特許 7582033 同期捕捉回路

(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】

(24)【登録日】2024-11-05

(45)【発行日】2024-11-13

(54)【発明の名称】同期捕捉回路

(51)【国際特許分類】

   H04B 1/7075 20110101AFI20241106BHJP

   H04B 1/7087 20110101ALI20241106BHJP

【ＦＩ】

H04B1/7075

H04B1/7087

【請求項の数】 72

(21)【出願番号】P 2021066226

(22)【出願日】2021-04-09

(65)【公開番号】P2022161417

(43)【公開日】2022-10-21

【審査請求日】2023-11-10

(73)【特許権者】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109612

【弁理士】

【氏名又は名称】倉谷 泰孝

(74)【代理人】

【識別番号】100116643

【弁理士】

【氏名又は名称】伊達 研郎

(74)【代理人】

【識別番号】100184022

【弁理士】

【氏名又は名称】前田 美保

(72)【発明者】

【氏名】東海林 隆則

(72)【発明者】

【氏名】門田 行広

【審査官】川口 貴裕

(56)【参考文献】

【文献】特開平１１－０６８６１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－０４１１４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－１１６４６５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｂ １／７０７５

Ｈ０４Ｂ １／７０８７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

３以上の整数であるユニット数と２以上の整数の積である系列長を有しチップ時間で変化する２値を取る疑似乱数である拡散符号で拡散された信号を受信するスペクトラム拡散受信機で前記チップ時間の間隔を有する離散的な時点での前記系列長の個数の受信信号と乗算する前記拡散符号の前記系列長での位置である同期系列位置を求める同期捕捉回路であって、
同相成分および前記同相成分と９０度の位相差を有する直交成分により複素数として表現され、１個のチップに超過係数の個数が含まれる前記受信信号について、前記系列長の個数の連続するチップに含まれる、前記超過係数を前記系列長に乗算して得られる総時点数、あるいは前記チップ時間の間隔を有するように選択された前記系列長の個数の前記受信信号の各々と、前記受信信号の各々が属するチップの前記系列長の中での位置に応じて決まる前記拡散符号の各々とを乗算して得られる複素数である逆拡散後受信信号を、前記総時点数または前記系列長である逆拡散個数だけ計算する、逆拡散後受信信号計算部と、
前記逆拡散個数を前記ユニット数で除算して得られるユニット個数の連続する前記逆拡散後受信信号の和であるユニット相関値を計算するユニット相関値計算部と、
前記逆拡散個数から前記ユニット個数を減算して得られる差分個数以上かつ前記逆拡散個数以下の個数の前記逆拡散後受信信号の和である相関値を計算する相関値積算部と、
前記ユニット相関値と１個前の前記ユニット相関値との間の位相差を有する複素数である差分位相値を計算する差分位相値計算部と、
前記差分位相値計算部を動作させるかどうかを制御する動作制御部と、
前記差分位相値の和である差分相関値を計算する差分相関値計算部と、
前記相関値または前記差分相関値である積算値であって、前記差分位相値計算部が動作する場合は前記差分相関値であり、前記差分位相値計算部が動作しない場合は前記相関値である前記積算値の電力を算出する電力算出部と、
１時点ずつ前記受信信号をずらして計算された前記総時点数の個数の前記電力を記憶する電力記憶部と、
前記電力記憶部が記憶する前記電力の最大値を取る位置に基づき前記同期系列位置を求めるピーク検出判定部とを備えた同期捕捉回路。

【請求項2】

計算に使用する前記逆拡散後受信信号により順序付けられた前記ユニット数の個数の前記ユニット相関値計算部を備えた、請求項１に記載の同期捕捉回路。

【請求項3】

異なる２個以上の値の前記ユニット数をとることができる、請求項１または請求項２に記載の同期捕捉回路。

【請求項4】

前記差分位相値計算部は、決められた振幅を有する前記差分位相値を計算する、請求項１から請求項３の何れか１項に記載の同期捕捉回路。

【請求項5】

前記差分位相値計算部は、入力される２個の複素数の中で一方の複素数の複素共役と他方の複素数とを乗算して前記差分位相値を計算する、請求項１から請求項３の何れか１項に記載の同期捕捉回路。

【請求項6】

前記動作制御部は、
周波数偏差が第１閾値以上である場合に、前記差分位相値計算部を動作させ、
前記周波数偏差が前記第１閾値よりも小さい場合に、前記差分位相値計算部を動作させない、請求項１から請求項５の何れか１項に記載の同期捕捉回路。

【請求項7】

前記差分位相値計算部が動作する場合は、前記差分相関値の位相に基づき前記周波数偏差を計算し、
前記差分位相値計算部が動作しない場合は、決められた期間での前記相関値の位相の時間変化率に基づき前記周波数偏差を計算する周波数偏差計算部とを備えた請求項６に記載の同期捕捉回路。

【請求項8】

前記逆拡散個数を前記ユニット数より小さい正の整数である２段ユニット数で除算して得られる整数である２段ユニット個数の連続する前記逆拡散後受信信号の和である２段ユニット相関値を計算する、計算に使用する前記逆拡散後受信信号により順序付けられた前記２段ユニット数の個数の２段ユニット相関値計算部と、
前記２段ユニット相関値と１個前の前記２段ユニット相関値との間の位相差を有する複素数である２段差分位相値を計算する２段差分位相値計算部と、
前記２段差分位相値の和である２段差分相関値を計算する２段差分相関値計算部とを備え、
前記相関値積算部は、前記逆拡散個数から前記２段ユニット個数を減算して得られる２段差分個数以上かつ前記逆拡散個数以下の個数の前記逆拡散後受信信号の和を表す複素数である前記相関値を計算し、
前記動作制御部は、前記差分位相値計算部および前記２段差分位相値計算部のどちらか一方を動作させるか、どちらも動作させないかを制御し、
前記２段差分位相値計算部が動作する場合の前記積算値は前記２段差分相関値であり、
前記電力算出部は、前記相関値、前記差分相関値および前記２段差分相関値の何れかである前記積算値の電力を算出する、請求項１、請求項２、請求項４、請求項５の何れか１項に記載の同期捕捉回路。

【請求項9】

前記２段差分位相値計算部は、決められた振幅を有する前記２段差分位相値を計算する、請求項８に記載の同期捕捉回路。

【請求項10】

前記２段差分位相値計算部は、入力される２個の複素数の中で一方の複素数の複素共役と他方の複素数とを乗算して前記２段差分位相値を計算する、請求項８に記載の同期捕捉回路。

【請求項11】

前記動作制御部は、
周波数偏差が第１閾値以上である場合に、前記差分位相値計算部を動作させ、
前記周波数偏差が前記第１閾値よりも小さく決められた第２閾値よりも小さい場合に、前記差分位相値計算部および前記２段差分位相値計算部を動作させず、
前記周波数偏差が前記第１閾値よりも小さくかつ前記第２閾値以上である場合に、前記２段差分位相値計算部を動作させる、請求項８から請求項１０の何れか１項に記載の同期捕捉回路。

【請求項12】

前記差分位相値計算部または前記２段差分位相値計算部が動作する場合は、前記差分相関値の位相に基づき前記周波数偏差を計算し、
前記差分位相値計算部および前記２段差分位相値計算部が動作しない場合は、決められた期間での前記相関値の位相の時間変化率に基づき前記周波数偏差を計算する周波数偏差計算部とを備えた請求項１１に記載の同期捕捉回路。

【請求項13】

前記拡散符号が、前記ユニット数および２以上の整数である第１単位個数の積である第１の系列長を有し第１のチップ時間で変化する２値を取る疑似乱数である第１の拡散符号と、第２の系列長を有し前記第１のチップ時間を前記第２の系列長で除算した前記チップ時間で変化する２値を取る疑似乱数である第２の拡散符号とを乗算して得られる、前記第１の系列長および前記第２の系列長の積である前記系列長を有し前記チップ時間で変化する２値を取る疑似乱数である縦列接続拡散符号であり、
前記第２の系列長の個数の連続するチップに含まれる、前記超過係数を前記第２の系列長に乗算して得られる第２時点数、あるいは前記チップ時間の間隔を有するように選択された前記第２の系列長の個数の前記受信信号の各々と、前記受信信号の各々が属するチップの前記第２の系列長の中での位置に応じて決まる前記第２の拡散符号の各々とを乗算して得られる複素数である第２逆拡散後受信信号を計算する、前記第２時点数または前記第２の系列長である第２逆拡散個数の第２逆拡散後受信信号計算部と、
前記第２逆拡散個数の前記第２逆拡散後受信信号の和である第２相関値を計算する第２相関値積算部と、
前記第１の系列長から１を減算して得られる整数である最小台数と前記第２時点数とを乗算して得られる整数以上の個数である保存数の、１時点ずつ前記受信信号をずらして計算された前記第２相関値である第２積算値を記憶する第２積算値記憶部と、
前記第１のチップ時間ごとの時点で計算された前記第１の系列長の個数の前記第２積算値の各々と前記第１の拡散符号の各々とが入力され、前記第２積算値の各々と前記第１の拡散符号の各々とを乗算して得られる複素数である逆拡散後第２積算値を計算する、前記第１の系列長の個数の逆拡散後第２積算値計算部とを備え、
前記ユニット相関値計算部が、前記第１単位個数の連続する前記逆拡散後第２積算値の和である前記ユニット相関値を計算するものである、請求項１または請求項２に記載の同期捕捉回路。

【請求項14】

１時点ずつ前記受信信号をずらして計算された前記積算値ごとに、決められた回数の前記積算値を累積加算する累積加算部をさらに備え、
前記動作制御部は、前記累積加算部を動作させるかどうかを制御し、
前記電力算出部は、前記累積加算部が動作する場合は前記累積加算部が出力する前記積算値の電力を算出し、前記累積加算部が動作しない場合は前記積算値の電力を算出する、請求項１から請求項１３の何れか１項に記載の同期捕捉回路。

【請求項15】

３以上の整数である第１分割数と２以上の整数である第１単位個数との積である第１の系列長を有し第１のチップ時間で変化する２値を取る疑似乱数である第１の拡散符号と、第２の系列長を有し前記第１のチップ時間を前記第２の系列長で除算したチップ時間で変化する２値を取る疑似乱数である第２の拡散符号とを乗算して得られる、前記第１の系列長および前記第２の系列長の積である系列長を有し前記チップ時間で変化する２値を取る疑似乱数である縦列接続拡散符号で拡散された信号を受信するスペクトラム拡散受信機で前記チップ時間の間隔を有する離散的な時点での前記系列長の個数の受信信号と乗算する前記縦列接続拡散符号の前記系列長での位置である同期系列位置を求める同期捕捉回路であって、
同相成分および前記同相成分と９０度の位相差を有する直交成分により複素数として表現され、１個のチップに超過係数の個数が含まれる前記受信信号について、前記超過係数を前記第２の系列長に乗算して得られる第２時点数、あるいは前記チップ時間の間隔を有するように選択された前記第２の系列長の個数の前記受信信号の各々と、前記受信信号の各々が属するチップの前記第２の系列長の中での位置に応じて決まる前記第２の拡散符号の各々とを乗算して得られる複素数である第２逆拡散後受信信号を計算する、前記第２時点数または前記第２の系列長である第２逆拡散個数の第２逆拡散後受信信号計算部と、
前記第２逆拡散個数の前記第２逆拡散後受信信号の和である第２相関値を計算する第２相関値積算部と、
前記第１の系列長から１を減算して得られる整数である最小台数と前記第２時点数とを乗算した数以上の個数である保存数の、１時点ずつ前記受信信号をずらして計算された前記第２相関値である第２積算値を記憶する第２積算値記憶部と、
前記第１のチップ時間ごとの時点で計算された前記第１の系列長の個数の前記第２積算値の各々と前記第１の拡散符号の各々とが入力され、前記第２積算値の各々と前記第１の拡散符号の各々とを乗算して得られる複素数である逆拡散後第２積算値を計算する、前記第１の系列長の個数の逆拡散後第２積算値計算部と、
前記第１の系列長から前記第１単位個数を減算して得られる整数である第１差分個数以上かつ前記第１の系列長以下の個数の前記逆拡散後第２積算値の和である第１相関値を計算する第１相関値積算部と、
前記第１単位個数の連続する前記逆拡散後第２積算値の和である単位第１相関値を計算する、計算に使用する前記逆拡散後第２積算値により順序付けられた前記第１分割数の個数の単位第１相関値計算部と、
前記単位第１相関値と１個前の前記単位第１相関値との間の位相差を有する複素数である第１差分位相値を計算する、前記第１分割数から１を減算して得られる整数である第１差分数の個数の第１差分位相値計算部と、
前記第１差分数の個数の前記第１差分位相値の和である第１差分相関値を計算する第１差分相関値計算部と、
前記第１差分位相値計算部を動作させるかどうかを制御する動作制御部と、
前記第１相関値または前記第１差分相関値である第１積算値であって、前記第１差分位相値計算部が動作する場合は前記第１差分相関値であり、前記第１差分位相値計算部が動作しない場合は前記第１相関値である前記第１積算値の電力を算出する電力算出部と、
１時点ずつ前記受信信号をずらして計算された前記第２時点数と前記第１の系列長の積である総時点数の個数の前記電力を記憶する電力記憶部と、
前記電力記憶部が記憶する前記電力の最大値を取る位置に基づき前記同期系列位置を求めるピーク検出判定部とを備えた同期捕捉回路。

【請求項16】

前記第１差分位相値計算部は、決められた振幅を有する前記第１差分位相値を計算する、請求項１５に記載の同期捕捉回路。

【請求項17】

前記第１差分位相値計算部は、入力される２個の複素数の中で一方の複素数の複素共役と他方の複素数とを乗算して前記第１差分位相値を計算する、請求項１５に記載の同期捕捉回路。

【請求項18】

前記動作制御部は、
周波数偏差が第１閾値以上である場合に、前記第１差分位相値計算部を動作させ、
前記周波数偏差が前記第１閾値よりも小さい場合に、前記第１差分位相値計算部を動作させない、請求項１５に記載の同期捕捉回路。

【請求項19】

前記第１差分位相値計算部が動作する場合は、前記第１差分相関値の位相に基づき前記周波数偏差を計算し、
前記第１差分位相値計算部が動作しない場合は、決められた期間での前記第１相関値の位相の時間変化率に基づき前記周波数偏差を計算する周波数偏差計算部とを備えた請求項１８に記載の同期捕捉回路。

【請求項20】

前記第１分割数よりも小さい正の整数である２段第１分割数で前記第１の系列長を除算して得られる整数である２段第１単位個数の連続する前記逆拡散後受信信号の和である２段単位第１相関値を計算する、計算に使用する前記逆拡散後受信信号により順序付けられた前記２段第１分割数の個数の２段単位第１相関値計算部と、
前記２段単位第１相関値と１個前の前記２段単位第１相関値との間の位相差を有する複素数である２段第１差分位相値を計算する、前記２段第１分割数から１を減算して得られる整数である２段第１差分数の個数の２段第１差分位相値計算部と、
前記２段第１差分数の個数の前記２段第１差分位相値の和である２段第１差分相関値を計算する２段第１差分相関値計算部とを備え、
前記動作制御部は、前記第１差分位相値計算部および前記２段第１差分位相値計算部のどちらか１つを動作させるか、どちらも動作させないかを制御し、
前記２段第１差分位相値計算部が動作する場合の前記第１積算値は前記２段第１差分相関値であり、
前記電力算出部は、前記第１相関値、前記第１差分相関値および前記２段第１差分相関値の何れかである前記第１積算値の電力を算出する、請求項１５から請求項１７の何れか１に記載の同期捕捉回路。

【請求項21】

前記２段第１差分位相値計算部は、決められた振幅を有する前記２段第１差分位相値を計算する、請求項２０に記載の同期捕捉回路。

【請求項22】

前記２段第１差分位相値計算部は、入力される２個の複素数の中で一方の複素数の複素共役と他方の複素数とを乗算して前記２段第１差分位相値を計算する、請求項２０に記載の同期捕捉回路。

【請求項23】

前記動作制御部は、
周波数偏差が第１閾値以上である場合に、前記第１差分位相値計算部を動作させ、
前記周波数偏差が前記第１閾値よりも小さく決められた第２閾値よりも小さい場合に、前記第１差分位相値計算部および前記２段第１差分位相値計算部を動作させず、
前記周波数偏差が前記第１閾値よりも小さくかつ前記第２閾値以上である場合に、前記２段第１差分位相値計算部を動作させる、請求項２０から請求項２２の何れか１項に記載の同期捕捉回路。

【請求項24】

前記第１差分位相値計算部が動作する場合は、前記第１差分相関値の位相に基づき前記周波数偏差を計算し、
前記２段第１差分位相値計算部が動作する場合は、前記２段第１差分相関値の位相に基づき前記周波数偏差を計算し、
前記第１差分位相値計算部および前記２段第１差分位相値計算部が動作しない場合は、決められた期間での前記第１相関値の位相の時間変化率に基づき前記周波数偏差を計算する周波数偏差計算部とを備えた請求項２３に記載の同期捕捉回路。

【請求項25】

１時点ずつ前記受信信号をずらして計算された前記第１積算値ごとに、決められた回数の前記第１積算値を累積加算する累積加算部をさらに備え、
前記動作制御部は、前記累積加算部を動作させるかどうかを制御し、
前記電力算出部は、前記累積加算部が動作する場合は前記累積加算部が出力する前記第１積算値の電力を算出し、前記累積加算部が動作しない場合は前記第１積算値の電力を算出する、請求項１５から請求項２４の何れか１項に記載の同期捕捉回路。

【請求項26】

前記拡散符号が、前記ユニット数と等しい第１の系列長を有し第１のチップ時間で変化する２値を取る疑似乱数である第１の拡散符号と、第２の系列長を有し前記第１のチップ時間を前記第２の系列長で除算した前記チップ時間で変化する２値を取る疑似乱数である第２の拡散符号とを乗算して得られる、前記第１の系列長および前記第２の系列長の積である前記系列長を有し前記チップ時間で変化する２値を取る疑似乱数である縦列接続拡散符号であり、
前記第２の系列長の個数の連続するチップに含まれる、前記超過係数を前記第２の系列長に乗算して得られる第２時点数、あるいは前記チップ時間の間隔を有するように選択された前記第２の系列長の個数の前記受信信号の各々と、前記受信信号の各々が属するチップの前記第２の系列長の中での位置に応じて決まる前記第２の拡散符号の各々とを乗算して得られる複素数である第２逆拡散後受信信号を計算する、前記第２時点数または前記第２の系列長である第２逆拡散個数の第２逆拡散後受信信号計算部と、
前記第２逆拡散個数の前記第２逆拡散後受信信号の和である第２相関値を計算する第２相関値積算部と、
前記第２相関値と、前記第２相関値を計算する際に使用された前記受信信号よりも前記第１のチップ時間に１以上の整数である遅延チップ数を乗算した時間である第１遅延時間だけ前の時点の前記受信信号を使用して計算された前記第２相関値との間の位相差を有する複素数である第２差分位相値を計算する、前記動作制御部により動作するかどうかが制御される第２差分位相値計算部と、
前記第１の系列長から１を減算して得られる整数である最小台数と前記第２時点数とを乗算して得られる整数以上の個数である保存数の、１時点ずつ前記受信信号をずらして計算された前記第２相関値または前記第２差分位相値の何れかである第２積算値を記憶する第２積算値記憶部と、
前記第１のチップ時間ごとの時点で計算された前記第１の系列長の個数の前記第２積算値の各々が入力され、前記第２差分位相値計算部が動作する場合は、前記第１の拡散符号から決まる前記第１の系列長を有する拡散符号であって、前記第１の拡散符号の各々が前記遅延チップ数だけ前の前記第１の拡散符号と同じ値であることを表す無変化値と、前記第１の拡散符号が前記遅延チップ数だけ前の前記第１の拡散符号と異なる値であることを表す有変化値の２値を取る拡散符号である第１の差分符号の各々が入力され、前記第２差分位相値計算部が動作しない場合は、前記第１の拡散符号の各々が入力され、前記第２積算値の各々と前記第１の差分符号あるいは前記第１の拡散符号の各々とを乗算して得られる複素数である逆拡散後第２積算値を計算する、前記第１の系列長の個数の逆拡散後第２積算値計算部と、
前記第１の系列長の個数の前記逆拡散後第２積算値の和である第１合計値を計算する第１合計値計算部とを備え、
前記第２逆拡散後受信信号計算部および前記逆拡散後第２積算値計算部が、前記逆拡散後受信信号計算部を構成し、
前記第２相関値積算部が、前記ユニット相関値計算部を構成し、
前記第２差分位相値計算部が、前記差分位相値計算部を構成し、
前記第２差分位相値計算部が動作する場合の前記第１合計値計算部が前記差分相関値計算部であり、前記第２差分位相値計算部が動作しない場合の前記第１合計値計算部が前記相関値積算部であり、
前記電力算出部が、前記第１合計値の電力を算出する、請求項１に記載の同期捕捉回路。

【請求項27】

第１の系列長を有し第１のチップ時間で変化する２値を取る疑似乱数である第１の拡散符号と、第２の系列長を有し前記第１のチップ時間を前記第２の系列長で除算したチップ時間で変化する２値を取る疑似乱数である第２の拡散符号とを乗算して得られる、前記第１の系列長および前記第２の系列長の積である系列長を有し前記チップ時間で変化する２値を取る疑似乱数である縦列接続拡散符号で拡散された信号を受信するスペクトラム拡散受信機で前記チップ時間の間隔を有する離散的な時点での前記系列長の個数の受信信号と乗算する前記縦列接続拡散符号の前記系列長での位置である同期系列位置を求める同期捕捉回路であって、
同相成分および前記同相成分と９０度の位相差を有する直交成分により複素数として表現され、１個のチップに超過係数の個数が含まれる前記受信信号について、前記超過係数を前記第２の系列長に乗算して得られる第２時点数、あるいは前記チップ時間の間隔を有するように選択された前記第２の系列長の個数の前記受信信号の各々と、前記受信信号の各々が属するチップの前記第２の系列長の中での位置に応じて決まる前記第２の拡散符号の各々とを乗算して得られる複素数である第２逆拡散後受信信号を計算する、前記第２時点数または前記第２の系列長である第２逆拡散個数の第２逆拡散後受信信号計算部と、
前記第２逆拡散個数の前記第２逆拡散後受信信号の和である第２相関値を計算する第２相関値積算部と、
前記第２相関値と、前記第２相関値を計算する際に使用された前記受信信号よりも前記第１のチップ時間に１以上の整数である遅延チップ数を乗算した時間である第１遅延時間だけ前の時点の前記受信信号を使用して計算された前記第２相関値との間の位相差を有する複素数である第２差分位相値を計算する第２差分位相値計算部と、
前記第２差分位相値計算部を動作させるかどうかを制御する動作制御部と、
前記第１の系列長から１を減算して得られる整数である最小台数と前記第２時点数とを乗算した数以上の個数である保存数の、１時点ずつ前記受信信号をずらして計算された前記第２相関値または前記第２差分位相値の何れかである第２積算値を記憶する第２積算値記憶部と、
前記第１のチップ時間ごとの時点で計算された前記第１の系列長の個数の前記第２積算値の各々が入力され、前記第２差分位相値計算部が動作する場合は、前記第１の拡散符号から決まる前記第１の系列長を有する拡散符号であって、前記第１の拡散符号の各々が前記遅延チップ数だけ前の前記第１の拡散符号と同じ値であることを表す無変化値と、前記第１の拡散符号が前記遅延チップ数だけ前の前記第１の拡散符号と異なる値であることを表す有変化値の２値を取る拡散符号である第１の差分符号の各々が入力され、前記第２差分位相値計算部が動作しない場合は、前記第１の拡散符号の各々が入力され、前記第２積算値の各々と前記第１の差分符号あるいは前記第１の拡散符号の各々とを乗算して得られる複素数である逆拡散後第２積算値を計算する、前記第１の系列長の個数の逆拡散後第２積算値計算部と、
前記第１の系列長の個数の前記逆拡散後第２積算値の和である第１合計値を計算する第１合計値計算部と、
前記第１合計値の電力を算出する電力算出部と、
１時点ずつ前記受信信号をずらして計算された前記第２時点数と前記第１の系列長の積である総時点数の個数の前記電力を記憶する電力記憶部と、
前記電力記憶部が記憶する前記電力の最大値を取る位置に基づき前記同期系列位置を求めるピーク検出判定部とを備えた同期捕捉回路。

【請求項28】

前記第２差分位相値計算部は、決められた振幅を有する前記第２差分位相値を計算する、請求項２６または請求項２７に記載の同期捕捉回路。

【請求項29】

前記第２差分位相値計算部は、入力される２個の複素数の中で一方の複素数の複素共役と他方の複素数とを乗算して前記第２差分位相値を計算する、請求項２６または請求項２７に記載の同期捕捉回路。

【請求項30】

前記動作制御部は、
周波数偏差が第１閾値以上である場合に、前記第２差分位相値計算部を動作させ、
前記周波数偏差が前記第１閾値よりも小さい場合に、前記第２差分位相値計算部を動作させない、請求項２６から請求項２９の何れか１項に記載の同期捕捉回路。

【請求項31】

前記遅延チップ数が２個以上の異なる値をとることができる、請求項２６から請求項２９の何れか１項に記載の同期捕捉回路。

【請求項32】

前記遅延チップ数が第１遅延チップ数と前記第１遅延チップ数よりも大きい第２遅延チップ数をとる、請求項３１に記載の同期捕捉回路。

【請求項33】

前記動作制御部は、
周波数偏差が第４閾値以上である場合に、前記第１遅延チップ数で前記第２差分位相値計算部を動作させ、
前記周波数偏差が前記第４閾値よりも小さく決められた第１閾値よりも小さい場合に、前記第２差分位相値計算部を動作させず、
前記周波数偏差が第４閾値よりも小さくかつ前記第１閾値以上である場合に、前記第２遅延チップ数で前記第２差分位相値計算部を動作させる、請求項３２に記載の同期捕捉回路。

【請求項34】

前記第２差分位相値計算部が動作する場合は、前記第１合計値の位相に基づき前記周波数偏差を計算し、
前記第２差分位相値計算部が動作しない場合は、決められた期間での前記第１合計値の位相の時間変化率に基づき前記周波数偏差を計算する周波数偏差計算部とを備えた請求項３０または請求項３３に記載の同期捕捉回路。

【請求項35】

１時点ずつ前記受信信号をずらして計算された前記第１合計値ごとに、決められた回数の前記第１合計値を累積加算する累積加算部をさらに備え、
前記動作制御部は、前記累積加算部を動作させるかどうかを制御し、
前記電力算出部は、前記累積加算部が動作する場合は前記累積加算部が出力する前記第１合計値の電力を算出し、前記累積加算部が動作しない場合は前記第１合計値の電力を算出する、請求項２６から請求項３４の何れか１項に記載の同期捕捉回路。

【請求項36】

前記第１の系列長が３以上の整数である第１分割数と２以上の整数である第１単位個数との積であり、
前記第１単位個数の連続する前記逆拡散後第２積算値の和である単位第１相関値を計算する、計算に使用する前記逆拡散後第２積算値により順序付けられた前記第１分割数の個数の単位第１相関値計算部と、
前記単位第１相関値と１個前の前記単位第１相関値との間の位相差を有する複素数である第１差分位相値を計算する、前記第１分割数から１を減算して得られる整数である第１差分数の個数の第１差分位相値計算部と、
前記第１差分数の個数の前記第１差分位相値の和である第１差分相関値を計算する第１差分相関値計算部とを備え、
前記動作制御部は、前記第１差分位相値計算部を動作させるかどうかを制御し、
前記電力算出部は、前記第１合計値または前記第１差分相関値である第１積算値であって、前記第１差分位相値計算部が動作する場合は前記第１差分相関値であり、前記第１差分位相値計算部が動作しない場合は前記第１合計値である前記第１積算値の電力を算出する、請求項２６から請求項２９、請求項３１から請求項３２の何れか１項に記載の同期捕捉回路。

【請求項37】

３以上の整数である第１分割数と２以上の整数である第１単位個数との積である第１の系列長を有し第１のチップ時間で変化する２値を取る疑似乱数である第１の拡散符号と、第２の系列長を有し前記第１のチップ時間を前記第２の系列長で除算したチップ時間で変化する２値を取る疑似乱数である第２の拡散符号とを乗算して得られる、前記第１の系列長および前記第２の系列長の積である系列長を有し前記チップ時間で変化する２値を取る疑似乱数である縦列接続拡散符号で拡散された信号を受信するスペクトラム拡散受信機で前記チップ時間の間隔を有する離散的な時点での前記系列長の個数の受信信号と乗算する前記縦列接続拡散符号の前記系列長での位置である同期系列位置を求める同期捕捉回路であって、
同相成分および前記同相成分と９０度の位相差を有する直交成分により複素数として表現され、１個のチップに超過係数の個数が含まれる前記受信信号について、前記超過係数を前記第２の系列長に乗算して得られる第２時点数、あるいは前記チップ時間の間隔を有するように選択された前記第２の系列長の個数の前記受信信号の各々と、前記受信信号の各々が属するチップの前記第２の系列長の中での位置に応じて決まる前記第２の拡散符号の各々とを乗算して得られる複素数である第２逆拡散後受信信号を計算する、前記第２時点数または前記第２の系列長である第２逆拡散個数の第２逆拡散後受信信号計算部と、
前記第２逆拡散個数の前記第２逆拡散後受信信号の和である第２相関値を計算する第２相関値積算部と、
前記第２相関値と、前記第２相関値を計算する際に使用された前記受信信号よりも前記第１のチップ時間に１以上の整数である遅延チップ数を乗算した時間である第１遅延時間だけ前の時点の前記受信信号を使用して計算された前記第２相関値との間の位相差を有する複素数である第２差分位相値を計算する第２差分位相値計算部と、
前記第１の系列長から１を減算して得られる整数である最小台数と前記第２時点数とを乗算した数以上の個数である保存数の、１時点ずつ前記受信信号をずらして計算された前記第２相関値または前記第２差分位相値の何れかである第２積算値を記憶する第２積算値記憶部と、
前記第１のチップ時間ごとの時点で計算された前記第１の系列長の個数の前記第２積算値の各々が入力され、前記第２差分位相値計算部が動作する場合は、前記第１の拡散符号から決まる前記第１の系列長を有する拡散符号であって、前記第１の拡散符号の各々が前記遅延チップ数だけ前の前記第１の拡散符号と同じ値であることを表す無変化値と、前記第１の拡散符号が前記遅延チップ数だけ前の前記第１の拡散符号と異なる値であることを表す有変化値の２値を取る拡散符号である第１の差分符号の各々が入力され、前記第２差分位相値計算部が動作しない場合は、前記第１の拡散符号の各々が入力され、前記第２積算値の各々と前記第１の差分符号あるいは前記第１の拡散符号の各々とを乗算して得られる複素数である逆拡散後第２積算値を計算する、前記第１の系列長の個数の逆拡散後第２積算値計算部と、
前記第１の系列長から前記第１単位個数を減算して得られる整数である第１差分個数以上かつ前記第１の系列長以下の個数の前記逆拡散後第２積算値の和である第１合計値を計算する第１合計値計算部と、
前記第１単位個数の連続する前記逆拡散後第２積算値の和である単位第１相関値を計算する、計算に使用する前記逆拡散後第２積算値により順序付けられた前記第１分割数の個数の単位第１相関値計算部と、
前記単位第１相関値と１個前の前記単位第１相関値との間の位相差を有する複素数である第１差分位相値を計算する、前記第１分割数から１を減算して得られる整数である第１差分数の個数の第１差分位相値計算部と、
前記第２差分位相値計算部および前記第１差分位相値計算部を動作させるかどうかを制御する動作制御部と、
前記第１差分数の個数の前記第１差分位相値の和である第１差分相関値を計算する第１差分相関値計算部と、
前記第１合計値または前記第１差分相関値である第１積算値であって、前記第１差分位相値計算部が動作する場合は前記第１差分相関値であり、前記第１差分位相値計算部が動作しない場合は前記第１合計値である前記第１積算値の電力を算出する電力算出部と、
１時点ずつ前記受信信号をずらして計算された前記第２時点数と前記第１の系列長の積である総時点数の個数の前記電力を記憶する電力記憶部と、
前記電力記憶部が記憶する前記電力の最大値を取る位置に基づき前記同期系列位置を求めるピーク検出判定部とを備えた同期捕捉回路。

【請求項38】

前記第２差分位相値計算部は、決められた振幅を有する前記第２差分位相値を計算する、請求項３７に記載の同期捕捉回路。

【請求項39】

前記第２差分位相値計算部は、入力される２個の複素数の中で一方の複素数の複素共役と他方の複素数とを乗算して前記第２差分位相値を計算する、請求項３７に記載の同期捕捉回路。

【請求項40】

前記遅延チップ数が２個以上の異なる値をとることができる、請求項３７から請求項３９の何れか１項に記載の同期捕捉回路。

【請求項41】

前記遅延チップ数が第１遅延チップ数と前記第１遅延チップ数よりも大きい第２遅延チップ数をとる、請求項４０に記載の同期捕捉回路。

【請求項42】

前記第１差分位相値計算部ごとに設けられ、各前記第１差分位相値計算部に入力される２個の前記単位第１相関値の中の一律に決められた一方の前記単位第１相関値、または前記第１差分位相値の何れかを一律に切り替えて出力する、第１選択出力部と、
前記第１選択出力部の出力の和を計算する第１加算器とを備え、
各前記第１選択出力部が前記単位第１相関値を出力する場合の前記第１加算器は、前記第１合計値を計算する前記第１合計値計算部として動作し、
各前記第１選択出力部が前記第１差分位相値を出力する場合の前記第１加算器は、前記第１差分相関値を計算する前記第１差分相関値計算部として動作し、
前記動作制御部は、各前記第１選択出力部が前記単位第１相関値または前記第１差分位相値の何れを出力するかを一律に制御する、請求項３７から請求項４１の何れか１項に記載の同期捕捉回路。

【請求項43】

最前または最新の前記単位第１相関値計算部の出力と前記第１加算器の間に設けられ、入力される複素数またはゼロを切り替えて出力する第１スイッチを備え、
前記第１選択出力部が前の方の前記単位第１相関値を出力する場合は、最新の前記単位第１相関値計算部の出力が前記第１スイッチに入力され、前記第１選択出力部が新しい方の前記単位第１相関値を出力する場合は、最前の前記単位第１相関値計算部の出力が前記第１スイッチに入力され
前記動作制御部は、
各前記第１選択出力部が前記単位第１相関値を出力する場合に、前記第１スイッチが入力される複素数を出力するように制御し、
各前記第１選択出力部が前記第１差分位相値を出力する場合に、前記第１スイッチがゼロを出力するように制御する、請求項４２に記載の同期捕捉回路。

【請求項44】

前記第１差分位相値計算部は、決められた振幅を有する前記第１差分位相値を計算する、請求項３７から請求項４３の何れか１項に記載の同期捕捉回路。

【請求項45】

前記第１差分位相値計算部は、入力される２個の複素数の中で一方の複素数の複素共役と他方の複素数とを乗算して前記第１差分位相値を計算する、請求項３７から請求項４３の何れか１項に記載の同期捕捉回路。

【請求項46】

前記動作制御部は、
周波数偏差が第１閾値以上である場合に、前記第２差分位相値計算部を動作させ、
前記周波数偏差が前記第１閾値よりも小さく決められた第２閾値よりも小さい場合に、前記第１差分位相値計算部および前記第２差分位相値計算部を動作させず、
前記周波数偏差が前記第１閾値よりも小さくかつ前記第２閾値以上である場合に、前記第１差分位相値計算部を動作させる、請求項３７から請求項４５の何れか１項に記載の同期捕捉回路。

【請求項47】

前記第２差分位相値計算部が動作する場合は、前記第１合計値の位相に基づき前記周波数偏差を計算し、
前記第１差分位相値計算部が動作する場合は、前記第１差分相関値の位相に基づき前記周波数偏差を計算し、
前記第２差分位相値計算部および前記第１差分位相値計算部が動作しない場合は、決められた期間での前記第１合計値の位相の時間変化率に基づき前記周波数偏差を計算する周波数偏差計算部とを備えた請求項４６に記載の同期捕捉回路。

【請求項48】

前記動作制御部は、
周波数偏差の時間変化である周波数変化率が変化率閾値以上である場合に、前記第２差分位相値計算部および前記第１差分位相値計算部を動作させ、
前記周波数変化率が前記変化率閾値よりも小さく、かつ前記周波数偏差が第１閾値以上である場合に、前記第２差分位相値計算部を動作させ、
前記周波数変化率が前記変化率閾値よりも小さく、かつ前記周波数偏差が前記第１閾値よりも小さく決められた第２閾値よりも小さい場合に、前記第１差分位相値計算部および前記第２差分位相値計算部を動作させず、
前記周波数変化率が前記変化率閾値よりも小さく、かつ前記周波数偏差が前記第１閾値よりも小さくかつ前記第２閾値以上である場合に、前記第１差分位相値計算部を動作させる、請求項３７から請求項４５の何れか１項に記載の同期捕捉回路。

【請求項49】

前記第２差分位相値計算部および前記第１差分位相値計算部が動作する場合は、前記第１差分相関値の位相に基づき前記周波数変化率を計算し、前記第１差分相関値の位相を積分した値に基づき前記周波数偏差を計算し、
前記第２差分位相値計算部が動作せず、かつ前記第１差分位相値計算部が動作する場合は、前記第１差分相関値の位相に基づき前記周波数偏差を計算し、前記第１差分相関値の位相の時間変化に基づき前記周波数変化率を計算し、
前記第１差分位相値計算部が動作せず、かつ前記第２差分位相値計算部が動作する場合は、前記第１合計値の位相に基づき前記周波数偏差を計算し、前記第１合計値の位相の時間変化に基づき前記周波数変化率を計算し、
前記第１差分位相値計算部および前記第２差分位相値計算部が動作しない場合は、決められた期間での前記第１合計値の位相の時間変化を時間の２次関数で近似し、２次の係数に基づき前記周波数変化率を計算し、前記期間と前記周波数変化率に基づき前記周波数偏差を計算する周波数偏差計算部とを備えた請求項４８に記載の同期捕捉回路。

【請求項50】

前記第１分割数よりも小さい正の整数である２段第１分割数で前記第１の系列長を除算して得られる整数である２段第１単位個数の連続する前記逆拡散後第２積算値の和である２段単位第１相関値を計算する、計算に使用する前記逆拡散後第２積算値により順序付けられた前記２段第１分割数の個数の２段単位第１相関値計算部と、
前記２段単位第１相関値と１個前の前記２段単位第１相関値との間の位相差を有する複素数である２段第１差分位相値を計算する、前記２段第１分割数から１を減算して得られる整数である２段第１差分数の個数の２段第１差分位相値計算部と、
前記２段第１差分数の個数の前記２段第１差分位相値の和である２段第１差分相関値を計算する２段第１差分相関値計算部とを備え、
前記動作制御部は、前記第１差分位相値計算部および前記２段第１差分位相値計算部のどちらか１つを動作させるか、どちらも動作させないかを制御し、
前記２段第１差分位相値計算部が動作する場合の前記第１積算値は前記２段第１差分相関値であり、
前記電力算出部は、前記第１合計値、前記第１差分相関値および前記２段第１差分相関値の何れかである前記第１積算値の電力を算出する、請求項３７から請求項４５の何れか１項に記載の同期捕捉回路。

【請求項51】

前記２段第１差分位相値計算部は、決められた振幅を有する前記２段第１差分位相値を計算する、請求項５０に記載の同期捕捉回路。

【請求項52】

前記２段第１差分位相値計算部は、入力される２個の複素数の中で一方の複素数の複素共役と他方の複素数とを乗算して前記２段第１差分位相値を計算する、請求項５０に記載の同期捕捉回路。

【請求項53】

前記動作制御部は、
周波数偏差が第１閾値以上である場合に、前記第２差分位相値計算部を動作させ、
前記周波数偏差が前記第１閾値よりも小さく決められた第２閾値よりも小さい場合に、前記第２差分位相値計算部、前記第１差分位相値計算部および前記２段第１差分位相値計算部を動作させず、
前記周波数偏差が、前記第１閾値よりも小さくかつ前記第２閾値よりも大きく決められた第５閾値以上であり、かつ前記第１閾値よりも小さい場合に、前記第１差分位相値計算部を動作させ、
前記周波数偏差が前記第５閾値よりも小さくかつ前記第２閾値よりも大きい場合に、前記２段第１差分位相値計算部を動作させる、請求項５０から請求項５２の何れか１項に記載の同期捕捉回路。

【請求項54】

前記動作制御部は、
周波数偏差が第４閾値以上である場合に、前記第１遅延チップ数で前記第２差分位相値計算部を動作させ、
周波数偏差が前記第４閾値よりも小さく決められた第１閾値以上である場合に、前記第２遅延チップ数で前記第２差分位相値計算部を動作させ、
前記周波数偏差が前記第１閾値よりも小さく決められた第２閾値よりも小さい場合に、前記第２差分位相値計算部、前記第１差分位相値計算部および前記２段第１差分位相値計算部を動作させず、
前記周波数偏差が、前記第１閾値よりも小さくかつ前記第２閾値よりも大きく決められた第５閾値以上であり、かつ前記第１閾値よりも小さい場合に、前記第１差分位相値計算部を動作させ、
前記周波数偏差が前記第５閾値よりも小さくかつ前記第２閾値よりも大きい場合に、前記２段第１差分位相値計算部を動作させる、請求項４１に従属する場合の請求項５０から請求項５２の何れか１項に記載の同期捕捉回路。

【請求項55】

前記第２差分位相値計算部が動作する場合は、前記第１合計値の位相に基づき前記周波数偏差を計算し、
前記第１差分位相値計算部が動作する場合は、前記第１差分相関値の位相に基づき前記周波数偏差を計算し、
前記２段第１差分位相値計算部が動作する場合は、前記２段第１差分相関値の位相に基づき前記周波数偏差を計算し、
前記第２差分位相値計算部、前記第１差分位相値計算部および前記２段第１差分位相値計算部が動作しない場合は、決められた期間での前記第１合計値の位相の時間変化率に基づき前記周波数偏差を計算する周波数偏差計算部とを備えた請求項５３または請求項５４に記載の同期捕捉回路。

【請求項56】

前記動作制御部は、
周波数偏差の時間変化である周波数変化率が変化率閾値以上である場合に、前記第２差分位相値計算部および前記第１差分位相値計算部を動作させ、
前記周波数変化率が前記変化率閾値よりも小さく、かつ前記周波数偏差が第１閾値以上である場合に、前記第２差分位相値計算部を動作させ、
前記周波数変化率が前記変化率閾値よりも小さく、かつ前記周波数偏差が前記第１閾値よりも小さく決められた第２閾値よりも小さい場合に、前記第１差分位相値計算部、前記２段第１差分位相値計算部および前記第２差分位相値計算部を動作させず、
前記周波数変化率が前記変化率閾値よりも小さく、かつ、前記周波数偏差が、前記第１閾値よりも小さくかつ前記第２閾値よりも大きく決められた第５閾値以上であり、かつ前記第１閾値よりも小さい場合に、前記第１差分位相値計算部を動作させ、
前記周波数変化率が前記変化率閾値よりも小さく、かつ前記周波数偏差が前記第５閾値よりも小さくかつ前記第２閾値よりも大きい場合に、前記２段第１差分位相値計算部を動作させる、請求項５０から請求項５２の何れか１項に記載の同期捕捉回路。

【請求項57】

前記動作制御部は、
周波数偏差の時間変化である周波数変化率が変化率閾値以上である場合に、前記第２差分位相値計算部および前記第１差分位相値計算部を動作させ、
前記周波数変化率が前記変化率閾値よりも小さく、かつ周波数偏差が第４閾値以上である場合に、前記第１遅延チップ数で前記第２差分位相値計算部を動作させ、
前記周波数変化率が前記変化率閾値よりも小さく、かつ周波数偏差が前記第４閾値よりも小さく決められた第１閾値以上である場合に、前記第２遅延チップ数で前記第２差分位相値計算部を動作させ、
前記周波数変化率が前記変化率閾値よりも小さく、かつ前記周波数偏差が前記第１閾値よりも小さく決められた第２閾値よりも小さい場合に、前記第１差分位相値計算部、前記２段第１差分位相値計算部および前記第２差分位相値計算部を動作させず、
前記周波数変化率が前記変化率閾値よりも小さく、かつ、前記周波数偏差が、前記第１閾値よりも小さくかつ前記第２閾値よりも大きく決められた第５閾値以上であり、かつ前記第１閾値よりも小さい場合に、前記第１差分位相値計算部を動作させ、
前記周波数変化率が前記変化率閾値よりも小さく、かつ前記周波数偏差が前記第５閾値よりも小さくかつ前記第２閾値よりも大きい場合に、前記２段第１差分位相値計算部を動作させる、請求項４１に従属する場合の請求項５０から請求項５２の何れか１項に記載の同期捕捉回路。

【請求項58】

前記第２差分位相値計算部および前記第１差分位相値計算部が動作する場合は、前記第１差分相関値の位相に基づき前記周波数変化率を計算し、前記第１差分相関値の位相を積分した値に基づき前記周波数偏差を計算し、
前記第２差分位相値計算部および前記２段第１差分位相値計算部が動作せず、かつ前記第１差分位相値計算部が動作する場合は、前記第１差分相関値の位相に基づき前記周波数偏差を計算し、前記第１差分相関値の位相の時間変化に基づき前記周波数変化率を計算し、
前記第２差分位相値計算部および前記第１差分位相値計算部が動作せず、かつ前記２段第１差分位相値計算部が動作する場合は、前記２段第１差分相関値の位相に基づき前記周波数偏差を計算し、前記２段第１差分相関値の位相の時間変化に基づき前記周波数変化率を計算し、
前記第１差分位相値計算部および前記２段第１差分位相値計算部が動作せず、かつ前記第２差分位相値計算部が動作する場合は、前記第１合計値の位相に基づき前記周波数偏差を計算し、前記第１合計値の位相の時間変化に基づき前記周波数変化率を計算し、
前記第１差分位相値計算部、前記第２差分位相値計算部および前記２段第１差分位相値計算部が動作しない場合は、決められた期間での前記第１合計値の位相の時間変化を時間の２次関数で近似し、２次の係数に基づき前記周波数変化率を計算し、前記期間と前記周波数変化率に基づき前記周波数偏差を計算する周波数偏差計算部とを備えた請求項５６または請求項５７に記載の同期捕捉回路。

【請求項59】

前記第２の系列長が３以上の整数である第２分割数と２以上の整数である第２単位個数との積であり、
前記第２単位個数の連続する前記第２の拡散符号を使用して計算された前記第２単位個数の前記逆拡散後受信信号の和である単位第２相関値を計算する、計算に使用する前記第２の拡散符号により順序付けられた前記第２分割数の個数の単位第２相関値積算部と、
前記単位第２相関値と１個前の前記単位第２相関値との間の位相差を有する複素数である単位第２差分位相値を計算する、前記第２分割数から１を減算した個数の単位第２差分位相値計算部と、
前記単位第２差分位相値の和である単位第２差分相関値を計算する単位第２差分相関値計算部とを備え、
前記動作制御部は、前記単位第２差分位相値計算部および前記第２差分位相値計算部のどちらか１つを動作させるか、どちらも動作させないかを制御し、
前記単位第２差分位相値計算部が動作する場合は、前記単位第２差分相関値が前記第２積算値記憶部に記憶され、
前記単位第２差分位相値計算部が動作しない場合は、前記第２積算値が前記第２積算値記憶部に記憶される、請求項２６から請求項４９の何れか１項に記載の同期捕捉回路。

