JP2001069039A

JP2001069039A - スペクトラム拡散信号受信装置およびスペクトラム拡散信号受信方法

Info

Publication number: JP2001069039A
Application number: JP24472699A
Authority: JP
Inventors: Kota Okada; 幸太岡田; Makoto Taroumaru; 眞太郎丸
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-08-31
Filing date: 1999-08-31
Publication date: 2001-03-16

Abstract

(57)【要約】【課題】受信信号レベルを安定させることができ、受
信信号に含まれる雑音を低減することができ、トラッキ
ング処理の処理量を削減することができるスペクトラム
拡散信号受信装置を提供することを目的とする。【解決手段】スペクトラム拡散信号を逆拡散して受信
信号を出力する逆拡散部１と、受信信号のレベルを検出
して受信レベル信号を出力する受信信号レベル検出部２
と、逆拡散信号を発生する逆拡散信号発生部５と、受信
レベル信号をもとに逆拡散信号発生部５から出力される
逆拡散信号の位相を制御する位相制御信号を発生する位
相制御部３と、逆拡散信号発生部５に入力される基準ク
ロック信号を発生する基準クロック発生部６と、位相制
御部３から出力される位相制御信号をもとに基準クロッ
ク発生部６で発生する基準クロック信号の周波数を制御
する基準周波数制御部４とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スペクトラム拡散
通信を行うためのスペクトラム拡散信号受信装置および
スペクトラム拡散信号受信方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、スペクトラム拡散信号受信装
置はコードレス電話機、携帯電話機、無線ＬＡＮシステ
ムなどに用いられてきた。

【０００３】以下に、従来のスペクトラム拡散信号受信
装置について説明する。

【０００４】図１５は従来のスペクトラム拡散信号受信
装置を示すブロック図である。

【０００５】図１５において、７１はスペクトラム拡散
信号Ｓ（ｔ）を入力して受信信号Ｒ（ｔ）を出力する逆
拡散部、７２は逆拡散後の受信信号Ｒ（ｔ）のレベルを
検出してそのレベルを示す受信レベル信号を出力する受
信信号レベル検出部、７３は受信信号レベル検出部７２
から出力された受信レベル信号をもとに逆拡散信号の位
相を制御するための位相制御信号を出力する位相制御
部、７４は位相制御部７３からの位相制御信号により逆
拡散信号を発生させる逆拡散信号発生部、７５は逆拡散
信号発生部７４に基準クロック信号を供給する基準クロ
ック発生部である。この基準クロック発生部７５は水晶
発振回路で構成されており、発信周波数は固定である。

【０００６】以上のように構成された従来のスペクトラ
ム拡散信号受信装置について、その動作を図８を用いて
説明する。図８はスペクトラム拡散通信に用いる拡散符
号系列の自己相関特性を示すグラフであり、横軸は位相
差を示し、縦軸は自己相関値を示す。図８において、４
６は拡散信号と逆拡散信号の系列が同じ疑似ランダム信
号（以下、「ＰＮ信号」と記載する）の場合の自己相関
特性である。

【０００７】まず、スペクトラム拡散通信においては、
送信側の拡散信号と同じ信号を受信側の逆拡散信号とし
て逆拡散信号発生部７４で発生させ、さらに受信信号に
含まれる送信側の拡散信号と受信側で発生させる逆拡散
信号との間に位相差がない状態で掛け合わせることで受
信信号Ｒ（ｔ）が得られる。受信を開始した直後は位相
を引き込むアクイジッション処理が行われ、その後受信
中は位相がずれないように常に受信信号に含まれる拡散
信号の位相を追いかけるトラッキング処理が受信側で行
われる。このトラッキング処理において、位相差を検出
するのに用いるのが、逆拡散後の受信信号レベルの強弱
を示す受信レベル信号である。この拡散信号および逆拡
散信号にはＰＮ信号が用いられており、図８に示すよう
に、ＰＮ信号の自己相関特性４６は位相差がゼロのとき
に最大を示し、位相差が発生するに従い小さくなる。す
なわち、受信信号Ｒ（ｔ）に含まれる拡散信号と受信側
の逆拡散信号発生部７４で発生される逆拡散信号の位相
差が小さくなればなるほど逆拡散後の受信レベルが大き
くなり、逆に位相差が大きくなればなるほど受信レベル
は小さくなる。このような原理から、スペクトラム拡散
信号Ｓ（ｔ）の受信におけるトラッキング処理では、相
関値が最大となり受信レベルが最大となるように、スペ
クトラム拡散信号受信装置の逆拡散信号発生部７４で発
生される逆拡散信号の位相を常に制御する。

【０００８】図１６は従来のスペクトラム拡散信号受信
方法におけるトラッキング処理を示すフローチャートで
ある。図１６のフローチャートをもとに従来の技術を説
明する。

【０００９】トラッキング処理では、位相制御部７３に
おいて先ず初期化が行われ（Ｓ１）次に、受信信号レベ
ル検出部７２において、トラッキング処理周期Ｔ秒毎に
受信信号Ｒ（ｔ）のレベルを示す受信レベル信号ＲＬ
（ｎ）がサンプリングされる（Ｓ２、Ｓ３）。次に、位
相制御部７３は、この受信レベル信号ＲＬ（ｎ）が示す
受信レベルがスレッシュレベルＲＬＴｈｒｅより高いか
低いかを判定する（Ｓ４）。位相制御部７３は、この受
信レベルが受信信号スレッシュレベルＲＬＴｈｒｅより
高い場合には、受信レベルエラーカウンタＲＬＬｏｗを
ゼロとし（Ｓ５）、受信信号レベルが受信信号スレッシ
ュレベルＲＬＴｈｒｅより低い場合には、受信レベルエ
ラーカウンタＲＬＬｏｗを１つカウントアップする（Ｓ
６）。そして、位相制御部７３は、受信レベルエラーカ
ウンタＲＬＬｏｗの値がトラッキング処理終了カウント
数ＭａｘＫより小さい場合にはトラッキング処理を継続
し、受信レベルエラーカウンタＲＬＬｏｗの値がトラッ
キング処理終了カウント数ＭａｘＫより大きい場合には
受信信号レベルが低いと判定し、トラッキング処理を終
了する（Ｓ７）。

【００１０】次に、位相制御部７３は、今回の受信レベ
ル信号ＲＬ（ｎ）と前回の受信信号レベルＲＬ（ｎ−
１）とを比較し、今回と前回の受信レベル差がトラッキ
ング実行スレッシュレベル±ε以内で受信レベルの変動
が小さいか、または受信レベル差が±εより大きくて受
信レベルの変動が大きいかを判定し（Ｓ８）、受信レベ
ルの変動が小さかったと判定された場合には位相制御信
号ΔＰｈａｓｅをゼロとして位相制御を行わない（Ｓ
９）。今回の受信レベル信号ＲＬ（ｎ）と前回の受信レ
ベル信号ＲＬ（ｎ−１）とを比較してレベル差があった
場合には、前回サンプリングされた受信レベル信号ＲＬ
（ｎ−１）に比べて今回サンプリングされた受信レベル
信号ＲＬ（ｎ）が大きいか小さいかを判定する（Ｓ１
０）。ここで、レベル差ΔＲＬ（ｎ）は（数１）で算出
され、

【００１１】

【数１】

【００１２】ΔＲＬ（ｎ）が＋εより大きければ、位相
制御部７３において、位相制御信号ΔＰｈａｓｅは前回
の位相制御信号と同じとする（Ｓ１１）。逆にレベル差
ΔＲＬ（ｎ）が−εより小さければ位相制御信号ΔＰｈ
ａｓｅは前回の位相制御信号とは逆位相となる（Ｓ１
２）。ステップＳ１１、Ｓ１２で設定された（ｎ）回目
の位相制御信号は次のトラッキング処理のために保持さ
れる（Ｓ１３）。

【００１３】図１５の逆拡散信号発生部７４では、位相
制御部７３から出力された位相制御信号に応じて逆拡散
信号の位相をシフトさせる（Ｓ１４）。このような位相
制御を繰り返し行うことで、受信信号Ｒ（ｔ）に含まれ
る拡散信号と逆拡散信号発生部７４から出力される逆拡
散信号との位相差は、受信電界強度が安定している場合
は常に一定範囲内となる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のスペクトラム拡散信号受信装置および従来のスペク
トラム拡散信号受信方法では、マルチパス・フェージン
グの影響で受信電界強度が大きく変化したり、あるいは
受信電界強度が弱く受信信号に雑音が多く含まれるよう
な受信環境下では、受信信号レベルに雑音が多く含まれ
るためにトラッキング処理が不安定となり、そのために
受信レベルが下がり、受信信号の雑音の増加、最悪の場
合には受信不能となるという問題点を有していた。

【００１５】また、上記従来のスペクトラム拡散信号受
信装置および従来のスペクトラム拡散信号受信方法で
は、トラッキング処理周期を短くしてトラッキング処理
を安定化させる必要があり、スペクトラム拡散信号受信
装置のトラッキング処理量が多くなるといった問題点を
有していた。

【００１６】さらに、双方向通信を行うスペクトラム通
信システムにおいては、送信・受信を行う際の基準周波
数信号発生部に水晶発振器等を用い、その信号を逓倍・
分周することで搬送波を発生させる構成が一般的である
が、通信の制御を行う場合に制御局となる無線局（以
下、「主局」と記載する）と通信の制御を行う場合に従
属局となる無線局（以下、「従局」と記載する）との基
準周波数信号発生部から出力される信号には周波数差が
発生する。このため主局と従局の搬送波発生部から出力
される搬送波の間には周波数関係にずれが生じるため、
受信信号の中間周波数信号（以下、「ＩＦ信号」と記載
する）は、前記搬送波の周波数差により設計した中間周
波数の中心周波数より周波数ずれを含む信号となる。特
に、コードレス電話機においては、周波数精度、周波数
安定度の低い水晶発振器等を基準周波数信号発生部に用
いるため、ＩＦ信号の周波数ずれが大きくなる。このＩ
Ｆ信号のずれによる受信信号の劣化を小さくするために
受信信号の占有周波数帯域より広い帯域を有する中間周
波フィルタ（以下、「ＩＦ−ＢＰＦ」と記載する）を用
いる。このため、隣接チャンネル妨害を受け易く、ま
た、雑音帯域が広いため、受信信号に雑音が多くあらわ
れるという問題を有していた。

【００１７】このスペクトラム拡散信号受信装置および
スペクトラム拡散信号受信方法では、受信レベルの変動
に対し安定なトラッキング処理を行うことで受信信号レ
ベルを安定させ、受信信号に含まれる雑音を低減するこ
とのできることが要求され、また、逆拡散信号発生部を
駆動する基準クロック信号の周波数と送信側の拡散信号
発生部の基準クロック信号の周波数との周波数差を限り
なくゼロに近づけるように制御することで、トラッキン
グ処理の処理量を削減することが要求され、さらに、隣
接チャンネル妨害や伝送路雑音を最小とすることで、受
信信号の雑音を低減することができることが要求されて
いる。

