(57)【要約】  直接シーケンス・スペクトラム拡散信号(DSSS)信号を受信する方法、無線システム(10、12)及び低コストの受信機(12)が、そのDSSS信号の帯域幅より狭い通過帯域を持つチャネルフィルタを用いる。オプションで、チャネルフィルタ(46)は送信された信号の帯域幅を少なくとも有する周波数帯域にわたり増加的にスキャンされ、受け入れ可能な動作周波数が最良の相関スコアに基づき選択される。オプションで、チャネルフィルタ(46)の帯域幅は、受信品質を改善すべく変更されることができる。
2007504765.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直接シーケンス・スペクトラム拡散信号を受信する方法において、前記直接シーケンス・スペクトラム拡散信号をダウンコンバートし、前記ダウンコンバートされた直接シーケンス・スペクトラム拡散信号を前記直接シーケンス・スペクトラム拡散信号の帯域幅より狭い帯域幅を持つチャネルフィルタにおいてフィルタリングし、前記スペクトラムを拡散させるのに使用されるのと等しいシーケンスに前記フィルタリングされた信号を相関させることを有する方法。
【請求項２】
相関度が所定の基準に基づき受け入れ可能かどうかを決定し、受け入れ可能である場合、出力信号を与えることを有する請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記チャネルフィルタの中心周波数を変更し、各中心周波数に対する前記相関度を監視し、受け入れ可能な相関度を与える中心周波数を選択することを有する請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記チャネルフィルタの前記帯域幅が、実質的に前記直接シーケンス・スペクトラム拡散信号の前記帯域幅の半分である、請求項１、２又は３に記載の方法。
【請求項５】
直接シーケンス・スペクトラム拡散信号を送信する手段を持つ一次局、及び、前記直接シーケンス・スペクトラム拡散信号をダウンコンバートするダウンコンバート手段と、前記ダウンコンバートされた直接シーケンス・スペクトラム拡散信号をフィルタリングするチャネルフィルタであって、前記直接シーケンス・スペクトラム拡散信号の前記帯域幅より狭い帯域幅を持つチャネルフィルタと、前記スペクトラムを拡散させるのに使用されるのと等しいシーケンスに前記フィルタリングされた信号を相関させる相関手段とを持つ受信機を含む少なくとも１つの二次局を有する無線システム。
【請求項６】
前記受信機が、相関度が所定の基準に基づき受け入れ可能であるかを決定する手段と、前記相関度が受け入れ可能である場合、出力信号を与える手段とを有する請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記受信機が、更に、出力周波数を調整する周波数調整手段を含む基準周波数生成器と、受け入れ可能な相関度を与えるよう前記周波数基準生成器が前記出力周波数を調整することをもたらす制御手段とを有する請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記チャネルフィルタの前記帯域幅が、実質的に前記直接シーケンス・スペクトラム拡散信号の前記帯域幅の半分である、請求項５、６又は７に記載のシステム。
【請求項９】
直接シーケンス・スペクトラム拡散信号を受信する受信機において、該受信機は、前記直接シーケンス・スペクトラム拡散信号をダウンコンバートするダウンコンバート手段と、前記ダウンコンバートされた直接シーケンス・スペクトラム拡散信号をフィルタリングするチャネルフィルタと、前記フィルタリングされた信号を基準シーケンスに相関させる相関手段とを持ち、前記チャネルフィルタの前記帯域幅が、前記直接シーケンス・スペクトラム拡散信号の前記帯域幅より狭い、受信機。
【請求項１０】
前記受信機が、相関度が所定の基準に基づき受け入れ可能かを決定する手段と、前記相関度が受け入れ可能である場合、出力信号を与える手段とを有する請求項９に記載の受信機。
【請求項１１】
