(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のスペクトラム拡散信号が多重化された受信信号と参照用拡散符号との相関演算結果（相関波形）を用いて同期検出を行うスペクトラム拡散用受信装置において、
前記相関波形を巡回積分して巡回積分出力（積分値）と位相とを関連付けて管理し、さらに、所定の位相に対応する積分値が最大値として検出された場合に最大値検出済フラグを立てる巡回積分手段と、
前記最大値検出済フラグが立っている位相の積分値を拡散符号の相関波形の最大値とみなして、当該積分値からレプリカ信号を生成し、前記巡回積分出力から当該レプリカ信号を除去するレプリカ信号除去手段と、
前記レプリカ信号を除去する前および前記レプリカ信号を除去した後の巡回積分出力から、所定の巡回積分周期における最大値と当該最大値に対応する位相とを検出する最大値検出手段と、
を備え、
前記巡回積分手段は、シフトレジスタ状に構成した前記巡回積分周期に相当する複数の積分値記憶部と、当該各積分値記憶部に対してそれぞれ個別に対応する検出済フラグ記憶部と、前記各検出済フラグ記憶部に対してフラグ設定処理を行うフラグ設定部と、を含み、前記フラグ設定部が、前記最大値検出手段が最大値を検出したときの位相値を受け取り、この位相値と巡回積分出力の位相値とを比較し両者が一致した場合に、対応する検出済フラグ記憶部に前記最大値検出フラグを立てることを特徴とするスペクトラム拡散用受信装置。
【請求項２】
複数のスペクトラム拡散信号が多重化された受信信号と参照用拡散符号との相関演算結果（相関波形）を用いて同期検出を行うスペクトラム拡散用受信装置において、
前記相関波形を巡回積分して巡回積分出力（積分値）と位相とを関連付けて管理し、所定の位相に対応する積分値が最大値として検出された場合に最大値検出済フラグを立てる機能を有し、さらに、前記最大値検出済フラグが立っている位相の積分値を拡散符号の相関波形の最大値とみなして、当該積分値からレプリカ信号を生成し、前記巡回積分出力から当該レプリカ信号を除去するレプリカ信号除去手段を内蔵する巡回積分手段と、
前記レプリカ信号を除去する前および前記レプリカ信号を除去した後の巡回積分出力から、所定の巡回積分周期における最大値と当該最大値に対応する位相とを検出する最大値検出手段と、
を備え、
前記巡回積分手段は、シフトレジスタ状に構成した前記巡回積分周期に相当する複数の積分値記憶部と、当該各積分値記憶部に対してそれぞれ個別に対応する検出済フラグ記憶部と、前記各検出済フラグ記憶部に対してフラグ設定処理を行うフラグ設定部と、を含み、前記フラグ設定部が、前記最大値検出手段が最大値を検出したときの位相値を受け取り、この位相値と巡回積分出力の位相値とを比較し両者が一致した場合に、対応する検出済フラグ記憶部に前記最大値検出フラグを立てることを特徴とするスペクトラム拡散用受信装置。
【請求項３】
複数のスペクトラム拡散信号が多重化された受信信号と参照用拡散符号との相関演算結果（相関波形）を用いて同期検出を行うスペクトラム拡散用受信装置において、
前記相関波形を巡回積分して巡回積分出力（積分値）と位相とを関連付けて管理し、さらに、所定の位相に対応する積分値が最大値として検出された場合に最大値検出済フラグを立てる巡回積分手段と、
前記巡回積分出力における最大値から大きい順に、所定数の積分値と当該積分値に対応する位相を検出する積分値検出手段と、
前記所定数の位相に対応する巡回積分出力の積分値を拡散符号の相関波形の最大値とみなして、当該積分値から第１のレプリカ信号を生成し、前記巡回積分出力から当該第１のレプリカ信号を除去する第１のレプリカ信号除去手段と、
前記最大値検出済フラグが立っている位相の積分値を拡散符号の相関波形の最大値とみなして、当該積分値から第２のレプリカ信号を生成し、前記第１のレプリカ信号除去手段出力から当該第２のレプリカ信号を除去する第２のレプリカ信号除去手段と、
前記各レプリカ信号を除去する前および前記各レプリカ信号を除去した後の巡回積分出力から、所定の巡回積分周期における最大値と当該最大値に対応する位相とを検出する最大値検出手段と、
を備え、
前記巡回積分手段は、シフトレジスタ状に構成した前記巡回積分周期に相当する複数の積分値記憶部と、当該各積分値記憶部に対してそれぞれ個別に対応する検出済フラグ記憶部と、前記各検出済フラグ記憶部に対してフラグ設定処理を行うフラグ設定部と、を含み、前記フラグ設定部が、前記最大値検出手段が最大値を検出したときの位相値を受け取り、この位相値と巡回積分出力の位相値とを比較し両者が一致した場合に、対応する検出済フラグ記憶部に前記最大値検出フラグを立てることを特徴とするスペクトラム拡散用受信装置。
【請求項４】
前記巡回積分手段は、
外部から最大値検出済フラグを削除するための位相が指示され、当該位相が前記巡回積分出力の位相と等しくかつ当該巡回積分出力に最大値検出済フラグが立っている場合、当該最大値検出済フラグを削除することを特徴とする請求項１、２または３に記載のスペクトラム拡散用受信装置。
【請求項５】
前記巡回積分手段は、
外部から最大値検出済フラグを設定するための位相が指示され、当該位相が前記巡回積分出力の位相と等しい場合、当該巡回積分出力に最大値検出済フラグを立てることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のスペクトラム拡散用受信装置。
【請求項６】
前記最大値検出手段は、
