(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スペクトル拡散通信におけるアンテナ選択ダイバーシチ機能を有する受信装置であって、
信号を受信する複数のアンテナと、
上記複数のアンテナから１つのアンテナを選択するセレクタと、
上記セレクタにより選択されたアンテナを介して受信した信号からデータを再生する再生手段と、
上記再生手段により上記信号から検出または生成された自動周波数制御動作を収束させるために利用される位相情報を保持する保持手段と、
上記セレクタにより上記複数のアンテナのなかの第１のアンテナが選択されている状態から第２のアンテナが選択される状態に切り替わるときに、上記第１のアンテナを介して受信した信号から上記再生手段により検出または再生された位相情報を上記保持手段に書き込むと共に、上記第２のアンテナを介して受信した信号から上記再生手段により過去に検出または再生された位相情報を上記保持手段から読み出す制御手段と、を有し、
上記再生手段が、上記制御手段により上記保持手段から読み出された位相情報を上記第２のアンテナの非選択期間の長さに応じて更新し、その更新後の位相情報を利用してデータを再生する受信装置。
【請求項２】
上記位相情報は、アンテナ切替わり時における位相補正データ、および搬送波オフセットによる１シンボル時間当たりの位相シフト量を表すオフセットデータを含み、
上記再生手段は、上記第２のアンテナの非選択期間がｋシンボル時間に相当するときには、上記位相補正データに上記オフセットデータをｋ倍した値を加算することにより得られる値を利用してデータを再生する
ことを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項３】
スペクトル拡散通信におけるアンテナ選択ダイバーシチ機能を有する受信装置であって、
第１または第２のアンテナを介して受信した信号からデータを再生する再生手段と、
上記再生手段が上記第１のアンテナを介して受信した信号からデータを再生している期間は、上記第２のアンテナを介して受信した信号からデータを再生する際に上記再生手段により自動周波数制御動作を収束させるために利用される第２の位相情報を保持し、上記再生手段が上記第２のアンテナを介して受信した信号からデータを再生している期間は、上記第１のアンテナを介して受信した信号からデータを再生する際に自動周波数制御動作を収束させるために上記再生手段により利用される第１の位相情報を保持する保持手段と、を有し、
上記再生手段は、上記第１のアンテナから上記第２のアンテナに切り替わるときは、上記保持手段から読み出した第２の位相情報を上記第１のアンテナの選択期間の長さに応じて更新して利用しながらデータを再生し、上記第２のアンテナから上記第１のアンテナに切り替わるときは、上記保持手段から読み出した第１の位相情報を上記第２のアンテナの選択期間の長さに応じて更新して利用しながらデータを再生する
ことを特徴とする受信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スペクトル拡散通信におけるアンテナ選択ダイバーシチ機能を持った受信装置に係わり、特に、アンテナを切り換える際に同期を確立する技術に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
無線通信システムのひとつとして、スペクトル拡散通信が知られている。スペクトル拡散通信では、データは、拡散符号を用いて拡散されて伝送される。そして、受信機は、送信機において使用された拡散符号と同じ符号を用いて受信信号を逆拡散することによりデータを再生する。なお、スペクトル拡散通信方法は、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access ）を実現する基盤技術である。
【０００３】
スペクトル拡散通信において、劣悪な無線環境下において信号を再生するための方法として、ダイバーシチ技術が知られている。そして、ダイバーシチ技術としては、選択ダイバーシチおよび最大比合成が知られているが、以下では、本発明に直接的に関係のある選択ダイバーシチについて簡単に説明する。
【０００４】
選択ダイバーシチは、通常、受信装置に複数のアンテナを設け、各アンテナを介して受信される信号の中で最も信頼性の高い信号を選択することにより実現される。この場合、例えば、各アンテナを介して受信される信号に対して拡散符号を乗算し、それぞれの相関値を比較すれば、最適なアンテナを選択することができる。
