JP2000031926A - Detector for characteristic deviation with respect to frequency between channels for fdma receiver - Google Patents

Detector for characteristic deviation with respect to frequency between channels for fdma receiver

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JP2000031926A
JP2000031926A JP10202031A JP20203198A JP2000031926A JP 2000031926 A JP2000031926 A JP 2000031926A JP 10202031 A JP10202031 A JP 10202031A JP 20203198 A JP20203198 A JP 20203198A JP 2000031926 A JP2000031926 A JP 2000031926A
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frequency
signal
satellite
characteristic
channels
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Kida
弘幸 木田
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Japan Radio Co Ltd
Original Assignee
Japan Radio Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To detect an inter-channel bias that is a deviation in a frequency characteristic of a group delay in an IF section without using a pseudo signal generating circuit in a frequency division multiple access FDMA receiver. SOLUTION: A frequency synthesizer (consisting of a phase comparator 304, a loop filter 302, a voltage controlled oscillator 301 and a frequency divider 303) is adopted for a local oscillator 30, an arithmetic section 40 changes an oscillated frequency of the frequency synthesizer to convert a frequency fRF of one RF signal from a satellite into plural IF frequencies fIF, and the arithmetic section 40 calculates a pseudo distance for each frequency fIF. A difference of the calculated pseudo distances is a deviation in a frequency characteristic of inter-channel group delay, so-called an inter-channel bias.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、全世界的航法シス
テム(Global Orbiting Navigation Satellite System
、以下GLONASSと略す。)において、例えば、
GLONASS衛星からFDMA方式(周波数分割多元
接続方式)により送信されるスペクトラム拡散信号電波
を受信するFDMA受信装置に適用して好適なFDMA
受信装置用チャネル間の周波数に対する特性偏差検出装
置に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a global orbiting navigation satellite system.
, GLONASS. ), For example,
FDMA suitable for application to an FDMA receiver for receiving a spread spectrum signal wave transmitted from a GLONASS satellite by the FDMA method (frequency division multiple access method)
The present invention relates to a characteristic deviation detecting device for a frequency between channels for a receiving device.

【0002】[0002]

【従来の技術】全世界的航法システムGLONASS
(Global Orbiting Navigation Satellite System )
は、人工衛星を利用する航法システムの一種である。航
空機、船舶、自動車等の移動体における利用者は、移動
体に衛星信号受信機を含む衛星測位装置を搭載し、衛星
軌道上のGLONASS衛星のうち、4個の衛星が発す
る電波を同時に受信し、測位演算すれば、受信位置の3
次元座標(位置)を計測することができる。
2. Description of the Related Art Global navigation system GLONASS
(Global Orbiting Navigation Satellite System)
Is a kind of navigation system using artificial satellites. Users of mobile objects such as aircraft, ships, and automobiles are equipped with satellite positioning devices including satellite signal receivers on mobile objects, and simultaneously receive radio waves emitted by four of the GLONASS satellites in satellite orbit. If the positioning operation is performed, 3
The dimensional coordinates (position) can be measured.

【0003】この種のシステムとしては、NAVSTA
R/GPS(Navigation System using Time and Rangi
ng/Global Positioning System、以下GPSと略す。)
が米軍から民間利用の目的で一部開放されており、移動
体の位置計測手段として近年広く一般に利用されるよう
になってきている。
As this type of system, NAVSTA
R / GPS (Navigation System using Time and Rangi
ng / Global Positioning System, hereinafter abbreviated as GPS. )
Has been partially opened to the U.S. military for civilian use, and has recently become widely used as a means for measuring the position of a mobile object.

【0004】GLONASSの基本原理は、GPSの基
本原理とほぼ同様である。最大の相違点は、GPSにお
いては、各衛星の発する電波(衛星信号)の周波数は同
一であり、各衛星の衛星信号の区別は、電波を変調する
符号コードを衛星毎に相違させることにより行うのに対
し、GLONASSにおいては、逆に各衛星の符号コー
ドは同一であり、周波数を衛星毎に相違させて各衛星信
号の区別を行う点にある。
The basic principle of GLONASS is almost the same as that of GPS. The biggest difference is that in GPS, the frequency of radio waves (satellite signals) emitted by each satellite is the same, and the satellite signals of each satellite are distinguished by making the code code for modulating the radio waves different for each satellite. On the other hand, in GLONASS, on the contrary, the code code of each satellite is the same, and the difference is that the frequency is different for each satellite to distinguish each satellite signal.

【0005】GLONASSにおける衛星信号とそれに
よる測位方法の概略を述べる。GLONASS衛星の衛
星信号の搬送波周波数は、1598.0625MHz
(チャネル−7)から1609.3125MHz(チャ
ネル+13)まで、0.5625MHz間隔で21チャ
ネルの周波数毎に配置されている。各衛星信号は、全衛
星に共通なPNコードと呼ばれる疑似雑音符号と航法デ
ータにより変調されている。
An outline of satellite signals in GLONASS and a positioning method based on the satellite signals will be described. The carrier frequency of the satellite signal of the GLONASS satellite is 1598.0625 MHz.
From (Channel-7) to 1609.3125 MHz (Channel + 13), they are arranged at intervals of 0.5625 MHz for every 21 channels. Each satellite signal is modulated by a pseudo-noise code called a PN code common to all satellites and navigation data.

