JPH0756509B2 - Satellite radio wave capturing method of GPS receiver - Google Patents

Satellite radio wave capturing method of GPS receiver

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JPH0756509B2
JPH0756509B2 JP1320439A JP32043989A JPH0756509B2 JP H0756509 B2 JPH0756509 B2 JP H0756509B2 JP 1320439 A JP1320439 A JP 1320439A JP 32043989 A JP32043989 A JP 32043989A JP H0756509 B2 JPH0756509 B2 JP H0756509B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、GPS受信機の衛星電波捕捉方法に関する。The present invention relates to a satellite radio wave capturing method for a GPS receiver.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

人工衛星を利用した衛星測位システムとして、いわゆる
GPS(グローバル・ポジショニング・システム:Global P
ositioning System)がある。
As a satellite positioning system using artificial satellites,
GPS (Global Positioning System: Global P
ositioning System).

この測位システムは、その名の通り、全地球をカバーす
る衛星測位システムであって、高度約2万200Km上空に
地球を周回する6つの衛星軌道を設定し、最終的に各軌
道上に4個づつ計24個のGPS衛星を打ち上げ、各衛星か
ら測位用の航法データを含むGPS信号をスペクトル拡散
方式により地球へ向けて送信し、地上(または海上,航
空)に配置したGPS受信機で、複数個の衛星の電波、例
えば2次元測位の場合は3個の衛星の電波、また3次元
測位の場合は4個の衛星の電波を受信し、各衛星のGPS
信号に含まれる航法データに基づいてその時の受信地点
の緯度,経度,高度などの必要な位置情報をリアルタイ
ムに測位できるようにしたものである。
As its name suggests, this positioning system is a satellite positioning system that covers the entire globe. It sets six satellite orbits that orbit the earth above an altitude of about 20,200 km, and finally four orbits on each orbit. A total of 24 GPS satellites are launched each, and GPS signals containing navigation data for positioning are transmitted from each satellite toward the earth by a spread spectrum method, and multiple GPS receivers are placed on the ground (or at sea or in the air). The GPS of each satellite is received by receiving the radio waves of one satellite, for example, the radio waves of three satellites in the case of two-dimensional positioning and the radio waves of four satellites in the case of three-dimensional positioning.
Based on the navigation data contained in the signal, the required position information such as latitude, longitude and altitude of the receiving point at that time can be measured in real time.

このGPSは、本来アメリカ軍用に開発されたものである
が、その電波の一部(C/Aコード)については民間にも
解放されており、この電波を利用して自動車,船舶,航
空機などのナビゲーション装置を構築することが可能で
ある。
This GPS was originally developed for the US military, but some of its radio waves (C / A code) have been released to the private sector, and this radio wave can be used by automobiles, ships, aircraft, etc. It is possible to build a navigation device.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

例えば、車載用ナビゲーション装置などに用いられるGP
S受信機は、それまで捕捉していた衛星がビルなどで遮
られ、受信不能な状態が一定時間(例えば1分)以上継
続すると、第6図にその動作のフローチャートを示すよ
うに、GPS衛星の再捕捉を開始するようにしている。
For example, GP used in car navigation systems
If the satellite that has been captured until then is blocked by a building or the like and the unreceivable state continues for a certain period of time (for example, 1 minute), the S receiver will receive GPS satellites as shown in the flowchart of its operation in Fig. 6. To start recapture.

ところで、GPS衛星は1575.42[MHz]で電波を送信して
いるが、静止衛星ではないために、ドップラー効果によ
りその受信周波数が変化する。このGPS衛星によるドッ
プラー周波数変化は、地上で約±5[KHz]程度であ
る。
By the way, the GPS satellite transmits radio waves at 1575.42 [MHz], but since it is not a geostationary satellite, its reception frequency changes due to the Doppler effect. The change in Doppler frequency by this GPS satellite is about ± 5 [KHz] on the ground.

一方、GPS受信機は受信機自身の移動、例えば、車載用
のGPS受信機の場合なら車両移動によっても、ドップラ
ー効果を生じる。この車両移動によるドップラー周波数
変化は、最大±600[Hz](車速60m/sec)程度となる。
さらに、GPS受信機の発振器の周波数シフトが±3[KH
z]程度生じる。これらの変化分を加算すると、衛星電
波の受信周波数は最大±8,600[Hz]の範囲で変化する
ことになる。
On the other hand, the GPS receiver produces the Doppler effect even when the receiver itself moves, for example, when the vehicle-mounted GPS receiver moves. The maximum Doppler frequency change due to vehicle movement is ± 600 [Hz] (vehicle speed 60 m / sec).
Furthermore, the frequency shift of the GPS receiver oscillator is ± 3 [KH
z] occurs. If these changes are added, the reception frequency of satellite radio waves will change within a range of ± 8,600 [Hz] at maximum.

