特許 6284512 スペクトラム拡散ＧＭＳＫ信号の改良

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6284512

(24)【登録日】2018年2月9日

(45)【発行日】2018年2月28日

(54)【発明の名称】スペクトラム拡散ＧＭＳＫ信号の改良

(51)【国際特許分類】

   H04B 1/707 20110101AFI20180215BHJP

   H04L 27/10 20060101ALI20180215BHJP

【ＦＩ】

   H04B1/707

   H04L27/10 C

【請求項の数】10

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2015-173954(P2015-173954)

(22)【出願日】2015年9月3日

(65)【公開番号】特開2016-59042(P2016-59042A)

(43)【公開日】2016年4月21日

【審査請求日】2016年6月9日

(31)【優先権主張番号】14003057.8

(32)【優先日】2014年9月4日

(33)【優先権主張国】EP

(31)【優先権主張番号】14290353.3

(32)【優先日】2014年11月26日

(33)【優先権主張国】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】500466717

【氏名又は名称】エアバス デーエス ゲーエムベーハー

(74)【代理人】

【識別番号】100101856

【弁理士】

【氏名又は名称】赤澤 日出夫

(72)【発明者】

【氏名】ジャン−ジャクァス・フロック

(72)【発明者】

【氏名】フランシス・ザウアーレ

(72)【発明者】

【氏名】ヤン・ヴェンデル

【審査官】 和平 悠希

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２００５／００９４７１１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１１−０２４２１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／００３８４４０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 Jean-Jacques Floch et al.，Comparison of Different Chip Pulse Shapes for DS-CDMA Systems，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ ２０１０ ＩＥＥＥ／ＩＯＮ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ， Ｌｏｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ （ＰＬＡＮＳ ２０１０），２０１０年 ５月 ６日，pp.918〜926

【文献】 Consultative Committee for Space Data Systems，BANDWIDTH-EFFICIENT MODULATIONS SUMMARY OF DEFINITION, IMPLEMENTATION, AND PERFORMANCE，CCSDS 413.0-G-1, GREEN BOOK，２００３年 ４月，Page 3-1〜3-12

【文献】 ANDREA EMMANUELE et al.，Spread-Spectrum Continuous-Phase-Modulated Signals for Satellite Navigation，IEEE TRANSACTIONS ON AEROSPACE AND ELECTRONIC SYSTEMS，２０１２年１０月，Vol. 48, No. 4，pp.3234〜3249

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ １／７０７

Ｈ０４Ｌ ２７／１０

ＩＥＥＥ Ｘｐｌｏｒｅ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

スペクトラム拡散ガウス最小偏移符号化（ＧＭＳＫ）信号を生成するための信号生成方法において、
データ・チャネル上を伝送されるデータ・シンボルのシーケンスであるデータ・シンボル系列Ｄ（ｔ）を取得し、
少なくとも１種類の第１スペクトラム拡散符号を取得し、該第１スペクトラム拡散符号は第１スペクトラム拡散チップ系列Ｃ^D（ｔ）から成るデータ・チャネル用のスペクトラム拡散符号であり、
少なくとも１種類の第２スペクトラム拡散符号を取得し、該第２スペクトラム拡散符号は第２スペクトラム拡散チップ系列Ｃ^P（ｔ）から成るパイロット・チャネル用のスペクトラム拡散符号であり、
データ・チャネル上を伝送されるデータ・シンボルのシーケンスである前記データ・シンボル系列Ｄ（ｔ）と前記少なくとも１種類の第１スペクトラム拡散符号を構成している前記第１スペクトラム拡散チップ系列Ｃ^D（ｔ）の一連のスペクトラム拡散チップとを結合し、且つ、パイロット・チャネル上を伝送される一連のデータ・シンボルと前記少なくとも１種類の第２スペクトラム拡散符号を構成している前記第２スペクトラム拡散チップ系列Ｃ^P（ｔ）の一連のスペクトラム拡散チップとを結合して、チップ系列を生成し、
前記チップ系列のチップをスペクトラム拡散ＧＭＳＫ信号の伝送チャネルである同相Ｉチャネル及び直交Ｑチャネルに割り当てることによりプリモジュレーション・チップ系列を生成し、該割り当てにおいて、同一種類のスペクトラム拡散符号により生成された連続するチップが同相Ｉチャネル及び直交Ｑチャネルである互いに異なる伝送チャネル上を伝送されるようにし、
前記プリモジュレーション・チップ系列を用いてＧＭＳＫ変調を実行することによりスペクトラム拡散ＧＭＳＫ信号を生成する、
ことを特徴とする信号生成方法。

【請求項2】

１種類の第１スペクトラム拡散符号と１種類の第２スペクトラム拡散符号とを取得し、
前記第１スペクトラム拡散符号により生成された一連のチップをスペクトラム拡散ＧＭＳＫ信号の伝送チャネルである同相Ｉチャネル及び直交Ｑチャネルに割り当て、該割り当てにおいて、前記第１スペクトラム拡散符号により生成された連続する２個のプリモジュレーション・チップが同相Ｉチャネルと直交Ｑチャネルとの互いに異なる伝送チャネル上を伝送されるようにし、
前記第２スペクトラム拡散符号により生成された一連のチップをスペクトラム拡散ＧＭＳＫ信号の伝送チャネルである同相Ｉチャネル及び直交Ｑチャネルに割り当て、該割り当てにおいて、前記第２スペクトラム拡散符号により生成された連続する２個のプリモジュレーション・チップが同相Ｉチャネルと直交Ｑチャネルとの互いに異なる伝送チャネル上を伝送されるようにする、
ことを特徴とする請求項１記載の信号生成方法。

【請求項3】

２種類以上の第１スペクトラム拡散符号と２種類以上の第２スペクトラム拡散符号とを取得し、
２種類以上の前記第１スペクトラム拡散符号により生成された一連のチップをスペクトラム拡散ＧＭＳＫ信号の伝送チャネルである同相Ｉチャネルに割り当て、該割り当てにおいて、該一連のチップをインターリーブすることにより、同一種類の前記第１スペクトラム拡散符号により生成された連続する３個以上のプリモジュレーション・チップが同相Ｉチャネル上を伝送されることがないようにし、
２種類以上の前記第２スペクトラム拡散符号により生成された一連のチップをスペクトラム拡散ＧＭＳＫ信号の伝送チャネルである直交Ｑチャネルに割り当て、該割り当てにおいて、該一連のチップをインターリーブすることにより、同一種類の前記第２スペクトラム拡散符号により生成された連続する３個以上のプリモジュレーション・チップが直交Ｑチャネル上を伝送されることがないようにする、
ことを特徴とする請求項１記載の信号生成方法。

【請求項4】

請求項１〜請求項３の何れか１項記載の信号生成方法により生成されたスペクトラム拡散ガウス最小偏移符号化（ＧＭＳＫ）信号を受信するための信号受信方法において、
受信したスペクトラム拡散ＧＭＳＫ信号により伝送されてきたデータ・シンボルが第１データ・シンボルであった場合に適用するリファレンス信号である第１リファレンス信号ｓ_ref1（ｔ）を生成し、
受信したスペクトラム拡散ＧＭＳＫ信号により伝送されてきたデータ・シンボルが第２データ・シンボルであった場合に適用するリファレンス信号である第２リファレンス信号ｓ_ref2（ｔ）を生成し、
受信したスペクトラム拡散ＧＭＳＫ信号と前記第１リファレンス信号ｓ_ref1（ｔ）との第１相関関数の相関値と、受信したスペクトラム拡散ＧＭＳＫ信号と前記第２リファレンス信号ｓ_ref2（ｔ）との第２相関関数の相関値とを同時に導出し、
導出した前記第１相関関数及び前記第２相関関数のパンクチュアル相関値のうちの最大値を判定し、
判定した最大値に基づいて前記第１リファレンス信号ｓ_ref1（ｔ）と前記第２リファレンス信号ｓ_ref2（ｔ）との一方を選択し、
受信したスペクトラム拡散ＧＭＳＫ信号と第１スペクトラム拡散符号または第２スペクトラム拡散符号との相関処理を実行するために採用する積分時間を、前記第１リファレンス信号ｓ_ref1（ｔ）と前記第２リファレンス信号ｓ_ref2（ｔ）とのうちの選択したリファレンス信号に基づいて決定する、
ことを特徴とする信号受信方法。

