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JP2800796B2 - Cdma同期捕捉回路 - Google Patents

Cdma同期捕捉回路

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JP2800796B2
JP2800796B2 JP21254696A JP21254696A JP2800796B2 JP 2800796 B2 JP2800796 B2 JP 2800796B2 JP 21254696 A JP21254696 A JP 21254696A JP 21254696 A JP21254696 A JP 21254696A JP 2800796 B2 JP2800796 B2 JP 2800796B2
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signal
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NEC Corp
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はCDMA(Code
Division Multiple Acces
s、符号分割多元接続)方式を用いた受信装置のCDM
A同期捕捉回路に関し、特に移動通信システムに用いら
れるCDMA受信装置のCDMA同期捕捉回路に関す
る。
【0002】
【従来の技術】CDMA方式は、送信装置において拡散
符号を用いて送信データをスペクトル拡散して送信し、
受信装置において拡散符号のレプリカを用いて逆拡散処
理することにより受信データを復調する通信方式であ
る。この場合の拡散符号としては、M系列(Maxim
um Length Code)やGOLD符号などが
一般的である。上記符号においては符号系列長での正符
号と負符号の数がほぼ等しく、符号バランスがとれてい
る。
【0003】また、同期捕捉回路は受信信号を逆拡散す
るための拡散符号の位相(符号発生タイミング)を正し
く推定する回路であり、送信装置において発生された拡
散符号の符号発生タイミングと受信装置で用意する拡散
符号の符号発生タイミングを拡散符号の1チップ以内の
精度で推定し、受信装置側の拡散符号発生器を前記タイ
ミングで動作開始させるまでの作業を行う。
【0004】図7は従来のCDMA同期捕捉回路の概略
を示すブロック図である。同図に示される同期捕捉回路
は、図示せぬ送信装置からの送信信号を受信する受信ア
ンテナ11と、この受信した信号をべースバンド信号に
変換する準同期検波回路12と、ベースバンド信号をデ
ィジタルデータに変換するA/D変換器13と、A/D
変換後のディジタルデータから相関値を計算する相関器
14と、拡散符号の符号発生タイミングを一定時間分シ
フトさせる位相シフト回路15と、拡散符号の相関値を
拡散符号の1周期分蓄積するメモリ16と、このメモリ
16に蓄積された拡散符号の1周期分に渡った相関値レ
ベルから最大相関値レベルを検出する信号レベル検出回
路17と回路各部において必要なクロックを発生するク
ロック発生回路18とを含んで構成されている。また相
関器14の内部は、乗算器141と積分回路142とあ
るタイミングで拡散符号を発生する拡散符号発生回路1
43を含んで構成されている。
【0005】この構成において受信アンテナ11から受
信されるRF(Radio Frequency、無線
周波数)信号は準同期検波回路12によってべースバン
ド帯域に変換されA/D変換器13でディジタル信号に
変換された後、相関器14に入力される。相関器14で
は拡散符号発生回路143から出力される拡散符号系列
とA/D変換器13の出力信号を乗算器141を用いて
拡散符号の1チップ単位で乗算する。乗算器141の出
力は積分回路142に入力され、拡散符号系列の長さ分
にわたり積分される。積分回路142の出力は拡散符号
系列のある拡散符号発生タイミングにおける相関値とな
る。前記相関値14の出力はメモリ16に蓄積される。
相関器14から相関値が出力された後、拡散符号発生回
路143は位相シフト回路15によって拡散符号のチッ
プレートよりも短いある一定時間分位相シフトされ、こ
の拡散符号発生タイミングで同様に受信信号から相関値
を計算し、メモリ16に蓄積する。このようにして拡散
符号系列の1周期分に渡って相関値を計算し、メモリ1
6に蓄積する。したがってメモリ16には拡散符号系列