【請求項60】

前記第２の系列長が３以上の整数である第２分割数と２以上の整数である第２単位個数との積であり、
前記第２単位個数の連続する前記第２の拡散符号を使用して計算された前記第２単位個数の前記逆拡散後受信信号の和である単位第２相関値を計算する、計算に使用する前記第２の拡散符号により順序付けられた前記第２分割数の個数の単位第２相関値積算部と、
前記単位第２相関値と１個前の前記単位第２相関値との間の位相差を有する複素数である単位第２差分位相値を計算する、前記第２分割数から１を減算して得られる整数である第２差分数の個数の単位第２差分位相値計算部と、
前記単位第２差分位相値計算部ごとに設けられ、各前記単位第２差分位相値計算部に入力される２個の前記単位第２相関値の中の一律に決められた一方の前記単位第２相関値、または前記単位第２差分位相値の何れかを一律に切り替えて出力する、第２選択出力部と、
前記第２選択出力部の出力の和を出力する第２加算器とを備え、
前記動作制御部は、各前記第２選択出力部が前記単位第２相関値または前記第２差分位相値の何れを出力するかを一律に制御し、
各前記第２選択出力部が前記単位第２相関値を出力する場合の前記第２加算器は、前記第２相関値を計算する前記第２相関値積算部として動作し、
各前記第２選択出力部が前記単位第２差分位相値を出力する場合の前記第２加算器は、前記単位第２差分相関値を計算する前記単位第２差分相関値計算部として動作し、
前記単位第２差分位相値計算部が動作する場合は、前記単位第２差分相関値が前記第２積算値記憶部に記憶され、
前記単位第２差分位相値計算部が動作しない場合は、前記第２積算値が前記第２積算値記憶部に記憶される、請求項２６から請求項２９、請求項３７から請求項４５の何れか１項に記載の同期捕捉回路。

【請求項61】

最前または最新の前記単位第２相関値積算部の出力と前記第２加算器の間に設けられ、入力される複素数またはゼロを切り替えて出力する第２スイッチを備え、
前記第２選択出力部が前の方の前記単位第２相関値を出力する場合は、最新の前記単位第２相関値積算部の出力が前記第２スイッチに入力され、前記第２選択出力部が新しい方の前記単位第２相関値を出力する場合は、最前の前記単位第２相関値積算部の出力が前記第２スイッチに入力され
前記動作制御部は、
各前記第２選択出力部が前記単位第２相関値を出力するように制御する場合に、前記第２スイッチが入力される複素数を出力するように制御し、
各前記第２選択出力部が前記単位第２差分位相値を出力するように制御する場合に、前記第２スイッチがゼロを出力するように制御する、請求項６０に記載の同期捕捉回路。

【請求項62】

前記単位第２差分位相値計算部は、決められた振幅を有する前記単位第２差分位相値を計算する、請求項５９から請求項６１の何れか１項に記載の同期捕捉回路。

【請求項63】

前記単位第２差分位相値計算部は、入力される２個の複素数の中で一方の複素数の複素共役と他方の複素数とを乗算して前記単位第２差分位相値を計算する、請求項５９から請求項６１の何れか１項に記載の同期捕捉回路。

【請求項64】

前記動作制御部は、
周波数偏差が第１閾値よりも大きく決められた第３閾値以上である場合に、前記単位第２差分位相値計算部を動作させ、
前記周波数偏差が、前記第３閾値よりも小さくかつ前記第１閾値以上である場合に、前記第２差分位相値計算部を動作させ、
前記周波数偏差が前記第１閾値よりも小さい場合に、前記単位第２差分位相値計算部および前記第２差分位相値計算部を動作させない、請求項２６から請求項２９の何れか１項に従属する場合の請求項５９から請求項６３の何れか１項に記載の同期捕捉回路。

【請求項65】

前記第２差分位相値計算部または前記単位第２差分位相値計算部が動作する場合は、前記第１合計値の位相に基づき前記周波数偏差を計算し、
前記第２差分位相値計算部および前記単位第２差分位相値計算部が動作しない場合は、決められた期間での前記第１合計値の位相の時間変化率に基づき前記周波数偏差を計算する周波数偏差計算部とを備えた請求項６４に記載の同期捕捉回路。

【請求項66】

前記動作制御部は、
周波数偏差が第１閾値よりも大きく決められた第３閾値以上である場合に、前記単位第２差分位相値計算部を動作させ、
前記周波数偏差が、前記第３閾値よりも小さくかつ前記第１閾値以上である場合に、前記第２差分位相値計算部を動作させ、
前記周波数偏差が前記第１閾値よりも小さく決められた第２閾値よりも小さい場合に、前記単位第２差分位相値計算部、前記第２差分位相値計算部および前記第１差分位相値計算部を動作させず、
前記周波数偏差が前記第１閾値よりも小さくかつ前記第２閾値以上である場合に、前記第１差分位相値計算部を動作させる、請求項３７から請求項４５の何れか１項に従属する場合の請求項５９から請求項６３の何れか１項に記載の同期捕捉回路。

【請求項67】

前記第１差分位相値計算部が動作する場合は、前記第１差分相関値の位相に基づき前記周波数偏差を計算し、
前記第２差分位相値計算部または前記単位第２差分位相値計算部が動作する場合は、前記第１合計値の位相に基づき前記周波数偏差を計算し、
前記第２差分位相値計算部、前記第１差分位相値計算部および前記単位第２差分位相値計算部が動作しない場合は、決められた期間での前記第１合計値の位相の時間変化率に基づき前記周波数偏差を計算する周波数偏差計算部とを備えた請求項６６に記載の同期捕捉回路。

【請求項68】

前記動作制御部は、
前記周波数偏差が第１閾値よりも大きく決められた第３閾値以上である場合に、前記単位第２差分位相値計算部を動作させ、
周波数偏差の時間変化である周波数変化率が変化率閾値以上であり、かつ前記周波数偏差が前記第３閾値よりも小さい場合に、前記第２差分位相値計算部および前記第１差分位相値計算部を動作させ、
前記周波数変化率が前記変化率閾値よりも小さく、かつ、前記周波数偏差が、前記第３閾値よりも小さく、かつ前記第１閾値以上である場合に、前記第２差分位相値計算部を動作させ、
前記周波数変化率が前記変化率閾値よりも小さく、かつ前記周波数偏差が前記第１閾値よりも小さく決められた第２閾値よりも小さい場合に、前記単位第２差分位相値計算部、前記第２差分位相値計算部および前記第１差分位相値計算部を動作させず、
前記周波数変化率が前記変化率閾値よりも小さく、かつ前記周波数偏差が前記第１閾値よりも小さくかつ前記第２閾値以上である場合に、前記第１差分位相値計算部を動作させる、請求項３７から請求項４５の何れか１項に従属する場合の請求項５９から請求項６３の何れか１項に記載の同期捕捉回路。

【請求項69】

前記第２差分位相値計算部と前記第１差分位相値計算部とが動作する場合は、前記第１差分相関値の位相に基づき前記周波数変化率を計算し、前記第１差分相関値の位相を積分した値に基づき前記周波数偏差を計算し、
前記単位第２差分位相値計算部および前記第２差分位相値計算部が動作せず、かつ前記第１差分位相値計算部が動作する場合は、前記第１差分相関値の位相に基づき前記周波数偏差を計算し、前記第１差分相関値の位相の時間変化に基づき前記周波数変化率を計算し、
前記第１差分位相値計算部が動作せず、かつ前記単位第２差分位相値計算部または前記第２差分位相値計算部が動作する場合は、前記第１合計値の位相に基づき前記周波数偏差を計算し、前記第１合計値の位相の時間変化に基づき前記周波数変化率を計算し、
前記単位第２差分位相値計算部、前記第２差分位相値計算部および前記第１差分位相値計算部が動作しない場合は、決められた期間での前記第１合計値の位相の時間変化を時間の２次関数で近似し、２次の係数に基づき前記周波数変化率を計算し、前記期間と前記周波数変化率に基づき前記周波数偏差を計算する周波数偏差計算部とを備えた請求項６８に記載の同期捕捉回路。

【請求項70】

前記動作制御部は、
周波数偏差の時間変化である周波数変化率が変化率閾値以上であり、かつ前記周波数偏差が第１閾値よりも大きく決められた第３閾値以上である場合に、前記単位第２差分位相値計算部および前記第１差分位相値計算部を動作させ、
前記周波数変化率が前記変化率閾値以上であり、かつ前記周波数偏差が前記第３閾値よりも小さい場合に、前記第２差分位相値計算部および前記第１差分位相値計算部を動作させ、
前記周波数変化率が前記変化率閾値よりも小さく、かつ前記周波数偏差が前記第３閾値以上である場合に、前記単位第２差分位相値計算部を動作させ、
前記周波数変化率が前記変化率閾値よりも小さく、かつ、前記周波数偏差が、前記第３閾値よりも小さく、かつ前記第１閾値以上である場合に、前記第２差分位相値計算部を動作させ、
前記周波数変化率が前記変化率閾値よりも小さく、かつ前記周波数偏差が前記第１閾値よりも小さく決められた第２閾値よりも小さい場合に、前記単位第２差分位相値計算部、前記第２差分位相値計算部および前記第１差分位相値計算部を動作させず、
前記周波数変化率が前記変化率閾値よりも小さく、かつ前記周波数偏差が前記第１閾値よりも小さくかつ前記第２閾値以上である場合に、前記第１差分位相値計算部を動作させる、請求項３７から請求項４５の何れか１項に従属する場合の請求項５９から請求項６３の何れか１項に記載の同期捕捉回路。

【請求項71】

前記単位第２差分位相値計算部または前記第２差分位相値計算部と前記第１差分位相値計算部とが動作する場合は、前記第１差分相関値の位相に基づき前記周波数変化率を計算し、前記第１差分相関値の位相を積分した値に基づき前記周波数偏差を計算し、
前記単位第２差分位相値計算部および前記第２差分位相値計算部が動作せず、かつ前記第１差分位相値計算部が動作する場合は、前記第１差分相関値の位相に基づき前記周波数偏差を計算し、前記第１差分相関値の位相の時間変化に基づき前記周波数変化率を計算し、
前記第１差分位相値計算部が動作せず、かつ前記単位第２差分位相値計算部または前記第２差分位相値計算部が動作する場合は、前記第１合計値の位相に基づき前記周波数偏差を計算し、前記第１合計値の位相の時間変化に基づき前記周波数変化率を計算し、
前記単位第２差分位相値計算部、前記第２差分位相値計算部および前記第１差分位相値計算部が動作しない場合は、決められた期間での前記第１合計値の位相の時間変化を時間の２次関数で近似し、２次の係数に基づき前記周波数変化率を計算し、前記期間と前記周波数変化率に基づき前記周波数偏差を計算する周波数偏差計算部とを備えた請求項７０に記載の同期捕捉回路。

【請求項72】

１時点ずつ前記受信信号をずらして計算された前記第１積算値ごとに、決められた回数の前記第１積算値を累積加算する累積加算部をさらに備え、
前記動作制御部は、前記累積加算部を動作させるかどうかを制御し、
前記電力算出部は、前記累積加算部が動作する場合は前記累積加算部が出力する前記第１積算値の電力を算出し、前記累積加算部が動作しない場合は前記第１積算値の電力を算出する、請求項３６から請求項７１の何れか１項に記載の同期捕捉回路。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、縦列接続系列の拡散符号で拡散されたスペクトラム拡散信号を伝送する電波を受信するスペクトラム拡散受信機で拡散符号が同期する位置を検出する同期捕捉回路に関する

【背景技術】

【0002】

縦列接続系列(ＣＡＴ系列)の拡散符号で拡散されたスペクトラム拡散信号を伝送する電波を、従来方式のスペクトラム拡散受信機で捕捉する際には、周波数偏差がある場合には、相関特性が劣化する。周波数偏差が無くかつ拡散符号の同期が取れている場合は、相関処理による逆拡散後の受信信号は、シンボルごとに一定値を取るような信号になる。周波数偏差ΔFがある場合は、周波数偏差が無い場合に一定値となる期間（１シンボルの時間）での逆拡散後の受信信号のベクトルは、exp(j2π・ΔF・t)で複素平面において単位円上を回転していく波形になる。周波数偏差が存在する状態で相関を取ると、１シンボルの期間に受信信号のベクトルが３６０度の回転をする場合には、１シンボルの期間で受信信号の和である複素相関値は、振幅がほぼゼロになる。１シンボルでの回転角度が３６０度でなくても、大きい角度で回転する場合は、複素相関値の振幅は単位量よりも小さくなる。つまり、周波数偏差がある場合に、従来方式のスペクトラム拡散受信機では、相関特性が劣化する。

【0003】

周波数偏差を検出する方式として、以下の方式がある。拡散符号の１周期の受信ベースバンド信号を前の部分と後ろの部分に２分割して、前の部分の受信信号と拡散符号の前半部分とを相関演算して第１の相関演算信号を計算し、後ろの部分の受信信号と拡散符号の後半部分とで相関演算して第２の相関演算信号を計算する。第１の相関演算信号の複素共役と第２の相関演算信号を乗算することで、位相誤差ベクトルを計算する。位相誤差ベクトルを巡回積分することで、周波数偏差補正用の誤差信号を計算する（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００６－２６１９８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載の方法では、周波数偏差が大きい場合に、第１の相関演算結果および第２の相関演算結果の位相差が３６０度を超える場合があり、位相誤差を正確に把握できない場合がある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この開示に係る同期捕捉回路は、３以上の整数であるユニット数と２以上の整数の積である系列長を有しチップ時間で変化する２値を取る疑似乱数である拡散符号で拡散された信号を受信するスペクトラム拡散受信機でチップ時間の間隔を有する離散的な時点での系列長の個数の受信信号と乗算する拡散符号の系列長での位置である同期系列位置を求めるものである。
同期捕捉回路は、同相成分および同相成分と９０度の位相差を有する直交成分により複素数として表現され、１個のチップに超過係数の個数が含まれる受信信号について、系列長の個数の連続するチップに含まれる、超過係数を系列長に乗算して得られる総時点数、あるいはチップ時間の間隔を有するように選択された系列長の個数の受信信号の各々と、受信信号の各々が属するチップの系列長の中での位置に応じて決まる拡散符号の各々とを乗算して得られる複素数である逆拡散後受信信号を、総時点数または系列長である逆拡散個数だけ計算する、逆拡散後受信信号計算部と、逆拡散個数をユニット数で除算して得られるユニット個数の連続する逆拡散後受信信号の和であるユニット相関値を計算する、計算に使用する逆拡散後受信信号により順序付けられたユニット数の個数のユニット相関値計算部と、逆拡散個数からユニット個数を減算して得られる差分個数以上かつ逆拡散個数以下の個数の逆拡散後受信信号の和である相関値を計算する相関値積算部と、ユニット相関値と１個前のユニット相関値との間の位相差を有する複素数である差分位相値を計算する差分位相値計算部と、差分位相値計算部を動作させるかどうかを制御する動作制御部と、差分位相値の和である差分相関値を計算する差分相関値計算部と、差分位相値計算部が動作する場合は差分相関値の電力を算出し、差分位相値計算部が動作しない場合は相関値の電力を算出する電力算出部と、１時点ずつ受信信号をずらして計算された総時点数の個数の電力を記憶する電力記憶部と、電力記憶部が記憶する電力の最大値を取る位置に基づき同期系列位置を求めるピーク検出判定部とを備えたものである。

【0007】

また、３以上の整数である第１分割数と２以上の整数である第１単位個数との積である第１の系列長を有し第１のチップ時間で変化する２値を取る疑似乱数である第１の拡散符号と、第２の系列長を有し第１のチップ時間を第２の系列長で除算したチップ時間で変化する２値を取る疑似乱数である第２の拡散符号とを乗算して得られる、第１の系列長および第２の系列長の積である系列長を有しチップ時間で変化する２値を取る疑似乱数である縦列接続拡散符号で拡散された信号を受信するスペクトラム拡散受信機でチップ時間の間隔を有する離散的な時点での系列長の個数の受信信号と乗算する縦列接続拡散符号の系列長での位置である同期系列位置を求める同期捕捉回路である。
同期捕捉回路は、同相成分および同相成分と９０度の位相差を有する直交成分により複素数として表現され、１個のチップに超過係数の個数が含まれる受信信号について、超過係数を第２の系列長に乗算して得られる第２時点数、あるいはチップ時間の間隔を有するように選択された第２の系列長の個数の受信信号の各々と、受信信号の各々が属するチップの第２の系列長の中での位置に応じて決まる第２の拡散符号の各々とを乗算して得られる複素数である第２逆拡散後受信信号を計算する、第２時点数または第２の系列長である第２逆拡散個数の第２逆拡散後受信信号計算部と、第２逆拡散個数の第２逆拡散後受信信号の和である第２相関値を計算する第２相関値積算部と、第１の系列長から１を減算して得られる整数である最小台数と第２時点数とを乗算した数以上の個数である保存数の、１時点ずつ受信信号をずらして計算された第２相関値である第２積算値を記憶する第２積算値記憶部と、第１のチップ時間ごとの時点で計算された第１の系列長の個数の第２積算値の各々と第１の拡散符号の各々とが入力され、第２積算値の各々と第１の拡散符号の各々とを乗算して得られる複素数である逆拡散後第２積算値を計算する、第１の系列長の個数の逆拡散後第２積算値計算部と、第１の系列長から第１単位個数を減算して得られる整数である第１差分個数以上かつ第１の系列長以下の個数の逆拡散後第２積算値の和である第１相関値を計算する第１相関値積算部と、第１単位個数の連続する逆拡散後第２積算値の和である単位第１相関値を計算する、計算に使用する逆拡散後第２積算値により順序付けられた第１分割数の個数の単位第１相関値計算部と、単位第１相関値と１個前の単位第１相関値との間の位相差を有する複素数である第１差分位相値を計算する、第１分割数から１を減算して得られる整数である第１差分数の個数の第１差分位相値計算部と、第１差分数の個数の第１差分位相値の和である第１差分相関値を計算する第１差分相関値計算部と、第１差分位相値計算部を動作させるかどうかを制御する動作制御部と、第１差分位相値計算部が動作する場合は第１差分相関値の電力を算出し、差分位相値計算部が動作しない場合は第１相関値の電力を算出する電力算出部と、１時点ずつ受信信号をずらして計算された第２時点数と第１の系列長の積である総時点数の個数の電力を記憶する電力記憶部と、電力記憶部が記憶する電力の最大値を取る位置に基づき同期系列位置を求めるピーク検出判定部とを備えたものである。

【0008】

また、第１の系列長を有し第１のチップ時間で変化する２値を取る疑似乱数である第１の拡散符号と、第２の系列長を有し第１のチップ時間を第２の系列長で除算したチップ時間で変化する２値を取る疑似乱数である第２の拡散符号とを乗算して得られる、第１の系列長および第２の系列長の積である系列長を有しチップ時間で変化する２値を取る疑似乱数である縦列接続拡散符号で拡散された信号を受信するスペクトラム拡散受信機でチップ時間の間隔を有する離散的な時点での系列長の個数の受信信号と乗算する縦列接続拡散符号の系列長での位置である同期系列位置を求める同期捕捉回路である。
同期捕捉回路は、同相成分および同相成分と９０度の位相差を有する直交成分により複素数として表現され、１個のチップに超過係数の個数が含まれる受信信号について、超過係数を第２の系列長に乗算して得られる第２時点数、あるいはチップ時間の間隔を有するように選択された第２の系列長の個数の受信信号の各々と、受信信号の各々が属するチップの第２の系列長の中での位置に応じて決まる第２の拡散符号の各々とを乗算して得られる複素数である第２逆拡散後受信信号を計算する、第２時点数または第２の系列長である第２逆拡散個数の第２逆拡散後受信信号計算部と、第２逆拡散個数の第２逆拡散後受信信号の和である第２相関値を計算する第２相関値積算部と、第２相関値と、第２相関値を計算する際に使用された受信信号よりも第１のチップ時間に１以上の整数である遅延チップ数を乗算した時間である第１遅延時間だけ前の時点の受信信号を使用して計算された第２相関値との間の位相差を有する複素数である第２差分位相値を計算する第２差分位相値計算部と、第２差分位相値計算部を動作させるかどうかを制御する動作制御部と、第１の系列長から１を減算して得られる整数である最小台数と第２時点数とを乗算した数以上の個数である保存数の、１時点ずつ受信信号をずらして計算された第２相関値または第２差分位相値の何れかである第２積算値を記憶する第２積算値記憶部と、第１のチップ時間ごとの時点で計算された第１の系列長の個数の第２積算値の各々が入力され、第２差分位相値計算部が動作する場合は、第１の拡散符号から決まる第１の系列長を有する拡散符号であって、第１の拡散符号の各々が遅延チップ数だけ前の第１の拡散符号と同じ値であることを表す無変化値と、第１の拡散符号が遅延チップ数だけ前の第１の拡散符号と異なる値であることを表す有変化値の２値を取る拡散符号である第１の差分符号の各々が入力され、第２差分位相値計算部が動作しない場合は、第１の拡散符号の各々が入力され、第２積算値の各々と第１の差分符号あるいは第１の拡散符号の各々とを乗算して得られる複素数である逆拡散後第２積算値を計算する、第１の系列長の個数の逆拡散後第２積算値計算部と、第１の系列長の個数の逆拡散後第２積算値の和である第１合計値を計算する第１合計値計算部と、第１合計値の電力を算出する電力算出部と、１時点ずつ受信信号をずらして計算された第２時点数と第１の系列長の積である総時点数の個数の電力を記憶する電力記憶部と、電力記憶部が記憶する電力の最大値を取る位置に基づき同期系列位置を求めるピーク検出判定部とを備えたものである。

【発明の効果】

【0009】

この開示に係る同期捕捉回路によれば、周波数偏差が大きい場合でも、従来よりも高精度で拡散符号の同期系列位置を求められる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】スペクトラム拡散用送信機における縦列接続拡散符号ＰＮを生成する拡散符号発生器の構成を示す図である。

【図2】ＣＡ発生器が発生する第１の拡散符号ＣＡの系列を示す図である。

【図3】第２の拡散符号ＣＢの系列を示す図である。

【図4】縦列接続拡散符号ＰＮの系列を示す図である。

【図5】スペクトラム拡散受信機の構成を示すブロック図である。

【図6】スペクトラム拡散受信機が有するアナログ受信部の構成を示す図である。

【図7】スペクトラム拡散受信機が有する直交検波器の構成を示す図である。

【図8】スペクトラム拡散受信機が有するタイミング補正器の構成を示す図である。

【図9】スペクトラム拡散受信機が有するＡＧＣの構成を示す図である。

【図10】スペクトラム拡散受信機が有する逆拡散器の構成を示す図である。

【図11】スペクトラム拡散受信機が有する拡散符号発生器の構成を示す図である。

【図12】スペクトラム拡散受信機が有する同期追従回路の構成を示す図である。

【図13】同期追従回路において、タイミング誤差ΔＴｃと、電力差ΔＲ²との関係を示す図である。

【図14】縦列接続系列（ＣＡＴ系列）のスペクトラム拡散受信機が有する実施の形態１に係る同期捕捉回路の構成を表す機能ブロック図である。

【図15】実施の形態１に係る同期捕捉回路が有する第２差分位相値計算部の構成を示す図である。

【図16】実施の形態１に係る同期捕捉回路が有する符号選択部の構成を示す図である。

【図17】実施の形態１に係る同期捕捉回路が有する第１差分位相値計算部の構成を示す図である。

【図18】実施の形態１に係る同期捕捉回路の第２差分位相値計算部が動作する動作状態を示す図である。

【図19】実施の形態１に係る同期捕捉回路の粗検出時の第２差分位相値計算部が動作し、縦列接続拡散符号ＰＮの同期がとれている場合の各部で計測される複素信号を示す図である。

【図20】実施の形態１に係る同期捕捉回路の粗検出時の第２差分位相値計算部が動作し、第１の拡散符号ＣＡの同期がとれており、第２相関値Ｂが小さい値をとる場合の各部で計測される複素信号を示す図である。

【図21】実施の形態１に係る同期捕捉回路の粗検出時の第２差分位相値計算部が動作し、第１の拡散符号ＣＡの同期がとれており、第２相関値Ｂがゼロに近い値をとる場合の各部で計測される複素信号を示す図である。

【図22】実施の形態１に係る同期捕捉回路の粗検出時の符号位置による第２差分相関値ＷＢおよび第１相関値Ａの振幅の変化を示す図である。

【図23】実施の形態１に係る同期捕捉回路の第２差分位相値計算部が動作しない動作状態を示す図である。

【図24】実施の形態１に係る同期捕捉回路の粗検出時の第２差分位相値計算部が動作しない場合の各部で計測される複素信号を示す図である。

【図25】実施の形態１に係る同期捕捉回路の第１差分位相値計算部が動作する動作状態を示す図である。

【図26】実施の形態１に係る同期捕捉回路の粗検出時に第１差分位相値計算部が動作する場合の各部で計測される複素信号を示す図である。

【図27】実施の形態１に係る同期捕捉回路の精検出時に第１差分位相値計算部が動作する場合の各部で計測される複素信号を示す図である。

【図28】実施の形態１に係る同期捕捉回路の精検出時の符号位置による第１差分相関値ＷＡおよび第１相関値Ａの振幅の変化を示す図である。

【図29】実施の形態１に係る同期捕捉回路の第１の変形例の構成を示す機能ブロック図である。

【図30】実施の形態１に係る同期捕捉回路の第２の変形例の構成を示す機能ブロック図である。

【図31】実施の形態１に係る同期捕捉回路の第２の変形例が使用されるスペクトラム拡散受信機の構成を示すブロック図である。

【図32】実施の形態１に係る同期捕捉回路の第２の変形例が使用されるスペクトラム拡散受信機が有するタイミング補正器の構成を示すブロック図である。

【図33】実施の形態１に係る同期捕捉回路の第２の変形例が使用されるスペクトラム拡散受信機が有する逆拡散器の構成を示すブロック図である。

【図34】実施の形態１に係る同期捕捉回路の第３の変形例の構成を示す機能ブロック図である。

【図35】実施の形態１に係る同期捕捉回路の第４の変形例の構成を示す機能ブロック図である。

【図36】実施の形態１に係る同期捕捉回路の第５の変形例の構成を示す機能ブロック図である。

【図37】実施の形態１に係る同期捕捉回路の第５の変形例が有する第２差分位相値計算部の構成を示す図である。

【図38】実施の形態１に係る同期捕捉回路の第５の変形例が有する第１差分位相値計算部の構成を示す図である。

【図39】実施の形態１に係る同期捕捉回路の第５の変形例の粗検出時の符号位置による第２差分相関値ＷＢおよび第１相関値Ａの振幅の変化を示す図である。

【図40】実施の形態１に係る同期捕捉回路の第５の変形例の精検出時の符号位置による第１差分相関値ＷＡおよび第１相関値Ａの振幅の変化を示す図である。

【図41】実施の形態１に係る同期捕捉回路の第６の変形例の構成を示す機能ブロック図である。

【図42】実施の形態１に係る同期捕捉回路の第７の変形例の構成を示す機能ブロック図である。

【図43】実施の形態１に係る同期捕捉回路の第８の変形例の構成を示す機能ブロック図である。

【図44】実施の形態１に係る同期捕捉回路の第８の変形例が有する第１差分位相値計算部の構成を示す図である。

【図45】実施の形態１に係る同期捕捉回路の第９の変形例の構成を示す機能ブロック図である。

【図46】実施の形態１に係る同期捕捉回路の第９の変形例で第２差分位相値計算部および第１差分位相値計算部が動作する動作状態を示す図である。

【図47】実施の形態１に係る同期捕捉回路の第９の変形例で粗検出時の第２差分位相値計算部および第１差分位相値計算部が動作し、縦列接続拡散符号ＰＮの同期がとれている場合の各部で計測される複素信号を示す図である。

【図48】実施の形態１に係る同期捕捉回路の第９の変形例で粗検出時の第２差分位相値計算部が動作し、第１差分位相値計算部が動作せず、縦列接続拡散符号ＰＮの同期がとれている場合の各部で計測される複素信号を示す図である。

【図49】実施の形態１に係る同期捕捉回路の第１０の変形例の構成を示す機能ブロック図である。

【図50】実施の形態２に係る同期捕捉回路の構成を示す機能ブロック図である。

【図51】実施の形態２に係る同期捕捉回路を変形する第１１の変形例の構成を示す機能ブロック図である。

【図52】実施の形態２に係る同期捕捉回路を変形する第１２の変形例の構成を示す機能ブロック図である。

【図53】実施の形態３に係る同期捕捉回路の構成を示す機能ブロック図である。

【図54】実施の形態３に係る同期捕捉回路が有する累積加算部の構成を示す図である。

【図55】実施の形態４に係る同期捕捉回路の構成を示す機能ブロック図である。

【図56】実施の形態４に係る同期捕捉回路が有する第２差分位相値計算部の構成を示す図である。

【図57】実施の形態４に係る同期捕捉回路が有する符号選択部の構成を示す図である。

【図58】実施の形態５に係る同期捕捉回路の構成を示す機能ブロック図である。

【図59】実施の形態５に係る同期捕捉回路が有する第２差分位相値計算部の構成を示す図である。

【図60】実施の形態５に係る同期捕捉回路が有する符号選択部の構成を示す図である。

【図61】実施の形態６に係る同期捕捉回路の構成を示す機能ブロック図である。

【図62】実施の形態６に係る同期捕捉回路が有する２段目の第１差分位相値計算部の構成を示す図である。

【図63】実施の形態６に係る同期捕捉回路が有する第２差分位相値計算部が動作する動作状態を示す図である。

【図64】実施の形態６に係る同期捕捉回路が有する１段目の第１差分位相値計算部が動作する動作状態を示す図である。

【図65】実施の形態６に係る同期捕捉回路が有する２段目の第１差分位相値計算部が動作する動作状態を示す図である。

【図66】実施の形態６に係る同期捕捉回路が有する２段目の第１差分位相値計算部が動作する場合の各部で計測される複素信号を示す図である。

【図67】実施の形態７に係る同期捕捉回路の構成を示す機能ブロック図である。

【図68】実施の形態８に係る同期捕捉回路の構成を示す機能ブロック図である。

【図69】実施の形態９に係る同期捕捉回路の構成を示す機能ブロック図である。

【図70】実施の形態１０に係る同期捕捉回路の構成を示す機能ブロック図である。

【図71】実施の形態１０に係る同期捕捉回路が有する差分位相値計算部の構成を示す図である。

【図72】実施の形態１０に係る同期捕捉回路を変形する第１３の変形例の構成を示す機能ブロック図である。

【図73】実施の形態１０に係る同期捕捉回路を変形する第１３の変形例が有する差分位相値計算部の構成を示す図である。

【図74】実施の形態１０に係る同期捕捉回路を変形する第１４の変形例の構成を示す機能ブロック図である。

【図75】実施の形態１１に係る同期捕捉回路の構成を示す機能ブロック図である。

【図76】実施の形態６に係る同期捕捉回路が有する２段目の差分位相値計算部の構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
本開示に係る同期捕捉回路を有するスペクトラム拡散受信機は、図示しないスペクトラム拡散用送信機が送信するスペクトル拡散された送信信号を伝送する電波であるスペクトラム拡散波を受信する。同期捕捉回路は、スペクトル拡散された受信信号において拡散符号が同期する位置を検出する。スペクトラム拡散用送信機は、縦列接続拡散符号ＰＮによって送信信号を拡散し、スペクトル拡散された送信信号を電波として送信する。図１は、スペクトラム拡散用送信機が有する拡散符号発生器３００の構成を示す図である。拡散符号発生器３００は、縦列接続拡散符号ＰＮを生成する。縦列接続拡散符号ＰＮは、ＣＡＴ系列の拡散符号とも呼ぶ。

【0012】

拡散符号発生器３００は、ＣＡ発生器１００１と、ＣＢ発生器１００２と、乗算器１００３とを備える。ＣＡ発生器１００１は、２値を取る疑似乱数である第１の拡散符号ＣＡを発生する。ＣＢ発生器１００２は、２値を取る疑似乱数である第２の拡散符号ＣＢを発生する。乗算器１００３は、第１の拡散符号ＣＡと第２の拡散符号ＣＢとを乗算することによって、２値を取る疑似乱数である縦列接続拡散符号ＰＮを発生する。

【0013】

図２は、ＣＡ発生器１００１が発生する第１の拡散符号ＣＡの系列を示す図である。第１の拡散符号ＣＡは、値が「＋１」または「－１」である疑似乱数である。第１の拡散符号ＣＡの系列長は、第１の系列長（ＮＡチップ）である。第１の拡散符号ＣＡの１周期の時間は、ＴＡである。第１の拡散符号ＣＡは、第１のチップ時間ＳＡ（＝ＴＡ／ＮＡ）が経過するごとに変化する。

【0014】

図３は、ＣＢ発生器１００２が発生する第２の拡散符号ＣＢの系列を示す図である。第２の拡散符号ＣＢは、値が「＋１」または「－１」である疑似乱数である。第２の拡散符号ＣＢの系列長は、第２の系列長（ＮＢチップ）である。第２の拡散符号ＣＢの１周期の時間は、ＴＢである。第２の拡散符号ＣＢは、第２のチップ時間ＳＢ（＝ＴＢ／ＮＢ）が経過するごとに変化する。ここで、ＴＢ＝ＳＡ、ＳＢ＝ＳＡ／ＮＢである。すなわち、第２のチップ時間ＳＢは、第１のチップ時間ＳＡを第２の系列長ＮＢで除算した値となる。ＮＢ＞２のため、ＳＡ＞ＳＢである。第１の拡散符号ＣＡの１チップの時間が、第２の拡散符号ＣＢのＮＢチップの時間に対応する。

【0015】

図４は、拡散符号発生器３００が発生する縦列接続拡散符号ＰＮの系列を示す図である。縦列接続拡散符号ＰＮは、値が「＋１」または「－１」である疑似乱数である。縦列接続拡散符号ＰＮの系列長は、第３の系列長（ＮＣチップ）である。第３の系列長（ＮＣチップ）は、第１の系列長（ＮＡチップ）と第２の系列長（ＮＢチップ）との積である縦列接続系列長である。つまり、ＮＣ＝ＮＡ*ＮＢである。縦列接続拡散符号ＰＮの１周期の時間は、ＴＰ（＝ＴＡ）である。縦列接続拡散符号ＰＮは、第２のチップ時間ＳＢが経過するごとに変化する。縦列接続拡散符号の系列は、ＣＡＴ（Concatenated）系列とも呼ばれる。

【0016】

第２のチップ時間ＳＢが、縦列接続拡散符号ＰＮの２値が変化するチップ時間である。ＮＡは、３以上の整数であるＭＡおよび２以上の整数であるＤＡの積で表される。ＭＡを第１分割数と呼び、ＤＡを第１単位個数と呼ぶ。ＭＡをユニット数とも呼ぶ。

【0017】

図５は、スペクトラム拡散受信機１の構成を示すブロック図である。スペクトラム拡散受信機１は、アナログ受信部２と、ＡＤＣ（Analog-to-Digital Converter）部３と、直交検波器４と、タイミング補正器５と、ＡＧＣ（Auto Gain Control）部６と、逆拡散器７と、同期追従回路８と、同期捕捉回路９とを備える。アナログ受信部２、ＡＤＣ部３、直交検波器４、タイミング補正器５、ＡＧＣ部６、逆拡散器７および同期追従回路８は、直列に従属接続する。同期捕捉回路９は、逆拡散器７と並列してＡＧＣ部６の後段に接続する。

【0018】

アナログ受信部２は、アナログ受信信号を抽出する。ＡＤＣ部３は、アナログ信号をデジタル信号へ変換する。直交検波部４は、ＩＦ信号を複素ＢＢ信号に変換する。ＢＢ信号は、通信される信号が変化する周波数帯域(Base Band)の信号である。ＩＦ信号は、ＢＢ信号の周波数よりも高く、搬送波の周波数よりも低い中間周波数の信号である。タイミング補正器５は、チップタイミングの補正を行う。ＡＧＣ部６は、複素ＢＢ信号を決められた振幅に増幅する。逆拡散部７は、受信信号を逆拡散して縦列接続系列（以下ＣＡＴ系列と表記）によって拡散される前の信号に戻す。同期追従回路８は、逆拡散部７の信号を元にタイミング補正を行うためにタイミングずれ量を推定する。同期捕捉回路９は、タイミング補正器５の出力に対してＣＡＴ系列の同期捕捉用を用いて拡散符号の位相同期を行う。

【0019】

アナログ受信部２は、スペクトラム拡散用送信機から送信された縦列接続拡散符号ＰＮによって拡散された中間周波数信号ＩＦ０を受信して、中間周波数信号ＩＦ１を出力する。

【0020】

ＡＤＣ部３は、アナログ受信部２の後段に縦続接続され、アナログの中間周波数信号ＩＦ１をデジタルの中間周波数信号ＩＦ２へ変換する。

【0021】

直交検波器４は、ＡＤＣ部３の後段に縦続接続され、中間周波数信号ＩＦ２を複素ＢＢ信号（ＢＢＩ１＋ｊＢＢＱ１）に変換する。複素ＢＢ信号は、複素数で表されるＢＢ信号である。

【0022】

タイミング補正器５は、直交検波器４の後段に縦続接続され、同期追従回路８が検出したチップレート誤差（－ΔＲｃ）を用いて、複素ＢＢ信号（ＢＢＩ１＋ｊＢＢＱ１）のチップタイミングのずれを補正して、複素ＢＢ信号（ＢＢＩ２＋ｊＢＢＱ２）を出力する。複素ＢＢ信号（ＢＢＩ２＋ｊＢＢＱ２）は、ＳＢ／２ごとに値が変化する信号である。タイミング補正器５は、２倍でオーバサンプリングされた複素ＢＢ信号（ＢＢＩ２＋ｊＢＢＱ２）を出力する。

【0023】

１個のチップに含まれる受信信号の個数を、超過係数と呼ぶ。受信信号は２倍でオーバサンプリングしているので、２ＮＣが系列長の個数の連続するチップに含まれる、超過係数を系列長に乗算して得られる総時点数になる。オーバサンプリングしない場合は、系列長と総時点数とが同じになる。オーバサンプリングする場合でも、拡散符号の各々とチップ時間の間隔を有するように選択された系列長の個数の受信信号の各々とを乗算することで、受信信号を逆拡散してもよい。総時点数または系列長である逆拡散に使用する受信信号の個数を逆拡散個数と呼ぶ。逆拡散個数をユニット数で除算した値をユニット個数と呼ぶ。同期捕捉回路９では、総時点数２ＮＣをユニット数ＭＡで除算した値（２ＮＣ／ＭＡ＝２ＮＢ*ＤＡ）がユニット個数になる。

【0024】

ＡＧＣ部６は、タイミング補正器５の後段に縦続接続され、複素ＢＢ信号（ＢＢＩ２＋ｊＢＢＱ２）の電力が基準値で示される一定値のレベルになるように増幅する。ＡＧＣ部６は、増幅した複素ＢＢ信号（ＢＢＩ３＋ｊＢＢＱ３）を出力する。ＡＧＣ部６は、増幅後の信号レベルが基準値になるように、入力される信号のレベルに応じて増幅率を制御する。

【0025】

逆拡散器７は、ＡＧＣ部６の後段に縦続接続され、複素ＢＢ信号（ＢＢＩ３＋ｊＢＢＱ３）を逆拡散することによって、スペクトラム拡散用送信機における縦列接続拡散符号ＰＮによるスペクラム拡散前の信号を復元する。逆拡散器７が出力する逆拡散された複素ＢＢ信号（ＢＢＩ４＋ｊＢＢＱ４）は、図示しない復調部に入力される。復調部は、無線通信で使用される変調方式に応じて複素ＢＢ信号（ＢＢＩ４＋ｊＢＢＱ４）を復調する。また、逆拡散器７は、複素ＢＢ信号（ＢＢＩ４Ｐ＋ｊＢＢＱ４Ｐ）と、複素ＢＢ信号（ＢＢＩ４Ｍ＋ｊＢＢＱ４Ｍ）を同期追従回路８へ出力する。複素ＢＢ信号（ＢＢＩ４Ｐ＋ｊＢＢＱ４Ｐ）は、複素ＢＢ信号（ＢＢＩ４＋ｊＢＢＱ４）を逆拡散する拡散符号よりもＳＢ／２だけ遅れた拡散符号で、複素ＢＢ信号（ＢＢＩ３＋ｊＢＢＱ３）を逆拡散した信号である。複素ＢＢ信号（ＢＢＩ４Ｍ＋ｊＢＢＱ４Ｍ）は、複素ＢＢ信号（ＢＢＩ４＋ｊＢＢＱ４）を逆拡散する拡散符号よりもＳＢ／２だけ早い拡散符号で、複素ＢＢ信号（ＢＢＩ３＋ｊＢＢＱ３）を逆拡散した信号である。

【0026】

同期追従回路８は、逆拡散器７から出力される信号に基づいて、チップレート誤差（－ΔＲｃ）を推定し、タイミング補正器５に出力する。チップレート誤差（－ΔＲｃ）は、複素ＢＢ信号（ＢＢＩ４＋ｊＢＢＱ４）と縦列接続拡散符号ＰＮとのタイミング誤差（ΔＴｃ）を平均化して、チップレート（周波数）偏差(すなわち２倍オーバサンプリングあたりの位相変化量)に変換した値である。

【0027】

同期捕捉回路９は、ＡＧＣ部６の出力を用いて、縦列接続拡散符号ＰＮによってスペクトラム拡散された変調波の同期捕捉処理を実行する。同期捕捉回路９は、スペクトラム拡散用送信機との通信開始時に逆拡散のための拡散符号位相補正値(－Δθ_PN)を求める。また、直交検波器４で使用する周波数と受信信号の搬送波の周波数（Ｆ）との差である周波数偏差（ΔＦ）を出力する。

【0028】

図６は、アナログ受信部２の構成を示す図である。アナログ受信部２は、帯域通過フィルタ（以下ＢＰＦ)２１と、増幅部(以下ＡＭＰ)２２と、低域通過フィルタ（以下ＬＰＦ)２３とを備える。

【0029】

ＢＰＦ２１は、中間周波数信号ＩＦ０から決められた周波数帯域よりも高いまたは低い周波数成分を低減して、ノイズおよびスプリアスを除去する。ＡＭＰ２２は、ＢＰＦ２１から出力される信号のレベルを適切な値に増幅する。ＬＰＦ２３は、決められた周波数帯域よりも高い周波数成分を低減して、ＡＤＣ部３で生じる折返し雑音を除去して、中間周波数信号ＩＦ１を出力する。

【0030】

図７は、直交検波器４の構成を示す図である。直交検波器４は、９０度の位相差を有する２個の正弦波によって、入力される中間周波数信号ＩＦ１を検波する。２個の正弦波は、（－Ｆ－ΔＦ）を積分した位相に基づいて変化する。ここで、（－ΔＦ）は、同期捕捉回路９が推定した周波数偏差の符号を反転した値である。（－Ｆ）は、予め定められた中間周波数信号ＩＦ１の搬送周波数の符号を反転した値である。

【0031】

直交検波器４は、加算器４９と、数値制御発振器（以下ＮＣＯ、Numerical Controlled Oscillator)４６と、ｃｏｓ／－ｓｉｎ発生器４５と、第１の乗算器４１と、第２の乗算器４２と、低域通過フィルタ（以下第１のＬＰＦ)４３と、低域通過フィルタ（以下第２のＬＰＦ)４４とを備える。

【0032】

加算器４９は、（－ΔＦ）と（－Ｆ）とが入力されて、その和を出力する。加算器４９は、サンプリング周期ごとに（－Ｆ－ΔＦ）をＮＣＯ４６へ出力する。ＮＣＯ４６は、サンプリング周期ごとに加算器４９から出力される（－Ｆ－ΔＦ）を積算して、ＩＦ信号の搬送波の位相（ξ）を出力する。

【0033】

ｃｏｓ／－ｓｉｎ発生器４５は、ＮＣＯ４６が出力する位相（ξ）を有する複素ローカル信号(ｃｏｓξ＋ｊｓｉｎξ)を発生する。第１の乗算器４１は、中間周波数信号ＩＦ１とｃｏｓξとを乗算する。第２の乗算器４２は、中間周波数信号ＩＦ１と（－ｓｉｎξ）とを乗算する。第１のＬＰＦ４３は、第１の乗算器４１の出力の高調波を除去して、ＢＢ信号ＢＢＩ１を出力する。第２のＬＰＦ４４は、第２の乗算器４２の出力の高調波を除去して、ＢＢ信号ＢＢＱ１を出力する。

【0034】

図８は、タイミング補正器５の構成を示す図である。タイミング補正器５は、ＡＤＣ部３におけるサンプリング周波数で生成されたＢＢ信号ＢＢＩＩおよびＢＢＱ１を、第２のチップ時間ＳＢの１／２の間隔（＝第２の拡散符号ＣＢの１チップに相当する周波数の２倍の周波数）で生成されるＢＢ信号ＢＢＩ２に変換する。すなわち、ＢＢ信号ＢＢＩ２およびＢＢＱ２は、２倍にオーバサンプリングされた信号となる。さらに、タイミング補正器５は、同期追従回路８が検出したチップレート誤差（－ΔＲｃ）の値を用いて、ＢＢ信号ＢＢＩ２およびＢＢＢＱ２のタイミング誤差を除去する。

【0035】

タイミング補正器５は、第１のＦＩＲフィルタ型リサンプラ５１と、第２のＦＩＲフィルタ型リサンプラ５２と、フィルタ係数更新部５３と、ＮＣＯ５４と、加算器５５とを備える。

【0036】

加算器５５、ＮＣＯ５４、およびフィルタ係数更新部５３は、（２Ｒｃ－ΔＲｃ）で決まるサンプリング周波数のサンプリングタイミングを決定する。Ｒｃは、第２の拡散符号ＣＢの１チップに相当する周波数である。すなわち、Ｒｃ＝１／ＳＢである。加算器５５は、２Ｒｃと（－ΔＲｃ）とを加算して、ＮＣＯ５４へ出力する。ＮＣＯ５４は、加算器５５から出力される数値を決められた周期で加算して得られる位相であるΔθ_NCOを出力する。

【0037】

第１のＦＩＲフィルタ型リサンプラ５１および第２のＦＩＲフィルタ型リサンプラ５２は、有限個の入力値の系列とフィルタ係数とを畳み込み積分することによって、隣接するサンプリング時刻（ＡＤＣ部３でのサンプリング周波数）の間のサンプリングタイミング（ＳＢ／２ごと）の複素ＢＢ信号の値を補間して出力する。通常、第１のＦＩＲフィルタ型リサンプラ５１および第２のＦＩＲフィルタ型リサンプラ５２のフィルタ係数として、理想ＬＰＦの時間応答となるｓｉｎｃ関数を用いることができる。タイミング補正器５における高いオーバサンプリング数から低いオーバサンプリング数への変換等を考慮して、ｓｉｎｃ関数とは異なるフィルタ係数を用いてもよい。

【0038】

フィルタ係数更新部５３は、Δθ_NCOが２πになる出力タイミングと入力タイミングのずれに基づき、ずれを補正するための第１のＦＩＲフィルタ型リサンプラ５１および第２のＦＩＲフィルタ型リサンプラ５２のフィルタ係数を算出し、算出したフィルタ係数を第１のＦＩＲフィルタ型リサンプラ５１および第２のＦＩＲフィルタ型リサンプラ５２に設定する。フィルタ係数更新部５３は、Δθ_NCOが２πになる出力タイミングと、その出力タイミングに最も近い入力タイミングを検出する。フィルタ係数更新部５３は、検出した出力タイミングと入力タイミングと間のずれを算出する。フィルタ係数更新部５３は、算出したずれに応じて、第１のＦＩＲフィルタ型リサンプラ５１および第２のＦＩＲフィルタ型リサンプラ５２に設定するフィルタ係数を算出する。フィルタ係数更新部５３は、算出したフィルタ係数を第１のＦＩＲフィルタ型リサンプラ５１および第２のＦＩＲフィルタ型リサンプラ５２に設定する。第１のＦＩＲフィルタ型リサンプラ５１および第２のＦＩＲフィルタ型リサンプラ５２は、フィルタ係数が設定されると、フィルタ係数を用いて畳み込み積分を実施してＢＢ信号ＢＢＩ２、ＢＢＱ２を出力する。

【0039】

第１のＦＩＲフィルタ型リサンプラ５１は、ＡＤＣ部３におけるサンプリング周波数で生成されたＢＢ信号ＢＢＩ１が入力されて、（２Ｒｃ－ΔＲｃ）であるサンプリング周波数を有するＢＢ信号ＢＢＩ２を出力する。第２のＦＩＲフィルタ型リサンプラ５２は、ＡＤＣ部３におけるサンプリング周波数で生成されたＢＢ信号ＢＢＱ１が入力されて、（２Ｒｃ－ΔＲｃ）であるサンプリング周波数を有するＢＢ信号ＢＢＱ２を出力する。

