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JP2902945B2 - Spread spectrum code synchronization acquisition and holding device - Google Patents
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JP2902945B2 - Spread spectrum code synchronization acquisition and holding device - Google Patents

Spread spectrum code synchronization acquisition and holding device

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JP2902945B2
JP2902945B2 JP13786494A JP13786494A JP2902945B2 JP 2902945 B2 JP2902945 B2 JP 2902945B2 JP 13786494 A JP13786494 A JP 13786494A JP 13786494 A JP13786494 A JP 13786494A JP 2902945 B2 JP2902945 B2 JP 2902945B2
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智彦 佐川
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  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、電力線搬送通
信等に用いられるスペクトラム拡散符号同期捕捉保持装
置の改良に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement in a spread spectrum code synchronization acquisition and holding device used for, for example, power line communication.

【0002】[0002]

【従来の技術】スペクトラム拡散通信方式は、伝送すべ
き情報信号に拡散符号として用いられる疑似雑音符号
(以下PN符号という)を乗じることにより、情報信号
の持つ帯域幅より広い帯域に情報信号を拡散させて伝送
する通信方式であり、優れた秘話性と耐ノイズ性を有す
るので、劣悪な伝送路における通信に用いられることが
多い。
2. Description of the Related Art In a spread spectrum communication system, an information signal to be transmitted is multiplied by a pseudo-noise code (hereinafter referred to as a PN code) used as a spreading code to spread the information signal in a band wider than the bandwidth of the information signal. This is a communication method for transmitting data by being transmitted, and has excellent confidentiality and noise resistance, and thus is often used for communication on a poor transmission path.

【0003】このスペクトラム拡散通信にて送信された
信号を受信するためには、受信信号に含まれているPN
符号と同じPN符号を位相が合うように受信装置側で発
生させて、乗じる必要がある。当然のことながら、受信
装置側では受信信号に含まれているPN符号の位相を予
め知ることはできないので、図6に示されるように、P
N符号の自己相関関数に関して1チップ(PN符号の最
小単位)以上の位相差があるとほとんど相関が得られな
いという特性を利用してPN符号の位相を検出すること
となる。受信装置側でPN符号の位相同期を確立するた
めには、PN符号の位相誤差を1チップ以内にする捕捉
の機能と、PN符号の位相誤差を0にしつづける保持の
機能が必要である。
In order to receive a signal transmitted by the spread spectrum communication, a PN included in the received signal is required.
It is necessary to generate the same PN code as the code on the receiving device side so that the phases match, and multiply them. As a matter of course, the receiving apparatus cannot know in advance the phase of the PN code included in the received signal, and therefore, as shown in FIG.
The phase of the PN code is detected by utilizing the characteristic that almost no correlation is obtained if there is a phase difference of one chip (the minimum unit of the PN code) or more in the autocorrelation function of the N code. In order to establish the phase synchronization of the PN code on the receiving device side, a function of capturing the phase error of the PN code within one chip and a function of holding the phase error of the PN code at 0 are required.

【0004】従来のスペクトラム拡散符号同期捕捉保持
装置の一例を図7に示す。図7において、21は入力端
子、22,23,24は乗算器、25,26,27は帯
域通過ろ波器、28,29,30は包絡線検波器、31
は比較器、32は差動増幅器、33はループフィルタ、
34は電圧制御発振器、35はアンドゲート、36はP
N符号発生器、37は掃引制御器、38は遅延ロックル
ープである。
FIG. 7 shows an example of a conventional spread spectrum code synchronization acquisition and holding device. 7, reference numeral 21 denotes an input terminal; 22, 23, and 24 multipliers; 25, 26, and 27 band-pass filters; 28, 29, and 30 envelope detectors;
Is a comparator, 32 is a differential amplifier, 33 is a loop filter,
34 is a voltage controlled oscillator, 35 is an AND gate, 36 is P
An N code generator, 37 is a sweep controller, and 38 is a delay lock loop.

【0005】入力端子21に入力されたスペクトラム拡
散信号は3つに分かれ、PN符号発生器36からのそれ
ぞれ1チップずつ位相のずれたPN符号(0,+Δ,−
Δ)が乗算器22〜24により乗算されることによっ
て、逆拡散された後、情報変調の帯域だけ通過させる帯
域通過ろ波器25〜27を通り、包絡線検波器28〜3
0により検波される。その各出力は図8(a)(b)
(c)に示されるようになる。
[0005] The spread spectrum signal input to the input terminal 21 is divided into three, and the PN codes (0, + Δ,-) of which the phases are shifted by one chip from the PN code generator 36 respectively.
Is multiplied by the multipliers 22 to 24 and, after being despread, passes through band-pass filters 25 to 27, which pass only the band of information modulation, and envelope detectors 28 to 3
Detected by 0. Each output is shown in FIG.
As shown in FIG.