【0006】PNコードは、0と1とが一見不規則に並
ぶ所定長の2進データが繰り返される。所定長データ内
の不規則性により雑音に似た性質が生じ、疑似雑音符号
と呼ばれている。このような変調方式は、周知のよう
に、電波妨害に対して強いという特徴を有している。
In the PN code, binary data having a predetermined length in which 0s and 1s are arranged seemingly irregularly are repeated. Irregularities in the data of a predetermined length cause characteristics similar to noise, and are called pseudo-noise codes. As is well known, such a modulation method has a feature of being resistant to radio wave interference.

【0007】PNコードが雑音的性質を有するといって
も、あくまで人工的なものであり、受信機側においても
同一のパターンの信号を発生することができる。衛星信
号に対して、受信機側に設けたPNコード発生回路で発
生したPNコードを時間的にずらせながら照合していく
と、両者が一致するタイミングがある。
Although the PN code has a noise-like property, it is only an artificial thing and a signal of the same pattern can be generated on the receiver side. When a PN code generated by a PN code generation circuit provided on the receiver side is collated with a satellite signal while being temporally shifted, there is a timing at which the two coincide.

【0008】各衛星信号の位相は、時刻に基づいて管理
されており、その位相と時刻との関係は、受信機側にお
いても既知である。従って、受信機側の時計が衛星上の
時計と完全に同時刻性を有しているならば、PNコード
の一致タイミングから、衛星と受信機間の電波伝播時間
を知ることができ、これから衛星と受信機間の距離を算
出することができる。
[0008] The phase of each satellite signal is managed based on the time, and the relationship between the phase and the time is also known on the receiver side. Therefore, if the clock on the receiver side has the exact same time as the clock on the satellite, the radio wave propagation time between the satellite and the receiver can be known from the coincidence timing of the PN code. And the distance between the receiver and the receiver can be calculated.

【0009】しかし、衛星と受信機との間の同時刻性を
保証することは現実には難しく、衛星と受信機間の未知
量の時刻ずれがあり、前記の距離は誤差を有している。
このため、前記の距離は疑似距離と呼ばれる。
However, it is actually difficult to guarantee the same time between the satellite and the receiver, and there is an unknown amount of time shift between the satellite and the receiver, and the distance has an error. .
For this reason, the above distance is called a pseudo distance.

【0010】一方、航法データは各衛星の位置情報およ
び時刻情報であり、PNコードに2次的な変調をかける
形で送信されている。従って、受信装置側に設けたPN
コード発生回路により発生したPNコードによって受信
電波を復調(逆拡散)し、信号電波を抽出することがで
きる。
On the other hand, the navigation data is the position information and time information of each satellite, and is transmitted in a form in which the PN code is subjected to secondary modulation. Therefore, the PN provided on the receiving device side
The received radio wave is demodulated (despread) by the PN code generated by the code generation circuit, and the signal radio wave can be extracted.

【0011】もし、衛星と受信機間の時刻のずれがなけ
れば、疑似距離は衛星と受信機間の正確な距離を示すの
で、3個の衛星の衛星信号から得られる各衛星の位置
と、それに対する疑似距離とから、受信機の位置を算
出、決定することができる。
If there is no time lag between the satellite and the receiver, the pseudorange indicates the exact distance between the satellite and the receiver, so that the position of each satellite obtained from the satellite signals of the three satellites, The position of the receiver can be calculated and determined based on the pseudo distance.

【0012】しかし、実際には、先に述べたように、各
衛星と受信機間には未知量の時刻のずれが存在するた
め、これを除去するために4個の衛星の位置と疑似距離
を用いる。
However, in practice, as described above, since there is an unknown amount of time lag between each satellite and the receiver, the positions of the four satellites and the pseudo distance are removed to eliminate this. Is used.

【0013】図4は、従来の衛星信号受信装置であるF
DMA受信装置用のダウンコンバータの構成を示してい
る。
FIG. 4 shows a conventional satellite signal receiving apparatus F.
2 shows a configuration of a downconverter for a DMA receiver.

【0014】GLONASS衛星から送信された電波
は、船舶や自動車などの移動体に設置されたアンテナ部
で受信され、誘電体フィルタなどのバンドパスフィルタ
で帯域外の不要電波が取り除かれ、低雑音増幅器で増幅
され、図4に示したダウンコンバータに導かれる。
The radio wave transmitted from the GLONASS satellite is received by an antenna unit installed on a moving body such as a ship or an automobile, and unnecessary radio waves outside the band are removed by a band-pass filter such as a dielectric filter. And is guided to the down converter shown in FIG.