前記巡回積分出力における最大値の検出に加え、当該最大値から大きい順に所定数の積分値を検出し、当該すべての積分値に最大値検出済フラグを立てることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のスペクトラム拡散用受信装置。
【請求項７】
前記各レプリカ信号除去手段は、
信号電力対（雑音＋干渉）電力比（ＳＮＩＲ）に応じて前記レプリカ信号の振幅特性を制御することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載のスペクトラム拡散用受信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多重化された複数のスペクトラム拡散信号を用いて同期検出を行うスペクトラム拡散用受信装置に関するものであり、特に、雑音や干渉が存在しかつ信号強度が変動するような伝搬路環境下で使用される可能性のあるスペクトラム拡散用受信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
以下、従来のスペクトラム拡散用受信装置について説明する。ここでは、同じ拡散符号を用いた複数のスペクトラム拡散信号が多重した状態で、各信号に対して同期検出を行う場合について説明する。なお、複数の信号に対して同期検出を行う場合としては、マルチパス伝搬路環境の場合や、複数の送信局が同じ拡散符号を使用して送信している場合、などが考えられる。
【０００３】
図１３は、上記のような場合において使用される従来のスペクトラム拡散用受信装置の同期検出装置の構成を示す図である。図１３において、１０１はマッチドフィルタであり、１０２は巡回積分器であり、１０３は電力化部であり、１０４は加算器であり、１０５は積分値記憶部であり、１０６は忘却係数乗算部であり、１０７は同期検出部である。
【０００４】
マッチドフィルタ１０１から出力される相関信号は、通常、信号電力対雑音／干渉電力比 (ＳＮＩＲ) が低いため、その状態で同期検出に用いると十分な特性が得られない。そのため、拡散信号の周期性を利用して、巡回積分器１０２が相関信号を巡回積分することでＳＮＩＲを向上させ、その後、同期検出器１０７が同期検出を行う。
【０００５】
なお、図１３では、マッチドフィルタ１０１出力を電力に変換した後、巡回積分を行うこととしているが、搬送波周波数偏移が十分に小さい場合は上記処置を省略し、コヒーレント巡回積分が用いられる場合もある。また、忘却係数乗算部１０６は使用されない場合もある。
【０００６】
巡回積分器１０２出力は同期検出器１０７に入力され、同期検出器１０７では、当該巡回積分器１０２出力から多重された各スペクトラム拡散信号の同期点を検出する。検出方法としては、巡回積分出力を振幅の大きい順にソートした後、最大値から順に検出する第１の方法や、しきい値を設定し、当該しきい値以上の値を持つ信号を同期点とする第２の方法、などが使用される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記、従来のスペクトラム拡散用受信装置の同期検出装置においては、たとえば、第１の方法をハードウェアに実装すると、ハードウェアが複雑化し、ハードウェア規模や消費電力の増大を招く、という問題があった。また第１の方法をＤＳＰで実装する場合には、処理速度の低下や、ハードウェア−ＤＳＰ間のインターフェースによる遅延の発生、などにより高速な同期検出ができない、という問題があった。
【０００８】
また、上記、従来のスペクトラム拡散用受信装置の同期検出装置において、たとえば、第２の方法では、検出個数を保証するようにしきい値を制御することが難しい、という問題があった。すなわち、しきい値が高いと多重されているスペクトラム拡散信号の数に比べて検出個数が少なくなり、一方、しきい値が低いと雑音を誤って検出する可能性が増えるため同期検出装置内のバッファがあふれてしまい、すべてのスペクトラム拡散信号を検出できない可能性がある。また、受信信号は雑音や干渉を含むが、このような雑音や干渉が存在しかつ信号強度が変動するような一般的な伝搬路環境下においては、常に検出個数が一定になるようにしきい値制御を行うことが困難である。
【０００９】
一方で、拡散符号の自己相関波形は、通常、同期点 (メインローブ) から離れた時点に不要な振幅 (サイドローブ) が存在する。同期検出装置がメインローブ以外のサイドローブを誤って検出すると同期検出特性が劣化するため、従来からメインローブのみを検出するいくつかの方式が使用されてきた。たとえば、特開平１０−３０８６８８号公報では、ある時点の巡回積分出力に対して、振幅の大きい順に所定数をメインローブとみなして相関値を計算し、受信信号からサイドローブのみを除去する。そして、除去を指定回数だけ繰り返した後、相関値が最大となる位置を同期検出点とする。
【００１０】
しかしながら、上記従来方式においては、指定回数分だけサイドローブのキャンセルを繰り返さないと同期検出点を確定できないため、同期検出にかかる所要時間が増大する、という問題があった。また、上記のようにサイドローブを除去するためには、振幅の最大値から順に振幅値とタイミングを記憶する必要があるため、ハードウェアで実装する回路が複雑となり、回路規模や消費電力の増大を招く、という問題があった。また、ＤＳＰで実装する場合であっても、処理速度の低下や、ハードウェア−ＤＳＰ間のインターフェースによる遅延の発生、などにより高速な同期検出ができない、という問題があった。
