JP2859604B2

JP2859604B2 - スライディング相関器

Info

Publication number: JP2859604B2
Application number: JP21121797A
Authority: JP
Inventors: 善生和田
Original assignee: WAI AARU PII IDO TSUSHIN KIBAN GIJUTSU KENKYUSHO KK
Current assignee: WAI AARU PII IDO TSUSHIN KIBAN GIJUTSU KENKYUSHO KK
Priority date: 1997-07-23
Filing date: 1997-07-23
Publication date: 1999-02-17
Anticipated expiration: 2017-07-23
Also published as: JPH1141140A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スペクトラム拡散
通信等の受信機において、拡散符号によりスペクトラム
拡散された受信信号と受信側で生成された拡散符号との
同期を確立する同期捕捉技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】北米においてＣＤＭＡ（Code Division
Multiple Access）方式のセルラ電話システム（ＴＩＡ
ＩＳ９５）が標準化されている。このＣＤＭＡ方式にお
いては、拡散符号で拡散された受信信号と、受信側で生
成された拡散符号との同期捕捉をとるために、一般にス
ライディング相関器が用いられている。このスライディ
ング相関器の利点としては、回路規模を小さくすること
ができると共に、消費電力も小さくすることができるこ
とである。

【０００３】このような従来のスライディング相関器の
構成を図１５に示す。ただし、図１５においては、拡散
符号としてＰＮ（Pseudo Noise）符号が用いられてい
る。図１５において、ＰＮ符号によりスペクトラム拡散
された受信スペクトラム拡散信号に対して、送信側と同
じ拡散符号のＰＮ符号をＰＮ発生器１０３により発生
し、受信スペクトラム拡散信号とＰＮ発生器１０３から
のＰＮ符号とを乗算器１０１において乗算する。そし
て、乗算器１０１から出力される乗算信号を積分器１０
２において積分する。この過程を逆拡散という。

【０００４】この逆拡散において、スペクトラム拡散し
たＰＮ符号と、ＰＮ発生器１０３により発生されたＰＮ
符号との位相が同期していれば、乗算器１０１より出力
される乗算信号をある時間積分した積分器１０２からの
出力は、所定のしきい値を越えるようになる。この所定
のしきい値を越えたことを制御部１０４が検出した際
に、受信スペクトラム拡散信号とＰＮ発生器１０３から
発生されたＰＮ符号との同期がとれたと、制御部１０４
が判断する。逆に積分器１０２からの出力が所定のしき
い値を越えていなければ、制御部１０４は同期がとれて
いないと判断して、ＰＮ発生器１０３から出力されるＰ
Ｎ符号の位相をずらして、再度逆拡散を行うようにす
る。

【０００５】ここで、ＰＮ符号からなる拡散符号の長さ
をＮ（チップ数Ｎ）とし、積分器１０２において積分さ
れる時間をＬチップ分の時間とし、受信された受信スペ
クトラム拡散信号には雑音が付加されていなく、ＰＮ符
号の位相がランダムであるとした場合は、平均同期捕捉
時間はＮ・Ｌ／２チップ数に相当する時間となる。な
お、この場合は、ＰＮ発生器１０３から発生されるＰＮ
符号の位相を１チップづつずらすようにした場合であ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ＣＤＭＡ方
式における拡散符号の符号長からみて、前述した平均同
期補足時間はデータ通信速度に対して無視することがで
きない程度に長い時間である。そして、同期補足が完了
しなければ受信されたスペクトラム拡散信号を復調する
ことができないことから、同期捕捉時間を短縮させない
と受信されたスペクトラム拡散信号の最初のデータ部分
を復調することができないおそれがあるという問題点が
あった。そこで、本発明は、スライディング相関器の同
期捕捉時間を短縮することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明にかかるスライディング相関器は、２の整数
乗の符号長を有する拡散符号をＭ分割してＭフレームの
分割拡散符号を生成し、該Ｍフレームの分割拡散符号を
全て加算することにより多値拡散符号を生成する符号生
成手段と、該符号生成手段により生成された前記多値拡
散符号あるいは前記分割拡散符号と、前記拡散符号によ
り周波数拡散された受信信号とを乗算する逆拡散手段
と、該逆拡散手段から出力される乗算出力を、前記分割
拡散符号のフレーム長を単位として積分する積分手段
と、前記符号生成手段から出力される符号を制御すると
共に、前記積分手段の出力レベルを判定する制御手段と
を備え、前記制御手段は、前記符号生成手段から出力さ
れる前記多値拡散符号の位相をスライドする毎に前記積
分手段の出力レベルを判定することにより、前記拡散符
号により周波数拡散された受信信号と、前記多値拡散符
号との位相の同期捕捉を行い、その後に、前記制御手段
は、前記Ｍフレームの内のいずれか一つのフレームの分
割拡散符号を前記符号生成手段から出力させて、前記受
信信号との相対位相を前記フレーム長を単位としてスラ
イドする毎に、前記積分手段の出力レベルを判定するこ
とにより、前記拡散符号により周波数拡散された受信信
号と、前記Ｍフレームの内のいずれか一つのフレームと
の同期捕捉を行うようにしている。