の1チップ以内の位相タイミングに渡って計算された相
関値が1周期分にわたり蓄積されたことになる。次に、
メモリ16に蓄積された相関値レベルから信号レベル検
出回路17によって最大相関値レベルをもつ受信遅延位
置を選択する。この受信遅延位置を用いて図示せぬ逆拡
散回路によって上記受信遅延位置から発生される拡散符
号系列をレプリカとして用いて受信信号を逆拡散処理す
る。
【0006】次に、従来のDC(Direct Cur
rent、直流成分)オフセット除去回路を含んだCD
MA受信装置の構成について説明する。
【0007】図8は特開平2−47911号公報に記載
されているCDMA受信装置の概略を示すブロック図で
ある。同図に示される受信装置は、図示せぬ送信装置か
らの送信信号を受信する受信アンテナ11と、この受信
した信号をべースバンド信号に変換する準同期検波回路
12と、DCオフセット成分を除去するコンデンサ71
と、DCオフセット成分除去後の信号をディジタルデー
タに変換するA/D変換器13と、A/D変換後のディ
ジタルデータを用いて拡散符号系列の各位相タイミング
に対して相関値を計算し最大相関値を持つ拡散符号発生
タイミングを推定する同期捕捉回路74と、同期捕捉回
路74によって推定された拡散符号のレプリカである逆
拡散符号を発生する逆拡散符号発生回路73と、逆拡散
符号を用いてディジタルデータを逆拡散する逆拡散回路
72と、装置各部において必要なクロックを発生するク
ロック発生回路18とを含んで構成されている この構
成において、受信アンテナ11から受信された受信RF
信号は、準同期検波回路12に入力され、べ一スバンド
信号に変換されて出力される。このべースバンド信号
は、コンデンサ71によってDCオフセット成分が除去
される。DCオフセット成分が除去されたべースバンド
信号はA/D変換器13によってA/D変換された後、
同期捕捉回路74によって最大相関値をもつ拡散符号の
位相タイミングを推定し、この受信遅延位置で逆拡散符
号発生回路73から発生される拡散符号をレプリカとし
て用いてA/D変換後のディジタル信号が逆拡散回路7
2で逆拡散処理される。
【0008】また、図9はDCオフセット除去回路を含
んだCDMA受信装置の別の構成例を示すブロック図で
ある。図8と同等部分は同一符号により示される。同図
に示されている受信装置が図8と異なる点は、A/D変
換された出力信号82についてDCオフセットを除去す
るDCオフセット除去回路81を含み、このDCオフセ
ット除去後の信号について逆拡散処理を行なう点であ
る。
【0009】この構成において、受信アンテナ11によ
って受信された受信RF信号は、準同期検波回路12に
入力され、ベースバンド信号に変換されて出力される。
このべースバンド信号は、A/D変換器13から入力さ
れてディジタル信号に変換される。A/D変換器13か
ら出力されたディジタル信号82は、DCオフセット除
去回路81に入力されてDCオフセット成分が除去され
る。このDCオフセット成分が除去された信号を用いて
同期捕捉回路74によって最大相関値をもつ拡散符号の
位相タイミングを推定し、この受信遅延位置で逆拡散符
号発生回路73から発生される拡散符号をレプリカとし
て用いて逆拡散回路72でDCオフセット除去後のディ
ジタル信号が逆拡散処理される。
【0010】ここでDCオフセット除去回路81の内部
構成について図10を参照に説明する。図10におい
て、DCオフセット除去回路81は、DC成分以外の信
号成分を除去するローパスフイルタ92と、この除去さ
れた信号を反転して信号82に加える加算器91とを含
んで構成されている。
【0011】この構成において、A/D変換器13から
出力されたディジタル信号によるべースバンド信号82
は、加算器91を介してローパスフイルタ92に入力さ
れる。ローパスフイルタ92ではべ−スバンド信号82
からDC成分以外の信号成分が除去される。このときロ
ーパスフイルタ92の出力信号はDC成分の推定値とな
り、この推定値が反転されて加算器91に入力される。
これにより、加算器91からはDCオフセット成分が除
去された信号が出力される。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の技術
は、以下の問題点がある。
【0013】第1の問題点は、図7に示されている従来
のCDMA同期捕捉回路においては相関器によって計算
された相関値にD/A変換、A/D変換及び拡散符号不
平衡によるDCオフセット成分が含まれているというこ
