JP2900756B2 - Ｇｐｓ受信装置 - Google Patents
Ｇｐｓ受信装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＧＰＳ（Global Posit
ioning System）衛星から地球に向けて送信された電波
を受信するＧＰＳ受信装置に関する。
ioning System）衛星から地球に向けて送信された電波
を受信するＧＰＳ受信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＧＰＳ衛星は軍事目的で開発された衛星
であるが、一部が民間の利用に開放され、地上や洋上の
乗物等の位置を検出する測位などに利用されている。こ
のＧＰＳ電波を受信する測位装置は、測位精度が高く、
船舶用やカー用ナビゲーションシステム、携帯用測位シ
ステム等に広く利用され始めているが、最近では特に携
帯用測位システム等におけるニーズが高まり、その将来
性や発展性が期待されている。
であるが、一部が民間の利用に開放され、地上や洋上の
乗物等の位置を検出する測位などに利用されている。こ
のＧＰＳ電波を受信する測位装置は、測位精度が高く、
船舶用やカー用ナビゲーションシステム、携帯用測位シ
ステム等に広く利用され始めているが、最近では特に携
帯用測位システム等におけるニーズが高まり、その将来
性や発展性が期待されている。
【０００３】ＧＰＳ衛星から送信される電波は、公開さ
れているＣ／Ａ（Clear and Acquisition）コードと軍
用であるために、公開されていないＰ（Precision）コ
ードの２種類の拡散符号を用いて航法メッセージを拡散
変調し、得られたそれぞれの変調信号をキャリヤ変調し
て送信される。また、ＧＰＳ衛星は複数個打ち上げられ
ており、各衛星により使用されるＣ／ＡコードやＰコー
ドはそれぞれ異なっている。
れているＣ／Ａ（Clear and Acquisition）コードと軍
用であるために、公開されていないＰ（Precision）コ
ードの２種類の拡散符号を用いて航法メッセージを拡散
変調し、得られたそれぞれの変調信号をキャリヤ変調し
て送信される。また、ＧＰＳ衛星は複数個打ち上げられ
ており、各衛星により使用されるＣ／ＡコードやＰコー
ドはそれぞれ異なっている。
【０００４】このように複数のＧＰＳ衛星から地球に向
けて送信される電波を受信する場合、その内３個以上の
衛星の電波を同時に受信して各衛星からの信号が受信機
まで到達するのに要した時間と、電磁波の伝播速度から
距離を計算することにより現在位置を得ることができ
る。
けて送信される電波を受信する場合、その内３個以上の
衛星の電波を同時に受信して各衛星からの信号が受信機
まで到達するのに要した時間と、電磁波の伝播速度から
距離を計算することにより現在位置を得ることができ
る。
【０００５】図２はＧＰＳ衛星における送信回路を示し
ている。この回路はＬ１キャリヤと呼ばれる１．５７５
４２ＧＨｚとＬ２キャリヤと呼ばれる１．２２７６ＧＨ
ｚの２つのキャリヤによりスペクトラム拡散した信号を
送信するものである。原子時計１としては非常に安定し
た原子振動を行うセシウム原子時計が用いられ、１０．
２３ＭＨｚの基準周波数が生成されて、この周波数を基
準としてキャリヤと各コードが生成される。
ている。この回路はＬ１キャリヤと呼ばれる１．５７５
４２ＧＨｚとＬ２キャリヤと呼ばれる１．２２７６ＧＨ
ｚの２つのキャリヤによりスペクトラム拡散した信号を
送信するものである。原子時計１としては非常に安定し
た原子振動を行うセシウム原子時計が用いられ、１０．
２３ＭＨｚの基準周波数が生成されて、この周波数を基
準としてキャリヤと各コードが生成される。
【０００６】すなわち、Ｌ１キャリヤは１５４逓倍器２
により逓倍されてＬ１キャリヤ発生器３により生成され
（１．５７５４２ＧＨｚ＝１０．２３ＭＨｚ×１５
４）、Ｌ２キャリヤは１２０逓倍器９により逓倍されて
Ｌ２キャリヤ発生器１０により生成される（１．２２７
６ＧＨｚ＝１０．２３ＭＨｚ×１２０）。また、Ｃ／Ａ
コードは基準周波数が１０分の１分周器４により分周さ
れて１．０２３ＭＨｚのクロックが生成され、このクロ
ックをＣ／Ａコード発生器５に供給することにより１．