【請求項5】

請求項１〜請求項３の何れか１項記載の信号生成方法により生成されたスペクトラム拡散ガウス最小偏移符号化（ＧＭＳＫ）信号を受信するための信号受信方法において、
下記の数式に従ってリファレンス信号ｓ_ref（ｔ）を生成するステップを含み、

【数1】

上式において、Ａは信号を正規化するための係数、ａ_kはパイロット・チャネル用のスペクトラム拡散符号のＰＮ系列、ｂ_kはデータ・チャネル用のスペクトラム拡散符号のＰＮ系列、Ｔ_cはチップ持続時間、Ｎ_cはＰＮ系列の長さ、即ち、伝送されるシンボルの、また特にデータ・チャネル上を伝送されるデータ・シンボルの、そのスペクトラム拡散のために用いられるスペクトラム拡散符号のＰＮ系列のスペクトラム拡散チップの個数、そして、Ｃ₀はＧＭＳＫフィルタ（ガウス・フィルタ）である、
ことを特徴とする信号受信方法。

【請求項6】

データ・チャネル用の前記スペクトラム拡散符号のＰＮ系列ｂ_kを当該スペクトラム拡散符号と同一長さのパイロット・チャネル・トラッキング用のゼロ系列に置き換えるステップ、または、
パイロット・チャネル用の前記スペクトラム拡散符号のＰＮ系列ａ_kを当該スペクトラム拡散符号と同一長さのデータ・チャネル・トラッキング用のゼロ系列に置き換えるステップ、
を更に含むことを特徴とする請求項５記載の信号受信方法。

【請求項7】

スペクトラム拡散ガウス最小偏移符号化（ＧＭＳＫ）信号を生成するための信号生成装置において、
データ・チャネル上を伝送されるデータ・シンボルのシーケンスであるデータ・シンボル系列Ｄ（ｔ）を生成するデータ・ストリーム・ジェネレータ（１２）と、
少なくとも１種類の第１スペクトラム拡散符号と少なくとも１種類の第２スペクトラム拡散符号とを生成するスペクトラム拡散符号ジェネレータ（１４）であって、前記第１スペクトラム拡散符号は第１スペクトラム拡散チップ系列Ｃ^D（ｔ）から成るデータ・チャネル用のスペクトラム拡散符号であり、前記第２スペクトラム拡散符号は第２スペクトラム拡散チップ系列Ｃ^P（ｔ）から成るパイロット・チャネル用のスペクトラム拡散符号であるスペクトラム拡散符号ジェネレータ（１４）と、
データ・チャネル上を伝送されるデータ・シンボルのシーケンスである前記データ・シンボル系列Ｄ（ｔ）と前記少なくとも１種類の第１スペクトラム拡散符号を構成している前記第１スペクトラム拡散チップ系列Ｃ^D（ｔ）の一連のスペクトラム拡散チップとを結合し、且つ、パイロット・チャネル上を伝送される一連のデータ・シンボルと前記少なくとも１種類の第２スペクトラム拡散符号を構成している前記第２スペクトラム拡散チップ系列Ｃ^P（ｔ）の一連のスペクトラム拡散チップとを結合して、チップ系列を生成する結合器（１６）と、
前記チップ系列から、プリモジュレーション・チップのシーケンスであるプリモジュレーション・チップ系列を生成するプリモジュレーション・チップ系列ジェネレータ（１８）であって、前記チップ系列の一連のチップをスペクトラム拡散ＧＭＳＫ信号の伝送チャネルである同相Ｉチャネル及び直交Ｑチャネルに割り当て、該割り当てにおいて、同一種類のスペクトラム拡散符号により生成された連続するチップが同相Ｉチャネルおよび直交Ｑチャネルである互いに異なる伝送チャネル上を伝送される、プリモジュレーション・チップ系列ジェネレータ（１８）と、
生成されたプリモジュレーション・チップ系列にフィルタ処理を施すガウス・フィルタ（２０）と、
伝送チャネルのうちの同相Ｉチャネルに割り当てられた一連のチップを用いて同相信号を生成し、伝送チャネルのうちの直交Ｑチャネルに割り当てられた一連のチップを用いて直交信号を生成し、更に、生成した同相信号と直交信号とを合算する直交変調器（２２）と、
合算された同相信号及び直交信号を積分することによりスペクトラム拡散ＧＭＳＫ信号を生成する積分器と、
を備えたことを特徴とする信号生成装置。

【請求項8】

前記スペクトラム拡散符号ジェネレータ（１４）は、１種類の第１スペクトラム拡散符号と１種類の第２スペクトラム拡散符号とを生成するように構成されており、
前記プリモジュレーション・チップ系列ジェネレータ（１８）は、前記第１スペクトラム拡散符号により生成された一連のチップをスペクトラム拡散ＧＭＳＫ信号の伝送チャネルである同相Ｉチャネル及び直交Ｑチャネルに割り当て、該割り当てにおいて、前記第１スペクトラム拡散符号により生成された連続する２個のプリモジュレーション・チップが同相Ｉチャネルと直交Ｑチャネルとの互いに異なる伝送チャネル上を伝送されるようにし、且つ、前記第２スペクトラム拡散符号により生成された一連のチップをスペクトラム拡散ＧＭＳＫ信号の伝送チャネルである同相Ｉチャネル及び直交Ｑチャネルに割り当て、該割り当てにおいて、前記第２スペクトラム拡散符号により生成された連続する２個のプリモジュレーション・チップが同相Ｉチャネルと直交Ｑチャネルとの互いに異なる伝送チャネル上を伝送されるように構成されている、
ことを特徴とする請求項７記載の信号生成装置。

【請求項9】

前記スペクトラム拡散符号ジェネレータ（１４）は、２種類以上の第１スペクトラム拡散符号と２種類以上の第２スペクトラム拡散符号とを生成するように構成されており、
前記プリモジュレーション・チップ系列ジェネレータ（１８）は、２種類以上の前記第１スペクトラム拡散符号により生成された一連のチップをスペクトラム拡散ＧＭＳＫ信号の伝送チャネルである同相Ｉチャネルに割り当て、該割り当てにおいて、該一連のプリモジュレーション・チップをインターリーブすることにより、同一種類の前記第１スペクトラム拡散符号により生成された連続する３個以上のプリモジュレーション・チップが同相Ｉチャネル上を伝送されることがないようにし、且つ、２種類以上の前記第２スペクトラム拡散符号により生成された一連のチップをスペクトラム拡散ＧＭＳＫ信号の伝送チャネルである直交Ｑチャネルに割り当て、該割り当てにおいて、該一連のプリモジュレーション・チップをインターリーブすることにより、同一種類の前記第２スペクトラム拡散符号により生成された連続する３個以上のプリモジュレーション・チップが直交Ｑチャネル上を伝送されることがないようにするように構成されている、
ことを特徴とする請求項７記載の信号生成装置。

