(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＳ−９５規格のスペクトラム拡散通信システムにおいて符号をトラッキングする装置であって、
受信信号を復調する受信器と、
誤差信号に応答して疑似雑音信号の進み成分及び遅れ成分を発生させる疑似雑音発生器と、
上記疑似雑音発生器に接続され、加算信号を形成するため上記遅れ成分を上記進み成分から減算する加算器と、
上記加算器に接続され、積信号を形成するため上記加算信号を上記受信信号と乗算する乗算器と、
上記乗算器に接続され、上記誤差信号を形成するため上記積信号を積分する積分器とにより構成され、
これにより、上記疑似雑音発生器を変調するフィードバックループが作成される装置。
【請求項２】
上記積分器に接続され、上記誤差信号をデシメーションするデシメータを更に有する請求項１記載の装置。
【請求項３】
上記デシメータに接続され、上記誤差信号をフィルタ処理するループフィルタを更に有する請求項２記載の装置。
【請求項４】
上記ループフィルタに接続され、上記誤差信号を補間する補間器を更に有する請求項３記載の装置。
【請求項５】
上記補間器に接続され、上記誤差信号を増幅する増幅器を更に有する請求項４記載の装置。
【請求項６】
上記増幅器に接続され、上記誤差信号を上記疑似雑音発生器に受け渡す数値制御型発振器を更に有する請求項５記載の装置。
【請求項７】
ＩＳ−９５規格のスペクトラム拡散通信システムにおいて符号をトラッキングする方法であって、
スペクトラム拡散信号を受信し、
誤差信号に応答して疑似雑音信号の進み成分及び遅れ成分を発生させ、
加算信号を形成するため上記遅れ成分を上記進み成分から減算し、
積信号を形成するため上記加算信号を上記受信信号と乗算し、
上記誤差信号を形成するため上記積信号を積分する段階を有し、
これにより、上記疑似雑音信号の進み成分及び遅れ成分を変調するフィードバックループが作成される方法。
【請求項８】
上記誤差信号が上記疑似雑音信号の上記進み成分及び上記遅れ成分を変調する前に、上記誤差信号をデシメーションする段階を更に有する請求項７記載の方法。
【請求項９】
上記誤差信号が上記疑似雑音信号の上記進み成分及び上記遅れ成分を変調する前に、上記誤差信号をフィルタ処理する段階を更に有する請求項７記載の方法。
【請求項１０】
上記誤差信号が上記疑似雑音信号の上記進み成分及び上記遅れ成分を変調する前に、上記誤差信号を補間する段階を更に有する請求項７記載の方法。
【請求項１１】
ＩＳ−９５規格のスペクトラム拡散通信システムにおいて符号をトラッキングする装置であって、
スペクトラム拡散信号を受信する手段と、
誤差信号に応答して疑似雑音信号の進み成分及び遅れ成分を発生させる手段と、
加算信号を形成するため上記遅れ成分を上記進み成分から減算する手段と、
積信号を形成するため上記加算信号を上記受信信号と乗算する手段と、
上記誤差信号を形成するため上記積信号を積分する手段とを有し、
これにより、上記疑似雑音信号の進み成分及び遅れ成分を発生させる手段を変調するフィードバックループが作成される装置。
【請求項１２】
上記誤差信号が上記疑似雑音信号の上記進み成分及び上記遅れ成分を変調する前に、上記誤差信号をデシメーションする手段を更に有する請求項１１記載の装置。
【請求項１３】
上記誤差信号が上記疑似雑音信号の上記進み成分及び上記遅れ成分を変調する前に、上記誤差信号をフィルタ処理する手段を更に有する請求項１１記載の方法。
【請求項１４】
上記誤差信号が上記疑似雑音信号の上記進み成分及び上記遅れ成分を変調する前に、上記誤差信号を補間する手段を更に有する請求項１１記載の装置。
【請求項１５】
ＩＳ−９５規格のスペクトラム拡散通信システムにおいてコンピュータに符号をトラッキングさせるコンピュータプログラムコードを記録したコンピュータが使用可能な記録媒体であって、上記コンピュータプログラムコードは、
