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JPH05175938A - スペクトラム拡散受信装置 - Google Patents

スペクトラム拡散受信装置

Info

Publication number
JPH05175938A
JPH05175938A JP3355212A JP35521291A JPH05175938A JP H05175938 A JPH05175938 A JP H05175938A JP 3355212 A JP3355212 A JP 3355212A JP 35521291 A JP35521291 A JP 35521291A JP H05175938 A JPH05175938 A JP H05175938A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
clock
output
code
steering gate
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
JP3355212A
Other languages
English (en)
Inventor
Takao Kurihara
孝男 栗原
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.)
Faurecia Clarion Electronics Co Ltd
Original Assignee
Clarion Co Ltd
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 Clarion Co Ltd filed Critical Clarion Co Ltd
Priority to JP3355212A priority Critical patent/JPH05175938A/ja
Priority to DE4243084A priority patent/DE4243084A1/de
Priority to US07/993,378 priority patent/US5285471A/en
Publication of JPH05175938A publication Critical patent/JPH05175938A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 サンプリング周波数を高くし、上記ディジタ
ル相関器のシフトレジスタ段数を増加させる必要のない
方式を提供する。 【構成】 正相と逆相のサンプリングクロックICL
K,QCLK,バーICLK,バーQCLKをLPF1
4,LPF15からのCOS成分あるいはSIN成分の
いずれか一方のPN符号チップ波形をステアリングゲー
ト16〜21、A/D変換器22,23によりサンプリ
ング及びA/D変換する。A/D変換した値と所定のリ
ファレンス値とは、相関器24,25でそれらの相関を
求め、それらの相関出力は減算器26、絶対値化回路2
7で処理され、比較器28で正相クロックと逆相クロッ
クによる相関値の差が所定の値に達しないと判断された
とき、制御回路30の指令により上記正相と逆相のサン
プリングクロックに対し位相の異なる正相と逆相のサン
プリングクロックに切り換えて、PN符号チップ波形を
サンプリングする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はディジタル相関装置を使
用するスペクトラム拡散通信装置の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】スペクトラム拡散通信(Spread Spectru
m Communication 以下SSCと呼ぶ)では、図9(a)
に示すように、データで擬似雑音符号(Pseudo Noise c
ode 以下PN符号と呼ぶ)を変調し、変調されたPN符
号でキャリア信号を変調して送信する。
【0003】図9(a)で、1はデータ、2は変調器、
3はPN符号発生器(Pseudo NoiseGenerator 以下PN
Gと呼ぶ)、4はキャリア信号発生器、5は変調器、6
はアンテナを意味する。受信側では、図9(b)に示す
ようにその信号を受信し、相関器によって基準となるP
N符号との相関をとり、両符号が一致したとき及びその
近傍に現われる相対的に大きな振幅の自己相関スパイク
波形を処理してデータ復調を行う。
【0004】図9(b)で、7はアンテナ、8は相関
器、9は基準PN符号発生器、10はデータ復調器、1
1はデータを意味する。ここで上記相関器のひとつとし
て、ディジタル相関器がある。図10に、ディジタル相
関器の基本的な回路構成を示す。同図で、S及びRはシ
フトレジスタ、Ex−NOR1〜Ex−NORNはノアゲ
