(57)【要約】【課題】  例えば、ＣＤＭＡ方式による拡散信号を受信する受信機で、受信された拡散信号のデータと所定の拡散符号のデータとの相関を演算することを効果的に行う。【解決手段】  受信機の逆拡散装置の回路では、ビット数切り替え相関演算手段１〜１４が、受信された拡散信号のデータと所定の拡散符号のデータとの相関を演算するに際して、例えばユーザ数やパス数や拡散率に応じて、所定の拡散符号のデータとの相関を演算する対象となる受信された拡散信号のデータのビット数を切り替えて相関を演算する。【選択図】  図１
2005101694.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信された拡散信号のデータと所定の拡散符号のデータとの相関を演算する受信機において、
所定の拡散符号のデータとの相関を演算する対象となる受信された拡散信号のデータのビット数を切り替えて相関を演算するビット数切り替え相関演算手段を備えた、
ことを特徴とする受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、符号分割多重（ＣＤＭＡ：Code Division Multiple Access）方式による拡散信号を受信する受信機に関し、特に、受信された拡散信号と所定の拡散符号との相関演算を行うに際して、受信された拡散信号のビット数を可変として、当該相関演算を効果的に行う受信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、移動体通信や無線ＬＡＮ（Local Area Network）などで用いられるスペクトラム拡散（ＳＳ：Spread Spectrum）通信システムでは、一般に、送信側は、送信データに対して狭帯域変調（１次変調）を行って、更に拡散変調（２次変調）を行い、このように２段階の変調を行ってデータを送信する。一方、受信側は、受信データに対して逆拡散を行って１次変調信号へ戻してから、通常の検波回路でベースバンド信号の再生を行う。
また、受信側においては、スペクトラム拡散された受信信号の復調を行うために相関を出力するスペクトラム拡散通信用相関回路が、逆拡散回路や、符号分割多重変調波の復調回路で構成される。具体的には、スペクトラム拡散通信用相関回路では、例えば、同期捕捉を行って以降検出された同期位相で相関を取るために、論理回路で構成されたスライディングコリレータ（ＳＣ：Sliding Correlator）が用いられている（例えば、特許文献１参照。）。
ＳＣは、送信側で用いられた符号系列を１チップ単位でシフトさせて受信データの逆拡散を行い、受信側の符号系列との相関を求めるものである。ＳＣでは、符号系列長分のチップ数について、受信データと符号系列（拡散符号）との相関値を得ることができる。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２９８３７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、受信データと符号系列との相関を演算するためのＳＣなどの相関演算器は、一般に、複数ユーザや複数パスの復調を行う場合には、復調するユーザ数又はパス数分だけ必要となる。しかしながら、従来では、予め用意してある相関演算器の数に対して、ユーザの数が少ない場合や、取得するパスの数が少ない場合には、使用せずに余ってしまう相関演算器が存在するといった無駄があった。また、従来では、例えば、拡散率（＝ビット区間／チップ区間）の大きさに対応して相関演算が行われないといった不十分さがあった。
本発明は、このような従来の事情に鑑み為されたもので、受信された拡散信号と所定の拡散符号との相関演算を効果的に行うことができる受信機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】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明に係る受信機では、次のようにして、受信された拡散信号のデータと所定の拡散符号のデータとの相関を演算する。
すなわち、ビット数切り替え相関演算手段が、所定の拡散符号のデータとの相関を演算する対象となる受信された拡散信号のデータのビット数を切り替えて、相関を演算する。
従って、受信された拡散信号と所定の拡散符号との相関演算を効果的に行うことができる。
ここで、拡散信号としては、種々なものが用いられてもよい。
また、拡散符号としては、種々なものが用いられてもよい。例えば、逆拡散を行う場合には、拡散に用いられた拡散符号と同一の拡散符号が逆拡散符号として用いられる。また、拡散符号としては、例えば、１種類が用いられてもよく、或いは、複数の種類が用いられてもよい。
また、相関を演算する態様としては、種々な態様が用いられてもよく、例えば、拡散信号のデータと拡散符号のデータとを拡散符号の１チップ毎に乗算して１拡散符号分（１シンボル分）積分した結果を相関値とするような態様を用いることができる。
また、拡散符号のデータとの相関を演算する対象となる拡散信号のデータのビット数を切り替えて相関を演算する態様としては、種々な態様が用いられてもよい。