そこで、この受信周波数の最大変化範囲±8,600[Hz]
をカバーしながら衛星を再捕捉しようとすると、GPS受
信機は、衛星電波の送信周波数1575.42[MHz]を中心
にその上下8,600[Hz]の範囲に亘ってサーチ周波数を
広帯域に振りながら、衛星電波をサーチしなければなら
ない。
Therefore, the maximum change range of this reception frequency is ± 8,600 [Hz]
When trying to reacquire the satellite while covering the above, the GPS receiver swings the search frequency over a wide range of 8,600 [Hz] above and below the satellite radio wave transmission frequency of 1575.42 [MHz], Have to search.

一般に、GPS受信機では、受信回路にPLLを用い、GPS受
信機の受信周波数を衛星電波の受信周波数に正確に同期
させるようにしている。
Generally, in a GPS receiver, a PLL is used for a receiving circuit so that the reception frequency of the GPS receiver is accurately synchronized with the reception frequency of satellite radio waves.

このPLLのキャプチャ・レンジが、前記最大変化範囲±
8,600[Hz]をすべてカバーできるように広く採れれば
何ら問題ないが、回路構成上の制約から、PLLのキャプ
チャ・レンジは例えば±150[Hz]程度の狭帯域となら
ざるを得ない。
The capture range of this PLL is the maximum change range ±
There is no problem if it can be widely adopted so as to cover all of 8,600 [Hz], but the capture range of the PLL has to be a narrow band of, for example, about ± 150 [Hz] due to restrictions on the circuit configuration.

したがって、前記衛星電波の受信周波数の最大変化範囲
±8,600[Hz]をカバーしながらサーチするには、第7
図に示すように、PLLのサーチ周波数を何ステップかに
分けて探しにいく必要がある。例えば、PLLのキャプチ
ャ・レンジが±150[Hz]とした場合、8,600/300≒28.6
6となり、片側で28ステップ、上下全範囲で計56ステッ
プのサーチ周波数の切り換えが必要となる。
Therefore, to search while covering the maximum variation range of the reception frequency of the satellite radio wave ± 8,600 [Hz],
As shown in the figure, it is necessary to search the PLL search frequency in several steps. For example, when the PLL capture range is ± 150 [Hz], 8,600 / 300 ≈ 28.6
It becomes 6 and it is necessary to switch the search frequency by 28 steps on one side and 56 steps in total in the upper and lower ranges.

前述したように、衛星電波はスペクトル拡散方式で送ら
れてくるため、その受信に際してはまず受信電波を逆拡
散し、目的の衛星の電波であるか否かを識別しなければ
ならず、この判断に約1秒程度を要する。したがって、
上記56ステップをサーチするには、最低56秒程度かか
り、この間は本来の測位計算ができなくなる。
As mentioned above, satellite radio waves are sent by the spread spectrum method, so when receiving them, it is necessary to despread the received radio waves first and identify whether or not they are the radio waves of the target satellite. Takes about 1 second. Therefore,
It takes at least 56 seconds to search the above 56 steps, and the original positioning calculation cannot be performed during this time.

さらに、GPSはその測位に際し、最低3個、望ましくは
4個の衛星を捕捉する必要がある。GPS受信機として最
も望ましいのは、1個の衛星に対して1個の受信チャン
ネルを備えて受信することであるが、前述した車載用ナ
ビゲーション装置などの民生機器においては、測位精
度,コスト低減,小型化などの要請から、通常は受信チ
ャンネルを1チャンネルだけとし、この1チャンネル内
を時分割多重化することにより、複数の衛星の電波をシ
ーケンシャルに受信するように構成するのが普通であ
る。このため、このようなシーケンシャル式の受信機を
用いて、例えば、N個の衛星を再捕捉する場合、N個の
衛星の再捕捉動作が一巡するには、最低56×N秒の時間
を要する。
Furthermore, the GPS needs to acquire a minimum of three satellites, preferably four satellites, in its positioning. The most desirable GPS receiver is to provide one satellite with one reception channel for reception, but in consumer equipment such as the in-vehicle navigation device described above, positioning accuracy, cost reduction, Due to demands for miniaturization and the like, it is usual that only one receiving channel is provided and the one channel is time-division multiplexed to sequentially receive the radio waves of a plurality of satellites. Therefore, for example, when reacquiring N satellites using such a sequential type receiver, it takes at least 56 × N seconds for the reacquisition operation of N satellites to complete one cycle. .

