JP3182368B2 - スペクトラム拡散受信装置 - Google Patents

スペクトラム拡散受信装置

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JP3182368B2 JP10789197A JP10789197A JP3182368B2 JP 3182368 B2 JP3182368 B2 JP 3182368B2 JP 10789197 A JP10789197 A JP 10789197A JP 10789197 A JP10789197 A JP 10789197A JP 3182368 B2 JP3182368 B2 JP 3182368B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、スペクトル拡散受
信装置に関するものであり、特に、間欠的に送信される
スペクトラム拡散信号のノイズ除去に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】スペクトラム拡散(以下、SSと略
す。)通信方式では、送信側では、擬似雑音符号(以
下、PN符号と略す。)等の拡散符号系列を用いて、伝
送するデジタル信号から、原データに比べて極めて広い
帯域幅を持つ信号を生成し、RF信号に変換して伝送す
る。
【0003】受信側では、送信側と同一の復調用拡散符
号を用いて受信信号との相関をとる逆拡散(拡散復調)
を行って受信信号を原データに対応した帯域幅を持つ狭
帯域信号に変換する。続いて通常のデータ復調を行い、
原データを再生する。
【0004】この際、復調用拡散符号は、受信信号とク
ロック周波数及び符号位相が完全に一致していないと相
関出力が低下し、S/Nが劣化してしまう。従って、受
信信号と復調用拡散符号との同期をとる同期回路が必要
かつ重要となる。
【0005】このような、同期回路を設けたSS受信装
置として図2に示すものがある。
【0006】図2において、受信されたSS信号は、ダ
ウンコンバータ1でベースバンドSS信号に変換され、
拡散復調部2に入力される。また、ベースバンドSS信
号は、同期検出部3にも入力され、同期検出部3にて同
期捕捉が行われる。この同期検出部3は、図8に示す如
く、デジタル・マッチド・フィルタにて構成されてい
る。
【0007】尚、以下入力SS信号を4ビットの信号と
して説明を行う。
【0008】図8において、デジタル・マッチド・フィ
ルタは、1クロック遅延である3個のシフトレジスタ3
1と、入力信号及び各シフトレジスタ31により遅延さ
れた信号を乗算する4個の乗算器32と、各乗算器32
からの出力を単純加算する加算器33とから構成されて
いる。そして、デジタル・マッチド・フィルタでは、P
N系列とのパターン整合を行い、パターン整合出力がピ
ークとなるタイミング信号に含まれる情報信号に同期し
た復調用拡散符号を検出する。
【0009】次に、検出された復調用拡散符号は、波形
処理部4にて閾値と比較され、復調用拡散符号が閾値を
越えていれば、情報と見なし、情報検知信号を出力す
る。この情報検知信号によって拡散符号部5の同期をと
り、拡散復調部2にクロック信号を供給する。
【0010】そして、拡散復調部2では、このクロック
信号に基づきSS信号の拡散復調を行っている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このSS通
信方式の受信性能は、同期捕捉の性能及び拡散復調時の
正確さに依存する。また、情報復調時の正確さは拡散復
調された信号の信号対ノイズ比(S/N比)によって左
右される。これに対し、上述の構成では、SS通信方式
の特徴である同期捕捉は行われているものの、拡散復調
された信号に対するS/N比の向上については何ら対策
が行われていなかった。これは拡散復調された信号はデ
ジタル信号であるが、一般にデジタル信号は広帯域に分
布しており、ノイズ除去のための狭帯域のフィルタを挿
入することが難しいためである。
【0012】本発明は、上述の欠点に鑑みなされたもの
であり、簡単な構成で拡散復調信号中に包含されるノイ
ズを良好に除去することできるSS受信装置を提供する
ものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は、スペクトラム
拡散方式(以下、SS方式と略す。)にて送信された信
号を受信する受信部と、前記受信部からの受信信号を復
調する拡散復調部と、前記受信部からの受信信号を受
け、同期検出を行う同期検出部と、該同期検出部からの
検出出力に基づき復調用信号を作成する拡散符号部と、
