JP2000321345A - 受信アンテナ識別装置 - Google Patents
受信アンテナ識別装置Info
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- JP2000321345A JP2000321345A JP12815999A JP12815999A JP2000321345A JP 2000321345 A JP2000321345 A JP 2000321345A JP 12815999 A JP12815999 A JP 12815999A JP 12815999 A JP12815999 A JP 12815999A JP 2000321345 A JP2000321345 A JP 2000321345A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】複数位置を測位するために複数の受信アンテナ
を使用するＧＰＳ受信機のコストを低減する。 【解決手段】受信アンテナ１２、３２から供給される受
信信号毎に、識別用のＰＮコードＰａ、Ｐｂをコード発
生器５１、５３を通じてダイオードミキサ２２、４２よ
り割り当てる（スペクトラム拡散する）。１系統の周波
数変換手段であるＧＰＳダウンコンバータ部７２による
周波数変換を行い、信号処理の段階における相関器６
１、６２において識別用のＰＮコードＰａ′、Ｐｂ′に
よりスペクトラム逆拡散を行い受信アンテナ１２、３２
毎の信号を選択して処理するようにしている。周波数変
換手段であるＧＰＳダウンコンバータ部７２が１系統で
よくなるので、その分コストを低減することができる。
を使用するＧＰＳ受信機のコストを低減する。 【解決手段】受信アンテナ１２、３２から供給される受
信信号毎に、識別用のＰＮコードＰａ、Ｐｂをコード発
生器５１、５３を通じてダイオードミキサ２２、４２よ
り割り当てる（スペクトラム拡散する）。１系統の周波
数変換手段であるＧＰＳダウンコンバータ部７２による
周波数変換を行い、信号処理の段階における相関器６
１、６２において識別用のＰＮコードＰａ′、Ｐｂ′に
よりスペクトラム逆拡散を行い受信アンテナ１２、３２
毎の信号を選択して処理するようにしている。周波数変
換手段であるＧＰＳダウンコンバータ部７２が１系統で
よくなるので、その分コストを低減することができる。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、複数個の受信ア
ンテナを使用してアンテナ位置を測位する衛星航法シス
テムに適用して好適な受信アンテナ識別装置に関する。
ンテナを使用してアンテナ位置を測位する衛星航法シス
テムに適用して好適な受信アンテナ識別装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＧＰＳ（global positioning system ）
やＧＬＯＮＡＳＳ（global orbitingnavigation satell
ite system ）等のＧＮＳＳ（global navigation satel
litesystem）と呼ばれる衛星航法システムにおいて、複
数の受信位置での短時間の測位のために、複数の受信ア
ンテナを使用して測位する、いわゆるキネマティック測
量技術が採用されている。
やＧＬＯＮＡＳＳ（global orbitingnavigation satell
ite system ）等のＧＮＳＳ（global navigation satel
litesystem）と呼ばれる衛星航法システムにおいて、複
数の受信位置での短時間の測位のために、複数の受信ア
ンテナを使用して測位する、いわゆるキネマティック測
量技術が採用されている。
【０００３】従来、キネマティック測量技術を採用した
衛星航法システムにおいては、各受信アンテナ毎に衛星
信号であるＲＦ信号（高周波信号）をＩＦ信号（中間周
波信号）に変換する周波数変換器（ダウンコンバータ）
と、変換されたＩＦ信号から疑似距離、受信アンテナ位
置、受信機時計誤差等を算出する衛星信号処理部等から
なる周波数変換受信処理回路が必要とされ、同一構成の
周波数変換・受信処理回路が、各受信アンテナ分だけ使
用されている。
衛星航法システムにおいては、各受信アンテナ毎に衛星
信号であるＲＦ信号（高周波信号）をＩＦ信号（中間周
波信号）に変換する周波数変換器（ダウンコンバータ）
と、変換されたＩＦ信号から疑似距離、受信アンテナ位
置、受信機時計誤差等を算出する衛星信号処理部等から
なる周波数変換受信処理回路が必要とされ、同一構成の
周波数変換・受信処理回路が、各受信アンテナ分だけ使
