JP2000252879A - 拡散スペクトル受信器性能の改善 - Google Patents
拡散スペクトル受信器性能の改善Info
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- JP2000252879A JP2000252879A JP2000028429A JP2000028429A JP2000252879A JP 2000252879 A JP2000252879 A JP 2000252879A JP 2000028429 A JP2000028429 A JP 2000028429A JP 2000028429 A JP2000028429 A JP 2000028429A JP 2000252879 A JP2000252879 A JP 2000252879A
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/69—Spread spectrum techniques
- H04B1/707—Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
- H04B1/7073—Synchronisation aspects
- H04B1/7075—Synchronisation aspects with code phase acquisition
- H04B1/70755—Setting of lock conditions, e.g. threshold
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- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
- Radio Relay Systems (AREA)
- Management Or Editing Of Information On Record Carriers (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 拡散スペクトル通信機器の性能を向上させる
ために、向上された弱い信号に対する感度、弱い信号の
より素早い捕捉時間、または、マルチパスインターフェ
ースの縮小の形態を提供する。 【解決手段】拡散スペクトル通信を向上させる方法であ
って、該方法は、拡散スペクトル信号を受け取るステッ
プと、該拡散スペクトル信号の強度を判定するステップ
と、該拡散スペクトル信号をＰＮコードと相関させて、
相関された出力を生成するステップと、該信号の該信号
強度に基づいて、閾値を調節するステップと、該相関さ
れた出力を該閾値と比較して、該拡散スペクトル信号内
に特定のコードが存在するかどうかを判定するステップ
と、を含む方法。
ために、向上された弱い信号に対する感度、弱い信号の
より素早い捕捉時間、または、マルチパスインターフェ
ースの縮小の形態を提供する。 【解決手段】拡散スペクトル通信を向上させる方法であ
って、該方法は、拡散スペクトル信号を受け取るステッ
プと、該拡散スペクトル信号の強度を判定するステップ
と、該拡散スペクトル信号をＰＮコードと相関させて、
相関された出力を生成するステップと、該信号の該信号
強度に基づいて、閾値を調節するステップと、該相関さ
れた出力を該閾値と比較して、該拡散スペクトル信号内
に特定のコードが存在するかどうかを判定するステップ
と、を含む方法。
Description
（発明の分野）本発明は一般的に、拡散スペクトル通信
システム、プロセス、および拡散スペクトル通信を使用
するシステムに関し、より詳細には、不利な信号条件が
存在するなかで、拡散スペクトル通信システムの性能を
改善するシステム、プロセス、および装置の実施形態に
関する。
システム、プロセス、および拡散スペクトル通信を使用
するシステムに関し、より詳細には、不利な信号条件が
存在するなかで、拡散スペクトル通信システムの性能を
改善するシステム、プロセス、および装置の実施形態に
関する。
【０００１】（関連技術の説明）人間により最初に使用
された航法システムはおそらく太陽であろう。太陽は東
から昇り西に沈むので、移動が日中に行われる限り、空
における太陽の位置から方向を得ることができた。海上
交易が出現するに伴い、夜間にも方向を確認する必要が
生じ、天体航法が誕生した。精度を増すために、天体お
よび太陽航法は改善され、地図、海図、ならびにアスト
ロラーベおよび羅針盤などの装置を介して補強された。
そのような装置により補強したとしても、天体および太
陽航法は誤差を生みがちであり、Ａ点からＢ点に移動す
るのは、尚もって、ある程度試行錯誤を要する問題であ
った。
された航法システムはおそらく太陽であろう。太陽は東
から昇り西に沈むので、移動が日中に行われる限り、空
における太陽の位置から方向を得ることができた。海上
交易が出現するに伴い、夜間にも方向を確認する必要が
生じ、天体航法が誕生した。精度を増すために、天体お
よび太陽航法は改善され、地図、海図、ならびにアスト
ロラーベおよび羅針盤などの装置を介して補強された。
そのような装置により補強したとしても、天体および太
陽航法は誤差を生みがちであり、Ａ点からＢ点に移動す
るのは、尚もって、ある程度試行錯誤を要する問題であ
った。
【０００２】無線の出現、特に強力な商用無線局の出現
に伴い、地上局ベースの無線方向探知（ＲＤＦ）が実現
した。ＲＤＦの背景にある原理は、比較的単純である。
ナビゲータは、指向性アンテナを使用してある無線局に
周波数を合わせ、その無線局の方位を発見し得る。次
に、ナビゲータは、第２の無線局に周波数を合わせ、そ
の局の方位を発見し得る。方位を知ることと、両無線局
の地図上の位置を知ることとにより、ナビゲータの位置
を計算し得る。
に伴い、地上局ベースの無線方向探知（ＲＤＦ）が実現
した。ＲＤＦの背景にある原理は、比較的単純である。
ナビゲータは、指向性アンテナを使用してある無線局に
周波数を合わせ、その無線局の方位を発見し得る。次
に、ナビゲータは、第２の無線局に周波数を合わせ、そ
の局の方位を発見し得る。方位を知ることと、両無線局
の地図上の位置を知ることとにより、ナビゲータの位置
を計算し得る。
【０００３】長距離航空輸送における進歩の継続は、航
空機を正確に誘導する能力を必要にした。この要求を満
たすためにＲＤＦが使用され、航法のために地上局ベー
スのビーコンが開発された。これらのビーコンは、すべ
ての航空機のみならず船舶にとっても急速に不可欠とな
った。
空機を正確に誘導する能力を必要にした。この要求を満
たすためにＲＤＦが使用され、航法のために地上局ベー
スのビーコンが開発された。これらのビーコンは、すべ
ての航空機のみならず船舶にとっても急速に不可欠とな
った。
【０００４】グローバルポジショニングシステム（ＧＰ
Ｓ）も無線航法に基づくが、相違点は、ビーコンがもは
や静止性でなく、地上ベースでないことである。ＧＰＳ
システムは、衛星ベースの航法システムであって、２４
基の衛星に加え軌道上にスペア（ｓｐａｒｅｓ）を有
し、１１，０００海里上空の宇宙空間で、均等に配置さ
れた６本の軌道を周回している。各衛星は、１２時間で
地球を一周する。
Ｓ）も無線航法に基づくが、相違点は、ビーコンがもは
や静止性でなく、地上ベースでないことである。ＧＰＳ
システムは、衛星ベースの航法システムであって、２４
基の衛星に加え軌道上にスペア（ｓｐａｒｅｓ）を有
し、１１，０００海里上空の宇宙空間で、均等に配置さ
れた６本の軌道を周回している。各衛星は、１２時間で
地球を一周する。
【０００５】ＧＰＳの主たる機能は、時計として作用す
ることである。各衛星は、搭載する１０．２３ＭＨｚセ
シウム原子時計から信号を得る。各衛星は、その特定の
疑似ノイズ（ＰＮ）コードを伴って、拡散スペクトル信
号を送信する。明瞭に異なるＰＮコーディングシーケン
スを使用して、同一のスペクトルで、複数の信号を送信
することにより、衛星は、互いに干渉せずに同一の帯域
幅を共有し得る。ＧＰＳシステムに使用されるコードは
１０２３ビット長で、毎秒１．０２３メガビットの速度
で送信され、毎マイクロセカンドにおよそ１度のタイム
マークを発生するが、これは時として「チップ」と称さ
れる。このシーケンスは毎ミリセカンドに１度反復さ
れ、進路獲得コード（Ｃ／Ａコード）と称される。２０
サイクルごとにコードは位相を変更し得、他の衛星すべ
ての「アルマナック」含有データを有する１５００ビッ
ト長のメッセージをコード化する。
ることである。各衛星は、搭載する１０．２３ＭＨｚセ
シウム原子時計から信号を得る。各衛星は、その特定の
疑似ノイズ（ＰＮ）コードを伴って、拡散スペクトル信
号を送信する。明瞭に異なるＰＮコーディングシーケン
スを使用して、同一のスペクトルで、複数の信号を送信
することにより、衛星は、互いに干渉せずに同一の帯域
幅を共有し得る。ＧＰＳシステムに使用されるコードは
１０２３ビット長で、毎秒１．０２３メガビットの速度
で送信され、毎マイクロセカンドにおよそ１度のタイム
マークを発生するが、これは時として「チップ」と称さ
れる。このシーケンスは毎ミリセカンドに１度反復さ
れ、進路獲得コード（Ｃ／Ａコード）と称される。２０
サイクルごとにコードは位相を変更し得、他の衛星すべ
ての「アルマナック」含有データを有する１５００ビッ
ト長のメッセージをコード化する。
【０００６】ＧＰＳ機構により指定されているＰＮコー
ドは３２ある。そのうち２４は、現在軌道を周回中の衛
星に属し、２５番目のＰＮコードは、任意の衛星に割り
付けられるよう指定されている。残りのコードは予備の
コードであって、古いユニットまたは故障したユニット
と交換される新規の衛星に使用され得る。異なるＰＮシ
ーケンスを使用するＧＰＳ受信器は、一致を探して信号
スペクトルを走査する。ＧＰＳ受信器は、一致を発見し
た場合、その信号を発生した衛星を識別する。
ドは３２ある。そのうち２４は、現在軌道を周回中の衛
星に属し、２５番目のＰＮコードは、任意の衛星に割り
付けられるよう指定されている。残りのコードは予備の
コードであって、古いユニットまたは故障したユニット
と交換される新規の衛星に使用され得る。異なるＰＮシ
ーケンスを使用するＧＰＳ受信器は、一致を探して信号
スペクトルを走査する。ＧＰＳ受信器は、一致を発見し
た場合、その信号を発生した衛星を識別する。
【０００７】地上ベースのＧＰＳ受信器は、三角測量と
称される無線方向探知機（ＲＤＦ）の方法論の変形を使
用して、その地上ベースＧＰＳ受信器の位置を判定し得
る。ＧＰＳの位置判定は、無線ビーコンがもはや静止性
でなく、地球を毎秒約１．８マイルの速度で周回し、宇
宙を移動する衛星である点で、ＲＤＦ技術とは異なる。
宇宙ベースであることにより、ＧＰＳシステムは、三角
測量などの方法を用いて、事実上、地球上の任意の点の
位置を確定するのに使用できる。
称される無線方向探知機（ＲＤＦ）の方法論の変形を使
用して、その地上ベースＧＰＳ受信器の位置を判定し得
る。ＧＰＳの位置判定は、無線ビーコンがもはや静止性
でなく、地球を毎秒約１．８マイルの速度で周回し、宇
宙を移動する衛星である点で、ＲＤＦ技術とは異なる。
宇宙ベースであることにより、ＧＰＳシステムは、三角
測量などの方法を用いて、事実上、地球上の任意の点の
位置を確定するのに使用できる。
【０００８】この三角測量は、衛星から時刻信号を獲得
するＧＰＳ受信器ユニットに依存している。実際の時刻
を知り、これを衛星から受信した時刻と比較することに
より、受信器は衛星までの距離を計算し得る。例えば、
ＧＰＳ衛星が、受信器から１２，０００マイルにあれ
ば、受信器は、その衛星から半径１２，０００マイルで
規定された空間のどこかに存在するに違いない。次に、
ＧＰＳ受信器が第２の衛星の配置を確認した場合、この
第２の衛星の周囲の配置球空間に基づき、受信器の位置
を計算できる。２つの球空間は交差し、円を形成してい
るので、ＧＰＳ受信器はその配置円内のどこかに位置す
るに違いない。第３の衛星の配置を確認することによ
り、ＧＰＳ受信器は、第３の衛星の周囲の配置球空間を
予測できる。第３の衛星の配置球空間は、最初の２つの
衛星の配置球空間の交差により形成される配置円と、わ
ずか２つの点で交差する。配置球空間がその２つの可能
な配置点の１つと交差する、もう１つの衛星の配置を判
定することにより、ＧＰＳ受信器の正確な位置が判定さ
れる。その結果、正確な時刻も判定し得る。これは、す
べての衛星の配置を説明し得る時刻オフセットは１つし
かないからである。三角測量法は、３０メートルのオー
ダーの精度で位置を算出するが、ＧＰＳ位置判定の精度
は、信号強度および多重通路反射により劣化し得る。
するＧＰＳ受信器ユニットに依存している。実際の時刻
を知り、これを衛星から受信した時刻と比較することに
より、受信器は衛星までの距離を計算し得る。例えば、
ＧＰＳ衛星が、受信器から１２，０００マイルにあれ
ば、受信器は、その衛星から半径１２，０００マイルで
規定された空間のどこかに存在するに違いない。次に、
ＧＰＳ受信器が第２の衛星の配置を確認した場合、この
第２の衛星の周囲の配置球空間に基づき、受信器の位置
を計算できる。２つの球空間は交差し、円を形成してい
るので、ＧＰＳ受信器はその配置円内のどこかに位置す
るに違いない。第３の衛星の配置を確認することによ
り、ＧＰＳ受信器は、第３の衛星の周囲の配置球空間を
予測できる。第３の衛星の配置球空間は、最初の２つの
衛星の配置球空間の交差により形成される配置円と、わ
ずか２つの点で交差する。配置球空間がその２つの可能
な配置点の１つと交差する、もう１つの衛星の配置を判
定することにより、ＧＰＳ受信器の正確な位置が判定さ
れる。その結果、正確な時刻も判定し得る。これは、す
べての衛星の配置を説明し得る時刻オフセットは１つし
かないからである。三角測量法は、３０メートルのオー
ダーの精度で位置を算出するが、ＧＰＳ位置判定の精度
は、信号強度および多重通路反射により劣化し得る。
【０００９】一度に１１基までの衛星が、ＧＰＳ受信器
により受信され得る。峡谷など、特定の環境では、遮蔽
される衛星もあるので、ＧＰＳ位置把握システムは、水
平線近くの衛星など、弱い信号強度を有する衛星に位置
情報を依存し得る。別の場合には、ＧＰＳ受信器ユニッ
トにより受信された信号強度を頭上の枝が低減し得る。
いずれの場合も、信号強度が非常に低減され得、位置判