【0015】周波数fRFの高周波信号(以下、RF信
号という。)は、出力の一端が抵抗器9により終端され
た方向性結合器1の一方の入力に入力される。一方、方
向性結合器1の他方の入力には、IF部8のバンドパス
フィルタ5の帯域内群遅延特性の補正のため疑似信号発
生回路2により発生された、衛星から送信される信号を
模した疑似衛星信号が入力できるようになっており、方
向性結合器1の出力端に実衛星信号と疑似衛星信号の混
合されたRF信号が得られる。
A high-frequency signal having a frequency fRF (hereinafter referred to as an RF signal) is input to one input of the directional coupler 1 whose one end is terminated by a resistor 9. On the other hand, the other input of the directional coupler 1 receives the signal transmitted from the satellite, which is generated by the pseudo signal generating circuit 2 for correcting the in-band group delay characteristic of the band pass filter 5 of the IF unit 8. The pseudo-satellite signal can be input, and an RF signal in which a real satellite signal and a pseudo-satellite signal are mixed is obtained at the output end of the directional coupler 1.

【0016】このRF信号がミキサ回路4で局部発振器
3の周波数fLOのローカル信号LOと混合されて周波
数fIFの中間周波信号(以下、IF信号という。)に
周波数変換されIF部8に入力される。IF部8ではバ
ンドパスフィルタ5でGLONASS帯域のIF信号を
取り出した後、増幅器6で増幅し、最後にA/D変換器
7でディジタル信号に変換し、演算部に出力する。
The RF signal is mixed with a local signal LO having a frequency fLO of the local oscillator 3 by a mixer circuit 4, frequency-converted into an intermediate frequency signal having a frequency fIF (hereinafter referred to as an IF signal), and input to the IF section 8. . In the IF section 8, the IF signal in the GLONASS band is extracted by the band pass filter 5, amplified by the amplifier 6, finally converted into a digital signal by the A / D converter 7, and output to the arithmetic section.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】ところで、図4に示す
ダウンコンバータを含む従来の衛星信号受信装置では、
以下のような不都合が存在していた。
By the way, in the conventional satellite signal receiving apparatus including the down converter shown in FIG.
The following inconveniences existed.

【0018】すなわち、GLONASSにおける衛星信
号のように、FDMA方式で送信される信号を受信する
受信装置では、アンテナ部で受信したRF信号が送信
元、例えば、衛星毎(衛星チャンネル毎)に送信周波数
が異なるため、受信装置のダウンコンバータ回路内で周
波数変換したIF信号も衛星毎に異なる周波数のまま保
たれるため、RF信号と同じ帯域幅となり一般には広帯
域となる。
That is, in a receiving apparatus for receiving a signal transmitted by the FDMA system, such as a satellite signal in GLONASS, the RF signal received by the antenna unit is transmitted by a transmission source, for example, a transmission frequency for each satellite (for each satellite channel). Therefore, the IF signal that has been frequency-converted in the down-converter circuit of the receiving device is also kept at a different frequency for each satellite.

【0019】IF信号帯に設けられたバンドパスフィル
タ5など、周波数特性を有する回路においては、一般に
は、広帯域にわたって、信号の振幅、位相、群遅延時間
などを一定に保つことが難しいため、受信装置側におい
て各衛星毎に、振幅、位相、群遅延時間などの周波数特
性が異なることとなり、GLONASSのように衛星と
受信装置間の距離を、PNコード信号の群遅延時間を利
用して測定する衛星航法システムでは、この分が測位位
置の誤差に影響することになる。
In a circuit having frequency characteristics, such as a band-pass filter 5 provided in an IF signal band, it is generally difficult to keep the signal amplitude, phase, group delay time, and the like constant over a wide band. Frequency characteristics such as amplitude, phase, and group delay time are different for each satellite on the device side, and the distance between the satellite and the receiving device is measured using the group delay time of the PN code signal like GLONASS. In the satellite navigation system, this influences the error of the positioning position.

【0020】そこで、従来の衛星信号受信装置では、受
信装置内におけるチャネル間の周波数に対する特性の偏
差(チャネル間バイアスともいう。)の1つである群遅
延時間の周波数特性を補正するため、受信装置内に、衛
星と同じ周波数の疑似信号を発生する疑似信号発生回路
2を設け、上記群遅延時間の周波数特性を補正する構成
とする方法を採用しているが、疑似信号発生回路2を設
けることにより受信装置の構成が複雑となり、消費電力
も大きくなるという不都合があった。
Therefore, in the conventional satellite signal receiving apparatus, the reception characteristic is corrected in order to correct the frequency characteristic of the group delay time, which is one of the deviations of the characteristic with respect to the frequency between channels (also referred to as inter-channel bias) in the receiving apparatus. A pseudo signal generating circuit 2 for generating a pseudo signal having the same frequency as that of the satellite is provided in the apparatus, and a method of correcting the frequency characteristic of the group delay time is adopted. However, the pseudo signal generating circuit 2 is provided. As a result, there has been a problem that the configuration of the receiving apparatus becomes complicated and power consumption increases.

