JPH10224267A - スペクトル拡散通信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 符号同期を短時間にかつ高精度に捕捉するこ
とを可能にする。 【解決手段】 同期捕捉部１１０において、正相相関器
１１１により得られた相関値を正相比較器１１２でレベ
ル判定した結果に加えて、同期追従部２１０に設けられ
ている進相相関器１２２により得られた相関値を進相比
較器１１７でレベル判定した結果を位相制御器１１８に
入力し、この位相制御器１１８で上記正相および進相の
各レベル判定結果をもとに位相制御量を表わす制御信号
を発生して、この位相制御信号により拡散符号発生器１
１６から発生されるＰＮ符号の位相をシフト制御するよ
うにしたものである。

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、例えば自動車・
携帯電話システムやコードレス電話システム、無線ＬＡ
Ｎシステム等の無線通信システムで使用される通信装置
に係わり、特にスペクトラム拡散通信方式を使用して符
号分割多元接続（ＣＤＭＡ：Code Division Multiple A
ccess ）通信を可能としたシステムで使用されるスペク
トル拡散通信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、移動通信システムで使用する通信
方式の一つとして、単位周波数当たりの電力が小さくて
済み、さらに干渉や妨害に強いスペクトラム拡散通信方
式が注目されている。

【０００３】スペクトラム拡散通信方式を使用した無線
通信システムは、例えば送信側の装置において、ディジ
タル化された音声データや画像データに対しＰＳＫ変調
方式等のディジタル変調方式により変調を行なったの
ち、この変調された送信データを疑似雑音符号（pseudo
random noise code ；ＰＮ code ）などの拡散符号を用
いて広帯域のベースバンド信号に変換し、しかるのち無
線周波帯の信号にアップコンバートして送信する。一
方、受信側の装置においては、受信された無線周波帯の
信号を中間周波数もしくはベースバンド周波数の信号に
ダウンコンバートしたのち、送信側の装置で使用した拡
散符号と同じ拡散符号を用いて逆拡散を行ない、しかる
のちＰＳＫ復調方式などのディジタル復調方式によりデ
ィジタル復調を行なって受信データを再生するように構
成される。

【０００４】ところで、この種のシステムでは、送信側
装置と受信側装置との間で通信を行なうに先立ち、送信
側拡散符号と受信側拡散符号との符号同期を確立する必
要がある。その同期方式には従来より種々のものが考え
られているが、回路構成が比較的簡単なことからスライ
ディング相関方式が注目されている。

【０００５】スライディング相関方式は、受信側装置に
おいて受信側拡散符号により逆拡散された受信信号を帯
域通過フィルタに通して不要な周波数成分を除去したの
ち、２乗検波器で２乗検波してベースバンド信号に変換
し、このベースバンド受信信号を積分器で一定期間積分
することにより、上記受信信号と受信側拡散符号との相
関値を検出する。そして、この相関値を監視しながら上
記受信側拡散符号の位相を所定のチップ位相で順次シフ
トし、上記相関値が一定値以上になったときにそのとき
の上記受信側拡散符号の位相において符号同期が確立さ
れたものと見做して、以後同期追従動作に移行するもの
である。

【０００６】図７は、従来のスペクトル拡散通信装置の
サーチ受信機およびフィンガ回路に設けられる同期部の
構成を示す回路ブロック図である。同期部は、同期捕捉
部１００と同期追従部２００とから構成され、スライデ
ィング相関動作は同期捕捉部１００で行なわれる。すな
わち、受信信号は正相相関器１１１に入力されて、ここ
で拡散符号発生器１１６から発生された拡散符号（正
相）との相関が求められる。そして、この正相相関器１
１１から出力された相関値は正相比較器１１２において
しきい値と比較され、その結果相関値がしきい値以上の
場合には“１”、しきい値未満の場合には“０”となる
１ビットの比較出力が出力される。

【０００７】位相制御器１１３では、上記正相比較器１
１２から出力された１ビットの比較出力に応じた位相制
御量が出力される。図８はこの比較出力と位相制御量と
の対応関係の一例を示すものである。例えば、上記比較
出力が“１”の場合には、受信拡散符号位相が受信信号
位相に対し一致していないと判断され、受信拡散符号位
相を１／４［chip］または１／２［chip］シフトさせる
ための位相制御量が出力される。この位相制御器１１３
から出力された位相制御量は、切替スイッチ１１４を介
して電圧制御発振器（ＶＣＯ）１１５に与えられ、これ
によりＶＣＯ１１５から出力される基準クロック周波数
が可変されて、結果的に拡散符号発生器１１６から発生
される受信拡散符号の位相が可変制御される。

【０００８】以上の同期捕捉動作は同期が捕捉されるま
で繰り返し行なわれ、やがて上記比較出力が“０”にな
ると、受信拡散符号位相が受信信号位相に一致したと判
断されて、位相制御器１１３から出力される位相制御量
は０［chip］相当の値となる。また、このとき上記正相
比較器１１２から切替スイッチ１１４へは位相捕捉終了
信号が出力され、この信号により切替スイッチ１１４が
同期捕捉用の位相制御器１１３側から同期追従用の位相
制御器１２５側に切り替わって、以後装置は同期追尾動
作に移行する。