定のための十分な衛星を獲得することが困難になり得
る。そのような場合、ＧＰＳ受信器は、衛星を発見する
ためにいくつかの試みを行い、位置判定に適切な信号上
にロックする時間を増大させ得るか、または信号にまっ
たくロックできないことがある。
により受信され得る。峡谷など、特定の環境では、遮蔽
される衛星もあるので、ＧＰＳ位置把握システムは、水
平線近くの衛星など、弱い信号強度を有する衛星に位置
情報を依存し得る。別の場合には、ＧＰＳ受信器ユニッ
トにより受信された信号強度を頭上の枝が低減し得る。
いずれの場合も、信号強度が非常に低減され得、位置判
定のための十分な衛星を獲得することが困難になり得
る。そのような場合、ＧＰＳ受信器は、衛星を発見する
ためにいくつかの試みを行い、位置判定に適切な信号上
にロックする時間を増大させ得るか、または信号にまっ
たくロックできないことがある。
【００１０】多重通路反射の場合、信号は構造物から、
または地上からさえも反射され得るので、受信器への信
号通路は間接的となる。間接通路が直接通路より長く、
信号が受信器まで移動する距離を長くするので、結果と
して、衛星の距離はより遠く離れているように現れる。
その結果、受信器により計算された位置は誤差を含み得
る。
または地上からさえも反射され得るので、受信器への信
号通路は間接的となる。間接通路が直接通路より長く、
信号が受信器まで移動する距離を長くするので、結果と
して、衛星の距離はより遠く離れているように現れる。
その結果、受信器により計算された位置は誤差を含み得
る。
【００１１】通信に無線スペクトルを使用する方法は複
数ある。例えば、周波数分割多重アクセス（ＦＤＭＡ）
では、周波数帯が、連続する周波数スロットに分割さ
れ、異なる送信機が異なる周波数スロットに割り当てら
れる。
数ある。例えば、周波数分割多重アクセス（ＦＤＭＡ）
では、周波数帯が、連続する周波数スロットに分割さ
れ、異なる送信機が異なる周波数スロットに割り当てら
れる。
【００１２】ｎ時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）システ
ムでは、各送信機が発信し得る時間が１つのタイムスロ
ットに限定されているので、送信機はメッセージを次々
に送信するが、割り当てられた時間の間のみ送信する。
ＴＤＭＡでは、各送信機が送信する周波数は、一定周波
数であり得るか、または連続的に変化する（周波数ホッ
ピング）。
ムでは、各送信機が発信し得る時間が１つのタイムスロ
ットに限定されているので、送信機はメッセージを次々
に送信するが、割り当てられた時間の間のみ送信する。
ＴＤＭＡでは、各送信機が送信する周波数は、一定周波
数であり得るか、または連続的に変化する（周波数ホッ
ピング）。
【００１３】複数のユーザに無線スペクトルを割り付け
る第３の方法は、拡散スペクトルとしても知られる、コ
ード分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）を使用するものであ
る。ＣＤＭＡでは、すべてのユーザが常に同じ周波数帯
で送信する。各ユーザは、そのユーザの送信を他のすべ
てから分離するのに使用される専用のコードを有する。
このコードは、一般的に拡散コードと称される。これ
は、その帯域幅全体に情報を拡散するからである。ま
た、このコードは、一般的に疑似ノイズまたはＰＮコー
ドとも称される。ＣＤＭＡ送信では、送信データの各ビ
ットは、送信されるデータが「１」の場合、その特定ユ
ーザの拡散コードにより置換され、送信されるデータが
「０」の場合、拡散コードの逆により置換される。
る第３の方法は、拡散スペクトルとしても知られる、コ
ード分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）を使用するものであ
る。ＣＤＭＡでは、すべてのユーザが常に同じ周波数帯
で送信する。各ユーザは、そのユーザの送信を他のすべ
てから分離するのに使用される専用のコードを有する。
このコードは、一般的に拡散コードと称される。これ
は、その帯域幅全体に情報を拡散するからである。ま
た、このコードは、一般的に疑似ノイズまたはＰＮコー
ドとも称される。ＣＤＭＡ送信では、送信データの各ビ
ットは、送信されるデータが「１」の場合、その特定ユ
ーザの拡散コードにより置換され、送信されるデータが
「０」の場合、拡散コードの逆により置換される。
【００１４】受信器で送信を復号するためには、コード
を「非拡散」する必要がある。非拡散化のプロセスは、
入来する信号を用い、これを拡散コードにより乗算し
て、結果を合計する。このプロセスは、一般的に相関と
して知られ、信号がＰＮコードに相関すると、一般的に
言われる。非拡散化のプロセスでは、オリジナルデータ
が他のすべての送信から分離され得、オリジナルの信号
が復元され得る。ＣＤＭＡシステムに使用されるＰＮコ
ードの属性は、１つの拡散スペクトルコードの存在が、
別コードの復号の結果を変えないというものである。あ
るコードが別のコードの存在に干渉しない属性は、しば
しば直交性と称され、この属性を処理するコードは、直
交であると言われる。
を「非拡散」する必要がある。非拡散化のプロセスは、
入来する信号を用い、これを拡散コードにより乗算し
て、結果を合計する。このプロセスは、一般的に相関と
して知られ、信号がＰＮコードに相関すると、一般的に
言われる。非拡散化のプロセスでは、オリジナルデータ
が他のすべての送信から分離され得、オリジナルの信号
が復元され得る。ＣＤＭＡシステムに使用されるＰＮコ
ードの属性は、１つの拡散スペクトルコードの存在が、
別コードの復号の結果を変えないというものである。あ
るコードが別のコードの存在に干渉しない属性は、しば
しば直交性と称され、この属性を処理するコードは、直
交であると言われる。
【００１５】電話通信の種類を指すのには、ＣＤＭＡと
いう用語が広く使用されるが、拡散スペクトルという用
語も適用される。本願において、これらの用語は、相互
置き換え可能なものとして使用する。
いう用語が広く使用されるが、拡散スペクトルという用
語も適用される。本願において、これらの用語は、相互
置き換え可能なものとして使用する。
【００１６】ＣＤＭＡ信号からデータを抽出するプロセ
スは、一般的に、相関、復号、および非拡散など多くの
用語により知られている。本願において、これらの用語
は、相互置き換え可能なものとして使用する。
スは、一般的に、相関、復号、および非拡散など多くの
用語により知られている。本願において、これらの用語
は、相互置き換え可能なものとして使用する。
【００１７】拡散スペクトルシステムにより使用される
コードは、一般的に様々な用語により称され、ＰＮ（疑
似ノイズ）コード、ＰＲ（疑似ランダム）コード、拡散
コード、非拡散コード、および直交コードを含むが、こ
れらに限定されない。本願において、これらの用語は、
相互置き換え可能なものとして使用する。
コードは、一般的に様々な用語により称され、ＰＮ（疑
似ノイズ）コード、ＰＲ（疑似ランダム）コード、拡散
コード、非拡散コード、および直交コードを含むが、こ
れらに限定されない。本願において、これらの用語は、
相互置き換え可能なものとして使用する。
【００１８】ＣＤＭＡがしばしば拡散スペクトルと称さ
れるのは、データ帯域幅に比べ、送信帯域幅が大きいか
らである。拡散スペクトルは、数々の利点を有する。あ
る利点は、データ送信がスペクトル全体に拡散されるの
で、拡散スペクトルは、他のいくつかの送信プロトコル
よりも妨害に耐え得る。別の利点は、メッセージが低電
力で送信されても尚、復号されることである。
れるのは、データ帯域幅に比べ、送信帯域幅が大きいか
らである。拡散スペクトルは、数々の利点を有する。あ
る利点は、データ送信がスペクトル全体に拡散されるの
で、拡散スペクトルは、他のいくつかの送信プロトコル
よりも妨害に耐え得る。別の利点は、メッセージが低電
力で送信されても尚、復号されることである。
【００１９】全地球位置把握システムは、拡散スペクト
ル技術を使用して、データを地上ユニットに伝達してい
る。拡散スペクトルの使用は、ＧＰＳシステムにおいて
特に有利である。拡散スペクトル技術は、ＧＰＳ受信器
が信号周波数で動作することを可能にするので、複数周
波数が使用される場合に、他の周波数帯に切り替えて調
整するために必要な追加のエレクトロニクスを省略す
る。また、拡散スペクトルは、例えば、５０ワット以下
を必要として、実質的妨害に耐えるのに、ＧＰＳシステ
ムの電力消費要求を最小化し得る。
ル技術を使用して、データを地上ユニットに伝達してい
る。拡散スペクトルの使用は、ＧＰＳシステムにおいて
特に有利である。拡散スペクトル技術は、ＧＰＳ受信器
が信号周波数で動作することを可能にするので、複数周
波数が使用される場合に、他の周波数帯に切り替えて調
整するために必要な追加のエレクトロニクスを省略す
る。また、拡散スペクトルは、例えば、５０ワット以下
を必要として、実質的妨害に耐えるのに、ＧＰＳシステ
ムの電力消費要求を最小化し得る。
【００２０】ＧＰＳシステムは広く利用されているが、
その性能を劣化させたり使用を妨害する条件が存在す
る。ＧＰＳ信号の受信の改善は、絶えず求められてい
る。ＧＰＳ信号の受信において、地上ベース受信器の性
能を改善するために、より優れた感度が必要とされてい
る。
その性能を劣化させたり使用を妨害する条件が存在す
る。ＧＰＳ信号の受信の改善は、絶えず求められてい
る。ＧＰＳ信号の受信において、地上ベース受信器の性
能を改善するために、より優れた感度が必要とされてい
る。
【００２１】ＣＤＭＡ（コード分割多アクセス）は、携
帯電話システムにおいて、ＦＤＭＡ（周波数分割多アク
セス）およびＴＤＭＡ（時分割多重アクセス）の代替と
して使用される。ＴＤＭＡのＣＤＭＡに対する優位性に
関しては、広く議論されてきた。両技術は、引き続き市
場での認知および市場シェアを競っており、この競争ゆ
えに、それぞれにおける改善が絶えず求められてきた。
従って、当該分野において、ＣＤＭＡ携帯電話システム
の感度を改善する必要が存在する。
帯電話システムにおいて、ＦＤＭＡ（周波数分割多アク
セス）およびＴＤＭＡ（時分割多重アクセス）の代替と
して使用される。ＴＤＭＡのＣＤＭＡに対する優位性に
関しては、広く議論されてきた。両技術は、引き続き市
場での認知および市場シェアを競っており、この競争ゆ
えに、それぞれにおける改善が絶えず求められてきた。
従って、当該分野において、ＣＤＭＡ携帯電話システム
の感度を改善する必要が存在する。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】本発明による拡散スペ
クトル通信を向上させる方法は、拡散スペクトル信号を
受け取るステップと、拡散スペクトル信号の強度を判定
するステップと、拡散スペクトル信号をＰＮコードと相
関させて、相関された出力を生成するステップと、信号
の信号強度に基づいて、閾値を調節するステップと、相
関された出力を閾値と比較して、拡散スペクトル信号内
に特定のコードが存在するかどうかを判定するステップ
とを含み、そのことにより上記目的が達成される。
クトル通信を向上させる方法は、拡散スペクトル信号を
受け取るステップと、拡散スペクトル信号の強度を判定
するステップと、拡散スペクトル信号をＰＮコードと相
関させて、相関された出力を生成するステップと、信号
の信号強度に基づいて、閾値を調節するステップと、相
関された出力を閾値と比較して、拡散スペクトル信号内
に特定のコードが存在するかどうかを判定するステップ
とを含み、そのことにより上記目的が達成される。
【００２３】比較は、仮説検定メカニズムを用いて実行
されてもよい。
されてもよい。
【００２４】信号強度は、拡散スペクトル信号を、存在
しないように保証されたＰＮコードと相関させ、拡散ス
ペクトル信号を、システム内の存在しないように保証さ
れたＰＮコードと相関させることにより判定された相関
値を用いて、信号強度を判定することにより判定されて
もよい。
しないように保証されたＰＮコードと相関させ、拡散ス
ペクトル信号を、システム内の存在しないように保証さ
れたＰＮコードと相関させることにより判定された相関
値を用いて、信号強度を判定することにより判定されて
もよい。
【００２５】信号強度は、拡散スペクトル信号を、シス
テムによって受け取られないＰＮコードと相関させ、拡
散スペクトル信号を、システム内で受け取られない相関
コードと相関させることにより判定された相関値を用い
て、信号強度を判定することにより判定されてもよい。
テムによって受け取られないＰＮコードと相関させ、拡
散スペクトル信号を、システム内で受け取られない相関
コードと相関させることにより判定された相関値を用い
て、信号強度を判定することにより判定されてもよい。
【００２６】本発明による拡散スペクトル通信を向上さ
せる方法は、拡散スペクトル信号を受け取るステップ
と、拡散スペクトル信号の信号強度を判定するステップ
と、拡散スペクトル信号をＰＮコードと相関させて、相
関値を判定するステップと、信号の強度に基づいて、閾
値を調節するステップと、相関値を閾値と比較して、デ
ータが受け取られたかどうかを判定するステップとを含
み、そのことにより上記目的が達成される。
せる方法は、拡散スペクトル信号を受け取るステップ
と、拡散スペクトル信号の信号強度を判定するステップ
と、拡散スペクトル信号をＰＮコードと相関させて、相
関値を判定するステップと、信号の強度に基づいて、閾
値を調節するステップと、相関値を閾値と比較して、デ
ータが受け取られたかどうかを判定するステップとを含
み、そのことにより上記目的が達成される。
【００２７】比較は、仮説検定メカニズムを用いて実行
されてもよい。
されてもよい。
【００２８】信号強度は、拡散スペクトル信号を、シス
テム内で使用されないように保証されたＰＮコードと相
関させ、拡散スペクトル信号を、システム内で使用され
ないように保証されたＰＮコードと相関させることによ
り判定された相関値を用いて、信号強度を判定すること
により判定されてもよい。
テム内で使用されないように保証されたＰＮコードと相
関させ、拡散スペクトル信号を、システム内で使用され
ないように保証されたＰＮコードと相関させることによ
り判定された相関値を用いて、信号強度を判定すること
により判定されてもよい。
