JP3431489B2 - Moving speed detecting device and moving speed detecting method - Google Patents
Moving speed detecting device and moving speed detecting methodInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＤＭＡ方式など
のスペクトラム拡散通信における移動速度検出装置及び
移動速度検出方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a moving speed detecting device and a moving speed detecting method in spread spectrum communication such as a CDMA system.
【０００２】[0002]
【従来の技術】移動通信において、増大する加入者を収
容する技術の一つとして、セル半径の大きいマクロセル
内にセル半径の小さいマイクロセルを重畳して配置した
階層型セル構造を用いて、低速移動体をマイクロセルに
割り当て、高速度移動体をマクロセルに割り当てる方法
が考えられる。この方法によれば、単位面積あたりに収
容できる加入者数の増大を図り、かつ、周波数の繰り返
し半径を小さくして周波数の有効活用も図ることができ
る。上記方法を実施するに際し、セル割り当てのために
移動体の移動速度を検出することが必須となる。2. Description of the Related Art In mobile communication, as one of the techniques for accommodating an increasing number of subscribers, a hierarchical cell structure in which microcells having a small cell radius are superposed in a macrocell having a large cell radius is used to achieve a low speed. A method of allocating a moving body to a micro cell and a high-speed moving body to a macro cell can be considered. According to this method, the number of subscribers that can be accommodated per unit area can be increased, and the frequency repeating radius can be reduced to effectively utilize the frequency. When carrying out the above method, it is essential to detect the moving speed of the mobile body for cell allocation.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】近年、次世代移動通信
方式として、ＣＤＭＡ(Code Division Multiple Acc
ess)方式が期待されており、このＣＤＭＡ方式に上記階
層型セル構成を導入することも重要である。このために
は、ＣＤＭＡ方式での移動体の移動速度の検出を実現す
る必要がある。Recently, as a next-generation mobile communication system, CDMA (Code Division Multiple Acc
The ess) system is expected, and it is also important to introduce the hierarchical cell structure to the CDMA system. For this purpose, it is necessary to realize the detection of the moving speed of the moving body by the CDMA method.
【０００４】本発明は、ＣＤＭＡ方式において、そこで
用いられるスペクトラム拡散信号から移動体の移動速度
の検出を可能にする移動速度検出装置及び移動速度検出
方法を提供することを目的とする。An object of the present invention is to provide a moving speed detecting device and a moving speed detecting method capable of detecting the moving speed of a moving body from a spread spectrum signal used therein in a CDMA system.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、以下のような手段を講じた。The present invention takes the following means in order to solve the above problems.
【０００６】請求項１記載の移動速度検出装置に関する
発明は、スペクトラム拡散方式による受信信号を復調処
理及び相関処理して相関値出力を出力する復調・相関処
理部と、前記復調・相関処理部から出力された相関値出
力をベースバンドデータのシンボル長毎又はその整数倍
毎にサンプリングする相関値サンプリング部と、前記相
関値サンプリング部でサンプリングされた相関値出力の
変動周期を時間差として求める時間差検出部と、前記時
間差検出部で求めた時間差で所定の距離係数を除するこ
とにより移動体の移動速度を算出する演算処理部と、を
具備する構成を採る。The invention relating to the moving speed detecting apparatus according to claim 1 comprises: a demodulation / correlation processing unit for demodulating and correlating a received signal by a spread spectrum system and outputting a correlation value output; and the demodulation / correlation processing unit. Correlation value output
Power for each symbol length of baseband data or its integral multiple
Correlation value sampling unit for sampling for each
A time difference detection unit that obtains the fluctuation cycle of the correlation value output sampled by the function value sampling unit as a time difference, and a calculation that calculates the moving speed of the moving body by dividing a predetermined distance coefficient by the time difference obtained by the time difference detection unit. And a processing unit.
【０００７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の移
動速度検出装置の発明において、相関値出力のピークを
検出するピーク検出部を具備し、時間差検出部が、前記
ピーク検出部で検出したピークのうち２つのピーク間の
時間差を求める構成を採る。According to a second aspect of the present invention, in the invention of the moving speed detecting apparatus according to the first aspect, a peak detecting section for detecting a peak of a correlation value output is provided, and the time difference detecting section detects the peak by the peak detecting section. The time difference between two of the peaks is calculated.
【０００８】請求項３記載の発明は、請求項１又は請求
項２記載の移動速度検出装置の発明において、距離係数
として、受信信号の波長を用いたものである。According to a third aspect of the invention, in the invention of the moving speed detecting apparatus according to the first or second aspect, the wavelength of the received signal is used as the distance coefficient.
【０００９】請求項４記載の発明は、請求項１乃至請求
項３のいずれか記載の移動速度検出装置の発明におい
て、距離係数として、相関値出力の変動周期に対応する
移動体の地点間の移動距離の実測値を用いたものであ
る。According to a fourth aspect of the invention, in the invention of the moving speed detecting apparatus according to any one of the first to third aspects, the distance coefficient between the points of the moving body corresponding to the fluctuation cycle of the correlation value output is used. The measured value of the moving distance is used.