【0021】本発明は、このような課題を考慮してなさ
れたものであり、疑似信号発生回路を用いることなく、
チャネル間の周波数特性の偏差(チャネル間バイアス)
を検出することを可能とするFDMA受信装置用チャネ
ル間の周波数に対する特性偏差検出装置を提供すること
を目的とする。
The present invention has been made in view of such a problem, and without using a pseudo signal generation circuit,
Frequency characteristic deviation between channels (inter-channel bias)
It is an object of the present invention to provide a device for detecting a characteristic deviation with respect to the frequency between the channels for the FDMA receiving device, which can detect the frequency deviation.

【0022】また、本発明は、特に、移動体等の位置を
測定する衛星測位装置におけるチャネル間バイアス(周
波数に対する特性の偏差)の1つである群遅延時間を検
出することを可能とするFDMA受信装置用チャネル間
の周波数に対する特性偏差検出装置を提供することを目
的とする。
Further, the present invention particularly enables FDMA to detect a group delay time, which is one of the inter-channel biases (deviation of characteristics with respect to frequency) in a satellite positioning device for measuring the position of a moving body or the like. It is an object of the present invention to provide a device for detecting a characteristic deviation with respect to a frequency between channels for a receiving device.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】本発明は、入力されたR
F信号を所定のIF信号に変換するダウンコンバータの
局部発振器として少なくとも1つの周波数シンセサイザ
を備え、1つのチャネル周波数のRF信号を異なった周
波数の複数のIF信号に周波数変換することにより、特
性検出部で、FDMA受信装置内のIF周波数帯での周
波数に対する特性の偏差、いわゆるチャネル間バイアス
を検出することができる(請求項1記載の発明)。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to an input R
A characteristic detecting unit that includes at least one frequency synthesizer as a local oscillator of a downconverter that converts the F signal into a predetermined IF signal, and performs frequency conversion of an RF signal of one channel frequency into a plurality of IF signals of different frequencies. Thus, it is possible to detect the deviation of the characteristic with respect to the frequency in the IF frequency band in the FDMA receiver, that is, the so-called inter-channel bias (the invention according to claim 1).

【0024】この発明では、局部発振器の周波数シンセ
サイザの発振周波数、すなわち、ローカル周波数を順次
変えることで、アンテナ部より入力されたどれか1つの
RF信号を、RF全チャネルに対応するIF周波数に変
換できるように構成している。これにより、疑似信号発
生回路を用いることなくアンテナ部により受信されたR
F信号を1つの基準として、IF以降の回路におけるチ
ャネル間バイアスを測定することができる。なお、この
チャネル間バイアスを除去するような演算を行うことに
より、チャネル間バイアスを除去することができる。
According to the present invention, one of the RF signals input from the antenna unit is converted into an IF frequency corresponding to all the RF channels by sequentially changing the oscillation frequency of the frequency synthesizer of the local oscillator, that is, the local frequency. It is configured to be able to. As a result, the R signal received by the antenna unit without using the pseudo signal generation circuit
Using the F signal as one reference, the inter-channel bias in the circuit after the IF can be measured. By performing an operation for removing the inter-channel bias, the inter-channel bias can be removed.

【0025】この場合、前記入力される1つのチャネル
のRF信号が、GLONASS衛星から送信された電波
の受信信号であるとき、前記特性検出部は、得られた複
数のIF周波数からそれぞれ疑似距離を測定し、該疑似
距離を、前記チャネル間の周波数に対する特性の1つで
ある群遅延時間の特性として検出することができる(請
求項2記載の発明)。
In this case, when the input RF signal of one channel is a received signal of a radio wave transmitted from a GLONASS satellite, the characteristic detecting section determines the pseudo distance from each of the obtained IF frequencies. By measuring the pseudo distance, the pseudo distance can be detected as a characteristic of the group delay time, which is one of the characteristics with respect to the frequency between the channels (the invention according to claim 2).

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を添
付の図面を参照しながら詳細に説明する。
An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

【0027】図1は、この一実施の形態が適用されたF
DMA受信装置10の構成を示している。
FIG. 1 is a diagram showing an F to which this embodiment is applied.
1 shows a configuration of a DMA receiving device 10.

【0028】FDMA受信装置10は、基本的に、アン
テナ部から得られる周波数fRFの高周波信号(RF信
号)を周波数fIFの中間周波信号(IF信号)に周波
数変換するミキサ回路101を含むダウンコンバータ1
1と、IF信号をデジタルのIF信号に変換するIF部
20と、得られたIF信号に基づきチャネル間の周波数
に対する特性を検出する特性検出部としても機能する演
算部40とから構成される。
The FDMA receiver 10 basically includes a down converter 1 including a mixer circuit 101 for frequency-converting a high-frequency signal (RF signal) having a frequency fRF obtained from an antenna section into an intermediate frequency signal (IF signal) having a frequency fIF.
1, an IF unit 20 that converts an IF signal into a digital IF signal, and an arithmetic unit 40 that also functions as a characteristic detecting unit that detects a characteristic of a frequency between channels based on the obtained IF signal.