とである。よって、この相関値を用いて最大相関値を検
出して最適な拡散符号発生タイミングを推定する場合に
正確な相関値レベルを検出できないために誤った位相位
置を最大相関値と推定する場合があり、これによって受
信誤りが生じ受信品質が劣化するという欠点がある。
【0014】第2の問題点は、図8に示されている従来
のCDMA受信装置において同期捕捉回路で用いられて
いるディジタルデータには、A/D変換前にコンデンサ
によってDCオフセット成分を除去しているので、A/
D変換器によるDCオフセット成分を除去できないとい
う欠点がある。
【0015】第3の問題点は、図9に示されている従来
のCDMA受信装置においてはDCオフセット除去回路
を通過したディジタルデータに対して同期捕捉回路内部
の相関器で相関値を計算した場合に、拡散符号がシンボ
ル単位で変化する場合には、DCオフセットを正確に除
去できないという欠点がある。特に符号周期が非常に長
い符号を使用して、その拡散符号をシンボル単位で使用
するような場合、使用する拡散符号の符号バランスに応
じて発生するDCオフセット成分がシンボル単位で変化
することになり、あらかじめ期待されるDCオフセット
成分を除去する従来のDCオフセット除去回路では、D
Cオフセット成分の除去が不十分となるからである。ま
た、DCオフセット除去回路の消費電力が大きくなって
しまうという欠点もある。その理由は、同期捕捉回路前
の信号に対してDCオフセット成分の除去を行ってお
り、DCオフセット除去回路を起動させるために拡散符
号のチップレート相当のクロックを必要とするので、高
速に動作し消費電力の大きい半導体素子を必要とするか
らである。
【0016】本発明は、上述した従来技術の欠点を解決
するためになされたものであり、その目的はべースバン
ド信号に含まれるDCオフセット成分を確実に除去し正
確な相関値レベルを求め、相関値の最大値検出の誤動作
を防ぎ正確な拡散符号発生タイミングを検出することの
できるCDMA同期捕捉回路を提供することにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明のCDMA同期捕
捉回路は、CDMA方式にて拡散変調された受信べース
バンド信号に対して、拡散符号の1チップ以内のタイミ
ング毎に相関器により相関値を計算し、相関値の最大値
を検出することにより拡散変調された送信ベースバンド
信号の拡散符号発生タイミングを拡散符号の1チップ以
内の精度で推定する機能をもつCDMA同期捕捉回路に
おいて、相関器は、受信べースバンド信号に含まれるD
/A変換及びA/D変換によるDCオフセット成分と、
拡散符号の符号バランスに応じて生ずる相関器による相
関値計算後の相関値のDCオフセット成分と分離して
去するオフセット除去手段を含む。
【0018】オフセット除去手段は、拡散符号の符号バ
ランスを測定する測定手段と、出力の高周波成分を除去
するローパスフイルタと、この除去出力に測定結果を乗
ずる第2の乗算手段と、この乗算出力を相関器計算後の
出力信号から減じる手段とを含
【0019】また、測定手段は、拡散符号のチップレー
ト相当のクロックに同期して拡散符号の正符号及び負符
号をそれぞれカウントする第1及び第2のカウンタと、
拡散符号の1シンボル毎に第1及び第2のカウンタのカ
ウント値の差を出力する減算回路とを含み、この減算結
果を測定結果としてもよい。
【0020】従って、1シンボル毎に拡散符号の符号バ
ランスを測定し、これを用いてDCオフセットを除去す
ることにより、拡散符号がシンボル単位で変化する場合
でもべースバンド信号に含まれるDCオフセット成分を
確実に除去できることで正確な相関値レベルを検出する
ことができる。
【0021】また、相関器によって計算された相関値に
ついて拡散符号の符号バランスに応じてDCオフセット
成分を除去することにより、DCオフセット除去回路に
おいて拡散符号のチップレート相当のクロックが必要と
なるのは、正負符号カウンタ内のみで済み、従来のDC
オフセット回路のように高速に動作する消費電力の大き
い半導体素子を必要とせず、消費電力を低減できる。
【0022】また、相関器を複数個備え、それぞれの相
関器では異なる拡散符号発生タイミングで相関値を計算
してもよい。
【0023】従って、拡散符号発生タイミングの異なる
N個の相関器を用いて拡散符号系列の1周期分に渡って
相関値を計算することで拡散符号の1周期分の相関値を
計算する速度をN倍にすることができる。