【0040】

図９は、ＡＧＣ部６の構成を示す図である。ＡＧＣ部６は、逆拡散器７および同期捕捉回路９に入力される複素ＢＢ信号（ＢＢＩ２＋ｊＢＢＩＱ）の電力のレベルが基準値で示される一定値のレベルになるように増幅する。ＡＧＣ部６での増幅率は、入力される複素ＢＢ信号の電力のレベルに応じて変化する。逆拡散器７および同期捕捉回路９に入力される複素ＢＢ信号のレベルを一定にすることで、同期捕捉回路９において計算される相関値がピークになる位相（チップ）の検出が容易になる。

【0041】

ＡＧＣ部６は、第１の乗算器６１ａと、第２の乗算器６１ｂと、第１の２乗回路６３ａと、第２の２乗回路６３ｂと、加算器６４と、第１の変換器６５と、減算器６６と、第３の乗算器６７ａと、第４の乗算器６７ｂと、ＬＦ(Loop Filter)部６８と、第２の変換器６９とを備える。

【0042】

第１の乗算器６１ａは、ＢＢ信号ＢＢＩ２と、第２の変換器６９の出力とを乗算して、ＢＢ信号ＢＢＩ３を出力する。第２の乗算器６１ｂは、ＢＢ信号ＢＢＱ２と、第２の変換器６９の出力とを乗算して、ＢＢ信号ＢＢＱ３を出力する。第１の２乗回路６３ａは、ＢＢ信号ＢＢＩ３の２乗を算出する。第２の２乗回路６３ｂは、ＢＢ信号ＢＢＱ３の２乗を算出する。加算器６４は、ＢＢ信号ＢＢＩ３の２乗とＢＢ信号ＢＢＱ３の２乗とを加算することによって、複素ＢＢ信号（ＢＢＩ３＋ｊＢＢＱ３）の電力Ｐを算出する。

【0043】

第１の変換器６５は、電力ＰをｄＢ値に変換する。第１の変換器６５は、電力Ｐに対して、１０*Ｌｏｇ₁₀(Ｐ)をｄＢ値として計算する。減算器６６は、電力ＰのｄＢ値から基準値ＲＥＦを減算する。基準値ＲＥＦは、ＡＧＣ部６の出力電力Ｐの目標レベルである。ＡＧＣ部６は、出力電力Ｐが基準値ＲＥＦに一致するようにフィードバック制御する。第３の乗算器６７ａは、減算器６６の出力にフィードバック制御用のマイナス符号を乗算する。第４の乗算器６７ｂは、第３の乗算器６７ａの出力とＧＡＩＮ値とを乗算する。ＬＦ部６８は、雑音によるバラツキを吸収するために、第４の乗算器６７ｂの出力を平均化処理する。

【0044】

第２の変換器６９は、ＬＦ部６８による平均化処理の結果Ｘ(ｄＢ値)を真値である電圧値に戻す。第２の変換器６９は、Ｘ(ｄＢ値)に対して、電圧値として１０^Ｘ/20を計算する。第２の変換器６９の出力が、第１の乗算器６１ａおよび第２の乗算器６１ｂに送られることによって、入力されるＢＢ信号ＢＢＩ２、ＢＢＱ２に対してフィードバック制御が行われる。

【0045】

なお、図９のＡＧＣ部６では、電力Ｐが基準値ＲＥＦで示される一定値のレベルになるように制御している。ビット長削減のために、複素ＢＢ信号（ＢＢＩ３＋ｊＢＢＱ３）の振幅の絶対値が一定値のレベルになるように制御してもよい。

【0046】

図１０は、逆拡散器７の構成を示す図である。逆拡散器７は、複素ＢＢ信号（ＢＢＩ３＋ｊＢＢＱ３）に同期した縦列接続拡散符号ＰＮを乗算することによって、スペクトラム拡散用送信機において、縦列接続拡散符号ＰＮを乗算する前の状態の複素ＢＢ信号（ＢＢＩ４＋ｊＢＢＱ４）を出力する。縦列接続拡散符号ＰＮは、値が「＋１」または「－１」である疑似乱数による拡散符号である。「＋１」に「＋１」を乗算すると「＋１」となり、「－１」に「－１」を乗算すると「＋１」になるので、複素ＢＢ信号（ＢＢＩ３＋ｊＢＢＱ３）に同期した縦列接続拡散符号ＰＮを乗算することによって拡散成分が無くなることを利用する。同期捕捉回路９で推定した縦列接続拡散符号ＰＮの位相補正値（－Δθ_PN）を用いて、縦列接続拡散符号ＰＮの位相と複素ＢＢ信号（ＢＢＩ３＋ｊＢＢＱ３）の位相とを合わせる。縦列接続拡散符号ＰＮは、１チップ（２サンプル）単位で変化する。

【0047】

逆拡散器７は、拡散符号発生器７９と、第１の乗算器７１と、第２の乗算器７２と、第３の乗算器７３と、第４の乗算器７４と、第５の乗算器７５と、第６の乗算器７６と、第１の１サンプル遅延回路７８と、第２の１サンプル遅延回路７７と、第１の積分＆間引回路９１と、第２の積分＆間引回路９２と、第３の積分＆間引回路９３と、第４の積分＆間引回路９４と、第５の積分＆間引回路９５と、第６の積分＆間引回路９６とを備える。

【0048】

拡散符号発生器７９は、縦列接続拡散符号ＰＮを出力する。拡散符号発生器７９は、拡散符号発生器７９は、第２のチップ時間ＳＢの１／２の間隔（ＳＢ／２）で縦列接続拡散符号ＰＮを出力する。ただし、拡散符号発生器７９から出力される縦列接続拡散符号ＰＮは、第２のチップ時間ＳＢを単位にして値が変化する。拡散符号発生器７９は、同期捕捉回路９から出力される拡散符号位相補正値（－Δθ_PN）だけ、縦列接続拡散符号ＰＮの位相をずらす。以降は、このずらし量が保持される。拡散符号位相補正値（－Δθ_PN）だけ縦列接続拡散符号ＰＮの位相をずらすことで、受信信号（ＢＢＩ３＋ｊＢＢＱ３）と縦列接続拡散符号ＰＮとが同期して、離散的な時点での受信信号（ＢＢＩ３＋ｊＢＢＱ３）を逆拡散して、複素ＢＢ信号（ＢＢＩ４＋ｊＢＢＱ４）を生成できる。

【0049】

第１の１サンプル遅延回路７８は、縦列接続拡散符号ＰＮを１サンプル（ＳＢ／２）だけ遅延させる。第２の１サンプル遅延回路７７は、第１の１サンプル遅延回路７８から出力される縦列接続拡散符号ＰＮをさらに１サンプル（ＳＢ／２）だけ遅延させる。
第３の乗算器７３および第４の乗算器７４に入力される縦列接続拡散符号ＰＮをＰＮ（ｔ）とする。第１の乗算器７１および第２の乗算器７２には、ＰＮ（ｔ－ＳＢ／２）が入力される。第５の乗算器７５および第６の乗算器７６には、ＰＮ（ｔ＋ＳＢ／２）が入力される。

【0050】

第１の乗算器７１、第３の乗算器７３、および第５の乗算器７５には、同じ時刻の２倍にオーバサンプリングで生成されたＢＢ信号ＢＢＩ３が入力される。第１の乗算器７１、第３の乗算器７３、および第５の乗算器７５には、それぞれＳＢ／２だけタイミングが異なる縦列接続拡散符号ＰＮが入力される。第１の乗算器７１、第３の乗算器７３、第５の乗算器７５は、ＳＢ／２だけタイミングが異なる縦列接続拡散符号ＰＮを利用した複素ＢＢ信号の同相成分ＢＢＩ３の逆拡散結果を出力する。

【0051】

第２の乗算器７２、第４の乗算器７４、および第６の乗算器７６には、２倍にオーバサンプリングされた、ＢＢ信号ＢＢＩ３と同じ時刻のＢＢ信号ＢＢＱ３が入力される。第２の乗算器７２、第４の乗算器７４、および第６の乗算器７６には、それぞれＳＢ／２だけタイミングが異なる縦列接続拡散符号ＰＮが入力される。第２の乗算器７２、第４の乗算器７４、および第６の乗算器７６は、ＳＢ／２だけタイミングが異なる縦列接続拡散符号ＰＮを利用した複素ＢＢ信号の直交成分ＢＢＱ３の逆拡散結果を出力する。

【0052】

逆拡散器７は、１シンボルで積分した逆拡散結果を１シンボルごとに出力する。そのために、第１の乗算器７１、第２の乗算器７２、第３の乗算器７３、第４の乗算器７４、第５の乗算器７５、第６の乗算器７６の出力は、第１の積分＆間引回路９１、第２の積分＆間引回路９２、第３の積分＆間引回路９３、第４の積分＆間引回路９４、第５の積分＆間引回路９５、第６の積分＆間引回路９６に入力される。

【0053】

積分＆間引回路９１～９６は、乗算器７１～７６から出力される逆拡散結果をチップクロック単位で１シンボル期間にわたって積分し、１シンボル期間の積分値を１シンボルごとに後段に出力する。第１の積分＆間引回路９１は、１シンボル期間の積分値であるＢＢ信号ＢＢＩ４Ｍを同期追従回路８へ出力する。第２の積分＆間引回路９２は、１シンボル期間の積分値であるＢＢ信号ＢＢＱ４Ｍを同期追従回路８へ出力する。第３の積分＆間引回路９３は、１シンボル期間の積分値であるＢＢ信号ＢＢＩ４を図示しない復調部に出力する。第４の積分＆間引回路９４は、１シンボル期間の積分値であるＢＢ信号ＢＢＱ４を図示しない復調部に出力する。第５の積分＆間引回路９５は、１シンボル期間の積分値であるＢＢ信号ＢＢＩ４Ｐを同期追従回路８へ出力する。第６の積分＆間引回路９６は、１シンボル期間の積分値であるＢＢ信号ＢＢＱ４Ｐを同期追従回路８へ出力する。

【0054】

積分＆間引回路９１～９６では、積分値を後段へ出力すると同時に、積分値をゼロにリセットする処理が行われる。出力タイミングおよびリセットタイミングは、拡散符号発生器７９が出力する制御信号ＣＴによって制御される。リセットタイミングは、縦列接続拡散符号ＰＮの系列が先頭に戻るタイミングに基づいて決められる。

【0055】

図１１は、拡散符号発生器７９の構成を示す図である。
拡散符号発生器７９は、ＣＡ発生器２００１と、ＣＢ発生器２００２と、乗算器２００３と、位相補正部２００４とを備える。

【0056】

ＣＡ発生器２００１は、２値を取る疑似乱数である第１の拡散符号ＣＡを発生する。ＣＢ発生器２００２は、２値を取る疑似乱数である第２の拡散符号ＣＢを発生する。乗算器２００３は、第１の拡散符号ＣＡと第２の拡散符号ＣＢとを乗算することによって、２値を取る疑似乱数である縦列接続拡散符号ＰＮを発生する。位相補正部２００４は、縦列接続拡散符号ＰＮの位相を位相補正値（－Δθ_PN）だけずらす。

【0057】

ＣＡ発生器２００１が発生する第１の拡散符号ＣＡは、スペクトラム拡散用送信機で使用されるＣＡ発生器１００１が発生する第１の拡散符号ＣＡと同じである。ＣＢ発生器２００２が発生する第２の拡散符号ＣＢは、ＣＢ発生器１００２が発生する第２の拡散符号ＣＢと同じである。拡散符号発生器７９が発生する縦列接続拡散符号ＰＮは、拡散符号発生器３００が発生する縦列接続拡散符号ＰＮと同じである。なお、拡散符号発生器７９が発生する縦列接続拡散符号ＰＮは、位相を変更可能である。

【0058】

図１２は、同期追従回路８の構成を示す図である。
同期追従回路８は、一般的にＤＬＬ(Delay Locked Loop)と呼ばれる。同期追従回路８は、第１の２乗回路８１と、第２の２乗回路８２と、第１の加算器８５と、第３の２乗回路８３と、第４の２乗回路８４と、第２の加算器８６と、減算器８７と、第１の乗算器８８ａと、第２の乗算器８８ｂと、ＬＦ部８９とを備える。

【0059】

第１の２乗回路８１は、ＢＢ信号ＢＢＩ４Ｍの２乗を算出する。第２の２乗回路８２は、ＢＢ信号ＢＢＱ４Ｍの２乗を算出する。第１の加算器８５は、ＢＢ信号ＢＢＩ４Ｍの２乗とＢＢ信号ＢＢＱ４Ｍの２乗とを加算することによって、第２のチップ時間の１／２だけ早い（ＳＢ／２ずれた）複素ＢＢ信号（ＢＢＩ４Ｍ＋ｊＢＢＱ４Ｍ）の電力Ｐ１を算出する。

【0060】

第３の２乗回路８３は、ＢＢ信号ＢＢＩ４Ｐの２乗を算出する。第４の２乗回路８４は、ＢＢ信号ＢＢＱ４Ｐの２乗を算出する。第２の加算器８６は、ＢＢ信号ＢＢＩ４Ｐの２乗とＢＢ信号ＢＢＱ４Ｐの２乗とを加算することによって、第２のチップ時間の１／２だけ遅い（－ＳＢ／２ずれた）複素ＢＢ信号（ＢＢＩ４Ｐ＋ｊＢＢＱ４Ｐ）の電力Ｐ２を算出する。減算器８７は、電力Ｐ２から電力Ｐ１を減算して、電力差ΔＲ²を出力する。

【0061】

図１３は、タイミング誤差ΔＴｃと、電力差ΔＲ²との関係を示す図である。縦列接続拡散符号ＰＮのタイミング誤差ΔＴｃが－０.５チップ～０.５チップの範囲において、電力差ΔＲ²は、縦列接続拡散符号ＰＮのタイミング誤差ΔＴｃが大きくなると値が大きくなる性質を有する。この性質は、一般にＳカーブと呼ばれる。タイミング誤差ΔＴｃ＝０である場合に、逆拡散後の電力Ｒ²は最大になる。電力Ｐ１と電力Ｐ２は、電力Ｒ^２の最大値から同じだけ低下した電力になる。そのためΔＴｃ＝０では、電力差ΔＲ²＝０となる。ΔＴｃ≠０である場合は、タイミング誤差ΔＴｃの絶対値が増加するに従って、逆拡散後の電力Ｒ²は減少する。ΔＴｃ＝－０.５チップの場合は、第２のチップ時間の１／２だけ遅い（－ＳＢ／２ずれた）複素ＢＢ信号（ＢＢＩ４Ｐ＋ｊＢＢＱ４Ｐ）の電力Ｐ２は、ΔＴｃ＝０の場合に電力Ｒ^２の最大値をとる。電力Ｐ１は、ΔＴｃ＝１チップの場合に低下した電力Ｒ^２となる。その結果、電力差ΔＲ²は、正で最大になる。ΔＴｃ＝－０.５チップからΔＴｃが増加すると、電力Ｐ２は減少し、電力Ｐ１は増加する。そのため、ΔＴｃ＝－０.５チップからΔＴｃが増加すると、電力差ΔＲ²は減少する。ΔＴｃ＝０.５チップの場合は、電力差ΔＲ²は、負で最小になる。

【0062】

第１の乗算器８８ａは、電力差ΔＲ²とフィードバック制御用のマイナス値とを乗算する。第２の乗算器８８ｂは、第１の乗算器８８ａの出力値とＧＡＩＮ値とを乗算する。ＬＦ部８９は、雑音によるバラツキを吸収するために第２の乗算器８８ｂの出力を平均化処理することによって、チップレート誤差（－ΔＲｃ）を出力する。平均化処理によって得られるチップレート誤差（－ΔＲｃ）がタイミング補正器５に送られて、電力差ΔＲ²が０になるようにフィードバック制御が行われる。

【0063】

図１４は、同期捕捉回路９の構成を示す図である。同期捕捉回路９はＣＡＴ系列である拡散符号でスペクトラム拡散を行った変調波の同期捕捉処理を行う回路である。同期捕捉回路９は、ＣＢ相関処理部９０１と、ＣＡ相関処理部９１０と、電力算出部９２０と、平均化処理部９３０と、ピーク検出判定部９４０と、周波数偏差計算部９２５と、動作制御部９４５とを備える。図１４には、同期捕捉回路９動作を説明するために複素信号を示す点Ｐ_１～Ｐ_６も示す。点Ｐ_１～Ｐ_６については、後で説明する。

【0064】

ＣＢ相関処理部９０１は、ＳＢ／２が経過するごとに、ＡＧＣ部６が出力する２倍にオーバサンプリングされた複素ＢＢ信号（ＢＢＩ３＋ｊＢＢＱ３）が入力される。ＣＢ相関処理部９０１は、図１１に示すＣＢ発生器２００２が出力する、１周期分(ＮＢ個)の第２の拡散符号ＣＢを保持する。

【0065】

ＣＢ相関処理部９０１は、ＳＢ／２が経過して新たな複素ＢＢ信号（ＢＢＩ３＋ｊＢＢＱ３）が入力されるごとに、ＮＢチップ(＝２ＮＢサンプル)の複素ＢＢ信号（ＢＢＩ３＋ｊＢＢＱ３）とＮＢチップ(＝ＮＢサンプル)の第２の拡散符号ＣＢとの積和を計算する。

【0066】

【数1】

【0067】

式（１）において、実数Ｘに対する［Ｘ］はガウス記号であり、Ｘを超えない整数を返す。式（１）では、ｋ＝２ｍおよびｋ＝２ｍ－１の複素ＢＢ信号（ＢＢＩ３[k]＋ＢＢＱ３[k]）に対して、同じ第２の拡散符号ＣＢ[ｍ]を乗算する。なお、複素ＢＢ信号は、添え字[ｋ]が大きいものがより新しく受信された信号である。ＣＢ相関処理部９０１は、式（１）により計算した積和を第２相関値ＢとしてＳＢ／２が経過するごとにＣＡ相関処理部９１０に出力する。なお、第２相関値Ｂは複素数である。

【0068】

ＣＢ相関処理部９０１では、スペクトラム拡散用送信機で拡散する際の第２の拡散符号ＣＢの位置と一致した位置で複素ＢＢ信号と乗算される場合に、第２相関値Ｂはピークをとる。第２相関値Ｂは、ＮＢチップごとにピークをとる。

【0069】

第２相関値Ｂは、ＮＢチップに含まれるすべての複素ＢＢ信号と第２の拡散符号ＣＢとの積和ではなく、ＮＢチップ内のＳＢ間隔の時点での複素ＢＢ信号と第２の拡散符号ＣＢの積和として計算してもよい。第２相関値Ｂは、以下に示す式（１Ａ）で計算してもよい。

【0070】

【数2】

【0071】

受信信号をオーバサンプリングしている場合は、ＮＢチップに含まれるすべての複素ＢＢ信号の個数、あるいは１チップごとに１個すなわちＮＢチップに対してＮＢ個の複素ＢＢ信号の個数の受信信号と第２の拡散符号ＣＢとの積の和で、第２相関値Ｂを計算する。受信信号をオーバサンプリングしない場合は、ＮＢチップごとに１個すなわちＮＢ個の複素ＢＢ信号の個数の受信信号と第２の拡散符号ＣＢとの積の和で、第２相関値Ｂを計算する。

【0072】

さらにＣＡ相関処理部９１０では、第２相関値Ｂに対して第１の拡散符号ＣＡを用いて相関処理を行い、その結果の合計加算値を第１相関値Ａとして扱うことで、ＣＡＴ系列の受信信号に対しての相関処理が完成する。第１相関値Ａは、ＣＡＴ系列の受信信号の相関値である。

【0073】

ＣＡ相関処理部９１０には、ＳＢ／２が経過するごとに新たな第２相関値Ｂが入力される。ＣＡ相関処理部９１０は、図１１に示すＣＡ発生器２００１が出力する第１の拡散符号ＣＡ［１：ＮＡ］を保持する。ＣＡ相関処理部９１０は、ＳＢ／２が経過するごとに、ＮＡ個のＮＢチップ(＝２ＮＢサンプル)間隔の第２相関値Ｂと、ＮＡ個の第１の拡散符号ＣＡとの積和（第１相関値Ａ）を計算する。第２相関値Ｂは、２ＮＢ個の複素ＢＢ信号（ＢＢＩ３［ｉ］＋ｊＢＢＱ３［ｉ］、ｉ＝１～２ＮＢ）と、第２の拡散符号ＣＢ［ｍ］、ｍ＝［（ｋ＋１）/２］、ｉ＝１～２ＮＢ）との積の和である。そのため、第１相関値Ａは、２ＮＢ*ＮＡ個の複素ＢＢ信号（ＢＢＩ３［ｉ］＋ｊＢＢＱ３［ｉ］、ｉ＝１～２ＮＢ*ＮＡ）と、縦列接続拡散符号ＰＮとの積の和である。

【0074】

第１相関値Ａは、２ＮＢサンプルごとに第２相関値Ｂがピークをとる位置で小さいピークが発生し、ＮＡ個のピークの中の１個のピークが他のピークのＮＡ倍程度の振幅のピークになる。第１相関値Ａは、ＮＢ*ＮＡチップごとにピークをとる。

【0075】

ＣＡ相関処理部９１０は、周波数偏差が大きい場合に対応できるように、第２相関値Ｂと、その第１のチップ時間前の複素ＢＢ信号で計算された第２相関値Ｂとの位相差および単位量の振幅を有する第２差分位相値を計算し、第２差分位相値と差分符号ＣＤとの積和として計算する相関値も計算できる。単位量の振幅は、決められた振幅である。差分符号ＣＤは、第１の拡散符号ＣＡに対応して決まる拡散符号である。第１の拡散符号ＣＡの各符号が１個前の符号と同じ値である場合に無変化値をとり、異なる符号である場合に有変化値をとる符号である。第２差分位相値の振幅を単位量にすることで、第２差分位相値を表現するために必要なビット数の上限値を、振幅を単位量にしない場合よりも小さくできる。

【0076】

さらに別の相関値として、ＣＡ相関処理部９１０は、決められた第１単位個数ＤＡの第２相関値Ｂと第１の拡散符号ＣＡの積和である単位第１相関値と、その１個前の単位第１相関値との位相差および単位量の振幅を有する第１差分位相値の和である第１差分相関値も計算できる。第１差分位相値の振幅を単位量にすることで、第１差分位相値を表現するために必要なビット数の上限値を、振幅を単位量にしない場合よりも小さくできる。

【0077】

第２相関値Ｂは、ユニット個数（２ＮＢ）の個数の連続する逆拡散後受信信号ＧＲの和を表す複素数であるユニット相関値である。第２相関値Ｂがユニット相関値である場合は、ユニット数はＮＡである。単位第１相関値は、ユニット個数（２ＮＢ*ＤＡの個数の連続する逆拡散後受信信号ＧＲの和を表す複素数であるユニット相関値である。単位第１相関値がユニット相関値である場合は、ユニット数はＭＡである。同期捕捉回路９は、ＮＡ個とＭＡ個という異なる２個のユニット数をとることができる。同期捕捉回路を、３個以上の異なるユニット数をとることができるようにしてもよい。

【0078】

第２差分位相値ＶＢは、ユニット相関値（第２相関値Ｂ）と１個前のユニット相関値（第２相関値Ｂ）との間の位相差を有する複素数である差分位相値である。第２差分位相値計算部９６０は、差分位相値を計算する差分位相値計算部である。

【0079】

例えば、第２差分位相値ＶＢまたは第１差分位相値を求めるために使用する２個の入力データを表現するために最大で８bit、平均振幅が４bit相当である場合を考える。複素乗算では入力データの4倍の３２bitデータが累積加算前のデータとして必要になる。しかし、振幅を単位量にした場合には、平均振幅の４bitあればよい。このように計算に必要なビット数上限値を決められると、Ｈ／Ｗの設計が容易になり、かつ小規模なＨ／Ｗを使用することができる。

【0080】

ＣＡ相関処理部９１０が算出する複素相関値を第１積算値ＸＡと呼ぶ。第１積算値ＸＡは、電力算出部９２０に入力される。電力算出部９２０が実部と虚部の二乗和(すなわち電力Ｃ)を算出する。平均化処理部９３０は、電力算出部９２０が算出するＳＢ／２間隔のＮＡ*ＮＢチップ(＝ＮＡ*２ＮＢサンプル＝２ＮＣサンプル)の個数の電力Ｃを記憶する。

【0081】

平均化処理部９３０は、２ＮＣサンプルの中で同じ位置のサンプルの電力Ｃが計算されるごとに、電力Ｃの平均を算出する。平均化処理部９３０は、１時点（１サンプル）ずつ受信信号をずらして第１の拡散符号ＣＡとの積和で計算された２ＮＣ個の第１積算値ＸＡの電力Ｃを記憶する。平均化処理部９３０は、１時点ずつ受信信号をずらして計算された２ＮＣ個の第１積算値ＸＡの電力Ｃを記憶する電力記憶部である。

【0082】

ピーク検出判定部９４０は、平均化処理部９３０に記憶されたＳＢ／２間隔の２ＮＣ個の電力Ｃが最大のピークになる時点（サンプル）を求める。ピーク検出判定部９４０は、電力Ｃが最大のピークになる時点（サンプル）に基づいて、同期系列位置を求める。ＳＢ／２間隔の２ＮＣ個の電力Ｃのそれぞれは、１個の受信信号に対して異なる位置の拡散符号（２ＮＣ個）を乗算して得られる複素相関値の電力である。２ＮＣサンプルの複素相関値のそれぞれは、異なる符号位置で逆拡散された受信信号の複素相関値である。同期系列位置は、複素相関値の電力が最大になる符号位置である。

【0083】

ピーク検出判定部９４０は、同期系列位置に基づいて、拡散符号位相補正値（－Δθ_PN）を求めて、逆拡散器７に通知する。たとえば、第０サンプルがピークの場合には、Δθ_PN＝０となる。同期系列位置は、離散的な時点での受信信号と乗算する縦列接続拡散符号ＰＮの縦列接続符号系列長での位置である。同期捕捉回路９は、拡散符号位相補正値（－θ_PN）すなわち同期系列位置を求める。

【0084】

通信開始後は、同期捕捉回路９は、拡散符号位相補正値（－Δθ_PN）を逆拡散器７に通知しない。通信が途切れた後には、再度、同期捕捉回路９が動作して、拡散符号位相補正値（－Δθ_PN）を求め、求めた拡散符号位相補正値（－Δθ_PN）を、逆拡散器７に通知する。

【0085】

平均化処理部９３０において拡散符号の符号位置ごとに電力Ｃを平均により求める処理は、ノイズの影響により電力Ｃが最大のピークになる時点の誤差を低減させる。

【0086】

ＣＡ相関処理部９１０が算出する第１積算値ＸＡは、周波数偏差計算部９２５にも入力される。周波数偏差計算部９２５は、第１積算値ＸＡに基づき周波数偏差ΔＦを計算する。

【0087】

動作制御部９４５は、ＣＡ相関処理部９１０および周波数偏差計算部９２５の動作を制御する。ＣＡ相関処理部９１０は、第２差分位相値計算部９５０、第１差分位相値計算部９６０および符号選択部９７０を有する。ＣＡ相関処理部９１０の構成は、後で説明する。動作制御部９４５は、制御信号Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４を出力する。Ｇ１は、第２差分位相値計算部９５０の動作を制御する。Ｇ２は、符号選択部９７０の動作を制御する。Ｇ３は、第１差分位相値計算部９６０の動作を制御する。Ｇ４は、周波数偏差計算部９２５の動作を制御する。

【0088】

Ｇ４は、同期捕捉回路９の動作モードを表す。動作モードは、第２差分位相値計算部９５０、第１差分位相値計算部９６０および符号選択部９７０の各々が動作または不動作の何れであるかにより異なる値をとる。動作モードにより、周波数偏差計算部９２５に入力される第１積算値ＸＡのデータが変化する。周波数偏差計算部９２５は、Ｇ４により通知される動作モードに応じて、第１積算値ＸＡを処理して周波数偏差ΔＦを計算する。

【0089】

ＣＢ相関処理部９０１は、遅延処理部１２１と、第２相関値計算部１２２とを備える。遅延処理部１２１は、２ＮＢ個のＤ型フリップフロップ９０２（１）～（２ＮＢ）を備える。Ｄ型フリップフロップは、以下ではＤＦＦと略す、図では四角の中に「Ｄ」を書いて表記する。第２相関値計算部１２２は、チップ相関器９０３（１）～（２ＮＢ）と、加算器９０４とを備える。第２相関値計算部１２２は、ＮＢ個の連続するチップに含まれる各複素ＢＢ信号と各第２の拡散符号ＣＢとの積の和である第２相関値を計算する。

【0090】

ＤＦＦ９０２（ｉ）は、ＳＢ／２が経過するごとに、保持している複素ＢＢ信号（ＢＢＩ３＋ｊＢＢＱ３）を後段のＤＦＦ９０２（ｉ－１）へ出力するとともに、前段のＤＦＦ９０２（ｉ＋１）から送られてくる複素ＢＢ信号（ＢＢＩ３＋ｊＢＢＱ３）を保持する。

【0091】

チップ相関器９０３（ｉ）は、下に示す式（２）に従って、ＤＦＦ９０２（ｉ）に保持されている複素ＢＢ信号（ＢＢＩ３［ｉ］＋ｊＢＢＱ３［ｉ］）と、第２の拡散符号ＣＢ［ｍ］とを乗算する。ここで、ｍはガウス記号により、ｍ＝［（ｉ＋１）/２］で計算する。
（ＢＢＩ３[ｉ］＋ｊＢＢＱ３［ｉ］）*ＣＢ［ｍ］・・・（２）

【0092】

式（２）で計算される複素ＢＢ信号を、逆拡散後受信信号ＧＲと呼ぶ。チップ相関器９０３（ｉ）は、連続するＮＢチップに含まれるすべての受信信号から生成される複素ＢＢ信号の各々（ＢＢＩ３［ｉ］＋ｊＢＢＱ３［ｉ］）と、複素ＢＢ信号が含まれるチップごとに決まる第２の拡散符号ＣＢ［ｍ］とを乗算して得られる逆拡散後受信信号を計算する逆拡散後受信信号計算部である。連続するＮＢチップに含まれるすべての受信信号から生成される複素ＢＢ信号の個数（２ＮＢ）を第２時点数と呼ぶ。ＣＢ相関処理部９０１でのチップ相関器９０３の個数は、第２時点数である。ＣＢ相関処理部が有するチップ相関器の個数を、第２逆拡散個数と呼ぶ。総時点数２ＮＣは、第２時点数２ＮＢと第１の系列長ＮＡとの積（２ＮＣ＝２ＮＢ*ＮＡ）でもある。

【0093】

加算器９０４は、２ＮＢ個のチップ相関器９０３（１）～（２ＮＢ）の出力を加算して、加算結果である第２相関値Ｂを出力する。第２相関値Ｂは、第２逆拡散個数の逆拡散後受信信号ＧＲの和を表す複素数である。なお、チップ相関器９０３（ｉ）は、ＢＢＩ３用の乗算器とＢＢＱ３用の乗算器とを有する。加算器９０４も、ＢＢＩ３用の加算器とＢＢＱ３用の加算器とを有する。加算器９０４は、第２相関値Ｂを計算する第２相関値積算部である。

【0094】

ＣＡ相関処理部９１０は、第２差分位相値計算部９５０、符号選択部９７０、ＭＡ個の単位第１相関値計算ユニット２２１（１）～（ＭＡ）、（ＭＡ－１）個の第１差分位相値計算部９６０（１）～（ＭＡ－１）、加算器９１４を有する。

【0095】

ＣＡ相関処理部９１０には、ＳＢ／２が経過するごとに新たな第２相関値Ｂが入力される。第２差分位相値計算部９５０は、新たに入力される第２相関値ＢとＮＢチップの時間だけ前に入力された第２相関値Ｂとの位相差を計算する。そして、第２差分位相値計算部９５０は、計算した位相差と単位量の振幅を有する第２差分位相値ＶＢを計算する。第２差分位相値計算部９５０は、動作制御部９４５により制御されて、第２差分位相値ＶＢを計算して出力するか、または第２相関値Ｂをそのまま出力する。第２差分位相値計算部９５０が出力する第２差分位相値ＶＢまたは第２相関値Ｂの何れかを、第２積算値ＸＢと呼ぶ。第２差分位相値ＶＢは、拡散符号ＣＡの１チップに相当する時間差を有する２時点での第２相関値Ｂの位相差を表す。第２差分位相値ＶＢは、周波数偏差が存在する場合でも、同じ複素数を計算しやすくなる。ただし、２時点の第２相関値Ｂを使用するので、ノイズの影響が大きくなる。

【0096】

符号選択部９７０は、第１の拡散符号ＣＡが入力されて、差分符号ＣＤを生成して出力するか、または第１の拡散符号ＣＡをそのまま出力する。符号選択部９７０は、動作制御部９４５により制御されて、第１の拡散符号ＣＡまたは差分符号ＣＤの何れかを出力する。符号選択部９７０は、第２差分位相値計算部９５０が第２差分位相値ＶＢを出力する期間に、差分符号ＣＤを出力する。符号選択部９７０は、第２差分位相値計算部９５０が第２相関値Ｂを出力する期間に、第１の拡散符号ＣＡを出力する。符号選択部９７０が出力する第１の拡散符号ＣＡまたは差分符号ＣＤを、拡散符号ＣＸとする。

【0097】

単位第１相関値計算ユニット２２１（ｉ）は、ＤＡ個の遅延回路９１１（ＤＡ*ｉ－ＤＡ＋１）～（ＤＡ*ｉ）、ＤＡ個のチップ相関器９１２（ＤＡ*ｉ－ＤＡ＋１）～（ＤＡ*ｉ）、加算器９１３（ｉ）を有する。同期捕捉回路９では、ＤＡ＝４である。ｍを、１～ＮＡの整数とする。遅延回路９１１（ｍ）の出力は、チップ相関器９１２（ｍ）の入力に接続する。遅延回路９１１（ｍ）は、遅延回路９１１（ｍ－１）の入力にも接続する。

【0098】

遅延回路９１１（ＮＡ）には、ＳＢ／２が経過するごとに第２差分位相値計算部９５０が出力する第２積算値ＸＢが入力される。遅延回路９１１（ｍ）は、２ＮＢ個の第２積算値ＸＢを記憶する。遅延回路９１１（ｍ）は、ＳＢ／２が経過するごとに１個の第２積算値ＸＢが入力され、２ＮＢ個前に入力された第２積算値ＸＢを出力する。ｍ＝２～ＮＡの遅延回路９１１（ｍ）が出力する第２積算値ＸＢは、チップ相関器９１２（ｍ）と遅延回路９１１（ｍ－１）に入力される。遅延回路９１１（１）が出力する第２積算値ＸＢは、チップ相関器９１２（１）に入力される。

【0099】

遅延回路９１１（ｍ）は、直列接続した２ＮＢ個のＤＦＦで実現してもよいし、２ＮＢ個以上の複素数を記憶できるＲＡＭ(Random Access Memory)などの記憶素子と書込み参照回路で実現してもよい。遅延回路９１１（ｍ）として書込みと参照が同時にできるＤＰＲＡＭ（Dual Port Random Access Memory)を使用する場合は、(２ＮＢ＋１)個以上の複素数を記憶できるＤＰＲＡＭを使用する。

【0100】

ＣＡ相関処理部９１０は、ＤＡ*ＭＡ＝ＮＡ個のチップ相関器９１２を有する。各チップ相関器９１２（ｍ）は、入力される複素数である第２積算値ＸＢと拡散符号ＣＸ[ｍ]とを乗算する。チップ相関器９１２（ｍ）は、第２積算値ＸＢの実部用の乗算器と第２積算値ＸＢの虚部用の乗算器とを有する。チップ相関器９１２（ｍ）の出力を、逆拡散後第２積算値ＧＢ_ｍとする。第２積算値ＸＢが第２相関値Ｂである場合の逆拡散後第２積算値ＧＢ_ｍは、第２相関値Ｂを第１の拡散符号ＣＡで逆拡散した値になる。第２積算値ＸＢが第２差分相関値ＷＢである場合の逆拡散後第２積算値ＧＢ_ｍは、第２差分相関値ＷＢを差分符号ＣＤで逆拡散した値になる。

【0101】

２ＮＢ個のチップ相関器９０３は、第２時点数の個数の受信信号の各々と、受信信号の各々が属するチップの第２の系列長の中での位置に応じて決まる第２の拡散符号の各々とを乗算して得られる複素数である第２逆拡散後受信信号を計算する、第２時点数である第２逆拡散個数の第２逆拡散後受信信号計算部である。

【0102】

ＮＡ個のチップ相関器９１２は、第１のチップ時間ごとの時点で計算された第１の系列長の個数の第２積算値の各々と第１の拡散符号の各々とが入力され、第２積算値の各々と第１の拡散符号の各々とを乗算して得られる複素数である逆拡散後第２積算値を計算する、第１の系列長の個数の逆拡散後第２積算値計算部である。

【0103】

２ＮＢ個のチップ相関器９０３とＮＡ個のチップ相関器９１２は、総時点数の個数の受信信号の各々と、受信信号の各々が属するチップの系列長の中での位置に応じて決まる拡散符号の各々とを乗算して得られる複素数である逆拡散後受信信号を、総時点数である逆拡散個数だけ計算する、逆拡散後受信信号計算部である。

【0104】

加算器９１３（ｉ）は、ＤＡ個のチップ相関器９１２（ＤＡ*ｉ－ＤＡ＋１）～（ＤＡ*ｉ）の出力である逆拡散後第２積算値ＧＢ_{ＤＡ*ｉ－ＤＡ＋１}～ＧＢ_ＤＡ*ｉを加算して、加算結果である単位第１相関値ＵＡ_ｉを出力する。加算器９１３（ｉ）は、単位第１相関値ＵＡ_ｉの実部用の加算器と単位第１相関値ＵＡの虚部用の加算器とを有する。単位第１相関値ＵＡ_ｉが、単位第１相関値計算ユニット２２１（ｉ）の出力である。

【0105】

単位第１相関値計算ユニット２２１（ｉ）は、ＤＡ個の連続する逆拡散後第２積算値ＧＢ_{ＤＡ*ｉ－ＤＡ＋１}～ＧＢ_ＤＡ*ｉの和を表す複素数である単位第１相関値ＵＡ_ｉを計算する、計算に使用する逆拡散後第２積算値ＧＢ_{ＤＡ*ｉ－ＤＡ＋１}～ＧＢ_ＤＡ*ｉにより順序付けられたＤＡ個の単位第１相関値計算部である。単位第１相関値計算ユニット２２１（１）～（ＭＡ）は、ユニット相関値を計算するユニット数の個数のユニット相関値計算部でもある。計算に使用する逆拡散後第２積算値ＧＢ_{ＤＡ*ｉ－ＤＡ＋１}～ＧＢ_ＤＡ*ｉの中で、最も前に受信された受信信号を使用する逆拡散後第２積算値ＧＢ_{ＤＡ*ｉ－ＤＡ＋１}により、単位第１相関値計算ユニット２２１（ｉ）を順序付ける。

【0106】

第１差分位相値計算部９６０（ｉ）は、複素数である単位第１相関値ＵＡ_ｉ＋１、ＵＡ_ｉが入力されて、ＵＡ_ｉ＋１、ＵＡ_ｉの位相差および単位量の振幅を有する第１差分位相値ＶＡ_ｉを計算する。第１差分位相値計算部９６０（ｉ）は、動作制御部９４５により制御されて、第１差分位相値ＶＡ_ｉまたは単位第１相関値ＵＡ_ｉ＋１の何れかを出力する。第１差分位相値計算部９６０（ｉ）は、単位第１相関値ＵＡ_ｉ＋１と１個前の単位第１相関値ＵＡ_ｉとの間の位相差を有する複素数である第１差分位相値ＶＡ_ｉを計算する。また、第１差分位相値計算部９６０（ｉ）は、単位第１相関値ＵＡ_ｉ＋１または第１差分位相値ＶＡ_ｉの何れかを一律に切り替えて出力する、第１選択出力部でもある。第１差分位相値計算部９６０（ｉ）の出力を、単位第１積算値ＵＷＡ_ｉと呼ぶ。

【0107】

単位第１相関値ＵＡ_ｉは、ユニット相関値でもある。第１差分位相値ＶＡ_ｉは、ユニット相関値ＵＡ_ｉ＋１と１個前のユニット相関値ＵＡ_ｉとの間の位相差を有する複素数である差分位相値でもある。（ＭＡ－１）個の第１差分位相値計算部９６０（１）～（ＭＡ－１）の各々は、第１差分位相値ＶＡ_１～ＶＡ_ＭＡ－１の各々を計算する。ＭＡ－１を、第１分割数ＭＡから１を減算して得られる整数である第１差分数と呼ぶ。第１差分位相値計算部９６０（ｉ）は、差分位相値を計算する差分位相値計算部でもある。

【0108】

第１差分位相値計算部９６０（ｉ）は、単位第１相関値ＵＡ_ｉまたは第１差分位相値ＶＡ_ｉの何れかを一律に切り替えて出力するようにしてもよい。第１差分位相値計算部９６０（ｉ）は、入力される２個の単位第１相関値ＵＡ_ｉ＋１およびＵＡ_ｉの中の前の方または新しい方の一律に決められた一方の単位第１相関値ＵＡ_ｉ＋１またはＵＡ_ｉと、または第１差分位相値ＶＡ_ｉとの何れかを一律に切り替えて出力する第１選択出力部でもある。動作制御部９２５は、各第１差分位相値計算部９６０が単位第１相関値または第１差分位相値の何れを出力するかを一律に制御する。

【0109】

加算器９１４は、（ＭＡ－１）個の第１差分位相値計算部９６０（１）～（ＭＡ－１）が出力する単位第１積算値ＵＷＡ_１～ＵＷＡ_ＭＡ－１を加算して、加算結果を出力する。加算器９１４は、複素数の実部用の加算器と虚部用の加算器とを有する。第１差分位相値計算部９６０（ｉ）が第１差分位相値ＶＡ_ｉを出力する場合は、加算器９１４の出力は、第１差分位相値ＶＡ_１～ＶＡ_ＭＡ－１の和である第１差分相関値ＷＡである。第１差分位相値計算部９６０（ｉ）が単位第１相関値ＵＡ_ｉ＋１を出力する場合に、加算器９１４の出力を第１合計値と呼ぶ。第１合計値は、ＮＡ個の逆拡散後第２積算値ＧＢ_１～ＧＢ_ＮＡの和を表す複素数である。加算器９１４は、第１合計値を計算する第１合計値計算部である。

【0110】

第２差分位相値計算部９５０が第２相関値Ｂを出力し、かつ第１差分位相値計算部９６０（ｉ）が単位第１相関値ＵＡ_ｉ＋１を出力する場合は、加算器９１４の出力は第１相関値Ａである。第２差分位相値計算部９５０が第２差分位相値ＶＢを出力し、かつ第１差分位相値計算部９６０（ｉ）が単位第１相関値ＵＡ_ｉ＋１を出力する場合は、加算器９１４の出力を、第２差分相関値ＷＢと呼ぶ。なお、周波数偏差がない場合は、第２差分相関値ＷＢは第１相関値Ａに一致する。

【0111】

加算器９１４が出力する第１相関値Ａでは、単位第１相関値ＵＡ_１が加算されていない。単位第１相関値ＵＡ_１と加算器９１４との間に、動作制御部９４５により入り切りが制御されるスイッチを設けてもよい。第１差分位相値計算部９６０（ｉ）が単位第１相関値ＵＡ_ｉ＋１を出力する場合に、そのスイッチが入りになるように動作制御部９４５が制御する。そのスイッチを有する場合には、加算器９１４は、単位第１相関値ＵＡ_１も加算した第１相関値Ａを出力する。

【0112】

第１差分位相値計算部９６０（ｉ）が第１差分位相値ＶＡ_ｉを出力する場合の加算器９１４は、（ＭＡ－１）個の第１差分位相値ＶＡ_ｉの和である第１差分相関値ＷＡを計算する第１差分相関値計算部として動作する。第２差分位相値計算部９５０が第２相関値Ｂを出力し、かつ第１差分位相値計算部９６０（ｉ）が単位第１相関値ＵＡ_ｉ＋１を出力する場合の加算器９１４は、第１相関値Ａを計算する第１相関値積算部として動作する。加算器９１４が出力する第１差分相関値ＷＡ、第１相関値Ａおよび第２差分相関値ＷＢの何れかが、第１積算値ＸＡである。

【0113】

加算器９１４は、２ＮＢ*ＤＡ*（ＭＡ－１）個の逆拡散後受信信号ＧＲの和を表す複素数である相関値Ａを計算する相関値積算部である。なお、２ＮＢ*ＤＡ*（ＭＡ－１）＝２ＮＣ－２ＮＢ*ＤＡ*ＭＡは、逆拡散個数２ＮＣからユニット個数２ＮＢ*ＤＡ*ＭＡを減算して得られる差分個数である。加算器９１４は、差分個数以上かつ逆拡散個数以下の逆拡散後受信信号ＧＲの和を計算するものであればよい。

【0114】

第１差分位相値ＶＡは、差分位相値でもある。そのため、第１差分相関値ＷＡは、差分個数以上かつ逆算拡散個数以下の個数の差分位相値ＶＡの和である差分相関値でもある。第１差分位相値計算部９６０が動作する場合の加算器９１４は、差分相関値を計算する差分相関値計算部でもある。第１差分位相値計算部９６０が動作しない場合の加算器９１４は、第１合計値を計算する第１合計値計算部である。

【0115】

第２差分位相値ＶＢは、差分位相値でもある。そのため、第２差分相関値ＷＢは、差分個数以上かつ逆算拡散個数以下の個数の差分位相値ＶＢの和である差分相関値でもある。第２差分位相値計算部９５０が動作する場合の加算器９１４は、差分相関値を計算する差分相関値計算部でもある。

【0116】

ＮＡ個の遅延回路９１１の各々は、２ＮＢ個の第２積算値ＸＢを記憶する。ＮＡ個の遅延回路９１１は、総時点数の第２積算値ＸＢを記憶する第２積算値記憶部である。詳しくは、後述の変形例で説明するが、第２積算値記憶部は、第１の系列長（ＮＡ）から１を減算して得られる整数である最小台数（ＮＡ－１）と第２時点数（２ＮＢまたはＮＢ）とを乗算して得られる整数以上の個数である保存数の、第２積算値ＸＢを記憶するものであればよい。

【0117】

電力算出部９２０は、第１積算値ＸＡの電力を算出する。同期捕捉回路９では、第１積算値ＸＡは、第１差分位相値計算部９６０が動作する場合は、第１差分相関値ＷＡである。第２差分位相値計算部９５０が動作する場合は、第１積算値ＸＡは第２差分相関値ＷＢである。第１差分位相値計算部９６０および第２差分位相値計算部９５０が動作しない場合は、第１積算値ＸＡは第１相関値Ａである。第１差分位相値計算部９６０しない場合は、第２差分相関値ＷＢまたは第１相関値Ａは第１合計値である。第１積算値ＸＡは、第１合計値または第１差分を相関値ＷＡである

【0118】

図１５を参照して、第２差分位相値計算部の構成を説明する。図１５は、実施の形態１に係る同期捕捉回路が有する第２差分位相値計算部の構成を示す図である。第２差分位相値計算部９５０は、振幅位相変換部９５１、遅延回路９５２、減算器９５３、振幅位相逆変換部９５４、ＳＥＬ部９５５を有する。第２差分位相値計算部９５０には、ＳＢ／２が経過するごとに第２相関値Ｂが入力される。振幅位相変換部９５１は、直交座標で表現された第２相関値Ｂを、振幅と位相の極座標での値に変換する。入力される第２相関値Ｂを、Ｂ＝ＢＩ＋ｊＢＱと表現する。振幅位相変換部９５１は、第２相関値Ｂの振幅|Ｂ|と位相θ_Ｂを以下の式で計算する。
|Ｂ|＝√(ＢＩ^２＋ＢＱ^２)
θ_Ｂ＝ｓｉｎ^－１(ＢＱ/|Ｂ|)

【0119】

振幅位相変換部９５１が出力する位相θ_Ｂは、遅延回路９５２と減算器９５３に入力される。遅延回路９５２は、ＮＢチップ（２ＮＢサンプル）に相当する時間だけ遅延させる。ＮＢチップ（２ＮＢサンプル）に相当する時間は、第１のチップ時間ＳＡに等しい。遅延回路９５２が出力する位相θ_{ＢＤＥＬＡＹ}は、減算器９５３に入力される。減算器９５３は、以下の式で計算される位相差Δθ_Ｂを出力する。
Δθ_Ｂ＝θ_Ｂ－θ_{ＢＤＥＬＡＹ}

