JP2687783B2 - スペクトル拡散復調装置 - Google Patents
スペクトル拡散復調装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は直接拡散方式のスペク
トル拡散復調装置、特にレイク（ＲＡＫＥ）方式を用い
たスペクトル拡散復調装置に関する。
トル拡散復調装置、特にレイク（ＲＡＫＥ）方式を用い
たスペクトル拡散復調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】レイク方式は、直接拡散方式のスペクト
ル拡散信号の特徴を利用し、選択性フェージング通信路
において生じる遅延波のエネルギーを合成するパスダイ
バーシチを実現する方式であり、原理的には各遅延波の
最大比合成が行われる。従来のレイク方式を用いたスペ
クトル拡散復調装置は、例えば、横山光男：“スペクト
ル拡散通信システム”，科学技術出版社（１９８８）
や、Ｐｒｏａｋｉｓ：“ＤＩＧＩＴＡＬ ＣＯＭＭＵＮ
ＩＣＡＴＩＯＮＳ（２ｎｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ）”，Ｍｃ
Ｇｒａｗ−ＨｉＬＬ（１９８９）に示されている。
ル拡散信号の特徴を利用し、選択性フェージング通信路
において生じる遅延波のエネルギーを合成するパスダイ
バーシチを実現する方式であり、原理的には各遅延波の
最大比合成が行われる。従来のレイク方式を用いたスペ
クトル拡散復調装置は、例えば、横山光男：“スペクト
ル拡散通信システム”，科学技術出版社（１９８８）
や、Ｐｒｏａｋｉｓ：“ＤＩＧＩＴＡＬ ＣＯＭＭＵＮ
ＩＣＡＴＩＯＮＳ（２ｎｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ）”，Ｍｃ
Ｇｒａｗ−ＨｉＬＬ（１９８９）に示されている。
【０００３】従来技術について図を参照して説明する。
図３は従来のレイク方式を用いたスペクトル拡散復調装
置を示す構成ブロック図である。図において、２００は
局部搬送波を発振する発振器、２０１は局部搬送波の位
相をπ／２ラジアン移相する移相器、２０２，２０３は
乗算器、２０４，２０５はローパスフィルタ、２０６，
２０７は標本化器、２０８は相関器である。１００は重
み付け係数生成手段であり、２０９は遅延素子、２１０
は乗算器、２１１は入力信号の複素共役数を出力する共
役回路、２１２は入力信号の絶対値の二乗値と与えられ
たしきい値との大小関係に応じて入力信号の値を修正し
た値を出力する修正回路である。２１３は相関器２０８
から出力される相関信号と修正回路２１２から出力され
る修正された重み付け係数とから合成相関信号を生成す
る相関信号合成回路、２１４は信号合成回路２１３から
出力される合成相関信号の値に応じて復調データの値を
決定する判定器である。
図３は従来のレイク方式を用いたスペクトル拡散復調装
置を示す構成ブロック図である。図において、２００は
局部搬送波を発振する発振器、２０１は局部搬送波の位
相をπ／２ラジアン移相する移相器、２０２，２０３は
乗算器、２０４，２０５はローパスフィルタ、２０６，
２０７は標本化器、２０８は相関器である。１００は重
み付け係数生成手段であり、２０９は遅延素子、２１０
は乗算器、２１１は入力信号の複素共役数を出力する共
役回路、２１２は入力信号の絶対値の二乗値と与えられ
たしきい値との大小関係に応じて入力信号の値を修正し
た値を出力する修正回路である。２１３は相関器２０８
から出力される相関信号と修正回路２１２から出力され
る修正された重み付け係数とから合成相関信号を生成す
る相関信号合成回路、２１４は信号合成回路２１３から
出力される合成相関信号の値に応じて復調データの値を
決定する判定器である。
【０００４】次に動作について説明する。ここで、以下
の説明に用いる記号等について以下のように定める。デ
ータのシンボル周期はＴd 、スペクトル拡散に用いるＰ
Ｎ信号の繰り返し周期はＭ（Ｍは２以上の整数）チップ
で、チップ周期はＴc ＝Ｔd ／Ｍとする。ｍ（ｍ＝１，
…，Ｍ）番目のＰＮ信号の値はｕm ∈｛−１，１｝、時
刻ｎＴd（ｎは整数）における送信データの値はａn ∈
｛−１，１｝であり、送信側ではデータ系列｛ａn ｝に
ＰＮ信号｛ｕm ｝を乗算することにより直接拡散方式の
スペクトル拡散信号を生成するものとする。即ち、時刻
ｎＴd ＋ｍＴc におけるスペクトル拡散信号の値はａn
・ｕm であり、送信信号はこのスペクトル拡散信号によ
り２相位相シフトキーイング（以下、位相シフトキーイ
ングをＰＳＫと略称する）変調されているものとする。
の説明に用いる記号等について以下のように定める。デ
ータのシンボル周期はＴd 、スペクトル拡散に用いるＰ
Ｎ信号の繰り返し周期はＭ（Ｍは２以上の整数）チップ
で、チップ周期はＴc ＝Ｔd ／Ｍとする。ｍ（ｍ＝１，
…，Ｍ）番目のＰＮ信号の値はｕm ∈｛−１，１｝、時
刻ｎＴd（ｎは整数）における送信データの値はａn ∈
｛−１，１｝であり、送信側ではデータ系列｛ａn ｝に
ＰＮ信号｛ｕm ｝を乗算することにより直接拡散方式の
スペクトル拡散信号を生成するものとする。即ち、時刻
ｎＴd ＋ｍＴc におけるスペクトル拡散信号の値はａn
・ｕm であり、送信信号はこのスペクトル拡散信号によ
り２相位相シフトキーイング（以下、位相シフトキーイ
ングをＰＳＫと略称する）変調されているものとする。
【０００５】図３において、発振器２００は局部搬送波
を発振する。移相器２０１は発振器２００から出力され
る局部搬送波の位相をπ／２（ラジアン）移相する。受
信信号は乗算器２０２により発振器２００から出力され
る局部搬送波と乗算され、次いでローパスフィルタ２０
４により高周波成分が除去され、局部搬送波と同位相の
成分のベースバンド信号（以下、同相ベースバンド信号
と称する）に変換される。同時に、受信信号は乗算器２
０３により移相器２０１から出力されるπ／２（ラジア
ン）移相された局部搬送波とも乗算され、次いで、ロー
パスフィルタ２０５により高周波成分が除去され、局部
搬送波と直交した成分のベースバンド信号（以下、直交
ベースバンド信号と称する）に変換される。同相ベース
バンド信号と直交ベースバンド信号は複素ベースバンド
信号を構成する。即ち、同相ベースバンド信号は複素ベ
ースバンド信号の実数成分であり、直交ベースバンド信
号は複素ベースバンド信号の虚数成分である。
を発振する。移相器２０１は発振器２００から出力され
る局部搬送波の位相をπ／２（ラジアン）移相する。受
信信号は乗算器２０２により発振器２００から出力され
る局部搬送波と乗算され、次いでローパスフィルタ２０
４により高周波成分が除去され、局部搬送波と同位相の
成分のベースバンド信号（以下、同相ベースバンド信号
と称する）に変換される。同時に、受信信号は乗算器２
０３により移相器２０１から出力されるπ／２（ラジア
ン）移相された局部搬送波とも乗算され、次いで、ロー
パスフィルタ２０５により高周波成分が除去され、局部
搬送波と直交した成分のベースバンド信号（以下、直交
ベースバンド信号と称する）に変換される。同相ベース
バンド信号と直交ベースバンド信号は複素ベースバンド
信号を構成する。即ち、同相ベースバンド信号は複素ベ
ースバンド信号の実数成分であり、直交ベースバンド信
号は複素ベースバンド信号の虚数成分である。
【０００６】ローパスフィルタ２０４から出力される同
相ベースバンド信号は標本化器２０６によりチップ周期
Ｔc ごとに標本化される。同様に、ローパスフィルタ２
０５から出力される直交ベースバンド信号は標本化器２
０７によりチップ周期Ｔc ごとに標本化される。標本化
された同相ベースバンド信号と標本化された直交ベース
バンド信号は標本化された複素ベースバンド信号を構成
する。ここで、標本化された同相ベースバンド信号、標
本化された直交ベースバンド信号、および標本化された
複素ベースバンド信号ｙの時刻ｋＴc （ｋは整数）にお
ける値をそれぞれｙpk、ｙqkおよびｙk とすると式１で
表される関係が成立する。
相ベースバンド信号は標本化器２０６によりチップ周期
Ｔc ごとに標本化される。同様に、ローパスフィルタ２
０５から出力される直交ベースバンド信号は標本化器２
０７によりチップ周期Ｔc ごとに標本化される。標本化
された同相ベースバンド信号と標本化された直交ベース
