(57)【要約】擬似雑音コード取得における改良されたスピードのための方法および構造。レシーバは、対応トランスミッタによって使用される擬似雑音（ＰＮ）コードをより迅速に取得するために、複数の可能なＰＮデジタルコードシーケンスを並列に評価する特徴を含み得る。複数のＰＮコード生成器は、シフトレジスタタップ構成に対する可能なＧｏｌｄコードのセットの１つを生成するために、各プリロードされたものを実質的に並列に動作し得る。生成器の１つは、所定の相関しきい値を超えることによって、トランスミッタによって生成されるシーケンスと相関する。そのＰＮコードシーケンスは、ＰＮコードを使用する特定ユーザのために意図された通信媒体において受信されるデータを復号するための正確なＰＮコードシーケンスとして識別され得る。従来のシーケンシャル技術と比較して、関連する送信によって使用されるＰＮデジタルコードシーケンスがより迅速に取得される。
2007533267.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信媒体と結合するように適合されるレシーバであって、該レシーバは、
各々が入力信号経路および出力信号経路を有する複数のＰＮコード生成器と、
該複数のＰＮコード生成器の各々の該入力信号経路と結合し、該通信媒体からチップを受信するように適合され、該受信されたチップから引き出された情報で該複数のＰＮコード生成器をプリロードするように適合され、かつ、のプリロードに続いて、実質的に並列に該複数のＰＮコード生成器を動作するように適合されるロードロジックと、
該複数のＰＮコード生成器から相関ＰＮコード生成器を選択するために、該複数のＰＮコード生成器の各々の該出力信号経路と結合される選択ロジックと、
該相関ＰＮコード生成器を使用して、該通信媒体から受信されるデータを復号するための該選択ロジックと結合される復号器と
を備える、レシーバ。
【請求項２】
前記複数のＰＮコード生成器の各々が、Ｇｏｌｄコード生成器を含む、請求項１に記載のレシーバ。
【請求項３】
前記複数のＧｏｌｄコード生成器の各生成器が、第１のＮビットシフトレジスタおよび第２のＮビットシフトレジスタを含み、該複数のＧｏｌｄコード生成器が、２Ｎ個のＧｏｌｄコード生成器を含む、請求項２に記載のレシーバ。
【請求項４】
前記ロードロジックが、
前記通信媒体からの０チップ値の受信に応答して、前記複数のＧｏｌｄコード生成器の初めの半分の各生成器の前記第１のＮビットシフトレジスタおよび前記第２のＮビットシフトレジスタにロジック０ビット値をロードするように適合され、該Ｇｏｌｄコード生成器の残りの半分の各生成器の該第１のＮビットシフトレジスタおよび該第２のＮビットシフトレジスタにロジック１ビット値をロードするように適合される、第１のロジックと、
該通信媒体からの１チップ値の受信に応答して、該複数のＧｏｌｄコード生成器の初めの半分の各生成器の該第１のＮビットシフトレジスタにロジック０ビット値をロードし、該初めの半分の各生成器の該第２のＮビットシフトレジスタにロジック１ビット値をロードするように適合され、該複数のＧｏｌｄコード生成器の残りの半分の各生成器の該第１のＮビットシフトレジスタにロジック１値をロードするように適合され、該残りの半分の各生成器の該第２のＮビットシフトレジスタにロジック０ビット値をロードするように適合される、第２のロジックと
をさらに含み、
該第１および第２のロジックは、Ｎビットの全ての可能な組み合わせが、該複数のＧｏｌｄコード生成器のレジスタにロードされることを保証するように動作可能である、
請求項３に記載のレシーバ。
【請求項５】
前記ロードロジックが、各生成器を、前記初めの半分とまたは前記残りの半分とに選択的に関連させる指数付けロジックをさらに含む、請求項４に記載のレシーバ。
【請求項６】
前記ロードロジックが、
以下のように、前記第１のおよび第２のＮビットシフトレジスタをロードするように適合されるロジックをさらに含み、
ここで、Ａｉ，ｊは、２ＮｘＮマトリックスとして前記２Ｎ個の生成器の前記第１のＮビットシフトレジスタを表し、Ｂｉ，ｊは、２ＮｘＮマトリックスとして該２Ｎ個の生成器の前記第２のＮビットシフトレジスタを表し、Ｎは該Ｇｏｌｄコードにおけるステージ数であり、ｉは０から２Ｎ−１の範囲に及ぶ生成器指数であり、ｊは０からＮ−１の範囲に及ぶステージ指数であり、
Ｃ０からＣＮ−１までは、前記第１にＮ個の受信されるＮ子のチップを表し、
Ａｉ，ｊ値は、
【数１】
2007533267.tif 000005
としてロードされ、Ｂｉ，ｊ値は、以下のようにしてＣｊおよびＡｉ，ｊの関数としてロードされ、
【数２】
2007533267.tif 000006
ここで、ｆｌｏｏｒ（ｘ）はｘの整数値である、
請求項３に記載のレシーバ。
【請求項７】
前記ロードロジックが、
前記複数のＰＮコード生成器のプリロードの完成に応答して、該複数のＰＮコード生成器の動作を可能にするために、各ＰＮコード生成器の前記出力信号経路を、各ＰＮコード生成器の対応する入力信号経路に選択的に結合するフィードバックロジックをさらに含む、請求項１に記載のレシーバ。
【請求項８】
前記選択ロジックが、
前記複数のＰＮコード生成器の各々の自動相関レベルを決定するための自動相関検出ロジックと、
正確なＰＮコード生成器を識別するために、該複数のＰＮコード生成器の各々の該自動相関レベルを所定のしきい値と比較するためのしきい値比較ロジックとをさらに含む、
請求項１に記載のレシーバ。
【請求項９】
実質的に並列に動作可能である複数のＧｏｌｄコード生成器と、
受信されるチップの復号に対する使用のために、該複数のＧｏｌｄコード生成器から相関生成器を選択するための選択器と
を備える、Ｇｏｌｄコードレシーバ。
【請求項１０】
前記複数のＧｏｌｄコード生成器の各生成器が、
Ｎステージを有する第１のシフトレジスタと、
Ｎステージを有する第２のシフトレジスタと
を含む、請求項９に記載のレシーバ。
【請求項１１】
前記複数のＧｏｌｄコード生成器を動作する前に、各生成器における前記第１のおよび第２のシフトレジスタをプリロードするための、該生成器と結合されるプリローダをさらに備える、請求項１０に記載のレシーバ。
【請求項１２】
前記プリローダに応答し、各生成器に関連して、各生成器の出力を当該各生成器の入力と選択的に結合するフィードバックロジックをさらに備える、請求項１１に記載のレシーバ。
【請求項１３】
前記選択器が、
受信されるチップのシーケンスに対する各生成器の前記相関を決定するために、各生成器の出力と結合される相関器をさらに含み、
該選択器は、該受信されるチップのシーケンスに最も良く相関した生成器を選択するように動作可能である、請求項９に記載のレシーバ。
【請求項１４】
前記相関器が、各生成器の前記相関を所定のしきい値相関レベルと比較するしきい値比較器をさらに含む、請求項１３に記載のレシーバ。
【請求項１５】
前記複数のＧｏｌｄコード生成器が、
２Ｎ個のＧｏｌｄコード生成器を含み、Ｎが、各生成器の各シフトレジスタにおけるステージの数である、請求項９に記載のレシーバ。
【請求項１６】
前記複数のＧｏｌｄコード生成器を動作する前に、各生成器におけるシフトレジスタをプリロードするための、該生成器と結合されるプリローダをさらに備え、各生成器は、２Ｎ個の可能な値から選択される固有のプリロード値でプリロードされ、Ｎは該各生成器内のシフトレジスタにおけるステージの数である、請求項１４に記載のレシーバ。
【請求項１７】
デジタル通信レシーバにおいて動作可能である方法であって、該方法は、
ＰＮコードが通信媒体の利用可能な通信帯域幅を通じて情報を広げるために使用される、該通信媒体からデジタルに符号化される情報を受信することと、
該受信された情報から正確なＰＮコードシーケンスを取得するために、複数のＰＮコード生成器を実質的に並列に動作することと、
最も良く相関したＰＮコード生成器を使用して受信される情報を復号することと
を包含する、方法。
【請求項１８】
前記ＰＮコード生成器の各々を動作する前に、各ＰＮコード生成器におけるシフトレジスタをプリロードすることをさらに包含する、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記複数のＰＮコード生成器が、２Ｎ個のＧｏｌｄコード生成器を含み、各Ｇｏｌｄコード生成器におけるシフトレジスタが、Ｎステージを含み、プリロードするステップが、２Ｎの可能な値の対応する値で各Ｇｏｌｄコード生成器の該シフトレジスタをプリロードすることをさらに含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記プリロードするステップが、
