JPH0758665A - Reception method and device for spread spectrum communications - Google Patents
Reception method and device for spread spectrum communicationsInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、スペクトル拡散通信用
受信方法及び装置に関し、特に、いわゆるCDMA(コ
ード分割多元接続)方式デジタルセルラーの移動端末等
に用いられる受信機における直接拡散方式のスペクトル
拡散の拡散符号のタイミングを検出し受信信号をスペク
トル逆拡散するような直接スペクトル拡散通信用受信方
法及び装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a spread spectrum communication receiving method and apparatus, and more particularly to a direct spread spectrum spread method in a receiver used in a so-called CDMA (code division multiple access) type digital cellular mobile terminal. The present invention relates to a direct spread spectrum communication receiving method and apparatus for detecting the timing of the spread code and despreading the received signal.
【0002】[0002]
【従来の技術】スペクトル拡散通信方式においては、基
地局のような送信装置側で搬送波が疑似雑音(PN)符
号系列により変調(拡散)され、移動端末のような受信
装置側で、送信側と同一構造の拡散符号発生器により発
生されるPN符号を用いての相関(逆拡散)過程を経た
後、ベースバンド復調されてデータが得られる。2. Description of the Related Art In a spread spectrum communication system, a carrier is modulated (spread) by a pseudo noise (PN) code sequence on the side of a transmitting device such as a base station, and is transmitted on the side of a transmitting device on the side of a receiving device such as a mobile terminal. After a correlation (despreading) process using a PN code generated by a spreading code generator having the same structure, baseband demodulation is performed to obtain data.
【0003】ここで、直接拡散方式のスペクトル拡散に
ついて簡単に説明する。情報データ(ビットデータ)に
それより高速の疑似ランダム符号列を掛け合わせること
によって周波数帯域を拡散された信号を得る方式を直接
拡散方式スペクトル拡散という。表1に示す例では、1
ビットに対し6倍高速の拡散符号を用いてスペクトル拡
散を行った場合を用いて説明している。ここでは情報デ
ータのことを情報ビット、拡散後のデータをチップと呼
び、各データに対するクロックをビットクロック、チッ
プクロックと呼ぶことにする。Here, the spread spectrum of the direct spread system will be briefly described. A method for obtaining a signal whose frequency band has been spread by multiplying information data (bit data) by a pseudo random code sequence having a higher speed is called direct spread spectrum spread. In the example shown in Table 1, 1
The description is given using the case where spectrum spreading is performed using a spreading code that is 6 times faster than bits. Here, the information data is called an information bit, the spread data is called a chip, and the clock for each data is called a bit clock or a chip clock.
【0004】[0004]
【表1】 [Table 1]
【0005】この表1は、スペクトル拡散/逆拡散の様
子を示しており、6チップクロック長の送信情報ビット
と拡散符号の排他的論理和をとることによって拡散され
たチップデータが得られる。送信データは送信情報ビッ
トが1の時に拡散符号が反転される。一方、受信機では
拡散されたチップデータと拡散符号の排他的論理和がと
られる。伝送路の雑音等妨害がなければ表1のように各
ビットに対応する期間一定データが出力される。このデ
ータをビット長分積算した値が逆拡散データとなる。さ
らに適当な閾値(ここでは0以上を1、0未満を0とす
る)で判定すると受信情報ビットが得られる。Table 1 shows the state of spectrum spreading / despreading, and spread chip data can be obtained by taking the exclusive OR of the transmission information bit of 6 chip clock length and the spread code. When the transmission information bit is 1, the spreading code of the transmission data is inverted. On the other hand, the receiver takes the exclusive OR of the spread chip data and the spread code. If there is no interference such as noise on the transmission line, as shown in Table 1, constant data is output for a period corresponding to each bit. A value obtained by integrating this data by the bit length becomes despread data. Further, when a judgment is made with an appropriate threshold value (here, 0 or more is 1 and less than 0 is 0), received information bits are obtained.
【0006】正しく逆拡散を行うためには送信機内の拡
散符号と受信機内の拡散符号のタイミングが合っていな
ければならない、そのため受信信号から拡散符号のタイ
ミングを検出し受信機の拡散符号発生器のタイミングを
合わす手順が最初に必要である。では受信信号と拡散符
号の同期がとれている状態で説明されている。In order to perform despreading correctly, the timing of the spreading code in the transmitter and the timing of the spreading code in the receiver must match, so that the timing of the spreading code is detected from the received signal and the spreading code generator of the receiver detects it. A timing procedure is needed first. In the description, the received signal and the spread code are synchronized.
【0007】次に上述の拡散符号のタイミングを検出す
る回路について説明する。拡散符号の同期を検出するに
は受信信号と受信機内で発生させる拡散符号の相関値を
計算する。表2、表3にその様子が説明されている。Next, a circuit for detecting the timing of the above spread code will be described. To detect the synchronization of the spreading code, the correlation value between the received signal and the spreading code generated in the receiver is calculated. The situation is explained in Tables 2 and 3.
【0008】[0008]
【表2】 [Table 2]
【0009】[0009]
【表3】 [Table 3]
【0010】受信信号はA/D変換器でデジタル量に変
換され通常複数ビットで表現されるがここでは便宜上1
ビットのデータで表現されている。同期保持用のチャン
ネル(米国のいわゆるCDMAセルラーではパイロット
チャンネルと呼んでいる)にはデータによって変調され
ていない信号(拡散符号そのもの)が送出されていてそ
の信号列が上段に示されている。一方、受信機内で発生
される拡散符号系列が下段に示されている。表2は受信
信号と受信機内で発生される拡散符号のタイミングが一
致している場合の例で、一致している場合を−1、不一
致の場合を+1で表すと相関値はその合計値で表され−
10という結果が得られる(この例では相関を計算する
時間を10チップクロック分としている)。表3はタイ
ミングが1だけずれている例で表2と同様に相関値を計
算するとこの場合0が得られる(相関値の計算を始める
タイミングによっては必ずしも0とならないが一致する
場合の−10に比べずっと0に近い値となる)。拡散符
号の同期検出回路では受信機内で発生する拡散符号系列
を時間的にシフトしながら相関値を調べ大きな相関値が
得られた場合にはそのタイミングで拡散符号が存在する
と判断してそのタイミング及び相関値(信号強度)を結
果として出力する。The received signal is converted into a digital amount by an A / D converter and is usually represented by a plurality of bits.