【０００５】
ところが、移動体通信システム等においては、各移動機のサイズの小型化および低消費電力化の要求が強いので、選択ダイバーシチのために回路を冗長的に構成することは好ましくない。すなわち、選択ダイバーシチのために複数の受信復調回路を設けることは好ましくない。このため、選択ダイバーシチを採用する受信装置では、通常、複数のアンテナに対して１つの受信復調回路が設けられ、適切に選択されたアンテナを介して受信した信号がその受信変調回路により復調されるようになっている。なお、この受信装置において、信号の受信が開始されると、所定時間間隔ごとに使用すべきアンテナが切り換えることにより、最適なアンテナが選択される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
スペクトル拡散通信においては、受信復調回路は、信号の受信開始時に拡散符号の同期を確立する処理を行う必要がある。また、送信装置および受信装置が互いに独立した発振器を利用して信号が送受信される場合は、受信復調回路は、それら発振器の発信周波数の誤差を補正するためにＡＦＣ（Automatic Frequency Control ）を行う必要がある。そして、これらの処理は、それぞれ比較的長い時間（例えば、数μ〜数１０μ秒程度）を要する。
【０００７】
このため、選択ダイバーシチを採用する受信装置においては、信号の受信開始時に正しいデータを再生するまでに長い時間を要してしまう。具体的には、最適なアンテナを決定するために使用すべきアンテナが切り換えられると、その都度上述の同期確立処理およびＡＦＣ処理を実行するので、そのために長い時間を要してしまう。
【０００８】
図１４は、上述の問題点を説明する図である。ここでは、受信装置は２つのアンテナを備えている。また、この図は、信号の受信開始時に、周期Ｔごとに使用すべきアンテナを切り換えながら最適なアンテナをサーチしている状態を示している。
【０００９】
時刻Ｔ1 〜Ｔ2 は、アンテナ１を介して受信した信号について同期確立処理およびＡＦＣ処理が実行される。そして、アンテナ１を介して受信した信号についての相関値等が算出される。続いて、時刻Ｔ2 〜Ｔ3 は、アンテナ２を介して受信した信号について同期確立処理およびＡＦＣ処理が実行され、同様にその信号についての相関値等が算出される。この後、信頼性を高めるために、アンテナ１および２について同様の処理が繰り返される。例えば、時刻Ｔ3 〜Ｔ4 は、アンテナ１を介して受信した信号について再び同期確立処理およびＡＦＣ処理が実行されて相関値等が算出される。ただし、各周期ごとの処理は、互いに独立して実行される。
【００１０】
このように、既存の受信装置においては、アンテナが切り換えられる毎に独立して同期確立処理およびＡＦＣ処理が実行される。このため、各周期内で同期確立処理およびＡＦＣ処理を完了するためには、周期Ｔを長くする必要があり、スループットの低下してしまう。すなわち、正しいデータを再生するまでに長い時間を要してしまう。
【００１１】
なお、この問題は、信号の受信開始時のみならず、使用すべきアンテナが確定した後の同期確立およびＡＦＣについても生じ得る。
本発明の課題は、選択ダイバーシチを利用するスペクトラム拡散通信において短時間でデータを再生できるようにすることである。
【００１２】
本発明の受信装置は、スペクトル拡散通信におけるアンテナ選択ダイバーシチ機能を備え、信号を受信する複数のアンテナと、上記複数のアンテナから１つのアンテナを選択するセレクタと、上記セレクタにより選択されたアンテナを介して受信した信号からデータを再生する再生手段と、上記再生手段により上記信号から検出または生成された自動周波数制御動作を収束させるために利用される位相情報を保持する保持手段と、上記セレクタにより上記複数のアンテナのなかの第１のアンテナが選択されている状態から第２のアンテナが選択される状態に切り替わるときに、上記第１のアンテナを介して受信した信号から上記再生手段により検出または再生された位相情報を上記保持手段に書き込むと共に、上記第２のアンテナを介して受信した信号から上記再生手段により過去に検出または再生された位相情報を上記保持手段から読み出す制御手段と、を有する。そして、上記再生手段は、上記制御手段により上記保持手段から読み出された位相情報を上記第２のアンテナの非選択期間の長さに応じて更新し、その更新後の位相情報を利用してデータを再生する。
【００１３】