０２３Ｍｂｐｓ、１周期が１０２３チップの拡散符号
（Ｃ／Ａコード）が生成される。衛星固有の航法メッセ
ージは基準周波数を２０４６００分の１分周器６により
分周してメッセージ発生器７に供給することにより５０
ｂｐｓのデータとして生成され、Ｐコードは基準周波数
をそのままクロック信号として用いてＰコード発生器８
により生成される。なお、前述のようにＰコードの拡散
符号は公開されていないが、その符号長が１週間程度の
６．１８７１０４×１０ 12 チップの非常に長い符号であ
る。
により逓倍されてＬ１キャリヤ発生器３により生成され
（１．５７５４２ＧＨｚ＝１０．２３ＭＨｚ×１５
４）、Ｌ２キャリヤは１２０逓倍器９により逓倍されて
Ｌ２キャリヤ発生器１０により生成される（１．２２７
６ＧＨｚ＝１０．２３ＭＨｚ×１２０）。また、Ｃ／Ａ
コードは基準周波数が１０分の１分周器４により分周さ
れて１．０２３ＭＨｚのクロックが生成され、このクロ
ックをＣ／Ａコード発生器５に供給することにより１．
０２３Ｍｂｐｓ、１周期が１０２３チップの拡散符号
（Ｃ／Ａコード）が生成される。衛星固有の航法メッセ
ージは基準周波数を２０４６００分の１分周器６により
分周してメッセージ発生器７に供給することにより５０
ｂｐｓのデータとして生成され、Ｐコードは基準周波数
をそのままクロック信号として用いてＰコード発生器８
により生成される。なお、前述のようにＰコードの拡散
符号は公開されていないが、その符号長が１週間程度の
６．１８７１０４×１０ 12 チップの非常に長い符号であ
る。
【０００７】このように生成されたＣ／Ａコードと航法
メッセージはＥＸ−ＯＲゲート１１に供給されてメッセ
ージが拡散変調された信号として得られ、この信号はＬ
１キャリヤが９０°位相シフトされたキャリヤと乗算
（図示１３、１４）されて加算回路１８に供給される。
また、Ｐコードも同様に航法メッセージと共にＥＸ−Ｏ
Ｒゲート１２に供給されてメッセージが拡散変調された
信号が得られ、この信号はＬ１キャリヤと乗算（図示１
５）されて加算回路１８に供給される。
メッセージはＥＸ−ＯＲゲート１１に供給されてメッセ
ージが拡散変調された信号として得られ、この信号はＬ
１キャリヤが９０°位相シフトされたキャリヤと乗算
（図示１３、１４）されて加算回路１８に供給される。
また、Ｐコードも同様に航法メッセージと共にＥＸ−Ｏ
Ｒゲート１２に供給されてメッセージが拡散変調された
信号が得られ、この信号はＬ１キャリヤと乗算（図示１
５）されて加算回路１８に供給される。
【０００８】さらに、ＥＸ−ＯＲゲート１１、１２の各
出力とＰコードは、地上局により制御されるスイッチ１
６を介して選択され、Ｌ２キャリヤと乗算（図示１７）
されて加算回路１８に供給される。加算回路１８では各
入力が加算され、加算結果がアンテナ１９を介して送信
される。
出力とＰコードは、地上局により制御されるスイッチ１
６を介して選択され、Ｌ２キャリヤと乗算（図示１７）
されて加算回路１８に供給される。加算回路１８では各
入力が加算され、加算結果がアンテナ１９を介して送信
される。
【０００９】この送信機から送信された電波を受信する
受信装置では、周波数回路により中間周波数に変換した
後、復調用Ｃ／Ａコード発生器から出力されるＣ／Ａコ
ードにより逆拡散復調され、その後ＰＳＫ復調により航
法メッセージが復調される。この得られた航法メッセー
ジは受信部内のマイクロコンピュータに取り込まれ、必
要とする種々の情報が再生される。また、上記復調用Ｃ
／Ａコード発生器は受信衛星に応じたコードを生成し、
また、その切換えはマイクロコンピュータにより制御さ
れるが、受信装置として最も重要な機能は受信衛星のＣ
／Ａコードと同期したコードを発生することである。
受信装置では、周波数回路により中間周波数に変換した
後、復調用Ｃ／Ａコード発生器から出力されるＣ／Ａコ
ードにより逆拡散復調され、その後ＰＳＫ復調により航
法メッセージが復調される。この得られた航法メッセー
ジは受信部内のマイクロコンピュータに取り込まれ、必
要とする種々の情報が再生される。また、上記復調用Ｃ
／Ａコード発生器は受信衛星に応じたコードを生成し、
また、その切換えはマイクロコンピュータにより制御さ
れるが、受信装置として最も重要な機能は受信衛星のＣ
／Ａコードと同期したコードを発生することである。
