JP3095508B2 - スペクトラム拡散通信用復調装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、相関出力を平均化する
巡回積分器を有するスペクトラム拡散通信用復調装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】以下、図面を参照しながら従来のスペク
トラム拡散通信用復調装置について説明をする。

【０００３】図３は従来のスペクトラム拡散通信用復調
装置の構成を示すブロック図である。図３において、入
来擬似雑音信号が入力される入力端子１および擬似信号
発生部２が接続される乗算器３は積分回路４に接続さ
れ、入力端子１からの入来擬似雑音信号と擬似信号発生
部２からの受信側擬似雑音信号を乗算して積分回路４に
出力する。これら乗算器３および積分回路４によりスラ
イディング相関部５を構成し、スライディング相関部５
は、ある位相差で１情報データ周期の間、入来擬似雑音
信号と受信側擬似雑音信号の積和演算を行い、順次受信
側擬似雑音信号の全ての位相差に対して同様の演算を行
い同期捕捉を行う。この積分回路４の出力端が接続され
る加算器６はシフトレジスタ７に接続され、さらにシフ
トレジスタ７の出力端は加算器６に接続されている。こ
れら加算器６およびシフトレジスタ７は巡回積分器８を
構成し、相関部からの出力をさらに積分して相関の平均
化を行う。また、シフトレジスタ７の出力端が接続され
る捕捉制御部９は、巡回積分器８からの出力を基に同期
捕捉の制御を行う。さらに、捕捉制御部９および入力端
子１が接続される同期追尾部10は擬似信号発生部２に接
続され、捕捉制御部９からの出力を用いて擬似雑音信号
発生部２からの受信側擬似雑音信号の位相を制御しなが
ら入来擬似雑音信号と受信側擬似雑音信号が同期するよ
うに同期追尾を行う。さらに、積分回路４の出力端が接
続されるデータ復調部11は出力端子12に接続され、デー
タ復調部11でデータ復調して出力端子12から再生データ
を出力する。ここで、受信側擬似雑音信号は入来擬似雑
R>音信号と同様の同相または逆相の信号である。

【０００４】以上のように構成された従来のスペクトラ
ム拡散通信用復調装置について、以下その動作を説明す
る。まず、入来擬似雑音信号である入力信号ＳＩｉ,ｊ
がスライディング相関部５に入力され、擬似雑音信号発
生部２からの出力の、入力信号ＳＩｉ,ｊとある位相差
を持つ擬似雑音信号ＳＬｉ,ｊと乗算器３で掛け合わさ
れた後、積分回路４で積分される。そして、擬似雑音信
号発生部２は順次位相差を変えて擬似雑音信号ＳＬｉ,
ｊを出力し、スライディング相関部５はＮ通りの全ての
位相差の場合に対して同様の演算操作を行う。そして、
この一連の操作をさらに繰り返し行い、その出力をその
後の巡回積分器８でＭ回巡回積分すると、その出力Ｊｋ
は各々の位相差ｋ（１〜Ｎ）に対して、

【数１】 ｋ：入力信号と擬似雑音信号との位相差 Ｎ：拡散チップ数 Ｍ：巡回積分回数 となる。それらの出力を基に捕捉制御部９より捕捉完了
信号を同期追尾部10に送り、同期追尾部10で擬似雑音信
号発生部２からの受信側擬似雑音信号の位相を制御しな
がら、入来擬似雑音信号と受信側擬似雑音信号が同期す
るように同期追尾を行うと同時に、データ復調部11では
スライディング相関部５の出力の極性を判定してデータ
を復調し、出力端子12から再生データを出力する。

【０００５】このとき、捕捉制御部９が捕捉完了信号を
送るまでに要する時間ｔは ｔ＞Ｍ×Ｎ２×Ｔ Ｔ：情報データ周期 となり、時間ｔは、Ｍ×Ｎ２×Ｔより小さくなることは
ない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のスペクトラム拡散通信用復調装置では、たとえばＭ
回も巡回積分を行う必要がないような良質な伝送路にお
いても、そうでない伝送路の場合と同様に、同期捕捉完
了までに一様にＭ×Ｎ２ ×Ｔ以上の時間を要してい
た。

