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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Funkempfängervorrichtung,
die ein empfangenes Funksignal digital verarbeitet.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Eine
Funkempfängervorrichtung im Stand der Technik verarbeitet
ein empfangenes Funksignal einer Funkfrequenz durch Wandeln des
empfangenen Funksignals zu einem entsprechenden digitalen Signal
und durch digitales Demodulieren von diesem.
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In
einer Funkempfängervorrichtung, die in der
US 6 952 573 B2 (die der
JP 2007-506363A entspricht)
offenbart ist, sind ein analoger Schaltungsbereich zum Verarbeiten
von Funksignalen von Hochfrequenzen und ein digitaler Schaltungsbereich
zum Verarbeiten von digitalen Signalen nahe einander vorgesehen.
Bei einem derartigen Aufbau wird digitales Rauschen, das in dem
digitalen Schaltungsbereich erzeugt wird, zu dem analogen Schaltungsbereich übertragen.
Als Ergebnis wird ihre Empfängerempfindlichkeit (Empfindlichkeit
bezüglich eines Empfangens von Funksignalen) und daher
das Signal/Rausch- bzw. S/N-Verhältnis verringert.
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In
einer Funkempfängervorrichtung, die in der
JP 2001-159673 offenbart ist,
wird ein GPS-Satelliten-Signal einer Zwischenfrequenz aus einem empfangenen
GPS-Satelliten-Signal einer Hochfrequenz erzeugt und werden GPS-Daten
durch Demodulieren des GPS-Satelliten-Signals erfasst. Während
ein Erzeugen des GPS-Signals und ein Erfassen der GPS-Daten durchgeführt
werden, wird ein digitales Berechnen der GPS-Daten durch einen digitalen
Berechnungsbereich gestoppt. Als Ergebnis wird ein Erzeugen von
Rauschen aus dem digitalen Berechnungsbereich derart verringert,
dass die Empfindlichkeit eines Empfangens des GPS-Signals durch
das digitale Rauschen nicht so stark verringert wird.
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Auch
dann, wenn das vorhergehende digitale Berechnen durchgeführt
wird, kann der digitale Berechnungsbereich Rauschen nicht erzeugen
oder kann lediglich eine begrenzte Menge von Rauschen erzeugen.
In diesem Fall wird die Empfindlichkeit eines Empfangens des GPS-Satelliten-Signals
nicht so stark verringert. Deshalb wird, wenn die digitale Berechnungsverarbeitung
durch den digitalen Berechnungsbereich in einem derartigen Fall
gestoppt wird, der Umfang einer digitalen Berechnungsverarbeitung des
digitalen Berechnungsbereichs notwendiger Weise verringert, was
zu einem verringerten Verarbeitungswirkungsgrad führt.
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KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Funkempfängervorrichtung
zu schaffen, die fortfahren kann, eine digitale Berechnungsverarbeitung
durchzuführen, ohne ein Signal/Rauschverhältnis
eines empfangenen Funksignals zu verringern.
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Diese
Aufgabe wird mit den in Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen
gelöst.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand
der abhängigen Ansprüche.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Funkempfängervorrichtung
einen Funksignal-Verarbeitungsbereich, einen Signal/Rausch- bzw.
S/N-Verhältnis-Erfassungsbereich und einen digitalen Verarbeitungsbereich
auf. Der Funksignal-Verarbeitungsbereich ist dazu ausgelegt, ein
empfangenes Funksignal zu einem entsprechenden digitalen Signal
zu wandeln und das digitale Signal zu demodulieren. Der Signal/Rauschverhältnis-Erfassungsbereich
ist dazu ausgelegt, ein S/N-Verhältnis des Funksignals
zu erfassen. Der digitale Verarbeitungsbereich ist dazu ausgelegt,
digitale Signale, die mindestens das digital gewandelte Funksignal
aufweisen, digital zu verarbeiten und seine Betriebsart einer digitalen
Verarbeitung davon auf der Grundlage des erfassten S/N-Verhältnisses
zu wechseln, um dadurch ein digitales Rauschen zu steuern, das das
S/N-Verhältnis beeinflusst.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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Die
vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels
unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert.