【００２９】信号強度は、拡散スペクトル信号を、シス
テムによって受け取られないＰＮコードと相関させ、拡
散スペクトル信号を、システム内で受け取られない相関
コードと相関させることにより判定された相関値を用い
て、信号強度を判定することにより判定されてもよい。
テムによって受け取られないＰＮコードと相関させ、拡
散スペクトル信号を、システム内で受け取られない相関
コードと相関させることにより判定された相関値を用い
て、信号強度を判定することにより判定されてもよい。
【００３０】本発明による拡散スペクトル通信を向上さ
せる方法は、拡散スペクトル信号を受け取るステップ
と、拡散スペクトル信号の強度を判定するステップと、
信号強度の判定に基づいて、アクティブアンテナとパッ
シブアンテナとの間で切り換えを行うステップとを含
み、そのことにより上記目的が達成される。
せる方法は、拡散スペクトル信号を受け取るステップ
と、拡散スペクトル信号の強度を判定するステップと、
信号強度の判定に基づいて、アクティブアンテナとパッ
シブアンテナとの間で切り換えを行うステップとを含
み、そのことにより上記目的が達成される。
【００３１】アンテナの切り換えは、受け取られる各コ
ードの信号強度に基づいて達成されてもよい。
ードの信号強度に基づいて達成されてもよい。
【００３２】本発明による拡散スペクトル通信を向上さ
せる方法は、特定のコードの相関値を、受け取られる他
のＰＮコードの相関された値と比較することにより、特
定のコードを含む拡散スペクトル信号の信号強度を判定
するステップと、特定のＰＮコードの相関された値の、
受け取られる他のＰＮコードの相関された値との比較に
基づいて、拡散スペクトルシステムを調節するステップ
とを含み、そのことにより上記目的が達成される。
せる方法は、特定のコードの相関値を、受け取られる他
のＰＮコードの相関された値と比較することにより、特
定のコードを含む拡散スペクトル信号の信号強度を判定
するステップと、特定のＰＮコードの相関された値の、
受け取られる他のＰＮコードの相関された値との比較に
基づいて、拡散スペクトルシステムを調節するステップ
とを含み、そのことにより上記目的が達成される。
【００３３】拡散スペクトルシステムの調節は、特定の
コードを含む信号の強度に基づいて閾値を調節すること
と、相関値を閾値と比較して、データビットが受け取ら
れたかどうかを判定することとを含んでもよい。
コードを含む信号の強度に基づいて閾値を調節すること
と、相関値を閾値と比較して、データビットが受け取ら
れたかどうかを判定することとを含んでもよい。
【００３４】調節は、特定のＰＮコードの相関値を閾値
と比較するステップと、比較の結果に基づいてアクティ
ブアンテナとパッシブアンテナとの切り換えを行なうス
テップとを含んでもよい。
と比較するステップと、比較の結果に基づいてアクティ
ブアンテナとパッシブアンテナとの切り換えを行なうス
テップとを含んでもよい。
【００３５】相関された値の出力値は平均されてもよ
い。
い。
【００３６】本発明による拡散スペクトル通信システム
を向上させる装置は、拡散スペクトル信号と、拡散スペ
クトル信号の信号強度を判定する手段と、拡散スペクト
ル信号を、ＰＮコードと相関させる相関器と、特定のＰ
Ｎコードが存在するかどうかを決定するために、相関器
の出力を閾値レベルと比較する比較ユニットと、拡散ス
ペクトル信号の信号強度に基づいて、閾値レベルを調節
する手段とを含み、そのことにより上記目的が達成され
る。
を向上させる装置は、拡散スペクトル信号と、拡散スペ
クトル信号の信号強度を判定する手段と、拡散スペクト
ル信号を、ＰＮコードと相関させる相関器と、特定のＰ
Ｎコードが存在するかどうかを決定するために、相関器
の出力を閾値レベルと比較する比較ユニットと、拡散ス
ペクトル信号の信号強度に基づいて、閾値レベルを調節
する手段とを含み、そのことにより上記目的が達成され
る。
【００３７】比較ユニットは、相関器から出力された値
について数学的演算を実行するメカニズムをさらに含ん
でもよい。
について数学的演算を実行するメカニズムをさらに含ん
でもよい。
【００３８】信号強度を判定する手段は、システムによ
って現在受け取られていないＰＮコードと、受け取られ
ていないＰＮコードを、拡散スペクトラム信号と相関さ
せる相関器と、相関器の出力を閾値と比較する比較器と
をさらに含んでもよい。
って現在受け取られていないＰＮコードと、受け取られ
ていないＰＮコードを、拡散スペクトラム信号と相関さ
せる相関器と、相関器の出力を閾値と比較する比較器と
をさらに含んでもよい。
【００３９】比較ユニットは仮説検定メカニズムを含ん
でもよい。
でもよい。
【００４０】信号強度を判定する手段は、拡散スペクト
ル信号内の複数の拡散スペクトルコードと、拡散スペク
トル信号を用いて、拡散スペクトルコードの相関値を保
持する装置と、相関された値を所定の最大値と比較する
比較回路とをさらに含んでもよい。
ル信号内の複数の拡散スペクトルコードと、拡散スペク
トル信号を用いて、拡散スペクトルコードの相関値を保
持する装置と、相関された値を所定の最大値と比較する
比較回路とをさらに含んでもよい。
【００４１】現在受け取られていないコードは、２５番
目のＧＰＳコードであってもよい。
目のＧＰＳコードであってもよい。
【００４２】本発明による拡散スペクトル通信システム
を向上させる装置は、拡散スペクトル信号と、拡散スペ
クトル信号の信号強度を判定する手段と、信号強度に基
づいて、アクティブアンテナとパッシブアンテナとの切
り換えを行なうスイッチメカニズムとを含み、そのこと
により上記目的が達成される。
を向上させる装置は、拡散スペクトル信号と、拡散スペ
クトル信号の信号強度を判定する手段と、信号強度に基
づいて、アクティブアンテナとパッシブアンテナとの切
り換えを行なうスイッチメカニズムとを含み、そのこと
により上記目的が達成される。
【００４３】信号強度を判定する手段は、システムによ
って現在受け取られていないＰＮコードと、受け取られ
ていないＰＮコードを、拡散スペクトル信号と相関させ
る相関器と、相関器の出力を所定の値と比較する比較器
とをさらに含んでもよい。
って現在受け取られていないＰＮコードと、受け取られ
ていないＰＮコードを、拡散スペクトル信号と相関させ
る相関器と、相関器の出力を所定の値と比較する比較器
とをさらに含んでもよい。
【００４４】拡散コードは、２５番目のＧＰＳコードを
含んでもよい。
含んでもよい。
【００４５】従って、本発明の好適な実施形態は、拡散
スペクトル技術を実施するシステムに関する。ＧＰＳ受
信器、コードレス、および携帯電話は、拡散スペクトル
技術を利用し得るシステムの例であり、本願において、
発明の好適な実施形態を説明するために使用される。
スペクトル技術を実施するシステムに関する。ＧＰＳ受
信器、コードレス、および携帯電話は、拡散スペクトル
技術を利用し得るシステムの例であり、本願において、
発明の好適な実施形態を説明するために使用される。
【００４６】拡散スペクトル技術は、信号が低電力で送
信される必要のあるアプリケーションにおいて有利であ
る。これは、拡散プロセスが、一般的に疑似ノイズ即ち
ＰＮコードと称される連続ビットにより各データビット
を置換することによって、送信される信号に冗長性を導
入するからである。この冗長性は、信号の一部がノイズ
により曖昧であっても、信号を復号することを可能にす
る。
信される必要のあるアプリケーションにおいて有利であ
る。これは、拡散プロセスが、一般的に疑似ノイズ即ち
ＰＮコードと称される連続ビットにより各データビット
を置換することによって、送信される信号に冗長性を導
入するからである。この冗長性は、信号の一部がノイズ
により曖昧であっても、信号を復号することを可能にす
る。
【００４７】データを受信するためには、拡散スペクト
ル受信器は、ＰＮコードが存在することを判定しなけれ
ばならない。ＰＮコードが受信された信号中に存在する
ことを判定するためには、受信された信号は、ビット毎
にＰＮコードと比較されなければならない。このＰＮコ
ードとのビット毎の信号比較のプロセスは、一般的に相
関と呼ばれる。完全な一致は信号の存在を示す。しかし
ながら、完全な一致でなくとも、信号の存在を示し得
る。これは、ノイズが信号発信のビットパターンを妨害
し得、その結果、信号のすべてのビットが必ずしもコー
ドに一致しないからである。拡散スペクトルの利点の１
つは、信号が冗長であるため、たとえ複数のビットがノ
イズにより破壊されていても、残りのビットを検出し、
信号を復号し得ることである。
ル受信器は、ＰＮコードが存在することを判定しなけれ
ばならない。ＰＮコードが受信された信号中に存在する
ことを判定するためには、受信された信号は、ビット毎
にＰＮコードと比較されなければならない。このＰＮコ
ードとのビット毎の信号比較のプロセスは、一般的に相
関と呼ばれる。完全な一致は信号の存在を示す。しかし
ながら、完全な一致でなくとも、信号の存在を示し得
る。これは、ノイズが信号発信のビットパターンを妨害
し得、その結果、信号のすべてのビットが必ずしもコー
ドに一致しないからである。拡散スペクトルの利点の１
つは、信号が冗長であるため、たとえ複数のビットがノ
イズにより破壊されていても、残りのビットを検出し、
信号を復号し得ることである。
【００４８】特定の拡散スペクトルが存在することを判
定するためには、受信された信号をビット毎にＰＮコー
ドと比較し、その結果を検証しなければならない。結果
が、ＰＮコードと受信された信号との１００％の一致で
ある場合、コードを含む信号がおそらく存在する。しか
しながら、１００％に満たない一致である場合も尚、信
号が存在し得る。信号の存在を検証するために、一般的
に仮説検定と称されるプロセスが使用される。仮説検定
は、所定の割合の一致に対して信号を検証する。信号と
ＰＮコードとが、その割合での一致が達成されるか、超
過した場合、仮説検定は、より大きな割合の閾値を検定
することに進む。信号とＰＮコードとの、割合一致の閾
値を徐々に高くする検定のプロセスは、最終閾値を超え
れば終了して、信号が存在すると判定される。また、仮
説検定プロセスは、割合一致の閾値を超える連続的な試
みが成功しなかった場合にも終了する。仮説検定器の連
続的閾値を超える所定の数の連続的試みが失敗した場
合、ＰＮコードを含む信号は存在しないと判定される。
仮説検定プロセスは、たとえ１００％の一致が決して獲
得されなくても、高い可能性で信号が存在することを保
証する。仮説検定プロセスは、誤った正の一致を除去す
るのに役立ち、誤った否定（特定のＰＮコードが存在し
ないとする誤った表示）を防止するのにも役立つ。
定するためには、受信された信号をビット毎にＰＮコー
ドと比較し、その結果を検証しなければならない。結果
が、ＰＮコードと受信された信号との１００％の一致で
ある場合、コードを含む信号がおそらく存在する。しか
しながら、１００％に満たない一致である場合も尚、信
号が存在し得る。信号の存在を検証するために、一般的
に仮説検定と称されるプロセスが使用される。仮説検定
は、所定の割合の一致に対して信号を検証する。信号と
ＰＮコードとが、その割合での一致が達成されるか、超
過した場合、仮説検定は、より大きな割合の閾値を検定
することに進む。信号とＰＮコードとの、割合一致の閾
値を徐々に高くする検定のプロセスは、最終閾値を超え
れば終了して、信号が存在すると判定される。また、仮
説検定プロセスは、割合一致の閾値を超える連続的な試
みが成功しなかった場合にも終了する。仮説検定器の連
続的閾値を超える所定の数の連続的試みが失敗した場
合、ＰＮコードを含む信号は存在しないと判定される。
仮説検定プロセスは、たとえ１００％の一致が決して獲
得されなくても、高い可能性で信号が存在することを保
証する。仮説検定プロセスは、誤った正の一致を除去す
るのに役立ち、誤った否定（特定のＰＮコードが存在し
ないとする誤った表示）を防止するのにも役立つ。
【００４９】仮説検定プロセスは、弱い信号が存在する
ことを判定するのに長い時間を要し、複数の試みを行わ
なければならないという点で、弱点を有する。ＰＮコー
ドを信号に一致させる複数の試みが必要であるのは、弱
い信号条件の場合、ランダムノイズが簡単に信号に干渉
しビットパターンを破壊するからである。仮説検定のプ
ロセスは、信号の複数サンプリングに依存し、これによ
り、平均してランダムノイズの影響を打ち消す。仮説検
定のプロセスは、反射された信号、または多重通路の信
号が誤った表示を起こすほど強いという点においても弱
点を有する。
ことを判定するのに長い時間を要し、複数の試みを行わ
なければならないという点で、弱点を有する。ＰＮコー
ドを信号に一致させる複数の試みが必要であるのは、弱
い信号条件の場合、ランダムノイズが簡単に信号に干渉
しビットパターンを破壊するからである。仮説検定のプ
ロセスは、信号の複数サンプリングに依存し、これによ
り、平均してランダムノイズの影響を打ち消す。仮説検
定のプロセスは、反射された信号、または多重通路の信
号が誤った表示を起こすほど強いという点においても弱
点を有する。
【００５０】開示される実施形態は、仮説検定および一
般的な拡散スペクトル信号のプロセスにおいていくつか
の改善を提供する。ある好適な実施形態は、入来する拡
散スペクトル信号の強度を測定し、受信した信号の強度
レベルに応じて、仮説検定のレベルを調節する。拡散ス
ペクトル信号が弱い場合、閾値レベルを低下させること
で、特定のＰＮコードを発生する信号が存在することを
判定するのに必要な時間を減少させる。拡散スペクトル
信号が強い場合、閾値レベルを上昇させることで、多重
通路信号が、ＰＮコードを発生する目的の信号として、
誤って判定されることを防ぐのに役立つ。
般的な拡散スペクトル信号のプロセスにおいていくつか
の改善を提供する。ある好適な実施形態は、入来する拡
散スペクトル信号の強度を測定し、受信した信号の強度
レベルに応じて、仮説検定のレベルを調節する。拡散ス
ペクトル信号が弱い場合、閾値レベルを低下させること
で、特定のＰＮコードを発生する信号が存在することを
判定するのに必要な時間を減少させる。拡散スペクトル
信号が強い場合、閾値レベルを上昇させることで、多重
通路信号が、ＰＮコードを発生する目的の信号として、
誤って判定されることを防ぐのに役立つ。
【００５１】さらに、様々な実施形態が、信号強度を判
