JPH09167981A - スペクトラム拡散受信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】他の手段を用いることなく、受信開始時にスペ
クトラム逆拡散を行うための拡散符号の初期同期捕捉が
できる。 【解決手段】フェーズロックループＰＬＬで同期検波を
行うため必要な局部発振器１２と受信信号の同期をと
る。遅延ロックループ２０はスペクトラム逆拡散を行う
に必要な拡散符号の同期をとる。非受信状態からスペク
トラム拡散信号が入ってきた場合、はじめ遅延ロックル
ープ２０の同期は取れない状態にある。受信信号の逆拡
散器１３で受信データが正しく逆拡散されないため、受
信データの再生ができない。遅延ロックループ２０は、
位相進み相関器２１及び位相遅れ相関器２４の出力を、
絶対値回路２３，２６を介して減算器２７で差をとる。
これで、拡散符号発生器３３で発生させる逆拡散用拡散
符号の位相ずれ情報の極性を、受信データを用い逆変調
させずに受信データによる変動をなくすため、受信デー
タが再生されない状態でも遅延ロックループ２０は正常
に動作できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、スペクトラム拡
散された受信信号を受信するスペクトラム拡散受信装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のスペクトラム拡散通信の受信機側
で用いられる、遅延ロックループの一例を図４に示し、
これを説明する。図４は、「１９９５年電子情報通信学
会総合大会」の講演番号Ｂ−４０７の予行集に記載され
たものである。図の各ブロックに、図４に示すように符
号を付し、以下、これについて説明する。

【０００３】図４において、スペクトラム拡散された受
信信号は、クォードラチュア型の検波器１１及び局部発
振器１２からなる周波数変換器により周波数変換を行
い、ベースバンド信号となる。次段の遅延ロックロープ
２０では、このベースバンド信号に基づいて、受信信号
をスペクトラム拡散している拡散符号に同期した、逆拡
散用の拡散符号を発生させ、この拡散符号を使って相関
器１３でベースバンド信号に変換された受信信号を逆拡
散し、データ検波器１９で受信データを取り出すように
している。

【０００４】ここで、遅延ロックループ２０に入力され
る受信ベースバンド信号は、受信データをスペクトラム
拡散されたものであるから、逆拡散のために相関器を通
したあとは、受信データが現れることになる。そのた
め、遅延ロックループ２０の中の位相進み相関器２１か
ら位相遅れ相関器２４の出力を、減算器２７により減算
することにより生じる逆拡散用拡散符号の位相ずれ情報
は、含まれる受信データによって極性が変動することに
なる。これでは、そのまま逆拡散用の拡散符号を発生さ
せる拡散符号発生器１０３の位相制御に使用できない。

【０００５】そのため、図４で示す従来のスペクラム拡
散装置の受信機に使われる遅延ロックループ２０では、
減算器２７の出力を、データ検波器１９から出力される
受信データを用いて、逆変調器１０１で再変調すること
により、受信データ成分を除去する。これにより、減算
器２７より出力される逆拡散用拡散符号の位相ずれ情報
の極性が、含まれる受信データによって変動するのを防
ぎ、逆拡散用の拡散符号を発生させる拡散符号発生器１
０３の位相制御に使用可能となる。

【０００６】このように、図４に示す従来のスペクトラ
ム拡散受信装置では、受信機に使われる遅延ロックルー
プを正しく作動させるためには、受信データを再生する
ためのデータ検波器が正しく動作していることが条件と
なる。

【０００７】しかし、この図４で示す従来のスペクトラ
ム拡散受信装置では、以下のような欠点がある。受信信
号がない状態から、受信信号が入力され始めた場合、は
じめは、当然受信機の遅延ロックループは、同期捕捉し
ていない。そうすると、受信した信号は、スペクトラム
逆拡散できないから、データ検波器１９では、受信デー
タの再生はできないことになる。受信データの再生がで
きないと、遅延ロックループ内の逆変調器１０１で逆拡
散用拡散符号の位相ずれ情報の極性が、受信データ成分
によって変動するのを防ぐことができないので、遅延ロ
ックループが正常に動作しないことになる。そのためい
つまで経っても、拡散符号の同期捕捉ができず、スペク
トラム逆拡散できない。