バンド信号は標本化された複素ベースバンド信号を構成
する。ここで、標本化された同相ベースバンド信号、標
本化された直交ベースバンド信号、および標本化された
複素ベースバンド信号ｙの時刻ｋＴc （ｋは整数）にお
ける値をそれぞれｙpk、ｙqkおよびｙk とすると式１で
表される関係が成立する。
【０００７】
【数１】
【０００８】標本化された複素ベースバンド信号は相関
器２０８に入力されＰＮ系列｛ｕm｝との相互相関演算
が行われ、相関信号ｚが出力される。ここで、時刻（ｎ
Ｍ＋ｉ）Ｔc ＝ｎＴd ＋ｉＴc （ｉ＝０，…，Ｍ−１）
における相関信号の値をｚnM+iとすると式２で表される
関係が成立する。
器２０８に入力されＰＮ系列｛ｕm｝との相互相関演算
が行われ、相関信号ｚが出力される。ここで、時刻（ｎ
Ｍ＋ｉ）Ｔc ＝ｎＴd ＋ｉＴc （ｉ＝０，…，Ｍ−１）
における相関信号の値をｚnM+iとすると式２で表される
関係が成立する。
【０００９】
【数２】
【００１０】選択性フェージングの下では、受信信号は
到達時間の異なる様々な信号波が合成されたものとな
る。以下、到達時間の最も短い信号波を先行波と称し、
他の信号波を遅延波と称する。一般的に、直接拡散方式
のスペクトル拡散通信においては、ＰＮ信号｛ｕm ｝は
自己相関係数がインパルス状になるような系列（例えば
Ｍ系列など）が選ばれる。ＰＮ信号｛ｕm ｝のこのよう
な自己相関特性により、相関器２０８の出力である相関
信号においては、先行波と各遅延波のエネルギーが分離
される。即ち、相関信号のエネルギーを示す値である｜
ｚnM+i｜2 は先行波や遅延波の到達時間に応じた時刻に
顕著な極大を示す。以下、ｎ番目の送信データａn に対
応する先行波による相関信号のエネルギーの極大は時刻
ｎＭＴc に生じるものとする。同様に、ｎ番目の送信デ
ータａn に対応する到達時間の最も長い遅延波による相
関信号のエネルギーの極大は時刻（ｎＭ＋Ｌ）Ｔc （Ｌ
は１以上Ｍ未満の整数）に生じるものとする。
到達時間の異なる様々な信号波が合成されたものとな
る。以下、到達時間の最も短い信号波を先行波と称し、
他の信号波を遅延波と称する。一般的に、直接拡散方式
のスペクトル拡散通信においては、ＰＮ信号｛ｕm ｝は
自己相関係数がインパルス状になるような系列（例えば
Ｍ系列など）が選ばれる。ＰＮ信号｛ｕm ｝のこのよう
な自己相関特性により、相関器２０８の出力である相関
信号においては、先行波と各遅延波のエネルギーが分離
される。即ち、相関信号のエネルギーを示す値である｜
ｚnM+i｜2 は先行波や遅延波の到達時間に応じた時刻に
顕著な極大を示す。以下、ｎ番目の送信データａn に対
応する先行波による相関信号のエネルギーの極大は時刻
ｎＭＴc に生じるものとする。同様に、ｎ番目の送信デ
ータａn に対応する到達時間の最も長い遅延波による相
関信号のエネルギーの極大は時刻（ｎＭ＋Ｌ）Ｔc （Ｌ
は１以上Ｍ未満の整数）に生じるものとする。
【００１１】重み付け係数生成手段１００において、相
関器２０８から出力される相関信号ｚは遅延時間がシン
ボル周期Ｔd に等しい遅延素子２０９に入力され、遅延
相関信号となる。即ち、時刻（ｎＭ＋ｉ）Ｔc ＝ｎＴd
＋ｉＴc における遅延相関信号の値は、ｚ(n-1)M+iであ
る。遅延素子２０９から出力される遅延相関信号は乗算
器２１０により、判定器２１４より出力される復調デー
タと乗算され、無変調相関信号ｃとなる。後述するよう
に、判定器２１４より時刻ｎＴd に出力される復調デー
タの値は、（ｎ−１）番目の送信データａn-1 に対応す
るαn-1 ∈｛−１，１｝である。従って、時刻（ｎＭ＋
ｉ）Ｔc ＝ｎＴd ＋ｉＴc における無変調相関信号の値
をｃnM+iとすると式３で表される関係が成立する。
関器２０８から出力される相関信号ｚは遅延時間がシン
ボル周期Ｔd に等しい遅延素子２０９に入力され、遅延
相関信号となる。即ち、時刻（ｎＭ＋ｉ）Ｔc ＝ｎＴd
＋ｉＴc における遅延相関信号の値は、ｚ(n-1)M+iであ
る。遅延素子２０９から出力される遅延相関信号は乗算
器２１０により、判定器２１４より出力される復調デー
タと乗算され、無変調相関信号ｃとなる。後述するよう
に、判定器２１４より時刻ｎＴd に出力される復調デー
タの値は、（ｎ−１）番目の送信データａn-1 に対応す
るαn-1 ∈｛−１，１｝である。従って、時刻（ｎＭ＋
ｉ）Ｔc ＝ｎＴd ＋ｉＴc における無変調相関信号の値
をｃnM+iとすると式３で表される関係が成立する。
【００１２】
【数３】
【００１３】前述のように、ｚ(n-1)M+iは（ｎ−１）番
目の送信データａn-1 に対応する受信信号の相関信号で
あるため、送信データａn-1 によってデータ変調がなさ
れている。無変調相関信号ｃnM+iは、相関信号ｚ
(n-1)M+iに復調データαn-1 を乗算することにより相関
信号に含まれるデータ変調成分を除去したものである。
目の送信データａn-1 に対応する受信信号の相関信号で
あるため、送信データａn-1 によってデータ変調がなさ
れている。無変調相関信号ｃnM+iは、相関信号ｚ
(n-1)M+iに復調データαn-1 を乗算することにより相関
信号に含まれるデータ変調成分を除去したものである。
【００１４】乗算器２１０より出力される無変調相関信
号ｃは共役回路２１１に入力され、共役回路２１１から
は無変調相関信号の複素共役数であるところの重み付け
係数が出力される。即ち、時刻（ｎＭ＋ｉ）Ｔc ＝ｎＴ
d ＋ｉＴc における共役回路２１１から出力される重み
付け係数の値は式４で表すものとなる。
号ｃは共役回路２１１に入力され、共役回路２１１から
は無変調相関信号の複素共役数であるところの重み付け
係数が出力される。即ち、時刻（ｎＭ＋ｉ）Ｔc ＝ｎＴ
d ＋ｉＴc における共役回路２１１から出力される重み
付け係数の値は式４で表すものとなる。
【００１５】
【数４】
【００１６】２相ＰＳＫ変調信号のようなアンチポーダ
ル信号に対してレイク方式を用いる場合、上記のように
１シンボル周期だけ遅延した相関信号に１シンボル前の
復調データを乗算したものの複素共役数を重み付け係数
として使用することは、前記文献“ＤＩＧＩＴＡＬ Ｃ
ＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ”にも記載されている。
ル信号に対してレイク方式を用いる場合、上記のように
１シンボル周期だけ遅延した相関信号に１シンボル前の
復調データを乗算したものの複素共役数を重み付け係数
として使用することは、前記文献“ＤＩＧＩＴＡＬ Ｃ
ＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ”にも記載されている。
【００１７】共役回路２１１から出力される重み付け係
数は修正回路２１２に入力される。修正回路２１２は入
力された重み付け係数の絶対値の二乗と、与えられたし
きい値との大小関係に応じて重み付け係数の修正を行
い、修正された重み付け係数ｗを出力する。ここで、時
刻（ｎＭ＋ｉ）Ｔc ＝ｎＴd ＋ｉＴc における修正され
た重み付け係数の値をｗnM+i、しきい値をｈとすると、
ｗnM+iは以下のように決定される。
数は修正回路２１２に入力される。修正回路２１２は入
力された重み付け係数の絶対値の二乗と、与えられたし
きい値との大小関係に応じて重み付け係数の修正を行
い、修正された重み付け係数ｗを出力する。ここで、時
刻（ｎＭ＋ｉ）Ｔc ＝ｎＴd ＋ｉＴc における修正され
た重み付け係数の値をｗnM+i、しきい値をｈとすると、
ｗnM+iは以下のように決定される。
【００１８】
【数５】
【００１９】しかるに、αn-1 ∈｛−１，１｝であるか
ら、明らかに式６で表される関係が成立する。
ら、明らかに式６で表される関係が成立する。
【００２０】
【数６】
【００２１】即ち、修正回路２１２は遅延相関信号のエ
ネルギー｜ｚ(n-1)M+i｜2 がしきい値ｈ以下となる時刻
の修正された重み付け係数ｗを０とするように動作す
る。従って、しきい値ｈを適切に選択することにより、
先行波や遅延波に対応する遅延相関信号のエネルギーの
顕著な極大が存在しない、即ち、遅延相関信号には雑音
成分のみが存在すると推定できる時刻の修正された重み
付け係数ｗを０とすることになるので、後述する相関信