定する新旧両方法を利用している。本開示のいくつかの
実施形態に使用される新規の方法は、復号される拡散ス
ペクトルに存在しないＰＮコードを使用し、信号の強度
を判定する。受信された拡散スペクトルに存在しないコ
ードが、拡散スペクトル信号と相関させられる。不使用
コードの相関の結果は、信号強度の指標となる。本開示
のＧＰＳの実施形態では、２５番目のＧＰＳコードが、
入来する信号と相関される。２５番目のＧＰＳコード
は、任意のＧＰＳ衛星に存在しないとしてＧＰＳ機構に
より識別されているコードである。このコードのＧＰＳ
信号の相関は、これが拡散スペクトル信号の強度の指標
となる結果を生み出す。
定する新旧両方法を利用している。本開示のいくつかの
実施形態に使用される新規の方法は、復号される拡散ス
ペクトルに存在しないＰＮコードを使用し、信号の強度
を判定する。受信された拡散スペクトルに存在しないコ
ードが、拡散スペクトル信号と相関させられる。不使用
コードの相関の結果は、信号強度の指標となる。本開示
のＧＰＳの実施形態では、２５番目のＧＰＳコードが、
入来する信号と相関される。２５番目のＧＰＳコード
は、任意のＧＰＳ衛星に存在しないとしてＧＰＳ機構に
より識別されているコードである。このコードのＧＰＳ
信号の相関は、これが拡散スペクトル信号の強度の指標
となる結果を生み出す。
【００５２】
【発明の実施の形態】本明細書中において説明する第１
の例示的実施形態は、ＧＰＳ受信器システム、プロセス
およびデバイスに関する。
の例示的実施形態は、ＧＰＳ受信器システム、プロセス
およびデバイスに関する。
【００５３】図１は、宇宙空間における４つのＧＰＳ衛
星１０５、１０７、１０９、および１１１からの信号を
同時に受信する地上にあるＧＰＳ受信器１０３を示す図
である。４つのＧＰＳ衛星１０５、１０７、１０９、お
よび１１１は、ＧＰＳ受信器１０３により受信される高
精度の報時信号を連続的に同報通信する。ＧＰＳ衛星１
０５、１０７、１０９、および１１１の各々からの信号
は、異なるパス１１３、１１５、１１７、および１１９
をそれぞれ通らなければならない。受信される各衛星か
らの報時信号は、衛星からの信号が受信器への異なるパ
スを通るために必要な時間を含む。衛星はまた、それら
の位置に関するデータをも報時信号と同様に同報通信す
る。衛星の位置を知り、衛星から受信器までの距離を演
算するために報時信号を用いることにより、受信器は正
確にその位置を決定することができる。
星１０５、１０７、１０９、および１１１からの信号を
同時に受信する地上にあるＧＰＳ受信器１０３を示す図
である。４つのＧＰＳ衛星１０５、１０７、１０９、お
よび１１１は、ＧＰＳ受信器１０３により受信される高
精度の報時信号を連続的に同報通信する。ＧＰＳ衛星１
０５、１０７、１０９、および１１１の各々からの信号
は、異なるパス１１３、１１５、１１７、および１１９
をそれぞれ通らなければならない。受信される各衛星か
らの報時信号は、衛星からの信号が受信器への異なるパ
スを通るために必要な時間を含む。衛星はまた、それら
の位置に関するデータをも報時信号と同様に同報通信す
る。衛星の位置を知り、衛星から受信器までの距離を演
算するために報時信号を用いることにより、受信器は正
確にその位置を決定することができる。
【００５４】図２は、拡散スペクトルを符号化するため
のＧＰＳ衛星の一部２０１、およびデータの送信を示す
ブロック図である。ブロック２０３は、送信のために符
号化される衛星データを表す。このデータは、衛星のた
めの位置情報、ならびに遅延および誤差情報を含む。ブ
ロック２０５は、一般にアルマナックデータ（全てのＧ
ＰＳ衛星上のデータ）と呼ばれるものを表す。ブロック
２０７は、衛星内の高精度の原子時間基準により発生す
る現在の時間を表す。ブロック２０３、２０５、および
２０７からの情報は、データ符号器２０９により適切な
フォーマットにおいて符号化される。符号化データは、
その後拡散ユニット２１１へ送信される。拡散ユニット
２１１は符号化データをビット毎に２４個の拡散コード
のうちの１つに乗算することにより、符号化データを相
関させる。２４個の拡散コードの各々は、軌道上の特定
の衛生を表す。チップ速度は、時間を拡散コードの長さ
に乗算したデータ速度に等しい。データストリームは、
その後変調器２１９（ここでキャリア周波数１．５７５
４２ＧＨｚがそれにより変調される）へ送信される。生
成信号は、同時通信のための衛星のアンテナ２２１へ送
信される。
のＧＰＳ衛星の一部２０１、およびデータの送信を示す
ブロック図である。ブロック２０３は、送信のために符
号化される衛星データを表す。このデータは、衛星のた
めの位置情報、ならびに遅延および誤差情報を含む。ブ
ロック２０５は、一般にアルマナックデータ（全てのＧ
ＰＳ衛星上のデータ）と呼ばれるものを表す。ブロック
２０７は、衛星内の高精度の原子時間基準により発生す
る現在の時間を表す。ブロック２０３、２０５、および
２０７からの情報は、データ符号器２０９により適切な
フォーマットにおいて符号化される。符号化データは、
その後拡散ユニット２１１へ送信される。拡散ユニット
２１１は符号化データをビット毎に２４個の拡散コード
のうちの１つに乗算することにより、符号化データを相
関させる。２４個の拡散コードの各々は、軌道上の特定
の衛生を表す。チップ速度は、時間を拡散コードの長さ
に乗算したデータ速度に等しい。データストリームは、
その後変調器２１９（ここでキャリア周波数１．５７５
４２ＧＨｚがそれにより変調される）へ送信される。生
成信号は、同時通信のための衛星のアンテナ２２１へ送
信される。
【００５５】図３は、例示的なＧＰＳ受信器ユニットの
受信部３０１を示す一般化されたブロック図である。ア
ンテナ３０３は、１つ以上のＧＰＳ衛星からの信号を受
信する。受信された信号は、復調器３０５に供給され
る。復調器３０５は、ブロック３０７に示すように、キ
ャリア周波数（例えば、１．５７５４２ＧＨｚ）を用い
て信号を復調する。生成データ信号３０９は、衛星の信
号２１５に対応する。拡散スペクトル信号３０９は、そ
の後擬似ノイズコード３１３を用いて相関器３１１にお
いて収束される。データ復号器３１５は、その後必要と
されるデータを復号し得る。このデータとは、受信ユニ
ットの位置を三角測量するために用いられる。
受信部３０１を示す一般化されたブロック図である。ア
ンテナ３０３は、１つ以上のＧＰＳ衛星からの信号を受
信する。受信された信号は、復調器３０５に供給され
る。復調器３０５は、ブロック３０７に示すように、キ
ャリア周波数（例えば、１．５７５４２ＧＨｚ）を用い
て信号を復調する。生成データ信号３０９は、衛星の信
号２１５に対応する。拡散スペクトル信号３０９は、そ
の後擬似ノイズコード３１３を用いて相関器３１１にお
いて収束される。データ復号器３１５は、その後必要と
されるデータを復号し得る。このデータとは、受信ユニ
ットの位置を三角測量するために用いられる。
【００５６】図４は、長さ８の拡散コードと共に示され
る、スペクトル拡散および収束、または相関プロセスを
表す表を示す。３つの８ビット拡散コードが示される。
拡散コード１の４０１は、１１００００１１であり、拡
散コード２の４０３は、００１１００１１であり、拡散
コード３の４０５は、１００１０１１０である。例え
ば、拡散コード１を用いてデータを拡散するために、デ
ータ「１」が送信される場合、列４０７内にあるコード
のコピーである１１００００１１は、その適所に送信さ
れる。データ「０」が送信される場合、列４０９内に示
す、各ビットが逆になった逆コードである００１１１１
００がその適所に送信される。すなわち、拡散コード１
が用いられ、「１」を表すデータが送信される場合、１
１００００１１が送信され、同様に、「０」を表すデー
タが送信される場合、コード００１１１１００が送信さ
れる。
る、スペクトル拡散および収束、または相関プロセスを
表す表を示す。３つの８ビット拡散コードが示される。
拡散コード１の４０１は、１１００００１１であり、拡
散コード２の４０３は、００１１００１１であり、拡散
コード３の４０５は、１００１０１１０である。例え
ば、拡散コード１を用いてデータを拡散するために、デ
ータ「１」が送信される場合、列４０７内にあるコード
のコピーである１１００００１１は、その適所に送信さ
れる。データ「０」が送信される場合、列４０９内に示
す、各ビットが逆になった逆コードである００１１１１
００がその適所に送信される。すなわち、拡散コード１
が用いられ、「１」を表すデータが送信される場合、１
１００００１１が送信され、同様に、「０」を表すデー
タが送信される場合、コード００１１１１００が送信さ
れる。
【００５７】収束プロセスは、数学的操作（すなわち受
信データとの相関関係）を含む。例えば、データが拡散
コード１を使用している送信者から受信されると仮定す
る。データを収束するため、まず受信されたコードの全
ての「０」は、演算を目的として−１に置換される。１
１００００１１（コード１の「１」の表現）が受信され
た場合、欄４１１に示す１１−１−１−１−１１１に置
換される。受信されたコードは、ビット毎に拡散コード
の演算的表現（すなわち、欄４１３に示す１１−１−１
−１−１１１）により乗算される。拡散コードおよび受
信されたコードのビットの答えは、欄４１５に示すよう
に１＋１＋１＋１＋１＋１＋１＋１＝＋８として示され
る。相関関係の答えは＋８であり、これによりバイナリ
「１」が検出される。００１１１１００（欄４０９に示
すコード１の「０」の表現）が受信された場合、欄４１
７に示す−１−１１１１−１−１１に置換される。受信
されたコードは、ビット毎に拡散コードの演算的表現
（すなわち、欄４１９に示す１１−１−１−１−１１
１）により乗算される。欄４２１に示すビットの答えは
−１−１−１−１−１−１−１−１＝−８であり、相関
関係の答えは−８であり、これによりバイナリ「０」が
検出される。信号が拡散コードの逆と相関していた場
合、答えは＋８であった。これらの方法は等価的であ
り、この選択は特定の実施形態に基づいてなされ得る。
信データとの相関関係）を含む。例えば、データが拡散
コード１を使用している送信者から受信されると仮定す
る。データを収束するため、まず受信されたコードの全
ての「０」は、演算を目的として−１に置換される。１
１００００１１（コード１の「１」の表現）が受信され
た場合、欄４１１に示す１１−１−１−１−１１１に置
換される。受信されたコードは、ビット毎に拡散コード
の演算的表現（すなわち、欄４１３に示す１１−１−１
−１−１１１）により乗算される。拡散コードおよび受
信されたコードのビットの答えは、欄４１５に示すよう
に１＋１＋１＋１＋１＋１＋１＋１＝＋８として示され
る。相関関係の答えは＋８であり、これによりバイナリ
「１」が検出される。００１１１１００（欄４０９に示
すコード１の「０」の表現）が受信された場合、欄４１
７に示す−１−１１１１−１−１１に置換される。受信
されたコードは、ビット毎に拡散コードの演算的表現
（すなわち、欄４１９に示す１１−１−１−１−１１
１）により乗算される。欄４２１に示すビットの答えは
−１−１−１−１−１−１−１−１＝−８であり、相関
関係の答えは−８であり、これによりバイナリ「０」が
検出される。信号が拡散コードの逆と相関していた場
合、答えは＋８であった。これらの方法は等価的であ
り、この選択は特定の実施形態に基づいてなされ得る。
【００５８】信号拡散によりコード１と共に送信された
データが、拡散コード２により収束される場合が、欄４
２３、４２５、および４２７に示される。例として、
「１」の拡散コード１データビット（すなわち、１１０
０００１１）が受信される。欄４２３に示すように、０
ビットは演算目的のために−１に置換される。その後、
受信されたコード１１−１−１−１−１１１は、ビット
毎に拡散コード２（例えば、欄４２５に示す−１−１１
１−１−１１１）により乗算される。拡散コード１デー
タ「１」を拡散コード２により乗算した答えは、欄４２
７に示すように−１−１−１−１＋１＋１＋１＋１＝０
である。すなわち、データ「１」を表す拡散コード１
は、ビット毎に乗算されて拡散コード２と合計され（即
ち、コード１によるデータ拡散はコード３と相関し、そ
の結果は０である）、言い換えると、データが検出され
ない。従って、拡散コード第１号を用いるバイナリ１の
送信は、拡散コード２を用いるデータ解釈に干渉しな
い。
データが、拡散コード２により収束される場合が、欄４
２３、４２５、および４２７に示される。例として、
「１」の拡散コード１データビット（すなわち、１１０
０００１１）が受信される。欄４２３に示すように、０
ビットは演算目的のために−１に置換される。その後、
受信されたコード１１−１−１−１−１１１は、ビット
毎に拡散コード２（例えば、欄４２５に示す−１−１１
１−１−１１１）により乗算される。拡散コード１デー
タ「１」を拡散コード２により乗算した答えは、欄４２
７に示すように−１−１−１−１＋１＋１＋１＋１＝０
である。すなわち、データ「１」を表す拡散コード１
は、ビット毎に乗算されて拡散コード２と合計され（即
ち、コード１によるデータ拡散はコード３と相関し、そ
の結果は０である）、言い換えると、データが検出され
ない。従って、拡散コード第１号を用いるバイナリ１の
送信は、拡散コード２を用いるデータ解釈に干渉しな
い。
【００５９】コード１による信号拡散により送信され、
拡散コード３を用いて収束されるデータが、欄４２９、
４３１、および４３３に示される。例として、「１」の
拡散コード１データビット（即ち、１１００００１１）
が受信される。欄４２３に示すように、０ビットは演算
目的のために−１により置換される。その後、受信され
たコード１１−１−１−１−１１１は、ビット毎に拡散
コード３に乗算される（例えば、欄４３１に示す１−１
−１１−１１１−１）。拡散コード１データ「１」を乗
算した答えは、欄４２７に示すように１−１＋１−１＋
１−１＋１−１＝０である。すなわち、データ「１」を
表す拡散コード１がビット毎に乗算されて拡散コード３
と合計される場合、その結果は０であり、この場合デー
タは検出されない。従って、拡散コード１を用いるバイ
ナリ１の送信は、拡散コード３を用いるデータ解釈に干
渉しない。
拡散コード３を用いて収束されるデータが、欄４２９、