用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、受信アンテ
ナ間の距離が数十メートル以上のときには、測位システ
ムの規模が大きくなるため、上述したような各受信アン
テナ分の周波数変換・受信処理回路を設ける構成でもや
むを得ない。
ナ間の距離が数十メートル以上のときには、測位システ
ムの規模が大きくなるため、上述したような各受信アン
テナ分の周波数変換・受信処理回路を設ける構成でもや
むを得ない。
【０００５】しかしながら、たとえば、数メートル以内
の近距離で受信アンテナを用いる場合や各受信アンテナ
を固定させて用いる場合において、受信アンテナと同数
の周波数変換・受信処理回路を採用することは、回路部
品点数が増加し、部品コストおよび製造コストが増加し
て、結局、衛星航法装置が高コストになるという問題が
ある。
の近距離で受信アンテナを用いる場合や各受信アンテナ
を固定させて用いる場合において、受信アンテナと同数
の周波数変換・受信処理回路を採用することは、回路部
品点数が増加し、部品コストおよび製造コストが増加し
て、結局、衛星航法装置が高コストになるという問題が
ある。
【０００６】この発明はこのような課題を考慮してなさ
れたものであり、衛星航法装置の部品点数を少なくで
き、結果として衛星航法装置の低コスト化を可能とする
受信アンテナ識別装置を提供することを目的とする。
れたものであり、衛星航法装置の部品点数を少なくで
き、結果として衛星航法装置の低コスト化を可能とする
受信アンテナ識別装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この項では、理解の容易
化のために添付図面中の符号を付けて説明する。したが
って、この項に記載した内容がその符号を付けたものに
限定して解釈されるものではない。
化のために添付図面中の符号を付けて説明する。したが
って、この項に記載した内容がその符号を付けたものに
限定して解釈されるものではない。
【０００８】この発明に係る受信アンテナ識別装置で
は、例えば、図１に示すように、衛星送信信号を受信す
る複数の受信アンテナ（１２）、（３２）と、該複数の
受信アンテナからの受信信号毎に、ＰＮコードによるス
ペクトラム拡散によりそれぞれ異なる識別コードを割り
当てるスペクトラム拡散手段（２２）、（４２）と、ス
ペクトラム拡散手段からの識別コードの割り当てられた
各受信信号を合成する信号合成手段（７０）と、合成さ
れた受信信号であるＲＦ信号をＩＦ信号に周波数変換す
る周波数変換手段（７２）と、該周波数変換手段から出
力された合成受信ＩＦ信号を前記ＰＮコードによりスペ
クトラム逆拡散を行い、受信アンテナ毎の受信信号を復
元するスペクトラム逆拡散手段（６１）、（６２）とを
有し、該スペクトラム逆拡散手段は、スペクトラム逆拡
散する際に、前記ＰＮコードによるスペクトラム拡散コ
ードと同一のタイプで、前記スペクトラム拡散手段から
前記スペクトラム逆拡散手段までの位相遅延分を位相シ
フトさせたＰＮコードによりスペクトラム逆拡散を行う
ことを特徴とする（請求項１記載の発明）。
は、例えば、図１に示すように、衛星送信信号を受信す
る複数の受信アンテナ（１２）、（３２）と、該複数の
受信アンテナからの受信信号毎に、ＰＮコードによるス
ペクトラム拡散によりそれぞれ異なる識別コードを割り
当てるスペクトラム拡散手段（２２）、（４２）と、ス
ペクトラム拡散手段からの識別コードの割り当てられた
各受信信号を合成する信号合成手段（７０）と、合成さ
れた受信信号であるＲＦ信号をＩＦ信号に周波数変換す
る周波数変換手段（７２）と、該周波数変換手段から出
力された合成受信ＩＦ信号を前記ＰＮコードによりスペ
クトラム逆拡散を行い、受信アンテナ毎の受信信号を復
元するスペクトラム逆拡散手段（６１）、（６２）とを
有し、該スペクトラム逆拡散手段は、スペクトラム逆拡
散する際に、前記ＰＮコードによるスペクトラム拡散コ
ードと同一のタイプで、前記スペクトラム拡散手段から
前記スペクトラム逆拡散手段までの位相遅延分を位相シ
フトさせたＰＮコードによりスペクトラム逆拡散を行う
ことを特徴とする（請求項１記載の発明）。
【０００９】この発明によれば、受信アンテナから供給
される受信信号毎に、識別用のＰＮコードを割り当て、
１系統の周波数変換手段による周波数変換を行い、信号
処理の段階で識別用のＰＮコードによりスペクトラム逆
拡散を行い受信アンテナ毎の信号を選択して処理するよ
うにしている。周波数変換手段が１系統でよくなるの
で、その分コストを低減することができる。
される受信信号毎に、識別用のＰＮコードを割り当て、