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Es
zeigt:
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1 ein
Blockschaltbild einer Funkempfängervorrichtung gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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2 ein
Signaldiagramm von demodulierten GPS-Daten;
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3 eine
Darstellung eines Verfahrens eines Demodulierens eines GPS-Signals;
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4A und 4B Signaldiagramme
von Signalempfangszuständen von durch eine Mehrzahl von
Kanälen empfangenen Funksignalen;
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5 ein
Flussdiagramm einer S/N-Verhältnis-Bestimmungsroutine in
einem Fall von 4A und 4B;
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6A und 6B Signaldiagramme
von Empfangszuständen einer Mehrzahl von Frequenzen eines
durch einen Kanal empfangenen Funksignals;
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7 ein
Flussdiagramm einer S/N-Verhältnis-Bestimmungsroutine in
einem Fall von 6A und 6B;
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8 ein
Zeitablaufdiagramm einer Beziehung zwischen einem S/N-Verhältnis
und Frequenzen eines Betriebstakts; und
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9 ein
Flussdiagramm einer Frequenz-Verarbeitungsroutine.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DES AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
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Es
wird auf 1 verwiesen. Eine Funkempfängervorrichtung 10 ist
als eine Empfängervorrichtung für ein Globalpositionierungssystem
bzw. GPS vorgesehen. Die Funkempfängervorrichtung 10 beinhaltet
eine Antenne 2, einen Funksignal-Verarbeitungsbereich 20 und
einen digitalen Verarbeitungsbereich 30. Die Verarbeitungsbereiche 20 und 30 sind
in einer Schaltung mit einem hohen Integrationsgrad bzw. LSI-Schaltung
integriert.
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Der
Funksignal-Verarbeitungsbereich 20 ist mit der Antenne 2 verbunden
und dazu ausgelegt, GPS-Signale als Funksignale von Hochfrequenzen zu
empfangen, welche GPS-Satelliten durch eine Mehrzahl von Kanälen
ch(1) bis ch(k) senden. Der Funksignal-Verarbeitungsbereich 20 ist
weiterhin dazu ausgelegt, die empfangenen GPS-Signale einer Analog/Digital-
bzw. A/D-Wandlung zu entsprechenden digitalen Signalen zu unterziehen
und die digitalen Signale zu demodulieren, um GPS-Daten zu erfassen.
Der digitale Verarbeitungsbereich 30 ist weiterhin dazu
ausgelegt, andere digitale Signale als die GPS-Daten digital zu
verarbeiten.
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Der
Funksignal-Verarbeitungsbereich 20 beinhaltet eine Hochfrequenz-
bzw. HF-Schaltung 20, einen Analog/Digital-Wandler bzw.
ADC 24, eine Basisbandschaltung 26, eine Signal/Rausch-
bzw. S/N-Verhältnis-Berechnungsschaltung 28, einen Rom
bzw. Nur-Lese-Speicher, einen RAM bzw. Direktzugriffsspeicher und
einen nicht flüchtigen Speicher, wie zum Beispiel einen
Flash-Speicher. Diese Schaltungen 22, 24 und 26 sind
dazu ausgelegt, die empfangenen GPS-Signale zu verarbeiten. Die S/N-Verhältnis-Berechnungsschaltung 28 ist
nicht nur dazu ausgelegt, ein S/N-Verhältnis zu berechnen oder
zu erfassen, das S/N-Verhältnis zu überprüfen und
eine Ursache eines niedrigen S/N-Verhältnisses zu überprüfen.
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Genauer
gesagt empfängt die HF-Schaltung 22 die GPS-Signale
durch die Antenne 2 und mischt die empfangenen GPS-Signale
mit einem Lokaloszillationssignal, um GPS-Signale einer Zwischenfrequenz
zu erzeugen. Der ADC 24 wandelt die GPS- Signale der Zwischenfrequenz
zu entsprechenden digitalen Signalen und legt die digitalen Signale
an die Basisbandschaltung 26 an. Die Basisbandschaltung 26 entspreizt
die einer A/D-Wandlung unterzogenen GPS-Signale durch Pseudorauschcodes,
um die in 2 gezeigten GPS-Daten als das
Basisband auf die herkömmliche Weise zu erzeugen. In 2 zeigt die
Spitze einer Leistung die demodulierten GPS-Daten an und zeigt "N"
ein in den demodulierten GPS-Daten enthaltenes Rauschen an. Die
Pseudorauschcodes sind jeweils für die GPS-Satelliten spezifisch.
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Wie
es in 3 gezeigt ist, ist die Basisbandschaltung 26 dazu
ausgelegt, einen herkömmlichen Korrelator zu beinhalten
und eine Integration durch Verschieben des Pseudorauschsignals Stück für
Stück relativ zu den GPS-Signalen durchzuführen,
welche von einen Mehrzahl (n) von GPS-Satelliten (n Satelliten)
empfangen und einer A/D-Wandlung unterzogen werden. Daher demoduliert
die Basisbandschaltung 26 durch ihren Korrelator die GPS-Signale
durch den Pseudorauschcode und erfasst die GPS-Daten durch Synchronisieren
der GPS-Signale und des Pseudorauschcodes.
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Die
S/N-Verhältnis-Berechnungschaltung 28 ist dazu
ausgelegt, ein S/N-Verhältnis der GPS-Daten zu berechnen,
die aus dem GPS-Signal von jedem GPS-Satelliten durch die Basisbandschaltung 26 erfasst
werden, und zu überprüfen, ob das S/N-Verhältnis
durch ein digitales Rauschen verringert wird. Die S/N-Verhältnis-Berechnungsschaltung 28 führt
diese Berechnungs- und Überprüfungsverarbeitung
zu jedem festen Intervall, zum Beispiel 1 Millisekunde bzw. ms,
auf der Grundlage eines Steuerprogramms durch, das in einem Speicher,
wie zum Beispiel dem ROM oder dem Flash-Speicher, gespeichert ist,
die in dem Funksignal-Verarbeitungsbereich 20 vorgesehen
sind.