It is represented by bit data. A signal (spread code itself) that is not modulated by data is transmitted to a channel for maintaining synchronization (called a pilot channel in so-called CDMA cellular in the United States), and the signal string is shown in the upper row. On the other hand, the spreading code sequence generated in the receiver is shown in the lower stage. Table 2 is an example of the case where the timing of the received signal and the timing of the spreading code generated in the receiver match. If they match, the correlation value is expressed as −1, and if they do not match, the correlation value is the total value. Represented-
A result of 10 is obtained (in this example, the time for calculating the correlation is 10 chip clocks). Table 3 shows an example in which the timings are deviated by 1, and when the correlation value is calculated in the same manner as in Table 2, 0 is obtained in this case. It will be much closer to 0). In the spreading code synchronization detection circuit, the spreading code sequence generated in the receiver is temporally shifted and the correlation value is examined.If a large correlation value is obtained, it is determined that there is a spreading code at that timing, and the timing and The correlation value (signal strength) is output as a result.
【0011】次に、図6は従来の回路構成の一例を示
す。この図6において、受信入力信号は拡散符号検出回
路60とデータ復調回路62、63、64に供給され
る。まず最初に拡散符号の同期捕捉を行わなければなら
ないので、拡散符号検出回路60で受信信号からスペク
トル拡散に使われた拡散符号の同期タイミングを検出す
る。この情報は制御回路(コントローラ)61に送られ
る。制御回路61は拡散符号検出回路60で検出された
タイミングのうち最適なものを選定し、復調するパスの
数に応じてデータ復調器62、63、64にタイミング
を指定する。タイミングを指定された復調器62、6
3、64は受信信号との同期をとりデータ復調を行い、
その出力をデータ合成器65へ送る。データ合成器では
データ復調器からの復調データを必要に応じて(複数の
復調器が有効なデータを出力している場合には)合成し
最終的な復調データとする。Next, FIG. 6 shows an example of a conventional circuit configuration. In FIG. 6, the received input signal is supplied to the spread code detection circuit 60 and the data demodulation circuits 62, 63 and 64. First, since the synchronization of the spread code must be acquired, the spread code detection circuit 60 detects the synchronization timing of the spread code used for the spread spectrum from the received signal. This information is sent to the control circuit (controller) 61. The control circuit 61 selects the optimum timing among the timings detected by the spread code detection circuit 60, and designates the timing to the data demodulators 62, 63, 64 according to the number of paths to be demodulated. Demodulators 62, 6 with specified timing
3 and 64 perform data demodulation by synchronizing with the received signal,
The output is sent to the data synthesizer 65. The data combiner combines the demodulated data from the data demodulators as needed (when a plurality of demodulators are outputting valid data) to obtain final demodulated data.
【0012】[0012]
【発明が解決しようとする課題】ところで、一般に移動
端末を起動してから通話状態になるまでの時間は出来る
だけ短いことが要求される。CDMA方式デジタルセル
ラーでの通話に至るまでの過程には基地局から送られて
いる拡散符号のタイミング検出(パイロットチャンネル
の検出)、シンク・チャンネル(基地局と移動局の間で
様々な同期をとるために必要な情報が送られてくるチャ
ンネル)の受信、ページング・チャンネル(着信メッセ
ージ等非通話時に各移動局が監視するチャンネル)の受
信があり、短時間で通話可能状態にするためにCDMA
方式特有の拡散符号の同期検出時間を短縮することが必
要である。By the way, it is generally required that the time from the activation of a mobile terminal to the state of a call is as short as possible. In the process up to the call in the CDMA digital cellular, timing detection of the spread code transmitted from the base station (detection of pilot channel) and sync channel (various synchronization between the base station and the mobile station are taken. CDMA to receive the necessary information for sending) and paging channel (the channel monitored by each mobile station during non-calls such as incoming messages) to enable communication in a short time.
It is necessary to shorten the synchronization detection time of the spreading code peculiar to the system.
【0013】自動車電話や移動体通信として知られてい
るいわゆるセルラーにおいては、移動端末がある基地局
のサービスエリアから別の基地局のそれに移動する場
合、回線を接続する基地局を切り換えなければならない
(これをハンドオフという)。CDMA方式セルラーで
は回線を接続するためには各基地局から送られている拡
散符号と同期をとらなければならず、従って移動局は各
基地局から送られている拡散符号のタイミングを検出し
続けなければならない。In so-called cellular telephones known as car phones and mobile communications, when a mobile terminal moves from the coverage area of one base station to that of another base station, the base station to which the line is connected must be switched. (This is called handoff). In the CDMA cellular system, in order to connect the line, it is necessary to synchronize with the spreading code transmitted from each base station, and therefore the mobile station continues to detect the timing of the spreading code transmitted from each base station. There must be.
【0014】また1つの基地局から送出される信号はマ
ルチパスのために移動端末では時間的に異なる複数のタ
イミングで到達する。移動端末では複数のタイミングで
到達する信号を復調し合成して通話品質の改善を行って
いる(これをRAKE受信あるいはパスダイバーシティ
受信という)。そのためには同一の基地局からの信号で
も各マルチパスに対応する拡散符号のタイミングを検出
する必要があり、この点でも拡散符号の同期検出を常時
行わなければならない。様々なタイミングの信号は定状
的に存在するとは限らず、復調するのに十分な信号強度
の場合にこれを復調する。信号強度が十分大きくなった
後これが検出されるまでの時間は早い方が良く、遅いと
十分強い期間を逸する場合も出てくる。したがって拡散
系列のタイミング検出が高速で行われることが望まれ
る。A signal transmitted from one base station arrives at a plurality of timings which are different in time at the mobile terminal due to multipath. The mobile terminal demodulates and synthesizes signals that arrive at a plurality of timings to improve speech quality (this is called RAKE reception or path diversity reception). For that purpose, it is necessary to detect the timing of the spreading code corresponding to each multipath even for the signals from the same base station, and also in this respect, it is necessary to constantly detect the synchronization of the spreading code. Signals with various timings do not always exist in a regular manner, and are demodulated when the signal strength is sufficient for demodulation. It is better that the time until the signal strength is detected after the signal strength is sufficiently high is early, and if it is slow, a sufficiently strong period may be missed. Therefore, it is desired that the timing of the spreading sequence be detected at high speed.