１系統の周波数変換手段による周波数変換を行い、信号
処理の段階で識別用のＰＮコードによりスペクトラム逆
拡散を行い受信アンテナ毎の信号を選択して処理するよ
うにしている。周波数変換手段が１系統でよくなるの
で、その分コストを低減することができる。
【００１０】この場合、位相遅延分は、主要な位相遅延
要素である周波数変換手段の位相遅延分としてもよい
（請求項２記載の発明）。
要素である周波数変換手段の位相遅延分としてもよい
（請求項２記載の発明）。
【００１１】また、この発明の受信アンテナ識別装置
は、例えば、図４に示すように、衛星送信信号を受信す
る複数の受信アンテナ（１２）、（３２）と、該複数の
受信アンテナからの受信信号の中、１つを除いた受信信
号毎に、ＰＮコードによるスペクトラム拡散によりそれ
ぞれ異なる識別コードを割り当てるスペクトラム拡散手
段（２２）と、スペクトラム拡散手段からの識別コード
の割り当てられた各受信信号と前記１つ除かれた受信信
号とを合成する信号合成手段（７０）と、合成された受
信信号であるＲＦ信号をＩＦ信号に周波数変換する周波
数変換手段（７２）と、該周波数変換手段から出力され
た合成受信ＩＦ信号を前記ＰＮコードによりスペクトラ
ム逆拡散を行い、受信アンテナ毎の受信信号を復元する
スペクトラム逆拡散手段（６１）とを有し、該スペクト
ラム逆拡散手段は、スペクトラム逆拡散する際に、前記
ＰＮコードによるスペクトラム拡散コードと同一のタイ
プで、前記スペクトラム拡散手段から前記スペクトラム
逆拡散手段までの位相遅延分を位相シフトさせたＰＮコ
ードによりスペクトラム逆拡散を行うことを特徴とする
（請求項３記載の発明）。
は、例えば、図４に示すように、衛星送信信号を受信す
る複数の受信アンテナ（１２）、（３２）と、該複数の
受信アンテナからの受信信号の中、１つを除いた受信信
号毎に、ＰＮコードによるスペクトラム拡散によりそれ
ぞれ異なる識別コードを割り当てるスペクトラム拡散手
段（２２）と、スペクトラム拡散手段からの識別コード
の割り当てられた各受信信号と前記１つ除かれた受信信
号とを合成する信号合成手段（７０）と、合成された受
信信号であるＲＦ信号をＩＦ信号に周波数変換する周波
数変換手段（７２）と、該周波数変換手段から出力され
た合成受信ＩＦ信号を前記ＰＮコードによりスペクトラ
ム逆拡散を行い、受信アンテナ毎の受信信号を復元する
スペクトラム逆拡散手段（６１）とを有し、該スペクト
ラム逆拡散手段は、スペクトラム逆拡散する際に、前記
ＰＮコードによるスペクトラム拡散コードと同一のタイ
プで、前記スペクトラム拡散手段から前記スペクトラム
逆拡散手段までの位相遅延分を位相シフトさせたＰＮコ
ードによりスペクトラム逆拡散を行うことを特徴とする
（請求項３記載の発明）。
【００１２】この発明によれば、受信アンテナの数−１
個分（たとえば、受信アンテナの数が２個であれば１
個）の信号合成手段と、スペクトラム逆拡散手段を低減
することができるので、より一層の低コスト化が可能で
ある。
個分（たとえば、受信アンテナの数が２個であれば１
個）の信号合成手段と、スペクトラム逆拡散手段を低減
することができるので、より一層の低コスト化が可能で
ある。
【００１３】この場合においても、位相遅延分を、主要
な位相遅延要素である周波数変換手段の位相遅延分とし
てもよい（請求項４記載の発明）。
な位相遅延要素である周波数変換手段の位相遅延分とし
てもよい（請求項４記載の発明）。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施の形態に
ついて図面を参照して説明する。
ついて図面を参照して説明する。
【００１５】図１は、この発明の一実施の形態が適用さ
れた衛星航法装置の例としてのＧＰＳ受信機１０の構成
を示している。
れた衛星航法装置の例としてのＧＰＳ受信機１０の構成
を示している。
【００１６】このＧＰＳ受信機１０では、それぞれ数ｃ
ｍ以上離れた場所に配される複数の受信アンテナ１２、
３２を有している。この中、一方の受信アンテナ１２に
より受信されたＧＰＳ衛星信号が、プリアンプ・フィル
タ部１８を構成するプリアンプ１４により信号増幅され
るとともに、帯域通過フィルタ１６により周波数帯域制
限される。
ｍ以上離れた場所に配される複数の受信アンテナ１２、
３２を有している。この中、一方の受信アンテナ１２に
より受信されたＧＰＳ衛星信号が、プリアンプ・フィル
タ部１８を構成するプリアンプ１４により信号増幅され
るとともに、帯域通過フィルタ１６により周波数帯域制
限される。
【００１７】プリアンプ・フィルタ部１８の出力信号が
同軸ケーブル２０を通過しスペクトラム拡散手段として