更に、出力周波数を調整する周波数調整手段を含む基準周波数生成器と、受け入れ可能な相関度を与えるよう前記基準周波数生成器が前記出力周波数を調整することをもたらす制御手段とを有する請求項１０に記載の受信機。
【請求項１２】
前記基準周波数生成器が、一体化された周波数決定部品を有することを特徴とする請求項１１に記載の受信機。
【請求項１３】
前記チャネルフィルタの前記帯域幅が、実質的に前記直接シーケンス・スペクトラム拡散信号の前記帯域幅の半分であることを特徴とする請求項９乃至１２のいずれかに記載の受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直接シーケンス・スペクトラム拡散(DSSS)信号を受信する方法及び受信機、並びに無線システムに関する。本発明は、低コスト無線ネットワークのような低コスト無線システムにおける特有の、しかし限定的ではない、用途を持つ。
【背景技術】
【０００２】
従来、無線送信機と受信機とは共に、水晶振動子を用いて実現される正確な周波数基準を含む。送信機と受信機とは共に、周波数を正確に知っているため、受信機のフィルタは、精細なチューニングブロックを用いて、送信されたスペクトラムに正確にマッチされることができる。受信機の集積回路において精細なチューニングブロックを提供することは、複雑さをもたらすだけでなく、比較的大きな面積のチップを必要とする。必然的に、このことは受信機のチップを相対的にコスト高にし、受信機の価格を下げることを弱める。例えば、比較的高価な水晶振動子を省いて、精細なチューニングブロックにおける部品の数を減らすと、従来の受信機のパフォーマンスに悪影響を与えることになろう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、無線受信機のコストを削減することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明のある側面によれば、直接シーケンス・スペクトラム拡散(DSSS)信号を受信する方法であって、そのDSSS信号をダウンコンバートし、ダウンコンバートされたDSSS信号を、そのDSSS信号の帯域幅より狭い帯域幅を持つチャネルフィルタでフィルタリングし、スペクトラムを拡散させるのに使用されるのと等しいシーケンスにそのフィルタリングされた信号を相関させる(correlating)ことを含む方法が提供される。
【０００５】
本発明の第２の側面によれば、直接シーケンス・スペクトラム拡散(DSSS)信号を送信する手段を持つ一次局(primary station)、及び、そのDSSS信号をダウンコンバートするダウンコンバート手段と、ダウンコンバートされたDSSS信号をフィルタリングするチャネルフィルタであって、そのDSSS信号の帯域幅より狭い帯域幅を持つチャネルフィルタと、スペクトラムを拡散させるのに使用されるのと同じシーケンスにそのフィルタリングされた信号を相関させる相関手段とを持つ受信機を含む少なくとも１つの二次局(secondary station)を有する無線システムが提供される。
【０００６】
本発明の第３の側面によれば、直接シーケンス・スペクトラム拡散(DSSS)信号を受信する受信機が提供され、その受信機は、DSSS信号をダウンコンバートするダウンコンバート手段と、ダウンコンバートされたDSSS信号をフィルタリングするチャネルフィルタであって、そのDSSS信号の帯域幅より狭い帯域幅を持つチャネルフィルタと、スペクトラムを拡散させるのに使用されるのと同じシーケンスにそのフィルタリングされた信号を相関させる相関手段とを持つ。
【０００７】
本発明の明細書及び特許請求の範囲において、「一層狭い」帯域幅とは、チャネルフィルタの3 dB帯域幅が実質的に、DSSS信号の3 dB帯域幅、つまり、本明細書の序文に一般的に述べられているタイプの従来の受信機におけるマッチしたフィルタ帯域幅の４分の３、しかしより一般には２分の１より大きくないことを意味する。
【０００８】