【０００９】すなわち、同期追従部２００では受信信号
が遅相相関器１２１および進相相関器１２２にそれぞれ
入力され、ここでそれぞれ拡散符号発生器１１６から出
力された拡散符号の遅相および進相との相関が求められ
る。ここで拡散符号の遅相は正相に対し位相が１／２
［chip］遅れたものであり、また進相は正相に対し位相
が１／２［chip］進んだものである。上記各相関器１２
１，１２２から出力された相関値は減算器１２３で減算
されてＳ曲線と呼ばれる制御信号が生成される。そし
て、比較器１２４においてこのＳ曲線としきい値との比
較結果が求められ、この比較結果を基に同期追従用の位
相制御器１２５から位相追従のための位相制御量が出力
される。このため、拡散符号発生器１１６が発生する拡
散符号の位相は可変制御される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところが、以上のよう
なスライディング相関方式を用いて同期を捕捉する場合
には、最長で拡散符号の１周期分に相当する長さに亙っ
て位相をシフトすることになり、受信信号のＳＮ比が劣
悪な状態ではさらに長い期間の位相シフトが必要とな
る。例えば拡散符号には２¹⁵［chip］のような長周期の
符号系列が使用される。このため、上記したように受信
拡散符号位相を１／４［chip］または１／２［chip］ず
つシフトする方式では、同期の捕捉に要する時間は例え
ば数十秒と極めて長くなる。

【００１１】その対策として従来では、例えば特開平７
−５８６６５号に示されるように、同期追従回路に捕捉
用回路を追加して同期追従回路を追従用にもまた捕捉用
にも使用できるようにする工夫がなされている。しか
し、このような回路では捕捉時間の短縮は図れるもの
の、回路構成の複雑大形化が避けられない。

【００１２】一方、位相シフト幅を大きく設定して同期
捕捉に要する時間を短縮することも考えられる。しか
し、位相シフト幅を大きくすると受信拡散符号位相が同
期点に最接近したときでも相関値がしきい値を超えなか
ったり、また伝送路上の雑音や干渉妨害の影響を受けや
すくなるため、同期確立の精度低下を招く。

【００１３】この発明は上記事情に着目してなされたも
ので、その目的とするところは、少なくとも符号同期を
短時間にかつ高精度に捕捉することを可能にしたスペク
トル拡散通信装置を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に第１の発明は、送信拡散符号によりスペクトル拡散さ
れた無線信号を受信し、その受信信号を上記送信拡散符
号と同一の受信拡散符号を用いて逆拡散して伝送データ
を再生するスペクトル拡散通信装置において、第１の受
信拡散符号とこの第１の受信拡散符号に対し位相が所定
量シフトした第２の受信拡散符号とをそれぞれ発生する
受信拡散符号発生手段と、上記受信信号と上記第１の受
信拡散符号との相関値を求める第１の相関手段と、上記
受信信号と上記第２の受信拡散符号との相関値を求める
第２の相関手段と、同期捕捉用の位相制御手段とを備え
ている。そして、この同期捕捉用の位相制御手段におい
て、上記第１および第２の相関手段により求められた各
相関値についてそれぞれレベル判定を行ない、そのレベ
ル判定結果を基に上記第１および第２の受信拡散符号の
位相を上記受信信号の位相に近付けるべく上記受信拡散
符号発生回路から発生される第１および第２の受信拡散
符号の位相をシフト制御するようにしたものである。

【００１５】したがってこの第１の発明によれば、受信
信号と第１の受信拡散符号との相関値ばかりでなく、受
信信号と第２の受信拡散符号との相関値も同時に使用し
て同期捕捉制御が行なわれることになる。このため、受
信信号と第１の受信拡散符号との相関値のみを用いて同
期捕捉制御を行なう場合に比べて、相関値の監視ステッ
プを保持したまま受信拡散符号の位相シフト幅を大きく
することが可能となる。したがって、同期捕捉の精度を
低下させることなく同期捕捉に要する時間を短縮するこ
とができる。

【００１６】またこの発明は、上記受信拡散符号発生手
段および同期捕捉用の位相制御手段の構成としては、次
のようなものが考えられる。その第１の構成は、第１の
受信拡散符号として正相の受信拡散符号を発生しかつ第
２の受信拡散符号として上記正相の受信拡散符号に対し
位相が所定量進んだ進相の受信拡散符号を発生し、これ
ら正相および進相の受信拡散符号と受信信号との各相関
値をレベル判定した結果を基に上記受信拡散符号発生手
段から発生される受信拡散符号の位相をシフト制御する
ものである。

【００１７】第２の構成は、第１の受信拡散符号として
正相の受信拡散符号を発生しかつ第２の受信拡散符号と
して上記正相の受信拡散符号に対し位相が所定量遅れた
遅相の受信拡散符号を発生し、これら正相および遅相の
受信拡散符号と受信信号との各相関値をレベル判定した
結果を基に上記受信拡散符号発生手段から発生される受
信拡散符号の位相をシフト制御するものである。

【００１８】第３の構成は、第１の受信拡散符号として
正相の受信拡散符号を発生しかつ第２の受信拡散符号と
して上記正相の受信拡散符号に対し位相が所定量進んだ
進相の受信拡散符号および位相が所定量遅れた遅相の受
信拡散符号をそれぞれ発生し、これら正相、進相および
遅相の各受信拡散符号と受信信号との各相関値をレベル
判定した結果を総合して、上記受信拡散符号発生手段か
ら発生される受信拡散符号の位相をシフト制御するもの
である。

【００１９】第１および第２の構成によれば、正相の受
信拡散符号と進相または遅相の受信拡散符号との位相差
の最大２倍のシフト幅で受信拡散符号をシフトすること
が可能である。また第３の構成であれば、最大３倍のシ
フト幅で受信拡散符号をシフトすることが可能であり、
同期捕捉に要する時間はさらに短縮できる。

