(57)【要約】【課題】直接拡散方式スペクトラム拡散通信において、消費電力を減少して動作する低消費モードを有する逆拡散装置およびその方法を提供。【解決手段】逆拡散装置10は、動作モードが通常モードの場合、相関器16で通常の動作クロック110に応じてサンプリングして相関演算し、低消費モードの場合、相関器18で動作クロック110より高速の動作クロック112に応じてサンプリングして消費電力を減少して相関演算するもので、相関器16または18からの相関値120から検出されるピーク値に基づいて、無線回線品質を推定して動作モードを選択することにより、無線回線品質の状態に応じて最適な動作クロックで、かつ適切な消費電流で逆拡散を実現することができる。【選択図】図１
2006041797.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直接拡散方式でスペクトラム拡散された受信信号の検波出力を所定の比較値と比較して仮チップデータを生成する比較手段と、
基準となるマスタークロックを分周して動作クロックを生成する分周手段と、
前記動作クロックに応じて、前記仮チップデータを所定の拡散符号を用いて相関演算して相関値を生成する相関手段と、
前記相関値からその相関ピーク値を検出して、該相関ピーク値に基づくタイミング信号を生成するタイミング推定手段と、
前記タイミング信号に応じて前記相関値を判定し、シンボルデータとして出力する判定手段とを含む逆拡散装置において、該装置は、
通常動作する第１の動作モードと、第１の動作モードより低い消費電力で動作する第２の動作モードとを少なくとも含む複数の動作モードを有して、該複数の動作モードのうち一つの動作モードを選択して動作し、
前記相関手段は、第１の動作モードでは、通常動作する第１の動作クロックで相関演算し、第２の動作モードでは、第１の動作クロックより低速の第２の動作クロックで相関演算することを特徴とする逆拡散装置。
【請求項２】
請求項１に記載の逆拡散装置において、該逆拡散装置は、前記相関ピーク値から回線品質を推定し、該推定結果に応じて前記複数の動作モードのうち一つの動作モードを選択する推定手段を含むことを特徴とする逆拡散装置。
【請求項３】
請求項２に記載の逆拡散装置において、前記推定手段は、初期状態では、前記複数の動作モードのうち第１の動作モードを選択し、前記回線品質を良好と推定するとき、前記複数の動作モードのうち第２の動作モードを選択し、前記回線品質の低下を推定するとき、前記複数の動作モードのうち第１の動作モードを選択することを特徴とする逆拡散装置。
【請求項４】
請求項３に記載の逆拡散装置において、前記推定手段は、前記相関ピーク値が拡散率を示す状態を良好状態とし、第１の動作モードが選択されているとき、前記良好状態が、所定のシンボル数連続することを検出した場合に、前記回線品質を非常に良好と推定し、前記低消費モードが選択されているとき、所定の下限しきい値より小さい相関ピーク値を検出した場合に、前記回線品質の低下を推定することを特徴とする逆拡散装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の逆拡散装置において、
前記相関手段は、第１の動作クロックに応じて通常相関値を生成する通常相関手段と、第２の動作クロックに応じて低消費相関値を生成する低消費相関手段とを少なくとも含み、
前記分周手段は、第１の動作クロックを生成して前記通常相関手段に供給し、第２の動作クロックを生成して前記低消費相関手段に供給し、
前記通常相関手段は、第１の動作モードでは、動作状態となり、第１の動作クロックに応じて相関演算をして前記通常相関値を前記相関値として出力し、第２の動作モードでは、非動作状態となり、相関演算をせず、
前記低消費相関手段は、第１の動作モードでは、非動作状態となり、相関演算をせず、第２の動作モードでは、動作状態となり、第２の動作クロックに応じて相関演算をして前記低消費相関値を前記相関値として出力することを特徴とする逆拡散装置。
【請求項６】
請求項５に記載の逆拡散装置において、
前記分周手段は、１チップ当たりのサンプリング数がｋ１である第１の動作クロックを生成し、および１チップ当たりのサンプリング数がｋ１より少ないｋ２である第２の動作クロックを生成し、
前記相関手段において、１シンボルに割り当てられる所定のチップ数をｍとするとき、前記通常相関手段は、１＋ｋ１×（ｍ−１）段のシフトレジスタで第１の動作クロックに応じてサンプリングすることにより相関演算し、前記低消費相関手段は、１＋ｋ２×（ｍ−１）段のシフトレジスタで第２の動作クロックに応じてサンプリングすることにより相関演算し、
前記推定手段において、前記拡散率は、前記所定のチップ数ｍであることを特徴とする逆拡散装置。
【請求項７】
請求項１ないし４のいずれかに記載の逆拡散装置において、
前記分周手段は、第１の動作モードでは、第１の動作クロックを生成し、また第２の動作モードでは、第２の動作クロックを生成して前記相関手段に供給する可変分周手段を含み、