スペクトラム拡散信号を受信させ、
誤差信号に応答して疑似雑音信号の進み成分及び遅れ成分を発生させ、
加算信号を形成するため上記遅れ成分を上記進み成分から減算させ、
積信号を形成するため上記加算信号を上記受信信号と乗算させ、
上記誤差信号を形成するため上記積信号を積分させるコードを有し、
これにより、上記疑似雑音信号の進み成分及び遅れ成分を変調させるフィードバックループが作成される、コンピュータが使用可能な記録媒体。
【請求項１６】
上記コンピュータプログラムコードは、上記誤差信号が上記疑似雑音信号の上記進み成分及び上記遅れ成分を変調する前に、上記誤差信号をデシメーションさせるコードを更に有する請求項１５記載のコンピュータが使用可能な記録媒体。
【請求項１７】
上記コンピュータプログラムコードは、上記誤差信号が上記疑似雑音信号の上記進み成分及び上記遅れ成分を変調する前に、上記誤差信号をフィルタ処理させるコードを更に有する請求項１５記載のコンピュータが使用可能な記録媒体。
【請求項１８】
上記コンピュータプログラムコードは、上記誤差信号が上記疑似雑音信号の上記進み成分及び上記遅れ成分を変調する前に、上記誤差信号を補間させるコードを更に有する請求項１５記載のコンピュータが使用可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
発明の背景
１．発明の分野
本発明は、一般的にスペクトラム拡散技術、特に、ＩＳ−９５規格に準拠したスペクトラム拡散技術を用いて通信する装置及び方法に関する。
２．従来技術の説明
スペクトラム拡散通信システムは、従来、最近のセルラ通信装置に広範な用途が見出されている。スペクトラム拡散システムは、より多数のユーザが狭い帯域幅環境で送受信することを許容する。
チャネル帯域幅全体を埋めるようにベースバンド信号を拡散させる一つの技術は、ベースバンド信号をウォルシュ符号及び複素コンプレックス疑似雑音（ＰＮ）拡散信号と混合することである。ウォルシュ符号及びＰＮ拡散信号は、ベースバンド信号内の各データシンボルをチップ周期（すなわち、チップ間隔）Ｔｃを有する多数のチップに変調（すなわち、チョッピング）することによってベースバンド信号を効率的に符号化する。この技術については、Charles E. Cook and Howard S. Marsh, “An Introduction to Spread Spectrum”, IEEE Communications Magazine, March 1983並びにDavid P. Whipple, “The CDMA Standard”, Applied Microwave & Wireless, Winter 1994, pp.24-39（原典は、“North American Cellular CDMA”, Hewlett-Packard Journal, Dec. 1993, pp.90-97)に記載されている。複素ＰＮ符号は、以下の式：
ＰＮ（ｔ）＝ＰＮI（ｔ−δ）＋ｊＰＮJ（ｔ−δ）
但し、δは位相オフセット
によって与えられる。同一周波数スペクトラムで放送し、特定の受信器の範囲内にあるＣＤＭＡネットワーク内の各送信器は、固有の位相オフセットδによって識別可能である。各送信器は、異なるウォルシュ符号で符号化され識別される多数のチャネルを含む。
従来のスペクトラム拡散受信器は多数の異なる送信された信号を獲得する。この獲得される信号は、互いに重畳しているように見えるが、特定のＰＮ符号位相オフセット及び特定のウォルシュ符号に対応した送信されたチャネルだけを受容するように調整された相関器によって復調される。これを実現するため、受信器は、搬送波信号を取り去り、マッチングＰＮ符号位相オフセット及びウォルシュ符号を有する相関器でスペクトラム拡散信号を復調する。