【請求項10】

請求項７〜請求項９の何れか１項記載のスペクトラム拡散ＧＭＳＫ信号生成装置の使用であって、ＧＮＳＳ衛星においてＧＮＳＳ信号を生成し送信するために使用することを特徴とし、また特に、請求項７〜請求項９の何れか１項記載のスペクトラム拡散ＧＭＳＫ信号生成装置をＧＮＳＳ衛星に装備して使用することを特徴とする、スペクトラム拡散ＧＭＳＫ信号生成装置の使用。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はスペクトラム拡散ＧＭＳＫ（ガウス最小偏移符号化）信号の改良に関し、また特に、ＧＮＳＳ（全地球航法衛星システム）に使用するためのスペクトラム拡散ＧＭＳＫ信号の改良に関する。

【背景技術】

【0002】

ＧＭＳＫ変調と呼ばれる信号変調方式は、ＧＳＭ（登録商標）（全地球移動通信システム）方式をはじめとする数多くのデジタル通信方式に採用されている。ＧＭＳＫ変調は、ＦＳＫ（周波数偏移符号化）変調の一種であり、ガウス・フィルタを用いることで、使用可能な周波数スペクトラムの利用効率が高められている。しかしながらＧＭＳＫ変調には、シンボル間干渉（ＩＳＩ）が生じるために、ビット変調の品質が低下するという問題がある。そのため、ＧＭＳＫ変調が採用されているデジタル通信方式では、多くの場合、ＩＳＩのために発生する歪みを補償することのできる、例えばビタビアルゴリズムなどを用いたイコライザが使用されている。

【0003】

ＧＭＳＫ変調を採用したＣＤＭＡ（符号分割多元接続）方式が従来公知となっている。この公知技術は例えばデジタル通信などに用いるのに適しており、それは、ＧＭＳＫ変調よりスペクトラムの利用効率が高まるからである。しかしながら、ＧＭＳＫ変調とすることにより発生するＩＳＩのために、ＣＤＭＡの相関関数の幅が広がるという問題がある。それによってチップ間干渉（ＩＣＩ）が生じるおそれがあり、それは、ＣＣＦ（相互相関関数）の幅が通常は±１チップの範囲内に収まらないことによるものである。ＧＭＳＫフィルタのサイズが大きくなるほど（即ち、ＧＭＳＫフィルタのＢＴ値が小さくなるほど）±１チップの範囲外におけるＣＣＦの値が大きくなる。そのため、チッピング・レートが同一のＢＰＳＫ（二状態位相偏移符号化）変調信号と比べて、スペクトラム拡散ＧＭＳＫ信号ではトラッキング性能が低下している。

【0004】

特許文献１（同ヨーロッパ特許出願の発明は国際公報WO 2005/043767 A2にも開示されている）には、スペクトラム拡散ＧＭＳＫ信号の送受信のための方法、装置、及びシステムが示されている。そこでは、信号を送信するために、データ・シンボル系列を取得し、スペクトラム拡散チップ系列から成るスペクトラム拡散符号を取得し、前記データ・シンボル系列と前記スペクトラム拡散チップとを結合することによりプリモジュレーション・チップ系列を生成し、そのプリモジュレーション・チップ系列の生成に際しては、データ・シンボルの各々に対して、少なくとも当該データ・シンボルと少なくとも１個のスペクトラム拡散チップとを考慮に入れて少なくとも１個のプリモジュレーション・チップを生成するようにし、そして、前記プリモジュレーション・チップ系列を用いてＧＭＳＫ変調を実行することによりスペクトラム拡散ＧＭＳＫ信号を生成し、その生成したスペクトラム拡散ＧＭＳＫ信号を送信するようにしている。

【0005】

ＮＡＶＳＴＡＲ−ＧＰＳ（全地球測位システム）などのＧＮＳＳや、将来完成する予定の欧州ＧＮＳＳであるＧＡＬＩＬＥＯなどでは、宇宙側のＧＮＳＳ衛星からユーザ側のＧＮＳＳスペクトラム拡散受信装置へ航法支援データを送信するために、ＧＮＳＳに割り当てられている搬送波周波数にＤＳＳＳ（直接スペクトラム拡散）変調をかけるようにしている。最新技術を適用したＧＰＳやＧＡＬＩＬＥＯなどに採用されている信号設計においては、相関性能を向上させるためにより長いスペクトラム拡散符号を使用されており、また、微弱信号のトラッキングを支援するために、データ・チャネルに加えてデータ不在チャネル（パイロット・チャネル）が使用されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】ヨーロッパ特許出願公開第１６７８８３７Ａ１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明の目的は、スペクトラム拡散ＧＭＳＫ信号を更に改良することにあり、特にそのＩＣＩに関して改良することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的は特許請求の範囲の独立請求項の主題により達成される。従属請求項は更に具体的な構成を記載したものである。

【0009】

本発明においては、スペクトラム拡散ＧＭＳＫ信号のパイロット・チャネルとデータ・チャネルの夫々に適用するための、スペクトラム拡散チップ系列から成る（また特にＰＮ（擬似ランダム雑音）系列から成る）スペクトラム拡散符号を、パイロット・チャネル用のスペクトラム拡散符号とデータ・チャネル用のスペクトラム拡散符号とが互いに異なるものとし、データ・チャネルのデータ・シンボル系列とパイロット・チャネルのデータ・シンボル系列とにそれらスペクトラム拡散符号の夫々のチップ系列を結合することによって、プリモジュレーション・チップ系列を生成し、そして、データ・チャネルに所属するプリモジュレーション・チップ及びパイロット・チャネルに所属するプリモジュレーション・チップを、スペクトラム拡散ＧＭＳＫ信号の伝送チャネルである同相チャネル及び直交チャネルに割り当て、その割り当てにおいて、同一種類のスペクトラム拡散符号により生成された連続する３個以上のプリモジュレーション・チップが同相Ｉチャネルまたは直交Ｑチャネルである同一伝送チャネル上を伝送されることがないようにする。この方法によれば、データ・チャネルのデータ・シンボルのプリモジュレーション・チップと、パイロット・チャネルのデータ・シンボルのプリモジュレーション・チップとが、互いに異なる伝送チャネルに分配されて、データ・チャネル用のスペクトラム拡散符号及びパイロット・チャネル用のスペクトラム拡散符号が分離され、もってＩＣＩが低減される。

【0010】

本発明の１つの実施の形態は、スペクトラム拡散ガウス最小偏移符号化（ＧＭＳＫ）信号を生成するための信号生成方法に関するものであり、この信号生成方法は、データ・チャネル上を伝送されるデータ・シンボルのシーケンスであるデータ・シンボル系列Ｄ（ｔ）を取得し、少なくとも１種類の第１スペクトラム拡散符号を取得し、該第１スペクトラム拡散符号は第１スペクトラム拡散チップ系列Ｃ^Ｄ（ｔ）から成るデータ・チャネル用のスペクトラム拡散符号であり、少なくとも１種類の第２スペクトラム拡散符号を取得し、該第２スペクトラム拡散符号は第２スペクトラム拡散チップ系列Ｃ^Ｐ（ｔ）から成るパイロット・チャネル用のスペクトラム拡散符号であり、データ・チャネル上を伝送されるデータ・シンボルのシーケンスである前記データ・シンボル系列Ｄ（ｔ）と前記少なくとも１種類の第１スペクトラム拡散符号を構成している前記第１スペクトラム拡散チップ系列Ｃ^Ｄ（ｔ）の一連のスペクトラム拡散チップとを結合し、且つ、パイロット・チャネル上を伝送される一連のデータ・シンボルと前記少なくとも１種類の第２スペクトラム拡散符号を構成している前記第２スペクトラム拡散チップ系列Ｃ^Ｐ（ｔ）の一連のスペクトラム拡散チップとを結合して、結合されたチップ系列とすることにより、プリモジュレーション・チップのシーケンスであるプリモジュレーション・チップ系列ｒ（ｔ）を生成し、前記結合されたチップ系列の一連のチップをスペクトラム拡散ＧＭＳＫ信号の伝送チャネルである同相Ｉチャネル及び直交Ｑチャネルに割り当て、その割り当てにおいて、同一種類のスペクトラム拡散符号により生成された連続する３個以上のプリモジュレーション・チップが同相Ｉチャネルまたは直交Ｑチャネルである同一伝送チャネル上を伝送されることがないようにし、前記プリモジュレーション・チップ系列を用いてＧＭＳＫ変調ｇ（ｔ）を実行することによりスペクトラム拡散ＧＭＳＫ信号ｓ（ｔ）を生成することを特徴とする信号生成方法である。