上記構成によれば、あるアンテナを介して受信した信号からデータを再生する際、そのアンテナを介して受信した信号から過去に検出または生成した位相情報を引き継いで利用できるので、短時間に自動周波数制御動作を収束させることができ、即座にデータを再生できる。
本発明の他の形態の受信装置は、第１または第２のアンテナを介して受信した信号からデータを再生する再生手段と、上記再生手段が上記第１のアンテナを介して受信した信号からデータを再生している期間は、上記第２のアンテナを介して受信した信号からデータを再生する際に上記再生手段により自動周波数制御動作を収束させるために利用される第２の位相情報を保持し、上記再生手段が上記第２のアンテナを介して受信した信号からデータを再生している期間は、上記第１のアンテナを介して受信した信号からデータを再生する際に自動周波数制御動作を収束させるために上記再生手段により利用される第１の位相情報を保持する保持手段とを有する。そして、上記再生手段は、上記第１のアンテナから上記第２のアンテナに切り替わるときは、上記保持手段から読み出した第２の位相情報を上記第１のアンテナの選択期間の長さに応じて更新して利用しながらデータを再生し、上記第２のアンテナから上記第１のアンテナに切り替わるときは、上記保持手段から読み出した第１の位相情報を上記第２のアンテナの選択期間の長さに応じて更新して利用しながらデータを再生する。この構成においても、上述の構成と同様に、同一アンテナについて過去に保持しておいた情報を有効に利用できるので、短時間にデータを再生できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
本実施形態の受信装置は、スペクトル拡散を利用してデータが伝送される通信システムにおいて使用される。ここで、データは、送信装置において拡散符号が乗算された後に拡散符号を利用して伝送される。一方、受信装置は、拡散符号を利用して伝送されてきた信号（拡散されたデータ）を逆拡散することによりデータを再生する。なお、受信装置において受信波から信号を取り出す際には、その受信波から搬送波成分を除去する必要がある。そして、受信波から搬送波成分を除去するためには、その受信波に対して搬送波と同じ周波数の周期波を乗算する必要がある。
【００１５】
受信装置において搬送波と同じ周波数の周期波を用意する方法としては、受信波から搬送波を再生する方法が知られている。しかし、この方法を実施しようとすると、受信装置の回路規模が大きくなってしまう。したがって、この実施例の通信システムでは、図１に示すように、送信装置および受信装置がそれぞれ互いに独立して動作する発振器を備えるものとする。ここで、これらの発振器の発振周波数は、基本的に互いにはぼ同じである。
【００１６】
しかし、発振器の発振周波数は、製造ばらつきを持っている。すなわち、送信装置および受信装置に設けられる発振器の発振周波数が互いに完全に一致することは希である。このため、受信装置は、送信装置および受信装置の発振器の発振周波数の差を補正するための機能を備えている。なお、これらの発振周波数の差は「オフセット周波数」と呼ばれることがあり、オフセット周波数に起因する位相のずれは「オフセット」又は「搬送波オフセット」と呼ばれることがある。
【００１７】
また、この実施形態の通信システムでは、データは、ＱＰＳＫ（Quadriphase Phase Shift Keying）変調を利用して２ビットずつパラレルに伝送されるものとする。なお、ＱＰＳＫでは、２ビットのデータは、搬送波の位相（０相、π／２相、π相、または３π／２相）を表す情報に変換される。このとき、２ビットデータに対して搬送波の位相が固定的に対応づけられてもよいし、搬送波の位相のシフト量が対応づけられてもよい。なお、後者の方法は、しばしば「差動符号」と呼ばれている。
【００１８】
搬送波の位相は、図２に示すようなＩ−Ｑ平面上の信号点として表すことができる。すなわち、２ビットデータは、ＱＰＳＫでは、Ｉ−Ｑ平面上の対応する信号点を表す情報に変換される。具体的には、２ビットデータは、Ｉ−Ｑ平面上の対応する信号点を表す座標のＩ成分データおよびＱ成分データに変換される。以下、作動符号において２ビットデータをＩ−Ｑ平面上の対応する信号点を表す情報に変換する方法を簡単に示す。なお、ここでは、各２ビットデータと対応する位相シフト量との関係が以下であるものとする。