【００２０】さらにこの発明は、上記同期捕捉用の位相
制御部において、受信拡散符号発生手段から発生される
進相の受信拡散符号或いは遅相の受信拡散符号を受信信
号に位相同期させるための位相シフト制御を行ない、当
該位相同期の捕捉後に、受信拡散符号発生手段から発生
される各受信拡散符号の位相を一律に上記進相または遅
相の受信拡散符号と正相の受信拡散符号との間の位相差
に相当する量だけシフトして、上記正相の受信拡散符号
の位相を受信信号に同期させることも特徴としている。

【００２１】このように、進相或いは遅相の受信拡散符
号と受信信号との同期を監視すると、受信拡散符号のシ
フトの方向によっては、正相の受信拡散符号と受信信号
との同期を監視する場合よりも早く同期を捕捉すること
が可能となり、これにより同期捕捉に要する時間をさら
に短縮することが可能となる。また、受信拡散符号のシ
フトの方向が逆の場合には、複数の位相位置で同期の捕
捉状態を確認した後に、正相位置で同期を確立すること
ができるので、同期捕捉の精度を高めることができる。

【００２２】一方第２の発明のスペクトル拡散通信装置
は、正相の受信拡散符号と、この正相の受信拡散符号に
対し位相が所定量進んだ進相の受信拡散符号および所定
量遅れた遅相の受信拡散符号とをそれぞれ発生する受信
拡散符号発生回路と、受信信号と上記正相の受信拡散符
号との相関値を求める正相相関器と、受信信号と上記進
相の受信拡散符号との相関値を求める進相相関器と、受
信信号と上記遅相の受信拡散符号との相関値を求める遅
相相関器とを備え、さらに同期捕捉用の位相制御部と、
同期追従用の位相制御部とを備えている。

【００２３】そして、上記受信信号に対する上記受信拡
散符号の位相同期が捕捉されていない状態では、上記同
期捕捉用の位相制御部により、上記正相相関器により求
められた相関値についてレベル判定を行なって第１の判
定結果を得るとともに、上記進相相関器により求められ
た相関値および遅相相関器により求められた相関値のう
ちの少なくとも一方についてレベル判定を行なって第２
の判定結果を得、これら第１および第２のレベル判定結
果に基づいて上記受信拡散符号発生回路から発生される
各受信拡散符号の位相をシフト制御する。また、この同
期捕捉回路により上記位相同期が捕捉された後には、上
記同期追従用の位相制御部により、上記進相相関器によ
り求められた相関値と上記遅相相関器により求められた
相関値とのレベル差を求め、このレベル差を減少させる
べく上記受信拡散符号発生回路から発生される各受信拡
散符号の位相を制御するようにしたものである。

【００２４】すなわち、同期捕捉動作に使用する進相相
関値或いは遅相相関値として、同期追従用として既に設
けられている進相相関器或いは遅相相関器により得られ
るものを利用するようにしたものである。したがって、
同期捕捉用として正相相関器以外に新たな相関器を設け
る必要がなくなり、これにより簡単かつ小形の回路にて
実現できる。

【００２５】

【発明の実施の形態】

（第１の実施の形態）図１は、この発明に係わるスペク
トル拡散通信装置の第１の実施の形態を示す回路ブロッ
ク図である。

【００２６】マイクロホン１０ａから出力された話者の
送話音声信号は、アナログ−ディジタル変換器（Ａ−
Ｄ）１１ａでディジタル信号に変換されたのち、音声符
号化−復号化器（speach coder−decoder 、以後ボコー
ダ：vocoder と称する）１２で符号化される。マイクロ
プロセッサ（ＭＰＵ）１３では、上記ボコーダ１２から
出力された符号化送話信号に制御信号等が付加され、こ
れにより伝送データが生成される。

【００２７】この伝送データは、データ生成回路１４で
誤り検出符号および誤り訂正符号が付加されたのち畳み
込み符号化器１５にて符号化され、さらにインタリーブ
回路１６によりインタリーブのための処理が施される。
そして、このインタリーブ回路１６から出力された伝送
データは、スペクトラム拡散器１７でＰＮ符号により広
帯域の信号にスペクトラム拡散される。このスペクトラ
ム拡散された送信信号は、ディジタル・フィルタ１８で
不要な周波数成分が除去されたのちディジタル−アナロ
グ変換器（Ｄ−Ａ）１９によりアナログ信号に変換され
る。そして、このアナログ送信信号は、アナログ・フロ
ントエンド２０で所定の無線チャネル周波数にアップコ
ンバートされるとともに所定の送信電力レベルに電力増
幅されたのち、アンテナ２１から例えば移動通信基地局
に向け送信される。

【００２８】一方、アンテナ２１で受信された無線信号
は、アナログ・フロントエンド２０において低雑音増幅
されるとともに中間周波数またはベースバンド周波数に
ダウンコンバートされる。そして、このアナログ・フロ
ントエンド２０から出力された受信信号は、アナログ−
ディジタル変換器（Ａ−Ｄ）２２で所定のサンプリング
周期でディジタル信号に変換されたのち、サーチ受信機
２３、自動利得制御（ＡＧＣ）回路２４、および３個の
フィンガ回路２５，２６，２７にそれぞれ入力される。

【００２９】フィンガ回路２５，２６，２７はそれぞ
れ、後述する拡散符号発生部、同期捕捉部、同期追従部
およびデータ復調部を備えている。このうちデータ復調
部は、基地局から到来した受信伝送信号を、上記ＰＮ符
号発生部から発生されたＰＮ符号によりスペクトラム逆
拡散し、さらに積分ダンプフィルタにて１シンボル期間
にわたって積分する。なお、フィンガ回路を３個設けた
理由は、マルチパス受信信号をパスダイバーシチ効果を
用いて高いＳＮ比で受信するためと、通信中に接続先の
基地局を無線パスを切断せずに切り替えるいわゆるソフ
トハンドオフを行なうためである。