【００１０】これらの構成により、復調・相関処理部に
おいては、移動体から発信し又は移動体が受信したスペ
クトラム拡散方式による受信信号を復調処理及び相関処
理することにより相関値出力が得られる。時間差検出部
においては、相関値出力に含まれる同じ遅延時間を有す
る受信信号の相関値出力の変動周期を、受信信号の受信
時刻の差（以下、時間差という）として求める。演算処
理部においては、距離係数を時間差で除することによ
り、移動体の移動速度を算出する。ここで、受信信号
は、直接波及び複数の遅延波を含む。With these configurations, in the demodulation / correlation processing unit, the correlation value output is obtained by demodulating and correlating the received signal by the spread spectrum method transmitted from or received by the mobile unit. In the time difference detection unit, the fluctuation cycle of the correlation value output of the reception signal having the same delay time included in the correlation value output is obtained as the difference between the reception times of the reception signals (hereinafter referred to as the time difference). In the arithmetic processing unit, the moving speed of the moving body is calculated by dividing the distance coefficient by the time difference. Here, the received signal includes a direct wave and a plurality of delayed waves.
【００１１】本発明の移動速度検出装置は、次の原理に
基づいている。受信信号は、移動体の移動に伴ってフェ
ージングが起こるため、同じ遅延時間を有する受信信号
の相関値出力は移動体の移動距離に対応して変動する。
本発明者らは、受信信号レベルの距離変動周期を測定し
た結果、この距離変動周期が移動速度によらず略一定で
あることを見出した。言い換えれば、前記相関値出力が
１周期分のレベル変動を起こすときに移動体が移動した
距離（以下、１周期分移動距離という）は略一定であ
る。ここで、距離変動とは、移動体の移動距離の変化に
伴う受信信号レベルの変動をいう。The moving speed detecting device of the present invention is based on the following principle. Since the received signal undergoes fading as the moving body moves, the correlation value output of the received signals having the same delay time fluctuates according to the moving distance of the moving body.
As a result of measuring the distance fluctuation cycle of the received signal level, the present inventors have found that this distance fluctuation cycle is substantially constant regardless of the moving speed. In other words, the distance traveled by the moving body when the correlation value output changes in level for one cycle (hereinafter, referred to as one-cycle moving distance) is substantially constant. Here, the distance variation refers to a variation in the received signal level due to a variation in the moving distance of the moving body.
【００１２】この見地によれば、前記時間差は、受信信
号レベル変動の１周期分の距離を移動するのに要した時
間に相当する。従って、この時間差で１周期分移動距離
を除することにより移動体の移動速度を求めることがで
きる。According to this aspect, the time difference corresponds to the time required to move the distance corresponding to one cycle of the fluctuation of the received signal level. Therefore, the moving speed of the moving body can be obtained by dividing the moving distance by one cycle by this time difference.
【００１３】前記時間差を得る方法としては、例えば、
請求項２に記載の通り、相関値出力のピークを検出する
ピーク検出部を設け、時間差検出部で、ピーク検出部で
検出したピークのうち２つのピーク間の時間差を求める
ことができる。ここで、時間差を求める２つのピークが
連続していても非連続的であっても良い、非連続の場
合、２つのピークの間に他のピークを含むので、移動体
の移動距離は２つのピークが連続している場合の整数倍
になる。従って、受信側に受信速度検出装置を設けた場
合には、一方のピークに相当する受信信号を受信したと
きの移動体の位置（始点）から、他方のピークに相当す
る受信信号を受信したときの移動体の位置（終点）まで
の移動距離を、ピーク間の時間差で除すれば移動速度が
求められるしかしながら、復調・相関処理により受信信
号から得られる相関値出力は、通常、直接波及び全ての
遅延波の相関値出力を含んでいる。このため、これらの
中から同じ遅延時間を有する受信信号の相関値出力の変
動周期を求める必要がある。そこで、例えば、ピーク検
出部において、直接波及び全ての遅延波の相関値出力中
から同じ遅延時間を有する受信信号の相関値出力のピー
クを検出する。As a method of obtaining the time difference, for example,
As described in claim 2, the peak detection unit for detecting the peak of the correlation value output is provided, and the time difference detection unit can obtain the time difference between the two peaks detected by the peak detection unit. Here, the two peaks for which the time difference is obtained may be continuous or discontinuous. In the case of discontinuity, since another peak is included between the two peaks, the moving distance of the moving body is two. It is an integral multiple of the case where peaks are continuous. Therefore, when the receiving speed detecting device is provided on the receiving side, when the receiving signal corresponding to the other peak is received from the position (starting point) of the moving body when the receiving signal corresponding to one peak is received. The moving speed can be obtained by dividing the moving distance to the position (end point) of the moving body by the time difference between peaks.However, the correlation value output obtained from the received signal by demodulation / correlation processing is usually a direct wave and all It includes the correlation value output of the delayed wave of. Therefore, it is necessary to obtain the fluctuation cycle of the correlation value output of the received signal having the same delay time from these. Therefore, for example, the peak detection unit detects the peak of the correlation value output of the received signal having the same delay time from the output of the correlation values of the direct wave and all the delayed waves.