【００１８】本発明は、受信レベルの変動に対し安定な
トラッキング処理を行うことで受信信号レベルを安定さ
せ、受信信号に含まれる雑音を低減することができ、逆
拡散信号発生部を駆動する基準クロック信号の周波数と
送信側の拡散信号発生部の基準クロック信号の周波数と
の周波数差を限りなくゼロに近づけるように制御するこ
とでトラッキング処理の処理量を削減することができ、
隣接チャンネル妨害や伝送路雑音を最小とすることで受
信信号の雑音を低減することができるスペクトラム拡散
信号受信装置、および、受信レベルの変動に対し安定な
トラッキング処理を行うことで受信信号レベルを安定さ
せて受信信号に含まれる雑音を低減し、逆拡散信号発生
部を駆動する基準クロック信号の周波数と送信側の拡散
信号発生部の基準クロック信号の周波数との周波数差を
限りなくゼロに近づけるように制御することでトラッキ
ング処理の処理量を削減し、隣接チャンネル妨害や伝送
路雑音を最小とすることで受信信号の雑音を低減するた
めのスペクトラム拡散信号受信方法を提供することを目
的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明のスペクトラム拡散信号受信装置は、スペクト
ラム拡散信号を逆拡散して受信信号を出力する逆拡散部
と、逆拡散部から出力された受信信号のレベルを検出し
て受信信号レベルを示す受信レベル信号を出力する受信
信号レベル検出部と、基準クロック信号に基づいて逆拡
散信号を発生する逆拡散信号発生部と、受信信号レベル
検出部から出力される受信レベル信号をもとに逆拡散信
号発生部から出力される逆拡散信号の位相を制御する位
相制御信号を発生する位相制御部と、逆拡散信号発生部
に入力される基準クロック信号を発生する基準クロック
発生部と、位相制御部から出力される位相制御信号をも
とに基準クロック発生部で発生する基準クロック信号の
周波数を制御する基準周波数制御部とを有する構成を備
えている。

【００２０】これにより、受信レベルの変動に対し安定
なトラッキング処理を行うことで受信信号レベルを安定
させ、受信信号に含まれる雑音を低減することができ、
逆拡散信号発生部を駆動する基準クロック信号の周波数
と送信側の拡散信号発生部の基準クロック信号の周波数
との周波数差を限りなくゼロに近づけるように制御する
ことでトラッキング処理の処理量を削減することがで
き、隣接チャンネル妨害や伝送路雑音を最小とすること
で受信信号の雑音を低減することができるスペクトラム
拡散信号受信装置が得られる。

【００２１】上記課題を解決するために本発明のスペク
トラム拡散信号受信方法は、スペクトラム拡散信号を逆
拡散信号により逆拡散して得られた受信信号のレベルを
判定する判定ステップと、受信信号のレベルに基づいて
逆拡散信号の位相を制御する位相制御信号を発生する位
相制御信号発生ステップと、逆拡散信号を発生するため
の基準クロック信号の周波数を位相制御信号に基づく周
波数制御信号により制御する基準クロック信号周波数制
御ステップとを有する構成を備えている。

【００２２】これにより、受信レベルの変動に対し安定
なトラッキング処理を行うことで受信信号レベルを安定
させて受信信号に含まれる雑音を低減し、逆拡散信号発
生部を駆動する基準クロック信号の周波数と送信側の拡
散信号発生部の基準クロック信号の周波数との周波数差
を限りなくゼロに近づけるように制御することでトラッ
キング処理の処理量を削減し、隣接チャンネル妨害や伝
送路雑音を最小とすることで受信信号の雑音を低減する
ためのスペクトラム拡散信号受信方法が得られる。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載のスペク
トラム拡散信号受信装置は、スペクトラム拡散信号を逆
拡散して受信信号を出力する逆拡散部と、逆拡散部から
出力された受信信号のレベルを検出して受信信号レベル
を示す受信レベル信号を出力する受信信号レベル検出部
と、基準クロック信号に基づいて逆拡散信号を発生する
逆拡散信号発生部と、受信信号レベル検出部から出力さ
れる受信レベル信号をもとに逆拡散信号発生部から出力
される逆拡散信号の位相を制御する位相制御信号を発生
する位相制御部と、逆拡散信号発生部に入力される基準
クロック信号を発生する基準クロック発生部と、位相制
御部から出力される位相制御信号をもとに基準クロック
発生部で発生する基準クロック信号の周波数を制御する
基準周波数制御部とを有することとしたものである。

【００２４】この構成により、位相制御部から出力され
る位相制御信号の所定時間間隔における積算値の傾きか
らスペクトラム拡散信号送信装置の基準クロック発生部
から出力される基準クロック信号（送信基準クロック信
号）とスペクトラム拡散信号受信装置の基準クロック発
生部から出力される基準クロック信号（受信基準クロッ
ク信号）との周波数差を求め、上記位相制御信号の積算
値の傾きに応じてスペクトラム拡散信号受信装置の基準
クロック発生部の周波数を制御することで、受信基準ク
ロック信号の周波数を送信基準クロック信号の周波数と
一致させ、拡散信号と逆拡散信号の間に発生する位相差
を限りなくゼロとすることで、トラッキング処理を低減
するという作用を有する。

【００２５】請求項２に記載のスペクトラム拡散信号受
信装置は、請求項１に記載のスペクトラム拡散信号受信
装置において、基準周波数制御部は、位相制御部から出
力された位相制御信号を取り込み、位相制御信号の所定
時間間隔における傾きを最小二乗誤差演算を用いた直線
近似で求めることで逆拡散信号の位相の平均時間変化率
を求める最小二乗誤差傾き演算部と、逆拡散信号の位相
の平均時間変化率の正負の符号を示す符号判定信号を出
力する符号判定部と、符号判定信号に基づいて基準周波
数制御信号を発生する基準周波数制御信号発生部とを有
し、基準クロック発生部は、発生する基準クロック信号
の周波数を基準周波数制御信号により制御されることと
したものである。

【００２６】この構成により、所定時間間隔における位
相制御信号の積算値の傾きを最小二乗誤差演算により求
めることで、受信レベル信号が雑音の影響を大きく受け
位相制御信号に雑音が多く含まれるような状況において
も、位相制御信号の積算値の傾きを精度よく算出し、周
波数制御信号の安定度を向上させるという作用を有す
る。

【００２７】請求項３に記載のスペクトラム拡散信号受
信装置は、請求項１に記載のスペクトラム拡散信号受信
装置において、基準周波数制御部は、位相制御部から出
力された位相制御信号を取り込み、位相制御信号の所定
時間間隔における積算値に対して２点間直線補完演算を
適用することにより逆拡散信号の位相の平均時間変化率
を求める２点間直線補完演算部と、２点間直線補完演算
で求められた逆拡散信号の位相の平均時間変化率の正負
の符号を示す符号判定信号を出力する符号判定部と、符
号判定信号に基づいて基準周波数制御信号を発生する基
準周波数制御信号発生部とを有し、基準クロック発生部
は、発生する基準クロック信号の周波数を基準周波数制
御信号により制御されることとしたものである。

【００２８】この構成により、所定時間間隔における位
相制御信号の積算値の傾きを２点間直線補完演算により
求めるといった少ない演算量で所定時間間隔における位
相制御信号の積算値の傾きを求めることができるという
作用を有する。

【００２９】請求項４に記載のスペクトラム拡散信号受
信装置は、請求項１に記載のスペクトラム拡散信号受信
装置において、基準周波数制御部は、位相制御部から出
力される位相制御信号を取り込み、位相制御信号の所定
時間間隔における傾きを算出する位相制御信号傾き演算
部と、位相制御信号傾き演算部から出力される傾きをも
とに逆拡散信号の位相の平均時間変化率を求める傾き比
較部と、逆拡散信号の位相の平均時間変化率の絶対値が
大きい場合には前記基準クロック発生部から出力される
基準クロック信号の周波数を大きく変化させ、逆拡散信
号の位相の平均時間変化率の絶対値が小さい場合には基
準クロック発生部から出力される信号の周波数を微少に
変化させる基準周波数制御信号発生部とを有することと
したものである。

【００３０】この構成により、所定時間間隔における位
相制御信号の積算値の傾きの絶対値に応じた分の周波数
制御を行うことで送信基準クロック信号と受信基準クロ
ック信号との周波数差を高速かつ安定にキャンセルする
という作用を有する。

【００３１】請求項５に記載のスペクトラム拡散信号受
信装置は、請求項１に記載のスペクトラム拡散信号受信
装置において、基準周波数制御部は、位相制御部から出
力された位相制御信号を取り込み位相制御信号の積算値
を求める位相制御信号積算部と、位相制御信号積算部か
ら出力される積算値が所定閾値を超えたか否かを示す位
相比較信号を出力する位相比較部と、位相比較信号に基
づいて基準周波数制御信号を発生する基準周波数制御信
号発生部とを有し、基準クロック発生部は、発生する基
準クロック信号の周波数を基準周波数制御信号をもとに
制御されることとしたものである。

【００３２】この構成により、送信基準クロック信号と
受信基準クロック信号との周波数差に応じて位相制御信
号の積算値が位相制御比較部の所定閾値を越えたときに
受信基準クロック信号の周波数を制御することで、簡単
な回路構成で送信基準クロック信号と受信基準クロック
信号との周波数差を高速かつ安定にキャンセルするとい
う作用を有する。

【００３３】請求項６に記載のスペクトラム拡散信号受
信装置は、請求項１乃至５のいずれか１に記載のスペク
トラム拡散信号受信装置において、受信信号レベル検出
部から出力された前記受信レベル信号の示す受信信号レ
ベルが急激に低下したときに受信レベル低下信号を出力
する受信レベル低下検出部と、基準周波数制御部から出
力される周波数制御信号の示す周波数の時間変化の割合
が小さいときに基準周波数ロック信号を出力する基準周
波数ロック検出部と、基準周波数ロック検出部から基準
周波数ロック信号が出力され且つ受信レベル低下部から
受信レベル低下信号が出力された場合、位相制御部から
出力される位相制御信号を短時間遮断する位相制御信号
遮断部とを備えたこととしたものである。

【００３４】この構成により、送信基準クロック信号の
周波数と受信基準クロック信号の周波数とがほぼ一致し
ている状況においては、短時間であればトラッキング処
理が停止しても逆拡散信号の位相差は微少であることか
ら、受信電界強度がフェージングなどで急激に変化した
場合においては、位相制御信号を遮断することによりト
ラッキング処理における誤った制御による拡散信号と逆
拡散信号との位相差の増大を防ぎ、受信信号の品質を保
つという作用を有する。

【００３５】請求項７に記載のスペクトラム拡散信号受
信装置は、請求項１乃至６のいずれか１に記載のスペク
トラム拡散信号受信装置において、基準クロック発生部
から出力される基準クロック信号を入力する無線機を備
え、無線機は、無線信号の周波数変換、キャリア信号の
基準信号および／又は変復調部の基準信号として基準ク
ロック信号を使用することとしたものである。

【００３６】この構成により、基準クロック信号を拡散
信号発生部あるいは逆拡散信号発生部のみならず、キャ
リア信号発生部の基準クロック信号としても用いること
で、受信基準クロック信号の周波数が送信基準クロック
信号の周波数とほぼ一致していくことから、キャリア信
号の周波数関係においても周波数差が限りなく小さくな
り、中間周波数帯域におけるＩＦ−ＢＰＦの帯域幅を最
適に設計することができ、隣接周波数信号妨害を少なく
することで選択度を向上させ、さらに、等価雑音帯域幅
を最小とすることで雑音量を最小とすることにより、受
信信号の品質を向上させるという作用を有する。

【００３７】請求項８に記載のスペクトラム拡散信号受
信方法は、スペクトラム拡散信号を逆拡散信号により逆
拡散して得られた受信信号のレベルを判定する判定ステ
ップと、受信信号のレベルに基づいて逆拡散信号の位相
を制御する位相制御信号を発生する位相制御信号発生ス
テップと、逆拡散信号を発生するための基準クロック信
号の周波数を位相制御信号に基づく周波数制御信号によ
り制御する基準クロック信号周波数制御ステップとを有
することとしたものである。