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Das
S/N-Verhältnis wird verringert, wenn die Leistung eines
Teils einer hohen Korrelation der demodulierten Signale, die in 2 durch
S bezeichnet sind, durch das digitale Rauschen oder dergleichen verringert
wird. Die S/N-Verhältnis-Berechnungsschaltung 28 ist
daher dazu ausgelegt, zu überprüfen, ob der durch
S in 2 bezeichnete Pegel niedriger als ein Schwellwertpegel
Sth ist, das heißt, ob das S/N-Verhältnis niedriger
als ein vorbestimmter Schwellwertpegel SNth ist. Die S/N- Verhältnis-Berechnungsschaltung 28 ist
ebenso dazu ausgelegt, ein S/N-Verhältnis-Überprüfungsergebnis
an dem digitalen Verarbeitungsbereich 30 zu erzeugen. Das S/N-Verhältnis-Überprüfungsergebnis
kann durch einen Rauschmerker angezeigt werden, welcher gesetzt
(EIN oder 1) oder zurückgesetzt (AUS oder 0) ist.
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Der
digitale Verarbeitungsbereich 30 beinhaltet eine zentrale
Verarbeitungseinheit bzw. CPU 32, eine digitale Schaltung 34,
einen ROM, einen RAM und einen nicht flüchtigen Speicher,
wie zum Beispiel einen Flash-Speicher.
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Die
CPU 32 ist dazu ausgelegt, eine Softwareverarbeitung bezüglich
digitaler Signale auf der Grundlage eines Steuerprogramms durchzuführen, das
in dem Speicher, wie zum Beispiel dem ROM, dem Flash-Speicher oder
dergleichen, gespeichert ist, und ebenso die digitale Schaltung 34 zu
steuern, welche eine Hardwareverarbeitung bezüglich digitalen
Signalen durchführt.
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Die
Softwareverarbeitung und die digitale Verarbeitung bezüglich
digitaler Signale durch die CPU 32 und die digitale Schaltung 34 werden
zusammen als digitale Verarbeitung bezeichnet. Die CPU 32 und
die digitale Schaltung 34 sind dazu ausgelegt, ebenso eine
andere Verarbeitung als die digitale Verarbeitung der GPS-Daten
durchzuführen.
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Der
digitale Verarbeitungsbereich 30 ist dazu ausgelegt, das
darin erzeugte digitale Rauschen durch Wechseln bzw. Ändern
seiner Betriebsart auf der Grundlage des S/N-Verhältnisses
der GPS-Signale bzw. GPS-Daten zu steuern. Genauer gesagt ist die
CPU 30 programmiert, um die in den 5, 7 und 9 gezeigte
Verarbeitung durchzuführen.
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In
diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird
das S/N-Verhältnis als durch zwei Ursachen verringert erachtet.
Eine Ursache ist eine interne Ursache, die das digitale Rauschen
ist, welches in dem digitalen Verarbeitungsbereich 30 erzeugt
wird und zu dem Funksignal-Verarbeitungsbereich 20 geleitet
wird. Die andere Ursache ist eine externe Ursache, die ein elektromagnetischer
Abschirmkörper, wie zum Beispiel eine Röhre, ist,
welcher die Antenne 2 und die Funkempfängervorrichtung 10 bedeckt
und abschirmt und die Empfängerempfindlichkeit verringert.
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Die
Ursache eines Abfalls des S/N-Verhältnisses wird unterschiedlich
bestimmt. Eine Verfahren (1) beruht auf den S/N-Verhältnissen
der GPS-Signale, die von den GPS-Satelliten durch jeweilige Kanäle gesendet
werden. Das andere Verfahren (2) beruht auf den S/N-Verhältnissen
des GPS-Signals, das von einem (gleichen) GPS-Satelliten gesendet
wird.
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(1) S/N-Verhältnisse einer Mehrzahl
von GPS-Signalen
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Das
S/N-Verhältnis wird als auf die folgende Weise bezüglich
jeder Ursache, das heißt des digitalen Rauschens und das
Abschirmkörpers, abfallend erachtet. Es wird hier angenommen,
dass die GPS-Signale, die durch eine Mehrzahl (n) von Kanälen
(n Kanälen) empfangen werden, als ch(k) bezeichnet werden,
wobei sich "k" von 1 bis n ändert.