【0011】

第１の割り当て方式として、１種類の第１スペクトラム拡散符号と１種類の第２スペクトラム拡散符号とを取得し、前記第１スペクトラム拡散符号により生成された一連のプリモジュレーション・チップをスペクトラム拡散ＧＭＳＫ信号の伝送チャネルである同相Ｉチャネル及び直交Ｑチャネルに割り当て、該割り当てにおいて、前記第１スペクトラム拡散符号により生成された連続する２個のプリモジュレーション・チップが同相Ｉチャネルと直交Ｑチャネルとの互いに異なる伝送チャネル上を伝送されるようにし、更に、前記第２スペクトラム拡散符号により生成された一連のプリモジュレーション・チップをスペクトラム拡散ＧＭＳＫ信号の伝送チャネルである同相Ｉチャネル及び直交Ｑチャネルに割り当て、該割り当てにおいて、前記第２スペクトラム拡散符号により生成された連続する２個のプリモジュレーション・チップが同相Ｉチャネルと直交Ｑチャネルとの互いに異なる伝送チャネル上を伝送されるようにするのもよい。

【0012】

第２の割り当て方式として、２種類以上の第１スペクトラム拡散符号と２種類以上の第２スペクトラム拡散符号とを取得し、２種類以上の前記第１スペクトラム拡散符号により生成された一連のプリモジュレーション・チップをスペクトラム拡散ＧＭＳＫ信号の伝送チャネルである同相Ｉチャネルに割り当て、該割り当てにおいて、該一連のプリモジュレーション・チップをインターリーブすることにより、同一種類の前記第１スペクトラム拡散符号により生成された連続する３個以上のプリモジュレーション・チップが同相Ｉチャネル上を伝送されることがないようにし、更に、２種類以上の前記第２スペクトラム拡散符号により生成された一連のプリモジュレーション・チップをスペクトラム拡散ＧＭＳＫ信号の伝送チャネルである直交Ｑチャネルに割り当て、該割り当てにおいて、該一連のプリモジュレーション・チップをインターリーブすることにより、同一種類の前記第２スペクトラム拡散符号により生成された連続する３個以上のプリモジュレーション・チップが直交Ｑチャネル上を伝送されることがないようにするのもよい。

【0013】

本発明の更なる１つの実施の形態は、本明細書に開示する本発明の信号生成方法により生成されたスペクトラム拡散ガウス最小偏移符号化（ＧＭＳＫ）信号を受信するための信号受信方法に関するものであり、この信号受信方法は、受信したスペクトラム拡散ＧＭＳＫ信号により伝送されてきたデータ・シンボルが第１データ・シンボルであった場合に適用するリファレンス信号である第１リファレンス信号ｓ_ｒｅｆ１（ｔ）を生成し、受信したスペクトラム拡散ＧＭＳＫ信号により伝送されてきたデータ・シンボルが第２データ・シンボルであった場合に適用するリファレンス信号である第２リファレンス信号ｓ_ｒｅｆ２（ｔ）を生成し、受信したスペクトラム拡散ＧＭＳＫ信号と前記第１リファレンス信号ｓ_ｒｅｆ１（ｔ）との第１相関関数の相関値と、受信したスペクトラム拡散ＧＭＳＫ信号と前記第２リファレンス信号ｓ_ｒｅｆ２（ｔ）との第２相関関数の相関値とを同時に導出し、導出した前記第１相関関数及び前記第２相関関数のパンクチュアル相関値のうちの最大値を判定し、判定した最大値に基づいて前記第１リファレンス信号ｓ_ｒｅｆ１（ｔ）と前記第２リファレンス信号ｓ_ｒｅｆ２（ｔ）との一方を選択し、受信したスペクトラム拡散ＧＭＳＫ信号と第１スペクトラム拡散符号または第２スペクトラム拡散符号との相関処理を実行するために採用する積分時間を、前記第１リファレンス信号ｓ_ｒｅｆ１（ｔ）と前記第２リファレンス信号ｓ_ｒｅｆ２（ｔ）とのうちの選択したリファレンス信号に基づいて決定することを特徴とする信号受信方法である。

【0014】

更に別の実施の形態は、本明細書に開示する本発明の信号生成方法により生成されたスペクトラム拡散ガウス最小偏移符号化（ＧＭＳＫ）信号を受信するための信号受信方法に関するものであり、この信号受信方法は、下記の数式に従ってリファレンス信号ｓ_ｒｅｆ（ｔ）を生成するステップを含み、

【0015】

【数1】

【0016】

上式において、Ａは信号を正規化するための係数、ａ_ｋはパイロット・チャネル用のスペクトラム拡散符号のＰＮ系列、ｂ_ｋはデータ・チャネル用のスペクトラム拡散符号のＰＮ系列、Ｔ_ｃはチップ持続時間、Ｎ_ｃはＰＮ系列の長さ、即ち、伝送されるシンボルの、また特にデータ・チャネル上を伝送されるデータ・シンボルの、そのスペクトラム拡散のために用いられるスペクトラム拡散符号のＰＮ系列のスペクトラム拡散チップの個数、そして、Ｃ_０はＧＭＳＫフィルタ（ガウス・フィルタ）であることを特徴とする信号受信方法である。これにより、ローラン分解を表す簡明化した数式に基づいて、構造が簡明で低コストで実装可能な信号受信装置のアーキテクチャの設計が可能となる。

【0017】

この信号受信方法は更に、データ・チャネル用の前記スペクトラム拡散符号のＰＮ系列ｂ_ｋを当該スペクトラム拡散符号と同一長さのパイロット・チャネル・トラッキング用のゼロ系列に置き換えるステップ、または、パイロット・チャネル用の前記スペクトラム拡散符号のＰＮ系列ａ_ｋを当該スペクトラム拡散符号と同一長さのデータ・チャネル・トラッキング用のゼロ系列に置き換えるステップを含むものとするのもよい。