本発明は、少なくともDSSS信号に対しては、送信された信号が従来使用されるものより狭い帯域幅のチャネルフィルタを用いて受信されることができることの実現に基づく。これは、従来の慣行において、フィルタ帯域幅が信号帯域幅にマッチされ、隣接するチャネルの信号を拒絶しつつ、良好な感度に対して選択が行われることと対照をなす。フィルタがオフチューン(off-tune)である場合、望ましくない隣接チャネルの信号を許容する可能性があるので、従来のフィルタではチューニングすること(tuning)が望ましい。一方、一層狭い帯域幅のチャネルフィルタは、例えオフチューン状態にあり、従って、チューニングの必要性及びチューニング部品の提供を回避するとしても、自動的に隣接するチャネルを拒絶するであろう。
【０００９】
一層狭い帯域幅のチャネルフィルタは、例え送信された信号の中心周波数とチャネルフィルタとの間で限られた量の周波数ドリフトが発生するとしても、送信された信号を受信機が取得し続けるであろうことを確実にする。この手法を用いることにより、パッシブ周波数決定部品を一体化した受信機が製造されることができ、それは、5%と10%との間の代表的な精度を持つ。そして、比較的コストの高い水晶振動子の使用を回避することができる。
【００１０】
本発明の実施形態において、チャネルフィルタの帯域幅は実質的にDSSS信号の帯域幅の半分である。
【００１１】
一層狭い帯域幅のチャネルフィルタを使用することにより生じる感度における損失の少なくともいくらかは、送信された信号のパワーを、例えば3 dB分増大させることにより補正される(offset)ことができる。
【００１２】
チューニングに対する必要性を回避する事と感度における損失を受け入れなければならない事との間にはトレードオフが成立する。送信される信号より狭い帯域幅を持つチャネルフィルタを使用することにより、チューニングブロックが、もし使用される場合には、精細なチューニングブロックより部品数の少ない、かつ、より複雑性のない比較的粗いチューニングブロックとすることができる。
【００１３】
粗いチューニングブロックを用いるチューニングの手続は、無線ネットワークにおける所望の又は動作中の基本局(base station)が新しい従属局(slave station)にコンタクトする度毎に実現されることができる。また、基本局送信機に少なくとも粗くチューンされた状態が保たれることを確実にするために、チューニング手順が、無線ネットワークにおいて既に登録された従属局によって間隔をおいて繰り返されることができる。
【００１４】
本発明の改良において、受信される信号を周波数ダウンコンバートするのに使用される基準信号生成器の出力周波数は調整可能であり、動作中において、基準周波数は、受信されたDSSS信号とローカルで生成された直接シーケンスとの間の受け入れ可能な相関関係が達成されるまで調整可能である。
【００１５】
別の改良において、チャネルフィルタの帯域幅は、DSSS信号の受信を改善するよう、増加的に変更される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明は、対応する図面を参照して、例を介して以下に説明されるであろう。
【００１７】
図面において、同じ参照番号は、対応する特徴を示すために使用される。
【００１８】
図１を参照すると、低コスト無線ネットワークは、一次(又は基本)局１０と、明瞭さのためただ１つしか描かれていないが複数の二次(又は移動)局１２とを有する。無線ネットワークは、85 MHzのオーダー(order)の幅、帯域幅率(fractional bandwidth)約3.5%を持つ2.4 GHz ISM帯域での使用のために意図される。一次局１０は、送信機セクションＴＸ１０と受信機セクションＲＸ１０とを含むトランシーバを有し、二次局もまた、送信機セクションＴＸ１２と受信機セクションＲＸ１２とを含むトランシーバを有する。両タイプの局とも他のパーツを持つが、これらは本発明の理解に必要ではないため図示省略されている。送信機セクションＴＸ１０により送信される信号は、アンチポーダルな(antipodal)(±1の)11ビットのバーカー(Barker)シーケンスを用いて全体の帯域にわたり拡散される。以下の説明において、このような直接シーケンス・スペクトラム拡散信号はDSSS信号と呼ばれる。