前記受信される情報のＮ個の受信されるチップから、各生成器にプリロードされた値を引き出すことをさらに含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記複数のＰＮコード生成器の各々からの出力を前記受信される情報のチップのシーケンスと比較することによって、最も良く相関したＰＮコード生成器を選択することをさらに包含する、請求項１７に記載の方法。
【請求項２２】
デジタル通信レシーバにおいて動作可能であるシステムであって、該システムは、
ＰＮコードが通信媒体の利用可能な通信帯域幅を通じて情報を広げるために使用される、該通信媒体からデジタルに符号化される情報を受信するための受信手段と、
該受信された情報から正確なＰＮコードシーケンスを取得するために、複数のＰＮコード生成器を実質的に互いに並列に動作するためのコード同期装置手段と、
最も良く相関したＰＮコード生成器を使用して受信される情報を復号するための手段と
を備える、システム。
【請求項２３】
前記ＰＮコード生成器の各々を動作する前に、各ＰＮコード生成器におけるシフトレジスタをプリロードするためのロードロジック手段をさらに備える、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２４】
前記複数のＰＮコード生成器が、２Ｎ個のＧｏｌｄコード生成器を含み、各Ｇｏｌｄコード生成器におけるシフトレジスタが、Ｎステージを含み、前記ロードロジック手段が、２Ｎの可能な値の対応する値で各Ｇｏｌｄコード生成器の該シフトレジスタをプリロードするためのＧｏｌｄコードロードロジック手段をさらに含む、請求項２３に記載のシステム。
【請求項２５】
前記Ｇｏｌｄコードロードロジック手段が、
前記受信される情報のＮ個の受信されるチップから、各生成器にプリロードされた値を引き出すための手段をさらに含む、請求項２４に記載のシステム。
【請求項２６】
前記複数のＰＮコード生成器の各々からの出力を前記受信される情報のチップのシーケンスと比較することによって、最も良く相関したＰＮコード生成器を選択するための選択ロジック手段をさらに含む、請求項２２に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スペクトル拡散システムのようなデジタル通信システムに広く関する。より詳細には、同等の周波数を共有する他のシステムへの、比較的低レートなデジタル信号の干渉ポテンシャルの減少は、例えば、Ｓｐａｃｅ  Ｄａｔａ通信システムにて使用されるように、擬似雑音コードを使用して高レートデジタル拡散シーケンスを有する低レートデジタルデータを拡散することによって容易になる。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子通信システムは、データを表す電子信号を変調することによって、通信媒体を通じて情報を送信する。そのような通信システムの送信部分は、デジタル情報を、すなわちベースバンド情報を、通信媒体を介す送信のために対応する変調された信号に変換または変調する。受信要素は、変調され送信された信号を受信し、信号をオリジナルデジタル情報に変換または復調する。
【０００３】
様々な通信メディアは、変調された信号を送信するために使用され得る。例えば、変調された信号は、無線周波数（ＲＦ）を使用してまたは光ファイバにおけるレーザエネルギーを使用して、大気または空間を介して送信され得る。ＲＦ送信は、通常、政府の権限によって規制され、規制および技術ベースの要件によって決定される周波数の帯域に限定される。通信システムが動作する周波数の範囲は、頻繁に、通信媒体の帯域幅として言及される。
【０００４】
利用可能な周波数帯域の使用を改良することは、空間通信システムにおける進行中問題である。使用を増加させるための一方法は、相互干渉を少し用いて、または全く用いずに、帯域を通じて複数の同時ユーザをマルチプレックスすることである。デジタルおよびアナログ信号処理技術は、改良された帯域幅使用を容易にし得る。
【０００５】
１つの共通デジタル信号処理は、帯域幅に亘ってデータをまき散らす形式における送信のためのデータを、デジタルに符号化する任意の処理技術として規定され得るスペクトル拡散通信である。スペクトル拡散通信は、複数のユーザが、同等の帯域幅を同時に使用する他のユーザから最小干渉を被る一方、利用可能な帯域幅内にて動作し得るものである。各レシーバは、各ユーザの符号化されたデータが同等の周波数帯域または帯域幅における組み合わされた送信からデジタルに抽出され得るような方法において、受信された情報を復号する。
【０００６】
スペクトル拡散技術は、送信のためのデータを符号化するためにデジタルコードを使用する。一般に、ユーザは、デジタルコードを使用した送信のためのデータを拡散するトランスミッタ要素を含むトランスミッタ−レシーバ組を利用する（ａｖａｉｌ）。このコードは、システム帯域幅において一時的に固有である。対応する受信要素は、拡散情報を受信し、オリジナルの送信されたデータ、すなわちベースバンド情報を回復するために送信を逆拡散する（ｄｅｓｐｒｅａｄ）。ほとんどの場合において、受信要素は、変調された送信を復号する目的のために、送信要素が変調された送信を形成するときにおいてベースバンド情報を符号化するために使用したものと同等のコードを識別および使用する必要がある。他のトランスミッタ／レシーバ組は、同等の通信媒体における利用可能な帯域幅を使用し得る。デジタル拡散コードの要素は、ユーザデータの単位として言及される「ビット」とは別個である、「チップ」として頻繁に言及される。
【０００７】
様々なデジタル拡散コード種類は、当該分野において一般に知られている。総称的に、全てのそのようなコードは、擬似雑音（「ＰＮ」）信号または擬似ランダム雑音（「ＰＲＮ」）信号として言及され得る。一ユーザの符号化された情報は、信号が、媒体の任意の他のユーザに対して低い干渉ポテンシャルを有するランダム雑音として現れるように、利用可能な帯域幅に亘って「拡散」される。周知のデジタルフィルタリング技術は、帯域幅の他のユーザからの干渉なしに、意図するユーザのための符号化された情報を抽出するために、処理ゲインの原理を使用する。
【０００８】
Ｇｏｌｄコードは、ＰＮコードの１つの特定な種類である。Ｇｏｌｄコードは、例えば、ここにおいて参考に援用される非特許文献１に説明されるように、当業者に十分に理解される。一般に、Ｇｏｌｄコードは、多数のコードを提供し、通信リンクの利用可能な帯域幅を使用するユーザ間の干渉を最小化するのに役立つ。Ｇｏｌｄコードは、ＧＰＳ（グローバルポジショニングシステム）衛星通信において、他の衛星通信アプリケーションにおいて、ならびに符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、セルララジオおよび電話のような消費者通信アプリケーションにおいて頻繁に使用される。
【０００９】
ＰＮコードは、マルチプレクスされたスペクトル拡散通信間を区別する一方法を有利に提供するが、時間遅延要因がＰＮコードの使用に関連し得ることは問題である。所定のスペクトル拡散通信システムにおいて、レシーバは第一に、通信された信号における位相シフトに適合することによって、ＰＮコード信号を取得し得る。逐次検索方法を使用する、そのようなコード取得またはビット同期のための技術は周知である。受信要素はデータを符号化するためにどのＰＮコードが使用されるかを知り得るが、レシーバは、符号化された情報のユニットの送信と同期されない場合もある。言い換えると、レシーバは、受信されたチップのストリームに配置される個別のコードと同期する必要がある。コードがそのようにして一度取得されると、レシーバは、同期して受信される情報を復号し続け得る。しかしながら、この同期処理は時間が掛かる。コード取得遅延は、利用可能な帯域幅の完全な使用を阻止し得る。
【００１０】