４３１、および４３３に示される。例として、「１」の
拡散コード１データビット（即ち、１１００００１１）
が受信される。欄４２３に示すように、０ビットは演算
目的のために−１により置換される。その後、受信され
たコード１１−１−１−１−１１１は、ビット毎に拡散
コード３に乗算される（例えば、欄４３１に示す１−１
−１１−１１１−１）。拡散コード１データ「１」を乗
算した答えは、欄４２７に示すように１−１＋１−１＋
１−１＋１−１＝０である。すなわち、データ「１」を
表す拡散コード１がビット毎に乗算されて拡散コード３
と合計される場合、その結果は０であり、この場合デー
タは検出されない。従って、拡散コード１を用いるバイ
ナリ１の送信は、拡散コード３を用いるデータ解釈に干
渉しない。
【００６０】上記の例は、１つのコードにより送信され
るデータが、別コードにより送信されるデータに干渉し
ないという事実を示している。１つのコードによるデー
タの送信が、別のコードにより送信されるデータをマス
クしないというこの特質は、一般に直交性と呼ばれ、そ
のような特質を有するコードは直交性であると言える。
るデータが、別コードにより送信されるデータに干渉し
ないという事実を示している。１つのコードによるデー
タの送信が、別のコードにより送信されるデータをマス
クしないというこの特質は、一般に直交性と呼ばれ、そ
のような特質を有するコードは直交性であると言える。
【００６１】上記の説明は、ウォルシュコードとして知
られる、完全に直交性であるコードのクラスにより実施
された。しかし、ウォルシュコードの数は制限されてい
る。現存のウォルシュコードの数は、拡散コードにおけ
るビットの数に等しい。この状態が制限的であることか
ら、擬似ノイズ（ＰＮ）コードとして知られる、ほとん
ど直行的であるコードの族が開発されてきている。擬似
ノイズコードは、周期的に反復し、擬似ノイズコードが
それら自体により乗算されてビットが合計される場合、
その結果はシーケンスの長さと同じ数であるという特質
を有する。すなわち、理想的な条件下において、コード
長さＮの擬似ノイズコードの、そのコードを含む信号と
の相関的答えは、値Ｎとなる。例えば、ＧＰＳ 擬似ノ
イズコードの長さは１０２３であり、ＧＰＳ信号をその
信号内に含まれるコードと相関させる場合、相関器の出
力は１０２３となり、信号が存在しないならばその値は
−１となる。
られる、完全に直交性であるコードのクラスにより実施
された。しかし、ウォルシュコードの数は制限されてい
る。現存のウォルシュコードの数は、拡散コードにおけ
るビットの数に等しい。この状態が制限的であることか
ら、擬似ノイズ（ＰＮ）コードとして知られる、ほとん
ど直行的であるコードの族が開発されてきている。擬似
ノイズコードは、周期的に反復し、擬似ノイズコードが
それら自体により乗算されてビットが合計される場合、
その結果はシーケンスの長さと同じ数であるという特質
を有する。すなわち、理想的な条件下において、コード
長さＮの擬似ノイズコードの、そのコードを含む信号と
の相関的答えは、値Ｎとなる。例えば、ＧＰＳ 擬似ノ
イズコードの長さは１０２３であり、ＧＰＳ信号をその
信号内に含まれるコードと相関させる場合、相関器の出
力は１０２３となり、信号が存在しないならばその値は
−１となる。
【００６２】擬似ノイズコードはまた、それらが任意の
数のビットにより遅れず遷移される特定の擬似ノイズコ
ードを含む信号と相関する場合、その結果は−１であ
る。このことは、その相関関係が、コードをもつ拡散ス
ペクトル信号に遅れず同期しなければならないことを意
味する。幾百万の擬似ノイズコードが文字通り存在し、
よってそれらは携帯電話システム内における使用に適し
ている。
数のビットにより遅れず遷移される特定の擬似ノイズコ
ードを含む信号と相関する場合、その結果は−１であ
る。このことは、その相関関係が、コードをもつ拡散ス
ペクトル信号に遅れず同期しなければならないことを意
味する。幾百万の擬似ノイズコードが文字通り存在し、
よってそれらは携帯電話システム内における使用に適し
ている。
【００６３】拡散スペクトルシステムは、低電力信号と
混ざるノイズに対してより耐性があるが、それでも復号
可能であるという利点を有する。拡散スペクトルシステ
ム内の信号は非常に低くあり得るため、信号を獲得する
こと、およびその信号が存在することを識別することを
困難にし得る。仮説検定として知られるプロセスは、獲
得プロセスを容易にするために用いられ得る。このプロ
セスは、連続的なより高い値を、相関器の出力と比較
し、信号が存在するか否かを決定する。このプロセス
は、獲得を２つの方法で支援する。獲得を補助する第１
の方法は、誤った高い値が検出された場合に、この値が
いくつかの連続したしきい値を通過しなければならない
ため、正確な復号化信号としてすぐに識別されない。第
２に、大量の過渡干渉があり、信号のビットの合計がコ
ードにより乗算されるときに低い数の答えを出す場合、
このコードは不正確なものとしてすぐに拒絶されない。
この信号は、正確に獲得されたか否かを決定するため、
すなわち正確なコードが選択され、正確に入力シーケン
スと整列したかを確認するために、いくつかのサンプル
セットに対して検査されなければならない。
混ざるノイズに対してより耐性があるが、それでも復号
可能であるという利点を有する。拡散スペクトルシステ
ム内の信号は非常に低くあり得るため、信号を獲得する
こと、およびその信号が存在することを識別することを
困難にし得る。仮説検定として知られるプロセスは、獲
得プロセスを容易にするために用いられ得る。このプロ
セスは、連続的なより高い値を、相関器の出力と比較
し、信号が存在するか否かを決定する。このプロセス
は、獲得を２つの方法で支援する。獲得を補助する第１
の方法は、誤った高い値が検出された場合に、この値が
いくつかの連続したしきい値を通過しなければならない
ため、正確な復号化信号としてすぐに識別されない。第
２に、大量の過渡干渉があり、信号のビットの合計がコ
ードにより乗算されるときに低い数の答えを出す場合、
このコードは不正確なものとしてすぐに拒絶されない。
この信号は、正確に獲得されたか否かを決定するため、
すなわち正確なコードが選択され、正確に入力シーケン
スと整列したかを確認するために、いくつかのサンプル
セットに対して検査されなければならない。
【００６４】図５は、仮説検定手順の一般化した例を示
すフロー図である。この手順の第１のブロックにおい
て、パラメータは初期化されている。検定下のしきい値
レベルであるＮは、第１レベルのしきい値（即ち、最低
レベルがまず比較されるように１）に初期化される。カ
ウンタであるＸは、信号の相関値が何度、仮説検定しき
い値を超えられなかったかを追跡していくものであり、
０に初期化される。また、初期化ブロックにおいて、入
力信号は初めてサンプル化される。初期化ブロック５０
３の後、制御はブロック５０５へと移る。ブロック５０
５において、受信された信号は、ビットごとに乗算を用
いて擬似ノイズコードと相関する。制御はその後、決定
ブロック５０７へと移る。決定ブロック５０７におい
て、信号の擬似ノイズコードとの相関の結果は、Ｎ次し
きい値レベルと比較される。この比較がＮ次しきい値の
値よりも大きい数にならなかった場合、制御は決定ブロ
ック５０９へと移る。この比較がしきい値Ｎよりも大き
い値である数になった場合、制御は決定ブロック５１５
へと移る。決定ブロック５１５において、Ｎが最大しき
い値レベルであるか否かが決定される。Ｎの現在の値が
最大しきい値の値である場合、全ての意図されたしきい
値が見合い、正しいコードが用いられなければならな
い。そして制御はブロック５１７へ移り、ここでアルゴ
リズムは、信号の獲得および特定の擬似ノイズコードが
存在するという決定と共に終了する。決定ブロック５１
５が最後のしきい値レベルは通過されなかったことを知
ると、制御はブロック５１９へと移り、ここで検定下の
しきい値レベルを表すＮが次のレベルへインクリメント
される。ブロック５１９から制御がブロック５１１へ移
り、信号が再サンプル化される。この信号が再サンプル
化された後、制御はブロック５０５へと移り、プロセス
が継続する。
すフロー図である。この手順の第１のブロックにおい
て、パラメータは初期化されている。検定下のしきい値
レベルであるＮは、第１レベルのしきい値（即ち、最低
レベルがまず比較されるように１）に初期化される。カ
ウンタであるＸは、信号の相関値が何度、仮説検定しき
い値を超えられなかったかを追跡していくものであり、
０に初期化される。また、初期化ブロックにおいて、入
力信号は初めてサンプル化される。初期化ブロック５０
３の後、制御はブロック５０５へと移る。ブロック５０
５において、受信された信号は、ビットごとに乗算を用
いて擬似ノイズコードと相関する。制御はその後、決定
ブロック５０７へと移る。決定ブロック５０７におい
て、信号の擬似ノイズコードとの相関の結果は、Ｎ次し
きい値レベルと比較される。この比較がＮ次しきい値の
値よりも大きい数にならなかった場合、制御は決定ブロ
ック５０９へと移る。この比較がしきい値Ｎよりも大き
い値である数になった場合、制御は決定ブロック５１５
へと移る。決定ブロック５１５において、Ｎが最大しき
い値レベルであるか否かが決定される。Ｎの現在の値が
最大しきい値の値である場合、全ての意図されたしきい
値が見合い、正しいコードが用いられなければならな
い。そして制御はブロック５１７へ移り、ここでアルゴ
リズムは、信号の獲得および特定の擬似ノイズコードが
存在するという決定と共に終了する。決定ブロック５１
５が最後のしきい値レベルは通過されなかったことを知
ると、制御はブロック５１９へと移り、ここで検定下の
しきい値レベルを表すＮが次のレベルへインクリメント
される。ブロック５１９から制御がブロック５１１へ移
り、信号が再サンプル化される。この信号が再サンプル
化された後、制御はブロック５０５へと移り、プロセス
が継続する。
【００６５】ブロック５０７内の相関値がｎ次しきい値
よりも大きくない場合、制御は決定ブロック５０９へと
移る。ブロック５０９において、比較がＸ回失敗したか
否かについての決定がなされ、ここでＸは手順の特定の
実施形態により決定される数である。この比較がＸ回失
敗した場合、おそらく信号は存在せず、制御はブロック
５１３へと移り、信号が現在のコードを用いて獲得され
なかったことを示し、手順を終了する。決定ブロック
が、比較がＸ回失敗していないことを知ると、正確なコ
ードがまだ見つかっていない可能性があり、制御は信号
を再サンプル化するブロック５１１へ移る。そして制御
はブロック５０５へ移り、手順が継続する。
よりも大きくない場合、制御は決定ブロック５０９へと
移る。ブロック５０９において、比較がＸ回失敗したか
否かについての決定がなされ、ここでＸは手順の特定の
実施形態により決定される数である。この比較がＸ回失
敗した場合、おそらく信号は存在せず、制御はブロック
５１３へと移り、信号が現在のコードを用いて獲得され
なかったことを示し、手順を終了する。決定ブロック
が、比較がＸ回失敗していないことを知ると、正確なコ
ードがまだ見つかっていない可能性があり、制御は信号
を再サンプル化するブロック５１１へ移る。そして制御
はブロック５０５へ移り、手順が継続する。
【００６６】図６は、ＧＰＳ受信器または携帯ＣＤＭＡ
電話における仮説検定の例示的な実施形態を示す。この
仮説検定器６０１の例において、拡散スペクトル情報を
含む受信された信号６０３は、相関器６０７において擬
似ノイズコード６０５に比較される。出力は、演算ユニ
ット６０９へ送信され、ここで復号データが平均化され
るか、もしくは大きなずれが放棄されるか、または他の
数学的操作（例えば、試される相関関係の数をカウント
する）が行われ得る。演算ユニットはまた、特定のアプ
リケーションによっては、データを変更せずに次のステ
ージである比較器６１３へと送ってもよい。比較器は演
算上のユニットから受信された値を第１のしきい値レベ
ル６１１に比較する。このユニットが第１のしきい値レ
ベルと一致するか、もしくは超える場合、これは復号器
第２号である６１７による比較を、イネーブル信号６１
５を送信することにより、イネーブルする。第２の比較
は、第１のレベルの比較が成功するまで行われない。相
関器６１７はまた、拡散スペクトル情報およびこれが相
関器第１号と同じように比較される擬似ノイズコード６
０５を含む受信信号６０３に接続される。第２の相関器
レベル６１７の出力は、第２の演算ステージ６１９に連
結される。第２の演算ユニット６１９が、復号ユニット
６１７において実施される復号における操作を終了した
ときに、その結果は比較ユニット６２３（ここで第２の
しきい値レベル６２１と比較される）に連結される。こ
の比較が、その結果がしきい値レベル第２号と一致する
か、もしくは超えるような場合、比較器第２号の６２３
はイネーブル信号６２５を次のレベルへ連結することに
より、この次のレベルを起動する。このプロセスは、Ｎ
しきい値を介して継続される。
電話における仮説検定の例示的な実施形態を示す。この
仮説検定器６０１の例において、拡散スペクトル情報を
含む受信された信号６０３は、相関器６０７において擬
似ノイズコード６０５に比較される。出力は、演算ユニ
ット６０９へ送信され、ここで復号データが平均化され
るか、もしくは大きなずれが放棄されるか、または他の
数学的操作（例えば、試される相関関係の数をカウント
する）が行われ得る。演算ユニットはまた、特定のアプ
リケーションによっては、データを変更せずに次のステ
ージである比較器６１３へと送ってもよい。比較器は演
算上のユニットから受信された値を第１のしきい値レベ
ル６１１に比較する。このユニットが第１のしきい値レ
ベルと一致するか、もしくは超える場合、これは復号器
第２号である６１７による比較を、イネーブル信号６１
５を送信することにより、イネーブルする。第２の比較
は、第１のレベルの比較が成功するまで行われない。相
関器６１７はまた、拡散スペクトル情報およびこれが相
関器第１号と同じように比較される擬似ノイズコード６
０５を含む受信信号６０３に接続される。第２の相関器
レベル６１７の出力は、第２の演算ステージ６１９に連
結される。第２の演算ユニット６１９が、復号ユニット
６１７において実施される復号における操作を終了した