【0120】

振幅位相逆変換部９５４は、位相差Δθ_Ｂが入力されて、単位量の振幅を有する複素数である第２差分位相値ＶＢ＝ＶＢＩ＋ｊＶＢＱを出力する。
ＶＢ＝ｅｘｐ(ｊΔθ_Ｂ)
ＶＢＩ＝ｃｏｓ(Δθ_Ｂ)
ＶＢＱ＝ｓｉｎ(Δθ_Ｂ)
第２差分位相値ＶＢは、複素平面において単位円上に存在する複素数である。周波数偏差ΔＦが一定である場合には、位相差Δθ_ＢはΔθ_Ｂ＝２π*ΔＦ*ＳＡで一定となる。

【0121】

ＳＥＬ部９５５には、第２相関値Ｂと第２差分位相値ＶＢが入力される。ＳＥＬ部９５５には、動作制御部９４５から制御信号Ｇ１が入力される。ＳＥＬ部９５５は、制御信号Ｇ１がＯＮの場合に、第２差分位相値ＶＢを出力する。ＳＥＬ部９５５は、制御信号Ｇ１がＯＦＦの場合に、第２相関値Ｂを出力する。ＳＥＬ部９５５の出力が、第２差分位相値計算部９５０の出力である。制御信号Ｇ１がＯＮの場合に、第２差分位相値計算部９５０が動作して、第２差分位相値ＶＢを出力する。制御信号Ｇ１がＯＦＦの場合に、第２差分位相値計算部９５０が動作しないで、第２相関値Ｂが出力される。

【0122】

図１６を参照して、符号選択部９７０の構成を説明する。図１６は、実施の形態１に係る同期捕捉回路が有する符号選択部の構成を示す図である。符号選択部９７０には、第１の拡散符号ＣＡ[ｋ]が入力される。符号選択部９７０は、第１の拡散符号ＣＡ[ｋ]または差分符号ＣＤ[ｋ]を出力する。符号選択部９７０は、、遅延回路９７２、ＳＥＬ部９７３を有する。動作制御部９４５は、制御信号Ｇ２により、符号選択部９７０の動作を制御する。遅延回路９７２は、ＣＡ[ｋ]を１チップだけ遅延させる。つまり、遅延回路９７２は、ＣＡ[ｋ－１]を出力する。乗算器９７１は、ＣＡ[ｋ]とＣＡ[ｋ－１]を乗算する。乗算器９７１の出力が、差分符号ＣＤ[ｋ]である。

【0123】

第１の拡散符号ＣＡ[ｋ]および、差分符号ＣＤ[ｋ]が「１」または「－１」を取る場合に、乗算器９７１および遅延回路９７２により、差分符号ＣＤ[ｋ]を生成できることを示す。
差分符号ＣＤ[ｋ]は、以下のような無変化値「１」と、有変化値「－１」という２値を取る。
ＣＡ[ｋ]＝ＣＡ[ｋ－１]の場合に、ＣＤ[ｋ]＝「１」
ＣＡ[ｋ]≠ＣＡ[ｋ－１]の場合に、ＣＤ[ｋ]＝「－１」

【0124】

ＣＡ[ｋ]とＣＡ[ｋ－１]を乗算する乗算器９７１は、以下のような値を出力する。
ＣＡ[ｋ]＝ＣＡ[ｋ－１]＝「１」の場合に、ＣＤ[ｋ]＝「１」
ＣＡ[ｋ]＝ＣＡ[ｋ－１]＝「－１」の場合に、ＣＤ[ｋ]＝「１」
ＣＡ[ｋ]＝「１」、ＣＡ[ｋ－１]＝「－１」の場合に、ＣＤ[ｋ]＝「－１」
ＣＡ[ｋ]＝「－１」、ＣＡ[ｋ－１]＝「１」の場合に、ＣＤ[ｋ]＝「－１」

【0125】

符号選択部９７０に入力される第１の拡散符号ＣＡ[ｋ]および乗算器９７１が出力する差分符号ＣＤ[ｋ]は、ＳＥＬ部９７３に入力される。ＳＥＬ部９７３は、動作制御部９４５から供給される制御信号Ｇ２により、ＣＡ[ｋ]またはＣＤ[ｋ]の何れかを出力する。制御信号Ｇ２がＯＮの場合は、ＣＤ[ｋ]を出力する。制御信号Ｇ２がＯＦＦの場合は、入力されたＣＡ[ｋ]をそのまま出力する。ＳＥＬ部９７３の出力が、符号選択部９７０の出力である。符号選択部９７０が出力する符号をＣＸ[ｋ]とする。符号選択部９７０は、制御信号Ｇ２がＯＮの場合に動作して、差分符号ＣＤ[ｋ]を出力する。つまり、ＣＸ[ｋ]＝ＣＤ[ｋ]である。符号選択部９７０は、制御信号Ｇ２がＯＦＦの場合に動作しないで第１の拡散符号ＣＡ[ｋ]を出力する。つまり、ＣＸ[ｋ]＝ＣＡ[ｋ]である。

【0126】

第１の拡散符号ＣＡ[１：ＮＡ]から予め差分符号ＣＤ[１：ＮＡ]を計算して記憶しておいてもよい。符号選択部９７０は、入力される第１の拡散符号ＣＡ[ｋ]に対して記憶している差分符号ＣＤ[ｋ]を出力してもよい。符号選択部９７０は、入力される第１の拡散符号ＣＡ[ｋ]に対して差分符号ＣＤ[ｋ]を出力できるものであればどのようなものでもよい。

【0127】

制御信号Ｇ１、Ｇ２は、同期した値をとる。制御信号Ｇ１がＯＮの値をとる場合に、制御信号Ｇ２もＯＮの値をとる。制御信号Ｇ１がＯＦＦの値をとる場合に、制御信号Ｇ２もＯＦＦの値をとる。周波数偏差が存在しなければ、制御信号Ｇ１＝Ｇ２＝ＯＮまたはＧ１＝Ｇ２＝ＯＦＦのどちら場合でも、ＣＡ相関処理部９１０は同じ値の第１相関値Ａの値を計算できる。

【0128】

図１７を参照して、第１差分位相値計算部の構成を説明する。図１７は、実施の形態１に係る同期捕捉回路が有する第１差分位相値計算部の構成を示す図である。第１差分位相値計算部９６０（ｉ）は、振幅位相変換部９６１、振幅位相変換部９６２、減算器９６３、振幅位相逆変換部９６４、ＳＥＬ部９６５を有する。第１差分位相値計算部９６０は、第２差分位相値計算部９５０と比較して、遅延回路９５２を有さない点、振幅位相変換部９６２を有する点が異なる。

【0129】

第１差分位相値計算部９６０（ｉ）には、ＳＢ／２が経過するごとに単位第１相関値ＵＡ_ｉ＋１およびＵＡ_ｉが入力される。振幅位相変換部９６１は、直交座標で表現された単位第１相関値ＵＡ_ｉ＋１を、振幅と位相の極座標での値に変換する。入力される単位第１相関値ＵＡ_ｉ＋１を、ＵＡ_ｉ＋１＝ＵＡＩ_ｉ＋１＋ｊＵＡＱ_ｉ＋１と表現する。振幅位相変換部９６１は、単位第１相関値ＵＡ_ｉ＋１の振幅|ＵＡ_ｉ＋１|と位相θ_{ＵＡ（ｉ＋１）}を以下の式で計算する。
|ＵＡ_ｉ＋１|＝√(ＵＡＩ_ｉ＋１ ^２＋ＵＡＱ_ｉ＋１ ^２)
θ_{ＵＡ（ｉ＋１）}＝ｓｉｎ^－１(ＵＡＱ_ｉ＋１/|ＵＡ_ｉ＋１|)

【0130】

振幅位相変換部９６２は、直交座標で表現された単位第１相関値ＵＡ_ｉを、振幅と位相の極座標での値に変換する。振幅位相変換部９６２は、単位第１相関値ＵＡ_ｉの振幅|ＵＡ_ｉ|と位相θ_{ＵＡ（ｉ）}を以下の式で計算する。
|ＵＡ_ｉ|＝√(ＵＡＩ_ｉ ^２＋ＵＡＱ_ｉ ^２)
θ_{ＵＡ（ｉ）}＝ｓｉｎ^－１(ＵＡＱ_ｉ/|ＵＡ_ｉ|)

【0131】

振幅位相変換部９６１が出力する位相θ_{ＵＡ（ｉ＋１）}と振幅位相変換部９６２が出力する位相θ_{ＵＡ（ｉ）}は、減算器９６３に入力される。減算器９６３は、以下の式で計算される位相差Δθ_{ＵＡ（ｉ）}を出力する。
Δθ_{ＵＡ（ｉ）}＝θ_{ＵＡ（ｉ＋１）}－θ_{ＵＡ（ｉ）}

【0132】

振幅位相逆変換部９６４は、位相差Δθ_{ＵＡ（ｉ）}が入力されて単位量の振幅を有する複素数である第１差分位相値ＶＡ_ｉ＝ＶＡＩ_ｉ＋ｊＶＡＱ_ｉを出力する。
ＶＡ_ｉ＝ｅｘｐ(ｊΔθ_{ＵＡ（ｉ）})
ＶＡＩ_ｉ＝ｃｏｓ(Δθ_{ＵＡ（ｉ）})
ＶＡＱ_ｉ＝ｓｉｎ(Δθ_{ＵＡ（ｉ）})
第１差分位相値ＶＡ_ｉは、複素平面において単位円上に存在する複素数である。

【0133】

ＳＥＬ部９６５には、単位第１相関値ＵＡ_ｉ＋１と第１差分位相値ＶＡ_ｉが入力される。ＳＥＬ部９６５には、動作制御部９４５から制御信号Ｇ３が入力される。ＳＥＬ部９６５は、制御信号Ｇ３がＯＮの場合に、第１差分位相値ＶＡ_ｉを出力する。ＳＥＬ部９６５は、制御信号Ｇ３がＯＦＦの場合に、単位第１相関値ＵＡ_ｉ＋１を出力する。ＳＥＬ部９６５の出力が、第１差分位相値計算部９６０（ｉ）の出力である。制御信号Ｇ３がＯＮの場合に、第１差分位相値計算部９６０（ｉ）が動作して、第１差分位相値ＶＡ_ｉを出力する。制御信号Ｇ３がＯＦＦの場合に、第１差分位相値計算部９６０（ｉ）が動作しないで、単位第１相関値ＵＡ_ｉ＋１が出力される。

【0134】

周波数偏差計算部９２５は、ＣＡ相関処理部９１０が出力する第１積算値ＸＡに基づき周波数偏差ΔＦを計算する。周波数偏差計算部９２５には、動作制御部９４５から制御信号Ｇ４が入力される。制御信号Ｇ４は、第２差分位相値計算部９５０および第１差分位相値計算部９６０のどちらが動作するか、どちらも動作しないかを表す。制御信号Ｇ４は、例えば以下の何れかの値をとる。
（制御信号Ｇ４の値の意味）
０：第２差分位相値計算部９５０および第１差分位相値計算部９６０が不動作。
１：第１差分位相値計算部９６０が動作。
２：第２差分位相値計算部９５０が動作。

【0135】

第２差分位相値計算部９５０および第１差分位相値計算部９６０が動作しない（Ｇ４＝０）場合は、第１積算値ＸＡは第１相関値Ａである。周波数偏差計算部９２５は、ＳＢ／２が経過するごとに第１相関値Ａが入力される。周波数偏差計算部９２５は、最新の決められた期間ＴＸでの第１相関値Ａの位相の時間変化を近似する二乗誤差が最小になる１次関数を求める。１次関数の傾きＡ_ｉｎｃｌに基づき、周波数偏差ΔＦ＝Ａ_ｉｎｃｌ／(２π)を計算する。傾きＡ_ｉｎｃｌは、位相の時間変化率である周波数偏差に比例した値である。周波数偏差計算部９２５は、第１相関値Ａの位相の時間変化率に基づき周波数偏差ΔＦを計算する。

【0136】

第１差分位相値計算部９６０が動作する（Ｇ４＝１）場合は、第１積算値ＸＡは第１差分相関値ＷＡである。第１差分位相値計算部９６０が動作する（Ｇ４＝１）場合には、ＷＡの位相は、ＤＡ*ＳＡの時間で周波数偏差ΔＦにより発生する位相変化である。期間ＴＸに入力される第１差分相関値ＷＡの平均をＷＡ_ＡＶで表す。周波数偏差計算部９２５は、Ｇ４＝１の場合には、ΔＦ＝ＷＡ_ＡＶ／(２π*ＤＡ*ＳＡ)でΔＦを計算する。

【0137】

第２差分位相値計算部９５０が動作する（Ｇ４＝２）場合には、第１積算値ＸＡは第２差分相関値ＷＢである。複素数である第２差分相関値ＷＢの位相は、第１のチップ時間ＳＡで周波数偏差ΔＦにより発生する位相変化である。Ｇ４＝２の場合には、周波数偏差計算部９２５は、ΔＦ＝ＷＡ_ＡＶ／(２π*ＳＡ)でΔＦを計算する。周波数偏差計算部９２５は、第１差分相関値ＷＡまたは第２差分相関値ＷＢの位相に基づき周波数偏差ΔＦを計算する。

【0138】

図１４を参照して、同期捕捉回路９の信号を示す点Ｐ_１～Ｐ_６について説明する。
点Ｐ_１は、第２差分位相値計算部９５０の入力である。点Ｐ_１で計測される信号は、第２相関値Ｂである。点Ｐ_２は、第２差分位相値計算部９５０の出力である。点Ｐ_２で計測される信号は、第２積算値ＸＢである。第２積算値ＸＢは、第２差分位相値計算部９５０が動作する場合には第２差分位相値ＶＢであり、第２差分位相値計算部９５０が動作しない場合には第２相関値Ｂである。

【0139】

点Ｐ_３,１～Ｐ_３,ＮＡは、チップ相関器９１２（１）～（ＮＡ）の出力である。点Ｐ_３,１～Ｐ_３,ＮＡで計測される信号は、逆拡散後第２積算値ＧＢ_１～ＧＢ_ＮＡである。点Ｐ_４,１～Ｐ_４,ＭＡは、加算器９１３（１）～（ＭＡ）の出力である。点Ｐ_４,１～Ｐ_４,ＭＡは、単位第１相関値計算ユニット２２１（１）～（ＭＡ）の出力でもある。点Ｐ_４,１～Ｐ_４,ＭＡで計測される信号は、単位第１相関値ＵＡ_１～ＵＡ_ＭＡである。点Ｐ_５,１～Ｐ_{５,ＭＡ－１}は、第１差分位相値計算部９６０（１）～（ＭＡ－１）の出力である。Ｐ_５,１～Ｐ_{５,ＭＡ－１}で計測される信号は、単位第１積算値ＵＷＡ_１～ＵＷＡ_ＭＡ－１である。単位第１積算値ＵＷＡ_ｉは、第１差分位相値計算部９６０（ｉ）が動作する場合は、第１差分位相値ＶＡ_ｉである。第１差分位相値計算部９６０（ｉ）が動作しない場合は、単位第１積算値ＵＷＡ_ｉは単位第１相関値ＵＡ_ｉ＋１である。

【0140】

点Ｐ_６は、加算器９１４の出力である。点Ｐ_６は、ＣＡ相関処理部９１０の出力でもある。点Ｐ_６で計測される信号は、第１積算値ＸＡである。第２差分位相値計算部９５０および第１差分位相値計算部９６０が動作しない（Ｇ４＝０）場合は、第１積算値ＸＡは第１相関値Ａである。第１差分位相値計算部９６０が動作する（Ｇ４＝１）場合は、第１積算値ＸＡは第１差分相関値ＷＡである。第２差分位相値計算部９５０が動作する（Ｇ４＝２）場合には、第１積算値ＸＡは第２差分相関値ＷＢである。

【0141】

動作を説明する。動作制御部９４５は、通信開始時には制御信号Ｇ１＝Ｇ２＝ＯＮ、Ｇ３＝ＯＦＦ、Ｇ４＝２を出力する。同期捕捉回路９が、制御信号Ｇ１＝Ｇ２＝ＯＮ、Ｇ３＝ＯＦＦで動作する期間を、粗検出の期間と呼ぶ。粗検出の期間において、周波数偏差ΔＦが第１閾値ＴＨ_１よりも小さくなる（ΔＦ＜ＴＨ_１）と、粗検出の期間が終了し、精検出の期間になる。精検出の期間では、動作制御部９４５は、制御信号Ｇ１＝Ｇ２＝ＯＦＦ、Ｇ３＝ＯＮ、Ｇ４＝１を出力する。精検出の期間で周波数偏差ΔＦがゼロと判断できる程度に小さくなると、動作制御部９４５は、制御信号Ｇ１＝Ｇ２＝Ｇ３＝ＯＦＦ、Ｇ４＝０を出力する。周波数偏差ΔＦがゼロと判断できる程度に小さいかどうかは、第１閾値ＴＨ_１よりも小さく決められた第２閾値ＴＨ_２（＜ＴＨ_１）と比較して判断する。精検出の期間において、周波数偏差ΔＦが第２閾値ＴＨ_２よりも小さくなる（ΔＦ＜ＴＨ_２）と、精検出を終了する。

【0142】

動作制御部９４５は、以下のように場合分けして制御信号を出力する。
（ア）ΔＦ≧ＴＨ_１である（粗検出）場合は、第２差分位相値計算部９５０が動作するように、Ｇ４＝２、Ｇ１＝Ｇ２＝ＯＮ、Ｇ３＝ＯＦＦを出力する。
（イ）ＴＨ_１＞ΔＦ≧ＴＨ_２である（精検出）場合は、第１差分位相値計算部９６０が動作するように、Ｇ４＝１、Ｇ１＝Ｇ２＝ＯＦＦ、Ｇ３＝ＯＮを出力する。
（ウ）ＴＨ_２＞ΔＦである場合は、いずれも動作しないように、Ｇ４＝０、Ｇ１＝Ｇ２＝Ｇ３＝ＯＦＦを出力する。

【0143】

粗検出時の同期捕捉回路９の動作状態は、図１８に示すようになる。第２差分位相値計算部９５０は、第２差分位相値ＶＢを出力する。符号選択部９７０は、差分符号ＣＤ[m]を出力する。図１８の動作状態で、同期捕捉回路９の点Ｐ_１～Ｐ_６で検出される複素信号を複素平面上に表示した図を、図１９に示す。図１９では、縦列接続拡散符号ＰＮの同期がとれている場合の複素信号を示す。ここでは、ＮＡ＝３２、ＤＡ＝４、ＭＡ＝８としている。

【0144】

点Ｐ_１は、第２差分位相値計算部９５０の入力である。点Ｐ_１で計測される信号は、第２相関値Ｂである。点Ｐ_２は、第２差分位相値計算部９５０の出力である。点Ｐ_２で計測される信号は、第２積算値ＸＢである。第２積算値ＸＢは、第２差分位相値計算部９５０が動作する場合には第２差分位相値ＶＢである。点Ｐ_３,１～Ｐ_３,ＮＡは、チップ相関器９１２（１）～（ＮＡ）の出力である。点Ｐ_３,１～Ｐ_３,ＮＡで計測される信号は、逆拡散後第２積算値ＧＢ_１～ＧＢ_ＮＡである。点Ｐ_４,１～Ｐ_４,ＭＡは、加算器９１３（１）～（ＭＡ）の出力である。点Ｐ_４,１～Ｐ_４,ＭＡで計測される信号は、単位第１相関値ＵＡ_１～ＵＡ_ＭＡである。点Ｐ_５,１～Ｐ_{５,ＭＡ－１}は、第１差分位相値計算部９６０（１）～（ＭＡ－１）の出力である。Ｐ_５,１～Ｐ_{５,ＭＡ－１}で計測される信号は、単位第１積算値ＵＷＡ_１～ＵＷＡ_ＭＡ－１である。単位第１積算値ＵＷＡ_ｉは、第１差分位相値計算部９６０（ｉ）が動作しない場合は、単位第１相関値ＵＡ_ｉ＋１である。点Ｐ_６は、加算器９１４の出力である。点Ｐ_６で計測される信号は、第１積算値ＸＡである。第２差分位相値計算部９５０が動作する（Ｇ４＝２）場合には、第１積算値ＸＡは第２差分相関値ＷＢである。

【0145】

図１９(A)に、点Ｐ_１で計測される第２相関値Ｂを示す。図１９(B)に、点Ｐ_２で計測される第２差分位相値ＶＢを示す。図１９(C)に、点Ｐ_３,１～Ｐ_３,ＮＡで計測される逆拡散後第２積算値ＧＢ_１～ＧＢ_ＮＡを示す。図１９(D)に、点Ｐ_４,１～Ｐ_４,ＭＡで計測される単位第１相関値ＵＡ_１～ＵＡ_ＭＡを示す。図１９(E)に、点Ｐ_５,１～Ｐ_{５,ＭＡ－１}で計測される単位第１積算値ＵＷＡ_１～ＵＷＡ_ＭＡ－１を示す。図１９(F)に、点Ｐ_６で計測される第２差分相関値ＷＢを示す。図１９で、Ｂ_ｔ、ＶＢ_ｔおよびＷＢ_ｔでは、添え字ｔは時間を表す。添え字ｔ＋１は、添え字ｔに対応する時点から第１のチップ時間ＳＡだけ経過した時点を表す。ＧＢ_ｍは、チップ相関器９１２（ｍ）の出力であることを表す。ＵＡ_ｍは、加算器９１３（ｍ）の出力であることを表す。ＶＡ_ｍは、第１差分位相値計算部９６０（ｍ）の出力であることを表す。ＧＢ_ｍおよびＵＡ_ｍは、ＶＢ_１がＧＢ_１に対応し、ＶＢ_ＮＡがＧＢ_ＮＡに対応する時点での値を示す。すなわち、ｔ＝ＮＡとする。

【0146】

図１９(A)に示す第２相関値Ｂ_ｔは、以下の式で計算できる値を取る。
Ｂ_ｔ＝ＣＡ[ｔ]*ＮＢ*exp(ｊ２πΔＦ*ＳＡ*ｔ) ｔ＝１～ＮＡ
ＣＡ[ｔ]は第１の拡散符号であり、ＳＡごとにランダムに「＋１」と「－」の値をとる。Ｂ_ｔは、２πΔＦ*ＳＡで回転しながら時々１８０度(πラジアン)の位相変化が発生するような複素信号になる。図１９(A)では、２πΔＦ*ＳＡ≒０.４９πラジアンすなわち約８８度の位相がＳＡの間に変化する場合である。

【0147】

図１９(B)に示す第２差分位相値ＶＢ_ｔは、以下の式で計算できる値を取る。
ＶＢ_ｔ＝ＣＤ[ｔ]*exp(ｊ２πΔＦ*ＳＡ) ｔ＝１～ＮＡ
ＣＤ[ｔ]は差分符号であり、ＳＡごとにランダムに「＋１」と「－」の値をとる。ＶＢ_ｔは、２πΔＦ*ＳＡ≒約８８度または(π＋２πΔＦ*ＳＡ)≒約２６８度の位相を有する振幅１の複素数になる。なお、振幅|ＶＢ_ｔ|＝１の振幅の大きさは、振幅|Ｂ_ｔ|＝ＮＢの振幅と等しいとする。第２差分位相値ＶＢ_ｔは、差分符号の値によるランダム性は残るが、同一方向を向く複素ベクトルになる。

【0148】

図１９(C)に示す逆拡散後第２積算値ＧＢ_ｍは、以下の式で計算できる値を取る。なお、ＣＤ[ｍ]^２＝１である。
ＧＢ_ｍ＝ＣＤ[ｍ]*ＶＢ_ｍ＝exp(ｊ２πΔＦ*ＳＡ) ｍ＝１～ＮＡ
ＧＢ_ｍは、２πΔＦ*ＳＡ≒約８８度の位相を有する振幅１の複素数になる。逆拡散後第２積算値ＧＢ_ｍは、同一方向の複素ベクトルになる。このように第２差分位相値計算部９５０を動作させることで、逆拡散後第２積算値ＧＢ_ｍの位相を同じにして、逆拡散後第２積算値ＧＢ_ｍの和である第１相関値Ａの振幅を大きくできる。

【0149】

図１９(D)に示す単位第１相関値ＵＡ_ｍは、２πΔＦ*ＳＡ≒約８８度の位相を有する振幅が|ＵＡ_ｍ|＝ＤＡ＝４の複素数になる。第１差分位相値計算部９６０（１）～（ＮＡ－１）が動作しないので、図１９(E)に示す単位第１相関値ＵＡ_ｉ＋１も、２πΔＦ*ＳＡ≒約８８度の位相を有する振幅|ＵＡ_ｍ＋１|＝ＤＡ＝４である複素数になる。図１９(F)に示す第２差分相関値ＷＢ_ＮＡは、２πΔＦ*ＳＡ≒約８８度の位相を有する振幅|ＷＢ_ＮＡ|＝(ＮＡ‐ＤＡ)＝２８である複素数になる。第１の拡散符号ＣＡ[ｍ]の同期がとれていない場合の第２差分相関値ＷＢ_ｍ、ｍ＝１～ＮＡ－１は、２πΔＦ*ＳＡ≒約８８度の位相を有する振幅|ＷＢ_ｍ|が小さい複素数になる。

【0150】

図２０に、第２の拡散符号ＣＢの同期がとれておらず、第２相関値Ｂの振幅が４である場合を示す。図２０(A)に示す第２相関値Ｂ_ｔは、以下の式で示すように振幅がＮＢではなく４である複素数である。
Ｂ_ｔ＝ＣＡ[ｔ]*４*exp(ｊ２πΔＦ*ＳＡ*ｔ) ｔ＝１～ＮＡ
振幅の大きさが異なるが、図２０(A)に示すＢ_ｍは、図１９(A)に示すＢ_ｍと同様に、ｍが１増加するごとに２πΔＦ*ＳＡ≒約８８度だけ位相が増加しながら時々１８０度(πラジアン)の位相変化が発生するような複素信号になる。
図２０(B)に示す第２差分位相値ＶＢ_ｔは、振幅を単位量にしているので、図１９(B)と同じになる。図２０(C)などについても同様である。

【0151】

図２１に、第２の拡散符号ＣＢの同期がとれておらず、第２相関値Ｂの振幅が１未満で雑音成分の方が信号成分よりも大きい場合を示す。図２１(A)に示す第２相関値Ｂ_ｍは、振幅|Ｂ_ｍ|がゼロに近くランダムな位相をとる複素信号になる。第２差分位相値ＶＢ_ｍおよび逆拡散後第２積算値ＧＢ_ｍは、ランダムな位相を有する振幅が１である複素信号である。ＧＢ_ｍを積算した第２差分相関値ＷＢ_ＮＡも、振幅|Ａ_ＮＡ|が図２１に示す場合は約８.５で第２相関値Ｂが大きい場合の約３０％という小さい値になる。

【0152】

第２差分位相値計算部９５０が動作する場合に、ＳＢ／２が経過ごとに出力される第２差分相関値ＷＢの振幅は、図２２に示すようになる。ここでは、ＮＡ＝３２、ＮＢ＝８、ＮＣ＝２５６の場合を示す。図２２には、第２差分位相値計算部９５０および第１差分位相値計算部９６０を動作させない場合の第１相関値Ａを点線で示し、周波数偏差ΔＦ＝０である場合の第１相関値Ａ（符号Ａ０で示す）を破線で示す。図では、第２差分位相値ＷＢは、すべての符号位置での最大値で除算した値を示す。第１相関値ＡおよびＡ０は、すべての符号位置でのＡ０の最大値で除算した値を示す。

【0153】

第１の拡散符号ＣＡの同期がとれている期間で、振幅|ＷＢ|＝振幅|Ａ０|＝１となる。第１相関値Ａの振幅|Ａ|は、すべての符号位置で振幅|Ａ|＜０.１となっている。第２差分相関値ＷＢを使用することで、周波数偏差ΔＦ≠０である場合でも第１の拡散符号ＣＡの同期がとれている期間を検出できる。なお、第１の拡散符号ＣＡの同期がとれている期間では、同期がとれていない符号位置においても、第２差分相関値ＷＢの振幅|ＷＢ|が振幅|ＷＢ|＝１となる理由は、ＶＢの振幅を単位量にしているためである。

【0154】

比較例として、第２差分位相値計算部９５０および第１差分位相値計算部９６０を動作させない場合について説明する。図２３は、実施の形態１に係る同期捕捉回路の粗検出時の第２差分位相値計算部が動作しない動作状態を示す図である。図２４は、実施の形態１に係る同期捕捉回路の粗検出時の第２差分位相値計算部が動作しない場合の各部で計測される複素信号を示す図である。縦列接続拡散符号ＰＮの同期がとれている場合を示す。

【0155】

図２４(A)に示す第２相関値Ｂ_ｔは、図１９(A)に示すものと同じである。第２差分位相値計算部９５０が動作しない場合なので、点Ｐ_２でも第２相関値Ｂ_ｔが計測される。図２４(C)に示す逆拡散後第２積算値ＧＢ_ｍは、以下の式で計算できる値を取る。なお、ＣＡ[ｍ]^２＝１である。
ＧＢ_ｍ＝ＣＡ[ｍ]*ＶＢ_ｍ＝exp(ｊ２πΔＦ*ＳＡ*ｍ) ｍ＝１～ＮＡ
ＧＢ_ｍは、ＧＢ_ｍ－１に対して２πΔＦ*ＳＡ≒８８度だけ大きい位相を有する振幅|ＧＢ_ｍ|＝１である複素数になる。図２４(A)では２πΔＦ*ＳＡ*ＤＡ≒８８度なので、ＧＢ_４ｋ－３、ｋ＝１～ＭＡの位相が約８８～３２度の範囲に存在し、ＧＢ_４ｋ－２、ｋ＝１～ＭＡの位相が約１７６～１２０度の範囲に存在し、ＧＢ_４ｋ－３、ｋ＝１～ＭＡの位相が約２６４～２０８度の範囲に存在し、ＧＢ_４ｋ、ｋ＝１～ＭＡの位相が約３４４～２９６度の範囲に存在する。まとめると、ＧＢ_ｋ、ｋ＝１～ＮＡは、互いに３４度の間隔を有する４か所の５６度の範囲の中に存在することになる。

【0156】

図２４(D)および(E)に示す単位第１相関値ＵＡ_ｍは、振幅|ＵＡ_ｍ|≒０.１０の複素数になる。ＵＡ_ｍの位相は、約２２０～１５６度の範囲に均等に存在する。図２４(F)に示す第１相関値Ａ_ＮＡは、縦列接続拡散符号ＰＮの同期がとれている場合にも関わらず、振幅|Ａ_ＮＡ|≒０.７６の複素数になる。第２差分位相値計算部９５０が動作する場合には、振幅|Ａ_ＮＡ|＝２８なので、約１／３７になっている。振幅|Ａ_ＮＡ|が小さく、雑音の影響が大きくなり、同期系列位置の精度が劣化する。このように周波数偏差ΔＦが大きく、逆拡散後第２積算値ＧＢ_ｍが３５０度に近いあるいは３６０度を越えて分散して存在する場合は第１相関値Ａ_ＮＡの振幅がゼロに近い値になり、拡散符号の同期系列位置を正確に求めることが難しい。

【0157】

別の比較例として、第２差分位相値計算部９５０を動作させず、第１差分位相値計算部９６０を動作させる場合について説明する。図２５は、実施の形態１に係る同期捕捉回路の粗検出時に第１差分位相値計算部が動作する動作状態を示す図である。図２６は、実施の形態１に係る同期捕捉回路の粗検出時に第１差分位相値計算部が動作する場合の各部で計測される複素信号を示す図である。縦列接続拡散符号ＰＮの同期がとれている場合を示す。

【0158】

図２５では、第２差分位相値計算部９５０が動作しないので、点Ｐ_２で計測される信号は、第２相関値Ｂである。符号選択部９７０は、第1の拡散符号ＣＡ[m]を出力する。第１差分位相値計算部９６０が動作するので、Ｐ_５,１～Ｐ_{５,ＭＡ－１}で計測される信号は、第１差分位相値ＶＡ_ｉである。点Ｐ_６で計測される信号は、第１差分相関値ＷＡである。

【0159】

図２６(A)～(D)は、図２４(A)～(D)と同じである。図２６(D)に示す単位第１相関値ＵＡ_ｍは、振幅|ＵＡ_ｍ|≒０.１０の複素数になる。図２６(E)に示す第１差分位相値ＶＡ_１～ＶＡ_ＭＡ－１は、振幅|ＶＡ_ｍ|＝１で位相が約－８度の複素数になる。図２６(F)に示す第１相関値Ａ_ＮＡは、振幅|Ａ_ＮＡ|＝(ＭＡ－１)で位相が約－８度の複素数になる。第２差分位相値計算部９５０を動作させず、第１差分位相値計算部９６０を動作させる場合でも、第１差分位相値ＶＡ_１～ＶＡ_ＭＡ－１の位相をほぼ同じにして、第１差分相関値ＷＡ_ＮＡの振幅|ＷＡ_ＮＡ|＝(ＭＡ－１)になる。周波数偏差ΔＦは、実際は時間ＳＡで８８度進むものを、ＳＡの４倍の時間で８度遅れると計算する。周波数偏差ΔＦが大きい場合には、第２差分位相値計算部９５０を動作させず第１差分位相値計算部９６０を動作させて計算した第１相関値Ａ_ＮＡの位相に基づき周波数偏差ΔＦを計算することはできない。

【0160】

図２６は、雑音成分を無視して計算したものである。雑音成分が大きい場合は、単位第１相関値ＵＡ_ｍは、振幅および位相が図２６(E)に示すものから大きく変化すると考えられる。雑音成分が大きい場合は、第１差分位相値ＶＡ_１～ＶＡ_ＭＡ－１の位相は、広い範囲に分散すると思われ、第１相関値Ａ_ＮＡの振幅|Ａ_ＮＡ|は、(ＭＡ－１)よりも小さい値になると考えられる。

【0161】

第１差分位相値計算部において、特許文献１と同様に一方の複素数の複素共役をとって複素乗算する場合には、第１差分位相値ＶＡ_１～ＶＡ_ＭＡ－１は、振幅|ＶＡ_ｍ|≒０.０１０の複素数になる。周波数偏差ΔＦ＝０の場合の、振幅|ＶＡ_ｍ|＝ＤＡ^２＝１６と比較して、約１／１６０になっており、拡散符号の同期系列位置を求める精度は低下する。

【0162】

第２差分位相値計算部９５０を動作させて周波数偏差ΔＦが小さくなると、動作制御部９４５は、第２差分位相値計算部９５０を動作させず、第１差分位相値計算部９６０を動作させるように制御する。周波数偏差ΔＦが小さくなり第１差分位相値計算部９６０を動作する状態で、同期捕捉回路９の各部で計測される複素信号は、図２７に示す状態になる。第１差分位相値計算部９６０が、第１差分相関値ＷＡを出力する。図２７は、実施の形態１に係る同期捕捉回路の精検出時に第１差分位相値計算部が動作する場合の各部で計測される複素信号を示す図である。図２７での周波数偏差ΔＦは、図２６の場合の周波数偏差ΔＦの１／８である。すなわち、２πΔＦ*ＳＡ≒０.０６１πラジアン≒１１度である。

【0163】

図２７(A)に示す第２相関値Ｂ_ｔは、ＣＡ[ｔ]が変化しないタイミングではＢ_ｔとＢ_ｔ＋１が２πΔＦ*ＳＡ≒１１度の位相差を有して並ぶ。図２７(C)に示す逆拡散後第２積算値ＧＢ_ｍは、ＧＢ_ｍとＧＢ_ｍ＋１が２πΔＦ*ＳＡ≒１１度の位相差を有して並ぶ。図２７(D)に示す単位第１相関値ＵＡ_ｍは、ＵＡ_ｍとＵＡ_ｍ＋１が２πΔＦ*ＳＡ*ＤＡ≒４４度の位相差を有して並ぶ。そのため、図２７(E)に示す第１差分位相値ＶＡ_ｍは、２πΔＦ*ＳＡ*ＤＡ≒４４度の位相を有する振幅１の複素数になる。図２７(F)に示す第１差分相関値ＷＡ_ＮＡは、２πΔＦ*ＳＡ*ＤＡ≒４４度の位相を有する振幅|ＷＡ_ＮＡ|が|ＷＡ_ＮＡ|＝(ＭＡ－１)である複素数になる。

【0164】

周波数偏差ΔＦが小さい場合には、第１差分位相値計算部９６０を動作させることで、周波数偏差ΔＦが検出できる。第１差分位相値計算部９６０が動作する場合に、ＳＢ／２が経過ごとに出力される第１差分相関値ＷＡの振幅は、図２８に示すようになる。図２８には、第１相関値Ａと第１相関値Ａ０も示す。図２８は、同期捕捉回路の精検出時の符号位置による第１差分相関値ＷＡおよび第１相関値Ａの振幅の変化を示す図である。精検出で得られる第１差分位相値ＷＡは、第１の拡散符号ＣＡおよび第２の拡散符号ＣＢの同期がとれる符号位置を検出できる。第１差分位相値ＶＡの振幅を単位量にしているので、第１の拡散符号ＣＡの同期がとれていない期間では、振幅|ＷＡ|＞振幅|Ａ０|となる。なお、図２８に示す第１差分位相値計算部９６０が動作する場合には振幅|ＷＡ_ＮＡ|＝(ＭＡ－１)であり、振幅|Ａ|＝ＮＡよりも小さい。図では振幅を最大値で除算した値で示しているため、第１の拡散符号ＣＡの同期がとれていない期間において、振幅|ＷＡ|が振幅|Ａ０|に対する比率が実際よりも大きく図示される。

【0165】

同期捕捉回路９は、周波数偏差ΔＦが大きい場合でも、従来よりも高精度に周波数偏差を計算して拡散符号の同期系列位置を求められる。

【0166】

以下で、実施の形態１の変形例について説明する。各変形例は、他の変形例と自由に組み合わせて実施できる。他の実施の形態にも、各変形例および複数の変形例の自由な組み合わせを適用できる。

【0167】

第１の変形例．
図２９を参照して、実施の形態１に係る同期捕捉回路の第１の変形例の構成を説明する。図２９は、実施の形態１に係る同期捕捉回路の第１の変形例の構成を示す機能ブロック図である。第１の変形例では、ＣＢ相関処理部でＳＢごとの時点の受信信号と第２の拡散符号ＣＢとの積の和を計算する。同期捕捉回路９Ａは、ＣＢ相関処理部９０１Ａを有する。

【0168】

ＣＢ相関処理部９０１Ａは、遅延処理部１２１Ａ、第２相関値計算部１２２Ａを備える。遅延処理部１２１Ａは、(２ＮＢ－１)個のＤＦＦ９０２（１）～（２ＮＢ－１）を備えている。遅延処理部１２１Ａは、遅延処理部１２１と比較してＤＦＦの個数が1個少ない。第２相関値計算部１２２Ａは、ＮＢ個のチップ相関器９０３（２ｍ－１）、ｍ＝１～ＮＢを備えている。ＮＢ個の各チップ相関器９０３（２ｍ－１）には、ＤＦＦ９０２（２ｍ－１）が出力する複素ＢＢ信号（ＢＢＩ３[２ｍ－１]＋ｊＢＢＱ３[２ｍ－１]）と、第２の拡散符号ＣＢ[ｍ]が入力される。加算器９０４Ａは、ＮＢ個のチップ相関器９０３（２ｍ－１）、ｍ＝１～ＮＢが出力するＮＢ個の複素数の和を計算する。第２相関値計算部１２２Ａは、前に示した式（１Ａ）により第２相関値Ｂを計算する。ＣＢ相関処理部９０１Ａが計算する第２相関値Ｂは、ＮＢ個の逆拡散後受信信号ＧＲの和を表す複素数である。ＣＢ相関処理部９０１Ａは、第２相関値Ｂを計算する逆拡散後受信信号積算部である。ＣＢ相関処理部９０１Ａでは、第２逆拡散個数はＮＢである。逆拡散個数は、ＮＣになる。ユニット個数は、ＮＣをユニット数ＭＡで除算した値（ＮＣ／ＭＡ＝ＮＢ*ＤＡ）になる。

【0169】

同期捕捉回路９Ａが有するＮＢ個のチップ相関器９０３は、チップ時間の間隔を有するように選択された第２の系列長の個数の受信信号の各々と、受信信号の各々が属するチップの第２の系列長の中での位置に応じて決まる第２の拡散符号の各々とを乗算して得られる複素数である第２逆拡散後受信信号を計算する、第２の系列長である第２逆拡散個数の第２逆拡散後受信信号計算部である。

【0170】

ＮＢ個のチップ相関器９０３とＮＡ個のチップ相関器９１２は、第２の系列長の個数の受信信号の各々と、受信信号の各々が属するチップの系列長の中での位置に応じて決まる拡散符号の各々とを乗算して得られる複素数である逆拡散後受信信号を、第２の系列長である逆拡散個数だけ計算する、逆拡散後受信信号計算部である。

【0171】

第１の変形例の同期捕捉回路９Ａは、同期捕捉回路９と同様に動作する。同期捕捉回路９Ａは、従来よりも高精度に周波数偏差を計算して拡散符号の同期系列位置を求められる。同期捕捉回路９Ａは、第２相関値Ｂを、逆拡散の時と同じ式で計算できる。２倍のオーバサンプリングで全時点での受信信号を使用して第２相関値Ｂを計算する場合よりも、ピーク付近で計算時点が１個増減する場合の第２相関値Ｂの変化が大きくなる。また、同期捕捉回路９Ａは、ＣＢ相関処理部９０１Ａでの乗算器の個数を少なくできる。

【0172】

第２の変形例．
第２の変形例は、スペクトラム拡散受信機が受信信号をオーバサンプリングしないで、ＳＢが経過するごとに複素ＢＢ信号を生成する場合である。
図３０を参照して、実施の形態１に係る同期捕捉回路の第２の変形例の構成を説明する。図３０は、実施の形態１に係る同期捕捉回路の第２の変形例の構成を示す機能ブロック図である。

【0173】

第２の変形例の同期捕捉回路９Ｂには、受信信号をオーバサンプリングしないで、ＳＢが経過するごとに複素ＢＢ信号が入力される。同期捕捉回路９Ｂは、ＣＢ相関処理部９０１Ｂ、ＣＡ相関処理部９１０Ｂ、平均化処理部９３０Ｂ、ピーク検出判定部９４０Ｂを有する。同期捕捉回路９Ｂには、ＳＢが経過するごとに複素ＢＢ信号（ＢＢＩ３＋ｊＢＢＱ３）が入力される。

【0174】

ＣＢ相関処理部９０１Ｂは、遅延処理部１２１Ｂ、第２相関値計算部１２２Ｂを備える。遅延処理部１２１Ｂは、ＮＢ個のＤＦＦ９０２（１）～（ＮＢ）を備えている。遅延処理部１２１Ｂは、遅延処理部１２１と比較してＤＦＦの個数が半分である。第２相関値計算部１２２Ｂは、ＮＢ個のチップ相関器９０３（１）～（ＮＢ）を備えている。ｍを、ｍ＝１～ＮＢの整数とする。ＮＢ個の各チップ相関器９０３（ｍ）には、第２の拡散符号ＣＢ[ｍ]が入力される。チップ相関器９０３（ｍ）は、ＤＦＦ９０２（ｍ）が出力する複素ＢＢ信号（ＢＢＩ３（ｍ）＋ｊＢＢＱ３（ｍ）とＣＢ[ｍ]とを乗算する。

【0175】

加算器９０４Ｂは、ＮＢ個のチップ相関器９０３（１）～（ＮＢ）が出力するＮＢ個の複素数の和を計算する。第２相関値計算部１２２Ｂは、以下に示す式で第２相関値Ｂを計算する。

【0176】

【数3】

ＣＢ相関処理部９０１Ｂでは、第２逆拡散個数および第２時点数はＮＢである。

【0177】

同期捕捉回路９Ｂが有するＮＢ個のチップ相関器９０３は、総時点数の個数の受信信号の各々と、受信信号の各々が属するチップの第２の系列長の中での位置に応じて決まる第２の拡散符号の各々とを乗算して得られる複素数である第２逆拡散後受信信号を計算する、総時点数である第２逆拡散個数の第２逆拡散後受信信号計算部である。

【0178】

ＮＢ個のチップ相関器９０３とＮＡ個のチップ相関器９１２は、総時点数の個数の受信信号の各々と、受信信号の各々が属するチップの系列長の中での位置に応じて決まる拡散符号の各々とを乗算して得られる複素数である逆拡散後受信信号を、総時点数である逆拡散個数だけ計算する、逆拡散後受信信号計算部である。

【0179】

ＣＡ相関処理部９１０Ｂは、単位第１相関値計算ユニット２２１Ｂ（１）～（ＭＡ）を有する。単位第１相関値計算ユニット２２１Ｂ（ｉ）では、ＤＡ個の遅延回路９１１Ｂ（ＤＡ*ｉ－ＤＡ＋１）～（ＤＡ*ｉ）を変更している。遅延回路９１１Ｂ（ｍ）は、ＮＢ個の第２積算値ＸＢを記憶する。遅延回路９１１Ｂ（ｍ）は、ＳＢが経過するごとに１個の第２積算値ＸＢが入力され、ＮＢ個前に入力された第２積算値ＸＢを出力する。

【0180】

ＮＡ個の遅延回路９１１Ｂの各々は、ＮＢ個の第２積算値ＸＢを記憶する。ＮＡ個の遅延回路９１１は、総時点数の第２積算値ＸＢを記憶する第２積算値記憶部である。

【0181】

平均化処理部９３０Ｂは、ＮＣサンプルの中で同じ位置のサンプルの電力Ｃが計算されるごとに、電力Ｃの平均を算出する。平均化処理部９３０Ｂは、１時点（１チップ）ずつ受信信号をずらして計算されたＮＣ個の第１相関値Ａの電力Ｃを記憶する。

【0182】

ピーク検出判定部９４０Ｂは、平均化処理部９３０Ｂに記憶されたＮＣ個の電力Ｃが最大のピークになる時点を求める。

【0183】

オーバサンプリングしない場合のスペクトラム拡散受信機は、同期捕捉回路９Ｂ以外の構成要素も変更している。図３１から図３３を参照して、実施の形態１に係る同期捕捉回路の第２の変形例が使用されるスペクトラム拡散受信機の構成を説明する。図３１は、実施の形態１に係る同期捕捉回路の第２の変形例が使用されるスペクトラム拡散受信機の構成を示すブロック図である。図３２は、実施の形態１に係る同期捕捉回路の第２の変形例が使用されるスペクトラム拡散受信機が有するタイミング補正器の構成を示すブロック図である。図３３は、実施の形態１に係る同期捕捉回路の第２の変形例が使用されるスペクトラム拡散受信機が有する逆拡散器の構成を示すブロック図である。

【0184】

図３１に示すように、本変形例のスペクトラム拡散受信機１Ｂが、実施の形態１のスペクトラム拡散受信機１と相違する点は、以下である。
スペクトラム拡散受信機１Ｂは、実施の形態１のタイミング補正器５、逆拡散器７、同期捕捉回路９に代えて、タイミング補正器５Ｂ、逆拡散器７Ｂ、同期捕捉回路９Ｂを備える。スペクトラム拡散受信機１Ｂは、実施の形態１の同期追従回路８を備えない。

【0185】

図３２に示すように、タイミング補正器５Ｂが、実施の形態１のタイミング補正器５と相違する点は、ＮＣＯ５４には、（２Ｒｃ－ΔＲｃ）ではなく、Ｒｃが入力されることである。タイミング補正器５Ｂは、ＢＢＩ１、ＢＢＱ１を２倍にオーバサンプリングしない。

【0186】

図３３に示すように、逆拡散器７Ｂが、実施の形態１の逆拡散器７と相違する点は、第１の乗算器７１、第２の乗算器７２、第５の乗算器７５、第６の乗算器７６、第１の１サンプル遅延回路７８、第２の１サンプル遅延回路７７、第１の積分＆間引回路９１、第２の積分＆間引回路９２、第５の積分＆間引回路９５、第６の積分＆間引回路９６を備えない点である。オーバサンプリングしないので、逆拡散器７Ｂは、複素ＢＢ信号（ＢＢＩ４＋ｊＢＢＱ４）だけを出力すればよいためである。

【0187】

第２の変形例の同期捕捉回路９Ｂは、同期捕捉回路９と同様に動作する。同期捕捉回路９Ｂは、周波数偏差ΔＦが大きい場合でも、従来よりも高精度に周波数偏差を計算して拡散符号の同期系列位置を求められる。なお、受信信号をオーバサンプリングしていないので、同期追従回路によるチップタイミングの補正はできない。