【００３０】サーチ受信機２３は基地局から各無線周波
数ごとに放送されているパイロット信号のＰＮ符号をサ
ーチしてそのオフセットを捕捉するためのもので、基本
的には上記フィンガ回路２５，２６，２７と同じ構成で
ある。このＰＮ符号のサーチ動作により得られる電力制
御データはマイクロプロセッサ１３に取り込まれる。

【００３１】上記フィンガ回路２５，２６，２７により
復調された各シンボルは、同期情報とともにシンボル合
成器２８に入力されて相互に合成される。そして、この
合成された復調シンボルはタイミング情報とともにデイ
ンタリーブ回路２９に入力され、このデインタリーブ回
路２９においてデインタリーブ処理が施される。続い
て、このデインタリーブ後の復調シンボルは、ビタビ復
号化器３０においてビタビ復号され、さらにこのビタビ
復号後の復調シンボルは誤り訂正回路３１で誤り訂正復
号処理されて受信データとなり、マイクロプロセッサ１
３に入力される。マイクロプロセッサ１３では、上記入
力された受信データが音声データと制御データとに分離
される。このうち音声データは、ボコーダ１２で音声復
号されたのちディジタル−アナログ変換器（Ｄ−Ａ）１
１ｂでアナログ信号に変換され、しかるのちスピーカ１
０ｂから拡声出力される。

【００３２】なお、キーパッド／ディスプレイ３２は、
ユーザがダイヤルデータや制御データ等の入力を行なっ
たり、また移動局の動作状態に係わる種々情報を表示す
るために設けられている。このキーパッド・ディスプレ
イ３２の動作はマイクロプロセッサ１３により制御され
る。

【００３３】ところで、上記サーチ受信機２３および各
フィンガ回路２５，２６，２７の拡散符号発生部、同期
捕捉部および同期追従部は次のように構成される。図２
はその構成を示す回路ブロック図である。なお、同図に
おいて前記図７と同一部分には同一符号を付してある。

【００３４】すなわち、拡散符号発生部は、拡散符号発
生器１１６と、この拡散符号発生器１６に対し基準クロ
ック周波数を与える電圧制御発振器（ＶＣＯ）１１５と
から構成される。拡散符号発生器１１６は、２¹⁵の長さ
を有する正相のＰＮ符号と、当該正相のＰＮ符号に対し
位相が１／２[chip]遅れた遅相のＰＮ符号と、上記正相
のＰＮ符号に対し位相が１／２[chip]進んだ進相のＰＮ
符号とをそれぞれ発生する。

【００３５】同期追従部２１０は、遅相相関器１２１
と、進相相関器１２２と、減算器１２３と、比較器１２
４と、位相制御器１２５とを備えている。遅相相関器１
２１では、受信信号と上記拡散符号発生器１１６から発
生された遅相ＰＮ符号との相関値が求められる。進相相
関器１２２では、受信信号と上記拡散符号発生器１１６
から発生された進相ＰＮ符号との相関値が求められる。
減算器１２３では、上記遅相相関器１２１で求められた
相関値から上記進相相関器１２２で求められた相関値が
減算されてそのレベル差が求められる。比較器１２４
は、このレベル差をしきい値と比較し、これにより受信
信号に対する受信拡散符号の位相ずれの状態を検出す
る。位相制御器１２５は、上記検出された位相ずれの状
態に応じて、当該位相ずれを零に近付けるための位相制
御量を出力する。

【００３６】同期捕捉部１１０は、正相相関器１１１
と、正相比較器１１２と、進相比較器１１７と、位相制
御器１１８と、切替スイッチ１１４とを備えている。正
相相関器１１１では、受信信号と上記拡散符号発生器１
１６から発生された正相ＰＮ符号との相関値が求められ
る。正相比較器１１２は、上記正相相関器１１１により
求められた相関値をしきい値と比較し、相関値がしきい
値以上の場合に“１”となり、しきい値未満の場合には
“０”となる１ビットの比較信号を出力する。同様に進
相比較器１１７は、上記同期追従部２１０の進相相関器
１２２から出力された相関値をしきい値と比較し、相関
値がしきい値以上の場合に“１”となり、しきい値未満
の場合には“０”となる１ビットの比較信号を出力す
る。

【００３７】位相制御器１１８は、上記正相比較器１１
２から出力された比較信号と、上記進相比較器１１７か
ら出力された比較信号とに応じて、受信拡散符号発生器
１１６から発生されるＰＮ符号の位相をシフトするため
の位相制御量を出力する。切替スイッチ１１４は、同期
捕捉動作中には位相制御器１１８側に切り替わって当該
位相制御器１１８から出力された位相制御量をＶＣＯ１
１５に供給する。また、拡散符号同期が捕捉されて正相
比較器１１２から“１”レベルの比較信号が出力される
と、位相制御器１２５側に切り替わって以後当該位相制
御器１１８から出力された位相制御量をＶＣＯ１１５に
供給する。

【００３８】次に、以上のように構成された装置の拡散
符号同期動作を説明する。先ず電源投入直後等のように
拡散符号同期が確立されていない初期状態においては、
切替スイッチ１１４は同期捕捉用の位相制御器１１８側
に切り替わっている。この状態で受信信号が入力される
と、この受信信号と正相のＰＮ符号との相関値が正相相
関器１１１で求められ、この相関値が正相比較器１１２
でしきい値以上であるか否かが判定される。またそれと
同時に、進相相関器１２２で求められた受信信号と進相
ＰＮ符号との相関値が、進相比較器１１７においてしき
い値以上であるか否か判定される。そして、両比較器１
１２，１１７のレベル判定結果を基に、位相制御器１１
８では図３に示す情報に応じて位相制御量を表わす制御
信号が出力され、これにより拡散符号発生器１１６が発
生するＰＮ符号の位相が制御される。