前記相関手段は、第１の動作モードでは、第１の動作クロックに応じて前記相関値を生成し、また第２の動作モードでは、第２の動作クロックに応じて前記相関値を生成して出力することを特徴とする逆拡散装置。
【請求項８】
請求項７に記載の逆拡散装置において、
前記可変分周手段は、第１の動作モードでは、１チップ当たりのサンプリング数がｋ１である第１の動作クロックを生成し、また第２の動作モードでは、１チップ当たりのサンプリング数がｋ１より少ないｋ２である第２の動作クロックを生成し、
前記相関手段は、１シンボルに割り当てられる所定のチップ数をｍとするとき、１＋ｋ１×（ｍ−１）段のシフトレジスタを用いて、第１の動作モードでは、全てのレジスタを動作状態にして第１の動作クロックに応じてサンプリングすることにより相関演算し、第２の動作モードでは、１＋ｋ２×（ｍ−１）段目より後段のレジスタを非動作状態にして第２の動作クロックに応じてサンプリングすることにより相関演算し、
前記推定手段において、前記拡散率は、前記所定のチップ数ｍであることを特徴とする逆拡散装置。
【請求項９】
請求項８に記載の逆拡散装置において、該逆拡散装置は、前記複数の動作モードのうち、第１の動作モードおよび第２の動作モードと異なる他の動作モードを有し、
前記可変分周手段は、第１の動作クロックおよび第２の動作クロックと異なる他の動作クロックを生成し、
前記相関手段は、前記他の動作モードに応じて前記シフトレジスタの動作状態を制御して、前記他の動作クロックに応じてサンプリングすることにより相関演算することを特徴とする逆拡散装置。
【請求項１０】
直接拡散方式でスペクトラム拡散された受信信号の検波出力を所定の比較値と比較して仮チップデータを生成する比較工程と、
基準となるマスタークロックを分周して動作クロックを生成する分周工程と、
前記動作クロックに応じて、前記仮チップデータを所定の拡散符号を用いて相関演算して相関値を生成する相関工程と、
前記相関値からその相関ピーク値を検出して、該相関ピーク値に基づくタイミング信号を生成するタイミング推定工程と、
前記タイミング信号に応じて前記相関値を判定し、シンボルデータとして出力する判定工程とを含む逆拡散方法において、該方法は、
通常動作する第１の動作モードと、第１の動作モードより低い消費電力で動作する第２の動作モードとを少なくとも含む複数の動作モードを有して、該複数の動作モードのうち一つの動作モードを選択して動作し、
前記相関工程は、第１の動作モードでは、通常動作する第１の動作クロックで相関演算し、第２の動作モードでは、第１の動作クロックより低速の第２の動作クロックで相関演算することを特徴とする逆拡散方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の逆拡散方法において、該逆拡散方法は、前記相関ピーク値から回線品質を推定し、該推定結果に応じて前記複数の動作モードのうち一つの動作モードを選択する推定工程を含むことを特徴とする逆拡散方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の逆拡散方法において、前記推定工程は、初期状態では、前記複数の動作モードのうち第１の動作モードを選択し、前記回線品質を良好と推定するとき、前記複数の動作モードのうち第２の動作モードを選択し、前記回線品質の低下を推定するとき、前記複数の動作モードのうち第１の動作モードを選択することを特徴とする逆拡散方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の逆拡散方法において、前記推定工程は、前記相関ピーク値が拡散率を示す状態を良好状態とし、第１の動作モードが選択されているとき、前記良好状態が、所定のシンボル数連続することを検出した場合に、前記回線品質を非常に良好と推定し、前記低消費モードが選択されているとき、所定の下限しきい値より小さい相関ピーク値を検出した場合に、前記回線品質の低下を推定することを特徴とする逆拡散方法。
【請求項１４】
請求項１０ないし１３のいずれかに記載の逆拡散方法において、
前記相関工程は、第１の動作クロックに応じて通常相関値を生成する通常相関工程と、第２の動作クロックに応じて低消費相関値を生成する低消費相関工程とを少なくとも含み、
前記分周工程は、第１の動作クロックを生成して前記通常相関工程に供給し、第２の動作クロックを生成して前記低消費相関工程に供給し、
前記通常相関工程は、第１の動作モードでは、動作状態となり、第１の動作クロックに応じて相関演算をして前記通常相関値を前記相関値として出力し、第２の動作モードでは、非動作状態となり、
前記低消費相関工程は、第１の動作モードでは、非動作状態となり、第２の動作モードでは、動作状態となり、第２の動作クロックに応じて相関演算をして前記低消費相関値を前記相関値として出力することを特徴とする逆拡散方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の逆拡散方法において、
前記分周工程は、１チップ当たりのサンプリング数がｋ１である第１の動作クロックを生成し、および１チップ当たりのサンプリング数がｋ１より少ないｋ２である第２の動作クロックを生成し、