また、PLLのサーチ周波数が衛星電波の受信周波数に一
致している時に、たまたま信号待ちなどで衛星がビルで
遮られてしまったような場合には、サーチ周波数が次に
一致するまで、さらに56×N秒待たないと捕捉すること
ができないなど、衛星の再捕捉に多くの時間を費やし、
本来の測位計算を迅速に再開できないという問題があっ
た。
If the satellite happens to be blocked by a building while waiting for a signal, etc., when the PLL search frequency matches the satellite radio wave reception frequency, wait until the next search frequency match. × It takes a lot of time to reacquire satellites, for example, it can only be acquired after waiting N seconds.
There was a problem that the original positioning calculation could not be restarted quickly.

本発明は、上記事情に基づいてなされたもので、その目
的とするところは、できる限り迅速に衛星を再捕捉し得
るGPS受信機の衛星電波捕捉方法を提供することであ
る。
The present invention has been made based on the above circumstances, and an object thereof is to provide a satellite radio wave capturing method for a GPS receiver capable of recapturing a satellite as quickly as possible.

〔課題を解決するための手段〕[Means for Solving the Problems]

上記目的を達成するため、本発明の第1の衛星電波捕捉
方法は、捕捉中の衛星の電波が一定時間以上に亘って受
信不能となった時に衛星を再捕捉するようにしたGPS受
信機において、PLLのサーチ周波数の中心周波数を前記
受信不能となった時点における衛星電波の受信周波数に
固定した状態でサーチを繰り返すとともに、該繰り返さ
れる各サーチにおけるPLLのサーチ周波数の帯域幅を1
つ前のサーチの帯域幅よりも徐々に広げていくようにし
たものである。
In order to achieve the above object, the first satellite radio wave capturing method of the present invention is a GPS receiver which recaptures a satellite when the radio wave of the satellite being captured becomes unreceivable for a certain time or longer. , The search frequency is repeated with the center frequency of the PLL search frequency being fixed to the reception frequency of the satellite radio wave at the time when the reception becomes impossible, and the bandwidth of the PLL search frequency in each of the repeated searches is set to 1
It is designed to gradually widen the bandwidth of the previous search.

また、本発明の第2の衛星電波捕捉方法は、捕捉中の衛
星の電波が一定時間以上に亘って受信不能となった時に
衛星を再捕捉するようにしたGPS受信機において、PLLの
サーチ周波数の帯域幅を所定の狭帯域に固定した状態で
サーチを繰り返すとともに、該繰り返される各サーチに
おけるPLLのサーチ周波数の中心周波数を前記受信不能
となった時点における衛星電波の受信周波数を起点とし
て衛星電波の受信周波数のドップラー変化曲線に沿って
徐々にずらしていくようにしたものである。
A second satellite radio wave capturing method of the present invention is a GPS receiver configured to re-capture a satellite when the radio wave of the satellite being captured becomes unreceivable for a certain time or longer. The search is repeated with the bandwidth of fixed to a predetermined narrow band, and the center frequency of the search frequency of the PLL in each of the repeated searches is set to the satellite radio wave starting from the reception frequency of the satellite radio wave at the time when the reception becomes impossible. It is configured to gradually shift along the Doppler change curve of the reception frequency of.

〔作 用〕[Work]

前述した車載用GPS受信機の場合を例に採ると、衛星電
波の受信周波数の最大変化範囲は±8,600[Hz]程度で
あり、この時の受信周波数のドップラー変化率は最大40
[Hz/分]程度である。
Taking the case of the in-vehicle GPS receiver mentioned above as an example, the maximum change range of the reception frequency of satellite radio waves is about ± 8,600 [Hz], and the Doppler change rate of the reception frequency at this time is up to 40%.
It is about [Hz / min].