より詳細には、多数のＣＤＭＡ通信システムは、送信されたコードシーケンスを取得するために、相関レシーバアーキテクチャとして知られるものを使用する。このアーキテクチャは、システムが使用されるＰＮコードを示すことを想定する、適切なチップの数を受信することによってコードを取得する。受信されたチップが、相関性の所望のしきい値内にて、予想される符号化されたデータビット値「１」または「０」に相関するように現れた場合、ＰＮコードは取得され、データの復号は続く。推定されるＰＮコードが予想されるデータ値と十分に相関しない場合、追加のチップが受信され得、「１」または「０」に対するセンス検査は、許容相関がＰＮコードが取得されたことを示すまで繰り返す。そのような相関の設計および動作は、例えば、非特許文献２に説明されるように、業界において一般に知られている（図５．２、図５．３および図５．１３、Ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ  ＧＰＳ  Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ  ａｎｄ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓを参照）。
【００１１】
当該分野において知られる他の一般的な同期アプローチは、入ってくるストリームをシフトレジスタを介してシフトし、予想されるシーケンスを認識するまでシフトレジスタを予想される繰り返しシーケンスと比較することによって、入ってくるストリームをサンプリングする整合フィルタを適用することである。このアプローチは、Ｇｏｌｄコードのような複雑なＰＮコードと矛盾しない。なぜなら、繰り返しシーケンスは非常に長くなり得、したがって整合フィルタアプローチを実用的ではなくさせるからである。
【００１２】
非特許文献３において示唆される他のアプローチは、単にシーケンシャル推定として頻繁に言及される。このアプローチは、レートのアクティブな閉ループ（ｃｌｏｓｅｄ−ｌｏｏｐ）制御、および上述されたように、受信されるチップシーケンスとの同期を逐次探索および得るために使用される、ローカルに生成されたコードシーケンスの相対時間遅延を要求する、相関レシーバアークテクチャと異なる。対照的に、Ｗａｒｄのシーケンシャル推定レシーバは、Ｎ番目チップの受信およびロジックロードに続いて、受信されるチップシーケンスと即座に同期する１つのコード生成器を含む。したがって、シーケンシャル推定レシーバは、好都合に、相関レシーバのように同期性（ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｓｍ）を探索しなくてもよい。更に、相関レシーバは、受信されるチップシーケンスとの同期を維持するために、閉ループに対してアクティブな調節を連続して行う必要がある。Ｗａｒｄのシーケンシャル推定レシーバにおけるコード生成器は、受信されるチップシーケンスのレートにおける変化、例えば、ドップラー効果によるレート変化が自己補償になるように、受信されるチップシーケンスからのそのタイミングを引き出す、レシーバのタイミング回復回路網によってクロックされる。シーケンシャル推定は相関レシーバを通じて多数の利点を提供するが、これらの周知のアプローチに対する特定の問題は、Ｇｏｌｄコードへのそれらのアプリケーションにおいて生じる。
【００１３】
一般に、Ｇｏｌｄコード生成器は、２つのＮ−ステージシフトレジスタを含む。ステージの様々な１つ（すなわち、「タップ」）は、モジュロ−２で合算され得、その和はフィードバックとしてシフトレジスタに適用される。それぞれのタップのモジュロ−２和である２つのシフトレジスタの出力は、生成器のＧｏｌｄコード出力を生成するためにモジュロ−２で合算され得る。レジスタのタップを構成することによって、およびシフトレジスタを特定値でプリロードすることによって、生成器によって生成されるＧｏｌｄコードは変化され得る。Ｇｏｌｄコードが２つの値のモジュロ−２和を表すため、受信されるチップの各々は、Ｇｏｌｄコード生成器を構成する組み合わされたシフトレジスタにおける２ビットのモジュロ−２和を表す。Ｗａｒｄによって教示されたように、シーケンシャル推定のための技術は、スペクトル拡散通信システムのために使用されるようにＧｏｌｄコードに容易に適合しない。現行の周知技術は、所望のコード同期を取得するために、受信されるチップのかなりの追加処理を要求する。Ｇｏｌｄコードは複数のユーザの改良された拡散および分離の利点、したがってより良い帯域幅使用を提供するが、受信されるデータストリームからのＧｏｌｄコードのコード取得は比較的、より複雑であり時間が掛かる。これは、同期またはロックを得るために延長時間の消費を必要とする。時間遅延は、ＧｏｌｄまたはＰＮコードの取得がより迅速に得られなければならない、所定の高速アプリケーションにおいて望ましくない。
【００１４】
スペクトル拡散デジタル通信システムにおける擬似雑音デジタルコードの迅速な取得を提供するための改良された方法および構造の必要性があることが、上述の議論から明らかである。更に、スペクトル拡散デジタル通信システムにおける改良されたＧｏｌｄコード取得のための単純な構造は、特別な有用性がある。
【非特許文献１】「Ｏｐｔｉｍａｌ  Ｂｉｎａｒｙ  Ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ  ｆｏｒ  Ｓｐｒｅａｄ  Ｓｐｅｃｔｒｕｍ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ」、ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．Ｉｎｆｏ．Ｔｈｅｏｒｙ、ｖｏｌ．ＩＴ−Ｂ、１９６７年１０月、ｐｐ．６１９−２１
【非特許文献２】Ｅ．Ｋａｐｌａｎ、Ａｒｔｅｃｈ  Ｈｏｕｓｅ、ＧＰＳ  ｒｅｃｅｉｖｅｒｓ、１９９６年
【非特許文献３】Ｗａｒｄ、「Ａｑｕｉｓｉｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｐｓｅｕｄｏｎｏｉｓｅ  Ｓｉｇｎａｌｓ  ｂｙ  Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ  Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ」、ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．ｏｎ  Ｃｏｍｍ．Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、Ｃｏｌ．ＣＯＭ−１３、Ｎｏ．４、１２月、１０６５、ｐｐ．４７５−４８３
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、上記および他の問題を解決し、それによって、実質的に並列に複数のＧｏｌｄコード生成器を同時に動作するための方法および構造を提供することによって、有用な分野の状態を進歩させる。この達成は、スペクトル拡散通信システムにおけるコード取得のために要求される時間を有利に減らし得る。
【００１６】
より詳細に、ここにおける局面は、受信されるデジタルコードまたは「チップ」において並列に動作可能である複数のＧｏｌｄコード生成器構成要素を提供する。Ｇｏｌｄコード生成器は、複数のＧｏｌｄコード生成器の各々が異なる値でプリロードされる、予め構成された状態から同時に動作し得る。したがって、各生成器は、予め構成された状態に対応する、受信されたチップのシーケンスにおける送信されたコードと同期またはロックし得る。複数のＧｏｌｄコード生成器を並列に動作することによって、ここにおける特徴は、迅速な同期を容易にし得る。
【００１７】
ここにおける一特徴は、通信媒体と結合するように適合されるレシーバを提供する。レシーバは、各々が入力信号経路および出力信号経路を有する複数のＰＮコード生成器を含み得またはそれと通信し得る。ロードロジックは、複数のＰＮコード生成器の各々の入力信号経路と結合され得る。ロードロジックは、通信媒体からチップを受信するように適合され得、受信されたチップから得られた情報で複数のＰＮコード生成器をプリロードするように適合され得る。レシーバは、そのプリロードに続いて、実質的に並列に複数のＰＮコード生成器を動作するようにも適合され得る。選択ロジックは、ユーザ送信に相関されるＰＮコード生成器の１つを選択するために、すなわち相関ＰＮコード生成器を提供するために、複数のＰＮコード生成器の各々の出力信号経路と結合され得る。復号器は、相関ＰＮコード生成器を使用して、通信媒体から受信されるデータを復号するために選択ロジックと結合され得る。
【００１８】