前記相関工程において、１シンボルに割り当てられる所定のチップ数をｍとするとき、前記通常相関工程は、１＋ｋ１×（ｍ−１）段のシフトレジスタで第１の動作クロックに応じてサンプリングすることにより相関演算し、前記低消費相関工程は、１＋ｋ２×（ｍ−１）段のシフトレジスタで第２の動作クロックに応じてサンプリングすることにより相関演算し、
前記推定工程において、前記拡散率は、前記所定のチップ数ｍであることを特徴とする逆拡散方法。
【請求項１６】
請求項１０ないし１３のいずれかに記載の逆拡散方法において、
前記分周工程は、第１の動作モードでは、第１の動作クロックを生成し、また第２の動作モードでは、第２の動作クロックを生成して前記相関工程に供給する可変分周工程を含み、
前記相関工程は、第１の動作モードでは、第１の動作クロックに応じて前記相関値を生成し、また第２の動作モードでは、第２の動作クロックに応じて前記相関値を生成して出力することを特徴とする逆拡散方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の逆拡散方法において、
前記可変分周工程は、第１の動作モードでは、１チップ当たりのサンプリング数がｋ１である第１の動作クロックを生成し、また第２の動作モードでは、１チップ当たりのサンプリング数がｋ１より少ないｋ２である第２の動作クロックを生成し、
前記相関工程は、１シンボルに割り当てられる所定のチップ数をｍとするとき、１＋ｋ１×（ｍ−１）段のシフトレジスタを用いて、第１の動作モードでは、全てのレジスタを動作状態にして第１の動作クロックに応じてサンプリングすることにより相関演算し、第２の動作モードでは、１＋ｋ２×（ｍ−１）段目より後段のレジスタを非動作状態にして第２の動作クロックに応じてサンプリングすることにより相関演算し、
前記推定工程において、前記拡散率は、前記所定のチップ数ｍであることを特徴とする逆拡散方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の逆拡散方法において、該逆拡散方法は、前記複数の動作モードのうち、第１の動作モードおよび第２の動作モードと異なる他の動作モードを有し、
前記可変分周工程は、第１の動作クロックおよび第２の動作クロックと異なる他の動作クロックを生成し、
前記相関工程は、前記他の動作モードに応じて前記シフトレジスタの動作状態を制御して、前記他の動作クロックに応じてサンプリングすることにより相関演算することを特徴とする逆拡散方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直接拡散方式スペクトラム拡散（Direct Sequence Spread Spectrum：DS-SS）通信において、消費電力を減少して動作する低消費モードを有する逆拡散装置およびその方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、スペクトラム拡散通信用復調器には、検波器からの検波信号をしきい値判定して“０”および“１”の２値化した仮チップデータを生成し、この仮チップデータを相関器で相関演算して、相関値のピーク値に基づいてシンボルデータ判定の最適タイミング推定およびシンボルデータ検出を行なうものがある。
【０００３】
たとえば、特許文献１に記載の相関検出装置は、ディジタルスペクトラム拡散受信信号を、相関器３でレプリカ拡散符号を用いて逆拡散処理して復調処理回路４で復調させるもので、マッチドフィルタ６においてディジタルスペクトラム拡散符号列から相関出力を得て、相関ピーク検出回路７で相関ピーク値を検出し、同期追従回路８において相関ピーク値に基づいてレプリカ拡散符号の発生タイミングを得てレプリカ拡散符号発生器９でレプリカ拡散符号を発生させる。このマッチドフィルタ６は、特に、排他的論理和回路および加算器で構成されるビット単位フィルタ部を有して、この相関検出装置では、誤り訂正前の復調データと誤り訂正後の復調データとの各ビットを比較してビット誤り数を算出し、これに基づいて受信品質判定回路13でビット誤り率を算出し、ビット誤り率しきい値と比較して受信品質を判定し、この判定結果に基づいてサーチ制御回路14において作動させるビット単位フィルタ部を選択する。これにより、相関検出装置では、受信品質が良好な場合、現状の相関ピークより強い相関ピークを検出可能な必要最小限のビット単位フィルタ部を選択して作動状態として、受信品質が良好である間継続するため、消費電力の大きなマッチドフィルタの消費電力を必要最小限に低減することができる。
【０００４】
【特許文献１】特開2003-283369号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
また、復調器では、通常、相関器におけるサンプリング周波数を上げることにより、シンボルデータ判定のタイミング精度が向上してシンボルデータの誤判定が少なくなり、復調特性を向上することができる。このような復調器では、高C／N比環境下では、あまり高いサンプリング周波数が必要にならないが、低C／N比環境下では、所望の特性を得るために、サンプリング周波数をある程度高めに設定する必要がある。