号合成回路２１３から出力される合成相関信号ｄの信頼
性が向上する。
ネルギー｜ｚ(n-1)M+i｜2 がしきい値ｈ以下となる時刻
の修正された重み付け係数ｗを０とするように動作す
る。従って、しきい値ｈを適切に選択することにより、
先行波や遅延波に対応する遅延相関信号のエネルギーの
顕著な極大が存在しない、即ち、遅延相関信号には雑音
成分のみが存在すると推定できる時刻の修正された重み
付け係数ｗを０とすることになるので、後述する相関信
号合成回路２１３から出力される合成相関信号ｄの信頼
性が向上する。
【００２２】修正回路２１２から出力される修正された
重み付け係数ｗは、相関器２０８から出力される相関信
号とともに、相関信号合成回路２１３に入力される。相
関信号合成回路２１３は入力された相関信号ｚを修正さ
れた重み付け係数ｗにより重み付けして合成することに
より合成相関信号ｄを生成し、シンボル周期Ｔd ごとに
出力する。ここで、時刻ｎＭＴc ＝ｎＴd における合成
相関信号の値をｄn-1 とすると式７で表される関係が成
立する。
重み付け係数ｗは、相関器２０８から出力される相関信
号とともに、相関信号合成回路２１３に入力される。相
関信号合成回路２１３は入力された相関信号ｚを修正さ
れた重み付け係数ｗにより重み付けして合成することに
より合成相関信号ｄを生成し、シンボル周期Ｔd ごとに
出力する。ここで、時刻ｎＭＴc ＝ｎＴd における合成
相関信号の値をｄn-1 とすると式７で表される関係が成
立する。
【００２３】
【数７】
【００２４】以上の信号処理により、レイク方式による
信号合成（パスダイバーシチ）が実現される。
信号合成（パスダイバーシチ）が実現される。
【００２５】相関信号合成回路２１３から出力される合
成相関信号ｄは判定回路２１４に入力される。判定回路
２１４は、入力された合成相関信号ｄの値に応じて復調
データの判定を行う。時刻ｎＭＴc ＝ｎＴd における合
成相関信号ｄn-1 の値により、（ｎ−１）番目の送信デ
ータａn-1 に対応する復調データαn-1 ∈｛−１，１｝
は以下のように判定される。
成相関信号ｄは判定回路２１４に入力される。判定回路
２１４は、入力された合成相関信号ｄの値に応じて復調
データの判定を行う。時刻ｎＭＴc ＝ｎＴd における合
成相関信号ｄn-1 の値により、（ｎ−１）番目の送信デ
ータａn-1 に対応する復調データαn-1 ∈｛−１，１｝
は以下のように判定される。
【００２６】
【数８】
【００２７】最後に判定回路２１４からは時刻ｎＭＴc
＝ｎＴd に、復調データαn-1 が出力される。
＝ｎＴd に、復調データαn-1 が出力される。
【００２８】
【発明が解決しようとする課題】従来のレイク方式を用
いたスペクトル拡散復調装置は、以上のように構成され
ており、１シンボル周期だけ遅延した相関信号に１シン
ボル前の復調データを乗算したものの複素共役数を重み
付け係数としている。従って、受信信号の搬送波対雑音
電力比が低い場合は、相関器の出力である相関信号の信
号対雑音電力比も低くなるため、重み付け係数に含まれ
る雑音による誤差が大きくなってしまい、正確な重み付
けをした相関信号合成が不可能となるため、復調データ
の誤り率特性が劣化してしまうという課題があった。
いたスペクトル拡散復調装置は、以上のように構成され
ており、１シンボル周期だけ遅延した相関信号に１シン
ボル前の復調データを乗算したものの複素共役数を重み
付け係数としている。従って、受信信号の搬送波対雑音
電力比が低い場合は、相関器の出力である相関信号の信
号対雑音電力比も低くなるため、重み付け係数に含まれ
る雑音による誤差が大きくなってしまい、正確な重み付
けをした相関信号合成が不可能となるため、復調データ
の誤り率特性が劣化してしまうという課題があった。
【００２９】この発明は上記のような課題を解消するた
めになされたもので、受信信号の搬送波対雑音電力比が
低い場合も、雑音による誤差が小さい重み付け係数を求
めることができ、これによって正確な重み付けをした相
関信号合成を可能とし、復調データの誤り率特性の劣化
を防ぐことのできるレイク方式を用いたスペクトル拡散
復調装置を得ることを目的とする。
めになされたもので、受信信号の搬送波対雑音電力比が
低い場合も、雑音による誤差が小さい重み付け係数を求
めることができ、これによって正確な重み付けをした相
関信号合成を可能とし、復調データの誤り率特性の劣化
を防ぐことのできるレイク方式を用いたスペクトル拡散
復調装置を得ることを目的とする。
【００３０】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この請求項１に係わるスペクトル拡散復調装置
は、ＰＮ信号により直接拡散方式でスペクトル拡散され
た信号を受信信号とし、該受信信号より複素ベースバン
ド信号を生成するベースバンド信号生成手段と、該複素
ベースバンド信号の標本化を行う標本化手段と、該標本
化手段により標本化された複素ベースバンド信号と前記
ＰＮ信号との相関信号を生成する相関信号生成手段と、
前記相関信号から相関信号に含まれるデータ変調成分を
除去した無変調相関信号に対して移動平均処理を行って
重み付け係数を生成する重み付け係数生成手段と、前記
相関係数生成手段により生成された相関信号を前記重み
付け係数により重み付けして合成した合成相関信号を生
成する相関信号合成手段と、前記合成相関信号の値によ
り復調データの値を決定するデータ判定手段と、を備え
るようにしたものである。
めに、この請求項１に係わるスペクトル拡散復調装置
は、ＰＮ信号により直接拡散方式でスペクトル拡散され
た信号を受信信号とし、該受信信号より複素ベースバン
ド信号を生成するベースバンド信号生成手段と、該複素
ベースバンド信号の標本化を行う標本化手段と、該標本
化手段により標本化された複素ベースバンド信号と前記
ＰＮ信号との相関信号を生成する相関信号生成手段と、
前記相関信号から相関信号に含まれるデータ変調成分を
除去した無変調相関信号に対して移動平均処理を行って
重み付け係数を生成する重み付け係数生成手段と、前記
相関係数生成手段により生成された相関信号を前記重み
付け係数により重み付けして合成した合成相関信号を生
成する相関信号合成手段と、前記合成相関信号の値によ
り復調データの値を決定するデータ判定手段と、を備え
るようにしたものである。
【００３１】また、請求項２に係わるスペクトル拡散復
調装置は、擬似雑音（以下、ＰＮと称する）信号により
直接拡散方式でスペクトル拡散された信号を受信信号と
し、該受信信号より複素ベースバンド信号を生成するベ
ースバンド信号生成手段と、該複素ベースバンド信号の
標本化を行う標本化手段と、該標本化手段により標本化
された複素ベースバンド信号と前記ＰＮ信号との相互相
関係数（以下、相関信号と称する）を生成する相関信号
生成手段と、前記相関信号から相関信号に含まれるデー
タ変調成分を除去した無変調相関信号より重み付け係数
を生成する重み付け係数生成手段と、前記相関係数生成
手段により生成された相関信号を前記重み付け係数によ
り重み付けして合成した合成相関信号を生成する相関信
号合成手段と、前記合成相関信号の値により復調データ
の値を決定するデータ判定手段とを備え、前記重み付け
係数生成手段が、前記無変調相関信号に対し忘却係数に
よる加重平均処理をする手段を備えたことを特徴とする
ものである。
調装置は、擬似雑音（以下、ＰＮと称する）信号により
直接拡散方式でスペクトル拡散された信号を受信信号と
し、該受信信号より複素ベースバンド信号を生成するベ
ースバンド信号生成手段と、該複素ベースバンド信号の
標本化を行う標本化手段と、該標本化手段により標本化
された複素ベースバンド信号と前記ＰＮ信号との相互相
関係数（以下、相関信号と称する）を生成する相関信号
生成手段と、前記相関信号から相関信号に含まれるデー
タ変調成分を除去した無変調相関信号より重み付け係数
を生成する重み付け係数生成手段と、前記相関係数生成
手段により生成された相関信号を前記重み付け係数によ
り重み付けして合成した合成相関信号を生成する相関信
号合成手段と、前記合成相関信号の値により復調データ
の値を決定するデータ判定手段とを備え、前記重み付け
係数生成手段が、前記無変調相関信号に対し忘却係数に
よる加重平均処理をする手段を備えたことを特徴とする