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上記対応関係の下で、例えば、ｎ−１番目の２ビットデータが信号点Ａを用いて伝送され、ｎ番目の２ビットデータが（０，１）であれば、そのｎ番目の２ビットデータは、信号点Ａの位相を「＋３π／２」だけシフトすることによって得られる信号点（すなわち、信号点Ｄ）を用いて伝送される。この場合、ｎ番目の２ビットデータは、Ｉ−Ｑ平面上の点（＋１，−１）に変換される。
【００１９】
図３は、Ｉ−Ｑ平面上の信号点に基づいて変調された搬送波の例を示す図である。搬送波は、２ビットデータに基づいて得られるＩ−Ｑ平面上の信号点の座標を表すデータ（Ｉ成分データ、Ｑ成分データ）により変調される。この結果、図３では、例えば、ｎ番目の２ビットデータが伝送される期間の搬送波の位相は、ｎ−１番目の２ビットデータが伝送される期間のそれと比較して「＋３π／２」だけ進んでいる。したがって、受信装置は、搬送波の位相のシフト量を検出することにより、送信装置から送出された２ビットデータを再生できる。
【００２０】
なお、上述の説明では、送信装置から受信装置へ伝送すべきデータが対応する信号点に配置されているが、そのデータを拡散することによって得られる各チップ毎に対応する信号点を配置するようにしてもよい。この場合、受信装置は、搬送波の位相のシフト量を検出することにより拡散信号を認識し、その拡散信号を逆拡散することによりデータを再生する。
【００２１】
図４は、本実施形態の受信装置のブロック図である。この受信装置は、アンテナ選択ダイバーシチ機能を備え、受信した無線信号からデータを再生する。
アンテナ１および２は、互いに独立した受信アンテナであって、それぞれ無線信号を受信する。セレクタ１１は、ダイバーシチ回路２１からの指示に従って、アンテナ１および２を介して受信した信号の一方を相関回路１２に導く。なお、セレクタ１１により選択された信号は、実際には、搬送波成分が除去されると共にＩ成分およびＱ成分に分解され、さらにＡ／Ｄコンバータによりデジタル信号に変換された後に相関回路１２に送られる。このとき、この受信信号には、その信号を伝送するために使用された搬送波とほぼ同じ周波数の周期波およびその周期波に直交する周期波が乗算される。
【００２２】
相関回路１２は、受信信号のＩ成分データ列およびＱ成分データ列に対してそれぞれ拡散符号を乗算する。この拡散符号は、送信装置において使用された拡散符号と同じである。
図５は、相関回路１２の一例の回路図である。なお、Ｉ成分データ列を処理するための回路およびＱ成分データ列を処理するための回路は、基本的に、互いに同じ構成である。
【００２３】
相関回路１２は、拡散符号のチップ数と同じ段数のシフトレジスタ３１を有しており、入力データ列を順番に格納する。なお、上述した不図示のＡ／Ｄコンバータにおいてｎ倍オーバーサンプリングが行われる場合には、シフトレジスタ３１の段数は拡散符号のチップ数のｎ倍になる。拡散符号格納レジスタ３４には、拡散符号が格納されている。乗算回路３２は、シフトレジスタ３１の段数と同じ数の排他的ＮＯＲ回路を有し、シフトレジスタ３１に新たなデータエレメントが入力される毎に、そのシフトレジスタ３１に保持されているデータ列と拡散符号格納レジスタ３４に格納されている拡散符号とを乗算する。そして、加算部３３は、各排他的ＮＯＲ回路の演算結果の和を相関値データとして出力する。このように、相関回路１２は、新たなデータエレメントが入力される毎に、順次、相関値データを出力していく。
【００２４】
同期回路１３は、符号同期を確立するための同期検出回路１４、および受信信号の位相を検出するための位相検出回路１５を備える。
図６は、同期検出回路１４の動作を示す概略フローチャートである。ステップＳ１では、相関回路１２から出力される相関値データの最大値をシンボル周期毎に検出すると共に、その最大値が得られたタイミングを検出する。なお、このタイミングは、クロックに従って動作するタイミングカウンタのカウント値により表される。ここで、タイミングカウンタは、例えば、拡散符号のチップ周期（２倍オーバーサンプリングの場合は、チップ数の１／２周期）のクロックに従い、そのチップ数（２倍オーバーサンプリングの場合は、チップ数の２倍）を周期としてサイクリックにカウント動作を繰り返す。図７に示す例では、タイミングカウンタは、「０」〜「２１」の値をとり得る。また、図７に示す例では、「タイミングカウンタ＝７」において、相関値データの最大値が得られている。
【００２５】
ステップＳ２では、前回のシンボル周期において最大値が得られたタイミングと今回のシンボル周期において最大値が得られたタイミングとが一致しているか否かが調べられる。この判断では、タイミングカウンタのカウント値が比較される。そして、それらが互いに一致していれば、ステップＳ３において、同期カウンタのカウント値をインクリメントする。一方、上記タイミングが一致していなければ、ステップＳ４において同期カウンタをリセットする。