【0015】ここで、基地局から送信されるデータにか
けられている拡散符号のタイミングを検出する時間を短
縮するには、検出回路を複数持つことが考えられるが、
回路規模が大きくなってしまう。Here, in order to reduce the time for detecting the timing of the spread code applied to the data transmitted from the base station, it is conceivable to have a plurality of detection circuits.
The circuit scale becomes large.
【0016】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たものであり、受信開始時あるいは受信端末起動時に、
拡散符号のタイミングの検出時間を短縮することが可能
であり、回路規模も小さくて済むようなスペクトル拡散
通信用受信方法及び装置の提供を目的とするものであ
る。The present invention has been made in view of the above circumstances, and when the reception is started or the reception terminal is activated,
An object of the present invention is to provide a receiving method and apparatus for spread spectrum communication that can reduce the detection time of the timing of the spread code and can reduce the circuit scale.
【0017】[0017]
【課題を解決するための手段】本発明に係るスペクトル
拡散通信用受信方法によれば、スペクトル拡散通信用受
信方法において、拡散符号を発生する工程と、前記拡散
符号で受信信号を逆拡散する工程と、前記拡散符号と前
記受信信号との相関を相関値または復調結果として計算
する工程と、前記相関値から拡散符号検出結果として信
号強度を判定する工程と、逆拡散用の時間制御信号を出
力する工程と、拡散符号検出用の時間信号を出力する工
程と、前記逆拡散用時間制御信号と前記拡散符号検出用
時間制御信号のいずれか一方を選択制御信号により選択
する工程と、前記拡散符号発生工程と前記相関値計算工
程に前記時間制御信号を供給する工程とを有し、復調作
用(復調機能)と拡散符号検出作用(拡散符号検出機
能)とを切り替えることにより、上述の課題を解決す
る。According to a spread spectrum communication receiving method of the present invention, in the spread spectrum communication receiving method, a step of generating a spread code and a step of despreading a received signal with the spread code. A step of calculating a correlation between the spread code and the received signal as a correlation value or a demodulation result, a step of determining a signal strength as a spread code detection result from the correlation value, and outputting a time control signal for despreading. A step of outputting a time signal for spreading code detection, a step of selecting one of the despreading time control signal and the spreading code detection time control signal by a selection control signal, and the spreading code It has a generation step and a step of supplying the time control signal to the correlation value calculation step, and switches between a demodulation function (demodulation function) and a spread code detection function (spread code detection function). And it allows to solve the problems described above.
【0018】ここで、拡散符号の検出とデータの復調の
いずれかに重点をおくかを決定する工程を有し、拡散符
号の検出に重点をおく場合には前記拡散符号検出作用を
持つように制御し、データの復調に重点をおく場合には
前記復調作用を持つように制御を切り替えるようにする
ことが好ましい。Here, there is a step of deciding which one of the spread code detection and the data demodulation should be emphasized, and when the spread code detection is emphasized, the spread code detecting function is provided. When the control is performed and the emphasis is placed on the demodulation of data, it is preferable to switch the control so as to have the demodulation action.
【0019】また、本発明に係るスペクトル拡散通信用
受信方法によれば、スペクトル拡散通信用受信装置にお
いて、拡散符号を出力する拡散符号発生手段と、前記拡
散符号で受信信号を逆拡散し、前記拡散符号と前記受信
信号との相関を計算し、結果を相関値または復調結果と
して出力する相関計算手段と、前記相関計算手段の出力
から信号強度を判定し、拡散符号検出結果として出力す
る信号強度判定手段と、逆拡散用の時間制御信号を出力
する逆拡散用制御手段と、拡散符号検出用の時間制御信
号を出力する拡散符号検出用制御手段と、前記逆拡散用
制御手段と前記拡散符号検出用制御手段のいずれか一方
を選択制御信号により選択し、前記拡散符号発生手段と
前記相関計算手段に時間制御信号を供給する選択手段と
を有し、復調作用(復調機能)と拡散符号検出作用(拡
散符号検出機能)とを切り替えることにより、上述の課
題を解決する。Further, according to the spread spectrum communication receiving method of the present invention, in the spread spectrum communication receiving apparatus, the spread code generating means for outputting the spread code and the spread signal for despreading the received signal are despread. Correlation calculation means for calculating the correlation between a spread code and the received signal and outputting the result as a correlation value or a demodulation result, and signal strength determined from the output of the correlation calculation means and output as the spread code detection result Determining means, despreading control means for outputting despreading time control signal, spreading code detection control means for outputting spreading code detection time control signal, despreading control means and spreading code One of the detection control means is selected by a selection control signal, and it has a spreading code generating means and a selecting means for supplying a time control signal to the correlation calculating means. By switching a demodulation function) and the spread code detection action (spread code detection), to solve the problems described above.
【0020】ここで、拡散符号の検出とデータの復調の
いずれかに重点をおくか決定し、拡散符号の検出に重点
をおく場合には前記拡散符号検出兼復調装置を拡散符号
検出装置として動作させ、データの復調に重点をおく場
合には復調装置として動作させるように切り替える制御
手段とを有することが好ましい。Here, it is determined whether the spread code detection or the data demodulation should be emphasized. When the spread code detection is emphasized, the spread code detection / demodulation device operates as a spread code detection device. In the case where the emphasis is placed on the demodulation of data, it is preferable to have a control means for switching to operate as a demodulator.
【0021】本発明では、いわゆるCDMA方式デジタ
ルセルラーの移動局の起動時にはシンク・チャンネルの
受信を開始するまで復調器を使用せず、復調器中の逆拡
散回路が使用されていないことに着目し、この逆拡散回
路中に含まれ同期検出回路に共通する部分(相関器等)
に同期検出用の回路(タイミング制御回路、信号強度判
定回路等)を追加することにより、必要最小限のハード
ウェアの追加で複数の拡散符号の同期検出回路を実現す
る。In the present invention, when the mobile station of the so-called CDMA digital cellular is activated, the demodulator is not used until reception of the sync channel is started, and the despreading circuit in the demodulator is not used. , The part included in this despreading circuit and common to the synchronization detection circuit (correlator, etc.)