【0024】また、相関値の最大値について、相関値の
最大値から大きい順にN個を検出する検出手段を含んで
もよい。
【0025】従って、拡散符号発生タイミングを相関値
の大きい順から複数個出力させるため、反射波による複
数の波を受信した場合に対してもそれぞれの反射波に対
する拡散符号発生タイミングをほぼ正確に検出すること
ができ、RAKE合成等によるパスダイバーシティ効果
をより精度よく示すことができる。
【0026】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
【0027】(本発明の第1の実施の形態)図1は本発
明によるCDMA同期捕捉回路の第1の実施の形態の構
成を示すブロック図である。図7より図9までと同等部
分は同一符号により示してある。図において、本発明の
第一の実施の形態によるCDMA同期捕捉回路が従来の
CDMA同期捕捉回路と異なる点は、相関器14の内部
による積分回路142の出力にDCオフセットを除去す
るDCオフセット除去回路144を含む点である。
【0028】次に、本発明によるCDMA同期捕捉回路
の第1の実施の形態の動作を説明する。
【0029】この構成において、受信アンテナ11によ
って受信された受信RF信号は、準同期検波回路12に
入力され、ベースバンド信号に変換されて出力される。
このべースバンド信号は、A/D変換器13に入力され
てディジタル信号に変換される。A/D変換器13から
出力されたディジタル信号によるべ−スバンド信号は、
相関器14に入力される。相関器14では拡散符号発生
回路143から出力される拡散符号系列とA/D変換器
13の出力信号を乗算器141を用いて拡散符号の1チ
ップ単位で乗算ずる。乗算器141の出力は積分回路1
42に入力され、拡散符号系列の長さ分にわたり積分さ
れる。積分回路142の出力は拡散符号系列のある拡散
符号発生タイミングにおける相関値となる。前記積分回
路142の出力はDCオフセット除去回路144に入力
されてDCオフセット成分が除去された後、メモリ16
に蓄積される。相関器14から相関値が出力された後、
拡散符号発生回路143は位相シフト回路15によって
拡散符号のチッレートよりも短いある一定時分シフ
トされ、この拡散符号発生タイミングで同様に受信信号
から相関値を計算し、メモリ16に蓄積する。このよう
にして拡散符号系列の1周期分に渡って相関値を計算
し、メモリ16に蓄積する。メモリ16に蓄積された相
関値レベルから信号レベル検出回路17によって相関値
の最大値をもつ拡散符号発生タイミングを選択する。そ
して図示せぬ逆拡散回路によって上記拡散符号発生タイ
ミングから発生される拡散符号系列をレプリカとして用
いて受信信号を逆拡散処理する。
【0030】上記CDMA同期捕捉回路において、A/
D変換器13によるA/D変換後のべ−スバンド信号
は、A/D変換時のDCオフセット成分を含んでいる。
したがって、相関器14内部の積分回路142より出力
される相関値には、拡散符号の符号バランスの不平衡に
よるDCオフセット成分と、送信装置でのD/A変換に
よるDCオフセット成分と、受信装置でのA/D変換に
よるDCオフセット成分とが含まれている。また、符号
長の非常に長い拡散符号を1シンボル単位で分割して用
いる場合、あるいは拡散符号系列が1シンボル毎に異な
るような拡散符号を用いる場合には、シンボル単位で拡
散符号の符号バランスが変化する。したがって、この場
合に受信信号に含まれるDCオフセット成分は一定値に
はならない。
【0031】ここで、DCオフセット除去回路144の
内部構成について説明する。
【0032】図2は図1中のDCオフセット除去回路1
44の内部構成例を示すブロック図である。図におい
て、DCオフセット除去回路144は、従来の回路(図
10)と異なり、ローパスフィルタ35の入力側及び出
力側におのおの設けられた乗算器34及び36と、拡散
符号の正符号「+1」と負符号「−1」との差を1シン
ポル毎に出力し乗算器34及び36に入力することので
きる正負符号カウンタ33とを含んで構成されている。
【0033】この構成において、拡散符号発生回路14
3から出力される拡散符号系列32は、正負符号カウン
タ33に入力される。正負符号カウンタ33は、拡散符
号の正符号「+1」と負符号「−1」との差を1シンボ
ル毎にカフントし、これを出力する。これによって正負
符号カウンタ33は、拡散符号の符号バランスを1シン
ボル毎に測定していることになる。積分回路142より