【００３８】この構成により、受信基準クロック信号の
周波数と送信基準クロック信号の周波数との周波数差を
限りなくゼロにすることで、トラッキング処理を低減す
るという作用を有する。

【００３９】請求項９に記載のスペクトラム拡散信号受
信方法は、請求項８に記載のスペクトラム拡散信号受信
方法において、基準クロック信号周波数制御ステップ
は、位相制御信号の所定時間間隔における傾きを最小二
乗誤差演算を用いた直線近似で求めることで逆拡散信号
の位相の平均時間変化率を求める平均時間変化率算出ス
テップと、逆拡散信号の位相の平均時間変化率の正負の
符号を示す符号判定信号を発生する符号判定信号発生ス
テップと、逆拡散信号の位相の平均時間変化率が限りな
くゼロになるように符号判定新語に基づいて基準クロッ
ク信号の周波数を制御する周波数制御ステップとを有す
ることとしたものである。

【００４０】この構成により、所定時間間隔における位
相制御信号の積算値の傾きを最小二乗誤差演算により求
めることで、受信レベル信号が雑音の影響を大きく受け
位相制御信号に雑音が多く含まれるような状況において
も、位相制御信号の積算値の傾きを精度よく算出し、周
波数制御信号の安定度を向上させるという作用を有す
る。

【００４１】請求項１０に記載のスペクトラム拡散信号
受信方法は、請求項８に記載のスペクトラム拡散信号受
信方法において、基準クロック信号周波数制御ステップ
は、位相制御信号の所定時間間隔における積算値から逆
拡散信号の位相の平均時間変化率を２点間直線補完演算
で求める平均時間変化率算出ステップと、２点間直線補
完演算で求められた逆拡散信号の位相の平均時間変化率
の正負の符号を示す符号判定信号を発生する符号判定信
号発生ステップと、逆拡散信号の位相の平均時間変化が
限りなくゼロになるように符号判定信号に基づいて基準
クロック信号の周波数を制御する周波数制御ステップと
を有することとしたものである。

【００４２】この構成により、所定時間間隔における位
相制御信号の積算値の傾きを２点間直線補完演算により
求めるといった少ない演算量で所定時間間隔における位
相制御信号の積算値の傾きを求めることができ、処理時
間の削減、回路規模の縮小を図ることができるという作
用を有する。

【００４３】請求項１１に記載のスペクトラム拡散信号
受信方法は、請求項８に記載のスペクトラム拡散信号受
信方法において、基準クロック信号周波数制御ステップ
は、位相制御信号の所定時間間隔における傾きを求める
位相制御信号傾き算出ステップと、前記傾きから逆拡散
信号の位相の平均時間変化率を求める平均時間変化率算
出ステップと、逆拡散信号の位相の平均時間変化率の絶
対値が大きい場合には基準クロック信号の周波数を大き
く変化させ、逆拡散信号の位相の時間変化率の絶対値が
小さい場合には基準クロック信号の周波数を微少に変化
させることで、逆拡散信号の位相の平均時間変化率が限
りなくゼロになるよう基準クロック信号の周波数を制御
する周波数制御ステップとを有することとしたものであ
る。

【００４４】この構成により、所定時間間隔における位
相制御信号の積算値の傾きの絶対値に応じた分の周波数
制御を行うことで送信基準クロック信号と受信基準クロ
ック信号との周波数差を高速かつ安定にキャンセルする
という作用を有する。

【００４５】請求項１２に記載のスペクトラム拡散信号
受信方法は、請求項８に記載のスペクトラム拡散信号受
信方法において、基準クロック信号周波数制御ステップ
は、位相制御信号の積算値を求める積算値算出ステップ
と、位相制御信号の積算値が所定閾値を越えたか否かを
判定すると共に位相制御信号の積算値が正負どちらの位
相方向に積算されたかを判定する比較判定ステップと、
比較判定ステップにおける比較判定結果をもとに基準ク
ロック信号の周波数を制御することで、逆拡散信号の位
相の平均時間変化率が限りなくゼロになるように制御す
る周波数制御ステップとを有することとしたものであ
る。

【００４６】この構成により、送信基準クロック信号と
受信基準クロック信号との周波数差に応じて位相制御信
号の積算値が所定閾値を越えたときに受信基準クロック
信号の周波数を制御することで、簡単な回路構成で送信
基準クロック信号と受信基準クロック信号との周波数差
を高速かつ安定にキャンセルするという作用を有する。

【００４７】以下、本発明の実施の形態について、図１
〜図１４を用いて説明する。なお、以下に説明する各実
施の形態においては、スペクトラム拡散方式は直接拡散
（ＤＳ／ＳＳ）であり、各チャネルの多重化はコード分
割マルチプルアクセス（ＣＤＭＡ）は行わず、周波数分
割マルチプルアクセス（ＦＤＭＡ）で行われるものとす
る。

【００４８】（実施の形態１）図１は本発明の実施の形
態１によるスペクトラム拡散信号受信装置を示すブロッ
ク図である。

【００４９】図１において、１は受信されたスペクトラ
ム拡散信号Ｓ（ｔ）を逆拡散して受信信号Ｒ（ｔ）を出
力する逆拡散部、２は受信信号Ｒ（ｔ）のレベルを検出
して受信信号Ｒ（ｔ）のレベルを示す受信レベル信号を
出力する受信信号レベル検出部、３は受信信号Ｒ（ｔ）
のレベルの時間変化をもとに逆拡散部１に入力される逆
拡散信号の位相を制御する位相制御信号を出力する位相
制御部、５は位相制御部３からの位相制御信号に従って
逆拡散信号を発生させる逆拡散信号発生部、６は逆拡散
信号発生部５の基準クロック信号を出力する基準クロッ
ク発生部、４は位相制御部３から出力された位相制御信
号をもとに、逆拡散信号発生部５から出力される逆拡散
信号の時間変化の割合を求め、周波数制御信号を出力
し、基準クロック発生部６から出力される基準クロック
信号の周波数を制御する基準周波数制御部である。この
ようなことから、基準クロック発生部６は、基準周波数
制御信号により発振周波数を可変することのできる構成
としたもので、電圧制御水晶発振器（以下、「ＶＣＸ
０」と記載する）で構成される。

【００５０】図６は本発明の実施の形態１によるスペク
トラム拡散信号受信装置を使用して双方向通信を行うス
ペクトラム拡散通信システムを示すブロック図である。

【００５１】図６において、３０は双方向スペクトラム
拡散通信システムにおいて主局となる無線局、３１は主
局３０の拡散信号発生部、３２は主局３０の逆拡散信号
発生部、３３は主局３０の基準クロック信号発生部、３
４は主局３０の無線機である。また、３５は双方向スペ
クトラム拡散通信システムにおいて従局となる無線局、
３６は従局３５の拡散信号発生部、３７は従局３５の逆
拡散信号発生部、３８は従局３５の基準クロック信号発
生部、３９は従局３５の無線機である。

【００５２】図７は本発明の実施の形態１によるスペク
トラム拡散信号受信装置を使用して一方向通信を行うス
ペクトラム拡散通信システムを示すブロック図である。

【００５３】図７において、４０は一方向スペクトラム
拡散通信システムにおける送信局、４０ａは送信局４０
の送信部、４１は送信局４０の拡散信号発生部、４２は
送信局４０の基準クロック発生部、４３は一方向スペク
トラム拡散通信システムにおける受信局、４３ａは受信
局４３の受信部、４４は受信局４３の逆拡散信号発生
部、４５は受信局４３の基準クロック発生部である。

【００５４】本実施の形態によるスペクトラム拡散信号
受信装置は、図６に示す双方向通信を行うスペクトラム
拡散通信システムにおける主局３０あるいは従局３５の
どちらか一方のスペクトラム拡散信号受信装置に応用す
るものとする。複数の従局が存在するスペクトラム拡散
通信システムにおいては、複数の従局のスペクトラム拡
散信号受信装置それぞれに応用するものとする。また、
図７に示す一方向通信を行うスペクトラム拡散通信シス
テムにおいては、受信局４３のスペクトラム拡散信号受
信装置に応用する。スペクトラム拡散通信を用いたコー
ドレス電話機は図６の構成となる。

【００５５】以下、本実施の形態について、図１、図
６、図７、図８を用いて説明する。

【００５６】本実施の形態によるスペクトラム拡散信号
受信装置は、上記双方向スペクトラム拡散通信システム
および上記一方向スペクトラム拡散通信システムの両方
に応用することが可能であるが、理解を促すために、今
後特に表記する場合を除き、無線通信システムのモデル
は図７の一方向通信を行うスペクトラム拡散通信システ
ムとする。

【００５７】受信されたスペクトラム拡散信号に含まれ
る拡散信号の受信局４３の逆拡散信号に対する位相は、
送信局４０と受信局４３の位置関係の変化や、伝搬路上
の反射物の移動による伝搬経路長の変化により変化す
る。これに加え、送信基準クロック信号の周波数と受信
基準クロック信号の周波数とが異なることにより、それ
ら基準クロック信号の周波数の周波数差に応じた位相差
が時間の経過とともに生じることとなる。特にコードレ
ス電話機では、周波数の精度と安定度が低い水晶発振器
を送信局４０、受信局４３の基準クロック発生部４２、
４５に用いており、送信局４０と受信局４３の基準クロ
ック発生部４２、４５に用いられる水晶発振器は、数十
ｐｐｍの周波数精度となっている。このような理由か
ら、コードレス電話機の場合は、一般に伝搬経路長の変
化による位相変化に比べ、送信局４０と受信局４３の基
準クロック信号の周波数差による位相変化が支配的とな
る。この位相変化の割合が大きいと、トラッキング処理
にかかる処理の割合が増える。受信信号に含まれる拡散
信号の位相とスペクトラム拡散信号受信装置の逆拡散信
号の位相との間に位相差が生じると、図８に示すよう
に、位相差の大きさに応じて受信レベルが低下する。ス
ペクトラム拡散信号受信装置では、受信レベルの時間変
化を常に監視し、受信レベルが上昇する方向へ逆拡散信
号発生部から出力される逆拡散信号の位相を制御する。
図１に示す構成においては、逆拡散信号の位相制御を行
うのが位相制御部３であり、これは図１５の位相制御部
７３と同じ働きである。また、この位相制御の処理は図
１６に示す従来のトラッキング処理を示すフローチャー
トの通りである。位相制御部３は、１回前のトラッキン
グ処理における受信信号レベルと現在の受信信号レベル
とを比較して位相制御信号の大きさを決定する。

【００５８】位相制御部３から出力される位相制御信号
の大きさに応じて、逆拡散信号発生部５は逆拡散信号の
位相を変化させる。この位相制御部３から出力される位
相制御信号を時間的に積算した値は、送信局４０と受信
局４３の基準クロック発生部４２、４５から出力される
基準クロック信号の周波数差が変化しない場合には、積
算時間内で位相制御周期Ｔ秒で細かく振動しながら、或
る一定の傾きで単調増加あるいは単調減少する。この位
相制御信号の積算値は、送信局４０と受信局４３の基準
クロック発生部４２、４５から出力される基準クロック
信号の周波数差によって時間の経過に伴い生じた受信信
号に含まれる拡散信号の位相と受信機の逆拡散信号の位
相との間の位相差を示していることから、上記位相制御
信号の積算値の傾きは、送信局４０と受信局４３の基準
クロック発生部４２、４５から出力される基準クロック
信号の周波数差に比例する。トラッキング処理の周期Ｔ
は数ｍｓｅｃ（数ミリ秒）であり、上記送信局４０と受
信局４３の基準クロック発生部から出力される基準クロ
ック信号の周波数差が変化しない場合という条件がなく
ても、一般的な水晶発振器あるいは一定制御電圧をかけ
られて発振しているＶＣＸＯの発信周波数の時間変化の
割合からみれば、１秒〜１０秒の短時間時間間隔におけ
る上記位相制御信号の積算値の傾きは十分直線と見なせ
る。以上のことから、位相制御信号の短時間時間間隔
（１秒〜１０秒）における積算値の傾きは、送信局４０
と受信局４３の基準クロック発生部から出力される基準
クロック信号の周波数差にほぼ比例する。