By adding a circuit for synchronization detection (a timing control circuit, a signal strength determination circuit, etc.) to, a synchronization detection circuit for a plurality of spread codes can be realized by adding the minimum necessary hardware.
【0022】本発明の回路は次の場合に有効な手段とな
り得る。すなわち、いわゆるCDMAセルラー端末にお
いては、複数の基地局から送られる信号を同時に復調し
合成し(ソフトハンドオフ)、あるいは同じ基地局でも
異なるパスを経て受信される信号を同時に復調し合成し
(RAKE受信)、通話品質の改善を行っているが、必
ず総ての復調器を動作させているとは限らない。回線状
況の良い場合には、使用されない復調器が存在するが、
その復調器を拡散符号の同期検出回路に流用することで
検出速度を改善することが出来る。The circuit of the present invention can be an effective means in the following cases. That is, in a so-called CDMA cellular terminal, signals sent from a plurality of base stations are simultaneously demodulated and combined (soft handoff), or signals received by different base stations through different paths are simultaneously demodulated and combined (RAKE reception). ), Although the call quality is improved, not all demodulators are necessarily operated. When the line condition is good, there are demodulators that are not used,
The detection speed can be improved by diverting the demodulator to the spread code synchronization detection circuit.
【0023】[0023]
【作用】復調作用(機能)と拡散符号検出作用(機能)
とが切り替えられるため、必要に応じて拡散符号検出器
を増やすか、復調器を増やすかを選択できる。[Function] Demodulation function (function) and spread code detection function (function)
Since and can be switched, it is possible to select whether to increase the spread code detectors or the demodulators as needed.
【0024】従って、電源投入直後には一部あるいは総
ての復調器を拡散系列のタイミング検出器として動作さ
せることにより回線接続までの時間を短縮し、また通話
中においては受信状況が良く総ての復調器をデータ復調
させる必要の無い場合や、マルチパス数が復調器数より
も少ない場合にデータ復調していない復調器を拡散符号
のタイミング検出器として利用することによりその検出
能力を高め通話品質の改善を実現する。Therefore, immediately after the power is turned on, a part or all of the demodulators are operated as timing detectors of the spreading sequence to shorten the time until the line connection, and the reception status is good during the call. When it is not necessary to demodulate the demodulators for data, or when the number of multipaths is less than the number of demodulators, the demodulator that has not demodulated the data is used as a timing detector for the spread code to improve its detection capability. Achieve quality improvement.
【0025】[0025]
【実施例】以下、本発明の好ましい実施例について、図
面を参照しながら説明する。図1は、直接スペクトル拡
散通信用受信装置の要部構成として、拡散符号検出機能
(拡散符号検出作用)と復調機能(復調作用)とを有す
る回路(拡散符号検出兼復調器)を示している。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a circuit (spread code detection / demodulator) having a spread code detection function (spread code detection function) and a demodulation function (demodulation function) as a main configuration of a receiver for direct spread spectrum communication. .
【0026】この図1において、相関器10には、アン
テナ等により受信されて得られた受信信号と、拡散符号
発生器11からの拡散符号(M系列等の疑似雑音)とが
入力されている。この相関器10は、拡散符号発生器1
1からの拡散符号で上記受信信号を逆拡散し、これらの
拡散符号と受信信号との相関を計算し、結果を相関値ま
たは復調結果として出力する相関計算手段である。相関
器10からの相関結果は、逆拡散信号(復調信号)とし
て取り出されると共に、信号強度判定回路12に送られ
ている。この信号強度判定回路12は、相関器10の相
関結果出力から信号強度を判定し、拡散符号検出結果と
して出力する。逆拡散用制御回路13は逆拡散用の時間
制御信号を出力して選択器15、16に送り、拡散符号
制御回路は拡散符号検出用の時間制御信号を出力して選
択器15、16に送る。選択器15、16は、これらの
逆拡散用の時間制御信号と拡散符号検出用の時間制御信
号とのいずれか一方をそれぞれ選択制御信号により選択
し、相関器10、拡散符号発生回路11にそれぞれ時間
制御信号を供給する。これによって、この図1に示す回
路の復調機能と拡散符号検出機能とを切り替えている。In FIG. 1, a correlator 10 receives a received signal received by an antenna or the like and a spread code (pseudo noise such as M sequence) from a spread code generator 11. . This correlator 10 is a spread code generator 1
It is a correlation calculation means that despreads the received signal with a spreading code from 1, calculates the correlation between the spread code and the received signal, and outputs the result as a correlation value or a demodulation result. The correlation result from the correlator 10 is extracted as a despread signal (demodulated signal) and is sent to the signal strength determination circuit 12. The signal strength judgment circuit 12 judges the signal strength from the correlation result output of the correlator 10 and outputs it as the spread code detection result. The despreading control circuit 13 outputs a time control signal for despreading and sends it to the selectors 15 and 16, and the spreading code control circuit outputs a time control signal for spread code detection and sends it to the selectors 15 and 16. . The selectors 15 and 16 select either one of the time control signal for despreading and the time control signal for spreading code detection by the selection control signal, and the correlator 10 and the spreading code generation circuit 11 respectively. Provides a time control signal. As a result, the demodulation function and the spread code detection function of the circuit shown in FIG. 1 are switched.
【0027】これは、拡散符号のタイミングを検出する
回路と復調器内の逆拡散回路はほぼ同様の回路構成であ
る点に着目したものであり、この点について、図2を参
照しながら説明する。以下、図2の回路を拡散符号検出
に用いる場合と、復調器中の逆拡散回路として用いる場
合とについて説明する。This is because the circuit for detecting the timing of the spread code and the despreading circuit in the demodulator have substantially the same circuit configuration. This point will be described with reference to FIG. . Hereinafter, a case where the circuit of FIG. 2 is used for spreading code detection and a case where the circuit is used as a despreading circuit in a demodulator will be described.