【００１０】従来、この種のＧＰＳ受信装置では、受信
衛星のＣ／Ａコードと同期したコードを発生するために
同期補捉装置や同期保持装置が用いられ、同期保持装置
としては遅延ロックループが広く用いられている。
衛星のＣ／Ａコードと同期したコードを発生するために
同期補捉装置や同期保持装置が用いられ、同期保持装置
としては遅延ロックループが広く用いられている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のＧＰＳ受信装置では、同期補捉装置や同期保持装置
の回路構成が複雑であり、また、同期保持装置として用
いられる遅延ロックループを、各衛星から送信される異
なる受信電界強度に対して安定して動作させることは困
難である。したがって、現状ではある受信電界強度があ
る閾値で動作する同期保持装置を用いているのが一般的
であり、全体として回路規模が大掛かりなわりには受信
電界強度に対する受信同期のダイナミックレンジが低
く、また、各衛星の軌道位置により複数の衛星の電波を
タイミング良く受信することが困難であるという問題点
がある。
来のＧＰＳ受信装置では、同期補捉装置や同期保持装置
の回路構成が複雑であり、また、同期保持装置として用
いられる遅延ロックループを、各衛星から送信される異
なる受信電界強度に対して安定して動作させることは困
難である。したがって、現状ではある受信電界強度があ
る閾値で動作する同期保持装置を用いているのが一般的
であり、全体として回路規模が大掛かりなわりには受信
電界強度に対する受信同期のダイナミックレンジが低
く、また、各衛星の軌道位置により複数の衛星の電波を
タイミング良く受信することが困難であるという問題点
がある。
【００１２】本発明は上記従来の問題点に鑑み、簡単な
回路構成でかつ安定して複数のＧＰＳ衛星の電波をタイ
ミング良く受信することができるＧＰＳ受信装置を提供
することを目的とする。
回路構成でかつ安定して複数のＧＰＳ衛星の電波をタイ
ミング良く受信することができるＧＰＳ受信装置を提供
することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、ＧＰＳ衛星から受信した電波から検出され
たＰＳＫ信号からＰＬＬにより搬送波を再生し、この搬
送波の周波数と局部発振周波数によりクロック信号を生
成してＣ／Ａコード発生手段に印加するようにし、Ｃ／
Ａコード発生に際しては、得られたＰＳＫ信号のレベル
から送信されるＣ／Ａコードの基準クロック周波数との
同期ポイントである相関点を検出し、局部発信周波数と
所定の周波数関係を有する第１クロック信号と、この第
１クロック信号と僅かに周波数の異なる第２クロック信
号を相関点で切り換えるようにしている。すなわち本発
明によれば、目的の受信ＧＰＳ衛星に応じたＣ／Ａコー
ドをクロック信号に基づいて発生するＣ／Ａコード発生
手段と、前記ＧＰＳ衛星から受信した電波を局部発振周
波数により中間周波信号に変換する変換手段と、前記変
換手段により得られた中間周波信号と前記Ｃ／Ａコード
発生手段が発生するＣ／Ａコードを乗算することにより
ＰＳＫ信号を検出する検出手段と、前記検出手段により
得られたＰＳＫ信号のレベルから送信されるＣ／Ａコー
ドの基準クロック周波数との同期ポイントである相関点
を検出する手段と、前記検出手段により得られたＰＳＫ
信号からＰＬＬにより搬送波を再生する再生手段と、前
記再生手段により得られた搬送波の周波数と前記局部発
振周波数と所定の周波数関係を有する信号とから第１ク
ロック信号を生成する手段と、 前記第１クロック信号の
周波数に対して僅かに異なる第２クロック信号を発生す
る手段と、 前記相関点を検出する手段の出力信号に応じ
て、前記第１クロック信号と前記第２クロック信号とを
前記相関点で切り換えて前記Ｃ／Ａコード発生手段に印
加する手段と、前記再生手段により得られた搬送波の周
波数と前記検出手段により得られたＰＳＫ信号からＧＰ
Ｓデータを復調する手段とを有するＧＰＳ受信装置が提
供される。
するために、ＧＰＳ衛星から受信した電波から検出され
たＰＳＫ信号からＰＬＬにより搬送波を再生し、この搬
送波の周波数と局部発振周波数によりクロック信号を生
成してＣ／Ａコード発生手段に印加するようにし、Ｃ／