【０００８】また、上記スライディング相関器におい
て、前記積分手段は、前記多値拡散符号のすべての位相
に対して積分値を算出するよう前記制御手段により制御
され、前記積分手段から出力される積分値が最大となっ
た位相を選択することにより、前記制御手段が、前記拡
散符号により周波数拡散された受信信号と、前記多値拡
散符号との位相の同期捕捉を行うようにしてもよい。さ
らに、上記スライディング相関器において、前記積分手
段から出力される積分値に対して予め設定されたしきい
値を、前記積分手段から出力される積分値が越えた際
に、前記制御手段が、前記拡散符号により周波数拡散さ
れた受信信号に、前記多値拡散符号が位相同期されたと
判定するようにしてもよい。

【０００９】さらにまた、上記スライディング相関器に
おいて、前記制御部は、前記積分手段から出力される積
分値がしきい値を越えた際に、前記多値拡散符号の位相
をスライドすることなく前記積分手段から出力される積
分値を再度算出し、再度算出された積分値も連続してし
きい値を越えた際に、前記拡散符号により周波数拡散さ
れた受信信号に、前記多値拡散符号が位相同期されたと
判定するようにしてもよい。

【００１０】さらにまた、上記スライディング相関器に
おいて、前記受信信号をＭフレームに分割し、該受信信
号の位相を前記フレーム長を単位としてスライドしなが
ら、前記積分手段の出力レベルを判定する際に、前記積
分手段から出力される積分値が、予め設定されたしきい
値を越えた場合に、前記制御手段が、前記Ｍフレームの
内のいずれか一つのフレームの前記分割拡散符号と前記
受信信号とのフレームの同期捕捉が完了したと判定する
ようにしてもよい。なお、この場合、前記Ｍフレームに
分割した前記受信信号の位相を前記フレーム長を単位と
してスライドしながら、前記積分手段の出力レベルを判
定する際に、前記受信信号をＭフレームスライドして
も、前記積分手段から出力される積分値が予め設定され
た前記しきい値を越えない場合は、同期捕捉処理を初期
状態として再度同期捕捉処理を、前記制御手段が行うよ
うにしてもよい。

【００１１】このような本発明によれば、拡散符号の同
期捕捉を行うために、拡散符号をＭ分割し、分割された
拡散符号をそれぞれ加算することにより符号長が１／Ｍ
とされた新たな多値拡散符号を生成し、この多値拡散符
号を用いて位相の同期捕捉を行うようにしている。その
後、Ｍ分割された符号に対するフレームの同期を検出す
るようにしたので、高速な同期捕捉を行うことができ
る。また、フレームの同期捕捉を行う際に、ある一つの
フレームに対してのフレーム同期処理を行うようにした
ので、生成された符号を記憶するメモリに１フレーム分
だけの拡散符号をストアすればよく、回路を小型化する
ことができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明のスライディング相関器の
実施の形態の第１の構成例を図１に示し、以下、図１を
参照しながら本発明にかかるスライディング相関器を詳
細に説明する。図１において、受信された、例えばＰＮ
符号によりスペクトラム拡散された受信スペクトラム拡
散信号は乗算器１に供給されて、メモリ３から読み出さ
れて乗算器１に供給されている多値拡散符号と、乗算器
１において乗算される。乗算器１から出力される受信ス
ペクトラム拡散信号と多値拡散符号との乗算信号は、積
分器２に供給されて積分される。この積分器２における
積分値は制御部４に送られて、制御部４は積分器２から
出力される積分値から後述するように位相の同期検出を
行っている。また、制御部４は、メモリ３から読み出さ
れる多値拡散符号の位相の制御を行うと共に、積分器２
の動作を制御している。

【００１３】また、メモリ３から読み出される多値拡散
符号を生成する概略を図２に示す。図２において、拡散
符号Ｐ（ｎ）は、送信側においてスペクトラム拡散に用
いた拡散符号と同一の拡散符号である２の整数乗のチッ
プ数Ｎとされた拡散符号であり、この拡散符号Ｐ（ｎ）
はＭ分割される。Ｍ分割された各分割拡散符号の符号長
はＫチップとされ、Ｍ分割されたそれぞれの拡散符号が
分割拡散符号ＰＮ（ｋ，１），分割拡散符号ＰＮ（ｋ，
２），・・・，分割拡散符号ＰＮ（ｋ，Ｍ）として表わ
されている。ここで、各分割拡散符号をＰＮ（ｋ，ｍ）
として表すものとし、時系列的に配列された分割拡散符
号ＰＮ（ｋ，ｍ）を各々フレームと称するものとする。
ただし、ｋは分割拡散符号の位相を表し、ｍは分割拡散
符号のフレーム番号を表している。したがって、ＰＮ（ｋ，ｍ）＝Ｐ｛ｋ＋（ｍ−１）・Ｋ｝・・・（１）と表されるようになる。