のダイオードミキサ２２に入力される。
同軸ケーブル２０を通過しスペクトラム拡散手段として
のダイオードミキサ２２に入力される。
【００１８】ダイオードミキサ２２では、コード発生器
５１で発生する任意のＰＮコードＰａを識別コードとし
て、同軸ケーブル２０から供給される受信信号をスペク
トラム拡散する。識別コードが割り当てられてスペクト
ル拡散された受信信号が信号合成手段としての信号合成
器７０の一方の入力端子に供給される。
５１で発生する任意のＰＮコードＰａを識別コードとし
て、同軸ケーブル２０から供給される受信信号をスペク
トラム拡散する。識別コードが割り当てられてスペクト
ル拡散された受信信号が信号合成手段としての信号合成
器７０の一方の入力端子に供給される。
【００１９】受信アンテナ１２、３２の中、他方の受信
アンテナ３２で受信された前記ＧＰＳ衛星と同一の衛星
からのＧＰＳ衛星信号は、それぞれ、上述したものと同
一の構成のプリアンプ３４と帯域通過フィルタ３６から
なるプリアンプ・フィルタ部３８、同軸ケーブル４０を
通じてスペクトラム拡散手段としてのダイオードミキサ
４２に入力される。
アンテナ３２で受信された前記ＧＰＳ衛星と同一の衛星
からのＧＰＳ衛星信号は、それぞれ、上述したものと同
一の構成のプリアンプ３４と帯域通過フィルタ３６から
なるプリアンプ・フィルタ部３８、同軸ケーブル４０を
通じてスペクトラム拡散手段としてのダイオードミキサ
４２に入力される。
【００２０】ダイオードミキサ４２では、コード発生器
５３で発生する、前記コード発生器５１で発生したＰＮ
コードＰａとは異なるタイプ（種類）のＰＮコードＰｂ
を識別コードとしてスペクトラム拡散して信号合成器７
０の他方の入力端子に供給する。
５３で発生する、前記コード発生器５１で発生したＰＮ
コードＰａとは異なるタイプ（種類）のＰＮコードＰｂ
を識別コードとしてスペクトラム拡散して信号合成器７
０の他方の入力端子に供給する。
【００２１】なお、コード発生器５１で発生するＰＮコ
ードＰａとコード発生器５３で発生するＰＮコードＰｂ
とを異なるＰＮコードとすることは、ＧＰＳ信号処理部
７６により実行される。
ードＰａとコード発生器５３で発生するＰＮコードＰｂ
とを異なるＰＮコードとすることは、ＧＰＳ信号処理部
７６により実行される。
【００２２】相互に異なるタイプのＰＮコードによりス
ペクトラム拡散され、信号合成器７０に入力されて合成
された受信アンテナ１２、３２により受信したＧＰＳ衛
星信号であるＲＦ信号（高周波信号）は、周波数変換手
段としてのＧＰＳダウンコンバータ部７２により、ベー
スバンド周波数に近い周波数であるＩＦ信号（中間周波
信号）に周波数変換される。
ペクトラム拡散され、信号合成器７０に入力されて合成
された受信アンテナ１２、３２により受信したＧＰＳ衛
星信号であるＲＦ信号（高周波信号）は、周波数変換手
段としてのＧＰＳダウンコンバータ部７２により、ベー
スバンド周波数に近い周波数であるＩＦ信号（中間周波
信号）に周波数変換される。
【００２３】図２は、ＧＰＳダウンコンバータ部７２の
詳細な構成例を示している。
詳細な構成例を示している。
【００２４】ＧＰＳダウンコンバータ部７２では、図１
に示した基準信号発生器１００で発生された、たとえ
ば、１４．４ＭＨｚの基準信号（基準クロック）が、端
子１０２を通じてＰＬＬ周波数シンセサイザ１０４に供
給され、該ＰＬＬ周波数シンセサイザ１０４により１３
９８．６６３５２９ＭＨｚに高周波化され、ミキサ１０
６の一方の入力端子と分周器１０８に供給される。
に示した基準信号発生器１００で発生された、たとえ
ば、１４．４ＭＨｚの基準信号（基準クロック）が、端
子１０２を通じてＰＬＬ周波数シンセサイザ１０４に供
給され、該ＰＬＬ周波数シンセサイザ１０４により１３
９８．６６３５２９ＭＨｚに高周波化され、ミキサ１０
６の一方の入力端子と分周器１０８に供給される。
【００２５】端子１１０を通じて図１に示した信号合成
器７０から供給されたＲＦ信号（周波数は、たとえば、
１５７５．４２ＭＨｚ）がローノイズアンプ（ＬＮＡ）
１１２を通じてミキサ１０６の信号入力に供給される。
器７０から供給されたＲＦ信号（周波数は、たとえば、
１５７５．４２ＭＨｚ）がローノイズアンプ（ＬＮＡ）
１１２を通じてミキサ１０６の信号入力に供給される。
【００２６】ミキサ１０６の出力信号から帯域通過フィ
ルタ１１４を通じて１７６．７５６４７１ＭＨｚの信号
のみが抽出されミキサ１１６の一方の入力端子に供給さ
れる。ミキサ１１６の他方の入力端子には、上述した１
３９８．６６３５２９ＭＨｚの高周波が分周器１０８に
より８分周された周波数１７４．８３２９４１１ＭＨｚ