【0029】局部発振器30は、発振周波数が温度補償
された水晶発振器(TCXO)306と、該TCXO3
06から出力される基準信号の基準周波数を分周数26
で分周する分周器305と、分周された周波数fPDの
基準信号と、周波数fLOのローカル信号LOを分周数
Nの分周器303で分周した信号との位相を比較する位
相比較器304と、位相比較器304の出力を平滑する
ループフィルタ302と、ループフィルタ302の出力
電圧に基づいて所定の周波数fLOのローカル信号LO
を発生する電圧制御発振器(VCO)301とから構成
される。
The local oscillator 30 includes a crystal oscillator (TCXO) 306 whose oscillation frequency is temperature-compensated and the TCXO3
The reference frequency of the reference signal output from the number 06 is divided by 26.
305, and a phase comparison for comparing the phases of a frequency-divided reference signal having a frequency fPD and a signal obtained by dividing a local signal LO having a frequency fLO by a frequency divider 303 having a frequency division number N. , A loop filter 302 for smoothing the output of the phase comparator 304, and a local signal LO having a predetermined frequency fLO based on the output voltage of the loop filter 302.
And a voltage controlled oscillator (VCO) 301 for generating

【0030】位相比較器304、ループフィルタ30
2、VCO301および分周器303は、周波数シンセ
サイザを構成する。なお、周波数シンセサイザは、この
実施の形態のように1つでもよいが、発振周波数帯の異
なる複数の周波数シンセサイザを切り替えて使用するよ
うにしてもよい。
Phase comparator 304, loop filter 30
2. The VCO 301 and the frequency divider 303 constitute a frequency synthesizer. Although one frequency synthesizer may be used as in this embodiment, a plurality of frequency synthesizers having different oscillation frequency bands may be switched and used.

【0031】IF部20は、バンドパスフィルタ20
1、IF増幅器202およびA/D変換器203とから
構成されている。
The IF section 20 includes a band-pass filter 20
1, an IF amplifier 202 and an A / D converter 203.

【0032】演算部40は、マイクロコンピュータ等よ
り構成され、測位演算やチャネル間バイアスの補正演算
を行うとともに、チャネル間バイアスを記憶するメモリ
401を有している。
The arithmetic unit 40 is composed of a microcomputer or the like, and performs a positioning operation and a correction operation of the inter-channel bias, and has a memory 401 for storing the inter-channel bias.

【0033】まず、GLONASSにおける衛星から送
信される電波について説明する。GLONASSは24
個の衛星が軌道高度約2万kmで地球上空を周回してお
り、前述したように、各衛星から送信されている電波の
PNコードは全ての衛星で共通であり、周波数が衛星毎
に異なり、これにより各衛星の識別が可能となってい
る。衛星から送信される電波の周波数はLバンドであ
り、GLONASS衛星の衛星信号の搬送波周波数は、
1598.0625MHz(チャネル−7)から160
9.3125MHz(チャネル+13)まで、0.56
25MHz間隔で21チャネルの周波数が配置されてい
る。
First, radio waves transmitted from satellites in GLONASS will be described. GLONASS is 24
Satellites orbit around the earth at an altitude of about 20,000 km. As described above, the PN code of the radio wave transmitted from each satellite is common to all satellites, and the frequency differs for each satellite. This makes it possible to identify each satellite. The frequency of the radio wave transmitted from the satellite is the L band, and the carrier frequency of the satellite signal of the GLONASS satellite is
160 from 1598.0625 MHz (channel-7)
0.56 up to 9.3125 MHz (channel +13)
21 channel frequencies are arranged at intervals of 25 MHz.

【0034】各衛星は、この21チャネルのうちのある
1つの周波数を中心周波数とし、チップ率(PNコード
の1ビットの周波数)0.511MHzのPNコードで
スペクトラム拡散された帯域幅約1MHzの電波を送信
している。
Each satellite has a center frequency of one of the 21 channels, and a radio wave having a bandwidth of about 1 MHz which is spread spectrum with a PN code of 0.511 MHz with a chip rate (1 bit frequency of the PN code). Has been sent.

【0035】GLONASS衛星から送信されたLバン
ドの電波は、船舶や自動車などの移動体に設置されたア
ンテナ部で受信され、誘電体フィルタなどのバンドパス
フィルタで帯域外不要電波が取り除かれ、低雑音増幅器
で増幅され、図1に示したダウンコンバータ11に導か
れる。
The L-band radio wave transmitted from the GLONASS satellite is received by an antenna unit installed on a moving body such as a ship or an automobile, and unnecessary out-of-band radio waves are removed by a band-pass filter such as a dielectric filter. It is amplified by the noise amplifier and guided to the down converter 11 shown in FIG.

【0036】ダウンコンバータ11に入力された周波数
fRFのRF信号は、ミキサ回路101により、局部発
振器30のローカル信号LOと混合され、IF信号に周
波数変換され、IF部20に入力される。
The RF signal of the frequency fRF input to the down converter 11 is mixed with the local signal LO of the local oscillator 30 by the mixer circuit 101, frequency-converted into an IF signal, and input to the IF unit 20.