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In
einem Fall, in dem das S/N-Verhältnis durch das digitale
Rauschen auf weniger als den vorbestimmten Schwellwertpegel SNth
abfällt, fallen alle der S/N-Verhältnisse der
GPS-Signale, die durch die n Kanäle ch(k) gesendet werden,
im Wesentlichen gleichzeitig bezüglich der gleichen Frequenz
ab, welche ungefähr die Frequenz des digitalen Rauschens oder
der Harmonischen des digitalen Rauschens ist. Genauer gesagt fallen,
wie es in 4A gezeigt ist, die S/N-Verhältnisse
in einer vorbestimmten kurzen Dauer Tch ab. Das heißt,
die Differenz zwischen der ersten Zeit Tmin des Abfalls des S/N-Verhältnisses eines
ersten abfallenden Kanals ch(a) und der letzten Zeit Tmax des Abfalls
des S/N-Verhältnisses eines letzten abfallenden Kanals
ch(b) ist weniger als Tch. "a" und "b" ändern sich von
"1" bis "n" und sind zueinander unterschiedlich. Da das S/N-Verhältnis
von der S/N-Verhältnis-Berechnungsschaltung 28 ungefähr alle
1 ms berechnet wird, kann die vorbestimmte Dauer Tch entsprechend
der Anzahl (n) von Satelliten und Kanälen auf mehrere Millisekunden
bzw. ms festgelegt werden.
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In
einem Fall, in dem das S/N-Verhältnis durch den Abschirmkörper
auf weniger als den vorbestimmten Schwellwertpegel SNth abfällt,
fallen die S/N-Verhältnisse der n Kanäle zu unterschiedlichen Zeitpunkten über
eine lange Dauer ab, welche gleich oder größer
als die vorbestimmte Dauer Tch ist, wie es in 4B gezeigt
ist. Dies ist so, da sich die GPS-Satelliten an unterschiedlichen
Positionen in einem unterschiedlichen Abstand zu der Funkempfängervorrichtung 10 befinden
und daher die GPS-Signale der unterschiedlichen Satelliten zu unterschiedlichen
Zeitpunkten von dem Abschirmkörper abgeschirmt werden,
während sich die Funkempfängervorrichtung 10 in
dem Abschirmobjekt bewegt.
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Aus
den vorhergehenden Gründen ist die S/N-Verhältnis-Berechnungsschaltung 28 dazu
ausgelegt, durch Überprüfen der Dauer, in welcher
die S/N-Verhältnisse der GPS-Signale der gleichen Frequenz
abfallen, die durch die n Kanäle empfangen werden, zu überprüfen,
ob der Abfall des S/N-Verhältnisses durch das digitale
Rauschen oder den Abschirmkörper abfällt. Die
S/N-Verhältnis-Berechnungsschaltung 28 ist dazu
ausgelegt, den Rauschmerker durch Einschalten des Rauschmerkers
zu setzen (EIN oder 1) und zu dem digitalen Verarbeitungsbereich 30 auszugeben,
wenn es bestimmt wird, dass die S/N-Verhältnisse durch
das digitale Rauschen des digitalen Verarbeitungsbereichs 30 verringert
worden sind.
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Die
CPU 32 in dem digitalen Verarbeitungsbereich 30 ist
programmiert, um die Frequenz des Betriebstakts des digitalen Verarbeitungsbereichs 30 zu
verringern oder eine digitale Verarbeitung einer niedrigen Priorität
zu stoppen. Durch dieses Wechseln der Betriebsart wird der Umfang
oder die Last einer digitalen Verarbeitung verringert. Als Ergebnis wird
ein Erzeugen eines digitalen Rauschens verringert und daher ein
Abfall des S/N-Verhältnisses des GPS-Signals.
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Die
CPU 32 ist weiterhin programmiert, um zu bestimmen, dass
der Abfall des S/N-Verhältnisses nicht durch das digitale
Rauschen verursacht wird, wenn der Rauschmerker zurückgesetzt
(AUS oder 0) ist. Der digitale Verarbeitungsbereich 30 ist
dazu ausgelegt, die digitale Verarbeitung auch dann ohne Verringern
der Frequenz des Betriebstakts durchzuführen, wenn der
Funksignal-Verarbeitungsbereich 20 in Betrieb ist.
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Es
ist anzumerken, dass die Frequenz des Betriebstakts alternativ erhöht
werden kann, um das digitale Rauschen zu verringern, das in dem
digitalen Verarbeitungsbereich 30 erzeugt wird. In einem
Fall eines Erhöhens oder Verringerns der Frequenz des Betriebstakts,
um das digitale Rauschen zu verringern, kann die CPU 32 die
Frequenz des Betriebstakts auf Frequenzen festlegen, die zu den
höheren Harmonischen oder niedrigeren Harmonischen der
GPS-Signale unterschiedlich sind, die von dem Funksignal-Verarbeitungsbereich 20 empfangen
werden.