復調を巧く行うため、送信器及び受信器のＰＮ拡散用位相オフセットは同期させる必要がある。相関器を含む遅延ロックドループ（ＤＬＬ）は、一般的に、受信器のＰＮ符号位相オフセットを送信器のＰＮ符号位相オフセットに同期させるため使用される。しかし、従来のＤＬＬは、ＤＬＬのコスト及び複雑さを付加する多数の相関器を具備する。
したがって、ＩＳ−９５標準規格に準拠したスペクトラム拡散通信システムをサポートすると同時に、遅延ロックドループ内の回路を簡単化する装置及び方法が必要である。
発明の概要
本発明は、ＩＳ−９５規格標準規格に準拠し、簡単化された符号トラッキング回路を具備したスペクトラム拡散通信受信器である。受信器内では、疑似雑音発生器が、誤差信号に応答して、疑似雑音信号の進み成分及び遅れ成分を発生させる。加算器は、加算信号を形成するため進み成分を遅れ成分から減算する。乗算器は、積信号を形成するため加算信号を受信された信号と乗算する。積分器は、誤差信号を形成するため積信号を積分する。これらの構成要素の組合せは、疑似雑音発生器を変調し、二つではなく一つの相関器しか使用しないフィードバックループを形成する。
本発明の方法は、スペクトラム拡散信号を受信するステップと、誤差信号に応答して、疑似雑音信号の進み成分及び遅れ成分を発生させ、加算信号を形成するため進み成分を遅れ成分から減算し、積信号を形成するため加算信号を受信された信号と乗算し、誤差信号を形成するため積信号を積分する。
本発明の上記局面並びにその他の局面は、詳細な説明、添付図面、及び、特許請求の範囲を詳しく読むことによって当業者に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
図１は、ＣＤＭＡスペクトラム拡散送信器の一部のブロック構成図であり、
図２は、ＣＤＭＡスペクトラム拡散受信器の一部のブロック構成図であり、
図３は、スペクトラム拡散受信器内の遅延ロックドループ（ＤＬＬ）のブロック構成図であり、
図４は、ＤＬＬ用のＳ曲線範囲のグラフであり、
図５は、スペクトラム拡散受信器用の別のＤＬＬのブロック構成図であり、
図６は、ＩＳ−９５規格のスペクトラム拡散通信システムにおいて符号トラッキングを行う方法のフローチャートである。
好ましい実施例の詳細な説明
図１は、ＣＤＭＡスペクトラム拡散送信器１００の一部のブロック図である。送信器１００は、ライン１０２上のパイロット信号、ライン１０４上のユーザ−１データ、ライン１０６上のユーザ−Ｌデータ（但し、Ｌは整数）、ライン１０８上のウォルシュ符号−０、ミキサ１０９、ライン１１０上のウォルシュ符号−１、ミキサ１１１、ライン１１２上のウォルシュ符号−Ｌ、ミキサ１１３、符号化及びインタリーブ器１１４、符号化及びインタリーブ器１１６、増幅器１１９、増幅器１２０、増幅器１２２、加算器１２４、Ｉ−チャネル疑似雑音（ＰＮ）源１２６、Ｑ−チャネルＰＮ源１２８、ミキサ１３０、ミキサ１３２、ベースバンドフィルタ１３４、ベースバンドフィルタ１３６、ライン１３８上の搬送波信号、移相器１４０、ミキサ１４２、ミキサ１４４、加算器１４６、アナログフィルタ１４８、及び、アンテナ１５０を含む。パイロット信号は、変調されず、直交ＰＮ符号だけにより構成される。ライン１０２上のパイロット信号は、スペクトラム拡散受信器（図２を参照のこと）によって使用するための基準信号として作用する。パイロット信号のパワーは、受信器の同期及び信号トラッキングが容易に行えるように他のすべての信号よりも高くなるように設定される。