Ａコード発生に際しては、得られたＰＳＫ信号のレベル
から送信されるＣ／Ａコードの基準クロック周波数との
同期ポイントである相関点を検出し、局部発信周波数と
所定の周波数関係を有する第１クロック信号と、この第
１クロック信号と僅かに周波数の異なる第２クロック信
号を相関点で切り換えるようにしている。すなわち本発
明によれば、目的の受信ＧＰＳ衛星に応じたＣ／Ａコー
ドをクロック信号に基づいて発生するＣ／Ａコード発生
手段と、前記ＧＰＳ衛星から受信した電波を局部発振周
波数により中間周波信号に変換する変換手段と、前記変
換手段により得られた中間周波信号と前記Ｃ／Ａコード
発生手段が発生するＣ／Ａコードを乗算することにより
ＰＳＫ信号を検出する検出手段と、前記検出手段により
得られたＰＳＫ信号のレベルから送信されるＣ／Ａコー
ドの基準クロック周波数との同期ポイントである相関点
を検出する手段と、前記検出手段により得られたＰＳＫ
信号からＰＬＬにより搬送波を再生する再生手段と、前
記再生手段により得られた搬送波の周波数と前記局部発
振周波数と所定の周波数関係を有する信号とから第１ク
ロック信号を生成する手段と、 前記第１クロック信号の
周波数に対して僅かに異なる第２クロック信号を発生す
る手段と、 前記相関点を検出する手段の出力信号に応じ
て、前記第１クロック信号と前記第２クロック信号とを
前記相関点で切り換えて前記Ｃ／Ａコード発生手段に印
加する手段と、前記再生手段により得られた搬送波の周
波数と前記検出手段により得られたＰＳＫ信号からＧＰ
Ｓデータを復調する手段とを有するＧＰＳ受信装置が提
供される。
【００１４】
【作用】本発明では、ＧＰＳ衛星から受信した電波から
検出されたＰＳＫ信号からＰＬＬにより搬送波が再生さ
れ、搬送波の周波数と局部発振周波数によりＣ／Ａコー
ド発生手段のクロック信号が生成される。したがって、
Ｃ／Ａコードの搬送波の周波数を利用してＣ／Ａコード
発生手段のクロック信号が生成され、また、Ｃ／Ａコー
ドと同期していない局部発振周波数の影響が相殺されて
クロック信号が生成されるので、Ｃ／Ａコードの搬送波
を再生するＰＬＬ回路の同期保持性能がＣ／Ａコード発
生手段の同期保持性能になり、従来例の遅延ロックルー
プのような同期保持装置を設けることなく、簡単な回路
構成でかつ安定して複数のＧＰＳ衛星の電波をタイミン
グ良く受信することができる。また、相関点を検出し、
相関点にて第２クロック信号から正規のクロックである
第１クロック信号に切り換えるように構成したので、同
期が保持される。第１クロック信号はＣ／Ａコードの搬
送波と局部発信周波数と所定の周波数関係を有する信号
を利用して生成されるので、逆拡散後の同期保持性能が
向上する。
検出されたＰＳＫ信号からＰＬＬにより搬送波が再生さ
れ、搬送波の周波数と局部発振周波数によりＣ／Ａコー
ド発生手段のクロック信号が生成される。したがって、
Ｃ／Ａコードの搬送波の周波数を利用してＣ／Ａコード
発生手段のクロック信号が生成され、また、Ｃ／Ａコー
ドと同期していない局部発振周波数の影響が相殺されて
クロック信号が生成されるので、Ｃ／Ａコードの搬送波
を再生するＰＬＬ回路の同期保持性能がＣ／Ａコード発
生手段の同期保持性能になり、従来例の遅延ロックルー
プのような同期保持装置を設けることなく、簡単な回路
構成でかつ安定して複数のＧＰＳ衛星の電波をタイミン
グ良く受信することができる。また、相関点を検出し、
相関点にて第２クロック信号から正規のクロックである
第１クロック信号に切り換えるように構成したので、同
期が保持される。第１クロック信号はＣ／Ａコードの搬
送波と局部発信周波数と所定の周波数関係を有する信号
を利用して生成されるので、逆拡散後の同期保持性能が
向上する。
【００１５】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は本発明に係るＧＰＳ受信装置の一実施例を
示すブロック図である。
する。図１は本発明に係るＧＰＳ受信装置の一実施例を
示すブロック図である。
【００１６】図１はＬ１キャリヤを受信するアンテナ２
１からＣ／Ａコードの同期生成までを示しており、先ず
受信アンテナ２１により受信されたＧＰＳ衛星のＬ１キ