【００１１】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、同期検出を高速かつ小規模な回路構成で実現することが可能なスペクトラム拡散用受信装置を得ることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるスペクトラム拡散用受信装置にあっては、複数のスペクトラム拡散信号が多重化された受信信号と参照用拡散符号との相関演算結果（相関波形）を用いて同期検出を行う構成として、前記相関波形を巡回積分して巡回積分出力（積分値）と位相とを関連付けて管理し、さらに、所定の位相に対応する積分値が最大値として検出された場合に最大値検出済フラグを立てる巡回積分手段と、前記最大値検出済フラグが立っている位相の積分値を拡散符号の相関波形の最大値とみなして、当該積分値からレプリカ信号を生成し、前記巡回積分出力から当該レプリカ信号を除去するレプリカ信号除去手段と、前記レプリカ信号除去後の巡回積分出力から、所定の巡回積分周期における最大値（同期位置）と当該最大値に対応する位相とを検出する最大値検出手段と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
つぎの発明にかかるスペクトラム拡散用受信装置にあっては、複数のスペクトラム拡散信号が多重化された受信信号と参照用拡散符号との相関演算結果（相関波形）を用いて同期検出を行う構成として、前記相関波形を巡回積分して巡回積分出力（積分値）と位相とを関連付けて管理し、さらに、所定の位相に対応する積分値が最大値として検出された場合に最大値検出済フラグを立て、さらに、前記最大値検出済フラグが立っている位相の積分値を拡散符号の相関波形の最大値とみなして、当該積分値からレプリカ信号を生成し、前記巡回積分出力から当該レプリカ信号を除去するレプリカ信号除去手段を内蔵する巡回積分手段と、前記レプリカ信号除去後の巡回積分出力から、所定の巡回積分周期における最大値（同期位置）と当該最大値に対応する位相とを検出する最大値検出手段と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
つぎの発明にかかるスペクトラム拡散用受信装置にあっては、複数のスペクトラム拡散信号が多重化された受信信号と参照用拡散符号との相関演算結果（相関波形）を用いて同期検出を行う構成として、前記相関波形を巡回積分して巡回積分出力（積分値）と位相とを関連付けて管理し、さらに、所定の位相に対応する積分値が最大値として検出された場合に最大値検出済フラグを立てる巡回積分手段と、前記巡回積分出力における最大値から大きい順に、所定数の積分値と当該積分値に対応する位相を検出する積分値検出手段と、前記所定数の位相に対応する巡回積分出力の積分値を拡散符号の相関波形の最大値とみなして、当該積分値から第１のレプリカ信号を生成し、前記巡回積分出力から当該第１のレプリカ信号を除去する第１のレプリカ信号除去手段と、前記最大値検出済フラグが立っている位相の積分値を拡散符号の相関波形の最大値とみなして、当該積分値から第２のレプリカ信号を生成し、前記第１のレプリカ信号除去手段出力から当該第２のレプリカ信号を除去する第２のレプリカ信号除去手段と、前記第１および第２のレプリカ信号除去後の巡回積分出力から、所定の巡回積分周期における最大値（同期位置）と当該最大値に対応する位相とを検出する最大値検出手段と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
つぎの発明にかかるスペクトラム拡散用受信装置において、前記巡回積分手段は、外部から最大値検出済フラグを削除するための位相が指示され、当該位相が前記巡回積分出力の位相と等しくかつ当該巡回積分出力に最大値検出済フラグが立っている場合、当該最大値検出済フラグを削除することを特徴とする。
【００１６】
つぎの発明にかかるスペクトラム拡散用受信装置において、前記巡回積分手段は、外部から最大値検出済フラグを設定するための位相が指示され、当該位相が前記巡回積分出力の位相と等しい場合、当該巡回積分出力に最大値検出済フラグを立てることを特徴とする。
【００１７】
つぎの発明にかかるスペクトラム拡散用受信装置において、前記巡回積分手段は、前記巡回積分出力における最大値から大きい順に所定数の積分値を検出し、当該すべての積分値に最大値検出済フラグを立てることを特徴とする。
【００１８】
つぎの発明にかかるスペクトラム拡散用受信装置にあっては、複数のスペクトラム拡散信号が多重化された受信信号と参照用拡散符号との相関演算結果（相関波形）を用いて同期検出を行う構成とし、前記相関波形を巡回積分して巡回積分出力（積分値）と位相とを関連付けて管理する巡回積分手段と、過去に検出された、所定の巡回積分周期における最大値に対応するすべての位相を管理する検出済位相管理手段と、前記検出済位相管理手段が管理する位相と同一の位相に対応する積分値を拡散符号の相関波形の最大値とみなして、当該積分値からレプリカ信号を生成し、前記巡回積分出力から当該レプリカ信号を除去するレプリカ信号除去手段と、前記レプリカ信号除去後の巡回積分出力から、所定の巡回積分周期における最大値（同期位置）と当該最大値に対応する位相とを検出する最大値検出手段と、を備えることを特徴とする。
【００１９】
つぎの発明にかかるスペクトラム拡散用受信装置において、前記検出済位相管理手段は、外部から削除対象の位相が指示された場合、管理している位相を削除することを特徴とする。
【００２０】
