangssignals in ein Basisbandsignal auf der Basis eines Trägersignals bereitzustellen, und um eine Vielzahl von Codemultiplexempfangsdaten vom Basisbandsignal auf der Basis einer Vielzahl von Spreizcodes zu beurteilen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Spread-Spectrum-Sendegerät bereitzustellen, das zweifelsfrei eine Synchronisation im Fall der Übertragung einer Vielzahl paralleler Daten durch Verwendung einer Vielzahl von Spreizcodes erzielen kann.
Die obigen und weitere Aufgaben und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden durch die folgenden genaue Beschreibung und die angefügten Patentansprüche unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung verdeutlicht.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
1 zeigt einen Aufbau eines ersten Spread-Spectrum-Übertragungssystems, das die Erfindung verkörpert;
2 zeigt einen Aufbau eines Codegenerators bei Verwendung eines Convolvers (Oberflächenwellenvorrichtung);
3 zeigt einen Aufbau eines Codegenerators bei Verwendung einer gleitenden Korrelationsschleife;
4 zeigt einen Aufbau eines Codegenerators bei Verwendung eines Verzögerungsregelkreises;
5 zeigt einen Aufbau einer Trägerwiederherstellungsschaltung bei Verwendung eines Phasenregekreises;
6 zeigt ein Blockdiagramm einer Basisbanddemodulationsschaltung;
7 zeigt eines zweiten Spread-Spectrum-Übertragungssystems, das die Erfindung verkörpert;
8 zeigt einen Aufbau einer Synchrondemodulationsschaltung bei Verwendung einer Costas-Schleife;
9 zeigt einen Aufbau eines Empfängers bei einem dritten Spread-Spectrum-Übertragungssystem, das die Erfindung verkörpert;
10 zeigt einen Aufbau einer Baisbanddemodulationsschaltung;
11 zeigt einen Aufbau eines Empfängers bei einem vierten Spread-Spectrum-Übertragungssystems, das die Erfindung verkörpert;
12 zeigt einen Aufbau eines Senders eines fünften Spread-Spectrum-Übertragungssystems, das die Erfindung verkörpert;
13 zeigt einen Aufbau eines Empfängers bei dem fünften Spread-Spectrum-Übertragungssystem, das die Erfindung verkörpert;
14 zeigt einen Aufbau einer Modifikation der Basisbanddemodulationsschaltung in 10;
15 zeigt einen Aufbau eines Senders eines konventionellen Spread-Spectrum-Übertragungssystems, der eine Codemultiplexübertragung ausführt;
16 zeigt einen Aufbau eines Empfängers eines Spread-Spectrum-Übertragungssystems, das eine Codemultiplexübertragung ausführt;
17 zeigt einen Aufbau eines Senders eines sechsten Spread-Spectrum-Übertragungssystems, das die Erfindung verkörpert;
18 zeigt einen Aufbau einer Trägerwiederherstellungsschaltung beim sechsten Spread-Spectrum-Übertragungssystem, das die Erfindung verkörpert;
19 zeigt einen Aufbau einer Basisbanddemodulationsschaltung bei einem Empfänger beim sechsten Spread-Spectrum-Übertragungssystem, das die Erfindung verkörpert;
20 zeigt einen Aufbau eines Senders bei einem siebten Spread-Spectrum-Übertragungssystem, das die Erfindung verkörpert;
21 zeigt einen Aufbau eines Empfängers bei einem siebten Spread-Spectrum-Übertragungssystem, das die Erfindung verkörpert;
22 zeigt einen Aufbau eines Synchronisationsschaltung;
23 zeigt ein Zeitablaufdiagramm für ein Empfangssignal und ein Synchronisationsbetriebssignal bei einem Empfänger;
24 zeigt ein Flußdiagramm eines Senders;
25 zeigt einen Aufbau eines Empfängers eines achten Spread-Spectrum-Übertragungssystems, das die Erfindung verkörpert; und
26 zeigt einen Aufbau einer Synchronisationsschaltung.
GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
1 zeigt einen Aufbau eines ersten Spread-Spectrum-Übertragungssystems, das die Erfindung verkörpert.
Auf der Sendeseite bedeutet Bezugszeichen 12 einen Multiplizierer, um Eingabedaten mit einem Spreizcode von einem Spreizcodegenerator 13 zu multiplizieren. Bezugszeichen 15 bedeutet einen Hochfrequenzverarbeitungseinheit, um ein Ausgangssignal des Multiplizierers 12 in ein Sendefrequenzsignal, das von einer Antenne 16 ausgesandt wird, umzusetzen.
Auf der Empfangsseite bedeutet Bezugszeichen 22 eine Hochfrequenzverarbeitungseinheit zum Filtern und zur Verstärkung eines Ausgangssignals von einer Antenne 21 und zur Erzeugung eines Sendefrequenzbandsignals oder zur Erzeugung nach seiner Umsetzung in ein geeignetes Zwischenfrequenzbandsignal. Das Bezugszeichen 24 bedeutet einen Codegenerator, um einen Code zu erzeugen, der mit einem durch den Spreizcodegenerator 13 auf der Sendeseite erzeugten Spreizcode synchronisiert ist; Bezugszeichen 25 bedeutet eine Trägerwiederherstellungsschaltung, um ein Trägersignal vom durch den Codegenerator 24 erzeugten Code und ein Ausgangssignal der Hochfrequenzverarbeitungseinheit 22 wiederherzustellen; Bezugszeichen 26 bedeutet eine Basisbanddemodulationsschaltung, um in ein Basisband unter Verwendung eines Ausgangssignals der Trägerwiederherstellungsschaltung 25, des Ausgangssignals der Hochfrequenzverarbeitungseinheit 22 und des Codes vom Codegenerator 24 zu demodulieren.
2 zeigt den Aufbau des Codegenerators 24 bei Verwendung eines Convolvers.
Bezugszeichen 246 bedeutet einen spannungsgesteuerten Oszillator (VCO, Voltage Controlled Oscillator), der bei einer Frequenz nahe einer Taktimpulsfrequenz des Spreizcodes vom Spreizcodegenerator 13 auf der Sendeseite in einem Zustand schwingt, bei dem keine Synchronisation hergestellt wird.
Bezugszeichen 247 bedeutet einen Vergleichscodegenerator zum Erzeugen eines Vergleichscodes, der durch Invertieren des Spreizcodes vom Spreizcodegenerator auf der Zeitbasis synchron zum Ausgangssignal des spannungsgesteuerten Oszillators 246 erhalten wird. Es sei angenommen, die Spreizcodes seien (P₁, P₂, P₃..., P_n–1, P_n], die Vergleichscodes seien [P_n, P_n–1,..., P₃, P₂, P₁] (wobei jeder der Größen P₁, P₂,..., P_n der logische Wert 0 oder 1 zugeordnet wird).
Bezugszeichen 248 bedeutet eine Zeitsteuerungssignalerzeugungsschaltung zur Erzeugung von Impulsen zu einem Anfangszeitpunkt einer Schwingungsdauer des Vergleichscodes. Das heißt, wird nun angenommen, daß der Vergleichscode aus 256 Bit besteht, erzeugt die Zeitsteuerungssignalerzeugungsschaltung 248 Impulse zum Anfangszeitpunkt der Codeerzeugung durch den Codegenerator 24. Wenn danach die 256 Impulse vom spannungsgesteuerten Oszillator 246 erzeugt sind, erzeugt die Zeitsteuerungssignalerzeugungsschaltung 248 erneut Impulse.
Bezugszeichen 240 bedeutet einen Überlagerungsoszillator, der mit einer Frequenz entsprechend der vom Hochfrequenzverarbeitungseinheit 22 erzeugten Frequenz des Signals schwingt. Bezugszeichen 249 bedeutet einen Mischer, um das Ausgangssignal des Oszillators 240 mit dem Vergleichscode vom Vergleichscodegenerator 247 zu multiplizieren.
Bezugszeichen 241 bedeutet einen Convolver zur Ausgabe eines Signals mit einem Spitzenwert, wenn ein Spreizcode vom Generator 13, der im Ausgangssignal des Hochfrequenzverarbeitungseinheit 22 enthalten ist, mit dem Vergleichscode, der im Ausgangssignal des Mischers 249 enthalten ist, übereinstimmt. Bezugszeichen 244 bedeutet eine Phasenvergleicherschaltung. Die Phasenvergleicherschaltung 244 gibt eine Spannung entsprechend einer Phasendifferenz zwischen dem Spitzenwert, nachdem ein Ausgangssignal des Convolvers 241 hüllkurvenerfaßt war, und einem Ausgangssignal der Zeitsteuerungssignalerzeugungsschaltung 248 und stellt eine Schwingungsfrequenz des spannungsgesteuerten Oszillators 246 zur Eliminierung der Phasendifferenz ein.
Bezugszeichen 242 bedeutet einen Demodulationscodegenerator zur Ausgabe des gleichen Codes wie der Spreizcode vom Spreizcodegenerator auf der Sendeseite synchron zum Ausgangssignal des spannungsgesteuerten Oszillators 246. Der Demodulationscodegenerator 242 wird derart eingestellt, daß er einen Code simultan zum Vergleichscodegenerator erzeugt. Besonders zum Startzeitpunkt des Empfangs werden der Demodulationscodegenerator 242 und der Vergleichscodegenerator 247 simultan zurückgesetzt, und die Codeerzeugung beginnt. Die Zeitsteuerungssignalerzeugungsschaltung 248 erzeugt ebenfalls Impulse.