【0037】IF部20では、バンドパスフィルタ20
1で所望のIF信号が取り出された後、IF増幅器20
2で増幅され、最後にA/D変換器203でディジタル
信号とされて、演算部40に入力される。演算部40
は、通常の衛星測位装置に使用される処理装置を使用す
ることができる。
In the IF section 20, the band-pass filter 20
After the desired IF signal is extracted in step 1, the IF amplifier 20
The digital signal is amplified by the A / D converter 203 and finally converted into a digital signal by the A / D converter 203 and input to the arithmetic unit 40. Arithmetic unit 40
Can use a processing device used for a normal satellite positioning device.

【0038】ここで、IF部20のバンドパスフィルタ
201には、通常、SAWフィルタが用いられており、
このSAWフィルタの各衛星に対応するIF周波数での
群遅延時間の差が、GLONASSのチャネルによらず
一定でないと、演算部40で衛星と受信装置の疑似距離
を算出する際に誤差となってしまうことになる。
Here, a SAW filter is usually used as the band-pass filter 201 of the IF unit 20.
If the difference of the group delay time at the IF frequency corresponding to each satellite of the SAW filter is not constant regardless of the GLONASS channel, an error occurs when the arithmetic unit 40 calculates the pseudo distance between the satellite and the receiving device. Will be lost.

【0039】例えば、GLONASSのIF帯域内で3
0nsの群遅延時間の差があると、測位演算部で受信装
置の位置を求めたときにDOP(Dilution Of Precisio
n :精度低下率)2の場合で、18m程度の誤差を生じ
る。
For example, within the IF band of GLONASS,
If there is a difference in the group delay time of 0 ns, the DOP (Dilution Of Precisio
n: accuracy reduction rate) 2, an error of about 18 m occurs.

【0040】本実施形態においては、この群遅延時間の
チャネルによるバイアスを検出し、演算部40における
演算によりこのバイアス誤差を取り除くために、局部発
振器30を周波数シンセサイザを用いた方式としてい
る。
In this embodiment, the local oscillator 30 uses a frequency synthesizer in order to detect the bias of the group delay time due to the channel and remove the bias error by the calculation in the calculation unit 40.

【0041】すなわち、VCO301が発生するローカ
ル信号の発振周波数であるローカル周波数fLOをGL
ONASSのチャネル間隔0.5625MHzとするた
め、TCXO306の発振周波数を、例えば、14.6
25MHzとし、分周器305で26分周し、周波数シ
ンセサイザの基準周波数fPDを0.5625MHzと
して位相比較器304に入力するよう構成している。
That is, the local frequency fLO which is the oscillation frequency of the local signal generated by the VCO 301 is
In order to set the ONASS channel interval to 0.5625 MHz, the oscillation frequency of the TCXO 306 is set to, for example, 14.6.
The frequency is divided by 26 by the frequency divider 305, and the reference frequency fPD of the frequency synthesizer is set to 0.5625 MHz and input to the phase comparator 304.

【0042】VCO301が発生する発振周波数fLO
のローカル信号は、ミキサ回路101に入力されるとと
もに、分周器303でN分周され、位相比較器304に
入力される。位相比較器304は、入力された2つの信
号の位相を比較し、その位相誤差を電圧に変換し、ルー
プフィルタ302に出力する。
Oscillation frequency fLO generated by VCO 301
Is input to the mixer circuit 101, is also frequency-divided by the frequency divider 303, and is input to the phase comparator 304. The phase comparator 304 compares the phases of the two input signals, converts the phase error into a voltage, and outputs the voltage to the loop filter 302.

【0043】位相誤差電圧は、ループフィルタ302で
高周波雑音成分が除去された後、VCO301の電圧制
御端子に入力される。このようにして、最終的には、V
CO301の発振周波数fLOは、基準周波数fPD=
0.5625MHzのN倍の周波数に逓倍される。
The phase error voltage is input to the voltage control terminal of the VCO 301 after the high frequency noise component is removed by the loop filter 302. Thus, finally, V
The oscillation frequency fLO of the CO 301 is equal to the reference frequency fPD =
The frequency is multiplied to N times the frequency of 0.5625 MHz.

【0044】ここで、分周器303の分周数NをN=2
496とすると、局部発振器30の出力周波数fLO
は、fLO=1404MHzとなる。このとき、図2の
表に示すように、例えば、チャネル番号nがn=−7の
RF周波数fRF=1598.0625MHzはIF周
波数fIF=194.0625MHzに、チャネル番号
nがn=+3のRF周波数fRF=1603.6875
MHzは、IF周波数fIF=199.6875MHz
に、チャネル番号nがn=+13のRF周波数fRF=
1609.3125MHzはIF周波数fIF=20
5.3125MHzにそれぞれ周波数変換されることに
なる。
Here, the dividing number N of the divider 303 is N = 2.
496, the output frequency fLO of the local oscillator 30
Is fLO = 1404 MHz. At this time, as shown in the table of FIG. 2, for example, the channel number n is n = −7, the RF frequency fRF = 1598.0625 MHz is the IF frequency fIF = 194.0625 MHz, and the channel number n is the RF frequency n = + 3. fRF = 1603.6875
MHz is the IF frequency fIF = 199.6875 MHz
Where the channel number n is the RF frequency fRF of n = + 13 =
1609.3125 MHz is IF frequency fIF = 20
The frequency is converted to 5.3125 MHz.