つぎの発明にかかるスペクトラム拡散用受信装置において、前記検出済位相管理手段は、外部から設定対象の位相が指示された場合、当該位相を管理対象に加えることを特徴とする。
【００２１】
つぎの発明にかかるスペクトラム拡散用受信装置において、前記各レプリカ信号除去手段は、信号電力対（雑音＋干渉）電力比（ＳＮＩＲ）に応じて前記レプリカ信号の振幅特性を制御することを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明にかかるスペクトラム拡散用受信装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００２３】
実施の形態１．
図１は、本発明にかかるスペクトラム拡散用受信装置の実施の形態１の構成を示す図である。図１において、１はマッチドフィルタであり、２は巡回積分器であり、３は電力化部であり、４は加算器であり、５は積分値記憶部であり、６は検出済フラグ記憶部であり、７はフラグ設定部であり、８は忘却係数乗算部であり、９は相関ピークキャンセラであり、１０は最大値検出部である。ここでは、説明の便宜上、同期検出に関する構成についてのみ記載する。
【００２４】
つぎに、上記のように構成される本実施の形態のスペクトラム拡散用受信装置の同期検出動作について説明する。
【００２５】
マッチドフィルタ１では、多重化されたスペクトラム拡散信号を受信し、当該受信信号と拡散符号との相関波形を出力する。受信信号に雑音や干渉が含まれない場合には、相関波形出力の絶対値が最大となる時刻が、受信信号に乗算された拡散符号の同期点となる。
【００２６】
巡回積分器２では、マッチドフィルタ１から出力される相関波形を電力に変換し、巡回積分を行う。巡回積分を繰り返すことにより、相関波形のＳＮＩＲが改善され、拡散符号同期点の検出能力が向上する。
【００２７】
ここで、上記巡回積分器２の動作を詳細に説明する。電力化部３では、マッチドフィルタ１出力の相関波形を受け取り、当該相関波形を電力に変換する。加算器４では、電力化部３出力と忘却係数乗算部８出力を加算する。そして、加算器４の出力は、シフトレジスタ状に構成した積分値記憶部５と検出済フラグ記憶部６に順次送られる。この配列の長さは巡回積分の周期に相当する。フラグ設定部７では、検出済フラグ記憶部６に格納される値（状態）を操作する。ここでは、入力として、後述する最大値検出部１０が最大値を検出したときの位相値を受け取る。そして、この位相値とフラグ設定部７の入力信号の位相値とを比較し、両者が一致した場合に、対応する検出済フラグ記憶部６にフラグを立てる。忘却係数乗算部８では、フラグ設定部７の出力である積分値記憶部５の値に対して忘却係数を乗算し、その乗算結果を検出済フラグ記憶部６の状態とともに加算器４に出力する。
【００２８】
相関ピークキャンセラ９では、巡回積分器２出力の検出済フラグ記憶部６にフラグが立っている位相の積分値を相関波形の最大値とみなして、拡散符号の自己相関波形（レプリカ）を作成し、順次送られてくる巡回積分器２出力からこの自己相関波形を除去する。
【００２９】
最大値検出部１０では、相関ピークキャンセラ９から順次送られてくる積分値を１巡回積分周期時間だけ観測し、その中から最大値を同期点として検出する。また、検出した最大値の位相は、巡回積分器２のフラグ設定部７に送信する。
【００３０】
本実施の形態においては、以上の動作により、同一の拡散符号で拡散された複数のスペクトラム拡散信号が重畳した受信信号から、各スペクトラム拡散信号の同期点を振幅の大きい順に検出する。
【００３１】
図２は、拡散符号の自己相関波形の絶対値の一例を示す図であり、横軸が位相を表し、縦軸が最大値で正規化した自己相関波形の絶対値を表す。ここでは、位相０が同期点を示す。また、図３は、図２の特性を持つ拡散符号で拡散された複数のスペクトラム拡散信号を受信したときの相関ピークキャンセラ９の出力例を示す図である。図中の横軸は時刻を表し、縦軸は振幅を表す。
【００３２】
たとえば、Ｓ１は、同期検出直前の相関ピークキャンセラ９出力を図示したものであり、ａ，ｂ，ｃ，ｄの４点に各受信信号の同期点が存在している。この時点で最大値検出を行うと、ｃ点が同期点として検出される。Ｓ２は、ｃ点を最大値として検出した上記Ｓ１の、次の最大値検出動作時における相関ピークキャンセラ９出力を図示したものであり、前回検出されたｃ点を最大値とする自己相関波形がキャンセルされている。この時点で最大値検出を行うと、ａ点が同期点として検出される。同様に、最大値検出とキャンセルを繰り返すことにより、Ｓ３ではｂ点が、Ｓ４ではｄ点が同期点として検出される。
【００３３】
このように、本実施の形態においては、積分値の最大値として検出された信号をキャンセラによって除去する構成としたため、最大値検出部が同期検出済みのスペクトラム拡散信号を再び同期検出してしまう、ということがない。これにより、複数のスペクトラム拡散信号が多重した信号を受け取った場合に、最も強いスペクトラム拡散信号から順に同期検出を行うことができる。また、相関ピークキャンセラでは積分値の最大値を除去するので、各スペクトラム拡散信号に対する同期検出は、最大値検出部のみで実現できる。そのため、自己相関波形のサイドローブのみを除去する方式に比べて、より小規模なハードウェア構成を実現できる。
【００３４】