ここにおける他の局面は、複数のＰＮコード生成器が、Ｇｏｌｄコード生成器を含むことを提供する。例えば、Ｇｏｌｄコードレシーバは、受信されるチップの復号に対する使用のために、複数のＧｏｌｄコード生成器から相関生成器を選択するための選択器とともに、実質的に並列に動作する複数のＧｏｌｄコード生成器を含み得る。一実施形態においては、複数の生成器は、２Ｎ個のＧｏｌｄコード生成器を含み得る。各Ｇｏｌｄコード生成器は、Ｎ個のステージを有する第１のシフトレジスタおよびＮ個のステージを有する第２のシフトレジスタを含み得る。ここにおいて、Ｎは、各生成器の各シフトレジスタにおけるステージの数になり得る。プリローダは、生成器を動作する前に、各生成器におけるシフトレジスタをプリロードするために、複数のＧｏｌｄコード生成器と結合され得る。それによって、各生成器は、２Ｎ個の可能な値から選択される固有のプリロード値でプリロードされる。ここで、Ｎは各Ｇｏｌｄコード生成器内のシフトレジスタにおけるステージの数である。
【００１９】
ロードロジックは、例えば、０チップ値または１チップ値の受信に応答するためにＰＮまたはＧｏｌｄコード生成器を適合させることによって、シフトレジスタを予め構成された状態に置き得る。例えば、ＰＮコード生成器の第１の群において、ロードロジックは、０チップ値の受信に応答するために、シフトレジスタを第１のロジックを用いて構成し得る。シフトレジスタ構成は、各生成器の第１のＮビットシフトレジスタおよび第２のＮビットシフトレジスタにロジック０ビット値を置くロードロジックを伴う。更に、ＰＮコード生成器の第２の群は、ロジック１値に応答するために第２のロジックを用いて構成され得る。応答は、ＰＮコード生成器の第２の群の各生成器の第１のＮビットシフトレジスタおよび第２のＮビットシフトレジスタにロジック１値を置くロードロジックによって容易になる。ここにおける一局面は、ロードロジックが、各生成器を第１の群または第２の群と選択的に関連させる指数付けロジックを含み得ることを提供する。
【００２０】
シフトレジスタを予め構成するための他のスキームは、ＰＮコード生成器の第３の群の各生成器の第１のＮビットシフトレジスタにロジック０ビット値をロードし、第２のＮビットシフトレジスタにロジック１ビット値をロードするように適合されるロードロジックを含み得る。他の代替案は、ＰＮコード生成器の第４の群の第１のＮビットシフトレジスタにロジック１値を、第４の群の各生成器の第２のＮビットシフトレジスタにロジック０ビット値をロードすることである。これらの手段は、前述の実施例の続きによって、Ｎビットの全ての可能な組み合わせが、複数のＰＮコード生成器のレジスタにプリロードされることを保証し得る。ここにおける他の局面は、ロードロジックを、各生成器が第３の群または第４の群と選択的に関連づける指数付けロジックを含み得ることを提供する。
【００２１】
ロードロジックは、複数のＰＮコード生成器のプリロードの完成に応答して、複数のＰＮコード生成器の動作を可能にするために、各ＰＮコード生成器の出力信号経路を、各ＰＮコード生成器の対応する入力信号経路と選択的に結合するフィードバックロジックを更に含み得る。
【００２２】
選択ロジックは、複数のＰＮコード生成器の各々の自動相関レベルを決定するための自動相関検出ロジックと、正確なＰＮコード生成器を識別するために、複数のＰＮコード生成器の各々の自動相関レベルを所定のしきい値と比較するためのしきい値比較ロジックとを更に含み得る。
【００２３】
コード選択スピードを高める一方法は、生成器を動作する前に、各生成器における第１のおよび第２のシフトレジスタをプリロードするために、複数のＰＮコード生成器と結合されるプリローダを使用することである。更に、プリローダに応答し、各ＰＮコード生成器に関連するフィードバックロジックは、各Ｇｏｌｄコード生成器の出力を各生成器の入力と選択的に結合し得る。
【００２４】
選択器は、受信されるチップのシーケンスに対する各生成器の相関を決定するために、各生成器の出力と結合される相関を更に含み得る。それによって、選択器は、受信されるチップのシーケンスに最も良く相関した生成器を選択するように動作可能である。例えば、相関器は、各生成器の相関を所定のしきい値相関レベルと比較するしきい値比較器を更に含み得る。
【００２５】
ここにおける更なる他の特徴は、デジタル通信レシーバにおいて動作可能である方法を提供する。方法は、ＰＮコードが通信媒体の利用可能な通信帯域幅を通じて情報を広げるために使用されるように、通信媒体からデジタルに符号化される情報を受信するステップを含む。方法は、受信された情報から正確なＰＮコードシーケンスを取得するために、複数のＰＮコード生成器を実質的に互いに並列に動作することを更に含み得る。方法は、最も良く相関したＰＮコード生成器を使用して、受信される情報を復号することを更に含み得る。
【００２６】
ここにおける他の局面は、各ＰＮコード生成器を動作する前に、各ＰＮコード生成器におけるシフトレジスタをプリロードするステップを提供する。
【００２７】
ここにおける他の局面は、プリロードするステップが、受信される情報のＮ個の受信されるチップから、各生成器にプリロードされた値を引き出すことを更に含み得る。
【００２８】
ここにおける他の局面は、複数のＰＮコード生成器の各々からの出力を受信される情報のチップのシーケンスと比較することによって、最も良く相関したＰＮコード生成器を選択することを更に提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
図１は、従来技術において現在使用されている典型的なスペクトル拡散通信システム１００のブロック図である。スペクトル拡散通信システム１００は、通信媒体１５０を介してレシーバ１５４に結合されるトランスミッタ１５２を含み得る。トランスミッタ１５２は、ＰＮコードを生成するためのＰＮコード生成器１０４を含み得、ＰＮコードは、通信媒体１５０に適用される際、ベースバンドデータ１０２を拡散するために用いられる。ベースバンドデータ１０２、および生成器１０４によって生成されたＰＮコードは、乗算のために要素１１２へ入力として適用される。次に、要素１１２の出力は、通信媒体１５０を介してレシーバ１５４へと転送される。
【００３０】
動作において、レシーバ１５４は、通信媒体１５０からデータを受信し、乗算されるべく、要素１１４へのＰＮコード生成器１０６の出力と共に、受信された情報を適用する。その積は、さらなる処理のための復号されたデータ（つまり、ベースバンドデータ）としてパス１１０へ適用される。適切な技術および構成が、必要であれば、復号されたデータのデシメーションのために適用されることは、当業者によって理解されるであろう。現在、当該技術において為されているように、ＰＮコード生成器１０６は、正確なＰＮコードシーケンスを適用するためにＰＮコード同調要素１０８によって構成され得、その正確なＰＮコードシーケンスは、受信されたチップの正確な復号のために、送信されるチップと同調される。ＰＮコード同調要素１０８は、通信媒体１５０から受信されるチップをサンプリングし、トランスミッタ１５２から送信されたチップにおけるＰＮコードシーケンスと同調される正確なＰＮコードシーケンスを予測するために、最終的にはその正確なＰＮコードシーケンスに近づくために、要素１１４によって生成される出力をサンプリングする。
【００３１】
図１のスペクトル拡散通信１００は、アナログ電子機器、またはデジタル信号処理技術およびデジタル電子機器のいずれかを用いて実施され得る。デジタル処理技術および回路が適用される場合、要素１１２によって生成されるデジタルプロダクト（ｐｒｏｄｕｃｔ）は、通信媒体へのアプリケーションのために、アナログ信号へと変調され得る。図１に示されるように、要素１１２は、そのような機能を提供し得る。同様に、通信媒体１５０から受信されたアナログ信号は、デジタル信号を生成するために、要素１１４によって復調され得る。さらに、デジタル処理技術が適用される場合、受信された信号の適切なデシメーションは、ＰＮコードとの乗算によって、受信された情報を復号した後、行われ得る。図１に示されるように、要素１１４は、そのような機能を提供し得る。図１の通信システムは、従って、通信媒体１５０の利用可能な帯域幅にわたる信号の拡散に対してスペクトル拡散技術を利用する現在周知の通信システムの全てを示すことを意図する。
【００３２】
