JPH0748709B2 - ダイレクトシーケンス復調装置 - Google Patents

ダイレクトシーケンス復調装置

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JPH0748709B2
JPH0748709B2 JP63319602A JP31960288A JPH0748709B2 JP H0748709 B2 JPH0748709 B2 JP H0748709B2 JP 63319602 A JP63319602 A JP 63319602A JP 31960288 A JP31960288 A JP 31960288A JP H0748709 B2 JPH0748709 B2 JP H0748709B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ディジタル整合ろ波器(以下、DMFとい
う)を用いたダイレクトシーケンス復調装置に関するも
のである。
〔従来の技術〕
第5図は例えば「整合ろ波器により直接データ復調を行
う衛生通信用スペクトル拡散通信装置」(電子通信学会
論文誌J69-B11,NOV.1986)に示された従来のダイレクト
シーケンス復調装置を示すブロック図であり、図におい
て、1は受信信号が入力される入力端子、2はこの入力
端子1からの受信信号に受信側の持つ直交する2つのロ
ーカル信号を掛け合わせる乗算手段を構成する2つの乗
算器、3は各乗算器からの信号をそれぞれベースバンド
帯域の信号に変換する2つの低域ろ波器、4は各低域ろ
波器3の出力のサンプルホールドを行う2つのサンプル
ホールド回路(以下、S/H回路という)、5は各S/H回路
4の出力より互いに直交する信号を生成する2つの相関
器、6は各相関器5の出力を掛け合わせる乗算器、7は
乗算器6の出力するマッチドパルスによって一方の相関
器出力をサンプルホールドして再生データを生成するS/
H回路、8はこの再生データが出力される出力端子、9
は乗算器6の出力をそのマッチドパルスによってサンプ
ルホールドするS/H回路、10はこのS/H回路9に接続され
たループろ波器、11はループろ波器10の出力によって出
力周波数が制御される電圧制御形周波数可変発振器(以
下、VCOという)、12はVCO11の出力より、前記受信側の
持つ直交する2つのローカル信号を生成するための移相
器である。
次に動作について説明する。入力端子1に入力された受
信信号 S(t)=D(t)×PN(t)×cos(ωt+Ψ) D(t):情報データ(±1) PN(t):PN符号(±1) ω:受信信号の中心角周波数 Ψ:初期位相 に、2つの乗算器2にて受信側の持つ直交する2つのロ
ーカル信号を掛け合わせ、各低域ろ波器3にてベースバ
ンド帯域の信号に変換した後、相関器5に入力する。相
関器5では、希望信号に対する擬似雑音符号(以下、PN
符号という)PN(k)(k=1,2,……NP‐1)を用意し
ており、この相関器5の出力(Ci,Cq)は、 Ci(m)(1/2)×R(m)×cos Ψ Cq(m)(−1/2)×R(m)×sin Ψ m=〔t/T〕 T:PNチップ周期 NP:PN符号長 となる。ここで、R(m)はPN符号の性質により、m=
n・NP(n=0,±1,…)のとき最大あるいは最小の±NP
となり、その極性は情報データと同じになる。次いで、
乗算器6にて各相関器5の出力Ci(m),Cq(m)の積
をとり、S/H回路9でm=n・NPでサンプルすると、そ
の結果C(nNP)は、 C(nNP)=(−1/8)×R2(nNP)×sin(2Ψ) となる。R2(nNP)情報データの極性にかかわらず正と
なる。このS/H回路9の出力C(nNP)をループろ波器10
を通し、VCO11に帰還してキャリアロックをとり、これ
に同期して、相関器5からの出力Ci(m)またはC
q(m)の極性を検出しS/H回路7でサンプルホールドし
てデータ復調を行い、再生データを出力端子8より出力
する。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来のダイレクトシーケンス復調装置は以上のように構
成されているので、キャリアロックが必要となり、その
ため、S/H回路9、ループろ波器10、VCO11等によるキャ
リアロック系が不可欠になるという問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、前述のキャリアロック系を備えずにデータを
再生するダイレクトシーケンス復調装置を得ることを目
的とする。
〔課題を解決するための手段〕
この発明に係るダイレクトシーケンス復調装置は、相関
手段から出力される直交した2つの信号I,Qより を演算し、かつこの相関値がある値以上になると同期補
足と判定する演算手段と、tan-1(Q/I)を演算する位相
検出手段と、前記演算手段の出力を用いてデータを再生
するデータ再生手段を備えたものである。
〔作用〕
この発明におけるデータ再生手段は、相関手段の出力す