【００１４】したがって、図２に示すように拡散符号Ｐ
（ｎ）において、分割拡散符号ＰＮ（ｋ，１）が先頭の
フレームとされ、分割拡散符号ＰＮ（ｋ，Ｍ）が最終の
フレームとされる。このようなＭフレームの分割拡散符
号ＰＮ（ｋ，１）〜ＰＮ（ｋ、Ｍ）を、図２に示すよう
に、それぞれ多値加算器４１に供給して、Ｍフレームを
多値加算器４１において加算するようにする。従って、
この多値加算器４１からは、Ｍフレームが加算されて多
値化された生成符号Ｆ（ｋ）が出力される。この場合、
生成符号Ｆ（ｋ）の符号長は１フレーム長と同じＫチッ
プとなり、生成符号Ｆ（ｋ）のチップ数Ｋは、Ｋ＝Ｎ／
Ｍと表される。ただし、Ｎは拡散符号Ｐ（ｎ）の符号
長、Ｍは拡散符号Ｐ（ｎ）の分割数である。

【００１５】このような多値の生成符号Ｆ（ｋ）が予め
制御部４内、あるいは外部において生成されてメモリ３
に格納されている。また、メモリ３にはＭフレームの分
割拡散符号ＰＮ（ｋ，１）〜ＰＮ（ｋ、Ｍ）の内の少な
くとも１つの分割拡散符号が格納されている。そして、
本発明における制御部４は図３に示すフローチャートの
同期捕捉処理を実行することにより、生成符号Ｆ（ｋ）
と受信スペクトラム拡散信号との同期捕捉を行うように
している。図３に示すフローチャートにおいて、同期捕
捉処理がスタートすると、まず、ステップＳ１にて生成
符号Ｆ（ｋ）を用いて位相ｋの検出が行われる。次い
で、ステップＳ２において、ある特定の１つのフレーム
の分割拡散符号、ここでは分割拡散符号ＰＮ（ｋ，１）
を用いて、フレーム番号ｍが検出される。これにより高
速に同期捕捉が行なわれるようになる。

【００１６】ここで、上記ステップＳ１で行われる位相
ｋの検出処理時の構成を図４に、図４における受信スペ
クトラム拡散信号Ｐ（ｎ’）と生成符号Ｆ（ｋ）のタイ
ミングおよび積分器２の出力波形を図５に示し、図４お
よび図５を参照しながら前記ステップＳ１で実行される
位相ｋの検出処理を詳細に説明する。ただし、受信スペ
クトラム拡散信号Ｐ（ｎ’）はＭフレームに分割されて
表されており、Ｍ分割された各フレームは受信分割拡散
信号ＰＮ（ｋ’，１），ＰＮ（ｋ’，２），・・・，Ｐ
Ｎ（ｋ’，Ｍ）で表されている。まず、図５（ａ）に示
すタイミングとされた受信スペクトラム拡散信号Ｐ
（ｎ’）が乗算器１に供給されると共に、図５（ｂ）に
示すタイミングで生成符号Ｆ（ｋ）がメモリ３から読み
出されて乗算器１に供給されたとする。

【００１７】例えば、受信スペクトラム拡散信号Ｐ
（ｎ’）と位相ｋの生成符号Ｆ（ｋ）とが、図５に示す
ようにタイミングｔ０からタイミングｔ１までの２フレ
ーム（Ｌ＝２と表す）に相当する時間、乗算器１におい
て乗算されたとする。この場合、位相ｋの生成符号Ｆ
（ｋ）は２回繰り返しメモリ３から読み出されて、それ
ぞれ受信分割拡散信号ＰＮ（ｋ’，１）、受信分割拡散
信号ＰＮ（ｋ’，２）と乗算されるようになる。そして
２フレームに相当する期間、乗算器１から出力される乗
算出力が積分器２において積分されるようになる。この
積分器２から出力される積分値の積分波形が図５（ｃ）
に示されている。この例においては、タイミングｔ１に
おいて積分値がＳ（１）とされている。