【0006】ここでの同期捕捉は、スライディング相関
ループで行われている。PN符号の1周期にわたって包
絡線検波された包絡線検波器28の出力は、予め設定さ
れたスレシホールドレベル39と比較器31にて比較さ
れ、スレシホールドレベル39を越える相関が得られな
い時は、掃引制御器37が働いて、PN符号発生器36
への入力クロックを1パルス抜いて、PN符号の位相を
1チップシフトさせる。PN符号は、通常±1チップの
位相差の範囲内でしか相関が得られないため、もしも包
絡線検波器28の出力にスレシホールドレベル39を越
える相関が得られた時には、同期が捕捉できたと見なし
て掃引が停止される。その後、包絡線検波器28の出力
がスレシホールドレベルを下回った時は、同期が外れた
と見なして再び掃引が開始される。
[0006] The synchronization acquisition here is performed in a sliding correlation loop. The output of the envelope detector 28, which has been envelope-detected over one cycle of the PN code, is compared with a preset threshold level 39 by the comparator 31, and no correlation exceeding the threshold level 39 is obtained. At the time, the sweep controller 37 is activated and the PN code generator 36
One pulse of the input clock to the PN code is extracted, and the phase of the PN code is shifted by one chip. Since a PN code can normally obtain a correlation only within the range of a phase difference of ± 1 chip, if a correlation exceeding the threshold level 39 is obtained at the output of the envelope detector 28, synchronization can be acquired. And the sweep is stopped. Thereafter, when the output of the envelope detector 28 falls below the threshold level, it is considered that synchronization has been lost, and the sweeping is started again.

【0007】掃引を停止している間の同期の保持は遅延
ロックループ38で行われる。遅れ位相と進み位相の2
つのPN符号で逆拡散され、検波され、差動増幅器32
により差動増幅されることにより得られた電圧制御発振
器34の制御電圧は、PN符号の位相に対して図8
(d)のようになり、遅延ロックループ38は位相差が
0である同期点40において安定するように動作する。
Maintaining synchronization while the sweep is stopped is performed by the delay lock loop 38. Lag phase and lead phase 2
Despread with two PN codes, detected, and the differential amplifier 32
The control voltage of the voltage controlled oscillator 34 obtained by differential amplification by
As shown in (d), the delay lock loop 38 operates so as to be stable at the synchronization point 40 where the phase difference is zero.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】図7においては、帯域
通過ろ波器25〜27と包絡線検波器28〜30とによ
り構成される相関器が、同期捕捉及び同期外れ検出用と
同期保持PN符号遅れ位相用と、同期保持PN符号進み
位相用の3つもあり、なおかつ、遅れ位相用相関器と進
み位相用相関器のバランスがとれていないと、この2つ
の相関器の出力差で与えられる電圧制御発振器34の制
御電圧波形が歪んで、遅延ロックループ38内にオフセ
ットが生じ、性能の劣化を招くことになるという問題が
あった。
In FIG. 7, a correlator constituted by band-pass filters 25 to 27 and envelope detectors 28 to 30 is used for synchronization acquisition and loss of synchronization detection and synchronization holding PN. There are three types, one for the code delay phase and the other for the synchronization holding PN code advance phase, and if the delay phase correlator and the advance phase correlator are not balanced, the difference is given by the output difference between the two correlators. There has been a problem that the control voltage waveform of the voltage controlled oscillator 34 is distorted and an offset is generated in the delay lock loop 38, thereby deteriorating performance.

【0009】また、電圧制御発振器34は制御電圧の同
期点40における電圧でPN符号発生器36への定格周
波数クロックを出すように設定されているが、温度特性
等の影響により、同期点40における電圧で定格周波数
クロックが出ていないと、ずれた点でループが安定して
しまうという問題があった。
The voltage controlled oscillator 34 is set so as to output a rated frequency clock to the PN code generator 36 with the voltage at the control point synchronization point 40. If the rated frequency clock is not output at the voltage, there is a problem that the loop is stabilized at the shifted point.

【0010】本発明の目的は、調整要素を少なくするこ
とができ、温度による影響を受けにくくすることができ
るスペクトラム拡散符号同期捕捉保持装置を提供するこ
とである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a spread spectrum code synchronization acquisition and holding apparatus which can reduce the number of adjusting elements and is less affected by temperature.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】 上記目的を達成するた
めに、本発明は、復調用の第1の拡散符号発生器と、同
期捕捉保持用の第2の拡散符号発生器と、前記第1の拡
散符号発生器からの拡散符号を受信信号に乗算すること
により受信信号を逆拡散させる第1の乗算器と、前記第
2の拡散符号発生器からの拡散符号を受信信号に乗算す
ることにより受信信号を逆拡散させる第2の乗算器と、
該第2の乗算器の出力の相関値を求める単一の相関器
と、同期捕捉のためには、前記第2の拡散符号発生器の
拡散符号の位相を1周期にわたってシフトさせ、その時
の前記相関器による相関値の最大値が所定値を越えてい
る場合に、該最大値を与える位相に、前記第1及び第2
の拡散符号発生器の拡散符号の位相を一致させ、同期保
持のためには、前記第1の拡散符号発生器の拡散符号の
位相をシフトさせることなく前記第2の拡散符号発生器
の拡散符号の位相を小さい所定の幅でシフトさせ、その
時の前記相関器による相関値の最大値を与える位相に、
前記第1及び第2の拡散符号発生器の拡散符号の位相を
一致させる制御手段とを備えている。
Means for Solving the Problems To achieve the above object,
For this purpose, the present invention provides a first spreading code generator for demodulation, a second spreading code generator for acquisition and holding of synchronization, and a spreading code from the first spreading code generator multiplied by a received signal. And a second multiplier for despreading the received signal by multiplying the received signal by a spreading code from the second spreading code generator.
A single correlator for obtaining the correlation value of the output of the second multiplier, and for synchronization acquisition, the phase of the spreading code of the second spreading code generator is shifted over one cycle, and When the maximum value of the correlation value by the correlator exceeds a predetermined value, the first and second phases are added to the phase giving the maximum value.
In order to make the phases of the spread codes of the spread code generators coincide with each other and to maintain synchronization, the spread codes of the first spread code generator
The phase of the spreading code of the second spreading code generator is shifted by a small predetermined width without shifting the phase, and the phase giving the maximum value of the correlation value by the correlator at that time is
Control means for matching the phases of the spread codes of the first and second spread code generators.