上述されたように、当該技術において現在行われているＰＮコード同調要素１０８は、通信された情報をデジタル化するためにＰＮコードとして使用されるＧｏｌｄコードに適用される場合、多数の複雑性および問題に直面する。受信されたデータから正確なＰＮコードシーケンスを取得するのに（つまり、コードを取得するのに）必要な時間は、特定のアプリケーションにおいて重要であり得る。長いコード取得時間は、ミッション臨界データの喪失というリスクを起こし得、または、ミッション臨界データを得ることが遅れるということが少なくとも起こり得る。現在行われている技術は、そのようなスペクトル拡散通信システムにおいて用いられるＧｏｌｄコードを迅速に取得しない。
【００３３】
図２は、通信システム２００のブロック図であり、スペクトル拡散通信において正確なＰＮコードシーケンスの取得を改善する特徴を組み入れている。特に、図２のシステム２００は、トランスミッタ１５２によって生成されるスペクトル拡散通信に対して使用される正確Ｇｏｌｄコードシーケンス（または、他のＰＮコードシーケンス）を迅速に決定し得る。図１について上述されたように、図２のトランスミッタ１５２は、パス１０２に関しての適用されたベースバンド情報を受信し得る。ベースバンド情報は、デジタルまたはアナログ情報であり得る。トランスミッタ１５２は、スペクトル拡散通信のためのＰＮコードとして、Ｇｏｌｄコードを生成するためのＧｏｌｄコード生成器１２０をも含み得る。パス１０２に関するベースバンド情報のプロダクト、およびＧｏｌｄコード生成器１２０の出力は、要素１１２によって決定され、通信媒体１５０にスペクトル拡散情報として適用される。上記のように、当業者は、そのようなシステムが、デジタル化された情報およびＰＮコードを使用して、または、アナログ情報およびＰＮコードを使用して、実施され得ることを理解するであろう。従って、デジタルデータは、周知の変調技術および機器にしたがい通信媒体１５０へ変調され得る。
【００３４】
送信されたデータは、レシーバ２５４によって受信され得、乗算されるべく、要素１１４へ一入力として適用され、また、並列Ｇｏｌｄコード同期装置２５６へも適用される。Ｇｏｌｄコードシーケンスは、後述されるように、並列Ｇｏｌｄコード同期装置２５６によって決定され、要素１１４への第２の入力としてパス２６２を介して適用される。要素１１４によって生成された積は、次に、通信システム２００内において、更なる処理のためにパス１１０に適用される。図２のトランスミッタ１５２に関連して上述されたように、同様の機能が、そのアナログまたはデジタル実施形態のいずれかによって提供され得る。回復された（復号された）デジタル情報の任意の必要とされるデシメーションは、上述されたように、提供され得る。
【００３５】
また、さらに、当業者は、そのような通信システムと共に含まれ得る多様なデジタルおよびアナログフィルターを認識し得、それらフィルターは、例えば、帯域通過フィルター、ノッチフィルター、および等化フィルターを含む。そのようなフィルターは、信号質、およびそのような通信システムにおける信号雑音比を改善し得る。図２において描写はされないが、そのようなデジタルおよびアナログフィルター技術、および構成は、当業者にとって周知であり、従って、本明細書中において詳細に説明する必要はない。
【００３６】
従来の技術と比較し、並列Ｇｏｌｄコード同期装置２５６は、受信されたデジタル情報より正確なＧｏｌｄコードシーケンスを迅速に決定する。正確なＧｏｌｄコードシーケンスのそのような迅速な取得は、レシーバ２５４が、通信媒体１５０から受信された情報の適切な復号およびデインターリーブをより迅速に開始し、それらを続行することを可能にする。
【００３７】
ロードロジック２０２および選択ロジック２０４の追加的な詳細を表す図３と共に、図２に示されるように、並列Ｇｏｌｄコード同期装置２５６は、実質的に並列して動作可能な複数のＧｏｌｄコード生成器２０６を含み得る。ロードロジック２０２は、パス２６０を介して受信されたデジタルデータをサンプリングし、本明細書中においてさらに後述される方法および構成に従い、初期値で複数のＧｏｌｄコード生成器２０６をロードする。実施例として、正確なＧｏｌｄコードシーケンスが、多数のシフトレジスタステージ（「Ｎ」）において記憶される値として表され得る場合、ロードロジック２０２は、第１のＮ個の受信されたチップより導かれるビットを用いて、２Ｎ個の並列Ｇｏｌｄコード生成器２０６をロードする。生成器２０６は、ロードロジック２０２によってロードされ、このレシーバ２５４およびそれに対応するトランスミッタ１５２によって共有されるＧｏｌｄコードを用いて生成される、可能である全てのＧｏｌｄコードシーケンスが、受信されるチップシーケンスと実質的に並列して、および同期して評価されることを確実にする。この並列処理が、パス１１０に適用される復号情報の続く処理に対する迅速なコードロックを助長する。選択ロジック２０４は、ロードロジック２０２およびＧｏｌｄコード生成器２０６の処理と相互に作用し合い、それによって、２Ｎ個のＧｏｌｄコード生成器２０６の各々を評価し、複数の並列動作生成器２０６から、正確なＧｏｌｄコード生成器、例えば生成器２０６Ａを選択する。一般的に、選択ロジック２０４は、どの生成器が、パス２６０上のチップの受信されたシーケンスと最も相関するかを決定するために、動作Ｇｏｌｄコード生成器２０６をモニタする。受信されたチップと最も相関すると識別されたＧｏｌｄコード生成器は、次に、選択ロジック２０４によって制御され、それによって、パス１１０に適用される復号された情報の続く処理のために、パス２６２へ正確なＧｏｌｄコード生成器２０６Ａの出力を適用する。
【００３８】
図３は、図２のレシーバ２５４に対する追加的な詳細を表すブロック図であり、より詳細には、並列Ｇｏｌｄコード同期装置２５６の追加的な特徴を表すブロック図である。ロードロジック２０２は、パス２６０を介して入ってくるチップを受信し、第１のＮ個の受信されたチップから導かれるビットで、複数のＧｏｌｄコード生成器２０６の各々を初めはロードする（図２を参照）。上記のように、Ｎは、Ｇｏｌｄコード生成器シフトレジスタにおけるステージの数である。Ｇｏｌｄコード生成器３００は、複数のＧｏｌｄコード生成器のうちの一つを表し、それは、たとえば、生成器２０６Ａであり得る。一実施形態において、２Ｎ個の生成器の全部は、ロードロジック２０２および選択ロジック２０４の制御の下、実質的に並列して動作する。
【００３９】
各Ｇｏｌｄコード生成器３００は、２つの線形シフトレジスタ、つまり、「ａ」レジスタ３０４および「ｂ」レジスタ３０６を含む。線形シフトレジスタ３０４および３０６の各々は、Ｎ個のステージを含む。図３に示されるように、例示的なシフトレジスタは、１１個のステージを含むが、通信アプリケーションに適切な任意の個数のビットが、用いられ得る。
【００４０】
線形シフトレジスタ３０４および３０６の各々は、シフトレジスタ３０４、３０６におけるＮ個の個々のステージのそれぞれから、各出力３１７、３１９と共に、各々に関連するレジスタ出力３１１、３１３を受け入れるその各々に対応するタップ３０５、３０７を有する。タップ３０５は、モジュロ−２合算要素３０８への入力として接続され、タップ３０７は、モジュロ−２合算要素３１０への入力として接続される。モジュロ合算要素３０８、３１０へのタップ３０５、３０７への接続の仕方は、所望されるＧｏｌｄコードに適切なように、設計的な選択事項である。モジュロ−２合算要素３０８、３１０のそれぞれの出力は、ロードロジック２０２への入力として、更なる処理のためにパス３６０および３６６に適用される。
【００４１】
ロードロジック２０２は、追加的に詳細に渡って後述されるように、パス３６２および３６４を用いてレジスタ３０４、３０６にシフトされる入力を生成する。ロードロジック２０２は、第１のＮ個の受信されたチップから導かれる２Ｎ個の可能な組み合わせの値のうちの対応する一つを用いて、２Ｎ個のＧｏｌｄコード生成器２０６の各々をプリロード（ｐｒｅ−ｌｏａｄ）する。このプリロードする動作に続き、ロードロジック２０２は、各Ｇｏｌｄコード生成器の各シフトレジスタへ入力を切り換え、それによって、フィードバックレジスタの対応する出力からのフィードバックを提供する。そのようなフィードバック構成は、各Ｇｏｌｄコード生成器がそこにプリロードされた値に従ってＧｏｌｄコードの生成を開始することを可能にする。言い換えれば、各生成器のプリロードに引き続き、ロードロジック２０２は、その効果として、各Ｇｏｌｄコード生成器の動作にて必要なフィードバックを可能にするために、シフトレジスタ入力パス３６２をそれに対応するシフトレジスタ出力パス３６０に結合し、入力部３６４を出力部３６６に結合する。一実施形態において、このシフトは、レジスタ３０４、３０６のそれぞれを介する、分配された値の循環的な繰返しを確立する。