ャリヤは、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２２を介して
周波数変換用ミキサ２３に供給され、局部発振器（Ｘ
Ｏ）２４と周波数逓倍器２５により得られる逓倍局部発
振信号と混合されて中間周波（ＩＦ）信号に変換され
る。ここで、局部発振器２４が発生する２０．３２１Ｍ
Ｈｚが周波数逓倍器２５により７７倍に逓倍されて１．
５６７４７２ＧＨｚの局部発振信号が生成され、１．５
７５４２ＧＨｚの受信Ｌ１キャリヤが１０．７ＭＨｚ
（＝１．５７５４２ＧＨｚ−１．５６４７２ＧＨｚ）の
ＩＦ信号に変換されてＢＰＦ２６を介して出力される。
１からＣ／Ａコードの同期生成までを示しており、先ず
受信アンテナ２１により受信されたＧＰＳ衛星のＬ１キ
ャリヤは、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２２を介して
周波数変換用ミキサ２３に供給され、局部発振器（Ｘ
Ｏ）２４と周波数逓倍器２５により得られる逓倍局部発
振信号と混合されて中間周波（ＩＦ）信号に変換され
る。ここで、局部発振器２４が発生する２０．３２１Ｍ
Ｈｚが周波数逓倍器２５により７７倍に逓倍されて１．
５６７４７２ＧＨｚの局部発振信号が生成され、１．５
７５４２ＧＨｚの受信Ｌ１キャリヤが１０．７ＭＨｚ
（＝１．５７５４２ＧＨｚ−１．５６４７２ＧＨｚ）の
ＩＦ信号に変換されてＢＰＦ２６を介して出力される。
【００１７】このＢＰＦ２６の出力信号は自動利得制御
（ＡＧＣ）回路２により増幅されて一定の振幅に整形さ
れた後、逆拡散用乗算器２８に供給されて受信用Ｃ／Ａ
コード発生器２９が発生するコードに基づいて逆拡散さ
れ、次段のＢＰＦ３３の出力からは復調されたＰＳＫ信
号が得られる。このＰＳＫ信号は増幅器３４を介して、
乗算器３５と、ＢＰＦ３６と、位相比較器３７と、直流
増幅器３８と、ループフィルタ（ＬＦ）４０と、電圧制
御水晶発振器（ＶＣＸＯ）３９と分周器４６により構成
される搬送波再生回路５２に供給される。なお、位相比
較器３７と、直流増幅器３８と、ループフィルタ（Ｌ
Ｆ）４０と電圧制御水晶発振器３９はＰＬＬ（位相ロッ
クループ）５４回路を構成し、発振器３９は２１．４Ｍ
Ｈｚの信号を発生する。
（ＡＧＣ）回路２により増幅されて一定の振幅に整形さ
れた後、逆拡散用乗算器２８に供給されて受信用Ｃ／Ａ
コード発生器２９が発生するコードに基づいて逆拡散さ
れ、次段のＢＰＦ３３の出力からは復調されたＰＳＫ信
号が得られる。このＰＳＫ信号は増幅器３４を介して、
乗算器３５と、ＢＰＦ３６と、位相比較器３７と、直流
増幅器３８と、ループフィルタ（ＬＦ）４０と、電圧制
御水晶発振器（ＶＣＸＯ）３９と分周器４６により構成
される搬送波再生回路５２に供給される。なお、位相比
較器３７と、直流増幅器３８と、ループフィルタ（Ｌ
Ｆ）４０と電圧制御水晶発振器３９はＰＬＬ（位相ロッ
クループ）５４回路を構成し、発振器３９は２１．４Ｍ
Ｈｚの信号を発生する。
【００１８】ここで、ＰＳＫ信号は０とπの２つの位相
変化を有するので、搬送波を再生する場合にその位相変
化分を打ち消す必要があり、この実施例ではＰＳＫ信号
を乗算器３５により２逓倍することによりπ位相が２π
となり、２π＝０であるので位相変化が打ち消される。
この位相変化が打ち消されたＢＰＦ３６の出力信号は、
振幅が変化する２逓倍周波数（２１．４ＭＨｚ）である
ので、位相同期ループ（ＰＬＬ）回路５４により振幅が
一定の２逓倍周波数信号に整形される。
変化を有するので、搬送波を再生する場合にその位相変
化分を打ち消す必要があり、この実施例ではＰＳＫ信号
を乗算器３５により２逓倍することによりπ位相が２π
となり、２π＝０であるので位相変化が打ち消される。
この位相変化が打ち消されたＢＰＦ３６の出力信号は、
振幅が変化する２逓倍周波数（２１．４ＭＨｚ）である
ので、位相同期ループ（ＰＬＬ）回路５４により振幅が
一定の２逓倍周波数信号に整形される。
【００１９】また、ＰＬＬ回路５４の発振器３９が発生
する２１．４ＭＨｚの信号は分周器４６により２分の１
に分周されて１０．７ＭＨｚの基本周波数となり、これ
はＰＳＫ信号の搬送周波数そのものが再生されたことを
意味する。この再生搬送波は分周器４２により１５４０
分の１に分周され、６．９４８０５ｋＨｚの周波数に変