【００３９】例えば、いま両比較器１１２，１１７の判
定結果がともに“０”であれば、受信信号に対する受信
ＰＮ符号の位相はまったく異なっていると判断され、位
相制御器１１８からは拡散符号発生器１１６が発生する
ＰＮ符号の位相を１[chip]シフトさせるための制御信号
が出力される。このため、受信ＰＮ符号の位相は１[chi
p]シフトされる。以後、各比較器１１２，１１７の比較
結果がともに“０”である限り、上記同期捕捉動作が繰
り返される。すなわち、同期捕捉がまったく取れていな
い状態では、受信ＰＮ符号が１[chip]という比較的大き
な間隔でシフトされる。

【００４０】上記同期捕捉動作期間中に、正相比較器１
１２の比較結果は“０”のままであるが、進相比較器１
１７の比較結果が“１”になったとする。そうすると位
相制御器１１８では、受信信号に対し進相ＰＮ符号の位
相が一致したと判断され、位相制御器１１８からは拡散
符号発生器１１６が発生するＰＮ符号の位相を１／２[c
hip]シフトさせるための制御信号が出力される。このた
め、受信ＰＮ符号の位相は１／２[chip]シフトされる。
すなわち、受信信号に対する正相ＰＮ符号の位相が１／
２[chip]以内に近付くと、受信ＰＮ符号のシフトは１／
２[chip]という狭い間隔に変更される。

【００４１】そして、正相比較器１１２の比較出力が
“１”になると、位相制御器１１８では受信信号に対し
正相ＰＮ符号の位相が一致したと判断され、拡散符号発
生器１１６が発生するＰＮ符号の位相は固定される。か
くして、受信信号に対する受信ＰＮ符号の同期捕捉動作
は終了する。

【００４２】また、同期捕捉動作が終了すると、上記正
相比較器１１２から出力される比較結果“１”により切
替スイッチ１１４は同期捕捉用の位相制御器１１８側か
ら同期追従側の位相制御器１２５側に切り替わり、以後
同期追従部２１０による同期追従動作に移行する。

【００４３】すなわち、同期追従部２１０では、遅相相
関器１２１および進相相関器１２２においてそれぞれ受
信信号と遅相ＰＮ符号との相関値および受信信号と進相
ＰＮ符号との相関値が求められ、減算器１２３において
これらの相関値が相互に減算されてＳ曲線と呼ばれる制
御信号が生成される。そして、この制御信号は比較器１
２４で複数のしきい値と比較されてレベル判定され、そ
の判定結果を基に位相制御部１２５からは受信信号に対
し受信ＰＮ符号の位相を追尾させるための位相制御信号
が出力され、この位相制御信号により拡散符号発生器１
１６から発生されるＰＮ符号の位相が修正される。

【００４４】なお、上記同期追従動作中に例えば干渉の
発生や受信レベルの低下により、正相相関器１１１の相
関値がしきい値未満になったとする。そうすると、正相
比較器１１２の比較結果が“０”となり、これにより切
替スイッチ１１４は同期追従用の位相制御器１２５側か
ら同期捕捉用の位相制御器１１８側に切り替わり、以後
同期捕捉部１１０による同期捕捉動作が行なわれる。

【００４５】以上述べたように第１の実施の形態では、
同期捕捉部１１０において、正相相関器１１１により得
られた相関値を正相比較器１１２でレベル判定した結果
に加えて、同期追従部２１０に設けられている進相相関
器１２２により得られた相関値を比較器１１７でレベル
判定した結果を位相制御器１１８に入力し、この位相制
御器１１８で上記正相および進相の各レベル判定結果を
もとに位相制御量を表わす制御信号を発生して、この位
相制御信号により拡散符号発生器１１６から発生される
ＰＮ符号の位相をシフト制御するようにしている。

【００４６】すなわち、受信信号と正相ＰＮ符号との正
相相関値と、受信信号と進相ＰＮ符号との進相相関値と
を併用して、受信信号に対するＰＮ符号同期の捕捉動作
を行なうようにしている。

【００４７】したがって、相関値の監視ステップ幅を１
／２［chip］相当に保持したまま受信ＰＮ符号の位相シ
フト幅を１［chip］と大きくすることができ、これによ
り同期捕捉の精度を低下させることなく同期捕捉に要す
る時間を短縮することが可能となる。これは、位相シフ
ト幅を１／２［chip］にしていた従来の方式に比べ、捕
捉精度を劣化させずに同期捕捉所要時間を１／２に短縮
できることになり、その効果は極めて大きい。また、本
実施形態では同期追従部２１０に既に設けられている進
相相関器１２２の相関値をそのまま同期捕捉用として使
用しているため、新たな相関器を設ける必要がなく、こ
れにより回路構成の簡単小形化を実現することができ
る。

【００４８】（第２の実施の形態）図４は、この発明に
係わるスペクトル拡散通信装置の同期部の第２の実施の
形態を示す回路ブロック図である。なお、同図において
前記図２と同一部分には同一符号を付して詳しい説明は
省略する。