したがって、トンネルなどで受信不能となった後の衛星
電波の受信周波数は、前記ドップラー変化率に従って時
間の経過とともに、受信不能となった時点における衛星
電波の受信周波数から徐々に離れていく。このため、衛
星の再捕捉に際しては、第7図に示した従来のGPS受信
機のように、サーチ周波数を最初から衛星電波の受信周
波数の最大変化範囲±8,600[Hz]の全幅に亘って広帯
域に振りながら衛星電波をサーチするよりも、サーチ回
数が進むに従ってサーチ範囲を徐々に広帯域に広げてい
くか、あるいは、サーチ範囲は狭帯域のままで、サーチ
回数が進むに従ってサーチ周波数の中心周波数を受信周
波数のドップラー変化に沿って変えていったほうが、衛
星電波をより早く再捕捉できる可能性が高い。
Therefore, the reception frequency of the satellite radio wave after it becomes unreceivable in the tunnel or the like gradually deviates from the reception frequency of the satellite radio wave at the time when it becomes unreceivable with the passage of time according to the Doppler change rate. Therefore, when reacquiring the satellite, the search frequency is wideband from the beginning to the maximum change range of the satellite frequency of ± 8,600 [Hz] like the conventional GPS receiver shown in Fig. 7. Rather than searching the satellite radio wave while swinging, the search range is gradually widened as the number of searches progresses, or the search range remains narrow and the center frequency of the search frequency is increased as the number of searches progresses. It is more likely that satellite radio waves can be recaptured more quickly if the reception frequency is changed according to the Doppler change.

本発明は上記の点に着目してなされたもので、第1の衛
星電波捕捉方法は、衛星電波を探しにいくPLLのサーチ
範囲を徐々に広帯域にしていくことにより衛星を見つけ
る確率を高め、捕捉時間を短縮した。
The present invention has been made in view of the above points, and the first satellite radio wave capturing method increases the probability of finding a satellite by gradually increasing the search range of the PLL that searches for satellite radio waves to a wide band. The acquisition time was shortened.

また、第2の衛星電波捕捉方法は、PLLのサーチ周波数
の中心周波数を衛星電波の受信周波数のドップラー変化
曲線に沿って変えていくことにより衛星を見つける確率
を高め、捕捉時間を短縮した。
In the second satellite radio wave capturing method, the probability of finding a satellite is increased by changing the center frequency of the PLL search frequency along the Doppler change curve of the reception frequency of the satellite radio wave, and the capture time is shortened.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面を参照して本発明の実施例につき説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明の第1の衛星電波捕捉方法の一実施例を
示すサーチ周波数の切り換え説明図、第2図はその動作
のフローチャートである。なお、GPS受信機は、受信周
波数frで衛星電波を捕捉中であるものとする。
FIG. 1 is an explanatory diagram of search frequency switching showing an embodiment of a first satellite radio wave capturing method of the present invention, and FIG. 2 is a flowchart of its operation. Incidentally, GPS receiver is assumed at the receiving frequency f r is in capture satellite radio waves.

いま、受信周波数frで所定の衛星の電波を受信している
最中に、例えば、車がビルの影などに入って受信不能と
なり(第2図ステップ[1])、この受信不能の状態が
予め定めた一定時間、、例えば1分を経過すると(ステ
ップ[2])、GPS受信機はこの1分を経過した時刻T1
位置から本発明による衛星の再捕捉動作を開始する。
Now, in the midst of receiving a radio wave of a predetermined satellite reception frequency f r, for example, the car becomes impossible reception enters the like shadow of a building (FIG. 2 step [1]), this unreceivable state When a certain fixed time, for example, one minute has passed (step [2]), the GPS receiver receives the time T 1 when the one minute has passed.
The satellite reacquisition operation according to the present invention is started from the position.