【０００８】このように、従来のスペクトラム拡散受信
装置では、受信開始時にスペクトラム逆拡散を行うため
の拡散符号の初期同期捕捉が、受信機の遅延ロックルー
プ単体だけでは困難であり、何らかの他の手段を使って
初期同期を確立させる必要があり、その分構造が複雑に
なるという問題があった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
のスペクトラム拡散受信装置では、受信開始時にスペク
トラム逆拡散を行うための拡散符号の初期同期捕捉が、
受信機の遅延ロックループ単体だけでは困難であり、初
期同期を確立させるには、何らかの他の手段を使う必要
があり、その分の構造が複雑になる、という問題があっ
た。

【００１０】この発明は、遅延ロックループ単体で、受
信開始時にスペクトラム逆拡散を行うための拡散符号の
初期同期捕捉を可能とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、この発明のスペクトラム拡散受信装置では、受
信機で使われる遅延ロックループにおいて、位相進み相
関器及び位相遅れ相関器の出力をそれぞれ絶対値回路を
通したうえで、減算する構成とすることにより、逆拡散
用拡散符号の位相ずれ情報の極性を受信データを使って
逆変調させることなく、受信データによる変動をなくす
ようにしたものである。

【００１２】このような手段により、受信データに関係
なく遅延ロックループが正常に動作するので、受信信号
がない状態から受信信号が入力され始めた場合のよう
に、受信データが再生されないときでも、遅延ロックル
ープ正常に動作して同期捕捉を行うことができる。従っ
て、受信開始時にスペクトラム逆拡散を行うための拡散
符号の初期同期捕捉を、他の手段を使って初期同期を確
立させる必要もなく、その分スペクトラム拡散受信装置
の構造を単純にできる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、こ
の発明の第１の実施の形態を説明するための回路構成図
である。図１において、１０はアンテナ、１１はダウン
コンバータ、１２は局部発振器、１３は逆拡散器、１４
はフィルタ、１５は位相検波器、１６はループフィルタ
であり、ダウンコンバータ１１、局部発振器１２、フィ
ルタ１４、位相検波器１５、及びループフィルタ１６で
構成されるフェーズロックループで同期検波を行うのに
必要な局部発振器１２と受信信号の同期をとっている。
また２０は、スペクトラム逆拡散を行う上で必要な拡散
符号の同期をとるための遅延ロックループである。

【００１４】今、受信信号がない状態から、スペクトラ
ム拡散された受信信号がアンテナ１０から入ってきた場
合を考えてみると、はじめは遅延ロックループ２０の同
期はとれてない状態にある。そのため、受信信号の逆拡
散器１３で受信データが正しく逆拡散されないため、受
信データの再生ができない。

【００１５】しかし、この実施の形態では、遅延ロック
ループ２０は、位相進み相関器２１及び位相遅れ相関器
２４の出力を、それぞれフィルタ２２，２５を介して絶
対値回路２３，２６を通したうえで、減算器２７で差を
とる構成としている。これにより、拡散符号発生器３３
で発生させる逆拡散用拡散符号の位相ずれ情報の極性
を、受信データを使って逆変調させることなく受信デー
タによる変動をなくすため、受信データが再生されない
状態でも遅延ロックループ２０は、正常に動作する。従
って、スペクトラム逆拡散のための同期捕捉をすること
ができる。そして、スペクトラム逆拡散のための拡散符
号の同期捕捉ができれば、受信データのための逆拡散器
１３で受信データが正しく逆拡散できるため、正しくデ
ータが再生できることになる。

【００１６】このように、第１の実施の形態では、受信
信号がない状態から受信信号が入力され始めた場合のよ
うに受信データが再生されないときでも、スペクトラム
逆拡散のための拡散符号の同期を取ることができるた
め、受信開始時にスペクトラム逆拡散を行うための拡散
符号の初期同期捕捉を、他の手段を使って初期同期を確
立させる必要がない、スペクトラム拡散受信装置を実現
できる。