の信号が供給される。
ルタ１１４を通じて１７６．７５６４７１ＭＨｚの信号
のみが抽出されミキサ１１６の一方の入力端子に供給さ
れる。ミキサ１１６の他方の入力端子には、上述した１
３９８．６６３５２９ＭＨｚの高周波が分周器１０８に
より８分周された周波数１７４．８３２９４１１ＭＨｚ
の信号が供給される。
【００２７】ミキサ１１６の出力信号から帯域通過フィ
ルタ１１８により１．９２３５２９９ＭＨｚの信号成分
であるＩＦ信号が出力され、端子１２０を通じて図１に
示すＡＤ変換器７４に供給される。
ルタ１１８により１．９２３５２９９ＭＨｚの信号成分
であるＩＦ信号が出力され、端子１２０を通じて図１に
示すＡＤ変換器７４に供給される。
【００２８】ＧＰＳダウンコンバータ部７２によりＩＦ
信号に周波数変換された受信アンテナ１２と受信アンテ
ナ３２に係るＧＰＳ衛星信号は、比較器として機能する
ＡＤ変換器７４により２値信号（２値データ）に変換さ
れて、基本的には乗算器として機能するスペクトラム逆
拡散手段としての相関器６１、６２に入力される。
信号に周波数変換された受信アンテナ１２と受信アンテ
ナ３２に係るＧＰＳ衛星信号は、比較器として機能する
ＡＤ変換器７４により２値信号（２値データ）に変換さ
れて、基本的には乗算器として機能するスペクトラム逆
拡散手段としての相関器６１、６２に入力される。
【００２９】この相関器６１、６２を用いて、２値化さ
れたＩＦ信号を、後述する方法によりスペクトラム逆拡
散して受信アンテナ１２、３２を識別し、該受信アンテ
ナ１２、３２毎の受信信号（ＧＰＳ衛星信号）を復元し
て周知のＧＰＳ信号処理部７６に供給する。
れたＩＦ信号を、後述する方法によりスペクトラム逆拡
散して受信アンテナ１２、３２を識別し、該受信アンテ
ナ１２、３２毎の受信信号（ＧＰＳ衛星信号）を復元し
て周知のＧＰＳ信号処理部７６に供給する。
【００３０】制御・処理・演算・記憶手段として機能す
るマイクロコンピュータあるいはデジタルシグナルプロ
セッサ等により構成されるＧＰＳ信号処理部７６では、
マイクロコンピュータであるＣＰＵ８０との協働処理に
より、ＧＰＳ衛星から送られるＰＮコードに対しＧＰＳ
信号処理部７６の内部で発生してＰＮコード位相を比較
し追尾することで、ＧＰＳ衛星までの疑似距離を計算
し、周知の４元連立方程式（測位方程式）を解いて、受
信アンテナ１２、３２の位置に係る４個の未知数であ
る、緯度・経度・高度およびＧＰＳ受信機１０の受信機
時計誤差を決定する。なお、ＧＰＳ衛星から送られるＰ
Ｎコードとコード発生器５１、５２、５３、５４により
発生されるＰＮコードは、異なるタイプ（種類）のコー
ドであることはいうまでもない。
るマイクロコンピュータあるいはデジタルシグナルプロ
セッサ等により構成されるＧＰＳ信号処理部７６では、
マイクロコンピュータであるＣＰＵ８０との協働処理に
より、ＧＰＳ衛星から送られるＰＮコードに対しＧＰＳ
信号処理部７６の内部で発生してＰＮコード位相を比較
し追尾することで、ＧＰＳ衛星までの疑似距離を計算
し、周知の４元連立方程式（測位方程式）を解いて、受
信アンテナ１２、３２の位置に係る４個の未知数であ
る、緯度・経度・高度およびＧＰＳ受信機１０の受信機
時計誤差を決定する。なお、ＧＰＳ衛星から送られるＰ
Ｎコードとコード発生器５１、５２、５３、５４により
発生されるＰＮコードは、異なるタイプ（種類）のコー
ドであることはいうまでもない。
【００３１】上述した基準信号発生器１００から発生さ
れる基準信号は、それぞれ、コード発生器５１、５２、
５３、５４に供給される。また、コード発生器５１、５
２、５３、５４からそれぞれ発生するＰＮコードＰａ、
Ｐａ′、Ｐｂ、Ｐｂ′のコード設定信号がＧＰＳ信号処
理部７６から各コード発生器５１、５２、５３、５４に
それぞれ供給される。
れる基準信号は、それぞれ、コード発生器５１、５２、
５３、５４に供給される。また、コード発生器５１、５
２、５３、５４からそれぞれ発生するＰＮコードＰａ、
Ｐａ′、Ｐｂ、Ｐｂ′のコード設定信号がＧＰＳ信号処
理部７６から各コード発生器５１、５２、５３、５４に
それぞれ供給される。
【００３２】次に、相関器６１、６２により受信アンテ
ナ１２、３２により受信したＧＰＳ衛星信号の識別、換
言すれば、受信アンテナ１２、３２の識別方法について
説明する。すなわち、相関器６１、６２による逆拡散方
法について説明する。
ナ１２、３２により受信したＧＰＳ衛星信号の識別、換
言すれば、受信アンテナ１２、３２の識別方法について
説明する。すなわち、相関器６１、６２による逆拡散方
法について説明する。
【００３３】この場合、コード発生器５１から出力され