【００５９】以上のことから、位相制御信号の短時間時
間間隔における積算値の傾きの符号が正（＋）の場合
は、受信局４３の基準クロック発生部４５から出力され
る受信基準クロック信号の周波数が、送信局４０の基準
クロック発生部４２から出力される送信基準クロック信
号の周波数より低いことを示し、また逆に上記位相制御
信号の短時間時間間隔における積算値の傾きの符号が負
（−）の場合は、受信局４３の基準クロック発生部４５
から出力される受信基準クロック信号の周波数が、送信
局４０の基準クロック発生部４２から出力される送信基
準クロック信号の周波数より高いことを示す。即ち、位
相制御信号の短時間積分値の符号から送信局４０と受信
局４３の基準クロック信号の周波数の相対的な大小関係
が求められ、さらに上記短時間積分値の傾きを求めるこ
とで、送信局４０と受信局４３の基準クロック信号の周
波数の相対的な周波数差を求めることができる。この原
理から、基準周波数制御部４においては、位相制御信号
の短時間積分値を基に、送信局４０と受信局４３の基準
クロック信号の周波数の相対的な周波数差、あるいは周
波数送信局４０と受信局４３の基準クロック信号の周波
数の大小関係を求め、それら基準クロック信号の周波数
差がゼロに限りなく近づくように受信側の受信基準クロ
ック発生部６に対して周波数制御信号を発生する。受信
側の受信基準クロック発生部６はＶＣＸＯなど、制御電
圧で発振周波数を変化することのできる構成としている
ことから、以上のような制御を繰り返し行うことで送信
側の送信基準クロック信号の周波数と受信側の受信基準
クロック信号の周波数差が相対的に限りなく小さくな
る。ここで、基準周波数制御部４から出力される周波数
制御信号の更新周期は位相制御部３から出力される位相
制御信号の更新周期Ｔ秒より十分に長く、更に、周波数
制御信号の周波数更新量は、受信側の受信基準クロック
発生部６の公称発信周波数に対して１ｐｐｍより小さく
することにより受信機回路の安定度に影響を与えないよ
うにする。

【００６０】このように、位相制御信号の短時間積算値
から送信局４０と受信局４３の基準クロック信号の相対
的周波数差を求め、その周波数差が限りなくゼロになる
ように制御をかけることで、受信信号に含まれる拡散信
号と、受信局４３の逆拡散信号発生部５から出力される
逆拡散信号との位相差が発生しにくくなり、位相制御部
３におけるトラッキング処理を低減することができる。

【００６１】図６に示す本実施の形態によるスペクトラ
ム拡散信号受信装置を応用する双方向通信を行うスペク
トラム拡散通信システムにおいては、主局３０あるいは
従局３５のどちらか一方の受信装置にこのスペクトラム
拡散信号受信装置を適用することで、同じように主局３
０および従局３５のトラッキング処理を低減することが
できる。主局３０が１局であるのに対して、従局３５が
複数局ある場合には、従局３５側にこのスペクトラム拡
散信号受信装置を適用することで、同じように主局３０
および従局３５の受信装置のトラッキング処理を低減す
ることができる。

【００６２】以上のように本実施の形態によれば、スペ
クトラム拡散信号Ｓ（ｔ）を逆拡散して受信信号を出力
する逆拡散部１と、逆拡散部１から出力された受信信号
Ｒ（ｔ）のレベルを検出して受信信号レベルを示す受信
レベル信号を出力する（判定ステップ）受信信号レベル
検出部２と、基準クロック信号に基づいて逆拡散信号を
発生する逆拡散信号発生部５と、受信信号レベル検出部
２から出力される受信レベル信号をもとに逆拡散信号発
生部５から出力される逆拡散信号の位相を制御する位相
制御信号を発生する（位相制御信号発生ステップ）位相
制御部３と、逆拡散信号発生部５に入力される基準クロ
ック信号を発生する基準クロック発生部６と、位相制御
部３から出力される位相制御信号をもとに基準クロック
発生部６で発生する基準クロック信号の周波数を制御す
る（基準クロック信号周波数制御ステップ）基準周波数
制御部４とを設けたことにより、位相制御部３から出力
される位相制御信号の所定時間間隔における積算値の傾
きから、スペクトラム拡散信号送信装置の基準クロック
発生部から出力される基準クロック信号（送信基準クロ
ック信号）とスペクトラム拡散信号受信装置の基準クロ
ック発生部６から出力される基準クロック信号（受信基
準クロック信号）との周波数差を求め、上記位相制御信
号の積算値の傾きに応じてスペクトラム拡散信号受信装
置の基準クロック発生部６の周波数を制御することで、
受信基準クロック信号の周波数を送信基準クロック信号
の周波数と一致させ、拡散信号と逆拡散信号の間に発生
する位相差を限りなくゼロとすることで、トラッキング
処理を低減することができる。

【００６３】（実施の形態２）図２は本発明の実施の形
態２によるスペクトラム拡散信号受信装置を示すブロッ
ク図であり、受信基準クロック信号の周波数制御に最小
二乗演算を用いた場合のスペクトラム拡散信号受信装置
を示す。

【００６４】図２において、逆拡散部１、受信信号レベ
ル検出部２、位相制御部３、逆拡散信号発生部５、基準
クロック発生部６は図１と同様のものなので、同一符号
を付し、説明は省略する。１２は最小二乗誤差演算によ
り位相制御信号の積算値の傾き（逆拡散信号の位相の平
均時間変化率）を算出する最小二乗演算傾き計算部、１
３は最小二乗誤差演算によりもとめられた位相制御信号
の積算値の傾きの符号により傾きが正（＋）であるか負
（−）であるかを判定して判定結果を示す符号判定信号
を出力する符号判定部、１４は基準クロック発生部６か
ら出力される受信基準クロック信号の周波数を制御する
周波数制御信号を上記符号判定信号に基づいて出力する
基準周波数制御信号発生部である。上記構成要素１２〜
１４は基準周波数制御部４を構成する。

【００６５】このように構成されたスペクトラム拡散信
号受信装置について、その動作を図９、図１０を用いて
説明する。図９は図２のスペクトラム拡散信号受信装置
の動作を示すフローチャートであり、基準クロック信号
周波数制御に最小二乗演算を用いた場合の位相制御信号
の積算値の傾きを算出するフローチャートを示す。ま
た、図１０は、本発明の実施の形態２における位相制御
信号の時間変化と、位相制御信号の積算値の時間変化
と、位相制御信号の積算値の所定時間間隔における傾き
を最小二乗演算でもとめたときの近似直線とを示すグラ
フである。図１０において、横軸は時間を示し、縦軸は
位相制御信号およびその積算値を示し、４７は位相制御
信号、４８は位相制御信号４７の積算値の時間変化を示
す特性線、４９は位相制御信号の積算値４８の短時間に
おける最小二乗誤差演算による近似直線である。

【００６６】図２において、最小二乗誤差傾き演算部１
２では、位相制御部３から出力された位相制御信号の積
算値の傾きを最小二乗誤差演算を用いて算出する。トラ
ッキング処理が一定時間間隔Ｔ秒で行われ、位相制御信
号が出力されると、トラッキング処理Ｎ回ごとの最小二
乗誤差演算による位相制御信号の積分値の傾きαは（数
２）で求められる。

【００６７】

【数２】

【００６８】ここで、（数２）における変数Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄは（数３）〜（数４）の式で求められる。

【００６９】

【数３】

【００７０】

【数４】

【００７１】

【数５】

【００７２】

【数６】

【００７３】

【数７】

【００７４】最小二乗誤差傾き演算部１２においては、
位相制御信号の積算値の傾きαを求めるために（数２）
〜（数７）に従って計算される。（数１）に示す傾きα
の演算は位相制御信号をもとにトラッキング処理周期の
Ｎ倍の周期で行われる。ここで、最小二乗誤差傾き演算
部１２は中央演算装置（以下、「ＣＰＵ」と記載す
る）、ディジタル信号処理装置（以下、「ＤＳＰ」と記
載する）、専用ＬＳＩのいずれか、あるいはそれらの組
み合わせにより構成される。最小二乗誤差傾き演算部１
２では、最初初期化を行い（Ｓ２１）、トラッキング処
理周期ごとに位相制御信号を取り込み（Ｓ２２）、（数
３）〜（数７）によるＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの算出を実行する
（Ｓ２３）。これを位相制御信号をＮ回取り込むまで行
い（Ｓ２４、Ｓ２５）、（数２）によって直線の傾きα
を演算する（Ｓ２６）。ここで、基準クロック発生部６
はＶＣＸＯなどで構成されており、前に説明したように
基準周波数制御信号により発振周波数を変化することが
できる。基準周波数制御信号発生部１４は、位相制御信
号の積算値の傾きαの正負に応じて、基準周波数制御信
号を増減させ、基準クロック発生部６から出力される受
信基準クロック信号の周波数を変化させる。基準周波数
制御信号発生部１４は、アップダウンカウンタあるいは
レジスタと、ディジタル／アナログコンバータと低域通
過フィルタ（以下、「ＬＰＦ」と記載する）で構成され
る。

【００７５】最小二乗誤差傾き演算部１２を用いた本実
施の形態は、送信機の送信基準クロック信号の周波数と
受信基準クロック信号の周波数との周波数差を精度良く
検出することができるといった特徴を持つ。位相制御信
号の積算値の傾きαを計算するための位相制御信号の取
り込み回数Ｎを少なくすると、（数２）における演算に
誤差が多く含まれるようになるが、送信基準クロック信
号の周波数に対する受信基準クロック信号の周波数の合
せ込みが高速に行われ、また、位相制御信号の取り込み
回数Ｎを大きくすると（数２）における演算に含まれる
誤差が少なくなるが、送信基準クロック信号の周波数に
対する受信基準クロック信号の周波数の合せ込みが遅く
なる。また、位相制御信号の積算値の傾きαが大きい場
合は位相制御信号の積算値の傾きαを計算するための位
相制御信号の取り込み回数Ｎを小さくすることで高速に
周波数を合わせ込み、その後位相制御信号の積算値の傾
きαが十分に小さくなった場合には位相制御信号の取り
込み回数Ｎを大きくとることで高精度に周波数差の検出
を行うといった、傾きαの絶対値の大きさによるＮの可
変制御を行うことにより、高速な周波数合わせ込みと高
安定、高精度な周波数合わせ込みが可能となる。

