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JPH02183618A - Digital correlator - Google Patents

Digital correlator

Info

Publication number
JPH02183618A
JPH02183618A JP326289A JP326289A JPH02183618A JP H02183618 A JPH02183618 A JP H02183618A JP 326289 A JP326289 A JP 326289A JP 326289 A JP326289 A JP 326289A JP H02183618 A JPH02183618 A JP H02183618A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bit
digital
correlation
delta
correlator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP326289A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshio Tachika
田近 寿夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP326289A priority Critical patent/JPH02183618A/en
Publication of JPH02183618A publication Critical patent/JPH02183618A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To obtain a soft discrimination digital correlation device with a circuit scale the same as that of a 1-bit hard discrimination digital correlation device by applying delta modulation to an input analog signal and processing the result by a 1-bit correlation device. CONSTITUTION:The input digital signal is subject to 1-bit coding by delta modulation and subject to correlation by a 1-bit digital correlation device 7 as a succeeding correlation device and demodulated by a delta demodulator 8. Thus, the soft discrimination correlation the same as that of multi-value coding with 1-bit correlation processing and one demodulator 8 is enough to be provided to the output of the 1-bit digital correlation device depending on the linearity of the delta demodulator 8 and the circuit is considerably simplified.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、入力信号に含まれる符号系列を軟判定にて
検出するためのディジタル相関装置に関するものである
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a digital correlation device for detecting a code sequence included in an input signal by soft decision.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第5図は従来のスプレッドスペクトル用ディジタルマツ
チドフィルタであり、例えば論文[アロウーコスト デ
ィジタル マツチド フィルタフォア アービトラリ 
コンスクントーエンベローブ スプレッド−スペクトラ
ム ウエイブフォームズJ (/A Low−Cost
 Digital Matched Filter f
or Arbitrary Con5tant−Env
elope Spread−Spectrum Wav
eforms”;It!EE Trans、 on C
omIa、 Vol、C0M−32,No、4.Apr
il 1984 )に示された従来の硬判定用ディジタ
ル相関装置を用いたものである。図において、1は雑音
が重畳されたスペクトル拡散受信信号の入力端子、2.
3は互いに直交するローカル信号、4は入力信号1とロ
ーカル信号2.3とを混合するためのミキサ、5はベー
スバンド信号のみを取り出すLPF (低域通過フィル
タ)、12はアナログ信号を標本化するサンプラ、13
は前記サンプラ12の出力を1又はOの2値に量子化す
る1ビットデジタイザ、7はスペクトル拡散受信信号の
中より相関信号を検出するための1ビットデイジタル相
関器、9は前記1ビットデイジタル相関器7の相関出力
を2乗する2乗器、10は互いに直交する系の2乗器9
出力を加算する加算器、11はこのディジタルマツチド
フィルタ装置の出力端子である。
Figure 5 shows a conventional digital matched filter for spread spectra.
Conskunto Envelope Spread-Spectrum Wave Forms J (/A Low-Cost
Digital Matched Filter f
or Arbitrary Con5tant-Env
elope Spread-Spectrum Wav
eforms”;It!EE Trans, on C
omIa, Vol, C0M-32, No, 4. April
This method uses the conventional hard-decision digital correlation device shown in Ill. 1984). In the figure, 1 is an input terminal for a spread spectrum received signal on which noise is superimposed; 2.
3 is a local signal that is orthogonal to each other, 4 is a mixer for mixing input signal 1 and local signal 2.3, 5 is an LPF (low pass filter) that extracts only the baseband signal, and 12 is a sampler for sampling an analog signal. sampler, 13
is a 1-bit digitizer that quantizes the output of the sampler 12 into a binary value of 1 or O; 7 is a 1-bit digital correlator for detecting a correlation signal from the spread spectrum received signal; and 9 is the 1-bit digital correlator. A squaring device 10 squares the correlation output of the device 7, and 10 is a squaring device 9 of a mutually orthogonal system.
An adder 11 for adding the outputs is an output terminal of this digital matched filter device.