【0188】

第３の変形例．
図３４を参照して、実施の形態１に係る同期捕捉回路の第３の変形例の構成を説明する。図３４は、実施の形態１に係る同期捕捉回路の第３の変形例の構成を示す機能ブロック図である。第３の変形例では、ＣＢ相関処理部９０１が計算した第２相関値Ｂを、チップ相関器９１２（ＮＡ）および遅延回路９１１（ＮＡ‐１）に入力する。同期捕捉回路９Ｃは、ＣＡ相関処理部９１０Ｃを有する。

【0189】

ＣＡ相関処理部９１０Ｃでは、単位第１相関値計算ユニット２２１Ｃ（ＭＡ）だけが、単位第１相関値計算ユニット２２１（１）～（ＭＡ－１）とは構成が異なる。単位第１相関値計算ユニット２２１Ｃ（ＭＡ）は、遅延回路９１１（ＮＡ）を有さない。ＳＢ／２が経過するごとに第２差分位相値計算部９５０が出力し、単位第１相関値計算ユニット２２１Ｃ（ＭＡ）に入力される第２積算値ＸＢは、チップ相関器９１２（ＮＡ）および遅延回路９１１（ＮＡ－１）に入力される。

【0190】

ＣＡ相関処理部９１０Ｃは、２ＮＢ個の第２相関値Ｂを記憶する（ＮＡ－１）個の遅延回路９１１を有する。（ＮＡ－１）個すなわち第１の系列長ＮＡから１を減算して得られる整数を、最小台数と呼ぶ。（ＮＡ－１）個の遅延回路９１１は、２ＮＢ個すなわち第２時点数に最小台数を乗じた数の第２相関値Ｂを記憶する第２積算値記憶部である。ＣＡ相関処理部が記憶する第２相関値Ｂの個数は、第２時点数に最小台数を乗算して得られる整数以上であればよい。ＣＡ相関処理部が記憶する第２相関値Ｂの個数を、保存数と呼ぶ。保存数は、第２時点数に第１の系列長を乗算して得られる数よりも大きくてもよい。具体的には、第２差分位相値計算部９５０の出力と、チップ相関器９１２（ＮＡ）および遅延回路９１１（ＮＡ－１）の入力の間に、遅延回路を有しないか、１個以上の任意の個数の第２相関値Ｂを記憶する遅延回路を有すればよい。

【0191】

第３の変形例の同期捕捉回路９Ｃは、同期捕捉回路９と同様に動作する。同期捕捉回路９Ｃは、周波数偏差ΔＦが大きい場合でも、従来よりも高精度に周波数偏差を計算して拡散符号の同期系列位置を求められる。同期捕捉回路９Ｃは、遅延回路あるいはメモリの個数を少なくして、構成が簡素になる。

【0192】

第４の変形例．
図３５を参照して、実施の形態１に係る同期捕捉回路の第４の変形例の構成を説明する。図３５は、実施の形態１に係る同期捕捉回路の第４の変形例の構成を示す機能ブロック図である。第４の変形例では、ＣＡ相関処理部９１０Ｄが遅延回路９１１の替わりにメモリ部２２４を有する。同期捕捉回路９Ｄは、ＣＡ相関処理部９１０Ｄを有する。

【0193】

ＣＡ相関処理部９１０Ｄは、単位第１相関値計算ユニット２２１Ｄ（１）～（ＭＡ）、書込制御部２２３、メモリ部２２４、読出制御部２２５を有する。単位第１相関値計算ユニット２２１Ｄ（１）～（ＭＡ）は、遅延回路９１１（１）～（ＮＡ）を有さない。ＳＢ／２が経過するごとに第２差分位相値計算部９５０が出力する第２積算値ＸＢは、書込制御部２２３によりメモリ部２２４の指定されたアドレスに書き込まれる。読出制御部２２５は、２ＮＢサンプルの間隔を有してＮＡ個の第２積算値ＸＢが読み出される。

【0194】

メモリ部２２４は、シングルポートを有し、ＮＮ２個の第２相関値Ｂを記憶することができる。ただし、ＮＮ２≧２ＮＢ*(ＮＡ－１)＋１である。メモリ部２２４は、１度には読み出しまたは書き込みしかできない。ここで、Ｎ_ＡＬＷ＝ＮＮ２－（２ＮＢ*(ＮＡ－１)＋１）とする。Ｎ_ＡＬＷは、メモリ部２２４に第２相関値Ｂを記憶できる個数ＮＮ２が、記憶できなければならない必要最小数よりもどれだけ大きいかを表わす。Ｎ_ＡＬＷ≧０である。第２時点数に最小台数を乗じた数以上の個数である保存数の第２相関値Ｂを記憶する第２積算値記憶部である。保存数の第２相関値Ｂを記憶する記憶装置でれば、第２積算値記憶部はどのようなものでもよい。

【0195】

書込制御部２２３は、メモリ部２２４のｊｗで指定されるアドレスに第２相関値Ｂを書き込む。ｊｗ＝１～ＮＮ２である。ｊｗは、順番に１ずつ増加する。ｊｗ＝ＮＮ２の次は、ｊｗ＝１に戻る。

【0196】

メモリ部２２４のｊｗで指定されるアドレスに第２相関値Ｂを書き込んだ後に、読出制御部２２５は、２ＮＢサンプルの間隔を有してＣＢ相関処理部９０１が出力したＮＡ個の第２相関値Ｂをメモリ部２２４から読み出す。読出制御部２２５は、式（３）に従って、メモリ部２２４内のアドレスｊｒ［ｋ］、ｋ＝１～ＮＡから読み出された第２相関値Ｂをチップ相関器９１２（ｋ）に出力する。ここで、ｊｗとｊｒ［ＮＡ］との差を、変数Ｎ_ＯＳＴで表わす。Ｎ_ＡＬＷ≧Ｎ_ＯＳＴ≧０である。
ｊｒ［ｋ］＝ｍｏｄ(ｊｗ－Ｎ_ＯＳＴ＋２ＮＢ*（ｋ－ＮＡ）, ＮＮ２)・・・（３）

【0197】

第４の変形例の同期捕捉回路９Ｄは、同期捕捉回路９と同様に動作する。同期捕捉回路９Ｄは、周波数偏差ΔＦが大きい場合でも、従来よりも高精度に周波数偏差を計算して拡散符号の同期系列位置を求められる。

【0198】

第５の変形例．
図３６を参照して、実施の形態１に係る同期捕捉回路の第５の変形例の構成を説明する。図３６は、実施の形態１に係る同期捕捉回路の第５の変形例の構成を示す機能ブロック図である。第５の変形例では、第２差分位相値計算部９５０Ｅおよび第１差分位相値計算部９６０Ｅが、１方の複素数の複素共役と他方の複素数とを乗算することで２個の複素数の位相差を有する複素数として差分位相値（第１差分位相値あるいは第２差分位相値）を計算する。同期捕捉回路９Ｅは、第２差分位相値計算部９５０Ｅおよび第１差分位相値計算部９６０Ｅを有するＣＡ相関処理部９１０Ｅを有する。

【0199】

図３７を参照して、第２差分位相値計算部９５０Ｅの構成を説明する。図３７は、実施の形態１に係る同期捕捉回路の第５の変形例が有する第２差分位相値計算部の構成を示す図である。第２差分位相値計算部９５０Ｅは、遅延回路９５２、複素共役部９５６および複素乗算器９５７を有する。

【0200】

第２差分位相値計算部９５０Ｅには、ＳＢ／２が経過するごとに第２相関値Ｂが入力される。遅延回路９５２は、ＮＢチップ（２ＮＢサンプル）に相当する時間（＝第１のチップ時間ＳＡ）だけ遅延させる。遅延回路９５２は、遅延した第２相関値Ｂ_{ＤＥＬＡＹ}を出力する。複素共役部９５６は、第２相関値Ｂ_{ＤＥＬＡＹ}の複素共役Ｂ_{ＤＥＬＡＹ} ^＊を計算して出力する。複素乗算器９５７は、ＢとＢ_{ＤＥＬＡＹ} ^＊を複素数として乗算する。複素乗算器９５７は、第２差分位相値ＶＢをＶＢ＝Ｂ*Ｂ_{ＤＥＬＡＹ} ^＊を計算して出力する。第２差分位相値計算部９５０Ｅの出力は、第２差分位相値ＶＢである。

【0201】

図３８を参照して、第１差分位相値計算部の構成を説明する。図３８は、実施の形態１に係る同期捕捉回路の第５の変形例が有する第１差分位相値計算部の構成を示す図である。第１差分位相値計算部９６０Ｅ（ｉ）は、複素共役部９６６および複素乗算器９６７を有する。

【0202】

第１差分位相値計算部９６０Ｅ（ｉ）には、ＳＢ／２が経過するごとに単位第１相関値ＵＡ_ｉ＋１およびＵＡ_ｉが入力される。複素共役部９６６は、単位第１相関値ＵＡ_ｉの複素共役ＵＡ_ｉ ^＊を計算して出力する。複素乗算器９６７は、ＵＡ_ｉ＋１とＵＡ_ｉ ^＊を複素数として乗算する。複素乗算器９６７は、第１差分位相値ＶＡ_ｉ＝ＵＡ_ｉ＋１*ＵＡ_ｉ ^＊を計算して出力する。第１差分位相値計算部９６０Ｅの出力は、第１差分位相値ＶＡである。

【0203】

第５の変形例の同期捕捉回路９Ｅは、同期捕捉回路９と同様に動作する。同期捕捉回路９Ｅは、周波数偏差ΔＦが大きい場合でも、従来よりも高精度に周波数偏差を計算して拡散符号の同期系列位置を求められる。さらに、同期捕捉回路９Ｅは、同期捕捉回路９よりも同期系列位置を高精度で検出できる。

【0204】

第２差分位相値計算部９５０Ｅが動作する場合に、ＳＢ／２が経過ごとに出力される第２差分相関値ＷＢの振幅は、図３９に示すようになる。図３９は、第５の変形例の同期捕捉回路の粗検出時の符号位置による第２差分相関値ＷＢおよび第１相関値Ａの振幅の変化を示す図である。図３９に示すように、複素共役をとる変形例５では、第１の拡散符号ＣＡおよび第２の拡散符号ＣＢの同期がとれる符号位置で第２差分相関値ＷＢが最大のピークをとる。第２差分相関値ＷＢにより、第１の拡散符号ＣＡおよび第２の拡散符号ＣＢの同期がとれる符号位置を検出できる。

【0205】

第１差分位相値計算部９６０Ｅが動作する場合に、ＳＢ／２が経過ごとに出力される第１差分相関値ＷＡの振幅は、図４０に示すようになる。図４０は、第５の変形例の同期捕捉回路の精検出時の符号位置による第１差分相関値ＷＡおよび第１相関値Ａの振幅の変化を示す図である。

【0206】

第２差分位相値計算部９５０Ｅは、入力される第２相関値Ｂの振幅に比例した第２差分位相値ＶＢを出力する。第１差分位相値計算部９６０Ｅ（ｉ）は、入力される単位第１相関値ＵＡ_ｉ＋１およびＵＡ_ｉに比例した第１差分位相値ＶＡ_ｉを出力する。そのため、第２差分相関値ＷＢおよび第１差分相関値ＷＡは、計算に使用する第２相関値Ｂの振幅により変化する値を計算する。計算に使用する第２相関値Ｂの振幅が大きい場合には、第２差分相関値ＷＢおよび第１差分相関値ＷＡの振幅は大きくなる。第２相関値Ｂの振幅が小さい場合には、第２差分相関値ＷＢおよび第１差分相関値ＷＡの振幅は小さくなる。その結果、同期捕捉回路９Ｅは、第２相関値Ｂの相関結果の大小も考慮して同期系列位置を検出できる。

【0207】

第６の変形例．
図４１を参照して、実施の形態１に係る同期捕捉回路の第６の変形例の構成を説明する。図４１は、実施の形態１に係る同期捕捉回路の第６の変形例の構成を示す機能ブロック図である。第６の変形例では、ＣＡ相関処理部９１０Ｆが第１差分位相値計算部９６０を有しない。同期捕捉回路９Ｆは、ＣＡ相関処理部９１０Ｆを有する。

【0208】

ＣＡ相関処理部９１０Ｆは、第１差分位相値計算部９６０を有しない。第１差分位相値計算部９６０を有しないので、単位第１相関値計算ユニット２２１および加算器９１３も有しない。加算器９１４Ｆは、チップ相関器９１２（１）～（ＮＡ）が出力する逆拡散後第２積算値ＧＢ_１～ＧＢ_ＮＡを加算する。動作制御部９４５Ｆは、制御信号Ｇ３を出力しない。

【0209】

第１差分位相値計算部９６０を有しないので、動作制御部９４５Ｆは、制御信号Ｇ３を出力しない。制御信号Ｇ４Ｆの内容を変更している。制御信号Ｇ４Ｆは、例えば以下の何れかの値をとる。制御信号Ｇ４Ｆとして、Ｇ４Ｆ＝０またはＧ４Ｆ＝２が出力される。
（制御信号Ｇ４Ｆの値の意味）
０：第２差分位相値計算部９５０が不動作。
２：第２差分位相値計算部９５０が動作。

【0210】

周波数偏差計算部９２５Ｆは、Ｇ４Ｆ＝０の場合は、第１相関値Ａの位相の時間変化率に基づき周波数偏差ΔＦを計算する。周波数偏差計算部９２５Ｆは、Ｇ４Ｆ＝２の場合は、第２差分相関値ＷＢの位相に基づき周波数偏差ΔＦを計算する。

【0211】

動作制御部９４５Ｆは、以下のように場合分けして制御信号を出力する。
（ア）ΔＦ≧ＴＨ_１である（粗検出）場合は、第２差分位相値計算部９５０が動作するように、Ｇ４Ｆ＝２、Ｇ１＝Ｇ２＝ＯＮを出力する。
（イ）ＴＨ_１＞ΔＦである場合は、第２差分位相値計算部９５０を動作させないように、Ｇ４Ｆ＝０、Ｇ１＝Ｇ２＝ＯＦＦを出力する。

【0212】

同期捕捉回路９Ｆでは、第１積算値ＸＡは、第２差分位相値計算部９５０が動作する場合は、第２差分相関値ＷＢである。第２差分位相値計算部９５０が動作しない場合は、第１積算値ＸＡは第１相関値Ａである。

【0213】

第６の変形例の同期捕捉回路９Ｆは、同期捕捉回路９と同様に動作する。同期捕捉回路９Ｆは、周波数偏差ΔＦが大きい場合でも、従来よりも高精度に周波数偏差を計算して拡散符号の同期系列位置を求められる。ただし、同期捕捉回路９Ｆでは、ΔＦが第１閾値ＴＨ_１以上である（ΔＦ≧ＴＨ_１）場合に、第２差分位相値計算部９５０が動作する。周波数偏差ΔＦが第１閾値ＴＨ_１より小さい（ΔＦ＜ＴＨ_１）場合に、第２差分位相値計算部９５０が動作しない。

【0214】

第７の変形例．
図４２を参照して、実施の形態１に係る同期捕捉回路の第７の変形例の構成を説明する。図４２は、実施の形態１に係る同期捕捉回路の第７の変形例の構成を示す機能ブロック図である。第７の変形例では、単位第１相関値計算ユニット２２１（１）が出力する単位第１相関値ＵＡ_１も含めて第１相関値Ａを計算できる。同期捕捉回路９Ｇは、ＣＡ相関処理部９１０Ｇを有する。

【0215】

ＣＡ相関処理部９１０Ｇは、スイッチ９９６を有する。スイッチ９９６は、単位第１相関値計算ユニット２２１（１）の出力と加算器９１４の間に設けられる。スイッチ９９６は、動作制御部９４５Ｇが出力する制御信号Ｇ５により、入り切りが制御される。制御信号Ｇ５は、第１差分位相値計算部９６０の動作を制御する制御信号Ｇ３がＯＦＦの場合に、ＯＮになる。ＯＮの制御信号Ｇ５が入力される場合に、スイッチ９９６は入りになる。制御信号Ｇ３がＯＮの場合に、制御信号Ｇ５がＯＦＦになり、スイッチ９９６は切りになる。スイッチ９９６は、入りの場合に単位第１相関値ＵＡ_１を出力する。スイッチ９９６は、切りの場合にゼロを出力する。このようにスイッチ９９６の入り切りを制御することで、単位第１相関値計算ユニット２２１（１）が出力する単位第１相関値ＵＡ_１も含めて第１相関値Ａを計算できる。

【0216】

動作制御部９４５Ｇは、制御信号Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５を出力する。動作制御部９４５Ｇは、以下のように場合分けして制御信号を出力する。
（ア）ΔＦ≧ＴＨ_１である場合は、第２差分位相値計算部９５０が動作し、単位第１相関値ＵＡ_１も含めて第２差分相関値ＷＢを計算できるように、Ｇ１＝Ｇ２＝ＯＮ、Ｇ３＝ＯＦＦ、Ｇ４＝２、Ｇ５＝ＯＮを出力する。
（イ）ＴＨ_１＞ΔＦ≧ＴＨ_２である場合は、第１差分位相値計算部９６０が動作するように、Ｇ４＝１、Ｇ１＝Ｇ２＝ＯＦＦ、Ｇ３＝ＯＮ、Ｇ５＝ＯＦＦを出力する。
（ウ）ＴＨ_２＞ΔＦである場合は、いずれも動作せず、単位第１相関値ＵＡ_１も含めて第１相関値Ａを計算できるように、Ｇ４＝０、Ｇ１＝Ｇ２＝Ｇ３＝ＯＦＦ、Ｇ５＝ＯＮを出力する。

【0217】

単位第１相関値計算ユニット２２１（ｉ）にＯＦＦの制御信号Ｇ３が入力される場合に、単位第１相関値計算ユニット２２１（ｉ）が単位第１相関値ＵＡ_ｉを出力するようにしてもよい。その場合には、スイッチ９９６は、単位第１相関値計算ユニット２２１（ＭＡ）の出力と加算器９１４の間に設けられる。その場合も、スイッチ９９６は、前述したのと同様に制御信号Ｇ５により入り切りが制御される。

【0218】

スイッチ９９６は、最前の単位第１相関値計算ユニット２２１（１）の出力または最新の単位第１相関値計算ユニット２２１（ＭＡ）の出力と加算器９１４の間に設けられ、入力される複素数またはゼロを切り替えて出力する第１スイッチである。加算器９１４は、第１選択出力部の出力の和を出力する第１加算器である。第１差分位相値計算部９６０（ｉ）が前の方の単位第１相関値ＵＡ_ｉを出力する場合は、最新の単位第１相関値計算ユニット２２１（ＭＡ）の出力がスイッチ９９６に入力される。第１差分位相値計算部９６０（ｉ）が新しい方の単位第１相関値ＵＡ_ｉ＋１を出力する場合は、最前の単位第１相関値計算ユニット２２１（１）の出力がスイッチ９９６に入力される。

【0219】

第７の変形例の同期捕捉回路９Ｇは、同期捕捉回路９と同様に動作する。同期捕捉回路９Ｇは、周波数偏差ΔＦが大きい場合でも、従来よりも高精度に周波数偏差を計算して拡散符号の同期系列位置を求められる。同期捕捉回路９Ｇは、第１差分位相値計算部９６０を有し、かつ単位第１相関値計算ユニット２２１（１）が出力する単位第１相関値ＵＡ_１も含めて第２差分相関値ＷＢおよび第１相関値Ａを計算できる。

【0220】

第８の変形例．
図４３を参照して、実施の形態１に係る同期捕捉回路の第８の変形例の構成を説明する。図４３は、実施の形態１に係る同期捕捉回路の第８の変形例の構成を示す機能ブロック図である。第８の変形例では、第１相関値積算部と第１差分相関値計算部とがそれぞれ加算器を持つ。同期捕捉回路９Ｈは、ＣＡ相関処理部９１０Ｈおよび動作制御部９４５Ｈを変更している。

【0221】

ＣＡ相関処理部９１０Ｈは、第１差分位相値計算部９６０Ｈ（１）～（ＭＡ－１）、加算器９１５およびスイッチ９１６を有する。第１差分位相値計算部９６０Ｈの構成を図４４に示す。第１差分位相値計算部９６０Ｈは、ＳＥＬ部９６５を有さない。第１差分位相値計算部９６０Ｈ（１）～（ＭＡ－１）は、動作する場合は常に第１差分位相値ＶＡ_１～ＶＡ_ＭＡ－１を出力する。第１差分位相値計算部９６０Ｈは、制御信号Ｇ３により動作が制御される。制御信号Ｇ３がＯＮの場合に、第１差分位相値計算部９６０Ｈは動作する。Ｇ３がＯＦＦの場合に、第１差分位相値計算部９６０Ｈは動作しない。

【0222】

加算器９１４は、（ＭＡ－１）個の第１差分位相値計算部９６０Ｈ（１）～（ＭＡ－１）が出力する第１差分位相値ＶＡ_１～ＶＡ_ＭＡ－１を加算して、第１差分相関値ＷＡを出力する。

【0223】

加算器９１５には、単位第１相関値計算ユニット２２１（１）～（ＭＡ）が出力する単位第１相関値ＵＡ_１～ＵＡ_ＭＡが入力される。加算器９１５は、ＵＡ_１～ＵＡ_ＭＡの和である第１相関値Ａを出力する。

【0224】

動作制御部９４５Ｈは、制御信号Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４、Ｇ６を出力する。制御信号Ｇ６は、スイッチ９１６の接続元を切り替える制御信号である。

【0225】

スイッチ９１６は、ＣＡ相関処理部９１０Ｈの出力として、加算器９１４の出力または加算器９１５の出力を切り替えて出力する。スイッチ９１６は、制御信号Ｇ６により制御される。Ｇ６とＧ３は、関連した値を取る。Ｇ３がＯＮの場合に、Ｇ６は加算器９１４を接続元にする。スイッチ９１６は、第１差分相関値ＷＡを出力する。Ｇ３がＯＦＦの場合に、Ｇ６は加算器９１５を接続元にする。スイッチ９１６は、第１相関値Ａを出力する。このようにスイッチ９１６を制御することで、第１差分位相値計算部９６０Ｈが動作する場合は、ＣＡ相関処理部９１０Ｈは第１差分相関値ＷＡを出力する。第１差分位相値計算部９６０Ｈが動作しない場合は、ＣＡ相関処理部９１０Ｈは第１相関値Ａまたは第２差分相関値ＷＢを出力する。

【0226】

動作制御部９４５Ｈは、以下のように場合分けして制御信号を出力する。
（ア）ΔＦ≧ＴＨ_１である場合は、第２差分位相値計算部９５０が動作し、第２差分相関値ＷＢを出力するように、Ｇ４＝２、Ｇ１＝Ｇ２＝ＯＮ、Ｇ３＝ＯＦＦ、Ｇ６＝加算器９１５を出力する。
（イ）ＴＨ_１＞ΔＦ≧ＴＨ_２である場合は、第１差分位相値計算部９６０が動作し、第１差分相関値ＷＡを出力するように、Ｇ４＝１、Ｇ１＝Ｇ２＝ＯＦＦ、Ｇ３＝ＯＮ、Ｇ６＝加算器９１４を出力する。
（ウ）ＴＨ_２＞ΔＦである場合は、いずれも動作せず、第１相関値Ａを出力するように、Ｇ４＝０、Ｇ１＝Ｇ２＝Ｇ３＝ＯＦＦ、Ｇ６＝加算器９１５を出力する。

【0227】

第８の変形例の同期捕捉回路９Ｈは、同期捕捉回路９と同様に動作する。同期捕捉回路９Ｈは、周波数偏差ΔＦが大きい場合でも、従来よりも高精度に周波数偏差を計算して拡散符号の同期系列位置を求められる。

【0228】

第９の変形例．
図４５を参照して、実施の形態１に係る同期捕捉回路の第９の変形例の構成を説明する。図４５は、実施の形態１に係る同期捕捉回路の第９の変形例の構成を示す機能ブロック図である。第９の変形例では、周波数偏差の時間変化の度合いを表す周波数変化率が大きい場合に、第２差分位相値計算部および第１差分位相値計算部を同時に動作させる。同期捕捉回路９Ｊは、動作制御部９４５Ｊおよび周波数偏差計算部９２５Ｊを変更している。

【0229】

周波数変化率がゼロまたは小さい場合は、第２差分位相値計算部９５０が計算する第２差分位相値ＶＢおよび第１差分位相値計算部９６０が計算する第１差分位相値ＶＡは、周波数偏差ΔＦで決まる位相を有する複素ベクトルになる。同一方向の複素ベクトルであるＶＢまたはＶＡを積算することで、第２差分相関値ＷＢまたは第１差分相関値ＷＡを大きな値にすることができる。その結果、周波数偏差ΔＦが大きい場合でも、同期系列位置を従来よりも高精度で計算できる。

【0230】

周波数変化率が無視できないほど大きい場合は、第２差分位相値計算部９５０が計算する第２差分位相値ＶＢの位相は周波数変化率に応じて変化する。第２差分位相値ＶＢに対して第１差分位相値計算部９６０を動作させて、第１差分位相値ＶＡを計算すると、第１差分位相値ＶＡの位相は周波数変化率に応じた値になる。周波数変化率がゼロでない一定値の場合は、第２差分位相値計算部９５０および第１差分位相値計算部９６０を動作させる際に得られる第１差分位相値ＶＡの位相は、周波数変化率に応じた一定値になる。第１差分位相値ＶＡは同一方向の複素ベクトルになり、ＶＡを加算することで拡散符号の符号が取れているかどうかをＶＡの振幅|ＶＡ|により判断できる。そのため、周波数変化率がゼロでない場合でも、同期系列位置を従来よりも高精度で求めることができる。

【0231】

動作制御部９４５Ｊは、周波数偏差ΔＦおよび周波数変化率Ｆ_diffに基づき、第２差分位相値計算部９５０および第１差分位相値計算部９６０を動作させるかどうかを制御する。動作制御部９４５Ｊは、制御信号Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４Ｊを出力する。
周波数変化計算部９２５Ｊは、周波数偏差ΔＦおよび周波数変化率Ｆ_diffを計算する。

【0232】

ＣＡ相関処理部９１０が出力する第１積算値ＸＡの位相は、第２差分位相値計算部９５０および第１差分位相値計算部９６０が同時に動作する場合は、周波数変化率Ｆ_diffに比例した値になる。第２差分位相値計算部９５０および第１差分位相値計算部９６０が同時に動作する場合のＣＡ相関処理部９１０の出力を、微分位相値ＶＣと呼ぶ。
動作制御部９４５Ｊが出力する制御信号Ｇ４Ｊは、以下の値をとる。
（制御信号Ｇ４Ｊの値の意味）
０：第２差分位相値計算部９５０および第１差分位相値計算部９６０が不動作。
１：第１差分位相値計算部９６０が動作。
２：第２差分位相値計算部９５０が動作。
３：第２差分位相値計算部９５０および第１差分位相値計算部９６０が動作。

【0233】

周波数変化計算部９２５Ｊは、制御信号Ｇ４Ｊに応じて計算方法を変更して周波数偏差ΔＦおよび周波数変化率Ｆ_diffを計算する。周波数変化計算部９２５Ｊが計算したΔＦおよびＦ_diffは、動作制御部９４５Ｊに入力される。

【0234】

周波数変化計算部９２５Ｊは、ＣＡ相関処理部９１０から入力される第１積算値ＸＡに基づき周波数偏差ΔＦおよび周波数変化率Ｆ_diffを計算する。第２差分位相値計算部９５０および第１差分位相値計算部９６０が動作しない（Ｇ４Ｊ＝０）場合は、第１積算値ＸＡは第１相関値Ａである。周波数変化計算部９２５Ｊは、最新の決められた期間ＴＸに入力される第１相関値Ａの位相の時間変化を近似する二乗誤差が最小になる２次関数を求める。周波数変化計算部９２５Ｊは、求めた位相の時間変化を近似する２次関数の２次の項の係数Ａ_ＡＣＣに基づき、周波数変化率Ｆ_diff＝Ａ_ＡＣＣ／(２π)を計算する。周波数変化計算部９２５Ｊは、２次関数の期間ＴＸの最新の時点での接線の傾きＡ_{ｉｎｃｌ２}に基づき、周波数偏差ΔＦをΔＦ＝Ａ_{ｉｎｃｌ２}／(２π)で計算する。

【0235】

第２差分位相値計算部９５０または第１差分位相値計算部９６０の一方だけが動作する（Ｇ４Ｊ＝２またはＧ４Ｊ＝１）場合は、周波数変化計算部９２５Ｊは、期間ＴＸに入力される第１積算値ＸＡの位相の時間変化を近似する二乗誤差が最小になる１次関数を求める。Ｇ４Ｊ＝２である場合は、第１積算値ＸＡは第２差分相関値ＷＢである。周波数変化計算部９２５Ｊは、求めた１次関数の傾きＸＡ_ｉｎｃｌに基づき、Ｆ_diff＝ＸＡ_ｉｎｃｌ／(２π*ＳＡ)でＦ_diffを計算する。１次関数の期間ＴＸの最新の時点での値ＸＡ_{ＬＡＴＥＳＴ}に基づき、周波数変化計算部９２５ＪはΔＦ＝ＸＡ_{ＬＡＴＥＳＴ}／(２π*ＳＡ)でΔＦを計算する。Ｇ４Ｊ＝１である場合は、第１積算値ＸＡは第１差分相関値ＸＡである。周波数変化計算部９２５Ｊは、Ｆ_diff＝ＸＡ_ｉｎｃｌ／(２π*ＤＡ*ＳＡ)でＦ_diffを計算し、ΔＦ＝ＸＡ_{ＬＡＴＥＳＴ}／(２π*ＤＡ*ＳＡ)でΔＦを計算する。

【0236】

第２差分位相値計算部９５０および第１差分位相値計算部９６０が動作する（Ｇ４Ｊ＝３）場合は、第１積算値ＸＡは微分位相値ＶＣである。微分位相値ＶＣは、第１のチップ時間ＳＡに発生する位相変化量のＤＡ*ＳＡの時間での変化量になる。期間ＴＸでのＸＡの平均であるＸＡ_ＡＶに基づき、周波数変化計算部９２５Ｊは、Ｆ_diff＝ＸＡ_ＡＶ／(２π*ＤＡ*ＳＡ^２)でＦ_diffを計算する。周波数変化計算部９２５Ｊは、ＸＡを積分することでΔＦを計算する。ＴＸよりも小さい周期ＴＹでＦ_diffを計算し、Ｆ_diffを積分してΔＦを計算してもよい。

【0237】

同期捕捉回路９Ｊでは、第１積算値ＸＡは、第２差分位相値計算部９５０および第１差分位相値計算部９６０が動作する場合は、微分位相値ＶＣである。第２差分位相値計算部９５０が動作し、かつ第１差分位相値計算部９６０が動作しない場合は、第１積算値ＸＡは第２差分相関値ＷＢである。第２差分位相値計算部９５０が動作せず、かつ第１差分位相値計算部９６０が動作する場合は、第１積算値ＸＡは第１差分相関値ＷＡである。第２差分位相値計算部９５０および第１差分位相値計算部９６０が動作しない場合は、第１積算値ＸＡは第１相関値Ａである。

【0238】

動作を説明する。動作制御部９４５Ｊは、周波数変化率Ｆ_diffが変化率閾値ＴＨ_diff以上である(Ｆ_diff≧ＴＨ_diff)場合に、第２差分位相値計算部９５０および第１差分位相値計算部９６０を動作させる。

【0239】

動作制御部９４５Ｊは、Ｆ_diffがＴＨ_diffより小さい(Ｆ_diff＜ＴＨ_diff)場合は、動作制御部９４５と同様に動作する。Ｆ_diff＜ＴＨ_diffかつΔＦ≧ＴＨ_１である場合は、第２差分位相値計算部９５０を動作させ、第１差分位相値計算部９６０を動作させない。Ｆ_diff＜ＴＨ_diffかつＴＨ_１＞ΔＦ≧ＴＨ_２である場合は、第２差分位相値計算部９５０を動作させないで、第１差分位相値計算部９６０を動作させる。Ｆ_diff＜ＴＨ_diffかつＴＨ_２＞ΔＦである場合に、第２差分位相値計算部９５０および第１差分位相値計算部９６０を動作させない。

【0240】

動作制御部９４５Ｊは、以下のように場合分けして制御信号を出力する。
（ア）Ｆ_diff≧ＴＨ_diffである場合は、第２差分位相値計算部９５０および第１差分位相値計算部９６０が動作するように、Ｇ４Ｊ＝３、Ｇ１＝Ｇ２＝Ｇ３＝ＯＮを出力する。
（イ）Ｆ_diff＜ＴＨ_diffかつΔＦ≧ＴＨ_１である場合は、第２差分位相値計算部９５０が動作するように、Ｇ４Ｊ＝２、Ｇ１＝Ｇ２＝ＯＮ、Ｇ３＝ＯＦＦを出力する。
（ウ）Ｆ_diff＜ＴＨ_diffかつＴＨ_１＞ΔＦ≧ＴＨ_２である場合は、第１差分位相値計算部９６０が動作するように、Ｇ４Ｊ＝１、Ｇ１＝Ｇ２＝ＯＦＦ、Ｇ３＝ＯＮを出力する。
（エ）Ｆ_diff＜ＴＨ_diffかつＴＨ_２＞ΔＦである場合は、いずれも動作しないように、Ｇ４Ｊ＝０、Ｇ１＝Ｇ２＝Ｇ３＝ＯＦＦを出力する。

【0241】

第２差分位相値計算部９５０および第１差分位相値計算部９６０が動作する動作状態を、図４６に示す。第２差分位相値計算部９５０は、第２差分位相値ＶＢを出力する。符号選択部９７０は、差分符号ＣＤ[m]を出力する。第１差分位相値計算部９６０が、第１差分相関値ＶＡを出力する。図４６の動作状態で、同期捕捉回路９Ｊの点Ｐ_１～Ｐ_６で検出される複素信号を複素平面上に表示した図を、図４７に示す。図４７では、縦列接続拡散符号ＰＮの同期がとれている場合の複素信号を示す。

【0242】

図４７(A)に示す第２相関値Ｂ_ｍは、回転速度(２πΔＦ)が増加しながら回転して時々１８０度(πラジアン)の位相変化が発生するような複素信号になる。図４７(A)では、縦列接続拡散符号ＰＮの１周期の時間であるＴＰが経過する間に、第１のチップ時間ＳＡでの位相変化量(２πΔＦ*ＳＡ)が約９０度から約１５０度まで増加する場合である。

【0243】

図４７(B)に示す第２差分位相値ＶＢ_ｍは、約９０度から約１５０度までの範囲１または約２７０度から３３０度の範囲２のどちらかをランダムにとり、範囲１および範囲２の中では時間の経過により増加する位相を有する振幅１の複素数である。

【0244】

図４７(C)に示す逆拡散後第２積算値ＧＢ_ｍは、約９０度から約１５０度までの範囲１で位相が時間の経過とともに増加する振幅１の複素数である。

【0245】

図４７(D)に示す単位第１相関値ＵＡ_ｍ、ｍ＝１～ＭＡは、θ_ＵＡ(m)≒８４＋８*ｍ(度)の角度を有する振幅が約ＤＡの複素数である。

【0246】

図４７(E)に示す第１差分位相値ＶＡ_ｍは、約８度の位相θ_ＶＡを有する振幅１の複素数である。第１差分位相値ＶＡ_ｍが有する位相θ_ＶＡは、ＳＡ時間に発生する周波数変化である。

【0247】

図４７(F)に示す微分位相値ＶＣ_３２は、約８度の位相θ_ＶＡを有する振幅(ＭＡ－１)の複素数である。周波数変化率Ｆ_diffは、Ｆ_diff＝θ_ＶＡ/(２π*ＳＡ)と計算できる。

【0248】

比較例として、図４７の場合と同じ受信信号で第２差分位相値計算部９５０だけを動作させる場合の同期捕捉回路９Ｊの点Ｐ_１～Ｐ_６で検出される複素信号を複素平面上に表示した図を、図４８に示す。図４８では、縦列接続拡散符号ＰＮの同期がとれている場合の複素信号を示す。図４８(A)～(D)は、図４７(A)～(D)と同じである。第１差分位相値計算部９６０が動作しないので、図４８(E)に示すように点Ｐ_５,ｍ、ｍ＝１～ＭＡ－１には、単位第１相関値ＵＡ_ｍ＋１、ｍ＝１～ＭＡ－１が出力される。

【0249】

図４８(F)に示す第１差分相関値ＷＡは、約０.９５*ＮＡの振幅で約１２４度の位相を有する複素数になる。周波数変化率Ｆ_diffの影響により、ＷＡの振幅|ＷＡ|はＦ_diff＝の場合の振幅|ＷＡ|の０.９６倍になる。ＷＡの位相θ_ＷＡは、ＧＢが変化する範囲の中央付近の値になる。

【0250】

周波数変化率Ｆ_diffがさらに大きくなると、第２差分位相値計算部９５０だけを動作させる場合の振幅|ＷＡ|は小さくなり、ノイズの影響が大きくなって、周波数偏差ΔＦの検出精度が低下する。第２差分位相値計算部９５０および第１差分位相値計算部９６０を動作させる場合は、Ｆ_diffが大きくなっても振幅|ＷＡ|が変化せず、Ｆ_diffに比例したθ_ＷＡが得られる。

【0251】

周波数変化率Ｆ_diffが変化率閾値ＴＨ_diff以上である(Ｆ_diff≧ＴＨ_diff)場合に、第２差分位相値計算部９５０および第１差分位相値計算部９６０を動作させることで、第２差分位相値計算部９５０だけを動作させる場合よりも高精度に周波数偏差ΔＦを計算できる。

【0252】

第１０の変形例．
図４９を参照して、実施の形態１に係る同期捕捉回路の第１０の変形例の構成を説明する。図４９は、実施の形態１に係る同期捕捉回路の第１０の変形例の構成を示す機能ブロック図である。第１０の変形例は、周波数変化計算部を同期捕捉回路の外側に設けるように第９の変形例の同期捕捉回路９Ｊをさらに変形する。同期捕捉回路９Ｋは、周波数偏差計算部を有しない。周波数偏差計算部９２５Ｋは、同期捕捉回路の外部に設けられる。周波数偏差計算部９２５Ｋは、同期捕捉回路９Ｊからの情報、および同期捕捉回路から以外の情報も使用して、周波数偏差および周波数変化率を計算する。

【0253】

周波数偏差計算部９２５Ｋには、ＣＡ相関処理部９１０が出力する第１積算値ＸＡが入力される。周波数偏差計算部９２５Ｋには、他の情報も入力される。周波数偏差計算部９２５Ｋに、他の情報を入力しなくてもよい。動作制御部９４５Ｋには、周波数偏差計算部９２５Ｋが計算する周波数偏差ΔＦおよび周波数変化率Ｆ_diffが入力される。周波数偏差計算部９２５Ｋが計算する周波数偏差ΔＦは、直交検波器２に入力される。

【0254】

第１０の変形例の同期捕捉回路９Ｋは、同期捕捉回路９Ｊと同様に動作する。同期捕捉回路９Ｋは、周波数偏差ΔＦが大きい場合でも、従来よりも高精度に周波数偏差を計算して拡散符号の同期系列位置を求められる。さらに、周波数偏差計算部９２５Ｋが同期捕捉回路９Ｋの外側にあるので、周波数偏差計算部９２５Ｋが同期捕捉回路９Ｋで算出可能な情報以外の情報も使用して、周波数偏差ΔＦおよび周波数変化率Ｆ_diffをより高精度に計算できる。
以上のことは、他の実施の形態およびその変形例にもあてはまる。

【0255】

実施の形態２．
図５０を参照して、実施の形態２に係る同期捕捉回路の構成を説明する。図５０は、実施の形態２に係る同期捕捉回路の構成を示す機能ブロック図である。実施の形態２は、周波数偏差ΔＦがより大きい場合にも対応できるように、ＣＢ相関処理部の内部でも差分位相値を計算するように実施の形態１を変更した場合である。実施の形態１の各変形例を変更してもよい。第２の系列長ＮＢは、３以上の整数である第２分割数ＭＢおよび２以上の整数である第２単位個数ＤＢの積で表される。すなわち、ＮＢ＝ＭＢ*ＤＢである。

【0256】

同期捕捉回路９Ｌは、ＣＢ相関処理部９０１Ｌおよび動作制御部９４５Ｌを変更している。ＣＢ相関処理部９０１Ｌは、第２相関値計算部１２２Ｌを有する。第２相関値計算部１２２Ｌは、加算器９０４の替わりにＭＢ個の加算器９０４Ｌを有する。第２相関値計算部１２２Ｌは、(ＭＢ－１)個の単位第２差分位相値計算部９０５、スイッチ９０６および加算器９０７を有する。

【0257】

制御信号Ｇ４をＧ４Ｌに変更している。動作制御部９４５Ｌは、制御信号Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４Ｌに加えて、制御信号Ｇ７、Ｇ８を出力する。Ｇ７は、単位第２差分位相値計算部９０５の動作を制御する。Ｇ８は、スイッチ９０６の入り切りを制御する。Ｇ４Ｌは、単位第２差分位相値計算部９０５が動作する動作モードを表す値も有する。

【0258】

加算器９０４Ｌ（ｉ）は、２ＤＢ個のチップ相関器９０２（２ＤＢ*ｉ－２ＤＢ＋１）～（２ＤＢ*ｉ）の出力である逆拡散後受信信号ＧＲ_{２ＤＢ*ｉ－２ＤＢ＋１}～ＧＢ_{２ＤＢ*ｉ}を加算して、加算結果である単位第２相関値ＵＢ_ｉを出力する。加算器９０４Ｌ（ｉ）は、単位第２相関値ＵＢ_ｉの実部用の加算器と単位第２相関値ＵＢの虚部用の加算器とを有する。

【0259】

単位第２差分位相値計算部９０５（ｉ）は、複素数である単位第２相関値ＵＢ_ｉ＋１、ＵＢ_ｉが入力されて、ＵＢ_ｉ＋１と１個前のＵＢ_ｉの間の位相差および単位量の振幅を有する単位第２差分位相値ＶＵＢ_ｉを計算する。単位第２差分位相値計算部９０５（ｉ）は、動作制御部９４５Ｌが出力する制御信号Ｇ７により制御されて、単位第２差分位相値ＶＵＢ_ｉまたは単位第２相関値ＵＢ_ｉ＋１の何れかを出力する。制御信号Ｇ６がＯＮの場合に、単位第２差分位相値計算部９０５（ｉ）は単位第２差分位相値ＶＵＢ_ｉを出力する。制御信号Ｇ６がＯＦＦの場合に、単位第２差分位相値計算部９０５（ｉ）は単位第２相関値ＵＢ_ｉ＋１を出力する。ＯＮのＧ７が入力されて、単位第２差分位相値計算部９０５（ｉ）が単位第２差分位相値ＶＵＢ_ｉを計算して出力する場合が、単位第２差分位相値計算部９０５（ｉ）が動作する場合である。動作制御部９２５Ｌは、各単位第２差分位相値計算部９０５が単位第２相関値または単位第２差分位相値の何れを出力するかを一律に制御する。

【0260】

単位第２差分位相値計算部９０５は、第１差分位相値計算部９６０と同様な構成を有する。単位第２差分位相値計算部９０５は、制御信号Ｇ３ではなく、Ｇ７によりその動作が制御される。

【0261】

単位第２差分位相値計算部９０５（ｉ）は、単位第２相関値ＵＢ_ｉ＋１と１個前の単位第２相関値ＵＢ_ｉとの間の位相差を有する複素数である単位第２差分位相値ＶＵＢ_ｉを計算する。また、単位第２差分位相値計算部９０５（ｉ）は、単位第２相関値ＵＢ_ｉ＋１または単位第２差分位相値ＶＵＢ_ｉ何れかを一律に切り替えて出力する、第２選択出力部でもある。

【0262】

スイッチ９０６は、単位第２差分位相値計算部９０５（１）の出力と加算器９０７の間に設けられる。スイッチ９０６は、動作制御部９４５Ｌが出力する制御信号Ｇ８により、入り切りが制御される。制御信号Ｇ８は、単位第２差分位相値計算部９０５の動作を制御する制御信号Ｇ７がＯＦＦの場合に、ＯＮになる。制御信号Ｇ７がＯＦＦの場合に、単位第２差分位相値計算部９０５は単位第２相関値を出力する。Ｇ７がＯＮの場合に、Ｇ８はＯＦＦになる。制御信号Ｇ７がＯＮの場合に、単位第２差分位相値計算部９０５は単位第２差分位相値を出力する。Ｇ８＝ＯＮが入力される場合に、スイッチ９０６は入りになる。Ｇ８＝ＯＦＦが入力される場合に、スイッチ９０６は切りになる。スイッチ９０６は、入りの場合に単位第２相関値ＵＢ_ｉ＋１を出力する。スイッチ９０６は、切りの場合にゼロを出力する。スイッチ９０６の入り切りを制御することで、単位第２差分位相値計算部９０５（１）が出力する単位第２相関値ＵＢ_ｉ＋１も含めて第２相関値Ｂを計算できる。

【0263】

単位第２差分位相値計算部９０５（ｉ）にＯＦＦの制御信号Ｇ７が入力される場合に、単位第２相関値ＵＢ_ｉを出力するようにしてもよい。その場合には、スイッチ９０６は、単位第２差分位相値計算部９０５（ＭＡ）の出力と加算器９０７の間に設けられる。スイッチ９０６は、前述と同様に制御信号Ｇ８により入り切りが制御される。

【0264】

スイッチ９０６は、最前の単位第２差分位相値計算部９０５（１）の出力または最新の単位第２差分位相値計算部９０５（ＭＡ）の出力と加算器９０７の間に設けられ、入力される複素数またはゼロを切り替えて出力する第２スイッチである。加算器９０７は、第２選択出力部の出力の和を出力する第２加算器である。単位第２差分位相値計算部９０５（ｉ）が前の方の単位第２相関値ＵＢ_ｉを出力する場合は、最新の単位第２差分位相値計算部９０５（ＭＡ）の出力がスイッチ９０６に入力される。単位第１相関値計算ユニット２２１（ｉ）が新しい方の単位第２相関値ＵＢ_ｉ＋１を出力する場合は、最前の単位第２差分位相値計算部９０５（１）の出力がスイッチ９０６に入力される。

【0265】

加算器９０７は、（ＭＡ－１）個の単位第２差分位相値計算部９０５（１）～（ＭＡ－１）の出力とスイッチ９０６の出力とを加算して、加算結果を出力する。加算器９０７は、複素数の実部用の加算器と虚部用の加算器とを有する。加算器９０７の出力を、単位第２積算値ＸＵＢと呼ぶ。単位第２積算値ＸＵＢは、単位第２差分位相値計算部９０５（ｉ）が単位第２差分位相値ＶＵＢ_ｉを出力する場合は、単位第２差分位相値ＶＵＢ_１～ＶＵＢ_ＭＡ－１の和である単位第２差分相関値ＷＵＢである。単位第２差分位相値計算部９０５（ｉ）が単位第２相関値ＵＢ_ｉ＋１を出力する場合は、単位第２積算値ＸＵＢは第２相関値Ｂである。

【0266】

単位第２差分位相値計算部９０５（ｉ）が単位第２差分位相値ＶＵＢ_ｉを出力する場合の加算器９０７は、（ＭＡ－１）個の単位第２差分位相値ＶＵＢ_ｉの和である単位第２差分相関値ＷＵＢを計算する単位第２差分相関値計算部として動作する。単位第２差分位相値計算部９０５（ｉ）が単位第２相関値ＵＢ_ｉ＋１を出力する場合の加算器９０７は、第２相関値Ｂを計算する第２相関値計算部として動作する。

【0267】

単位第２差分位相値計算部９０５が動作する場合は、単位第２差分相関値ＷＵＢが第２積算値記憶部に記憶される。単位第２差分位相値計算部９０５が動作しない場合は、第２積算値ＸＢが第２積算値記憶部に記憶される。

【0268】

単位第２差分位相値計算部９０５が動作することにも対応するため、動作制御部９４５Lが出力する制御信号Ｇ４Lは、以下の値をとる。
（制御信号Ｇ４Ｌの値の意味）
０：単位第２差分位相値計算部９０５、第２差分位相値計算部９５０および第１差分位相値計算部９６０が不動作。
１：第１差分位相値計算部９６０が動作。
２：第２差分位相値計算部９５０が動作。
４：単位第２差分位相値計算部９０５が動作。