【００４９】同期捕捉部１２０には、拡散符号発生器１
１６から発生される正相ＰＮ符号、遅相ＰＮ符号および
進相ＰＮ符号の各々に対応して、遅延器１３１，１３
２，１３３と、切替スイッチ１３４，１３５，１３６が
設けられている。各遅延器１３１，１３２，１３３はそ
れぞれ、拡散符号発生器１１６から発生された正相ＰＮ
符号、遅相ＰＮ符号および進相ＰＮ符号の位相を、一律
に１／２[chip]遅延させるものである。切替スイッチ１
３４，１３５，１３６は、上記拡散符号発生器１１６か
ら発生された正相ＰＮ符号、遅相ＰＮ符号および進相Ｐ
Ｎ符号と、上記各遅延器１３１，１３２，１３３で遅延
された正相ＰＮ符号、遅相ＰＮ符号および進相ＰＮ符号
との一方を選択して正相相関器１１１、遅相相関器１２
１および進相相関器１２２に供給する。

【００５０】また同期捕捉部１２０には、正相比較器１
１２に加えて進相比較器１１７および遅相比較器１３７
が設けられている。これらの比較器１１２，１１７，１
３７はそれぞれ、正相相関器１１１、遅相相関器１２１
および進相相関器１２２から出力された相関値をしきい
値と比較してレベル判定を行なうもので、その判定結果
を位相制御器１３８に供給する。

【００５１】位相制御器１３８は、上記各比較器１１
２，１１７，１３７から供給された判定結果をもとに、
図５に示すデータベースからその時点で最適な位相制御
量を読出す。そして、この位相制御量を表わす制御信号
を切替スイッチ１１４を介してＶＣＯ１１５に与え、こ
れにより拡散符号発生器１１６から発生される各ＰＮ符
号の位相をシフトさせる。

【００５２】なお、上記ＰＮ符号切替え用の各切替スイ
ッチ１３４，１３５，１３６および位相制御ルート切替
用の切替スイッチ１１４は、遅相比較器１３７のレベル
判定結果により切り替えられる。

【００５３】次に、以上のように構成された装置の同期
捕捉動作を説明する。拡散符号同期が確立されていない
初期状態においては、切替スイッチ１１４は同期捕捉用
の位相制御器１３８側に切り替わっている。また、ＰＮ
符号切替え用の各切替スイッチ１３４，１３５，１３６
はいずれも拡散符号発生器１１６から出力された直後の
ＰＮ符号を選択する側に切り替わっている。

【００５４】この状態で受信信号が入力されると、この
受信信号と正相のＰＮ符号との相関値が正相相関器１１
１で求められ、この相関値が正相比較器１１２でしきい
値以上であるか否かが判定される。またそれとともに、
同期追従部２２０の遅相相関器１２１および進相相関器
１２２で求められた相関値がそれぞれ、遅相比較器１３
７および進相比較器１１７においてしきい値以上である
か否か判定される。そして、これらの比較器１１２，１
３７，１１７のレベル判定結果を総合して、位相制御器
１３８では図５に示すデータベースからその時点で最適
な位相制御量が読み出され、この制御信号は切り替えス
イッチ１１４を介してＶＣＯ１１５に供給され、これに
より拡散符号発生器１１６が発生するＰＮ符号の位相が
制御される。

【００５５】例えば、いま各比較器１１２，１３７，１
１７のレベル判定結果がすべて“０”であれば、受信信
号に対する受信ＰＮ符号の位相はまったく異なっている
と判断され、位相制御器１３８からは拡散符号発生器１
１６が発生するＰＮ符号の位相を３／２[chip]シフトさ
せるための位相制御信号が出力される。このため、受信
ＰＮ符号の位相は３／２[chip]シフトされる。以後、各
比較器１１２，１３７，１１７のレベル判定結果がすべ
て“０”である限り、上記同期捕捉動作が繰り返され
る。すなわち、同期捕捉がまったく取れていない状態で
は、受信ＰＮ符号が３／２[chip]という比較的大きな間
隔でシフトされる。

【００５６】また進相比較器１１７および正相比較器１
１２の判定出力のうちの少なくとも一方が“１”になっ
たとする。このとき位相制御器１３８のデータベースに
は、遅相のＰＮ符号を受信信号位相に一致させるように
定めた位相制御量が予め記憶されている。このため、位
相制御器１３８では受信信号位相に対する遅相ＰＮ符号
の位相同期が近いと判断されて、図５に示すように受信
ＰＮ符号の位相を１／２[chip]シフトさせるための位相
制御信号が出力される。このため、受信ＰＮ符号の位相
は１／２[chip]シフトされる。すなわち、同期捕捉寸前
になると、受信ＰＮ符号位相は、定常時のシフト幅であ
る３／２[chip]よりも細かい１／２[chip]で精密にシフ
ト制御される。

【００５７】そして遅相比較器１３７から判定結果
“１”が出力されると、位相制御器１３８では受信信号
に対し遅相ＰＮ符号の位相が一致したと判断され、拡散
符号発生器１１６が発生するＰＮ符号の位相は固定され
る。

【００５８】また、上記同期捕捉動作が終了すると、上
記遅相比較器１３７から出力される判定結果“１”によ
り切替スイッチ１３４，１３５，１３６がそれぞれ遅延
器１３１，１３２，１３３側に切り替わる。このため、
各相関器１１１，１２１，１２２に供給される各ＰＮ符
号の位相は、図６に示すように一律に１／２[chip]遅延
シフトされ、この結果正相のＰＮ符号の位相が受信信号
位相と一致することになる。またそれと同時に、上記遅
相比較器１３７から出力される判定結果“１”により、
切替スイッチ１１４が同期捕捉用の位相制御器１３８側
から同期追従側の位相制御器１２５側に切り替わる。こ
のため、以後装置は同期追従部２２０による同期追従動
作に移行する。なお、同期追従部２２０による同期追従
制御は前記第１の実施形態と同じである。