一方、第6図は、第5図の1ビットデイジタル相関器7
の内部構成を示し、ここではその−例としてTRW社製
の相関器(商品名 TDC−1023)を示す。図にお
いて、A、〜A64は入力信号の遅延用シフトレジスタ
、R1−R64はtlli関パターンのメモリ、Bl”
”’B64は相関パターン入力用バッファ、M、〜M 
64はマスクパターンである。
On the other hand, FIG. 6 shows the 1-bit digital correlator 7 of FIG.
Here, as an example, a correlator manufactured by TRW (trade name: TDC-1023) is shown. In the figure, A to A64 are input signal delay shift registers, R1 to R64 are tlli related pattern memories, and Bl''
``'B64 is a correlation pattern input buffer, M, ~M
64 is a mask pattern.

次に動作について説明する。Next, the operation will be explained.

入力端子1に受信されたスプレッドスペクトル信号 5(t)=D(tl ・C(tlc o  s  (ω
ct +ψ(t))D(tli情報データ(±1) C(t);相関符号 ω。;中心周波数 ψ(t);初期位相 は直交するローカル信号2.3 S、=cosωC【 3Q =sinωct でベースバンド帯域の信号に変換後、不要高調波をLP
F5で取り除き、サンプラ12によるサンプル後、1ビ
ットデイジタイザ13で2値量子化される。この信号は
1ビットデイジタル相関器7で相関が取られる。
Spread spectrum signal 5(t) received at input terminal 1 = D(tl ・C(tlc o s (ω
ct + ψ (t)) D (tli information data (±1) C (t); correlation code ω.; center frequency ψ (t); initial phase is orthogonal local signal 2.3 S, = cos ω C [ 3Q = sin ω ct After converting to baseband signal with
After being removed by F5 and sampled by the sampler 12, it is binary quantized by the 1-bit digitizer 13. This signal is correlated by a 1-bit digital correlator 7.

仮に相関器を、線形動作を行なうアナログ相関器とした
場合、2つの相関器出力R+、RoはR+ =(1/2
) RsAx c o sψRa −−(1/2)RM
AX s t nψ(R,AXは最大相関出力) となり、その2乗和は Rテ+RA = (1/4) RAAxとなる。従って
、2つの相関器出力の2乗和をとることにより、出力信
号は受信されたスプレッドスペクトラム信号1とローカ
ル信号2,3との位相差に依存しなくなる。
If the correlator is an analog correlator that performs linear operation, the two correlator outputs R+ and Ro are R+ = (1/2
) RsAx c o sψRa --(1/2)RM
AX s t nψ (R, AX are maximum correlation outputs), and the sum of squares thereof is R te + RA = (1/4) RAAx. Therefore, by taking the square sum of the two correlator outputs, the output signal becomes independent of the phase difference between the received spread spectrum signal 1 and the local signals 2 and 3.

相関器として1ビットデイジタル相関器7を用いた場合
にも同様の結果が得られており、2乗器9と加算器10
はこの目的のために設けたのである。
Similar results were obtained when a 1-bit digital correlator 7 was used as the correlator, and the squarer 9 and adder 10
was created for this purpose.

(発明が解決しようとする課題〕 従来のディジタルマツチドフィルタ装置は以上のように
構成されており、装置の簡単化のため、1ビット相関器
で構成しているため、ガウス雑音下の受信SNR(信号
対雑音比)に対する相関パルス検出感度はアナログ相関
器に比べて約2dB劣化し、またCW(連続波)妨害に
対しては非常に大きく劣化する。なお、これらの問題の
詳細については論文「アン イントロダクション トウ
ディジタル マツチド フィルターズJ (”An I
ntroduction to Digital Ma
tched Filters”、PROCEEDING
 OF TIIE IEEE、VOL、64.NO,7
,July 1976)を参照されたい。
(Problem to be Solved by the Invention) The conventional digital matched filter device is configured as described above, and in order to simplify the device, it is configured with a 1-bit correlator, so that the received SNR under Gaussian noise is The correlation pulse detection sensitivity for (signal-to-noise ratio) deteriorates by approximately 2 dB compared to an analog correlator, and it also deteriorates significantly against CW (continuous wave) interference.For details of these problems, please refer to the paper "An Introduction to Digital Filters J"
Introduction to Digital Ma
tched Filters”, PROCEEDING
OF TIIE IEEE, VOL, 64. NO, 7
, July 1976).

