[發明專利]載波頻率同步檢測電路及相關運算器

無效

• 申請號: 201080028948.8
• 申請日: 2010-06-07
• 公開（公告）號: CN102474482A
• 公開（公告）日: 2012-05-23
• 發明（設計）人: 狩野信吾
• 申請（專利權）人: 松下電器產業株式會社
• 主分類號: H04L27/00
• 分類號: H04L27/00;H04B1/707
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 邸萬奎

技術領域

本發明涉及載波頻率同步檢測電路及相關運算器。

背景技術

近年來，以GPS(Global?Positioning?System，全球定位系統)為代表的SPS(Satellite?Positioning?System：衛星定位系統)的接收機作為汽車導航系統、或船舶的導航裝置、飛機的導航裝置的位置傳感器而被廣泛利用。

在GPS系統中，作為接收側的GPS接收機基于從作為發送側的多個定位衛星(例如，NAVSTAR(Navigation?Satellite?Time?and?Ranging，衛星測時測距導航)衛星或GLONASS(Global?Navigation?Satellite?System，全球導航衛星系統)衛星)發送的擴頻信號，測定接收機本身的位置。作為發送側的多個定位衛星利用擴頻碼序列對發送到接收側的信號進行擴頻處理(擾頻)。然后，多個定位衛星將經擴頻處理的信號(以下，記載為擴頻信號)，以相同的載波頻率進行調制后，發送到作為接收側的GPS接收機。

作為接收側的GPS接收機接收從定位衛星發送的擴頻信號。然后，GPS接收機通過混頻(mixing)，將載波頻率向基帶進行頻率解調，并利用由GPS接收機生成的擴頻碼序列對接收到的擴頻信號進行解擴處理，取出原來的信號。

擴頻信號通信系統，若未取得發送側的定位衛星和作為接收側的GPS接收機的擴頻碼序列的相位的同步，則無法在接收側進行解擴。但是，由于定位衛星高速移動，所以載波頻率因多普勒效應也變動數十kHz。因此，在GPS接收機中，為了與變動了的載波頻率取得同步，進行頻率誤差檢測控制(例如，參照專利文獻1)。

圖1是表示專利文獻1中記載的、進行頻率誤差檢測控制的接收機的結構的方框圖。在該擴頻通信系統中，假設將1碼元的信號通過n碼片(chip)的擴頻碼進行擴頻而進行說明。

如圖1所示，接收機10包括：無線單元11、由解擴器12及峰值檢測單元13構成的定時檢測裝置14、由解擴器15及旋轉校正單元16構成的信道估計裝置17、解調單元18、AFC(Automatic?Frequency?Control，自動頻率控制)控制電路19、以及TCXO(Temperature?Compensated?Xtal?Oscillator，溫度補償晶體振蕩器)20。

無線單元11通過以TCXO20生成的基準頻率信號為基礎對接收到的高頻信號進行正交檢波，并通過進行A/D(Digital/Analog，數字/模擬)轉換，轉換為數字信號的I(同相相位)分量、Q(正交相位)分量的基帶信號21和基帶信號22。

TCXO20將通過AFC控制電路19控制頻率的信號作為基準頻率信號輸出。

解擴器12通過將擴頻碼乘以來自無線單元11的I分量和Q分量的基帶信號21和22，進行解擴。

峰值檢測單元13通過對在解擴器12中進行解擴時相關值成為峰值的定時進行檢測，檢測擴頻定時。

解擴器15通過使用由峰值檢測單元13獲得的擴頻定時對來自無線單元11的I分量和Q分量的基帶信號21和基帶信號22進行解擴，獲得由I分量和Q分量的碼元構成的復數碼元。

圖2是表示上述解擴器12和解擴器15的電路結構的圖。

解擴器12和解擴器15是用于對由以每1碼元n碼片的擴頻碼擴頻的I分量和Q分量的基帶信號構成的復數基帶信號進行解擴的解擴器。由于解擴器12和解擴器15采用相同結構，所以以解擴器12為代表進行說明。

如圖2所示，解擴器12由第1相關器30、第2相關器40、m個相位旋轉器50-1～50-m、第1加法器61、以及第2加法器62構成。

第1相關器30包含將I分量的基帶信號延遲某一固定時間間隔而依序移位的至少n-1的整數倍個第1延遲元件31-1、...、31-OSR(n-1)、以及分別進行由第1延遲元件依序移位的I分量的基帶信號和擴頻碼之間的乘法運算的n個第1乘法器32-1、...、32-n。另外，第1相關器30包含m(＝n/k)個第1加法器33-1、...、33-m，m(＝n/k)個第1加法器33-1、...、33-m對來自n個第1乘法器中的k個第1乘法器的輸出進行累加運算，并分別作為I分量的中間信號而輸出。