【0028】先ず、図2の回路を拡散符号検出に用いる
と次のようになる。受信機内で発生される拡散符号と受
信信号との相関を調べれば特定のタイミングにおける同
期/非同期を判定できるので、この回路では受信機内で
発生される拡散符号のタイミングを少しずつずらしなが
ら相関を調べることであらゆるタイミングにおける拡散
符号の存在を検出できる。相関器20には受信信号と拡
散符号発生器21で発生される拡散符号(M系列などが
用いられる)が入力される。相関器20は指定された期
間受信データと拡散符号の相関を計算する。相関器20
の出力は判定回路23に入力される。判定回路20では
相関結果をもとに信号の強度が調べられ十分強い場合に
はタイミング情報と信号強度が出力される。相関を計算
する時間長は受信信号強度或いは必要な精度に応じて制
御回路22によって指示される。拡散符号発生器21の
タイミングは相関値計算中は一定に保たれ、1つの相関
結果が得られ次にタイミングずらして相関を調べる場合
に拡散符号発生器21の動作を早めるか遅くするかして
タイミングをずらことを制御回路22によって指示され
る。複数のタイミングにおける相関値計算と信号強度判
定を行うためには以上の動作を繰り返す。First, the circuit of FIG. 2 is used for spreading code detection as follows. By checking the correlation between the spreading code generated in the receiver and the received signal, it is possible to determine the synchronization / asynchronization at a specific timing, so this circuit checks the correlation while shifting the timing of the spreading code generated in the receiver little by little. Therefore, the presence of the spread code at any timing can be detected. The received signal and the spread code (for example, M sequence is used) generated by the spread code generator 21 are input to the correlator 20. The correlator 20 calculates the correlation between the received data and the spread code for the designated period. Correlator 20
Is output to the determination circuit 23. The determination circuit 20 checks the signal strength based on the correlation result, and outputs the timing information and the signal strength if the signal strength is sufficiently strong. The length of time for calculating the correlation is instructed by the control circuit 22 according to the received signal strength or the required accuracy. The timing of the spread code generator 21 is kept constant during the calculation of the correlation value, and when one correlation result is obtained and then the timing is shifted to check the correlation, the operation of the spread code generator 21 is accelerated or delayed. The control circuit 22 gives an instruction to shift the timing. The above operation is repeated in order to perform the correlation value calculation and the signal strength determination at a plurality of timings.
【0029】一方、図2の回路を復調器中の逆拡散回路
として用いる場合には以下の通りである。相関器20に
は受信信号と拡散符号(M系列等の疑似雑音)が入力さ
れる。相関器20は指定された時間の受信データと拡散
符号の相関を調べるが、相関をとる時間長は拡散符号タ
イミング検出回路の場合とは異なり拡散率(1ビットの
データが何倍高速な拡散符号がかけられているか)によ
って異なり、それが変更無い限り一定である。拡散符号
のタイミング検出回路の検出結果をもとに制御回路22
が拡散符号発生器21のタイミングを変更し復調を開始
させる。またデータ復調中は端末の移動、基地局と端末
の発振周波数の誤差などによるタイミングのずれを自動
的に補正する機能が制御回路22には施されていて、拡
散符号発生器21のタイミングは常時微調整される。相
関結果は信号強度判定回路23である閾値で0、1に変
換されて出力されたり或いは相関結果が出力される。On the other hand, when the circuit of FIG. 2 is used as a despreading circuit in a demodulator, the following is done. The received signal and the spread code (pseudo noise such as M sequence) are input to the correlator 20. The correlator 20 checks the correlation between the received data at the designated time and the spread code, but the time length of the correlation is different from that of the spread code timing detection circuit. Is applied) and is constant unless it is changed. Based on the detection result of the spread code timing detection circuit, the control circuit 22
Changes the timing of the spread code generator 21 and starts demodulation. Further, during data demodulation, the control circuit 22 is provided with a function of automatically correcting the timing shift due to the movement of the terminal, the error in the oscillation frequency of the base station and the terminal, etc., and the timing of the spread code generator 21 is always maintained. Fine-tuned. The correlation result is converted into 0 or 1 by the threshold value of the signal strength determination circuit 23 and is output, or the correlation result is output.
【0030】以上のように拡散符号のタイミング検出回
路(拡散符号検出器)と復調器内の逆拡散回路はほぼ同
様の構成をとり、相関値を計算する時間と拡散符号のタ
イミングを制御する回路が異なるだけである。そこで本
発明実施例では、図1に示されるように拡散符号検出用
の制御回路と判定回路を復調器に内蔵することによって
拡散符号検出と逆拡散の両方に用いることを可能にして
いる。すなわち、用途に応じてCPU等の制御装置によ
って選択器15、16の出力が切り換えられることを除
いて、動作は上述の通りである。選択器15、16はC
PUによって電気的に制御可能なスイッチで構成され
る。図3はその例である。As described above, the spread code timing detection circuit (spread code detector) and the despreading circuit in the demodulator have almost the same configuration, and a circuit for controlling the time for calculating the correlation value and the spread code timing. Is only different. Therefore, in the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 1, the control circuit and the determination circuit for detecting the spread code are built in the demodulator so that they can be used for both the spread code detection and the despreading. That is, the operation is as described above except that the outputs of the selectors 15 and 16 are switched by a control device such as a CPU according to the application. Selectors 15 and 16 are C
The switch is electrically controllable by the PU. FIG. 3 shows an example.
【0031】この図3において、入力信号aがアンドゲ
ート31に、入力信号bがアンドゲート32にそれぞれ
供給されており、選択制御信号cが、アンドゲート31
の反転(否定)入力端子及びアンドゲート32にそれぞ
れ送られている。これらのアンドゲート31、32から
の出力は、オアゲート33に送られ、オアゲート33か
ら出力信号dが取り出される。出力信号dは、選択制御
信号cが“L”(ローレベル)のとき入力信号a(d=
a)、選択制御信号cが“H”(ハイレベル)のとき入
力信号b(d=b)となる。なお、制御信号は1本とは
限らないが、その場合は各選択器内に図3に示される選
択器が複数個使用される。In FIG. 3, the input signal a is supplied to the AND gate 31, the input signal b is supplied to the AND gate 32, and the selection control signal c is supplied to the AND gate 31.