また、ビット数切り替え相関演算手段により相関演算を行う態様（ビット数）を切り替える仕方としては、例えば、ユーザ数やパス数や拡散率などの通信状況を検出して当該検出結果に応じて（自動的に）切り替えを行うような仕方が用いられてもよく、或いは、人や外部の装置からの指示入力に応じて切り替えを行うような仕方が用いられてもよい。
【０００６】
以下で、更に、本発明に係る構成例を示す。
一構成例として、ビット数切り替え相関演算手段は、２つのデータの相関を演算する複数の相関演算手段と、所定のビットシフトを行って２以上の相関演算手段による相関演算結果を加算する相関演算結果ビットシフト加算手段を備える。
ここで、複数の相関演算手段の数としては、種々な数が用いられてもよい。
また、ビットシフトによりビットをシフトさせる態様としては、種々な態様が用いられてもよい。
一構成例として、受信された拡散信号のデータの上位の所定ビット数のデータと所定の拡散符号のデータとの相関を各相関演算手段毎に演算させて各相関演算手段毎の相関演算結果を採用する態様と、受信された拡散信号のデータのビットを２以上に分割してそれぞれの分割ビットのデータ毎に所定の拡散符号のデータとの相関を２以上の相関演算手段のそれぞれ毎に演算させてこれら２以上の相関演算手段による相関演算結果を相関演算結果ビットシフト加算手段によりビットシフト及び加算して当該加算結果を相関演算結果として採用する態様とを切り替える相関演算態様切り替え手段を備える。
【０００７】
ここで、上位の所定ビット数のデータに関して、上位の所定ビット数としては、種々なビット数が用いられてもよい。また、例えば、プラスマイナス（±）の符号を表すビット（符号ビット）がある場合には、当該符号ビットが付加されたデータを用いて相関演算が行われてもよく、或いは、当該符号ビットが除かれたデータを用いて相関演算が行われてもよい。
また、データのビットを２以上に分割して２以上の分割ビットを生成する態様としては、種々な態様が用いられてもよい。また、例えば、プラスマイナス（±）の符号を表すビット（符号ビット）がある場合には、各分割ビットに当該符号ビットを付加する態様が用いられてもよく、或いは、各分割ビットから当該符号ビットを除くような態様が用いられてもよい。
【０００８】
一構成例として、相関演算結果ビットシフト加算手段は、データのビットをシフトさせるビットシフト演算手段と、２以上のデータを加算する加算手段を用いて構成される。
一構成例として、相関演算態様切り替え手段は、相関演算手段に入力するデータ（例えば、分割ビット）を切り替える入力切り替え手段と、相関演算結果として採用して出力するデータを切り替える出力切り替え手段を用いて構成される。
一構成例として、各相関演算手段により相関演算する対象となるデータのビットの数は、複数の相関演算手段について共通である。一構成例として、各相関演算手段により相関演算する対象となるデータのビットの数は、固定的に設定されている。
一構成例として、データのビットを２以上に分割するビット分割手段を備える。一構成例として、ビット分割手段は、データのビットを上位の方から順に分割し、符号ビットがある場合には当該符号ビットを各分割ビットに付加する又は各分割ビットに付加しないようにする。
一構成例として、受信されたアナログの拡散信号を所定のビット数を有するデジタルの拡散信号のデータへ変換するＡ／Ｄ変換手段を備える。
【０００９】
一構成例として、ビット切り替え相関演算手段は、相関演算に関する所定の切り替え条件に基づいて、所定の拡散符号のデータとの相関を演算する対象となる受信された拡散信号のデータのビット数を切り替えて、相関を演算する。
一構成例として、所定の切り替え条件として、受信された拡散信号のデータと複数の拡散符号のデータとの相関を演算する場合には、拡散符号のデータとの相関を演算する対象となる受信された拡散信号のデータのビット数を（比較的）小さくする態様へ切り替える条件が用いられ、各相関演算手段毎の相関演算結果を採用する態様へ切り替える条件が用いられる。例えば、複数のユーザについての相関演算を行う場合や、複数のパスについての相関演算を行う場合がある。
ここで、相関演算に用いられる複数の拡散符号としては、例えば、それぞれが異なっていてもよく、或いは、同一であるものが含まれてもよい。
一例として、それぞれ異なる拡散符号を用いて拡散信号を無線送信する複数のユーザの無線通信装置からの受信拡散信号に対して相関演算を行うような場合には、複数の拡散信号として、各ユーザに対応してそれぞれ異なる拡散符号が用いられる。
他の例として、マルチパス環境において、１つのユーザの無線通信装置から無線送信される同一の拡散信号について、それぞれのパス毎の受信拡散信号に対して相関演算を行うような場合には、複数の拡散符号として、それぞれのパス毎にタイミングがずらされた同一の拡散符号が用いられる。
【００１０】