【００４２】
各合算要素３０８、３１０によって生成されたタップの総計は、それぞれ、パス３６０、３６６を介してモジュロ−２合算要素３１２への入力として適用される。要素３１２によって生成される出力は、生成器３００の出力として、および、パス３７０を介して選択ロジック２０４への入力として適用される。２Ｎ個の生成器３００の各々に対して、個々のパス３６０、３６２、３６４、および３６６は、対応するＧｏｌｄコード生成器のシフトレジスタ動作を制御する。さらに、独立した出力パス３７０は、各Ｇｏｌｄ生成器３００の出力を選択ロジック２０４へ結合する。
【００４３】
これらの手段によって、２Ｎ個のＧｏｌｄコード生成器３００は、チップの受信されたストリームに対する全ての可能なＧｏｌｄコードシーケンスを実質的に並列して評価するという、本明細書の特徴および局面を可能にするために利用され得る。そのようなＧｏｌｄコード生成器の各々は、Ｇｏｌｄコード生成器３００に関連して本明細書中において議論される構成と、実質的に同一である。パス３６０、３６２、３６４、および３６６は、ロードロジック２０２と対応するＧｏｌｄコード生成器３００の各々との間にて存在する。同様に、Ｇｏｌｄコード生成器３００の出力信号は、そのような並列Ｇｏｌｄコード生成器３００のそれぞれに対して、対応するパス３７０を介して選択ロジック２０４へ適用される。
【００４４】
選択ロジック２０４は、受信されたチップのストリームに対する複数のＧｏｌｄコード生成器の各々の相関レベルに基づく、続く復号動作のために、パス２６２に適用される正確な生成器の出力を選択する。選択ロジック２０４によってそのように選択された正確なＧｏｌｄコード生成器の出力は、次に、選択ロジック２０４内におけるマルチプレクサ技術および構成を介してパス２６２へ適用される。そのようなマルチプレクサ特徴は、当該技術において周知であり、本明細書中においてさらに論議される必要性はない。
【００４５】
図３は、特定の実施形態を示すが、タップ３０５、３０７の任意の他の適切な形が、ａ−レジスタ３０４のステージとそれに関係する合算要素３０８とを接続し、ｂ−レジスタ３０６のステージとそれに関連する合算要素３１０とを接続するのに用いられ得る。静的または動的タップ構成を有するそのような線形シフトレジスタは、当業者にとって周知である。
【００４６】
さらに、ａ−レジスタ３０４およびｂ−レジスタ３０６は、特定のＧｏｌｄコード通信アプリケーションに適する任意のステージ数を含み得る。図３は、ロードロジック２０２および選択ロジック２０４に結合し得る一つの可能な並列Ｇｏｌｄコード生成器構成を表す。そのようなＧｏｌｄコード生成器に対する多数の同等の構成が、当業者には容易に明らかである。
【００４７】
前記の手段は、Ｇｏｌｄコードとの組み合わせにおける使用に限定されるわけではない。図３に示され、記載される構成は、他のＰＮまたはＲＰＮコードを用いてのシステムに対して同等に適用可能である。これらの他のシステムは、例えば、並列して動作する複数のＰＮコード生成器３００のアレイを提供する特徴および局面を有利に適用し得、それによって、複数のＰＮコードシーケンスを評価し、続く復号動作のために入ってくるチップに関連する正確なコードシーケンスを迅速に識別する。Ｇｏｌｄコードの使用は、本明細書の特徴および局面の単なる一特定的な、便利なアプリケーションの説明である。
【００４８】
ロードロジック２０２について本明細書中以下に更に論議されるように、各Ｇｏｌｄコード生成器３００の初めのプリロードに続き、線形シフトレジスタ３０４および３０６は、ロードロジック２０２の制御の下、フィードバックシフトレジスタとして動作し得る。言い換えれば、出力信号パス３６０は、入力パス３６２へ制御可能なようにループバックし得、パス３６６は、パス３６４へループバックし得る。そのようなフィードバック構成は、Ｇｏｌｄコードレジスタの初めのロードに続き、ロードロジック２０２の制御の下、Ｇｏｌｄコード生成器を動作するのに使用される。線形シフトレジスタのそのようなフィードバックループ構成、例えば、クロックベースのシフトを有する、フィードバック構成、およびＰＮコード生成のための同様物の使用は、両方とも、当業者に周知である。
【００４９】
図４は、ロードロジック２０２内において使用され得る要素の一実施形態に関する追加的な詳細を提供する。上記されるように、ロードロジック２０２は、パス２６０上にて入力チップのストリームを受信する。ロードロジック２０２は、また、図３に示されるように、複数のＧｏｌｄコード生成器３００の各々に分配される信号を受信、および生成する。各Ｇｏｌｄコード生成器３００に対して、（各シフトレジスタのタップに結合される）各合算要素の出力は、対応するパス３６０および３６６上にてロードロジック２０２によって受信される。ロードロジックから、各Ｇｏｌｄコード生成器のシフトレジスタの各々へ適用されるデータは、各コード生成器に対して、対応するそれぞれのパス３６２および３６４へ適用され得る。
【００５０】
最初に、ロードロジック２０２は、各Ｇｏｌｄコード生成器３００のａ−レジスタ３０４およびｂ−レジスタ３０６へシフトされるビットを生成する（図３を参照；図４に図示されない）。受信された第１のＮ個のチップに対して、チップカウンタ要素４００によって決定されるように、「０」チップケースロジック４０６は、「０」チップの受取に応答して、各Ｇｏｌｄコード生成器３００のａおよびｂ−レジスタ３０４、３０６への、適切なビットのロードを制御する。同様に、「１」チップケースロジック４０４は、「１」チップの受取に応答して、各Ｇｏｌｄコード生成器のＡおよびＢシフトレジスタへの、適切なビットのロードを提供する。Ｇｏｌｄコード生成器指数付け４０２は、どのビットパターンが、２Ｎ個のＧｏｌｄコード生成器３００の各々にロードされるのかを決定するように、ロジック要素４０４および４０６と共に動作可能であり、それによって、全ての可能なＧｏｌｄコードシーケンスが、実質的に並列に動作する際、２Ｎ個のＧｏｌｄコード生成器３００によって評価されることを確実にする。
【００５１】
初期ビット値が、一旦、複数のＧｏｌｄコード生成器３００のそれぞれにロードされると、チップカウンタ４００によって決定されるように、フィードバックロジック４０８は、更なるチップの受取に応答して、通常のフィードバックシフトレジスタ動作を開始するために、各Ｇｏｌｄコード生成器３００に関連する信号パス３６２、３６４を切り換える。特に、特定のＧｏｌｄコード生成器に対するパス３６０は、パス３６２に適用されるフィードバック信号としてループバックし、従って、フィードバックシフトａ−レジスタ３０４への入力として適用される。同様に、パス３６６上にて受信された信号は、各Ｇｏｌｄコード生成器３００のｂ−レジスタ３０６をシフトするためのフィードバック入力として、パス３６４にループバックする。
【００５２】
図５は、選択ロジック２０４の一実施形態にふさわしい追加的な詳細を提供する。上述されるように、選択ロジック２０４は、パス２６０上において送信されたチップのストリームを受信し、複数のＧｏｌｄコード生成器３００の各々からの出力を受信し、それらの各々は、対応するパス３７０上にある。ロードロジック２０２が、複数のＧｏｌｄコード生成器の最初のロードの完了を合図した後、チップカウンタ４００によって示されるように、次に、閾値比較器５００は、複数のＧｏｌｄコード生成器の各々の出力をモニタし、それによって、パス２６０上の受信されたチップシーケンスと比較して、各Ｇｏｌｄコード生成器との相関の程度が計測される。閾値比較器５００が、受信されたチップシーケンスとの相関が最も高いＧｏｌｄコード生成器をきっちりと識別する場合、選択マルチプレクサ５０２は、受信されたチップのさらなる復号を許可するために、選択されたＧｏｌｄコード生成器の信号パス３７０を、信号パス２６２に結合するように動作可能である。
【００５３】
図４は、ロードロジック２０２の例示的な実施形態において存在する機能上のロジック要素を示し、図５は、選択ロジック２０４の例示的な実施形態において存在する機能上のロジック要素を示す。さらに、図２、３、４、および５において示される要素は、離散型の電子回路、カスタム集積回路パッケージ、プログラマブルアプリケーション特定型集積回路（ＡＳＩＣ）、適切なプロセッサにおけるプログラムされた命令等として実施され得る。言い換えれば、当業者は、本明細書の特徴および局面のハードウェア、ファームウェア、およびソフトウェアの均等物を理解する。