【0012】[0012]

【0013】[0013]

【実施例】図1は、本発明の一実施例を示すブロック図
である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.

【0014】1は受信信号であるスペクトラム拡散信号
の入力端子、2,3は乗算器、4は帯域通過ろ波器、5
は包絡線検波器で、帯域通過ろ波器4と包絡線検波器5
は相関器6を構成する。7は復調用のPN符号発生器、
8は同期捕捉保持用のPN符号発生器で、乗算器2,3
に対してPN符号9,10を出力する。11,12はP
N符号発生器7,8へクロックCKを供給するプログラ
マブルカウンタ、13はプログラマブルカウンタ11,
12を制御すると共に、PN符号発生器7,8のPN符
号の位相を0にするクリア信号14を出力するCPU、
15は相関値をディジタル値に変換するA/D変換器、
16はメモリである。
1 is an input terminal of a spread spectrum signal which is a received signal, 2 and 3 are multipliers, 4 is a band-pass filter, 5
Is an envelope detector, which includes a band-pass filter 4 and an envelope detector 5
Constitutes the correlator 6. 7 is a PN code generator for demodulation,
Reference numeral 8 denotes a PN code generator for synchronizing and holding, and multipliers 2 and 3
Output the PN codes 9 and 10 for. 11 and 12 are P
A programmable counter 13 for supplying a clock CK to the N code generators 7 and 8;
A CPU which controls the PN code generator 12 and outputs a clear signal 14 for setting the phase of the PN code of the PN code generators 7 and 8 to 0;
15 is an A / D converter for converting a correlation value into a digital value;
16 is a memory.

【0015】 図2は同期捕捉動作、即ち受信信号に含
まれているPN符号とPN符号発生器7,8により発生
されるPN符号9,10の位相差を1チップ以内とする
CPU13の動作を示すフローチャートである。 [ステップ1] CPU13は、同時にPN符号発生器
7,8へクリア信号14を送って、2つのPN符号9,
10の位相を0にする。そして、プログラマブルカウン
タ11,12がPN符号の定格周波数クロックを出力す
るように初期設定する。 [ステップ2] メモリ16のP番地、MP番地、MA
X番地をそれぞれ0とする。P番地にはPN符号9とP
N符号10の位相差を1チップ単位で示す値が格納され
る。PN符号の1周期をMチップとすると、0≦P≦M
である。ただしP=0とP=Mとは同じである。MP番
地には最大相関値を与えたPN符号10の位相を示す値
が格納される。0≦MP≦Mである。MAX番地には最
大相関値が格納される。0≦MAXである。 [ステップ3] CPU13はプログラマブルカウンタ
12を制御することによりPN符号発生器8へのクロッ
クCKのパルス幅を変えて、PN符号10の位相を1チ
ップ遅らせる。なお、この時、PN符号9の位相はシフ
トさせない。位相のシフトの仕方については後述する。 [ステップ4] メモリ16のP番地の値を+1する。 [ステップ5] CPU13はPN符号10の1周期分
待つ。この間、受信信号は2つに別れて、乗算器2,3
によりPN符号9,10がそれぞれ乗算されて逆拡散さ
れる。乗算器3により逆拡散された信号は、帯域通過ろ
波器4を通り、包絡線検波器5により検波され、A/D
変換器15によりディジタル信号に変換されて、CPU
13に入力される。 [ステップ6] CPU13はPN符号10の1周期に
わたって包絡線検波された相関値をサンプリングする。 [ステップ7] サンプリングした相関値をMAX番地
の値と比較する。今、最初でMAX=0となっているか
ら、当然相関値が大きいので、ステップ8に移行する。
なお、今回サンプリングの相関値がMAX番地の値以下
の場合には、ステップへジャンプする。 [ステップ8] P番地の値をMP番地に格納し、今回
サンプリングの相関値をMAX番地に格納する。 [ステップ9] P=Mか否かを判別し、P<Mの間は
ステップ3〜8を繰り返す。即ち、PN符号9とPN符
号10の位相差がMチップになるまで、相関値サンプリ
ングを繰り返し、その最大相関値とその位相をMP番地
とMAX番地に格納する。P=Mになると、ステップ1
0へ移行する。 [ステップ10] MAX番地に格納された最大相関値
がスレシホールドレベルshより大きいか否かを判別す
る。大きい場合にはステップ11に移行し、それ以下の
場合にはステップ12に移行する。 [ステップ11] PN符号9とPN符号10の位相を
MPチップ遅らせる。これにより受信信号に含まれてい
るPN符号とPN符号9,10との位相差は1チップ以
内となったことになる。
FIG. 2 shows the synchronization acquisition operation, that is, the operation of the CPU 13 for setting the phase difference between the PN code included in the received signal and the PN codes 9 and 10 generated by the PN code generators 7 and 8 within one chip. It is a flowchart shown. [Step 1] The CPU 13 sends a clear signal 14 to the PN code generators 7 and 8 at the same time, and the two PN codes 9 and
The phase of 10 is set to 0. Then, initialization is performed so that the programmable counters 11 and 12 output the rated frequency clock of the PN code. [Step 2] Address P, MP, MA of the memory 16
Address X is set to 0 each. PN code 9 and P at address P
A value indicating the phase difference of the N code 10 in units of one chip is stored. If one cycle of the PN code is M chips, 0 ≦ P ≦ M
It is. However, P = 0 and P = M are the same. At the MP address, a value indicating the phase of the PN code 10 giving the maximum correlation value is stored. 0 ≦ MP ≦ M. The maximum correlation value is stored in the address MAX. 0 ≦ MAX. [Step 3] The CPU 13 controls the programmable counter 12 to change the pulse width of the clock CK to the PN code generator 8 to delay the phase of the PN code 10 by one chip. At this time, the phase of the PN code 9 is not shifted. How to shift the phase will be described later. [Step 4] The value of the address P in the memory 16 is incremented by one. [Step 5] The CPU 13 waits for one cycle of the PN code 10. During this time, the received signal is split into two,
Are multiplied by the PN codes 9 and 10, respectively, and despread. The signal despread by the multiplier 3 passes through a band-pass filter 4, is detected by an envelope detector 5, and is subjected to A / D conversion.
The digital signal is converted by the converter 15
13 is input. [Step 6] The CPU 13 samples the envelope detected correlation value over one cycle of the PN code 10. [Step 7] The sampled correlation value is compared with the value of the MAX address. Now, since MAX = 0 at the beginning, the correlation value is naturally large, so that the process proceeds to step 8.
If the correlation value of the current sampling is equal to or smaller than the value of the MAX address, the process jumps to step 9 . [Step 8] The value of address P is stored in address MP, and the correlation value of the current sampling is stored in address MAX. [Step 9] It is determined whether or not P = M, and Steps 3 to 8 are repeated while P <M. That is, the correlation value sampling is repeated until the phase difference between the PN code 9 and the PN code 10 becomes M chips, and the maximum correlation value and the phase thereof are stored at addresses MP and MAX. When P = M, step 1
Move to 0. [Step 10] It is determined whether or not the maximum correlation value stored at the MAX address is greater than the threshold level sh. If it is larger, the process proceeds to step 11, and if it is smaller, the process proceeds to step 12. [Step 11] The phases of the PN code 9 and the PN code 10 are delayed by the MP chip. As a result, the phase difference between the PN codes 9 and 10 included in the received signal is within one chip.