前記拡散復調部からの復調信号をアナログ信号に変換す
るD/A変換部と、アナログ復調信号中に含まれるノイ
ズ成分を除去するノイズ除去部と、ノイズ成分が除去さ
れた信号をデジタル信号に変換するA/D変換部とから
構成されることを特徴とするスペクトラム拡散受信装置
である。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、図面に従い、本発明のSS
受信装置の説明を行う。
【0015】図1において、受信されたSS信号は、ダ
ウンコンバータ1でベースバンドSS信号に変換され、
拡散復調部2に入力される。また、ベースバンドSS信
号は、同期検出部3にも入力され、同期検出部3にて同
期捕捉が行われる。この同期検出部3は、図8に示す如
く、デジタル・マッチド・フィルタにて構成されてい
る。
【0016】尚、以下入力SS信号を4ビットの信号と
して説明を行う。
【0017】図8において、デジタル・マッチド・フィ
ルタは、1クロック遅延である3個のシフトレジスタ3
1と、入力信号及び各シフトレジスタ31により遅延さ
れた信号を乗算する4個の乗算器32と、各乗算器32
からの出力を単純加算する加算器33とから構成されて
いる。そして、デジタル・マッチド・フィルタでは、P
N系列とのパターン整合を行い、パターン整合出力がピ
ークとなるタイミング信号(図8においては4クロック
で1周期のため4クロック毎にタイミング信号が発生す
る。)に含まれる情報信号に同期した復調用拡散符号を
検出する。
【0018】次に、検出された復調用拡散符号は、波形
処理部4にて閾値と比較され、復調用拡散符号が閾値を
越えていれば、情報と見なし、情報検知信号を出力す
る。この情報検知信号によって拡散符号部5の同期をと
り、拡散復調部2にクロック信号を供給する。
【0019】そして、拡散復調部2では、このクロック
信号に基づきSS信号の拡散復調を行っている。
【0020】次に、拡散復調された信号は、D/A変換
器20に供給され、デジタル信号からアナログ信号に変
換される。このアナログ復調信号は、ノイズ除去回路7
に入力され、ノイズが除去される。
【0021】以下、図3乃至図7を用いてノイズ除去回
路の構成及び動作を説明する。
【0022】尚、図3は本発明のSS受信装置に使用す
るノイズ除去回路の第1実施例であり、図6はノイズ除
去回路を構成する増幅回路の具体的回路構成である。
【0023】図3において、ノイズを含む入力信号は、
それぞれ通過帯域の異なる帯域通過フィルタ(以下、B
PFと略す。)11〜1nにより各帯域に分離され、各
帯域におけるノイズ成分を含んだ信号が各増幅回路91
〜9nに入力される。
【0024】そして、各増幅回路91〜9nでは、通過
した帯域の入力信号及びノイズ成分に対して、比較的振
幅の大きい成分では利得が大きく、振幅の小さい成分で
は利得が小さくなるように処理することにより、振幅の
少ないノイズ成分が除去される。
【0025】以下、増幅回路91〜9nの構成、及び動
作について説明する。
【0026】増幅回路91〜9nは、図6に示す構成と
なっている。入力信号は、結合コンデンサC0を介して
オペアンプOP1のプラス端子に入力される。そして、
オペアンプOP1の出力はオペアンプOP2のプラス端
子に入力される。オペアンプOP2の出力は抵抗R1、
R2により抵抗分割され、オペアンプOP1のマイナス
端子に負帰還される。ここで、A点の電位がダイオード
の順方向電圧Vfよりも小さい場合、ダイオードD0、
D1は非導通となり、出力されない。また、A点の電位
がVfよりも大きい場合、ダイオードD0、D1のいず
れか一方が導通し、出力端子には入力信号の略(R1+
R2)/R1倍の出力信号が得られる。
【0027】従って、図7に示す如く、上述と同様に振
幅の小さいノイズ成分(具体的には(R1/(R1+R
2))×Vfまでの信号)は出力されず、それ以上の信
号成分が略(R1+R2)/R1倍に増幅されて出力さ
れることになる。このため、図6の増幅回路に対し、抵
抗R1、R2の抵抗値を可変することによりノイズ成分
の除去範囲を可変することができる。
【0028】ところで、各BPF11〜1nの通過帯域
幅が、図3Bに示す如く、略同一の場合、イコライザ1
0に入力される群遅延特性は、図3Cに示す如く、周波
数が高くなるにつれて遅延時間が大きくなるという特性
となる。
【0029】そこで、第1実施例ではイコライザ10を
設けることにより、各BPFを通過する信号の群遅延特
性を補正して、特性が平坦になるように補正される。
【0030】また、図4に本発明のノイズ除去回路の第
2実施例を示す。
【0031】図4が図3と異なる点は、群遅延特性を補