【０００６】
しかしながら、従来の復調器では、相関器の動作クロック周波数が常に一定であるため、通常は、無線回線の悪い状態、たとえば最低限保証しなければならない感度点で、所望の特性を満足するように動作クロックを決定している。したがって、無線回線状態の良し悪しに関わらず常に一定の動作クロックで動作する復調器では、無線回線の良い状態においては過剰な電流が消費されてしまう。
【０００７】
本発明はこのような従来技術の欠点を解消し、スペクトラム拡散通信において、より効果的に消費電力を減少して動作する低消費モードを有する逆拡散装置およびその方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上述の課題を解決するために、直接拡散方式でスペクトラム拡散された受信信号の検波出力を所定の比較値と比較して仮チップデータを生成する比較手段と、基準となるマスタークロックを分周して動作クロックを生成する分周手段と、この動作クロックに応じて、この仮チップデータを所定の拡散符号を用いて相関演算して相関値を生成する相関手段と、この相関値からその相関ピーク値を検出して、この相関ピーク値に基づくタイミング信号を生成するタイミング推定手段と、このタイミング信号に応じてこの相関値を判定し、シンボルデータとして出力する判定手段とを含む逆拡散装置は、通常動作する第１の動作モードと、第１の動作モードより低い消費電力で動作する第２の動作モードとを少なくとも含む複数の動作モードを有して、この複数の動作モードのうち一つの動作モードを選択して動作し、この相関手段は、第１の動作モードでは、通常動作する第１の動作クロックで相関演算し、第２の動作モードでは、第１の動作クロックより低速の第２の動作クロックで相関演算することを特徴とする。
【０００９】
また、直接拡散方式でスペクトラム拡散された受信信号の検波出力を所定の比較値と比較して仮チップデータを生成する比較工程と、基準となるマスタークロックを分周して動作クロックを生成する分周工程と、この動作クロックに応じて、この仮チップデータを所定の拡散符号を用いて相関演算して相関値を生成する相関工程と、この相関値からその相関ピーク値を検出して、この相関ピーク値に基づくタイミング信号を生成するタイミング推定工程と、このタイミング信号に応じてこの相関値を判定し、シンボルデータとして出力する判定工程とを含む逆拡散方法は、通常動作する第１の動作モードと、第１の動作モードより低い消費電力で動作する第２の動作モードとを少なくとも含む複数の動作モードを有して、この複数の動作モードのうち一つの動作モードを選択して動作し、この相関工程は、第１の動作モードでは、通常動作する第１の動作クロックで相関演算し、第２の動作モードでは、第１の動作クロックより低速の第２の動作クロックで相関演算することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の逆拡散装置によれば、通常モードと低消費モードとを切り替えて動作し、低消費モードでは、相関器が、高速な動作クロックでサンプリングして相関値を決定することにより、この相関値のピーク値から推定される、シンボルデータ判定のタイミングを、より理想的なタイミングに近づけることができる。
【００１１】
このように、本発明では、相関器の動作クロックを高速にすることにより、復調特性を向上することができ、無線回線品質が十分に良く、チップデータにおいてエラーフリーとなる場合では、動作クロックを遅くしても復調に及ぼす影響は少ない。
【００１２】
この逆拡散装置では、相関値を基に無線回線品質を判断し、回線状態が非常に良好であると判断した場合には、逆拡散装置の動作クロック周波数を下げ、回線品質が劣化してきた場合には、動作クロック周波数を上げることにより、実際のデータ復調に影響を与えずに消費電流を低減することができる。逆拡散装置の相関器に用いられるシフトレジスタでは、その段数も多いため、本発明の消費電流低減による効果は大きい。
【００１３】
また、このような相関器では、拡散率が大きいほどシフトレジスタ段数も肥大化し、また、チップレートが高いほど高速な動作クロックが必要となるので、拡散率が大きく、チップレートも高いほど、本発明の消費電流低減による効果が大きくなる。
【００１４】