ものである。
【００３２】
【作用】上記のように構成された請求項１に係わるこの
発明のスペクトル拡散復調装置では、重み付け係数生成
手段が相関信号から相関信号に含まれるデータ変調成分
を除去した無変調相関信号に対して移動平均処理を行う
ことにより、受信信号の搬送波対雑音電力比が低い場合
も、雑音による誤差が小さい重み付け係数を求めること
ができ、これによって正確な重み付けをした相関信号合
成が可能となる。
発明のスペクトル拡散復調装置では、重み付け係数生成
手段が相関信号から相関信号に含まれるデータ変調成分
を除去した無変調相関信号に対して移動平均処理を行う
ことにより、受信信号の搬送波対雑音電力比が低い場合
も、雑音による誤差が小さい重み付け係数を求めること
ができ、これによって正確な重み付けをした相関信号合
成が可能となる。
【００３３】また、上記のように構成された請求項２に
係わるこの発明のスペクトル拡散復調装置では、重み付
け係数生成手段が相関信号から相関信号に含まれるデー
タ変調成分を除去した無変調相関信号に対して忘却係数
を用いた加重平均処理を行うことにより、受信信号の搬
送波対雑音電力比が低い場合も、雑音による誤差が小さ
い重み付け係数を求めることができ、これによって正確
な重み付けをした相関信号合成が可能となる。
係わるこの発明のスペクトル拡散復調装置では、重み付
け係数生成手段が相関信号から相関信号に含まれるデー
タ変調成分を除去した無変調相関信号に対して忘却係数
を用いた加重平均処理を行うことにより、受信信号の搬
送波対雑音電力比が低い場合も、雑音による誤差が小さ
い重み付け係数を求めることができ、これによって正確
な重み付けをした相関信号合成が可能となる。
【００３４】
【実施例】実施例１． 以下、この発明の実施例１について図を参照して説明す
る。図１は、この発明の実施例１を示すレイク方式を用
いたスペクトル拡散復調装置の構成ブロック図である。
図において、３００は重み付け係数生成手段であり、３
０１は無変調相関信号ｃに対して移動平均処理を行う移
動平均処理部である。なお、従来例を示す図３と同一ま
たは相当部分には同一符号を付してその説明を省略す
る。
る。図１は、この発明の実施例１を示すレイク方式を用
いたスペクトル拡散復調装置の構成ブロック図である。
図において、３００は重み付け係数生成手段であり、３
０１は無変調相関信号ｃに対して移動平均処理を行う移
動平均処理部である。なお、従来例を示す図３と同一ま
たは相当部分には同一符号を付してその説明を省略す
る。
【００３５】次に動作について説明する。ここで、以下
の説明に用いる記号等について従来例と同様に以下のよ
うに定める。データのシンボル周期はＴd 、スペクトル
拡散に用いるＰＮ信号の繰り返し周期はＭ（Ｍは２以上
の整数）チップで、そのチップ周期はＴc ＝Ｔd / Ｍと
する。また、ｍ（ｍ＝１，…，Ｍ）番目のＰＮ信号の値
はｕm ∈｛−１，１｝、時刻ｎＴd （ｎは整数）におけ
る送信データの値はａn ∈｛−１，１｝であり、送信側
ではデータ系列｛ａn ｝にＰＮ信号｛ｕm ｝を乗算する
ことにより直接拡散方式のスペクトル拡散信号を生成す
るものとする。即ち、時刻ｎＴd ＋ｍＴc におけるスペ
クトル拡散信号の値はａn ・ｕm であり、送信信号はこ
のスペクトル拡散信号により２相ＰＳＫ変調されている
ものとする。
の説明に用いる記号等について従来例と同様に以下のよ
うに定める。データのシンボル周期はＴd 、スペクトル
拡散に用いるＰＮ信号の繰り返し周期はＭ（Ｍは２以上
の整数）チップで、そのチップ周期はＴc ＝Ｔd / Ｍと
する。また、ｍ（ｍ＝１，…，Ｍ）番目のＰＮ信号の値
はｕm ∈｛−１，１｝、時刻ｎＴd （ｎは整数）におけ
る送信データの値はａn ∈｛−１，１｝であり、送信側
ではデータ系列｛ａn ｝にＰＮ信号｛ｕm ｝を乗算する
ことにより直接拡散方式のスペクトル拡散信号を生成す
るものとする。即ち、時刻ｎＴd ＋ｍＴc におけるスペ
クトル拡散信号の値はａn ・ｕm であり、送信信号はこ
のスペクトル拡散信号により２相ＰＳＫ変調されている
ものとする。
【００３６】図１において、受信信号は従来例と同様に
ベースバンド信号生成手段、次いで標本化手段を介し
て、チップ周期Ｔc ごとに標本化された複素ベースバン
ド信号ｙに変換される。標本化された複素ベースバンド
信号ｙを構成する標本化された同相ベースバンド信号を
ｙp 、標本化された直交ベースバンド信号をｙq とし、
時刻ｋＴc （ｋは整数）における値をそれぞれｙk 、お
よびｙpk、ｙqkとすると式１で表される関係が成立す
る。
ベースバンド信号生成手段、次いで標本化手段を介し
て、チップ周期Ｔc ごとに標本化された複素ベースバン
ド信号ｙに変換される。標本化された複素ベースバンド
信号ｙを構成する標本化された同相ベースバンド信号を
ｙp 、標本化された直交ベースバンド信号をｙq とし、
時刻ｋＴc （ｋは整数）における値をそれぞれｙk 、お
よびｙpk、ｙqkとすると式１で表される関係が成立す
る。
【００３７】
【数９】
【００３８】標本化された複素ベースバンド信号ｙは、
相関器２０８に入力されてＰＮ系列｛ｕm ｝との相互相
関演算が行われ、相関信号ｚが出力される。ここで、時
刻（ｎＭ＋ｉ）Ｔc ＝ｎＴd ＋ｉＴc （ｉ＝０，…，Ｍ
−１）における相関信号の値をｚnM+iとすると式２で表
される関係が成立する。
相関器２０８に入力されてＰＮ系列｛ｕm ｝との相互相
関演算が行われ、相関信号ｚが出力される。ここで、時
刻（ｎＭ＋ｉ）Ｔc ＝ｎＴd ＋ｉＴc （ｉ＝０，…，Ｍ
−１）における相関信号の値をｚnM+iとすると式２で表
される関係が成立する。
【００３９】
【数１０】
【００４０】選択性フェージングの下では、受信信号は
到達時間の異なる様々な信号波が合成されたものとな
る。以下、到達時間の最も短い信号波を先行波と称し、
他の信号波を遅延波と称する。一般的に、直接拡散方式
のスペクトル拡散通信においては、ＰＮ信号｛ｕm ｝は
自己相関係数がインパルス状になるような系列（例えば
Ｍ系列など）が選ばれる。ＰＮ信号｛ｕm ｝のこのよう
な自己相関特性により、相関器２０８の出力である相関
信号においては、先行波と各遅延波のエネルギーが分離
される。即ち、相関信号のエネルギーを示す値である｜
ｚnM+i｜2 は先行波や遅延波の到達時間に応じた時刻に
顕著な極大を示す。以下、ｎ番目の送信データａn に対
応する先行波による相関信号のエネルギーの極大は時刻
ｎＭＴc に生じるものとする。同様に、ｎ番目の送信デ
ータａn に対応する到達時間の最も長い遅延波による相
関信号のエネルギーの極大は時刻（ｎＭ＋Ｌ）Ｔc （Ｌ
は１以上Ｍ未満の整数）に生じるものとする。
到達時間の異なる様々な信号波が合成されたものとな
る。以下、到達時間の最も短い信号波を先行波と称し、
他の信号波を遅延波と称する。一般的に、直接拡散方式
のスペクトル拡散通信においては、ＰＮ信号｛ｕm ｝は
自己相関係数がインパルス状になるような系列（例えば
Ｍ系列など）が選ばれる。ＰＮ信号｛ｕm ｝のこのよう
な自己相関特性により、相関器２０８の出力である相関
信号においては、先行波と各遅延波のエネルギーが分離
される。即ち、相関信号のエネルギーを示す値である｜
ｚnM+i｜2 は先行波や遅延波の到達時間に応じた時刻に
顕著な極大を示す。以下、ｎ番目の送信データａn に対
応する先行波による相関信号のエネルギーの極大は時刻
ｎＭＴc に生じるものとする。同様に、ｎ番目の送信デ
ータａn に対応する到達時間の最も長い遅延波による相
関信号のエネルギーの極大は時刻（ｎＭ＋Ｌ）Ｔc （Ｌ
は１以上Ｍ未満の整数）に生じるものとする。
【００４１】さて、相関器２０８から出力される相関信
号ｚは、上記相関信号ｚを入力として新たな構成の重み
付け係数生成手段３００の生成する重み付け係数ｗとと
もに、相関信号合成回路２１３に入力される。上記相関
信号合成回路２１３は、入力された相関信号ｚを重み付
け係数ｗにより重み付けして合成することにより合成相
関信号ｄを生成する。
号ｚは、上記相関信号ｚを入力として新たな構成の重み
付け係数生成手段３００の生成する重み付け係数ｗとと
もに、相関信号合成回路２１３に入力される。上記相関
信号合成回路２１３は、入力された相関信号ｚを重み付
け係数ｗにより重み付けして合成することにより合成相