一方、従来のアナログマツチドフィルタ装置はSAW、
CODで構成されているが、多段構成にしたときの減衰
による劣化や装置の小型化が困難であるなどの問題点が
あった この発明は、上記のような従来のものの問題点を解消す
るためになされたもので、装置が小型にできる1ビット
相関器を用いてアナログマツチドフィルタ装置と同様の
軟判定特性を持つディジタル相関装置を得ることを目的
とする。
On the other hand, conventional analog matched filter devices are SAW,
This invention is composed of COD, but has problems such as deterioration due to attenuation when configured in multiple stages and difficulty in miniaturizing the device.This invention aims to solve the problems of the conventional device as described above. The purpose of this invention is to obtain a digital correlation device having soft decision characteristics similar to an analog matched filter device using a 1-bit correlator that can be made compact.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

この発明に係る軟判定用のディジタル相関装置は、入力
アナログ信号をデルタ変調により1ビット符号化し、そ
れに続く相関器としてlビットディジタル相関器で相関
をとった後、デルタ復調器により復調するようにしたも
のである。
A digital correlation device for soft decisions according to the present invention encodes an input analog signal by 1 bit by delta modulation, correlates it by a l-bit digital correlator as a subsequent correlator, and demodulates it by a delta demodulator. This is what I did.

〔作用〕[Effect]

この発明においては、ディジタル相関装置は、符号器と
してデルタ変調器を用いることにより、1ビットの相関
処理で多値符号化と同等の軟判定相関動作ができると共
に、デルタ復調器の線形性により、復調器を1ビットデ
イジタル相関器の出力に1個備えるのみでよく、回路の
大幅な簡素化が可能となる。
In this invention, by using a delta modulator as an encoder, the digital correlation device can perform a soft-decision correlation operation equivalent to multilevel encoding with 1-bit correlation processing, and due to the linearity of the delta demodulator, Only one demodulator needs to be provided at the output of the 1-bit digital correlator, allowing for significant simplification of the circuit.

〔実施例〕〔Example〕

以下、この発明の実施例を図について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例によるディジタル相関装置を
有するスプレッドスペクトル用ディジタルマツチドフィ
ルタを示し、図において、1〜5および9〜11は従来
の技術で説明した第4図の対応する部位と同じである。
FIG. 1 shows a digital matched filter for spread spectrum having a digital correlation device according to an embodiment of the present invention, and in the figure, 1 to 5 and 9 to 11 correspond to the corresponding parts in FIG. 4 explained in the related art. is the same as

また、6はデルタ変調器、7は1ビットデイジタル相関
器、8はデルタ復調器である。
Further, 6 is a delta modulator, 7 is a 1-bit digital correlator, and 8 is a delta demodulator.

また、第2図は本発明によるデルタ変調を用いた軟判定
相関器の原理図であり、第3図はその実用化回路を示す
。第2図および第3図において、6はデルタ変調器、7
は1ビットデイジタル相関器、7aは1ビットシフトレ
ジスタ、7bは相関係数乗算器、7Cは全加算器、8は
デルタ復調器である。また第4図には第2図の各部の波
形を示している。
Further, FIG. 2 is a principle diagram of a soft-decision correlator using delta modulation according to the present invention, and FIG. 3 shows a practical circuit thereof. In FIGS. 2 and 3, 6 is a delta modulator, 7
is a 1-bit digital correlator, 7a is a 1-bit shift register, 7b is a correlation coefficient multiplier, 7C is a full adder, and 8 is a delta demodulator. Further, FIG. 4 shows waveforms at various parts in FIG. 2.

次に動作について説明する。本実施例は〔従来の技術〕
の欄で説明した第5図のサンプラ12.1ビットデイジ
タイザ13、及び1ビットデイジタル相関器7をデルタ
変調器6.1ビットデイジタル相関器7およびデルタ変
調器8に置き換えたものであり、入力端子lからLPF
5までの動作および2乗器9から出力端子11までの動
作は従来のものと同様である。
Next, the operation will be explained. This example is [prior art]
The sampler 12, 1-bit digitizer 13, and 1-bit digital correlator 7 in FIG. LPF from terminal l
The operations up to 5 and from the squarer 9 to the output terminal 11 are the same as those of the conventional one.