一構成例として、所定の切り替え条件として、受信された拡散信号のデータと１つの拡散符号のデータとの相関を演算する場合には、拡散符号のデータとの相関を演算する対象となる受信された拡散信号のデータのビット数を（比較的）大きくする態様へ切り替える条件が用いられ、相関演算結果ビットシフト加算手段によるビットシフト及び加算の結果を相関演算結果として採用する態様へ切り替える条件が用いられる。例えば、１つのユーザについて１つのパスについての相関演算を行う場合がある。
一構成例として、所定の切り替え条件として、受信された拡散信号のデータと所定の拡散符号のデータとの相関を演算する精度を（比較的）低めてもよい或いは低める場合には、拡散符号のデータとの相関を演算する対象となる受信された拡散信号のデータのビット数を（比較的）小さくする態様へ切り替える条件が用いられ、各相関演算手段毎の相関演算結果を採用する態様へ切り替える条件が用いられる。例えば、受信された拡散信号の拡散率が（比較的）大きい場合があり、つまり、１拡散符号分（１シンボル分）に含まれるチップ数が（比較的）多い場合がある。
【００１１】
一構成例として、所定の切り替え条件として、受信された拡散信号のデータと所定の拡散符号のデータとの相関を演算する精度を（比較的）高める場合には、拡散符号のデータとの相関を演算する対象となる受信された拡散信号のデータのビット数を（比較的）大きくする態様へ切り替える条件が用いられ、相関演算結果ビットシフト加算手段によるビットシフト及び加算の結果を相関演算結果として採用する態様へ切り替える条件が用いられる。例えば、受信された拡散信号の拡散率が（比較的）小さい場合があり、つまり、１拡散符号分（１シンボル分）に含まれるチップ数が（比較的）少ない場合がある。
一構成例として、複素数の信号が処理される。具体的には、受信された拡散信号や、所定の拡散符号は、実数成分と虚数成分を有する。また、各機能手段としては、複素数の信号を処理することが可能な構成が用いられる。
他の構成例として、実数の信号が処理される。具体的には、受信された拡散信号や、所定の拡散符号は、実数成分のみを有する。また、各機能手段としては、実数の信号を処理することが可能な構成が用いられる。
【００１２】
一構成例として、ＣＤＭＡ方式や、Ｗ（Wide band）−ＣＤＭＡ方式で用いられる。
一構成例として、移動体無線通信システムや、無線ＬＡＮシステムなどで用いられる。移動体無線通信システムとしては、例えば、携帯電話システムや、簡易型携帯電話システム（ＰＨＳ：Personal Handy phone System）などを用いることができる。
例えば、本発明は、受信装置、通信装置、基地局装置、移動局装置、逆拡散装置、相関演算装置、復調装置などとして実現することが可能である。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、本発明に係る受信機によると、受信された拡散信号のデータと所定の拡散符号のデータとの相関を演算するに際して、例えば相関演算を行う状況に応じて、所定の拡散符号のデータとの相関を演算する対象となる受信された拡散信号のデータのビット数を切り替えて相関を演算するようにしたため、受信された拡散信号と所定の拡散符号との相関演算を効果的に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明に係る一実施例を図面を参照して説明する。
本例では、スペクトラム拡散通信方式を用いて無線通信を行う無線通信装置の受信機に設けられる逆拡散装置に本発明を適用した場合を示す。
本例の逆拡散装置では、拡散符号によりスペクトラム拡散変調されたアナログ受信信号に対して当該拡散符号に対応した拡散符号（逆拡散符号）との相関演算を行うスペクトラム拡散通信用のスライディングコリレータ（ＳＣ）の機能を有し、ユーザ数やパス数や拡散率によって、相関演算に使用する受信信号のビット数を変えて、演算結果の精度を制御することが行われる。
図１には、本例に係るスペクトラム拡散通信方式を用いた逆拡散装置の回路構成例を示してある。
本例の逆拡散装置には、アナログ受信信号をチップレート以上のサンプルレートで例えば１５ビットのデジタル信号へ変換するＡ／Ｄ（Analog to Digital）変換器１と、Ａ／Ｄ変換器１からの多ビットの出力を上位ビットと｛最上位ビット（ＭＳＢ：Most Significant Bit）＋下位ビット｝に分配するビット（ｂｉｔ）分配器２と、ビット分配器２からの出力を選択するデジタル受信信号のセレクタ部（２つのセレクタ３、４）と、デジタル受信信号及び拡散符号に対応した複数種の逆拡散符号を記憶して出力する逆拡散符号系列記憶部である２つのＰＮコードレジスタ５、６が備えられている。
【００１５】
また、本例の逆拡散装置には、デジタル受信信号のセレクタ部３、４にて選択された信号と逆拡散符号系列記憶部（ＰＮコードレジスタ５、６）から出力された逆拡散符号を入力として相関演算を行う２つの相関演算器７、８と、相関演算器７、８からの出力のビットシフトを行う２つのビットシフト演算器９、１０と、２系統のビットシフト演算器９、１０からの出力の加算を行う加算器１１と、相関演算器７、８からの出力と加算器１１からの出力を入力としていずれかの演算結果又は出力をしない状態を選択する出力選択部（２つのセレクタ１２、１３）と、セレクタ３、４、１２、１３やビットシフト演算器９、１０の制御を行う制御部１４が備えられている。