【００２６】
ステップＳ５では、同期カウンタのカウント値が予め設定されている所定値であるか否かが判断される。そして、そのカウント値が所定値であれば、符号同期が確立したものとみなし、ステップＳ６において同期確立フラグをセットする。一方、そのカウント値が所定値に達してなければ、次のシンボルについてステップＳ１〜Ｓ４の処理を実行するためにステップＳ１に戻る。
【００２７】
このように、同期検出回路１４は、相関値データの最大値が所定回数所定のタイミングで繰り返し検出されたときに、符号同期が確立したものとみなす。
位相検出回路１５は、シンボル毎に位相を検出する。具体的には、例えば、相関値データの最大値が得られたタイミングにおけるＩ成分およびＱ成分に基づいて位相が検出される。ただし、位相検出回路１５により検出される位相は、搬送波オフセットの影響を含んでいる。なお、この搬送波オフセットによる影響は、ＡＦＣ回路１６により補正される。
【００２８】
図８は、ＡＦＣ回路１６のブロック図である。ＡＦＣ回路１６は、符号同期が確立した後に、位相検出回路１５により検出された位相データから搬送波オフセットによる影響を除去する。
コンパレータ４１は、位相検出回路１５により検出された位相データと、ＮＣＯ（数値制御発振器）４３により生成される位相補正データを演算し、その誤差を出力する。ループフィルタ４２は、その誤差に基づいて搬送波オフセットに対応する信号を出力する。ＮＣＯ４３は、ループフィルタ４２の出力を演算し、位相補正データを出力する。上記構成において、正しい位相（搬送波オフセットの影響が除去された位相）は、位相検出回路１５により検出される位相データから位相補正データを差し引くことにより得られる。そして、この位相が、復号回路１７に与えられる。
【００２９】
図９は、ＡＦＣ回路１６の動作を示す概略フローチャートである。ステップＳ１１では、入力位相と補正位相との誤差を算出する。なお、この誤差を算出する方法は、図８を参照しながら説明した通りである。ステップＳ１２では、ステップＳ１１で算出した誤差が、予め設定されている所定値よりも小さいか否かが調べられる。そして、その誤差が所定値よりも小さければ、ステップＳ１３において、ＡＦＣロックカウンタのカウント値をインクリメントする。一方、上記誤差が所定値よりも大きければ、ステップＳ１４においてＡＦＣロックカウンタをリセットする。
【００３０】
ステップＳ１５では、ＡＦＣロックカウンタのカウント値が予め設定されている所定値であるか否か判断される。そして、そのカウント値が所定値であれば、ＡＦＣ回路１６の動作が十分に収束したものとみなし、ステップＳ１６においてＡＦＣロックフラグをセットする。一方、このカウント値が所定値に達してなければ、ステップＳ１１に戻る。なお、データ受信モードでは、即ちＡＦＣ回路１６の動作が十分に収束した後は、ループフィルタ４２のゲインを小さくする。これは、ノイズ等の影響を受けにくくするためである。
【００３１】
このように、ＡＦＣ回路１６は、コンパレータ４１から出力される誤差が一定値以下に収束した状態が所定回数繰り返し検出されたときに、ＡＦＣ動作がロックしたものとみなす。
復号回路１７は、ＡＦＣ回路１６により得られる位相データに基づいて伝送データを再生する。この実施例では、変調方式としてＱＰＳＫが採用されているので、復号装置１７は、与えられる位相データに基づいて２ビットの伝送データを再生する。なお、位相データを２ビットデータに変換する方法は、送信装置において２ビットデータを位相データに変換する方法に対応する。
【００３２】
ダイバーシチ回路２１は、使用すべきアンテナを決定し、セレクタ１１に対して切替え指示を与える。また、ダイバーシチ回路２１は、レジスタ２２を備え、受信信号からデータを再生する際に利用される情報を一時的に保持する。具体的には、レジスタ２２には、アンテナ１を介して信号を受信している期間は、アンテナ２を介して信号を受信していた期間に符号同期動作およびＡＦＣ動作において検出された各種情報が保持され、アンテナ２を介して信号を受信している期間は、アンテナ１を介して信号を受信していた期間に符号同期動作およびＡＦＣ動作において検出された各種情報が保持される。
【００３３】