換されてＥＸ−ＯＲゲート４３に印加される。
する２１．４ＭＨｚの信号は分周器４６により２分の１
に分周されて１０．７ＭＨｚの基本周波数となり、これ
はＰＳＫ信号の搬送周波数そのものが再生されたことを
意味する。この再生搬送波は分周器４２により１５４０
分の１に分周され、６．９４８０５ｋＨｚの周波数に変
換されてＥＸ−ＯＲゲート４３に印加される。
【００２０】このＥＸ−ＯＲゲート４３にはまた、局部
発振器２４が発生する２０．３２１ＭＨｚの周波数が分
周器４１により２０分の１に分周された１．０１６０５
ＭＨｚの周波数が印加され、ＥＸ−ＯＲゲート４３によ
り乗算が行われて次段のＢＰＦ４４の出力からはその和
の周波数の１．０２３ＭＨｚの信号が得られる。すなわ
ち、この周波数は受信用Ｃ／Ａコード発生器２９に供給
されるクロック信号の周波数と等しいので、ＢＰＦ４４
の出力が増幅器４５とスイッチ３１を介して受信用Ｃ／
Ａコード発生器２９に供給され、Ｃ／Ａコード発生器２
９がＧＰＳ衛星と等価なＣ／Ａコードを発生するので乗
算器２８により逆拡散される。
発振器２４が発生する２０．３２１ＭＨｚの周波数が分
周器４１により２０分の１に分周された１．０１６０５
ＭＨｚの周波数が印加され、ＥＸ−ＯＲゲート４３によ
り乗算が行われて次段のＢＰＦ４４の出力からはその和
の周波数の１．０２３ＭＨｚの信号が得られる。すなわ
ち、この周波数は受信用Ｃ／Ａコード発生器２９に供給
されるクロック信号の周波数と等しいので、ＢＰＦ４４
の出力が増幅器４５とスイッチ３１を介して受信用Ｃ／
Ａコード発生器２９に供給され、Ｃ／Ａコード発生器２
９がＧＰＳ衛星と等価なＣ／Ａコードを発生するので乗
算器２８により逆拡散される。
【００２１】また、受信開始時の同期補捉は、同期補捉
用の発振器３０が出力する１．０２３ＭＨｚ＋Δｆをス
イッチ３１により選択してＣ／Ａコード発生器２９に供
給することにより行われ、したがって、正規のクロック
周波数に対して＋Δｆの僅かな分だけ異なる周波数によ
りコード同期が流れる。すなわち、ＢＰＦ３３のＰＳＫ
出力は同期ポイント（相関点）では大きい信号となり、
非相関点では拡散された小さいレベルの信号となって２
値として得られるので、次段の増幅器３４と同期検出器
３２により相関点を検出し、その相関点でスイッチ３１
が正規のクロック信号側に切り換えられる。
用の発振器３０が出力する１．０２３ＭＨｚ＋Δｆをス
イッチ３１により選択してＣ／Ａコード発生器２９に供
給することにより行われ、したがって、正規のクロック
周波数に対して＋Δｆの僅かな分だけ異なる周波数によ
りコード同期が流れる。すなわち、ＢＰＦ３３のＰＳＫ
出力は同期ポイント（相関点）では大きい信号となり、
非相関点では拡散された小さいレベルの信号となって２
値として得られるので、次段の増幅器３４と同期検出器
３２により相関点を検出し、その相関点でスイッチ３１
が正規のクロック信号側に切り換えられる。
【００２２】また、Ｃ／Ａコード発生器２９には、入力
端子５０を介して受信衛星に応じたコード切換え制御信
号が印加され、したがって、複数のＧＰＳ衛星の電波が
選択的に受信される。さらに、分周器４６により２分の
１に分周されたＰＬＬ周波数は、増幅器３４が出力する
ＰＳＫ信号と乗算器４７により乗算されてＰＳＫ復調さ
れ、これにより次段のＬＰＦ４８の出力からはＰＳＫ信
号が復調された航法メッセージが得られ、出力端子４９
を介して出力される。なお回路２３〜２５はＧＰＳ衛星
から受信した電波を局部発振周波数により中間周波信号
に変換する変換手段を構成し、回路２８、３３はＰＳＫ
信号を検出する検出手段を構成する。さらに、回路３０
〜３２、４１〜４５は再生手段により得られた搬送波の
周波数と局部発振周波数によりクロック信号を生成して
Ｃ／Ａコード発生手段に印加する手段を構成し、回路４
７、４８は再生手段により得られた搬送波の周波数と検
出手段により得られたＰＳＫ信号からＧＰＳデータを復
調する手段を構成している。
端子５０を介して受信衛星に応じたコード切換え制御信
号が印加され、したがって、複数のＧＰＳ衛星の電波が
選択的に受信される。さらに、分周器４６により２分の
１に分周されたＰＬＬ周波数は、増幅器３４が出力する
ＰＳＫ信号と乗算器４７により乗算されてＰＳＫ復調さ