符号化及びインタリーブ器１１４乃至１１６は、それぞれ、ライン１０４乃至１０６上のデータ信号を受信する。データ信号は、典型的に、ＩＳ−９５規格に準拠した離散バイナリデータビットにより構成される。符号化及びインタリーブ器１１４乃至１１６は、送信器１００内の他の回路（図示せず）によって発生された同期信号、ページング信号、トラヒック信号のような種々の他の信号を受信し、インタリーブする。これらの信号は、すべて、当業者に公知である。符号化及びインタリーブ器１１４乃至１１６は、送信されるべきデータ信号をページング信号又はトラヒック信号に割り当てる。
ミキサ１０９乃至１１３は、ライン１０８乃至１１２上のウォルシュ符号と、ライン１０２上のパイロット信号、並びに、符号化及びインタリーブ器１１４乃至１１６からの種々のデータ信号を受信するため接続される。異なる直交ウォルシュ符号（すなわち、ウォルシュ符号−０、ウォルシュ符号−１、．．．、ウォルシュ符号−Ｌ）は、上記信号の中の何れかの信号と混合され、固有の帯域幅を拡散し、別々のチャネルを定義する。ウォルシュ符号は、好ましくは、６４チップ間隔の典型的な周期を有するウォルシュ符号を生成する線形シフトレジスタによって発生される。直交符号は、零クロス相関及び自己相関を含む符号として定義される。増幅器１１８乃至１２０は、それぞれにミキサ１０９乃至１１３に接続され、ウォルシュ符号化された各チャネルの利得を調節する。加算器１２４は増幅器１１８乃至１２０に接続され、ウォルシュ符号化された各チャネルを合成する。
ＰＮ源１２６は複素ＰＮ符号のＰＮI（ｔ−δ）成分を発生し、ＰＮ源１２８は、複素ＰＮ符号のＰＮJ（ｔ−δ）成分を発生する。複素ＰＮ符号は、以下の式、
ＰＮ（ｔ）＝ＰＮI（ｔ−δ）＋ｊＰＮJ（ｔ−δ）
但し、δは位相オフセット
によって表される。移相オフセットは、送信器１００を他の送信器（図示せず）から個別に識別する。ＰＮ符号は、２15チップ間隔の周期の線形シフトレジスタによって発生される。ＰＮ源１２６及び１２８によって発生された結果のＰＮ信号は、１．２２８Ｍｂｐｓのレートを有する。
ミキサ１３０及び１３２は、図１に示されるように、それぞれ、ＰＮ源１２６及び１２８からのＰＮ信号と、加算器１２４からの合成信号とを受信し混合する。ミキサ１３０及び１３２はデータシンボルを符号化する。
ベースバンドフィルタ１３４及び１３６は、それぞれ、ミキサ１３０及び１３２からスペクトラム拡散信号を受信し、成形する。ベースバンドフィルタ１３４及び１３６は、典型的に、１．２５ＭＨｚの帯域幅を有する。しかし、スペクトラム拡散信号をフィルタ１３４及び１３６に通すことにより、スペクトラム拡散信号の一部分の直交性が損なわれる。
ミキサ１４２は、ベースバンドフィルタ１３４及びライン１３８に接続され、ライン１３８上の搬送波信号をベースバンドフィルタ１３４の出力と混合する。ミキサ１４４は、ベースバンドフィルタ１３６に接続され、移相器１４０から９０°移相された搬送波信号を受信する。加算器１４６は、ミキサ１４２及び１４４からの出力信号を加算し、合成信号を形成し、アナログフィルタ１４８は加算器１４６からの合成信号をフィルタ処理する。アンテナ１５０は、フィルタ処理されたスペクトラム拡散信号を直角位相ＰＮ変調信号として送信する。
図２は、スペクトラム拡散受信器２００の一部分のブロック構成図である。受信器２００は、アンテナ２０２、バンドパスフィルタ２０４、ミキサ２０６、遅延ロックドループ（ＤＬＬ）２０８、及び、デインタリーブ及び復号化器２１０を含む。受信器２００は、図示されない他の通常の回路を更に有する。アンテナ２０２は送信器１００によって送信されたスペクトラム拡散信号を受信する。バンドパスフィルタ２０４はアンテナ２０２からの信号をフィルタ処理する。ミキサ２０６は、バンドパスフィルタ２０４から出力された信号と、通常の回路（図示せず）によって発生された搬送波信号とを受信する。受信器２００の搬送波信号は、送信器１００によって混合されたライン１３８上の搬送波と同じ周波数である。ミキサ２０６は、フィルタ処理された信号を搬送波と混合し、スペクトラム拡散信号から搬送波を取り除く。ＤＬＬ２０８並びにデインタリーブ及び復号化器２１０は、信号ライン２１２を介してミキサ２０６に接続される。