【0018】

本発明の更に別の１つの実施の形態は、スペクトラム拡散ガウス最小偏移符号化（ＧＭＳＫ）信号を生成するための信号生成装置に関するものであり、この信号生成装置は、データ・チャネル上を伝送されるデータ・シンボルのシーケンスであるデータ・シンボル系列Ｄ（ｔ）を生成するデータ・ストリーム・ジェネレータと、少なくとも１種類の第１スペクトラム拡散符号と少なくとも１種類の第２スペクトラム拡散符号とを生成するスペクトラム拡散符号ジェネレータであって、前記第１スペクトラム拡散符号は第１スペクトラム拡散チップ系列Ｃ^Ｄ（ｔ）から成るデータ・チャネル用のスペクトラム拡散符号であり、前記第２スペクトラム拡散符号は第２スペクトラム拡散チップ系列Ｃ^Ｐ（ｔ）から成るパイロット・チャネル用のスペクトラム拡散符号であるスペクトラム拡散符号ジェネレータと、データ・チャネル上を伝送されるデータ・シンボルのシーケンスである前記データ・シンボル系列Ｄ（ｔ）と前記少なくとも１種類の第１スペクトラム拡散符号を構成している前記第１スペクトラム拡散チップ系列Ｃ^Ｄ（ｔ）の一連のスペクトラム拡散チップとを結合し、且つ、パイロット・チャネル上を伝送される一連のデータ・シンボルと前記少なくとも１種類の第２スペクトラム拡散符号を構成している前記第２スペクトラム拡散チップ系列Ｃ^Ｐ（ｔ）の一連のスペクトラム拡散チップとを結合して、結合されたチップ系列とする結合器と、前記結合されたチップ系列から、プリモジュレーション・チップのシーケンスであるプリモジュレーション・チップ系列ｒ（ｔ）を生成するプリモジュレーション・チップ系列ジェネレータであって、前記結合されたチップ系列の一連のチップを前記スペクトラム拡散ＧＭＳＫ信号の伝送チャネルである同相Ｉチャネルと直交Ｑチャネルとに割り当て、該割り当てにおいて、同一種類のスペクトラム拡散符号により生成された連続する３個以上のプリモジュレーション・チップが同相Ｉチャネルまたは直交Ｑチャネルである同一伝送チャネル上を伝送されることがないようにする、プリモジュレーション・チップ系列ジェネレータと、生成されたプリモジュレーション・チップ系列ｒ（ｔ）にフィルタ処理を施すガウス・フィルタと、伝送チャネルである同相Ｉチャネルに割り当てられた一連のチップを用いて同相信号を生成し、伝送チャネルである直交Ｑチャネルに割り当てられた一連のチップを用いて直交信号を生成し、更に、生成した同相信号と直交信号とを合算する直交変調器と、合算された同相信号及び直交信号を積分することによりスペクトラム拡散ＧＭＳＫ信号ｓ（ｔ）を生成する積分器とを備えたことを特徴とする信号生成装置である。

【0019】

前記スペクトラム拡散符号ジェネレータは、１種類の第１スペクトラム拡散符号と１種類の第２スペクトラム拡散符号とを生成するように構成されているものとし、前記プリモジュレーション・チップ系列ジェネレータは、前記第１スペクトラム拡散符号により生成された一連のプリモジュレーション・チップを前記スペクトラム拡散ＧＭＳＫ信号の伝送チャネルである同相Ｉチャネル及び直交Ｑチャネルに割り当て、該割り当てにおいて、前記第１スペクトラム拡散符号により生成された連続する２個のプリモジュレーション・チップが同相Ｉチャネルと直交Ｑチャネルとの互いに異なる伝送チャネル上を伝送されるようにし、且つ、前記第２スペクトラム拡散符号により生成された一連のプリモジュレーション・チップを前記スペクトラム拡散ＧＭＳＫ信号の伝送チャネルである同相Ｉチャネル及び直交Ｑチャネルに割り当て、該割り当てにおいて、前記第２スペクトラム拡散符号により生成された連続する２個のプリモジュレーション・チップが同相Ｉチャネルと直交Ｑチャネルとの互いに異なる伝送チャネル上を伝送されるように構成されているものとするのもよい。

【0020】

或いはまた、前記スペクトラム拡散符号ジェネレータは、２種類以上の第１スペクトラム拡散符号と２種類以上の第２スペクトラム拡散符号とを生成するように構成されているものとし、前記プリモジュレーション・チップ系列ジェネレータは、前記第１スペクトラム拡散符号により生成された一連のプリモジュレーション・チップを前記スペクトラム拡散ＧＭＳＫ信号の伝送チャネルである同相Ｉチャネルに割り当て、該割り当てにおいて、該一連のプリモジュレーション・チップをインターリーブすることにより、同一種類の前記第１スペクトラム拡散符号により生成された連続する３個以上のプリモジュレーション・チップが同相Ｉチャネル上を伝送されることがないようにし、且つ、前記第２スペクトラム拡散符号により生成された一連のプリモジュレーション・チップを前記スペクトラム拡散ＧＭＳＫ信号の伝送チャネルである直交Ｑチャネルに割り当て、該割り当てにおいて、該一連のプリモジュレーション・チップをインターリーブすることにより、同一種類の前記第２スペクトラム拡散符号により生成された連続する３個以上のプリモジュレーション・チップが直交Ｑチャネル上を伝送されることがないように構成されているものとするのもよい。

【0021】

本発明に従って生成されるスペクトラム拡散ＧＭＳＫ信号は、ＧＮＳＳに使用するのに特に適した信号であり、即ち、ＧＮＳＳ信号を生成するという用途に用いるのに特に適した信号である。本明細書に開示する本発明に係るスペクトラム拡散ＧＭＳＫ信号生成装置は、例えば、スペクトラム拡散ＧＭＳＫ変調されたＧＮＳＳ信号の生成及び送信を行うためにＧＮＳＳ衛星に装備されるものである。

【0022】

本発明の以上の態様並びにその他の態様について、以下に記載する幾つかの実施の形態に即して説明することにより更に明らかにして行く。

【0023】

これより幾つかの具体的な実施の形態に即して本発明について更に詳細に説明して行くが、ただし本発明はそれら具体的な実施の形態に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1A】図１Ａは、ＢＴ値（ＢＴ_ｃ＝０．５）に対応した、ＧＭＳＫフィルタ（Ｃ_０フィルタ及びＣ_１フィルタ）のフィルタ特性曲線を示した図である。

【図1B】図１Ｂは、ＢＴ値（ＢＴ_ｃ＝０．３）に対応した、ＧＭＳＫフィルタ（Ｃ_０フィルタ及びＣ_１フィルタ）のフィルタ特性曲線を示した図である。

【図1C】図１Ｃは、ＢＴ値（ＢＴ_ｃ＝０．２５）に対応した、ＧＭＳＫフィルタ（Ｃ_０フィルタ及びＣ_１フィルタ）のフィルタ特性曲線を示した図である。

【図2】３通りのＢＴ値（ＢＴ＝０．５、ＢＴ＝０．３、ＢＴ＝０．２５）の夫々に対応した、ＧＭＳＫ−ＣＤＭＡ信号（ＧＭＳＫ１）のＰＳＤを示したグラフである。

【図3】３通りのＢＴ値（ＢＴ＝０．５、ＢＴ＝０．３、ＢＴ＝０．２５）の夫々に対応した、ＧＭＳＫ−ＣＤＭＡ信号（ＧＭＳＫ１）のＣＣＦを示したグラフである。

【図4】３通りのＢＴ値（ＢＴ＝０．５、ＢＴ＝０．３、ＢＴ＝０．２５）の夫々に対応した、ＧＭＳＫ−ＣＤＭＡ信号（ＧＭＳＫ１）の符号ジッタを示したグラフである。

【図5】ＢＴ＝０．５のときのＭＰエンベロープを示したグラフである。

【図6】ＢＴ＝０．３のときのＭＰエンベロープを示したグラフである。

【図7】ＢＴ＝０．２５のときのＭＰエンベロープを示したグラフである。

【図8】本発明に係るＧＮＳＳのＧＭＳＫ−ＣＤＭＡ信号の、同相Ｉチャネル上のパイロット・チャネルのスペクトラム拡散チップ系列、及び、直交Ｑチャネル上のデータ・チャネルのスペクトラム拡散チップ系列の具体例を示した図である。