ここで、それぞれの相関演算器７、８は、例えば、図３に示される相関演算器３５と同様に、複素型ＳＣの機能を有している。なお、図１では、同相成分（Ｉ成分）の処理系路と直交成分（Ｑ成分）の処理系路をまとめて示してあるが、例えば、図３に示されるのと同様に、同相成分と直交成分とのそれぞれについての処理が行われる構成となっている。
また、他の構成例として、それぞれの相関演算器７、８が、図２に示されるのと同様に、実数型ＳＣの機能を有するような構成とすることも可能である。
【００１６】
本例の逆拡散装置の各処理部１〜１４により行われる動作の一例を示す。
受信機のアンテナにより受信されたＣＤＭＡ変調アナログ信号は同相成分及び直交成分に分離されて、それぞれＡ／Ｄ変換器１に入力される。なお、図１では、図を簡略化して、受信信号の同相成分と直交成分を１つの入力として示している。
ここで、例えば、受信されるアナログ信号のチップレートは４Ｍｃｐｓであり、Ａ／Ｄ変換器１におけるデジタル変換では、オーバーサンプリングのため、通常、その４倍に当たる１６Ｍｂｐｓで、同一のアナログ信号の１ビット当たりで多ビットが出力される。
ビット分配器２では、Ａ／Ｄ変換器１から出力される符号付１５ビットの受信データについて、上位の８ビットを切り出した出力値と、（符号ビットであるＭＳＢと下位の７ビット）を切り出した出力値との２系統を出力する。具体的には、１５ビットの受信データでは、最上位ビット（ＭＳＢ）が±の符号を表しており、残りの１４ビットが数値を表しており、当該残りの１４ビットが上位７ビットと下位７ビットに分配されてそれぞれに１ビットの符号ビットが付加される。
【００１７】
ビット分配器２から出力される信号では、それぞれのセレクタ３、４によって上位８ビットの信号のライン又は｛符号ビット（ＭＳＢ）＋下位７ビット｝の信号のラインのどちらかが選択され、一方のセレクタ３により選択された信号は一方の相関演算器７に入力され、他方のセレクタ４により選択された信号は他方の相関演算器８に入力される。それぞれのセレクタ３、４の切り替えは、制御部１４により制御される。
それぞれのＰＮコードレジスタ５、６には、複数のユーザについて、逆拡散符号の同相成分及び直交成分が記憶されている。一方のＰＮコードレジスタ５に記憶された逆拡散符号の信号は一方の相関演算器７に入力され、他方のＰＮコードレジスタ６に記憶された逆拡散符号の信号は他方の相関演算器８に入力される。なお、図１では、図を簡略化して、逆拡散符号の同相成分と直交成分を１つの経路で示している。
【００１８】
それぞれの相関演算器７、８では、それぞれのセレクタ３、４を介して入力されるデジタル受信データとそれぞれのＰＮコードレジスタ５、６から入力される逆拡散符号との相関値が演算されて出力される。具体的には、それぞれの相関演算器７、８では、デジタル受信データ及び拡散符号に対して、乗算器や加算器によって例えば式２に示されるように各成分の復調信号を導出する演算が行われ、更に累積加算器によって同相成分と直交成分のそれぞれについて１シンボル分の相関値が算出され、そして、同相成分の相関出力Ｉ及び直交成分の相関出力Ｑとして出力される。なお、図１では、図を簡略化して、相関出力の同相成分Ｉと直交成分Ｑを１つの経路で示している。
それぞれの相関演算器７、８からの出力は、それぞれのビットシフト演算器９、１０に入力される。それぞれのビットシフト演算器９、１０は、入力に対して制御部１４からの情報に応じた算術ビットシフトを行った結果を加算器１１へ出力する。それぞれのビットシフト演算器９、１０による処理は、制御部１４により制御される。
２つのビットシフト演算器９、１０からの出力は、両方共に、加算器１１に入力される。加算器１１では、２つのビットシフト演算器９、１０から入力される２つの演算結果を加算して出力する。
【００１９】
具体的には、例えば、デジタルデータの上位８ビット（ＭＳＢ＋ＭＳＢを除く上位７ビット）に関する相関値が一方のビットシフト演算器９に入力され、（ＭＳＢ＋下位７ビット）に関する相関値が他方のビットシフト演算器１０に入力される場合には、一方のビットシフト演算器９への入力データが他方のビットシフト演算器１０への入力データと比べてＭＳＢを含めて８ビット分上位となるようにして且つ符号ビット（ＭＳＢ）を１つにまとめることで、加算器１１では当該上位８ビット分の相関値と当該（ＭＳＢ＋下位７ビット）分の相関値とを本来の位（ビット分配器２による分配の前の位）に合わせて加算することができる。また、一方のビットシフト演算器９への入力データと他方のビットシフト演算器１０への入力データとで、同一のビットシフトを行うことにより、両方の入力データを同一の倍率で増加或いは減少することができる。
一方のセレクタ１２は、一方の相関演算器７からの出力と、加算器１１からの出力と、演算結果をオフ（ＯＦＦ）とする出力の中から、一つを選択して入力し、当該入力信号を一方の相関演算結果（相関演算結果Ａ）として出力する。同様に、他方のセレクタ１３は、他方の相関演算器８からの出力と、加算器１１からの出力と、演算結果をオフ（ＯＦＦ）とする出力の中から、一つを選択して入力し、当該入力信号を他方の相関演算結果（相関演算結果Ｂ）として出力する。それぞれのセレクタ１２、１３の切り替えは、制御部１４により制御される。