【００１８】次いで、受信スペクトラム拡散信号Ｐ
（ｎ’）に対して前回より位相を１チップ進ませた位相
（ｋ＋１）の生成符号Ｆ（ｋ＋１）がメモリ３から読み
出されて、図５に示すようにタイミングｔ１からタイミ
ングｔ２までの２フレーム（Ｌ＝２と表す）に相当する
期間、乗算器１において受信スペクトラム拡散信号Ｐ
（ｎ’）と乗算される。この場合、位相（ｋ＋１）の生
成符号Ｆ（ｋ＋１）が２回繰り返しメモリ３から読み出
されて、それぞれ受信分割拡散信号ＰＮ（ｋ’，３）、
受信分割拡散信号ＰＮ（ｋ’，４）と乗算されるように
なる。そして、この２フレームに相当する期間、乗算器
１から出力される乗算出力が積分器２において積分され
るようになる。この積分器２から出力される積分値の積
分波形が図５（ｃ）に示されている。この例において
は、タイミングｔ２において積分値がＳ（２）とされて
いる。

【００１９】図５（ｃ）に示す積分値は、生成符号Ｆ
（ｋ）の位相ｋと受信された受信スペクトラム拡散信号
Ｐ（ｎ’）との位相が同期しているか否かに応じて変化
する。すなわち、位相の同期がとれていれば、生成符号
Ｆ（ｋ）と受信スペクトラム拡散信号Ｐ（ｎ’）との相
関がとれるため、乗算器２から出力される乗算信号を積
分器２において積分することにより、図５（ｃ）に示す
タイミングｔ２時において出力される積分値Ｓ（２）の
ように積分器２からは大きなレベルの相関信号が出力さ
れるようになる。また、生成符号Ｆ（ｋ）と受信された
受信スペクトラム拡散信号Ｐ（ｎ’）との位相が同期し
ていない場合は、生成符号Ｆ（ｋ）と受信スペクトラム
拡散信号Ｐ（ｎ’）との相関がとれないので、乗算器１
から出力される乗算信号を積分器２において積分する
と、図５（ｃ）に示すタイミングｔ１時において出力さ
れる積分値Ｓ（１）のように積分器２からは小さなレベ
ルの相関信号が出力されるようになる。なお、積分終了
タイミングにおいて、図５（ｃ）に示すように積分器２
は初期値にリセットされる。

【００２０】そこで、生成符号Ｆ（ｋ）の位相ｋを１チ
ップに相当する時間ずらす毎に、積分器２から出力され
る相関信号のレベルを制御部４において検出することに
より、生成符号Ｆ（ｋ）と受信された受信スペクトラム
拡散信号Ｐ（ｎ’）との位相が同期しているか否かを判
定することができるようになる。例えば、図５に示す場
合は、タイミングｔ２で出力される積分値Ｓ（２）のレ
ベルから、位相（ｋ＋１）において同期捕捉されたと判
定される。なお、図５に示す例においては、積分時間を
２フレーム（Ｌ＝２）に相当する時間としたが、本発明
はこれに限られるものではなく、より多くのフレームに
相当する期間積分するようにしてもよい。この際の積分
時間はＫ・Ｌ符号分に相当する時間となる。ただし、Ｋ
は生成符号Ｆ（ｋ）のチップ数、Ｌは積分区間フレーム
数である。

【００２１】以上の処理がステップＳ１にて実行され、
次いで、以下に説明するステップＳ２の処理が実行され
る。ステップＳ２では、位相の同期捕捉が終了した後
に、フレーム番号を検出することによりある特定の一つ
の分割拡散符号ＰＮ（ｋ，ｍ）と受信スペクトラム拡散
信号Ｐ（ｎ’）との同期捕捉が行われる。このフレーム
番号検出処理時の構成を図６に示し、図６における受信
スペクトラム拡散信号Ｐ（ｎ’）と分割拡散符号（ｋ，
ｍ）のタイミングおよび積分器２の出力波形の一例を図
１２に示し、図６および図１２を参照しながらフレーム
番号検出処理を詳細に説明する。ただし、受信スペクト
ラム拡散信号Ｐ（ｎ’）はＭ分割されて各フレームが受
信分割拡散信号ＰＮ（ｋ’，１），ＰＮ（ｋ’，２），
・・・，ＰＮ（ｋ’，Ｍ）で示されており、メモリ３か
ら読み出される分割拡散符号としてフレーム番号１の分
割拡散符号ＰＮ（ｋ，１）を用いる例が示されている。

【００２２】上記したようにフレーム番号検出に用いる
ある特定のフレームはフレーム番号１の割拡散符号ＰＮ
（ｋ，１）とされ、この分割拡散符号ＰＮ（ｋ、１）が
メモリ３から読み出され、乗算器１に供給される。この
時のタイミングｔ２０から開始される１フレーム時間に
乗算器１において乗算されるのは、図１２（ａ）（ｂ）
に示すように、この例では受信分割拡散信号ＰＮ
（ｋ’，Ｍ）と分割拡散符号ＰＮ（ｋ，１）とされる。
この際には、既に受信スペクトラム拡散信号Ｐ（ｎ’）
と生成符号Ｆ（ｋ）との位相ｋの同期捕捉は終了してい
るのであるから、乗算器１に供給されている受信拡散信
号ＰＮ（ｋ’，Ｍ）のフレーム番号と、メモリ３から読
み出されて乗算器１に供給されている分割拡散符号ＰＮ
（ｋ，１）のフレーム番号とが一致していればフレーム
の同期捕捉が行われたことになる。