以下、本発明に係るデルタ変調器6.1ビットデイジタ
ル相関器7およびデルタ変調器8の動作について第2図
および第4図を用いて説明する。
The operation of the delta modulator 6, 1-bit digital correlator 7 and delta modulator 8 according to the present invention will be explained below with reference to FIGS. 2 and 4.

第2図はデルタ変調器を用いたディジタル相関器の原理
図であり、第4図はその各部の波形図である。
FIG. 2 is a principle diagram of a digital correlator using a delta modulator, and FIG. 4 is a waveform diagram of each part thereof.

第4図!a)に示すアナログ波形がデルタ変調器6に入
力され、第4図(b)に示される1ビット列に符号化さ
れる。この符号は〔従来の技術〕の欄で示した1ビット
デイジタイザ13の出力のように人力波形の振幅を正ま
たは負の2値だけで近似するものではなく、第4図(C
1に示すような入力アナログ信号に近イ以したマルチレ
ベルの振幅値を示す。
Figure 4! The analog waveform shown in a) is input to the delta modulator 6 and encoded into a 1-bit string shown in FIG. 4(b). This code does not approximate the amplitude of a human waveform with only positive or negative binary values like the output of the 1-bit digitizer 13 shown in the [Prior Art] column;
Figure 1 shows multi-level amplitude values that are close to the input analog signal as shown in Figure 1.

このデルタ変調器の出力の1ビット列はシフトレジスタ
7aで遅延され、スプレッドスペクトル信号のチップ間
隔に対応するシフトレジスタ7aのタップ毎にデルタ復
調器8に入力され、第4図telに示す遅延波形列を各
デルタ復調器8の出力に得る。これらの出力にスプレッ
ドスペクトルの拡散信号を係数として乗算し、その結果
を加算することにより、第4図(C)に示すようなパル
スが、係数と入力信号との相関が合った時間で発生する
One bit string of the output of this delta modulator is delayed by a shift register 7a, and input to a delta demodulator 8 for each tap of the shift register 7a corresponding to the chip interval of the spread spectrum signal, and the delayed waveform string shown in FIG. is obtained at the output of each delta demodulator 8. By multiplying these outputs by the spread signal of the spread spectrum as a coefficient and adding the results, a pulse as shown in Figure 4 (C) is generated at a time when the correlation between the coefficient and the input signal matches. .

このパルスはマツチドパルスとも言われる。This pulse is also called a matte pulse.

以上、第2図、第4図を用いて、デルタ変調器を用いた
軟判定用ディジタル相関器の動作について説明したが、
デルタ変調器6及び復調器8が線形動作、即ち、デルタ
変復調の積分を完全積分又は1次槽分とすると、第2図
のデルタ復調器8は係数乗算器7b及び加算器7Cと処
理順序を入れかえても等価であり、第3図に示すように
、デルタ復調器8を1個に集約することもできる。
The operation of the soft-decision digital correlator using a delta modulator has been explained above using FIGS. 2 and 4.
If the delta modulator 6 and demodulator 8 operate linearly, that is, the integral of delta modulation and demodulation is a complete integral or a first-order integral, the delta demodulator 8 in FIG. 2 has the same processing order as the coefficient multiplier 7b and the adder 7C. They are equivalent even if they are replaced, and the delta demodulators 8 can be combined into one as shown in FIG.

なお、このとき、相関係数が+1又は−1の定振幅符号
系列であれば、第3図の乗算器7bは通常の乗算器に代
えて排他的論理和回路を用いることもできる。
In addition, at this time, if the correlation coefficient is a constant amplitude code sequence of +1 or -1, an exclusive OR circuit may be used in place of the normal multiplier as the multiplier 7b in FIG.

また、上記実施例では、符号器としてデルタ変調器を用
いたが、差動符号器を用いてもよい。このとき、ディジ
タル相関器のシフトレジスタ、乗算器は多値となるが、
通常のバイナリ符号器より符号数の小さいものでよい。
Further, in the above embodiment, a delta modulator is used as an encoder, but a differential encoder may also be used. At this time, the shift register and multiplier of the digital correlator become multivalued, but
The number of codes may be smaller than that of a normal binary encoder.