図１０は、ダイバーシチ回路２１の動作を説明する図である。ダイバーシチ回路２１は、使用すべきアンテナを決定するシーケンスでは、アンテナ１および２を交互に指定する。図１０に示す例では、時刻Ｔ1 〜Ｔ2 および時刻Ｔ3 〜Ｔ4 においてアンテナ１が選択され、時刻Ｔ2 〜Ｔ3 においてアンテナ２が選択されている。そして、各期間ごとに、相関回路１２〜ＡＦＣ回路１６により、相関値データの最大値（または、その平均値）が検出されると共に、符号同期動作およびＡＦＣ動作が実行される。図１０に示す例では、時刻Ｔ1 〜Ｔ2 および時刻Ｔ3 〜Ｔ4 において、アンテナ１を介して受信した信号について上記動作が実行され、時刻Ｔ2 〜Ｔ3 においては、アンテナ２を介して受信した信号について上記動作が実行される。
【００３４】
上記シーケンスにおいて、アンテナを切り換える際には、ダイバーシチ回路２１は、その切替え前に検出または生成された各種情報をレジスタ２２に書き込むと共に、レジスタ２２に保持されている各種情報を同期回路１３およびＡＦＣ回路１６等に与える。例えば、時刻Ｔ2 においては、時刻Ｔ1 〜Ｔ2 にアンテナ１を介して受信した信号に基づいて検出または生成された各種情報がレジスタ２２に書き込まれ、また、レジスタ２２に保持されている各種情報が同期回路１３およびＡＦＣ回路１６等に与えられる。
【００３５】
これにより、同期回路１３およびＡＦＣ回路１６等は、以前に検出または生成した情報を引き継ぐことによりそれを有効に利用できるので、短時間で同期確立およびＡＦＣ動作の収束を実現できる。例えば、時刻Ｔ2 においては、上述のように、時刻Ｔ1 〜Ｔ2 にアンテナ１を介して受信した信号に基づいて検出または生成された各種情報がレジスタ２２に書き込まれる。続いて、時刻Ｔ3 では、その情報がレジスタ２２から読み出されて同期回路１３およびＡＦＣ回路１６等に与えられる。したがって、同期回路１３およびＡＦＣ回路１６等は、時刻Ｔ3 〜Ｔ4 において、アンテナ１を介して受信した信号について同期動作およびＡＦＣ動作を実行する際に、時刻Ｔ1 〜Ｔ2 に検出または生成した各種情報を引き継いで利用できる。
【００３６】
この後、ダイバーシチ回路２１は、実際に使用すべきアンテナを決定する。具体的には、例えば、アンテナ１を介して受信した信号についての相関値の平均値とアンテナ２を介して受信した信号についての相関値の平均値とを比較し、その値が大きい方のアンテナが選択される。図１０に示す例では、アンテナ２が選択されている。
【００３７】
次に、レジスタに２２に保持すべき情報の具体例、および本実施形態による効果について説明する。
同期検出回路１４において検出または生成される情報のうち、以下の情報がレジスタ２２に保持される。
(1) 最大相関値タイミング情報：相関値データの最大値が得られるタイミングを表すタイミングカウンタのカウント値。例えば、図７に示す例では、「７」が得られる。
(2) 同期回数情報：最大相関値タイミング情報が繰り返し一致する回数を表す情報。同期カウンタによりカウントされる。
(3) 同期確立フラグ：符号同期が確立しているか否かを表す１ビットの情報。図６に示すフローチャートのステップＳ６において設定される。
(4) 切替えタイミング情報：アンテナが切り換えられたタイミングを表すタイミングカウンタのカウント値。この情報は、アンテナを切り換えるタイミングとタイミングカウンタの動作とを関連づけるために使用される。なお、この値は、同期検出回路１４に与えられる際、レジスタ２２書き込まれたときの値に「１」が加えられる。例えば、アンテナ１からアンテナ２に切り換えられる際に、タイミングカウンタのカウント値が「８」であれば、その値がレジスタ２２に書き込まれる。そして、次にアンテナ１が選択されたときには、同期回路１３には「９」が与えられる。これにより、動作の連続性が確保される。
(5) 同期タイミング情報：符号同期が確立しているときに、相関値データの最大値が得られるタイミングを表すタイミングカウンタのカウント値。
【００３８】
同期検出回路１４は、図６に示すフローチャートの処理を実行する際、上記情報をレジスタ２２から読み出して利用する。例えば、アンテナが切り替えられた直後にステップＳ２を実行する際には、その切替え後に最初に検出された相関値データの最大値が得られるタイミングと、レジスタ２２から読み出された最大相関値タイミング情報とが比較される。そして、それらが互いに一致する場合は、ステップＳ３において同期カウンタがインクリメントされる。このとき、同期カウンタのカウント値としては、レジスタ２２から読み出された同期回数情報が使用される。
【００３９】