ート、ADDは加算器である。Nビットのリファレンス
データREFは、NビットのシフトレジスタRにクロッ
クRCLKに同期してシリアルに入力される。また、情
報データDATAは、NビットのレジスタSにクロック
SCLKに同期してシリアルに入力される。そして、夫
々のレジスタの夫々のビットの内容の一致・不一致がノ
アゲートによって検出され、一致したビットの総計が加
算器ADDで求められる。
【0005】SSCに図10に示すようなディジタル相
関器を応用する場合の構成の一つを図11に示す。同図
において、1及び2は掛算器、3及び4はローパスフィ
ルタ(LPF)、5及び6はA/D変換器、7及び8は
ディジタル相関器、9は加算器である。図12は、2相
シフトキーイング(Bi-Phase Shift Keying 以下BPS
Kと呼ぶ)変調されたSS信号(以下SS−BPSKと
呼ぶ)を受信しデータ復調を行う。
【0006】図11によるSS−BPSK信号の非同期
復調動作を、以下に説明する。SS−BPSK信号は、
数1のように表現できる。
【0007】
【数1】
【0008】図11では図12に示すように、SS−B
PSK信号とSS−BPSK信号の変調キャリア周波数
と等しいCOSωt及びSINωtとを掛算器1,2で
掛算することによってCOS成分及びSIN成分を求
め、夫々の成分からPN符号クロック周波数に等しいカ
ットオフ周波数を持つローパスフィルタLPF3,4に
よってPN符号チップを抽出し、A/D変換器5,6で
A/D変換した後、ディジタル相関器7,8でベースバ
ンド処理を行うことでデータ復調を行っている。
【0009】即ち、COS成分及びSIN成分のディジ
タルデータは、例えば、送信時のデータ“1”とPN符
号による排他的論理和の結果と等しいリファレンスデー
タが設定されたディジタル相関器7,8によって、相関
値が求められる。そして、この相関値を加算器9で加算
した値に基づいてデータ復調が行われる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
のディジタル相関装置には下記のような問題がある。即
ち、図11のローパスフィルタLPF5,6から得られ
るPN符号チップ波形をA/D変換するとき、理想的に
は図13に示すようにPN符号チップ波形の最もレベル
の安定しているポイントであるP点を、PN符号クロッ
ク周期に等しい間隔でサンプリングするのが望ましい。
しかし、図11に示すような非同期SS−BPSK復調
方式で図13のP点をサンプリングすることは困難であ
る。これに代わる対策として、通常はサンプリング周波
数を高くする方法があるが、この方法ではサンプリング
周波数を高くするほどPN符号1チップに対応する情報
が増加するため、ディジタル相関器のシフトレジスタ段
数を増加させる必要があった。例えば図13(a)に対
して図13(b)の場合は、サンプリング周期Tを4分
の1にしているので、ディジタル相関器のシフトレジス
タ段数は4倍必要になる。
【0011】本発明の目的は、PN符号チップ波形のレ
ベルが安定しているポイントの近傍でA/D変換するこ
とを可能とすることにより、サンプリング周波数を高く
し、ディジタル相関器のシフトレジスタ段数を増加させ
る必要がない方式を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のSS受信装置は、受信信号を分岐し、夫々
の分岐された信号を、前記受信信号の変調周波数と等し
い周波数のキャリア信号及び第1のキャリア信号に対し
てπ/2位相が異なった第2のキャリア信号に基づいて
変換し、COS成分信号とSIN成分信号とを得る分岐
変換手段と、上記COS及びSIN成分信号より夫々C
OSPN符号チップ信号、SINPN符号チップ信号を
抽出する第1及び第2のフィルタと、上記COSPN符
号チップ信号とSINPN符号チップ信号とが供給され
第1の制御信号に応じてそれらチップ信号を選択的に出
力する第1及び第2のステアリングゲートと、PN符号
チップ幅と等しい周期の正相の第1クロックと、該第1
クロックに対してπ/4位相がずれた第2のクロックと
が入力され第2の制御信号に応じてそれらを選択的に出
力する第3のステアリングゲートと、上記第1のクロッ
ク及び第2のクロックに対して夫々逆相の第3のクロッ
クと第4のクロックとが入力され、第2の制御信号に応
じて、それらクロックを選択的に出力する第4のステア
リングゲートと、上記第3及び第4のステアリングゲー
トの出力が供給され第3の制御信号に応じてそれら出力
を選択的に出力する第5及び第6のステアリングゲート
と、上記第1のステアリングゲートの出力を、上記第5
のステアリングゲート出力をサンプリングクロックとし
てA/D変換する第1のA/D変換手段と、上記第2の
ステアリングゲートの出力を上記第6のステアリングゲ
ートの出力をサンプリングクロックとしてA/D変換す