GPS受信機のPLLのキャプチャ・レンジが±150[Hz]、
衛星電波の受信周波数の最大変化範囲が±8,600[Hz]
であるものとすると、受信周波数の最大変化範囲±8,60
0[Hz]の全帯域をサーチするには、前述したように、
±28ステップ、上下合計56ステップのサーチ周波数の切
り換えを行わねばならないが、本発明の場合、第1回目
のサーチ時は、そのサーチステップ数nを所定の初期
値、例えばn=±2ステップとし(ステップ[3])、
第1図に示すように、受信不能となった時点の受信周波
数frを中心として、まずこのn=±2ステップの範囲で
PLLのサーチ周波数を切り換えながら所定の回数k、例
えばk=2回だけ衛星電波のサーチを繰り返す(ステッ
プ[4])。
The PLL capture range of the GPS receiver is ± 150 [Hz],
The maximum change range of the reception frequency of satellite radio waves is ± 8,600 [Hz]
The maximum change range of the reception frequency is ± 8,60
To search the whole range of 0 [Hz], as described above,
It is necessary to switch the search frequency by ± 28 steps and a total of 56 steps up and down, but in the case of the present invention, the number n of search steps is set to a predetermined initial value, for example, n = ± 2 steps during the first search. (Step [3]),
As shown in FIG. 1, centering on the reception frequency f r at the time when reception becomes impossible, first within this range of n = ± 2 steps.
The satellite radio wave search is repeated a predetermined number of times k, for example, k = 2 times, while switching the PLL search frequency (step [4]).

上記第1回目のサーチにおいて衛星電波を受信できなか
った場合、このn=±2ステップの範囲には衛星電波の
受信周波数は存在しないものと判定し、サーチステップ
数nを予め定めた所定の増加ステップ数S、例えばS=
±2ステップだけ増やし、n=±4ステップとする(ス
テップ[5])。
If the satellite radio wave cannot be received in the first search, it is determined that the satellite radio wave reception frequency does not exist within the range of n = ± 2 steps, and the search step number n is increased by a predetermined number. Number of steps S, for example S =
Increase by ± 2 steps to make n = ± 4 steps (step [5]).

そして、このサーチステップ数nが予め定めた制限数を
越えていないか否かを判定した後(ステップ[6])、
第2回目のサーチ動作に移行し(ステップ[3])、n
=±4ステップの範囲でPLLのサーチ周波数を切り換え
ながら、サーチ動作をk=2回繰り返す(ステップ
[4])。
Then, after determining whether or not the number of search steps n exceeds a predetermined limit number (step [6]),
The operation moves to the second search operation (step [3]), n
The search operation is repeated k = 2 times while switching the PLL search frequency in the range of ± 4 steps (step [4]).

上記のようにして衛星の再捕捉に失敗する度に、サーチ
ステップ数nを所定の増加ステップ数Sづつ増やしなが
ら、所定の制限ステップ数に達するまで衛星電波のサー
チを繰り返し実行する(ステップ[6])。
Each time the satellite reacquisition fails as described above, the satellite radio wave search is repeatedly executed while increasing the search step number n by a predetermined increase step number S until the predetermined limit step number is reached (step [6 ]).

前述したように、衛星電波の受信周波数は所定のドップ
ラー変化率で徐々に変化していくため、上記サーチ動作
のいずれかのタイミング位置において衛星が再捕捉され
る可能性が極めて高い。したがって、第1図例の場合、
サーチ周波数の切り換えステップを最初から受信周波数
の最大変化範囲±8,600[Hz]の全帯域に亘って振る必
要なく、短時間のうちに衛星を再捕捉することができ
る。
As described above, since the reception frequency of the satellite radio wave gradually changes at a predetermined Doppler change rate, the satellite is highly likely to be reacquired at any timing position of the search operation. Therefore, in the case of FIG.
The satellite can be reacquired in a short time without having to swing the search frequency switching step from the beginning over the entire band of the maximum change range of the reception frequency ± 8,600 [Hz].

所定の制限ステップ数に達するまでサーチステップを増
加しても衛星を再捕捉できなかった場合には(ステップ
[6])、時刻T2以降に示すように、サーチモードを本
発明から従来の広帯域サーチモードに戻し(ステップ
[7])、受信周波数の最大変化範囲±8,600[Hz]の
全帯域に亘ってサーチ周波数を±28ステップ、上下合計
56ステップに切り換えながら、衛星電波のサーチを行え
ばよい。
When the satellite cannot be reacquired even if the number of search steps is increased until the predetermined limit number of steps is reached (step [6]), the search mode is changed from the present invention to the conventional wideband as shown after time T 2. Return to the search mode (step [7]) and search frequency is ± 28 steps over the entire range of the maximum change range of the reception frequency ± 8,600 [Hz], sum up and down
It is sufficient to search for satellite radio waves while switching to 56 steps.

