JP2654787B2 - スペクトラム拡散受信機 - Google Patents

スペクトラム拡散受信機

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JP2654787B2
JP2654787B2 JP63007144A JP714488A JP2654787B2 JP 2654787 B2 JP2654787 B2 JP 2654787B2 JP 63007144 A JP63007144 A JP 63007144A JP 714488 A JP714488 A JP 714488A JP 2654787 B2 JP2654787 B2 JP 2654787B2
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【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明はスペクトラム拡散通信方式で使用される受信
機、特にその相関パルス発生回路に関する。
B.発明の概要 相関器によって、受信信号と基準信号の相関を取るこ
とによって、相関スパイクを得、この相関スパイクを比
較回路を通して相関パルスを得るスペクトラム拡散受信
機において、正負の相関スパイクのピーク値を検出する
第1および第2のピーク値検出回路と、上記第1および
第2のピーク値を比較する第1の比較回路と、上記第1
の比較回路の出力によって上記第1および第2のピーク
値を選択する選択回路と、上記選択回路によって選択さ
れたピーク値を基に閾値を発生する閾値設定回路と、上
記閾値と相関スパイクを比較する第2の比較回路とを含
み、相関パルスを出力する。
C.従来の技術 スペクトラム拡散通信方式においては、相関器出力が
変動しても、それに追従して適切な閾値信号を得て、目
的の相関出力を検出できることが必要である。
従来方式としては、例えば特公昭60−5639号「スペク
トラム拡散通信方式における受信回路」に示される方式
がある。
この方式は、マッチドフィルタ出力の正負の相関スパ
イクをそれぞれピールホールド回路によってピークホー
ルドした後に合成し、このピークホールド値に比例する
閾値信号を発生させ、閾値回路とし、相関スパイクを検
出し、データ復調を行うもので、その回路構成を第3図
に示す。第3図中、21は相関器、22はピークホールド回
路、23は演算回路、24はフリップフロップ、25はシフト
ロック発生器、26はシフト回路、27はPN符号、28は遅延
回路、29,30は掛算器で、ここでは−1を掛けて反転器
の役割を果たしている。すなわち、ピークホールド回路
31は正極性のピークを保持し、ピークホールド回路32は
負極性のピークを保持する。そのピーク値から可変抵抗
R3を介して閾値信号を得、比較器33では正極性の相関ス
パイクを検出し、比較器34では負極性の相関スパイクを
検出する。
D.発明が解決しようとする問題点 しかし、この回路構成には、以下の問題点がある。こ
のピークホールド回路22は、相関スパイクを完全にピー
クホールドする場合、相関スパイク幅が非常に細いため
ダイオードD1もしくはD2の内部抵抗とコンデンサC1もし
くはC2による時定数を非常に小さくしなければならな
い。つまり、充電時定数を小さくする必要がある。
逆に、相関スパイク一周期分ほどこのピーク値をホー
ルドする場合、ドループと呼ばれるホールド値の減少を
抑えるために、抵抗R1もしくはR2とコンデンサC1もしく
はC2から成る時定数を大きくさせねばならない。つま
り、放電時定数を大きくする必要がある。
第3図に示される回路構成により、変動する相関スパ
イクφ(t)に対応して変動する閾値信号を設定する上
で、ピークホールド回路31もしくは32の放電時定数R1C1
もしくはR2C2を大きくしなければならないことは第4図
に示されるように明白である。
次に、ピーク値の変動に対する追従を考えた場合、ホ
ールド性が良好なピークホールド回路、すなわち放電時
定数が大きなピークホールド回路の場合、ピーク値の減
少に対する追従性が悪くなる。これを第5図によって説
明する。
第5図に示されるようなレベル変動を生じている相関
スパイクφ(t)(この場合、データは1,1,0,0,に対応
する)が、ピークホールド回路22に入力された場合、ピ
ークホールド回路31および32の値は、b)およびc)の
SAおよびSBとなる。