れ、これにより次段のＬＰＦ４８の出力からはＰＳＫ信
号が復調された航法メッセージが得られ、出力端子４９
を介して出力される。なお回路２３〜２５はＧＰＳ衛星
から受信した電波を局部発振周波数により中間周波信号
に変換する変換手段を構成し、回路２８、３３はＰＳＫ
信号を検出する検出手段を構成する。さらに、回路３０
〜３２、４１〜４５は再生手段により得られた搬送波の
周波数と局部発振周波数によりクロック信号を生成して
Ｃ／Ａコード発生手段に印加する手段を構成し、回路４
７、４８は再生手段により得られた搬送波の周波数と検
出手段により得られたＰＳＫ信号からＧＰＳデータを復
調する手段を構成している。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、Ｃ
／Ａコードの搬送波の周波数を利用してＣ／Ａコード発
生手段のクロック信号が生成され、また、Ｃ／Ａコード
と同期していない局部発振周波数の影響が相殺されてク
ロック信号が生成されるので、Ｃ／Ａコードの搬送波を
再生するＰＬＬ回路の同期保持性能がＣ／Ａコード発生
手段の同期保持性能になり、したがって、従来例の遅延
ロックループのような同期保持装置を設けることなく、
簡単な回路構成でかつ安定して複数のＧＰＳ衛星の電波
をタイミング良く受信することができる。また、相関点
を検出し、相関点にて第２クロック信号から正規のクロ
ックである第１クロック信号に切り換えるように構成し
たので、同期が保持される。第１クロック信号はＣ／Ａ
コードの搬送波と局部発信周波数と所定の周波数関係を
有する信号を利用して生成されるので、逆拡散後の同期
保持性能が向上する。
／Ａコードの搬送波の周波数を利用してＣ／Ａコード発
生手段のクロック信号が生成され、また、Ｃ／Ａコード
と同期していない局部発振周波数の影響が相殺されてク
ロック信号が生成されるので、Ｃ／Ａコードの搬送波を
再生するＰＬＬ回路の同期保持性能がＣ／Ａコード発生
手段の同期保持性能になり、したがって、従来例の遅延
ロックループのような同期保持装置を設けることなく、
簡単な回路構成でかつ安定して複数のＧＰＳ衛星の電波
をタイミング良く受信することができる。また、相関点
を検出し、相関点にて第２クロック信号から正規のクロ
ックである第１クロック信号に切り換えるように構成し
たので、同期が保持される。第１クロック信号はＣ／Ａ
コードの搬送波と局部発信周波数と所定の周波数関係を
有する信号を利用して生成されるので、逆拡散後の同期
保持性能が向上する。
【図１】本発明に係るＧＰＳ受信装置の一実施例を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図２】本発明に係るＧＰＳ衛星の送信装置を示すブロ
ック図である。
ック図である。
２１ アンテナ ２２，２６，３３，３６，４４ ＢＰＦ ２３ ミキサ ２４ 局部発振器（ＸＯ） ２５ 周波数逓倍器 ２７ ＡＧＣ回路 ２８ ３５，４７ 乗算器 ２９ Ｃ／Ａコード発生器（Ｃ／Ａコード発生手段） ３０ 発振器 ３１ スイッチ ３２ 同期検出器 ３７ 位相比較器 ３８ 直流増幅器 ３９ 電圧制御水晶発振器（ＶＣＸＯ） ４０ ループフィルタ（ＬＦ） ４１，４２，４６ 分周器 ４８ ＬＰＦ ５２ 搬送波再生回路（再生手段） ５４ ＰＬＬ回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−173242（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−132443（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−213044（ＪＰ，Ａ) Ｒｏｂｅｒｔ Ｃ．Ｄｉｘｏｎ著, 「最新 スペクトラム拡散通信」，初版 第３刷，（株）日本技術経済センター, 昭和54年11月５日，Ｐ．227−229 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01S 5/14 H04J 13/00 - 13/06
Claims (1)
- 【請求項１】 目的の受信ＧＰＳ衛星に応じたＣ／Ａコ
ードをクロック信号に基づいて発生するＣ／Ａコード発
生手段と、 前記ＧＰＳ衛星から受信した電波を局部発振周波数によ