【図9】本発明に係るＧＮＳＳのＧＭＳＫ−ＣＤＭＡ信号の、同相Ｉチャネル上のパイロット・チャネルのスペクトラム拡散チップ系列、及び、直交Ｑチャネル上のデータ・チャネルのスペクトラム拡散チップ系列の具体例を示した図である。

【図10】３通りのＢＴ値（ＢＴ＝０．５、ＢＴ＝０．３、ＢＴ＝０．２５）の夫々に対応した、本発明に係るＧＭＳＫ−ＣＤＭＡ信号（ＧＭＳＫ１）のＣＣＦを示したグラフである。

【図11】３通りのＢＴ値（ＢＴ＝０．５、ＢＴ＝０．３、ＢＴ＝０．２５）の夫々に対応した、本発明に係るＧＭＳＫ−ＣＤＭＡ信号（ＧＭＳＫ１）の符号ジッタを示したグラフである。

【図12】ＢＴ＝０．５のときの本発明に係るＧＭＳＫ−ＣＤＭＡ信号のＭＰエンベロープを示したグラフである。

【図13】ＢＴ＝０．３のときの本発明に係るＧＭＳＫ−ＣＤＭＡ信号のＭＰエンベロープを示したグラフである。

【図14】ＢＴ＝０．２５のときの本発明に係るＧＭＳＫ−ＣＤＭＡ信号のＭＰエンベロープを示したグラフである。

【図15】本発明の実施の形態に係るＧＭＳＫ−ＣＤＭＡ信号送信装置のブロック図である。

【図16】本発明の実施の形態に係るＧＭＳＫ−ＣＤＭＡ信号受信装置のブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下の説明では、互いに機能的に同等または同一の要素には同一の参照符号を付すことにする。また、以下に説明において数値を明示する場合、その数値はあくまでも具体的な数値例を示すものであって、本発明を限定するものではない。

【0026】

以下の説明では、先ず、従来の典型的なＧＭＳＫ−ＣＤＭＡ信号について説明し、そのＧＭＳＫ−ＣＤＭＡ信号を生成するために用いられるＧＭＳＫフィルタのＢＴ値に応じてそのＧＭＳＫ−ＣＤＭＡ信号のＰＳＤ値及びＣＣＦ値がどのように変化するかを示す。更に、ＧＭＳＫフィルタに因ってＩＣＩが発生するという問題についても、ＣＣＦ及びトラッキング性能との関連において説明する。また、このＧＭＳＫ−ＣＤＭＡ信号に関する以下の説明は、このＧＭＳＫ−ＣＤＭＡ信号が最新のＧＰＳやＧＡＬＩＬＥＯなどの、ＧＮＳＳに用いられる場合の説明であり、そのようなＧＮＳＳにおいては、データを伝送しないパイロット・チャネル（即ち、データ不在チャネルであり、ここでいうデータとは測位や航法支援などの目的に用いられるデータを意味する）と、データ（ＧＮＳＳ信号受信装置がそれに基づいて測位などを行うためのデータ）を伝送するデータ・チャネルとが用いられることを前提として信号設計がなされている。また、以下の説明はＧＮＳＳに用いられるＧＭＳＫ−ＣＤＭＡ信号についてのものであるが、ここで説明するＧＭＳＫ−ＣＤＭＡ信号は基本的に、パイロット・チャネルとデータ・チャネルとが用いられる様々な用途に適用可能なものである。

【0027】

ＧＭＳＫ−ＣＤＭＡ信号は、スペクトラム拡散ＧＭＳＫ信号Ｓ（ｔ）であり、この信号は以下の数式により良好に近似することができる（この数式はローラン分解に基づくものである）。

【0028】

【数2】

【0029】

上式において、Ａは信号を正規化するための係数、ａ_ｋは同相Ｉチャネル上のスペクトラム拡散符号のＰＮ系列、ｂ_ｋは直交Ｑチャネル上のスペクトラム拡散符号のＰＮ系列、Ｔ_ｃはチップ持続時間、Ｎ_ｃはＰＮ系列の長さ、即ち、伝送されるシンボルの、また特にデータ・チャネル上を伝送されるデータ・シンボルの、そのスペクトラム拡散のために用いられるスペクトラム拡散符号のＰＮ系列のスペクトラム拡散チップの個数、そしてＣ_０及びＣ_１はＧＭＳＫフィルタ（ガウス・フィルタ）であり、図１Ａ〜図１Ｃには、３通りのＢＴ値（図１ＡではＢＴ_ｃ＝０．５、図１ＢではＢＴ_ｃ＝０．３、図１ＣではＢＴ_ｃ＝０．２５）の夫々に対応したそれらフィルタの典型的なフィルタ特性曲線が示されている。

【0030】

図２に示したのは、このＧＭＳＫ−ＣＤＭＡ信号（ＧＭＳＫ１）のＰＳＤ（電力スペクトル密度）である。ＰＳＤは二次ローブをただ１つだけ有しており、その二次ローブは主ローブと比べて著しく減衰されている。図２には、３通りのＢＴ値（ＢＴ＝０．５、ＢＴ＝０．３、ＢＴ＝０．２５）の夫々に対応したＰＳＤが示されている。

【0031】

図１Ａ〜図１Ｃから分かるように、Ｃ_０フィルタのサイズの方がＩＣＩを発生させるチップの持続時間よりも大きい。このことは、これまでの信号変調方式ではＣＣＦが±１チップの範囲内には収まらないことを意味している。それを図示したのが図３であり、同図は、３通りのＢＴ値（ＢＴ＝０．５、ＢＴ＝０．３、ＢＴ＝０．２５）の夫々に対応した、ＧＭＳＫ−ＣＤＭＡ信号（ＧＭＳＫ１）のＣＣＦの特性曲線を示している。同図から見て取れるように、Ｃ_０フィルタのサイズが大きくなるほど（即ち、ＢＴ値が小さくなるほど）±１チップの範囲外におけるＣＣＦの値が大きくなる。

【0032】

そのため、チッピング・レートが同一のＢＰＳＫ変調信号と比べて、かかるＧＭＳＫ−ＣＤＭＡ信号ではトラッキング性能が低下している。このＧＭＳＫ信号のＣＣＦのピークはＢＰＳＫ変調信号のＣＣＦのピークほど急峻ではなく、そのことがＡＷＧＮ（白色ガウス雑音）及びマルチパスが存在する環境下におけるトラッキング性能の低下を招いており、このことは、図４の、３通りのＢＴ値（ＢＴ＝０．５、ＢＴ＝０．３、ＢＴ＝０．２５）の夫々に対応した、ＧＭＳＫ−ＣＤＭＡ信号（ＧＭＳＫ１）の符号ジッタの特性曲線から明らかである。更に加えて、ＣＣＦが±１チップの範囲内に収まっていないため、長距離マルチパス（１．５チップを超えるマルチパス）によって符号トラッキング性能が低下しており、このことは、図５、図６、及び図７の、３通りのＢＴ値（ＢＴ＝０．５、ＢＴ＝０．３、ＢＴ＝０．２５）の夫々に対応した、ＭＰ（マルチパス）エンベロープを示したグラフから明らかである。

【0033】

ＧＭＳＫ変調方式の主たる短所は、ＩＣＩが発生するために、以上に示したようにＣＣＦの演算効率が低下することにある。本発明は、伝送するＣＤＭＡ符号の符号系列に変更を加えてＣＣＦを改善することを提案するものである。その変更によれば、ＧＭＳＫ−ＣＤＭＡ信号の同相Ｉチャネルと直交Ｑチャネルとに適用する、スペクトラム拡散チップ系列から成るスペクトラム拡散符号を、同相Ｉチャネルと直交Ｑチャネルとで互いに異なるスペクトラム拡散符号とする。図８に、同相Ｉチャネル上のパイロット・チャネルに適用するスペクトラム拡散符号のスペクトラム拡散チップ系列と、直交Ｑチャネル上のデータ・チャネルに適用するスペクトラム拡散符号のスペクトラム拡散チップ系列の、１つの具体例を示した。

