(57)【要約】【課題】  任意の拡散符号系列に対して有効にシンボル同期確立及び同期保持ができるシンボル同期装置を提案する。【解決手段】  本発明のシンボル同期装置（２０）は、拡散変調後のシンボルデータにシンボル同期用のチップが付加された拡散変調信号を受信してこれをベースバンド拡散変調信号に復調する１次復調部（２２）と、ベースバンド拡散変調信号からシンボル同期用のチップを除去するシンボル同期用チップ除去手段（２３）と、シンボル同期用のチップが除去されたベースバンド拡散変調信号を逆拡散する２次復調部（２４）と、ベースバンド拡散変調信号を同相加算することによりシンボルタイミングを再生するシンボルタイミング再生部（２６）と、２次復調部（２４）から出力される逆拡散信号をシンボルタイミングに同期してシンボル判定を行うシンボル判定部（２５）と、を備える。【選択図】    図１
2005323050.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
拡散変調後のシンボルデータにシンボル同期用のチップが付加された拡散変調信号を受信してこれをベースバンド拡散変調信号に復調する１次復調部と、
前記ベースバンド拡散変調信号から前記シンボル同期用のチップを除去するシンボル同期用チップ除去手段と、
前記シンボル同期用チップ除去手段によってシンボル同期用のチップが除去されたベースバンド拡散変調信号を逆拡散する２次復調部と、
前記１次復調部によって復調されたベースバンド拡散変調信号を同相加算することによりシンボルタイミングを再生するシンボルタイミング再生部と、
前記２次復調部から出力される逆拡散信号を前記シンボルタイミング再生部によって再生されたシンボルタイミングに同期してシンボル判定を行うシンボル判定部と、
を備える、シンボル同期装置。
【請求項２】
請求項１に記載のシンボル同期装置であって、前記拡散変調信号は所定の拡散率の整数倍に拡散された複数の信号が多重化された信号である、シンボル同期装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のシンボル同期装置であって、前記シンボルタイミング再生部はシンボル同期用のチップの周期毎に前記ベースバンド拡散変調信号の同相加算を行う、シンボル同期装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はシンボル同期装置に関し、特に、任意の拡散符号系列に対して有効にシンボル同期確立及び同期保持を可能とする改良技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
スペクトラム拡散通信方式を利用したデジタル無線通信において送受信機間でシンボル同期を確立するための方法として、例えば、特開２００３−３３３０１１号公報に開示されているように、受信信号を同相加算することで同期用シンボル系列を強調し、受信信号のＳＮＲを改善してから相関検出を行う方法が知られている。この方法によれば符号間干渉や雑音によって相関検出が困難な場合でも同期用シンボルを容易に検出できる。
【特許文献１】特開２００３−３３３０１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、この方法では、相関検出によって位相情報を検出するので、同期用シンボルの拡散符号系列の自己相関特性がシンボル同期特性に影響を与える。従って、データシンボル系列に対して複数の拡散符号を用いるシステムでは相関検出による同期方法を用いる場合、データシンボル系列を受信しているときのシンボル同期確立及び同期保持が困難になる。
【０００４】
そこで、本発明はこのような問題を解決し、任意の拡散符号系列に対して有効にシンボル同期確立及び同期保持ができるシンボル同期装置を提案することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するため、本発明のシンボル同期装置は、拡散変調後のシンボルデータにシンボル同期用のチップが付加された拡散変調信号を受信してこれをベースバンド拡散変調信号に復調する１次復調部と、ベースバンド拡散変調信号からシンボル同期用のチップを除去するシンボル同期用チップ除去手段と、シンボル同期用チップ除去手段によってシンボル同期用のチップが除去されたベースバンド拡散変調信号を逆拡散する２次復調部と、１次復調部によって復調されたベースバンド拡散変調信号を同相加算することによりシンボルタイミングを再生するシンボルタイミング再生部と、２次復調部から出力される逆拡散信号をシンボルタイミング再生部によって再生されたシンボルタイミングに同期してシンボル判定を行うシンボル判定部と、を備える。拡散変調後のシンボルデータに対して送信機側でシンボル同期用のチップを付加し、これを受信機側において同相加算により検出することで、任意の拡散符号に対して有効にシンボル同期確立及び同期保持が可能になる。