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Zum Überprüfen
der S/N-Verhältnisse der GPS-Signale der n Kanäle
ist die S/N-Verhältnis-Berechnungsschaltung 28 dazu
ausgelegt, ein Steuerprogramm durchzuführen, das in 5 gezeigt
ist. Dieses Steuerprogramm ist in dem ROM, dem Flash-Speicher oder
dergleichen in dem Funksignal-Verarbeitungsbereich 20 gespeichert.
Diese Routine startet, wenn eine elektrische Energieversorgung zu
der Funkempfängervorrichtung 10 eingeschaltet wird,
und wird für jedes GPS-Signal der gleichen Frequenz durchgeführt.
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Zuerst
wird in S300 der Rauschmerker als Initialisieren durch Ausschalten
des Merkers auf 0 zurückgesetzt. In S302 wird die Anzahl
g(T) von GPS-Signalen (Satelliten) von Kanälen ch(k) aus
einer Gesamtheit von n Kanälen berechnet, deren S/N-Verhältnisse
zu einer Zeit T höher als der vorbestimmte Schwellwertpegel
SNth sind. In S304 wird es überprüft, ob g(T)
größer als 0 ist, da das S/N-Verhältnis
nicht überprüft werden kann, wenn g(T) 0 ist. Wenn
g(T) größer als 0 wird, wird der Rauschmerker in
S306 zurückgesetzt (0).
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Weiterhin
wird es in S308 überprüft, ob g(T) größer
als 1 ist, da es nicht möglich ist, die Zeit eines Abfalls
des S/N-Verhältnisses mit lediglich einem g(T) zu überprüfen.
Wenn g(T) größer als 1 wird, wird es in S310 überprüft,
ob sich die Anzahl der GPS-Satelliten, deren S/N-Verhältnis
eines Kanals ch(k) größer als der vorbestimmte
Schwellwertpegel SNth ist, mit einem Verstreichen der Zeit von der
vorhergehenden Berechnungszeit T-1 verringert hat. Das heißt,
es wird überprüft, ob g(T-1) größer
als g(T) ist.
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Wenn
g(T) niedriger als g(T-1) wird, wird in S312 ein Warten durchgeführt.
Das heißt, für die vorbestimmte Dauer Tch wird
keine Verarbeitung durchgeführt; welche ungefähr
mehrere ms ist. Es wird weiterhin in S314 überprüft,
ob g(T) nach der Dauer Tch 0 ist. Dies dient zum Überprüfen,
ob die S/N-Verhältnisse von allen Kanälen ch(k)
in der vorbestimmten Dauer Tch auf weniger als den Schwellwertpegel SNth
abgefallen sind.
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Wenn
g(T) in der vorbestimmten Dauer Tch 0 wird, wird es bestimmt, dass
das S/N-Verhältnis durch das digitale Rauschen des digitalen
Verarbeitungsbereichs 30 verringert worden ist, und wird
der Rauschmerker durch Einschalten des Rauschmerkers gesetzt (1).
Es ist anzumerken, dass g(T) = 0 bedeutet, dass die S/N-Verhältnisse
von allen GPS-Signalen auf weniger als den vorbestimmten Schwellwertpegel
SNth abgefallen sind. Der Rauschmerker, welcher wie vorhergehend
gesetzt oder zurückgesetzt worden ist, wird zu dem digitalen
Verarbeitungsbereich 30 ausgegeben. Nach S316 kehrt die
Verarbeitung zu S308 zurück. Wenn in S314 g(T) nicht 0 ist,
kehrt die Verarbeitung zu S308 zurück. In diesem Fall wird
es bestimmt, dass der Abfall des S/N-Verhältnisses nicht
aufgrund des digitalen Rauschens besteht.
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Wie
es vorhergehend beschrieben worden ist, überprüft
die S/N-Verhältnis-Berechnungsschaltung 28, ob
die S/N-Verhältnisse der GPS-Signale der gleichen Frequenz,
die durch die n Kanäle empfangen worden sind, im Wesentlichen
zu der gleichen Zeit auf weniger als den vorbestimmten Schwellwertpegel
SNth verringert worden sind. Daher kann die digitale Verarbeitungsschaltung 30 die
Betriebsart ihrer digitalen Verarbeitung richtig wechseln, um das digitale
Rauschen auf der Grundlage des S/N-Verhältnisses von jedem
Kanal zu verringern.
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(2) S/N-Verhältnisse einer Mehrzahl
von Frequenzen eines GPS-Signals
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Es
wird hier angenommen, dass die Funkempfängervorrichtung 10 ein
GPS-Signal einer Mehrzahl von unterschiedlichen Frequenzen von einem
GPS-Satelliten empfängt. In diesem Fall fallen, wenn das
S/N-Verhältnis aufgrund des digitalen Rauschens abfällt,
lediglich die S/N-Verhältnisse des GPS-Signals der gleichen
oder ihrer harmonischen Frequenzen ab, während die S/N-Verhältnisse
des GPS-Signals von anderen Frequenzen nicht abfallen.