第3図は本発明の第2の衛星電波捕捉方法の一実施例を
示すサーチ周波数の切り換え説明図、第4図はその動作
のフローチャートである。
FIG. 3 is an explanatory diagram of search frequency switching showing an embodiment of the second satellite radio wave capturing method of the present invention, and FIG. 4 is a flowchart of the operation.

前述したように、衛星電波の受信周波数は、例えば第5
図に示すように、所定のドップラー変化率に基づいて時
間の経過とともに変化していく。そこで、第3図の実施
例は、この第5図のドップラー変化曲線Lに沿ってPLL
のサーチ周波数の中心周波数を変えながら、衛星電波を
狭帯域サーチするようにしたものである。
As described above, the reception frequency of the satellite radio wave is, for example, the fifth frequency.
As shown in the figure, it changes over time based on a predetermined Doppler change rate. Therefore, in the embodiment of FIG. 3, the PLL along the Doppler change curve L of FIG.
The narrow band search of satellite radio waves is performed while changing the center frequency of the search frequency of.

いま、受信周波数frで所定の衛星の電波を受信している
最中に、例えば、車がビルの影などに入って受信不能と
なり(第4図ステップ[11])、この受信不能の状態が
予め定めた一定時間、例えば1分を経過すると(ステッ
プ[12])、GPS受信機はこの1分を経過した時刻T1
置から本発明による衛星の再捕捉動作を開始する。
Now, in the midst of receiving a radio wave of a predetermined satellite reception frequency f r, for example, the car becomes impossible reception enters the like shadow of a building (FIG. 4 step [11]), the unreceivable state When a predetermined fixed time, for example, 1 minute has passed (step [12]), the GPS receiver starts the satellite reacquisition operation according to the present invention from the time T 1 position when 1 minute has passed.

まず、サーチ開始時点におけるドップラー変化周波数を
計算する(ステップ[13])。
First, the Doppler change frequency at the start of the search is calculated (step [13]).

第1回目のサーチ動作では、前記受信不能となった時点
における衛星電波の受信周波数frをドップラー変化周波
数とし、第3図に示すように、この周波数frを中心にPL
Lのサーチ周波数を所定のステップ範囲、例えば±3ス
テップの範囲で振りながら、衛星電波のサーチ動作を所
定の回数k、例えばk=2回だけ繰り返す(ステップ
[14][15])。
In the first round of search operation, the reception frequency f r of the satellite radio wave at the time became the unreceivability the Doppler variation frequency, as shown in FIG. 3, PL around this frequency f r
While oscillating the L search frequency in a predetermined step range, for example, ± 3 steps, the satellite radio wave search operation is repeated a predetermined number of times k, for example, k = 2 times (steps [14] [15]).

上記第1回目のサーチ動作において衛星を再捕捉できな
かった場合には再びステップ[13]へ戻り、ドップラー
変化曲線Lに沿った第2回目のサーチ動作のためのドッ
プラー変化周波数fr2を計算する。そして、このドップ
ラー変化周波数fr2を中心にPLLのサーチ周波数を±3ス
テップの範囲で振りながら、衛星電波の第2回目のサー
チ動作を2回繰り返す(ステップ[14][15])。
When the satellite cannot be reacquired in the first search operation, the process returns to step [13] again, and the Doppler change frequency f r2 for the second search operation along the Doppler change curve L is calculated. . Then, the second search operation of the satellite radio wave is repeated twice while swinging the PLL search frequency in the range of ± 3 steps around the Doppler change frequency fr2 (steps [14] and [15]).

上記のようにして衛星の再捕捉に失敗する度に、順次ド
ップラー変化曲線Lに沿った新たなドップラー変化周波
数fr3,fr4,fr5,fr6,fr7…を求め、この得られた各ドッ
プラー変化周波数を中心にPLLのサーチ周波数を±3ス
テップの範囲で振りながら、衛星電波のサーチを繰り返
し実行する。
Each time the satellite re-acquisition fails as described above, new Doppler change frequencies f r3 , f r4 , f r5 , f r6 , f r7 ... along the Doppler change curve L are sequentially obtained and obtained. The satellite radio wave search is repeatedly executed while swinging the PLL search frequency in the range of ± 3 steps centering on each Doppler change frequency.