また、本発明の逆拡散装置では、可変分周器を用いて逆拡散装置の動作クロック周波数を制御し、また、１つの相関器内のレジスタの動作状態を制御することにより、異なる動作クロックに対して１つの相関器のみを用いるため、回路規模の縮小化を実現することができる。この逆拡散装置では、動作モードの種類を増やしても、１つの相関器のみが用いられ、回路規模が実質的に拡大化することはない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に添付図面を参照して、本発明による逆拡散装置の実施例を詳細に説明する。たとえば、本発明の逆拡散装置10は、図１に示すように、コンパレータ12からの仮チップデータ、および分周器14からの動作クロックを、相関器16および18に入力し、回線品質推定部26からのモード選択信号128に応じて、相関器16または18を選択して相関演算を行い、セレクタ18で相関器16または18が出力する相関値を選択するもので、選択された相関値のピークをタイミング推定部20で検出してシンボルデータ判定の最適タイミング推定を行い、シンボルデータ判定部22でこの相関値および最適タイミングからシンボルデータを判定し、さらに回線品質推定部24でこの相関値のピークからモード選択信号を推定するものである。なお、本発明の理解に直接関係のない部分は、図示を省略し、冗長な説明を避ける。
【００１６】
また、逆拡散装置10は、多数の相関器を備えてもよいが、図の複雑化を避けるため、図１では相関器16および18の２つのみが示されている。本実施例における逆拡散装置10では、通常モードおよび低消費モードの２つからなるモード選択信号128を使用する。
【００１７】
本実施例において、コンパレータ12は、図示しない検波器からの検波信号102を所定のしきい値104と比較してシンボルデータ判定し、その比較結果として２値化した仮チップデータ106を出力する。コンパレータ12は、たとえば、FSK(Frequency Shift Keying)検波信号を、中点などのしきい値と比較して、このしきい値以上の場合に１を、それ以外の場合０を仮チップデータとして出力する。
【００１８】
分周器14は、相関器の１シンボル当たりのサンプリング回数、すなわちサンプリング周波数に合わせて、基準となるマスタークロック108を分周するもので、本実施例では、たとえば、マスタークロック108をNA分周した動作クロック110を相関器16に供給し、NB分周した動作クロック112を相関器18に供給する。
【００１９】
相関器16および18は、入力の仮チップデータ106を予め用意された拡散符号114および115をそれぞれ用いて相関演算して、相関値116および118をセレクタ20に出力するもので、たとえば、１＋ｋ×（ｍ−１）段のシフトレジスタで構成されるものでよい。ここで、ｋは、１チップ当たりのサンプリング回数を示し、ｍは、１シンボルに割り当てられるチップ数を示す。また、相関器16および18は、拡散符号114および115として、同じ符号を用いてもよい。
【００２０】
本実施例では、相関器16が通常モードで動作し、相関器18が低消費モードで動作するもので、相関器16と相関器18とは、シフトレジスタ長が異なり、たとえば、相関器18は、相関器16を半分に圧縮したようなものでよい。
【００２１】
また、相関器16および18は、回線品質推定部26からのモード選択信号128に応じていずれかが動作状態となり、本実施例では、モード選択信号128が通常モードの場合に相関器16がアクティブで相関器18が非動作状態となり、低消費モードの場合には相関器18がアクティブで相関器16が非動作状態となる。たとえば、相関器16および18は、Enable端子を有してモード選択信号128を入力し、動作または非動作状態を切り替えるものでよい。
【００２２】
セレクタ20は、回線品質推定部26からのモード選択信号128に応じて、入力の相関値116または118を選択して、相関値120を出力する。たとえば、セレクタ20は、モード選択信号128が通常モードの場合に相関値116を選択し、低消費モードの場合には相関値118を選択して、相関値120として出力する。
【００２３】
タイミング推定部22は、相関値120を入力して、シンボルごとにシンボルタイミング付近で生じる相関値120のピーク値を検出し、本実施例ではこのピーク値の発生するタイミングをシンボルデータ判定の最適タイミング信号122として、シンボルデータ判定部24に出力する。本実施例では特に、タイミング推定部22は、このピーク値126を回線品質推定部26に供給する。
【００２４】
シンボルデータ判定部24は、タイミング推定部24からの最適タイミング信号122に応じて、入力の相関値120を判定してシンボルデータ124として出力するものである。このとき、シンボルデータ判定部24は、自走のシンボルクロックによるタイミングでシンボルデータ124を出力してもよい。
【００２５】
回線品質推定部26は、タイミング推定部22から入力する相関値のピーク値126から回線品質を推定し、その推定結果に応じたモード選択信号128を出力するものである。本実施例の回線品質推定部26は、初期状態ではモード選択信号128を通常モードとして、たとえば、１シンボルに割り当てられるチップ数、すなわち拡散率が11であるとき、相関ピーク値126が11である状態で良好と判断し、この良好状態が所定のシンボル数連続することを検出した場合に、無線回線が非常に良好であると推定してモード選択信号128を低消費モードに移行する。また、回線品質推定部26は、低消費モード時に、所定の下限しきい値より小さい相関ピーク値126を検出した場合、無線回線品質が低下していると推定してモード選択信号128を通常モードに移行する。