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Genauer
gesagt wird, wie es in 6A gezeigt ist, bestimmt, dass
der Abfall des S/N-Verhältnisses durch das digitale Rauschen
verursacht wird, wenn die S/N-Verhältnisse des GPS-Signals
von unterschiedlichen Frequenzen f(a) und f(b) nicht in einer vorbestimmten
Dauer Tf abfallen. Hierbei sind "a" und "b" unterschiedlich und ändern
sich von 1 bis m. Das heißt, wenn kein zweiter Abfall des
S/N-Verhältnisses des GPS-Signals der Frequenz f(b) nach
der Zeit eines ersten Abfalls des S/N-Verhältnisses der Frequenz
f(a) erfasst wird, wird es bestimmt, dass der Abfall durch das digitale
Rauschen des digitalen Verarbeitungsbereichs 30 verursacht
wird. Hierbei ist Tf auf mehrere ms festgelegt.
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Es
wird jedoch bestimmt, dass der Abfall des S/N-Verhältnisses
durch den Abschirmkörper, wie zum Beispiel die Röhre,
verursacht wird, wenn alle der S/N-Verhältnisse des GPS-Signals
in der vorbestimmten Dauer Tf bezüglich unterschiedlichen
Frequenzen f(a), f(b) usw. abfallen, wie es in 6B gezeigt
ist. Das heißt, wenn der gesamte Abfall der S/N-Verhältnisse
des GPS-Signals in der Dauer von Tmin zu Tmax auftritt, welche gleich
oder kleiner als die vorbestimmte Dauer Tf ist, wird es bestimmt,
dass der Abfall durch das Abschirmobjekt verursacht wird.
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Daher überprüft
die S/N-Verhältnis-Berechnungsschaltung 28 durch Überprüfen
der Dauer eines Abfalls der S/N-Verhältnisse bezüglich
der Mehrzahl von Frequenzen des GPS-Signals, ob das S/N-Verhältnis
aufgrund des digitalen Rauschens des digitalen Verarbeitungsbereichs 30 verringert wird.
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Die
S/N-Berechnungsschaltung 28 ist programmiert, um ein Steuerprogramm
durchzuführen, wie es in 7 gezeigt
ist. Dieses Steuerprogramm ist in dem ROM oder dem Flash-Speicher
des Funksignal-Verarbeitungsbereichs 20 gespeichert und wird
gestartet, wenn die elektrische Energieversorgung zu der Funkempfängervorrichtung 10 eingeschaltet
wird.
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Zuerst
wird in S320 der Rauschmerker als Initialisieren durch Ausschalten
des Merkers auf 0 zurückgesetzt. In S322 wird die Anzahl
g(T) von Frequenzen des GPS-Signals, deren S/N-Verhältnisse zu
einer Zeit T höher als der vorbestimmte Schwellwertpegel
SNth sind, aus der Mehrzahl (m) von Frequenzen berechnet, die von
einem GPS-Satelliten empfangen werden.
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Hierbei
ist g(T) 0, wenn keines der S/N-Verhältnisse bezüglich
irgendwelcher Frequenzen höher als der vorbestimmte Schwellwertpegel
SNth ist. g(T) ist 1, wenn das S/N-Verhältnis bezüglich
lediglich einer Frequenz höher als der vorbestimmte Schwellwertpegel
SNth ist. g(T) ist m, wenn die S/N-Verhältnisse bezüglich
allen der Frequenzen höher als der vorbestimmte Schwellwertpegel
SNth sind.
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In
S324 wird es überprüft, ob g(T) m ist. Wenn g(T)
m ist, wird der Rauschmerker durch Ausschalten des Rauschmerkers
in S326 auf 0 zurückgesetzt.
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In
S328 wird es überprüft, ob die Anzahl g(T) von
Frequenzen von hohen S/N-Verhältnissen mit einem Verstreichen
der Zeit relativ zu der Anzahl g(T-1) verringert ist, die zu der
vorhergehenden Zeit T-1 berechnet worden ist.
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Wenn
die Anzahl g(T) aufgrund des Abfalls des S/N-Verhältnisses
an einer vorbestimmten Frequenz verringert ist, wird in S330 eine
Warteverarbeitung für die vorbestimmte Dauer Tf durchgeführt.
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Nach
der vorbestimmten Dauer Tf wird es in S332 überprüft,
ob g(T) 0, was niedrige S/N-Verhältnisse an allen Frequenzen
anzeigt, oder m ist, was keine niedrigen S/N-Verhältnisse
an allen Frequenzen anzeigt. Wenn g(T) 0 oder m ist, kehrt die Verarbeitung
zu S328 zurück. Wenn g(T) 0 ist, wird es bestimmt, dass
das S/N-Verhältnis durch den Abschirmkörper und
nicht durch das digitale Rauschen auf weniger als den vorbestimmten
Schwellwertpegel abgefallen ist.