制御部１４は、それぞれのセレクタ３、４やそれぞれのビットシフト演算器９、１０に対して制御信号を出力して、それぞれを制御する。
【００２０】
次に、本例の逆拡散装置により行われる処理の例を示す。
（１）複数のユーザについて相関演算を行う時又は複数のパスを取得する時について説明する。
このような時には、制御部１４が入力側のセレクタ３、４を制御して、ビット分配器２から出力される上位８ビットのラインの信号を選択して両方の相関演算器７、８に入力する。また、制御部１４が出力側のセレクタ１２、１３を制御して、それぞれの相関演算器７、８からの出力結果を相関演算結果Ａ、Ｂとして選択する。この場合、それぞれの相関演算器７、８に複数のユーザのそれぞれ又は複数のパスのそれぞれを割り当てることで、相関演算結果Ａ、Ｂとして、複数ユーザ又は複数パスの相関結果を出力することができる。なお、本例では、複数として２つが用いられる。
（２）複数の相関演算器７、８の数に対してユーザ数が少ない或いは取得パス数が少ない場合や、又は、拡散率が小さいレートで通信を行って特性良く受信することを図る場合について説明する。
このような場合には、受信データとしてＡ／Ｄ変換器１からの１５ビット出力の全てを使用して、相関演算を行う。
【００２１】
具体的には、制御部１４が入力側の一方のセレクタ３を制御して、ビット分配器２から出力される上位８ビットのラインの信号を選択して一方の相関演算器７に入力し、また、制御部１４が他方のセレクタ４を制御して、ビット分配器２から出力される｛符号ビット（ＭＳＢ）＋下位７ビット｝のラインの信号を選択して他方の相関演算器８に入力する。これにより、一方の相関演算器７では上位ビットの演算が行われ、他方の相関演算器８では下位ビットの演算が行われる。
また、２つの相関演算器７、８のそれぞれからの出力は、後段において加算器１１により加算され、これに際して、ビットシフト演算器９、１０によりそれぞれの出力データが適正なビット位置に配置されるようにビットをシフトする演算が為される。制御部１４は、例えば、ユーザ数又はパス数や、処理するチャネルの拡散率や、後段の加算器１１の演算ビット数などに応じたシフト量を制御値として、それぞれのビットシフト演算器９、１０へそれぞれの制御値を報告して制御する。
【００２２】
また、２つのビットシフト演算器９、１０からの出力は、加算器１１に入力されて加算される。制御部１４は、一例として、一方のセレクタ１２を制御して、加算器１１からの出力を選択して相関演算結果Ａとして出力するとともに、他方のセレクタ１３を制御して、相関演算結果Ｂとしてオフを選択して出力を無信号とする（出力を行わない）又は加算器１１からの出力を相関演算結果Ｂとして出力する。
ここで、セレクタ１２、１３の切り替え動作は逆であってもよく、他の例として、制御部１４は、他方のセレクタ１３を制御して、加算器１１からの出力を選択して相関演算結果Ｂとして出力するとともに、一方のセレクタ１２を制御して、相関演算結果Ａとしてオフを選択して出力を無信号とする（出力を行わない）又は加算器１１からの出力を相関演算結果Ａとして出力する。
また、他の例として、制御部１４が制御することで、一方のセレクタ１２により一方の相関演算器７からの出力を選択して、受信データの上位８ビットを使用した演算結果を相関演算結果Ａとして出力するとともに、他方のセレクタ１３により加算器１１からの出力を選択して、受信データの１５ビットを使用した演算結果を相関演算結果Ｂとして出力するようなことも可能である。
【００２３】
（３）拡散率が大きい場合について説明する。
このような場合には、入力側の選択部（セレクタ３、４）では２つの相関演算器７、８に入力されるデジタル受信信号の上位ビット側を選択し、出力側の選択部（セレクタ１２、１３）ではそれぞれの相関演算器７、８からの出力を相関演算結果Ａ、Ｂとして選択する。
（４）拡散率が小さい場合について説明する。
このような場合には、２つの相関演算器７、８に入力されるデジタル受信信号としては、一方の相関演算器７には上位ビットを入力し、他方の相関演算器８には（ＭＳＢ＋下位ビット）を入力する。また、それぞれの相関演算器７、８で相関演算を行い、加算器１１にて適切に加算できるようにそれぞれのビットシフト演算器９、１０によりそれぞれの相関出力結果の桁合わせを行い、加算器１１により加算を行う。そして、例えば、２つのセレクタ１２、１３の一方により加算器１１からの出力を選択して一方の相関演算結果とし、２つのセレクタ１２、１３の他方により出力無し（オフ）を選択して出力をしないようにする。
【００２４】