【0269】

ＣＡ相関処理部９１０が出力する第１積算値ＸＡの位相は、単位第２差分位相値計算部９０５が動作する（Ｇ４Ｌ＝４）場合は、周波数偏差に比例した値になる。単位第２差分位相値計算部９０５が動作する（Ｇ４Ｌ＝４）場合のＣＡ相関処理部９１０の出力も、第２積算値ＸＢと呼ぶ。単位第２差分位相値計算部９０５が動作する場合の第２積算値ＸＢの位相は、ＤＢ*ＳＢ時間で周波数偏差ΔＦにより発生する位相変化と等しい。周波数偏差計算部９２５Ｌは、Ｇ４Ｌ＝４の場合には、ΔＦ＝ＸＡ_ＡＶ／(２π*ＤＢ*ＳＢ)でΔＦを計算する。Ｇ４Ｌ＝０、Ｇ４Ｌ＝１、Ｇ４Ｌ＝２の場合は、周波数偏差計算部９２５Ｌは、周波数偏差計算部９２５と同様な方法でΔＦを計算する。

【0270】

同期捕捉回路９Ｌでは、第１積算値ＸＡは、第２差分位相値計算部９５０または単位第２差分位相値計算部９０５が動作する場合は、第２差分相関値ＷＢである。第１差分位相値計算部９６０が動作する場合は、第１積算値ＸＡは第１差分相関値ＷＡである。第２差分位相値計算部９５０、単位第２差分位相値計算部９０５および第１差分位相値計算部９６０が動作しない場合は、第１積算値ＸＡは第１相関値Ａである。

【0271】

動作を説明する。動作制御部９４５Ｌは、周波数偏差ΔＦの大きさに応じて、単位第２差分位相値計算部９０５、第２差分位相値計算部９５０および第１差分位相値計算部９６０の何れを動作させるかを決める。ここで、第３閾値ＴＨ_３を第１閾値ＴＨ_１よりも大きく決められた閾値（ＴＨ_３＞ＴＨ_１）とする。

【0272】

動作制御部９４５Ｌは、以下のように場合分けして制御信号を出力する。
（ア）ΔＦ≧ＴＨ_３である場合は、単位第２差分位相値計算部９０５が動作するように、Ｇ４Ｌ＝４、Ｇ１＝Ｇ２＝Ｇ３＝ＯＦＦ、Ｇ７＝ＯＮ、Ｇ８＝ＯＦＦを出力する。
（イ）ＴＨ_３＞ΔＦ≧ＴＨ_１である場合は、第２差分位相値計算部９５０が動作するように、Ｇ４Ｌ＝２、Ｇ１＝Ｇ２＝ＯＮ、Ｇ３＝ＯＦＦ、Ｇ７＝ＯＦＦ、Ｇ８＝ＯＮを出力する。
（ウ）ＴＨ_１＞ΔＦ≧ＴＨ_２である場合は、第１差分位相値計算部９６０が動作するように、Ｇ４Ｌ＝１、Ｇ１＝Ｇ２＝ＯＦＦ、Ｇ３＝ＯＮ、Ｇ７＝ＯＦＦ、Ｇ８＝ＯＮを出力する。
（エ）ＴＨ_２＞ΔＦである場合は、いずれも動作しないように、Ｇ４Ｌ＝０、Ｇ１＝Ｇ２＝Ｇ３＝ＯＦＦ、Ｇ７＝ＯＦＦ、Ｇ８＝ＯＮを出力する。

【0273】

動作制御部９４５Ｌは、単位第２差分位相値計算部９０５、第２差分位相値計算部９５０および第１差分位相値計算部９６０のどれか１つを動作させるか、どちらも動作させないかを制御する。なお、動作制御部９４５Ｌは、単位第２差分位相値計算部９０５および第２差分位相値計算部９５０のどちらか１つを動作させるか、どちらも動作させないかを制御し、単位第２差分位相値計算部９０５および第２差分位相値計算部９５０のどちらも動作させない場合に、第１差分位相値計算部９６０を動作させるかどうかを制御するとも考えられる。

【0274】

通信開始時には、ΔＦの大きさにより、単位第２差分位相値計算部９０５または第２差分位相値計算部９５０のどちらを動作させるかを決める。ΔＦ≧ＴＨ_３である場合は、単位第２差分位相値計算部９０５を動作させる。ΔＦ＜ＴＨ_３である場合は、第２差分位相値計算部９５０を動作させる。通信開始時に、ΔＦの大きさによらず、単位第２差分位相値計算部９０５を動作させるようにしてもよい。通信開始時に、ΔＦの大きさによらず、第２差分位相値計算部９５０を動作させるようにしてもよい。

【0275】

同期捕捉回路９Ｌは、周波数偏差ΔＦが大きい場合でも、従来よりも高精度に周波数偏差を計算して拡散符号の同期系列位置を求められる。同期捕捉回路９が対応できる最大の周波数偏差ΔＦよりも大きいΔＦに対しても、高精度で拡散符号の同期系列位置を求めることができる。

【0276】

同期捕捉回路９Ｌは、第２差分位相値計算部９５０および第１差分位相値計算部９６０を有する。第２差分位相値計算部９５０を有して第１差分位相値計算部９６０を有さない同期捕捉回路を、単位第２差分位相値計算部９０５を有するように変形してもよい。

【0277】

第１１の変形例．
図５１を参照して、実施の形態２に係る同期捕捉回路を変形する第１１の変形例の構成を説明する。図５１は、実施の形態２に係る同期捕捉回路を変形する第１１の変形例の構成を示す機能ブロック図である。第１１の変形例では、周波数変化率が大きい場合に、第２差分位相値計算部および第１差分位相値計算部を同時に動作させる。同期捕捉回路９Ｍは、動作制御部９４５Ｍおよび周波数偏差計算部９２５Ｍを変更している。

【0278】

動作制御部９４５Ｍは、周波数偏差ΔＦおよび周波数変化率Ｆ_diffに基づき、第２差分位相値計算部９５０および第１差分位相値計算部９６０を動作させるかどうかを制御する。動作制御部９４５Ｍは、制御信号Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４Ｍ、Ｇ７、Ｇ８を出力する。

【0279】

ＣＡ相関処理部９１０が出力する第１積算値ＸＡは、第２差分位相値計算部９５０および第１差分位相値計算部９６０が同時に動作する場合は、周波数変化率Ｆ_diffに比例した値になる。
動作制御部９４５Ｍが出力する制御信号Ｇ４Ｍは、以下の値をとる。
（制御信号Ｇ４Ｍの値の意味）
０：単位第２差分位相値計算部９０５、第２差分位相値計算部９５０および第１差分位相値計算部９６０が不動作。
１：第１差分位相値計算部９６０が動作。
２：第２差分位相値計算部９５０が動作。
３：第２差分位相値計算部９５０および第１差分位相値計算部９６０が動作。
４：単位第２差分位相値計算部９０５が動作。

【0280】

周波数偏差計算部９２５Ｍは、Ｇ４Ｍ＝０、Ｇ４Ｍ＝１、Ｇ４Ｍ＝２、Ｇ４Ｍ＝３の場合は、周波数偏差計算部９２５Ｊと同様な方法でΔＦおよびＦ_diffを計算する。Ｇ４Ｍ＝４の場合には、周波数変化計算部９２５Ｍは、以下のようにしてΔＦおよびＦ_diffを計算する。周波数変化計算部９２５Ｍは、期間ＴＸに入力される第１積算値ＸＡの位相の時間変化を近似する二乗誤差が最小になる１次関数を求める。周波数変化計算部９２５Ｍは、１次関数の傾きＸＡ_ｉｎｃｌに基づき、Ｆ_diff＝ＸＡ_ｉｎｃｌ／(２π*ＤＢ*ＳＢ)でＦ_diffを計算する。１次関数の期間ＴＸの最新の時点での値ＸＡ_{ＬＡＴＥＳＴ}に基づき、周波数変化計算部９２５ＭはΔＦ＝ＸＡ_{ＬＡＴＥＳＴ}／(２π*ＤＢ*ＳＢ)でΔＦを計算する。

【0281】

同期捕捉回路９Ｍでは、第１積算値ＸＡは、第２差分位相値計算部９５０および第１差分位相値計算部９６０が動作する場合は、微分位相値ＶＣである。第２差分位相値計算部９５０または単位第２差分位相値計算部９０５が動作し、かつ第１差分位相値計算部９６０が動作しない場合は、第１積算値ＸＡは第２差分相関値ＷＢである。第２差分位相値計算部９５０および単位第２差分位相値計算部９０５が動作せず、かつ第１差分位相値計算部９６０が動作する場合は、第１積算値ＸＡは第１差分相関値ＷＡである。第２差分位相値計算部９５０、単位第２差分位相値計算部９０５および第１差分位相値計算部９６０が動作しない場合は、第１積算値ＸＡは第１相関値Ａである。

【0282】

動作を説明する。動作制御部９４５Ｍは、周波数偏差ΔＦおよび周波数変化率Ｆ_diffの大きさに応じて、単位第２差分位相値計算部９０５、第２差分位相値計算部９５０および第１差分位相値計算部９６０の何れを動作させるかを決める。なお、単位第２差分位相値計算部９０５、第２差分位相値計算部９５０および第１差分位相値計算部９６０の何れも動作させない場合もある。

【0283】

動作制御部９４５Ｍは、以下のように場合分けして制御信号を出力する。
（ア）ΔＦ≧ＴＨ_３である場合は、単位第２差分位相値計算部９０５が動作するように、Ｇ４Ｍ＝４、Ｇ１＝Ｇ２＝Ｇ３＝ＯＦＦ、Ｇ７＝ＯＮ、Ｇ８＝ＯＦＦを出力する。
（イ）ＴＨ_３＞ΔＦかつＦ_diff≧ＴＨ_diffである場合は、第２差分位相値計算部９５０および第１差分位相値計算部９６０が動作するように、Ｇ４Ｍ＝３、Ｇ１＝Ｇ２＝Ｇ３＝ＯＮ、Ｇ７＝ＯＦＦ、Ｇ８＝ＯＮを出力する。
（ウ）Ｆ_diff＜ＴＨ_diffかつＴＨ_３＞ΔＦ≧ＴＨ_１である場合は、第２差分位相値計算部９５０が動作するように、Ｇ４Ｍ＝２、Ｇ１＝Ｇ２＝ＯＮ、Ｇ３＝ＯＦＦ、Ｇ７＝ＯＦＦ、Ｇ８＝ＯＮを出力する。
（エ）Ｆ_diff＜ＴＨ_diffかつＴＨ_１＞ΔＦ≧ＴＨ_２である場合は、第１差分位相値計算部９６０が動作するように、Ｇ４Ｍ＝１、Ｇ１＝Ｇ２＝ＯＦＦ、Ｇ３＝ＯＮ、Ｇ７＝ＯＦＦ、Ｇ８＝ＯＮを出力する。
（オ）Ｆ_diff＜ＴＨ_diffかつＴＨ_２＞ΔＦである場合は、いずれも動作しないように、Ｇ４Ｍ＝０、Ｇ１＝Ｇ２＝Ｇ３＝ＯＦＦ、Ｇ７＝ＯＦＦ、Ｇ８＝ＯＮを出力する。

【0284】

同期捕捉回路９Ｍは、周波数偏差ΔＦが大きい場合でも、従来よりも高精度に周波数偏差を計算して拡散符号の同期系列位置を求められる。同期捕捉回路９Ｍは、同期捕捉回路９が対応できる最大の周波数偏差ΔＦよりも大きいΔＦに対しても、高精度で拡散符号の同期系列位置を求めることができる。同期捕捉回路９Ｍは、周波数偏差に時間変化がある場合、すなわち周波数変化率Ｆ_diffが変化率閾値ＴＨ_diff以上である(Ｆ_diff≧ＴＨ_diff)場合に、第２差分位相値計算部９５０および第１差分位相値計算部９６０を動作させることで、第２差分位相値計算部９５０だけを動作させる場合よりも高精度に周波数偏差ΔＦを計算できる。

【0285】

第１２の変形例．
図５２を参照して、実施の形態２に係る同期捕捉回路を変形する第１２の変形例の構成を説明する。図５２は、実施の形態２に係る同期捕捉回路を変形する第１２の変形例の構成を示す機能ブロック図である。第１２の変形例では、周波数変化率が大きい場合に、単位第２差分位相値計算部または第２差分位相値計算部と、第１差分位相値計算部とを同時に動作させる。同期捕捉回路９Ｎは、動作制御部９４５Ｎを変更している。

【0286】

動作制御部９４５Ｎは、周波数偏差ΔＦおよび周波数変化率Ｆ_diffに基づき、第２差分位相値計算部９５０および第１差分位相値計算部９６０を動作させるかどうかを制御する。動作制御部９４５Ｎは、制御信号Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４Ｎ、Ｇ７、Ｇ８を出力する。

【0287】

ＣＡ相関処理部９１０が出力する第１積算値ＸＡは、周波数変化率が大きく、単位第２差分位相値計算部または第２差分位相値計算部と、第１差分位相値計算部とが同時に動作する場合は、周波数変化率Ｆ_diffに比例した値になる。
動作制御部９４５Ｎが出力する制御信号Ｇ４Ｎは、以下の値をとる。
（制御信号Ｇ４Ｎの値の意味）
０：単位第２差分位相値計算部９０５、第２差分位相値計算部９５０および第１差分位相値計算部９６０が不動作。
１：第１差分位相値計算部９６０が動作。
２：第２差分位相値計算部９５０が動作。
３：第２差分位相値計算部９５０および第１差分位相値計算部９６０が動作。
４：単位第２差分位相値計算部９０５が動作。
５：単位第２差分位相値計算部９０５および第１差分位相値計算部９６０が動作。

【0288】

周波数偏差計算部９２５Ｎは、Ｇ４Ｎ＝０、Ｇ４Ｎ＝１、Ｇ４Ｎ＝２、Ｇ４Ｎ＝３、Ｇ４Ｎ＝４の場合は、周波数偏差計算部９２５Ｍと同様な方法でΔＦおよびＦ_diffを計算する。単位第２差分位相値計算部９０５および第１差分位相値計算部９６０が動作する（Ｇ４Ｎ＝５の場合）には、第１積算値ＸＡは、微分位相値ＶＣである。微分位相値ＶＣは、ＤＢ*ＳＢ時間に発生する位相変化量のＤＡ*ＳＡの時間での変化量になる。期間ＴＸでのＸＡの平均であるＸＡ_ＡＶに基づき、周波数変化計算部９２５Ｎは、Ｆ_diff＝ＸＡ_ＡＶ／(２π*ＤＢ*ＳＢ*ＤＡ*ＳＡ)でＦ_diffを計算する。周波数変化計算部９２５Ｎは、ＸＡを積分することでΔＦを計算する。ＴＸよりも小さい周期ＴＹでＦ_diffを計算し、Ｆ_diffを積分してΔＦを計算してもよい。

【0289】

同期捕捉回路９Ｎでは、第１積算値ＸＡは、第２差分位相値計算部９５０または単位第２差分位相値計算部９０５と第１差分位相値計算部９６０とが動作する場合は、微分位相値ＶＣである。その他の場合においては、同期捕捉回路９Ｎでの第１積算値ＸＡは、同期捕捉回路９Ｌでの第１積算値ＸＡと同様である。

【0290】

動作を説明する。動作制御部９４５Ｎは、周波数偏差ΔＦおよび周波数変化率Ｆ_diffの大きさに応じて、単位第２差分位相値計算部９０５、第２差分位相値計算部９５０および第１差分位相値計算部９６０の何れを動作させるかを決める。

【0291】

動作制御部９４５Ｎは、以下のように場合分けして制御信号を出力する。
（ア）Ｆ_diff≧ＴＨ_diffかつΔＦ≧ＴＨ_３である場合は、単位第２差分位相値計算部９０５および第１差分位相値計算部９６０が動作するように、Ｇ４Ｎ＝５、Ｇ１＝Ｇ２＝ＯＦＦ、Ｇ３＝ＯＮ、Ｇ７＝ＯＮ、Ｇ８＝ＯＦＦを出力する。
（イ）Ｆ_diff≧ＴＨ_diffかつＴＨ_３＞ΔＦである場合は、第２差分位相値計算部９５０および第１差分位相値計算部９６０が動作するように、Ｇ４Ｎ＝３、Ｇ１＝Ｇ２＝Ｇ３＝ＯＮ、Ｇ７＝ＯＦＦ、Ｇ８＝ＯＮを出力する。
（ウ）Ｆ_diff＜ＴＨ_diffかつΔＦ≧ＴＨ_３である場合は、単位第２差分位相値計算部９０５が動作するように、Ｇ４Ｎ＝４、Ｇ１＝Ｇ２＝Ｇ３＝ＯＦＦ、Ｇ７＝ＯＮ、Ｇ８＝ＯＦＦを出力する。
（エ）Ｆ_diff＜ＴＨ_diffかつＴＨ_３＞ΔＦ≧ＴＨ_１である場合は、第２差分位相値計算部９５０が動作するように、Ｇ４Ｎ＝２、Ｇ１＝Ｇ２＝ＯＮ、Ｇ３＝ＯＦＦ、Ｇ７＝ＯＦＦ、Ｇ８＝ＯＮを出力する。
（オ）Ｆ_diff＜ＴＨ_diffかつＴＨ_１＞ΔＦ≧ＴＨ_２である場合は、第１差分位相値計算部９６０が動作するように、Ｇ４Ｎ＝１、Ｇ１＝Ｇ２＝ＯＦＦ、Ｇ３＝ＯＮ、Ｇ７＝ＯＦＦ、Ｇ８＝ＯＮを出力する。
（カ）Ｆ_diff＜ＴＨ_diffかつＴＨ_２＞ΔＦである場合は、いずれも動作しないように、Ｇ４Ｎ＝０、Ｇ１＝Ｇ２＝Ｇ３＝ＯＦＦ、Ｇ７＝ＯＦＦ、Ｇ８＝ＯＮを出力する。

【0292】

同期捕捉回路９Ｎは、周波数偏差ΔＦが大きい場合でも、従来よりも高精度に周波数偏差を計算して拡散符号の同期系列位置を求められる。同期捕捉回路９Ｎは、同期捕捉回路９が対応できる最大の周波数偏差ΔＦよりも大きいΔＦに対しても、高精度で拡散符号の同期系列位置を求めることができる。同期捕捉回路９Ｎは、周波数偏差に時間変化がある場合、すなわち周波数変化率Ｆ_diffが変化率閾値ＴＨ_diff以上である(Ｆ_diff≧ＴＨ_diff)場合に、単位第２差分位相値計算部９０５または第２差分位相値計算部９５０と、第１差分位相値計算部９６０とが同時に動作させることで、単位第２差分位相値計算部９０５または第２差分位相値計算部９５０だけを動作させる場合よりも高精度に周波数偏差ΔＦを計算できる。

【0293】

実施の形態３．
図５３を参照して、実施の形態３に係る同期捕捉回路の構成を説明する。図５３は、実施の形態３に係る同期捕捉回路の構成を示す機能ブロック図である。実施の形態３は、拡散符号の位相（後で説明）ごとの第１積算値ＸＡを決められた回数（Ｌ回）だけ加算する累積加算部９８０を有するように、実施の形態１を変更した場合である。実施の形態１の各変形例あるいは他の実施の形態を変更してもよい。同期捕捉回路９Ｐは、累積加算部９８０を有する。同期捕捉回路９Ｐは、動作制御部９４５Ｐを変更している。動作制御部９４５Ｐは、累積加算部９８０の動作を制御する制御信号Ｇ９を出力する。

【0294】

累積加算部９８０は、平均化処理部９３０と同様に、縦列接続拡散符号ＰＮの１周期をＳＢ／２間隔の時点（位相と呼ぶ）ごとのＮＡ*ＮＢチップ(＝ＮＡ*２ＮＢサンプル＝２ＮＣサンプル)の第１積算値ＸＡを、Ｌ回加算されるまで保持する。Ｌ回加算されると、累積加算部９８０は、累積加算された第１積算値ＸＡを出力する。そして、内部に保存している位相ごとの第１積算値ＸＡの累積加算値をゼロにリセットする。Ｌ回は、例えば４回である。

【0295】

動作制御部９４５Ｐは、動作信号Ｇ９により、累積加算部９８０を動作させるかどうかを制御する。Ｇ９＝ＯＮである場合に、累積加算部９８０が動作する。Ｇ９＝ＯＦＦである場合に、累積加算部９８０が動作しない。

【0296】

図５４を参照して、累積加算部９８０の構成を説明する。図５４は、実施の形態３に係る同期捕捉回路が有する累積加算部の構成を示す図である。累積加算部９８０は、ＳＥＬ部９８１、２ＮＣ個の累積加算回路９８２、ＳＥＬ部９８３、制御回路９８４を有する。ＳＥＬ部９８１は制御信号Ｇ９に応じて、入力される第１積算値ＸＡ_ｔをそのまま出力するか、累積加算した第１積算値ＸＡ^Ｒ _ｉを出力するかを切り替える。累積加算部９８０の出力を変数ＸＡ^Ｚ _ｔで表す。Ｇ９＝ＯＮの場合に、ＳＥＬ部９８１は累積加算した第１積算値ＸＡ^Ｒ _ｉを出力する（ＸＡ^Ｚ _ｔ＝ＸＡ^Ｒ _ｉ）。Ｇ９＝ＯＦＦの場合に、ＳＥＬ部９８１は累積加算していない第１積算値ＸＡ_ｔを出力する（ＸＡ^Ｚ _ｔ＝ＸＡ_ｔ）。累積加算回路９８２は、縦列接続拡散符号ＰＮの１周期で受信される受信信号ごとに設けられる。累積加算回路９８２は、１周期の中で同じ位置の受信信号をＬ回加算する。Ｌ回加算すると累積加算した値は、ゼロにリセットされる。ＳＥＬ部９８３は、第１積算値ＸＡ_ｔが入力されるごとに、２ＮＣ個の累積加算回路９８２の中の１個の出力を選択してＳＥＬ部９８１に入力する。制御回路９８４は、累積加算回路９８２およびＳＥＬ部９８３を制御する。

【0297】

すべての累積加算回路９８２_ｉ（ｉ＝１～２ＮＣ）は、同じ構成を有する。図５４では、１番目の累積加算回路９８２_１の構成を示している。累積加算回路９８２_ｉは、データ取得部９８Ａ、加算器９８Ｂ、ＤＦＦ９８Ｃ、ホールド部９８Ｄを有する。データ取得部９８Ａは、第１積算値ＸＡ_ｔを取得する。加算器９８Ｂは、取得した第１積算値ＸＡ_ｔとＤＦＦ９８Ｃの出力を加算する。加算器９８Ｂによる加算結果は、ＤＦＦ９８Ｃとホールド部９８Ｄに入力される。ＤＦＦ９８Ｃは、１回前に入力された信号を保持して出力する。ホールド部９８Ｄは、指示されたタイミングで入力される信号を保持して、保持している信号を出力する。ホールド部９８Ｄが保持する信号が、累積加算した第１積算値ＸＡ^Ｒ _ｉである。ホールド部９８Ｄの出力が、累積加算回路９８２_ｉの出力である。

【0298】

累積加算回路９８２_ｉには、制御回路９８４からクロック信号CLK_ｉと、リセット＆ホールド信号RH_ｉとが入力される。クロック信号CLK_ｉは、累積加算部９８０に第１積算値ＸＡ_ｔが入力されるごとに、制御回路９８４が発生させる。クロック信号CLK_ｉは、累積加算回路９８２_ｉのデータ取得部９８Ａに入力される。クロック信号CLK_ｉが発生するごとに、制御回路９８４はカウンタｉをｉ＝mod(ｉ, ２ＮＣ)＋１と更新する。累積加算回路９８２_ｉにクロック信号CLK_ｉが入力されると、データ取得部９８Ａは第１積算値ＸＡ_ｔを取り込んで、加算器９８Ｂに出力する。クロック信号CLK_ｉが入力されない時は、データ取得部９８Ａは第１積算値ＸＡ_ｔを取り込まない。

【0299】

累積加算回路９８２_ｉの動作を説明するために使用する変数を、以下のように定義する。
ｍ：ＤＦＦ９８Ｃがリセットされてからの第１積算値ＸＡ_ｔを取得した回数。
ＸＡ_ｉ、ｍ：累積加算回路９８２_ｉが取得した第１積算値ＸＡ_ｔ。
Ｙ_ｉ、ｍ：ＤＦＦ９８Ｃに入力される信号。
Ｚ_ｉ、ｍ：ＤＦＦ９８Ｃが出力する信号。
ＸＡ^Ｒ _ｉ：ホールド部９８Ｄが保持する信号。
Ｌ：累積加算する回数。
ＤＦＦ９８Ｃのリセットについては、後で説明する。

【0300】

加算器９８Ｂは、データ取得部９８Ａが取得した第１積算値ＸＡ_ｉ、ｍとＤＦＦ９８Ｃの出力とを加算する。加算結果は、ＤＦＦ９８Ｃに入力される。つまり、以下の関係式が成立する。
Ｙ_ｉ、ｍ＝Ｚ_ｉ、ｍ＋ＸＡ_ｉ、ｍ ・・・（４）
リセットされない場合は、ＤＦＦ９８Ｃは１回前に入力された信号を出力する。以下の関係式が成立する。
Ｚ_ｉ、ｍ＝Ｙ_{ｉ、ｍ－１} ・・・（５）

【0301】

制御回路９８４は、累積加算回路９８２_ｉに何個のクロック信号CLK_ｉを出力したか管理している、前回にリセット＆ホールド信号RH_ｉを出力してからＬ個目のクロック信号CLK_ｉを出力する際には、制御回路９８４は、リセット＆ホールド信号RH_ｉも出力する。リセット＆ホールド信号RH_ｉは、累積加算回路９８２_ｉのＤＦＦ９８Ｃにホールド部９８Ｄに入力される。リセット＆ホールド信号RH_ｉが入力されると、ＤＦＦ９８Ｃは保持している信号をゼロにリセットする。そのため、次のクロック信号CLK_ｉが入力される際には、ＤＦＦ９８Ｃはゼロを出力する。すなわち、以下となる。
Ｚ_ｉ、１＝０ ・・・（６）
リセット＆ホールド信号RH_ｉが入力されると、ホールド部９８Ｄは入力される信号を保持する。すなわち、以下の関係式が成立する。
ＸＡ^Ｒ _ｉ＝Ｙ_ｉ、Ｌ ・・・（７）

【0302】

累積加算回路９８２_ｉにリセット＆ホールド信号RH_ｉが入力された後に、１個目のクロック信号CLK_ｉが入力される場合には、式（４）と式（６）により、加算器９８Ｂが出力するＹ_ｉ、１は、以下のようになる。
Ｙ_ｉ、１＝Ｚ_ｉ、１＋ＸＡ_ｉ、１＝０＋ＸＡ_ｉ、１＝ＸＡ_ｉ、１ ・・・（８）
Ｙ_ｉ、２以降は、式（８）と式（４）と式（５）により、以下となる。
Ｙ_ｉ、２＝Ｚ_ｉ、２＋ＸＡ_ｉ、２
＝Ｙ_ｉ、１＋ＸＡ_ｉ、２＝ＸＡ_ｉ、１＋ＸＡ_ｉ、２ ・・・（９）
Ｙ_ｉ、３＝Ｚ_ｉ、３＋ＸＡ_ｉ、３＝Ｙ_ｉ、２＋ＸＡ_ｉ、３
＝ＸＡ_ｉ、１＋ＸＡ_ｉ、２＋ＸＡ_ｉ、３ ・・・（１０）
Ｙ_ｉ、ｍ＝Ｚ_ｉ、ｍ＋ＸＡ_ｉ、ｍ＝Ｙ_{ｉ、ｍ－１}＋ＸＡ_ｉ、ｍ
＝ＸＡ_ｉ、１＋ＸＡ_ｉ、２＋・・・＋ＸＡ_ｉ、ｍ ・・・（１１）
Ｙ_ｉ、Ｌ＝Ｚ_ｉ、Ｌ＋ＸＡ_ｉ、Ｌ＝Ｙ_{ｉ、Ｌ－１}＋ＸＡ_ｉ、Ｌ
＝ＸＡ_ｉ、１＋ＸＡ_ｉ、２＋・・・＋ＸＡ_ｉ、Ｌ ・・・（１２）

【0303】

式（７）と式（１２）とから、以下の式が得られる。
ＸＡ^Ｒ _ｉ＝ＸＡ_ｉ、１＋ＸＡ_ｉ、２＋・・・＋ＸＡ_ｉ、Ｌ ・・・（１３）
式（１３）は、Ｌ個の第１積算値ＸＡ_ｔを累積加算した値であるＸＡ^Ｒ _ｉを累積加算回路９８２_ｉが保持することを意味する。ＸＡ^Ｒ _ｉは、Ｌ個の第１積算値ＸＡ_ｔが入力されるごとに更新される。

【0304】

累積加算回路９８２_ｉ（ｉ＝１～２ＮＣ）が出力するＸＡ^Ｒ _ｉは、ＳＥＬ部９８３に入力される。ＳＥＬ部９８３には、制御回路９８４からカウンタｉが入力される。ＳＥＬ部９８３は、累積加算回路９８２_ｉが出力するＸＡ^Ｒ _ｉを選択して、ＳＥＬ部９８１に出力する。ＳＥＬ部９８１は制御信号Ｇ９に応じて、入力される第１積算値ＸＡ_ｔをそのまま出力するか、累積加算した第１積算値ＸＡ^Ｒ _ｉを出力するかを切り替える。Ｇ９＝ＯＮの場合に、ＳＥＬ部９８１は累積加算した第１積算値ＸＡ^Ｒ _ｉを出力する。Ｇ９＝ＯＦＦの場合に、ＳＥＬ部９８１は累積加算していない第１積算値ＸＡ_ｔを出力する。

【0305】

同期捕捉回路９Ｐでの第１積算値ＸＡは、各場合において同期捕捉回路９での第１積算値ＸＡと同様である。

【0306】

累積加算部９８０は、１時点ずつ受信信号をずらして計算された第１積算値ＸＡごとに、決められた回数（Ｌ回）の第１積算値ＸＡを累積加算する。電力算出部９２０は、累積加算部９８０が動作する場合は累積加算部９８０が出力する第１積算値ＸＡ^Ｚの電力を算出し、累積加算部９８０が動作しない場合は第１積算値ＸＡの電力を算出する。

【0307】

他の実施の形態あるいはその変形を、累積加算部を有するように変更する場合は、累積加算部は電力算出部に入力される第１積算値を累積加算する。

【0308】

動作を説明する。同期捕捉回路９Ｐは、同期捕捉回路９と同様に動作する。累積加算部９８０が動作する場合は、各位相で第１積算値ＸＡがＬ回だけ計算されるごとに、累積加算部９８０は各位相の累積加算された第１積算値ＸＡを出力する。

【0309】

第１積算値ＸＡは、電力算出部９２０に入力される。電力算出部９２０が実部と虚部の二乗和(すなわち電力Ｃ)を算出する。平均化処理部９３０は、電力算出部９２０が算出するＳＢ／２間隔のＮＡ*ＮＢチップ(＝ＮＡ*２ＮＢサンプル＝２ＮＣサンプル)の個数の電力Ｃを記憶する。

【0310】

累積加算部９８０は、Ｌ個の第１積算値ＸＡを加算するので、ノイズの影響を低減できる。電力ではなく第１積算値ＸＡを加算するので、平均化処理部９３０よりもノイズの影響を除去する効果は大きいと考えられる。

【0311】

同期捕捉回路９Ｐは、周波数偏差ΔＦが大きい場合でも、従来よりも高精度に周波数偏差を計算して拡散符号の同期系列位置を求められる。同期捕捉回路９Ｐは、ノイズが大きい場合でも同期捕捉回路９と比較してより正確に拡散符号の同期系列位置を求めることができる。

【0312】

実施の形態４．
図５５を参照して、実施の形態４に係る同期捕捉回路の構成を説明する。図５５は、実施の形態４に係る同期捕捉回路の構成を示す機能ブロック図である。実施の形態４は、周波数偏差ΔＦが変化するより広い範囲で第２差分位相値計算部が対応できるように、実施の形態１を変更した場合である。実施の形態１の各変形例あるいは他の実施の形態を変更してもよい。同期捕捉回路９Ｑは、ＣＡ相関処理部９１０Ｑ、周波数偏差計算部９２５Ｑ、動作制御部９４５Ｑを変更している。ＣＡ相関処理部９１０Ｑは、第２差分位相値計算部９５０Ｑ、符号選択部９７０Ｑを変更している。

【0313】

図５６を参照して、第２差分位相値計算部９５０Ｑの構成を説明する。図５６は、実施の形態４に係る同期捕捉回路が有する第２差分位相値計算部の構成を示す図である。図５６について、実施の形態１の場合の図１５とは異なる点を説明する。第２差分位相値計算部９５０Ｑは、遅延回路９５２に加えて遅延回路９５２_２を有し、さらにＳＥＬ部９５８を有する。ＳＥＬ部９５５Ｑを変更している。

【0314】

第２差分位相値計算部９５０Ｑは、第２相関値Ｂを計算する際に使用された受信信号よりも遅延チップ数（１または２）だけ前の時点での受信信号を使用して計算された第２相関値Ｂとの間の位相差を有する複素数である第２差分値ＶＢを計算する。遅延チップ数は、３個以上でもよい。また、遅延チップ数は、１、２、４などのように、連続する整数でなくてもよい。遅延チップ数は、１個以上の１以上の互いに異なる整数であればよい。

【0315】

遅延回路９５２は、入力される第２相関値ＢをＮＢチップ（２ＮＢサンプル）に相当する時間だけ遅延させる。ＮＢチップ（２ＮＢサンプル）に相当する時間は、第１のチップ時間ＳＡに等しい。遅延回路９５２の出力は、遅延回路９５２_２に入力される。遅延回路９５２_２は、入力される第２相関値ＢをＮＢチップ（２ＮＢサンプル）に相当する時間だけ遅延させる。遅延回路９５２の出力は、第２差分位相値計算部９５０Ｑに入力される第２相関値Ｂに対して、ＮＢチップ（２ＮＢサンプル）に相当する時間だけ遅延する。遅延回路９５２_２の出力は、２ＮＢチップ（４ＮＢサンプル）に相当する時間だけ遅延する。

【0316】

第２差分位相値計算部９５０Ｑは、制御信号Ｇ１Ｑにより動作が制御される。Ｇ１Ｑは、ＯＮ／ＯＦＦではなく、０、１、２の何れかの値をとる。Ｇ１Ｑが取る値は、例えば以下のようになる。Ｇ１Ｑ＞０である場合が、第２差分位相値計算部９５０Ｑが動作する場合である。
（制御信号Ｇ１Ｑの値の意味）
０：ＳＥＬ部９５５Ｑが、第２相関値Ｂを選択して出力する。
１：ＳＥＬ部９５８が遅延回路９５２の出力を選択し、ＳＥＬ部９５５Ｑが第２差分位相値ＶＢを選択して出力する。
２：ＳＥＬ部９５８が遅延回路９５２_２の出力を選択し、ＳＥＬ部９５５Ｑが第２差分位相値ＶＢを選択して出力する。

【0317】

ＳＥＬ部９５８の出力が、位相θ_{ＢＤＥＬＡＹ}である。位相θ_{ＢＤＥＬＡＹ}の値は、ＳＥＬ部９５８が遅延回路９５２および遅延回路９５２_２の出力の何れを選択するかで変化する。位相θ_{ＢＤＥＬＡＹ}は、減算器９５３に入力される。減算器９５３は、第２相関値Ｂの位相θ_Ｂからθ_{ＢＤＥＬＡＹ}を減算する。

【0318】

ＳＥＬ部９５５Ｑは、Ｇ１Ｑ＝０の場合は、第２相関値Ｂを選択する。ＳＥＬ部９５５Ｑは、Ｇ１Ｑ＞０の場合は、振幅位相逆変換部９５４が出力する第２差分位相値ＶＢを選択する。

【0319】

図５７を参照して、符号選択部９７０Ｑの構成を説明する。図５７は、実施の形態４に係る同期捕捉回路が有する符号選択部の構成を示す図である。符号選択部９７０Ｑは、遅延回路９７２に加えて遅延回路９７２_２を有し、乗算器９７１に加えて乗算器９７１_２を有する。ＳＥＬ部９７３Ｑを変更している。

【0320】

遅延回路９７２_２は、第１の拡散符号ＣＡ[ｋ]を１チップだけ遅延させる。遅延回路９７２の出力が、遅延回路９７２_２に入力される。遅延回路９７２にＣＡ[ｋ]が入力される場合に、遅延回路９７２がＣＡ[ｋ－１]を出力し、遅延回路９７２_２がＣＡ[ｋ－２]を出力する。

【0321】

乗算器９７１は、ＣＡ[ｋ]と遅延回路９７２が出力するＣＡ[ｋ－１]とを乗算する。乗算器９７１は、差分符号ＣＤ[ｋ]を出力する。乗算器９７１_２は、ＣＡ[ｋ]と遅延回路９７２_２が出力するＣＡ[ｋ－２]とを乗算する。

【0322】

乗算器９７１_２は、以下のような値を取る差分符号ＣＤ_２[ｋ]を出力する。
ＣＡ[ｋ]＝ＣＡ[ｋ－２]＝「１」の場合に、ＣＤ_２[ｋ]＝「１」
ＣＡ[ｋ]＝ＣＡ[ｋ－２]＝「－１」の場合に、ＣＤ_２[ｋ]＝「１」
ＣＡ[ｋ]＝「１」、ＣＡ[ｋ－２]＝「－１」の場合に、ＣＤ_２[ｋ]＝「－１」
ＣＡ[ｋ]＝「－１」、ＣＡ[ｋ－２]＝「１」の場合に、ＣＤ_２[ｋ]＝「－１」

【0323】

差分符号ＣＤ_２[ｋ]は、ｋが偶数の場合の第１の系列長ＮＡの拡散符号と、ｋが奇数の場合の第１の系列長ＮＡの拡散符号とが交互に出力される、２ＮＡの系列長を有する拡散符号になる。差分符号ＣＤ_２[ｋ]は、ＣＡ[ｋ]に応じて一意に決まる。

【0324】

符号選択部９７０Ｑは、制御信号Ｇ２Ｑによりその動作が制御される。Ｇ２Ｑは、Ｇ１１Ｑと同様に０～３の何れかの値を取る。Ｇ２Ｑが取る値は、例えば以下のようになる。
（制御信号Ｇ２Ｑの値の意味）
０：ＳＥＬ部９７３Ｑが、ＣＡ[ｋ]を選択して出力する。ＣＸ[ｋ]＝ＣＡ[ｋ]。
１：ＳＥＬ部９７３Ｑが、ＣＤ[ｋ]を選択して出力する。ＣＸ[ｋ]＝ＣＤ[ｋ]。
２：ＳＥＬ部９７３Ｑが、ＣＤ_２[ｋ]を選択して出力する。ＣＸ[ｋ]＝ＣＤ_２[ｋ]。

【0325】

常にＧ２Ｑ＝Ｇ１Ｑとなるように、Ｇ１ＱおよびＧ２Ｑは生成される。周波数偏差が存在しなければ、Ｇ１Ｑ＝Ｇ２Ｑ＝０、Ｇ１Ｑ＝Ｇ２Ｑ＝１、Ｇ１Ｑ＝Ｇ２Ｑ＝２の何れの場合でも、ＣＡ相関処理部９１０Ｑは同じ値の第１相関値Ａの値を計算できる。

【0326】

動作制御部９４５Ｑは、制御信号Ｇ１Ｑ、Ｇ２Ｑ、Ｇ３、Ｇ４Ｑを出力する。第１差分位相値計算部９６０を制御するＧ３は、実施の形態１の場合と同様にＯＮ／ＯＦＦの値をとる。周波数偏差計算部９２５Ｑの動作を制御するＧ４Ｑは、例えば以下の値をとる。
（制御信号Ｇ４Ｑの値の意味）
０：第２差分位相値計算部９５０Ｑおよび第１差分位相値計算部９６０が不動作。
１：第１差分位相値計算部９６０が動作。
２：第２差分位相値計算部９５０Ｑが動作。Ｇ１Ｑ＝１の場合。
３：第２差分位相値計算部９５０Ｑが動作。Ｇ１Ｑ＝２の場合。

【0327】

周波数偏差計算部９２５Ｑは、Ｇ４Ｑ＝０、Ｇ４Ｑ＝１、Ｇ４Ｑ＝２の場合は、周波数偏差計算部９２５と同様に動作する。Ｇ４Ｑ＝３の場合には、周波数偏差計算部９２５Ｑは、ΔＦ＝ＷＡ_ＡＶ／(４π*ＳＡ)でΔＦを計算する。

【0328】

同期捕捉回路９Ｑでの第１積算値ＸＡは、各場合において同期捕捉回路９での第１積算値ＸＡと同様である。

【0329】

動作を説明する。動作制御部９４５Ｑは、通信開始時には制御信号Ｇ１Ｑ＝Ｇ２Ｑ＝１、Ｇ３＝ＯＦＦ、Ｇ４Ｑ＝２を出力する。同期捕捉回路９Ｑが動作して周波数偏差ΔＦが計算できるようになると、動作制御部９４５ＱはΔＦの大きさに応じて、Ｇ１Ｑ、Ｇ２Ｑ、Ｇ３、Ｇ４Ｑの値を変化させる。動作制御部９４５Ｑは、第１閾値ＴＨ_１、第２閾値ＴＨ_２に加えて、第４閾値ＴＨ_４も使用する。各閾値は、ＴＨ_２＜ＴＨ_１＜ＴＨ_４の関係が成立するように決める。同期捕捉回路９Ｑでは、Ｇ１Ｑ＝Ｇ２Ｑ＝１、Ｇ１Ｑ＝Ｇ２Ｑ＝２の何れかである期間を、粗検出の期間とする。

【0330】

動作制御部９４５Ｑは、以下のように場合分けして制御信号を出力する。
（ア１）ΔＦ≧ＴＨ_４である（粗検出１）場合は、第２差分位相値計算部９５０Ｑが遅延チップ数＝１で動作するように、Ｇ４Ｑ＝２、Ｇ１Ｑ＝Ｇ２Ｑ＝１、Ｇ３＝ＯＦＦを出力する。１が、第１遅延チップ数である。
（ア２）ＴＨ_４＞ΔＦ≧ＴＨ_１である（粗検出２）場合は、第２差分位相値計算部９５０Ｑが遅延チップ数＝２で動作するように、Ｇ４Ｑ＝３、Ｇ１Ｑ＝Ｇ２Ｑ＝２、Ｇ３＝ＯＦＦを出力する。第１遅延チップ数よりも大きい第２遅延チップ数は、２である。
（イ）ＴＨ_４＞ΔＦ≧ＴＨ_２である（精検出）場合は、第１差分位相値計算部９６０が動作するように、Ｇ４Ｑ＝１、Ｇ１Ｑ＝Ｇ２Ｑ＝０、Ｇ３＝ＯＮを出力する。
（ウ）ＴＨ_２＞ΔＦである場合は、いずれも動作しないように、Ｇ４Ｑ＝０、Ｇ１Ｑ＝Ｇ２Ｑ＝０、Ｇ３＝ＯＦＦを出力する。

【0331】

同期捕捉回路９Ｑは、周波数偏差ΔＦが大きい場合でも、従来よりも高精度に周波数偏差を計算して拡散符号の同期系列位置を求められる。同期捕捉回路９Ｑは、周波数偏差ΔＦが小さくなっていく際に、同期捕捉回路９と比較して位相変化を検出するレベルをより細かく変化させることができ、高精度で拡散符号の同期系列位置を求めることができる。周波数偏差を求める精度も高精度になる。

【0332】

実施の形態５．
図５８を参照して、実施の形態５に係る同期捕捉回路の構成を説明する。図５８は、実施の形態５に係る同期捕捉回路の構成を示す機能ブロック図である。実施の形態５は、実施の形態４を、第１差分位相値計算部９６０を有しないようにし、第２差分位相値計算部が取る遅延チップ数を変更した場合である。実施の形態５は、実施の形態１の第６の変形例に対して、第２差分位相値計算部９５０Ｆが複数の遅延チップ数をとるように変更した場合でもある。

【0333】

図５８について、実施の形態１の第６の変形例についての図４１とは異なる点を説明する。同期捕捉回路９Ｆに対して、同期捕捉回路９Ｒは、ＣＡ相関処理部９１０Ｒ、周波数偏差計算部９２５Ｒ、動作制御部９４５Ｒを変更している。ＣＡ相関処理部９１０Ｒでは、第２差分位相値計算部９５０Ｒ、符号選択部９７０Ｒを変更している。第２差分位相値計算部９５０Ｒは、遅延チップ数＝１または４の値をとる。遅延チップ数＝４である場合の第２差分位相値計算部９５０Ｒは、第１差分位相値計算部９６０と同等の精度で周波数偏差を検出できる。そのため、同期捕捉回路９Ｒは、第１差分位相値計算部９６０を動作させる替わりに、遅延チップ数＝４で第２差分位相値計算部９５０Ｒを動作させる。

【0334】

図５９を参照して、第２差分位相値計算部９５０Ｒの構成を説明する。図５９は、実施の形態５に係る同期捕捉回路が有する第２差分位相値計算部の構成を示す図である。図５９について、実施の形態１の場合の図１４とは異なる点を説明する。第２差分位相値計算部９５０Ｒは、遅延回路９５２に加えて遅延回路９５２_４を有し、さらにＳＥＬ部９５８Ｒを有する。ＳＥＬ部９５５Ｒを変更している。

【0335】

第２差分位相値計算部９５０Ｒは、第２相関値Ｂを計算する際に使用された受信信号よりも遅延チップ数（１または４）だけ前の時点での受信信号を使用して計算された第２相関値Ｂとの間の位相差を有する複素数である第２差分値ＶＢを計算する。

【0336】

遅延回路９５２は、入力される第２相関値ＢをＮＢチップ（２ＮＢサンプル）に相当する時間だけ遅延させる。ＮＢチップ（２ＮＢサンプル）に相当する時間は、第１のチップ時間ＳＡに等しい。遅延回路９５２の出力は、遅延回路９５２_４に入力される。遅延回路９５２_４は、入力される第２相関値Ｂを３ＮＢチップ（６ＮＢサンプル）に相当する時間だけ遅延させる。遅延回路９５２の出力は、第２差分位相値計算部９５０Ｒに入力される第２相関値Ｂに対して、ＮＢチップ（２ＮＢサンプル）に相当する時間だけ遅延する。遅延回路９５２_４の出力は、４ＮＢチップ（８ＮＢサンプル）に相当する時間だけ遅延する。

【0337】

第２差分位相値計算部９５０Ｒは、制御信号Ｇ１Ｒにより動作が制御される。Ｇ１Ｒは、ＯＮ／ＯＦＦではなく、０、１、４の何れかの値をとる。Ｇ１Ｒが取る値は、例えば以下のようになる。Ｇ１Ｒ＞０である場合が、第２差分位相値計算部９５０Ｒが動作する場合である。
（制御信号Ｇ１Ｒの値の意味）
０：ＳＥＬ部９５５Ｒが、第２相関値Ｂを選択して出力する。
１：ＳＥＬ部９５８Ｒが遅延回路９５２の出力を選択し、ＳＥＬ部９５５Ｒが第２差分位相値ＶＢを選択して出力する。
４：ＳＥＬ部９５８Ｒが遅延回路９５２_４の出力を選択し、ＳＥＬ部９５５Ｒが第２差分位相値ＶＢを選択して出力する。

【0338】

ＳＥＬ部９５８Ｒの出力が、位相θ_{ＢＤＥＬＡＹ}である。位相θ_{ＢＤＥＬＡＹ}の値は、ＳＥＬ部９５８Ｒが遅延回路９５２および遅延回路９５２_４の出力のどちらを選択するかで変化する。位相θ_{ＢＤＥＬＡＹ}は、減算器９５３に入力される。減算器９５３は、第２相関値Ｂの位相θ_Ｂからθ_{ＢＤＥＬＡＹ}を減算する。

【0339】

ＳＥＬ部９５５Ｒは、Ｇ１Ｒ＝０の場合は、第２相関値Ｂを選択する。ＳＥＬ部９５５Ｒは、Ｇ１Ｒ＞０の場合は、振幅位相逆変換部９５４が出力する第２差分位相値ＶＢを選択する。