出力される相関値31は、乗算器34に入力され、正負
符号カウンタ33の出力と掛け合わせることによりシン
ボル単位で正負符号差による重みつけがされる。この重
みづけによって、拡散符号の符号バランスの不平衡によ
るDCオフセット成分を最小にする出力信号340が乗
算器34から出力される。乗算器34の出力信号340
はローパスフイルタ35に入力され、高周波成分が除去
される。これにより、ローパスフイルタ35の出力信号
350は逆拡散前のDCオフセット成分の推定値とな
る。この推定値は乗算器36に入力され、正負符号カウ
ンタ33の出力と掛げ合わされる。これによって、乗算
器36の出力信号360は、相関値に含まれるDCオフ
セット成分の推定値となる。乗算器36の出力信号36
0は加算器37の反転入力端子に入力される。これによ
り、積分回路142より出力される相関値31から乗算
器36の出力信号360を減算した信号370が加算器
37から出力される。この加算器37の出力信号370
は相関値レベルに含まれるDCオフセット成分が除去さ
れた相関値となる。
【0034】図3は、図2の各部の信号を周波数スペク
トラムで表示した図であり、横軸が周波数、縦軸が電力
レベルである。
【0035】まず、同図(a)には加算器の非反転入力
端子に入力される信号31が示されている。同図(a)
に示されているように、信号31には、受信信号の他
に、拡散符号の符号バランス不平衡によるDCオフセッ
ト成分41と、A/D変換及びD/A変換によるDCオ
フセット成分42とが含まれている。この信号31は乗
算器34に入力されて正負符号カウンタ33の出力と掛
け算される。これにより、拡散符号の符号バランス不平
衡によるDCオフセット成分41が除去される。よっ
て、同図(b)に示されているように、乗算器34の出
力信号340には、受信信号の他に、A/D変換及びD
/A変換によるDCオフセット成分42が含まれてい
る。乗算器34の出力信号340はローパスフイルタ3
5に入力され、高周波成分が除去される。
【0036】よって、同図(c)に示されているよう
に、ローバスフィルタ35の出力信号350には、A/
D変換及びD/A変換によるDCオフセット成分42、
すなわち相関値計算前のDCオフセット成分(装置にお
いて固定成分)のみが含まれている。ローパスフイルタ
35の出力信号350は乗算器36に入力され、正負符
号カウンタ33の出力と掛け算される。
【0037】よって、同図(d)に示されているよう
に、乗算器36の出力信号360には、拡散符号の符号
バランス不平衡によるDCオフセット成分41と、A/
D変換及びD/A変換によるDCオフセット成分42と
が含まれていることになる。このとき、DCオフセット
成分41は、シンボル毎にその値が変化するものであ
る。乗算器36の出力信号360は加算器37の反転入
力端子に入力され、非反転入力端子に入力された信号3
1から出力信号360が減算される。
【0038】この減算結果である出力信号370は、同
図(e)に示されているように、相関値に含まれるDC
オフセット成分が除去された信号となる。
【0039】次に、正負符号カウンタ33の内部構成例
について図4を参照して説明する。同図において正負符
号カウンタ33は、拡散符号のチップレート相当のクロ
ックを出力するクロック発振器530と、このクロック
が入力端子の一方に入力されるアンドゲート531及び
532と、アンドゲート531の出力に応答してカウン
トアップするカウンタ533と、アンドゲート532の
出力に応答してカウントするカウンタ534とを含んで
構成されている。
【0040】また、正負符号カウンタ33は、クロック
発振器530からのクロックに応じてカウントを行い拡
散符号の1シンボルに相当する時間毎に「1」を出力す
るカウンタ535と、カウンタ533のカウント値とカ
ウンタ534のカウント値との差を算出する加算器53
6と、この算出されたカウント値の差をD入力としカウ
ンタ535の出力をクロック入力とするDFF(D−フ
リップフロップ)537とを含んで構成されている。
【0041】この構成において、クロツク発振器530
からは拡散符号のチップレート相当のクロックが出力さ
れ、カウンタ535に入力される。カウンタ535は、
そのクロックに応じてカウントを行い、拡散符号の1シ
ンボルに相当する時間毎に「1」を出力する。この出力
はDFF537のクロック端子に入力される。一方、拡
散符号系列52は、アンドゲート531の入力端子に入
力されると共に、アンドゲート532の反転入力端子に