【0016】以上の動作は、1チップずつ遅らせなが
ら、相関値をサンプリングするのであるから、図3に示
されるようなタイミングでサンプリングをして、スレシ
ホールドレベルshを越える相関値が得られないことが
考えられる。この場合が、ステップ10における、最大
相関値がスレシホールドレベルsh以下の場合である。
[ステップ12] PN符号9とPN符号10の位相を
1/2チップ遅らせて、ステップ2からの同期捕捉動作
を再び行う。
In the above operation, since the correlation value is sampled while being delayed one chip at a time, sampling is performed at the timing shown in FIG. 3 and a correlation value exceeding the threshold level sh cannot be obtained. It is possible. This is the case in step 10 where the maximum correlation value is equal to or lower than the threshold level sh.
[Step 12] The phases of the PN code 9 and the PN code 10 are delayed by 1/2 chip, and the synchronization acquisition operation from Step 2 is performed again.

【0017】ここで、PN符号9,10の位相をプログ
ラマブルカウンタ11,12のクロックCKのパルス幅
を変えることによりシフトすることを図4を参照しなが
ら説明する。
Here, how the phases of the PN codes 9 and 10 are shifted by changing the pulse width of the clock CK of the programmable counters 11 and 12 will be described with reference to FIG.

【0018】プログラマブルカウンタ11,12はCP
U13によって設定される比較値とカウント値が一致し
た瞬間にカウント値をクリアし、かつ、トグル出力する
ようになっている。例えば、プログラマブルカウンタ1
1,12に入力されるクロックの周波数をPN符号9,
10の定格周波数の40倍と仮定すると、CPU13に
よって比較値が20に設定されれば、プログラマブルカ
ウンタ11,12に20のクロックが入力されることに
よりプログラマブルカウンタ11,12の出力であるP
N符号発生器7,8のクロックCKの半サイクルが形成
され、次の20のクロックが入力することにより次の半
サイクルが形成されて、合計40のクロック入力により
PN符号発生器7,8のクロックCKの1サイクルが形
成されるので、プログラマブルカウンタ11,12の出
力周波数がPN符号9,10の定格周波数となる。
The programmable counters 11 and 12 are CP
At the moment when the comparison value set by U13 matches the count value, the count value is cleared and toggle output is performed. For example, the programmable counter 1
The frequency of the clock input to 1, 1 and 12 is changed to PN code 9,
Assuming that the frequency is 40 times the rated frequency of 10, if the comparison value is set to 20 by the CPU 13, 20 clocks are input to the programmable counters 11 and 12 so that the output of the programmable counters 11 and 12 is P.
A half cycle of the clock CK of the N code generators 7 and 8 is formed, and the next half cycle is formed by inputting the next 20 clocks, and the PN code generators 7 and 8 are input by a total of 40 clock inputs. Since one cycle of the clock CK is formed, the output frequencies of the programmable counters 11 and 12 become the rated frequencies of the PN codes 9 and 10.