ここで、正極性の相関スパイク1より小さい相関スパ
イク2、もしくは負極性の相関スパイク3より小さい相
関スパイク4が得られた場合に、コンデンサC1もしくは
C2は、充電されず、放電を続ける。すなわち、放電によ
るドループ以上にピーク値が減少した場合、そのピーク
値は、検出できないことになる。さらに、閾値信号SC
よびSDが第5図a)のように設定されていると、相関ス
パイク1は検出できるが、相関スパイク2,3,4は検出で
きないことになる。
それに伴って、入力データに対し復調データd(t)
は誤ったデータとなる。第5図中、d)およびe)は第
3図のそれぞれSEおよびd(t)の波形を示す。
E.発明の目的 本発明の目的は、受信信号レベルの変動に伴い、相関
器出力が変動した場合でも、適切な閾値信号を設定し、
相関パルスを得ることによって、確実なデータ復調が可
能な回路を提供することである。
F.問題点を解決するための手段 上記目的を達成するため、本発明のスペクトラム拡散
受信機は、受信信号と基準信号との相関をとることによ
り相関スパイクを得る相関器と、上記相関スパイクの正
極性スパイクのピーク値を検出する第1のピーク値検出
回路と、上記相関スパイクの負極性スパイクのピーク値
を検出する第2のピーク値検出回路と、上記正極性スパ
イクのピーク値と負極性スパイクのピーク値とを比較す
る第1の比較回路と、上記第1の比較回路の出力に応じ
て上記いずれかのピーク値を選択する選択回路と、上記
選択回路によって選択されたピーク値に基づいて閾値を
発生する閾値設定回路と、上記閾値と相関スパイクとを
比較して相関パルスを出力する第2の比較回路と、を有
することを要旨とする。
本発明の有利な実施の態様においては、上記閾値設定
回路は、正極性相関スパイクに対する閾値を発生する第
1の閾値設定回路と、負極性相関スパイクに対する閾値
を発生する第2の閾値設定回路と、上記第2の比較回路
は、正極性相関スパイクに対する相関パルスを出力する
第2の比較回路と、負極性相関スパイクに対する相関パ
ルスを出力する第4の比較回路と、上記第1および第2
のピーク値検出回路は、相関スパイクの第1および第2
のピークホールド回路と、該第1および第2のピークホ
ールド回路が保持するホールド値をホールドする第1お
よび第2のホールド回路とから成り、上記第1および第
2のピークホールド回路が保持するホールド値を所望の
タイミングでクリアする手段を含む。上記閾値設定回路
は、上記選択回路によって選択されたピーク値に乗算係
数を乗算した値を出力することと、および、該乗算係数
は、CPUによって制御されることを含む。
G.作用 正極性および負極性の相関スパイクについて相関器出
力一周期分ごとに相関器出力のピーク値を保持するピー
クホールド回路の値をさらにラッチし、それらを比較、
選択し、相関器出力一同期分の閾値を設定する。
H.実施例 以下に、図面を参照しながら、実施例を用いて本発明
を一層詳細に説明するが、それらは例示に過ぎず、本発
明の枠を越えることなしにいろいろな変形や改良があり
得ることは勿論である。
第1図は本発明によるスペクトラム拡散受信機で使用
される相関パルス発生回路の構成を示すブロック図、第
2図は第1に示す回路の各部における信号のタイミング
チャートである。第1図中、1は相関器およびPDI(Pos
t Detection Integration:積分回路)、2はA/D変換
器、3は反転回路、4,5,8,9はラッチ回路、6,7,10,14,1
5は比較回路、11は選択回路、12,13は閾値設定回路、1
6,17はピークホールド回路、18,19はピーク値検出回路
を表わす。
A/D変換器2は、サンプリング信号bを基に、相関ス
パイクaをA/D変換し、出力cを得る。ここで、相関ス
パイクaが存在する期間をサンプリングした結果は、A/
D変換器2の出力cの斜線部,,にある。
次に、A/D変換器2の出力cを経路1および経路2に
分岐する。経路1はピークホールド回路16とラッチ回路
8から成るピーク値検出回路18、経路2は反転回路3お
よびピークホールド回路17とラッチ回路9から成るピー
ク値検出回路19である。
経路2はA/D変換器2の出力CのNビットのデータを
極性反転することによって経路1と同様の回路構成で実
現可能である。したがってA/D変換器2の後、経路2の
反転回路3に入力される。
まず経路1の動作を説明する。
A/D変換器2の出力cはラッチ回路4および比較回路