る直交した2つの信号IおよびQより生成した相関出力 がある所定値以上になると同期補足と判定し前記信号I
およびQより生成した再生位相tan-1(Q/I)よりデータ
を再生する。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第1
図において、1は入力端子、2は乗算手段を形成する乗
算器、3は低域ろ波器、8は出力端子、12は移相器であ
り、第5図で同一符号を付した従来のそれらと同一、あ
るいは相当部分であるため詳細な説明は省略する。
また、13は各低域ろ波器3に接続されて、その出力のア
ナログ・ディジタル変換(以下、A/D変換という)を行
う2つの多値A/D変換器である。14は対応する多値A/D変
換器13にそれぞれ接続されて、希望信号に対するPN符号
を用意した4つの相関器、15は対応する相関器14の出力
を加算して、互いに直交する信号1およびQを生成する
2つの相関器14の出力を加算器であり、この相関器14と
加算器15とによって相関手段が形成されている。16は各
加算器15の出力を二乗する2つの二乗器、17は各二乗器
16の出力を加算して平方に開く加算器であり、この各二
乗器16および加算器17は、相関手段を形成する加算器15
の手段I,Qより相関出力 を演算する演算手段を形成している。18は相関手段を形
成する加算器15の出力I,Qより再生位相tan-1(Q/I)を
演算する位相検出手段であり、19はこの位相検出手段18
と前記演算手段の機能を実現した読み取り専用メモリ
(以下、ROMという)であり、さらにこの読み取り専用
メモリ19では、加算器17の相関出力 とある所定値とを比較し、その相関出力がある所定値以
上になると同期補足と判定する機能を有する。20は前回
の再生位相と今回の再生位相との差に基づいてデータを
再生する位相検出手段18からの再生位相よりデータの再
生を行うデータ再生手段である。
第2図はこのデータ再生手段20の詳細を示すブロック図
である。図において、21は位相検出手段18から再生位相
が入力される入力端子、22は演算手段の加算器17からの
相関出力が入力される入力端子であり、23は相関出力に
各データ毎に制御され、入力された再生位相を一時ラッ
チしておくラッチ回路である。24は入力端子21から新た
に入力される再生位相と、ラッチ回路23にラッチされた
再生位相との差を検出する加算器、25はこの加算器24の
出力の上位2ビットの排他的論理和をとるエクスクルー
シブオアゲートであり、8はエクスクルーシブオアゲー
ト25の出力を再生データとして出力する前述の出力端子
である。
次に動作について説明する。第1図において位相偏移変
調(以下、PSKという)により直接拡散された受信信号 Si(t)=cos(ωt+πPN(t)+θ(t)) θ(t):情報データ(0 or π) に乗算手段を形成する2つの乗算器2によって受信側の
持つ直交する2つのローカル信号を掛け合わせ、各低域
ろ波器3にてベースバンド帯域の信号に変換した後、多
値A/D変換器13にてA/D変換して、相関手段を形成する4
つの相関器14の対応する2つずつに入力する。各相関器
14は、希望信号に対するPN符号PN(k)(k=1,2,…,
NP‐1)を用意している。各相関器14の用意している待
受けパターンは下式の中のcos(π・PN(i+m)),si
n(π・PN(i+m)),sin(π・PN(i+m)),−c
os(π・PN(i+m))であり、希望する受信信号の拡
散PN信号と同じである。各相関器14により、下式の中の cos(π・PN(i)+θ)cos(π・PN(i+m)), sin(π・PN(i)+θ)sin(π・PN(i+m)), cos(π・PN(i)+θ)sin(π・PN(i+m)), −sin(π・PN(i)+θ)cos(π・PN(i+m))が
行われる。各相関器14の出力は対応する加算器15によっ
てそれぞれ加算され、互いに直交する信号I(Ai)およ
びQ(Aq)、 を生成する。これらはm=n・NP(n=0,±1,…)のと
き、 Ai=(NP‐1)cosθ Aq=(NP‐1)sinθ となる。これを位相検出手段18および2つの二乗器16に
入力する。この位相検出手段18と二乗器16および二乗器
16の後段の加算器17は1個のROM19で構成されている。
二乗器16と加算器17で形成される演算手段は、信号Ai,A
qが入力されると、相関出力 を演算して出力し、位相検出手段18は、信号Ai,Aqが入
力されると再生位相 を出力する。
データ再生手段20は、この再生位相を入力端子21にて、
また相関出力を入力端子22にて受け取る。入力端子21に
入力された再生位相は一時ラッチ回路23にラッチされ、
入力端子22に入力された相関出力に同期して後に入力さ
れる再生位相との差が検出される。送信側で情報データ
の“0",“1"に対応して、それぞれの位相θが“0"ある
いは“π”となるように差動符号化された位相変調がか
けられていれば、再生位相の差がπ/2以上3π/2未満の