るＰＮコードＰａと、コード発生器５２から発生される
ＰＮコードＰａ′とは、それぞれダイオードミキサ２２
によりスペクトラム拡散し、相関器６１によりスペクト
ラム逆拡散する必要性があることから、相関器６１の２
つの入力端子で任意ではあるが同一の同一位相のＰＮコ
ードであることが必要である。
るＰＮコードＰａと、コード発生器５２から発生される
ＰＮコードＰａ′とは、それぞれダイオードミキサ２２
によりスペクトラム拡散し、相関器６１によりスペクト
ラム逆拡散する必要性があることから、相関器６１の２
つの入力端子で任意ではあるが同一の同一位相のＰＮコ
ードであることが必要である。
【００３４】同様に、コード発生器５３から出力される
ＰＮコードＰｂと、コード発生器５４から発生されるＰ
ＮコードＰｂ′とは、それぞれダイオードミキサ４２に
よりスペクトラム拡散し、相関器６２によりスペクトラ
ム逆拡散するのであるから、相関器６２の２つの入力端
子で相関器６１に係るＰＮコードとは異なるタイプであ
るが、同一の同一位相のＰＮコードであることが必要で
ある。
ＰＮコードＰｂと、コード発生器５４から発生されるＰ
ＮコードＰｂ′とは、それぞれダイオードミキサ４２に
よりスペクトラム拡散し、相関器６２によりスペクトラ
ム逆拡散するのであるから、相関器６２の２つの入力端
子で相関器６１に係るＰＮコードとは異なるタイプであ
るが、同一の同一位相のＰＮコードであることが必要で
ある。
【００３５】そして、一方の相関器６１の２つの入力端
子でのＰＮコードＰａとＰＮコードＰａ′のコード位相
をゼロ値（位相差をゼロ値）とするために、コード発生
器５２から供給されるＰＮコードＰａ′には、ダイオー
ドミキサ２２、信号合成器７０、ＧＰＳダウンコンバー
タ部７２、ＡＤ変換器７４および相関器６１の入力まで
の伝搬遅延時間Ｔｐｄが考慮されて含まれていなければ
ならない。そのため、ダイオードミキサ２２から相関器
６１の入力までの伝搬遅延時間Ｔｐｄを、予めネットワ
ークアナライザ等により測定する。測定された伝搬遅延
時間Ｔｐｄは、ＧＰＳ信号処理部７６またはＣＰＵ８０
の記憶手段であるメモリ（この場合、フラッシュメモリ
等の書き換え可能な読出専用メモリが好ましい。）に格
納（記憶）しておく。
子でのＰＮコードＰａとＰＮコードＰａ′のコード位相
をゼロ値（位相差をゼロ値）とするために、コード発生
器５２から供給されるＰＮコードＰａ′には、ダイオー
ドミキサ２２、信号合成器７０、ＧＰＳダウンコンバー
タ部７２、ＡＤ変換器７４および相関器６１の入力まで
の伝搬遅延時間Ｔｐｄが考慮されて含まれていなければ
ならない。そのため、ダイオードミキサ２２から相関器
６１の入力までの伝搬遅延時間Ｔｐｄを、予めネットワ
ークアナライザ等により測定する。測定された伝搬遅延
時間Ｔｐｄは、ＧＰＳ信号処理部７６またはＣＰＵ８０
の記憶手段であるメモリ（この場合、フラッシュメモリ
等の書き換え可能な読出専用メモリが好ましい。）に格
納（記憶）しておく。
【００３６】他方の相関器６２により相関処理がとられ
るＰＮコードＰｂとＰＮコードＰｂ′でも同様であり、
ほぼ同一の伝搬遅延時間Ｔｐｄをコード発生器５４から
出力されるＰＮコードＰｂ′に与えればよい。
るＰＮコードＰｂとＰＮコードＰｂ′でも同様であり、
ほぼ同一の伝搬遅延時間Ｔｐｄをコード発生器５４から
出力されるＰＮコードＰｂ′に与えればよい。
【００３７】なお、実際上、伝搬遅延時間Ｔｐｄは、ダ
イオードミキサ２２（４２）から相関器６１（６２）ま
での構成要素の中で最も遅延時間が大きいＧＰＳダウン
コンバータ部７２の遅延時間分に略等しいので、ＧＰＳ
ダウンコンバータ部７２の遅延時間を測定し、これを伝
搬遅延時間Ｔｐｄとして上記メモリに記憶しておけばよ
い。
イオードミキサ２２（４２）から相関器６１（６２）ま
での構成要素の中で最も遅延時間が大きいＧＰＳダウン
コンバータ部７２の遅延時間分に略等しいので、ＧＰＳ
ダウンコンバータ部７２の遅延時間を測定し、これを伝
搬遅延時間Ｔｐｄとして上記メモリに記憶しておけばよ
い。
【００３８】図３は、ＰＮコード発生タイミング図を示
している。この実施の形態では、コード発生器５１から
発生されるＰＮコードＰａに対して、コード発生器５２
から発生されるＰＮコードＰａ′が、伝搬遅延時間Ｔｐ
ｄ（この実施の形態では５００ｎｓ）分だけ遅延して相
関器６１に供給されるようにするコード設定信号をＧＰ
Ｓ信号処理部７６からコード発生器５１およびコード発
生器５２に設定している。
している。この実施の形態では、コード発生器５１から
発生されるＰＮコードＰａに対して、コード発生器５２
から発生されるＰＮコードＰａ′が、伝搬遅延時間Ｔｐ