【００１９】
送信機セクションＴＸ１０は、DSSS信号生成器１６に結合されるデータ源１４を有する。11ビットのバーカーシーケンスを格納するコード格納部(code store)１８と、出力周波数が水晶２２を用いて固定される基準周波数源２０とは、信号生成器１６に結合される。信号生成器１６より出力されるDSSS信号は、変調器２４の第１の入力に結合される。基準周波数源２０の出力は、変調器２４の第２の入力に結合される。アンテナ２６は、変調器２４の出力に結合される。
【００２０】
受信機セクションＲＸ１０は、アンテナ２６に結合される第１の入力と、基準周波数源２０に結合される第２の入力とを持つ周波数ダウンコンバータ２８を有する。一次局１０のアンテナ２６で受信される信号は、後述されることだが、一次局１０により送信される信号の帯域幅より狭い場合がある帯域幅を持つDSSS信号であるだろう。広帯域チャネルフィルタ３０は、周波数ダウンコンバータ２８の出力に結合され、その通過帯域の範囲に入る一層狭い帯域幅の信号をどれも通過させるであろう。逆拡散及び相関段３２は、広帯域チャネルフィルタ３０の出力とコード格納部１８の出力とに結合される。ベースバンド出力段３４は、データ信号出力を与えるよう、段３２の出力に結合される。
【００２１】
以下二次局１２を参照し、受信機ＲＸ１２は、アンテナ４０に結合される信号入力を持つ周波数ダウンコンバータ４２を有する。基準周波数生成器４４は、局部発振器信号fLOを周波数ダウンコンバータ４２に与える。基準周波数生成器４４は、パッシブで(passive)一体化可能な(integratable)周波数決定部品を持つ低コストのデバイスである。生成された周波数の耐性及び安定性は、受信機ＲＸ１２の集積回路を作るのに使用されるプロセスの特性により支配される。コスト節約手段として、例えば水晶振動子のような周波数安定素子(frequency stabilizing element)は与えられない。しかしながら、基準周波数生成器４４の構造は、本発明による方法を実現するためには重要ではない。
【００２２】
周波数ダウンコンバータ４２からのダウンコンバートされたDSSS信号は、一次局１０により送信される信号より狭い帯域幅を持つチャネルフィルタ４６でフィルタリングされる。連なったフリップフロップを用いる知られた方法により実現されることができるスライディング相関器４８は、フィルタリングされたDSSS信号を受信するためチャネルフィルタ４６に結合される。スライディング相関器４８は、基準周波数生成器４４より得られるタイミング信号に対する入力と送信機ＴＸ１０で信号を拡散させるのに使用される11ビットのバーカーコードの複製に対する入力とをも持つ。そのコードは、コード格納部５０に保持される。出力段５２は、例えば、データ信号又は信号の存在に関する指示といった信号出力を与えるようスライディング相関器４８の出力に結合される。
【００２３】
相関スコア段(correlation scoring stage)５４は、スライディング相関器４８の出力に結合される。相関スコア段５４の出力は、マイクロコントローラ５６の入力に結合される。スライディング相関器４８は、チャネルフィルタ４６からの電流(current)入力信号で達成される相対的な相関度に関する指示を生み出す。もし、その指示が、相関スコア段５４によって基準値又は価値尺度と比較されるとき、所定の基準に基づき受け入れ可能であるとみなされる場合、受信機ＲＸ１２は、送信された信号を取得したとみなされ、マイクロコントローラ５６は、出力段５２で出力信号を与えるため励起された状態を保つよう受信機ＲＸ１２を制御する。しかし、代わりに、受け入れられないとみなされる場合、受信機ＲＸ１２は、スリープモードに戻るか又は非励起状態になる。
【００２４】