前述したように、衛星電波の受信周波数は所定のドップ
ラー変化率で徐々に変化していくため、上記サーチ動作
のいずれかのタイミング位置において衛星が再捕捉され
る可能性が極めて高い。したがって、第3図例の場合、
サーチ周波数の切り換えステップを受信周波数の最大変
化範囲±8,600[Hz]の全帯域に亘って振ることなく、
狭帯域サーチのままで短時間のうちに衛星を再捕捉する
ことができる。
As described above, since the reception frequency of the satellite radio wave gradually changes at a predetermined Doppler change rate, the satellite is highly likely to be reacquired at any timing position of the search operation. Therefore, in the case of FIG.
Without changing the search frequency switching step over the entire receiving frequency maximum change range ± 8,600 [Hz],
It is possible to reacquire satellites in a short time with the narrow band search.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上述べたところから明らかなように、本発明の衛星電
波捕捉方法によるときは、トンネルなどの衛星電波の受
信不能地帯を通過した後の衛星の再捕捉が迅速となり、
GPS本来の測位計算をより早く再開することができる。
As is clear from the above description, when the satellite radio wave capturing method of the present invention is used, recapture of the satellite after passing through the satellite radio wave unreceivable area such as a tunnel becomes quicker,
The original GPS positioning calculation can be resumed sooner.

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

第1図は本発明の第1の衛星電波捕捉方法の一実施例を
示すサーチ周波数の切り換え説明図、 第2図は上記実施例の動作のフローチャート、 第3図は本発明の第2の衛星電波捕捉方法の一実施例を
示すサーチ周波数の切り換え説明図、 第4図は上記実施例の動作のフローチャート、 第5図は衛星電波の受信周波数のドップラー変化曲線の
例を示す図、 第6図は従来方式の動作のフローチャート、 第7図は従来方式のサーチ周波数の切り換え説明図であ
る。
FIG. 1 is an explanatory diagram of search frequency switching showing an embodiment of the first satellite radio wave capturing method of the present invention, FIG. 2 is a flowchart of the operation of the above embodiment, and FIG. 3 is a second satellite of the present invention. Explanatory diagram for switching the search frequency showing an embodiment of the radio wave capturing method, FIG. 4 is a flowchart of the operation of the above embodiment, FIG. 5 is a diagram showing an example of the Doppler change curve of the reception frequency of the satellite radio wave, and FIG. Is a flowchart of the operation of the conventional method, and FIG. 7 is an explanatory diagram of switching of the search frequency of the conventional method.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】捕捉中の衛星の電波が一定時間以上に亘っ
て受信不能となった時に衛星を再捕捉するようにしたGP
S受信機において、 PLLのサーチ周波数の中心周波数を前記受信不能となっ
た時点における衛星電波の受信周波数に固定した状態で
サーチを繰り返すとともに、該繰り返される各サーチに
おけるPLLのサーチ周波数の帯域幅を1つ前のサーチの
帯域幅よりも徐々に広げていくことを特徴とするGPS受
信機の衛星電波捕捉方法。
1. A GP which reacquires a satellite when the radio wave of the satellite being acquired becomes unreceivable for a certain time or longer.
In the S receiver, the search is repeated with the center frequency of the PLL search frequency fixed to the reception frequency of the satellite radio wave at the time when the reception becomes impossible, and the bandwidth of the PLL search frequency in each of the repeated searches is set. A satellite radio wave capturing method for a GPS receiver, which is characterized by gradually expanding the bandwidth of the previous search.
【請求項2】捕捉中の衛星の電波が一定時間以上に亘っ
て受信不能となった時に衛星を再捕捉するようにしたGP
S受信機において、 PLLのサーチ周波数の帯域幅を所定の狭帯域に固定した
状態でサーチを繰り返すとともに、該繰り返される各サ
ーチにおけるPLLのサーチ周波数の中心周波数を前記受
信不能となった時点における衛星電波の受信周波数を起
点として衛星電波の受信周波数のドップラー変化曲線に
沿って徐々にずらしていくことを特徴とするGPS受信機
の衛星電波捕捉方法。
2. A GP which recaptures a satellite when the radio wave of the satellite being captured becomes unreceivable for a certain time or longer.
In the S receiver, the search is repeated with the bandwidth of the PLL search frequency fixed at a predetermined narrow band, and the satellite at the time when the central frequency of the PLL search frequency in each of the repeated searches becomes unreceivable. A satellite radio wave capturing method for a GPS receiver, which is characterized by gradually shifting along the Doppler change curve of the satellite radio wave reception frequency starting from the radio wave reception frequency.
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