【００５４】
Ｇｏｌｄコード生成器３００におけるシフトレジスタ３０４、３０６のタップ３０５、３０６は、実質的に、Ｇｏｌｄコード生成器３００によって生成されたチップのシーケンスを決定する。当業者にとって周知であるように、チップのシーケンスは、多数の生成されたチップの後に繰り返す繰り返しパターンである。ロードロジック２０２によってＧｏｌｄコード生成器３００にロードされた初期値は、その繰り返しシーケンスのどの部分が、Ｇｏｌｄコード生成器３００によって生成されるのかを、実質的に決定する。図２および３の複数のＧｏｌｄコード生成器にロードされる初期値を変化することによって、各生成器は、シフトレジスタタップ構造に対して、可能なＧｏｌｄコードセットの一つを生成するように構造され得る。複数の生成器の一つは、従って、対応するトランスミッタによって生成されるシーケンスに関連し、従って、迅速なコード取得を可能にする。
【００５５】
ロードロジックは、Ｇｏｌｄコード生成器に対して可能なプリロードされる値の各々は、実質的に並列して評価されることを確実にするように、一般的に構成される。そのように構成することは、入ってくるチップのシーケンスにおいてのコードシーケンスの迅速な取得を可能にする。最初のＮ個の受信されたチップは、Ｎ個の受信されたチップによって表される可能な２Ｎ個の値の各々で、２Ｎ個の生成器をプリロードするのに使用される。
【００５６】
ロードロジックは、そのアルゴリズム表記より理解され得る。当業者は、そのような、アプリケーション特定型集積回路におけるアルゴリズム、フルカスタム回路のようなものを実施する、または、汎用または特殊用途プロセッサに対して適切にプログラムされた命令として実施する、多数の均等な技術を理解するであろう。
【００５７】
レシーバの各Ｇｏｌｄコード生成器におけるＡおよびＢ−レジスタを、２つの２Ｎ×Ｎ行列として表し、そこにおいて、Ｎは、Ｇｏｌｄコードにおけるステージ数である。言い換えれば、２Ｎ個の生成器かけるＮ個のステージ（それぞれにＮ個のステージ）である。ＡおよびＢシフトレジスタの各々は、従って、Ａｉ，ｊおよびＢｉ，ｊとして表示され得る。ここにおいて、ｉは、０から２Ｎ−１までの生成器指数であり、ｊは、０からＮ−１までのステージ指数である。各Ｇｏｌｄコード生成器のＡおよびＢ−レジスタは、第１のＮ個の受信されたチップ（Ｃ０からＣＮ−１）から導かれた値でプリロードされる。本明細書のロードロジックは、各Ｇｏｌｄコード生成器が、第１のＮ個の受信されたチップから導かれた可能な２Ｎ個の値のうちの一つでロードされることを確実にする。
【００５８】
本明細書の一局面において、Ｎ個のステージＧｏｌｄコード生成器の各々のｊ番目のステージは、ｊ番目の受信されたチップの機能としてロードされ得る。ここにおいて、ｊは、以下のように０からＮ−１までの範囲である。
【００５９】
【数３】
2007533267.tif 000003
上の式において、ｉは、指数付けロジックによって決定されるように、０から２Ｎ−１までの範囲である。上記されるように、そのような指数付けロジックには、多数の周知の指数付け技術の任意のものが使用され得、それらには、例えば、全ての２Ｎ個の生成器が、２Ｎ個の可能なプリロードされた値の異なった値でプリロードされることを確実にするために、単純なモジュロ演算が含まれる。指数付けロジックは、全ての可能な値が生成器においてプリロードされることを確実にするための指数付け技術に従い、かつ、受信された各チップに応答して、二つのオプショナルなプリロードされた値から選択され得る。そのような指数付け技術およびそれに関連する回路は、当業者によって容易に理解されるであろう。
【００６０】
本明細書の他の局面において、２Ｎ個のＧｏｌｄコード生成器のＡおよびＢ−レジスタは、以下の式のように、示された、受信されたチップ値であるＣｊに応答して、ロードされ得る。ここにおいて、２Ｎ個のＧｏｌｄコード生成器の各々はＮ個のステージを有する。
【００６１】
【数４】
2007533267.tif 000004
上の式において、ｉは、０から２Ｎ−１まで変化する範囲を有し、Ｃｊは、ｊ番目の受信されたチップであり、ｊは、０からＮ−１までであり、ｆｌｏｏｒ（ｘ）は、ｘの整数値である。上記のプリロードする局面において、１−レジスタにおける値が、チップ値の「Ｃｊ」の関数であはなく、チップ指数の「ｊ」の関数であることは、留意され得る。当業者は、上記の等式１に従い、各Ｇｏｌｄコード生成器のａ−レジスタにおいてロードされる値が、受信されるチップ値に依存しないことを留意するであろう。従って、各生成器のａ−レジスタは、レシーバの初期化においてプリロードされ得、受信されたチップに応答して、修正される必要性がない。各ａ−レジスタにプリロードされるであろう値は、従って、読取専用メモリ（ＲＯＭ）または他の同様のメモリ構成要素のようなメモリ構成要素に静的に保存され得る。
【００６２】
図６は、フロー図であり、例示的なロードロジック動作の他の説明を提供する。要素６００は、先ず、指数変数ｉをＮに設定する（Ｎは、Ｇｏｌｄコードにおける、ビット数またはステージ数である）。要素６０２は、次に、送信媒体からの次のチップの受取りを待つ。その次のチップの受取りの際、要素６０４は、指数カウンタ変数ｉをデクリメントする。次に、要素６０６は、受信されたチップが、「０」チップを表すのか、それとも、「１」チップを表すのかを決定する。
【００６３】
上述のように、ＧｏｌｄコードがＰＮコードとして使用される場合、受信された各チップは、Ｇｏｌｄコード生成器のレジスタを介して２ビットシフトされたモジュロ−２の和、ａ−レジスタを介してシフトする第１のビット、および、各Ｇｏｌｄコード生成器のｂ−レジスタを介してシフトする第２のビットを表す。「０」の受信されたチップに対して、２つの可能なケースが、「０」チップを生成した２ビットのモジュロ−２の和を表すために存在する。ＡおよびＢ−レジスタの両方が、０ビットにシフトされる必要性があるか、両方が、１ビットにシフトされる必要性があるかのいずれかれある。同様に、受信された「１」チップは、Ｇｏｌｄコード生成器シフトレジスタが、Ａレジスタにおいては１ビットを、Ｂレジスタにおいては０ビットを、または、Ａレジスタにおいては０ビット値を、Ｂレジスタにおいては１ビット値を、受信すべきことを示す。
【００６４】
上述のように、ロードロジックは、複数のＧｏｌｄコード生成器が、Ｇｏｌｄコードに暗号化された、受信されたチップの可能性のある全てのシーケンスを評価することを確実にしなければならなく、それによって、受信されたチップに関連する正確なＧｏｌｄコード生成器が決定される。上述されるように、指数付けロジックは、どのＧｏｌｄコード生成器がビット値の第１のケースを受信し、どのＧｏｌｄコード生成器が受信された各チップに対応するビット値の第２のケースを受信するのかを決定するように動作する。
【００６５】
受信された「０」チップに応答し、要素６１０は、複数のＧｏｌｄコード生成器の始めの半分に対して、ＡおよびＢ−レジスタの両方に向かって０ビット値分をシフトする。要素６１２は、複数のＧｏｌｄコード生成器の残りの半分に対して、ＡおよびＢ−レジスタの両方に向かって１ビット値分をシフトする。始めの半分および残りの半分は、数学的なアルゴリズムとして上にて論議された指数付けロジックに基づいて区別され得る。２Ｎ個のＧｏｌｄコード生成器が、第１のＮ個の受信されたチップから導かれた値の全ての可能な２Ｎ個の組み合わせでプリロードされることを確実にする、他の同等の指数付けスキームは、当業者にとって容易に明確である。
【００６６】
要素６１０および６１２によるビッツのロードに続き、要素６１６は、追加的なビットが、チップまたはステージ指数変数ｊによって決定されたように、各Ｇｏｌｄコード生成器のシフトレジスタにロードされるのかどうかを決定する。さらなるビットが、Ｇｏｌｄコード生成器のシフトレジスタにロードされる必要性がある場合、処理は、次のチップの受取りを待機するために、要素６０２へループバックすることによって続行される。それ以上のビットが、Ｇｏｌｄコード生成器のシフトレジスタへロードされる必要性がない場合、処理は、後述されるように、Ｇｏｌｄコード生成器のレジスタのロードの完了を合図するために、要素６３０において続行される。そうでない場合は、処理は、他のチップの受取りを待機するために、要素６０２へループバックすることによって続行する。