ＤＬＬ２０８は、所謂「符号トラッキング」処理において、送信器１００で発生されたＰＮ符号信号を追跡する。遅延ロックされた符号トラッキングループは、コヒーレント又は非コヒーレントの何れかに分類され得る。本発明は、受信された搬送波周波数及び位相情報を利用するコヒーレントトラッキングループを利用するので、ＤＬＬ２０８は受信された信号を追跡する。受信された信号は、ＤＬＬ２０８内で発生されたＰＮ符号と同期させられる。好ましくは、受信された信号はチップ間隔の半分以内の範囲で同期させられる。ＤＬＬは、誤差信号を作成するため、受信された信号を定刻より早く局部的に発生されたＰＮ符号並びに定刻より遅く局部的に発生されたＰＮ符号と相関させることによりこの時間調整を実現する。誤差信号は、次に、受信器２００によって内部的に発生されたＰＮ符号を調節するためフィードバックループで使用される。受信器側で発生されたＰＮ符号が送信器１００によって送信されたＰＮ符号と一致する場合、誤差信号は零と一致し、ＤＬＬは受信された信号に「追従（ロックオン）」している。誤差信号の完全なトラッキング範囲は、グラフ化されたとき、一般的に「Ｓ曲線」と呼ばれる。
デインタリーブ及び復号化器２１０は、ライン２１２を介してスペクトラム拡散信号を受信し、ライン２１４上のＰＮ符号信号を受信する。送信器１００から送信されたパイロット信号をコヒーレント搬送波基準として使用することにより、デインタリーブ及び復号化器２１０は、受信されたデータ信号をベースバンドデータ信号に復調する。この復調処理は、データ信号からウォルシュ符号を除去することを含む。その結果として、送信器１００によって最初に送信されたパイロット信号、同期信号、ページング信号、トラヒック信号及び種々の他のユーザデータ信号は、復号化され、取り出される。
当業者は、典型的はスペクトラム拡散システムにおいて、入力キーボード、処理ユニット、内部メモリ装置、出力ディスプレイなどの種々の他の装置が送信器１００及び受信器２００内に設けられることを理解するであろう。内部メモリ装置は、典型的に、処理ユニットが、送信器１００及び受信器２００の機能を制御する信号にアクセスし、信号を変換し出力する方法を制御するコンピュータプログラム命令を格納する。内部メモリは、コンパクトディスク、磁気ドライブ装置或いは動的ランダムアクセスメモリのような他のコンピュータで使用可能な記録媒体で補助してもよい。
図３は、スペクトラム拡散受信器２００内のＤＬＬ２０８のブロック構成図である。ＤＬＬ２０８は、進み相関器３０２、遅れ相関器３０４、加算器３０６、ループフィルタ３０８、電圧制御型発振器（ＶＣＯ）３１０、及び、ＰＮ発生器３１２を含む。ここで、用語「定刻より前の（進み）」及び「定刻より後の（遅れ）」は、相関器に名前を付けるため使用され、本発明は、実際上、以下に一例として説明する数学的な式に従って動作する。進み相関器３０２はミキサ３１４及び相関器３１６を含む。遅れ相関器３０４はミキサ３１及び相関器３２０を含む。ＤＬＬ２０８内の進み相関器３０２は、ライン２１２上のＰＮ符号化スペクトラム拡散信号と、ＰＮ発生器３１２からの遅れＰＮ符号とを受信する。遅れ相関器３０４は、ライン２１２上のＰＮ符号化スペクトラム拡散信号と、ＰＮ発生器３１２からの進みＰＮ符号とを受信する。遅れ信号出力は、誤差信号を生成するため加算器３０６において進み信号から減算される。ループフィルタ３０８は加算器３０６から誤差信号を受信する。フィルタ処理された誤算信号は、ＶＣＯ  ３１０に送られる。ＶＣＯ  ３１０は、フィルタ処理された誤差信号から信号を信号を発生させ、この信号はＰＮ発生器３１２により受信される。ＶＣＯ  ３１０はＰＮ発生器３１２のタイミングを調節する。誤差信号に応答して、ＰＮ発生器３１２は、ライン２１４上の定刻通りのＰＮ符号を精緻に調整し、遅れＰＮ符号信号及び進みＰＮ符号信号は、それぞれ、進み相関器３０２及び遅れ相関器３０４に供給される。ライン２１４の定刻ＰＮ符号は、従来より知られている方法で、スペクトラム拡散信号からベースバンドデータを取り除く処理に使用するデインタリーブ及び復号化器２１０に送信される。