【００１７】図２は、この発明の第２の実施の形態を説
明するための回路構成図である。図１の実施の形態と同
構成部分には同符号を付して説明する。図２において、
１０はアンテナ、１１はダウンコンバータ、１２は局部
発振器、１３は逆拡散器、１４はフィルタ、１５は位相
検波器、１６はループフィルタであり、ダウンコンバー
タ１１、局部発振器１２、フィルタ１４、位相検波器１
５、及びループフィルタ１６で構成されるフェーズロッ
クループで同期検波を行うのに必要な局部発振器１２と
受信信号の同期をとっている。また２０は、スペクトラ
ム逆拡散を行う上で必要な拡散符号の同期をとるための
遅延ロックループである。またこの実施の形態では、遅
延ロックループ２０のなかに、を設け、この出力と拡散
符号発生器３３からの位相の進んだ拡散符号、及び位相
の遅れた拡散符号とを、乗算器４２，４３でそれぞれ積
をとった上で、位相進み相関器２１及び位相遅れ相関器
２４に入力するようになっている。

【００１８】このため位相進み相関器２１及び位相遅れ
相関器２４の出力には、信号発生器４１の信号によって
極性が変動する信号があらわれる。しかし、この極性の
変動は、遅延ロックループの動作にとっては、受信信号
に含まれる受信データ成分による極性の変動と同等のも
のとみなすことができる。そのため、この実施の形態で
も、基本的な動作は、図１に示す実施の形態の場合と同
じであるので、その説明は省略する。

【００１９】この実施の形態では、図１で示すこの発明
の実施の形態に比して、さらに次のような特徴を有す
る。すなわち、スペクトラム拡散された信号を逆拡散す
ると、拡散前の信号が再生されるが、その信号には、原
理的に直流成分が含まれている。従って、遅延ロックル
ープ内で逆拡散後の回路ブロックでは、原理的には、直
流成分まで信号を通せるＤＣ直結回路にする必要があ
る。しかし、実際のＤＣ直結回路では、多少の差はあ
れ、必ずＤＣオフセットが生じる。そのため受信機のよ
うな、微少レベルの信号を大きく増幅しなければならな
いような用途の場合、ＤＣ直結回路で構成すると、生じ
たＤＣオフセットを信号と一緒に大きく増幅して、回路
の出力許容範囲からはずれてしまうことになるため、現
実的には受信機の回路をＤＣ直結で実現するのは不可能
といってよい。

【００２０】この発明の実施の形態では、遅延ロックル
ープ２０の中で逆拡散後の信号がでてくる位相進み相関
器２１及び位相遅れ相関器２４の出力には、受信データ
が、信号発生器４１から出力される信号で変調された状
態で出力されるので、信号発生器４１で発生させる信号
に直流成分を含まないものを選んでおけば、逆拡散後の
信号がでてくる位相進み相関器２１及び位相遅れ相関器
２４の出力から、検波器２３，２６の入力までの経路を
流れる信号の直流成分を除去することができる。これに
より、位相進み相関器２１及び位相遅れ相関器２４の出
力から、検波器２３，２６の入力までの経路では、直流
成分をカットした回路構成をとることができるため、Ｄ
Ｃオフセットを気にせずに必要な増幅率を設定すること
ができる。このように、図２で示すこの発明の実施の形
態を用いると、直流成分をカットした現実的な回路構成
で、スペクトラム拡散受信装置を実現することができ
る。

【００２１】図３は、この発明の第３の実施の形態につ
いて説明する。この実施の形態でも第１及び第２の実施
の形態と同じ働きをするものには、同一の符号を付して
説明する。

【００２２】この実施の形態では、遅延ロックループ２
０のなかに、信号発生器４１を設け、この出力と受信信
号とを、乗算器４４で積をとった上で、位相進み相関器
２１及び位相遅れ相関器２４に入力するように構成して
おり、図２で示す実施の形態の構成に比べ、乗算器を一
つ削減した構成になっている。

【００２３】これにより、その分回路規模が削減できる
とともに、拡散符号発生器３３から位相進み相関器２１
及び位相遅れ相関器２４まで間に余分な回路ブロックが
入らないため、位相進み相関器２１及び位相遅れ相関器
２４それぞれに拡散符号発生器３３から入力される拡散
符号間に生じるスキューを少なくすることができ、その
分、同期追尾の精度を高められるという利点がある。