また、本実施の形態においては、巡回積分器を動作させた状態で同期検出が可能となるため、時間的に後の方で検出される信号強度の弱い信号に対して巡回積分によるＳＮＩＲの改善効果が得られる。これは、図１の構成の同期検出方式が、より信号強度の弱い受信信号に対して同期検出を行うことが可能であるとともに、信号強度の強い信号に対してはより短い検出動作時間で同期検出を行うことができる、ということを意味する。
【００３５】
また、本実施の形態においては、複数のスペクトラム拡散信号が重畳した信号を受け取り、信号強度が相対的に弱いスペクトラム拡散信号の自己相関波形メインローブが、強いスペクトラム拡散信号の自己相関波形サイドローブに埋もれてしまうような場合であっても、強いスペクトラム拡散信号から順に自己相関波形をキャンセルしていくので、強いスペクトラム拡散信号のサイドローブを誤って検出することなく、弱いスペクトラム拡散信号の同期検出が可能となる。
【００３６】
また、本実施の形態においては、同期点検出個数が最大値検出の動作回数に比例する。そのため、最大値検出動作回数を制御することによって、同期検出される信号の個数を制御できる。
【００３７】
なお、本実施の形態における相関ピークキャンセラでは、自己相関波形を除去することとしたが、除去する信号は厳密に自己相関波形に一致している必要はない。たとえば、図２の自己相関波形において、振幅の大きい部分のみを除去する方法、特に振幅の大きい最大値の周囲数チップの範囲のみを除去する方法、または、最大値から平均値を引いた値を用いて除去する方法、を用いた場合であっても、上記と同様の効果を得ることができる。
【００３８】
また、受信信号のＳＮＩＲなどに応じて除去信号のレベルを制御した場合であっても、上記と同様の効果を得ることができる。たとえば、ＳＮＩＲが低い場合は、巡回積分出力の相関波形サイドローブがメインローブに比べて振幅が小さくなるため、生成するレプリカ信号のサイドローブのレベルをメインローブに比べて低くすると、より効果的なキャンセル動作を実現できる。
【００３９】
また、本実施の形態では、巡回積分期間に最大値１個を検出することとしたが、最大値から振幅が大きい順に複数個を検出し、フラグ設定部７で複数個のフラグを設定するようにしても同様の効果を得ることができる。このとき、巡回積分周期あたりいくつのスペクトラム拡散信号を同期検出するかについては、ハードウェア規模と処理時間のトレードオフで決定する。
【００４０】
実施の形態２．
図４は、本発明にかかるスペクトラム拡散用受信装置の実施の形態２の構成を示す図である。図４において、１１は巡回積分器であり、１２は相関ピークキャンセラであり、１３は検出済位相記憶部である。実施の形態２の同期検出では、前述の実施の形態１と異なり、最大値検出済の位相を記憶する場所が巡回積分器２の外部に存在している。なお、前述の実施の形態１と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４１】
本実施の形態では、検出した最大値の位相を、検出動作毎に検出済位相記憶部１３に記憶する。検出済位相記憶部１３では、巡回積分器１１の出力位相と検出済位相とを比較し、相関ピークキャンセラ１２では、検出済位相記憶部１３の指示で、検出済位相における積分値を最大値とする自己相関波形を巡回積分器１１出力から除去する。そして、相関ピークキャンセラ１２では、その除去結果を最大値検出部１０に対して出力する。最大値検出部１０では、巡回積分周期毎に最大値を同期点として検出するとともに、その検出位相を検出済位相記憶部１３に対して出力する。
【００４２】
このように、本実施の形態においては、さらに、巡回積分器の外部に検出済位相を記録する構成としているため、検出済位相における積分値が巡回積分器から出力されるよりも前にキャンセル動作を行うことができる。これにより、前述の実施の形態１と同様の効果が得られるとともに、さらに、高速な同期検出が実現できる。
【００４３】
実施の形態３．
図５は、本発明にかかるスペクトラム拡散用受信装置の実施の形態３の構成を示す図である。図５において、１４は巡回積分器であり、１５はフラグ設定部である。なお、前述の実施の形態１または２と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４４】
フラグ設定部１５では、検出済フラグ記憶部６に検出済フラグを立てる機能に加えて、すでに設定されている検出済フラグを削除する機能を有する。具体的にいうと、外部から受け取った検出済フラグ削除位相値が巡回積分値の位相と等しく、かつその位相に検出済フラグが立っている場合に、当該検出済フラグを削除し、その結果を相関ピークキャンセラに対して出力する。
【００４５】
このように、本実施の形態においては、さらに、同期検出済フラグのセット機能に加えて、削除機能も有するため、過去に最大値として検出された位相に対応したフラグを削除することにより、その位相の値を再び最大値検出の候補に加えることが可能となる。これにより、前述の実施の形態１と同様の効果が得られるとともに、さらに、伝搬路変動の影響等で過去に検出したスペクトラム拡散信号の信号強度が弱くなった場合や同期タイミングが変動した場合における、同期外れを効率よく防止できる。
【００４６】
実施の形態４．
図６は、本発明にかかるスペクトラム拡散用受信装置の実施の形態４の構成を示す図である。図６において、１７は巡回積分器であり、１８はフラグ設定部である。なお、前述の実施の形態１〜３と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４７】