とき“1"と判定し、0以上π/2未満または3π/2以上2
π未満のとき“0"と判定することができる。そこで、第
2図に示すように、ラッチされた位相を基準(0,0)と
すると、今回の位相は−π〜πの範囲にあり、その差が
π/2以下であれば受信信号が同相であったと判定し“0"
とする。また、π/2以上であれば逆相であったと判定し
“1"とする。この上位2ビットを座標として表し、第1,
4象限は“0"、第2,3象限は“1"とする。すなわち、加算
器24の出力の上位2ビットのデータの排他的論理和をエ
クスクルーシブオアゲート25によってとれば、データが
再生できる。この再生データは出力端子8より出力され
る。
なお、上記実施例ではDMFの相関器入力信号が多値信号
である場合を示したが、相関器入力信号は2値信号であ
ってもよい。第4図はそのような相関器入力信号を2値
信号とした場合の実施例を示すブロック図であり、多値
A/D変換器13を1ビットA/D変換器26で代替した点を除い
て第1図に示す実施例と同様である。
PSKにより直接拡散された受信信号 Si(t)=cos(ωt+πPN(t)+θ(t)) に、受信側の持つ直交する2つのローカル信号を掛け合
わせて、ベースバンド帯域の信号に変換した後、1ビッ
トA/D変換器26によって2値信号とし、相関器14に入力
する。相関器14は、希望信号に対するPN符号PN(t)を
用意しており、この相関器14の出力を加算した加算器15
より出力される、互いに直交した信号I(Bi)およびQ
(Bq)は、 となり、これらはm=n・NPのとき、 となる。これを位相検出手段18および演算手段の2つの
二乗器16に入力する。この信号Bi,Bqが入力されると、
演算手段の加算器17は相関出力 を出力し、位相検出手段18は再生位相 を出力する。この時、位相検出手段18からはθが再生さ
れないが、ノイズの無い状態では45°,135°,225°,315
°の中でθに最も近い値が出力される。
データ再生手段20は入力された再生位相をラッチ回路23
に一時ラッチして、相関出力に同期して前後のデータの
再生位相の差を検出する。第1図の実施例の場合と同様
に、送信側で情報データの“0",“1"に対してそれぞれ
の位相θが“0"あるいは“π”となるように位相変調を
かければ、再生位相の差がπ/2以上3π/2未満のとき
“1"、0以上π/2未満又は3π/2以上2π未満のとき
“0"と判定することができる。そこで、第3図に示すよ
うに、加算器24の出力の上位2ビットのデータの排他的
論理和をエクスクルーシブオアゲート25でとれば、デー
タが再生される。
なお、上記実施例では演算手段および位相検出手段をRO
Mによって実現した場合について説明したが、通常の論
理回路等によって構成してもよく、上記実施例と同様の
効果を奏する。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば、相関手段の出力する
直交した2つの信号I,Qより生成した相関出力 を用いて同期補足を行って前記信号I,Qより生成した再
生位相tan-1(Q/I)よりデータを再生するように構成し
たので、ループろ波器、VCO等によるキャリアロック系
を備えずにデータを再生することのできるダイレクトシ
ーケンス復調装置が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例によるダイレクトシーケン
ス復調装置を示すブロック図、第2図はその位相検出手
段の構成を示すブロック図、第3図はデータ再生の原理
を示す説明図、第4図はこの発明の他の実施例を示すブ
ロック図、第5図は従来のダイレクトシーケンス復調装
置を示すブロック図である。 2は乗算器(乗算手段)、14は相関器(相関手段)、15
は加算器(相関手段)、16は二乗器(演算手段)、17は
加算器(演算手段)、18は位相検出手段、20はデータ再
生手段。 なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】情報データの“0"および“1"に対して各信
    号に更にPN符号によりスペクトラム拡散された差動符号
    化された受信信号に、受信側の持つ直交する2つのロー
    カル信号を掛け合わせる乗算手段と、ベースバンド帯域
    の信号に変換された前記乗算手段からの各信号より、互
    いに直交する信号IおよびQを生成する相関手段と、前
    記相関手段からの各信号の二乗和を平方に開いた を相関出力として出力し、かつこの相関値がある値以上
    になると同期捕捉と判定する演算手段と、前記相関手段
    からの各信号の比のアークタンジェントをとったtan-1
    (Q/I)を再生位置として出力する位相検出手段と、前
    記再生位相と今回の位相との差に基づいてデータを再生
    するデータ再生手段とを備えたダイレクトシーケンス復
    調装置。
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