図１１は、上記動作の具体例である。図１１において、期間１は、アンテナ１が選択されており、アンテナ１を介して受信した信号について同期処理が実行されている。そして、この期間１において、同期カウンタが「１」から「５」までカウントアップされたものとする。期間２は、アンテナ２が選択されており、アンテナ２を介して受信した信号について同期処理が実行される。この期間は、アンテナ１を介して受信した信号についての同期カウンタの値（すなわち、同期回数情報＝５）は、レジスタ２２に保持される。続いて、期間３の開始時に、レジスタ２２に保持されている情報が同期検出回路１４に渡される。そして、期間３においてアンテナ１を介して受信した信号について同期処理が実行されるとき、同期カウンタのカウント値は、レジスタ２２から受け取った値からカウントアップされる。
【００４０】
このように、期間３においては、期間１において得られた情報を引き継いで同期動作が継続される。したがって、図６に示すフローチャートにおいて、ステップＳ５の所定値に達するまでの時間が短縮される。すなわち、同期確立のために要する時間が短縮される。
【００４１】
さらに、同期検出回路１４は、レジスタ２２から読み出した同期確立フラグに基づいて、符号同期が既に確立しているか否かを認識する。そして、符号同期がすでに確立している場合には、図６に示すステップＳ１〜Ｓ６を実行することなく、データ受信モードで動作する。すなわち、同期確立処理が終了しているものとみなして、次の動作に遷ることができる。したがって、このことによっても、正しいデータを再生できるようになるまでの時間が短縮される。
【００４２】
ＡＦＣ回路１６において検出または生成される情報のうち、以下の情報がレジスタ２２に保持される。
(1) オフセット情報：ループフィルタ４２の出力であり、搬送波オフセットを表す。
(2) 位相補正情報：ＮＣＯ４３の出力であり、位相補正データを表す。
(3) ＡＦＣロック回数情報：コンパレータ４１から出力される誤差が所定値以下となった回数を表す。ＡＦＣロックカウンタによりカウントされる。
(4) ＡＦＣロックフラグ：ＡＦＣの動作が収束しているか否かを表す１ビットの情報。図９に示すフローチャートのステップＳ１６において設定される。
【００４３】
ＡＦＣ回路１６は、図９に示すフローチャートの処理を実行する際、上記情報をレジスタ２２から読み出して利用する。なお、これらの情報を読み出して利用する方法は、基本的に、同期検出回路１４における動作を同じである。したがって、ここではその説明を省略する。
【００４４】
ただし、位相補正情報は、レジスタ２２に書き込まれた情報をＡＦＣ回路１６に与える際、所定の演算を要する。以下、図１２を参照しながら、位相補正情報に関する演算について説明する。
ＡＦＣ回路１６は、図８を参照しながら説明したように、搬送波オフセットによる位相補正量を算出する。しかし、１シンボル時間内に、位相補正データはオフセットデータ量だけ進んでしまうことになる。したがって、アンテナを交互に切り換えるシーケンスにおいて、各アンテナが選択される期間に複数のシンボルが伝送される場合は、そのことを考慮する必要がある。たとえば、図１０の時刻Ｔ1 〜Ｔ2 において、搬送波オフセットによるオフセットデータが「α」、時刻Ｔ2 における位相補正データが「β」であったものとする。また、各アンテナが選択される期間内に、それぞれｋ個のシンボルが伝送されるものとする。この場合、時刻Ｔ2 において、オフセット情報としての「α」および位相補正情報としての「β」がレジスタ２２に書き込まれる。そして、時刻Ｔ3 において、ＡＦＣ回路１６の位相補正データに「β＋ｋ・α」が与えられる。この場合、ＡＦＣ回路１６のコンパレータ４１は、アンテナ切り替え後の最初の位相データについては「β＋ｋ・α」を利用して位相を補正し、以降はＮＣＯ４３の出力に従って位相データを補正する。
【００４５】
なお、本実施形態の受信装置は、上述の実施例で採り上げた情報の他にも様々な情報をレジスタ２２に格納して利用することができる。以下、一例を示す。
(1) 最大相関値位相情報：相関値データの最大値が得られるタイミングにおける位相を表す情報。この情報は、位相検出回路１５により得られる。
(2) 最大相関値振幅情報：相関値データの最大値が得られるタイミングにおける振幅を表す情報。この情報も、位相検出回路１５により得られる。
(3) データクロック情報：データクロックが「Ｈ」であるか「Ｌ」であるかを表す情報。なお、この情報は、特定の条件の下では、上述した切替えタイミング情報に基づいて修正されることがある。以下、図１３を参照しながらデータクロックについて説明する。