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Wenn
g(T) nicht 0 oder m ist, wird es bestimmt, dass das S/N-Verhältnis
durch das digitale Rauschen nicht auf weniger als den vorbestimmten Schwellwertpegel
SNth abgefallen ist. In diesem Fall wird in S324 der Rauschmerker
durch Einschalten des Rauschmerkers auf 1 gesetzt und zu dem digitalen
Verarbeitungsbereich 30 ausgegeben. Die Verarbeitung kehrt
dann zu S324 zurück.
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Der
digitale Verarbeitungsbereich 30 wechselt die Betriebsart
als Reaktion auf den Rauschmerker (EIN) auf eine ähnliche
Weise, wie sie vorhergehend unter Bezugnahme auf 5 beschrieben
worden ist.
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Wie
es vorhergehend beschrieben worden ist, überprüft
die S/N-Verhältnis-Berechnungsschaltung 28, ob
ein Teil der S/N-Verhältnisse der unterschiedlichen Frequenzen
des gleichen GPS-Signals, das von einem GPS-Satelliten empfangen
wird, auf weniger als den vorbestimmten Schwellwertpegel SNth verringert
ist. Daher kann der digitale Verarbeitungsbereich 30 die
Betriebsart der digitalen Verarbeitung richtig auf der Grundlage
des S/N-Verhältnisses von jeder Frequenz des GPS-Signals
wechseln, das von dem gleichen GPS-Satelliten empfangen wird.
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Wie
es vorhergehend beschrieben worden ist, wird der Abfall des S/N-Verhältnisses
durch das digitale Rauschen des digitalen Verarbeitungsbereichs 30 oder
des Abschirmkörpers verursacht. In einigen Fällen
wird das S/N-Verhältnis unter der Umgebungsbedingung, in
welcher die Empfängerempfindlichkeit aufgrund von keinen
Abschirmkörpern usw. nicht verringert wird, auch dann nicht
verringert, wenn das digitale Rauschen aufgrund eines Erhöhens
einer Frequenz des Betriebstakts des digitalen Verarbeitungsbereichs 30 erhöht
wird.
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Es
kann daher vorgeschlagen werden, die Frequenz des Betriebstakts
gemäß dem S/N-Verhältnis des GPS-Signals
zu ändern, wie es in 8 gezeigt
ist. Genauer gesagt wird die Frequenz erhöht, um den Umfang
oder die Last einer digitalen Verarbeitung zu erhöhen,
solange das S/N-Verhältnis des GPS-Signals nicht auf weniger
als den vorbestimmten Schwellwertpegel SNth abfällt, aber
wird die Frequenz verringert, um das digitale Rauschen zu verringern,
wenn das S/N-Verhältnis des GPS-Signals auf weniger als
den vorbestimmten Schwellwertpegel SNth abfällt. Dieses Ändern
oder Wechseln (SW) der Frequenz kann durch eine Frequenzdivision
oder -multiplikation durchgeführt werden.
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Es
kann vorgeschlagen werden, die Frequenz des Betriebstakts gemäß der
Anzahl von GPS-Satelliten zu ändern, deren S/N-Verhältnis
höher als der vorbestimmte Schwellwertpegel SNth ist. Genauer
gesagt wird die Frequenz erhöht, um den Umfang oder die
Last einer digitalen Verarbeitung zu erhöhen, solange die
Anzahl von GPS-Satelliten von hohen S/N-Verhältnissen mehr
als eine vorbestimmte Schwellwertanzahl ist, aber wird die Frequenz
verringert, um das digitale Rauschen zu verringern, wenn die Anzahl
der GPS-Satelliten von hohen S/N-Verhältnissen weniger
als die vorbestimmte Schwellwertanzahl ist.
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Das
vorhergehend beschriebene dynamische Ändern der Frequenz
des Betriebstakts gemäß dem Ändern des
S/N-Verhältnisses des GPS-Signals wird durch ein Steuerprogramm
durchgeführt, das in 9 gezeigt
ist. Dieses Programm ist in dem ROM, dem Flash-Speicher oder dergleichen
in dem digitalen Verarbeitungsbereich 30 gespeichert. Diese
Routine zur Frequenzverarbeitung wird durchgeführt, nachdem
die Energieversorgung eingeschaltet worden ist.
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In
dieser Routine bezeichnet g(T) die Anzahl von GPS-Satelliten, deren
S/N-Verhältnisse der GPS-Signale zu einer Zeit T höher
als der vorbestimmte Schwellwertpegel SNth sind, und bezeichnet K
die vorbestimme Anzahl von GPS-Satelliten.
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Zuerst
wird es überprüft, ob g(T) größer
als K ist, um dadurch zu überprüfen, ob die Empfängerempfindlichkeit
gut ist. Wenn g(T) aufgrund einer schlechten Empfängerempfindlichkeit
gleich oder kleiner als K ist, springt die Verarbeitung zu S346.