【0340】

図６０を参照して、符号選択部９７０Ｒの構成を説明する。図６０は、実施の形態５に係る同期捕捉回路が有する符号選択部の構成を示す図である。符号選択部９７０Ｒは、遅延回路９７２に加えて遅延回路９７２_２、遅延回路９７２_３、遅延回路９７２_４を有し、乗算器９７１に加えて乗算器９７１_２を有する。ＳＥＬ部９７３Ｚを変更している。

【0341】

遅延回路９７２_２、遅延回路９７２_３および遅延回路９７２_３のそれぞれは、第１の拡散符号ＣＡ[ｋ]を１チップだけ遅延させる。遅延回路９７２の出力が、遅延回路９７２_２に入力される。遅延回路９７２_２の出力が、遅延回路９７２_３に入力される。遅延回路９７２_３の出力が、遅延回路９７２_４に入力される。遅延回路９７２にＣＡ[ｋ]が入力される場合に、遅延回路９７２がＣＡ[ｋ－１]を出力し、遅延回路９７２_２がＣＡ[ｋ－２]を出力し、遅延回路９７２_３がＣＡ[ｋ－３]を出力し、遅延回路９７２_４がＣＡ[ｋ－４]を出力する。

【0342】

乗算器９７１は、ＣＡ[ｋ]と遅延回路９７２が出力するＣＡ[ｋ－１]とを乗算する。乗算器９７１_２は、ＣＡ[ｋ]と遅延回路９７２_４が出力するＣＡ[ｋ－４]とを乗算する。

【0343】

乗算器９７１_２は、以下のような値を取る差分符号ＣＤ_４[ｋ]を出力する。
ＣＡ[ｋ]＝ＣＡ[ｋ－４]＝「１」の場合に、ＣＤ_４[ｋ]＝「１」
ＣＡ[ｋ]＝ＣＡ[ｋ－４]＝「－１」の場合に、ＣＤ_４[ｋ]＝「１」
ＣＡ[ｋ]＝「１」、ＣＡ[ｋ－４]＝「－１」の場合に、ＣＤ_４[ｋ]＝「－１」
ＣＡ[ｋ]＝「－１」、ＣＡ[ｋ－４]＝「１」の場合に、ＣＤ_４[ｋ]＝「－１」

【0344】

差分符号ＣＤ_４[ｋ]は、４で割った余りが１であるｋについての第１の系列長ＮＡの拡散符号と、４で割った余りが２であるｋについての第１の系列長ＮＡの拡散符号と、４で割った余りが３であるｋについての第１の系列長ＮＡの拡散符号と、４で割った余りが０であるｋについての第１の系列長ＮＡの拡散符号とが繰り返し出力される、４ＮＡの系列長を有する拡散符号になる。差分符号ＣＤ_４[ｋ]は、ＣＡ[ｋ]に応じて一意に決まる。

【0345】

符号選択部９７０Ｒは、制御信号Ｇ２Ｒによりその動作が制御される。Ｇ２Ｒは、Ｇ１１Ｚと同様に０～３の何れかの値を取る。Ｇ２Ｒが取る値は、例えば以下のようになる。
（制御信号Ｇ２Ｒの値の意味）
０：ＳＥＬ部９７３Ｚが、ＣＡ[ｋ]を選択して出力する。ＣＸ[ｋ]＝ＣＡ[ｋ]。
１：ＳＥＬ部９７３Ｚが、ＣＤ[ｋ]を選択して出力する。ＣＸ[ｋ]＝ＣＤ[ｋ]。
４：ＳＥＬ部９７３Ｚが、ＣＤ_４[ｋ]を選択して出力する。ＣＸ[ｋ]＝ＣＤ_４[ｋ]。

【0346】

常にＧ２Ｒ＝Ｇ１Ｒとなるように、Ｇ１ＲおよびＧ２Ｒは生成される。周波数偏差が存在しなければ、Ｇ１Ｒ＝Ｇ２Ｒ＝０、Ｇ１Ｒ＝Ｇ２Ｒ＝１、Ｇ１Ｒ＝Ｇ２Ｒ＝２、Ｇ１Ｒ＝Ｇ２Ｒ＝４の何れの場合でも、ＣＡ相関処理部９１０Ｒは同じ値の第１相関値Ａの値を計算できる。

【0347】

動作制御部９４５Ｒは、制御信号Ｇ１Ｒ、Ｇ２Ｒ、Ｇ４Ｒを出力する。周波数偏差計算部９２５Ｒの動作を制御するＧ４Ｒは、例えば以下の値をとる。
（制御信号Ｇ４Ｒの値の意味）
０：第２差分位相値計算部９５０Ｒが不動作。
１：第２差分位相値計算部９５０Ｒが動作。Ｇ１Ｒ＝４の場合。
２：第２差分位相値計算部９５０Ｒが動作。Ｇ１Ｒ＝１の場合。

【0348】

周波数偏差計算部９２５Ｒは、Ｇ４Ｒ＝０、Ｇ４Ｒ＝２の場合は、周波数偏差計算部９２５と同様に動作する。Ｇ４＝１の場合には、周波数偏差計算部９２５Ｒは、ΔＦ＝ＷＡ_ＡＶ／(８π*ＳＡ)でΔＦを計算する。

【0349】

同期捕捉回路９Ｒでは、第１積算値ＸＡは、第２差分位相値計算部９５０が動作する場合は、第２差分相関値ＷＢである。第２差分位相値計算部９５０が動作しない場合は、第１積算値ＸＡは第１相関値Ａである。第２差分相関値ＷＢまたは第１相関値Ａは、第１合計値である。第１合計値は、ＮＡ個の逆拡散後第２積算値ＧＢ_１～ＧＢ_ＮＡの和を表す複素数である。加算器９１４Ｆは、第１合計値を計算する第１合計値計算部である。電力算出部９２０は、第１合計値の電力を算出する。

【0350】

動作を説明する。動作制御部９４５Ｒは、通信開始時には制御信号Ｇ１Ｒ＝Ｇ２Ｒ＝１、Ｇ４Ｒ＝２を出力する。同期捕捉回路９Ｒが動作して周波数偏差ΔＦが計算できるようになると、動作制御部９４５ＲはΔＦの大きさに応じて、Ｇ１Ｒ、Ｇ２Ｒ、Ｇ４Ｒの値を変化させる。動作制御部９４５Ｒは、第１閾値ＴＨ_１、第２閾値ＴＨ_２（ＴＨ_２＜ＴＨ_１）を使用する。同期捕捉回路９Ｒでは、Ｇ４Ｒ＝２である期間を、粗検出の期間とする。

【0351】

動作制御部９４５Ｒは、以下のように場合分けして制御信号を出力する。
（ア）ΔＦ≧ＴＨ_１である（粗検出）場合は、第２差分位相値計算部９５０Ｒが遅延チップ数＝１で動作するように、Ｇ１Ｒ＝Ｇ２Ｒ＝１、Ｇ４Ｒ＝２を出力する。
（イ）ＴＨ_１＞ΔＦ≧ＴＨ_２である（精検出）場合は、第２差分位相値計算部９５０Ｒが遅延チップ数＝１で動作するように、Ｇ１Ｒ＝Ｇ２Ｒ＝４、Ｇ４Ｒ＝１を出力する。
（ウ）ＴＨ_２＞ΔＦである場合は、第２差分位相値計算部９５０Ｒが動作しないように、Ｇ１Ｒ＝Ｇ２Ｒ＝Ｇ４Ｒ＝０を出力する。

【0352】

同期捕捉回路９Ｒは、周波数偏差ΔＦが大きい場合でも、従来よりも高精度に周波数偏差を計算して拡散符号の同期系列位置を求められる。同期捕捉回路９Ｒは、同期捕捉回路９と同等の精度で拡散符号の同期系列位置を求めることができる。同期捕捉回路９Ｒは、第１差分位相値計算部９６０を有しないので、構成が簡素になる。

【0353】

実施の形態６．
図６１を参照して、実施の形態６に係る同期捕捉回路の構成を説明する。図６１は、実施の形態６に係る同期捕捉回路の構成を示す機能ブロック図である。実施の形態６は、２段階化した第１差分位相値計算部を有するように、実施の形態１を変更した場合である。図６１について、実施の形態１についての図１４とは異なる点を説明する。

【0354】

実施の形態６では、ＭＡ＝ＭＣ*ＤＣとなる２個の整数ＭＣとＤＣを使用する。ＭＣは、ユニット数ＭＡより小さい正の整数であればよい。ＤＣは２以上の整数であればよい。図６１では、ＤＣ＝２としている。ＭＣを、２段第１分割数あるいは２段ユニット数と呼ぶ。ＭＣ－１を２段第１差分数あるいは２段差分数と呼ぶ。ＤＣを２段単位個数と呼ぶ。逆拡散個数２ＮＣ＝ＭＡ*２ＤＡ＝ＭＣ*２ＤＡ*ＤＣを、２段ユニット数ＭＣで除算した２ＮＣ／ＭＣ＝２ＤＡ*ＤＣを２段ユニット個数あるいは２段第１単位個数と呼ぶ。２ＮＣ－２ＮＣ／ＭＣ＝（ＭＣ－１）*２ＤＡ*ＤＣを、２段差分個数あるいは２段第１差分個数と呼ぶ。

【0355】

同期捕捉回路９Ｓは、ＣＡ相関処理部９１０Ｓ、周波数偏差計算部９２５Ｓ、動作制御部９４５Ｓを変更している。ＣＡ相関処理部９１０Ｓは、ＭＣ個の加算器９１７、(ＭＣ－１)個の第１差分位相値計算部９６Ｃ、スイッチ９９６、スイッチ９９７も有する。１個の加算器９１７は、ＤＣ個の第１差分位相値計算部９６０が出力する単位第１積算値ＵＷＡの和を取る。ただし、加算器９１７（１）は、(ＤＣ－１)個のＵＷＡの和を取る。１個の加算器９１７が和をとるＤＣ個の第１差分位相値計算部９６０は、その番号が連続するものである。つまり、加算器９１７（１）は、第１差分位相値計算部９６０（１）～（ＤＣ－１）が出力するＵＷＡ_１～ＵＷＡ_ＤＣ－１の和を計算する。１より大きいｉでは、加算器９１７（ｉ）は、第１差分位相値計算部９６０（ＤＣ*ｉ－ＤＣ）～（ＤＣ*ｉ－１）が出力するＵＷＡ_{ＤＣ*ｉ－ＤＣ}～ＵＷＡ_{ＤＣ*ｉ－１}の和を計算する。加算器９１７（ｉ）の出力を、単位第１相関値ＥＡ_ｉと呼ぶ。

【0356】

第１差分位相値計算部９６Ｃ（ｉ）は、複素数である単位第１相関値ＥＡ_ｉ＋１、ＥＡ_ｉが入力されて、ＥＡ_ｉ＋１、ＥＡ_ｉの位相差および単位量の振幅を有する第１差分位相値ＦＡ_ｉを計算する。なお、第１差分位相値計算部９６０が動作する場合には、第１差分位相値計算部９６Ｃ（ｉ）は第１差分位相値ＦＡ_ｉを計算しない。第１差分位相値計算部９６Ｃ（ｉ）は、動作制御部９４５Ｓにより制御されて、第１差分位相値ＦＡ_ｉまたは単位第１相関値ＥＡ_ｉ＋１の何れかを出力する。第１差分位相値計算部９６Ｃ（ｉ）は、単位第１相関値ＥＡ_ｉ＋１と１個前の単位第１相関値ＥＡ_ｉとの間の位相差を有する複素数である第１差分位相値ＦＡ_ｉを計算する。なお、第１差分位相値計算部９６Ｃ（ｉ）は、単位第１相関値ＥＡ_ｉまたは第１差分位相値ＦＡ_ｉの何れかを一律に切り替えて出力するようにしてもよい。ＣＡ相関処理部が２段の第１差分位相値計算部を有する場合には、第１差分位相値計算部９６０を１段目の第１差分位相値計算部と呼び、第１差分位相値計算部９６Ｃを２段目の第１差分位相値計算部と呼ぶ。

【0357】

図６２を参照して、２段目の第１差分位相値計算部の構成を説明する。図６２は、実施の形態６に係る同期捕捉回路が有する２段目の第１差分位相値計算部の構成を示す図である。第１差分位相値計算部９６Ｃ（ｉ）は、第１差分位相値計算部９６０（ｉ）と同様な構成を有する。第１差分位相値計算部９６Ｃ（ｉ）では、ＳＥＬ部９６５が制御信号Ｇ１０により制御される。また、信号を異なる変数名で表している。なお、第１差分位相値計算部９６０（ｉ）が有するＳＥＬ部９６５は、制御信号Ｇ３により制御される。第１差分位相値計算部９６０および第１差分位相値計算部９６Ｃは、どちらも動作しないか、どちらか一方だけが動作するように制御される。

【0358】

第１差分位相値計算部９６Ｃ（ｉ）が処理する信号は、第１差分位相値計算部９６０（ｉ）とは異なる変数で表現している。第１差分位相値計算部９６Ｃ（ｉ）には、単位第１相関値ＥＡ_ｉ、ＥＡ_ｉ＋１が入力される。第１差分位相値計算部９６Ｃ（ｉ）は、第１差分位相値ＦＡ_ｉを計算する。第１差分位相値計算部９６Ｃ（ｉ）は、第１差分位相値ＦＡ_ｉまたは単位第１相関値ＥＡ_ｉ＋１である単位第１積算値ＨＡ_ｉを出力する。

【0359】

スイッチ９９６は、単位第１相関値計算ユニット２２１（１）の出力と加算器９１７（１）の間に設けられる。スイッチ９９６は、動作制御部９４５Ｓが出力する制御信号Ｇ５により、入り切りが制御される。制御信号Ｇ５は、第１差分位相値計算部９６０の動作を制御する制御信号Ｇ３がＯＦＦの場合に、ＯＮになる。制御信号Ｇ３がＯＦＦの場合に、第１差分位相値計算部９６０は単位第１積算値を出力する。ＯＮの制御信号Ｇ５が入力される場合に、スイッチ９９６は入りになる。制御信号Ｇ３がＯＮの場合に、制御信号Ｇ５がＯＦＦになり、スイッチ９９６は切りになる。制御信号Ｇ３がＯＮの場合に、第１差分位相値計算部９６０は第１差分位相値を出力する。スイッチ９９６は、入りの場合に単位第１相関値ＵＡ_１を出力する。スイッチ９９６は、切りの場合にゼロを出力する。このようにスイッチ９９６の入り切りを制御することで、単位第１相関値計算ユニット２２１（１）が出力する単位第１相関値ＵＡ_１も含めて第１相関値Ａを計算できる。

【0360】

スイッチ９９６は、最前の単位第１相関値計算ユニット２２１（１）の出力と加算器９１７（１）の間、または最新の単位第１相関値計算ユニット２２１（ＭＡ）の出力と加算器９１７（ＭＣ）の間に設けられ、入力される複素数またはゼロを切り替えて出力する第１スイッチである。第１差分位相値計算部９６０（ｉ）が前の方の単位第１相関値ＵＡ_ｉを出力する場合は、最新の単位第１相関値計算ユニット２２１（ＭＡ）の出力がスイッチ９９６に入力される。第１差分位相値計算部９６０（ｉ）が新しい方の単位第１相関値ＵＡ_ｉ＋１を出力する場合は、最前の単位第１相関値計算ユニット２２１（１）の出力がスイッチ９９６に入力される。

【0361】

スイッチ９９７は、加算器９１７（１）と加算器９１４の間に設けられる。スイッチ９９７は、動作制御部９４５Ｓが出力する制御信号Ｇ１１により、入り切りが制御される。制御信号Ｇ１１は、第１差分位相値計算部９６Ｃの動作を制御する制御信号Ｇ１０がＯＦＦの場合に、ＯＮになる。ＯＮの制御信号Ｇ１１が入力される場合に、スイッチ９９７は入りになる。制御信号Ｇ１０がＯＮの場合に、制御信号Ｇ１１がＯＦＦになり、スイッチ９９７は切りになる。スイッチ９９７は、入りの場合に単位第１相関値ＥＡ_ｉを出力する。スイッチ９９７は、切りの場合にゼロを出力する。このようにスイッチ９９７の入り切りを制御することで、加算器９１７（１）が出力する単位第１相関値ＥＡ_１も含めて第１相関値Ａを計算できる。

【0362】

スイッチ９９７は、最前の加算器９１７（１）の出力と加算器９１４の間、または最新の加算器９１７（ＭＣ）の出力と加算器９１４の間に設けられ、入力される複素数またはゼロを切り替えて出力する第２スイッチである。第１差分位相値計算部９６Ｃ（ｉ）が前の方の単位第１相関値ＥＡ_ｉを出力する場合は、最新の加算器９１７（ＭＣ）の出力がスイッチ９９７に入力される。第１差分位相値計算部９６Ｃ（ｉ）が新しい方の単位第１相関値ＥＡ_ｉ＋１を出力する場合は、最前の加算器９１７（１）の出力がスイッチ９９７に入力される。

【0363】

加算器９１４は、（ＭＣ－１）個の第１差分位相値計算部９６Ｃ（１）～（ＭＣ－１）が出力する単位第１積算値ＨＡ_１～ＨＡ_ＭＣ－１とスイッチ９９７の出力を加算して、加算結果である積算値ＸＡを出力する。積算値ＸＡは、第１差分位相値計算部９６０が動作する場合は、第１差分位相値ＶＡ_１～ＶＡ_ＭＡ－１の和である第１差分相関値ＷＡである。第１差分位相値計算部９６Ｃが動作する場合は、積算値ＸＡは第１差分位相値ＦＡ_１～ＦＡ_ＭＣ－１の和である。第１差分位相値ＦＡ_１～ＦＡ_ＭＣ－１の和を、第１差分相関値ＷＨと呼ぶ。第２差分位相値９５０が動作する場合は、積算値ＸＡは第２差分位相値ＶＢ_１～ＶＢ_ＭＡの和である第２差分相関値ＷＢである。第２差分位相値９５０、第１差分位相値計算部９６０および第１差分位相値計算部９６Ｃが動作しない場合は、積算値ＸＡは単位第１相関値ＵＡ_１～ＵＡ_ＭＡの和である第１相関値Ａである。

【0364】

単位第１相関値ＥＡ_ｉは、ＤＣ個の単位第１積算値ＵＷＡ_ｉの和を表す。単位第１相関値ＥＡ_ｉは、２ＮＣ／ＭＣ個の連続する逆拡散後受信信号の和を表す複素数である２段ユニット相関値である。２段ユニット相関値を、２段単位第１相関値とも呼ぶ。加算器９１７（１）～（ＭＣ）は、２段ユニット相関値を計算する、計算に使用する逆拡散後受信信号ＧＲにより順序付けられた２段ユニット数（ＭＣ）の個数の２段ユニット相関値計算部である。加算器９１７（１）～（ＭＣ）は、２段単位第１相関値を計算する、計算に使用する逆拡散後受信信号ＧＲにより順序付けられた２段第１分割数ＭＣの個数の２段単位第１相関値計算部でもある。

【0365】

２段差分位相値ＦＡ_ｉは、２段ユニット相関値ＥＡ_ｉ＋１と１個前の２段ユニット相関値ＥＡ_ｉとの間の位相差を有する複素数である２段差分位相値である。第１差分位相値計算部９６Ｃ（１）～（ＭＣ－１）は、２段差分位相値ＦＡ_ｉを計算する２段差分位相値計算部である。

【0366】

第１差分相関値ＷＨは、２段差分位相値ＦＡ_１～ＦＡ_ＭＣ－１の和である２段差分相関値である。２段差分位相値ＦＡ_１～ＦＡ_ＭＣ－１の和は、２段差分個数以上かつ逆拡散個数以下の逆拡散後受信信号の和である。第１差分位相値計算部９６Ｃが動作する場合の加算器９１４は、２段差分相関値を計算する２段差分相関値計算部である。

【0367】

動作制御部９４５Ｓは、制御信号Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４Ｓ、Ｇ５、Ｇ１０、Ｇ１１を出力する。第１差分位相値計算部９６０を制御するＧ３は、実施の形態１の場合と同様にＯＮ／ＯＦＦの値をとる。周波数偏差計算部９２５Ｓの動作を制御するＧ４Ｓは、例えば以下の値をとる。動作制御部９４５Ｓは、第１差分位相値計算部９６０および第１差分位相値計算部９６Ｃのどちらか一方を動作させるか、どちらも動作させないかを制御する。
（制御信号Ｇ４Ｓの値の意味）
０：第２差分位相値計算部９５０、第１差分位相値計算部９６０および第１差分位相値計算部９６Ｃが不動作。
１：第１差分位相値計算部９６０が動作。
２：第２差分位相値計算部９５０が動作。
４：第１差分位相値計算部９６Ｃが動作。

【0368】

周波数偏差計算部９２５Ｓは、Ｇ４Ｓ＝０、Ｇ４Ｓ＝１、Ｇ４Ｓ＝２の場合は、周波数偏差計算部９２５と同様に動作する。Ｇ４Ｓ＝４の場合には、周波数偏差計算部９２５Ｓは、ΔＦ＝ＷＡ_ＡＶ／(π*ＤＡ*ＤＣ*ＳＡ)でΔＦを計算する。

【0369】

同期捕捉回路９Ｓでは、第１積算値ＸＡは、第１差分位相値計算部９６０が動作する場合は、第１差分相関値ＷＡである。第１差分位相値計算部９６Ｃが動作する場合は、第１差分相関値ＷＨである。第２差分位相値計算部９５０が動作する場合は、第１積算値ＸＡは第２差分相関値ＷＢである。第１差分位相値計算部９６０、第１差分位相値計算部９６Ｃおよび第２差分位相値計算部９５０が動作しない場合は、第１積算値ＸＡは第１相関値Ａである。第１差分位相値計算部９６０および第１差分位相値計算部９６Ｃが動作しない場合は、第１積算値ＸＡは第１合計値である。第１積算値ＸＡは、第１合計値、第１差分相関値ＷＡまたは第１差分相関値ＷＨである。

【0370】

動作を説明する。動作制御部９４５Ｓは、通信開始時には制御信号Ｇ４Ｓ＝２、Ｇ１＝Ｇ２＝Ｇ５＝Ｇ１１＝ＯＮ、Ｇ３＝Ｇ１０＝ＯＦＦを出力する。同期捕捉回路９Ｓが動作して周波数偏差ΔＦが計算できるようになると、動作制御部９４５ＳはΔＦの大きさに応じて、Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４Ｓ、Ｇ５、Ｇ１０、Ｇ１１の値を変化させる。動作制御部９４５Ｓは、第１閾値ＴＨ_１、第２閾値ＴＨ_２に加えて、第５閾値ＴＨ_５も使用する。各閾値は、ＴＨ_２＜ＴＨ_５＜ＴＨ_１の関係が成立するように決める。同期捕捉回路９Ｓでは、Ｇ１＝Ｇ２＝ＯＮである期間を、粗検出の期間とする。Ｇ３＝ＯＮまたはＧ１０＝ＯＮである期間を、精検出の期間とする。

【0371】

動作制御部９４５Ｓは、以下のように場合分けして制御信号を出力する。
（ア）ΔＦ≧ＴＨ_１である（粗検出）場合は、第２差分位相値計算部９５０Ｒ動作するように、Ｇ４Ｓ＝２、Ｇ１＝Ｇ２＝Ｇ５＝Ｇ１１＝ＯＮ、Ｇ３＝Ｇ１０＝ＯＦＦを出力する。
（イ１）ＴＨ_１＞ΔＦ≧ＴＨ_５である（精検出１）場合は、第１差分位相値計算部９６０が動作するように、Ｇ４Ｓ＝１、Ｇ１＝Ｇ２＝Ｇ５＝Ｇ１０＝ＯＦＦ、Ｇ３＝Ｇ１１＝ＯＮを出力する。
（イ２）ＴＨ_５＞ΔＦ≧ＴＨ_２である（精検出２）場合は、第１差分位相値計算部９６Ｃが動作するように、Ｇ４Ｓ＝４、Ｇ１＝Ｇ２＝Ｇ３＝Ｇ１１＝ＯＦＦ、Ｇ５＝Ｇ１０＝ＯＮを出力する。
（ウ）ＴＨ_２＞ΔＦである場合は、いずれも動作しないように、Ｇ４Ｓ＝０、Ｇ１＝Ｇ２＝Ｇ３＝Ｇ１０＝ＯＦＦ、Ｇ５＝Ｇ１１＝ＯＮを出力する。

【0372】

同期捕捉回路９Ｓは、粗検出および精検出１の期間では同期捕捉回路９と同様に動作する。図６３は、同期捕捉回路が有する第２差分位相値計算部９５０が動作する動作状態を示す図である。第２差分位相値計算部が動作する場合の各部で計測される複素信号は、同期捕捉回路９の場合の図１９と同様になる。図６４は、同期捕捉回路が有する１段目の第１差分位相値計算部９６０が動作する動作状態を示す図である。精検出１の期間に１段目の第１差分位相値計算部９６０が動作する場合の各部で計測される複素信号は、同期捕捉回路９の場合の図２７と同様になる。

【0373】

周波数偏差ΔＦが第５閾値ＴＨ_５よりも小さくなると、２段目の第１差分位相値計算部９６Ｃが動作する。図６５は、同期捕捉回路が有する２段目の第１差分位相値計算部９６Ｃが動作する動作状態を示す図である。精検出２時に２段目の第１差分位相値計算部９６０が動作する場合の各部で計測される複素信号は、図６６に示すようになる。図６６での周波数偏差ΔＦは、図２７に示す場合の周波数偏差ΔＦの約４５％である。実施の形態６に係る同期捕捉回路が有する２段目の第１差分位相値計算部が動作する場合の各部で計測される複素信号を示す図である。

【0374】

図６６(C)では、図２７と比較して周波数偏差ΔＦが小さくなっているが、図２７(C)と同様に逆拡散後受信信号ＧＢ_ｍの位相がしだいに増加している。図６６(D)に、点Ｐ_７.ｍで計測される単位第１相関値ＥＡ_ｍを示す。周波数偏差ΔＦが小さいが、和を取るＧＢ_ｍの個数をＤＣ（＝２）倍にしているので、ＥＡ_ｍは図２７(D)に示すＵＡ_ｍと同様な位相を持つ振幅|ＥＡ_ｍ|＝７.８であるベクトルになる。図６６(E)に、点Ｐ_８.ｍで計測される第１差分位相値ＦＡ_ｍを示す。ＦＡ_ｍは、図２７(E)に示すＵＡ_ｍと同様な位相を持つ単位ベクトルになる。図６６(F)に示すＷＨ_３２も、図２７(E)に示すＷＡと同様なベクトルになる。２段目の第１差分位相値計算部９６Ｃが、周波数偏差ΔＦが半分である場合に、１段目の第１差分位相値計算部９６０と同等な精度で、周波数偏差ΔＦを検出できることが分かる。

【0375】

同期捕捉回路９Ｓは、周波数偏差ΔＦが大きい場合でも、従来よりも高精度に周波数偏差を計算して拡散符号の同期系列位置を求められる。同期捕捉回路９Ｓは、周波数偏差ΔＦが小さくなっていく際に、同期捕捉回路９と比較して位相変化を検出するレベルをより細かく変化させることができ、高精度で拡散符号の同期系列位置を求めることができる。周波数偏差を求める精度も高精度になる。

【0376】

実施の形態７．
図６７を参照して、実施の形態７に係る同期捕捉回路の構成を説明する。図６７は、実施の形態７に係る同期捕捉回路の構成を示す機能ブロック図である。実施の形態７は、実施の形態４に係る同期捕捉回路が有する第２差分位相値計算部を有するように、実施の形態６を変更した場合である。図６７について、実施の形態６についての図６１とは異なる点を説明する。

【0377】

同期捕捉回路９Ｔは、ＣＡ相関処理部９１０Ｔ、周波数偏差計算部９２５Ｔ、動作制御部９４５Ｔを変更している。ＣＡ相関処理部９１０Ｔは、第２差分位相値計算部９５０Ｑ、符号選択部９７０Ｑを有する。第２差分位相値計算部９５０Ｑは、第２相関値Ｂを計算する際に使用された受信信号よりも遅延チップ数（１または２）だけ前の時点での受信信号を使用して計算された第２相関値Ｂとの間の位相差を有する複素数である第２差分値ＶＢを計算する。符号選択部９７０Ｑは、ＣＡ[ｋ]、ＣＤ[ｋ]、ＣＤ_２[ｋ]の何れかを選択して出力する。

【0378】

動作制御部９４５Ｔは、制御信号Ｇ１Ｑ、Ｇ２Ｑ、Ｇ３、Ｇ４Ｔ、Ｇ５、Ｇ１０、Ｇ１１を出力する。第２差分位相値計算部９５０Ｑを制御するＧ１Ｑは、実施の形態４の場合と同様に０、１、２の何れかの値をとる。符号選択部９７０Ｑは、実施の形態４の場合と同様に０、１、２の何れかの値をとる。常にＧ１Ｑ＝Ｇ２Ｑとなるように制御される。第１差分位相値計算部９６０を制御するＧ３、スイッチ９９６を制御するＧ５、第１差分位相値計算部９６Ｃを制御するＧ１０およびスイッチ９９６を制御するＧ１１は、実施の形態６の場合と同様にＯＮ／ＯＦＦの値をとる。周波数偏差計算部９２５Ｔの動作を制御するＧ４Ｔは、例えば以下の値をとる。
（制御信号Ｇ４Ｔの値の意味）
０：第２差分位相値計算部９５０、第１差分位相値計算部９６０および第１差分位相値計算部９６Ｃが不動作。
１：第１差分位相値計算部９６０が動作。
２：第２差分位相値計算部９５０Ｑが動作。Ｇ１Ｑ＝１の場合。
３：第２差分位相値計算部９５０Ｑが動作。Ｇ１Ｑ＝２の場合。
４：第１差分位相値計算部９６Ｃが動作。

【0379】

周波数偏差計算部９２５Ｔは、Ｇ４Ｔ＝０、Ｇ４Ｔ＝１、Ｇ４Ｔ＝２の場合は、周波数偏差計算部９２５と同様に動作する。Ｇ４Ｔ＝３の場合には、周波数偏差計算部９２５Ｔは、ΔＦ＝ＷＡ_ＡＶ／(４π*ＳＡ)でΔＦを計算する。Ｇ４Ｔ＝４の場合には、周波数偏差計算部９２５Ｔは、ΔＦ＝ＷＡ_ＡＶ／(π*ＤＡ*ＤＣ*ＳＡ)でΔＦを計算する。

【0380】

各場合において、同期捕捉回路９Ｔでの第１積算値ＸＡは、同期捕捉回路９Ｓでの第１積算値ＸＡと同様である。

【0381】

動作を説明する。動作制御部９４５Ｔは、通信開始時には制御信号Ｇ４Ｔ＝２、Ｇ１Ｑ＝Ｇ２Ｑ＝１、Ｇ３＝ＯＦＦ、Ｇ３＝Ｇ１０＝ＯＦＦ、Ｇ５＝Ｇ１１＝ＯＮを出力する。同期捕捉回路９Ｔが動作して周波数偏差ΔＦが計算できるようになると、動作制御部９４５ＴはΔＦの大きさに応じて、Ｇ１Ｑ、Ｇ２Ｑ、Ｇ３、Ｇ４Ｓ、Ｇ５、Ｇ１０、Ｇ１１の値を変化させる。動作制御部９４５Ｔは、第１閾値ＴＨ_１、第２閾値ＴＨ_２に加えて、第４閾値ＴＨ_４および第５閾値ＴＨ_５も使用する。各閾値は、ＴＨ_２＜ＴＨ_５＜ＴＨ_１＜ＴＨ_４の関係が成立するように決める。同期捕捉回路９Ｔでは、Ｇ１Ｑ＝Ｇ２Ｑ＝１、Ｇ１Ｑ＝Ｇ２Ｑ＝２の何れかである期間を、粗検出の期間とする。Ｇ３＝ＯＮまたはＧ１０＝ＯＮである期間を、精検出の期間とする。

【0382】

動作制御部９４５Ｔは、以下のように場合分けして制御信号を出力する。
（ア１）ΔＦ≧ＴＨ_４である（粗検出１）場合は、第２差分位相値計算部９５０Ｔが遅延チップ数＝１で動作するように、Ｇ４Ｔ＝２、Ｇ１Ｑ＝Ｇ２Ｑ＝１、Ｇ３＝Ｇ１０＝ＯＦＦ、Ｇ５＝Ｇ１１＝ＯＮを出力する。
（ア２）ＴＨ_４＞ΔＦ≧ＴＨ_１である（粗検出２）場合は、第２差分位相値計算部９５０Ｔが遅延チップ数＝２で動作するように、Ｇ４Ｔ＝３、Ｇ１Ｑ＝Ｇ２Ｑ＝２、Ｇ３＝Ｇ１０＝ＯＦＦ、Ｇ５＝Ｇ１１＝ＯＮを出力する。
（イ１）ＴＨ_１＞ΔＦ≧ＴＨ_５である（精検出１）場合は、第１差分位相値計算部９６０が動作するように、Ｇ４Ｔ＝１、Ｇ１Ｑ＝Ｇ２Ｑ＝０、Ｇ３＝Ｇ１１＝ＯＮ、Ｇ５＝Ｇ１０＝ＯＦＦを出力する。
（イ２）ＴＨ_５＞ΔＦ≧ＴＨ_２である（精検出２）場合は、第１差分位相値計算部９６Ｃが動作するように、Ｇ４Ｔ＝４、Ｇ１Ｑ＝Ｇ２Ｑ＝０、Ｇ３＝Ｇ１１＝ＯＦＦ、Ｇ５＝Ｇ１０＝ＯＮを出力する。
（ウ）ＴＨ_２＞ΔＦである場合は、いずれも動作しないように、Ｇ４Ｔ＝０、Ｇ１Ｑ＝Ｇ２Ｑ＝０、Ｇ３＝Ｇ１０＝ＯＦＦ、Ｇ５＝Ｇ１１＝ＯＮを出力する。

【0383】

同期捕捉回路９Ｔは、粗検出１および粗検出２の期間では同期捕捉回路９Ｑと同様に動作する。同期捕捉回路９Ｔは、精検出１および精検出２の期間では同期捕捉回路９Ｓと同様に動作する。

【0384】

同期捕捉回路９Ｔは、周波数偏差ΔＦが大きい場合でも、従来よりも高精度に周波数偏差を計算して拡散符号の同期系列位置を求められる。同期捕捉回路９Ｔは、周波数偏差ΔＦが小さくなっていく際に、同期捕捉回路９と比較して位相変化を検出するレベルをより細かく変化させることができ、高精度で拡散符号の同期系列位置を求めることができる。周波数偏差を求める精度も高精度になる。

【0385】

実施の形態８．
図６８を参照して、実施の形態８に係る同期捕捉回路の構成を説明する。図６８は、実施の形態８に係る同期捕捉回路の構成を示す機能ブロック図である。実施の形態８は、第２差分位相値計算部を有しないように、実施の形態１を変更した場合である。図６８について、実施の形態１についての図１４とは異なる点を説明する。

【0386】

同期捕捉回路９Ｕは、ＣＡ相関処理部９１０Ｕ、周波数偏差計算部９２５Ｕ、動作制御部９４５Ｕを変更している。ＣＡ相関処理部９１０Ｕは、第２差分位相値計算部９５０、符号選択部９７０を有しない。

【0387】

動作制御部９４５Ｕは、第１差分位相値計算部９６０および周波数偏差計算部９２５Ｕの動作を制御する。動作制御部９４５Ｕは、制御信号Ｇ３、Ｇ４Ｕを出力する。動作制御部９４５Ｕは、動作制御部９４５と比較して、制御信号Ｇ１、Ｇ２を出力しない点が異なる。

【0388】

周波数偏差計算部９２５Ｕの動作を制御するＧ４Ｕは、例えば以下の値をとる。Ｇ４Ｕは、動作制御部９４５が出力するＧ４と比較して、Ｇ４Ｕ＝２をとらない点が異なる。
（制御信号Ｇ４Ｕの値の意味）
０：第１差分位相値計算部９６０が不動作。
１：第１差分位相値計算部９６０が動作。

【0389】

周波数偏差計算部９２５Ｕは、周波数偏差計算部９２５におけるＧ４＝０、Ｇ４＝１の場合と同様に周波数偏差ΔＦを計算する。

【0390】

同期捕捉回路９Ｕでは、第１積算値ＸＡは、第１差分位相値計算部９６０が動作する場合は、第１差分相関値ＷＡである。第１差分位相値計算部９６０が動作しない場合は、第１積算値ＸＡは第１相関値Ａである。

【0391】

動作を説明する。動作制御部９４５Ｕは、通信開始時には制御信号Ｇ４＝１、Ｇ３＝ＯＮを出力する。第１差分位相値計算部９６０が動作する状態で、周波数偏差ΔＦがゼロと判断できる程度に小さくなると、動作制御部９４５Ｕは、制御信号Ｇ４＝０、Ｇ３＝ＯＦＦを出力する。周波数偏差ΔＦがゼロと判断できる程度に小さいかどうかは、第１閾値ＴＨ_１と比較して判断する。周波数偏差ΔＦが第１閾値ＴＨ_１よりも小さくなる（ΔＦ＜ＴＨ_１）と、第１差分位相値計算部９６０を動作させないで不動作にする。

【0392】

動作制御部９４５Ｕは、以下のように場合分けして制御信号を出力する。
（ア）ΔＦ≧ＴＨ_１である場合は、第１差分位相値計算部９６０が動作するように、Ｇ４＝１、Ｇ３＝ＯＮを出力する。
（イ）ＴＨ_１＞ΔＦである場合は、いずれも動作しないように、Ｇ４＝０、Ｇ３＝ＯＦＦを出力する。

【0393】

第１差分位相値計算部９６０は、拡散符号の１周期の受信信号を３以上に決められた整数であるＭＡ個に分割して、分割した期間での逆拡散後第２積算値ＧＢ_ｍの和の複素数の間での位相変化を求めて周波数偏差を計算する。そのため、特許文献１に示された１周期の受信信号を２分割する従来の方法よりも高精度で拡散符号の同期系列位置を求められる。周波数偏差を求める精度も高精度になる。

【0394】

逆拡散後第２積算値ＧＢ_ｉの和を計算する個数であるＤＡは、１以上であればよい。ＤＡ＝１とする場合には、番号が連続する２個のチップ相関器９１２（ｉ）～（ｉ＋１）の出力を第１差分位相値計算部９６０（ｉ）に入力させればよい。その場合には、単位第１相関値計算ユニット２２１および加算器９１３は設けなくてもよい。ＤＡ＝１の場合の第１差分位相値計算部９６０は、第２差分位相値計算部９５０と同等の精度で周波数偏差を計算して拡散符号の同期系列位置を求められる。

【0395】

実施の形態９．
図６９を参照して、実施の形態９に係る同期捕捉回路の構成を説明する。図６９は、実施の形態９に係る同期捕捉回路の構成を示す機能ブロック図である。実施の形態９は、第２差分位相値計算部を有しないように、実施の形態６を変更した場合である。図６９について、実施の形態６についての図６１とは異なる点を説明する。

【0396】

同期捕捉回路９Ｖは、ＣＡ相関処理部９１０Ｖ、周波数偏差計算部９２５Ｖ、動作制御部９４５Ｖを変更している。ＣＡ相関処理部９１０Ｖは、第２差分位相値計算部９５０、符号選択部９７０を有しない。

【0397】

動作制御部９４５Ｖは、第１差分位相値計算部９６０、第１差分位相値計算部９６Ｃおよび周波数偏差計算部９２５Ｖの動作を制御する。動作制御部９４５Ｖは、制御信号Ｇ３、Ｇ４Ｖ、Ｇ５、Ｇ１０、Ｇ１１を出力する。動作制御部９４５Ｖは、動作制御部９４５Ｓと比較して、制御信号Ｇ１、Ｇ２を出力しない点が異なる。

【0398】

周波数偏差計算部９２５Ｖの動作を制御するＧ４Ｖは、例えば以下の値をとる。Ｇ４Ｖは、動作制御部９４５Ｓが出力するＧ４Ｓと比較して、Ｇ４Ｖ＝２をとらない点が異なる。
（制御信号Ｇ４Ｖの値の意味）
０：第１差分位相値計算部９６０および第１差分位相値計算部９６Ｃが不動作。
１：第１差分位相値計算部９６０が動作。
４：第１差分位相値計算部９６Ｃが動作。

【0399】

周波数偏差計算部９２５Ｖは、周波数偏差計算部９２５ＳにおけるＧ４Ｓ＝０、Ｇ４Ｓ＝１、Ｇ４Ｓ＝４の場合と同様に周波数偏差ΔＦを計算する。

【0400】

同期捕捉回路９Ｖでは、第１積算値ＸＡは、第１差分位相値計算部９６０が動作する場合は、第１差分相関値ＷＡである。第１差分位相値計算部９６Ｃが動作する場合は、第１差分相関値ＷＨである。第１差分位相値計算部９６０および第１差分位相値計算部９６Ｃが動作しない場合は、第１積算値ＸＡは第１相関値Ａである。

【0401】

動作を説明する。動作制御部９４５Ｖは、通信開始時には制御信号Ｇ４Ｖ＝２、Ｇ５＝Ｇ１１＝ＯＮ、Ｇ３＝Ｇ１０＝ＯＦＦを出力する。同期捕捉回路９Ｖが動作して周波数偏差ΔＦが計算できるようになると、動作制御部９４５ＶはΔＦの大きさに応じて、Ｇ３、Ｇ４Ｖ、Ｇ５、Ｇ１０、Ｇ１１の値を変化させる。動作制御部９４５Ｖは、第１閾値ＴＨ_１と第２閾値ＴＨ_２を使用する。各閾値は、ＴＨ_２＜ＴＨ_１の関係が成立するように決める。

【0402】

動作制御部９４５Ｖは、以下のように場合分けして制御信号を出力する。
（ア）ΔＦ≧ＴＨ_１である場合は、第１差分位相値計算部９６０が動作するように、Ｇ４Ｖ＝１、Ｇ５＝Ｇ１０＝ＯＦＦ、Ｇ３＝Ｇ１１＝ＯＮを出力する。
（イ）ＴＨ_１＞ΔＦ≧ＴＨ_２である場合は、第１差分位相値計算部９６Ｃが動作するように、Ｇ４Ｖ＝４、ＧＧ３＝Ｇ１１＝ＯＦＦ、Ｇ５＝Ｇ１０＝ＯＮを出力する。
（ウ）ＴＨ_２＞ΔＦである場合は、いずれも動作しないように、Ｇ４Ｖ＝０、Ｇ３＝Ｇ１０＝ＯＦＦ、Ｇ５＝Ｇ１１＝ＯＮを出力する。

【0403】

第１差分位相値計算部９６Ｃは、拡散符号の１周期の受信信号を３以上に決められた整数であるＭＣ個に分割して、分割した期間での逆拡散後第２積算値ＧＢ_ｍの和の複素数の間での位相変化を求めて周波数偏差を計算する。そのため、特許文献１に示された１周期の受信信号を２分割する従来の方法よりも高精度で拡散符号の同期系列位置を求められる。

【0404】

第１差分位相値計算部９６０は、ＭＡ＝ＭＣ*ＤＣ個がある。ＤＣは２以上の整数である。第１差分位相値計算部９６０は、第１差分位相値計算部９６Ｃよりも多くの個数があり、拡散符号の１周期の受信信号をより細かく分割するので、より大きな周波数変化ΔＦが発生している場合でも、従来の方法よりも高精度で拡散符号の同期系列位置を求められる。周波数偏差を求める精度も高精度になる。

【0405】

同期捕捉回路９Ｖは第２差分位相値計算部９５０を有しないので、ＤＡは１以上であればよい。ＤＡ＝１とする場合には、第１差分位相値計算部９６０が第２差分位相値計算部９５０と同様に動作する。ただし、ＮＡ個の第１差分位相値計算部９６０が必要になる。第２差分位相値計算部９５０を有する方が構成が簡素になる。

【0406】

実施の形態１０．
図７０を参照して、実施の形態１０に係る同期捕捉回路の構成を説明する。図７０は、実施の形態１０に係る同期捕捉回路の構成を示す機能ブロック図である。実施の形態１０は、縦列接続拡散符号に限定せず一般の拡散符号が第１差分位相値計算部と同等な構成を有するように、実施の形態８を変更した場合である。図７０について、実施の形態８についての図６８とは異なる点を説明する。

【0407】

同期捕捉回路９Ｗは、ＣＢ相関処理部９０１、ＣＡ相関処理部９１０Ｕを有さない。それらの替わりに、同期捕捉回路９Ｗは相関処理部９２１を有する。相関処理部９２１は、受信信号であるＢＢ信号（ＢＢＩ３＋ｊＢＢＱ３）と拡散符号ＣＥとの相関処理を実施する。ＢＢ信号は、２倍でオーバサンプリングされている。１チップに２個のＢＢ信号があり、ＢＢ信号の超過係数は２である。また、周波数偏差計算部９２５Ｗと動作制御部９４５Ｗを変更している。２ＮＥは、超過係数２を系列長ＮＥに乗算して得られる総時点数である。なお、受信信号をオーバサンプリングしない場合、総時点数は、系列長ＮＥと同じになる。

【0408】

拡散符号ＣＥは、Ｍ系列、Ｇｏｌｄ符号等の拡散符号である。拡散符号ＣＥの系列長をＮＥ、チップ時間をＳＥとする。２値をとる疑似乱数である拡散符号であれば、どのような拡散符号でもよい。系列長ＮＥは、ユニット数ＭＥと単位個数ＤＥの積で表される。すなわち、ＮＥ＝ＤＥ*ＭＥである。ユニット数ＭＥは、３以上の整数である。単位個数ＤＥは、２以上の整数である。２ＤＥは、総時点数２ＮＥをユニット数で除算して得られるユニット個数である。

【0409】

相関処理部９２１は、ＭＥ個の単位相関値計算ユニット２３１（１）～２２１（ＭＥ）、（ＭＥ－１）個の差分位相値計算部９９０（１）～（ＭＥ－１）、スイッチ９９６、加算器９２６を有する。相関処理部９２１は、全部で２ＮＥ個のＤＦＦ９２２を有する。２ＮＥ個のＤＦＦ９２２は、番号順に縦列に接続する。各単位相関値計算ユニット２３１（ｉ）は、２ＤＥ個ずつのＤＦＦ９２２を有する。単位相関値計算ユニット２３１（１）は、ＤＦＦ９２２（１）～（２ＤＥ）を有する。単位相関値計算ユニット２３１（ｉ）は、ＤＦＦ９２２（２ＤＥ*（ｉ－１）＋１）～（２ＤＥ*ｉ）を有する。単位相関値計算ユニット２３１（ＭＥ）は、ＤＦＦ９２２（２ＮＥ－２ＤＥ＋１）～（２ＮＥ）を有する。単位相関値計算ユニット２３１（１）のＤＦＦ９２２（２ＤＥ）は、単位相関値計算ユニット２３１（２）に属するＤＦＦ９２２（２ＤＥ＋１）に接続する。単位相関値計算ユニット２３１（ｉ）のＤＦＦ９２２（２ＤＥ*ｉ）は、単位相関値計算ユニット２３１（ｉ＋１）に属するＤＦＦ９２２（２ＤＥ*ｉ＋１）に接続する。そのため、各単位相関値計算ユニット２３１（ｉ）は番号順に縦列に接続する。単位相関値計算ユニット２３１（２ＭＥ）が有するＤＦＦ９２２（２ＭＥ）に、ＳＥ／２が経過するごとにＢＢ信号（ＢＢＩ３＋ｊＢＢＱ３）が入力される。

【0410】

各単位相関値計算ユニット２３１（ｉ）は、２ＤＥ個のＤＦＦ９２２（２ＤＥ*（ｉ－１）＋１）～（２ＤＥ*ｉ）と、２ＤＥ個のチップ相関器９２３（２ＤＥ*（ｉ－１）＋１）～（２ＤＥ*ｉ）と１個の加算器９２４（ｉ）とを有する。１個のチップ相関器９２３（ｉ）は、下に示す式（１４）に従って、ＤＦＦ９２２（ｋ）に保持されている複素ＢＢ信号（ＢＢＩ３［ｋ］＋ｊＢＢＱ３［ｋ］）と、拡散符号ＣＥ［ｍ］とを乗算する。ｍは、ガウス記号により、ｍ＝［（ｋ＋１）/２］で計算する。乗算して得られる信号を逆拡散後受信信号ＧＲと呼ぶ。