二次局１２の送信機ＴＸ１２は、DSSS段６２に結合されるデータ入力段６０を有する。基準周波数生成器４４及び11ビットのバーカーコードを供給するコード格納部５０からの出力も段６２に接続される。段６２からのDSSS信号は、それから変調器６４で変調され、その結果は一次局１０への伝播のためアンテナ４０に与えられる。
【００２５】
二次局１２により送信される信号は、一次局１０により送信されるDSSS信号より狭い帯域幅を持つことができる。受信機ＲＸ１０は、例え、送信機ＴＸ１２の中心周波数が受信機ＲＸ１０の局部発振器周波数と完全に揃っていなくても、その帯域幅が、そのチャネルフィルタ３０の通過帯域の範囲に含まれるであろうから、このような一層狭い帯域幅のDSSS信号を処理することは困難ではないだろう。
【００２６】
図２は、一次局１０により送信されるDSSS信号の帯域幅を図式的に説明する。図示される帯域は、中心周波数fcを持ち、上位側及び下位側周波数の限界はそれぞれfuとfLとである。本発明によれば、チャネルフィルタ４６の帯域幅は、送信される信号の帯域幅より狭く、理想的には、送信される信号の中心周波数fcに実質的に中心化される。しかしながら、部品耐性や温度による影響を含むさまざまな理由により、この理想的な配置は成功しない場合があり、チャネルフィルタ帯域幅の中心は、fcと同じにはならない場合がある。また帯域幅はドリフトする場合がある。しかしながら、DSSS信号が受信され、結果として受け入れ可能な相関スコアを生じるか、又は受け入れ可能なビットエラー率(BER)を持つことを条件にすれば、二次局は、送信された信号を取得したとみなされることができる。
【００２７】
図３Ａ及び図３Ｂは、送信される信号の４分の３(つまり75%)に対応する3 dB帯域幅を持つチャネルフィルタの状況をそれぞれ説明する。図３Ａにおいて、フィルタ帯域幅の下位側のエッジは、fLに対応する周波数を持ち、図３Ｂにおいて、フィルタ帯域幅の上位側のエッジは、fUに対応する周波数を持つ。こうしてチャネルフィルタ４６の中心周波数は、送信される帯域幅の±８分の１分ドリフトするか又はずらされ、そしてなお、隣接するチャネルからの信号を受信することなく、送信される信号を受信することができる状態にあることが可能になる。
【００２８】
図４Ａ及び図４Ｂに示されるように、図４Ａは低域側周波数の限界を示し、図４Ｂは高域側周波数の限界を示すが、チャネルフィルタ帯域幅を送信機帯域幅の半分(つまり50%)にまで狭めることは、フィルタ４６の中心周波数が送信される帯域幅の±４分の１分ドリフトするか又はずらされ、そしてなお、隣接するチャネルからの信号を受信することなく、送信される信号を受信することができる状態にあることを可能にする。
【００２９】
もしフィルタ帯域幅が、少なくとも部分的に周波数fU又はfLの外側にある場合、受信される信号の品質は、劣化するであろう。そして、ビットエラー率は所望のチャネルを取得したとはみなされないであろうポイントまで大きくなるであろう。隣接チャネル信号が存在する場合には、受信機のコードとは相関しないであろうし、ノイズとして現れるであろう。
【００３０】
図５を参照して、一次局１０により送信されるDSSS信号のスペクトラム拡散は、シミュレートされた(simulated)搬送波周波数である55 MHzが中心となるローブ(lobe)のシーケンスを有する。実際の用途において、送信されるスペクトラムのアウターローブ(outer lobe)は、変調後のフィルタリング(post modulation filtering)によりフィルタアウト(filtered-out)される。しかし、これは、中心のメインローブ(main lobe)の復調に大変影響を与える。より詳細には、送信される信号は、11ビットのバーカーシーケンスによって拡散されることを条件として、データレートが1 MHzのBPSK信号を有する。チップレートは、こうして11 MHzであり、システム・サンプリングレートは、275 MHz、言い換えると２５倍のオーバーサンプリングである。シミュレートされるチャネルフィルタ４６(図１)は、20タップのバターワース(Butterworth)フィルタであり、シミュレーションに使用される 3 dB - 3 dB帯域幅は、(a)送信されるスペクトラムの第１のヌル(null)でチャネルフィルタの3 dBポイントをセットする22 MHz、(b)送信されるスペクトラムの3 dBポイントでチャネルフィルタの3 dBポイントをセットする9.75 MHz、(c)先行する値の半分である4.87 MHzである。チャネルフィルタは、最初に所望の信号の中心周波数にセットされる。