【００１４】上述のように移動体の移動距離を時間差で
除すれば、移動体の移動速度を求めることができる。し
かし、実際の移動距離は、測定時の環境によって変わっ
てしまうので、移動体の移動速度には、移動距離の推定
値又は近似値を距離係数として使用する。この距離係数
としては、例えば、請求項４記載のように、相関値出力
の変動周期に対応する地点（例えば、２つのピークに対
応する移動体の地点）間の移動距離を予め実測して求め
ておき、この実測値を記憶手段に記憶しておいて距離係
数として用いる。As described above, the moving speed of the moving body can be obtained by dividing the moving distance of the moving body by the time difference. However, since the actual moving distance changes depending on the environment at the time of measurement, the estimated value or the approximate value of the moving distance is used as the distance coefficient for the moving speed of the moving body. As the distance coefficient, for example, as described in claim 4, a moving distance between points (for example, points of the moving body corresponding to two peaks) corresponding to the fluctuation cycle of the correlation value output is obtained by actual measurement in advance. The measured value is stored in the storage means and used as the distance coefficient.
【００１５】距離係数は、実際の受信時又は発信時の移
動体の移動距離とは完全に一致しないが近似した値であ
り、この距離係数を時間差で除して算出された移動体の
移動速度は、実際の移動速度とおおよそ一致している。The distance coefficient is an approximate value that does not completely match the moving distance of the moving body at the time of actual reception or transmission, but is a moving speed of the moving body calculated by dividing this distance coefficient by the time difference. Is approximately the same as the actual moving speed.
【００１６】また、本発明者らは、１周期分移動距離が
受信信号の波長に略一致することを見出した。従って、
請求項３に記載のように、距離係数として、受信信号の
波長又はその整数倍を使用することができる。この場合
には移動距離を実測する必要がない。Further, the present inventors have found that the movement distance for one cycle substantially matches the wavelength of the received signal. Therefore,
As described in claim 3, the wavelength of the received signal or an integral multiple thereof can be used as the distance coefficient. In this case, it is not necessary to actually measure the moving distance.
【００１７】このように送受信システムだけで移動体の
移動速度を検出できるので、容易に移動速度を検出し
て、階層型セル構造における移動体のセル割り当てを容
易にかつ簡単なシステムで実現することができる。Since the moving speed of the moving body can be detected only by the transmitting / receiving system in this manner, the moving speed can be easily detected and the cell allocation of the moving body in the hierarchical cell structure can be realized easily and with a simple system. You can
【００１８】請求項５記載の発明は、請求項１乃至請求
項４のいずれか記載の移動速度検出装置の発明におい
て、移動速度の平均値を求める平均化処理部を具備する
構成を採る。According to a fifth aspect of the present invention, in the moving speed detecting device according to any one of the first to fourth aspects, an averaging processing unit for obtaining an average value of the moving speed is provided.
【００１９】この構成により、平均化処理部により、複
数の移動速度の値を平均化するか、複数の時間差の値を
平均化しこの平均値を用いて移動速度を算出して、移動
速度の平均値を得ることにより、より正確な移動速度を
検出することができる。With this configuration, the averaging processing unit averages a plurality of moving speed values, or averages a plurality of time difference values and calculates a moving speed using this average value to average the moving speeds. By obtaining the value, the more accurate moving speed can be detected.
【００２０】請求項６記載の発明は、請求項１乃至請求
項５いずれか記載の移動速度検出装置の発明において、
相関値出力を平滑化する平滑化処理部を具備する構成を
採る。According to a sixth aspect of the invention, in the invention of the moving speed detecting apparatus according to any one of the first to fifth aspects,
A configuration including a smoothing processing unit that smoothes the correlation value output is adopted.
【００２１】この構成により、平滑化処理部により相関
値出力を平滑化するため、ピークの検出を容易に行うこ
とができる。With this configuration, since the correlation value output is smoothed by the smoothing processing unit, the peak can be easily detected.
【００２２】請求項７記載の移動速度検出方法に関する
発明は、スペクトラム拡散方式による受信信号を受信し
て復調処理及び相関処理して相関値出力を得る工程と、
前記相関値出力をベースバンドデータのシンボル長毎又
はその整数倍毎にサンプリングする工程と、サンプリン
グした相関値出力の変動周期を時間差として求める工程
と、この時間差で所定の距離係数を除することにより前
記移動体の移動速度を算出する工程と、を具備する構成
を採る。According to a seventh aspect of the present invention relating to a moving speed detecting method, a step of receiving a received signal by a spread spectrum system, performing demodulation processing and correlation processing to obtain a correlation value output,
The correlation value output is used for each symbol length of baseband data or
Is a sampling step for every integer multiple,
A configuration including a step of obtaining a fluctuation period of the output of the correlated correlation value as a time difference and a step of calculating a moving speed of the moving body by dividing a predetermined distance coefficient by the time difference.
【００２３】請求項８記載の発明は、請求項７記載の移
動速度検出方法の発明において、ベースバンドデータの
シンボル長毎又はその整数倍毎にサンプリングした受信
信号の相関値出力のピークを検出し、これらのピークの
うち２つのピークの時間差を求める構成を採る。The invention according to claim 8 is the moving speed detecting method according to claim 7, wherein the base band data is
The peak of the correlation value output of the received signal sampled for each symbol length or every integer multiple thereof is detected, and the time difference between two peaks among these peaks is obtained.
【００２４】請求項９記載の発明は、請求項７又は請求
項８記載の移動速度検出方法の発明において、距離係数
として、受信信号の波長を用いる構成を採る。According to a ninth aspect of the invention, in the moving speed detecting method of the seventh or eighth aspect, the wavelength of the received signal is used as the distance coefficient.