【0411】

逆拡散後受信信号ＧＲ[ｋ］は、下に示す計算式で計算する
ＧＲ[ｋ］＝（ＢＢＩ３[ｋ］＋ｊＢＢＱ３［ｋ］）*ＣＢ［ｍ］・・・（１４）
なお、チップ相関器９２３（ｋ）の番号ｋは、ＢＢ信号を供給するＤＦＦ９２２（ｋ）の番号ｋと同じにしている。ＢＢ信号を２倍にオーバサンプリングしているので、拡散符号ＣＥ[ｍ]は、チップ相関器９２３（２ｍ－１）とチップ相関器９２３（２ｍ）に供給される。

【0412】

加算器９２４（ｉ）は、２ＤＥ個のチップ相関器９２３（２ＤＥ*（ｉ－１）＋１）～（２ＤＥ*ｉ）が出力するＧＲ_{２ＤＥ*（ｉ－１）＋１}～ＧＲ_{２ＤＥ*ｉ}の和を計算する。加算器９２４（ｉ）が計算するＧＲ_{２ＤＥ*（ｉ－１）＋１}～ＧＲ_{２ＤＥ*ｉ}の和を、単位相関値ＵＥ_ｉと呼ぶ。単位相関値ＵＥ_ｉが、単位相関値計算ユニット２３１（ｉ）の出力である。

【0413】

単位相関値ＵＥ_ｉは、ユニット個数（２ＤＥ）の連続する逆拡散後受信信号ＧＲの和を表す複素数であるユニット相関値である。単位相関値計算ユニット２３１（１）～（ＮＥ）は、ユニット相関値を計算する計算に使用する逆拡散後受信信号により順序付けられたユニット数（ＭＥ）の個数のユニット相関値計算部である。

【0414】

差分位相値計算部９９０（ｉ）には、単位相関値計算ユニット２３１（ｉ）、（ｉ＋１）が出力する単位相関値ＵＥ_ｉ、ＵＥ_ｉ＋１が入力される。差分位相値計算部９９０（ｉ）は、制御信号Ｇ３Ｗにより動作するかどうかが制御される。Ｇ３Ｗ＝ＯＮの場合は、差分位相値計算部９９０（ｉ）が動作し、ＵＥ_ｉ、ＵＥ_ｉ＋１の位相差および単位量の振幅を有する差分位相値ＶＥ_ｉを計算する。Ｇ３Ｗ＝ＯＦＦの場合は、差分位相値計算部９９０（ｉ）が動作しないで、差分位相値計算部９９０（ｉ）はＵＥ_ｉ＋１を出力する。差分位相値計算部９９０（ｉ）は、動作制御部９４５Ｗにより制御されて、差分位相値ＶＥ_ｉまたは単位相関値ＵＥ_ｉ＋１の何れかを出力する。差分位相値計算部９９０（ｉ）の出力を、単位積算値ＵＷＥ_ｉと呼ぶ。

【0415】

差分位相値ＶＥ_ｉは、ユニット相関値ＵＥ_ｉ＋１と１個前のユニット相関値ＵＥ_ｉとの間の位相差を有する複素数である。差分位相値計算部９９０（ｉ）は、差分位相値ＶＥ_ｉを計算する。

【0416】

スイッチ９９６は、単位相関値計算ユニット２３１（１）の出力と加算器９２６の間に設けられる。スイッチ９９６は、動作制御部９４５Ｗが出力する制御信号Ｇ５により、入り切りが制御される。制御信号Ｇ５は、差分位相値計算部９９０の動作を制御する制御信号Ｇ３ＷがＯＦＦの場合に、ＯＮになる。ＯＮの制御信号Ｇ５が入力される場合に、スイッチ９９６は入りになる。制御信号Ｇ３ＷがＯＮの場合に、制御信号Ｇ５がＯＦＦになり、スイッチ９９６は切りになる。スイッチ９９６は、入りの場合に単位相関値ＵＥ_１を出力する。スイッチ９９６は、切りの場合にゼロを出力する。このようにスイッチ９９６の入り切りを制御することで、単位相関値計算ユニット２３１（１）が出力する単位相関値ＵＥ_１も含めて相関値Ｅを計算できる。

【0417】

加算器９２６は、（ＭＥ－１）個の差分位相値計算部９９０（１）～（ＭＥ－１）が出力する単位積算値ＵＷＥ_１～ＵＷＥ_ＭＥ－１と、スイッチ９９６の出力を加算して、加算結果を出力する。加算器９２６は、複素数の実部用の加算器と虚部用の加算器とを有する。差分位相値計算部９９０（ｉ）が動作して差分位相値ＶＥ_ｉを出力する場合は、加算器９２６の出力は、差分位相値ＶＥ_１～ＶＥ_ＭＥ－１の和である差分相関値ＷＥである。差分相関値ＷＥを計算する場合の加算器９２６は、差分相関値計算部である。差分位相値計算部９９０（ｉ）が動作しないで単位相関値ＵＥ_ｉ＋１を出力する場合は、スイッチ９９６が入りになり、加算器９２６の出力は、単位相関値ＵＥ_１～ＵＥ_ＭＥをの和である相関値Ｅである。相関値Ｅを計算する場合の加算器９２６は、相関値積算部である。加算器９２６の出力が、相関処理部９２１の出力である。相関処理部９２１が出力する差分相関値ＷＥまたは相関値Ｅを、積算値ＸＥと呼ぶ。

【0418】

スイッチ９９６は無くてもよい。スイッチ９９６が無い場合は、加算器９２６が出力する相関値Ｅでは、単位相関値ＵＥ_１が加算されない。差分位相値計算部９９０が動作しない場合に、単位相関値ＵＥ_ｉを出力するようにしてもよい。その場合には、スイッチ９９６は、単位相関値計算ユニット２３１（ＭＥ－１）の出力と加算器９２６の間に設けられる。

【0419】

実施の形態１の第１の変形例のように、オーバサンプリングした受信信号を、チップ時間の間隔を有するように選択された系列長の個数の受信信号の各々と、受信信号の各々が属するチップの系列長の中での位置に応じて決まる拡散符号の各々とを乗算して相関値Ｅを計算してもよい。その場合には、相関値Ｅは系列長ＮＥの個数の逆拡散後受信信号ＧＲの和を表すことになる。総時点数または系列長を逆拡散個数と呼ぶ。ユニット個数は、逆拡散個数をユニット数で除算して得られる個数である。逆拡散個数からユニット個数を減算して得られる数を差分個数と呼ぶ。

【0420】

加算器９２６は、２ＮＥ個の逆拡散後受信信号ＧＲの和を表す複素数である相関値Ｅを計算する相関値積算部である。なお、スイッチ９９６が無い場合は、相関値Ｅは２ＮＥ―２ＤＥ個の逆拡散後受信信号ＧＲの和を表す複素数になる。２ＮＥ―２ＤＥは、差分個数である。加算器９２６は、差分個数以上かつ逆拡散個数以下の逆拡散後受信信号ＧＲの和を計算するものであればよい。

【0421】

図７１を参照して、差分位相値計算部の構成を説明する。図７１は、実施の形態１０に係る同期捕捉回路が有する差分位相値計算部の構成を示す図である。差分位相値計算部９９０は、符号が異なるだけで、第１差分位相値計算部９６０と同様な構成を有する。差分位相値計算部９９０（ｉ）は、振幅位相変換部９９１、振幅位相変換部９９２、減算器９９３、振幅位相逆変換部９９４、ＳＥＬ部９９５を有する。

【0422】

差分位相値計算部９９０（ｉ）には、ＳＥ／２が経過するごとに単位相関値ＵＥ_ｉ＋１およびＵＥ_ｉが入力される。振幅位相変換部９９１は、直交座標で表現された単位相関値ＵＥ_ｉ＋１を、振幅と位相の極座標での値に変換する。入力される単位相関値ＵＥ_ｉ＋１を、ＵＥ_ｉ＋１＝ＵＥＩ_ｉ＋１＋ｊＵＥＱ_ｉ＋１と表現する。振幅位相変換部９９１は、単位相関値ＵＥ_ｉ＋１の振幅|ＵＥ_ｉ＋１|と位相θ_{ＵＥ（ｉ＋１）}を以下の式で計算する。
|ＵＥ_ｉ＋１|＝√(ＵＥＩ_ｉ＋１ ^２＋ＵＥＱ_ｉ＋１ ^２)
θ_{ＵＥ（ｉ＋１）}＝ｓｉｎ^－１(ＵＥＱ_ｉ＋１/|ＵＥ_ｉ＋１|)

【0423】

振幅位相変換部９９２は、直交座標で表現された単位相関値ＵＥ_ｉを、振幅と位相の極座標での値に変換する。振幅位相変換部９９２は、単位相関値ＵＥ_ｉの振幅|ＵＥ_ｉ|と位相θ_{ＵＥ（ｉ）}を以下の式で計算する。
|ＵＥ_ｉ|＝√(ＵＥＩ_ｉ ^２＋ＵＥＱ_ｉ ^２)
θ_{ＵＥ（ｉ）}＝ｓｉｎ^－１(ＵＥＱ_ｉ/|ＵＥ_ｉ|)

【0424】

振幅位相変換部９９１が出力する位相θ_{ＵＥ（ｉ＋１）}と振幅位相変換部９９２が出力する位相θ_{ＵＥ（ｉ）}は、減算器９９３に入力される。減算器９９３は、以下の式で計算される位相差Δθ_{ＵＥ（ｉ）}を出力する。
Δθ_{ＵＥ（ｉ）}＝θ_{ＵＥ（ｉ＋１）}－θ_{ＵＥ（ｉ）}

【0425】

振幅位相逆変換部９９４は、位相差Δθ_{ＵＥ（ｉ）}が入力されて単位量の振幅を有する複素数である差分位相値ＶＥ_ｉ＝ＶＥＩ_ｉ＋ｊＶＥＱ_ｉを出力する。
ＶＥ_ｉ＝ｅｘｐ(ｊΔθ_{ＵＥ（ｉ）})
ＶＥＩ_ｉ＝ｃｏｓ(Δθ_{ＵＥ（ｉ）})
ＶＥＱ_ｉ＝ｓｉｎ(Δθ_{ＵＥ（ｉ）})
差分位相値ＶＥ_ｉは、複素平面において単位円上に存在する複素数である。

【0426】

ＳＥＬ部９９５には、単位相関値ＵＥ_ｉ＋１と差分位相値ＶＥ_ｉが入力される。ＳＥＬ部９９５には、動作制御部９４５Ｗから制御信号Ｇ３Ｗが入力される。ＳＥＬ部９９５は、制御信号Ｇ３ＷがＯＮの場合に、差分位相値ＶＥ_ｉを出力する。ＳＥＬ部９９５は、制御信号Ｇ３ＷがＯＦＦの場合に、単位相関値ＵＥ_ｉ＋１を出力する。ＳＥＬ部９９５の出力が、差分位相値計算部９９０（ｉ）の出力である。制御信号Ｇ３ＷがＯＮの場合に、差分位相値計算部９９０（ｉ）は差分位相値ＶＥ_ｉを出力する。制御信号Ｇ３ＷがＯＦＦの場合に、差分位相値計算部９９０（ｉ）は単位相関値ＵＥ_ｉ＋１を出力する。

【0427】

動作制御部９４５Ｗは、差分位相値計算部９９０、スイッチ９９６および周波数偏差計算部９２５Ｗの動作を制御する。動作制御部９４５Ｗは、制御信号Ｇ３Ｗ、Ｇ４Ｗ、Ｇ５を出力する。動作制御部９４５Ｗは、動作制御部９４５と比較して、制御信号Ｇ１、Ｇ２を出力しない点、Ｇ５を出力する点が異なる。動作制御部９４５Ｗは、差分位相値計算部９９０を動作させるかどうかを制御する。

【0428】

周波数偏差計算部９２５Ｗの動作を制御するＧ４Ｗは、例えば以下の値をとる。Ｇ４Ｗは、動作制御部９４５が出力するＧ４と比較して、Ｇ４Ｗ＝２をとらない点が異なる。
（制御信号Ｇ４Ｗの値の意味）
０：差分位相値計算部９９０が不動作。
１：差分位相値計算部９９０が動作。

【0429】

周波数偏差計算部９２５Ｗは、相関処理部９２１が出力する積算値ＸＥに基づき周波数偏差ΔＦを計算する。周波数偏差計算部９２５Ｗには、動作制御部９４５Ｗから制御信号Ｇ４Ｗが入力される。周波数偏差計算部９２５Ｗは、Ｇ４Ｗの値に応じた方法で周波数偏差ΔＦを計算する。

【0430】

差分位相値計算部９９０が動作しない（Ｇ４Ｗ＝０）場合は、積算値ＸＥは相関値Ｅである。周波数偏差計算部９２５Ｗは、ＳＥ／２が経過するごとに相関値Ｅが入力される。周波数偏差計算部９２５Ｗは、最新の決められた期間ＴＸに入力される相関値Ｅの位相の時間変化を近似する二乗誤差が最小になる１次関数を求める。１次関数の傾きＥ_ｉｎｃｌに基づき、周波数偏差ΔＦ＝Ｅ_ｉｎｃｌ／(２π)を計算する。傾きＥ_ｉｎｃｌは、周波数偏差の時間変化である周波数変化率に比例した値である。周波数偏差計算部９２５Ｗは、相関値Ｅの位相の時間変化率に基づき周波数偏差ΔＦを計算する。

【0431】

差分位相値計算部９９０が動作する（Ｇ４Ｗ＝１）場合は、積算値ＸＥは差分相関値ＷＥである。差分位相値計算部９９０が動作する（Ｇ４Ｗ＝１）場合には、ＷＥの位相は、ＤＥ*ＳＥの時間で周波数偏差ΔＦにより発生する位相変化である。期間ＴＸに入力される差分相関値ＷＥの平均をＷＥ_ＡＶで表す。周波数偏差計算部９２５Ｗは、Ｇ４Ｗ＝１の場合には、ΔＦ＝ＷＥ_ＡＶ／(２π*ＤＥ*ＳＥ)でΔＦを計算する。

【0432】

動作を説明する。動作制御部９４５Ｗは、通信開始時には制御信号Ｇ３Ｗ＝ＯＮ、Ｇ４Ｗ＝１、Ｇ５＝ＯＦＦを出力する。差分位相値計算部９９０が動作する状態で、周波数偏差ΔＦがゼロと判断できる程度に小さくなると、動作制御部９４５Ｗは、制御信号Ｇ３Ｗ＝ＯＦＦ、Ｇ４Ｗ＝０、Ｇ５＝ＯＮを出力する。周波数偏差ΔＦがゼロと判断できる程度に小さいかどうかは、第１閾値ＴＨ_１と比較して判断する。周波数偏差ΔＦが第１閾値ＴＨ_１よりも小さくなる（ΔＦ＜ＴＨ_１）と、動作制御部９４５Ｗは差分位相値計算部９９０を動作させないで不動作にする。

【0433】

動作制御部９４５Ｗは、以下のように場合分けして制御信号を出力する。
（ア）ΔＦ≧ＴＨ_１である場合は、差分位相値計算部９９０が動作するように、Ｇ４Ｗ＝１、Ｇ３Ｗ＝ＯＮ、Ｇ５＝ＯＦＦを出力する。
（イ）ＴＨ_１＞ΔＦである場合は、差分位相値計算部９９０が動作しないように、Ｇ４Ｗ＝０、Ｇ３Ｗ＝ＯＦＦ、Ｇ５＝ＯＮを出力する。

【0434】

差分位相値計算部９９０は、拡散符号の１周期の受信信号を３以上に決められた整数であるＭＥ個に分割して、分割した期間での逆拡散後受信信号ＧＲの和の複素数の間での位相変化を求めて周波数偏差を計算する。そのため、特許文献１に示された１周期の受信信号を２分割する従来の方法よりも高精度で拡散符号の同期系列位置を求められる。周波数偏差を求める精度も高精度になる。

【0435】

以下で、実施の形態１０の変形例について説明する。各変形例は、他の変形例と自由に組み合わせて実施できる。他の実施の形態にも、各変形例および複数の変形例の自由な組み合わせを適用できる。

【0436】

第１３の変形例．
図７２を参照して、実施の形態１０に係る同期捕捉回路を変形する第１３の変形例の構成を説明する。図７２は、実施の形態１０に係る同期捕捉回路を変形する第１３の変形例の構成を示す機能ブロック図である。第１３の変形例では、差分位相値計算部９９０Ａが動作しない場合に、単位相関値ＵＥ_ｉを出力する。

【0437】

同期捕捉回路９ＷＡは、同期捕捉回路９Ｗと比較して、相関処理部９２１Ａを変更している。相関処理部９２１Ａは、差分位相値計算部９９０Ａを有する。また、スイッチ９９６が、単位相関値計算ユニット２３１（ＭＥ－１）の出力と加算器９２６の間に設けられる。

【0438】

図７３を参照して、差分位相値計算部９９０Ａの構成を説明する。図７３は、実施の形態１０に係る同期捕捉回路を変形する第１３の変形例が有する差分位相値計算部の構成を示す図である。図７３について、実施の形態１０の場合の図７１とは異なる点を説明する。

【0439】

ＳＥＬ部９９５には、単位相関値ＵＥ_ｉと差分位相値ＶＥ_ｉが入力される。ＳＥＬ部９９５は、制御信号Ｇ３ＷがＯＮの場合に、差分位相値ＶＥ_ｉを出力する。ＳＥＬ部９９５は、制御信号Ｇ３ＷがＯＦＦの場合に、単位相関値ＵＥ_ｉ＋１を出力する。つまり、制御信号Ｇ３ＷがＯＮの場合に、差分位相値計算部９９０Ａ（ｉ）は差分位相値ＶＥ_ｉを出力する。制御信号Ｇ３ＷがＯＦＦの場合に、差分位相値計算部９９０Ａ（ｉ）は単位相関値ＵＥ_ｉを出力する。

【0440】

同期捕捉回路９ＷＡは、同期捕捉回路９Ｗと同様に動作して同様な効果が得られる。

【0441】

第１４の変形例．
図７４を参照して、実施の形態１０に係る同期捕捉回路を変形する第１４の変形例の構成を説明する。図７４は、実施の形態１０に係る同期捕捉回路を変形する第１４の変形例の構成を示す機能ブロック図である。第１３の変形例では、スイッチ９９６を有しない。スイッチ９９６を有しない分だけ、同期捕捉回路は構成が簡素になる。

【0442】

同期捕捉回路９ＷＢは、同期捕捉回路９Ｗと比較して、相関処理部９２１Ｂと動作制御部９４５ＷＢを変更している。相関処理部９２１Ｂは、スイッチ９９６を有さない点が、相関処理部９２１とは異なる。動作制御部９４５ＷＢは、差分位相値計算部９９０および周波数偏差計算部９２５Ｗの動作を制御する。動作制御部９４５ＷＢは、制御信号Ｇ３Ｗ、Ｇ４Ｗを出力する。

【0443】

加算器９２６は、（ＭＥ－１）個の差分位相値計算部９９０（１）～（ＭＥ－１）が出力する単位積算値ＵＷＥ_１～ＵＷＥ_ＭＥ－１を加算して、加算結果である積算値ＸＥを出力する。積算値ＸＥは、差分位相値計算部９９０が動作する場合は、差分位相値ＶＥ_１～ＶＥ_ＭＥ－１の和である差分相関値ＷＥである。積算値ＸＥは、差分位相値計算部９９０が動作しない場合は、単位相関値ＵＥ_１～ＵＥ_ＭＥ－１の和である相関値Ｅである。ＵＥ_ＭＥが相関値Ｅに加算されないので、相関処理部９２１Ａが出力する相関値Ｅは、相関処理部９２１が出力する相関値よりも精度がよくない場合がある。

【0444】

動作を説明する。動作制御部９４５ＷＢは、通信開始時には制御信号Ｇ３Ｗ＝ＯＮ、Ｇ４Ｗ＝１を出力する。差分位相値計算部９９０が動作する状態で、周波数偏差ΔＦがゼロと判断できる程度に小さくなると、動作制御部９４５ＷＢは、制御信号Ｇ３Ｗ＝ＯＦＦ、Ｇ４Ｗ＝０を出力する。周波数偏差ΔＦがゼロと判断できる程度に小さいかどうかは、第２閾値ＴＨ_２と比較して判断する。周波数偏差ΔＦが第２閾値ＴＨ_２よりも小さくなる（ΔＦ＜ＴＨ_２）と、差分位相値計算部９９０を動作させないで不動作にする。

【0445】

動作制御部９４５Ｗは、以下のように場合分けして制御信号を出力する。
（ア）ΔＦ≧ＴＨ_２である場合は、差分位相値計算部９９０が動作するように、Ｇ４Ｗ＝１、Ｇ３Ｗ＝ＯＮを出力する。
（イ）ＴＨ_２＞ΔＦである場合は、差分位相値計算部９９０が動作しないように、Ｇ４Ｗ＝０、Ｇ３Ｗ＝ＯＦＦを出力する。

【0446】

同期捕捉回路９ＷＢは、周波数偏差ΔＦが大きい場合でも、従来よりも高精度に周波数偏差を計算して拡散符号の同期系列位置を求められる。

【0447】

同期捕捉回路９ＷＢは、ΔＦ≧ＴＨ_２である場合は、同期捕捉回路９Ｗと同様に動作する。ＴＨ_２＞ΔＦである場合は、同期捕捉回路９ＷＢとほぼ同様に動作する。同期捕捉回路９ＷＢが使用する相関値Ｅは、ＵＥ_ＭＥが含まれていない。そのため、ＴＨ_２＞ΔＦである場合は、同期捕捉回路９ＷＢは、拡散符号の同期系列位置を求める精度が低くなる場合が発生する可能性がある。同期捕捉回路９ＷＢは、同期捕捉回路９Ｗと比較して構成が簡素である。

【0448】

実施の形態１１．
図７５を参照して、実施の形態１１に係る同期捕捉回路の構成を説明する。図７５は、実施の形態１１に係る同期捕捉回路の構成を示す機能ブロック図である。実施の形態１１は、差分位相値計算部を２段に設けるように、実施の形態１０を変更した場合である。図７５について、実施の形態１０についての図７０とは異なる点を説明する。ここで、ユニット数ＭＥ＝ＤＨ*ＭＨであるとする。ＭＨは３以上の整数であり、ＤＨは２以上の整数である。ＭＨを２段ユニット数と呼ぶ。ＭＨ－１を、２段差分数と呼ぶ。ＤＨを２段単位個数と呼ぶ。２ＮＥ／ＭＨを、２段ユニット個数と呼ぶ。２ＤＨ*（ＭＨ－１）＝２ＮＥ－２ＮＥ／ＭＨを２段差分個数と呼ぶ。

【0449】

同期捕捉回路９Ｙは、相関処理部９２１Ｙ、周波数偏差計算部９２５Ｙおよび動作制御部９４５Ｙを変更している。相関処理部９２１Ｙは、ＭＨ個の加算器９２７、(ＭＨ－１)個の差分位相値計算部９９Ｅ、スイッチ９９７も有する。1個の加算器９２７は、ＤＨ個の差分位相値計算部９９０が出力する単位積算値ＵＷＥの和を取る。ただし、加算器９２７（１）は、(ＤＨ－１)個のＵＷＥとスイッチ９９６の出力の和を取る。１個の加算器９２７が和をとるＤＨ個の差分位相値計算部９９０は、その番号が連続するものである。つまり、加算器９２７（１）は、差分位相値計算部９９０（１）～（ＤＨ－１）が出力するＵＷＥ_１～ＵＷＥ_ＤＨ－１とスイッチ９９６の出力の和を計算する。１より大きいｉでは、加算器９２７（ｉ）は、差分位相値計算部９９０（ＤＨ*ｉ－ＤＨ）～（ＤＨ*ｉ－１）が出力するＵＷＥ_{ＤＨ*ｉ－ＤＨ}～ＵＷＥ_{ＤＨ*ｉ－１}の和を計算する。加算器９２７（ｉ）の出力を、単位相関値ＵＨ_ｉと呼ぶ。

【0450】

スイッチ９９６は、単位相関値計算ユニット２３１（１）の出力と加算器９２７（１）の間に設けられる。スイッチ９９６は、動作制御部９４５Ｙが出力する制御信号Ｇ５により、入り切りが制御される。制御信号Ｇ５は、差分位相値計算部９９０の動作を制御する制御信号Ｇ３ＷがＯＦＦの場合に、ＯＮになる。ＯＮの制御信号Ｇ５が入力される場合に、スイッチ９９６は入りになる。制御信号Ｇ３ＷがＯＮの場合に、制御信号Ｇ５がＯＦＦになり、スイッチ９９６は切りになる。スイッチ９９６は、入りの場合に単位相関値ＵＥ_１を出力する。スイッチ９９６は、切りの場合にゼロを出力する。このようにスイッチ９９６の入り切りを制御することで、単位相関値計算ユニット２３１（１）が出力する単位相関値ＵＥ_１も含めて相関値Ｅを計算できる。

【0451】

スイッチ９９６は、最前の単位相関値計算ユニット２３１（１）の出力と加算器９２７（１）の間、または最新の単位相関値計算ユニット２３１（ＭＥ）の出力と加算器９２７（ＭＨ）の間に設けられ、入力される複素数またはゼロを切り替えて出力するスイッチである。差分位相値計算部９９０（ｉ）が前の方の単位相関値ＵＥ_ｉを出力する場合は、最新の単位相関値計算ユニット２３１（ＭＥ）の出力がスイッチ９９６に入力される。差分位相値計算部９９０（ｉ）が新しい方の単位相関値ＵＥ_ｉ＋１を出力する場合は、最前の単位相関値計算ユニット２３１（１）の出力がスイッチ９９６に入力される。

【0452】

スイッチ９９７は、加算器９２７（１）と加算器９２６の間に設けられる。スイッチ９９７は、動作制御部９４５Ｙが出力する制御信号Ｇ１１により、入り切りが制御される。制御信号Ｇ１１は、差分位相値計算部９９Ｅの動作を制御する制御信号Ｇ１０ＹがＯＦＦの場合に、ＯＮになる。ＯＮの制御信号Ｇ１１が入力される場合に、スイッチ９９７は入りになる。制御信号Ｇ１０ＹがＯＮの場合に、制御信号Ｇ１１がＯＦＦになり、スイッチ９９７は切りになる。スイッチ９９７は、入りの場合に単位相関値値ＵＨ_ｉを出力する。スイッチ９９７は、切りの場合にゼロを出力する。このようにスイッチ９９７の入り切りを制御することで、加算器９２７（１）が出力する単位相関値ＵＨ_１も含めて相関値Ｅを計算できる。

【0453】

スイッチ９９７は、最前の加算器９２７（１）の出力と加算器９２６の間、または最新の加算器９２７（ＭＨ）の出力と加算器９２６の間に設けられ、入力される複素数またはゼロを切り替えて出力する第２スイッチである。差分位相値計算部９９Ｅ（ｉ）が前の方の単位相関値ＵＨ_ｉを出力する場合は、最新の加算器９２７（ＭＨ）の出力がスイッチ９９７に入力される。差分位相値計算部９９Ｅ（ｉ）が新しい方の単位相関値ＵＨ_ｉ＋１を出力する場合は、最前の加算器９２７（１）の出力がスイッチ９９７に入力される。

【0454】

差分位相値計算部９９Ｅ（ｉ）は、複素数である単位相関値ＵＨ_ｉ＋１、ＵＨ_ｉが入力されて、ＵＨ_ｉ＋１、ＵＨ_ｉの位相差および単位量の振幅を有する差分位相値ＶＨ_ｉを計算する。なお、差分位相値計算部９９０が動作する場合には、差分位相値計算部９９Ｅ（ｉ）は差分位相値ＶＨ_ｉを計算しない。差分位相値計算部９９Ｅ（ｉ）は、動作制御部９４５Ｙにより制御されて、差分位相値ＶＨ_ｉまたは単位相関値ＵＨ_ｉ＋１の何れかである単位積算値ＵＷＨ_ｉを出力する。差分位相値計算部９９Ｅ（ｉ）は、単位相関値ＵＨ_ｉ＋１と１個前の単位相関値ＵＨ_ｉとの間の位相差を有する複素数である差分位相値ＶＨ_ｉを計算する。なお、差分位相値計算部９９Ｅ（ｉ）は、単位相関値ＵＨ_ｉまたは差分位相値ＶＨ_ｉの何れかを一律に切り替えて出力するようにしてもよい。差分位相値計算部９９０を１段目の差分位相値計算部と呼び、差分位相値計算部９９Ｅを２段目の差分位相値計算部と呼ぶ。

【0455】

図７６を参照して、２段目の差分位相値計算部の構成を説明する。図７６は、実施の形態６に係る同期捕捉回路が有する２段目の差分位相値計算部の構成を示す図である。差分位相値計算部９９Ｅ（ｉ）は、差分位相値計算部９９０（ｉ）と同様な構成を有する。差分位相値計算部９９Ｅ（ｉ）では、ＳＥＬ部９６５が制御信号Ｇ１０Ｙにより制御される点と、信号を表す変数が異なる。なお、差分位相値計算部９９０（ｉ）が有するＳＥＬ部９６５は、制御信号Ｇ３Ｗにより制御される。差分位相値計算部９９０および差分位相値計算部９９Ｅは、どちらも動作しないか、どちらか一方だけが動作するように制御される。

【0456】

差分位相値計算部９９Ｅ（ｉ）が処理する信号は、差分位相値計算部９９０（ｉ）とは異なる変数で表現している。差分位相値計算部９９Ｅ（ｉ）には、単位相関値ＵＨ_ｉ、ＵＨ_ｉ＋１が入力される。差分位相値計算部９９Ｅ（ｉ）は、差分位相値ＶＨ_ｉを計算する。差分位相値計算部９９Ｅ（ｉ）は、差分位相値ＶＨ_ｉまたは単位相関値ＵＨ_ｉ＋１である単位積算値ＵＷＨ_ｉを出力する。

【0457】

加算器９２６は、（ＭＨ－１）個の差分位相値計算部９９Ｅ（１）～（ＭＨ－１）が出力する単位積算値ＵＷＨ_１～ＵＷＨ_ＭＨ－１とスイッチ９９７の出力を加算して、加算結果である積算値ＸＥを出力する。積算値ＸＥは、差分位相値計算部９９０が動作する場合は、差分位相値ＶＥ_１～ＶＥ_ＭＥ－１の和である差分相関値ＷＥである。差分位相値計算部９９Ｅが動作する場合は、積算値ＸＥは差分位相値ＶＨ_１～ＶＨ_ＭＨ－１の和である差分相関値ＷＨである。差分位相値計算部９９０および差分位相値計算部９９Ｅが動作しない場合は、積算値ＸＥは単位相関値ＵＥ_１～ＵＥ_ＭＥの和である相関値Ｅである。

【0458】

単位相関値ＵＨ_ｉは、２段ユニット個数の連続する逆拡散後受信信号ＧＲの和を表す複素数である２段ユニット相関値である。加算器９２７（１）～（ＭＨ）は、２段ユニット相関値を計算する計算に使用する逆拡散後受信信号により順序付けられた２段ユニット数（ＭＨ）の個数の２段ユニット相関値計算部である。

【0459】

差分位相値ＶＨ_ｉは、２段ユニット相関値ＵＨ_ｉ＋１と１個前の２段ユニット相関値ＵＨ_ｉとの間の位相差を有する複素数である２段差分位相値である。差分位相値計算部９９Ｅ（ｉ）は、２段差分位相値を計算する２段差分位相値計算部である。

【0460】

差分相関値ＷＨは、２段差分位相値ＶＨ_１～ＶＨ_ＭＨ－１の和である２段差分相関値である。２段差分位相値ＶＨ_１～ＶＨ_ＭＨ－１の和は、２段差分個数以上かつ逆拡散個数以下の逆拡散後受信信号の和である。差分位相値計算部９９Ｅが動作する場合の加算器９２６は、２段差分相関値を計算する２段差分相関値計算部である。

【0461】

動作制御部９４５Ｙは、制御信号Ｇ３Ｗ、Ｇ４Ｙ、Ｇ５、Ｇ１０Ｙ、Ｇ１１を出力する。差分位相値計算部９９０を制御するＧ３Ｗは、実施の形態１０の場合と同様にＯＮ／ＯＦＦの値をとる。周波数偏差計算部９２５Ｙの動作を制御するＧ４Ｙは、例えば以下の値をとる。動作制御部９４５Ｙは、差分位相値計算部９９０および差分位相値計算部９９Ｅのどちらか一方を動作させるか、どちらも動作させないかを制御する。
（制御信号Ｇ４Ｙの値の意味）
０：差分位相値計算部９９０および差分位相値計算部９９Ｅが不動作。
１：差分位相値計算部９９０が動作。
４：差分位相値計算部９９Ｅが動作。

【0462】

周波数偏差計算部９２５Ｙは、Ｇ４Ｙ＝０、Ｇ４Ｙ＝１の場合は、周波数偏差計算部９２５Ｗと同様に動作する。Ｇ４Ｙ＝４の場合には、周波数偏差計算部９２５Ｙは、ΔＦ＝ＷＡ_ＡＶ／(π*ＤＥ*ＤＨ*ＳＥ)でΔＦを計算する。

【0463】

動作を説明する。動作制御部９４５Ｙは、通信開始時には制御信号Ｇ４Ｙ＝２、Ｇ５＝Ｇ１１＝ＯＮ、Ｇ３Ｗ＝Ｇ１０Ｙ＝ＯＦＦを出力する。同期捕捉回路９Ｙが動作して周波数偏差ΔＦが計算できるようになると、動作制御部９４５ＹはΔＦの大きさに応じて、Ｇ３Ｗ、Ｇ４Ｙ、Ｇ５、Ｇ１０Ｙ、Ｇ１１の値を変化させる。動作制御部９４５Ｙは、第１閾値ＴＨ_１と第２閾値ＴＨ_２を使用する。各閾値は、ＴＨ_２＜ＴＨ_１の関係が成立するように決める。Ｇ３Ｗ＝ＯＮである期間を、精検出１の期間とする。Ｇ１０Ｙ＝ＯＮである期間を、精検出２の期間とする。

【0464】

同期捕捉回路９Ｙでは、積算値ＸＥは、差分位相値計算部９９０が動作する場合は、差分相関値ＷＥである。差分位相値計算部９９Ｅが動作する場合は、積算値ＸＥは２段差分相関値である差分相関値ＷＨである。差分位相値計算部９９０および差分位相値計算部９９Ｅが動作しない場合は、積算値ＸＥは相関値Ｅである。

【0465】

動作制御部９４５Ｙは、以下のように場合分けして制御信号を出力する。
（ア）ΔＦ≧ＴＨ_１である（精検出１）場合は、差分位相値計算部９９０が動作するように、Ｇ４Ｙ＝１、Ｇ３Ｗ＝Ｇ１１＝ＯＮ、Ｇ５＝Ｇ１０Ｙ＝ＯＦＦを出力する。
（イ）ＴＨ_１＞ΔＦ≧ＴＨ_２である（精検出２）場合は、差分位相値計算部９９Ｅが動作するように、Ｇ４Ｙ＝４、Ｇ３Ｗ＝Ｇ１１＝ＯＦＦ、Ｇ５＝Ｇ１０Ｙ＝ＯＮを出力する。
（ウ）ＴＨ_２＞ΔＦである場合は、いずれも動作しないように、Ｇ４Ｙ＝０、Ｇ３Ｗ＝Ｇ１０Ｙ＝ＯＦＦ、Ｇ５＝Ｇ１１＝ＯＮを出力する。

【0466】

同期捕捉回路９Ｙは、精検出１の期間では同期捕捉回路９Ｗと同様に動作する。周波数偏差ΔＦが第１閾値ＴＨ_１よりも小さくなると、精検出２の期間となり２段目の差分位相値計算部９９Ｅが動作する。

【0467】

第１差分位相値計算部９６Ｃは、拡散符号の１周期の受信信号を３以上に決められた整数であるＭＨ個に分割して、分割した期間での逆拡散後受信信号ＧＲ_ｍの和の複素数の間での位相変化を求めて周波数偏差を計算する。そのため、特許文献１に示された１周期の受信信号を２分割する従来の方法よりも高精度で拡散符号の同期系列位置を求められる。周波数偏差を求める精度も高精度になる。

【0468】

差分位相値計算部９９０は、ＭＥ＝ＤＥ*ＭＨ個がある。ＤＥは２以上の整数である。差分位相値計算部９９０は、差分位相値計算部９９Ｅよりも多くの個数があり、拡散符号の１周期の受信信号をより細かく分割するので、より大きな周波数変化ΔＦが発生している場合でも、従来の方法よりも高精度で周波数偏差を計算して拡散符号の同期系列位置を求められる。

【0469】

同期捕捉回路９Ｙは、周波数偏差ΔＦが大きい場合でも、従来よりも高精度に周波数偏差を計算して拡散符号の同期系列位置を求められる。同期捕捉回路９Ｙは、周波数偏差ΔＦが小さくなっていく際に、同期捕捉回路９Ｗと比較して位相変化を検出するレベルをより細かく変化させることができ、高精度で拡散符号の同期系列位置を求めることができる。周波数偏差を求める精度も高精度になる。

【0470】

各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の変形や一部の構成要素を省略すること、あるいは一部の構成要素の省略や変形をした各実施の形態の自由な組み合わせが可能である。

【符号の説明】

【0471】

１ スペクトラム拡散受信機
２ アナログ受信部
３ ＡＤＣ部（Analog Digital Converter）
４ 直交検波部
５ タイミング補正器
６ ＡＧＣ（Auto Gain Control）
７ 逆拡散部
８ 同期追従回路
９、９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄ、９Ｅ、９Ｆ、９Ｇ、９Ｈ、９Ｊ、９Ｋ、９Ｌ、９Ｍ、９Ｎ、９Ｐ、９Ｑ、９Ｒ、９Ｓ、９Ｔ、９Ｕ、９Ｖ、９Ｗ、９ＷＡ、９ＷＢ、９Ｙ 同期捕捉回路

２１ ＢＰＦ（Band Pass Filter）
２２ 増幅部（ＡＭＰ）
２３ 低域通過フィルタ（ＬＰＦ）
４１ 第１の乗算器
４２ 第２の乗算器
４３ 第１の低域通過フィルタ（第１のＬＰＦ）
４４ 第２の低域通過フィルタ（第２のＬＰＦ）
４５ ｃｏｓ／－ｓｉｎ変換器
４６ 数値制御発振器（ＮＣＯ、Numerical Controlled Oscillator）
４９ 加算器、
５１、５２ ＦＩＲフィルタ（Finite Impulse Responseフィルタ）
５３ フィルタ係数更新
５４ 数値制御発振器（ＮＣＯ）
６１ａ、６１ｂ 乗算器
６３ａ、６３ｂ 二乗回路
６４ 加算器
６５ 10log₁₀変換器
６６ 減算器
６７ 乗算器
６８ ＬＦ （Loop Filter）
６９ 10^x/20 変換器
７１、７２、７３、７４、７５、７６ 乗算器
７７、７８ １サンプル遅延素子（DFF）
７９ 拡散符号発生部
８１、８２、８３、８４ 二乗回路
８５、８６ 加算器
８７ 減算器
８８ａ、８８ｂ 乗算器
８９ ＬＦ （Loop Filter）

１２１、１２１Ａ、１２１Ｂ 遅延処理部
１２２、１２２Ａ、１２２Ｂ、１２２Ｌ 第２相関値計算部
２２１、２２１Ｃ、２２１Ｄ 単位第１相関値計算ユニット
２２３ 書込制御部
２２４ メモリ部
２２５ 読出制御部

２３１ 単位相関値計算ユニット

９０１、９０１Ａ、９０１Ｂ、９０１Ｌ ＣＢ相関処理部
９０２ 遅延素子（ＤＦＦ)
９０３ チップ相関器（第２逆拡散後受信信号計算部、逆拡散後受信信号計算部）
９０４、９０４Ｌ 加算器
９０５ 単位第２差分位相値計算部
９０６ スイッチ（第２スイッチ）
９０７ 加算器（第２加算器）

９１０、９１０Ａ、９１０Ｂ、９１０Ｃ、９１０Ｄ、９１０Ｅ、９１０Ｆ、９１０Ｇ、９１０Ｈ、９１０Ｋ、９１０Ｑ、９１０Ｒ、９１０Ｓ、９１０Ｔ、９１０Ｕ、９１０Ｖ ＣＡ相関処理部
９１１、９１１Ｂ 遅延回路
９１２ チップ相関器（逆拡散後第２積算値計算部、逆拡散後受信信号計算部）
９１３ 加算器
９１４ 加算器（第１加算器、第１相関値積算部、差分相関値計算部、第１合計値計算部、２段差分相関値計算部）
９１４Ｆ 加算器（第１加算器、第１合計値計算部）
９１５ 加算器
９１６ スイッチ
９１７ 加算器

９２１、９２１Ａ、９２１Ｂ 相関処理部
９２２ 遅延素子（ＤＦＦ)
９２３ チップ相関器
９２４ 加算器
９２６ 加算器（差分相関値計算部、相関値積算部）
９２７ 加算器

９２０ 電力算出部
９２５、９２５Ｆ、９２５Ｊ、９２５Ｋ、９２５Ｎ、９２５Ｐ、９２５Ｑ、９２５Ｒ、９２５Ｓ、９２５Ｔ、９２５Ｕ、９２５Ｖ、９２５Ｗ、９２５Ｙ 周波数偏差計算部
９３０、９３０Ｂ 平均化処理部（電力記憶部）
９４０、９４０Ｂ ピーク検出判定部
９４５、９４５Ｆ、９４５Ｇ、９４５Ｈ、９４５Ｊ、９４５Ｋ、９４５Ｌ、９４５Ｍ、９４５Ｎ、９４５Ｐ、９４５Ｑ、９４５Ｒ、９４５Ｓ、９４５Ｔ、９４５Ｕ、９４５Ｖ、９４５Ｗ、９４５Ｙ 動作制御部

９５０、９５０Ｅ、９５０Ｐ、９５０Ｑ、９５０Ｒ 第２差分位相値計算部
９５１ 振幅位相変換部
９５２、９５２_２、９５２_３ 遅延回路
９５３ 減算器
９５４ 振幅位相逆変換部
９５５ ＳＥＬ部（選択回路）
９５６ 複素共役部
９５７ 複素乗算器
９６０、９６０Ｅ、９６０Ｈ 第１差分位相値計算部（第１選択出力部）
９６Ｃ 第１差分位相値計算部
９６１ 振幅位相変換部
９６２ 振幅位相変換部
９６３ 減算器
９６４ 振幅位相逆変換部
９６５ ＳＥＬ部（選択回路）
９６６ 複素共役部
９６７ 複素乗算器
９７０、９７０Ｑ、９７０Ｒ 符号選択部
９７１、９７１_２、９７１_３ 減算部
９７２、９７２_２、９７２_３ 遅延素子（ＤＦＦ)
９７３ ＳＥＬ部（選択回路）

９８０ 累積加算部
９８１ ＳＥＬ部
９８２ 累積加算回路
９８３ ＳＥＬ部
９８４ 制御回路
９８Ａ データ取得部
９８Ｂ 加算器
９８Ｃ 遅延素子（ＤＦＦ)
９８Ｄ ホールド部

９９０、９９Ｅ 差分位相値計算部
９９１ 振幅位相変換部
９９２ 振幅位相変換部
９９３ 減算器
９９４ 振幅位相逆変換部
９９５ ＳＥＬ部（選択回路）
９９６ スイッチ（第１スイッチ）
９９７ スイッチ（第２スイッチ）

１００１ 拡散符号Ａ発生器
１００２ 拡散符号Ｂ発生器
１００３ 乗算器

Ｇ１、Ｇ１Ｑ、Ｇ１Ｒ 制御信号（第２差分位相値計算部の制御用）
Ｇ２、Ｇ２Ｑ、Ｇ２Ｒ 制御信号（符号選択部の制御用）
Ｇ３ 制御信号（第１差分位相値計算部の制御用）
Ｇ３Ｗ 制御信号（差分位相値計算部の制御用）
Ｇ４、Ｇ４Ｆ、Ｇ４Ｊ、Ｇ４Ｌ、Ｇ４Ｍ、Ｇ４Ｎ、Ｇ４Ｑ、Ｇ４Ｒ、Ｇ４Ｓ、Ｇ４Ｔ、Ｇ４Ｕ、Ｇ４Ｖ、Ｇ４Ｗ、Ｇ４Ｙ 制御信号（周波数偏差計算部の制御用）
Ｇ５ 制御信号（スイッチ９９６の制御用）
Ｇ６ 制御信号（第１相関値と第１差分相関値の切替スイッチの制御用）
Ｇ７ 制御信号（単位第２差分位相値計算部の制御用）
Ｇ８ 制御信号（スイッチ９０６の入り切り制御用）
Ｇ９ 制御信号（累積加算部の制御用）
Ｇ１０ 制御信号制御信号（２段目の第１差分位相値計算部の制御用）
Ｇ１０Ｙ 制御信号制御信号（２段目の差分位相値計算部の制御用）
Ｇ１１ 制御信号（スイッチ９９７の制御用）

Ａ 第１相関値、
Ｂ 第２相関値

ＣＡ 第１の拡散符号、
ＣＢ 第２の拡散符号、
ＣＤ 第１の拡散符号から決まる差分符号、
ＣＸ 符号選択部９７０が出力する拡散符号（ＣＡまたはＣＤ）、

ＤＡ 第１単位個数
ＤＢ 第２単位個数
ＤＣ ２段単位個数
ＭＡ 第１分割数（ユニット数）
ＭＢ 第２分割数
ＭＣ ２段第１分割数（２段ユニット数）
ＮＡ 第１の系列長
ＮＢ 第２の系列長
ＮＣ 第３の系列長（縦列接続系列長、系列長）

ＳＡ 第１のチップ時間
ＳＢ 第２のチップ時間（チップ時間）

ＴＡ 第１の拡散符号ＣＡの１周期の時間
ＴＢ 第２の拡散符号ＣＢの１周期の時間
ＴＰ 縦列接続拡散符号ＰＮの１周期の時間

ＵＡ 単位第１相関値
ＵＢ 単位第２相関値

ＶＡ 第１差分位相値
ＶＢ 第２差分位相値
ＶＣ 微分位相値

ＵＷＡ 単位第１積算値（単位第１相関値ＵＡまたは第１差分位相値ＶＡ）

ＥＡ 単位第１相関値
ＦＡ 第１差分位相値
ＨＡ 単位第１積算値（単位第１相関値ＥＡまたは第１差分位相値ＦＡ）
ＷＨ 第１差分相関値（２段差分相関値、２段第１差分相関値）

ＷＡ 第１差分相関値（差分相関値）
ＷＢ 第２差分相関値（差分相関値）

ＶＵＢ 単位第２差分位相値
ＷＵＢ 単位第２差分相関値
ＸＵＢ 単位第２積算値（第２相関値Ｂまたは単位第２差分相関値ＷＵＢ）

ＸＡ 第１積算値（第１相関値Ａまたは第１差分相関値ＷＡまたは第２差分相関値ＷＢまたは微分位相値ＶＣ）
ＸＢ 第２積算値（第２相関値Ｂまたは第２差分位相値ＶＢ）

ＳＥ チップ時間

Ｅ 相関値
ＣＥ 拡散符号
ＮＥ 系列長
ＤＥ 単位個数
ＤＨ ２段単位個数
ＭＥ ユニット数
ＭＨ ２段ユニット数
ＵＥ 単位相関値
ＶＥ 差分位相値
ＷＥ 差分相関値
ＵＷＥ 単位積算値（単位相関値ＵＥまたは差分位相値ＶＥ）
ＸＥ 積算値
ＵＨ 単位相関値
ＶＨ 差分位相値
ＵＷＨ 単位積算値（単位相関値ＵＨまたは差分位相値ＶＨ）

【図1】

【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】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】

【図34】

【図35】

【図36】

【図37】

【図38】

【図39】

【図40】

【図41】

【図42】

【図43】

【図44】

【図45】

【図46】

【図47】

【図48】

【図49】

【図50】

【図51】

【図52】

【図53】

【図54】

【図55】

【図56】

【図57】

【図58】

【図59】

【図60】

【図61】

【図62】

【図63】

【図64】

【図65】

【図66】

【図67】

【図68】

【図69】

【図70】

【図71】

【図72】

【図73】

【図74】

【図75】

【図76】