【0034】

ＩＣＩを回避するために、パイロット・チャネル及びデータ・チャネルの伝送を、同相Ｉチャネル及び直交Ｑチャネルの両方の伝送チャネル上で行うようにし、更に、パイロット・チャネルのスペクトラム拡散符号のチップも、またデータ・チャネルのスペクトラム拡散符号のチップも、連続する３個以上のチップが同相Ｉチャネルまたは直交Ｑチャネルである同一伝送チャネル上を伝送されることがないようにしている。これによってデータ・チャネル用のスペクトラム拡散符号及びパイロット・チャネル用のスペクトラム拡散符号が分離されて、ＩＣＩが解消される。図９に、データ・チャネルのスペクトラム拡散符号のスペクトラム拡散チップ系列と、パイロット・チャネルのスペクトラム拡散符号のスペクトラム拡散チップ系列の、１つの具体例を示した。

【0035】

以下に、この新規な技法を採用した場合のＣＣＦについて説明する。図１０に、３通りのＢＴ値（ＢＴ＝０．５、ＢＴ＝０．３、ＢＴ＝０．２５）の夫々に対応したＣＣＦのグラフを示した。図３に示されているＣＣＦと比べて、この図１０のＣＣＦでは、ＣＣＦのピークがより急峻であって、ＣＣＦが略々±１チップの範囲内に収まっている。図１１、図１２、図１３、及び図１４に示したのは、３通りのＢＴ値（ＢＴ＝０．５、ＢＴ＝０．３、ＢＴ＝０．２５）の夫々に対応した、ＡＷＧＮが存在する環境下における符号トラッキング・ジッタと、ＭＰエンベロープである。これらの図１１〜図１４に示したグラフはいずれも、帯域制限フィルタ処理を施しておらず、また、歪みも生じていない状態を示したものである。

【0036】

ＩＣＩを抑制するもう１つの方法は、２つの伝送チャネル（同相Ｉチャネル及び直交Ｑチャネル）の各々に、２種類ずつのスペクトラム拡散符号を適用するというものである。この方式でも、同一種類のスペクトラム拡散符号による連続する３個以上のチップが（特に２個のチップが）同相Ｉチャネルまたは直交Ｑチャネルである同一伝送チャネル上を伝送されることがないようにするという基本原理に変わりはない。ただしこの方式では、同相Ｉチャネルと直交Ｑチャネルのいずれの伝送チャネルにおいても、２種類のスペクトラム拡散符号をインターリーブすることにより、同一種類のスペクトラム拡散符号による連続する２個のチップが同一伝送チャネル上を伝送されることがないようにする。この方式を更に拡張して、同相Ｉチャネルにはｎ種類のスペクトラム拡散符号を適用し、直交Ｑチャネルにはｍ種類のスペクトラム拡散符号を適用するようにすることもできる。

【0037】

図１５に示したのは、本発明に係るＧＭＳＫ−ＣＤＭＡ信号を生成して送信するための信号送信装置のブロック図である。

【0038】

送信されるデータは、フレキシブル・エンコードを行うことのできるエンコーダ１０によりエンコードされてデータ・ストリーム・ジェネレータ１２へ供給され、このデータ・ストリーム・ジェネレータ１２は、データ・チャネル上を伝送されるデータ・シンボルのシーケンスであるデータ・シンボル系列Ｄ（ｔ）を生成する。

【0039】

ＰＲＮ（擬似ランダム雑音）ジェネレータ１４は、データ・チャネルとパイロット・チャネルとの両方に対応しており、スペクトラム拡散チップ系列Ｃ^Ｄ（ｔ）から成るデータ・チャネル用の少なくとも１種類の第１スペクトラム拡散符号と、スペクトラム拡散チップ系列Ｃ^Ｐ（ｔ）から成るパイロット・チャネル用の少なくとも１種類の第２スペクトラム拡散符号とを生成する。

【0040】

結合器１６は、データ・チャネル上を伝送されるデータ・シンボルのシーケンス（即ちデータ・シンボル系列）であるデータ・ストリームＤ（ｔ）と、第１スペクトラム拡散チップ系列Ｃ^Ｄ（ｔ）の一連のスペクトラム拡散チップとを結合し、且つ、パイロット・チャネル上を伝送される一連のデータ・シンボルと、第２スペクトラム拡散チップ系列Ｃ^Ｐ（ｔ）の一連のスペクトラム拡散チップとを結合して、１つのチップ・シーケンス（即ちチップ系列）を生成し、生成したそのチップ系列を出力する。

【0041】

プリモジュレーション・チップ系列ジェネレータ１８は、結合器１６が生成して出力したチップ系列を受取って、プリモジュレーション・チップのシーケンスであるプリモジュレーション・チップ系列ｒ（ｔ）を生成し、その生成に際しては、データ・チャネルに所属するチップ並びにパイロット・チャネルに所属するチップをスペクトラム拡散ＧＭＳＫ信号の伝送チャネルである同相Ｉチャネル及び直交Ｑチャネルに割り当て、その割り当てにおいて、同一種類のスペクトラム拡散符号により生成された連続する３個以上のプリモジュレーション・チップが同相Ｉチャネルまたは直交Ｑチャネルである同一伝送チャネル上を伝送されることがないようにする。

【0042】

プリモジュレーション・チップ系列ジェネレータ１８がそのような割り当てを行う際の割り当て方式としては、幾つかの割り当て方式が可能である。

【0043】

１．第１の割り当て方式は、第１スペクトラム拡散符号により生成された一連のプリモジュレーション・チップをスペクトラム拡散ＧＭＳＫ信号の伝送チャネルである同相Ｉチャネル及び直交Ｑチャネルに割り当て、その割り当てにおいて、第１スペクトラム拡散符号により生成された連続する２個のプリモジュレーション・チップが同相Ｉチャネルと直交Ｑチャネルとの互いに異なる伝送チャネル上を伝送されるようにし、且つ、第２スペクトラム拡散符号により生成された一連のプリモジュレーション・チップをスペクトラム拡散ＧＭＳＫ信号の伝送チャネルである同相Ｉチャネル及び直交Ｑチャネルに割り当て、その割り当てにおいて、第２スペクトラム拡散符号により生成された連続する２個のプリモジュレーション・チップが同相Ｉチャネルと直交Ｑチャネルとの互いに異なる伝送チャネル上を伝送されるようにするというものである。この割り当て方式によれば、第１スペクトラム拡散符号により生成された連続するプリモジュレーション・チップも、また、第２スペクトラム拡散符号により生成された連続するプリモジュレーション・チップも、同相Ｉチャネルと直交Ｑチャネルとの互いに異なる伝送チャネルに亘って分配されて、第１スペクトラム拡散符号及び第２スペクトラム拡散符号が分離され、それによってＩＣＩが低減され、場合によっては解消されることにもなる。