本実施の形態では、検出済フラグ記憶部６に記憶する検出済フラグを、最大値検出部１０の出力に基づいて設定するとともに、さらに、外部からも設定可能とする。具体的にいうと、フラグ設定部１８では、積分値記憶部５から受け取った積分値の位相を、最大値検出部１０出力の検出済位相および外部からの検出済フラグ設定位相値と比較し、少なくともいずれか一方と等しい場合に、検出済フラグ記憶部６に検出済フラグを立てる。
【００４８】
このように、本実施の形態においては、外部からの指示によっても最大値の検出済フラグを設定できる構成としたため、既にスペクトラム拡散信号が存在することが分かっている位相に対して、上位層などが強制的にフラグをセットできる。これにより、前述の実施の形態１と同様の効果が得られるとともに、さらに、スペクトラム拡散信号に対する同期検出性能を向上させることができる。
【００４９】
なお、本実施の形態においては、上記検出済フラグ設定位相値と、前述の実施の形態３に記載の検出済フラグ削除位相値と、を共通化することとしてもよい。たとえば、上記検出済フラグ設定位相値と、積分値記憶部５および検出済フラグ記憶部６からの積分値の位相と、が一致した場合、検出済フラグ記憶部６にフラグが立っていなければフラグを立て、すでに立っていればフラグを削除する。検出済フラグ設定位相値の共通化により、巡回積分器１７と外部との入出力インターフェースが減少するため、回路規模を削減できる。
【００５０】
実施の形態５．
図７は、本発明にかかるスペクトラム拡散用受信装置の実施の形態５の構成を示す図である。図７において、２０は巡回積分器であり、２１は検出済位相記憶部である。なお、前述の実施の形態１〜４と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５１】
本実施の形態の検出済位相記憶部２１は、前述した実施の形態２の検出済位相記憶部１３と異なり、外部からの削除位相値を受信可能な構成となっている。具体的にいうと、検出済位相記憶部２１では、記憶している位相の中に外部から受け取った削除位相値と一致するものがある場合、当該位相を削除する。
【００５２】
このように、本実施の形態においては、さらに、同期検出済位相の削除機能を有するため、過去に最大値として検出された位相を削除することにより、その位相の値を再び最大値検出の候補に加えることが可能となる。これにより、前述の実施の形態２と同様の効果が得られるとともに、さらに、伝搬路変動の影響等で過去に検出したスペクトラム拡散信号の信号強度が弱くなった場合や同期タイミングが変動した場合における、同期外れを効率よく防止できる。
【００５３】
実施の形態６．
図８は、本発明にかかるスペクトラム拡散用受信装置の実施の形態６の構成を示す図である。図８において、２２は巡回積分器であり、２３は検出済位相記憶部である。なお、前述の実施の形態１〜５と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５４】
本実施の形態では、検出済位相記憶部２３に記憶する位相値を、最大値検出部１０の出力に基づいて設定するとともに、さらに、外部からも設定可能とする。具体的にいうと、検出済位相記憶部２３では、最大値検出部１０出力の検出済位相および外部からの設定位相値を記憶する。
【００５５】
このように、本実施の形態においては、外部からの指示によっても位相値を設定できる構成としたため、既にスペクトラム拡散信号が存在することが分かっている位相を強制的にセットできる。これにより、前述の実施の形態２と同様の効果が得られるとともに、さらに、スペクトラム拡散信号に対する同期検出性能を向上させることができる。
【００５６】
なお、本実施の形態においては、上記設定位相値と、前述の実施の形態５に記載の削除位相値と、を共通化することとしてもよい。たとえば、上記設定位相値と記憶されている位相値とが一致した場合、その位相値を削除し、上記設定位相値が記憶されていない場合、その位相値を新たに記憶する。設定位相値の共通化により、巡回積分器２２と外部との入出力インターフェースが減少するため、回路規模を削減できる。
【００５７】
実施の形態７．
図９は、本発明にかかるスペクトラム拡散用受信装置の実施の形態７の構成を示す図である。図９において、２４は巡回積分器である。なお、前述の実施の形態１〜６と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５８】
本実施の形態では、前述の実施の形態１と異なり、相関ピークキャンセラ９が巡回積分器２４に内蔵されている。そして、相関ピークキャンセラ９の出力、すなわち、同期検出済の受信信号から自己相関波形を除去した結果、が忘却係数乗算部８に対して出力された状態で、巡回積分が行われる。
【００５９】
このように、相関ピークキャンセラ９を巡回積分器２４に内蔵した場合であっても、前述の実施の形態１と同様の効果を得ることができる。なお、上記相関ピークキャンセラを巡回積分器に内蔵する構成は、実施の形態２においても適用可能であり、その場合には、さらに、実施の形態２と同様の効果を得ることができる。
【００６０】
実施の形態８．
図１０は、本発明にかかるスペクトラム拡散用受信装置の実施の形態８の構成を示す図である。図１０において、２５は巡回積分器であり、２６，２７は最大値検出部であり、２８，２９は相関ピークキャンセラである。なお、前述の実施の形態１〜７と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６１】
最大値検出部２６では、巡回積分周期毎に、巡回積分器２５内の加算器４出力の最大値から大きい順にＮ個 (Ｎは自然数) を検出し、その位相を保持する。