【0045】IF部20には、SAWバンドパスフィル
タ201に代表される周波数特性を持った素子があり、
その群遅延特性は、横軸がIF周波数(MHz)、縦軸
が群遅延時間を示す図3に示すように、通過帯域内でリ
ップルを持っており、そのリップル幅は約30ns程度
である。
The IF section 20 includes an element having a frequency characteristic represented by the SAW band-pass filter 201.
The group delay characteristic has a ripple in the pass band as shown in FIG. 3 in which the horizontal axis indicates the IF frequency (MHz) and the vertical axis indicates the group delay time, and the ripple width is about 30 ns.

【0046】このバンドパスフィルタ201に代表され
るIF部20のチャネル間群遅延バイアスを取り除くた
め、局部発振器30の分周器303の分周数Nを演算部
40から設定する。
In order to remove the inter-channel group delay bias of the IF section 20 represented by the band-pass filter 201, the frequency division number N of the frequency divider 303 of the local oscillator 30 is set from the arithmetic section 40.

【0047】例えば、チャネル番号nがn=+3のGL
ONASS衛星信号を受信しているとして、この衛星を
利用した、言い換えれば、この衛星のRF周波数(1つ
のRF周波数)を利用した群遅延時間の測定方法を説明
する。
For example, GL where the channel number n is n = + 3
Assuming that an ONASS satellite signal is being received, a method of measuring the group delay time using this satellite, in other words, using the RF frequency (one RF frequency) of this satellite will be described.

【0048】先ず、分周器303の分周数NをN=25
06に設定すると、同じn=+3の衛星のIF周波数f
IFがfIF=194.0625MHzとなるので、衛
星と受信装置間の疑似距離を演算部40で算出(測定)
する。次に、分周数NをN=2505に設定すると、同
じn=+3の衛星のIF周波数fIFがfIF=19
4.6250MHzとなり、同様に衛星と受信装置間の
疑似距離を測定する。
First, the frequency division number N of the frequency divider 303 is set to N = 25.
06, the IF frequency f of the same n = + 3 satellite
Since the IF becomes fIF = 194.0625 MHz, the pseudo distance between the satellite and the receiving device is calculated (measured) by the arithmetic unit 40.
I do. Next, when the frequency division number N is set to N = 2505, the IF frequency fIF of the same n = + 3 satellite is fIF = 19.
It becomes 4.6250 MHz, and the pseudo distance between the satellite and the receiving device is measured in the same manner.

【0049】この場合、分周数N=2506と分周数N
=2505に設定して測定した疑似距離の差がIF部2
0の群遅延時間差となる。このとき、同じn=+3のチ
ャネル番号の衛星であっても、衛星自身が動いているた
め、測定時刻により疑似距離が異なることとなるため、
衛星の動きを外挿して衛星の位置の違いをキャンセルし
なければならないことはいうまでもない。
In this case, the dividing number N = 2506 and the dividing number N
= 2505 and the difference in the pseudo distance measured is IF section 2
A group delay time difference of 0 results. At this time, even if the satellites have the same channel number of n = + 3, since the satellites themselves are moving, the pseudoranges differ depending on the measurement time.
It is needless to say that the movement of the satellite must be extrapolated to cancel the difference in the position of the satellite.

【0050】このようにして、分周数N=2506から
分周数N=2486まで21回、上記の演算を順次繰り
返すことにより、IF部20の周波数に対する群遅延特
性を測定することができ、これを演算部40中のメモリ
401に記憶しておき、群遅延時間の補正に利用するこ
とにより、チャネル間群遅延時間バイアスを取り除くこ
とができ、正確な測位が可能となる。
In this way, the group delay characteristic with respect to the frequency of the IF unit 20 can be measured by repeating the above calculation 21 times from the division number N = 2506 to the division number N = 2486, 21 times. By storing this in the memory 401 in the arithmetic unit 40 and using it for correction of the group delay time, the group delay time bias between channels can be removed, and accurate positioning can be performed.

【0051】なお、上述の実施の形態では、チャネル間
バイアスとして群遅延時間を例に説明したが、本発明
は、群遅延時間の検出に限らず、振幅や位相の検出に適
用することができることはもちろんである。
In the above embodiment, the group delay time is described as an example of the bias between channels. However, the present invention is not limited to the detection of the group delay time, but can be applied to the detection of amplitude and phase. Of course.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、局部発
振器に周波数シンセサイザを用い、この周波数シンセサ
イザの発振周波数を変化させることにより、1つ衛星か
らの1つのRF信号を異なったIF周波数に変換し、チ
ャネル間のバイアスの周波数特性を測定する構成として
いる。このため、従来必要であった疑似信号発生回路を
用いずにチャネル間バイアスを検出することが可能とな
り、しかも、受信装置の小形化および低消費電力化を同
時に達成することができるという効果が得られる。
As described above, according to the present invention, by using a frequency synthesizer as a local oscillator and changing the oscillation frequency of this frequency synthesizer, one RF signal from one satellite can be changed to a different IF frequency. , And measures the frequency characteristics of the bias between channels. For this reason, it is possible to detect the bias between channels without using a pseudo signal generation circuit which has been required in the past, and furthermore, it is possible to achieve the effect of simultaneously reducing the size and power consumption of the receiving device. Can be