【００２４】基本的な動作は、図１で示すこの発明の実
施の形態の場合と同じであるので、その説明は省略す
る。図３で示す構成の場合でも、図２で示す第２の実施
の形態の場合と同様、位相進み相関器２１及び位相遅れ
相関器２４の出力には、信号発生器４１の信号によって
極性が変動する信号が現れる。従って、信号発生器４１
で発生させる信号に直流成分を含まないものを選んでお
けば、図２の実施の形態の場合と同様、逆拡散後の信号
が出てくる位相進み相関器２１及び位相遅れ相関器２４
の出力から、検波器２３，２６の入力までの経路を流れ
る信号の直流成分を除去することができる。

【００２５】このように、この実施の形態では、位相進
み相関器２１及び位相遅れ相関器２４の出力から、検波
器２３，２６の入力までの経路では、直流成分をカット
した回路構成をとることができるため、ＤＣオフセット
を気にせずに必要な増幅率を設定することができ、現実
的な回路構成でスペクトラム拡散受信装置を実現するこ
とができる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、この発明のスペク
トラム拡散受信装置によれば、受信信号がない状態から
受信信号が入力され始めた場合のように受信データが再
生されないときでも、遅延ロックループが正常に動作し
て同期捕捉を行うことができるため、回路規模の増大を
招く初期同期捕捉のための他の手段を用いることなく、
受信開始時にスペクトラム逆拡散を行うための拡散符号
の初期同期捕捉が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施の形態を説明するための
回路構成図。

【図２】この発明の第２の実施の形態を説明するための
回路構成図。

【図３】この発明の第３の実施の形態を説明するための
回路構成図。

【図４】従来のスペクトラム拡散受信装置を説明するた
めの回路構成図。

【符号の説明】

１０…アンテナ、１１…ダウンコンバータ、１２…局部
発振器、１３…逆拡散器、１４…フィルタ、１５…位相
検波器、１６…ループフィルタ、ＰＬＬ…フェーズロッ
クループ、２０…遅延ロックループ、２１…位相進み相
関器、２４…位相遅れ相関器、２２，２５…フィルタ、
２３，２６…絶対値回路、２７…減算器、３３…拡散符
号発生器、４１…信号発生器、４２，４３，４４…乗算
器。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スペクトラム拡散された信号を受信し、
   該受信信号がベースバンド信号に変換された信号に基づ
   いて、前記受信信号を逆拡散するための拡散符号の同期
   追尾を行う遅延ロックループを備えたスペクトラム拡散
   受信装置において、 前記遅延ロックループ内の位相進み及び位相遅れ相関器
   のそれぞれの出力を減算合成する前に絶対値検波を行っ
   て、前記同期追尾動作の妨げとなる情報信号成分を受信
   信号から除去してなることを特徴とするスペクトラム拡
   散受信装置。
2. 【請求項２】 スペクトラム拡散された信号を受信し、
   該受信信号がベースバンド信号に変換された信号に基づ
   いて、前記受信信号を逆拡散するための拡散符号の同期
   追尾を行う遅延ロックループを備えたスペクトラム拡散
   受信装置において、 所望の信号を発生する信号発生器と、 逆拡散するための前記拡散符号を発生させる拡散符号発
   生器と、 前記拡散符号発生器から出力される位相が進んだ拡散符
   号及び位相が遅れた拡散符号と、 前記信号発生器の出力信号の積を取った上で、位相進み
   及び位相遅れ相関器にそれぞれ入力して受信信号との相
   関をとり、直流成分を除去した出力を出力する第１及び
   第２の相関器とからなることを特徴とするスペクトラム
   拡散受信装置。
3. 【請求項３】 スペクトラム拡散された信号を受信し、
   該受信信号がベースバンド信号に変換された信号に基づ
   いて、前記受信信号を逆拡散するための拡散符号の同期
   追尾を行う遅延ロックループを備えたスペクトラム拡散
   受信装置において、 所望の信号を発生する信号発生器と、 逆拡散するための前記拡散符号を発生させる拡散符号発
   生器と、 前記信号発生器と前記受信信号からの出力信号の積を取
   った上で、前記拡散符号発生器から出力される位相が進
   んだ拡散符号及び位相が遅れた拡散符号それぞれぞれと
   の相関をとり、直流成分を除去した出力を出力する位相
   進み及び位相遅れ相関器とからなることを特徴とするス
   ペクトラム拡散受信装置。