も入力される。アンドゲート531及び532の入力端
子のもう一方には、クロック発振器530からのクロッ
クが入力されている。したがって、拡散符号系列52が
正符号「+1」のときアンドゲート531の出力が
「1」になり、負符号「−1」のときアンドゲート53
2の出力が「1」になる。カウンタ533は、アンドゲ
ート531の出力が「1」になるとカウントアツプし、
「0」のときはカウントアツプせずにカウント値を保持
したまま出力する。同様にカウンタ534は、アンドゲ
ート532の出力が「1」になるとカウントアツプし、
「0」のときはカウントアッブせずにカウント値を保持
したまま出力する。これらカウンタ533のカウント値
は加算器536の非反転入力端子に入力され、カウンタ
534のカウント値は加算器536の反転入力端子に入
力され、両カウンタ値の差が算出される。この算出され
たカウント値の差は、カウンタ535の出力が「1」に
なる毎にDFF537に入力され、出力保持される。こ
のDFF537の出力は、上述したように図2中の乗算
器34及び36に入力される。
【0042】以上のように、本同期捕捉回路内のDCオ
フセット除去回路においては、拡散符号の符号バランス
に応じて相関値計算後の相関値のDCオフセット除去を
行なっている。そして、DCオフセット除去回路では、
まず拡散符号のチップレート相当のクロックに同期して
拡散符号の「+1」及び「−1」をそれぞれカウント
し、拡散符号の1シンボル毎におけるこれらカウント値
の差を符号バランスの測定結果としている。この測定結
果を相関値計算後の相関値に乗じ、この乗算出力の高周
波成分をローパスフイルタで除去し、この除去出力に上
記測定結果を乗ずる。この乗算出力を相関値計算後の相
関値から減じることによって、DCオフセット成分を除
去しているのである。
【0043】また本発明でのDCオフセット回路は、シ
ンボル単位でDCオフセット成分を除去する構成である
ため、拡散符号のチッブレート相当のクロックが必要と
なるのは正負符号カウンタ内のみで済み、その他の部分
のクロックの繰り返し周波数を従来装置よりも低く抑え
ることができる。よって、高速に動作する消費電力の大
きい半導体素子を必要とせず、消費電力を低減できるの
である。
【0044】さらに、従来回路ではあらかじめ期待され
るDCオフセット成分しか除去することができないのに
対し、本発明の同期捕捉回路では、拡散符号の正負符号
差を1シンボル単位で測定しているので、シンボル毎に
拡散符号が異なる場合や符号長が非常に長い拡散符号を
分割して使用する場合のように拡散符号の符号バランス
がシンボル単位で変化する場合であっても、シンボル毎
にDCオフセット成分を推定してこれを除去することが
できるのである。
【0045】次に、信号レベル検出回路17の内部構成
について説明する。図5は図1中の信号レベル検出回路
17の内部構成例を示すブロック図である。図におい
て、信号レベル検出回路17はメモリ16に入力されて
いる拡散符号系列の1周期分にわたる相関値レベルを、
1拡散符号発生タイミング分、相関値レベル比較回路1
01に入力する。次に別の拡散符号発生タイミングでの
相関値レベルを相関値レベル比較回路101に入力す
る。相関値レベル比較回路101では、2つの別の拡散
符号発生タイミングで計算された相関値レベルを比較
し、相関値レベルの大きい方のタイミング位相情報と相
関値レベルを保持する。同様にして拡散符号系列の1周
期分にわたって相関値レベルの比較をし、その最大値と
なるタイミング位相情報をメモリ102に出力する。こ
れによって、メモリ102には、相関値の最大値をもつ
拡散符号発生タイミングが蓄えられる。
【0046】このように、図1のCDMA同期捕捉回路
において図5の信号レベル検出回路17を用いること
で、信号レベル検出回路17から出力される拡散符号発
生タイミングを相関値の大きい順から複数個出力させる
ため、反射波による複数の波を受信した場合に対しても
それぞれの反射波に対する拡散符号発生タイミングをほ
ぼ正確に検出することができ、RAKE合成等によるパ
スダイバーシティ効果をより精度よく示すことができ
る。
【0047】(本発明の第2の実施の形態)図6は本発
明によるCDMA同期捕捉回路の第2の実施形態の構成
を示すブロック図である。図7より図9までと同等部分
は同一符号により示してある。図において、本発明の第
2の実施形態によるCDMA同期捕捉回路が本発明の第
1の実施形態のCDMA同期捕捉回路と異なる点は、相