ｄ（この実施の形態では５００ｎｓ）分だけ遅延して相
関器６１に供給されるようにするコード設定信号をＧＰ
Ｓ信号処理部７６からコード発生器５１およびコード発
生器５２に設定している。
【００３９】同様に、コード発生器５３から発生される
ＰＮコードＰｂに対してコード発生器５４から発生され
るＰＮコードＰｂ′が、伝搬遅延時間Ｔｐｄ（この実施
の形態では５００ｎｓ）分だけ遅延して相関器６２に供
給されるようにするコード設定信号をＧＰＳ信号処理部
７６からコード発生器５３およびコード発生器５４に設
定している。
ＰＮコードＰｂに対してコード発生器５４から発生され
るＰＮコードＰｂ′が、伝搬遅延時間Ｔｐｄ（この実施
の形態では５００ｎｓ）分だけ遅延して相関器６２に供
給されるようにするコード設定信号をＧＰＳ信号処理部
７６からコード発生器５３およびコード発生器５４に設
定している。
【００４０】位相を一致させることにより、相関器６
１、６２で精度良く、受信アンテナ１２、３２に係るＡ
Ｄ変換器７４からの２値信号をスペクトラム逆拡散する
ことができる。
１、６２で精度良く、受信アンテナ１２、３２に係るＡ
Ｄ変換器７４からの２値信号をスペクトラム逆拡散する
ことができる。
【００４１】このように上述した実施の形態によれば、
受信アンテナ１２と受信アンテナ３２から出力される衛
星信号毎に、識別コードとしてのＰＮコードＰａ、Ｐｂ
をコード発生器５１、５３を通じてダイオードミキサ２
２、４２により割り当てる（スペクトラム拡散する）。
次いで、１系統の周波数変換手段であるＧＰＳダウンコ
ンバータ部７２によりＲＦ信号をＩＦ信号とする周波数
変換を行い、変換されたＩＦ信号に対応する２値信号に
よる信号処理段階で、識別コードとしてＰＮコードＰ
ａ′、Ｐｂ′を相関器６１、６２に与えてスペクトル逆
拡散を行い、逆拡散後の受信アンテナ毎の受信信号を選
択してＧＰＳ信号処理部７６により上記した航法方程式
に係る測位処理等を行うようにしている。
受信アンテナ１２と受信アンテナ３２から出力される衛
星信号毎に、識別コードとしてのＰＮコードＰａ、Ｐｂ
をコード発生器５１、５３を通じてダイオードミキサ２
２、４２により割り当てる（スペクトラム拡散する）。
次いで、１系統の周波数変換手段であるＧＰＳダウンコ
ンバータ部７２によりＲＦ信号をＩＦ信号とする周波数
変換を行い、変換されたＩＦ信号に対応する２値信号に
よる信号処理段階で、識別コードとしてＰＮコードＰ
ａ′、Ｐｂ′を相関器６１、６２に与えてスペクトル逆
拡散を行い、逆拡散後の受信アンテナ毎の受信信号を選
択してＧＰＳ信号処理部７６により上記した航法方程式
に係る測位処理等を行うようにしている。
【００４２】このためＧＰＳダウンコンバータ部７２を
受信アンテナ１２と受信アンテナ３２とで共通に使用す
ることが可能となり回路構成の簡略化、回路部品点数の
削減化が可能となる。なお、共通の１系統のＧＰＳダウ
ンコンバータ部７２を用いるために、共通回路部分であ
るＧＰＳダウンコンバータ部７２を含む経路での搬送波
位相遅延を同一とすることが可能となり、結果として逆
拡散用に必要な伝搬遅延時間Ｔｐｄを受信アンテナ１２
に係る衛星信号と受信アンテナ３２に係る衛星信号とに
共通に用いることができる。
受信アンテナ１２と受信アンテナ３２とで共通に使用す
ることが可能となり回路構成の簡略化、回路部品点数の
削減化が可能となる。なお、共通の１系統のＧＰＳダウ
ンコンバータ部７２を用いるために、共通回路部分であ
るＧＰＳダウンコンバータ部７２を含む経路での搬送波
位相遅延を同一とすることが可能となり、結果として逆
拡散用に必要な伝搬遅延時間Ｔｐｄを受信アンテナ１２
に係る衛星信号と受信アンテナ３２に係る衛星信号とに
共通に用いることができる。
【００４３】また、上述した実施の形態では、受信アン
テナ１２と受信アンテナ３２の２個の受信アンテナを用
いるＧＰＳ受信機１０を例として説明しているが、３個
以上の受信アンテナを用いるＧＰＳ受信機であっても、
さらに異なるタイプのＰＮコードを用いることにより、
同様にこの発明を適用することができる。
テナ１２と受信アンテナ３２の２個の受信アンテナを用
いるＧＰＳ受信機１０を例として説明しているが、３個
以上の受信アンテナを用いるＧＰＳ受信機であっても、
さらに異なるタイプのＰＮコードを用いることにより、
同様にこの発明を適用することができる。
【００４４】図４は、この発明の他の実施の形態のＧＰ
Ｓ受信機１０Ａの構成を示している。このＧＰＳ受信機
１０Ａにおいて、図１に示したＧＰＳ受信機１０の構成
要素と同一のものには同一の符号を付け、繁雑となるの
でその詳細な説明を省略する。