正するためのイコライザ10に代えて、図4Bに示す如
く、通過帯域幅の異なるBPF11〜1nを設け、群遅
延特性を平坦にした実施例である。
【0032】また、図5に本発明のノイズ除去回路の第
3実施例を示す。
【0033】図5が図4と異なる点は、通過帯域幅の異
なるBPF11〜1nに代えて、同じ通過帯域幅である
BPF11〜1nと増幅回路91〜9nとの間に2次移
相回路(以下、APFと略す。)111〜11nを設
け、このAPF111〜11nにより群遅延特性を平坦
にした実施例である。
【0034】以上の如く構成されたノイズ除去回路7で
は、SS信号がある特定の若しくは数個のBPFだけを
通過する。これに対し、ノイズ成分は広帯域に分布して
いるため、各BPFを通過するノイズ成分のレベルは低
い。従って、各BPFの通過周波数成分のノイズに注目
すると、比較的レベルの高いノイズであっても、SS信
号に対して十分に低いレベルとなる。このため、ノイズ
除去回路7から出力されるノイズ成分のうち、SS信号
と同じBPFを通過するノイズ成分はそのまま残存する
が、それ以外のBPFを通過するノイズ成分は除去され
る。この結果、後述の情報復調部6に供給されるときに
は、従来回路で検出されていた高いレベルのノイズ成分
は、情報復調部6では検出されないような十分に小さな
値となっている。
【0035】そして、情報復調部6では、送信側におけ
るデジタル変調方式、例えばQPSK変調方式で信号が
送信されていれば、QPSK復調処理が行われる。
【0036】
【発明の効果】本発明は、上述の如く構成することによ
り、SS信号を受信したときに発生する高いレベルのノ
イズを簡単な構成で十分に除去することができる。これ
によりSS方式の受信における復調処理が精度良く行う
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のスペクトラム拡散受信装置を示す図で
ある。
【図2】従来のスペクトラム拡散受信装置を示す図であ
る。
【図3】本発明のスペクトラム拡散受信装置に使用する
ノイズ除去回路の第1実施例を示す図である。
【図4】本発明のスペクトラム拡散受信装置に使用する
ノイズ除去回路の第2実施例を示す図である。
【図5】本発明のスペクトラム拡散受信装置に使用する
ノイズ除去回路の第3実施例を示す図である。
【図6】図5におけるノイズ除去回路の増幅回路を示す
図である。
【図7】図6における増幅回路の入出力特性を示す図で
ある。
【図8】本発明に使用するディジタル・マッチド・フィ
ルタを示す図である。
【符号の説明】
1 ダウンコンバータ 2 拡散復調部 3 同期検出部 4 波形処理部 5 拡散符号部 6 情報復調部 7 ノイズ除去回路 20 D/A変換回路 21 A/D変換回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04J 13/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スペクトラム拡散方式(以下、SS方式
    と略す。)にて送信された信号を受信する受信部と、前
    記受信部からの受信信号を復調する拡散復調部と、前記
    受信部からの受信信号を受け、同期検出を行う同期検出
    部と、該同期検出部からの検出出力に基づき復調用信号
    を作成する拡散符号部と、前記拡散復調部からの復調信
    号をアナログ信号に変換するD/A変換部と、アナログ
    復調信号中に含まれるノイズ成分を除去するノイズ除去
    部と、ノイズ成分が除去された信号をデジタル信号に変
    換するA/D変換部とから構成され、前記ノイズ除去部
    は、受信信号を受け、該受信信号を異なる通過帯域で分
    離し、且つ各郡遅延特性による遅延時間が略等しい複数
    の帯域通過フィルタと、該複数の帯域通過フィルタを通
    過した信号の振幅が一定値よりも大きな信号に対しては
    利得を大きく、また振幅が一定値よりも小さな信号に対
    しては利得を小さく制御する複数の利得制御回路と、該
    複数の利得制御回路にて利得制御された信号を合成する
    第1合成回路とからなることを特徴としたスペクトラム
    拡散受信装置。
  2. 【請求項2】 前記ノイズ除去部を構成する複数の通過
    帯域フィルタの各通過帯域は、各通過帯域フィルタの群
    遅延特性による遅延時間が略等しくなるような通過帯域
    幅となっていることを特徴とする請求項1記載のスペク
    トラム拡散受信装置。
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