関器14に加えて相関器24を含む点である。
【0048】この構成において、受信アンテナ11によ
って受信された受信RF信号は、準同期検波回路12に
入力され、べースバンド信号に変換されて出力される。
このべースバンド信号は、A/D変換器13に入力され
てディジタル信号に変換される。A/D変換器13から
出力されたディジタル信号によるべースバンド信号は、
相関器14と相関器24の2つの相関器に入力される。
【0049】相関器14では拡散符号発生回路143か
ら出力されるある位相タイミングで発生された拡散符号
系列とA/D変換器13の出力信号を乗算器141を用
いて拡散符号の1チップ単位で乗算する。乗算器141
の出力は積分回路142に入力され、拡散符号系列の長
さ分にわたり積分される。積分回路142の出力は拡散
符号系列のある拡散符号発生タイミングにおける相関値
となる。前記積分回路142の出力はDCオフセット除
去回路143に入力されてDCオフセット成分が除去さ
れた後、メモリ16に蓄積される。相関器14で相関値
が出力された後、拡散符号発生回路143は位相シフト
回路15によって拡散符号のチップレートよりも短いあ
る一定時間分シフトされ、この拡散符号発生タイミング
で同様に受信信号から相関値を計算し、メモリ16に蓄
積する。
【0050】これと同様にして相関器24では拡散符号
発生回路243から出力される拡散符号発生回路143
とは別の位相夕イミングで発生された拡散符号系列とA
/D変換器13の出力信号を乗算器241を用いて拡散
符号の1チップ単位で乗算する。乗算器241の出力は
積分回路242に入力され、拡散符号系列の長さ分にわ
たり積分される。積分回路242の出力は拡散符号系列
のある拡散符号発生タイミングにおける相関値となる。
前記積分回路242の出力はDCオフセット除去回路2
43に入力されてDCオフセット成分が除去された後、
メモリ16に蓄積される。相関器24で相関値が出力さ
れた後、拡散符号発生回路243は位相シフト回路15
によって拡散符号のチップレートよりも短いある一定時
間分シフトされ、この拡散符号発生タイミングで同様に
受信信号から相関値を計算する。
【0051】このようにして位相タイミングの異なる2
個の相関器を用いて拡散符号系列の1周期分に渡って相
関値を計算することで拡散符号の1周期分の相関値を計
算する速度が2倍となる。メモリ16では蓄積された相
関値レベルから信号レベル検出回路17によって最大相
関値レベルをもつ拡散符号発生タイミングを選択する。
この拡散符号発生タイミングを用いて図示せぬ復調回路
によって上記タイミングから発生される拡散符号のレプ
リカとして用いて受信信号を逆拡散処理する。このよう
に相関器を複数個用いて同期捕捉回路を構成した場合で
もそれぞれの相関器にDCオフセット除去回路を設ける
ことによって、高速でかつ正確な相関値レベルを検出す
ることができ、正確な拡散符号発生タイミングを推定す
ることが可能となる。
【0052】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、1シンボ
ル毎に拡散符号の符号バランスを測定し、これを用いて
DCオフセットを除去することにより、拡散符号がシン
ボル単位で変化する場合でもべースバンド信号に含まれ
るDCオフセット成分を確実に除去できることで正確な
相関値レベルを検出することができるという第1の効果
がある。
【0053】また、相関器によって計算された相関値に
ついて拡散符号の符号バランスに応じてDCオフセット
成分を除去することにより、DCオフセット除去回路に
おいて拡散符号のチップレート相当のクロックが必要と
なるのは、正負符号カウンタ内のみで済み、従来のDC
オフセット回路のように高速に動作する消費電力の大き
い半導体素子を必要とせず、消費電力を低減できるとい
う第2の効果がある。
【0054】また、位相タイミングの異なるN個の相関
器を用いて拡散符号系列の1周期分に渡って相関値を計
算することで拡散符号の1周期分の相関値を計算する速
度をN倍にすることができるという第3の効果がある。
【0055】また、信号レベル検出回路から出力される
拡散符号発生タイミングを相関値の大きい順から複数個
出力させるため、反射波による複数の波を受信した場合
に対してもそれぞれの反射波に対する拡散符号発生タイ
ミングをほぼ正確に検出することができ、RAKE合成
等によるパスダイバーシチ効果をより精度よく示すこと