【００２５】また、請求項１０記載の発明は、請求項７
乃至請求項９のいずれか記載の移動速度検出方法の発明
において、距離係数として、２つのピークに対応する移
動体の地点間の移動距離の実測値を用いる構成を採る。The invention according to claim 10 is the same as claim 7
In the invention of the moving speed detecting method according to any one of claims 9 to 9, a configuration is used in which the measured value of the moving distance between the points of the moving body corresponding to the two peaks is used as the distance coefficient.
【００２６】これらの構成により、請求項１記載の発明
と同様に、移動体から発信し又は移動体が受信したスペ
クトラム拡散方式による受信信号を復調処理及び相関処
理することにより、相関値出力を得る。この相関値出力
に含まれる同じ遅延時間を有する受信信号の相関値出力
の変動周期を時間差として求める。求めた時間差で予め
設定した距離係数を除することにより、移動体の移動速
度を算出する。従って、送受信システムだけで移動体の
移動速度を検出できるので、容易に移動速度を検出し
て、階層型セル構造において移動体のセル割り当てを容
易に行うことができる。With these configurations, similarly to the first aspect of the invention, the correlation value output is obtained by demodulating and correlating the received signal by the spread spectrum method transmitted from the mobile body or received by the mobile body. . The fluctuation cycle of the correlation value output of the received signal having the same delay time included in this correlation value output is obtained as the time difference. The moving speed of the moving body is calculated by dividing the preset distance coefficient by the obtained time difference. Therefore, since the moving speed of the moving object can be detected only by the transmitting / receiving system, the moving speed can be easily detected and the cell allocation of the moving object can be easily performed in the hierarchical cell structure.
【００２７】[0027]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００２８】（実験結果）まず、本発明の移動速度検出
装置及び移動速度検出方法の原理を裏付ける実験結果に
ついて説明する。(Experimental Results) First, experimental results that support the principle of the moving speed detecting device and the moving speed detecting method of the present invention will be described.
【００２９】送信局を固定、受信局を移動とし、遅延プ
ロファイルデータを測定した。実験装置は、２ＧＨｚ帯
ＤＳ−ＳＳ方式送受信装置を用いた。送受信データの諸
元を表１に示す。Delay profile data was measured with the transmitting station fixed and the receiving station moving. As the experimental apparatus, a 2 GHz band DS-SS type transceiver was used. Table 1 shows the specifications of the transmitted / received data.
【００３０】[0030]
【表１】
市街地の同一の場所において、約１０、２０、３０ｋｍ
／ｈで受信局を走行させた場合に、移動距離（ｍ）の変
化に伴う遅延波の相関値出力のレベル変動を調べた。こ
の結果を図１に示す。[Table 1] Approximately 10, 20, 30 km at the same location in the city
When the receiving station was run at / h, the level fluctuation of the correlation value output of the delayed wave with the change of the moving distance (m) was examined. The result is shown in FIG.
【００３１】図１から明らかなように、移動距離の変化
に伴う遅延波のレベル変動（以下、距離変動という）の
周期（ｍ）は速度によらず略一定であった。また、この
周期（ｍ）は受信信号、すなわち送信装置の送信波の波
長（＝１３．７７ｍｍ）と略等しいことがわかった。As is apparent from FIG. 1, the cycle (m) of the level fluctuation of the delayed wave (hereinafter referred to as distance fluctuation) with the change of the moving distance was substantially constant regardless of the speed. Further, it was found that this cycle (m) was approximately equal to the wavelength of the received signal, that is, the transmission wave of the transmitter (= 13.77 mm).
【００３２】（実施の形態）以下、本発明の一実施の形
態に係る移動速度検出装置を、図２〜図６を参照して説
明する。図２は、上記実施の形態に係るスペクトラム拡
散信号の送受信システムのブロック図であり、図４は、
上記実施の形態に係る移動速度検出部のブロック図であ
る。(Embodiment) A moving speed detecting apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 2 is a block diagram of a spread spectrum signal transmission / reception system according to the above embodiment, and FIG.
It is a block diagram of a moving speed detection unit according to the above embodiment.
【００３３】図２中上段の送信装置は、送信情報をベー
スバンドデータとして発生させるベースバンド発生部１
と、拡散処理を行う拡散処理部２と、ＰＮ符号を拡散コ
ードとして発生する拡散コード発散部３と、変調処理を
行う変調処理部４と、送信信号を増幅する電力増幅部５
と、アンテナ６とを備えている。The transmitting apparatus shown in the upper part of FIG. 2 has a baseband generator 1 for generating transmission information as baseband data.
A spreading processing unit 2 that performs a spreading process, a spreading code diverging unit 3 that generates a PN code as a spreading code, a modulation processing unit 4 that performs a modulation process, and a power amplification unit 5 that amplifies a transmission signal.
And an antenna 6.
【００３４】ベースバンド発生部１で発生されたベース
バンドデータは拡散処理部２に送られる。拡散処理部２
には、拡散コード発生部３より拡散コードが入力され
る。拡散処理部２では、ベースバンドデータを拡散コー
ドで拡散処理して送信拡散信号として出力する。この拡
散処理は、１つのベースバンドデータをその値により拡
散コード列そのまま、又は、符号の反転した拡散コード
データ列に変換する。送信拡散信号は、変調処理部４で
ＱＰＳＫ変調されて送信信号として出力される。送信信
号は、電力増幅部５で所定の電力に増幅されてアンテナ
６より送信される。The baseband data generated by the baseband generator 1 is sent to the spread processor 2. Diffusion processing unit 2
A spread code is input from the spread code generator 3. The spreading processing unit 2 spreads the baseband data with a spreading code and outputs it as a transmission spread signal. In this spreading process, one baseband data is converted into a spreading code string as it is or as a spreading code data string having an inverted code depending on its value. The transmission spread signal is QPSK modulated by the modulation processing unit 4 and output as a transmission signal. The transmission signal is amplified by the power amplification unit 5 to a predetermined power and transmitted from the antenna 6.