【０００７】本発明は上記従来の問題を解決するもの
で、Ｍ回も巡回積分を行う必要がないような良質な伝送
路では、誤同期確率を上げることなくかつ装置を大きく
することもなく同期捕捉時間を短縮することができるス
ペクトラム拡散通信用復調装置を提供することを目的と
するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明のスペクトラム拡散通信用復調装置は、入来擬
似雑音信号と同様の同相または逆相の受信側擬似雑音信
号を出力する、前記受信側擬似雑音信号の位相を可変可
能な擬似雑音信号発生部と、１情報データ周期の間、前
記入来擬似雑音信号と受信側擬似雑音信号の積和演算を
行って同期捕捉を行う相関部と、前記相関部からの出力
をさらに積分して相関の平均化を行う巡回積分器と、前
記巡回積分器からの出力を用いて前記擬似雑音信号発生
部からの受信側擬似雑音信号の位相を制御しながら前記
入来擬似雑音信号と受信側擬似雑音信号が同期するよう
に同期追尾を行う同期制御部と、前記相関部からの出力
分散を算出し、その後の前記巡回積分器からの巡回積分
出力の分散値が所定範囲になるように前記巡回積分器の
最小巡回積分回数を適応的に設定制御する巡回積分制御
部とを備えたものである。

【０００９】

【作用】上記構成により、スライディング相関出力の分
散を巡回積分制御部が読み取り、全ての位相差に対する
スライディング相関出力の分散を算出し、その後の巡回
積分出力の分散値が所定範囲内で巡回積分器の巡回積分
回数を適応的にできるだけ少なくするようにしたので、
たとえばＭ回も巡回積分を行う必要がないような良質な
伝送路において、巡回積分出力の分散値が所定範囲内に
あるようにすれば、誤同期確率がある一定以下に抑えら
れ、巡回積分回数も少なくなって同期捕捉時間が短縮さ
れる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。なお、従来例と同一の作用効果を奏
するものには同一の符合を付してその説明を省略する。

【００１１】図１は本発明の一実施例におけるスペクト
ラム拡散通信用復調装置の構成を示すブロック図であ
る。図１において、スライディング相関部５の積分回路
４と巡回積分器８の加算器６との接続点に接続される巡
回積分制御部21は巡回積分器８のシフトレジスタ７に接
続され、全ての位相差に対するスライディング相関出力
の分散を算出して、誤同期確率をある一定以下に抑える
ため、その後の巡回積分出力の分散値が所定範囲内で巡
回積分器８の巡回積分回数を適応的にできるだけ少なく
するように設定制御する構成である。

【００１２】以上のように構成されたスペクトラム拡散
通信用復調装置について、以下その動作を説明する。ま
ず、入力信号ＳＩｉ,ｊがスライディング相関部５に入
力され、乗算器２で擬似雑音信号発生部２からの出力
の、入力信号ＳＩｉ,ｊとある位相差を持つ擬似雑音信
号ＳＬｉ,ｊと掛け合わされた後、積分回路４で積分さ
れる。そして、擬似雑音信号発生部２は入力信号ＳＩ
ｉ,ｊと擬似雑音信号ＳＬｉ,ｊとの位相差ｋ（１〜Ｎ）
を順次変え、Ｎ通り全ての位相差の場合に対して同様な
演算操作を行う。その出力Ｊｋは各々の位相差ｋ（１〜
Ｎ）に対して、

【数２】 となる。そして、それら出力Ｊｋを巡回積分制御部21で
読み取り、それら全ての位相差に対する分散を算出す
る。

【００１３】ところで、入力信号に混在する雑音を白色
雑音とし、また、誤同期確率を抑えるため、巡回積分出
力の分散を所定の範囲内に抑える場合、スライディング
相関出力の分散が定まると、最小巡回積分回数は一意的
に定まる。