次に、ＤＬＬ２０８のより数学的な説明を行う。ライン２１２上で進み相関器３０２及び遅れ相関器３０４から受信されたスペクトラム拡散信号ｒ（ｔ）は、送信器１００によって発生されたＰＮ符号
0004053095.tif 000002
と、送信器１００のアンテナ１１２から受信器２００のアンテナ２０２までの信号の伝送に加えられた白色ガウス雑音（ＷＧＮ）ｎ（ｔ）とにより構成され、
0004053095.tif 000003
が未知の伝送遅延を示すとき、スペクトラム拡散信号ｒ（ｔ）は、以下の式（１）のように表される。
0004053095.tif 000004
伝送遅延
0004053095.tif 000005
の最尤推定は以下の式を満たす。
0004053095.tif 000006
式中、ＴはＰＮ符号の周期である。最尤推定は、一般的に従来技術において公知であり、文献：Jack K. Holmes, Coherent Spread Spectrum Systems, Wiley 1982及びJohn G. Proakis, Digital Communications, 2nd edition, McGraw-Hill 1989に記載されている。換言すると、式（２）は、伝送遅延の最適推定量が、受信信号をＤＬＬ２０８のＰＮ発生器３１２によって発生されたＰＮ符号の時間微分と相関させることにより得られることを示している。ＤＬＬ２０８の遅延ロックトラッキングループ回路は、相関が零になるように制御する。
実際的な実現例では、式（２）の微分のため１次差分のような離散的近似法が使用される。より詳細には、受信信号と局部的に発生されたＰＮ符号との間の時間的差分の相関の推定量は、最初に、乗算器３１４を用いて受信信号を、チップ間隔の分画ずつ遅延したＰＮ符号
0004053095.tif 000007
と乗算し、次に、その結果を積分器３１６を用いて積分して、第１の中間結果を作成することにより得られる。また、受信信号は、乗算器３１９を用いて受信信号を、ＰＮ発生器からのチップ間隔の分画ずつ進めたＰＮ符号
0004053095.tif 000008
と乗算され、次に、その結果は積分器３２０を用いて積分され、第２の中間結果が作成される。記号Δは、受信器２００によって発生されたＰＮ符号が遅れ、若しくは、進められる量であるチップ間隔の分画を表す。典型的に、Δはチップ間隔の半分、すなわち、Ｔｃ／２と一致するように設定される。
次に、第２の中間結果は、加算器３０６を用いて誤差信号（ｅ）を発生するように第１の中間結果から減算される。この処理は、進み−遅れ相関と呼ばれる。誤差信号は、ＶＣＯ  ３１０用の制御電圧ｖ（ｔ）を発生させ、ＰＮ発生器を精密に調整し、局部ＰＮ発生器を制御するラプラス変換Ｆ（ｓ）を備えたループフィルタ３０８に通される。
上記の入力信号ｒ（ｔ）が与えられた場合、誤差信号ｅは次式のように表される。
0004053095.tif 000009
式中、ＲPN（・）はＰＮ系列の自己相関を表し、ｎe-1（・）は進み相関器３０２及び遅れ相関器３０４からの雑音を表す。式（３）の括弧内の項は制御信号（Ｓ曲線として知られている）である。制御信号は次式のように表される。
Ｓ（ε）＝［ＲPN（ε−Δ）−ＲPN（ε＋Δ）］    式（４）
式中、
0004053095.tif 000010
は、符号トラッキング誤差と呼ばれる。
また、式（３）は次のように表される。
0004053095.tif 000011