【0019】ステップ12において位相を1/2チップ
遅らせる場合を例にとると、CPU13はプログラマブ
ルカウンタ12の出力を監視していて、図4(a)にお
ける時刻t1 でカウント値(=20)がクリアされると
すぐに比較値を40に書き換える。そして、時刻t2
カウント値(=40)がクリアされると、再び比較値を
20に書き換える。この動作により、クロックCKは時
刻t1 〜t2 の間ハイレベルが継続するので、位相が1
/2チップ遅れることとなる。位相を1/2進める場合
には、図4(b)に示されるように、時刻t3 で比較値
を10に書き換え、時刻t4 で比較値を20に戻せばよ
い。同様に、比較値を1〜40の範囲の値に書き換える
ことにより、1/40チップを最小単位とするシフト幅
で任意に位相を遅らせたり、進めたりすることができ
る。また、CPU13の速度が上記の動作に追いつかな
くなるような幅で位相をシフトさせる時にも複数回に分
けて行えばよい。
[0019] Taking as an example the case of delaying 1/2 chip phase in step 12, CPU 13 is not monitoring the output of the programmable counter 12, the count value at time t 1 in FIG. 4 (a) (= 20) is As soon as it is cleared, the comparison value is rewritten to 40. Then, when the count value (= 40) is cleared at time t 2 , the comparison value is rewritten to 20 again. This operation, the clock CK during the high level at time t 1 ~t 2 continues, phase 1
/ 2 chips later. When the phase is advanced by 1 /, the comparison value may be rewritten to 10 at time t 3 and returned to 20 at time t 4 , as shown in FIG. 4B. Similarly, by rewriting the comparison value to a value in the range of 1 to 40, the phase can be arbitrarily delayed or advanced by a shift width having 1/40 chip as a minimum unit. Also, when the phase is shifted by such a width that the speed of the CPU 13 cannot keep up with the above operation, the shift may be performed a plurality of times.

【0020】次に同期保持動作について述べる。図5は
同期保持動作、即ち、1チップ以内になっている受信信
号中のPN符号とPN符号9,10の位相差を0に近づ
け、その位相差を0に保ち続けるCPU13の動作を示
すフローチャートである。
Next, the synchronization maintaining operation will be described. FIG. 5 is a flowchart showing the synchronization maintaining operation, that is, the operation of the CPU 13 which keeps the phase difference between the PN code and the PN codes 9 and 10 in the received signal within one chip close to 0 and keeps the phase difference at 0. It is.