6に入力される。比較回路6では、A/D変換器2の出力
cとラッチ回路4にストアされているデータfを比較
し、A/D変換器2の出力cのデータの方が大きいと判断
された場合に、パルス出力eを得る。このパルスeをト
リガとして、ラッチ回路4は、A/D変換器2の出力cの
データをストアし、ラッチ回路4のデータfを更新す
る。
このようにA/D変換器2の出力cとラッチ回路4のデ
ータfを順次比較し、ラッチ回路4がストアするデータ
fを更新することによってA/D変換器2の出力cの最大
値を求めるピークホールド回路16を構成する。
ラッチ回路4は相関スパイクの周期ごとにクリア信号
dによってストアされている内容fをクリアし、新たな
相関スパイク一周期分のピークホールドを行なう。クリ
ア信号dのパルスの周期は、相関スパイクの周期と同じ
である。つまり、この回路構成によるピークホールド回
路であれば、相関スパイク一周期分におけるピーク値は
確実に保持できる。
次に、ラッチ回路4にストアされている相関スパイク
一周期分におけるA/D変換器2の出力cの最大値は、ラ
ッチ回路4をクリア信号dによってクリアする前にラッ
チ回路8にイネーブル信号iをトリガとし、ストアす
る。
次に、経路2の動作説明を行なう。
経路2の前述の経路1と同様の回路構成で実現可能で
あるから、反転回路3以降ラッチ回路9までの動作は経
路1と同じである。
よって、経路1および経路2のラッチ回路8および9
には、相関スパイク一周期分における正極性の最大値お
よび負極性の最大値がストアされることになる。
次に、ラッチ回路8の出力jとラッチ回路9の出力k
は、比較回路10に入力される。比較回路10では、入力さ
れるデータjとkを比較し、データjの方がデータkよ
りも大きい場合に出力lを得る。
比較回路10の出力lは、選択回路11に入力される。選
択回路11では入力される信号lの状態でラッチ回路8の
出力データjもしくはラッチ回路9の出力データkのど
ちらかを通過させる。つまり相関スパイクaにおいて、
相関スパイクが存在するかしないかを問わず、正極性の
ピーク値もしくは負極性のピーク値のレベルの高い方が
得られ、相関スパイク一周期ごとにピーク値が更新され
る。
このような構成をとることによって、相関器出力の一
周期内で、確実に相関スパイクのピーク値を保持でき、
かつピーク値の変動にも追従できるとともに、相関スパ
イクの極性が変化した場合の誤動作を無くすることが可
能である。
次に選択回路11によってラッチ回路8の出力jもしく
はラッチ回路の出力kのどちらか選択された結果のデー
タmは各々の閾値設定回路12および13へ入力される。
閾値設定回路12および13はそれぞれデータmと乗算係
数を表わす制御信号Pの演算を行ない閾値信号Qおよび
Rを発生する。この閾値信号QおよびRはNビットのデ
ィジタル信号である。
また、閾値設定回路12および13はそれぞれ独立に異な
った閾値信号の設定が可能である。
なお、制御信号Pは、例えば、CPU等から発生され
る。
次に、閾値設定回路12および13で得られた閾値信号Q
およびRは、比較回路14および15に入力される。
比較回路14および15では、A/D変換器2の出力cおよ
び反転回路3の出力Sを閾値信号QおよびRと比較し、
閾値信号QおよびRよりも大きいA/D変換器2の出力c
および反転回路3の出力Sが入力された時、出力nおよ
びoを得る。このようにして、相関スパイクに対応する
相関パルスnおよびoを得る。
さらに補足すると、第2図に示されるように、相関ス
パイクが正極時の場合、その正極性相関スパイクが存在
する一周期分でのピーク値をラッチ回路8で保持するこ
とで、次の一周期におけるピーク値が設定でき、かつ比
較回路10で比較され、選択回路11によって、その周期に
おける絶対最大値が求められ、正負極性相関スパイクに
対する閾値信号が設定され、最終相関パルスが得られる
ことがわかる。よって2値のベースバンド情報に対応す
る正負相関スパイクのピークホールドを行ない、さらに
ラッチすることで誤検出はない。
なお、以上記載したピークホールド回路構成は、ディ
ジタル信号処理を前提としているが、アナログ信号処理
を行なう場合でも本発明はラッチ回路をホールド回路に
置き換えることによって適用可能である。
I.発明の効果 以上説明した通り、本発明によれば、相関器出力のレ
ベル変動に対し、正確なデータ復調が可能であるという