関信号ｄを生成する。
【００４２】上記の新たな構成の重み付け係数生成手段
３００では、相関器２０８から出力される相関信号ｚか
ら相関信号に含まれるデータ変調成分を除去した無変調
相関信号ｃを入力とする移動平均処理部３０１におい
て、移動平均処理を行い移動平均相関信号ｖを得る。移
動平均相関信号ｖは共役回路２１１を介して修正回路２
１２に入力され、その絶対値の二乗と、与えられたしき
い値ｈとの大小関係に応じて修正が行われ、修正された
重み付け係数ｗとして出力される。
３００では、相関器２０８から出力される相関信号ｚか
ら相関信号に含まれるデータ変調成分を除去した無変調
相関信号ｃを入力とする移動平均処理部３０１におい
て、移動平均処理を行い移動平均相関信号ｖを得る。移
動平均相関信号ｖは共役回路２１１を介して修正回路２
１２に入力され、その絶対値の二乗と、与えられたしき
い値ｈとの大小関係に応じて修正が行われ、修正された
重み付け係数ｗとして出力される。
【００４３】以下、詳細説明する。相関器２０８から出
力される相関信号ｚは、遅延時間がシンボル周期Ｔd に
等しい遅延素子２０９に入力され遅延相関信号となる。
即ち、時刻（ｎＭ＋ｉ）Ｔc ＝ｎＴd ＋ｉＴc における
遅延相関信号の値は、ｚ(n-1)M+iである。遅延素子２０
９から出力される遅延相関信号は乗算器２１０により、
判定器２１４より出力される復調データと乗算され、無
変調相関信号ｃとなる。後述するように、判定器２１４
より時刻ｎＴd に出力される復調データの値は、（ｎ−
１）番目の送信データａn-1 に対応するαn-1 ∈｛−
１，１｝である。従って、時刻（ｎＭ＋ｉ）Ｔc ＝ｎＴ
d ＋ｉＴc における無変調相関信号の値をｃnM+iとする
と式３で表される関係が成立する。
力される相関信号ｚは、遅延時間がシンボル周期Ｔd に
等しい遅延素子２０９に入力され遅延相関信号となる。
即ち、時刻（ｎＭ＋ｉ）Ｔc ＝ｎＴd ＋ｉＴc における
遅延相関信号の値は、ｚ(n-1)M+iである。遅延素子２０
９から出力される遅延相関信号は乗算器２１０により、
判定器２１４より出力される復調データと乗算され、無
変調相関信号ｃとなる。後述するように、判定器２１４
より時刻ｎＴd に出力される復調データの値は、（ｎ−
１）番目の送信データａn-1 に対応するαn-1 ∈｛−
１，１｝である。従って、時刻（ｎＭ＋ｉ）Ｔc ＝ｎＴ
d ＋ｉＴc における無変調相関信号の値をｃnM+iとする
と式３で表される関係が成立する。
【００４４】
【数１１】
【００４５】既に説明したように、ｚ(n-1)M+iは（ｎ−
１）番目の送信データａn-1 に対応する受信信号の相関
信号であり、送信データａn-1 によってデータ変調がな
されている。無変調相関信号ｃnM+iは、相関信号ｚ
(n-1)M+iに復調データαn-1 を乗算することにより相関
信号に含まれるデータ変調成分を除去したものである。
１）番目の送信データａn-1 に対応する受信信号の相関
信号であり、送信データａn-1 によってデータ変調がな
されている。無変調相関信号ｃnM+iは、相関信号ｚ
(n-1)M+iに復調データαn-1 を乗算することにより相関
信号に含まれるデータ変調成分を除去したものである。
【００４６】乗算器２１０より出力される無変調相関信
号ｃは、移動平均処理部３０１に入力され、移動平均処
理部３０１からは無変調相関信号のシンボル間隔のＮ回
（Ｎは２以上の整数）移動平均値をＮ倍した信号である
移動平均相関信号ｖが出力される。即ち、時刻（ｎＭ＋
ｉ）Ｔc ＝ｎＴd ＋ｉＴc における移動平均相関信号の
値をｖnM+iとすると式９で表される関係が成立する。
号ｃは、移動平均処理部３０１に入力され、移動平均処
理部３０１からは無変調相関信号のシンボル間隔のＮ回
（Ｎは２以上の整数）移動平均値をＮ倍した信号である
移動平均相関信号ｖが出力される。即ち、時刻（ｎＭ＋
ｉ）Ｔc ＝ｎＴd ＋ｉＴc における移動平均相関信号の
値をｖnM+iとすると式９で表される関係が成立する。
【００４７】
【数１２】
【００４８】この移動平均処理により移動平均相関信号
ｖは無変調相関信号ｃよりも信号対雑音電力比が向上す
る。
ｖは無変調相関信号ｃよりも信号対雑音電力比が向上す
る。
【００４９】移動平均処理部３０１より出力される移動
平均相関信号ｖは共役回路２１１に入力され、移動平均
相関信号ｖの複素共役数であるところの重み付け係数が
出力される。即ち、時刻（ｎＭ＋ｉ）Ｔc ＝ｎＴd ＋ｉ
Ｔc における共役回路２１１から出力される重み付け係
数の値は、ｖ * nM+i（＊は複素共役を意味する）とな
る。
平均相関信号ｖは共役回路２１１に入力され、移動平均
相関信号ｖの複素共役数であるところの重み付け係数が
出力される。即ち、時刻（ｎＭ＋ｉ）Ｔc ＝ｎＴd ＋ｉ
Ｔc における共役回路２１１から出力される重み付け係
数の値は、ｖ * nM+i（＊は複素共役を意味する）とな
る。
【００５０】共役回路２１１から出力される重み付け係
数は修正回路２１２に入力される。修正回路２１２は入
力された重み付け係数の絶対値の二乗と与えられたしき
い値との大小関係に応じて重み付け係数の修正を行い、
修正された重み付け係数ｗを出力する。ここで、時刻
（ｎＭ＋ｉ）Ｔc ＝ｎＴd ＋ｉＴc における修正された
重み付け係数の値をｗnM+i、しきい値をｈとすると、ｗ
nM+iは式１０のように決定される。
数は修正回路２１２に入力される。修正回路２１２は入
力された重み付け係数の絶対値の二乗と与えられたしき
い値との大小関係に応じて重み付け係数の修正を行い、
修正された重み付け係数ｗを出力する。ここで、時刻
（ｎＭ＋ｉ）Ｔc ＝ｎＴd ＋ｉＴc における修正された
重み付け係数の値をｗnM+i、しきい値をｈとすると、ｗ
nM+iは式１０のように決定される。
【００５１】
【数１３】
【００５２】修正回路２１２から出力される修正された
重み付け係数ｗは、相関器２０８から出力される相関信
号ｚとともに、相関信号合成回路２１３に入力される。
相関信号合成回路２１３は入力された相関信号ｚを修正
された重み付け係数ｗにより重み付けして合成すること
により合成相関信号ｄを生成し、シンボル周期Ｔd ごと
に出力する。ここで、時刻ｎＭＴc ＝ｎＴd における合
成相関信号の値をｄn-1 とすると式１１で表される関係
が成立する。
重み付け係数ｗは、相関器２０８から出力される相関信
号ｚとともに、相関信号合成回路２１３に入力される。
相関信号合成回路２１３は入力された相関信号ｚを修正
された重み付け係数ｗにより重み付けして合成すること
により合成相関信号ｄを生成し、シンボル周期Ｔd ごと
に出力する。ここで、時刻ｎＭＴc ＝ｎＴd における合
成相関信号の値をｄn-1 とすると式１１で表される関係
が成立する。
【００５３】
【数１４】
【００５４】以上の信号処理により、レイク方式による
信号合成（パスダイバーシチ）が実現される。
信号合成（パスダイバーシチ）が実現される。
【００５５】相関信号合成回路２１３から出力される合
成相関信号ｄは判定回路２１４に入力される。判定回路
２１４は、入力された合成相関信号ｄの値に応じて復調
データの判定を行う。時刻ｎＭＴc ＝ｎＴd における合
成相関信号ｄn-1 の値により、（ｎ−１）番目の送信デ
ータａn-1 に対応する復調データαn-1 ∈｛−１，１｝
は、従来例と同様に以下のように判定される。
成相関信号ｄは判定回路２１４に入力される。判定回路
２１４は、入力された合成相関信号ｄの値に応じて復調
データの判定を行う。時刻ｎＭＴc ＝ｎＴd における合
成相関信号ｄn-1 の値により、（ｎ−１）番目の送信デ
ータａn-1 に対応する復調データαn-1 ∈｛−１，１｝
は、従来例と同様に以下のように判定される。
【００５６】
【数１５】
【００５７】最後に、判定回路２１４からは時刻ｎＭＴ
c ＝ｎＴd に復調データαn-1 が出力される。
c ＝ｎＴd に復調データαn-1 が出力される。
【００５８】なお、上記実施例では変調方式として２相
ＰＳＫ変調方式を用いた場合を例示したが、これに限る
ものではなく、他の多相ＰＳＫ変調方式、例えば４相Ｐ
ＳＫ変調方式などであってもよい。また、その他の変調
方式、例えばＭＳＫ変調方式やＧＭＳＫ変調方式などで
あってもよい。上記実施例では、標本化器の標本化間隔