【００２６】
次に、本実施例における逆拡散装置10の動作を、１＋ｋ×（ｍ−１）段のシフトレジスタで構成される相関器16および18を用いる場合について説明する。ここで、ｋは、１チップ当たりのサンプリング回数を示し、ｍは、１シンボルに割り当てられるチップ数を示す。
【００２７】
本実施例における逆拡散装置10では、ｍ＝11として、図２に示すように、相関器16では、ｋ＝16として161段のシフトレジスタが構成され、図３に示すように、相関器18では、ｋ＝８として81段のシフトレジスタで構成される。
【００２８】
本実施例では、まず、図示しない検波器から検波信号102がコンパレータ12に供給されて、所定のしきい値104と比較される。このとき、検波信号102がしきい値104より大きいならば、１を示し、それ以外では０を示す仮チップデータ106が相関器16および18に供給される。 コンパレータ12において、仮チップデータ106は、まだチップタイミングのクロックに同期していない。
【００２９】
このとき、分周器14において、入力のマスタークロック108が分周されて、動作クロック110および112が、それぞれ相関器16および18に供給され、たとえば、動作クロック110および112は、それぞれ、相関器16および18における１シンボル当たりンのサンプリング回数ｋ＝16およびｋ＝８に合わせて分周される。
【００３０】
次に、相関器16および18では、回線品質推定部からのモード選択信号128に応じていずれかが選択され、それぞれ動作クロック110および112に制御されて相関演算が行なわれる。ここで、初期状態では、通常モードであるモード選択信号128が、相関器16および18に供給され、相関器16を動作状態にして、相関器18を非動作状態にする。
【００３１】
このとき、動作状態である相関器16において、仮チップデータ106は、拡散符号114と相関演算が行なわれ、通常モードでは、図２に示すような相関器16内の１＋16×（ｍ−１）段シフトレジスタを全て動作させて、仮チップデータ106は、16倍のチップレートでサンプリングされる。他方、Disable状態である相関器18では、動作が停止している。本実施例の相関器16および18では、１チップをオーバーサンプリングするものでよく、このデータを基にチップタイミングが決定する。
【００３２】
本実施例では、相関器16のシフトレジスタの１＋16×（ｎ−１）段目（ｎ＝１，２・・・，11）のレジスタに格納されている11個の仮チップデータが、それぞれ、対応する拡散符号114とEX-NOR演算され、この演算結果の総和が相関値116としてセレクタ20に出力される。ここで、サンプリングされた仮チップデータ106が拡散符号114と全一致する場合、相関値として最大値“11”が出力され、全不一致の場合、相関値として最小値“０”が出力される。このように、相関器16および18では、一致するチップ数が多いほど、大きい値が相関値として出力される。
【００３３】
また、セレクタ20に供給されるモード選択信号128も通常モードであるため、この相関値116が選択されて、相関値120として出力される。
【００３４】
この相関値120は、タイミング推定部22に供給されて、シンボルタイミング近傍におけるピーク値126が検出される。ここで、検出されたピーク値のタイミングが、シンボルデータ判定の最適タイミング信号122としてシンボルデータ判定部24に供給される。
【００３５】
このとき、タイミング信号122の推定における精度は、相関器16および18の時間分解能、すなわち相関器を構成しているシフトレジスタの動作クロックによって変化する。相関器16および18では、それぞれ動作クロック110および112が高速であるほど仮チップデータ106をより細かくサンプリングすることができ、その結果、タイミング推定部22で検出されるタイミング信号122は、理想タイミングにより近づく。このように、相関器の動作クロックを高速にすることにより復調特性を向上することができ、無線回線品質が十分に良く、チップデータにおいてエラーフリーとなる場合では、動作クロックを遅くしても復調に及ぼす影響は少ない。
【００３６】
また、相関値120は、シンボルデータ判定部24にも供給され、タイミング推定部22からの最適タイミング信号122に応じて判定され、シンボルデータ124として出力される。
【００３７】
ところで、タイミング推定部22で検出された相関ピーク値126は、回線品質推定部26に供給されて、回線品質の判定が行なわれ、推定した回線品質を示すモード選択信号128が選択される。
【００３８】
スペクトラム拡散通信における逆拡散部では、相関器出力のピーク値が、無線回線品質がよいときには高く現れ、悪いときには低く現れる。つまり、相関値の大小が無線回線品質の良し悪しを示す。本実施例では、現状のモード選択信号128が通常モードであるとき、相関ピーク値126が拡散率“11”である状態を、所定のシンボル数連続して検出した場合、無線回線が非常に良好であると推定されて、モード選択信号128が低消費モードに移行される。