ときに、その結果は比較ユニット６２３（ここで第２の
しきい値レベル６２１と比較される）に連結される。こ
の比較が、その結果がしきい値レベル第２号と一致する
か、もしくは超えるような場合、比較器第２号の６２３
はイネーブル信号６２５を次のレベルへ連結することに
より、この次のレベルを起動する。このプロセスは、Ｎ
しきい値を介して継続される。
【００６７】Ｎ次復号器６２７はまた、前のステージと
同じく、拡散スペクトル情報およびこれが比較される擬
似ノイズコード６０５を含む受信信号６０３に接続され
る。Ｎ次復号器６２７の出力は、Ｎ次演算ユニット６２
９に連結される。Ｎ次演算ユニット６２９が、復号ユニ
ット６２７において行われる復号における操作を完了し
たときに、その結果は比較ユニット６３３（ここでそれ
が最後のＮ次レベル６３５と比較される）に連結され
る。この比較が、その結果がしきい値レベル数Ｎと一致
するか、もしくは超えるような場合、比較器Ｎは、擬似
ノイズコードが見つかり、受信信号６０３に存在するメ
ッセージの１つを復号化することを示すフラグ６３５を
出力する。
同じく、拡散スペクトル情報およびこれが比較される擬
似ノイズコード６０５を含む受信信号６０３に接続され
る。Ｎ次復号器６２７の出力は、Ｎ次演算ユニット６２
９に連結される。Ｎ次演算ユニット６２９が、復号ユニ
ット６２７において行われる復号における操作を完了し
たときに、その結果は比較ユニット６３３（ここでそれ
が最後のＮ次レベル６３５と比較される）に連結され
る。この比較が、その結果がしきい値レベル数Ｎと一致
するか、もしくは超えるような場合、比較器Ｎは、擬似
ノイズコードが見つかり、受信信号６０３に存在するメ
ッセージの１つを復号化することを示すフラグ６３５を
出力する。
【００６８】図６に示す仮説検定ユニットは、例示的な
実施形態である。種々の要因（例えば、利用できるハー
ドウェアの量、利用できる演算リソース、合致しなけれ
ばならない獲得時間のための仕様、および一つ一つの実
施形態により多様化し得る他の詳細）に依存して実施さ
れ得る種々の可能性ある他の方法が存在する。例えば、
複数の復号ユニット（即ち、６０７、６１７、６２
７）、演算ユニット（即ち、６０９、６１９、６２
９）、もしくは比較（即ち、６１３、６２３、６３３）
ユニットによってはなくてもよく、そして同じユニット
が仮説検定の全てのステージに用いられ得る。復号、演
算、および比較ユニットは省略されてもよく、その機能
はマイクロプロセッサおよび適切なソフトウェアを用い
て実施されてもよい。
実施形態である。種々の要因（例えば、利用できるハー
ドウェアの量、利用できる演算リソース、合致しなけれ
ばならない獲得時間のための仕様、および一つ一つの実
施形態により多様化し得る他の詳細）に依存して実施さ
れ得る種々の可能性ある他の方法が存在する。例えば、
複数の復号ユニット（即ち、６０７、６１７、６２
７）、演算ユニット（即ち、６０９、６１９、６２
９）、もしくは比較（即ち、６１３、６２３、６３３）
ユニットによってはなくてもよく、そして同じユニット
が仮説検定の全てのステージに用いられ得る。復号、演
算、および比較ユニットは省略されてもよく、その機能
はマイクロプロセッサおよび適切なソフトウェアを用い
て実施されてもよい。
【００６９】個々のブロックそれら自体もまた、幅広い
種類の多様性を示す。例えば、各相関器は、実際に１つ
よりも多くのユニットを含んでもよい。いくつかの実施
形態では、２つの信号を正確に同期させることが困難な
ことから、受信信号を擬似ノイズに比較するために複数
の比較ユニットを用いてもよい。そのような多様化を図
７に示す。
種類の多様性を示す。例えば、各相関器は、実際に１つ
よりも多くのユニットを含んでもよい。いくつかの実施
形態では、２つの信号を正確に同期させることが困難な
ことから、受信信号を擬似ノイズに比較するために複数
の比較ユニットを用いてもよい。そのような多様化を図
７に示す。
【００７０】図７は、多重比較器７０１のブロック図で
ある。受信信号７０３およびＰＮコードは、多重比較器
７０１に結合され、そして第１段階Ｃ１、７０７におい
て比較される。出力７０９は、比較の結果として生成さ
れる。ＰＮコードはまた、遅延ブロックＤ１、７１１に
おいて遅延され、そして遅延バージョン７１３は、比較
器第２号に結合され、比較器第２号は、遅延ＰＮコード
を受信信号７０３と比較し、そして出力７１７を生成す
る。次に、遅延ＰＮコード７１３は、ブロック７１９に
おいてさらなる遅延Ｄ２に通され、そしてさらなる遅延
ＰＮコード７２１は、比較器Ｃ３に結合され、次に比較
器Ｃ３は、遅延ＰＮコードを受信信号７０３と比較す
る。このプロセスは、ＰＮコードを順次遅延する多くの
段階、例えばＭ、を通って進行し得る。最終段階におい
て、遅延ＰＮコード７２９は、Ｍ遅延を挿入され得、そ
してＭ＋１相関器において受信信号７０３と比較され
得、そしてＭ＋１出力７３３を生成し得る。最高値を有
する出力は、ＰＮコードと受信信号との間で最良の同期
を達成した段階である。
ある。受信信号７０３およびＰＮコードは、多重比較器
７０１に結合され、そして第１段階Ｃ１、７０７におい
て比較される。出力７０９は、比較の結果として生成さ
れる。ＰＮコードはまた、遅延ブロックＤ１、７１１に
おいて遅延され、そして遅延バージョン７１３は、比較
器第２号に結合され、比較器第２号は、遅延ＰＮコード
を受信信号７０３と比較し、そして出力７１７を生成す
る。次に、遅延ＰＮコード７１３は、ブロック７１９に
おいてさらなる遅延Ｄ２に通され、そしてさらなる遅延
ＰＮコード７２１は、比較器Ｃ３に結合され、次に比較
器Ｃ３は、遅延ＰＮコードを受信信号７０３と比較す
る。このプロセスは、ＰＮコードを順次遅延する多くの
段階、例えばＭ、を通って進行し得る。最終段階におい
て、遅延ＰＮコード７２９は、Ｍ遅延を挿入され得、そ
してＭ＋１相関器において受信信号７０３と比較され
得、そしてＭ＋１出力７３３を生成し得る。最高値を有
する出力は、ＰＮコードと受信信号との間で最良の同期
を達成した段階である。
【００７１】さらに、図７の機構は、干渉レベルを決定
するために使用され得る。すべての段階の出力が高いレ
ベルの場合、強い干渉があり、そして強い信号が存在す
る。
するために使用され得る。すべての段階の出力が高いレ
ベルの場合、強い干渉があり、そして強い信号が存在す
る。
【００７２】使用され得る多重比較器スキームには種々
の異なる変種があることは、当業者の理解するところで
ある。遅延の数は、増加または減少させてもよいく、各
遅延の時間を変更してもよい。ＰＮコードは、進めても
遅らせてもよい。受信信号もまた遅延されても良い。他
の変更も可能である。
の異なる変種があることは、当業者の理解するところで
ある。遅延の数は、増加または減少させてもよいく、各
遅延の時間を変更してもよい。ＰＮコードは、進めても
遅らせてもよい。受信信号もまた遅延されても良い。他
の変更も可能である。
【００７３】ＣＤＭＡまたはスペクトラム拡散成分を含
むシステムは、信号取得およびＰＮコード識別のための
仮説検定の種々の方法を使用してもよい。仮説検定は、
正しいＰＮコードが過渡的干渉信号に基づいて棄却され
ることを抑制し得、そして不当なＰＮコードが過渡的干
渉のために受理されることを抑制し得る。仮説検定はま
た、その方法の順次試行という性質のために周辺信号が
復号化されることを可能にする。
むシステムは、信号取得およびＰＮコード識別のための
仮説検定の種々の方法を使用してもよい。仮説検定は、
正しいＰＮコードが過渡的干渉信号に基づいて棄却され
ることを抑制し得、そして不当なＰＮコードが過渡的干
渉のために受理されることを抑制し得る。仮説検定はま
た、その方法の順次試行という性質のために周辺信号が
復号化されることを可能にする。
【００７４】しかし、その方法には欠点がある。例え
ば、頭上の樹葉などが原因で信号が低いレベルの場合、
適切なコードを識別し、そして信号を取得することは、
著しい量の時間を消費し得る。なぜなら、順次閾値試験
を通過しなければいけないからであり、これはまた著し
い量の時間を消費する。
ば、頭上の樹葉などが原因で信号が低いレベルの場合、
適切なコードを識別し、そして信号を取得することは、
著しい量の時間を消費し得る。なぜなら、順次閾値試験
を通過しなければいけないからであり、これはまた著し
い量の時間を消費する。
【００７５】仮説検定はまた、強い信号の状態下では性
能を低下させ得る。信号が強く、そして信号供給源と受
信ユニットとの間の直接経路がブロックされる場合、受
信ユニットは、信号の反射を取得し得る。そのような反
射信号は、一般に多重経路信号と称される。なぜなら、
信号の受信器への直接経路に加えて、送信器から受信器
への別の非直接的な経路があるからである。このことに
より、図７にあるような比較器を含む電話ユニットにお
いて、図７に例示されるようなスキームを同期させる相
関器が使用される場合に、不正な遅延が、受信信号とＰ
Ｎコードとの間の適切なタイミングに対応するとして識
別される。そのような場合、多重経路信号が減衰する場
合でも不適切なタイミングは継続し得、その結果の電話
接続は劣化し得る。多重経路信号は、非常に一般的な問
題であるので、ＩＳ９５規格などのシステムにおいて
は、受信器の性能を増強するために復号化される。
能を低下させ得る。信号が強く、そして信号供給源と受
信ユニットとの間の直接経路がブロックされる場合、受
信ユニットは、信号の反射を取得し得る。そのような反
射信号は、一般に多重経路信号と称される。なぜなら、
信号の受信器への直接経路に加えて、送信器から受信器
への別の非直接的な経路があるからである。このことに
より、図７にあるような比較器を含む電話ユニットにお
いて、図７に例示されるようなスキームを同期させる相
関器が使用される場合に、不正な遅延が、受信信号とＰ
Ｎコードとの間の適切なタイミングに対応するとして識
別される。そのような場合、多重経路信号が減衰する場
合でも不適切なタイミングは継続し得、その結果の電話
接続は劣化し得る。多重経路信号は、非常に一般的な問
題であるので、ＩＳ９５規格などのシステムにおいて
は、受信器の性能を増強するために復号化される。
【００７６】ＧＰＳ受信器などのアプリケーションにお
いて、多重経路信号にロックすることは、多重経路信号
が供給源衛星から受信器へ伝わるのに要する余分な時間
のために、ＧＰＳユニットに不正な位置を表示させる。
ＧＰＳユニットは、この余分な時間を信号供給源からの
さらなる距離として解釈する。
いて、多重経路信号にロックすることは、多重経路信号
が供給源衛星から受信器へ伝わるのに要する余分な時間
のために、ＧＰＳユニットに不正な位置を表示させる。
ＧＰＳユニットは、この余分な時間を信号供給源からの
さらなる距離として解釈する。
【００７７】仮説検定内の閾値レベルは、これらの現象
の各々が問題のどの程度の割合を占めるかを決定する。
閾値レベルが仮説検定においてより高い場合、多重経路
信号の困難性は、最小化される傾向がある。なぜなら、
多重経路信号は、直接伝播される信号よりも弱い傾向が
あり、したがって、より高い仮説検定閾値レベルは、よ
り弱い多重経路信号を棄却する傾向があり得る。逆に、
弱い信号状態下で、仮説検定閾値レベルを低下すること
は、信号の取得および正しいＰＮコードの決定を高速化
する傾向がある。なぜなら、弱い信号の場合に、相関器
出力は、平均的に、小さくあり得るからである。
の各々が問題のどの程度の割合を占めるかを決定する。
閾値レベルが仮説検定においてより高い場合、多重経路
信号の困難性は、最小化される傾向がある。なぜなら、
多重経路信号は、直接伝播される信号よりも弱い傾向が
あり、したがって、より高い仮説検定閾値レベルは、よ
り弱い多重経路信号を棄却する傾向があり得る。逆に、
弱い信号状態下で、仮説検定閾値レベルを低下すること
は、信号の取得および正しいＰＮコードの決定を高速化
する傾向がある。なぜなら、弱い信号の場合に、相関器
出力は、平均的に、小さくあり得るからである。
【００７８】仮説検定閾値レベルは、これらの２つの極
端の間で有効となるように折り合いをつけなければなら
ない。本発明の１つの局面において、異なる実施態様
は、これら２つの相反する要求を、仮説検定機構内で閾
値を調節することによって補償する。但し、用語「閾値
の調節」は、単に閾値の実際のレベルを調節するよりも
多くの意味を有し得る。用語「閾値の調節」は、閾値の
実際のレベルを調節することを意味するのに加えて、ひ
と続きの閾値の除去、使用中の値へのひと続きの閾値の
付加、次の閾値に移るための、閾値を超えると検出され
るべき回数の変更、閾値間の大きさの変更、または仮説
検定の特性を変更する方法を意味し得ることは、当業者
の理解し得るところである。本発明のいくつかの実施態
様は、種々の可能な実施を例示するために説明される。
これらの実施例は、例示のためだけのものであって、本
発明の多くの他の変更が、本発明の精神または本明細書
中で実施される本発明の概念から逸脱せずに実施され得
る。
端の間で有効となるように折り合いをつけなければなら
ない。本発明の１つの局面において、異なる実施態様
は、これら２つの相反する要求を、仮説検定機構内で閾
値を調節することによって補償する。但し、用語「閾値
の調節」は、単に閾値の実際のレベルを調節するよりも
多くの意味を有し得る。用語「閾値の調節」は、閾値の
実際のレベルを調節することを意味するのに加えて、ひ
と続きの閾値の除去、使用中の値へのひと続きの閾値の
付加、次の閾値に移るための、閾値を超えると検出され
るべき回数の変更、閾値間の大きさの変更、または仮説
検定の特性を変更する方法を意味し得ることは、当業者
の理解し得るところである。本発明のいくつかの実施態
様は、種々の可能な実施を例示するために説明される。
これらの実施例は、例示のためだけのものであって、本
発明の多くの他の変更が、本発明の精神または本明細書
中で実施される本発明の概念から逸脱せずに実施され得
る。
【００７９】図８は、複数の衛星からの信号を復号化す
るための１例であるＧＰＳ受信システム８０１の好まし
い実施態様を詳細に示すブロック図である。ＧＰＳ受信
器は、アンテナ８０３を介して衛星信号を受信する。復
調器８０７は、その信号をキャリア周波数８０５と混合
し、その結果得られる信号８０８がベース帯域周波数に