【0053】なお、FDMA受信方式において周波数シ
ンセサイザを用いる構成が、特開昭60−27250号
公報に記載されているが、該公報には、1つのシンセサ
イザで、中間周波数帯の複数のFDMA信号をベースバ
ンド帯の信号に周波数変換できるようにした技術が記載
されているに過ぎず、本願発明のようにチャネル間バイ
アスを検出する点については何も開示されていない。
A configuration using a frequency synthesizer in the FDMA receiving method is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-27250, which discloses that a single synthesizer uses a plurality of FDMA signals in an intermediate frequency band. It merely describes a technique that enables frequency conversion to a baseband signal, and does not disclose anything about detecting an inter-channel bias as in the present invention.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の一実施の形態が適用されたFDMA
受信装置の構成を示す回路ブロック図である。
FIG. 1 is an FDMA to which an embodiment of the present invention is applied.
FIG. 3 is a circuit block diagram illustrating a configuration of a receiving device.

【図2】この発明の動作説明に供される表を示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing a table provided for explaining the operation of the present invention;

【図3】チャネル間バイアスの例としての群遅延特性を
示す線図である。
FIG. 3 is a diagram showing group delay characteristics as an example of an inter-channel bias.

【図4】従来技術に係るFDMA受信装置用のダウンコ
ンバータの構成を示す回路ブロック図である。
FIG. 4 is a circuit block diagram showing a configuration of a downconverter for an FDMA receiver according to the related art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…FDMA受信装置 20…IF部 30…局部発振器 40…演算部 101…ミキサ回路 201…バンドパ
スフィルタ 202…IF増幅器 203…A/D変
換器 301…電圧制御発振器(VCO) 302…ループフ
ィルタ 303…分周器 304…位相比較
器 305…分周器 306…水晶発振
器(TCXO) 401…メモリ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... FDMA receiving apparatus 20 ... IF part 30 ... Local oscillator 40 ... Calculation part 101 ... Mixer circuit 201 ... Band pass filter 202 ... IF amplifier 203 ... A / D converter 301 ... Voltage control oscillator (VCO) 302 ... Loop filter 303 ... frequency divider 304 ... phase comparator 305 ... frequency divider 306 ... crystal oscillator (TCXO) 401 ... memory

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】局部発振器として少なくとも1つの周波数
シンセサイザを用い、該周波数シンセサイザの分周数を
変えることにより、入力される1つのチャネル周波数の
RF信号を、他のチャネル周波数のRF信号に対応する
複数のIF信号に周波数変換するダウンコンバータと、 前記ダウンコンバータにより周波数変換された複数のI
F信号に基づきチャネル間の周波数に対する特性を検出
する特性検出部とを備えることを特徴とするFDMA受
信装置用チャネル間の周波数に対する特性偏差検出装
置。
1. An RF signal of one channel frequency corresponding to an RF signal of another channel frequency by using at least one frequency synthesizer as a local oscillator and changing the frequency division number of the frequency synthesizer. A down converter for converting the frequency into a plurality of IF signals, and a plurality of I
A characteristic detecting unit for detecting a characteristic of a frequency between channels based on an F signal; a characteristic deviation detecting device for a frequency between channels for an FDMA receiving device.
【請求項2】請求項1記載の装置において、 前記入力される1つのチャネルのRF信号が、GLON
ASS衛星から送信された電波の受信信号であるとき、 前記特性検出部は、得られた複数のIF周波数からそれ
ぞれ疑似距離を測定し、該疑似距離を、前記チャネル間
の周波数に対する特性の1つである群遅延時間の特性と
して検出することを特徴とするFDMA受信装置用チャ
ネル間の周波数に対する特性偏差検出装置。
2. The apparatus according to claim 1, wherein the input RF signal of one channel is GLON.
When the signal is a reception signal of a radio wave transmitted from an ASS satellite, the characteristic detecting unit measures a pseudo distance from each of the obtained IF frequencies, and determines the pseudo distance as one of characteristics with respect to the frequency between the channels. A characteristic deviation detector for a frequency between channels for an FDMA receiver, wherein the characteristic deviation is detected as a characteristic of a group delay time.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007292610A (en) * 2006-04-25 2007-11-08 Furuno Electric Co Ltd Satellite navigation receiver
JP2011215128A (en) * 2010-03-16 2011-10-27 Denso Corp Glonass receiving device
CN108710144A (en) * 2018-04-02 2018-10-26 武汉大学 Deviation calibration method and system between zero/short baseline GLONASS phase paths
WO2022113620A1 (en) * 2020-11-27 2022-06-02 古野電気株式会社 Positioning device, positioning method, and positioning program

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