る第2のA/D変換手段と、上記第1のA/D変換手段
の出力を第1のパターン信号と相関を取る第1のディジ
タル相関器と、上記第2のA/D変換手段の出力を第2
のパターン信号と相関を取る第2のディジタル相関器
と、上記第1のディジタル相関器の出力と、第2のディ
ジタル相関器の出力との減算を行い、その減算結果に相
当する信号、及び該結果の極性を示すボロー信号を出力
する減算手段と、上記減算結果が所定範囲内であるか否
かを判定し判定信号を出力する比較手段と、上記比較手
段の出力、ボロー出力の状態に基づいて、上記制御信号
を制御して上記テアリングゲートを制御する制御手段
と、より成ることを要旨とする。
【0013】
【作用】本発明の装置では正相と逆相のサンプリングク
ロックを用いてCOS成分あるいはSIN成分のいずれ
か一方のPN符号チップ波形をサンプリング及びA/D
変換し、A/D変換した値と所定のリファレンス値との
相関を求め、正相クロックと逆相クロックによる相関値
の差が所定の値に達しないとき、上記正相と逆相のサン
プリングクロックに対し位相の異なる正相と逆相のサン
プリングクロックに切り換えて、PN符号チップ波形を
サンプリングする。
【0014】
【実施例】以下図面に示す本発明の実施例を説明する。
図1は本発明によるSS受信装置の一実施例である。同
図において、10はアンテナ、11は高周波増幅器、1
2及び13は掛算器、14及び15はLPF、16〜2
1はステアリングゲート、22及び23はA/D変換
器、24及び25はディジタル相関器、26は減算器、
27は絶対値化器、28は比較器、29はしきい値発生
器、30は制御回路である。
【0015】図1において、前述したようにしてステア
リングゲート16,19にはCOS成分及びSIN成分
のPN符号チップ波形が入力され、ステアリングゲート
20,21にはA/D変換に用いるサンプリングクロッ
クとして、図2(a)及び(b)に示すようにPN符号
チップ幅TPNと等しい周期を持つ正相クロックICL
Kとπ/4シフト正相クロックQCLK及び逆相クロッ
クバーICLKとπ/4シフト正相クロックバーQCL
Kが入力され、ステアリングゲート17,18にはステ
アリングゲート20,21の出力である正相クロックI
CLKあるいはQCLK及び逆相クロックバーICLK
あるいはバーQCLKが入力される。COS成分のPN
符号チップ波形をA/D変換するA/D変換器22に
は、ステアリングゲート16,17の出力SIG1及び
CLK1が入力される。SIN成分のPN符号チップ波
形をA/D変換するAD変換器23には、ステアリング
ゲートSG18,19の出力SIG2及びCLK2が入
力される。
【0016】なお、前記ステアリングゲートは、例えば
図5に示すナンドゲートNAND1とインバータINV
を用いた構成で実現することができる。図5ではセレク
ト信号S1が“1”のときCOS成分のPN符号チップ
波形COSを選択し、SIG1として出力する。また、
セレクト信号S1が“0”のときSIN成分のPN符号
チップ波形SINを選択し、SIG1として出力する。
【0017】ステアリングゲート16,19には、制御
回路30からセレクト信号S1,S4が入力され、初期
状態ではセレクト信号S1,S4は“1”でCOS成分
のPN符号チップ波形を選択しているとする。そして、
セレクト信号S5は“1"で正相クロックICLK及び
逆相クロックバーICLKを選択しているとする。ま
た、ステアリングゲート17,18には制御回路30か
らセレクト信号S2,S3が入力され、初期状態ではセ
レクト信号S2は“1”で正相クロックICLKを選択
し、セレクト信号S3は“0”で逆相クロックバーIC
LKを選択しているとする。
【0018】従って、A/D変換器22はCOS成分の
PN符号チップ波形SIG1を正相クロックCLK1、
即ち、正相クロックICLKでサンプリングしA/D変
換する。同様に、A/D変換器23はCOS成分のPN
符号チップ波形SIG2(この時点では、SIG1=S
IG2である)を逆相クロックCLK2、即ち、逆相ク
ロックバーICLKでサンプリングしA/D変換する。
サンプリングは、例えば、正相クロックICLKと逆相
クロックバーICLKの立上りエッジが行われるとする
と、図3に示すようにいずれか一方の立上りエッジが安
定点V2をサンプリングしている場合、他方の立上りエ
ッジは0点V1をサンプリングすることになる。
【0019】A/D変換器22,23の出力ADOUT
1,ADOUT2は、各々対応するディジタル相関器2
4,25に入力され、予め夫々のディジタル相関器に設
定されたリファレンスデータとの相関値が求められる。
次に、ディジタル相関器24,25の相関出力C1,C
2は減算器26に入力され、減算器26によって C1 − C2 (2) の演算が行われ、その結果得られる減算器28の出力S
UBOUTが絶対値化器27に入力される。