【0021】 捕捉の時には1チップ遅らせながら相関
を求めたのであるから、PN符号10の位相については
±1/2チップ以内に最大相関値があるはずである。 [ステップ21] CPU13はプログラマブルカウン
タ12を制御することによりPN符号発生器8へのクロ
ックCKのパルス幅を変えて、PN符号10の位相のみ
を1/2チップ進ませる。ここで、プログラマブルカウ
ンタ11,12に入力されるクロック速度で定義される
最小シフト幅を1/40と仮定する。このステップから
位相差を0に近づける動作が開始され、この動作では±
1/2チップの間で位相をシフトさせることになる。 [ステップ22] CPU13はプログラマブルカウン
タ12の比較値Xを20に設定する。 [ステップ23] メモリ16のP′番地に−Xを格納
する。P′番地はPN符号9とPN符号10の位相差を
1/40チップ単位で示す値(−20≦P′≦20、−
符号は位相進みとする)が格納される番地である。−X
の格納により−20/40、即ち−1/2チップの進み
がメモリ16に記憶されたことになる。 [ステップ24] CPU13はPN符号10の1周期
分待つ。この間、受信信号は2つに別れて、乗算器2,
3によりPN符号9,10がそれぞれ乗算されて逆拡散
される。乗算器3により逆拡散された信号は、帯域通過
ろ波器4を通り、包絡線検波器5により検波され、A/
D変換器15によりディジタル信号に変換されて、CP
U13に入力される。 [ステップ25] CPU13はPN符号10の1周期
にわたって包絡線検波された相関値をサンプリングす
る。 [ステップ26] −XをMP′番地に格納し、今回サ
ンプリングの相関値をMAX′番地に格納する。MP′
番地には最大相関値を与えたPN符号10の位相を示す
値が格納される。−20≦MP′≦20である。MA
X′番地には最大相関値が格納される。0≦MAX′で
ある。 [ステップ27] CPU13はPN符号10の位相の
みを1/40チップ遅らせる。 [ステップ28] P′番地の値を+1する。 [ステップ29] CPU13はPN符号10の1周期
分待つ。この間、受信信号は包絡線検波され、CPU1
3に入力される。 [ステップ30] CPU13はPN符号10の1周期
にわたって包絡線検波された相関値をサンプリングす
る。 [ステップ31] サンプリングした相関値をMAX′
番地の値と比較する。相関値の方が大きい場合には、ス
テップ32に移行し、今回サンプリングの相関値がMA
X′番地の値以下の場合には、ステップ33へジャンプ
する。 [ステップ32] P′番地の値をMP′番地に格納
し、今回サンプリングの相関値をMAX′番地に格納す
る。 [ステップ33] P′=Xか否かを判別し、−20<
P<20の間はステップ27〜32を繰り返す。即ち、
PN符号9に対するPN符号10の位相差が+1/2チ
ップになるまで、相関値サンプリングを繰り返し、その
最大相関値とその位相をMP′番地とMAX′番地に格
納する。P′=20になると、ステップ34へ移行す
る。 [ステップ34] PN符号10の位相を(MP′番地
に格納された値/40)で示される位相にシフトさせ
る。 [ステップ35] PN符号9の位相をPN符号10の
位相に合わせる。これにより受信信号に含まれているP
N符号とPN符号9,10との位相差は最小シフト幅の
1/2以内(±1/80チップ以内)となったことにな
る。 [ステップ36] MAX′番地に格納された最大相関
値がスレシホールドレベルshより大きいか否かを判別
する。それ以下の場合には同期がはずれたとみなして図
2の同期捕捉動作のステップ2に戻り、大きい場合には
ステップ37に移行する。 [ステップ37] CPU13はプログラマブルカウン
タ12を制御することによりPN符号発生器8へのクロ
ックCKのパルス幅を変えて、PN符号10の位相のみ
を3/40チップ進ませる。このステップから位相差を
0に保ちつづける動作が開始され、この動作では±3/
40チップの間で位相をシフトさせることになる。 [ステップ38] CPU13はプログラマブルカウン
タ12の比較値Xを3に設定する。この後、ステップ2
3に移行し、ステップ23〜38を繰り返す。
At the time of capturing, the correlation was obtained while delaying one chip, so that the phase of the PN code 10 should have a maximum correlation value within ± 1/2 chip. [Step 21] The CPU 13 changes the pulse width of the clock CK to the PN code generator 8 by controlling the programmable counter 12, and advances only the phase of the PN code 10 by 1/2 chip. Here, it is assumed that the minimum shift width defined by the clock speed input to the programmable counters 11 and 12 is 1/40. From this step, the operation of bringing the phase difference closer to 0 is started.
The phase will be shifted between 1/2 chips. [Step 22] The CPU 13 sets the comparison value X of the programmable counter 12 to 20. [Step 23] -X is stored at the address P 'of the memory 16. The address P 'is a value indicating the phase difference between the PN code 9 and the PN code 10 in units of 1/40 chip (−20 ≦ P ′ ≦ 20, −
The code is assumed to be a phase advance). -X
Means that the advance of -20/40, that is, -1/2 chip, is stored in the memory 16. [Step 24] The CPU 13 waits for one cycle of the PN code 10. During this time, the received signal is split into two,
The PN codes 9 and 10 are respectively multiplied by 3 and despread. The signal despread by the multiplier 3 passes through the band-pass filter 4, is detected by the envelope detector 5, and
The signal is converted into a digital signal by the D
It is input to U13. [Step 25] The CPU 13 samples the correlation value detected by the envelope detection over one period of the PN code 10. [Step 26] -X is stored in the address MP ', and the correlation value of the current sampling is stored in the address MAX'. MP '
At the address, a value indicating the phase of the PN code 10 giving the maximum correlation value is stored. −20 ≦ MP ′ ≦ 20. MA
The maximum correlation value is stored at the address X '. 0 ≦ MAX ′. [Step 27] The CPU 13 delays only the phase of the PN code 10 by 1/40 chip. [Step 28] The value of the address P 'is incremented by one. [Step 29] The CPU 13 waits for one cycle of the PN code 10. During this time, the received signal is subjected to envelope detection, and the CPU 1
3 is input. [Step 30] The CPU 13 samples the envelope detected correlation value over one period of the PN code 10. [Step 31] The sampled correlation value is MAX ′
Compare with the address value. If the correlation value is larger, the process proceeds to step 32, where the correlation value of the current sampling is set to MA.
If the value is equal to or less than the value of the address X ', the process jumps to step 33. [Step 32] The value of the address P 'is stored in the address MP', and the correlation value of the current sampling is stored in the address MAX '. [Step 33] It is determined whether or not P '= X, and -20 <
Steps 27 to 32 are repeated while P <20. That is,
Correlation value sampling is repeated until the phase difference between the PN code 9 and the PN code 10 becomes + / chip, and the maximum correlation value and the phase thereof are stored at addresses MP ′ and MAX ′. When P ' = 20, the process proceeds to step 34. [Step 34] The phase of the PN code 10 is shifted to the phase indicated by (value stored at address MP '/ 40). [Step 35] The phase of the PN code 9 is adjusted to the phase of the PN code 10. As a result, the P included in the received signal is
This means that the phase difference between the N code and the PN codes 9 and 10 is within 1/2 of the minimum shift width (within ± 1/80 chip). [Step 36] It is determined whether or not the maximum correlation value stored at the address MAX 'is larger than the threshold level sh. If it is less than this, it is considered that synchronization has been lost, and the process returns to step 2 of the synchronization acquisition operation in FIG. [Step 37] The CPU 13 changes the pulse width of the clock CK to the PN code generator 8 by controlling the programmable counter 12, and advances only the phase of the PN code 10 by 3/40 chips. From this step, the operation of keeping the phase difference at 0 starts, and in this operation, ± 3 /
The phase will be shifted between 40 chips. [Step 38] The CPU 13 sets the comparison value X of the programmable counter 12 to 3. After this, step 2
3 and the steps 23 to 38 are repeated.

【0022】なお、上記の同期保持動作は、0に近づけ
る動作と0に保ちつづける動作の2段階としたが、0に
近づける動作のみの1段階でもよいし、0に近づける動
作を2段階以上として合計3段階以上でもよい。
Although the above-described synchronization maintaining operation has two stages of an operation of approaching 0 and an operation of maintaining the same at 0, it may be performed in one stage of only the operation of approaching 0, or may be performed in two or more stages of the operation of approaching 0. A total of three or more stages may be used.

【0023】図示実施例では、PN符号発生器8のPN
符号10の位相をPN符号発生器7とは独立してシフト
させることにより、単一の相関器6で同期捕捉保持を行
うようにしているので、相関器のバランスを考慮する必
要がないことから、調整要素を少なくすることができ、
温度による影響を受けにくくすることができる。
In the illustrated embodiment, the PN code generator 8
Since the phase of the code 10 is shifted independently of the PN code generator 7 so that the single correlator 6 performs synchronization acquisition and hold, there is no need to consider the balance of the correlator. , Fewer adjustment elements,
It can be less affected by temperature.

【0024】単一の相関器で同期を保持する場合、相関
値が単に変化しただけでは位相のずれが進みか遅れか分
からないので、無駄な位相シフトをして情報復調の性能
を悪くしてしまうことが考えられるが、2つのPN符号
発生器7,8を用い、相関値のサンプリング中、一方の
PN符号発生器7の位相を固定し、他方のPN符号発生
器8の位相をシフトさせるようにしているので、位相差
の進み、遅れを判断することができる。
When synchronization is maintained by a single correlator, it is not possible to determine whether the phase shift is advanced or delayed just by changing the correlation value. Therefore, useless phase shift is performed to deteriorate the performance of information demodulation. Although it is conceivable that two PN code generators 7 and 8 are used, the phase of one PN code generator 7 is fixed and the phase of the other PN code generator 8 is shifted during sampling of the correlation value. Thus, it is possible to determine whether the phase difference is advanced or delayed.

【0025】従来では、相関値がスレシホールドレベル
を越えたら同期捕捉したとして、保持に移行していたの
で、他にピーク値があってそれを見逃していたかもしれ
ないが、図示実施例では同期捕捉動作は1周期分の位相
をシフトさせながら相関をとり、その最大値を見つける
のであるから、同期の誤検出及び見逃しを確実に防止す
ることができる。
Conventionally, if the correlation value exceeds the threshold level, it is determined that synchronization has been acquired, and the process is shifted to holding. Therefore, there may have been another peak value and it may have been overlooked. Since the synchronization acquisition operation obtains the correlation while shifting the phase for one cycle and finds the maximum value, erroneous detection and oversight of the synchronization can be reliably prevented.

【0026】劣悪な伝送路にてスペクトラム拡散信号が
瞬断されてしまうことも考えられるが、従来の同期はず
れ検出では、再び同期を捕捉するまでの長い間の情報が
失われてしまうことになるのに対し、図示実施例では相
関値サンプリング中でも復調用のPN符号発生器7及び
乗算器2により受信信号が逆拡散され、情報復調器へ送
られているので、情報の損失を最小限に抑えることがで
きる。
Although it is conceivable that the spread spectrum signal is momentarily interrupted in a poor transmission path, the conventional out-of-synchronization detection results in a loss of information for a long time until the synchronization is acquired again. On the other hand, in the illustrated embodiment, the received signal is despread by the demodulating PN code generator 7 and the multiplier 2 even during correlation value sampling and sent to the information demodulator, thereby minimizing information loss. be able to.

【0027】[0027]

【発明の効果】 以上説明したように、本発明によれ
ば、復調用の第1の拡散符号発生器と、同期捕捉保持用
の第2の拡散符号発生器と、前記第1の拡散符号発生器
からの拡散符号を受信信号に乗算することにより受信信
号を逆拡散させる第1の乗算器と、前記第2の拡散符号
発生器からの拡散符号を受信信号に乗算することにより
受信信号を逆拡散させる第2の乗算器と、該第2の乗算
器の出力の相関値を求める単一の相関器と、同期捕捉の
ためには、前記第2の拡散符号発生器の拡散符号の位相
を1周期にわたってシフトさせ、その時の前記相関器に
よる相関値の最大値が所定値を越えている場合に、該最
大値を与える位相に、前記第1及び第2の拡散符号発生
器の拡散符号の位相を一致させ、同期保持のためには、
前記第1の拡散符号発生器の拡散符号の位相をシフトさ
せることなく前記第2の拡散符号発生器の拡散符号の位
相を小さい所定の幅でシフトさせ、その時の前記相関器
による相関値の最大値を与える位相に、前記第1及び第
2の拡散符号発生器の拡散符号の位相を一致させる制御
手段とを備えているから、調整要素を少なくすることが
でき、温度による影響を受けにくくすることができる。
また、同期の誤検出及び見逃しを確実に防止することが
できる。
As described above, according to the present invention, a first spread code generator for demodulation, a second spread code generator for synchronization acquisition and holding, and a first spread code generator are provided. A first multiplier for despreading the received signal by multiplying the received signal by a spread code from the transmitter, and demultiplexing the received signal by multiplying the received signal by a spread code from the second spread code generator. A second multiplier for spreading, a single correlator for obtaining a correlation value of an output of the second multiplier, and a phase code of a spreading code of the second spreading code generator for synchronization acquisition. When the maximum value of the correlation value by the correlator at that time exceeds a predetermined value, the phase of the spread code of the first and second spreading code generators is shifted to the phase giving the maximum value. In order to match phases and maintain synchronization,
The phase of the spreading code of the first spreading code generator is shifted.
Is shifted in without the second spread code generator of the diffusion phase small predetermined width code causing, the phase which gives the maximum value of the correlation value by the correlator at that time, the first and second spreading code Since there is provided control means for making the phases of the spread codes of the generator coincide with each other , the number of adjustment elements can be reduced, and the influence of temperature can be reduced.
Further, erroneous detection and oversight of synchronization can be reliably prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention.

【図2】図1におけるCPUの同期捕捉動作を示すフロ
ーチャートである。
FIG. 2 is a flowchart showing a synchronization acquisition operation of a CPU in FIG. 1;

【図3】同期捕捉動作におけるサンプリングポイントと
相関値との関係を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between a sampling point and a correlation value in a synchronization acquisition operation.

【図4】図1におけるプログラマブルカウンタの動作を
示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an operation of the programmable counter in FIG. 1;

【図5】図1におけるCPUの同期保持動作を示すフロ
ーチャートである。
FIG. 5 is a flowchart illustrating a synchronization holding operation of the CPU in FIG. 1;

【図6】1周期MチップのPN符号の自己相関関数を示
す図である。
FIG. 6 is a diagram showing an autocorrelation function of a PN code of M chips for one cycle.

【図7】従来のスペクトラム拡散符号同期捕捉保持装置
の一例を示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing an example of a conventional spread spectrum code synchronization acquisition holding device.

【図8】図7における包絡線検波器及び差動増幅器の出
力波形を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing output waveforms of an envelope detector and a differential amplifier in FIG. 7;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 入力端子 2,3 乗算器 4 帯域通過ろ波器 5 包絡線検波器 6 相関器 7,8 PN符号発生器 9,10 PN符号 11,12 プログラマブルカウンタ 13 CPU 14 クリア信号 15 A/D変換器 16 メモリ CK クロック sh スレシホールドレベル DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Input terminal 2, 3 Multiplier 4 Band pass filter 5 Envelope detector 6 Correlator 7, 8 PN code generator 9, 10 PN code 11, 12 Programmable counter 13 CPU 14 Clear signal 15 A / D converter 16 memory CK clock sh threshold level

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04J 13/00 H04L 7/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) H04J 13/00 H04L 7/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 復調用の第1の拡散符号発生器と、同期
捕捉保持用の第2の拡散符号発生器と、前記第1の拡散
符号発生器からの拡散符号を受信信号に乗算することに
より受信信号を逆拡散させる第1の乗算器と、前記第2
の拡散符号発生器からの拡散符号を受信信号に乗算する
ことにより受信信号を逆拡散させる第2の乗算器と、該
第2の乗算器の出力の相関値を求める単一の相関器と、
同期捕捉のためには、前記第2の拡散符号発生器の拡散
符号の位相を1周期にわたってシフトさせ、その時の前
記相関器による相関値の最大値が所定値を越えている場
合に、該最大値を与える位相に、前記第1及び第2の拡
散符号発生器の拡散符号の位相を一致させ、同期保持の
ためには、前記第1の拡散符号発生器の拡散符号の位相
をシフトさせることなく前記第2の拡散符号発生器の拡
散符号の位相を小さい所定の幅でシフトさせ、その時の
前記相関器による相関値の最大値を与える位相に、前記
第1及び第2の拡散符号発生器の拡散符号の位相を一致
させる制御手段とを備えたスペクトラム拡散符号同期捕
捉保持装置。
1. A first spreading code generator for demodulation, a second spreading code generator for synchronizing acquisition and holding, and multiplying a received signal by a spreading code from the first spreading code generator. A first multiplier for despreading a received signal by
A second multiplier for despreading the received signal by multiplying the received signal by a spreading code from the spreading code generator of the above, a single correlator for obtaining a correlation value of an output of the second multiplier,
For synchronization acquisition, the phase of the spreading code of the second spreading code generator is shifted over one cycle, and when the maximum value of the correlation value by the correlator at that time exceeds a predetermined value, the maximum The phase of the spreading code of the first and second spreading code generators is matched with the phase giving the value, and the phase of the spreading code of the first spreading code generator is maintained for synchronization.
Is shifted at a small predetermined width said second spreading code generator of spread code phase without shifting the, the phase which gives the maximum value of the correlation value by the correlator at that time, the first and second Control means for matching the phases of the spread codes of the spread code generator.
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