To the AND gate 32. The outputs from the AND gates 31 and 32 are sent to the OR gate 33, and the output signal d is taken out from the OR gate 33. The output signal d is the input signal a (d = d when the selection control signal c is “L” (low level).
a) When the selection control signal c is "H" (high level), it becomes the input signal b (d = b). The control signal is not limited to one, but in that case, a plurality of selectors shown in FIG. 3 are used in each selector.
【0032】図4は、上述の図1の回路を用いて実現し
たスペクトル拡散通信用移動端末等として用いられる受
信機の構成例を示している。この例では拡散符号検出回
路1個(40)、拡散信号検出兼復調器1個(41)、
復調器2個(42、43)で構成されており、拡散信号
検出兼復調器41として、上記図1の構成の回路が用い
られるわけである。なお、必要に応じてそれぞれの回路
の個数を増減してもよく、場合によっては無くしてもよ
いが、本発明の実現のためには、拡散信号検出兼復調器
が少なくとも1個は必要である。FIG. 4 shows a configuration example of a receiver used as a mobile terminal for spread spectrum communication realized by using the circuit shown in FIG. In this example, one spread code detection circuit (40), one spread signal detection and demodulator (41),
It is composed of two demodulators (42, 43), and the circuit having the structure shown in FIG. 1 is used as the spread signal detecting / demodulating device 41. It should be noted that the number of each circuit may be increased or decreased as necessary and may be eliminated in some cases, but at least one spread signal detection / demodulator is required to realize the present invention. .
【0033】ここで、図1の回路と図4の回路との接続
関係について説明すると、図4の受信信号が図1の相関
器10に入力され、図4の制御回路45からの制御信号
が、図1の選択器15、16、逆拡散用制御回路13及
び拡散検出用制御回路14に送られ、図1の信号強度判
定回路12からの判定結果が図4の制御回路45に検出
結果として送られ、図1の相関器10からの逆拡散信号
が復調データとして図4の復調データ合成器44に送ら
れる。The connection relationship between the circuit of FIG. 1 and the circuit of FIG. 4 will now be described. The received signal of FIG. 4 is input to the correlator 10 of FIG. 1, and the control signal from the control circuit 45 of FIG. 1 is sent to the selectors 15 and 16, the despreading control circuit 13 and the spreading detection control circuit 14 of FIG. 1, and the determination result from the signal strength determination circuit 12 of FIG. 1 is sent to the control circuit 45 of FIG. The despread signal from the correlator 10 in FIG. 1 is sent as demodulated data to the demodulated data combiner 44 in FIG.
【0034】次に、この図4に示すような受信機の起動
時を例とって動作を説明する。受信信号は拡散符号検出
回路40、拡散符号検出兼復調器41、復調器42、4
3に入力される。起動時には、拡散符号検出兼復調器4
1は制御回路45によって拡散符号検出を行うよう設定
されている。制御回路45は拡散符号検出回路40と拡
散符号検出兼復調器41の両方を用いて拡散符号のタイ
ミングを検出する。検出結果は制御回路45に送られ
る。拡散符号検出回路40と拡散符号検出兼復調器41
は、基地局が送信している拡散符号のタイミングを調べ
るが、同時に異なる範囲を捜すことによって各検出器の
捜索範囲を狭くできるので、検出時間が大幅に短縮され
る。Next, the operation will be described by taking as an example the start-up of the receiver as shown in FIG. The received signals are spread code detection circuit 40, spread code detection / demodulator 41, demodulators 42, 4
Input to 3. At start-up, spread code detection and demodulator 4
1 is set by the control circuit 45 to perform spread code detection. The control circuit 45 detects the timing of the spread code using both the spread code detection circuit 40 and the spread code detection / demodulator 41. The detection result is sent to the control circuit 45. Spread code detection circuit 40 and spread code detection and demodulator 41
Detects the timing of the spread code transmitted by the base station, but the search range of each detector can be narrowed by searching different ranges at the same time, so the detection time is greatly shortened.
【0035】図4の場合、検出器を2つ用いているので
検出時間は半分になる。もちろん他の復調器も同様に拡
散符号検出器として動作させればもっと早くなる。復調
するのに適当な強度の拡散符号とそのタイミングが見つ
かれば、制御回路45は復調器42または43に同期を
とらせ復調を開始させる。さらに復調に適したものが見
つかったならもう1つの復調器に復調させる。この時復
調器は2つしか必要としないので拡散符号検出兼復調器
41は拡散符号検出器として働かすことができる。さら
に復調する必要が生じたとき、拡散符号検出兼復調器4
1は制御回路45によって復調器として働くよう切り換
えられ復調を開始する。この時受信機は従来通りの拡散
符号検出器1つと復調器3つの構成になっている。In the case of FIG. 4, since two detectors are used, the detection time is halved. Of course, if other demodulators are also operated as spread code detectors in the same manner, it will be faster. When the spread code having an intensity suitable for demodulation and its timing are found, the control circuit 45 causes the demodulator 42 or 43 to synchronize and start demodulation. If a suitable demodulator is found, another demodulator is used to demodulate it. At this time, since only two demodulators are required, the spread code detection / demodulator 41 can function as a spread code detector. When it becomes necessary to further demodulate, the spread code detection and demodulator 4
1 is switched to operate as a demodulator by the control circuit 45 and starts demodulation. At this time, the receiver has a configuration of one spreading code detector and three demodulators as in the conventional case.