【0044】

２．また別の割り当て方式として、２種類以上の第１スペクトラム拡散符号と２種類以上の第２スペクトラム拡散符号とを取得した上で割り当てを行う方式がある。この割り当て方式では、データ・チャネルのデータ・シンボルが複数のスペクトラム拡散符号により拡散され、またパイロット・チャネルのデータ・シンボルも複数のスペクトラム拡散符号により拡散される。ＩＣＩの低減を図るために、複数の前記第１スペクトラム拡散符号により生成された一連のプリモジュレーション・チップをスペクトラム拡散ＧＭＳＫ信号の伝送チャネルである同相Ｉチャネルに割り当て、その割り当てにおいて、それら一連のプリモジュレーション・チップをインターリーブすることにより、同一種類の前記第１スペクトラム拡散符号により生成された連続する３個以上のプリモジュレーション・チップが同相Ｉチャネル上を伝送されることがないようにし、且つ、複数の前記第２スペクトラム拡散符号により生成された一連のプリモジュレーション・チップをスペクトラム拡散ＧＭＳＫ信号の伝送チャネルである直交Ｑチャネルに割り当て、その割り当てにおいて、それら一連のプリモジュレーション・チップをインターリーブすることにより、同一種類の前記第２スペクトラム拡散符号により生成された連続する３個以上のプリモジュレーション・チップが直交Ｑチャネル上を伝送されることがないようにする。この割り当て方式によれば、第１スペクトラム拡散符号により生成された連続するプリモジュレーション・チップと第２スペクトラム拡散符号により生成された連続するプリモジュレーション・チップとは、互いに異なる伝送チャネルである同相Ｉチャネルと直交Ｑチャネルとの夫々の内部において分配されて、第１スペクトラム拡散符号及び第２スペクトラム拡散符号が分離され、それによってＩＣＩが低減され、場合によっては解消されることにもなる。

【0045】

プリモジュレーション・チップ系列ジェネレータ１８により生成されたプリモジュレーション・チップ系列ｒ（ｔ）に対しては、続いて、ガウス・ローパス・フィルタ２０によりフィルタ処理が施され、それによって、フィルタ処理後チップ系列ｇ（ｔ）が生成される。このガウス・ローパス・フィルタ２０は、例えば図１Ａ〜図１Ｃに示したようなフィルタ特性を有するものである。

【0046】

直交変調器（Ｉ−Ｑ変調器）２２は、伝送チャネルのうちの同相Ｉチャネルに割り当てられた一連のチップを用いてフィルタ処理後チップ系列ｇ（ｔ）に変調処理を施すことで同相信号を生成し、また、伝送チャネルのうちの直交Ｑチャネルに割り当てられた一連のチップを用いてフィルタ処理後チップ系列ｇ（ｔ）に変調処理を施すことで直交信号を生成する。生成された同相信号及び直交信号は、直交変調器２２により合算されて出力される。

【0047】

積分器２４は、合算された同相信号及び直交信号を積分することによりベースバンド出力信号ｓ（ｔ）を出力する。

【0048】

図１６に示したのは、以上に説明したＧＭＳＫ−ＣＤＭＡ信号を受信するための信号受信装置のブロック図である。信号受信装置は、基本的に、信号送信装置の構成要素に対応した構成要素により構成されている。ただし信号受信装置は、個々の積分時間を決定する上で２つのリファレンス信号ｓ_ｒｅｆ１（ｔ）及びｓ_ｒｅｆ２（ｔ）を考慮する必要があり、それらリファレンス信号の一方は、データ・チャネル上を伝送されてきたデータ・シンボルが「＋１」であった場合に適用するリファレンス信号であり、他方はデータ・チャネル上を伝送されてきたデータ・シンボルが「−１」であった場合に適用するリファレンス信号である。

【0049】

信号受信装置には、それら２つのリファレンス信号ｓ_ｒｅｆ１（ｔ）及びｓ_ｒｅｆ２（ｔ）を生成するために、図１６に示したように、信号送信装置と同様のアーキテクチャが備えられている。

【0050】

それら２つのリファレンス信号を生成して、入力ベースバンド信号Ｄ（ｔ）と一方のリファレンス信号ｓ_ｒｅｆ１（ｔ）との相関関数の相関値と、入力ベースバンド信号Ｄ（ｔ）と他方のリファレンス信号ｓ_ｒｅｆ２（ｔ）との相関関数の相関値とを同時に導出する。そして、導出したそれら相関関数のパンクチュアル相関値のうちの最大値に応じて、２つのリファレンス信号のうちのどちらに基づいて積分時間を決定すべきかを判定する。

【0051】

本発明は、ＩＣＩを低減することにより、ＡＷＧＮ及びマルチパスが存在する環境下で伝送されるスペクトラム拡散ＧＭＳＫ信号の符号トラッキング性能を改善し得るようにしたものであり、また、そのＩＣＩの低減は、パイロット・チャネルのプリモジュレーション・チップ及びデータ・チャネルのプリモジュレーション・チップを、同相Ｉチャネル及び直交Ｑチャネルの両方の伝送チャネルにより伝送すると共に、同一種類のスペクトラム拡散符号により生成された連続する３個以上のプリモジュレーション・チップが同相Ｉチャネルまたは直交Ｑチャネルである同一伝送チャネル上を伝送されることがないようにすることで達成するようにしたものである。

【0052】

以下に、構造が簡明で低コストの信号受信装置のアーキテクチャについて簡潔に説明する。

【0053】

この受信装置のアーキテクチャは、以上に説明したようにして伝送される信号を受信するためのもう１つの信号受信方法を提供するものであり、ローラン分解を表す簡明化した数式に基づいて設計され、即ち、以下の数式に従ってリファレンス信号を生成するように設計される。

【0054】

【数3】

【0055】

上式において、Ａは信号を正規化するための係数、ａ_ｋはパイロット・チャネル用のスペクトラム拡散符号のＰＮ系列、ｂ_ｋはデータ・チャネル用のスペクトラム拡散符号のＰＮ系列、Ｔ_ｃはチップ持続時間、Ｎ_ｃはＰＮ系列の長さ、即ち、伝送されるシンボルの、また特にデータ・チャネル上を伝送されるデータ・シンボルの、そのスペクトラム拡散のために用いられるスペクトラム拡散符号のＰＮ系列のスペクトラム拡散チップの個数、そして、Ｃ_０はＧＭＳＫフィルタ（ガウス・フィルタ）である。

【0056】

トラッキングの対象とするチャネルがパイロット・チャネルだけである場合には、上式におけるデータ・チャネル用のスペクトラム拡散符号のＰＮ系列を、そのスペクトラム拡散符号と同一長さのゼロ系列に置き換えてもよい。

【0057】

トラッキングの対象とするチャネルがデータ・チャネルだけである場合には、上式におけるパイロット・チャネル用のスペクトラム拡散符号のＰＮ系列を、そのスペクトラム拡散符号と同一長さのゼロ系列に置き換えてもよい。

【0058】

この低コストの信号受信装置は、位相の不連続性のために、先に説明した信号受信装置と比べて性能の低いものとなる。

【符号の説明】

【0059】

１０ フレキシブル・データ・エンコーダ
１２ データ・ストリーム・ジェネレータ
１４ ＰＲＮジェネレータ
１６ 結合器
１８ プリモジュレーション・チップ系列ジェネレータ
２０ ガウス・ローパス・フィルタ
２２ 直交変調器
２４ 積分器
ＡＷＧＮ 白色ガウス雑音
ＢＰＳＫ 二状態位相偏移符号化
ＣＣＦ 相互相関関数
ＣＤＭＡ 符号分割多元接続
ＤＳＳＳ 直接スペクトラム拡散
ＦＳＫ 周波数偏移符号化
ＧＭＳＫ ガウス最小偏移符号化
ＧＮＳＳ 全地球航法衛星システム
ＧＰＳ 全地球測位システム
ＧＳＭ（登録商標） 全地球移動通信システム
ＩＣＩ チップ間干渉
ＩＳＩ シンボル間干渉
ＰＮ 擬似ランダム雑音
ＰＳＤ 電力スペクトル密度

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】