【００３１】
図６は、受信機で測定されるビットエラー率(BER)の結果を示す。チャネルフィルタ帯域幅が、22 MHz(曲線Ｘ)から9.75 MHz(曲線Ｙ)まで減少されるにつれ、システムパフォーマンスは、約0.6 dB低下する。この結果の解釈は、システムによって運ばれた情報のほとんどが、なお9.75 MHz帯域幅内に存在することを示す。これは、従来の受信機における3 dB帯域幅である。
【００３２】
チャネルフィルタの帯域幅が、従来の3 dB帯域幅である9.75 MHzを下回り4.87 MHz(曲線Ｚ)まで減少されると、システムのパフォーマンスは、約3.3 dB低下する。しかしながら、このような低下したパフォーマンスでも動作することができることがわかった。例えば、送信機のパワーを増加させることによりこのような低下したパフォーマンスを補償することができる。
【００３３】
図７は、ビットエラー率に関する周波数オフセットの効果を示す。フィルタが送信されるスペクトラムに中心化されないとき、フィルタで受信される送信済みパワーが一層小さくなり、スペクトラムにわたってのエネルギーの分布が変更されるという事実により、信号は低下する。しかしながら、システムは、かなり大きなオフセット、例えば、ビットエラー率の倍増に対し約3.5 MHzまで耐えることができる(4.87 MHzフィルタ)。
【００３４】
オフセットが11 MHz(つまり、チャネルフィルタが送信されるスペクトラムのヌル上にある)であるとき、信号振幅がとても小さいという事実によりBERはかなり悪化されるが、理論的には何らかの情報を取得することが可能である。
【００３５】
図８は、説明される動作を要約するフローチャートである。ブロック７０は、二次局１２(図１)のスイッチングオン又は起動に関連する。ブロック７２は、DSSS信号を受信する受信機ＲＸ１２(図１)に関連する。ブロック７６は、周波数ダウンコンバートされ、混合の結果に対して、一層狭い帯域幅の信号を形成するためチャネルフィルタ４６(図１)でフィルリングされるDSSS信号に関連する。ブロック７８は、この一層狭い帯域幅の信号との相関を取ることを試みるスライディング相関器４８(図１)を用いることに関連する。ブロック８０は、相関度を決定し、スコア又は他の適切な指示を与える相関スコア段５４(図１)に関連する。ブロック８２において、スコアが受け入れ可能かを見るチェックが行われる。もし(Ｙ)なら、受信機ＲＸ１２は、送信された信号を取得したとみなされ、ブロック８４において、データが再生される。もしスコアが受け入れ可能でないならば(Ｎ)、フローチャートはブロック７０に戻り、受信機が非励起状態なるか、又はスリープモードに置かれるかのどちらかである。
【００３６】
図１を参照して説明される本発明の実施形態の変形例において、チャネルフィルタは、送信される帯域幅の周波数領域を超えることになるかもしれない周波数領域に対して粗くチューンされる(tune)ことができる。この変形例において、基準周波数生成器４４は、マイクロコントローラ５６による出力５８の制御の下にチューナブルである。基準周波数生成器４４は、バラクタのような少なくとも１つの一体化可能な周波数決定部品を含む。
【００３７】
動作中は、相関度が低いとみなされる場合、それは、チャネルフィルタ４６が、受信されるDSSS信号の帯域幅の範囲に含まれないか、又はその帯域幅の中心に十分近いものでもないことを示すが、相関スコア段５４は、マイクロコントローラ５６に与えられる適切な出力を作り出す。マイクロコントローラ５６は、その出力５８に関し適切なチューニング信号を送信する。その信号は、基準周波数生成器４４に局部発振器周波数fLOを変更させることをもたらす。動作のサイクルは、受け入れ可能な出力が相関スコア段５４から得られるまで、異なる局部発振器周波数に対して繰り返される。また、局部発振器周波数fLOがDSSS信号の全体の帯域幅をスキャンするよう変更されるよう、サイクルのシーケンスが設けられることもできる。相関スコア段５４により得られるスコアは、最良の又は受け入れ可能なスコアを与える局部発振器周波数fLOを選択するマイクロコントローラ５６によって調査される。いずれかの場合において、受信機ＲＸ１２は、送信機ＴＸ１０と同調しているとみなされるであろう。