以上のように、本例の受信機に設けられる逆拡散装置では、例えば移動体通信や無線ＬＡＮなどにおけるスペクトラム拡散通信システムのＣＤＭＡ受信機の相関演算回路において、相関演算を行う対象ユーザ数や、相関演算を行う対象パス数や、拡散率などのように、使用する用途に応じて、入力段のセレクタ３、４を制御することにより、相関演算器７、８への実質的な入力ビット数を可変に変更することができ、また、このような使用する用途に応じて、出力段のセレクタ１２、１３を制御することにより、相関演算結果の出力を種々に変更することができる。このように、本例の逆拡散装置では、逆拡散の状況に応じて、相関演算に使用する受信信号のビット数を変更することで、相関演算結果の精度を制御することが可能である。
具体的には、相関演算器７、８に入力する受信データのビットを制御して、また、相関演算結果については後段のビットシフト演算器９、１０と加算器１１による演算を行うことにより、例えば、少ないユーザ数である場合や、取得パス数が少ない場合には、使用せずに余る相関演算器７、８を有効に使用することで、演算精度を高めて特性の向上につなげることができる。また、例えば、拡散率が小さいレートで通信を行う場合には、累積加算回数が少なくなるので、上記と同様にして、Ａ／Ｄ変換器１からの出力のビット数を可能な限り多く使用することにより、演算精度を高めて特性の向上につなげることができる。
【００２５】
また、例えば、従来の逆拡散装置の回路では、決められた受信データのビット数でのみの相関演算結果しか得られなかったが、本例の逆拡散装置の回路では、ユーザ数や、取得パス数や、通信する拡散率などに応じて、もともとＡ／Ｄ変換器１によるＡ／Ｄ変換により得られているビットを使用して、余っている逆拡散回路部を有効に利用することができ、非常に効率的である。
ここで、本例では、２つのユーザ又は２つのパスに対応することが可能な逆拡散装置の回路（例えば、相関演算器７、８やＰＮコードレジスタ５、６が２系統ある回路）の構成を示したが、３以上のユーザや３以上のパスに対応することが可能な構成が用いられてもよい。
また、本例に係る機能実現手段としては、本例に係る機能を実現することが可能な手段であれば、どのような回路又は装置等が用いられてもよく、また、機能の一部又は全部をソフトウエアにより実現することも可能である。更に、機能実現手段を複数の回路によって実現することもでき、或いは、複数の機能実現手段を単一の回路で実現することもできる。
【００２６】
なお、本例の受信機に設けられる逆拡散装置では、Ａ／Ｄ変換器１の機能によりＡ／Ｄ変換手段が構成されており、ビット分配器２の機能によりビット分割手段が構成されており、各相関演算器７、８の機能により相関演算手段が構成されている。また、本例では、各ビットシフト演算器９、１０の機能や制御部１４の機能によりビットシフト演算手段が構成されており、加算器１１の機能により加算手段が構成されており、これらの機能により相関演算結果ビットシフト加算手段が構成されている。また、本例では、入力側のセレクタ３、４の機能や制御部１４の機能により入力切り替え手段が構成されており、出力側のセレクタ１２、１３の機能や制御部１４の機能により出力切り替え手段が構成されており、これらの機能により相関演算態様切り替え手段が構成されている。また、本例では、上記図１に示した各処理部１〜１４の機能により、ビット数切り替え相関演算手段が構成されている。
【００２７】
以下で、本発明に関する技術の背景を示す。なお、ここで記載する事項は、必ずしも全てが従来の技術であるとは限定しない。
図２には、スペクトラム拡散通信方式におけるスライディングコリレータ（ＳＣ）の構成例を示してある。
本例のＳＣは、ＣＤＭＡ方式により変調された受信データの相関を求めるスペクトラム拡散通信用ＳＣであり、Ａ／Ｄ変換器２１と、ＰＮ（Pseudo Random Noise）コードレジスタ２２と、乗算器２３と、加算器２４と、遅延回路２５から構成されている。
ここで、遅延回路２５としては、１シンボル分の受信データの処理が完了する毎に相関値をリセットする必要があるため、リセット機能が付いたフリップフロップ（Ｆ／Ｆ：Flip Flop）又はレジスタを用いている。
【００２８】
本例のＳＣにより行われる動作の一例を示す。
送信機によりＣＤＭＡ変調されて送信されたアナログ信号は、受信機のアンテナにより受信された後にＡ／Ｄ変換器２１に入力され、Ａ／Ｄ変換器２１によりデジタルの受信データへ変換される。ここで、例えば、アナログ信号のチップレートは４Ｍｃｐｓであり、Ａ／Ｄ変換器２１におけるデジタル変換では、オーバーサンプリングのため、通常、その４倍にあたる１６Ｍｂｐｓで、同一のアナログ信号１ビットあたり多ビット出力される。
Ａ／Ｄ変換器２１において４倍オーバーサンプリングでデジタル信号へ変換された受信データは、１ビットずつ乗算器２３へ出力され、乗算器２３においてＰＮコードレジスタ２２に記憶されているＰＮコード（ＰＮ符号）との乗算が行われすなわち逆拡散が行われる。ここで、受信側で逆拡散に用いられるＰＮ符号は、送信機でＣＤＭＡ変調の際に用いられたものと同一のものが用いられる。
【００２９】
乗算器２３は、１チップ当たり１サンプルのデータとＰＮコードとの乗算を行い、他の３サンプルのデータは使用しない。
ＰＮコードレジスタ２２は、４Ｍｂｐｓで、ＰＮコードを１ビットずつ乗算器２３へ出力する。