【００４６】
図１３において、データクロックは、タイミングカウンタのカウント値に基づいて生成されるものとする。この実施例では、データクロックは、タイミングカウンタのカウント値が「１０」から「１１」に変わるタイミングおよび「２１」から「０」に戻るタイミングでその論理が反転するように生成される。
【００４７】
図１３(a) に示すように、時刻Ｔ1 においてアンテナが切り替えられると、そのタイミングにおけるデータクロックの論理がデータクロック情報としてレジスタ２２に書き込まれる。ここでは、レジスタ２２に「Ｈ」が書き込まれている。そして、時刻Ｔ2 において再びアンテナ１が選択されると、データクロックの論理は、レジスタ２２に保持されているデータクロック情報に従って生成される。すなわち、時刻Ｔ2 におけるデータクロックの論理は「Ｈ」である。
【００４８】
図１３(b) に示す例では、時刻Ｔ3 においてアンテナが切り替えられたとき、タイミングクロックのカウント値は「２１」である。この場合、時刻Ｔ4 において再びアンテナ１が選択された時、タイミングクロックのカウント値は「０」から開始される。ここで、タイミングカウンタのカウント値が「２１」から「０」に変わるタイミングでは、データクロックの論理を反転させる必要がある。従って、この場合は、時刻Ｔ3 においてデータクロック情報として「Ｌ」がレジスタ２２に書き込まれると、時刻Ｔ4 では、データクロック情報として「Ｈ」が出力される。なお、この処理は、アンテナ切替時のタイミングクロックのカウント値が「１０」または「２１」であった場合に実行される。
【００４９】
なお、上述の実施例では、受信装置が２本のアンテナを有する場合を説明したが、本発明は、３本以上のアンテナを備える場合にも適用される。この場合、同期確立処理等において得られた情報が各アンテナ毎にレジスタ２２に保持され、あるアンテナが選択されると、そのアンテナに対応する情報がレジスタ２２から読み出されて利用される。
【００５０】
【発明の効果】
本発明によれば、スペクトル拡散通信におけるアンテナ選択ダイバーシチ機能を有する受信装置において、符号同期および自動周波数制御に要する時間が短縮されるので、短時間で正しいデータを再生できる。よって、スループットが向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の受信装置が使用される通信システムを説明する図である。
【図２】Ｉ−Ｑ平面を説明する図である。
【図３】Ｉ−Ｑ平面上の信号点に基づいて変調された搬送波の例を示す図である。
【図４】本実施形態の受信装置のブロック図である。
【図５】相関回路の一例の回路図である。
【図６】同期検出回路の動作を示す概略フローチャートである。
【図７】同期検出回路の動作を説明する図である。
【図８】ＡＦＣ回路のブロック図である。
【図９】ＡＦＣ回路の動作を示す概略フローチャートである。
【図１０】ダイバーシチ回路の動作を説明する図である。
【図１１】同期回数をカウントする処理を説明する図である。
【図１２】位相補正データを算出する処理を説明する図である。
【図１３】データクロックを生成する処理を説明する図である。
【図１４】既存のダイバーシチ選択の問題点を説明する図である。
【符号の説明】
１、２  アンテナ
１１    セレクタ
１２    相関回路
１３    同期回路
１４    同期検出回路
１５    位相検出回路
１６    ＡＦＣ回路
１７    復号回路
２１    ダイバーシチ回路
２２    レジスタ
【図１】
0003800956.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
0003800956.tif 000006
【図５】
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【図６】
0003800956.tif 000008
【図７】
0003800956.tif 000009
【図８】
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【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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【図１４】
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