【0036】図4の制御装置46の動作をフローチャー
トにしたのが図5である。この図5において、端末起動
直後に先ずステップS51に進み、拡散符号検出兼復調
器(図4の41)を拡散符号検出に設定する。次にステ
ップS52において拡散符号検出結果を待ち、検出した
場合にはステップS53へ進む。ステップS53では、
復調専用器(図4の42、43)にタイミングを指定し
復調を開始させる。次のステップS54では、復調専用
器(図4の42、43)のうち未使用のものがあるか否
かを調べ、ある場合にはステップS52に戻り、無い場
合にはステップS55へ進む。ステップS55では、拡
散符号検出結果を待ち、検出した場合にはステップS5
6へ進む。ステップS56に進んだ状態では上述した復
調専用器が空いていないので、拡散符号検出兼復調器
(図4の41)を復調器として設定し、これに対してタ
イミングの指定を行い復調を開始させる。この状態では
従来通り(拡散符号検出兼復調器を使用しない場合)の
動作となる(ステップS57)。FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the control device 46 shown in FIG. In FIG. 5, immediately after the terminal is activated, the process first proceeds to step S51, and the spread code detection / demodulator (41 in FIG. 4) is set to the spread code detection. Next, in step S52, the spread code detection result is waited, and if detected, the process proceeds to step S53. In step S53,
Timing is designated in the demodulation dedicated device (42 and 43 in FIG. 4) to start demodulation. In the next step S54, it is checked whether or not there is an unused demodulation-dedicated device (42, 43 in FIG. 4). If there is, the process returns to step S52, and if not, the process proceeds to step S55. In step S55, the spread code detection result is awaited, and if detected, step S5
Go to 6. In the state where the operation proceeds to step S56, the demodulation dedicated device described above is not available, so the spread code detection / demodulation device (41 in FIG. 4) is set as the demodulator, and the timing is specified for this to start demodulation. . In this state, the operation is as usual (when the spread code detection / demodulator is not used) (step S57).
【0037】なお、本発明は、上記実施例のみに限定さ
れるものではなく、例えば、拡散符号検出兼復調器の個
数や復調(専用)器の個数は任意に設定すればよい。こ
の他本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変
更が可能であることは勿論である。The present invention is not limited to the above embodiment, and the number of spread code detection / demodulators and the number of demodulators (dedicated) may be set arbitrarily. Of course, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
【0038】[0038]
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明に係るスペクトル拡散通信用受信方法によれば、拡散
符号を発生する工程と、前記拡散符号で受信信号を逆拡
散する工程と、前記拡散符号と前記受信信号との相関を
相関値または復調結果として計算する工程と、前記相関
値から拡散符号検出結果として信号強度を判定する工程
と、逆拡散用の時間制御信号を出力する工程と、拡散符
号検出用の時間制御信号を出力する工程と、前記逆拡散
用時間制御信号と前記拡散符号検出用時間制御信号のい
ずれか一方を選択制御信号により選択する工程と、前記
拡散符号発生工程と前記相関値計算工程に前記時間制御
信号を供給する工程とを有し、復調作用と拡散符号検出
作用とを切り替えているため、必要に応じて拡散符号検
出を増やすか、復調を増やすかを選択できる。As is apparent from the above description, according to the spread spectrum communication receiving method of the present invention, a step of generating a spread code, a step of despreading a received signal with the spread code, Calculating a correlation between the spread code and the received signal as a correlation value or a demodulation result, determining a signal strength from the correlation value as a spread code detection result, and outputting a time control signal for despreading A step of outputting a time control signal for spreading code detection; a step of selecting one of the despreading time control signal and the spreading code detection time control signal by a selection control signal; Since there is a step and a step of supplying the time control signal to the correlation value calculation step and the demodulation function and the spread code detection function are switched, it is possible to increase the spread code detection or to recover the spread code as necessary. Or it can be selected to increase.
【0039】また、本発明に係るスペクトル拡散通信用
受信装置によれば、直接スペクトル拡散通信用受信装置
において、拡散符号を出力する拡散符号発生手段と、前
記拡散符号で受信信号を逆拡散し、前記拡散符号と前記
受信信号との相関を計算し、結果を相関値または復調結
果として出力する相関計算手段と、前記相関計算手段の
出力から信号強度を判定し、拡散符号検出結果として出
力する信号強度判定手段と、逆拡散用の時間制御信号を
出力する逆拡散用制御手段と、拡散符号検出用の時間制
御信号を出力する拡散符号検出用制御手段と、前記逆拡
散用制御手段と前記拡散符号検出用制御手段のいずれか
一方を選択制御信号により選択し、前記拡散符号発生手
段と前記相関計算手段に時間制御信号を供給する選択手
段とを有し、復調作用と拡散符号検出作用とを切り替え
ているため、必要に応じて拡散符号検出器を増やすか、
復調器を増やすかを選択できる。Also, according to the spread spectrum communication receiver of the present invention, in the direct spread spectrum communication receiver, spread code generating means for outputting a spread code and despreading the received signal with the spread code, A signal which calculates the correlation between the spread code and the received signal and outputs the result as a correlation value or a demodulation result, and a signal strength which is determined from the output of the correlation calculation means and which is output as a spread code detection result. Strength determination means, despreading control means for outputting a despreading time control signal, spreading code detection control means for outputting a spreading code detection time control signal, the despreading control means, and the spreading One of the code detection control means is selected by a selection control signal, and the spread code generation means and the selection means for supplying a time control signal to the correlation calculation means are provided. Since the switching between the spread code detection action and use, increase the spread code detector if necessary,
You can choose whether to add more demodulators.
【0040】このようなスペクトル拡散通信用受信方法
及び装置において、拡散符号の検出とデータの復調のい
ずれかに重点をおくかを決定するようにし、拡散符号の
検出に重点をおく場合には前記拡散符号検出作用を持つ
ように制御し、データの復調に重点をおく場合には前記
復調作用を持つように制御を切り替えることにより、例
えば、電源投入直後には一部あるいは総ての復調器を拡
散系列のタイミング検出器として動作させることにより
回線接続までの時間を短縮し、また通話中においては受
信状況が良く総ての復調器をデータ復調させる必要の無
い場合や、マルチパス数が復調器数よりも少ない場合に
データ復調していない復調器を拡散符号のタイミング検
出器として利用することによりその検出能力を高め通話
品質の改善を実現することができる。In such a spread spectrum communication receiving method and apparatus, it is decided whether to prioritize either the detection of the spread code or the demodulation of the data. By controlling so as to have a spreading code detection function and switching the control so as to have the demodulation function when the emphasis is placed on the demodulation of data, for example, a part or all of the demodulators may be operated immediately after the power is turned on. It operates as a spreading sequence timing detector to shorten the time until line connection, and when there is no need for data demodulation for all demodulators during a call, or when the number of multipaths is a demodulator. Uses a demodulator that has not demodulated data when the number is less than the number as a timing detector for spreading code to improve its detection capability and improve speech quality Rukoto can.