【００２３】しかしながら、タイミングｔ２０において
乗算器１に供給されている受信分割拡散信号のフレーム
番号はＭであり、一方、分割拡散符号のフレーム番号は
１であるから、フレームは同期していない。したがっ
て、乗算器１から出力される乗算信号を１フレーム長に
相当する時間積分した積分値として、図１２（ｃ）のタ
イミングｔ２１における積分値のように低レベルの相関
信号が出力されるようになる。次いで、タイミングｔ２
１において再びメモリ３から読み出された分割拡散符号
ＰＮ（ｋ，１）と、前回より１フレーム後の受信分割拡
散信号ＰＮ（ｋ’，１）とが乗算器１において乗算され
る。この際には、受信分割拡散信号ＰＮ（ｋ’，１）の
フレーム番号１と、メモリ３から読み出されて乗算器１
に供給されている分割拡散符号ＰＮ（ｋ，１）のフレー
ム番号１とが一致しているのでフレームの同期捕捉がと
れていることになる。

【００２４】したがって、乗算器１から出力される乗算
信号を積分器２において１レーム長に相当する時間を単
位として積分することにより、図１２（ｃ）のタイミン
グｔ２２における積分値のように積分器２からは、所定
のしきい値を越えた高レベルの相関信号が出力されるよ
うになる。この高レベルの創刊信号が積分記２から出力
されたことを制御部４が検出することにより、フレーム
の同期捕捉が完了したと判定される。そして、制御部４
は、同期検出信号を出力すると共に、メモリ３から分割
拡散符号の読み出しを停止する。

【００２５】このように、１フレーム長経過する毎にメ
モリ３から繰り返し同一のフレームの分割拡散符号ＰＮ
（ｋ、ｍ）を読み出して、乗算器１に供給することによ
り、乗算器１においては受信分割拡散信号と分割拡散符
号とが相対的に１フレームづつずらされて乗算されるよ
うになる。そして、フレームの終了タイミング毎に、積
分器２から出力される相関信号のレベルを制御部４にお
いて検出することにより、分割拡散符号ＰＮ（ｋ、ｍ）
と受信された受信スペクトラム拡散信号Ｐ（ｎ’）との
フレームが同期しているか否かを判定している。この判
定は、例えば積分器２から出力される積分出力が所定の
レベルを越えた際に、分割拡散符号（ｋ，ｍ）と受信ス
ペクトラム拡散信号Ｐ（ｎ’）とのフレーム番号が一致
して同期捕捉されたと判定することができる。

【００２６】なお、制御部４はメモリ３のアドレス設定
と積分器２のタイミング制御も行っており、図１に示す
構成において、生成符号Ｆ（ｋ）を読み出すアドレス設
定とされた場合が図４に示されており、分割拡散符号Ｐ
Ｎ（ｋ，１）を読み出すアドレス設定とされた場合が図
６に示されているのである。すなわち、図４および図６
に示す構成は図１に示す構成と同じ構成を示しており、
その動作態様が異なる態様が示されているだけなのであ
る。以上説明したように、本発明のスライディング相関
器においては、Ｍフレームに分割された拡散符号をＭフ
レーム分多値加算して１／Ｍの長さとされた多値拡散符
号により位相同期捕捉を行い、次いで、ある特定の１フ
レームの分割拡散符号によりフレームの同期捕捉を行う
ようにしたので、高速な同期捕捉を行うことが可能とな
る。

【００２７】次に、位相同期捕捉を行う際の第１の変形
例の構成を図７に示す。この第１の変形例においては、
タイミング制御部５はメモリ３のアドレス設定と積分器
２のタイミング制御を行うようにされている。そして、
タイミング制御部５により、生成符号Ｆ（ｋ）の位相ｋ
を１チップづつスライドさせて、そのすべての位相ｋに
対してＫ・Ｌ符号分の積分が、積分器２において行われ
る。そして、すべての位相ｋに対する積分が終了した際
に、積分器２から出力された積分値のうちの最大積分値
を最大値検出部６において検出するようにする。次い
で、同期検出判定部７において、前記最大値検出部６に
おける最大値の検出タイミングを基に位相ｋを決定する
ようにする。これにより、位相同期捕捉を行うことがで
きる。なお、この第１の変形例においては、制御部４は
タイミング制御部５、最大値検出部６、および、同期検
出判定部７により構成されている。