【００５９】以上のようにこの実施の形態では、同期捕
捉動作において、正相相関器１１１の相関値のレベル判
定結果と、同期追従部２２０に設けられている遅相相関
器１２１および進相相関器１２２の各相関値のレベル判
定結果とを総合して、位相制御器１３８により受信ＰＮ
符号の位相シフト制御が行なわれる。このため、相関値
の監視ステップ幅を１／２［chip］相当に保持したまま
受信ＰＮ符号の位相シフト幅を３／２［chip］と大きく
することができ、これにより同期捕捉の精度を低下させ
ることなく、同期捕捉に要する時間をさらに短縮するこ
とが可能となる。

【００６０】また、受信信号位相に遅相ＰＮ符号の位相
を一致させ、一致後に受信ＰＮ符号を一律１／２［chi
p］だけ遅延器１３１，１３２，１３３で遅延させるこ
とにより、受信信号位相に正相のＰＮ符号を一致させる
ようにしてる。このため、受信信号に対する受信ＰＮ符
号の位相の同期状態を、進相の位置、正相の位置および
遅相の位置で順次確認したのちに捕捉位相を確定するこ
とができ、これにより正相の位置で同期が取れた時点で
即時同期を確立させる場合に比べて、同期捕捉の精度を
高めることができる。

【００６１】なお、この発明は上記各実施形態に限定さ
れるものではない。例えば、前記第１の実施の形態で
は、正相相関器１１１の相関値のレベル判定結果と進相
相関器１２２の相関値のレベル判定結果とに基づいて受
信ＰＮ符号のシフト制御を行なうようにしたが、正相相
関器１１１の相関値のレベル判定結果と遅相相関器１２
１の相関値のレベル判定結果とに基づいて受信ＰＮ符号
のシフト制御を行なうようにしてもよい。

【００６２】また第２の実施の形態では、受信信号に対
する遅相のＰＮ符号の位相の一致を監視し、この一致が
検出された時点でＰＮ符号位相を一律に１／２[chip]だ
けシフトして同期捕捉を確定するようにしたが、受信信
号に対する進相のＰＮ符号の位相の一致を監視し、この
一致が検出された時点でＰＮ符号位相を一律に１／２[c
hip]だけシフトして同期捕捉を確定するようにしてもよ
い。

【００６３】その他、スペクトル拡散通信装置の構成、
同期捕捉部および同期追従部の構成、同期捕捉制御およ
び同期追従制御の手順等についても、この発明の要旨を
逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。

【００６４】

【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
受信信号と第１の受信拡散符号との相関値ばかりでな
く、受信信号と第２の受信拡散符号との相関値も同時に
使用して同期捕捉制御を行なうようにしているので、受
信信号と第１の受信拡散符号との相関値のみを用いて同
期捕捉制御を行なう場合に比べて、相関値の監視ステッ
プを保持したまま受信拡散符号の位相シフト幅を大きく
することができ、これにより同期捕捉の精度を低下させ
ることなく同期捕捉に要する時間を短縮することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係わるスペクトル拡散通信装置の第
１の実施の形態を示す回路ブロック図。

【図２】図１に示した装置の同期部の構成を示す回路ブ
ロック図。

【図３】図２に示した同期部における同期捕捉用位相制
御器のデータベースの内容を示すための図。

【図４】この発明に係わるスペクトル拡散通信装置の第
２の実施の形態における同期部の構成を示す回路ブロッ
ク図。

【図５】図４に示した同期部における同期捕捉用位相制
御器のデータベースの内容を示すための図。

【図６】図４に示した同期部の同期捕捉動作を説明する
ための図。

【図７】従来のスペクトル拡散通信装置で使用される同
期部の構成例を示す回路ブロック図。

【図８】図７に示した同期部における同期捕捉用位相制
御器のデータベースの内容を示すための図。

【符号の説明】

１１ａ，２２…アナログ−ディジタル変換器（Ａ−Ｄ） １１ｂ，１９…ディジタル−アナログ変換器（Ｄ−Ａ） １２…音声符号化−復号化器（ボコーダ） １３…マイクロプロセッサ（ＭＰＵ） １４…データ生成回路 １５…畳み込み符号化器 １６…インタリーブ回路 １７…スペクトラム拡散器 １８…ディジタル・フィルタ ２０…アナログ・フロントエンド ２１…アンテナ ２３…サーチ受信機 ２４…自動利得制御（ＡＧＣ）回路 ２５，２６，２７…フィンガ回路 ２８…シンボル合成器 ２９…デインタリーブ回路 ３０…ビタビ復号化器 ３１…誤り訂正回路 ３２…キーパッド／ディスプレイ １００，１１０，１２０…同期捕捉部 １１１…正相相関器 １１２…正相比較器 １１３，１１８，１３８…同期捕捉用の位相制御器 １１４…切替スイッチ １１５…電圧制御発振器（ＶＣＯ） １１６…拡散符号発生器 １１７…進相比較器 ２００，２１０，２２０…同期追従部 １２１…遅相相関器 １２２…進相相関器 １２３…減算器 １２４…比較器 １２５…同期追従用の位相制御器 １３１，１３２，１３３…遅延器 １３４，１３５，１３６…切替スイッチ １３７…遅相比較器