低減される。得られた信号８０８は、ＧＰＳ受信器ユニ
ットが受信するすべての衛星信号の合成である。個々の
衛星データストリームを復号化するために、合成信号８
０８は、正しいＰＮコードとの相関づけられなければな
らない。合成信号が不正なコードと相関づけられるばあ
い、データは全く復号化されない。ＧＰＳシステム内の
使用のためのＧＰＳ機関によって指定されるＰＮコード
が３２個ある。これらのＰＮコードの２４個は、それら
のデータを符号化するためにアクティブな衛星によって
使用され得る。ＧＰＳシステム中の２４個のアクティブ
衛星の各々は、それ自身の個々のＰＮコードを有する。
るための１例であるＧＰＳ受信システム８０１の好まし
い実施態様を詳細に示すブロック図である。ＧＰＳ受信
器は、アンテナ８０３を介して衛星信号を受信する。復
調器８０７は、その信号をキャリア周波数８０５と混合
し、その結果得られる信号８０８がベース帯域周波数に
低減される。得られた信号８０８は、ＧＰＳ受信器ユニ
ットが受信するすべての衛星信号の合成である。個々の
衛星データストリームを復号化するために、合成信号８
０８は、正しいＰＮコードとの相関づけられなければな
らない。合成信号が不正なコードと相関づけられるばあ
い、データは全く復号化されない。ＧＰＳシステム内の
使用のためのＧＰＳ機関によって指定されるＰＮコード
が３２個ある。これらのＰＮコードの２４個は、それら
のデータを符号化するためにアクティブな衛星によって
使用され得る。ＧＰＳシステム中の２４個のアクティブ
衛星の各々は、それ自身の個々のＰＮコードを有する。
【００８０】ＧＰＳ受信器は、その受信器の位置を決定
するために数個の衛星からデータを抽出しなければなら
ない、そしてその数個の衛星から同時にデータを抽出し
なければならない。この状況は、図８において示される
実施例において示される。示される実施態様において、
ＧＰＳ受信ユニットは、１２の衛星から同時にデータを
抽出し得る。コードは、３２のＧＰＳ擬似ノイズ拡散コ
ードのすべてを含むコードテーブル８１７から得られ
る。これらのコードは、ＧＰＳの「ゴールド」コードと
称されることがある。「ゴールドコード」は、異なる位
相シフトを有する２つの擬似ノイズシーケンスをたすこ
とによって得られる。コードテーブル８１７から得られ
たＰＮコード第１，８１５号は、信号からデータを抽出
するために相関器８０９において使用される。次に、得
られたデータがデータ復号化器８１１において復号化さ
れる。データデコーダ８１１の出力は、衛星８１３から
の情報を含む。次に、データデコーダ８１１の出力は、
受信器からの衛星の距離を確かめるために使用され得
る。
するために数個の衛星からデータを抽出しなければなら
ない、そしてその数個の衛星から同時にデータを抽出し
なければならない。この状況は、図８において示される
実施例において示される。示される実施態様において、
ＧＰＳ受信ユニットは、１２の衛星から同時にデータを
抽出し得る。コードは、３２のＧＰＳ擬似ノイズ拡散コ
ードのすべてを含むコードテーブル８１７から得られ
る。これらのコードは、ＧＰＳの「ゴールド」コードと
称されることがある。「ゴールドコード」は、異なる位
相シフトを有する２つの擬似ノイズシーケンスをたすこ
とによって得られる。コードテーブル８１７から得られ
たＰＮコード第１，８１５号は、信号からデータを抽出
するために相関器８０９において使用される。次に、得
られたデータがデータ復号化器８１１において復号化さ
れる。データデコーダ８１１の出力は、衛星８１３から
の情報を含む。次に、データデコーダ８１１の出力は、
受信器からの衛星の距離を確かめるために使用され得
る。
【００８１】第２相関データ復号化ユニット８１９を第
１と同様に例示する。第２ユニットは、第２ＰＮコード
８２５を受け取り、それを相関器８２１において入力信
号をかけ合わせてそれを非拡散化する。このように非拡
散化されたデータは、データ復号化器８２３において復
号化される。データ復号化器８２３の出力８２７は、受
信器からの衛星の距離を確かめるために使用される。
１と同様に例示する。第２ユニットは、第２ＰＮコード
８２５を受け取り、それを相関器８２１において入力信
号をかけ合わせてそれを非拡散化する。このように非拡
散化されたデータは、データ復号化器８２３において復
号化される。データ復号化器８２３の出力８２７は、受
信器からの衛星の距離を確かめるために使用される。
【００８２】本実施態様においては、そのようなユニッ
トが１２個ある。所在位置が三角測量され得、そして受
信器の位置が確実に決定されるためには、少なくとも４
個の衛星信号が必要である。４個より多くの信号を有す
ることは、位置固定の精度を増加し得る。地上のＧＰＳ
受信器は、一度に最高１１個の衛星からの信号を受信し
得る。これにより、未使用の相関データ復号化ユニット
が１個残る。本発明の１つの実施態様において、この未
使用の非拡散データ復号化ユニットは、２５番目の衛星
コードを用いて使用され得る。このコードは、ＧＰＳ機
関によってどの衛星中にも決してないことが保証され
る。
トが１２個ある。所在位置が三角測量され得、そして受
信器の位置が確実に決定されるためには、少なくとも４
個の衛星信号が必要である。４個より多くの信号を有す
ることは、位置固定の精度を増加し得る。地上のＧＰＳ
受信器は、一度に最高１１個の衛星からの信号を受信し
得る。これにより、未使用の相関データ復号化ユニット
が１個残る。本発明の１つの実施態様において、この未
使用の非拡散データ復号化ユニットは、２５番目の衛星
コードを用いて使用され得る。このコードは、ＧＰＳ機
関によってどの衛星中にも決してないことが保証され
る。
【００８３】２５番目の衛星コードを使用する本発明の
実施態様は、それを入力スペクトラム拡散信号に関連づ
ける。２５番目のコードを使用する信号がないことが保
証されるので、そしてこの実施態様が少なくとも１つの
未使用相関器ユニットを有するので、２５番目のコード
は、受信中のスペクトラム拡散信号と継続的に相関をと
られる。この相関の出力は、理想的には、定数−１であ
るべきである。しかし、現実においては、この出力は、
−１から異なることが何度もあり得る。この差は、信号
中の干渉およびノイズによって起こされる。コード変調
が存在しなければ、この相関器の出力は、信号強度の関
数となり、次にこの相関器の出力は、信号強度を決定す
るために使用され得る。信号強度がわかると、回路の仮
説検定部分の閾値は、より良い結果を与えるように変更
され得る。高い信号状態において、仮説テスター内の閾
値の値は、多重経路信号が取得され得る可能性を低減す
るために増加され得る。改変仮説検定は、仮説検定閾値
を低減することによって、低減信号環境中での取得時間
を低減し得る。
実施態様は、それを入力スペクトラム拡散信号に関連づ
ける。２５番目のコードを使用する信号がないことが保
証されるので、そしてこの実施態様が少なくとも１つの
未使用相関器ユニットを有するので、２５番目のコード
は、受信中のスペクトラム拡散信号と継続的に相関をと
られる。この相関の出力は、理想的には、定数−１であ
るべきである。しかし、現実においては、この出力は、
−１から異なることが何度もあり得る。この差は、信号
中の干渉およびノイズによって起こされる。コード変調
が存在しなければ、この相関器の出力は、信号強度の関
数となり、次にこの相関器の出力は、信号強度を決定す
るために使用され得る。信号強度がわかると、回路の仮
説検定部分の閾値は、より良い結果を与えるように変更
され得る。高い信号状態において、仮説テスター内の閾
値の値は、多重経路信号が取得され得る可能性を低減す
るために増加され得る。改変仮説検定は、仮説検定閾値
を低減することによって、低減信号環境中での取得時間
を低減し得る。
【００８４】携帯電話は、どのユニットにおいても使用
されないように専用化される２５番目のＧＰＳコードと
同様のコードを有さない。信号強度を決定する目的のた
めに使用され得るそのような保証された未使用のコード
は存在しない。しかし、ＰＮコードは、そのように指定
される。専用未使用コードの代わりに、電話は、現在使
用されていないコードを使用し得る。その電話は、いく
つかのコードを用いてプログラムされ得る。電話相関器
は、これらのコードを使用して信号を検索する。検出可
能な信号を存在させない２つのコードが同じ非−１相関
出力を示す場合、これらのコードが使用中でないと仮定
され得、そして相関器からの値は、信号強度を決定する
ために使用され得る。この実施態様は、図９に示され
る。
されないように専用化される２５番目のＧＰＳコードと
同様のコードを有さない。信号強度を決定する目的のた
めに使用され得るそのような保証された未使用のコード
は存在しない。しかし、ＰＮコードは、そのように指定
される。専用未使用コードの代わりに、電話は、現在使
用されていないコードを使用し得る。その電話は、いく
つかのコードを用いてプログラムされ得る。電話相関器
は、これらのコードを使用して信号を検索する。検出可
能な信号を存在させない２つのコードが同じ非−１相関
出力を示す場合、これらのコードが使用中でないと仮定
され得、そして相関器からの値は、信号強度を決定する
ために使用され得る。この実施態様は、図９に示され
る。
【００８５】図９は、スペクトラム拡散受信器システム
に組み込まれた、改変仮説検定の実施例のブロック図で
ある。信号取得ユニット９０１の好ましい実施態様は、
携帯ＣＤＭＡ電話、ＣＤＭＡ電話ベースステーション、
またはＧＰＳ受信器に組み込まれる。あるいは、それ
は、現在のまたは変更された形態で、スペクトラム拡散
技術を使用する他のシステムに組み込まれる。
に組み込まれた、改変仮説検定の実施例のブロック図で
ある。信号取得ユニット９０１の好ましい実施態様は、
携帯ＣＤＭＡ電話、ＣＤＭＡ電話ベースステーション、
またはＧＰＳ受信器に組み込まれる。あるいは、それ
は、現在のまたは変更された形態で、スペクトラム拡散
技術を使用する他のシステムに組み込まれる。
【００８６】この実施態様における信号取得ユニットの
機能は、特定のコードを有する信号が存在するかどうか
を決定するためのものである。スペクトラム拡散信号９
０３は、相関器９０９および相関器９０７に結合され
る。相関器９０９は、信号と、信号を符号化するために
使用されていない、つまり未使用の、コード９１１とに
関連づけて用いられる。この相関ステップの出力は、次
に計算ユニット９１３に結合され、計算ユニット９１３
は、信号強度についての値を計算し、そしてさらにこの
計算された信号強度についての値を使用して、改変仮説
テスター９１５における閾値を変更する。
機能は、特定のコードを有する信号が存在するかどうか
を決定するためのものである。スペクトラム拡散信号９
０３は、相関器９０９および相関器９０７に結合され
る。相関器９０９は、信号と、信号を符号化するために
使用されていない、つまり未使用の、コード９１１とに
関連づけて用いられる。この相関ステップの出力は、次
に計算ユニット９１３に結合され、計算ユニット９１３
は、信号強度についての値を計算し、そしてさらにこの
計算された信号強度についての値を使用して、改変仮説
テスター９１５における閾値を変更する。
【００８７】入力スペクトラム拡散信号９０３はまた、
相関器９０７に結合される。ＰＮコード９０５であり、
そのユニットが取得しようとする、コードＸは、相関器
９０７に結合される。相関器９０７の出力は、改変仮説
テスター９１５に結合され、改変仮説テスターは、コー
ドＸを含む信号が存在する場合に信号９１７を提供し、
コードＸを含む信号が存在しない場合、信号９１９を提
供する。改変仮説検定は、コードＸを拡散コードとして
使用する信号が存在するかどうか（その信号を取得する
かどうか）を識別し得、そして改変されていない仮説検
定システムよりも速く、信号が存在しないことを決定し
得る。これは、自宅内で使用されるスペクトラム拡散コ
ードレス電話において特に有用である。これらの電話
は、呼び出しがなされるか、または応答されるごとに使
用する空コードを検索しなければならない。コードの検
索時間は、可能な限り短いことが重要である。
相関器９０７に結合される。ＰＮコード９０５であり、
そのユニットが取得しようとする、コードＸは、相関器
９０７に結合される。相関器９０７の出力は、改変仮説
テスター９１５に結合され、改変仮説テスターは、コー
ドＸを含む信号が存在する場合に信号９１７を提供し、
コードＸを含む信号が存在しない場合、信号９１９を提
供する。改変仮説検定は、コードＸを拡散コードとして
使用する信号が存在するかどうか（その信号を取得する
かどうか）を識別し得、そして改変されていない仮説検
定システムよりも速く、信号が存在しないことを決定し
得る。これは、自宅内で使用されるスペクトラム拡散コ
ードレス電話において特に有用である。これらの電話
は、呼び出しがなされるか、または応答されるごとに使
用する空コードを検索しなければならない。コードの検
索時間は、可能な限り短いことが重要である。
【００８８】ＧＰＳ信号の受信を強化するためにアクテ
ィブアンテナを使用するＧＰＳ受信器がある。本発明の
実施態様の利点の一つは、感度が上昇したことで、あま
り高価でない受動型アンテナを使用できることである。
信号取得感度の上昇は、受動性アンテナを用いた低コス
トユニットの可能性を開く。信号取得感度の上昇はま
た、アクティブアンテナが回路の入出を切り換えられる
ような実施例を可能にする。このタイプの実施は、アク
ティブアンテナがなお使用される場合に、改変仮説検定
によって感度を上昇させるために使用されてもよい。ア
クティブアンテナが回路の入出を切り換えられるような
好ましい実施例が、図１０に示される。
ィブアンテナを使用するＧＰＳ受信器がある。本発明の
実施態様の利点の一つは、感度が上昇したことで、あま
り高価でない受動型アンテナを使用できることである。
信号取得感度の上昇は、受動性アンテナを用いた低コス
トユニットの可能性を開く。信号取得感度の上昇はま
た、アクティブアンテナが回路の入出を切り換えられる
ような実施例を可能にする。このタイプの実施は、アク
ティブアンテナがなお使用される場合に、改変仮説検定
によって感度を上昇させるために使用されてもよい。ア
クティブアンテナが回路の入出を切り換えられるような
好ましい実施例が、図１０に示される。