【００２８】さらに、位相同期捕捉を行う際の第２の変
形例を図８に示す。この第２の変形例は、積分器２から
の出力値に対して予めしきい値を設定するしきい値判定
部８を備えている点で、上記第１の変形例と相違してい
る。第２の変形例において、タイミング制御部５はメモ
リ３のアドレス設定と積分器２のタイミング制御を行う
ようにされている。そして、タイミング制御部５によ
り、生成符号Ｆ（ｋ）の位相ｋが１チップづつスライド
される毎にＫ・Ｌ符号分の積分が、積分器２において行
われる。次いで、この積分の終了タイミングにおいて積
分器２から出力される積分値が、予め設定されたしきい
値を越えるか否かがしきい値判定部８において検出され
る。そして、同期検出判定部７は前記しきい値判定部８
においてしきい値を越えたことが検出されたタイミング
に基づいて位相ｋが決定される。これにより、位相同期
捕捉を行うことができる。

【００２９】さらにまた、位相同期捕捉を行う際の第３
の変形例を図９に示す。この第３の変形例は、積分器２
からの出力値が予め設定されたしきい値を越えた際に、
再度同じ位相において積分を行い、その積分値が再度し
きい値を越えるか否かに基づいて位相ｋを決定するよう
にした点で、上記第２の変形例と相違している。第３の
変形例において、タイミング制御部５はメモリ３のアド
レス設定と積分器２のタイミング制御を行うようにされ
ている。そして、タイミング制御部５により、生成符号
Ｆ（ｋ）の位相ｋが１チップづつスライドされる毎にＫ
・Ｌ符号分の積分が、積分器２において行われる。この
積分の終了タイミングにおいて積分器２から出力される
積分値が、予め設定されたしきい値を越えるか否かがし
きい値判定部９において検出される。そして、しきい値
判定部９においてしきい値を越えたことが検出された際
に、レジスタ１０にフラグが立つようにされる。

【００３０】レジスタ１０にフラグが立つと、同期検出
判定部７はタイミング制御部５に、再度同じ位相ｋの生
成符号Ｆ（ｋ）をメモリ３から読み出すように指示す
る。そして、タイミング制御部５により、同位相の生成
符号Ｆ（ｋ）に対して二回目のＫ・Ｌ符号分の積分が、
再度積分器２において行われる。この積分の終了タイミ
ングにおいて積分器２から出力される積分値が、予め設
定されたしきい値を再度越えるか否かがしきい値判定部
９において検出される。そして、しきい値判定部９にお
いて再度しきい値を越えたことが検出された際に、この
検出をもとに同期検出判定部７において位相ｋが決定さ
れる。これにより、位相同期捕捉の信頼性を向上するこ
とができる。

【００３１】この際の、第３の変形例における受信スペ
クトラム拡散信号Ｐ（ｎ’）と生成符号Ｆ（ｋ）のタイ
ミングおよび積分器２の出力波形の一例が図１０に示さ
れている。図１０において、受信分割拡散信号ＰＮ
（ｋ’，１）、受信分割拡散信号ＰＮ（ｋ’，２）とメ
モリ３から読み出された位相ｋの生成符号Ｆ（ｋ）との
乗算信号がタイミングｔ１０〜タイミングｔ１１の期
間、積分器２において積分される。この積分期間終了タ
イミングｔ１１における積分値Ｓ（１）は、図１０
（ｃ）に示すように破線で示すしきい値を越えていな
い。そこで、メモリ３から読み出される生成符号Ｆ
（ｋ）の位相が位相ｋから位相（ｋ＋１）に変更され
て、生成符号Ｆ（ｋ＋１）がメモリ３から読み出される
ようになる。そして、タイミングｔ１１〜タイミングｔ
１２の期間、積分器２において生成符号Ｆ（ｋ＋１）と
受信分割拡散信号ＰＮ（ｋ’，３）、受信分割拡散信号
ＰＮ（ｋ’，４）との乗算信号が積分される。

【００３２】この位相（ｋ＋１）の生成符号Ｆ（ｋ＋
１）とされた際の積分終了タイミングｔ１２において積
分値Ｓ（２）が破線で示すしきい値を、図１０（ｃ）に
示すように越えたとすると、再度位相（ｋ＋１）の生成
符号Ｆ（ｋ＋１）がメモリ３から読み出されるようにな
る。そして、生成符号（ｋ＋１）において受信分割拡散
符号との積分値が再度算出され、この際の積分終了タイ
ミングｔ１３において、図１０（ｃ）に示すように積分
値Ｓ（３）が連続してしきい値を越えた場合に位相が位
相（ｋ＋１）と決定される。このように、同位相の生成
符号において、再度しきい値を積分値が越えることを検
出した際に位相を決定するようにしているので、位相同
期捕捉の信頼性を向上することができる。