【００３５】図２中下段の受信装置は、送信信号を受信
するアンテナ７と、送信信号を増幅する電力増幅部８
と、送信信号を復調する復調処理部９と、復調された受
信拡散信号を相関検波する相関検波部１０と、送信側と
同じ拡散コードを発生する拡散コード発生部１１と、を
具備している。The receiving device in the lower part of FIG. 2 includes an antenna 7 for receiving a transmission signal and a power amplifier 8 for amplifying the transmission signal.
A demodulation processing unit 9 that demodulates a transmission signal, a correlation detection unit 10 that performs correlation detection on a demodulated reception spread signal, and a spreading code generation unit 11 that generates the same spreading code as the transmission side. .
【００３６】送信信号は、屋外電波路を通じてフェージ
ングなどが生じた後、受信装置に到来する。アンテナ７
から受信された受信信号は、電力増幅部８で増幅され
る。増幅された受信信号は、復調処理部９で受信拡散信
号に復調される。この受信拡散信号は、相関検波部１０
で拡散コード発生部１１からの拡散コードにより相関処
理し、図３（Ａ）に示す相関値が得られる。相関検波部
１０は、この相関値の二乗和の平方根をとることによ
り、図３（Ｂ）に示すパワー換算した相関値出力を得
る。The transmitted signal arrives at the receiver after fading or the like has occurred through the outdoor radio wave path. Antenna 7
The received signal received from is amplified by the power amplifier 8. The amplified reception signal is demodulated by the demodulation processing unit 9 into a reception spread signal. This received spread signal is used by the correlation detection unit 10
Then, the correlation processing is performed by the spreading code from the spreading code generating unit 11, and the correlation value shown in FIG. 3 (A) is obtained. The correlation detection unit 10 obtains the power-converted correlation value output shown in FIG. 3B by taking the square root of the sum of squares of the correlation value.
【００３７】図３（Ｂ）に示す相関値出力は振幅値を持
ち、この振幅が受信レベルを示している。この相関値出
力には、１ベースバンド長（シンボル長）毎に直接波
（遅延ゼロ）を含む遅延波のピーク値が得られる。図３
（Ｂ）では見られないが、遅延波を複数受信した場合に
は他の遅延波のピーク値もシンボル内に分離して得られ
る。なお、この実施の形態では、送信装置を固定とし、
受信装置を移動とした。The correlation value output shown in FIG. 3B has an amplitude value, and this amplitude indicates the reception level. In this correlation value output, the peak value of the delayed wave including the direct wave (zero delay) is obtained for each one baseband length (symbol length). Figure 3
Although not seen in (B), when a plurality of delayed waves are received, the peak values of other delayed waves are also obtained separately in the symbol. In this embodiment, the transmitter is fixed,
The receiving device was moved.
【００３８】次に、移動速度検出処理について説明す
る。図４に示す移動速度検出部は、図５（Ａ）に示す相
関値出力（パワー換算）から同じ遅延時間を有する１つ
の遅延波（遅延ゼロの直接波を含む）の相関値出力をサ
ンプリングする相関値サンプリング部４１を備えてい
る。相関値出力のサンプリングは、ベースバンドデータ
のシンボル長毎又はその整数倍毎に行う。これにより、
同じ遅延時間の受信信号の相関値出力をサンプリングで
きる。このときのサンプリングのタイミングは、タイミ
ング発生部４２で発生したトリガ信号に従う。このトリ
ガ信号は、受信装置におけるシンボル同期タイミング等
を基準として発生させる。Next, the moving speed detecting process will be described. The moving speed detection unit shown in FIG. 4 samples the correlation value output of one delayed wave (including the direct wave with zero delay) having the same delay time from the correlation value output (power conversion) shown in FIG. 5A. The correlation value sampling unit 41 is provided. The sampling of the correlation value output is performed for each symbol length of the baseband data or each integer multiple thereof. This allows
The correlation value output of the received signal with the same delay time can be sampled. The timing of sampling at this time follows the trigger signal generated by the timing generator 42. This trigger signal is generated with reference to the symbol synchronization timing in the receiving device.
【００３９】サンプリングした相関値出力は、相関値バ
ッファ部４３に格納する。格納された相関値は、図５
（Ｂ）に示すような振幅を持った波形として得られる。
また、相関値をサンプリングした時刻を受信時刻として
受信時刻バッファ部４４に格納する。The sampled correlation value output is stored in the correlation value buffer unit 43. The stored correlation values are shown in FIG.
A waveform having an amplitude as shown in (B) is obtained.
Further, the time at which the correlation value is sampled is stored in the reception time buffer unit 44 as the reception time.