【００６２】
相関ピークキャンセラ２８では、上記Ｎ個の検出値の振幅と位相を受け取り、それぞれの振幅と位相に対応したＮ個の拡散符号相関波形のレプリカを生成し、そのレプリカを巡回積分器２５出力の積分値から除去する。そして、最大値検出部２６から受け取った位相に対応する巡回積分器２５出力の積分値に検出済フラグが立っていた場合、キャンセラ２８では、そのフラグを削除する。
【００６３】
相関ピークキャンセラ２９では、検出済フラグが立っている位相について、自己相関波形のレプリカを生成し、受け取った信号から、自己相関波形の最大値とサイドローブにおける振幅の大きい部分を除去する。
【００６４】
最大値検出部２７では、相関ピークキャンセラ２９の出力を１巡回積分周期にわたって観測し、その中から振幅が最大となっている位相とその振幅値とを出力する。
【００６５】
図１１は、拡散符号の自己相関波形の一例を示す図である。ここでは、サイドローブにおける振幅の大きい部分が、自己相関波形最大値（位相０）の周囲に集中している。そのため、相関ピークキャンセラ２９では、自己相関波形の最大値とその周囲の狭い範囲についてのみ、受信信号から自己相関波形を除去する。
【００６６】
また、図１２は、上記除去方法を実現する相関ピークキャンセラ２９の回路構成例を示す図である。図１２において、３１はフラグチェック部であり、３２はゲートであり、３３はレプリカ生成部であり、３４はタップ係数部であり、３５は遅延補償部であり、３６は減算器である。
【００６７】
ここで、上記相関ピークキャンセラ２９の動作を説明する。フラグチェック部３１では、入力信号の検出済フラグをチェックし、フラグが立っている場合にゲート３２をオン状態に設定する。ゲート３２では、オン状態のときに、入力信号を減算器３６に対して出力され、減算器３６では、入力信号から巡回積分器２５の出力値における１巡回周期の平均値を引く。
【００６８】
レプリカ生成部３３は、たとえば、一例としてＦＩＲフィルタ型を用いたものが表現され、タップ係数部３４には、自己相関波形の最大値とその周囲の狭い範囲における相関値が格納されている。レプリカ生成部３３は、減算器３６出力、すなわち、同期検出済の位相における積分値から巡回積分の平均値を引いた値が入力され、検出済位相を中心とした自己相関波形を出力する。
【００６９】
一方、遅延補償器３５では、レプリカ生成部３３による遅延時間だけ入力信号を遅延される。そして、相関ピークキャンセラ２９では、最終的に、遅延後の入力信号から自己相関波形を除去した信号を出力する。
【００７０】
このように、本実施の形態では、２つのキャンセラを用いて、受信信号における振幅の大きい数個についてはサイドローブの振幅も大きくなるため、巡回積分器全般にわたってキャンセル動作を行い、残り信号についてはサイドローブの振幅が小さいため、特に振幅の大きい限られた範囲のキャンセル動作を行う。これにより、前述の実施の形態１と同様の効果が得られる。また、同期検出されたすべての受信信号について、巡回積分周期の広い範囲にわたってキャンセルする場合と比較して、回路規模や処理量等を低く抑えることができ、さらに、同等の検出性能を実現できる。
【００７１】
なお、本実施の形態におけるフラグ設定部７の代わりに、実施の形態３のフラグ設定部１５や実施の形態４のフラグ設定部１８を適用することとしてもよい。その場合は、さらに、実施の形態３および実施の形態４と同様の効果も得ることができる。
【００７２】
また、本実施の形態においては、相関ピークキャンセラ２８および相関ピークキャンセラ２９を巡回積分器２５に内蔵する構成としてもよい。その場合は、さらに、実施の形態７と同様の効果を得ることができる。
【００７３】
【発明の効果】
以上、説明したとおり、本発明によれば、レプリカ除去手段で積分値の最大値を除去するので、各スペクトラム拡散信号に対する同期検出は、最大値検出手段のみで実現できる。これにより、自己相関波形のサイドローブのみを除去する方式に比べて、より小規模なハードウェア構成を実現できる、という効果を奏する。また、巡回積分により、時間的に後の方で検出される信号強度の弱い信号に対してＳＮＩＲの改善効果が得られるとともに、信号強度の強い信号に対してはより短い検出動作時間で同期検出を行うことができる、という効果を奏する。また、信号強度が相対的に弱いスペクトラム拡散信号の自己相関波形メインローブが、強いスペクトラム拡散信号の自己相関波形サイドローブに埋もれてしまうような場合であっても、強いスペクトラム拡散信号から順に自己相関波形をキャンセルしていくので、強いスペクトラム拡散信号のサイドローブを誤って検出することなく、弱いスペクトラム拡散信号の同期検出が可能となる、という効果を奏する。
【００７４】
つぎの発明によれば、レプリカ除去手段を巡回積分手段に内蔵した場合であっても、小規模なハードウェア構成を実現できる、という効果を奏する。また、巡回積分により、時間的に後の方で検出される信号強度の弱い信号に対してＳＮＩＲの改善効果が得られるとともに、信号強度の強い信号に対してはより短い検出動作時間で同期検出を行うことができる、という効果を奏する。また、信号強度が相対的に弱いスペクトラム拡散信号の自己相関波形メインローブが、強いスペクトラム拡散信号の自己相関波形サイドローブに埋もれてしまうような場合であっても、強いスペクトラム拡散信号から順に自己相関波形をキャンセルしていくので、強いスペクトラム拡散信号のサイドローブを誤って検出することなく、弱いスペクトラム拡散信号の同期検出が可能となる、という効果を奏する。