がチップ周期に等しい場合を例示したが、標本化間隔は
チップ周期の１／Ｋ（Ｋは１以上の整数）であればよ
く、例えばチップ周期の１／２や１／４などであっても
よい。
ＰＳＫ変調方式を用いた場合を例示したが、これに限る
ものではなく、他の多相ＰＳＫ変調方式、例えば４相Ｐ
ＳＫ変調方式などであってもよい。また、その他の変調
方式、例えばＭＳＫ変調方式やＧＭＳＫ変調方式などで
あってもよい。上記実施例では、標本化器の標本化間隔
がチップ周期に等しい場合を例示したが、標本化間隔は
チップ周期の１／Ｋ（Ｋは１以上の整数）であればよ
く、例えばチップ周期の１／２や１／４などであっても
よい。
【００５９】実施例２． 次に、図２は、この発明の実施例２を示すレイク方式を
用いたスペクトル拡散復調装置の構成ブロック図であ
る。図において、４００は重み付け係数生成手段であ
り、４０１は無変調相関信号ｃの加重平均処理を行う加
重平均処理部、４０２は加算器、４０３は遅延素子、４
０４は乗算器である。なお、従来例を示す図３と同一ま
たは相当部分には同一符号を付してその説明を省略す
る。
用いたスペクトル拡散復調装置の構成ブロック図であ
る。図において、４００は重み付け係数生成手段であ
り、４０１は無変調相関信号ｃの加重平均処理を行う加
重平均処理部、４０２は加算器、４０３は遅延素子、４
０４は乗算器である。なお、従来例を示す図３と同一ま
たは相当部分には同一符号を付してその説明を省略す
る。
【００６０】次に動作について説明する。ここで、以下
の説明に用いる記号等について従来例と同様に以下のよ
うに定める。データのシンボル周期はＴd 、スペクトル
拡散に用いるＰＮ信号の繰り返し周期はＭ（Ｍは２以上
の整数）チップ、チップ周期はＴc ＝Ｔd / Ｍとする。
また、ｍ（ｍ＝１，…，Ｍ）番目のＰＮ信号の値はｕm
∈｛−１，１｝、時刻ｎＴd （ｎは整数）における送信
データの値はａn ∈｛−１，１｝であり、送信側ではデ
ータ系列｛ａn ｝にＰＮ信号｛ｕm ｝を乗算することに
より直接拡散方式のスペクトル拡散信号を生成するもの
とする。即ち、時刻ｎＴd ＋ｍＴc におけるスペクトル
拡散信号の値はａn ・ｕm であり、送信信号はこのスペ
クトル拡散信号により２相ＰＳＫ変調されているものと
する。
の説明に用いる記号等について従来例と同様に以下のよ
うに定める。データのシンボル周期はＴd 、スペクトル
拡散に用いるＰＮ信号の繰り返し周期はＭ（Ｍは２以上
の整数）チップ、チップ周期はＴc ＝Ｔd / Ｍとする。
また、ｍ（ｍ＝１，…，Ｍ）番目のＰＮ信号の値はｕm
∈｛−１，１｝、時刻ｎＴd （ｎは整数）における送信
データの値はａn ∈｛−１，１｝であり、送信側ではデ
ータ系列｛ａn ｝にＰＮ信号｛ｕm ｝を乗算することに
より直接拡散方式のスペクトル拡散信号を生成するもの
とする。即ち、時刻ｎＴd ＋ｍＴc におけるスペクトル
拡散信号の値はａn ・ｕm であり、送信信号はこのスペ
クトル拡散信号により２相ＰＳＫ変調されているものと
する。
【００６１】図２において、受信信号は従来例と同様に
ベースバンド信号生成手段、次いで標本化手段を介し
て、チップ周期Ｔc ごとに標本化された複素ベースバン
ド信号ｙに変換される。標本化された複素ベースバンド
信号ｙを構成する標本化された同相ベースバンド信号を
ｙp 、標本化された直交ベースバンド信号をｙq とし、
時刻ｋＴc （ｋは整数）における値をそれぞれｙk 、お
よびｙpk、ｙqkとすると式１で表される関係が成立す
る。
ベースバンド信号生成手段、次いで標本化手段を介し
て、チップ周期Ｔc ごとに標本化された複素ベースバン
ド信号ｙに変換される。標本化された複素ベースバンド
信号ｙを構成する標本化された同相ベースバンド信号を
ｙp 、標本化された直交ベースバンド信号をｙq とし、
時刻ｋＴc （ｋは整数）における値をそれぞれｙk 、お
よびｙpk、ｙqkとすると式１で表される関係が成立す
る。
【００６２】
【数１６】
【００６３】標本化された複素ベースバンド信号ｙは、
相関器２０８に入力されてＰＮ系列｛ｕm ｝との相互相
関演算が行われ、相関信号が出力される。ここで、時刻
（ｎＭ＋ｉ）Ｔc ＝ｎＴd ＋ｉＴc （ｉ＝０，…，Ｍ−
１）における相関信号の値をｚnM+iとすると式２で表さ
れる関係が成立する。
相関器２０８に入力されてＰＮ系列｛ｕm ｝との相互相
関演算が行われ、相関信号が出力される。ここで、時刻
（ｎＭ＋ｉ）Ｔc ＝ｎＴd ＋ｉＴc （ｉ＝０，…，Ｍ−
１）における相関信号の値をｚnM+iとすると式２で表さ
れる関係が成立する。
【００６４】
【数１７】
【００６５】選択性フェージングの下では、受信信号は
到達時間の異なる様々な信号波が合成されたものとな
る。以下、到達時間の最も短い信号波を先行波と称し、
他の信号波を遅延波と称する。一般的に、直接拡散方式
のスペクトル拡散通信においては、ＰＮ信号｛ｕm ｝は
自己相関係数がインパルス状になるような系列（例えば
Ｍ系列など）が選ばれる。ＰＮ信号｛ｕm ｝のこのよう
な自己相関特性により、相関器２０８の出力である相関
信号においては、先行波と各遅延波のエネルギーが分離
される。即ち、相関信号のエネルギーを示す値である｜
ｚnM+i｜2 は先行波や遅延波の到達時間に応じた時刻に
顕著な極大を示す。以下、ｎ番目の送信データａn に対
応する先行波による相関信号のエネルギーの極大は時刻
ｎＭＴc に生じるものとする。同様に、ｎ番目の送信デ
ータａn に対応する到達時間の最も長い遅延波による相
関信号のエネルギーの極大は時刻（ｎＭ＋Ｌ）Ｔc （Ｌ
は１以上Ｍ未満の整数）に生じるものとする。
到達時間の異なる様々な信号波が合成されたものとな
る。以下、到達時間の最も短い信号波を先行波と称し、
他の信号波を遅延波と称する。一般的に、直接拡散方式
のスペクトル拡散通信においては、ＰＮ信号｛ｕm ｝は
自己相関係数がインパルス状になるような系列（例えば
Ｍ系列など）が選ばれる。ＰＮ信号｛ｕm ｝のこのよう
な自己相関特性により、相関器２０８の出力である相関
信号においては、先行波と各遅延波のエネルギーが分離
される。即ち、相関信号のエネルギーを示す値である｜
ｚnM+i｜2 は先行波や遅延波の到達時間に応じた時刻に
顕著な極大を示す。以下、ｎ番目の送信データａn に対
応する先行波による相関信号のエネルギーの極大は時刻
ｎＭＴc に生じるものとする。同様に、ｎ番目の送信デ
ータａn に対応する到達時間の最も長い遅延波による相
関信号のエネルギーの極大は時刻（ｎＭ＋Ｌ）Ｔc （Ｌ
は１以上Ｍ未満の整数）に生じるものとする。
【００６６】さて、相関器２０８から出力される相関信
号ｚは、上記相関信号ｚを入力として新たな構成の重み
付け係数生成手段４００が生成する重み付け係数ｗとと
もに、相関信号合成回路２１３に入力される。上記相関
信号合成回路２１３は、入力された相関信号ｚを重み付
け係数ｗにより重み付けして合成することにより合成相
関信号ｄを生成する。
号ｚは、上記相関信号ｚを入力として新たな構成の重み
付け係数生成手段４００が生成する重み付け係数ｗとと
もに、相関信号合成回路２１３に入力される。上記相関
信号合成回路２１３は、入力された相関信号ｚを重み付
け係数ｗにより重み付けして合成することにより合成相
関信号ｄを生成する。
【００６７】上記の新たな構成の重み付け係数生成手段
４００では、相関器２０８から出力される相関信号ｚか
ら相関信号に含まれるデータ変調成分を除去した無変調
相関信号ｃを入力とする加重平均処理部４０１におい
て、忘却係数λを用いた加重平均処理を行い加重平均相
関信号ｘを得る。加重平均相関信号ｘは共役回路２１１
を介して修正回路２１２に入力され、その絶対値の二乗
と、与えられたしきい値ｈとの大小関係に応じて修正が
行われ、修正された重み付け係数ｗとして出力される。
４００では、相関器２０８から出力される相関信号ｚか
ら相関信号に含まれるデータ変調成分を除去した無変調
相関信号ｃを入力とする加重平均処理部４０１におい
て、忘却係数λを用いた加重平均処理を行い加重平均相
関信号ｘを得る。加重平均相関信号ｘは共役回路２１１
を介して修正回路２１２に入力され、その絶対値の二乗
と、与えられたしきい値ｈとの大小関係に応じて修正が
行われ、修正された重み付け係数ｗとして出力される。