り中間周波信号に変換する変換手段と、 前記変換手段により得られた中間周波信号と前記Ｃ／Ａ
コード発生手段が発生するＣ／Ａコードを乗算すること
によりＰＳＫ信号を検出する検出手段と、前記検出手段により得られたＰＳＫ信号のレベルから送
信されるＣ／Ａコードの基準クロック周波数との同期ポ
イントである相関点を検出する手段と、 前記検出手段により得られたＰＳＫ信号からＰＬＬによ
り搬送波を再生する再生手段と、 前記再生手段により得られた搬送波の周波数と前記局部
発振周波数と所定の周波数関係を有する信号とから第１
クロック信号を生成する手段と、 前記第１クロック信号の周波数に対して僅かに異なる第
２クロック信号を発生する手段と、 前記相関点を検出する手段の出力信号に応じて、前記第
１クロック信号と前記第２クロック信号とを前記相関点
で切り換えて 前記Ｃ／Ａコード発生手段に印加する手段
と、 前記再生手段により得られた搬送波の周波数と前記検出
手段により得られたＰＳＫ信号からＧＰＳデータを復調
する手段とを有するＧＰＳ受信装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18186093A JP2900756B2 (ja) | 1993-06-28 | 1993-06-28 | Ｇｐｓ受信装置 |
| EP94109715A EP0634666A3 (en) | 1993-06-28 | 1994-06-23 | Receiver and demodulation of GPS waves modulated spread spectrum. |
| US08/266,253 US5402442A (en) | 1993-06-28 | 1994-06-27 | Receiving device for receiving and demodulating spread spectrum-modulated GPS wave |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18186093A JP2900756B2 (ja) | 1993-06-28 | 1993-06-28 | Ｇｐｓ受信装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0712917A JPH0712917A (ja) | 1995-01-17 |
| JP2900756B2 true JP2900756B2 (ja) | 1999-06-02 |
Family
ID=16108106
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18186093A Expired - Lifetime JP2900756B2 (ja) | 1993-06-28 | 1993-06-28 | Ｇｐｓ受信装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2900756B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030066990A (ko) * | 2002-02-06 | 2003-08-14 | 삼성전기주식회사 | 차량용 정보 단말기내 ｇｐｓ 수신부의 클럭회로 |
| JP2014175790A (ja) * | 2013-03-07 | 2014-09-22 | Toshiba Corp | データ伝送システム、同期データ送信装置及び同期データ受信装置 |
-
1993
- 1993-06-28 JP JP18186093A patent/JP2900756B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Ｒｏｂｅｒｔ Ｃ．Ｄｉｘｏｎ著，「最新 スペクトラム拡散通信」，初版第３刷，（株）日本技術経済センター，昭和５４年１１月５日，Ｐ．２２７−２２９ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0712917A (ja) | 1995-01-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990216 |