【００８９】図１０は、１つの実施例のＧＰＳ受信器に
おけるアンテナスイッチング方式を図示する。どの衛星
にも存在しない２５番目の衛星ＰＮコード１００３は、
相関器１００７において入力信号１００５と組み合わさ
れる。相関器１００７の出力は、入力信号の信号強度に
比例する。出力１００９は、比較器１０１１に結合され
る。比較１０１３の結果は、信号強度が低い場合にアク
ティブアンテナ１０１５が回路に対して入となるように
切り換えられ、信号強度が高い場合、アンテナが回路に
対して出となるように切り換えられるように、スイッチ
１０１７および１０１９に与えられる。このタイプの構
成は、いくつかの利点を有する。切り換えアンテナ構成
の１つの利点は、改変仮説検定が、信号の存在するかし
ないかを決定するために必要な時間を低減することであ
る。それはまた、そのシステムなしに取得し得る信号よ
りも弱い信号が取得されることを可能にする。信号強度
決定およびアンテナ切り換えは、弱い信号の取得を速く
し、それがなければ取得できなかった信号の取得を可能
にし、さらに、改変仮説検定を組み合わせた、高信号状
態でアクティブアンテナを出に切り換えることが、多重
経路信号が取得される問題を最小限にする。
おけるアンテナスイッチング方式を図示する。どの衛星
にも存在しない２５番目の衛星ＰＮコード１００３は、
相関器１００７において入力信号１００５と組み合わさ
れる。相関器１００７の出力は、入力信号の信号強度に
比例する。出力１００９は、比較器１０１１に結合され
る。比較１０１３の結果は、信号強度が低い場合にアク
ティブアンテナ１０１５が回路に対して入となるように
切り換えられ、信号強度が高い場合、アンテナが回路に
対して出となるように切り換えられるように、スイッチ
１０１７および１０１９に与えられる。このタイプの構
成は、いくつかの利点を有する。切り換えアンテナ構成
の１つの利点は、改変仮説検定が、信号の存在するかし
ないかを決定するために必要な時間を低減することであ
る。それはまた、そのシステムなしに取得し得る信号よ
りも弱い信号が取得されることを可能にする。信号強度
決定およびアンテナ切り換えは、弱い信号の取得を速く
し、それがなければ取得できなかった信号の取得を可能
にし、さらに、改変仮説検定を組み合わせた、高信号状
態でアクティブアンテナを出に切り換えることが、多重
経路信号が取得される問題を最小限にする。
【００９０】拡散スペクトル通信機器の性能を向上させ
るために、本発明の実施形態が使用される。この向上
は、向上された弱い信号に対する感度、弱い信号のより
素早い捕捉時間、または、マルチパスインターフェース
の縮小の形態をとり得る。
るために、本発明の実施形態が使用される。この向上
は、向上された弱い信号に対する感度、弱い信号のより
素早い捕捉時間、または、マルチパスインターフェース
の縮小の形態をとり得る。
【００９１】拡散スペクトル信号を捕捉するために、通
常、ＰＮコードを拡散スペクトル信号と比較する。この
比較は、実際にはしばしば、同じコードとの比較の連続
である。連続する比較はしばしば、仮説検定と呼ばれる
プロセス内で実行される。この仮説検定により、拡散ス
ペクトル信号およびＰＮコードの相関された出力は、連
続する閾値を送信する必要がある。この方法は、にせの
相関値に基づいて、ＰＮコードが存在すると識別するの
を防ぐ。この連続する比較の方法はまた、低い相関値が
すぐに排除されるのを防ぐことにより、信号強度の低い
信号も識別され得ることが確実となることを助ける。信
号強度に基づいて仮説検定器内の連続する比較レベルを
調節することにより、弱い信号がより速くかつより簡単
に識別され得、マルチパス信号がよりよく排除され得、
そして、アクティブアンテナ等の増幅装置のオン／オフ
が切り換えられ得る。
常、ＰＮコードを拡散スペクトル信号と比較する。この
比較は、実際にはしばしば、同じコードとの比較の連続
である。連続する比較はしばしば、仮説検定と呼ばれる
プロセス内で実行される。この仮説検定により、拡散ス
ペクトル信号およびＰＮコードの相関された出力は、連
続する閾値を送信する必要がある。この方法は、にせの
相関値に基づいて、ＰＮコードが存在すると識別するの
を防ぐ。この連続する比較の方法はまた、低い相関値が
すぐに排除されるのを防ぐことにより、信号強度の低い
信号も識別され得ることが確実となることを助ける。信
号強度に基づいて仮説検定器内の連続する比較レベルを
調節することにより、弱い信号がより速くかつより簡単
に識別され得、マルチパス信号がよりよく排除され得、
そして、アクティブアンテナ等の増幅装置のオン／オフ
が切り換えられ得る。
【００９２】上記明細書および実施例は、本発明の完全
な説明を与え、これは当業者が本発明を実施することを
可能にし、本発明を実施する最良の既知の方法を与え
る。本発明において実施されたアイデアは、多くの方法
で組み合わせおよび変更され得ることは、当業者の理解
するところである。本発明の多くの実施態様が本発明の
精神および範囲を逸脱せずになされ得るので、本発明
は、以下に添付の請求項の範囲に属する。
な説明を与え、これは当業者が本発明を実施することを
可能にし、本発明を実施する最良の既知の方法を与え
る。本発明において実施されたアイデアは、多くの方法
で組み合わせおよび変更され得ることは、当業者の理解
するところである。本発明の多くの実施態様が本発明の
精神および範囲を逸脱せずになされ得るので、本発明
は、以下に添付の請求項の範囲に属する。
【図１】４つのＧＰＳ衛星から、現在信号を受信してい
るＧＰＳ受信器を示す図である。
るＧＰＳ受信器を示す図である。
【図２】ＧＰＳ衛星の一部を表すブロック図である。
【図３】例示的なＧＰＳ受信器の一部を表す一般化ブロ
ック図である。
ック図である。
【図４】長さ８の拡散コードと共に示した、拡散および
収束プロセスを表す表である。
収束プロセスを表す表である。
【図５】仮説検定手順の一般化した例を示す、フロー図
である。
である。
【図６】ＧＰＳ受信器または携帯用ＣＤＭＡ電話内にお
いて見出され得る、改変された仮説検定手順の例を示す
ブロック図である。
いて見出され得る、改変された仮説検定手順の例を示す
ブロック図である。
【図７】図６における相関器の別の実施形態のブロック
図である。
図である。
【図８】本発明の実施形態による例示的なＧＰＳ受信器
を詳細に示すブロック図である。
を詳細に示すブロック図である。
【図９】拡散スペクトル受信器システムに組み込まれ
た、改変された仮説検定の例示的な実施形態を示すブロ
ック図である。
た、改変された仮説検定の例示的な実施形態を示すブロ
ック図である。
【図１０】アクティブアンテナを切り換えるために用い
られているＧＰＳ受信器における信号強度決定の例示的
な実施形態を示すブロック図である。
られているＧＰＳ受信器における信号強度決定の例示的
な実施形態を示すブロック図である。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ１１Ｂ 27/02 Ｋ Ｚ (71)出願人 500055359 4311 Ｊａｍｂｏｒｅｅ Ｒｏａｄ， Ｎ ｅｗｐｏｒｔ Ｂｅａｃｈ， Ｃａｌｉｆ ｏｒｎｉａ 92660−3095 Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ (72)発明者 カドレサヤ スリダラ アメリカ合衆国 カリフォルニア 92612, アーバイン， ジョーダン アベニュー ナンバー30シー 17626 (72)発明者 ポール エイ． アンダーブリンク アメリカ合衆国 カリフォルニア 92630, レイク フォレスト， カル デル ラ ゴ 25212
Claims (23)
- 【請求項１】 拡散スペクトル通信を向上させる方法で
あって、該方法は、 拡散スペクトル信号を受け取るステップと、 該拡散スペクトル信号の強度を判定するステップと、 該拡散スペクトル信号をＰＮコードと相関させて、相関
された出力を生成するステップと、 該信号の該信号強度に基づいて、閾値を調節するステッ
プと、 該相関された出力を該閾値と比較して、該拡散スペクト
ル信号内に特定のコードが存在するかどうかを判定する
ステップと、を含む方法。 - 【請求項２】 前記比較は、仮説検定メカニズムを用い
て実行される、請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 前記信号強度は、 前記拡散スペクトル信号を、存在しないように保証され
たＰＮコードと相関させ、 前記拡散スペクトル信号を、システム内の該存在しない
ように保証されたＰＮコードと相関させることにより判
定された前記相関値を用いて、該信号強度を判定するこ
とにより、判定される、請求項１に記載の方法。 - 【請求項４】 前記信号強度は、 前記拡散スペクトル信号を、前記システムによって受け
取られないＰＮコードと相関させ、 前記拡散スペクトル信号を、該システム内で受け取られ
ない相関コードと相関させることにより判定された前記
相関値を用いて、該信号強度を判定することにより、判
定される、請求項１に記載の方法。 - 【請求項５】 拡散スペクトル通信を向上させる方法で
あって、該方法は、 拡散スペクトル信号を受け取るステップと、 該拡散スペクトル信号の信号強度を判定するステップ
と、 該拡散スペクトル信号をＰＮコードと相関させて、相関
値を判定するステップと、 該信号の該強度に基づいて、閾値を調節するステップ
と、 該相関値を該閾値と比較して、データが受け取られたか
どうかを判定するステップと、を含む方法。 - 【請求項６】 前記比較は、仮説検定メカニズムを用い
て実行される、請求項５に記載の方法。 - 【請求項７】 前記信号強度は、 前記拡散スペクトル信号を、前記システム内で使用され
ないように保証されたＰＮコードと相関させ、 前記拡散スペクトル信号を、該システム内で使用されな
いように保証されたＰＮコードと相関させることにより
判定された前記相関値を用いて、該信号強度を判定する
ことにより、判定される、請求項５に記載の方法。 - 【請求項８】 前記信号強度は、 前記拡散スペクトル信号を、前記システムによって受け
取られないＰＮコードと相関させ、 前記拡散スペクトル信号を、該システム内で受け取られ
ない相関コードと相関させることにより判定された前記
相関値を用いて、該信号強度を判定することにより、判
定される、請求項５に記載の方法。 - 【請求項９】 拡散スペクトル通信を向上させる方法で
あって、該方法は、 拡散スペクトル信号を受け取るステップと、 該拡散スペクトル信号の強度を判定するステップと、 該信号強度の判定に基づいて、アクティブアンテナとパ
ッシブアンテナとの間で切り換えを行うステップと、 を含む方法。 - 【請求項１０】 前記アンテナの切り換えは、受け取ら
れる各コードの前記信号強度に基づいて達成される、請
求項９に記載の方法。 - 【請求項１１】 拡散スペクトル通信を向上させる方法
であって、該方法は、 特定のコードの前記相関値を、受け取られる他のＰＮコ
ードの相関された値と比較することにより、該特定のコ
ードを含む拡散スペクトル信号の信号強度を判定するス
テップと、 該特定のＰＮコードの該相関された値の、受け取られる
他のＰＮコードの相関された値との比較に基づいて、該
拡散スペクトルシステムを調節するステップと、を含む
方法。 - 【請求項１２】 前記拡散スペクトルシステムの前記調
節は、 前記特定のコードを含む前記信号の前記強度に基づいて
閾値を調節することと、 前記相関値を該閾値と比較して、データビットが受け取
られたかどうかを判定することと、を含む、請求項１１
に記載の方法。 - 【請求項１３】 前記調節は、 特定のＰＮコードの前記相関値を閾値と比較するステッ
プと、 該比較の結果に基づいてアクティブアンテナとパッシブ
アンテナとの切り換えを行なうステップと、を含む請求
項１１に記載の方法。 - 【請求項１４】 前記相関された値の前記出力値は平均
される、請求項１１に記載の方法。 - 【請求項１５】 拡散スペクトル通信システムを向上さ
せる装置であって、 拡散スペクトル信号と、 該拡散スペクトル信号の信号強度を判定する手段と、 該拡散スペクトル信号を、ＰＮコードと相関させる相関
器と、 特定のＰＮコードが存在するかどうかを決定するため
に、前記相関器の出力を閾値レベルと比較する比較ユニ
ットと、 該拡散スペクトル信号の該信号強度に基づいて、該閾値
レベルを調節する手段と、を含む装置。 - 【請求項１６】 前記比較ユニットは、前記相関器から
出力された前記値について数学的演算を実行するメカニ
ズムをさらに含む、請求項１５に記載の装置。 - 【請求項１７】 前記信号強度を判定する手段は、 前記システムによって現在受け取られていないＰＮコー
ドと、 該受け取られていないＰＮコードを、前記拡散スペクト
ラム信号と相関させる相関器と、 該相関器の該出力を閾値と比較する比較器と、 をさらに含む、請求項１５に記載の装置。 - 【請求項１８】 前記比較ユニットは仮説検定メカニズ
ムを含む、請求項１５に記載の装置。 - 【請求項１９】 前記信号強度を判定する手段は、 前記拡散スペクトル信号内の複数の拡散スペクトルコー
ドと、 該拡散スペクトル信号を用いて、該拡散スペクトルコー
ドの前記相関値を保持する装置と、 該相関された値を所定の最大値と比較する比較回路と、
をさらに含む、請求項１５に記載の装置。 - 【請求項２０】 前記現在受け取られていないコード
は、２５番目のＧＰＳコードである、請求項１７に記載
の装置。 - 【請求項２１】 拡散スペクトル通信システムを向上さ
せる装置であって、 拡散スペクトル信号と、 該拡散スペクトル信号の信号強度を判定する手段と、 該信号強度に基づいて、アクティブアンテナとパッシブ
アンテナとの切り換えを行なうスイッチメカニズムと、
を含む装置。 - 【請求項２２】 前記信号強度を判定する手段は、 前記システムによって現在受け取られていないＰＮコー
ドと、 受け取られていないＰＮコードを、前記拡散スペクトル
信号と相関させる相関器と、 該相関器の出力を所定の値と比較する比較器と、をさら
に含む、請求項２１に記載の装置。 - 【請求項２３】 前記拡散コードは、２５番目のＧＰＳ
コードを含む、請求項２１に記載の装置。
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