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Wenn
g(T) aufgrund einer guten Empfängerempfindlichkeit größer
als K ist, wird es in S342 überprüft, ob die Frequenz
des Betriebstakts eine vorbestimmte höchste Frequenz ist.
Wenn sie die vorbestimmte höchste Frequenz ist, springt
die Verarbeitung zu S346, da kein weiteres Erhöhen der
Frequenz möglich ist. Wenn sie nicht die vorbestimmte höchste
Frequenz ist, wird sie in S344 auf eine eine Stufe höhere
Frequenz erhöht.
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In
S346 wird es überprüft, ob g(T) gleich oder kleiner
als die vorbestimmte Schwellwertanzahl ist. Wenn g(T) aufgrund einer
guten Empfängerempfindlichkeit nicht gleich oder kleiner
als K ist, kehrt die Verarbeitung zu S342 zurück, um die
Frequenz weiter zu erhöhen, wenn es möglich ist.
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Wenn
g(T) aufgrund einer schlechten Empfängerempfindlichkeit
nicht gleich oder kleiner als K ist, wird es in S348 überprüft,
ob die Frequenz des Betriebstakts eine vorbestimmte niedrigste Frequenz ist.
Wenn sie die vorbestimmte niedrigste Frequenz ist, springt die Verarbeitung
zu S352, da kein weiteres Verringern der Frequenz möglich
ist. Wenn sie nicht die vorbestimmte niedrigste Frequenz ist, wird sie
in S350 auf eine eine Stufe niedrigere Frequenz verringert.
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Schließlich
wird es in S352 überprüft, ob g(T) größer
als K ist. Wenn g(T) aufgrund einer guten Empfängerempfindlichkeit
größer als K ist, kehrt die Verarbeitung zu S342
zurück, um die Frequenz weiter zu erhöhen, wenn
es möglich ist. Wenn g(T) nicht größer
als K ist, kehrt die Verarbeitung zu S348 zurück, um die
Frequenz weiter zu verringern, wenn es möglich ist.
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Wie
es vorhergehend beschrieben worden ist, ändert die CPU 32 die
Betriebsart der Signalverarbeitung durch Ändern der Frequenz
des Betriebstakts auf der Grundlage von Änderungen der S/N-Verhältnisse
des GPS-Signals dynamisch, die von der S/N-Verhältnis-Berechnungsschaltung 28 berechnet
werden, während die Funkempfängervorrichtung 10 in
Betrieb ist. Als Ergebnis kann der Umfang oder die Last gemäß der Änderung
des S/N-Verhältnisses ohne Verursachen eines Abfalls des S/N-Verhältnisses
soviel wie möglich erhöht werden.
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Das
vorhergehend beschriebene Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung kann auf viele Weisen ausgestaltet werden. Zum Beispiel
kann anstelle eines Verringerns der Frequenz des Betriebstakts des
digitalen Verarbeitungsbereichs 30 der digitale Verarbeitungsvorgang
der digitalen Verarbeitung gestoppt werden, um ein Erzeugen eines digitalen
Rauschens zu verringern. Weiterhin kann die Funkempfängervorrichtung
an ein Mobiltelefon, welches Funksignale von einer Mehrzahl von
Basisstationen empfängt, oder ein Endgerät eines
drahtlosen lokalen Netzes bzw. LAN angepasst sein, welches Funksignale
von einer Mehrzahl von Zugangspunkten empfängt.
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Eine
zuvor beschriebene erfindungsgemäße Funkempfängervorrichtung
weist einen Funksignal-Verarbeitungsbereich und einen digitalen
Verarbeitungsbereich auf. Der Funksignal-Verarbeitungsbereich wandelt
ein empfangenes Funksignal zu einem digitalen Signal, demoduliert
das digitale Signal und erfasst ein Signal/Rauschverhältnis
des Funksignals. Der digitale Signalverarbeitungsbereich verarbeitet
digitale Signale digital und wechselt seine Betriebsart auf der
Grundlage des erfassten Signal/Rauschverhältnisses, um
dadurch ein digitales Rauschen zu steuern, das bei der Signalverarbeitung erzeugt
wird. Der Funksignal-Verarbeitungsbereich überprüft,
ob das Signal/Rauschverhältnis durch das digitale Rauschen
des digitalen Signalverarbeitungsbereichs oder eines Abschirmkörpers
verringert wird, der extern zu der Funkempfängervorrichtung
ist. Die digitale Signalverarbeitungsvorrichtung wechselt ihre Betriebsart,
um das digitale Rauschen zu verringern, lediglich dann, wenn die
Ursache des Abfalls des Signal/Rauschverhältnisses durch
das digitale Rauschen verursacht wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - US 6952573
B2 [0003]
- - JP 2007-506363 A [0003]
- - JP 2001-159673 [0004]