乗算器２３による乗算結果は加算器２４へ出力される。加算器２４は、遅延回路２５に格納されている累積的な加算結果（累加算結果）と乗算結果との加算を行い、当該加算結果に相当する新たな累加算結果を相関出力として出力するとともに遅延回路２５にも出力する。
遅延回路２５は、入力された累加算結果を格納する。１シンボル分の乗算結果の累加算による積分が終了すると、加算器２４から積分値が相関出力として出力されたこととなる。
なお、加算器２４からの出力結果は遅延回路２５に格納されるため、相関値を遅延回路２５から出力する構成としても、同様な結果を得ることができる。
１シンボル分の相関値が出力されると、次のシンボルの相関出力に備えるため、遅延回路２５は格納されている累加算結果をリセットして例えばゼロ（０）値とする。
また、加算器２４から１シンボル単位に出力される相関出力を基にして、更にＣＤＭＡ復調回路において復調が行われる。
以上が本例のスペクトラム拡散通信用ＳＣによる動作の一例である。なお、ＣＤＭＡ通信では、２次変調として直交変調が用いられることもある。
【００３０】
上記図２に示したようなスペクトラム拡散通信用ＳＣでは、例えば、直交変調された受信データに対して相関出力を行う複素型のＳＣに対応することも可能である。
ここで、直交変調された受信データの復調方法について説明する。
直交変調された受信データは、同相成分（Ｉ成分）と直交成分（Ｑ成分）に分けることができる。具体的に、受信データの同相成分をＲｉとし、受信データの直交成分をＲｑとし、拡散符号の同相成分をＣｉとし、拡散符号の直交成分をＣｑとすると、逆拡散することにより得られる復調信号Ｄは式１のように表される。なお、ｊは虚数部分を表す。
【００３１】
【数１】
2005101694.tif 000003
【００３２】
上記式１から、復調信号の同相成分Ｄｉと直交成分Ｄｑは式２のように表される。
復調信号の同相成分Ｄｉと直交成分Ｄｑのそれぞれについて累加算を行い、両成分についての相関値を出力することが、複素型ＳＣの目的である。
【００３３】
【数２】
2005101694.tif 000004
【００３４】
図３には、上述のように受信データの復調を実現する複素型ＳＣの構成例を示してある。
本例の複素型ＳＣでは、受信機のアンテナにより受信されたＣＤＭＡ変調アナログ信号が同相成分及び直交成分に分離され、同相成分の信号が同相成分用のＡ／Ｄ変換器３１に入力され、直交成分の信号が直交成分用のＡ／Ｄ変換器３２に入力される。
ここで、例えば、受信されるアナログ信号のチップレートは４Ｍｃｐｓであり、Ａ／Ｄ変換器３１、３２におけるデジタル変換では、オーバーサンプリングのため、通常、その４倍にあたる１６Ｍｂｐｓで、同一のアナログ信号１ビット当たり多ビット出力される。
また、拡散符号の同相成分は同相成分用のＰＮコードレジスタ３３に記憶されており、拡散信号の直交成分は直交成分用のＰＮコードレジスタ３４に記憶されている。
【００３５】
２つのＡ／Ｄ変換器３１、３２から出力されるデジタル受信データ及び２つのＰＮコードレジスタ３３、３４から出力される拡散符号は、相関演算器３５に入力される。
相関演算器３５では、入力されるデジタル受信データ及び拡散符号を用いて、乗算器４１〜４４や加算器４５、４６により、各成分の復調信号を導出する演算が行われる。
具体的には、受信データの同相成分をＲｉとし、受信データの直交成分をＲｑとし、拡散符号の同相成分をＣｉとし、拡散符号の直交成分をＣｑとすると、乗算器４１では（Ｒｉ・Ｃｉ）が演算され、乗算器４２では（Ｒｑ・Ｃｑ）が演算され、乗算器４３では（Ｒｑ・Ｃｉ）が演算され、乗算器４４では（Ｒｉ・Ｃｑ）が演算される。また、加算器４５では上記式２に示した復調信号の同相成分Ｄｉ＝（Ｒｉ・Ｃｉ＋Ｒｑ・Ｃｑ）が演算され、加算器４６では逆相加算により上記式２に示した復調信号の直交成分Ｄｑ＝（−Ｒｉ・Ｃｑ＋Ｒｑ・Ｃｉ）が演算される。
【００３６】
更に、加算器４７及び遅延回路（例えば、Ｆ／Ｆ）４８から構成された同相成分用の累積加算器により同相成分の１シンボル分の相関値が算出されて遅延回路（例えば、Ｆ／Ｆ）４９を介して同相成分の相関出力Ｉとして出力され、同様に、加算器５０及び遅延回路（例えば、Ｆ／Ｆ）５１から構成された直交成分用の累積加算器により直交成分の１シンボル分の相関値が算出されて遅延回路（例えば、Ｆ／Ｆ）５２を介して直交成分の相関出力Ｑとして出力される。
ここで、累積加算器では１チップ当たり１サンプルの累積加算を行い、他の３サンプル時間では加算を行わない。
また、それぞれの遅延回路４８、４９、５１、５２は、制御信号により制御される。
また、本例では、ＣＤＭＡ変調アナログ信号は４Ｍｃｐｓのチップレートで送信され、複素型ＳＣの各素子には１６Ｍｂｐｓのクロックが入力されることにより、複素型ＳＣでは１６Ｍｂｐｓの速度で動作している。
【００３７】
ところで、例えば、複数ユーザや複数パスの復調を行う場合には、ＰＮコードレジスタと相関演算部が、復調するユーザ数又はパス数分必要となる。
図４には、スペクトラム拡散通信方式を用いた逆拡散装置の回路構成例を示してある。