また、加算器は上記実施例のように全加算器である必要
はなく、半加算器でもよい。
Further, the adder need not be a full adder as in the above embodiment, but may be a half adder.

更に、上記実施例では、デルタ変調器を線形動作を行な
うものとしたが、CVSD (勾配連続可変デルタ変#
A)で圧伸定数を相関時間より十分長くしたものを用い
てもよい。
Furthermore, in the above embodiment, the delta modulator is linearly operated, but CVSD (continuously variable slope delta modulator)
In A), the companding constant may be made sufficiently longer than the correlation time.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように、この発明に係るディジタル相関装置によ
れば、入力アナログ信号をデルタ変調した後、lビット
相関器で処理するようにしたので、従来の1ビット硬判
定用ディジタル相関器と同程度の回路規模で軟判定用デ
ィジタル相関装置を提供できるという効果がある。
As described above, according to the digital correlation device according to the present invention, since the input analog signal is delta-modulated and then processed by the 1-bit correlator, the processing efficiency is comparable to that of the conventional 1-bit hard-decision digital correlator. This has the advantage that a digital correlation device for soft decisions can be provided with a circuit scale of .

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の一実施例によるディジタル相関装置
を用いたスプレッドスペクトル用ディジタルマツチドフ
ィルタを示す図、第2図はこの発明のディジタル相関装
置の原理図、第3図は第2図の実用化回路を示す図、第
4図はこの発明の各部の波形を示す図、第5図は従来の
スプレッドスペクトル用ディジタルマツチドフィルタの
一例を示す図、第6図は従来の1ビットデイジタル相関
器の一例を示す図である。 図において、1は入力端子、2.3はローカル信号、4
はミキサ、5はLPF (低域通過フィルタ)、6はデ
ルタ変調器、7は1ビットデイジタル相関器、7aは1
ビットシフトレジスタ、7bは相関係数乗算器、7Cは
加算器、8はデルタ復調器、9は2乗器、10は加算器
、11は出力端子、12はサンプラ、13はlビットデ
ィジタイザである。
FIG. 1 is a diagram showing a spread spectrum digital matched filter using a digital correlation device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing the principle of the digital correlation device of the present invention, and FIG. Figure 4 is a diagram showing a practical circuit, Figure 4 is a diagram showing waveforms of various parts of the present invention, Figure 5 is a diagram showing an example of a conventional spread spectrum digital matched filter, and Figure 6 is a diagram showing a conventional 1-bit digital correlation. It is a figure showing an example of a container. In the figure, 1 is an input terminal, 2.3 is a local signal, and 4 is a local signal.
is a mixer, 5 is an LPF (low pass filter), 6 is a delta modulator, 7 is a 1-bit digital correlator, 7a is 1
Bit shift register, 7b is a correlation coefficient multiplier, 7C is an adder, 8 is a delta demodulator, 9 is a squarer, 10 is an adder, 11 is an output terminal, 12 is a sampler, 13 is an l-bit digitizer .

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)ディジタル相関装置において、 入力アナログ信号を1ビットに符号化するデルタ変調器
と、 その出力符号列を遅延するタップ付シフトレジスタ、そ
の各タップの出力に相関係数を乗算する乗算器、その各
乗算器出力を加算する加算器からなる1ビットディジタ
ル相関器と、 上記加算器出力を復調するデルタ復調器とを備えたこと
を特徴とするディジタル相関装置。
(1) A digital correlation device includes a delta modulator that encodes an input analog signal into 1 bit, a tapped shift register that delays its output code string, and a multiplier that multiplies the output of each tap by a correlation coefficient. A digital correlation device comprising: a 1-bit digital correlator comprising an adder that adds the outputs of the respective multipliers; and a delta demodulator that demodulates the output of the adder.
JP326289A 1989-01-10 1989-01-10 Digital correlator Pending JPH02183618A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05161112A (en) * 1990-10-26 1993-06-25 Samsung Electron Co Ltd High frequency adaptive de-emphasis and re-emphasis in video signals using recorded control signals

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05161112A (en) * 1990-10-26 1993-06-25 Samsung Electron Co Ltd High frequency adaptive de-emphasis and re-emphasis in video signals using recorded control signals

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