【００６７】
要素６０６は、次の受信されるチップが「１」のチップ値であることを決定する場合、要素６２０から要素６２６は、要素６１０から要素６１６について上述されたように、Ｇｏｌｄコード生成器のシフトレジスタに適切なビット値をロードするように動作可能である。ここにおいて、それらのシフトレジスタは、受信される「１」のチップ値に対する２つの可能性のあるステートを表す。ロードされる適切なステージおよび生成器の指数付けは、上記のように、適切な値で始めの半分をロードし、適切な値で残りの半分をロードすることである。特に、要素６２２が、半分のＡ−レジスタに０のビット値をロードし、Ｂ−レジスタに１のビット値をロードする一方、要素６２０は、Ａ−シフトレジスタに１のビット値で残り半分のＧｏｌｄコード生成器シフトレジスタをロードし、Ｂ−レジスタに０のビット値で残り半分のＧｏｌｄコード生成器シフトレジスタをロードする。要素６２６は、追加的にチップが受信される必要性があるかどうかを決定し、その必要性がない場合は、処理は、後述されるように、要素６３０を以って続行する。そうでなければ、処理は、Ｇｏｌｄコード生成器のプリロードのため、他のチップの受取りを待機するように、要素６０２へループバックする。
【００６８】
一旦、全てのＧｏｌｄコード生成器シフトレジスタが、コードシーケンスの可能である全ての組み合わせでプリロードされた場合、要素６３０は、上記された選択ロジックへ合図をし、選択が行われ得る。さらに、要素６３０は、全てＧｏｌｄコード生成器の全シフトレジスタを、Ｇｏｌｄコード生成器の通常動作のために、フィードバック構造へと切り換える。ここにおいて、それらのＧｏｌｄコード生成器は、それらの対応するプリロードされた値に基づいてＧｏｌｄコードを生成する。上記されるように、ロードロジックは、ロードロジックへの入力として適用されるシフトレジスタ出力を、シフトレジスタ入力信号パスに直接結合し得、それによって、所望されるフィードバックループが実現される。
【００６９】
最初のＮ個の受信されたチップに対応するビットの可能である全てのシーケンスと共にプリロードされたＧｏｌｄコード生成器を用い、要素６３２は、次のチップの受取りをただ待機し、次のチップが受取られると、要素６３４は、全てのＧｏｌｄコード生成器のシフトレジスタをクロックし、それによって、他のステージをシフトし、他のＧｏｌｄコード値を生成する。この処理は、本明細書において以下により詳細に論議される選択ロジックが、続く通信復号に対して用いる最も相関する生成器を識別することを試みる間、続行される。
【００７０】
図７は、上述の選択ロジック２０４の動作の例示的なアルゴリズム表記を説明するフロー図である。要素７００は、ロードロジックからの信号の受取りを待機するように動作可能であり、その信号は、全Ｇｏｌｄコード生成器が、正確にプリロードされ、かつ、最も相関する生成器の選択が開始し得ることを示す。上記のように、そのような信号は、ロードロジックと選択ロジックとの間にて交換される離散型のロジック信号として生成され得、または、ロードロジックおよび選択ロジックの両方に関連するカウンタによって生成されるターミナルカウント状況として表され得る。
【００７１】
生成器のプリロードの完了を読み取ると、次に、要素７０２は、指数変数ｉを初期化し、多数のＧｏｌｄコード生成器の相関計測の決定に備え、受信したチップの発生を数え始める。ＰＮコードの任意の有効な相関計測は、ＰＮコード生成器出力値に対して比較するために、最小数の受信したチップを必要とし得る。最も相関するＧｏｌｄコード生成器を識別するために必要とされる実際の、または最大の、チップ回数は、各特定のアプリケーションの特定の局面および性質によって変化し得る。特定の最大のチップ回数内にて、適した相関を読み取ることへの失敗は、特定のアプリケーションにおいて、エラーとしてみなされ得る。そのようなエラー処理は、当業者に周知であり、本明細書中において詳細に書く必要性はない。相関を決定するのに必要とされる回数（チップ数）に関わる要因は、指定されたＧｏｌｄコードにおけるビット数またはステージ数、ノイズおよび送信媒体の質を含む環境要因、および他の要因を含み得る。そのような相関を決定するために必要な最大回数は、明細書中における特定の実施形態における設計選択の事項と判断される。
【００７２】
要素７０４から要素７１４は、次に、反復して、通信媒体から各新しいチップの受取りを待機するように動作可能である。要素７０４が、次のチップの到着を決定する場合、要素７０６は、他のチップの受取りを示す、指数カウンタｉをインクリメントするように動作可能である。要素７０８は、次に、どの生成器が受信したチップと相関するのかを示すために、カウンタをインクリメント、または、各Ｇｏｌｄコード生成器に関連する他の印をインクリメントする。上記のように、Ｇｏｌｄコード生成器のプリロードに続き、全部の生成器は、各新しいチップの受取りに応答して、通常に生成されるＧｏｌｄコードを動作させることが可能である。受信されたチップに相関しない他の生成器は、それらに対応するカウンタを持たず、インクリメントされない。次に、要素７１０は、相関が決定され得る以前に、追加的なチップが予想される否かを決定する。すなわち、要素７１０は、一つの生成器の相関が決定され得るように、ＭＩＮＩＭＵＭ数のチップが受信されるか否かを決定する。より多くのチップ数が必要とされる場合、処理は、次のチップの受取りを待機するために、要素７０４へループバックすることによって続行される。そうでなければ、処理は、複数のＧｏｌｄコード生成器のどれが、チップの受信されるシーケンスと最も相関するかを決定する試みをするために、要素７１２と共に続行される。
【００７３】
最も相関するＧｏｌｄコード生成器は、指数値ｊによる要素７１２の動作によって識別される。要素７１４は、次に、最も相関する生成器が、適切に相関しているか否か、言い換えれば、相関が所定の閾値を越えているか否か、を決定する。要素７１４が、どの生成器も適切に相関していないと決定する場合、処理は、追加的なチップの受信を待機するために、要素７０４へループバックすることによって、続行される。
【００７４】
適切な相関が、生成器の一つに対して見つかった場合、要素７１６は、次に、選択ロジック内にて、マルチプレクサロジック要素を選択するように動作可能である。マルチプレクサ要素は、続く復号動作のために、レシーバ内において、最も相関するＧｏｌｄコード生成器を通信パスに直接、選択的に結合するように働く。そのようなマルチプレクサ選択ロジック要素は、当業者にとって周知であり、従って、本明細書中において、さらに詳細に説明する必要性はない。
【００７５】
本発明が、添付の図面および前の記載において例示され、説明された一方、そのような例示および説明は、性質的な限定としてではなく、例示的なものとしてみなされる。本発明の一実施形態、および、その小さな変形が、示され、記載された。本発明の精神内にて為される全ての変更、および修正に対する保護が要される。当業者は、本発明の範囲から逸脱することない、上記の実施形態の変種を理解するであろう。結果として、本発明は、上記の特定の実施例および図に限定するものではなく、添付の特許請求の範囲およびその均等物によってのみ限定される。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】当該技術において現在行われている、典型的なＣＤＭＡ通信システムのブロック図である。
【図２】迅速なコード取得のための、本明細書の特徴および局面を提供する、スペクトル拡散通信システムのブロック図である。
【図３】図２のようなシステムにおける迅速なＧｏｌｄコード取得のための、明細書の特徴および局面のブロック図である。
【図４】図２および３のロードロジックのようなロードロジック内の機能要素のブロック図である。
【図５】図２および３の選択ロジックのような選択ロジック内の機能要素のブロック図である。
【図６】迅速なコード取得を可能にするために、ＰＮコード生成器のプリロードを制御するための、本明細書の局面を提供する方法のフロー図である。
【図７】実質的に並列して動作する複数の生成器から最も相関するコード生成器を選択するための、本明細書の局面を提供する方法のフロー図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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