【0041】また、このような拡散符号検出兼復調器を
用いることによって、いわゆるCDMAセルラー端末起
動時の拡散符号のタイミング検出時間を大幅に短縮する
ことが可能となる。Further, by using such a spreading code detecting / demodulating device, it becomes possible to greatly reduce the time for detecting the timing of the spreading code when the so-called CDMA cellular terminal is activated.
【図1】本発明の実施例の要部として拡散符号検出と復
調との両方を実現する回路構成を示すブロック図であ
る。FIG. 1 is a block diagram showing a circuit configuration for realizing both spread code detection and demodulation as an essential part of an embodiment of the present invention.
【図2】拡散符号検出器または逆拡散器として用いられ
る回路構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a circuit configuration used as a spread code detector or a despreader.
【図3】図1の回路中の選択器の具体的な構成の一例を
示す回路図である。3 is a circuit diagram showing an example of a specific configuration of a selector in the circuit of FIG.
【図4】図1で示される拡散符号検出兼復調器をスペク
トル拡散通信用受信装置に適用した一例を示すブロック
図である。FIG. 4 is a block diagram showing an example in which the spread code detection / demodulator shown in FIG. 1 is applied to a spread spectrum communication receiver.
【図5】図4の制御回路45の動作を説明するためのフ
ローチャートである。5 is a flow chart for explaining the operation of the control circuit 45 of FIG.
【図6】従来のスペクトル拡散通信用受信装置の一例を
示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing an example of a conventional receiver for spread spectrum communication.
10・・・・・相関器 11・・・・・拡散符号発生器 12・・・・・信号強度判定回路 13・・・・・逆拡散用制御回路 14・・・・・拡散符号検出用制御回路 15、16・・・・・選択器 20・・・・・相関器 21・・・・・拡散符号発生器 22・・・・・制御回路 23・・・・・信号強度判定回路 40・・・・・拡散符号検出回路 41・・・・・拡散符号検出兼復調器 42、43・・・・・復調器 44・・・・・復調データ合成器 45・・・・・制御回路 10: Correlator 11: Spreading code generator 12: Signal strength judgment circuit 13: Despreading control circuit 14: Spreading code detection control Circuits 15 and 16 ... Selector 20 ... Correlator 21 ... Spreading code generator 22 ... Control circuit 23 ... Signal strength determination circuit 40 ... ... Spread code detection circuit 41 ... Spread code detection and demodulator 42, 43 ... Demodulator 44 ... Demodulated data synthesizer 45 ... Control circuit
Claims (4)
調結果として計算する工程と、 前記相関値から拡散符号検出結果として信号強度を判定
する工程と、 逆拡散用の時間制御信号を出力する工程と、 拡散符号検出用の時間制御信号を出力する工程と、 前記逆拡散用時間制御信号と前記拡散符号検出用時間制
御信号のいずれか一方を選択制御信号により選択する工
程と、 前記拡散符号発生工程と前記相関値計算工程に前記時間
制御信号を供給する工程とを有し、復調作用と拡散符号
検出作用とを切り替えることを特徴とするスペクトル拡
散通信用受信方法。1. A spread spectrum communication receiving method, the step of generating a spread code, the step of despreading a received signal with the spread code, and the correlation value or demodulation result of the correlation between the spread code and the received signal. A step of calculating the signal strength as a spread code detection result from the correlation value, a step of outputting a time control signal for despreading, and a step of outputting a time control signal for spread code detection, A step of selecting one of the despreading time control signal and the spreading code detection time control signal by a selection control signal; a step of supplying the time control signal to the spreading code generation step and the correlation value calculation step And a spread spectrum communication receiving method characterized by switching between a demodulation operation and a spread code detection operation.
に重点をおくかを決定する工程を有し、 拡散符号の検出に重点をおく場合には前記拡散符号検出
作用を持つように制御し、データの復調に重点をおく場
合には前記復調作用を持つように制御を切り替えること
を特徴とする請求項1記載のスペクトル拡散通信用受信
方法。2. A method of determining whether to prioritize either spreading code detection or data demodulation, and when spreading code detection is emphasized, control is performed so as to have the spreading code detection function. However, when the emphasis is placed on the demodulation of data, the control is switched so as to have the demodulation action, and the receiving method for spread spectrum communication according to claim 1.
記受信信号との相関を計算し、結果を相関値または復調
結果として出力する相関計算手段と、 前記相関計算手段の出力から信号強度を判定し、拡散符
号検出結果として出力する信号強度判定手段と、 逆拡散用の時間制御信号を出力する逆拡散用制御手段
と、 拡散符号検出用の時間制御信号を出力する拡散符号検出
用制御手段と、 前記逆拡散用制御手段と前記拡散符号検出用制御手段の
いずれか一方を選択制御信号により選択し、前記拡散符
号発生手段と前記相関計算手段に時間制御信号を供給す
る選択手段とを有し、復調作用と拡散符号検出作用とを
切り替えることを特徴とするスペクトル拡散通信用受信
装置。3. A spread spectrum communication receiver, comprising: a spread code generating means for outputting a spread code; despreading a received signal with the spread code; calculating a correlation between the spread code and the received signal; , As a correlation value or a demodulation result, a signal strength determination means for determining a signal strength from the output of the correlation calculation means, and outputting as a spread code detection result, and a time control signal for despreading. Despreading control means, spreading code detection control means for outputting a time control signal for spreading code detection, and one of the despreading control means and the spreading code detection control means is selected by a selection control signal. The spread code generating means and the selecting means for supplying the time control signal to the correlation calculating means are provided, and the demodulation function and the spread code detecting function are switched. Torr spread communication receiving apparatus.
に重点をおくか決定し、拡散符号の検出に重点をおく場
合には前記拡散符号検出兼復調装置を拡散符号検出装置
として動作させ、データの復調に重点をおく場合には復
調装置として動作させるように切り替える制御手段とを
有することを特徴とする請求項3記載のスペクトル拡散
通信用受信装置。4. It is determined whether to prioritize either spread code detection or data demodulation, and when the spread code detection is emphasized, the spread code detection / demodulation device is operated as a spread code detection device. 4. The spread spectrum communication receiving apparatus according to claim 3, further comprising control means for switching to operate as a demodulating apparatus when emphasizing data demodulation.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19846193A JP3277412B2 (en) | 1993-08-10 | 1993-08-10 | Reception method and apparatus for spread spectrum communication |
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