利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるスペクトラム拡散受信機で使用さ
れる相関パルス発生回路の構成を示すブロック図、第2
図は第1図に示す回路の各部における信号のタイミング
チャート、第3図は従来の相関パルス発生回路の回路
図、第4図は放電時定数が小さい場合および放電時定数
が大きい場合の電圧波形図、第5図は第3図に示す回路
の各部における信号波形図である。 1……相関器およびPDI、2……A/D変換器、3……反転
回路、4,5,8,9……ラッチ回路、6,7,10,14,15……比較
回路、11……選択回路、12,13……閾値設定回路、16,17
……ピークホールド回路、18,19……ピーク値検出回
路。

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】受信信号と基準信号との相関をとることに
    より相関スパイクを得る相関器と、 上記相関スパイクの正極性スパイクのピーク値を検出す
    る第1のピーク値検出回路と、 上記相関スパイクの負極性スパイクのピーク値を検出す
    る第2のピーク値検出回路と、 上記正極性スパイクのピーク値と負極性スパイクのピー
    ク値とを比較する第1の比較回路と、 上記第1の比較回路の出力に応じて上記いずれかのピー
    ク値を選択する選択回路と、 上記選択回路によって選択されたピーク値に基づいて閾
    値を発生する閾値設定回路と、 上記閾値と相関スパイクとを比較して相関パルスを出力
    する第2の比較回路と、を有することを特徴とするスペ
    クトラム拡散受信機。
  2. 【請求項2】上記閾値設定回路は、正極性相関スパイク
    に対する閾値を発生する第1の閾値設定回路と、負極性
    相関スパイクに対する閾値を発生する第2の閾値設定回
    路とから成ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
    載のスペクトラム拡散受信機。
  3. 【請求項3】上記第2の比較回路は、正極性相関スパイ
    クに対する相関パルスを出力する第3の比較回路と、負
    極性相関スパイクに対する相関パルスを出力する第4の
    比較回路とから成ることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載のスペクトラム拡散受信機。
  4. 【請求項4】上記第1および第2のピーク値検出回路
    は、相関スパイクの第1および第2のピークホールド回
    路と、該第1および第2のピークホールド回路が保持す
    るホールド値をホールドする第1および第2のホールド
    回路とから成ることを特徴とする特許請求の範囲第1項
    記載のスペクトラム拡散受信機。
  5. 【請求項5】上記第1および第2のピークホールド回路
    が保持するホールド値を所望のタイミングでクリアする
    手段を含むことを特徴とする特許請求の範囲第4項記載
    のスペクトラム拡散受信機。
  6. 【請求項6】上記閾値設定回路は、上記選択回路によっ
    て選択されたピーク値に、乗算係数を乗算した値を出力
    することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のスペ
    クトラム拡散受信機。
  7. 【請求項7】上記乗算係数は、CPUによって、制御され
    ることを特徴とする特許請求の範囲第6項記載のスペク
    トラム拡散受信機。
JP63007144A 1988-01-14 1988-01-14 スペクトラム拡散受信機 Expired - Lifetime JP2654787B2 (ja)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59169244A (ja) * 1983-03-17 1984-09-25 Hitachi Denshi Ltd 同期判定装置
JPS605638A (ja) * 1983-06-23 1985-01-12 Omron Tateisi Electronics Co スペクトラム拡散通信方式における受信回路

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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