【００６８】以下、詳細説明する。相関器２０８から出
力される相関信号ｚは、遅延時間がシンボル周期Ｔd に
等しい遅延素子２０９に入力され遅延相関信号となる。
即ち、時刻（ｎＭ＋ｉ）Ｔc ＝ｎＴd ＋ｉＴc における
遅延相関信号の値は、ｚ(n-1)M+iである。遅延素子２０
９から出力される遅延相関信号は乗算器２１０により、
判定器２１４より出力される復調データと乗算され、無
変調相関信号ｃとなる。後述するように、判定器２１４
より時刻ｎＴd に出力される復調データの値は、（ｎ−
１）番目の送信データａn-1 に対応するαn-1 ∈｛−
１，１｝である。従って、時刻（ｎＭ＋ｉ）Ｔc ＝ｎＴ
d ＋ｉＴc における無変調相関信号の値をｃnM+iとする
と式３で表される関係が成立する。
力される相関信号ｚは、遅延時間がシンボル周期Ｔd に
等しい遅延素子２０９に入力され遅延相関信号となる。
即ち、時刻（ｎＭ＋ｉ）Ｔc ＝ｎＴd ＋ｉＴc における
遅延相関信号の値は、ｚ(n-1)M+iである。遅延素子２０
９から出力される遅延相関信号は乗算器２１０により、
判定器２１４より出力される復調データと乗算され、無
変調相関信号ｃとなる。後述するように、判定器２１４
より時刻ｎＴd に出力される復調データの値は、（ｎ−
１）番目の送信データａn-1 に対応するαn-1 ∈｛−
１，１｝である。従って、時刻（ｎＭ＋ｉ）Ｔc ＝ｎＴ
d ＋ｉＴc における無変調相関信号の値をｃnM+iとする
と式３で表される関係が成立する。
【００６９】
【数１８】
【００７０】既に説明したように、ｚ(n-1)M+iは、（ｎ
−１）番目の送信データａn-1 に対応する受信信号の相
関信号であり、送信データａn-1 によってデータ変調が
なされている。無変調相関信号ｃnM+iは、相関信号ｚ
(n-1)M+iに復調データαn-1 を乗算することにより相関
信号に含まれるデータ変調成分を除去したものである。
−１）番目の送信データａn-1 に対応する受信信号の相
関信号であり、送信データａn-1 によってデータ変調が
なされている。無変調相関信号ｃnM+iは、相関信号ｚ
(n-1)M+iに復調データαn-1 を乗算することにより相関
信号に含まれるデータ変調成分を除去したものである。
【００７１】乗算器２１０より出力される無変調相関信
号ｃは、加算器４０２に入力され、後述の乗算器４０４
から出力される忘却係数が乗算された遅延加重平均相関
信号が加算され、加重平均相関信号ｘとなる。この加重
平均相関信号ｘは遅延時間がシンボル周期Ｔd に等しい
遅延素子４０３を介して、遅延加重平均相関信号とな
り、乗算器４０４に入力されて忘却係数が乗算される。
但し、忘却係数の値λは、式１２で示されるものとす
る。
号ｃは、加算器４０２に入力され、後述の乗算器４０４
から出力される忘却係数が乗算された遅延加重平均相関
信号が加算され、加重平均相関信号ｘとなる。この加重
平均相関信号ｘは遅延時間がシンボル周期Ｔd に等しい
遅延素子４０３を介して、遅延加重平均相関信号とな
り、乗算器４０４に入力されて忘却係数が乗算される。
但し、忘却係数の値λは、式１２で示されるものとす
る。
【００７２】
【数１９】
【００７３】乗算器４０４からは前記のように忘却係数
が乗算された遅延加重平均相関信号が出力される。時刻
（ｎＭ＋ｉ）Ｔc ＝ｎＴd ＋ｉＴc における加重平均相
関信号の値をｘnM+iとすると式１３で表される関係が成
立する。
が乗算された遅延加重平均相関信号が出力される。時刻
（ｎＭ＋ｉ）Ｔc ＝ｎＴd ＋ｉＴc における加重平均相
関信号の値をｘnM+iとすると式１３で表される関係が成
立する。
【００７４】
【数２０】
【００７５】この式は加重平均相関信号ｘnM+iに関する
漸化式である。これより式１４を得る。
漸化式である。これより式１４を得る。
【００７６】
【数２１】
【００７７】即ち、加重平均相関信号ｘは無変調相関信
号ｃを忘却係数λにより加重平均したものである。この
加重平均処理により加重平均相関信号ｘは無変調相関信
号ｃよりも信号対雑音電力比が向上する。なお、前記の
式１２のように忘却係数λの値を０以上１未満とするこ
とにより、加重平均相関信号ｘの値は発散しない。実施
例１における移動平均をとる回路に比べて、この加重平
均をとる回路は回路構成が簡単であるという利点があ
る。
号ｃを忘却係数λにより加重平均したものである。この
加重平均処理により加重平均相関信号ｘは無変調相関信
号ｃよりも信号対雑音電力比が向上する。なお、前記の
式１２のように忘却係数λの値を０以上１未満とするこ
とにより、加重平均相関信号ｘの値は発散しない。実施
例１における移動平均をとる回路に比べて、この加重平
均をとる回路は回路構成が簡単であるという利点があ
る。
【００７８】加算器４０２より出力される加重平均相関
信号ｘは共役回路２１１に入力され、加重平均相関信号
ｘの複素共役数であるところの重み付け係数が出力され
る。即ち、時刻（ｎＭ＋ｉ）Ｔc ＝ｎＴd ＋ｉＴc にお
ける共役回路２１１から出力される重み付け係数の値
は、ｘ * nM+i（＊は複素共役を意味する）となる。
信号ｘは共役回路２１１に入力され、加重平均相関信号
ｘの複素共役数であるところの重み付け係数が出力され
る。即ち、時刻（ｎＭ＋ｉ）Ｔc ＝ｎＴd ＋ｉＴc にお
ける共役回路２１１から出力される重み付け係数の値
は、ｘ * nM+i（＊は複素共役を意味する）となる。
【００７９】共役回路２１１から出力される重み付け係
数は、修正回路２１２に入力される。修正回路２１２は
入力された重み付け係数の絶対値の二乗と与えられたし
きい値との大小関係に応じて重み付け係数の修正を行
い、修正された重み付け係数ｗを出力する。ここで、時
刻（ｎＭ＋ｉ）Ｔc ＝ｎＴd ＋ｉＴc における修正され
た重み付け係数の値をｗnM+i、しきい値をｈとすると、
ｗnM+iは式１５のように決定される。
数は、修正回路２１２に入力される。修正回路２１２は
入力された重み付け係数の絶対値の二乗と与えられたし
きい値との大小関係に応じて重み付け係数の修正を行
い、修正された重み付け係数ｗを出力する。ここで、時
刻（ｎＭ＋ｉ）Ｔc ＝ｎＴd ＋ｉＴc における修正され
た重み付け係数の値をｗnM+i、しきい値をｈとすると、
ｗnM+iは式１５のように決定される。
【００８０】
【数２２】
【００８１】修正回路２１２から出力される修正された
重み付け係数ｗは、相関器２０８から出力される相関信
号ｚとともに、相関信号合成回路２１３に入力される。
相関信号合成回路２１３は入力された相関信号ｚを修正
された重み付け係数ｗにより重み付けして合成すること
により合成相関信号ｄを生成し、シンボル周期Ｔd ごと
に出力する。ここで、時刻ｎＭＴc ＝ｎＴd における合
成相関信号の値をｄn-1 とすると式１６で表される関係
が成立する。
重み付け係数ｗは、相関器２０８から出力される相関信
号ｚとともに、相関信号合成回路２１３に入力される。
相関信号合成回路２１３は入力された相関信号ｚを修正
された重み付け係数ｗにより重み付けして合成すること
により合成相関信号ｄを生成し、シンボル周期Ｔd ごと
に出力する。ここで、時刻ｎＭＴc ＝ｎＴd における合
成相関信号の値をｄn-1 とすると式１６で表される関係
が成立する。
【００８２】
【数２３】
【００８３】以上の信号処理により、レイク方式による
信号合成（パスダイバーシチ）が実現される。
信号合成（パスダイバーシチ）が実現される。
【００８４】相関信号合成回路２１３から出力される合
成相関信号ｄは判定回路２１４に入力される。判定回路
２１４は、入力された合成相関信号ｄの値に応じて復調
データの判定を行う。時刻ｎＭＴc ＝ｎＴd における合
成相関信号ｄn-1 の値により、（ｎ−１）番目の送信デ
ータａn-1 に対応する復調データαn-1 ∈｛−１，１｝
は従来例と同様に以下のように判定される。
成相関信号ｄは判定回路２１４に入力される。判定回路
２１４は、入力された合成相関信号ｄの値に応じて復調
データの判定を行う。時刻ｎＭＴc ＝ｎＴd における合
成相関信号ｄn-1 の値により、（ｎ−１）番目の送信デ
ータａn-1 に対応する復調データαn-1 ∈｛−１，１｝
は従来例と同様に以下のように判定される。
【００８５】
【数２４】
【００８６】最後に、判定回路２１４からは時刻ｎＭＴ