ができるという第4の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるCDMA同期捕捉回路の第1の実
施の形態の構成を示すブロック図である。
【図2】図1中のDCオフセット除去回路の内部構成例
を示すブロック図である。
【図3】(a)〜(e)図1中の各部の信号を周波数ス
ペクトラムで示した図である。
【図4】図2中の正負符号カウンタの構成例を示すブロ
ック図である。
【図5】図1中の信号レベル検出回路の内部構成例を示
すブロック図である。
【図6】本発明によるCDMA同期捕捉回路の第2の実
施の形態の構成を示すブロック図である。
【図7】従来のCDMA同期捕捉回路の例を示すブロッ
ク図である。
【図8】従来のCDMA受信装置の例を示すブロック図
である。
【図9】従来のCDMA受信装置の別の例を示すブロッ
ク図である。
【図10】図9におけるDCオフセット除去回路の内部
構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
11 受信アンテナ 12 準同期検波回路 13 A/D変換器 14、24 相関器 15 位相シフト回路 16、102 メモリ 17 信号レベル検出回路 18 クロック発生回路 31 相関値 32、52 拡散符号系列 33 正負符号カウンタ 34、36 乗算器 35、92 ローパスフイルタ 37、91 加算器 41、42 DCオフセット成分 71 コンデンサ 72 逆拡散回路 73 逆拡散符号発生回路 74 同期捕捉回路 81、144、244 DCオフセット除去回路 82 ディジタル信号 101 相関値レベル比較回路 141、241 乗算器 142、242 積分回路 143、243 拡散符号発生回路 340、350、360、370 出力信号 530 クロック発振器 531、532 アンドゲート 533〜535 カウンタ 536 加算器 537 D−フリップフロップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04B 1/707 H04L 7/00

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 CDMA方式にて拡散変調された受信べ
    ースバンド信号に対して、拡散符号の1チップ以内のタ
    イミング毎に相関器により相関値を計算し、前記相関値
    の最大値を検出することにより拡散変調された送信ベー
    スバンド信号の拡散符号発生タイミングを拡散符号の1
    チップ以内の精度で推定する機能をもつCDMA同期捕
    捉回路において、 前記相関器は、前記受信べースバンド信号に含まれるD
    /A変換及びA/D変換によるDCオフセット成分と、
    前記拡散符号の符号バランスに応じて生ずる前記相関器
    による相関値計算後の相関値のDCオフセット成分と分
    離して除去するオフセット除去手段を含み、 前記オフセット除去手段は、前記拡散符号の符号バラン
    スを測定する測定手段と、この測定結果を相関値計算後
    の出力信号に乗ずる第1の乗算手段と、この乗算出力の
    高周波成分を除去するローパスフイルタと、この除去出
    力に前記測定結果を乗ずる第2の乗算手段と、この乗算
    出力を前記相関器計算後の出力信号から減じる手段とを
    むことを特徴とするCDMA同期捕捉回路。
  2. 【請求項2】 前記測定手段は、前記拡散符号のチップ
    レート相当のクロックに同期して前記拡散符号の正符号
    及び負符号をそれぞれカウントする第1及び第2のカウ
    ンタと、前記拡散符号の1シンボル毎に前記第1及び第
    2のカウンタのカウント値の差を出力する減算回路とを
    含み、この減算結果を前記測定結果とすることを特徴と
    する請求項に記載のCDMA同期捕捉回路。
  3. 【請求項3】 前記相関器を複数個備え、それぞれの相
    関器では異なる拡散符号発生タイミングで相関値を計算
    することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の
    CDMA同期捕捉回路。
  4. 【請求項4】 前記相関値の最大値について、相関値の
    最大値から大きい順にN個を検出する検出手段を含むこ
    とを特徴とする請求項1から請求項3の何れか1項に記
    載のCDMA同期捕捉回路。
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