上記の式を調べることにより、ＤＬＬ２０８の設計が明らかになる。
より詳細には、進み相関器３０２は、ｒ（ｔ）を乗算するため第１の乗算器３１４を使用し、この乗算された式をチップ間隔に亘って積分するため第１の積分器３１６を使用することにより、式（５）の第１の部分を実現する。遅れ相関器３０４は、第２の乗算器３１８を用いてｒ（ｔ）に
0004053095.tif 000012
を乗算し、第２の積分器３２０を用いてこの乗算結果をチップ間隔に亘って積分することにより、式（５）の第２の部分を実現する。加算器３０６は、次に、遅れ相関器３０４の結果を進み相関器３０２の結果から減算して、誤差信号を発生させる。これは、離散時間積分及びダンプ処理として公知である。
図４は、ＤＬＬ２０８に対し、式（４）によって定義されたＳ曲線範囲を示すグラフであり、
0004053095.tif 000013
は符号トラッキング誤差を表す。Ｓ曲線特性及びＤＬＬ性能は、遅れＰＮ符号と進みＰＮ符号の間の時間的差分の関数である。図４からわかるように、Ｓ曲線はトラッキング誤差の非線形関数である。ＤＬＬ２０８は、Ｓ（ε）＝０の周辺のＳ曲線の直線的な領域９０４で動作するように設計される。ＤＬＬ２０８のＤＬＬ回路の機能は、Ｓ曲線の出力を零に制御することである。Ｓ（ε）＝０の場合に、ＤＬＬはロック状態であると呼ばれる。
一般的に、トラッキング誤差及び雑音特性のダイナミクスは、ＤＬＬの最大帯域幅を決める。しかし、ループフィルタ３０８のパラメータは、ＤＬＬのためにＤＬＬの最大帯域幅よりも小さい所定の閉ループ帯域幅を生ずる。ＩＳ−９５規格のアプリケーションの場合に、典型的なトラッキング誤差ダイナミクスは、数ヘルツのオーダーのＤＬＬ帯域幅を結果として生ずる。しかし、数ヘルツの閉ループ帯域幅はＤＬＬの応答を低下させる。これに対し、大きいＤＬＬの帯域幅はＤＬＬのトラッキング誤差を増大する。このため、ＤＬＬの応答時間と装置のトラッキング誤差との間にはトレードオフが存在することが示される。約１００Ｈｚの閉じたＤＬＬ帯域幅はＩＳ−９５規格のアプリケーションに最も好適であることが分かった。
図５は、スペクトラム拡散受信器２００用の別のＤＬＬ５０２のブロック構成図である。別のＤＬＬ５０２は、進み−遅れ相関器５０４と、デシメータ５０６と、ループフィルタ５０８と、補間器５１０と、増幅器５１２と、数値制御型発振器（ＮＣＯ）５１４と、疑似雑音（ＰＮ）発生器５１６と、加算器５１８とを含む。進み−遅れ相関器５０４は乗算器５２０及び積分器５２２を含む。上記の各構成要素は図５に示されるように接続される。
式（５）は線形式であるため、以下の通り書き直せる。
0004053095.tif 000014
図５を参照するに、式（６）に基づくＤＬＬ４０２の設計は、一つの相関器しか必要としないことがわかる。これに対し、図３によれば、式（５）に基づくＤＬＬ２０８の設計は、２台の相関器３０２及び３０４を必要とすることがわかる。
ＰＮ発生器５１６は、遅れＰＮ符号信号
0004053095.tif 000015
と進み
0004053095.tif 000016
の両方を発生させる。加算器５１８は、これらのＰＮ符号信号を受信し、遅れＰＮ符号信号を進みＰＮ符号信号から減算する。乗算器５２０は、到着したスペクトラム拡散信号ｒ（ｔ）と、加算器５１８からの加算された結果とを受信し、それらの積を生成するため乗算する。積分器５２２は、乗算器５２０に接続され、得られた積を１チップ間隔に亘って積分する。デシメータ５０６は、進み−遅れ相関器５０４からの信号を受信し、進み−遅れ相関器の累積計算の長さによってその信号の桁数を減らす。この累積計算の長さは、所定のシンボル数と一致する。シンボルは、好ましくは、６４チップの間隔であり、各チップは、所定のサンプル数によって決まる。