c ＝ｎＴd に復調データαn-1 が出力される。
c ＝ｎＴd に復調データαn-1 が出力される。
【００８７】なお、上記実施例では変調方式として２相
ＰＳＫ変調方式を用いた場合を例示したが、これに限る
ものではなく、他の多相ＰＳＫ変調方式、例えば４相Ｐ
ＳＫ変調方式などであってもよい。また、その他の変調
方式、例えばＭＳＫ変調方式やＧＭＳＫ変調方式などで
あってもよい。上記実施例では、標本化器の標本化間隔
がチップ周期に等しい場合を例示したが、標本化間隔は
チップ周期の１／Ｋ（Ｋは１以上の整数）であればよ
く、例えばチップ周期の１／２や１／４などであっても
よい。
ＰＳＫ変調方式を用いた場合を例示したが、これに限る
ものではなく、他の多相ＰＳＫ変調方式、例えば４相Ｐ
ＳＫ変調方式などであってもよい。また、その他の変調
方式、例えばＭＳＫ変調方式やＧＭＳＫ変調方式などで
あってもよい。上記実施例では、標本化器の標本化間隔
がチップ周期に等しい場合を例示したが、標本化間隔は
チップ周期の１／Ｋ（Ｋは１以上の整数）であればよ
く、例えばチップ周期の１／２や１／４などであっても
よい。
【００８８】
【発明の効果】以上のように、この請求項１に係わる発
明によれば、重み付け係数生成手段が相関信号から相関
信号に含まれるデータ変調成分を除去した無変調相関信
号に対して移動平均処理を行うことにより、受信信号の
搬送波対雑音電力比が低い場合も、雑音による誤差が小
さい重み付け係数を求めることができ、これによって正
確な重み付けをした相関信号合成を可能とし、復調デー
タの誤り率特性の劣化を防ぐことのできるレイク方式を
用いたスペクトル拡散復調装置を得ることができる。
明によれば、重み付け係数生成手段が相関信号から相関
信号に含まれるデータ変調成分を除去した無変調相関信
号に対して移動平均処理を行うことにより、受信信号の
搬送波対雑音電力比が低い場合も、雑音による誤差が小
さい重み付け係数を求めることができ、これによって正
確な重み付けをした相関信号合成を可能とし、復調デー
タの誤り率特性の劣化を防ぐことのできるレイク方式を
用いたスペクトル拡散復調装置を得ることができる。
【００８９】また、この請求項２に係わる発明によれ
ば、重み付け係数生成手段が相関信号から相関信号に含
まれるデータ変調成分を除去した無変調相関信号に対し
忘却係数を用いた加重平均処理を行うことにより、受信
信号の搬送波対雑音電力比が低い場合も、雑音による誤
差が小さい重み付け係数を求めることができ、これによ
って正確な重み付けをした相関信号合成を可能とし、復
調データの誤り率特性の劣化を防ぐことのできるレイク
方式を用いたスペクトル拡散復調装置を得ることができ
る。
ば、重み付け係数生成手段が相関信号から相関信号に含
まれるデータ変調成分を除去した無変調相関信号に対し
忘却係数を用いた加重平均処理を行うことにより、受信
信号の搬送波対雑音電力比が低い場合も、雑音による誤
差が小さい重み付け係数を求めることができ、これによ
って正確な重み付けをした相関信号合成を可能とし、復
調データの誤り率特性の劣化を防ぐことのできるレイク
方式を用いたスペクトル拡散復調装置を得ることができ
る。
【図１】この発明の実施例１を示すレイク方式を用いた
スペクトル拡散復調装置の構成ブロック図である。
スペクトル拡散復調装置の構成ブロック図である。
【図２】この発明の実施例２を示すレイク方式を用いた
スペクトル拡散復調装置の構成ブロック図である。
スペクトル拡散復調装置の構成ブロック図である。
【図３】従来のレイク方式を用いたスペクトル拡散復調
装置を示す構成ブロック図である。
装置を示す構成ブロック図である。
２００ 発振器 ２０１ 移相器 ２０２，２０３ 乗算器 ２０４，２０５ ローパスフィルタ ２０６，２０７ 標本化器 ２０８ 相関器 ２０９ 遅延素子 ２１０ 乗算器 ２１１ 共役回路 ２１２ 修正回路 ２１３ 相関信号合成回路 ２１４ 判定器 ３００ 重み付け係数生成手段 ３０１ 移動平均処理部 ４００ 重み付け係数生成手段 ４０１ 加重平均処理部 ４０２ 加算器 ４０３ 遅延素子 ４０４ 乗算器
Claims (2)
- 【請求項１】 擬似雑音（以下、ＰＮと称する）信号に
より直接拡散方式でスペクトル拡散された信号を受信信
号とし、該受信信号より複素ベースバンド信号を生成す
るベースバンド信号生成手段と、 該複素ベースバンド信号の標本化を行う標本化手段と、 該標本化手段により標本化された複素ベースバンド信号
と前記ＰＮ信号との相互相関係数（以下、相関信号と称
する）を生成する相関信号生成手段と、 前記相関信号から相関信号に含まれるデータ変調成分を
除去した無変調相関信号に対して移動平均処理を行って
重み付け係数を生成する重み付け係数生成手段と、 前記相関係数生成手段により生成された相関信号を前記
重み付け係数により重み付けして合成した合成相関信号
を生成する相関信号合成手段と、 前記合成相関信号の値により復調データの値を決定する
データ判定手段と、 を備えたことを特徴とするスペクトル拡散復調装置。 - 【請求項２】 擬似雑音（以下、ＰＮと称する）信号に
より直接拡散方式でスペクトル拡散された信号を受信信
号とし、該受信信号より複素ベースバンド信号を生成す
るベースバンド信号生成手段と、 該複素ベースバンド信号の標本化を行う標本化手段と、 該標本化手段により標本化された複素ベースバンド信号
と前記ＰＮ信号との相互相関係数（以下、相関信号と称
する）を生成する相関信号生成手段と、 前記相関信号から相関信号に含まれるデータ変調成分を
除去した無変調相関信号より重み付け係数を生成する重
み付け係数生成手段と、 前記相関係数生成手段により生成された相関信号を前記
重み付け係数により重み付けして合成した合成相関信号
を生成する相関信号合成手段と、 前記合成相関信号の値により復調データの値を決定する
データ判定手段とを備えたスペクトル拡散復調装置であ
って、 前記重み付け係数生成手段が前記無変調相関信号に対し
忘却係数による加重平均処理をする手段を備えたことを
特徴とするスペクトル拡散復調装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27530491A JP2687783B2 (ja) | 1991-10-23 | 1991-10-23 | スペクトル拡散復調装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27530491A JP2687783B2 (ja) | 1991-10-23 | 1991-10-23 | スペクトル拡散復調装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05114896A JPH05114896A (ja) | 1993-05-07 |
| JP2687783B2 true JP2687783B2 (ja) | 1997-12-08 |
Family
ID=17553575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27530491A Expired - Fee Related JP2687783B2 (ja) | 1991-10-23 | 1991-10-23 | スペクトル拡散復調装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2687783B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3825179B2 (ja) | 1998-07-17 | 2006-09-20 | 富士通株式会社 | 相関器 |
| JP2000307470A (ja) | 1999-04-16 | 2000-11-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 受信装置 |
-
1991
- 1991-10-23 JP JP27530491A patent/JP2687783B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05114896A (ja) | 1993-05-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |