JP4085201B2 - Communications system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は通信システムに関し、特に拡散符号を用いる通信における同期制御に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、CDMA(符号分割多重)等、拡散符号を用いる通信システムでは、拡散符号を生成するためのチップクロックの同期と符号位相の同期とを別々に行っていた。すなわち、チップクロックの同期については、情報変調を施さないパイロット信号を送受信して、受信側で絶体位相同期復調によりチップクロックを送信側に同期させていた。また、符号位相の同期については、マッチドフィルタやスライディング相関器等を用いて同期させていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
マッチドフィルタを用いた同期では受信側の回路規模が増大するという問題がある。また、スライディング相関器を用いた同期では、制御ソフトウェアの負担が大であるという問題がある。
【0004】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、簡易な構成でチップクロックの同期と符号位相の同期を実現することができる通信システムを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る通信システムは、送信装置と受信装置とを含み、前記送信装置は、送信側チップクロックを生成する送信側チップクロック生成回路と、前記送信側チップクロックに基づいて所定拡散符号に対応して振幅が変化する送信側拡散信号を生成する送信側拡散信号生成回路と、前記送信側拡散信号を振幅成分として含む変調信号を生成する変調回路と、を含む。
【0006】
また、前記受信装置は、受信側チップクロックを生成する受信側チップクロック生成回路と、前記受信側チップクロックに基づいて前記所定拡散符号に対応して振幅が変化する受信側拡散信号を生成する受信側拡散信号生成回路と、前記送信装置から受信される前記変調信号に振幅成分として含まれる前記送信側拡散信号と、前記受信側拡散信号と、の位相ずれに対応するエラー信号を生成するとともに、該エラー信号に基づいて前記受信側チップクロック生成回路を制御する受信側チップクロック制御回路と、を含む。
【0007】
また、前記受信側チップクロック制御回路は、前記受信側拡散信号の所定部分を特定するウィンドウ信号を生成するウィンドウ信号生成回路と、前記ウィンドウ信号と前記送信側拡散信号とに基づいて、前記受信側拡散信号の所定部分と前記送信側拡散信号の所定部分との位相ずれを表す信号を前記エラー信号として生成するエラー信号生成回路と、を含む。前記所定部分は、各拡散信号の例えば立ち上がり部分や立ち下がり部分等である。
【0008】
本発明によれば、変調信号に含まれる送信側拡散信号と、受信側拡散信号と、の位相ずれに対応するエラー信号を生成し、該エラー信号に基づいて受信側チップクロックを制御し、これにより簡易な構成でチップクロックの同期と符号位相の同期を実現することができる。
【0009】
また、前記ウィンドウ信号生成回路は、前記受信側チップクロックの逆相信号に基づいて前記受信側拡散信号より1/2チップだけ位相が進んだ進み位相受信側拡散信号及び1/2チップだけ位相が遅れた遅れ位相受信側拡散信号を生成するとともに、それら進み位相受信側拡散信号及び遅れ位相受信側拡散信号をそれぞれフリップフロップ回路に入力し、さらに、それらフリップフロップ回路の出力信号の排他的論理和を生成し、それを前記ウィンドウ信号としてもよい。
【0010】
また、本発明の一態様では、前記変調回路は、前記送信側拡散信号を所定の情報多重用位相だけ遅延させて得られる拡散信号にて情報信号を拡散し、該拡散済み情報信号を前記送信側拡散信号とともに多重化して、前記変調信号を生成する。複数の所定の情報多重用位相を設定しておき、それら位相だけ前記送信側拡散信号を遅延させて得られる各拡散信号にて各情報信号を拡散し、多重化してもよい。
【0011】
この態様では、前記変調回路は、前記送信側拡散信号と、該送信側拡散信号を所定の副拡散信号多重用位相だけ遅延させて得られる送信側副拡散信号と、前記拡散済み情報信号と、を多重化して前記変調信号を生成し、前記受信装置は、前記受信側拡散信号にて前記変調信号を逆拡散するとともに、前記受信側拡散信号を前記所定の副拡散信号多重用位相だけ遅延させて得られる拡散信号にて前記変調信号を逆拡散し、前記受信側チップクロック制御回路は、前記復調回路における前記逆拡散の結果に基づいて、前記受信側チップクロック生成回路の制御を制限するようにしてもよい。
【0012】
この場合、前記所定の副拡散信号多重用位相と前記所定の情報多重用位相は、前記所定の副拡散信号多重用位相と前記所定の情報多重用位相との位相差と前記所定の副拡散信号多重用位相とが不一致となるよう設定されてもよい。また、前記変調回路は、複数の情報信号を、各情報信号に対応する複数の所定の情報多重用位相だけ遅延させて得られる拡散信号にてそれぞれ拡散し、それら拡散済み情報信号を前記送信側拡散信号とともに多重化して、前記変調信号を生成し、前記所定の副拡散信号多重用位相と前記所定の情報多重用位相は、前記所定の情報多重用位相の間隔と前記所定の副拡散信号多重用位相とが不一致となるよう設定されてもよい。こうすれば、情報信号が直流であっても、該情報信号に係る拡散信号と受信側拡散信号とを誤って同期させてしまう事態を防ぐことができる。
【0013】
また、本発明の一態様では、前記受信装置は、前記受信側拡散信号に基づいて前記送信側拡散信号を含む前記変調信号を逆拡散してなる信号に基づいて、前記送信装置から受信される前記変調信号の振幅を制御する振幅制御回路をさらに含む。こうすれば、受信される前記変調信号の振幅を好適なものとすることができる。
【0014】
この態様では、前記振幅制御回路は、前記受信側拡散信号に基づいて前記送信側拡散信号を含む前記変調信号を逆拡散してなる信号を平滑化して得られる信号に基づいて、前記送信装置から受信される前記変調信号の振幅を制御してもよい。平滑化は、例えばローパスフィルタを用いて行ってもよい。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態について図面に基づき詳細に説明する。
【0016】
以下に説明する通信システムは、CDMA(符号分割多重)で多チャンネルを同時に伝送する際に必要となる送受信装置間のチップクロック及び符号位相の同期を、比較的簡易な構成で実現したものである。
【0017】
本通信システムでは、送信装置において、同一PN符号を、位相を異ならせて(遅延させて)用いて各情報信号(情報チャンネル)を拡散し、こうして得られる拡散済み情報信号を多重化して変調信号を生成している。一方、受信装置においては、同一PN符号を、位相を異ならせて(遅延させて)用いて変調信号を逆拡散し、各情報チャンネルを復調する。すなわち、この通信システムは、同一PN符号で複数の情報チャンネルを拡散するものであり、各情報チャンネルには拡散符号の位相(遅延量)が割り当てられている。
【0018】
また、この通信システムでは、送信装置において、前記PN符号の1以上の符号位相出力を、情報信号で変調をしないパイロット信号としている。また、受信装置では、受信装置のチップクロックによって生成される送信側と同一のPN符号を用い、その1以上の符号位相出力と、受信される前記パイロット信号と、を位相比較して、その比較結果を表す信号(エラー信号)を、チップクロックを形成する電圧制御発振器(VCO)に帰還している。これにより、簡易な構成でチップクロック及び符号位相の同期を実現することに成功している。
【0019】
(実施形態1)
図1及び図2は、本発明の実施形態1に係る通信システムの構成を示す図である。図1は送信装置の構成を示しており、図2は受信装置の構成を示している。
【0020】
図1に示すように、送信装置10は、発振器12と、拡散符号発生器14と、変調回路26と、を含んで構成されている。
【0021】
発振器(チップクロック生成回路)12は、送信側チップクロックを生成する回路である。また、拡散符号発生器14は、送信側チップクロックに基づいて送信側拡散信号を生成する回路である。この拡散符号発生器14には、発振器12から出力される送信側チップクロックが入力されており、送信側拡散信号を出力する。ここでは所定PN符号に係る拡散信号T0を生成する。
【0022】
変調回路26は、送信側拡散信号T0を振幅成分として含む変調信号Sを生成する回路である。具体的には、変調回路26には、情報信号I1〜I3及び拡散符号発生器14から出力される拡散信号T0が入力されており、変調信号Sを出力する。さらに具体的には、変調回路26は、シフトレジスタ16、乗算器20−1〜20−3、減衰器18及び加算器22を含んで構成されている。シフトレジスタ16には、拡散符号発生器14から出力される拡散信号T0が入力されており、該拡散信号T0を位相θ1だけ遅延させてなる拡散信号T1(タップ信号)、位相θ2だけ遅延させてなる拡散信号T2(タップ信号)及び位相θ3だけ遅延させてなる拡散信号T3(タップ信号)を出力する。拡散符号発生器14から出力される拡散信号T0は、減衰器18により乗算器20−1〜20−3に対応する減衰量だけ減衰され、加算器22にも入力される。乗算器20−nには、シフトレジスタ16から出力される拡散信号Tnと、情報信号Inと、が入力されている。そして、乗算器20−nでは、両信号を乗算して拡散済み情報信号Inを出力する(n=1,2,3)。拡散済み情報信号I1〜I3は、減衰器18の出力、すなわち減衰済みの拡散信号T3とともに加算器22に入力されており、ここで加算(多重化)される。加算器22の出力は、変調信号Sとしてワイヤやエア等の通信媒体24に送出される。なお、以上のようにして加算器22から出力される変調信号Sは、その振幅変化(電圧変化)に拡散信号T0の基礎であるPN符号に対応した成分を含むこととなる。
【0023】
以上のようにして、位相0をパイロットチャンネルに、位相θnを情報チャンネルnに割り当て(n=1,2,3)、同一PN符号にて複数の情報信号を、位相を異ならせて拡散変調し、パイロット信号とともに多重化し、変調信号Sを通信媒体24に送出している。
【0024】
一方、図2に示すように受信装置30は、チップクロック生成回路34と、拡散符号発生器42と、復調回路40と、チップクロック制御回路38と、振幅制御回路65と、を含んで構成されている。
【0025】
チップクロック生成回路34は、受信側チップクロックを生成する回路であり、電圧制御発振器32とフリップフロップ36とを含んで構成されている。電圧制御発振器32は発振器12の2倍の周波数で発振する発振器であり、チップクロック制御回路38から出力されるエラー信号Eに基づいて出力されるクロック信号の周波数及び/又は位相を制御することができるよう構成されている。
【0026】
フリップフロップ36は、電圧制御発振器32から出力されるクロック信号を1/2分周し、発振器12から出力されるチップクロックと同程度の周波数のクロック信号を受信側チップクロックとして生成し、拡散符号発生器42に供給している。また、フリップフロップ36は、該受信側チップクロックとは逆相のチップクロック(逆相チップクロック)をさらに生成し、それをチップクロック制御回路38に供給している。
【0027】
拡散符号発生器42は、以上のようにしてチップクロック生成回路34から出力される受信側チップクロックに基づいて受信側拡散信号T0’を生成する回路である。受信側拡散信号T0’は送信側と同一のPN符号に係るものである。すなわち、受信側拡散信号T0‘は、その振幅変化(電圧変化)に同PN符号に対応する成分を含んでいる。こうして生成される受信側拡散信号T0’は復調回路40に入力される。
【0028】
復調回路40は、受信側拡散信号T0’を位相θnだけ遅延させて得られる拡散信号Tn’にて変調信号Sを逆拡散し、情報信号Inを復調する回路である(n=1,2,3)。具体的には、復調回路は、シフトレジスタ56、ローパスフィルタ60−1〜60−3及び乗算器58−1〜58−3を含んで構成されている。シフトレジスタ56には、拡散符号発生器42から出力される拡散信号T0’が入力されており、該拡散信号T0’を位相θ1だけ遅延させてなる拡散信号T1’(タップ信号)、位相θ2だけ遅延させてなる拡散信号T2’(タップ信号)及び位相θ3だけ遅延させてなる拡散信号T3’(タップ信号)を出力する。乗算器58−nには、シフトレジスタ56から出力される拡散信号Tn’と、送信装置10から受信した変調信号Sと、が入力されている。そして、乗算器58−nでは両信号を乗算し、乗算結果をローパスフィルタ60−nに入力している。ローパスフィルタ60−nでは乗算結果の低周波数成分を抽出し、情報信号Inを得ている(n=1,2,3)。
【0029】
チップクロック制御回路38は、送信装置10から受信した変調信号Sに多重化されている拡散信号T0と、受信側拡散信号T0’と、の位相ずれに対応するエラー信号Eを生成するとともに、該エラー信号Eに基づいてチップクロック生成回路34を制御する回路である。ここでは、エラー信号Eは、拡散信号T0と受信側拡散信号T0‘の立ち上がりタイミングの差に対応して電圧が変化する信号としている。
【0030】
具体的には、チップクロック制御回路38は、乗算器44、ローパスフィルタ45,拡散符号発生器52、リセット回路54、フリップフロップ48,50、排他的論理和回路46を含んで構成されている。拡散符号発生器52には、チップクロック生成回路34から出力される逆相チップクロックが入力されており、受信側拡散信号T0’に比して1/2チップだけ位相が進んだ進み位相拡散信号Taと、1/2チップだけ位相が遅れた遅れ位相拡散信号Tbと、を出力している。拡散符号発生器52には、リセット回路54からリセット信号が供給されており、拡散符号発生器42において生成される符号信号の符号周期毎に拡散符号発生器52がリセットされるようになっている。このため、拡散符号発生器42,52の符号位相差は1チップクロック未満とされている。リセット回路54の一例は、図3に示されている。
【0031】
進み位相拡散信号Taはフリップフロップ48に入力され、該フリップフロップ50は該進み位相拡散信号Taにおける各立ち上がりタイミングにて立ち上がり及び立ち下がりを交互に繰り返す信号を生成する。また、遅れ位相拡散信号Tbはフリップフロップ50に入力され、該フロップフロップ48は該遅れ位相拡散信号Tbにおける各立ち上がりタイミングにて立ち上がり及び立ち下がりを交互に繰り返す信号を生成する。フリップフロップ48からフリップフロップ50には初期化信号が供給されており、両フリップフロップの初期状態を同じとするようにしている(イニシャル時にて共にQをH、反転QをLに設定)。
【0032】
両信号は排他的論理和回路46に入力され、該排他的論理和回路46の出力信号がウィンドウ信号Wとして乗算器44に入力される。このウィンドウ信号Wは、受信側拡散信号T0’の立ち上がり部分を特定する信号であり、具体的には受信側拡散信号T0’の立ち上がり1/2チップ前に立ち上がり、次の立ち上がり1/2チップ前に立ち下がる信号である。乗算器44には変調信号Sも入力されており、変調信号Sとウィンドウ信号Wとの乗算結果Tcが出力される。そして、乗算結果Tcからはローパスフィルタ45によって低周波数成分が抽出され、エラー信号としてチップクロック生成回路34に含まれる電圧制御発振器32に入力され、出力制御に用いられている。
【0033】
さらに、受信装置30は振幅制御回路65を含んでいる。振幅制御回路65は、乗算器63とローパスフィルタ61と自動利得制御回路(AGC)59とを含んで構成されている。乗算器63は、送信装置10から受信される変調信号Sを拡散符号発生器42から出力される受信側拡散信号T0’で逆拡散する回路である。この乗算器63の出力信号はローパスフィルタ61によって平滑化され、それにより得られる制御信号は自動利得制御回路59に供給されている。そして、自動利得制御回路59では、この制御信号に基づいて変調信号Sの振幅を制御している。例えば、該制御信号の電圧が所定の基準電圧よりも高い場合には変調信号Sを減衰させ、低い場合には変調信号Sを増幅させる。送信側拡散信号T0と受信側拡散信号T0’とが同期している場合には、ローパスフィルタ61からは直流電圧が出力されることになる。そして、この直流電圧は変調信号Sの振幅の大きさを表す。このため、振幅制御回路65によれば、変調信号Sの振幅を適切に制御することができる。
【0034】
図4は、受信側拡散信号T0’、進み位相拡散信号Ta、遅れ位相拡散信号Tb、フリップフロップ48の出力信号Ta/2、フリップフロップ50の出力信号Tb/2、ウィンドウ信号W及び乗算結果Tcの波形を示す図であり、縦軸が電圧振幅を表し横軸が時間を表している。同図では、送受信間で共に符号長が7である拡散符号が用いられる場合を例にして示した。ウィンドウ信号Wは、7チップクロックごとに繰り返される一定パターンを有している。この信号と復調信号S中の送信側拡散信号T0とを位相比較し、比較結果を電圧制御発振器32に帰還するPLLを構成すると、送信側拡散信号T0が同図に示されるように受信側拡散信号T0’と同期しているとき、乗算結果Tcの直流成分が0となる。そして、電圧制御発振器32は保持状態となる。そして、送信側拡散信号T0と受信側拡散信号T0’とがずれると、それに応じて正負の有限値を有するエラー信号E(エラー電圧)が発生する。
【0035】
なお、ここでは電圧制御発振器32と発振器12との周波数の違いに起因する受信側拡散信号T0’と送信側拡散信号T0の位相差は、上記PLLのループゲインが十分に大きく、それ故に問題とならないと仮定している。
【0036】
以上説明した通信システムによれば、比較的簡単な構成のPLLにより、チップクロックの位相及び符号位相を同期させることができる。
【0037】
(実施形態2)
図5及び図6は、本発明の実施形態2に係る通信システムの構成を示す図である。図5は、送信装置の構成を示しており、図6は、受信装置の構成を示している。図5に示すように、送信装置70は、発振器78、拡散符号発生器76及び変調器75を含んで構成されている。変調回路75は、シフトレジスタ74、乗算器群80及び加算器72を含んで構成されている。この送信装置70が実施形態1に係る送信装置10と異なるのは、加算器72において2つの拡散信号TP1及びTP2が拡散済み情報信号群に多重化されている点である。拡散信号TP1及びTP2は、拡散符号発生器76において生成される送信側拡散信号をそのもの又は所定量遅延させて得られるものであり(ここでは拡散信号TP1よりも拡散信号TP2の方が位相的に遅れているものとする)、拡散信号TP1及びTP2の位相差は、各情報信号に割り当てられた位相間のいずれの差とも一致せず、しかも拡散信号TP2と各情報信号に割り当てられた位相、特に最も拡散信号TP2からの遅れが少ないものとの差とも一致しないよう、拡散信号TP1、拡散信号TP2及び情報チャンネルに対する位相割り当てが決定されている。ここでは、拡散信号TP1を位相θaだけ遅延させた信号を拡散信号TP2とし、θa+n×θbだけ遅延させた信号を、第n情報チャンネルを拡散するための拡散信号とする(θa≠θb)。
【0038】
一方、図6に示すように、受信装置90は、チップクロック生成回路109、チップクロック制御回路111、拡散符号発生器102及び復調回路99を含んで構成されている。チップクロック生成回路109は、実施形態1の場合と同様、電圧制御発振器110及びフリップフロップ108を含んで構成されている。また、チップクロック制御回路111は、スイッチ112、ローパスフィルタ114、乗算器116、排他的論理和回路118,フリップフロップ120,122、拡散符号発生器106、リセット回路104及びアンド(論理積)回路100を含んで構成されている。さらに、復調回路99は、シフトレジスタ72、乗算器群97、乗算器94−1及び94−2、ローパスフィルタ96−1及び96−2、比較器98−1及び98−2を含んで構成されている。この受信装置90が実施形態1に係る受信装置30と異なるのは、次の点である。すなわち、受信装置90では、復調回路99においてシフトレジスタ72から拡散信号TP1’及び拡散信号TP2’を出力し、これらと変調信号Sとを乗算器94−1及び94−2によって乗算し、逆拡散信号を得ている。シフトレジスタ72は、送信側と同様、拡散信号TP1’を位相θaだけ遅延させた信号を拡散信号TP2’として出力し、θa+n×θbだけ遅延させた信号を、第n情報チャンネルを逆拡散するための拡散信号として出力するものである(θa≠θb)。
【0039】
乗算器94−1及び94−2によって得られる逆拡散信号からは、ローパスフィルタ96−1及び96−2によって低周波数成分が取り出され、それらがチップクロック制御回路111に供給されている。チップクロック制御回路111では、これら低周波数成分の論理積をアンド回路100によって生成し、その出力によりスイッチ112を制御するようにしている。スイッチ112は、エラー信号Eをチップクロック生成回路109に入力させたり、入力させなかったりするための回路であり、具体的にはアンド回路100の出力があればスイッチ112を接続状態としてエラー信号Eをチップクロック生成回路109に入力し、なければ開放状態としてエラー信号Eをチップクロック生成回路109に入力しない。
【0040】
パイロットチャンネルは、送信側PN符号の1つの位相出力そのものなので、情報チャンネルが直流電圧である場合、その出力も他の位相のPN符号そのものとなり、PLLによる同期がパイロットチャンネルだけでなく、情報チャンネルにもロックする現象が発生する。実施形態2に係る通信システムによれば、このような情報信号(直流電圧)の伝送も実現することができる。
【0041】
なお、本実施形態においても、受信装置90において振幅制御回路65と同様の構成を設けてよい。
【0042】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、簡易な構成でチップクロックの同期と符号位相の同期を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態1に係る送信装置の構成を示す図である。
【図2】 本発明の実施形態1に係る受信装置の構成を示す図である。
【図3】 リセット回路の一例を示す図である。
【図4】 本発明の実施形態1に係る通信システムにおける各部のタイミングチャート図である。
【図5】 本発明の実施形態2に係る送信装置の構成を示す図である。
【図6】 本発明の実施形態2に係る受信装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
10,70 送信装置、12,78 発振器、14,42,52,76,102 拡散符号発生器、24 伝送媒体、26,75 変調回路、30,90 受信装置、34,109 チップクロック生成回路、38,111 チップクロック制御回路、40,99 復調回路、65 振幅制御回路。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a communication system, and more particularly to synchronization control in communication using a spread code.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a communication system using a spreading code such as CDMA (code division multiplexing), the synchronization of the chip clock and the synchronization of the code phase for generating the spreading code are performed separately. That is, for the synchronization of the chip clock, a pilot signal not subjected to information modulation is transmitted and received, and the chip clock is synchronized with the transmission side by absolute phase synchronization demodulation on the reception side. The code phase is synchronized using a matched filter, a sliding correlator, or the like.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In synchronization using a matched filter, there is a problem that the circuit scale on the receiving side increases. In addition, the synchronization using the sliding correlator has a problem that the burden on the control software is large.
[0004]
The present invention has been made in view of the above problems, and provides a communication system capable of realizing chip clock synchronization and code phase synchronization with a simple configuration.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, a communication system according to the present invention includes a transmission device and a reception device, and the transmission device includes a transmission-side chip clock generation circuit that generates a transmission-side chip clock, and the transmission-side chip clock. A transmission-side spread signal generation circuit that generates a transmission-side spread signal whose amplitude changes in accordance with a predetermined spread code, and a modulation circuit that generates a modulation signal including the transmission-side spread signal as an amplitude component .
[0006]
In addition, the receiving device generates a receiving side chip clock generating circuit that generates a receiving side chip clock, and a receiving side that generates a receiving side spread signal whose amplitude changes corresponding to the predetermined spreading code based on the receiving side chip clock. Generating an error signal corresponding to a phase shift between the side spread signal generation circuit, the transmission side spread signal included as an amplitude component in the modulated signal received from the transmission device, and the reception side spread signal; A receiving-side chip clock control circuit that controls the receiving-side chip clock generation circuit based on the error signal.
[0007]
The reception-side chip clock control circuit is configured to generate a window signal for specifying a predetermined portion of the reception-side spread signal, the window-side generation signal based on the window signal and the transmission-side spread signal. And an error signal generation circuit that generates a signal representing a phase shift between the predetermined portion of the spread signal and the predetermined portion of the transmission side spread signal as the error signal. The predetermined portion is, for example, a rising portion or a falling portion of each spread signal.
[0008]
According to the present invention, an error signal corresponding to a phase shift between the transmission side spread signal and the reception side spread signal included in the modulation signal is generated, and the reception side chip clock is controlled based on the error signal. Thus, the synchronization of the chip clock and the synchronization of the code phase can be realized with a simple configuration.
[0009]
Further , the window signal generation circuit has a phase advance side reception spread signal whose phase is advanced by 1/2 chip from the reception side spread signal and a phase by 1/2 chip based on the reverse phase signal of the reception side chip clock. A delayed delayed phase reception side spread signal is generated, and the advanced phase received side spread signal and the delayed phase received side spread signal are respectively input to the flip-flop circuit, and the exclusive OR of the output signals of the flip-flop circuits is further input. May be generated and used as the window signal.
[0010]
In one aspect of the present invention, the modulation circuit spreads an information signal with a spread signal obtained by delaying the transmission side spread signal by a predetermined information multiplexing phase, and transmits the spread information signal to the transmission Multiplexed with the side spread signal to generate the modulated signal. A plurality of predetermined information multiplexing phases may be set, and each information signal may be spread and multiplexed with each spread signal obtained by delaying the transmission side spread signal by that phase.
[0011]
In this aspect, the modulation circuit includes the transmission side spread signal, the transmission side subspread signal obtained by delaying the transmission side spread signal by a predetermined subspread signal multiplexing phase, the spread information signal, And the reception apparatus despreads the modulation signal with the reception side spread signal and delays the reception side spread signal by the predetermined sub-spread signal multiplexing phase. The modulated signal is despread with the spread signal obtained in this way, and the reception-side chip clock control circuit limits the control of the reception-side chip clock generation circuit based on the result of the despreading in the demodulation circuit It may be.
[0012]
In this case, the predetermined sub-spreading signal multiplexing phase and the predetermined information multiplexing phase are the phase difference between the predetermined sub-spreading signal multiplexing phase and the predetermined information multiplexing phase, and the predetermined sub-spreading signal. It may be set so that the multiplexing phase does not match. The modulation circuit spreads a plurality of information signals by spreading signals obtained by delaying a plurality of predetermined information multiplexing phases corresponding to the information signals, and the spread information signals are transmitted to the transmission side. Multiplexed together with a spread signal to generate the modulated signal, and the predetermined sub-spread signal multiplexing phase and the predetermined information multiplexing phase are defined by the interval between the predetermined information multiplexing phase and the predetermined sub-spread signal multiplexing. It may be set so that the use phase does not match. In this way, even if the information signal is a direct current, it is possible to prevent the spread signal related to the information signal and the reception side spread signal from being erroneously synchronized.
[0013]
In one aspect of the present invention, the receiving device receives from the transmitting device based on a signal obtained by despreading the modulated signal including the transmitting-side spread signal based on the receiving-side spread signal. An amplitude control circuit for controlling the amplitude of the modulation signal is further included. In this way, the amplitude of the received modulation signal can be made favorable.
[0014]
In this aspect, the amplitude control circuit is based on a signal obtained by smoothing a signal obtained by despreading the modulation signal including the transmission side spread signal based on the reception side spread signal. The amplitude of the modulated signal received may be controlled. Smoothing may be performed using, for example, a low-pass filter.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0016]
The communication system described below realizes the synchronization of the chip clock and the code phase between the transmitting and receiving apparatuses required when transmitting multiple channels simultaneously by CDMA (code division multiplexing) with a relatively simple configuration. .
[0017]
In this communication system, in the transmission device, the same PN code is used with different phases (delayed) to spread each information signal (information channel), and the spread information signal thus obtained is multiplexed to generate a modulated signal. Is generated. On the other hand, the receiving apparatus demodulates each information channel by despreading the modulated signal using the same PN code with different phases (delayed). That is, this communication system spreads a plurality of information channels with the same PN code, and the phase (delay amount) of the spread code is assigned to each information channel.
[0018]
In this communication system, in the transmission apparatus, one or more code phase outputs of the PN code are used as pilot signals that are not modulated with information signals. Further, the receiving apparatus uses the same PN code as the transmitting side generated by the chip clock of the receiving apparatus, compares the phase of the one or more code phase outputs with the received pilot signal, and compares them. A signal representing the result (error signal) is fed back to a voltage controlled oscillator (VCO) that forms a chip clock. As a result, the chip clock and the code phase are successfully synchronized with a simple configuration.
[0019]
(Embodiment 1)
1 and 2 are diagrams showing a configuration of a communication system according to
[0020]
As shown in FIG. 1, the
[0021]
The oscillator (chip clock generation circuit) 12 is a circuit that generates a transmission-side chip clock. The
[0022]
The
[0023]
As described above, phase 0 is assigned to the pilot channel and phase θn is assigned to information channel n (n = 1, 2, 3), and a plurality of information signals are spread-modulated with different phases using the same PN code. The signal is multiplexed with the pilot signal, and the modulated signal S is sent to the
[0024]
On the other hand, as shown in FIG. 2, the receiving
[0025]
The chip
[0026]
The flip-
[0027]
The
[0028]
The
[0029]
The chip
[0030]
Specifically, the chip
[0031]
The advanced phase spread signal Ta is input to the flip-
[0032]
Both signals are input to the exclusive OR
[0033]
Further, the receiving
[0034]
FIG. 4 shows the reception side spread signal T0 ′, the lead phase spread signal Ta, the delayed phase spread signal Tb, the output signal Ta / 2 of the flip-
[0035]
Here, the phase difference between the reception-side spread signal T0 ′ and the transmission-side spread signal T0 due to the difference in frequency between the voltage-controlled
[0036]
According to the communication system described above, the phase of the chip clock and the code phase can be synchronized by a PLL having a relatively simple configuration.
[0037]
(Embodiment 2)
5 and 6 are diagrams showing a configuration of a communication system according to
[0038]
On the other hand, as shown in FIG. 6, the receiving
[0039]
From the despread signals obtained by the multipliers 94-1 and 94-2, low frequency components are taken out by the low-pass filters 96-1 and 96-2 and supplied to the chip clock control circuit 111. In the chip clock control circuit 111, a logical product of these low frequency components is generated by the AND
[0040]
Since the pilot channel is one phase output itself of the transmission side PN code, when the information channel is a DC voltage, the output is also the PN code itself of the other phase, and the synchronization by the PLL is not only the pilot channel but also the information channel. The phenomenon of locking also occurs. According to the communication system according to the second embodiment, transmission of such an information signal (DC voltage) can also be realized.
[0041]
In the present embodiment, the receiving
[0042]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, chip clock synchronization and code phase synchronization can be realized with a simple configuration.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a transmission apparatus according to
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a receiving apparatus according to
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a reset circuit.
FIG. 4 is a timing chart of each part in the communication system according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a transmission apparatus according to
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a receiving apparatus according to
[Explanation of symbols]
10, 70 Transmitter, 12, 78 Oscillator, 14, 42, 52, 76, 102 Spreading code generator, 24 Transmission medium, 26, 75 Modulator, 30, 90 Receiver, 34, 109 Chip clock generator, 38 111 chip clock control circuit, 40, 99 demodulation circuit, 65 amplitude control circuit.
Claims (8)
前記送信装置は、
送信側チップクロックを生成する送信側チップクロック生成回路と、
前記送信側チップクロックに基づいて所定拡散符号に対応して振幅が変化する
送信側拡散信号を生成する送信側拡散信号生成回路と、
前記送信側拡散信号を振幅成分として含む変調信号を生成する変調回路と、を含み、
前記受信装置は、
受信側チップクロックを生成する受信側チップクロック生成回路と、
前記受信側チップクロックに基づいて前記所定拡散符号に対応して振幅が変化する受信側拡散信号を生成する受信側拡散信号生成回路と、
前記送信装置から受信される前記変調信号に振幅成分として含まれる前記送信側拡散信号と、前記受信側拡散信号と、の位相ずれに対応するエラー信号を生成するとともに、該エラー信号に基づいて前記受信側チップクロック生成回路を制御する受信側チップクロック制御回路と、を含み、
前記受信側チップクロック制御回路は、
前記受信側拡散信号の所定部分を特定するウィンドウ信号を生成するウィンドウ信号生成回路と、
前記ウィンドウ信号と前記送信側拡散信号とに基づいて、前記受信側拡散信号の所定部分と前記送信側拡散信号の所定部分との位相ずれを表す信号を前記エラー信号として生成するエラー信号生成回路と、を含む
ことを特徴とする通信システム。Including a transmitting device and a receiving device,
The transmitter is
A transmission-side chip clock generation circuit that generates a transmission-side chip clock; and
A transmission-side spread signal generation circuit that generates a transmission-side spread signal whose amplitude changes in accordance with a predetermined spreading code based on the transmission-side chip clock;
A modulation circuit that generates a modulation signal including the transmission-side spread signal as an amplitude component, and
The receiving device is:
A receiving-side chip clock generation circuit for generating a receiving-side chip clock; and
A reception-side spread signal generation circuit that generates a reception-side spread signal whose amplitude changes corresponding to the predetermined spread code based on the reception-side chip clock;
An error signal corresponding to a phase shift between the transmission side spread signal included in the modulated signal received from the transmission device as an amplitude component and the reception side spread signal is generated, and based on the error signal, and the receiver chip clock control circuit for controlling the receiver chip clock generating circuit, only including,
The receiving-side chip clock control circuit is
A window signal generation circuit for generating a window signal for specifying a predetermined portion of the reception side spread signal;
An error signal generation circuit that generates a signal representing a phase shift between a predetermined portion of the reception-side spread signal and a predetermined portion of the transmission-side spread signal as the error signal based on the window signal and the transmission-side spread signal; The communication system characterized by including .
前記ウィンドウ信号生成回路は、前記受信側チップクロックの逆相信号に基づいて前記受信側拡散信号より1/2チップだけ位相が進んだ進み位相受信側拡散信号及び1/2チップだけ位相が遅れた遅れ位相受信側拡散信号を生成するとともに、それら進み位相受信側拡散信号及び遅れ位相受信側拡散信号をそれぞれフリップフロップ回路に入力し、さらに、それらフリップフロップ回路の出力信号の排他的論理和を前記ウィンドウ信号とする、
ことを特徴とする通信システム。The communication system according to claim 1,
The window signal generation circuit is advanced in phase by ½ chip from the reception side spread signal based on the reverse phase signal of the reception side chip clock, and is delayed in phase by ½ chip. The delayed phase reception side spread signal is generated, and the leading phase reception side spread signal and the delayed phase reception side spread signal are respectively input to the flip-flop circuit, and the exclusive OR of the output signals of the flip-flop circuits is further calculated. Window signal,
A communication system characterized by the above.
前記変調回路は、前記送信側拡散信号を所定の情報多重用位相だけ遅延させて得られる拡散信号にて情報信号を拡散し、該拡散済み情報信号を前記送信側拡散信号とともに多重化して、前記変調信号を生成することを特徴とする通信システム。The communication system according to any one of claims 1 to 2,
The modulation circuit spreads an information signal with a spread signal obtained by delaying the transmission side spread signal by a predetermined information multiplexing phase, multiplexes the spread information signal together with the transmission side spread signal, and A communication system characterized by generating a modulation signal .
前記変調回路は、前記送信側拡散信号と、該送信側拡散信号を所定の副拡散信号多重用位相だけ遅延させて得られる送信側副拡散信号と、前記拡散済み情報信号と、を多重化して前記変調信号を生成し、
前記受信装置は、前記受信側拡散信号にて前記変調信号を逆拡散するとともに、前記受信側拡散信号を前記所定の副拡散信号多重用位相だけ遅延させて得られる拡散信号にて前記変調信号を逆拡散する復調回路をさらに含み、
前記受信側チップクロック制御回路は、前記復調回路における前記逆拡散の結果に基づいて前記受信側チップクロック生成回路の制御を制限する、
ことを特徴とする通信システム。The communication system according to claim 3 ,
The modulation circuit multiplexes the transmission side spread signal, a transmission side subspread signal obtained by delaying the transmission side spread signal by a predetermined subspread signal multiplexing phase, and the spread information signal. Generating the modulated signal;
The receiving apparatus despreads the modulation signal with the reception side spread signal and delays the modulation signal with a spread signal obtained by delaying the reception side spread signal by the predetermined sub-spread signal multiplexing phase. Further including a despreading demodulation circuit;
The reception-side chip clock control circuit limits the control of the reception-side chip clock generation circuit based on the result of the despreading in the demodulation circuit;
A communication system characterized by the above.
前記所定の副拡散信号多重用位相と前記所定の情報多重用位相は、前記所定の副拡散信号多重用位相と前記所定の情報多重用位相との位相差と前記所定の副拡散信号多重用位相とが不一致となるよう設定されていることを特徴とする通信システム。The communication system according to claim 4,
The predetermined sub-spreading signal multiplexing phase and the predetermined information multiplexing phase are a phase difference between the predetermined sub-spreading signal multiplexing phase and the predetermined information multiplexing phase, and the predetermined sub-spreading signal multiplexing phase. Is set so as to be inconsistent with each other .
前記変調回路は、複数の情報信号を、各情報信号に対応する複数の所定の情報多重用位相だけ遅延させて得られる拡散信号にてそれぞれ拡散し、それら拡散済み情報信号を前記送信側拡散信号とともに多重化して、前記変調信号を生成し、
前記所定の副拡散信号多重用位相と前記所定の情報多重用位相は、前記所定の情報多重用位相の間隔と前記所定の副拡散信号多重用位相とが不一致となるよう設定されていることを特徴とする通信システム。The communication system according to claim 4 or 5 ,
The modulation circuit spreads a plurality of information signals by spread signals obtained by delaying a plurality of predetermined information multiplexing phases corresponding to each information signal, and spreads the spread information signals to the transmission side spread signal. And multiplex with to generate the modulated signal,
The predetermined sub-spreading signal multiplexing phase and the predetermined information multiplexing phase are set such that an interval between the predetermined information multiplexing phase and the predetermined sub-spreading signal multiplexing phase do not match. A featured communication system.
前記受信装置は、
前記受信側拡散信号に基づいて前記送信側拡散信号を含む前記変調信号を逆拡散してなる信号に基づいて、前記送信装置から受信される前記変調信号の振幅を制御する振幅制御回路をさらに含む、
ことを特徴とする通信システム。The communication system according to any one of claims 1 to 6 ,
The receiving device is:
An amplitude control circuit for controlling the amplitude of the modulation signal received from the transmission device based on a signal obtained by despreading the modulation signal including the transmission side spread signal based on the reception side spread signal; ,
A communication system characterized by the above.
前記振幅制御回路は、前記受信側拡散信号に基づいて前記送信側拡散信号を含む前記変調信号を逆拡散してなる信号を平滑化して得られる信号に基づいて、前記送信装置から受信される前記変調信号の振幅を制御する、
ことを特徴とする通信システム。The communication system according to claim 7 ,
The amplitude control circuit is received from the transmission device based on a signal obtained by smoothing a signal obtained by despreading the modulation signal including the transmission side spread signal based on the reception side spread signal. Control the amplitude of the modulation signal,
A communication system characterized by the above.
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