【００４０】なお、タイミング発生部４２において、ベ
ースバンドデータのシンボル長の整数倍よりも長い、独
立のサンプリングのタイミングによる信号を受信時刻バ
ッファ部４４に送り、受信時刻バッファ部４４ではそれ
による受信時刻を格納し、同じタイミングの直後の最初
に生じるベースバンドデータのシンボル長のタイミング
をトリガ信号として相関値サンプリング部４１に送り、
そのタイミングによる相関値を相関値バッファ部４３に
格納してもよい。In the timing generation unit 42, a signal with an independent sampling timing, which is longer than an integral multiple of the symbol length of the baseband data, is sent to the reception time buffer unit 44, and the reception time buffer unit 44 receives it. Is stored, and the timing of the symbol length of the baseband data that occurs immediately after the same timing is sent to the correlation value sampling unit 41 as a trigger signal,
The correlation value according to the timing may be stored in the correlation value buffer unit 43.
【００４１】ピーク検出部４５は、図５（Ｃ）に示すよ
うに、相関値バッファ部４３に格納された相関値から、
その変動のピーク位置を検出する。例えば、ある相関値
が、前後にサンプリングされた相関値のどちらよりも大
きい場合にこの相関値の位置をピーク位置として検出す
ることにより行う。また、例えばローパスフィルタなど
の平滑化処理部により平滑化して求められたピーク位置
を検出する。As shown in FIG. 5C, the peak detecting section 45 determines from the correlation value stored in the correlation value buffer section 43 that
The peak position of the fluctuation is detected. For example, when a certain correlation value is larger than either of the correlation values sampled before and after, the position of this correlation value is detected as the peak position. Further, the peak position obtained by smoothing by a smoothing processing unit such as a low-pass filter is detected.
【００４２】時間差検出部４６は、ピーク検出部４５か
らの出力に従って、受信時刻バッファ部４４に格納した
受信時刻に基づいて、図５（Ｄ）に示すように、２つの
ピーク間の受信時刻の差を時間差として求める。According to the output from the peak detector 45, the time difference detector 46 determines the reception time between the two peaks based on the reception time stored in the reception time buffer 44, as shown in FIG. 5D. Find the difference as a time difference.
【００４３】速度演算部４７は、時間差検出部４６から
出力された時間差で距離係数バッファ部４８に格納され
た距離係数を除して移動速度を算出する。本実施の形態
では、距離係数としては送信信号の波長を用いる。The speed calculator 47 divides the distance coefficient stored in the distance coefficient buffer 48 by the time difference output from the time difference detector 46 to calculate the moving speed. In the present embodiment, the wavelength of the transmission signal is used as the distance coefficient.
【００４４】上記実施の形態に係る移動速度検出部を用
いて、上記実験結果の場合と同じ測定データを利用して
シミュレーションを行った。このとき、距離係数として
は、受信信号の波長である１３．７ｃｍを用いた。図６
は、移動速度の推定結果を示す特性図である。図６の特
性図は、横軸にデータ測定時間、縦軸に受信局の移動距
離をとる。移動速度１０、２０、３０ｋｍ／ｈで移動し
た場合の結果を示す。図６中、実線は推定結果を、破線
は実際の走行結果を示す。また、実線及び破線の傾きが
移動速度を示す。A simulation was performed using the moving speed detecting unit according to the above-mentioned embodiment, using the same measurement data as in the case of the above-mentioned experimental result. At this time, 13.7 cm, which is the wavelength of the received signal, was used as the distance coefficient. Figure 6
[Fig. 7] is a characteristic diagram showing a result of estimation of a moving speed. In the characteristic diagram of FIG. 6, the horizontal axis represents the data measurement time and the vertical axis represents the moving distance of the receiving station. The result when moving at a moving speed of 10, 20, 30 km / h is shown. In FIG. 6, the solid line shows the estimation result and the broken line shows the actual traveling result. Also, the slopes of the solid line and the broken line indicate the moving speed.
【００４５】図６から明らかなように、推定結果及び走
行結果は略同じになり、本発明の移動速度検出装置によ
り速度検出が可能であることを裏付けている。As is clear from FIG. 6, the estimation result and the traveling result are almost the same, which proves that the moving speed detecting device of the present invention can detect the speed.
【００４６】上記実施の形態では、距離係数としては送
信信号の波長を用いたが、予め実験により２つのピーク
に対応する移動体の地点間の移動距離を求めて用いるこ
ともできる。In the above embodiment, the wavelength of the transmission signal is used as the distance coefficient, but it is also possible to previously obtain the moving distance between the points of the moving body corresponding to the two peaks by experiment.
【００４７】また、上記実施の形態では、時間差検出部
４６の出力をそのまま速度演算部４７で演算処理に使用
しているが、時間差検出部４６及び速度演算部４７の間
に平均化処理部を設けて、複数の時間差ｔ0〜ｔnを格納
し、これらの平均値を算出し、この時間差平均値で距離
係数を除して平均移動速度を求めることもできる。ま
た、演算処理部４７の後段に平均化処理部を設け、演算
処理部４７からの移動速度出力を平均化処理部に格納
し、複数の移動速度の平均を採っても良い。これらの場
合より正確な移動速度を検出することができる。Further, in the above embodiment, the output of the time difference detecting section 46 is used as it is for the calculation processing in the speed calculating section 47, but an averaging processing section is provided between the time difference detecting section 46 and the speed calculating section 47. It is also possible to store a plurality of time differences t 0 to t n , calculate an average value thereof, and divide the distance coefficient by the time difference average value to obtain the average moving speed. Further, an averaging processing unit may be provided in the subsequent stage of the arithmetic processing unit 47, the moving speed output from the arithmetic processing unit 47 may be stored in the averaging processing unit, and an average of a plurality of moving speeds may be taken. In these cases, it is possible to detect the moving speed more accurately.