【００１４】そこで、上記で算出された値の２乗平均
（分散）を基に、その後の巡回積分出力の分散が所定の
範囲内になる最小巡回積分回数Ｍ′を算出し、その情報
を巡回積分器８に送る。そして、スライディング相関部
５の出力Ｓｋを巡回積分器８でＭ′回だけ巡回積分し、
その出力を基に捕捉制御部９では捕捉完了信号を同期追
尾部10に送る。同期追尾部10では擬似雑音信号発生部２
からの擬似雑音信号の位相を制御しながら同期追尾を行
うと同時に、データ復調部11ではスライディング相関部
５の出力の極性を判定してデータを復調し、出力端子12
から再生データを出力する。

【００１５】入力信号に混在する雑音を白色雑音とした
場合、伝送路がより良質であるほどスライディング相関
出力の分散値は小さくなり、また、巡回積分回数が多け
れば多いほど巡回積分出力の分散値は小さくなる。すな
わち、従来の巡回積分回数Ｍは、伝送路が非常に悪い場
合でも同期捕捉が可能なように設定されたものであるか
ら、通常の伝送路の場合、（最小巡回積分回数Ｍ′）＜
（従来の巡回積分回数Ｍ）となる。このとき、捕捉制御
部９が捕捉完了信号を送るまでに要する時間ｔ′は ｔ′＝Ｍ′×Ｎ２×Ｔ＜ｔ ここで、時間ｔは従来の捕捉完了信号を送るまでに要す
る時間であり、誤同期確率を上げることなく同期捕捉時
間が短縮される。

【００１６】なお、本実施例においてはスライディング
相関部５を用いたが、図２に示すように、入来擬似雑音
信号ａの１周期分と、あらかじめ記憶している受信側擬
似雑音信号ｂの１周期分とで各チップ同時に相関を取っ
て同期捕捉を行うマッチドフィルター相関部31であって
もよく、マッチドフィルター相関部31は、入来擬似雑音
系列および受信側擬似雑音系列の長さと同じ段数のシフ
トレジスタ32と、シフトレジスタ32の各段からの信号を
乗算する乗算器33と、乗算器33からの出力を加算する加
算器34とにより構成され、加算器34から相関出力ｃを出
力する。これは、入来擬似雑音系列と内部で保持してい
る受信側擬似雑音系列とのパターン整合を行うことによ
り初期捕捉を行う方式である。

【００１７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、相関部か
らの出力分散を算出し、その後の巡回積分出力の分散値
が所定範囲になるように巡回積分器の最小巡回積分回数
を適応的に設定制御する巡回積分制御部を設けたことに
より、誤同期確率を上げることなくかつ装置をあまり大
きくすることもなく同期捕捉時間を短縮することができ
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例におけるスペクトラム拡散通
信用復調装置の構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の他の実施例におけるスペクトラム拡散
通信用復調装置のマッチドフィルター相関部を示すブロ
ック図である。

【図３】従来のスペクトラム拡散通信用復調装置の構成
を示すブロック図である。

【符号の説明】

２ 擬似雑音信号発生部 ３、33 乗算器 ４ 積分回路 ５ スライディング相関部 ６、34 加算器 ７、32 シフトレジスタ ８ 巡回積分器 ９ 捕捉制御部 10 同期追尾部 21 巡回積分制御部 31 マッチドフィルター相関部

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入来擬似雑音信号と同様の同相または逆相
   の受信側擬似雑音信号を出力する、前記受信側擬似雑音
   信号の位相を可変可能な擬似雑音信号発生部と、１情報
   データ周期の間、前記入来擬似雑音信号と受信側擬似雑
   音信号の積和演算を行って同期捕捉を行う相関部と、前
   記相関部からの出力をさらに積分して相関の平均化を行
   う巡回積分器と、前記巡回積分器からの出力を用いて前
   記擬似雑音信号発生部からの受信側擬似雑音信号の位相
   を制御しながら前記入来擬似雑音信号と受信側擬似雑音
   信号が同期するように同期追尾を行う同期制御部と、前
   記相関部からの出力分散を算出し、その後の前記巡回積
   分器からの巡回積分出力の分散値が所定範囲になるよう
   に前記巡回積分器の最小巡回積分回数を適応的に設定制
   御する巡回積分制御部とを備えたスペクトラム拡散通信
   用復調装置。