【０００６】
Ｍ−ａｒｙ／ＤＳ方式のような複数の拡散符号を用いるシステムでは拡散変調信号を所定の拡散率の整数倍に拡散された複数の拡散変調信号が多重化された信号とすることで、多重化されたそれぞれの拡散変調信号を同時にシンボル同期確立及び同期保持を行うことができる。
【０００７】
シンボルタイミング再生部はシンボル同期用のチップの周期毎にベースバンド拡散変調信号の同相加算を行うのが好ましい。シンボル同期用のチップの周期毎に同相加算を行うことで、より正確なシンボル同期確立及び同期保持が可能になる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、拡散変調後のシンボルデータに対して送信機側でシンボル同期用のチップを付加し、これを受信機側において同相加算により検出することで、任意の拡散符号に対して有効にシンボル同期確立及び同期保持が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図２はＭ−ａｒｙ／ＤＳ方式のスペクトラム拡散通信を行うための送信機の構成を示している。送信機１０は、２次変調部１１、シンボル同期用チップ付加手段１２、１次変調部１３、及びアンテナ１４を備えて構成されている。２次変調部１１はシンボルデータのＫビットを１シンボルとし、１シンボル長を１周期とする拡散符号を用いてシンボルデータを拡散変調する。拡散符号系列数は２K通り存在する。シンボル同期用チップ付加手段１２は２次変調部１１によって拡散変調された拡散変調信号にシンボル同期用のチップを付加する。シンボル同期用チップの挿入箇所としては、１シンボル毎に挿入するのが望ましいが、シンボル同期確立及び同期保持が可能となる箇所であれば特に限定されるものではなく、例えば、２シンボル毎、又は３シンボル毎でもよく、更にはランダムでもよい。１次変調部１３は同期用のチップが付加された拡散変調信号に１次変調を行い、これを無線信号としてアンテナ１４を介して送信する。
【００１０】
図１はＭ−ａｒｙ／ＤＳ方式のスペクトラム拡散通信を行うための受信機の構成を示している。受信機（シンボル同期装置）２０は、アンテナ２１、１次復調部２２、シンボル同期用チップ除去手段２３、２次復調部２４、シンボル判定部２５、及びシンボルタイミング再生部２６を備えて構成されている。１次復調部２２はアンテナ２１を介して受信した拡散変調信号をベースバンド拡散変調信号に復調する。このベースバンド拡散変調信号には上述したシンボル同期用チップ付加手段１２によってシンボル同期用のチップが付加されている。シンボル同期用チップ除去手段２３はベースバンド拡散変調信号からシンボル同期用のチップを除去する。２次復調部２４はシンボル同期用のチップが除去されたベースバンド拡散変調信号を逆拡散する。２次復調部２４はＫ個の相関器４０−１，４０−２，…,４０−Ｋから構成されており、複数種類の拡散符号に対する相関検出を行い、送信機１０に用いられた拡散符号を判定して逆拡散を行う。このようにして逆拡散された逆拡散信号はシンボル判定部２６においてシンボル判定される。
【００１１】