【００３３】また、図１１に示す構成は、フレームの同
期捕捉を行う際の変形例を示す図であり、図１２は、図
１１に示す構成における受信スペクトラム拡散信号Ｐ
（ｎ’）と分割拡散符号ＰＮ（ｋ，ｍ）のタイミングお
よび積分器２の出力波形の一例を示す図である。図１１
に示す変形例において、タイミング制御部５はメモリ３
のアドレス設定と積分器２のタイミング制御を行うよう
にされている。そして、タイミング制御部５により、分
割拡散符号ＰＮ（ｋ，１）が繰り返し読み出されて、受
信分割拡散符号のすべてのフレームに対して１フレーム
分の積分が、順次積分器２において行われる。この１フ
レーム分の積分の終了タイミング毎において積分器２か
ら出力される積分値が、予め設定されたしきい値を越え
るか否かがしきい値判定部１１において検出される。例
えば、図１２（ｃ）に示すようにタイミングｔ２２にお
いて、出力される積分値がしきい値を越えたことをしき
い値判定部１１が検出すると、しきい値判定部１１は検
出出力を出力し、これを受けて同期検出判定部７は、し
きい値を越えたことが検出されたタイミングに基づいて
フレーム番号を決定するようにする。これにより、フレ
ームの同期捕捉を行うことができる。

【００３４】さらに、本発明のスライディング相関器の
変形例を示すフローチャートを図１３に示す。このフロ
ーチャートにおいて、位相の同期捕捉処理がスタートす
ると、まず、ステップＳ１１にて生成符号Ｆ（ｋ）によ
り位相ｋの検出が行われる。次いで、ステップ１２にお
いて、ある特定の１つのフレームの分割拡散符号、ここ
では分割拡散符号ＰＮ（ｋ，１）を用いて、フレーム番
号ｍが検出される。そして、この際に積分器２の出力が
Ｋ回連続してしきい値を越えない場合は、ステップＳ１
１に戻り、位相の同期捕捉処理を再度行ってから、再び
フレーム番号の検出処理を行うように、スライディング
相関器を初期状態としている。これにより、スライディ
ング相関器において確実に同期捕捉を行うことができる
ようになる。

【００３５】次に、図７に示す第１の変形例における生
成符号Ｆ（ｋ）による位相ｋの検出特性の計算機シミュ
レーション結果を図１４に示す。ただし、拡散符号Ｐ
（ｎ）を構成しているＰＮ符号の拡散タップ数は１５と
され、拡散符号Ｐ（ｎ）の分割数Ｍは１２８、位相数Ｋ
は２５６とされている。また、位相ｋにおる積分区間は
Ｌ・Ｋチップとされている。また、すべての位相ｋ（ｋ
＝１，２，・・・，Ｋ）に対して相関値を算出し、相関
値が最大となる位相ｋが正しくない位相となる確率（フ
レーム検出誤り率）で評価している。図１４に示すＳＮ
比に対するフレーム検出誤り率のシミュレーション結果
を参照すると、ＳＮ比が５ｄＢで、積分区間フレーム数
Ｌが１６の時、フレーム検出誤り率として２％以下の良
好な値が得られている。

【００３６】ところで、従来のスライディング相関器に
おいて、ＰＮ符号の拡散タップ数を１５、積分区間を１
２８チップとした場合に、相関検出が必ずできたとする
とその平均同期捕捉時間は２の２１（１５＋７−１）乗
チップに相当する時間となる。また、本発明のスライデ
ィング相関器によれば、積分区間フレーム数Ｌを１６と
して、すべての位相ｋに対して演算して決定した場合、
位相の平均同期捕捉時間は２の２０乗チップ（Ｋ・Ｋ・
Ｌ）に相当する時間となり、フレームの同期捕捉時間は
２の１４乗チップ（Ｍ・Ｋ／２）となる。したがって、
本発明のスライディング相関器における平均同期捕捉時
間を近似的に２の２０乗チップとすれば、同期捕捉時間
は従来のスライディング相関器に比べて約１／２に短縮
することができ、同期捕捉を高速に行うことができるよ
うになる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のスライデ
ィング相関器によれば、拡散符号の同期捕捉を行うため
に、拡散符号をＭ分割し、分割された拡散符号をそれぞ
れ加算することにより符号長が１／Ｍとされた新たな多
値拡散符号を生成し、この多値拡散符号を用いて位相の
同期捕捉を行うようにしている。その後、Ｍ分割された
符号に対するフレームの同期を検出するようにしたの
で、高速な同期捕捉を行うことができる。また、フレー
ムの同期捕捉を行う際に、ある一つのフレームに対して
のフレーム同期処理を行うようにしたので、生成された
符号を記憶するメモリに１フレーム分だけの拡散符号を
ストアすればよく、回路を小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスライディング相関器の実施の形態の
第１の構成例を示すブロック図である。