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送信拡散符号によりスペクトル拡散され
   た無線信号を受信し、その受信信号を前記送信拡散符号
   と同一の受信拡散符号を用いて逆拡散して伝送データを
   再生するスペクトル拡散通信装置において、 第１の受信拡散符号と、この第１の受信拡散符号に対し
   位相が所定量シフトした第２の受信拡散符号とをそれぞ
   れ発生する受信拡散符号発生手段と、 前記受信信号と前記第１の受信拡散符号との相関値を求
   める第１の相関手段と、 前記受信信号と前記第２の受信拡散符号との相関値を求
   める第２の相関手段と、 前記第１および第２の相関手段により求められた各相関
   値についてそれぞれレベル判定を行ない、そのレベル判
   定結果を基に前記第１および第２の受信拡散符号の位相
   を前記受信信号の位相に近付けるべく前記受信拡散符号
   発生回路から発生される第１および第２の受信拡散符号
   の位相をシフト制御するための同期捕捉用の位相制御手
   段とを備えたことを特徴とするスペクトル拡散通信装
   置。
2. 【請求項２】 前記受信拡散符号発生手段は、第１の受
   信拡散符号として正相の受信拡散符号を発生するととも
   に、第２の受信拡散符号として前記正相の受信拡散符号
   に対し位相が所定量進んだ進相の受信拡散符号を発生
   し、 同期捕捉用の位相制御手段は、受信信号と前記正相の受
   信拡散符号との相関値をレベル判定した結果と、受信信
   号と前記進相の受信拡散符号との相関値をレベル判定し
   た結果とを基に前記受信拡散符号発生手段から発生され
   る正相および進相の受信拡散符号の位相をシフト制御す
   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
   装置。
3. 【請求項３】 前記受信拡散符号発生手段は、第１の受
   信拡散符号として正相の受信拡散符号を発生するととも
   に、第２の受信拡散符号として前記正相の受信拡散符号
   に対し位相が所定量遅れた遅相の受信拡散符号を発生
   し、 同期捕捉用の位相制御手段は、受信信号と前記正相の受
   信拡散符号との相関値をレベル判定した結果と、受信信
   号と前記遅相の受信拡散符号との相関値をレベル判定し
   た結果とを基に前記受信拡散符号発生手段から発生され
   る正相および遅相の受信拡散符号の位相をシフト制御す
   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
   装置。
4. 【請求項４】 前記受信拡散符号発生手段は、第１の受
   信拡散符号として正相の受信拡散符号を発生するととも
   に、第２の受信拡散符号として前記正相の受信拡散符号
   に対し位相が所定量進んだ進相の受信拡散符号および位
   相が所定量遅れた遅相の受信拡散符号をそれぞれ発生
   し、 同期捕捉用の位相制御手段は、受信信号と前記正相の受
   信拡散符号との相関値をレベル判定した結果と、受信信
   号と前記進相の受信拡散符号との相関値をレベル判定し
   た結果と、受信信号と前記遅相の受信拡散符号との相関
   値をレベル判定した結果とに基づいて、前記受信拡散符
   号発生手段から発生される正相、進相および遅相の各受
   信拡散符号の位相をシフト制御す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装置。
5. 【請求項５】 前記同期捕捉用の位相制御部は、前記受
   信拡散符号発生手段から発生される進相の受信拡散符号
   を前記受信信号に位相同期させるための位相シフト制御
   を行ない、当該位相同期の捕捉後に、前記受信拡散符号
   発生手段から発生される各受信拡散符号の位相を一律に
   前記進相の受信拡散符号と正相の受信拡散符号との間の
   位相差に相当する量だけシフトして、前記正相の受信拡
   散符号の位相を受信信号に同期させることを特徴とする
   請求項２記載のスペクトル拡散通信装置。
6. 【請求項６】 前記同期捕捉用の位相制御部は、前記受
   信拡散符号発生手段から発生される遅相の受信拡散符号
   を前記受信信号に位相同期させるための位相シフト制御
   を行ない、当該位相同期の捕捉後に、前記受信拡散符号
   発生手段から発生される各受信拡散符号の位相を一律に
   前記遅相の受信拡散符号と正相の受信拡散符号との間の
   位相差に相当する量だけシフトして、前記正相の受信拡
   散符号の位相を受信信号に同期させ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装置。
7. 【請求項７】 送信拡散符号によりスペクトル拡散され
   た無線信号を受信し、その受信信号を前記送信拡散符号
   と同一の受信拡散符号を用いて逆拡散して伝送データを
   再生するスペクトル拡散通信装置において、 正相の受信拡散符号と、この正相の受信拡散符号に対し
   位相が所定量進んだ進相の受信拡散符号および前記所定
   量遅れた遅相の受信拡散符号とをそれぞれ発生する受信
   拡散符号発生回路と、 前記受信信号と前記正相の受信拡散符号との相関値を求
   める正相相関器と、 前記受信信号と前記進相の受信拡散符号との相関値を求
   める進相相関器と、 前記受信信号と前記遅相の受信拡散符号との相関値を求
   める遅相相関器と、 前記受信信号に対する前記受信拡散符号の位相同期が捕
   捉されていない状態において、前記正相相関器により求
   められた相関値についてレベル判定を行なって第１の判
   定結果を得るとともに、前記進相相関器により求められ
   た相関値および遅相相関器により求められた相関値のう
   ちの少なくとも一方についてレベル判定を行なって第２
   の判定結果を得、これら第１および第２のレベル判定結
   果に基づいて前記受信拡散符号発生回路から発生される
   各受信拡散符号の位相をシフト制御するための同期捕捉
   用の位相制御部と、 この同期捕捉回路により前記位相同期が捕捉された後
   に、前記進相相関器により求められた相関値と前記遅相
   相関器により求められた相関値とのレベル差を求め、こ
   のレベル差を減少させるべく前記受信拡散符号発生回路
   から発生される各受信拡散符号の位相を制御するための
   同期追従用の位相制御部とを具備したことを特徴とする
   スペクトル拡散通信装置。