【0020】また、(2)式の結果が負になりボローが
生じるとボロー信号BORROWが制御回路30に入力
される。減算器26の出力SUBOUTは絶対値化器2
7によって絶対値出力ABSOUTとなり、比較器28
によってしきい値THと比較される。
【0021】今、しきい値THは、図4(a)に示すよ
うに、PN符号チップ波形を正相クロックICLKと逆
相クロックバーICLKのサンプリング値の差とπ/4
シフト正相クロックQCLKとπ/4シフト逆相クロッ
クバーQCLKのサンプリング値の差が等しい時間的位
置関係にあるとき得られる、各々の正相クロックと逆相
クロックのサンプリング値の差Vに対応する相関値の差
に等しい値に設定されているとする。比較器28は、
(2)式の結果がしきい値に達したとき、制御回路30
にトリガ信号COMPOUTを出力する。トリガ信号C
OMPOUTによって、制御回路30は、減算器26か
らボロー信号BORROWの入力がなければ、セレクト
信号S5の状態を変化させずに、セレクト信号S4を
“1”から“0”に状態を変化させSIN成分の符号チ
ップ波形を選択し、セレクト信号S3を“0”から
“1”に状態を変化させ正相クロックICLKを選択す
るように設定する。この結果、図11に示す構成と等価
になる。即ち、比較器28からトリガ信号COMPOU
Tが出力されたとき、PN符号チップ波形の安定点の近
傍が捕捉されたことになる。
【0022】逆に、比較器28からトリガ信号COMP
OUTが出力されないときは、制御回路CONTは、図
4(b)に示すようπ/4シフト正相クロックQCLK
とπ/4シフト逆相クロックバーQCLKの何れかがP
N符号チップ波形の安定点の近傍をサンプリングしてい
ると判定し、セレクト信号S5を“1”から“0”に状
態を変化させπ/4シフト正相クロックQCLKとπ/
4シフト逆相クロックバーQCLKを選択するように切
り換える。そして、上記に述べた正相クロックICLK
と逆相クロックバーICLKを用いたときと同様の動作
を行う。図6(a)に上記動作のタイミングチャートを
示す。
【0023】また、IとQのどちらのクロックを用いて
も比較器28からトリガ信号COMPOUTが出力され
ないときは、受信したSS−BPSK信号の変調キャリ
ア位相と受信側のSS−BPSK信号の変調キャリア周
波数と等しいCOSωt及びSINωtの位相がSIN
ωtに関して一致している状態が継続している可能性が
あるので、図12に示すSIN成分のPN符号チップ波
形について上記の動作を行うため制御回路CONはS
1,S4を“1”から“0”に状態を変化させSIN成
分のPN符号チップ波形を選択するように設定する。図
7に上記動作のタイミングチャートを示す。
【0024】なお、比較器28からトリガ信号COMP
OUTが出力されたとき減算器26からボロー信号BO
RROWが入力されている場合、逆相クロックバーIC
LKあるいはバーQCLKによってPN符号チップ波形
の安定点の近傍をサンプリングしていると判断できるの
で、制御回路30はセレクト信号S2を“1”から
“0”に状態を変化させ逆相クロックバーICLKある
いはバーQCLKを選択するように設定する。図8に上
記動作のタイミングチャートを示す。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、S
S受信装置において、ディジタル相関器を用いてデータ
復調を行う場合、サンプリング周波数を高くし、ディジ
タル相関器のシフトレジスタ段数を増加させずに、PN
符号チップ波形のレベルが安定しているポイントの近傍
でA/D変換することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すブロック図である。
【図2】上記実施例の動作説明用の波形図である。
【図3】上記実施例の動作説明用の波形図である。
【図4】上記実施例の動作説明用の波形図である。
【図5】ステアリングゲートの一構成例を示すブロック
図である。
【図6】前記実施例の動作説明用のタイミングチャート
である。
【図7】前記実施例の動作説明用のタイミングチャート
である。
【図8】前記実施例の動作説明用のタイミングチャート
である。
【図9】従来のSS通信システムを示すブロック図であ
る。
【図10】ディジタル相関器の一構成例を示すブロック
図である。
【図11】ディジタル相関器を用いた従来のSS受信装
置を示すブロック図である。
【図12】上記従来装置の動作説明用のベクトル図であ
る。
【図13】上記従来装置の動作説明用の波形図である。
【符号の説明】
12,13 掛算器 16〜21 ステアリングゲート 22,23 A/D変換器 24,25 ディジタル相関器 26 減算器 27 絶対値化器 28 比較器 30 制御回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 受信信号を分岐し、夫々の分岐された信