【００７６】以上のように本実施の形態によれば、基準
周波数制御部４は、位相制御部３から出力された位相制
御信号を取り込み、位相制御信号の所定時間間隔におけ
る傾きを最小二乗誤差演算を用いた直線近似で求めるこ
とで逆拡散信号の位相の平均時間変化率を求める（平均
時間変化率算出ステップ）最小二乗誤差傾き演算部１２
と、逆拡散信号の位相の平均時間変化率の正負の符号を
示す符号判定信号を出力する（符号判定信号発生ステッ
プ）符号判定部１３と、符号判定信号に基づいて基準周
波数制御信号を発生する（周波数制御ステップ）基準周
波数制御信号発生部１４とを有し、基準クロック発生部
６は、発生する基準クロック信号の周波数を基準周波数
制御信号により制御されるようにしたことにより、所定
時間間隔における位相制御信号の積算値の傾きを最小二
乗誤差演算により求めることができ、受信レベル信号が
雑音の影響を大きく受け位相制御信号に雑音が多く含ま
れるような状況においても、位相制御信号の積算値の傾
きを精度よく算出し、周波数制御信号の安定度を向上さ
せることができる。

【００７７】（実施の形態３）図３は本発明の実施の形
態３によるスペクトラム拡散信号受信装置を示すブロッ
ク図であり、受信基準クロック信号の周波数制御に２点
間直線近似補完演算を用いた場合を示す。

【００７８】図３において、逆拡散部１、受信信号レベ
ル検出部２、位相制御部３、逆拡散信号発生部５、基準
クロック発生部６、符号判定部１３、基準周波数制御信
号発生部１４は図１、図２と同様のものなので、同一符
号を付し、説明は省略する。１５は２点間直線補完演算
により位相制御信号の積算値の傾き（逆拡散信号の位相
の平均時間変化率）を算出する２点間直線補完演算部で
ある。

【００７９】このように構成されたスペクトラム拡散信
号受信装置の動作を図１１を用いて説明する。図１１は
本発明の実施の形態３における位相制御信号の時間変化
と、位相制御信号の積算値の時間変化と、位相制御信号
の積算値の所定時間間隔における傾きを２点間直線補完
演算でもとめたときの補完直線とを示すグラフである。
図１１において、位相制御信号４７、位相制御信号４７
の積算値４８は図１０と同様のものなので、同一符号を
付し、説明は省略する。５０は２点間直線補完演算で求
めた位相制御信号の積算値の補完直線である。

【００８０】２点間直線補完演算部１５においては、所
定期間における位相制御信号の積算値４８を求め、その
積算値が正（＋）か、負（−）かに応じて基準周波数制
御信号発生部１４から出力される周波数制御信号を増減
させ、基準クロック発生部６が発生する受信基準クロッ
ク信号の周波数を変化させる。２点間直線補完演算部１
５では、所定時間間隔における位相制御信号の積算値４
８を求めるだけで良いため、処理数の点で望ましい。ま
た、カウンタ回路と比較器で２点間直線近似演算回路１
５を構成でき、回路規模の点で望ましい。このように２
点間直線補完演算部１５を用いた位相制御信号の積算値
の傾きを求める方法は、最小二乗演算による方法に比べ
簡単な回路で実現できるという特徴をもつ。しかし、雑
音などの影響を受けやすく、演算精度は最小二乗誤差演
算よりも悪くなる傾向がある。これを回避するためには
位相制御信号の積算値を求めるときの積分時間を長くす
る。また、積算時間をカウンタなどで計数しておけば、
位相制御信号の所定時間間隔における積算値からその傾
きも求めることができる。

【００８１】以上のように本実施の形態によれば、基準
周波数制御部４は、位相制御部３から出力された位相制
御信号を取り込み、位相制御信号の所定時間間隔におけ
る積算値に対して２点間直線補完演算を適用することに
より逆拡散信号の位相の平均時間変化率を求める（平均
時間変化率算出ステップ）２点間直線補完演算部１５
と、２点間直線補完演算で求められた逆拡散信号の位相
の平均時間変化率の正負の符号を示す符号判定信号を出
力する（符号判定信号発生ステップ）符号判定部１３
と、符号判定信号に基づいて基準周波数制御信号を発生
する（周波数制御ステップ）基準周波数制御信号発生部
１４とを有し、基準クロック発生部６は、発生する基準
クロック信号の周波数を基準周波数制御信号により制御
されるようにしたことにより、所定時間間隔における位
相制御信号の積算値の傾きを２点間直線補完演算により
求めるというように少ない演算量で所定時間間隔におけ
る位相制御信号の積算値の傾きを求めることができる。

【００８２】（実施の形態４）図４は、本発明の実施の
形態４によるスペクトラム拡散信号受信装置を示すブロ
ック図であり、受信基準クロック信号の周波数制御を位
相制御信号の積算値の傾きαの大きさに応じた周波数制
御で行った場合を示す。図２、図３においては位相制御
信号の所定時間間隔における積算値の傾きαの正負の符
号によって基準周波数制御信号発生部１４の制御値を１
制御量だけ増減させていたものを、傾きの大きさに応じ
て複数回増加あるいは減少させて受信基準クロック信号
の周波数を変化させるものである。これにより、送信基
準クロック信号の周波数と受信基準クロック信号の周波
数差を高速に限りなくゼロに近づけることができるとい
った特徴を有する。

【００８３】図４において、逆拡散部１、受信信号レベ
ル検出部２、位相制御部３、逆拡散信号発生部５、基準
クロック発生部６、基準周波数制御信号発生部１４は図
１、図２と同様のものなので、同一符号を付し、説明は
省略する。１６は位相制御信号の傾きを算出する位相制
御信号傾き演算部、１７は位相制御信号の傾きから逆拡
散信号の位相の平均時間変化率を求める傾き比較部であ
る。

【００８４】このように構成されたスペクトラム拡散信
号受信装置について、その動作を図１２を用いて説明す
る。図１２は傾き比較部１７の入出力特性を示すグラフ
であり、横軸は傾きαを示し、縦軸は基準周波数制御信
号の更新量を示す。傾きαの絶対値が大きくなるにつ
れ、基準周波数制御信号の更新回数が増える。また、受
信機の安定度を増すために、図１２に示す様に、基準周
波数制御信号の更新回数は或る回数以上は増えないよう
に制限する。

【００８５】ここで、一秒間における位相制御信号の積
算値がｑチップ（ｃｈｉｐ）とするなら、送信基準クロ
ック信号の周波数と受信基準クロック信号の周波数との
周波数差は理論的にほぼｑＨｚとなる。よって、位相制
御信号の積算値の傾きαから１秒当たりの位相信号の積
算値を計算すれば、送信基準クロック信号の周波数と受
信基準クロック信号の周波数との周波数差を求めること
が可能となり、原理的には、位相信号の積算値の傾きを
求める演算１回で送信基準クロック信号の周波数と受信
基準クロック信号の周波数との周波数差を限りなくゼロ
とすることが可能となる。ただし、実際には位相制御信
号の積算値の傾きの演算には誤差成分が含まれるため、
１回の演算当たりの基準クロック発生部６の周波数制御
量は理論値で求められた周波数差よりも小さくし、制御
感度を低下させる必要がある。この場合の周波数制御の
理論値で求められた周波数差に対する計数は最大でも
０．５程度とする。このことで、周波数制御の安定度が
向上する。

【００８６】以上のように本実施の形態によれば、基準
周波数制御部４は、位相制御部３から出力される位相制
御信号を取り込み、位相制御信号の所定時間間隔におけ
る傾きを算出する（位相制御信号傾き算出ステップ）位
相制御信号傾き演算部１６と、上記傾きをもとに逆拡散
信号の位相の平均時間変化率を求める（平均時間変化率
算出ステップ）傾き比較部１７と、逆拡散信号の位相の
平均時間変化率の絶対値が大きい場合には基準クロック
発生部から出力される基準クロック信号の周波数を大き
く変化させ、逆拡散信号の位相の平均時間変化率の絶対
値が小さい場合には基準クロック発生部から出力される
信号の周波数を微少に変化させる（周波数制御ステッ
プ）基準周波数制御信号発生部１４とを設けたことによ
り、所定時間間隔における位相制御信号の積算値の傾き
の絶対値に応じた分の周波数制御を行うことで送信基準
クロック信号と受信基準クロック信号との周波数差を高
速かつ安定にキャンセルすることができる。

【００８７】（実施の形態５）図５は本発明の実施の形
態５によるスペクトラム拡散信号受信装置を示すブロッ
ク図であり、受信基準クロック信号の基準周波数制御部
を位相積算部と位相比較部と基準周波数制御信号発生部
とで構成した場合を示す。

【００８８】図５において、逆拡散部１、受信信号レベ
ル検出部２、位相制御部３、逆拡散信号発生部５、基準
クロック発生部６、基準周波数制御信号発生部１４は図
１、図２と同様のものなので、同一符号を付し、説明は
省略する。１８は位相制御信号を積分する位相制御信号
積算部、１９は位相制御信号積算部１８から出力される
位相制御信号の積分値が正の所定閾値＋ＰＫを超えたら
位相制御信号の積分値がプラス側に超えたという位相比
較信号を出力し、また、位相制御信号積算部１８から出
力される位相制御信号の積分値が負の所定閾値−ＰＫを
超えたら（下回ったら）位相制御信号の積分値がマイナ
ス側に超えたという位相比較信号を出力する位相比較部
である。

【００８９】このように構成されたスペクトラム拡散信
号受信装置について、その動作を説明する。

【００９０】上述したように位相比較部１９は位相制御
信号の積分値がプラスまたはマイナス側に超えたという
位相比較信号を出力する。また、位相比較部１９から位
相比較信号が出力されることで、位相制御信号積算部１
８の積分値をゼロにクリアする。基準周波数制御信号発
生部１４では、位相比較部１９の出力に応じて送信基準
クロック信号と受信基準クロック信号との周波数差が小
さくなる方向へ基準周波数制御信号を変化させる。この
ように、送信基準クロック信号と受信基準クロック信号
との周波数差を検出する回路を位相制御信号積算部１８
と位相比較部１９で構成することで、送信基準クロック
信号の周波数と受信基準クロック信号の周波数との周波
数差が大きい場合には所定時間における周波数合せ込み
回数が多くなり、また、送信基準クロック信号の周波数
と受信基準クロック信号の周波数との周波数差が小さい
場合には所定時間における周波数合せ込み回数が少なく
なるというように可変周波数制御を簡単なロジック回路
で実現する事ができるという機能を有する。

【００９１】所定閾値±ＰＫの設定値の最小値はトラッ
キング位相が安定しているときの位相振れ幅より大きく
し、また所定閾値±ＰＫの設定値の最大値は拡散信号の
±１チップ（ｃｈｉｐ）に相当する位相差より小さくす
ることが望ましい。

【００９２】位相制御信号積算部１８はカウンタを用い
たハード処理、あるいはＣＰＵもしくはＤＳＰを用いた
ソフト処理で構成することができるが、カウンタで構成
する方がハードウェアでの構成が容易に実現できるとい
う点と消費電力が小さくなるという点から望ましい。位
相比較部１９もロジック回路によるコンパレータを用い
たハード処理、あるいはＣＰＵもしくはＤＳＰを用いた
ソフト処理で構成できるが、ロジック回路で構成するほ
うがハードウェアでの構成が容易に実現できるという点
と消費電力が小さくなるという点から望ましい。基準周
波数制御信号発生部１４はアップダウンカウンタを用い
たハード処理、あるいはＣＰＵもしくはＤＳＰを用いた
ソフト処理で構成することができるが、アップダウンカ
ウンタで構成するほうがハードウェアの構成が容易に実
現できるという点と消費電力が小さくなるという点から
望ましい。