【００３８】
一次局１０が特定の二次局１２と、比較的長い時間コンタクトしている状態にある場合、局部発振器周波数fLOでの過度のドリフトが原因での信号損失に対する予防策として、マイクロコントローラ５６は、別のスキャンを開始することができる。
【００３９】
二次局１２が無線ローカルエリア・ネットワーク(WLAN)に参加するか、又は休眠中であったものがアクティブになるとき、その受信機ＲＸ１２のチューニングが実行される。
【００４０】
チャネルフィルタ４６における周波数シフトが、以下、線図Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤを有する図９を参照して説明される。
【００４１】
線図Ａは、図２に似ているが、一次局１０により送信されるDSSS信号を示す。線図Ｂは、第１の値である局部発振器周波数fLO1に対するチャネルフィルタ４６(図１)の位置を示す。線図Ａと線図Ｂとを比較して明らかなように、チャネルフィルタ４６と送信される信号との間に重複はなく、スライディング相関器４８(図１)はいかなる相関も検出しないであろう。そして、相関スコア段５４(図１)は、絶対値又は単にロウ(low)／受け入れ可能でない指示にすぎない適切なロウ出力を与えるであろう。任意の隣接チャネル干渉も低い相関スコアを持つことになるであろう。
【００４２】
線図Ｃは、チャネルフィルタ４６をDSSS信号の帯域幅の範囲に好適に入るように置き、それにより高い相関度を与える局部発振器周波数fLO2に対する状況を示す。結果的に、ハイ(high)又は受け入れ可能な指示が相関スコア段５４により与えられるであろう。
【００４３】
線図Ｄは、チャネルフィルタ４６をDSSS信号の帯域幅のハイエンドに部分的に重複させ、それにより低い相関度を与える局部発振器周波数fLO3に対する状況を示す。結果的に、ロウ又は受け入れ可能でない指示が相関スコア段５４により与えられるであろう。
【００４４】
局部発振器周波数のスキャンがいったん完了すれば、マイクロコントローラ５６は、局部発振器周波数fLO2を、最良の相関スコア又は最良のBERを与える最良の周波数として選択する。取得が達成された後、図示省略された様々な改良が受信されるDSSS信号の処理を加工又は増進するために役立てられることができる。
【００４５】
図１０は、以下に説明されるプロセスの変形例と共に、図９を参照して説明される動作を要約するフローチャートである。ブロック７０は、二次局１２(図１)におけるスイッチングに関連する。ブロック７２は、DSSS信号を受信する受信機ＲＸ１２(図１)に関連する。ブロック７４は、局部発振器周波数fLOをセットする受信機ＲＸ１２に関連する。ブロック７６は、セットされた局部発振器周波数を用いて周波数ダウンコンバートされ、混合の結果に対して、一層狭い帯域幅の信号を形成するためチャネルフィルタ４６でフィルリングされるDSSS信号に関連する。ブロック７８は、この一層狭い帯域幅の信号との相関を取ることを試みるスライディング相関器４８(図１)を用いることに関連する。ブロック８０は、相関度を決定し、スコア又は他の適切な指示を与える相関スコア段５４(図１)に関連する。ブロック８２において、スコアが受け入れ可能かを見るチェックが行われる。もし(Ｙ)なら、受信機は、送信された信号を取得したとみなされ、ブロック８４において、データが再生される。もしスコアが受け入れ可能でないならば(Ｎ)、フローチャートはブロック７４に戻り、別の局部発振器周波数fLOがセットされ、サイクルが繰り返される。
【００４６】