【００３９】
ここで、低消費モードであるモード選択信号126が、相関器16および18に供給されるとき、相関器16を非動作状態にして、相関器18を動作状態にし、動作状態である相関器18において、仮チップデータ106が、拡散符号115を用いて相関演算される。
【００４０】
低消費モードでは、図３に示すような相関器18内の１＋８×（ｍ−１）段シフトレジスタを全て動作させて、仮チップデータ106は、８倍のチップレートでサンプリングされる。相関器18においても、相関器16と同様にして、シフトレジスタの１＋８×（ｎ−１）段目（ｎ＝１，２・・・，11）のレジスタに格納されている11個の仮チップデータが、それぞれ、対応する拡散符号114とEX-NOR演算され、この演算結果の総和が相関値118としてセレクタ20に出力される。
【００４１】
また、セレクタ20では、低消費モードであるモード選択信号128が供給されて、この相関値118が選択され、相関値120として出力される。
【００４２】
他方、回線品質推定部26における回線品質の判定の際に、モード選択信号128が低消費モードであるとき、所定の加減しきい値より小さい相関ピーク値126が、検出された場合、モード選択信号128は、通常モードに移行される。
【００４３】
このように、本発明の逆拡散装置10では、回線品質推定部26において相関ピーク値126を判定して、回線品質を推定することにより、モード選択信号128を選択することができ、モード選択信号128に応じて動作クロックの異なる相関器を選択可能としている。このように、逆拡散装置10は、無線回線品質の状態に応じて最適な動作クロックで、かつ適切な消費電流で逆拡散を実現することができる。
【００４４】
また、本発明の逆拡散装置は、拡散率が11倍で、通常モードおよび低消費モードでの１シンボル当たりのサンプリング回数がそれぞれ16回および８回の２種である場合だけでなく、１シンボル当たりのサンプリング回数を少なくして、たとえば４回にするモードをモード選択信号で選択可能として、さらなる低消費化が可能であり、またモードの種類を増やして細かく制御することもできる。
【００４５】
また、他の実施例として、逆拡散装置200は、図４に示すように、回線品質推定部26では、相関ピーク値120から回線品質を推定してモード選択信号126を生成するもので、可変分周器202でモード選択信号128に応じてマスタークロックを分周して動作クロック212を生成し、相関器204でその動作クロック212に応じて仮チップデータ106を相関演算する。
【００４６】
本実施例の可変分周器202は、回線品質推定部26からのモード選択信号128に応じて、入力のマスタークロック108を分周し、動作クロック212を生成して相関器204に供給するものである。たとえば、可変分周器202は、分周比をNAまたはNBに切り替えて分周するもので、NA＞NBであるとき、通常モードである場合に分周比NAで分周し、低消費モードである場合に分周比NBで分周して動作クロック212を生成するとよい。
【００４７】
また、相関器204は、動作クロック212に応じて、コンパレータ12からの仮チップデータ106を、拡散符号214を用いて相関演算して相関値120を出力するもので、本実施例では特に、相関器204は、通常モードおよび低消費モードからなる２つの動作モードを有し、モード選択信号128に応じて動作モードを切り替え、動作モードに応じたクロック周波数で適正に動作する機能を有する。また、相関器204におけるモード切り替えは、可変分周器202におけるマスタークロックの分周比切り替えと連動するとよい。
【００４８】
次に、本実施例における逆拡散装置200の動作を、１＋ｋ×（ｍ−１）段のシフトレジスタで構成される相関器204を用いる場合について説明する。この相関器204では、１シンボルに割り当てられるチップ数、すなわち拡散率ｍ＝11として、通常モードではクロック周波数をチップレートの16倍、すなわちｋ＝16とし、低消費モードではクロック周波数をチップレートの８倍、すなわちｋ＝８とするとき、図５および図６に示すように、161段のシフトレジスタが構成される。
【００４９】
本実施例では、まず、コンパレータ12において、検波信号102と所定のしきい値104とが比較され、検波信号102がしきい値104より大きい場合に１を示し、それ以外では０を示す仮チップデータ106が相関器204に供給される。
【００５０】
このとき、可変分周器202において、入力のマスタークロック108がモード選択信号128に応じて分周されて、初期状態では、モード選択信号128が通常モードを示すため、クロック周波数をチップレートの16倍に設定した動作クロック212が相関器204に出力される。
【００５１】