本例の逆拡散装置は、２ユーザ又は２パス分の逆拡散を行う場合の構成を有しており、Ａ／Ｄ変換器６１と、ビット（ｂｉｔ）分配器６２と、２つのＰＮコードレジスタ６３、６４と、２つの相関演算器６５、６６から構成されている。それぞれの相関演算器６５、６６は、例えば、上記図３に示した相関演算器３５と同様な構成を有している。
【００３８】
本例の逆拡散装置により行われる動作の一例を示す。
ＣＤＭＡ変調アナログ信号は、Ａ／Ｄ変換器６１に入力される。Ａ／Ｄ変換器６１から出力されるデジタル信号のビット数が符号付きの１５ビットであるとし、相関演算器６５、６６に入力することが可能な信号のビット数が符号付きの８ビットであるとする。この場合、Ａ／Ｄ変換器６１からの１５ビット出力についてビット分配器６２により上位の８ビットを切り出して、それぞれの相関演算器６５、６６に入力する。
逆拡散のための符号（拡散符号）としては、２ユーザ分又は２パス分となる２つのＰＮコードレジスタ６３、６４のそれぞれから、互いに異なる又は互いに同一の拡散符号が、それぞれの相関演算器６５、６６に入力される。
それぞれの相関演算器６５、６６では、入力されるデジタル受信データ及び拡散符号に基づいて、乗算器や加算器によって各成分の復調信号を導出するための上記式２のような演算が行われ、更に累積加算器で同相成分と直交成分のそれぞれの１シンボル分の相関値を算出し、相関出力Ｉ及び相関出力Ｑとして出力する。
このように、上記図３に示したような相関演算器３５では、複数ユーザの復調を行う場合や、複数パスの復調を行う場合には、復調するユーザ数又はパス数分の処理部が必要となる。しかしながら、予め用意してある相関演算器の数に対して、少ないユーザ数である場合や、取得パス数が少ない場合には、使用せずに余る相関演算器がある。
【００３９】
これに対して、上記図１に示したような本例の逆拡散装置では、例えば、予め用意してある相関演算器７、８の数に対して、少ないユーザ数である場合や、取得パス数が少ないような場合には、Ａ／Ｄ変換器１からの出力のビット数をできるだけ多く使用することによって、演算精度を高めることができ、特性の向上を図ることができる。また、拡散率が小さいレートで通信を行うような場合には、累積加算回数が少なくなるが、上記と同様に、Ａ／Ｄ変換器１からの出力のビット数をできるだけ多く使用することによって、演算精度を高めることができ、特性の向上を図ることができる。
このように、本例の逆拡散装置では、使用ユーザ数や、取得パス数や、ユーザの受信レート（拡散率）などの値に応じて、相関演算に使用するビット数を変化させて処理することにより、効果的な相関演算を実現することができる。
【００４０】
ここで、本発明に係る受信機などの構成としては、必ずしも以上に示したものに限られず、種々な構成が用いられてもよい。また、本発明は、例えば、本発明に係る処理を実行する方法或いは方式や、このような方法や方式を実現するためのプログラムや当該プログラムを記録する記録媒体などとして提供することも可能であり、また、種々な装置やシステムとして提供することも可能である。
また、本発明の適用分野としては、必ずしも以上に示したものに限られず、本発明は、種々な分野に適用することが可能なものである。
また、本発明に係る受信機などにおいて行われる各種の処理としては、例えばプロセッサやメモリ等を備えたハードウエア資源においてプロセッサがＲＯＭ（Read Only Memory）に格納された制御プログラムを実行することにより制御される構成が用いられてもよく、また、例えば当該処理を実行するための各機能手段が独立したハードウエア回路として構成されてもよい。
また、本発明は上記の制御プログラムを格納したフロッピー（登録商標）ディスクやＣＤ（Compact Disc）−ＲＯＭ等のコンピュータにより読み取り可能な記録媒体や当該プログラム（自体）として把握することもでき、当該制御プログラムを当該記録媒体からコンピュータに入力してプロセッサに実行させることにより、本発明に係る処理を遂行させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施例に係る受信機に設けられる逆拡散装置の構成例を示す図である。
【図２】スペクトラム拡散方式におけるスライディングコリレータの構成例を示す図である。
【図３】スペクトラム拡散方式における複素型のスライディングコリレータの構成例を示す図である。
【図４】受信機に設けられる逆拡散装置の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１、２１、３１、３２、６１・・Ａ／Ｄ変換器、
２、６２・・ビット分配器、  ３、４、１２、１３・・セレクタ、
５、６、２２、３３、３４、６３、６４・・ＰＮコードレジスタ、
７、８、６５、６６・・相関演算器、
９、１０・・ビットシフト演算器、
１１、２４、４５〜４７、５０・・加算器、
２３、４１〜４４・・乗算器、
２５、４８、４９、５１、５２・・遅延回路、  ３５・・相関演算器、
【図１】
2005101694.tif 000005
【図２】
2005101694.tif 000006
【図３】
2005101694.tif 000007
【図４】
2005101694.tif 000008