【００９３】以上のように本実施の形態によれば、基準
周波数制御部４は、位相制御部３から出力された位相制
御信号を取り込み位相制御信号の積算値を求める（積算
値算出ステップ）位相制御信号積算部１８と、位相制御
信号積算部１８から出力される積算値が所定閾値を超え
たか否かを示す位相比較信号を出力する（比較判定ステ
ップ）位相比較部１９と、位相比較信号に基づいて基準
周波数制御信号を発生する（周波数制御ステップ）基準
周波数制御信号発生部１４とを設け、基準クロック発生
部６は、発生する基準クロック信号の周波数を基準周波
数制御信号をもとに制御されるようにしたことにより、
送信基準クロック信号と受信基準クロック信号との周波
数差に応じて位相制御信号の積算値が位相比較部１９の
所定閾値を越えたときに受信基準クロック信号の周波数
を制御することができ、簡単な回路構成で送信基準クロ
ック信号と受信基準クロック信号との周波数差を高速か
つ安定にキャンセルすることができる。

【００９４】（実施の形態６）図１３は、本発明の実施
の形態６によるスペクトラム拡散信号受信装置を示すブ
ロック図であり、位相制御信号遮断部を用いた場合を示
す。

【００９５】図１３において、逆拡散部１、受信信号レ
ベル検出部２、位相制御部３、基準周波数制御部４、逆
拡散信号発生部５、基準クロック発生部６は図１、図２
と同様のものなので、同一符号を付し、説明は省略す
る。２０は受信レベル低下検出部、２１は基準周波数ロ
ック検出部、２２は位相制御信号遮断部である。

【００９６】以上のように構成されたスペクトラム拡散
信号受信装置について、その動作を説明する。

【００９７】受信レベル低下検出部２０は、或るレベル
以上の受信信号レベルがある状態において受信信号レベ
ルが急激に低下したことを検出し、基準周波数ロック検
出部２１は、基準周波数制御部４から出力される基準周
波数制御信号の時間変化が小さく、送信基準クロック信
号の周波数と受信基準クロック信号の周波数との周波数
差がゼロに近くなったことを検出し、位相制御信号遮断
部２２は、基準周波数ロック検出部２１から出力される
送信基準クロック信号の周波数と受信基準クロック信号
の周波数との周波数差がゼロに近くなったことを知らせ
る周波数ロック検出信号と、受信レベル低下検出部２０
から出力される受信信号レベルが急激に低下したという
ことを知らせる受信レベル低下検出信号とが同時に出力
された場合に、位相制御部３から出力される位相制御信
号を短時間ΔＴｓｔｏｐの間遮断する。

【００９８】このような構成を有し、このような処理を
行うことで、トラッキング処理以外の何らかの理由によ
り受信信号Ｒ（ｔ）のレベルが急激に低下した場合に、
この受信信号レベルの低下によりトラッキング処理が不
安定となることを防ぐことが可能となり、結果として、
受信信号Ｒ（ｔ）の品質を向上させることができるとい
った特徴を有する。これは、送信基準クロック信号の周
波数と受信基準クロック信号の周波数との周波数差がゼ
ロに近くなっていることから、受信信号Ｒ（ｔ）に含ま
れる拡散符号の位相と受信側の逆拡散信号発生部５で発
生される逆拡散信号の位相差が発生しにくい状況になっ
ており、トラッキング処理を短時間停止させ逆拡散信号
の位相を何ら制御しなくとも、受信レベルの変化はほと
んどないということである。

【００９９】ここで、トラッキング処理を停止させる時
間間隔となる短時間ΔＴｓｔｏｐとは、位相制御信号が
連続して一方向（たとえば＋位相方向）に出た場合にそ
の積算値が拡散信号（あるいは逆拡散信号）の１／２チ
ップ（ｃｈｉｐ）となる時間と等しい時間間隔であり、
トラッキング処理周期で換算すれば、１トラッキング処
理あたりに更新される逆拡散信号の位相がΔｑチップ、
トラッキング周期をＴ秒とすると、短時間ΔＴｓｔｏｐ
は（数８）に示される時間間隔となる。

【０１００】

【数８】

【０１０１】一度位相制御信号を短時間遮断した後は、
上記短時間ΔＴｓｔｏｐの２倍以上の時間間隔の間、制
御信号を遮断しないようにする。このことで、位相制御
信号が長時間遮断され、受信不能となることを防止す
る。受信レベル低下検出部２０はＬＰＦと比較器からな
るハード処理、あるいはＣＰＵやＤＳＰを用いたソフト
処理で実現することができる。この場合、比較器の一方
の入力を受信信号レベル検出部２から出力された受信レ
ベル信号、他方の入力を受信信号レベル検出部２から出
力された受信レベル信号を移動平均フィルタを通過させ
たものとすることで、受信レベルが急激に低下したこと
を検出することが可能となる。基準周波数ロック検出部
２１は、基準周波数制御部４から出力される基準周波数
制御信号の時間変化の大きさを比較する比較器からなる
ハード処理、あるいはＣＰＵやＤＳＰを用いたソフト処
理で実現することができる。また、基準周波数ロック検
出部２１への入力信号を基準周波数制御部４における位
相制御信号の積算値の傾きαとすることもできる。位相
制御信号遮断部２２は位相制御信号をオン、オフするス
イッチ、あるいはゲート回路、あるいはＣＰＵやＤＳＰ
を用いたソフト処理で実現することができる。

【０１０２】以上のように本実施の形態によれば、フェ
ージングにより受信電界強度が急速に低下した場合な
ど、トラッキング制御は正確に行われているにも関わら
ず、受信環境の変化により受信信号Ｒ（ｔ）のレベルが
変化することによるトラッキング処理の不安定化を防止
することができる。また、切り換え受信ダイバーシチ回
路を用いた受信機では、アンテナ切り換えを行った瞬間
に一時的に受信信号レベルが変動することが考えられる
が、このような場合においても本実施の形態における位
相制御信号遮断部２２を用い、アンテナ切り替え後の一
定期間、位相制御信号を遮断することで、アンテナ切り
換えによるトラッキング処理の不安定化を防止すること
ができる。また、アンテナ切り換え信号を位相制御信号
遮断部２２に取り込むことで、より正確にアンテナ切り
換えが行われたことを検出し、トラッキング処理ミスを
防止することができる。

【０１０３】（実施の形態７）図１４は本発明の実施の
形態７によるスペクトラム拡散信号受信装置を有する無
線局を示すブロック図であり、基準クロック発生部を周
波数調整部として用いた場合を示す。

【０１０４】図１４において、６は図１と同様の基準ク
ロック発生部、６０は搬送波周波数発生部（図示せず）
の基準信号として、基準クロック発生部６から出力され
る基準クロック信号を用いるスペクトラム拡散通信を行
う無線局、６１は基準クロック発生部６を除いた無線機
である。

【０１０５】このように構成されたスペクトラム拡散信
号受信装置を有する無線局６０について、その動作を説
明する。

【０１０６】無線通信システムや有線通信システムにお
いては、ベースバンド信号で搬送波信号を変調すること
で音声信号やデータを伝送するが、この場合受信局では
送信局と同じ周波数の基準信号をもとに搬送波を発生さ
せ周波数変換することで受信を行う。しかし、実際の通
信システムにおいては搬送波を発生させるときの基準信
号が送信局と受信局で異なる。従来のスペクトラム拡散
通信を用いたコードレス電話機の場合、この基準信号の
周波数ずれにより送信局と受信局との搬送波周波数関係
にずれが生じ、受信特性を劣化させていた。この受信特
性の劣化は、特にＩＦ−ＢＰＦの帯域幅を広くとり余裕
を持った設計をおこなうことで、周波数ずれによる受信
信号レベルの低下や歪みの増加を補うために生じる問題
である。このように、従来のスペクトラム拡散信号受信
装置を用いたコードレス電話機では、ＩＦ−ＢＰＦの帯
域幅を広くとり、送受信局間の搬送波周波数の周波数関
係のずれによる受信信号の劣化を補う代わりに、隣接チ
ャンネル妨害や雑音帯域の広帯域化による雑音の増加を
招いていた。

【０１０７】本実施の形態では、無線機６１の送受信系
の搬送波周波数発生部の基準信号全てに基準クロック発
生部６から出力される基準クロック信号を用いる。本実
施の形態では、無線機６１の構成に加え、上記のように
基準信号を供給する基準クロック発生部６を追加する構
成とすることで、送信基準クロック信号の周波数と受信
基準クロック信号の周波数とが常にほぼ一致することか
ら、送信局と受信局での周波数関係が、従来のコードレ
ス電話機の構成より常に正確に保たれる。ゆえにＩＦ−
ＢＰＦの周波数帯域も信号帯域幅とほぼ等しくすること
ができ、隣接チャンネル妨害が低減され、さらに雑音帯
域も狭くなることから受信信号の信号対雑音電力比（以
下、「ＳＮＲ」と記載する）を最大とすることができ
る。このことで、受信信号の品質を向上させることがで
きる。

【０１０８】ＩＦ−ＢＰＦを狭帯域とすることで、電源
投入時など送信基準クロック信号の周波数と受信基準ク
ロック信号の周波数とが大きくずれてしまい、ＩＦ信号
が完全にＩＦ−ＢＰＦの帯域外となるような場合は、一
方向通信を行う受信局、あるいは双方向通信を行う従局
が周波数スキャンを含めたスペクトラム拡散信号の同期
補足処理を行う。コードレス電話機の場合には、子機と
親機が充電中に充電端子を介して通信を行うことができ
るので、充電端子を介して基準クロック信号の周波数を
合わせ込む信号のやり取りを行うことで、電波を発射し
なくともＩＦ信号の周波数をＩＦ−ＢＰＦの帯域内に設
定することが可能となる。充電が終了し、子機と親機が
離れた場所にある場合には、親機側から周期的に周波数
調整用の信号を発射することで、基準クロック信号の周
波数ずれをある一定値内に保つことで、ＩＦ信号が完全
にＩＦ−ＢＰＦの帯域外となることを防止する。このよ
うに、基準クロック信号の周波数が大きくずれた場合に
周波数スキャンを行い、また、一度基準クロック信号の
周波数が一致した後は基準クロック信号の周波数が大き
くずれることがないように制御することで、従来使用し
てきた水晶発振器の周波数精度よりさらに低い精度の水
晶発振器を使用しても、受信信号の品質を従来よりも改
善することができる。

【０１０９】以上のように本実施の形態によれば、基準
クロック発生部６から出力される基準クロック信号を入
力する無線機６１を備え、無線機６１は、無線信号の周
波数変換、キャリア信号の基準信号および／又は変復調
部の基準信号として基準クロック信号を使用するように
したことにより、基準クロック信号を拡散信号発生部あ
るいは逆拡散信号発生部のみならず、キャリア信号発生
部の基準クロック信号としても用いることができるの
で、この場合には受信基準クロック信号の周波数が送信
基準クロック信号の周波数とほぼ一致していくことか
ら、キャリア信号の周波数関係においても周波数差が限
りなく小さくなり、中間周波数帯域におけるＩＦ−ＢＰ
Ｆの帯域幅を最適に設計することができ、隣接周波数信
号妨害を少なくすることで選択度を向上させ、さらに、
等価雑音帯域幅を最小とすることで雑音量を最小とする
ことにより、受信信号の品質を向上させることができ
る。