【００４８】また、上記実施の形態では、相関値サンプ
リング部４１でのサンプリングにより、相関検波部１０
からの直接波及び全ての遅延波の相関値出力から、同じ
遅延時間の受信信号の相関値出力をサンプリングした
後、ピーク検出部４５でサンプリングした相関値出力の
ピークを検出している。しかし、相関検波部１０からの
相関値出力に同じ遅延時間の受信信号の相関値出力だけ
しか含まれていない場合や、相関検波部１０からの相関
値出力から直接ピークを検出できる場合には、相関値サ
ンプリング部４１によるサンプリングは不要である。In the above embodiment, the correlation detection unit 10 is sampled by the correlation value sampling unit 41.
After sampling the correlation value output of the received signal with the same delay time from the correlation value output of the direct wave from the above and all the delayed waves, the peak of the correlation value output sampled by the peak detection unit 45 is detected. However, when the correlation value output from the correlation detection unit 10 includes only the correlation value output of the reception signal having the same delay time, or when the peak can be directly detected from the correlation value output from the correlation detection unit 10, Sampling by the correlation value sampling unit 41 is unnecessary.
【００４９】上記実施の形態では、移動速度検出部を設
けた受信装置を移動させ、その移動速度を検出する場合
について説明したが、基地局の受信装置に移動速度検出
部を設けて、移動局の移動速度を検出することも可能で
ある。ＣＤＭＡ方式では多重化効率を上げるため、基地
局で受信する複数の移動局からの信号強度を一定に保つ
パワーコントロール技術、すなわち、移動局の送信パワ
ーを変更する技術が必要となるが、その制御信号から送
信パワーの変化を読み取り、受信信号の強度に補正をか
けることにより、基地局での速度検出も可能になる。た
だし、パワーコントロールの制御周期が受信信号レベル
の変動周期よりも長ければ無視することも可能である。In the above embodiment, the case where the receiving apparatus provided with the moving speed detecting section is moved and the moving speed is detected has been described. However, the moving speed detecting section is provided in the receiving apparatus of the base station and the mobile station It is also possible to detect the moving speed of the. In order to improve the multiplexing efficiency in the CDMA system, a power control technique for keeping the signal strength from a plurality of mobile stations received by a base station constant, that is, a technique for changing the transmission power of the mobile station is required. By reading the change in the transmission power from the signal and correcting the strength of the received signal, it becomes possible to detect the speed at the base station. However, if the control cycle of the power control is longer than the fluctuation cycle of the received signal level, it can be ignored.
【００５０】上記実施の形態では、相関値出力に含まれ
る同じ遅延時間を有する相関値出力のピークを検出し、
検出したピークのうち２つのピークの時間差を求めてい
るが、この時間差は、同じ遅延時間を有する相関値出力
の変動周期に相当する。従って、ピークを検出しなくて
も同じ遅延時間を有する相関値出力の変動周期（単位：
時間）を求めることができれば、この変動周期で距離係
数を除することにより移動速度を求めることができる。In the above embodiment, the peak of the correlation value output having the same delay time included in the correlation value output is detected,
The time difference between the two detected peaks is calculated, and this time difference corresponds to the fluctuation cycle of the correlation value output having the same delay time. Therefore, even if the peak is not detected, the fluctuation cycle of the correlation value output having the same delay time (unit:
If the time) can be obtained, the moving speed can be obtained by dividing the distance coefficient by this fluctuation period.
【００５１】[0051]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＣＤＭＡ方式において、スペクトラム拡散信号を用いて
送受信システムだけで移動体の移動速度の検出を容易に
行うことができる。この結果、階層セル構造において、
移動体へのセル割り当てを容易に且つ低コストで行うこ
とが可能になる。As described above, according to the present invention,
In the CDMA system, it is possible to easily detect the moving speed of a moving body using only a transmitting / receiving system using a spread spectrum signal. As a result, in the hierarchical cell structure,
It becomes possible to easily and inexpensively allocate cells to mobile units.
【図１】移動距離の変化に伴う遅延波の相関値出力のレ
ベル変動を示す特性図FIG. 1 is a characteristic diagram showing a level fluctuation of a correlation value output of a delayed wave with a change in a moving distance.
【図２】本発明の一実施の形態に係るスペクトラム拡散
信号の送受信システムのブロック図FIG. 2 is a block diagram of a spread spectrum signal transmission / reception system according to an embodiment of the present invention.
【図３】（Ａ）は相関処理部で得られる相関値を示す特
性図、（Ｂ）は相関値出力を示す特性図FIG. 3A is a characteristic diagram showing a correlation value obtained by a correlation processing unit, and FIG. 3B is a characteristic diagram showing a correlation value output.
【図４】上記実施の形態に係る移動速度検出部のブロッ
ク図FIG. 4 is a block diagram of a moving speed detection unit according to the above embodiment.