ループフィルタ５０８はデシメータ５０６に接続され、Ｆ（ｚ）によって定義されるＺ変換関数を有する。また、ループフィルタ５０８は、デシメータ５０６の出力を、デシメータ５０６を用いない場合に実現できるような低レートに成形することが可能である。補間器５１０は、ループフィルタ５０８の出力を受信し、累積計算の長さのサンプル数で補間する。デシメータ及び補間器は慣用技術であり、例えば、文献：John G. Proakis, Digital Communications, 2nd edition, McGraw-Hill 1989並びにJ. G. Proakis & D. G. Manolakis, Digital Signal Processing Principles, Algorithms, and Applications, 2nd edition, Macmillan 1992に記載されている。
数値制御型発振器（ＮＣＯ）５１４は補間器５１０から信号を受信し、ＰＮ発生器５１６のタイミングを調節する。ＰＮ発生器５１６は、累積計算周期毎にＰＮ発生器５１６の伝送遅延推定量
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を更新するＮＣＯ  ５１４から信号を受信する。ＰＮ発生器５１６は、定刻通りのＰＮ符号信号をライン２１４に出力する。
図６は、ＩＳ−９５規格スペクトラム拡散通信システムにおける符号トラッキング方法のフローチャートである。この方法は、アンテナ２０２がスペクトラム拡散信号を受信するステップ６００から始まる。次に、ステップ６０２において、バンドパスフィルタ２０４はスペクトラム拡散信号を除波する。ステップ６０４において、ミキサ２０６は、信号をベースバンド周波数にダウンコンバートするためこの信号を搬送波と混合する。ステップ６０６で、疑似雑音発生器５１６は進み成分及び遅れ成分を有する疑似雑音信号を発生する。次に、ステップ６０８において、加算器５１８は、加算された信号を形成するため、進み成分を遅れ成分から減算する。ステップ６１０で、ミキサ５２０は、中間信号を形成するため、加算された信号を受信信号と混合する。ステップ６１２において、積分器５２２は、誤差信号を形成するため、所定の数のシンボルに亘って中間信号を積分する。シンボルの数は、許容可能雑音レベル、ドップラーレート、並びに、他の性能規準のような従来技術において公知である種々の要因に依存する。ステップ６１４において、誤差信号はデシメータ５０６を通される。ステップ６１６において、誤差信号はループフィルタ５０８を通される。ステップ６１８において、誤差信号は補間器５１０を通される。ステップ６２０において、誤差信号は増幅器５１２を通される。ステップ６２２において、誤差信号はＮＣＯ  ５１４を通される。次のステップ６２４において、ＰＮ発生器５１６は、ＮＣＯ  ５１４から誤差信号を受信し、これにより、フィードバックループ／遅延ロックドループが終了する。ステップ６２６において、ＰＮ発生器５１６は、ＰＮ符号信号の進み成分及び遅れ成分を精細に調整するため、誤差信号を使用する。ステップ６２８において、ＰＮ発生器５１６は、デインタリーブ及び復号化器２１０が受信されたスペクトラム拡散信号からベースバンド信号を復調、復号するため使用する定刻ＰＮ符号信号を発生させる。ステップ６２８の後、本方法は終了する。
上記の通り、好ましい実施例を参照して本発明を説明しているが、当業者は種々の変形が可能であることを認めるであろう。上記の好ましい実施例に対する変更及び変形は本発明の範囲を逸脱することはなく、本発明は特許請求の範囲に記載された事項だけによって制限される。
【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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