次に、相関器204では、通常モードを示すモード選択信号128に応じて、仮チップデータ106が、拡散符号214を用いて相関演算される。図５に示すように、通常モードでは、相関器204内の１＋ｋ×（ｍ−１）段シフトレジスタを全て動作させて、仮チップデータ106がチップレートの16倍の周波数でサンプリングされ、シフトレジスタの１＋１６×（ｎ−１）段目（ｎ＝１，２・・・，11）のレジスタに格納されている11個の値と拡散符号との相関が計算され、相関値120として出力される。この相関器204では、仮チップデータ106が拡散符号214と全一致する場合、相関値120は“11”となり、全不一致の場合、“０”となる。相関器204における相関演算では、一致したチップ数が多いほど相関値120は大きくなる。
【００５２】
この相関値120は、タイミング推定部22において、シンボルタイミング近傍におけるピーク値126が検出されて回線品質推定部26に供給され、このピーク値のタイミングがシンボルデータ判定の最適タイミング信号122としてシンボルデータ判定部24に供給される。
【００５３】
また、相関値120は、シンボルデータ判定部24にも供給され、タイミング推定部22からの最適タイミング信号122に応じて判定されて、シンボルデータ124として出力される。
【００５４】
ところで、回線品質推定部26では、相関ピーク値126に応じて回線品質が判定され、推定した回線品質を示すモード選択信号128が選択される。この判定の際に、モード選択信号128が通常モードであるとき、相関ピーク値126が拡散率“11”である状態を、所定のシンボル数連続して検出した場合、無線回線が非常に良好であると推定されて、モード選択信号128が低消費モードに移行される。
【００５５】
ここで、低消費モードであるモード選択信号128は、可変分周器202および相関器204に供給され、可変分周器202において、クロック周波数をチップレートの８倍に設定した動作クロック212が相関器204に出力される。
【００５６】
次に、相関器204では、低消費モードを示すモード選択信号128に応じて、仮チップデータ106が、拡散符号2を用いて相関演算される。図６に示すように、低消費モードでは、相関器204内の１＋ｋ×（ｍ−１）段シフトレジスタのうち、１段目から１＋８×（ｍ−１）段目までを使用し、１＋８×（ｍ−１）段目より後段のレジスタは非動作（Disable）状態にする。ここで、仮チップデータ106は、チップレートの８倍の周波数でサンプリングされ、シフトレジスタの１＋８×（ｎ−１）段目（ｎ＝１，２・・・，11）のレジスタに格納されている11個の値と拡散符号との相関が計算され、相関値120として出力される。
【００５７】
他方、回線品質推定部26における回線品質の判定の際に、モード選択信号128が低消費モードであるとき、所定の下限しきい値より小さい相関ピーク値126が検出された場合、モード選択信号128は、通常モードに移行される。
【００５８】
このように、本発明の逆拡散装置200では、回線品質推定部26において相関ピーク値126を判定して回線品質を推定することにより、モード選択信号128を選択することができ、モード選択信号128に応じて、可変分周器202で動作クロックを変更し、相関器204でシフトレジスタの動作状態を変更することができる。
【００５９】
また、本実施例の逆拡散装置200においても、１シンボル当たりのサンプリング回数が異なる他の動作モードをモード選択信号によって切り替え可能として、さらなる低消費化が可能であり、またモードの種類を増やして細かく制御することもできる。このとき、本実施例の逆拡散装置200では、その回路規模が、サンプリング回数の最も大きい時のモードで使用されるシフトレジスタの段数で決まるため、回路規模を増大することなく、モードの種類を増やすことができる。最大サンプリング回数は、必要とされる受信感度を満足させるように決定されるため、実質的にはモードの種類を増やしても回路規模が増大しないことになる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明に係る逆拡散装置の一実施例を示すブロック図である。
【図２】図１に示す実施例の逆拡散装置において、通常モードで動作する相関器を示すブロック図である。
【図３】図１に示す実施例の逆拡散装置において、低消費モードで動作する相関器を示すブロック図である。
【図４】本発明に係る逆拡散装置の他の実施例を示すブロック図である。
【図５】図４に示す他の実施例の逆拡散装置において、通常モードで動作する相関器を示すブロック図である。
【図６】図４に示す他の実施例の逆拡散装置において、低消費モードで動作する相関器を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６１】
10  逆拡散装置
12  コンパレータ
14  分周器
16  相関器
18  相関器
20  セレクタ
22  タイミング推定部
24  シンボルデータ判定部
26  回線品質推定部
【図１】
2006041797.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2006041797.tif 000007
【図６】
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