【図５】（Ａ）は相関値出力を示す特性図、（Ｂ）はサ
ンプリングした相関値を示す特性図、（Ｃ）はピーク検
出の結果を示す模式図、（Ｄ）は時間差を示す模式図5A is a characteristic diagram showing a correlation value output, FIG. 5B is a characteristic diagram showing sampled correlation values, FIG. 5C is a schematic diagram showing peak detection results, and FIG. 5D is a schematic diagram showing time differences. Figure
【図６】上記実施の形態に係る移動速度検出方法による
移動速度推定結果を示す特性図FIG. 6 is a characteristic diagram showing a moving speed estimation result by the moving speed detecting method according to the embodiment.
１０ 相関検波部 ４１ 相関値サンプリング部 ４３ 相関値バッファ部 ４４ 受信時刻バッファ部 ４５ ピーク検出部 ４６ 時間差検出部 ４７ 速度演算部 ４８ 距離係数バッファ部 10 Correlation detector 41 Correlation value sampling unit 43 Correlation value buffer section 44 Reception time buffer section 45 Peak detector 46 time difference detector 47 Speed calculator 48 Distance coefficient buffer section
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−79701（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−271621（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04B 7/24 - 7/26 102 H04Q 7/00 - 7/38 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References Japanese Patent Laid-Open No. 10-79701 (JP, A) Japanese Patent Laid-Open No. 8-271621 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H04B 7/24-7/26 102 H04Q 7/00-7/38
Claims (10)
復調処理及び相関処理して相関値出力を出力する復調・
相関処理部と、前記復調・相関処理部から出力された相
関値出力をベースバンドデータのシンボル長毎又はその
整数倍毎にサンプリングする相関値サンプリング部と、
前記相関値サンプリング部でサンプリングされた相関値
出力の変動周期を時間差として求める時間差検出部と、
前記時間差検出部で求めた時間差で所定の距離係数を除
することにより移動体の移動速度を算出する演算処理部
と、を具備することを特徴とする移動速度検出装置。1. A demodulator for demodulating and correlating a received signal by a spread spectrum method and outputting a correlation value output.
The correlation processing unit and the phase output from the demodulation / correlation processing unit
Function value output for each symbol length of baseband data or its
A correlation value sampling unit that samples every integer multiple,
Correlation value sampled by the correlation value sampling unit
A time difference detection unit that obtains the output fluctuation period as a time difference,
A moving speed detecting device, comprising: an arithmetic processing unit that calculates a moving speed of the moving body by dividing a predetermined distance coefficient by the time difference obtained by the time difference detecting unit.
出部を具備し、時間差検出部が、前記ピーク検出部で検
出したピークのうち２つのピーク間の時間差を求めるこ
とを特徴とする請求項１記載の移動速度検出装置。2. A peak detecting section for detecting a peak of a correlation value output, wherein the time difference detecting section obtains a time difference between two peaks detected by the peak detecting section. 1. The moving speed detection device according to 1.
たことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の移動速
度検出装置。3. The moving speed detecting device according to claim 1, wherein the wavelength of the received signal is used as the distance coefficient.
に対応する移動体の地点間の移動距離の実測値を用いた
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか記載
の移動速度検出装置。4. The movement according to claim 1, wherein an actual measurement value of a movement distance between points of a moving body corresponding to a fluctuation cycle of a correlation value output is used as the distance coefficient. Speed detection device.
を具備することを特徴とする請求項１乃至請求項４のい
ずれか記載の移動速度検出装置。5. The moving speed detecting device according to claim 1, further comprising an averaging processing unit that obtains an average value of moving speeds.
具備することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいず
れか記載の移動速度検出装置。6. The moving speed detecting device according to claim 1, further comprising a smoothing processing unit that smoothes a correlation value output.
受信して復調処理及び相関処理して相関値出力を得る工
程と、前記相関値出力をベースバンドデータのシンボル
長毎又はその整数倍毎にサンプリングする工程と、サン
プリングした相関値出力の変動周期を時間差として求め
る工程と、この時間差で所定の距離係数を除することに
より前記移動体の移動速度を算出する工程と、を具備す
ることを特徴とする移動速度検出方法。7. A step of receiving a received signal by a spread spectrum method, performing demodulation processing and correlation processing to obtain a correlation value output, and using the correlation value output as a symbol of baseband data.
The process of sampling every length or every integer multiple, and
Moving speed detection, which comprises: a step of obtaining a fluctuation cycle of the output of the correlated correlation value as a time difference; and a step of calculating a moving speed of the moving body by dividing a predetermined distance coefficient by the time difference. Method.
その整数倍毎にサンプリングした受信信号の相関値出力
のピークを検出し、これらのピークのうち２つのピーク
の時間差を求めることを特徴とする請求項７記載の移動
速度検出方法。8. A baseband data for each symbol length or
8. The moving speed detecting method according to claim 7, wherein the peak of the correlation value output of the received signal sampled for each integral multiple thereof is detected, and the time difference between two peaks among these peaks is obtained.
ることを特徴とする請求項７又は請求項８記載の移動速
度検出方法。9. The moving speed detecting method according to claim 7, wherein the wavelength of the received signal is used as the distance coefficient.
期に対応する移動体の地点間の移動距離の実測値を用い
ることを特徴とする請求項７乃至請求項９のいずれか記
載の移動速度検出方法。10. The moving speed according to claim 7, wherein a measured value of a moving distance between points of the moving body corresponding to a fluctuation cycle of the correlation value output is used as the distance coefficient. Detection method.
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