【０１１０】

【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１に
記載のスペクトラム拡散信号受信装置によれば、スペク
トラム拡散信号を逆拡散して受信信号を出力する逆拡散
部と、逆拡散部から出力された受信信号のレベルを検出
して受信信号レベルを示す受信レベル信号を出力する受
信信号レベル検出部と、基準クロック信号に基づいて逆
拡散信号を発生する逆拡散信号発生部と、受信信号レベ
ル検出部から出力される受信レベル信号をもとに逆拡散
信号発生部から出力される逆拡散信号の位相を制御する
位相制御信号を発生する位相制御部と、逆拡散信号発生
部に入力される基準クロック信号を発生する基準クロッ
ク発生部と、位相制御部から出力される位相制御信号を
もとに基準クロック発生部で発生する基準クロック信号
の周波数を制御する基準周波数制御部とを有することに
より、位相制御部から出力される位相制御信号の所定時
間間隔における積算値の傾きからスペクトラム拡散信号
送信装置の基準クロック発生部から出力される基準クロ
ック信号（送信基準クロック信号）とスペクトラム拡散
信号受信装置の基準クロック発生部から出力される基準
クロック信号（受信基準クロック信号）との周波数差を
求め、上記位相制御信号の積算値の傾きに応じてスペク
トラム拡散信号受信装置の基準クロック発生部の周波数
を制御することができるので、受信基準クロック信号の
周波数を送信基準クロック信号の周波数と一致させ、拡
散信号と逆拡散信号の間に発生する位相差を限りなくゼ
ロとすることができ、トラッキング処理を低減すること
ができるという有利な効果が得られる。

【０１１１】請求項２に記載のスペクトラム拡散信号受
信装置によれば、請求項１に記載のスペクトラム拡散信
号受信装置において、基準周波数制御部は、位相制御部
から出力された位相制御信号を取り込み、位相制御信号
の所定時間間隔における傾きを最小二乗誤差演算を用い
た直線近似で求めることで逆拡散信号の位相の平均時間
変化率を求める最小二乗誤差傾き演算部と、逆拡散信号
の位相の平均時間変化率の正負の符号を示す符号判定信
号を出力する符号判定部と、符号判定信号に基づいて基
準周波数制御信号を発生する基準周波数制御信号発生部
とを有し、基準クロック発生部は、発生する基準クロッ
ク信号の周波数を基準周波数制御信号により制御される
ことにより、所定時間間隔における位相制御信号の積算
値の傾きを最小二乗誤差演算により求めることができる
ので、受信レベル信号が雑音の影響を大きく受け位相制
御信号に雑音が多く含まれるような状況においても、位
相制御信号の積算値の傾きを精度よく算出することがで
き、周波数制御信号の安定度を向上させることができる
という有利な効果が得られる。

【０１１２】請求項３に記載のスペクトラム拡散信号受
信装置によれば、請求項１に記載のスペクトラム拡散信
号受信装置において、基準周波数制御部は、位相制御部
から出力された位相制御信号を取り込み、位相制御信号
の所定時間間隔における積算値に対して２点間直線補完
演算を適用することにより逆拡散信号の位相の平均時間
変化率を求める２点間直線補完演算部と、２点間直線補
完演算で求められた逆拡散信号の位相の平均時間変化率
の正負の符号を示す符号判定信号を出力する符号判定部
と、符号判定信号に基づいて基準周波数制御信号を発生
する基準周波数制御信号発生部とを有し、基準クロック
発生部は、発生する基準クロック信号の周波数を基準周
波数制御信号により制御されることにより、所定時間間
隔における位相制御信号の積算値の傾きを２点間直線補
完演算により求めることができるので、少ない演算量で
所定時間間隔における位相制御信号の積算値の傾きを求
めることができるという有利な効果が得られる。

【０１１３】請求項４に記載のスペクトラム拡散信号受
信装置によれば、請求項１に記載のスペクトラム拡散信
号受信装置において、基準周波数制御部は、位相制御部
から出力される位相制御信号を取り込み、位相制御信号
の所定時間間隔における傾きを算出する位相制御信号傾
き演算部と、位相制御信号傾き演算部から出力される傾
きをもとに逆拡散信号の位相の平均時間変化率を求める
傾き比較部と、逆拡散信号の位相の平均時間変化率の絶
対値が大きい場合には前記基準クロック発生部から出力
される基準クロック信号の周波数を大きく変化させ、逆
拡散信号の位相の平均時間変化率の絶対値が小さい場合
には基準クロック発生部から出力される信号の周波数を
微少に変化させる基準周波数制御信号発生部とを有する
ことにより、所定時間間隔における位相制御信号の積算
値の傾きの絶対値に応じた分の周波数制御を行うことが
できるので、送信基準クロック信号と受信基準クロック
信号との周波数差を高速かつ安定にキャンセルすること
ができるという有利な効果が得られる。

【０１１４】請求項５に記載のスペクトラム拡散信号受
信装置によれば、請求項１に記載のスペクトラム拡散信
号受信装置において、基準周波数制御部は、位相制御部
から出力された位相制御信号を取り込み位相制御信号の
積算値を求める位相制御信号積算部と、位相制御信号積
算部から出力される積算値が所定閾値を超えたか否かを
示す位相比較信号を出力する位相比較部と、位相比較信
号に基づいて基準周波数制御信号を発生する基準周波数
制御信号発生部とを有し、基準クロック発生部は、発生
する基準クロック信号の周波数を基準周波数制御信号を
もとに制御されることにより、送信基準クロック信号と
受信基準クロック信号との周波数差に応じて位相制御信
号の積算値が位相制御比較部の所定閾値を超えたときに
受信基準クロック信号の周波数を制御することができる
ので、簡単な回路構成で送信基準クロック信号と受信基
準クロック信号との周波数差を高速かつ安定にキャンセ
ルすることができるという有利な効果が得られる。

【０１１５】請求項６に記載のスペクトラム拡散信号受
信装置によれば、請求項１乃至５のいずれか１に記載の
スペクトラム拡散信号受信装置において、受信信号レベ
ル検出部から出力された前記受信レベル信号の示す受信
信号レベルが急激に低下したときに受信レベル低下信号
を出力する受信レベル低下検出部と、基準周波数制御部
から出力される周波数制御信号の示す周波数の時間変化
の割合が小さいときに基準周波数ロック信号を出力する
基準周波数ロック検出部と、基準周波数ロック検出部か
ら基準周波数ロック信号が出力され且つ受信レベル低下
部から受信レベル低下信号が出力された場合、位相制御
部から出力される位相制御信号を短時間遮断する位相制
御信号遮断部とを備えたことにより、送信基準クロック
信号の周波数と受信基準クロック信号の周波数とがほぼ
一致している状況においては、短時間であればトラッキ
ング処理が停止しても逆拡散信号の位相差は微少である
ことから、受信電界強度がフェージングなどで急激に変
化した場合においては、位相制御信号を遮断することに
よりトラッキング処理における誤った制御による拡散信
号と逆拡散信号との位相差の増大を防ぎことができるの
で、受信信号の品質を保つことができるという有利な効
果が得られる。

【０１１６】請求項７に記載のスペクトラム拡散信号受
信装置によれば、請求項１乃至６のいずれか１に記載の
スペクトラム拡散信号受信装置において、基準クロック
発生部から出力される基準クロック信号を入力する無線
機を備え、無線機は、無線信号の周波数変換、キャリア
信号の基準信号および／又は変復調部の基準信号として
基準クロック信号を使用することにより、基準クロック
信号を拡散信号発生部あるいは逆拡散信号発生部のみな
らず、キャリア信号発生部の基準クロック信号としても
用いることができるので、受信基準クロック信号の周波
数が送信基準クロック信号の周波数とほぼ一致していく
ことから、キャリア信号の周波数関係においても周波数
差が限りなく小さくなり、中間周波数帯域におけるＩＦ
−ＢＰＦの帯域幅を最適に設計することができ、隣接周
波数信号妨害を少なくすることで選択度を向上させ、さ
らに、等価雑音帯域幅を最小とすることで雑音量を最小
とすることにより、受信信号の品質を向上させることが
できるという有利な効果が得られる。

【０１１７】請求項８に記載のスペクトラム拡散信号受
信方法によれば、スペクトラム拡散信号を逆拡散信号に
より逆拡散して得られた受信信号のレベルを判定する判
定ステップと、受信信号のレベルに基づいて逆拡散信号
の位相を制御する位相制御信号を発生する位相制御信号
発生ステップと、逆拡散信号を発生するための基準クロ
ック信号の周波数を位相制御信号に基づく周波数制御信
号により制御する基準クロック信号周波数制御ステップ
とを有することにより、受信基準クロック信号の周波数
と送信基準クロック信号の周波数との周波数差を限りな
くゼロにすることができるので、トラッキング処理を低
減することができるという有利な効果が得られる。

【０１１８】請求項９に記載のスペクトラム拡散信号受
信方法によれば、請求項８に記載のスペクトラム拡散信
号受信方法において、基準クロック信号周波数制御ステ
ップは、位相制御信号の所定時間間隔における傾きを最
小二乗誤差演算を用いた直線近似で求めることで逆拡散
信号の位相の平均時間変化率を求める平均時間変化率算
出ステップと、逆拡散信号の位相の平均時間変化率の正
負の符号を示す符号判定信号を発生する符号判定信号発
生ステップと、逆拡散信号の位相の平均時間変化率が限
りなくゼロになるように符号判定新語に基づいて基準ク
ロック信号の周波数を制御する周波数制御ステップとを
有することにより、所定時間間隔における位相制御信号
の積算値の傾きを最小二乗誤差演算により求めることが
できるので、受信レベル信号が雑音の影響を大きく受け
位相制御信号に雑音が多く含まれるような状況において
も、位相制御信号の積算値の傾きを精度よく算出し、周
波数制御信号の安定度を向上させることができるという
有利な効果が得られる。

【０１１９】請求項１０に記載のスペクトラム拡散信号
受信方法によれば、請求項８に記載のスペクトラム拡散
信号受信方法において、基準クロック信号周波数制御ス
テップは、位相制御信号の所定時間間隔における積算値
から逆拡散信号の位相の平均時間変化率を２点間直線補
完演算で求める平均時間変化率算出ステップと、２点間
直線補完演算で求められた逆拡散信号の位相の平均時間
変化率の正負の符号を示す符号判定信号を発生する符号
判定信号発生ステップと、逆拡散信号の位相の平均時間
変化が限りなくゼロになるように符号判定信号に基づい
て基準クロック信号の周波数を制御する周波数制御ステ
ップとを有することにより、所定時間間隔における位相
制御信号の積算値の傾きを２点間直線補完演算により求
めることができるので、少ない演算量で所定時間間隔に
おける位相制御信号の積算値の傾きを求めることがで
き、処理時間の削減、回路規模の縮小を図ることができ
るという有利な効果が得られる。

【０１２０】請求項１１に記載のスペクトラム拡散信号
受信方法によれば、請求項８に記載のスペクトラム拡散
信号受信方法において、基準クロック信号周波数制御ス
テップは、位相制御信号の所定時間間隔における傾きを
求める位相制御信号傾き算出ステップと、前記傾きから
逆拡散信号の位相の平均時間変化率を求める平均時間変
化率算出ステップと、逆拡散信号の位相の平均時間変化
率の絶対値が大きい場合には基準クロック信号の周波数
を大きく変化させ、逆拡散信号の位相の時間変化率の絶
対値が小さい場合には基準クロック信号の周波数を微少
に変化させることで、逆拡散信号の位相の平均時間変化
率が限りなくゼロになるよう基準クロック信号の周波数
を制御する周波数制御ステップとを有することにより、
所定時間間隔における位相制御信号の積算値の傾きの絶
対値に応じた分の周波数制御を行うことができるので、
送信基準クロック信号と受信基準クロック信号との周波
数差を高速かつ安定にキャンセルすることができるとい
う有利な効果が得られる。