【図２】本発明のスライディング相関器において生成さ
れる生成符号の説明を行うための図である。

【図３】本発明のスライディング相関器の相関処理を示
すフローチャートである。

【図４】本発明のスライディング相関器における位相の
同期捕捉の構成を示すブロック図である。

【図５】図４に示す構成の各部の符号および積分波形を
示す図である。

【図６】本発明のスライディング相関器におけるフレー
ムの同期捕捉の構成を示すブロック図である。

【図７】本発明のスライディング相関器における位相の
同期捕捉の第１の変形例のブロック図を示す図である。

【図８】本発明のスライディング相関器における位相の
同期捕捉の第２の変形例のブロック図を示す図である。

【図９】本発明のスライディング相関器における位相の
同期捕捉の第３の変形例のブロック図を示す図である。

【図１０】図９に示す構成の各部の符号および積分波形
を示す図である。

【図１１】本発明のスライディング相関器におけるフレ
ームの同期捕捉の構成の変形例を示すブロック図であ
る。

【図１２】図１１に示す構成の各部の符号および積分波
形を示す図である。

【図１３】本発明のスライディング相関器における変形
例を示すフローチャートである。

【図１４】図７に示す第１の変形例におけるＳＮ比対フ
レーム検出誤り率の特性を示す図である。

【図１５】従来のスライディング相関器の構成を示す図
である。

【符号の説明】

１乗算器２積分器３メモリ４制御部５タイミング制御部６最大値検出部７同期検出判定部８，９，１１しきい値判定部１０レジスタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04B 1/707 H04L 7/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】２の整数乗の符号長を有する拡散符号を
Ｍ分割してＭフレームの分割拡散符号を生成し、該Ｍフ
レームの分割拡散符号を全て加算することにより多値拡
散符号を生成する符号生成手段と、該符号生成手段により生成された前記多値拡散符号ある
いは前記分割拡散符号と、前記拡散符号により周波数拡
散された受信信号とを乗算する逆拡散手段と、該逆拡散手段から出力される乗算出力を、前記分割拡散
符号のフレーム長を単位として積分する積分手段と、前記符号生成手段から出力される符号を制御すると共
に、前記積分手段の出力レベルを判定する制御手段とを
備え、前記制御手段は、前記符号生成手段から出力される前記
多値拡散符号の位相をスライドする毎に前記積分手段の
出力レベルを判定することにより、前記拡散符号により
周波数拡散された受信信号と、前記多値拡散符号との位
相の同期捕捉を行い、その後に、前記制御手段は、前記
Ｍフレームの内のいずれか一つのフレームの分割拡散符
号を前記符号生成手段から出力させて、前記受信信号と
の相対位相を前記フレーム長を単位としてスライドする
毎に、前記積分手段の出力レベルを判定することによ
り、前記拡散符号により周波数拡散された受信信号と、
前記Ｍフレームの内のいずれか一つのフレームとの同期
捕捉を行うようにしたことを特徴とするスライディング
相関器。
【請求項２】前記積分手段は、前記多値拡散符号のす
べての位相に対して積分値を算出するよう前記制御手段
により制御され、前記積分手段から出力される積分値が
最大となった位相を選択することにより、前記制御手段
が、前記拡散符号により周波数拡散された受信信号と、
前記多値拡散符号との位相の同期捕捉を行うようにした
ことを特徴とする請求項１記載のスライディング相関
器。
【請求項３】前記積分手段から出力される積分値に対
して予め設定されたしきい値を、前記積分手段から出力
される積分値が越えた際に、前記制御手段が、前記拡散
符号により周波数拡散された受信信号に、前記多値拡散
符号が位相同期されたと判定するようにしたことを特徴
とする請求項１記載のスライディング相関器。
【請求項４】前記制御部は、前記積分手段から出力さ
れる積分値がしきい値を越えた際に、前記多値拡散符号
の位相をスライドすることなく前記積分手段から出力さ
れる積分値を再度算出し、再度算出された積分値も連続
してしきい値を越えた際に、前記拡散符号により周波数
拡散された受信信号に、前記多値拡散符号が位相同期さ
れたと判定するようにしたことを特徴とする請求項３記
載のスライディング相関器。
【請求項５】前記受信信号をＭフレームに分割し、該
受信信号の位相を前記フレーム長を単位としてスライド
しながら、前記積分手段の出力レベルを判定する際に、
前記積分手段から出力される積分値が、予め設定された
しきい値を越えた場合に、前記制御手段が、前記Ｍフレ
ームの内のいずれか一つのフレームの前記分割拡散符号
と前記受信信号とのフレームの同期捕捉が完了したと判
定するようにしたことを特徴とする請求項１記載のスラ
イディング相関器。
【請求項６】前記Ｍフレームに分割した前記受信信号
の位相を前記フレーム長を単位としてスライドする毎
に、前記積分手段の出力レベルを判定する際に、前記受
信信号をＭフレームスライドしても、前記積分手段から
出力される積分値が予め設定された前記しきい値を越え
ない場合は、同期捕捉処理を初期状態として再度同期捕
捉処理を、前記制御手段が行うようにしたことを特徴と
する請求項５記載のスライディング相関器。