3 zeigt den Aufbau des Codegenerators 24 bei Verwendung einer gleitenden Korrelationsschleife. Bezugszeichen 2431 bedeutet einen Mischer zur Multiplikation eines Ausgangssignals des Hochfrequenzverarbeitungseinheit 22 mit einem Ausgangssignal eines Demodulationscodegenerators 2436; Bezugszeichen 2433 bedeutet einen Hüllkurvendetektor zur Hüllkurvenerfassung eines Ausgangssignalbestandteils des Mischers 2431 entsprechend der vom Mischer 2431 erzeugten Signalfrequenz, wenn eine Synchronisation erzielt wird; Bezugszeichen 2434 bedeutet einen Tiefpaß (LPF, Low Pass Filter) zur Glättung eines Ausgangssignals des Hüllkurvendetektors 2433 und zur Umsetzung in ein Gleichspannungssignal; und Bezugszeichen 2435 bedeutet einen spannungsgesteuerter Oszillator zur Erzeugung einer Signalfrequenz entsprechend der Ausgangsspannung des Tiefpasses 2434 als ein Taktimpulssynchronisationssignal für den Demodulationscodegenerator 2436. Der Demodulationscodegenerator 2436 erzeugt den gleichen Demodulationscode wie der Spreizcode vom Spreizcodegenerator auf der Sendeseite.
Bei einem Zustand, bei dem sich keine Synchronisation einstellt, ist der Ausgabewert des Mischers 2431 klein, und entsprechend ist der Ausgabewert der Tiefpasses 2434 ebenfalls klein. Wird eine elektrische Mikrospannung eingegeben, erzeugt der spannungsgesteuerte Oszillator 2435 ein Signal einer Frequenz, das geringfügig von der des Spreizcodegenerators 13 auf der Sendeseite abweicht. Daher weicht die Phase des Demodulationsgenerators 2436 allmählich von der Phase des Spreizcodes vom Spreizcodegenerator 13, der im Ausgangssignal der Hochfrequenzverarbeitungseinheit 22 enthalten ist, ab.
Als ein Ergebnis fallen die Phasen der beiden Codes für ein Zeitintervall während denen die Phasen durch den Betrag einer Schwingungsdauer abweichen, zusammen, wodurch eine Codesynchronisation erhalten wird. Als Folge steigt die Gleichspannung am Ausgang des Tiefpasses 2434 an, und eine Schwingungsfrequenz des spannungsgesteuerten Oszillators 2435 wird durch die vorliegende Frequenz gesperrt.
4 zeigt den Aufbau des Codegenerators 24 bei Verwendung eines Verzögerungsregelkreises.
Bezugszeichen 2455 bedeutet einen Demodulationscodegenerator vom Schieberegistertyp. Wird ein vom spannungsgesteuerten Oszillator 2454 stammender Taktimpuls zugeführt, wird der Inhalt des höchstwertigen Bits (das n-te Bit) an die Verzögerungsschaltung 2456 ausgegeben und an einen Mischer 2451B und auch an das niedrigstwertige Bit (erstes Bit) des Schieberegisters ausgegeben. Der Inhalt des (n-1)-ten Bits des Schieberegisters wird an einen Mischer 2451A und an das n-te Bit des Schieberregisters ausgegeben. Der Inhalt des (n-2)-ten Bits beziehungsweise des (n-3)-ten Bits,..., beziehungsweise des ersten Bits wird nacheinander nach links verschoben.
Bezugszeichen 2451A und 2451B bezeichnen die Mischer zur Multiplikation des Ausgangssignals von der Hochfrequenzverarbeitungseinheit 22 mit dem Inhalt des n-ten Bits und mit dem Inhalt des (n-1)-ten Bits des Demodulationscodegenerators 2455; 2452A und 2452B bedeuten Hüllkurvendetektoren zur Hüllkurvenerfassung der Ausgangssignale der Mischer 2451A und 2451B; 2453 ein Subtraktionsverstärker zur Erzeugung eines Spannungssignals entsprechend der Differenz zwischen der Ausgangssignale der Hüllkurvendetektoren 2452A und 2452B; 2454 der spannungsgesteuerte Oszillator, der mit einer Frequenz entsprechend einer Ausgangsspannung des Subtraktionsverstärkers 2453 schwingt.
Die Ausgangsspannung der Mischer 2451A und 2451B erhöhen sich, wenn eine Codesynchronisation in einer Weise ähnlich dem Mischer 2431 von 3 erhalten wird. Da die an den Mischern 2451A und 2451B eingegebenen Codes vom Betrag eines Bits abgeleitet werden, werden der Spitzenausgangswert des Mischers 2451A und der Spitzenausgangswert des Mischers 2451B durch einen Bittaktimpuls des Spreizcodes vom Spreizcodegenerator 13 auf der Sendeseite abgeleitet. Daher erzeugt der spannungsgesteuerte Oszillator einen Taktimpuls, damit der Zwischenpunkt des Spitzenausgangswerts des Mischers 2451A und der Spitzenausgangswert des Mischers 2451B übereinstimmen.
Daher wird der Taktimpuls durch die Verzögerungsschaltung 2456 um einen halben Bittaktimpuls verzögert, wobei ein Demodulationscode freigegeben wird, der synchron mit dem Spreizcode vom Spreizcodegenerator auf der Sendeseite gebildet wird.
5 zeigt einen Aufbau der Trägerwiederherstellungsschaltung 25 bei Verwendung einer Phasenregelschleife.
Bei der Trägerwiederherstellungsschaltung 25 wird ein Empfangssignal, das in ein Sendefrequenzband oder in ein Zwischenfrequenzband als Ausgangssignal der Hochfrequenzverarbeitungseinheit 22 umgesetzt wurde, umgekehrt durch den obigen Spreizcodes zerstreut, wobei ein Träger des Sendefrequenzbandes oder des Zwischenfrequenzbandes wiedergegeben wird.
Bei 5 wird das Empfangssignal mit dem vom Codegenerator 24 erzeugten Demodulationsspreizungscode mit Hilfe des Multiplizierers 251 multipliziert. Nachdem die Synchronisation eingestellt war, stimmte der Spreizcode vom Spreizcodegenerator 13 im Empfangssignal mit einem Taktimpuls und eine Codephase des Spreizcodes vom Codegenerator 24 überein. Das Empfangssignal der Hochfrequenzverarbeitungseinheit 22 wird mit Hilfe des Multiplizierers umgekehrt zerstreut, und ein Anteil der Trägers erscheint im Ausgangssignal. Das Ausgangssignal ist danach, falls erforderlich, Eingabesignal in einen Bandpaß (BPF) 252, und nur eine Trägeranteil wird abgetrennt und ausgegeben.
Das Ausgangssignal des Bandpasses 252 wird in die Phasenregelschleife eingegeben, die aus einem Phasendetektor 253 und aus einem spannungsgesteuerten Oszillator 255 besteht, und ein Signal, dessen Phase mit dem Trägeranteil synchronisiert ist, und das vom Bandpaß 252 ausgegeben wird, wird vom spannungsgesteuerten Oszillator 255 als ein Wiederherstellungsträger erzeugt. Der wiederhergestellte Träger wird der Basisbanddemodulationsschaltung 26 zugeführt.
Bei der Basisbanddemodulationsschaltung 26 wird vom Wiederherstellungsträger und der dem Ausgangssignal der Hochfrequenzverarbeitungseinheit 22 ein Basisbandsignal gebildet. Nachfolgend wird die Datendemodulation zum Basisbandsignal ausgeführt.
Die Basisbanddemodulationsschaltung 26 ist beispielsweise in der in 6 gezeigten Weise aufgebaut. In 6 wird das Eingangsempfangssignal mit dem Wiederherstellungsträger mit Hilfe des Multiplizierers 261 multipliziert. Durch Eliminieren eines nicht erforderlichen Signals, falls erforderlich, durch einen Tiefpaß 262 wird das Empfangssignal in ein Basisbandsignal umgesetzt.
Das Bandsignal wird mit einem Spreizcode, der vom Spreizcodegenerator 24 stammt, mit Hilfe des Multiplizierers 263 multipliziert, und erforderlichenfalls wird durch Filtern des multiplizierten Signals mit Hilfe eines Tiefpasses 264 eine Korrelationserfassung ausgeführt. Das Basisbandstreusignal wird umgekehrt zerstreut.
Durch Ausführung einer Datenbeurteilung durch eine Beurteilungsschaltung 265 werden die Demodulationsdaten erhalten.
Treten bei der Zuverlässigkeit keine Probleme auf, kann ein Tiefpaß 262 oder ein Tiefpaß 264 beziehungsweise können beide Tiefpässe 262 und 264 vernachlässigt werden.
7 zeigt einen Aufbau des zweiten Spread-Spectrum-Übertragungssystem, das die Erfindung verkörpert. Die gleichen Elemente wie die im System der 1 werden mit dem gleichen Bezugszeichen versehen.
Bezugszeichen 125 bedeutet eine Synchronisationsdemodulationsschaltung, um eine Basisbandsignal zu erhalten, das durch den vom Codegenerator erzeugten Code und dem Ausgangssignal der Hochfrequenzverarbeitungseinheit 22 gebildet wird. Bezugszeichen 126 bedeutet eine Beurteilungsschaltung, um Demodulationsdaten zu erhalten, indem eine Datenbeurteilung ausgeführt wird.
8 zeigt einen Aufbau der Synchronisationsdemodulationsschaltung 125 bei Verwendung einer Costas-Schleife.
In 8 wird das Ausgangssignal der Hochfrequenzverarbeitungseinheit 22 mit dem Demodulationsspreizcode, der vom Codegenerator 24 stammt, mit Hilfe eines Multiplizierers 1259 multipliziert, und das Ergebnis wird zerstreut. Ein Ausgangssignal des Multiplizierers 1259 wird, falls erforderlich, an einen Bandpaß 1250 weitergeleitet, und eine nicht erforderlicher Anteil wird eliminiert.
In 8 wird das Ausgangssignal vom Bandpaß 1250 in zwei Signale aufgeteilt, und sie werden an die Mischer 1251 beziehungsweise 1252 ausgegeben. Ein Ausgangssignal von einem spannungsgesteuerten Oszillator 1255 wird in den Mischer 1251 eingegeben. Andererseits wird das Ausgangssignal vom spannungsgesteuerten Oszillator 1255 in den Mischer 1252 über einen 90°-Phasenschieber 1256 eingegeben.
Ein phasengleicher Anteil (I-ch) des Eingabesignals wird vom Mischer 1251 ausgegeben und ein Quadraturanteil (Q-ch) wird vom Mischer 1252 ausgegeben. Jedes der Ausgangssignale wird, falls erforderlich, einem Tiefpaß 1253 oder einem Tiefpaß 1254 zugeführt, und die Ausgangssignale der Tiefpässe werden einem Mischer 1258 zugeführt. Ein Ausgangssignal des Mischers 1258 wird, falls erforderlich, über ein Schleifenfilter (LO, Loop Filter) 1257 übertragen und mit dem spannungsgesteuerten Oszillator 1255 rückgekoppelt.
Mit dem obigen Aufbau wird ein Träger des Eingangssignals mit Hilfe des spannungsgesteuerten Oszillators 1255 wiederhergestellt, und ein Basisbandsignal wird vom Mischer 1251 ausgegeben.
Ein derartiges Basisbandsignal, das von der Synchronisationsdemodulationsschaltung 125 ausgegeben wird, wird durch die Beurteilungsschaltung 126 datendemoduliert. 9 zeigt einen Aufbau eines Empfängers beim dritten Spread-Spectrum-Übertragungssystem, das die Erfindung verkörpert.
Bei dem System werden Daten von n Bits parallel durch n Spreizcodes übertragen.
Es wird nun angenommen, daß ein Aufbau des Senders dem des in 15 gezeigten konventionellen Beispiels entspricht.
Das Gerät des Ausführungsbeispiels besteht: aus der Empfangsantenne 21, aus der Hochfrequenzverarbeitungseinheit 22, die einen rauscharmen Verstärker und einen Bandpaß enthält, und einen Empfangsoszillator, einen Frequenzumsetzer enthält, der ein Empfangssignal, falls erforderlich, in ein Zwischenfrequenzband umsetzt, aus der Trägerwiederherstellungsschaltung, um aus dem Empfangssignal einen Träger wiederherzustellen, aus einem Spreizcodegenerator 224, um eine Vielzahl von Spreizcodes PN₁, PN₂,..., PN_n zu erzeugen, die code- oder taktimpulssynchron zu den Spreizcodes auf der Sendeseite sind, indem beispielsweise ein Gleitkorrelator, ein angepaßtes Filter oder ein Convolver verwendet wird, aus einer Basisbanddemodulationsschaltung 226, um ein Basisbandsignal vom Empfangsträger abzutrennen, indem das wiederhergestellte Trägersignal und die Spreizcodes, wobei jeder dieser Codes mit dem Empfangssignal synchronisiert wird, verwendet werden, und aus einer Ausgabeschnittstelle 228 (I/F in der Zeichnung), um die demodulierten Daten, falls erforderlich, in serielle Daten umzusetzen.
Bei dem obigen Aufbau erzeugt der Codegenerator 224 den Spreizcode PN₁, der mit dem im Empfangssignal enthaltenen Spreizcode PN₁ in ähnlicher Weise synchronisiert wird, wie in dem Aufbau der 2, 3 und 4 gezeigt. Die Spreizcodes PN₂, ..., PN_n werden mit dem Spreizcode PN₁ synchronisiert, und sie werden erzeugt. In ähnlicher Wiese wie beim Aufbau in 5 führt der Trägerwiederherstellungsschaltung 25 eine Trägerwiederherstellung durch.
Bei Verwendung des wiederhergestellten Trägersignals f₀ wird ein Empfangszwischensignal unmittelbar in ein Basisbandsignal in der Basisbanddemodulationsschaltung 226 umgesetzt. Durch Verwendung der synchronisierten Spreizcodes PN₁,..., PN_n wird eine Basisbanddemodulation ausgeführt.
10 zeigt in einem Blockdiagramm einen genaueren Aufbau der Basisbanddemodulationsschaltung 226 des Ausführungsbeispiels.
In 10 wird das Eingabeempfangssignal mit dem Wiederherstellungsträger mit Hilfe eines Multiplizierers 2501 multipliziert. Durch Eliminieren, falls erforderlich, eines nicht erforderlichen Signals mit Hilfe eines Tiefpasses 2502 wird das Empfangssignal in ein Basisbandsignal umgesetzt.
Das Basisbandsignal wird auf n Zweige verteilt. In den Zweigen werden die verteilten Signale mit der Gruppe der Spreizcodes PN₁ bis PN_n als Ausgänge vom Spreizcodegenerator 224 mit Hilfe der Multiplizierer 2503-1 bis 2503-n multipliziert. Darüber hinaus, falls erforderlich, wird durch Filtern derjenigen Signale mit Hilfe einer Gruppe von Tiefpässen 2504-1 bis 2504-n eine Korrelationserkennung bei jedem der Codekanäle ausgeführt, wobei umgekehrt die Baisbandempfangsspreizsignale gespreizt werden.
Die obigen Signale werden der Datenbeurteilung mit Hilfe der Gruppe von Beurteilungseinheiten 2505-1 bis 2505-n unterworfen, wodurch n parallele Demodulationsdaten erhalten werden. Diese n demodulierten Daten werden in serielle Daten umgesetzt, und sie werden, falls erforderlich, mit Hilfe einer Ausgabenschnittstelle 228 ausgegeben.
Einer der Tiefpässe oder beide Tiefpässe 2502 und 2504 können so lange vernachlässigt werden, wie keine Zuverlässigkeitsprobleme auftreten.
11 zeigt einen Aufbau eines Empfängers beim vierten Spread-Spectrum-Übertragungssystem, das die Erfindung verkörpert.
Obgleich die in 5 gezeigte Trägerwiederherstellungsschaltung bei dem Gerät von 9 verwendet wurde, ist bei diesem Ausführungsbeispiel statt dessen eine in 8 gezeigte Synchronisationsdemodulationsschaltung 125 eingesetzt.
In 11 sind die gleichen Bauteileelemente wie die in 9 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Da, obgleich in 11 ein Aufbau einer Basisbanddemodulationsschaltung 326 der in 9 gezeigten Schaltung weitgehend ähnlich ist, eine Beurteilung bei der Betrachtung eines Codes PN₁ mit Hilfe einer Beurteilungseinheit 327 ausgeführt wird, sind der Multiplizierer 2503-1, der Tiefpaß 254-1 und die Beurteilungseinheit 2505-1 überflüssig. Ein Ausgangssignal von der Hochfrequenzverarbeitungseinheit 22 und ein Ausgangssignal von dem spannungsgesteuerten Oszillator 1255 in 8 werden in den Multiplizierer 2501 eingegeben. Die Beurteilungseinheit 327 beurteilt die Demodulationsdaten auf der Grundlage eines Ausgangssignals vom Mischer 1251 in 8.
Die 12 und 13 zeigen den Aufbau eines Sendegeräts und eines Empfängers bei dem fünften Spread-Spectrum-Übertragungssystem, das die Erfindung verkörpert.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein Spreizcode PN₀ verwendet, der ausschließlich zur Synchronisation vorgesehen ist.
In 12 setzt ein Serien-/Parallel-Umsetzer 101 seriell eingegebene Daten in n parallele Daten um. Eine Gruppe von Multiplizierern 102-1 bis 102-n multiplizieren die entsprechenden parallelen Daten mit den n Spreizcodes, die ein Spreizcodegenerator 103 erzeugt.
Der Spreizcodegenerator 103 erzeugt n unterschiedliche Spreizcodes PN₁ bis PN_n und den Spreizcode PN₀, der ausschließlich zur Synchronisation verwendet wird. Ein Addierer 104 addiert den Spreizcode ausschließlich zur Synchronisation, der vom Generator 103 und von n Ausgangssignalen der Gruppe von Multiplizierern 102-1 bis 102-n erzeugt wird.
Eine Hochfrequenzschaltung 105 setzt ein Ausgangssignal des Addierers 104 in ein Sendefrequenzsignal um. Ein Signal von der Hochfrequenzschaltung 105 wird von der Sendeantenne 106 gesendet.
In 13 werden Bauteileelemente, die gleich denen in 9 sind, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Ein Codegenerator 324 erzeugt die gleichen Codes PN₀ bis PN_n wie die Spreizcodes PN₀ bis PN_n vom Spreizcodegenerator 103 auf der Sendeseite. Obgleich die in 5 gezeigte Trägerwiederherstellungsschaltung in 13 verwendet wurde, kann auch die in 8 gezeigte Synchronisationsdemodulationsschaltung 125 herangezogen werden. Da jedoch das Basisbandsignal, das vom Mischer 1251 der Synchronisationsdemodulationsschaltung 125 ausgegeben wird, dem Kanal entspricht, der ausschließlich zur Synchronisation verwendet wird, wird die Beurteilungseinheit der Demodulationsdaten nicht ausgeführt.
14 zeigt eine Modifikation der in 10 gezeigten Basisbanddemodulationsschaltung.
Bei der Basisbanddemodulationsschaltung in 14 werden ein Codesynchronisationssignal, das auf den Codebeginn hinweist, vom Spreizcode ausschließlich zur Synchronisation und ein Taktimpuls des Codes eingegeben. Eine Korrelation wird durch die Gruppe der Spreizcodes PN₁ bis PN_n des Codesynchronisationssignals und des Taktimpulses berechnet.
In 14 werden das Eingangsempfangssignal und der Wiederherstellungsträger mit Hilfe eines Multiplizierers 61 multipliziert. Ein nicht erforderliches Signal wird durch einen Tiefpaß 62 eliminiert. Als Folge wird das Empfangssignal in das Basisbandsignal umgesetzt. Das Basisbandsignal wird in das Digitalsignal mit einer Auflösung von einem Bit oder einer Vielzahl von Bits mit Hilfe eines Analog-/Digital-Umsetzers 63 (ADC in der Zeichnung) umgesetzt, wobei ein Codetaktimpuls als Abtastdauer dient.
Das digitale Signal wird auf n Zweige verteilt. Bei jedem Zweig wird das höchstwertige Bit des digitalen Signals mit jeder der Gruppe von Spreizcodes PN₁ bis PN_n, die vom Spreizcodegenerator stammen, durch jede der Antivalenzfunktionen 64-1 bis 64-n berechnet. Das Ergebnis der Antivalenzfunktion wird jeweils in Verbindung mit weiteren Bits eine Gruppe von Addierern 65-1 bis 65-n eingegeben.
Die Addierer 65-1 bis 65-n addieren die Eingangssignale, und sie geben das Ergebnis an eine Gruppe von Registern 66-1 bis 66-n bei jedem Codetaktimpuls weiter.
Die Register 66-1 bis 66-n wurden zu einem Zeitpunkt zurückgesetzt, wenn das Kopfbit jedes Spreizcodes eingegeben wird. Danach wird das Ergebnis aus dem Produkt des Empfangssignals und des Spreizcodes für eine Schwingungsdauer des Spreizcodes abgespeichert.
Wenn daher zu einem Zeitpunkt das letzte Bit einer Schwingungsdauer des Spreizcodes eingegeben ist, wird der Korrelationswert einer Schwingungsdauer des Spreizcodes und des Empfangssignals in den Register 66-1 bis 66-n abgespeichert. Die Korrelationswerte werden der Datenbeurteilung durch eine Gruppe von nachfolgenden Beurteilungsschaltungen 67-1 bis 67-n unterworfen, wobei n Demodulationsdaten abgeleitet werden. Die n demodulierten, parallelen Daten werden in die seriellen Daten mit Hilfe der Ausgabeschnittstelle 228 umgesetzt und ausgegeben. Durch dieses Verfahren kann die Basisbanddemodulationsschaltung mit Hilfe einer digitalen Schaltung aufgebaut werden, und ein Integrationsgrad kann erhöht werden.
Wenn zu diesem Zeitpunkt das letzte Bit einer Schwingungsdauer des Spreizcodes eingegeben ist, werden die Ausgangssignale der Register 66-1 bis 66-n durch eine Gruppe von Zwischenspeichern 68-1 bis 68-n zwischengespeichert, und sie werden als Likelihood-Informationshinweis (Wahrscheinlichkeitsfunktion) der Zuverlässigkeit der Demodulationsdaten ausgegeben. Die n demodulierten, parallelen Daten werden mit Hilfe der Ausgabeschnittstelle 228 in serielle Daten umgesetzt und ausgegeben.
Da die oben beschriebenen digitalen Signalverfahren zur Korrelation und zur Demodulation verwendet werden, kann die Likelihood-Information mit einer Auflösung, die proportional zur Spreizcodelänge ist, unmittelbar von einem Ausgangssignal des digitalen Korrelators erhalten werden. Die Zuverlässigkeit der Demodulationsdaten kann erhöht werden, ohne eine kornplizierte Schaltung anfügen zu müssen.
Selbst die Basisbanddemodulationsschaltung in 6 kann derart modifiziert werden, daß die Likelihood-Inforrnation in ähnlicher Weise wie in 14 erhalten wird.
Obgleich die obigen dritten bis fünften Spread-Spectrum-Übertragungssysteme im Hinblick auf den Fall der binären Modulation beschrieben wurden, kann die Erfindung auch als eine orthogonale Modulation verwendet werden. Weitere verschiedene Arten der Modulation sind innerhalb des Umfangs de Ansprüche der Erfindung ebenfalls möglich.
17 zeigt den Aufbau eines Sendegeräts beim sechsten Spread-Spectrum-Übertragungssystem, das die Erfindung verkörpert.
In 17 setzt eine Serien-/Parallel-Umsetzer 701 serielle Eingabedaten in 2n parallel Daten um. Eine Gruppe von Multiplizierern 702-1 bis 702-n multiplizieren die n Daten aus den 2n parallelen Daten mit den n Spreizcodes, die von einem Spreizcodegenerator 704 erzeugt werden.
Ein Gruppe von Multiplizierern 703-1 bis 703-n multiplizieren die verbleibenden n Daten aus den 2n parallelen Daten mit den n Spreizcodes, die von dem Generator 704 erzeugt werden.
Der Spreizcodegenerator 704 erzeugt n verschiedene Spreizcodes und einen Spreizcode, der ausschließlichh zur Synchronisation verwendet wird. Ein Addierer 705 addiert den vom Generator 704 erzeugten Spreizcode ausschließlich zur Synchronisation mit n Ausgangssignalen der Gruppe von Multiplizierern 702-1 bis 702-n.
Ein Addierer 706 addiert den vom Generator 704 erzeugten Spreizcode ausschließlich zur Synchronisation mit den n Ausgabewerten der Gruppe von Multiplizierern 703-1 bis 703-n.
Ein Orthogonalmodulator 707 empfängt die Ausgangssignale der beiden Addierer 705 und 706 als Eingangssignale eines gleichphasigen (I) Kanals und eines orthogonalen (Q) Kanals. Eine Hochfrequenzschaltung 708 setzt ein Ausgangssignal des orthogonalen Modulators in ein Sendefrequenzsignal um. Ein Signal von der Hochfrequenzschaltung wird von einer Sendeantenne 709 ausgesendet.
Bei dem obigen Aufbau werden die Eingabedaten in die 2n parallelen Daten umgesetzt, deren Anzahl doppelt so groß ist, wie die Codemultiplexzahl multipliziert mit dem Serien-/ Parallel-Umsetzer 701.
Andererseits erzeugt der Spreizcodegenerator 704 (n+1) unterschiedliche Spreizcodes PN₀ bis PN_n der gleichen Codeperiodendauer.
Der Spreizcode PN₀ wird ausschließlich zur Synchronisation und zur Wiederherstellung des Trägers verwendet, und er wird nicht durch die obigen parallelen Daten moduliert, sondern er wird unmittelbar den Addierern 705 und 706 zugeführt. Die verbleibenden n Spreizcodes werden mit Hilfe der 2n parallelen Daten und mit Hilfe der Multiplizierer 702-1 bis 702-n und 703-1 bis 703-n moduliert. Die Ausgangssignale der Multiplizierer 702-1 bis 702-n werden in den Addierer 705 eingegeben. Die Ausgangssignale der Multiplizierer 703-1 bis 703-n werden in den Addierer 706 eingegeben. Die Addierer 705 und 706 addieren die (n+1) Eingangssignale linear, und sie liefern die Basisbandsignale als Ausgangssignale an die I- und Q-Kanäle des orthogonalen Modulators 707.
Der Orthogonalmodulator 707 multipliziert die Eingangssignale der I- und Q-Kanäle mit Trägern, die 90° phasenverschoben sind. Beide Multiplikationsergebnisse werden addiert, und das Additionssignal wird ausgegeben. Dieses Ausgangssignal wird mit Hilfe der Hochfrequenzschaltung 708 in ein Hochfrequenzsignal mit einer geeigneten Mittenfrequenz umgesetzt, und es wird von der Sendeantenne 709 ausgesendet.
Da ein Aufbau der Empfangsseite weitgehend dem fünften Ausführungsbeispiel (13) entspricht, werden nur die Teile beschrieben, die vom fünften Ausführungsbeispiel abweichen. Eine Trägerwiederherstellungsschaltung bei sechsten Ausführungsbeispiel hat beispielsweise den in 18 gezeigten Aufbau, um die orthogonale Demodulation durchzuführen.
In 18 wird das Empfangssignal mit dem Spreizcode, der ausschließlich zur Synchronisation dient, mit Hilfe des Multiplizierers 801 multipliziert. Nach Ausführung der Synchronisation stimmen der Taktimpuls und die Codephasen des Spreizcodes, der ausschließlich der Synchronisation dient, im Empfangssignal überein, und der Spreizcode, der ausschließlich der Synchronisation dient, wird auf der Senderseite durch die Daten nicht moduliert. Daher wird er durch den Multiplizierer 801 umgekehrt gespreizt, und ein Trägeranteil erscheint an seinem Ausgang. Das Ausgangssignal des Multiplizierers 801 wird nachfolgend einem Bandpaß (BPF) 802 zugeführt. Ausschließlich der Trägeranteil wird entnommen und ausgegeben.
Ein Ausgangssignal des Bandpasses 802 wird nachfolgend einer Phasenregelschleife, die aus einem Phasendetektor 803, einem Schleifenfilter 804 und einem spannungsgesteuerten Oszillator 805 besteht, zugeführt. Das Signal, dessen Phase mit dem Trägeranteil, der vom Bandpaß 802 ausgegeben wird, synchronisiert ist, wird vom spannungsgesteuerten Oszillator 805 als ein Wiederherstellungsträger des I-Kanals ausgegeben. Darüber hinaus wird die Phase eines solchen Ausgangssignals durch den 90°-Phasenschieber 806 um 90° verschoben, wobei ein Wiederherstellungsträger des Q-Kanals erhalten wird.
Die Basisbanddemodulationsschaltung beim sechsten Ausführungsbeispiel hat einen wie beispielsweise in 19 gezeigten Aufbau, um die orthogonale Modulation auszuführen.
In 19 wird das Empfangssignal am Eingang mit den I- und Q-Kanalwiederherstellungträgern mit Hilfe eines I-Kanal-Multiplizierers 901 beziehungsweise eines Q-Kanal-Multiplizierers 902 multipliziert. Die Multiplikationsergebnisse durchlaufen die Tiefpässe 903 und 904, wodurch sie in Basisbandsignale umgesetzt werden, die in einen phasengleichen Anteil und in einen Quadraturanteil getrennt wurden.
Diese beiden Basisbandsignale werden jeweils in n Zweige verteilt, und sie werden mit der Gruppe der Spreizcodes PN₁ bis PN_n, die vom Spreizcodegenerator 704 stammen, bei jedem Zweig mit Hilfe der Multiplizierer 905-1 bis 905-n und mit Hilfe der Multiplizierer 906-1 bis 906-n multipliziert. Die Multiplikationsergebnisse werden durch eine Gruppe von Tiefpässen 907-1 bis 907-n beziehungsweise 908-1 bis 908-n gefiltert, wobei eine Korrelation bei jedem Codekanal erfaßt wird. Die beiden orthogonalen Basisbandempfangsspreizsignale werden invers zueinander gespreizt.
Die obigen Signale werden der Datenbeurteilung mit Hilfe einer Gruppe von Beurteilungsschaltungen 909-1 bis 909-n und mit Hilfe einer Gruppe von Beurteilungsschaltungen 910-1 bis 910-n unterworfen, wodurch 2n parallele Demodulationsdaten erhalten werden.
Die 20 und 21 zeigen Aufbauten eines Sendegeräts und eines Empfangsgeräts des siebten Spread-Spectrum-Übertragungssystems, das die Erfindung verkörpert.
In 20 erzeugt eine Codeerzeugungsschaltung 3101 eine Vielzahl von Spreizcodes. Ein Ausgabeschalter 3102 wählt die von der Codeerzeugungsschaltung 3101 erzeugten Spreizcodes aus und gibt sie aus. Ein Taktimpulsgenerator 3103 (CLK) erzeugt ein Übertragungszeitsteuersignal. Eine Steuerschaltung 3104 steuert die Übertragungszeitsteuerung der Übertragungscodemultiplexkanäle und der Daten.
Eine Serien-/Parallel-Umsetzschaltung 3105 (S/P) wird zur Verteilung der Übertragungsdaten auf jeden Kanal verwendet. Eine Additionsschaltung 3106 addiert die Signale, die durch Modulation der Spreizcodes der entsprechenden Kanäle mit Hilfe der Übertragungsdaten erhalten werden.
Ein Sendeträgeroszillator 3107 erzeugt einen Sendeträger. Ein Mischer 3108 moduliert den Träger mit Hilfe des addierten Codekanalsignals.
Ein Mischer 3109 moduliert ein Vorlaufmuster mit Hilfe des Spreizcodes zur Synchronisation als ein Spreizcodekanal zur Synchronisation. Die Mischer 3110-1 bis 3110-n modulieren die Übertragungsdaten mit Hilfe der von dem Ausgabeschalter 3102 ausgewählten Spreizcodes als Datenübertragungscodekanäle.
Obgleich bei dem Ausführungsbeispiel die Synchronisationskanäle unabhängig voneinander bereitgestellt wurden, können die Datenübertragungscodekanäle und die Synchronisationskanäle auch gemeinsam verwendet werden.
21 zeigt als Blockdiagramm einen Aufbau eines Empfängers beim siebten Ausführungsbeispiel.
Ein SAW-Convolver 3201 ist ein Korrelator, um eine Korrelation eines örtlichen Bezugswellensignals, das mit Hilfe eine Spreizcodes zum Vergleich moduliert wurde, mit dem Empfangssignal zu erhalten. Es kann auch ein anderer Korrelator als der SAW-Convolver verwendet werden. Ein Mischer 3204 moduliert ein Schwingungssignal eines Empfangsoszillators 3205 mit Hilfe des Spreizcodes als Vergleich von einer Codeerzeugungsschaltung 3203, und er gibt das Signal an den SAW-Convolver 3201 aus.
Eine Spitzenwerterfassungsschaltung 3202 ist eine Schaltung zur Erfassung des Spitzenwerts einer Hüllkurve, nachdem die Hüllkurve eines Ausgangssignals (künftig als Faltungsausgangssignal bezeichnet) des SAW-Convolvers 3201 erfaßt wurde. Die Codeerzeugungsschaltung 3203 ist eine Schaltung, um den Spreizcode als Vergleich und den Spreizcode zur Demodulation (künftig als Entspreizcode bezeichnet) zu erzeugen.
Eine Synchronisationsschaltung 3200 führt einen Synchronisationserfassungsvorgang aus. Eine Trägerwiederherstellungsdemodulationsschaltung 3210 führt einen Demodulationsvorgang des Empfangssignal aus, indem ein Entspreizcode zur Demodulation verwendet wird. Die Demodulationsschaltung 3210 hat einen ähnlichen Aufbau wie die Trägerwiederherstellungsschaltung 25 und die Basisbanddemodulationsschaltung 226 in 13.
22 zeigt in einem Blockdiagramm einen internen Aufbau der Synchronisationsschaltung 3200.
Ein Flipflop (F/F) 2-1 speichert zeitweilig die über die Spitzenwerterfassungsschaltung 3202 erhaltene Spitzeninformation. Eine Maskenzeitsteurungsblock 2-2 erzeugt eine Zeitsteuerung zur Maskierung einer halben Faltungsausgangssignal, das im Falle der gleichen kontinuierlichen Daten erzeugt wird.
Ein Flipflop (F/F) 2-3 erzeugt ein Ladesignal an einen Zeitsteuerungsblock 2-4 durch solch eine Zeitsteuerung, wenn die Faltungsausgangssignal abgeleitet wird. Der Zeitsteuerungsblock 2-4 erzeugt ein Vergleichssignal einer Phasenregelschleife (PLL) 2-6, wenn ein Empfangssignal nicht erfaßt wird. Der Zeitsteuerungsblock 2-4 erzeugt auch ein Signal, bei dem sich, nachdem die Synchronisation erfaßt wurde, eine Maskenbreite hiervon unterscheidet, wenn die ursprüngliche Synchronisation erfaßt wird.
Ein Oszillator (CLK) 2-5 erzeugt einen Vergleichstaktimpuls, um den Zeitsteuerungsblock 2-4 in Gang zu setzen, und er erzeugt ein Signal einer Frequenz, die höher als eine Chipgeschwindigkeit (Chip werden Bits einer Zufallsfolge genannt) des Spreizcodes ist. Ein Wähler 2-7 schaltet das Maskensignal, das durch den Zeitsteuerungsblock 2-4 und den Faltungsausgang hergestellt wurde, und er gibt das Signal an die Phasenregelschleife 2-6 aus.
Die Phasenregelschleife 2-6 erzeugt einen Taktimpuls einer Frequenz, entsprechend einer Differenz zwischen den voreilenden Phasen der Impulse zweier Signale, die eingegeben werden.
23 zeigt ein Zeitablaufdiagramm, das die Zustände des Empfangssignals und des Synchronisationsbetriebssignals bei dem obigen Empfänger zeigt.
Eine Signalwellenform 3301 ist eine Wellenform eines Ausgangssignals des SAW-Convolvers 3201 zu einem Zeitpunkt der Übertragung von ausschließlich dem Synchronisationscodekanal. Eine Signalwellenform 3302 ist eine Wellenform eines Spitzenwerterfassungssignals bei der Spitzenwerterfassungsschaltung 3202.
Eine Signalwellenform 3303 ist eine Wellenform eines Faltungsausgangssignals, bei dem die halbe Maskenzeitsteuerung maskiert wurde, die durch den Maskenzeitsteuerungsblock 2-2 hergestellt wurde. Eine Signalwellenform 3304 ist eine Wellenform eines Erzeugungssteuerungssignals (Startsignal) des Spreizcodes zum Vergleich des Codegenerators 3203. Ein Entspreizcode zur Demodulation wird ebenfalls durch die gleiche Zeitsteuerung erzeugt.
Eine Signalwellenform 3305 ist eine Wellenform eines Signalhinweises (künftig als Sperrsignal bezeichnet) der Erfassung der Phasenregelschleife 2-6. Die Signalwellenformen 3306 und 3309 bezeichnen Wellenformen eines Vergleichssignals, das von Wähler 2-7 an die Phasenregelschleife 2-6 eingegeben wird.
Das Bezugszeichen 3307 bedeutet eine Signalwellenform eines Faltungsausgangssignals, wenn der Datenübermittlungscodekanal eingeschaltet wird. Das Bezugszeichen 3308 bedeutet eine Signalwellenform des Spitzensignals der Spitzenwerterfassungsschaltung 3202 für das Faltungsausgangssignal.
Die Arbeitsweise des Ausführungsbeispiels wird nun beschrieben.
24 zeigt ein Flußdiagramm des Betriebs bei Startbeginn der Übertragung bei der Steuerschaltung des Sendegeräts.
Wird von einer externen Schnittstelle (hier nicht gezeigt) eine Datensendeanforderung empfangen, überträgt die Steuerschaltung 3104 des Sendegeräts ein AUS-Signal an den Ausgabeschalter 3102 in der Codeerzeugungsschaltung 3101 (Schritt S1). Die Übertragung eines sich wiederholendes Vorlaufmuster aus den logischen Werten 0 und 1 an den Mischer 3109 wird gestartet (S2). Ein Anfangssynchronisationsvorlaufsendezeitgeber (hier nicht gezeigt) wird gestartet. Ein Vorlaufmuster wird durch Synchronisationskanalspreizcode, der von der Codeerzeugungsschaltung 3101 erzeugt wurde, moduliert, und danach wird der Träger mit Hilfe des Mischers 3108 moduliert und übertragen.
Im Empfänger wird zuerst die Taktimpulsfrequenz, die vom Oszillator 2-5 geliefert wird, vom Zeitgeberblock 2-4 unterteilt, wobei ein Signal mit der gleichen Schwingungsdauer wie das einer Datengeschwindigkeit erzeugt wird. Das sich ergebende Signal an einer Seite der Phasenregelschleife 2-6 wird über den Wähler 2-7 eingegeben, und es wird mit der Codeerzeugungszeitgebersignal 3304 der Codeerzeugungsschaltung 3203 verglichen, wobei die Synchronisation hergestellt wird. Der synchronisierte Phasenregelschleifetaktimpuls erzeugt eine Chipgeschwindigkeit (auch Bitgeschwindigkeit) des Spreizcodes. Der Spreizcode wird durch solch ein Taktimpuls erzeugt. Auf der Grundlage des erzeugten Codes PN₀ wird das Spreizsignal zum Vergleich auf der anderen Seite des SAW-Convolvers 3201 eingegeben, und das Gerät wartet auf die Eingabe des Empfangssignals. Die Entspreizcodes PN₁ bis PN_n werden an der Demodulationsschaltung 3210 eingegeben.
Wird das Synchronisationsspreizcodekanalsignal, das über das Vorlaufmuster moduliert wurde, auf der Sendeseite empfangen, wird das Faltungssignalausgangssignal 3301 vom SAW-Convolver 3201 erhalten. Das Faltungsausgangssignal 3301 wird zum Maximalsignal 3302 des logischen Pegels in der Spitzenwerterfassungsschaltung 3202, und es wird vom Flipflop 2-1 zur Zwischenspeicherung das Faltungsausgangssignal zwischengespeichert, und es wird an den Maskenzeitsteuerungsblock 2-2, an das Flipflop 2-3 zur Erzeugung des Ladesignals und an den Wähler 2-7 übertragen.
Beim Empfang des Signals 3302 startet der Maskenzeitsteuerungsblock 2-2, um die Taktimpulse der Phasenregelschleife 2-6 vom Eingangssignal zu zählen. Nach nur einer Zeitdauer, die länger als die halbe Codeschwingung (Zeitdauer kürzer als die Codeschwingung) wurde gezählt, ein Maskenlöschsignal wird an das Flipflop 2-1 ausgegeben, um das Faltungsausgangssignal zwischenzuspeichern, wobei der Zählvorgang gestoppt wird.
Das Flipflop 2-3 zur Erzeugung des Ladesignals empfängt das Faltungsausgangssignal 3302, und es gibt das Ladesignal an den Zeitsteuerungsblock 2-4 aus. Wird das Ladesignal empfangen, startet der Zeitsteuerungsblock 2-4 erneut, um die Taktimpulsfrequenz des Oszillators 2-5 von den Ladezeitsteuerung zu unterteilen. Die Ausgangssignalwellenform des Zeitsteuerungsblocks 2-4 ist zu diesem Zeitpunkt kleiner oder gleich einem Tastverhältnis von 50 %.
Der Wähler 2-7 gibt die Wellenform des Zeitsteuerungsblocks 2-4 über ein Intervall aus, während dem sich der Ausgang des Zeitsteuerungsblocks 2-4 im H-Zustand befindet. Der Wähler 2-7 gibt die Faltungsausgangssignalwellenform 3303 nur während eines Intervalls aus, wenn sich der Ausgang im L-Zustand befindet.
Folglich wird in dem Fall, bei dem das Ausgangssignal des Vergleichstaktimpulses, der vom Zeitsteuerungsblock 2-4 ausgegeben wird, wenn der Ausgangspegel der Spitzenwerterfassungsschaltung 3202 während der Wartezeit für den Signalempfang ansteigt, auf L-Zustand eingestellt wird, erfolgt die Ausgabe der vorherigen Faltungssignalausgabe vom Wähler 2-7. Wird der Vergleichstaktimpuls auf H-Zustand eingestellt, wird das Spitzenwerterfassungsausgangssignal durch den Wähler 2-7 blockiert, und eine ansteigende Flanke des nächsten Faltungsausgangssignals wird vom Wähler 2-7 mit einer Verzögerungszeit von einer Schwingung erzeugt. Das Ausgangssignal 3306 des Wählers 2-7 wird der Phasenregelschleife 2-6 zugeführt, und ein Ansprechen wird zusammen mit dem Codeerzeugungszeitsteuersignal 3304, das von der Codeerzeugungsschaltung 3203 erzeugt wird, ausgeführt. Die Anfangserfassung ist durchgeführt.
Ist die Synchronisation zwischen dem Faltungsausgabezeitsteuersignal 3303 und dem Codeerzeugungszeitsteuersignal 3304 mit Hilfe der Phasenregelschleife 2-6, wie oben dargelegt, hergestellt, und ist der anfängliche Synchronisationsvorgang beendet, sendet die Phasenregelschleife 2-6 das Sperrsignal 3305 an die Spitzenwerterfassungsschaltung 3202 und an den Zeitsteuerungsblock 2-4.
Wird das Sperrsignal 3305 empfangen, maskiert die Spitzenwerterfassungsschaltung 3202 das Faltungsausgangssignal 3301, die für ein Intervall eingegeben wurde, während dem das Signal des Wählers 2-7 als ein Synchronisationshaltevorgang im H-Zustand überführt wird, wobei verhindert wird, daß das Ausgangssignal 3301 dem Flipflop 2-1 zur Zwischenspeicherung dem Faltungsausgangssignal zugeführt wird.
Wird das Sperrsignal 3305 empfangen, ändert der Zeitsteuerungsblock 2-4 das Tastverhältnis des Taktimpulses, das dem Wähler 2-7 als ein Synchronisationshaltevorgang zugeführt wird, wobei die Signalwellenform derart in eine Wellenform umgestaltet wird, daß das Intervall des Signals im L-Zustand gleich einer Zeitdauer einiger Chips ist (deren Anzahl, die entsprechend einem Grenzwert auf der Grundlage der Kreuzkorrelationseigenschaften der verwendeten Spreizcodes bestimmt wird, und die kleiner oder gleich einem solchen Wert ist) der Spreizcodezeitdauer. Das geformte Wellenformsignal, das an Wähler 2-7 eingegeben wird, hat eine Breite nach einem Chip, bevor das Intervall des Signals im L-Zustand einigen Chips der Zeitdauer dem normierten Faltungsausgangssignal entspricht. Ist die Synchronisationserfassung beendet, wird das nächste Faltungsausgangssignal für solch ein Intervall des niedrigen Signalpegels hergeleitet.
Tritt ein Signalausfall am Faltungsausgang auf, wird ein Pseudokorrelationsausgangssignal vom Zeitsteuerungsblock 2-4 an den Wähler 2-7 zu einem Zeitpunkt durchgeführt, der um etwa ein Chip des Spreizcodes vom Zeitpunkt eines Faltungsausgangssignals, das als nächstes auftreten wird, verzögert ist. Eine Pseudospitzenwertmaskenzeitsteuerung durch die Kreuzkorrelation wird gehalten.
Wenn beim Sendegerät die anfängliche Synchronisationsvorlaufsendezeitgeber eingestellte Zeit in der Steuerschaltung 3104, wie oben dargelegt, abgelaufen ist (S3), verbindet sich die Steuerschaltung 3104, mit dem Ausgabeschalter 3102 im Codeerzeugungsschaltung 3101 (S4). Der Spreizcodekanal für die Datenübertragung wird geöffnet, und die Übertragung der parallelen Daten von der Serien-/Parallel-Umsetzschaltung 3105 wird nachfolgend entsprechend der Codeerzeugungszeitsteuerung gestartet (S5).
Ist der Datenübertragungscodekanal des Sendegeräts freigegeben, wird der Pseudospitzenwert durch die Kreuzkorrelation der Spreizcodekanäle als eine Faltungsausgangssignal ausgegeben, das vom Empfänger hergeleitet wird, und es wird auf die Wellenform 3307 in 23 eingestellt. Das Spitzenwerterfassungssignal des Faltungsausgangssignals wird auf die in 23 gezeigte Wellenform 3308 eingestellt.
Wird hingegen bei der Spitzenwerterfassungsschaltung 3202 das Sperrsignal 3305 empfangen, werden die Signale an Stellen, die von der Stelle in der Nähe der normierten Stelle des Korrelationsspitzenwertsignals 3308 abweicht, mit Hilfe der Maskeninformation des Wählers 2-7 maskiert.
25 zeigt in einem Blockdiagramm eine Aufbau eines Empfängers beim achten Spread-Spectrum-Übertragungssystem, das die Erfindung verkörpert. 26 zeigt in einem Blockdiagramm einen Aufbau ein Synchronisationsschaltung 3400 beim achten Ausführungsbeispiel. Da ein Sendegerät ähnlich dem im siebten Ausführungsbeispiel dargestellten ist, wird seine Beschreibung vernachlässigt.
Ein signalangepaßtes Filter 3401 ist ein Korrelator, um eine Korrelation zwischen dem Empfangssignal und einem vorbestimmten Spreizcodekanal zur Synchronisation zu erhalten. Eine Spitzenwerterfassungsschaltung 3402 erfaßt den Spitzenwert einer Hüllkurve, nachdem die Hüllkurve am Ausgang des signalangepaßten Filters 3401 erfaßt wurde.
Eine Codeerzeugungsschaltung 3403 erzeugt einen Spreizcode für die Demodulation. Die Synchronisationsschaltung 3400 führt einen Synchronisationserfassungsvorgang durch. Eine Verzögerungsleitung 3404 führt eine Verzögerungserfassungsdemodulation bezogen auf ein Ausgangssignal des signalangepaßten Filters 3401 durch. Ein Mischer 3405 bündelt das Ausgangssignal des signalangepaßten Filters 3401 und ein Ausgangssignal der Verzögerungsleitung 3404.
Eine Steuerschaltung 3406 steuert den Demodulationsvorgang eines Datenübertragungsspreizcodekanals mit Hilfe der im Synchronisationsspreizcodekanal enthaltenen Übertragungszustandsinformation. Eine Trägerwiederherstellungsdemodulationsschaltung 3407 demoduliert einen Datenempfangsspreizcodekanal in ähnlicher Weise wie die in 21 gezeigte Trägerwiederherstellungsdemodulationsschaltung 3210.
Bei der in 26 gezeigten Synchronisationsschaltung 3400 erzeugt ein Flipflop (F/F) 4-3 ein Ladesignal für eine Zeitsteuerungsblock 4-4 mit Hilfe einer Zeitsteuerung, wenn das signalangepaßte Filterausgangssignal abgezweigt wird. Wird kein Empfangssignal erfaßt, erzeugt der Zeitsteuerungsblock 4-4 ein Vergleichssignal einer Phasenregelschleife 4-1, und er erzeugt ein Signal, bei dem eine Maskenbreite, nachdem die Synchronisation erfaßt wurde, unterschiedlich zu dem zum Zeitpunkt der Anfangserfassung ist.
Ein Oszillator 4-5 erzeugt einen Vergleichstaktimpuls, um den Zeitsteuerungsblock 4-4 betriebsbereit zu machen, und er gibt eine Frequenz aus, die größer oder gleich der Chipgeschwindigkeit des Spreizcodes ist. Ein Wähler 4-2 schaltet das durch den Zeitsteuerungsblock 4-4 erzeugte Maskensignal und das signalangepaßte Filterausgangssignal aus und gibt Signale an die Phasenregelschleife 4-1 ab.
Die Phasenregelschleife 4-1 erzeugt einen Taktimpuls einer Frequenz entsprechend einer Differenz zwischen den voreilenden Phasen der beiden eingegebenen Impulse.
Der Arbeitsablauf beim Ausführungsbeispiel wird nun unten beschrieben.
Beim Empfänger wird die Taktimpulsfrequenz, die vom Oszillator 4-5 in 26 bereitgestellt wird, vom Zeitsteuerungsblock 4-4 unterteilt, wobei das Signal mit der gleichen Schwingungsdauer wie die Datengeschwindigkeit hergestellt wird. Das Signal wird nachfolgend über den Wähler 4-2 an einer Seite der Phasenregelschleife 4-1 eingegeben, und es wird mit dem Codeerzeugungszeitsteuersignal (Startsignal) 3304 der Codeerzeugungsschaltung 3403 verglichen, wobei die Synchronisation durchgeführt wird. Das Codeerzeugungszeitsteuersignal 3304 wird ebenfalls als ein Datenabtasttaktimpuls der SyYnchronisationskanaldemodulation der Steuerschaltung 3406 zugeführt.
Was den synchronisierten Phasenregelschleifetaktimpuls anlangt, wird eine Chipgeschwindigkeit (Bitgeschwindigkeit) des Spreizcodes erzeugt, und der Spreizcode wird durch den Taktimpuls erzeugt. Der erzeugte Code wird als ein Entspreizcode an der Demodulationsschaltung 3407 eingegeben.
Wenn ähnlich zum siebten Ausführungsbeispiel das Synchronisationsspreizcodekanalsignal, das durch das Vorlaufmuster moduliert wurde, von der Sendeseite empfangen wird, wird das signalangepaßte Filterausgangssignal 3301 vom signalangepaßten Filter 3401 erhalten. Solch ein Signal wird als ein Spitzenwertsignal 3302 des logischen Pegels bei der Spitzenwerterfassungsschaltung 3402 verwendet, und es wird an das Flipflop 4-3 zur Erzeugung eines Ladesignals beziehungsweise an den Wähler 4-2 übertragen.
Wird das signalangepaßte Filterausgangssignal 3302 empfangen, gibt das Flipflop (F/F) 4-3 zur Erzeugung des Ladesignals das Ladesignal an den Zeitsteuerungsblock 4-4 aus.
Wird das Ladesignal empfangen, startet der Zeitsteuerungsblock 4-4 erneut, um die Taktimpulsfrequenz des Oszillators von der Ladezeitsteuerung aufzuteilen. Das Tastverhältnis der dem Ausgangssignalwellenform des Zeitsteuerungsblocks 4-4 zu diesem Zeitpunkt ist kleiner oder gleich 50 %.
Der Wähler 4-2 gibt die Wellenform des Zeitsteuerungsblocks 4-4 in einem Intervall aus, während dem der Ausgang des Zeitsteuerungsblocks 4-4 auf einen H-Pegel eingestellt wird. Der Wähler 4-2 gibt die signalangepaßten Filterausgabewellenform 3302 nur während eines Intervall im L-Zustand aus.
Wenn daher im Fall der Ausgabe des Vergleichstaktimpulses, der vom Zeitsteuerungsblock 4-4 erzeugt wird, das Ausgangssignal der Spitzenwerterfassungsschaltung 3402 während des Wartezustands des Signalempfangs ansteigt, wird das Zeitsteuersignal der oben angeführten signalangepaßten Filterausgabe von Wähler 4-2 erzeugt. Wenn andererseits der Vergleichstaktimpulsausgang in den H-Zustand überführt wird, wird die Spitzenwerterfassungsausgabe durch den Wähler 4-2 gesperrt, und die ansteigende Flanke der nächsten signalangepaßten Filterausgabe wird vom Wähler 4-2 mit einer Verzögerungszeit von einer Schwingungsdauer erzeugt. Das Ausgangssignal des Wählers 3306 wird an die Phasenregelschleife 4-1 weitergeleitet, und ein Ansprechen wird zusammen mit dem Codeerzeugungszeitsteuersignal 3304, das von der Codeerzeugungsschaltung 3403 erzeugt wird, ausgeführt. Die ursprüngliche Erfassung wird ausgeführt.
Wenn auf diese Weise die Synchronisation zwischen dem signalangepaßten Filterausgabesteuersignal 3302 und dem Codeerzeugungszeitsteuersignal 3304 durch die Phasenregelschleife 4-1 hergestellt wird, und wenn der ursprüngliche Synchronisationsvorgang beendet ist, gibt die Phasenregelschleife 4-1 das Sperrsignal 3305 an die Spitzenwerterfassungsschaltung 3402 und an den Zeitsteuerungsblock 4-4 aus.
Beim Empfang des Sperrsignals 3305 maskiert die Spitzenwerterfassungsschaltung 3402 die signalangepaßte Filterausgabe 3301, das während eines Intervalls eingegeben wurde, bei dem sich das Signal des Wählers 4-2 im H-Zustand als Nacheilungsvorgang befindet.
Beim Empfang des Sperrsignals 3305 ändert der Zeitsteuerungsblock 4-4 ein Tastverhältnis des Taktimpulses, der dem Wähler 4-2 zugeführt wird, in einen Nacheilungsvorgang, wobei die Wellenform in eine Wellenform derart umgeformt wird, daß ein Intervall des L-Zustandssignals gleich einer Schwingungsdauer möglichst vieler von einigen Chips (eine Zahl, die entsprechend einem Grenzwert auf der Grundlage einer Kreuzkorrelationseigenschaft des verwendeten Spreizcodes bestimmt wird, und kleiner oder gleich einem solchen Wert wird) der Spreizcodeperiodendauer ist. Das Wellenformumformsignal, das dem Wähler 4-2 zugeführt wird, hat eine Breite nach einem Chip, bevor das Intervall das L-Zustandsignal einigen wenigen Chips der Taktimpulssteuerung des normalisierten Faltungssignalausgabe entspricht. Ist die Synchronisationserfassung beendet, wird die nächste signalangepaßte Filterausgabe für solch ein Intervall des L-Zustandssignals hergeleitet.
Tritt bei der signalangepaßten Filterausgabe ein Ausfall auf, wird eine Pseudokorrelationsausgabe vom Zeitsteuerungsblock 4-4 an den Wähler 4-2 an einer Stelle ausgeben, die etwa um eine Zeitdauer eines Chips des Spreizcodes von der Stelle einer obenbeschriebenen signalangepaßten Filterausgabe, die als nächstes erscheint, verzögert wird, wobei die Pseudospitzenmaskenzeitsteuerung aufgrund der Kreuzkorrelation gehalten wird.
Bei der Steuerschaltung 3406, die das Sperrsignal 3305 empfangen hat, wird die Demodulationssignaleingabe vom Mischer 3405 durch das Codeerzeugungszeitsteuersignal 3304 abgefragt, die Synchronisationsspreizcodekanaldaten werden in digitale Signale umgesetzt, und ihre Inhalte werden überwacht.
Die Steuerschaltung 3406 überwacht die vom Synchronisationsspreizcodekanal übertragenen Daten. Wird ein Datenübertragungssignal, das nach dem Vorlauf von der Sendeseite übertragen wird, erfaßt, sendet die Steuerschaltung 3406 ein Datenspreizcodekanalfreigabesignal an die Demodulationsschaltung 3407. Wird ein solches Freigabesignal empfangen, beginnt die Demodulationsschaltung 3407 ein parallel/seriellen Umsetzvorgang der Empfangsdaten, und er gibt die Empfangsdaten an eine externe Schnittstelle weiter.
Wird der Datenübertragungscodekanal des Empfängers freigegeben, wird der Pseudospitzenwert mit Hilfe der Kreuzkorrelation des Spreizcodekanals als eine signalangepaßte Filterausgabe, die vom Empfänger hergeleitet wird, ausgegeben, und er hat die in 23 gezeigte Wellenform 3307. Das Spitzenwerterfassungssignal der signalangepaßten Filterausgabe hat die in 23 gezeigte Wellenform 3308.
Wenn hingegen bei der Spitzenwerterfassungsschaltung 3402 das Sperrsignal 3305 empfangen wird, werden die Signale an Stellen, die nicht den Stellen in der Nähe der normierten Stellen des Korrelationsspitzenwertsignals 3308 entsprechen, durch die Maskeninformation des Wählers 4-2 maskiert.
Zu Beginn der Datenübertragung beim siebten und beim achten Ausführungsbeispiel reduziert die Empfangsseite die Anzahl der Codemultiplexkanäle, und sie überträgt einen Synchronisationsvorlauf, und sie erhöht die Anzahl der Multiplexkanäle, nachdem de Vorlauf übertragen wurde. Auf der Empfangsseite wird die Erfassung durch Verwendung der Korrelationsausgabe eines Korrelators gehalten. Nachdem die Synchronisation erfaßt wurde, werden die Pseudokorrelationsausgaben durch die Codekanäle, die gebündelt werden, und die an anderen Stellen als die Stellen nahe der normierten Korrelationsausgabe bestehen, unterdrückt oder maskiert. Selbst wenn keine Korrelationsausgabe hergeleitet wird, wird die Maskenzeitsteuerung des Kreuzkorrelationssignals gehalten, und die Pseudokorrelationsausgabe bei dem Erfassungsvorgang und der Nachlaufvorgang bei der Übertragung werden unterdrückt.
Daher kann fehlerhaften Vorgängen des Erfassungsvorgangs und des Nachlaufvorgangs durch die Pseudokorrelationsausgabe vorgebeugt werden.
Darüber hinaus kann die Anzahl der Multiplexkanäle erhöht werden, und die Daten können mit hoher Geschwindigkeit übertragen werden.
Andererseits ist es durch Übertragung des Übertragungszustandssignals an den Spreizcodekanal, der zum Zeitpunkt der Anfangserfassung verwendet wird, möglich, so zu steuern, daß die Demodulationsschaltung betriebsfähig gemacht wird, ausschließlich dann, wenn die Erfassung beendet ist, und die Anzahl der Spreizcodekanäle erhöht werden.
Obgleich die vorliegenden Erfindung in Hinsicht auf die bevorzugten Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf die obigen Ausführungsbeispiel beschränkt, und viele Modifikationen und Veränderungen sind möglich.

Claims

Empfänger zur Spread-Spectrum-Übertragung, mit: einem Wiedergabemittel (25, 255, 1251, 805) zur Wiedergabe eines Trägersignals aus einem Empfangssignal gemäß einem Diffusionscode; einem Demodulationsmittel (261, 2501, 61, 901, 902) zur Demodulation des empfangenen Signals gemäß dem vom Wiedergabemittel wiedergegebenen Trägersignal in ein Basisbandsignal; gekennzeichnet durch ein Codeerzeugungsmittel (24, 242, 2436, 2455, 224, 324, 3203, 3403) zum Erzeugen des Codes gemäß dem empfangenen Signal, bevor das Demodulationsmittel die Demodulation in das Basisbandsignal ausgeführt hat.
Empfänger nach Anspruch 1, der des weiteren über ein Umsetzmittel (263, 2503, 64, 905, 906) verfügt, um das Basisbandsignal gemäß einer Vielzahl von Diffusionscodes umzusetzen.
Empfänger nach Anspruch 1, dessen Codeerzeugungsmittel eingerichtet ist zum Erzeugen einer Vielzahl von Diffusionscodes gemäß dem zur Wiedergabe des Trägersignals vom Wiedergabemittel verwendeten Diffusionscode.
Empfänger nach Anspruch 1, dessen Demodulationsmittel ein erstes Umsetzmittel (63) enthält, um das Basisbandsignal in ein Digitalsignal umzusetzen, und ein zweites Umsetzmittel (64, 65, 66, 67), um das Digitalsignal in Demodulationsdaten umzusetzen.
Empfänger nach Anspruch 4, dessen Umsetzmittel eingerichtet ist, das Basisbandsignal gemäß einem Codetakt des Diffusionscodes in das Digitalsignal umzusetzen.
Empfänger nach Anspruch 1, dessen Wiedergabemittel eingerichtet ist, das erste und zweite Trägersignal zur Orthogonaldemudolation wiederzugeben, und dessen Demodulationsmittel eingerichtet ist, das Empfangssignal gemäß dem vom Wiedergabemittel wiedergegebenen ersten und zweiten Trägersignal in ein erstes und zweites Basisbandsignal zu demodulieren.
Empfangsverfahren zur Spread-Spectrum-Übertragung, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte: Wiedergeben eines Trägersignals gemäß einem Diffusionscode aus einem Empfangssignal; Demodulieren des Empfangssignals gemäß dem im Verfahrensschritt des Wiedergebens wiedergegebenen Trägersignal in ein Basisbandsignal; und Erzeugen des Codes gemäß dem Empfangssignal, bevor die Demodulation in das Basisbandsignal im Verfahrensschritt des Demodulierens erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 7, mit dem weiteren Verfahrensschritt des Umsetzens vom Basisbandsignal gemäß einer Vielzahl von Diffusionscodes.
Verfahren nach Anspruch 7, bei dem der Verfahrensschritt des Demodulierens einen ersten Umsetzschritt enthält, der das Basisbandsignal in ein Digitalsignal umsetzt, und einer zweiten Umsetzschritt, der das Digitalsignal in Demodulationsdaten umsetzt.
Verfahren nach Anspruch 9, bei dem der Verfahrensschritt des Umsetzens das Basisbandsignal gemäß einem Codetakt des Diffusionscodes in das Digitalsignal umsetzt.
Verfahren nach Anspruch 7, bei dem der Verfahrensschritt des Wiedergebens erste und zweite Trägersignale zur Orthogonaldemodulation wiedergibt und der Verfahrensschritt des Demodulierens das empfangene Signal gemäß dem ersten und zweiten Trägersignal in ein erstes und in ein zweites, im Verfahrensschritt des Wiedergebens wiedergegebenes Basisbandsignal demoduliert.