【０１２１】請求項１２に記載のスペクトラム拡散信号
受信方法によれば、請求項８に記載のスペクトラム拡散
信号受信方法において、基準クロック信号周波数制御ス
テップは、位相制御信号の積算値を求める積算値算出ス
テップと、位相制御信号の積算値が所定閾値を越えたか
否かを判定すると共に位相制御信号の積算値が正負どち
らの位相方向に積算されたかを判定する比較判定ステッ
プと、比較判定ステップにおける比較判定結果をもとに
基準クロック信号の周波数を制御することで、逆拡散信
号の位相の平均時間変化率が限りなくゼロになるように
制御する周波数制御ステップとを有することにより、送
信基準クロック信号と受信基準クロック信号との周波数
差に応じて位相制御信号の積算値が所定閾値を越えたと
きに受信基準クロック信号の周波数を制御することがで
きるので、簡単な回路構成で送信基準クロック信号と受
信基準クロック信号との周波数差を高速かつ安定にキャ
ンセルすることができるという有利な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１によるスペクトラム拡散
信号受信装置を示すブロック図

【図２】本発明の実施の形態２によるスペクトラム拡散
信号受信装置を示すブロック図

【図３】本発明の実施の形態３によるスペクトラム拡散
信号受信装置を示すブロック図

【図４】本発明の実施の形態４によるスペクトラム拡散
信号受信装置を示すブロック図

【図５】本発明の実施の形態５によるスペクトラム拡散
信号受信装置を示すブロック図

【図６】本発明の実施の形態１によるスペクトラム拡散
信号受信装置を使用して双方向通信を行うスペクトラム
拡散通信システムを示すブロック図

【図７】本発明の実施の形態１によるスペクトラム拡散
信号受信装置を使用して一方向通信を行うスペクトラム
拡散通信システムを示すブロック図

【図８】スペクトラム拡散通信に用いる拡散符号系列の
自己相関特性を示すグラフ

【図９】図２のスペクトラム拡散信号受信装置の動作を
示すフローチャート

【図１０】本発明の実施の形態２における位相制御信号
の時間変化と、位相制御信号の積算値の時間変化と、位
相制御信号の積算値の所定時間間隔における傾きを最小
二乗演算で求めたときの近似直線とを示すグラフ

【図１１】本発明の実施の形態３における位相制御信号
の時間変化と、位相制御信号の積算値の時間変化と、位
相制御信号の積算値の所定時間間隔における傾きを２点
間直線補完演算で求めたときの補完直線とを示すグラフ

【図１２】傾き比較部の入出力特性を示すグラフ

【図１３】本発明の実施の形態６によるスペクトラム拡
散信号受信装置を示すブロック図

【図１４】本発明の実施の形態７によるスペクトラム拡
散信号受信装置を有する無線局を示すブロック図

【図１５】従来のスペクトラム拡散信号受信装置を示す
ブロック図

【図１６】従来のスペクトラム拡散信号受信方法におけ
るトラッキング処理を示すフローチャート

【符号の説明】

１逆拡散部２受信信号レベル検出部３位相制御部４基準周波数制御部５逆拡散信号発生部６基準クロック発生部１２最小二乗誤差傾き演算部１３符号判定部１４基準周波数制御信号発生部１５２点間直線補完演算部１６位相制御信号傾き演算部１７傾き比較部１８位相制御信号積算部１９位相比較部２０受信レベル低下検出部２１基準周波数ロック検出部２２位相制御信号遮断部３０主局３１、３６、４１、４４拡散信号発生部３２、３７逆拡散信号発生部３３、３８、４２、４５基準クロック信号発生部３４、３９無線機３５従局４０送信局４３受信局６０無線局６１無線機

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スペクトラム拡散信号を逆拡散して受信信
号を出力する逆拡散部と、前記逆拡散部から出力された
受信信号のレベルを検出して受信信号レベルを示す受信
レベル信号を出力する受信信号レベル検出部と、基準ク
ロック信号に基づいて逆拡散信号を発生する逆拡散信号
発生部と、前記受信信号レベル検出部から出力される受
信レベル信号をもとに前記逆拡散信号発生部から出力さ
れる逆拡散信号の位相を制御する位相制御信号を発生す
る位相制御部と、前記逆拡散信号発生部に入力される前
記基準クロック信号を発生する基準クロック発生部と、
前記位相制御部から出力される前記位相制御信号をもと
に前記基準クロック発生部で発生する基準クロック信号
の周波数を制御する基準周波数制御部とを有することを
特徴とするスペクトラム拡散信号受信装置。
【請求項２】前記基準周波数制御部は、前記位相制御部
から出力された前記位相制御信号を取り込み、前記位相
制御信号の所定時間間隔における傾きを最小二乗誤差演
算を用いた直線近似で求めることで前記逆拡散信号の位
相の平均時間変化率を求める最小二乗誤差傾き演算部
と、前記逆拡散信号の位相の平均時間変化率の正負の符
号を示す符号判定信号を出力する符号判定部と、前記符
号判定信号に基づいて基準周波数制御信号を発生する基
準周波数制御信号発生部とを有し、前記基準クロック発
生部は、発生する前記基準クロック信号の周波数を前記
基準周波数制御信号により制御されることを特徴とする
請求項１に記載のスペクトラム拡散信号受信装置。
【請求項３】前記基準周波数制御部は、前記位相制御部
から出力された前記位相制御信号を取り込み、前記位相
制御信号の所定時間間隔における積算値に対して２点間
直線補完演算を適用することにより前記逆拡散信号の位
相の平均時間変化率を求める２点間直線補完演算部と、
前記２点間直線補完演算で求められた前記逆拡散信号の
位相の平均時間変化率の正負の符号を示す符号判定信号
を出力する符号判定部と、前記符号判定信号に基づいて
基準周波数制御信号を発生する基準周波数制御信号発生
部とを有し、前記基準クロック発生部は、発生する前記
基準クロック信号の周波数を前記基準周波数制御信号に
より制御されることを特徴とする請求項１に記載のスペ
クトラム拡散信号受信装置。
【請求項４】前記基準周波数制御部は、前記位相制御部
から出力される前記位相制御信号を取り込み、前記位相
制御信号の所定時間間隔における傾きを算出する位相制
御信号傾き演算部と、前記位相制御信号傾き演算部から
出力される前記傾きをもとに前記逆拡散信号の位相の平
均時間変化率を求める傾き比較部と、前記逆拡散信号の
位相の平均時間変化率の絶対値が大きい場合には前記基
準クロック発生部から出力される基準クロック信号の周
波数を大きく変化させ、前記逆拡散信号の位相の平均時
間変化率の絶対値が小さい場合には基準クロック発生部
から出力される信号の周波数を微少に変化させる基準周
波数制御信号発生部とを有することを特徴とする請求項
１に記載のスペクトラム拡散信号受信装置。
【請求項５】前記基準周波数制御部は、前記位相制御部
から出力された前記位相制御信号を取り込み前記位相制
御信号の積算値を求める位相制御信号積算部と、前記位
相制御信号積算部から出力される積算値が所定閾値を超
えたか否かを示す位相比較信号を出力する位相比較部
と、前記位相比較信号に基づいて基準周波数制御信号を
発生する基準周波数制御信号発生部とを有し、前記基準
クロック発生部は、発生する前記基準クロック信号の周
波数を前記基準周波数制御信号をもとに制御されること
を特徴とする請求項１に記載のスペクトラム拡散信号受
信装置。
【請求項６】前記受信信号レベル検出部から出力された
前記受信レベル信号の示す前記受信信号レベルが急激に
低下したときに受信レベル低下信号を出力する受信レベ
ル低下検出部と、前記基準周波数制御部から出力される
周波数制御信号の示す周波数の時間変化の割合が小さい
ときに基準周波数ロック信号を出力する基準周波数ロッ
ク検出部と、前記基準周波数ロック検出部から前記基準
周波数ロック信号が出力され且つ前記受信レベル低下部
から前記受信レベル低下信号が出力された場合、前記位
相制御部から出力される前記位相制御信号を短時間遮断
する位相制御信号遮断部とを備えたことを特徴とする請
求項１乃至５のいずれか１に記載のスペクトラム拡散信
号受信装置。
【請求項７】前記基準クロック発生部から出力される基
準クロック信号を入力する無線機を備え、前記無線機
は、無線信号の周波数変換、キャリア信号の基準信号お
よび／又は変復調部の基準信号として前記基準クロック
信号を使用することを特徴とする請求項１乃至６のいず
れか１に記載のスペクトラム拡散信号受信装置。
【請求項８】スペクトラム拡散信号を逆拡散信号により
逆拡散して得られた受信信号のレベルを判定する判定ス
テップと、前記受信信号のレベルに基づいて前記逆拡散
信号の位相を制御する位相制御信号を発生する位相制御
信号発生ステップと、前記逆拡散信号を発生するための
基準クロック信号の周波数を前記位相制御信号に基づく
周波数制御信号により制御する基準クロック信号周波数
制御ステップとを有することを特徴とするスペクトラム
拡散信号受信方法。
【請求項９】前記基準クロック信号周波数制御ステップ
は、前記位相制御信号の所定時間間隔における傾きを最
小二乗誤差演算を用いた直線近似で求めることで前記逆
拡散信号の位相の平均時間変化率を求める平均時間変化
率算出ステップと、前記逆拡散信号の位相の平均時間変
化率の正負の符号を示す符号判定信号を発生する符号判
定信号発生ステップと、前記逆拡散信号の位相の平均時
間変化率が限りなくゼロになるように前記符号判定信号
に基づいて前記基準クロック信号の周波数を制御する周
波数制御ステップとを有することを特徴とする請求項８
に記載のスペクトラム拡散信号受信方法。
【請求項１０】前記基準クロック信号周波数制御ステッ
プは、前記位相制御信号の所定時間間隔における積算値
から前記逆拡散信号の位相の平均時間変化率を２点間直
線補完演算で求める平均時間変化率算出ステップと、前
記２点間直線補完演算で求められた前記逆拡散信号の位
相の平均時間変化率の正負の符号を示す符号判定信号を
発生する符号判定信号発生ステップと、前記逆拡散信号
の位相の平均時間変化が限りなくゼロになるように前記
符号判定信号に基づいて前記基準クロック信号の周波数
を制御する周波数制御ステップとを有することを特徴と
する請求項８に記載のスペクトラム拡散信号受信方法。
【請求項１１】前記基準クロック信号周波数制御ステッ
プは、前記位相制御信号の所定時間間隔における傾きを
求める位相制御信号傾き算出ステップと、前記傾きから
前記逆拡散信号の位相の平均時間変化率を求める平均時
間変化率算出ステップと、前記逆拡散信号の位相の平均
時間変化率の絶対値が大きい場合には前記基準クロック
信号の周波数を大きく変化させ、前記逆拡散信号の位相
の時間変化率の絶対値が小さい場合には前記基準クロッ
ク信号の周波数を微少に変化させることで、前記逆拡散
信号の位相の平均時間変化率が限りなくゼロになるよう
前記基準クロック信号の周波数を制御する周波数制御ス
テップとを有することを特徴とする請求項８に記載のス
ペクトラム拡散信号受信方法。
【請求項１２】前記基準クロック信号周波数制御ステッ
プは、前記位相制御信号の積算値を求める積算値算出ス
テップと、前記位相制御信号の積算値が所定閾値を超え
たか否かを判定すると共に前記位相制御信号の積算値が
正負どちらの位相方向に積算されたかを判定する比較判
定ステップと、前記比較判定ステップにおける比較判定
結果をもとに基準クロック信号の周波数を制御すること
で、前記逆拡散信号の位相の平均時間変化率が限りなく
ゼロになるように制御する周波数制御ステップとを有す
ることを特徴とする請求項８に記載のスペクトラム拡散
信号受信方法。