    号を、前記受信信号の変調周波数と等しい周波数のキャ
    リア信号及び第1のキャリア信号に対してπ/2位相が
    異なった第2のキャリア信号に基づいて変換し、COS
    成分信号とSIN成分信号とを得る分岐変換手段と、 上記COS及びSIN成分信号より夫々COSPN符号
    チップ信号、SINPN符号チップ信号を抽出する第1
    及び第2のフィルタと、 上記COSPN符号チップ信号とSINPN符号チップ
    信号とが供給され第1の制御信号に応じてそれらチップ
    信号を選択的に出力する第1及び第2のステアリングゲ
    ートと、 PN符号チップ幅と等しい周期の正相の第1クロック
    と、該第1クロックに対してπ/4位相がずれた第2の
    クロックとが入力され第2の制御信号に応じてそれらを
    選択的に出力する第3のステアリングゲートと、 上記第1のクロック及び第2のクロックに対して夫々逆
    相の第3のクロックと第4のクロックとが入力され、第
    2の制御信号に応じて、それらクロックを選択的に出力
    する第4のステアリングゲートと、 上記第3及び第4のステアリングゲートの出力が供給さ
    れ第3の制御信号に応じてそれら出力を選択的に出力す
    る第5及び第6のステアリングゲートと、 上記第1のステアリングゲートの出力を、上記第5のス
    テアリングゲート出力をサンプリングクロックとしてA
    /D変換する第1のA/D変換手段と、 上記第2のステアリングゲートの出力を上記第6のステ
    アリングゲートの出力をサンプリングクロックとしてA
    /D変換する第2のA/D変換手段と、 上記第1のA/D変換手段の出力を第1のパターン信号
    と相関を取る第1のディジタル相関器と、 上記第2のA/D変換手段の出力を第2のパターン信号
    と相関を取る第2のディジタル相関器と、 上記第1のディジタル相関器の出力と、第2のディジタ
    ル相関器の出力との減算を行い、その減算結果に相当す
    る信号、及び該結果の極性を示すボロー信号を出力する
    減算手段と、 上記減算結果が所定範囲内であるか否かを判定し判定信
    号を出力する比較手段と、 上記比較手段の出力、ボロー出力の状態に基づいて、上
    記制御信号を制御して上記ステアリングゲートを制御す
    る制御手段と、 より成ることを特徴とするスペクトラム拡散受信装置。
JP3355212A 1991-12-20 1991-12-20 スペクトラム拡散受信装置 Pending JPH05175938A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3355212A JPH05175938A (ja) 1991-12-20 1991-12-20 スペクトラム拡散受信装置
DE4243084A DE4243084A1 (ja) 1991-12-20 1992-12-18
US07/993,378 US5285471A (en) 1991-12-20 1992-12-18 Spread spectrum receiving device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3355212A JPH05175938A (ja) 1991-12-20 1991-12-20 スペクトラム拡散受信装置

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JPH05175938A true JPH05175938A (ja) 1993-07-13

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JP (1) JPH05175938A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100522103B1 (ko) * 1997-01-21 2006-01-12 소니 가부시끼 가이샤 복조방법및장치,수신방법및장치,통신장치
US7342953B2 (en) 2002-02-08 2008-03-11 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Synchronization detection circuit

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KR100522103B1 (ko) * 1997-01-21 2006-01-12 소니 가부시끼 가이샤 복조방법및장치,수신방법및장치,통신장치
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