シンボルタイミング再生部２６は、同相加算部３１、ピーク検出部３２、位相比較部３３、及び可変分周器３４を備えて構成されている。同相加算部３１は１次復調部２２によって復調されたベースバンド拡散変調信号を（Ｍ＋１）チップにわたってＮ回の同相加算を行う。ここで、Ｍは拡散符号の符号長である。同相加算部３１では同相加算を常時行う必要は無く、例えば、シンボル同期用のチップが挿入されたチップ区間の前後（同期用チップの周期毎）に同相加算を行えばよい。ベースバンド拡散変調信号を同相加算すると、ベースバンド拡散変調信号の各チップ区間における「１」,「−１」の割合はほぼ等しいと考えられるため、Ｎ回の同相加算によりほぼゼロになるが、シンボル同期用のチップとして、例えば「１」を付加すると、シンボル同期用のチップが付加されたチップ区間ではＮ回の同相加算によりピークを検出することができる。このピークはシンボル同期用にチップが挿入された位置、即ちシンボルタイミングを規定している。ピーク検出部３２はこの同相加算によって得られたピークが所定の閾値を超えたか否かを判定する。ピークが所定の閾値を超えると、位相比較部３３は所望の位相と比較を行い、その位相比較に基づいて可変分周器３４は高速パルスの挿抜を行い、シンボルタイミングを再生する。シンボル判定部２５は２次復調部２４から出力される逆拡散信号をシンボルタイミング再生部２６によって再生されたシンボルタイミングに同期してシンボル判定を行う。
【００１２】
図３は計算機シミュレーションによるＡＷＧＮ環境下のＢＥＲ（ビットエラーレート）＝３ｅ−２での同相加算結果を示している。ここでは、４０シンボル分の同相加算を２０回行い、それぞれの結果を重ねて表示したものである。同図に示すように弱電界においてシンボルタイミングを検出できているので、本方式によるシンボル同期確立及び同期保持が十分に実現可能であることを示唆している。
【００１３】
本方式によれば任意の拡散符号系列（拡散率）に対して有効にシンボル同期確立及び同期保持を行うことが可能である。また、シンボル同期確立後はシンボル同期用のチップの前後数チップのみを同相加算するだけで同期保持が可能になるため、相関検出による方法よりも演算量を低減できる。これは、特に高ビットレートのシステムに対して大きな効果が期待できる。従って、本方式はソフトウエア無線に対しても有効な技術になる。また、Ｍ−ａｒｙ／ＤＳ方式のように複数の拡散符号を用いる方式においてもデータシンボル系列に対してシンボル同期確立及び同期保持が可能になるため、シンボル同期用のチップを挿入する間隔を長くでき、実効レートを上げることができる。また、上述した従来技術ではパイロットシンボル系列に対して同相加算を行っていたが、本方式によれば拡散変調されたシンボルデータにシンボル同期用のチップを付加しているので、同期用シンボルだけでなくデータシンボルに対しても同相加算を行うことができ、同相加算の対象になるシンボルを限定する必要がない。従って、データシンボルを受信しているときでもシンボル同期確立及び同期保持が可能になる。
【００１４】
尚、上記の実施例ではシンボルデータにシンボル同期用のチップを付加する構成としたが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、送信機側において拡散変調前のシンボルデータにフレーム同期用のシンボルを付加することで、フレーム同期を行うことも可能である。つまり、同期用の符号（チップ又はシンボル）を挿入する位置によって、同期制御の対象を変えることができる。また、同期用のチップを挿入する間隔を１シンボル毎だけでなく、その整数倍にすることで、所定の拡散率の整数倍に拡散された複数の拡散変調信号が多重化された信号に対して同時にシンボル同期確立及び同期保持を行うことができる。また、複数の拡散符号を用いるＭ−ａｒｙ／ＤＳ方式では自己相関性の良い拡散符号を選定する必要があるが、本方式によれば自己相関性の良い拡散符号を用いなくてもシンボル同期確立及び同期保持が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態に関る受信機の構成図である。
【図２】本実施形態に関る送信機の構成図である。
【図３】シンボルタイミングの計算機シミュレーション結果である。
【符号の説明】
【００１６】
１０…送信機  １１…２次変調部  １２…シンボル同期用チップ付加手段  １３…１次変調部  ２０…受信機  ２２…１次復調部  ２３…シンボル同期用チップ除去手段  ２５…シンボル判定部  ３１…同相加算部  ３２…ピーク検出部  ３３…位相比較部  ３４…可変分周器  ４０…相関器
【図１】
2005323050.tif 000003
【図２】
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【図３】
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