プロセスの変形例が、以下図１０におけるブロック８６、８８、９０及び９２により説明され、図示される。ブロック８６は、ブロック８０と８２との間に挿入され、局部発振器周波数fLOがスキャンされるべきかどうかをチェックするために機能する。もしその答えがno(N)なら、フローチャートはブロック８２及びその先へ進む。もしその答えがyes(Y)なら、そのときはブロック８８において、マイクロコントローラ５６が、各局部発振器周波数に対する相関スコアを格納することにより、最良の局部発振器周波数を見つけるためのスキャンをもたらす。
【００４７】
ブロック９０において、最後の局部発振器周波数fLOが使用されたかどうかを見るチェックがなされる。もしその答えがNo(N)なら、そのときはフローチャートはブロック７４に戻る。もしその答えがyes(Y)なら、フローチャートは、ブロック９２に進み、どの局部発振器周波数が最良のスコアを与え、かつデータが再生されるべきブロック８４に対する適切な出力を与えるかを決定する。
【００４８】
チャネルフィルタ４６の帯域幅を選択するとき、基準周波数生成器４４の精度及び安定性並びに許容される最大検索時間が考慮されるべきである。シミュレーションにおいて、送信されるDSSS信号の帯域幅の50%の帯域幅は、上位側限界である75%と共に受け入れ可能であることがわかった。
【００４９】
本発明による方法の別の変形例において、チャネルフィルタ４６の帯域幅が変化され、例えば、隣接チャネル干渉を避けるため、各ステップにおいて増加的に減じられる。操作のシーケンスは、図１０を参照して説明される内容と同様であるが、ブロック７４で表される操作が、フィルタの帯域幅を変更する操作により置き換えられ、ブロック８６、８８及び９０が必要なくなる点が異なる。
【００５０】
本明細書及び特許請求の範囲において、構成要素に先行する単語”a”又は”an”は、このような構成要素の存在が複数であることを排除するものではない。更に、単語“comprising(有する)”は、記載されている構成要素又はステップ以外の構成要素又はステップの存在を排除するものではない。
【００５１】
本発明の開示を解読すれば、他の変形が存在することは当業者にとって明らかであろう。このような変形は、低コストの無線通信器及びそれに対する構成パーツのデザイン、製造及び使用において既に知られ、かつ、既に本書に説明された特徴の代わりに又はそれに加えて用いられることができる別の特徴を取り入れることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明によりなされる低コスト無線ネットワークの実施形態のブロック概略図である。
【図２】送信されるDSSS信号のスペクトラムを図式的に示す図である。
【図３Ａ】送信されるDSSS信号での75%のオーダーの帯域幅を持つチャネルフィルタの上限及び下限を図式的に示す図である。
【図３Ｂ】送信されるDSSS信号での75%のオーダーの帯域幅を持つチャネルフィルタの上限及び下限を図式的に示す図である。
【図４Ａ】送信されるDSSS信号での50%のオーダーの帯域幅を持つチャネルフィルタの上限及び下限を図式的に示す図である。
【図４Ｂ】送信されるDSSS信号での50%のオーダーの帯域幅を持つチャネルフィルタの上限及び下限を図式的に示す図である。
【図５】DSSS信号のスペクトラムの例を示す図である。
【図６】異なるチャネルフィルタ帯域幅に対するビットエラー率(BER)のグラフである。
【図７】BERに関する周波数オフセットの効果を示すグラフである。
【図８】本発明による方法の実施形態のフローチャートである。
【図９】線図Ａ、Ｂ、Ｃ、及びＤを有し、チャネルフィルタ帯域幅が送信されたDSSS信号の中心周波数に対してシフトされる、本発明による方法の変形例を示す図である。
【図１０】二次局受信機を一次局送信機に揃える(align)プロセスのフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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