【００７５】
つぎの発明によれば、２つのレプリカ除去手段を用いて、受信信号における振幅の大きい数個についてはサイドローブの振幅も大きくなるため、巡回積分手段全般にわたってキャンセル動作を行い、残り信号についてはサイドローブの振幅が小さいため、特に振幅の大きい限られた範囲のキャンセル動作を行う。これにより、同期検出されたすべての受信信号について、巡回積分周期の広い範囲にわたってキャンセルする場合と比較して、回路規模や処理量等を低く抑えることができ、さらに、同等の検出性能を実現できる、という効果を奏する。
【００７６】
つぎの発明によれば、過去に最大値として検出された位相に対応したフラグを削除することにより、その位相の値を再び最大値検出の候補に加えることが可能となる。これにより、さらに、伝搬路変動の影響等で過去に検出したスペクトラム拡散信号の信号強度が弱くなった場合や同期タイミングが変動した場合における、同期外れを効率よく防止できる、という効果を奏する。
【００７７】
つぎの発明によれば、外部からの指示によっても最大値検出済フラグを設定できる構成としたため、既にスペクトラム拡散信号が存在することが分かっている位相に対して、上位層などが強制的にフラグをセットできる。これにより、さらに、スペクトラム拡散信号に対する同期検出性能を向上させることができる、という効果を奏する。
【００７８】
つぎの発明によれば、振幅が大きい順に複数個の最大値を検出する構成としたため、巡回積分周期あたりいくつのスペクトラム拡散信号の同期検出を行うかを、ハードウェア規模と処理時間のトレードオフで決定することができる、という効果を奏する。
【００７９】
つぎの発明によれば、巡回積分手段の外部に検出済位相を記録する構成としているため、検出済位相における積分値が巡回積分手段から出力されるよりも前にキャンセル動作を行うことができる。これにより、さらに高速な同期検出が実現できる、という効果を奏する。
【００８０】
つぎの発明によれば、過去に最大値として検出された位相を削除することにより、その位相の値を再び最大値検出の候補に加えることが可能となる。これにより、さらに、伝搬路変動の影響等で過去に検出したスペクトラム拡散信号の信号強度が弱くなった場合や同期タイミングが変動した場合における、同期外れを効率よく防止できる、という効果を奏する。
【００８１】
つぎの発明によれば、外部からの指示によっても位相値を設定できる構成としたため、既にスペクトラム拡散信号が存在することが分かっている位相を強制的にセットできる。これにより、さらに、スペクトラム拡散信号に対する同期検出性能を向上させることができる、という効果を奏する。
【００８２】
つぎの発明によれば、受信信号のＳＮＩＲに応じてレプリカ信号のレベルを制御する構成とした。これにより、さらに効果的なキャンセル動作を実現できる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明にかかるスペクトラム拡散用受信装置の実施の形態１の構成を示す図である。
【図２】  拡散符号の自己相関波形の絶対値の一例を示す図である。
【図３】  図２の特性を持つ拡散符号で拡散された複数のスペクトラム拡散信号を受信したときの相関ピークキャンセラの出力例を示す図である。
【図４】  本発明にかかるスペクトラム拡散用受信装置の実施の形態２の構成を示す図である。
【図５】  本発明にかかるスペクトラム拡散用受信装置の実施の形態３の構成を示す図である。
【図６】  本発明にかかるスペクトラム拡散用受信装置の実施の形態４の構成を示す図である。
【図７】  本発明にかかるスペクトラム拡散用受信装置の実施の形態５の構成を示す図である。
【図８】  本発明にかかるスペクトラム拡散用受信装置の実施の形態６の構成を示す図である。
【図９】  本発明にかかるスペクトラム拡散用受信装置の実施の形態７の構成を示す図である。
【図１０】  本発明にかかるスペクトラム拡散用受信装置の実施の形態８の構成を示す図である。
【図１１】  拡散符号の自己相関波形の一例を示す図である。
【図１２】  相関ピークキャンセラ２９の回路構成例を示す図である。
【図１３】  従来のスペクトラム拡散用受信装置の同期検出装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
１  マッチドフィルタ、２，１１，１４，１７，２０，２２，２４，２５  巡回積分器、３  電力化部、４  加算器、５  積分値記憶部、６  検出済フラグ記憶部、７，１５，１８  フラグ設定部、８  忘却係数乗算部、９，１２，２８，２９  相関ピークキャンセラ、１０，２６，２７  最大値検出部、１３，２１，２３  検出済位相記憶部、３１  フラグチェック部、３２  ゲート、３３  レプリカ生成部、３４  タップ係数部、３５  遅延補償部、３６  減算器。
【図１】
0003884309.tif 000002
【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】
0003884309.tif 000007
【図７】
0003884309.tif 000008
【図８】
0003884309.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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