Ｓ受信機１０Ａの構成を示している。このＧＰＳ受信機
１０Ａにおいて、図１に示したＧＰＳ受信機１０の構成
要素と同一のものには同一の符号を付け、繁雑となるの
でその詳細な説明を省略する。
【００４５】図１例のＧＰＳ受信機１０では、２つの受
信アンテナ１２、３２に対してそれぞれ異なるタイプの
ＰＮコードＰａ、Ｐｂを割り当てる構成であったが、受
信アンテナ１２、３２からＧＰＳ信号処理部７６までの
搬送波位相遅延を問題にしない場合には、図４に示すよ
うに、２つの受信アンテナ１２、３２の中、１つの受信
アンテナ１２（３つ以上、Ｎ個の場合には、Ｎ−１個の
受信アンテナ）からのＧＰＳ衛星信号に対してのみ、識
別コードとしてのＰＮコードＰａを割り当てる構成とす
ればよい。
信アンテナ１２、３２に対してそれぞれ異なるタイプの
ＰＮコードＰａ、Ｐｂを割り当てる構成であったが、受
信アンテナ１２、３２からＧＰＳ信号処理部７６までの
搬送波位相遅延を問題にしない場合には、図４に示すよ
うに、２つの受信アンテナ１２、３２の中、１つの受信
アンテナ１２（３つ以上、Ｎ個の場合には、Ｎ−１個の
受信アンテナ）からのＧＰＳ衛星信号に対してのみ、識
別コードとしてのＰＮコードＰａを割り当てる構成とす
ればよい。
【００４６】この場合には、図５のタイミングチャート
に示すように、ダイオードミキサ２２にＰＮコードＰａ
を供給し、これから伝搬遅延時間Ｔｐｄだけ遅れた同一
のタイプのＰＮコードＰａ′を相関器６１に供給するよ
うに構成すればよい。
に示すように、ダイオードミキサ２２にＰＮコードＰａ
を供給し、これから伝搬遅延時間Ｔｐｄだけ遅れた同一
のタイプのＰＮコードＰａ′を相関器６１に供給するよ
うに構成すればよい。
【００４７】この場合、受信アンテナ１２と受信アンテ
ナ３２に係る衛星信号のＧＰＳ信号処理部７６Ａまでの
搬送波位相遅延の差等に基づく信号処理の差は、ＧＰＳ
信号処理部７６Ａで吸収するように構成することができ
る。
ナ３２に係る衛星信号のＧＰＳ信号処理部７６Ａまでの
搬送波位相遅延の差等に基づく信号処理の差は、ＧＰＳ
信号処理部７６Ａで吸収するように構成することができ
る。
【００４８】この図４例の構成によれば、ＧＰＳダウン
コンバータ部７２を共通化できるので回路構成を簡略化
でき、さらに、図１例のＧＰＳ受信機１０との比較で
は、ダイオードミキサ４２、相関器６２、コード発生器
５３、５４を削減することができる。
コンバータ部７２を共通化できるので回路構成を簡略化
でき、さらに、図１例のＧＰＳ受信機１０との比較で
は、ダイオードミキサ４２、相関器６２、コード発生器
５３、５４を削減することができる。
【００４９】なお、この発明は、上述の実施の形態に限
らず、この発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成
を採り得ることはもちろんである。
らず、この発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成
を採り得ることはもちろんである。
【００５０】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、ＲＦ信号をＩＦ信号に周波数変換する周波数変換手
段を複数の受信アンテナにより共通に使用することがで
きるので、衛星航法装置の部品点数を少なくでき、結果
として低コスト化を図れるという効果が達成される。
ば、ＲＦ信号をＩＦ信号に周波数変換する周波数変換手
段を複数の受信アンテナにより共通に使用することがで
きるので、衛星航法装置の部品点数を少なくでき、結果
として低コスト化を図れるという効果が達成される。
【図１】この発明の一実施の形態が適用されたＧＰＳ受
信機の構成を示す回路ブロック図である。
信機の構成を示す回路ブロック図である。
【図２】図１例のＧＰＳ受信機中、ＧＰＳダウンコンバ
ータ部の詳細な構成例を示す回路ブロック図である。
ータ部の詳細な構成例を示す回路ブロック図である。
【図３】図１例のＧＰＳ受信機の要部の動作説明に供さ
れるタイミングチャートである。
れるタイミングチャートである。
【図４】この発明の他の実施の形態が適用されたＧＰＳ
受信機の構成を示す回路ブロック図である。
受信機の構成を示す回路ブロック図である。
【図５】図４例のＧＰＳ受信機の要部の動作説明に供さ
れるタイミングチャートである。
れるタイミングチャートである。
１０、１０Ａ…ＧＰＳ受信機 １２、３２…受信アン
テナ １４、３４…プリアンプ １６、３６、１１４、１１８…帯域通過フィルタ １８、３８…プリアンプ・フィルタ部 ２０、４０…同軸ケーブル ２２、４２…ダイオー
ドミキサ ５１、５２、５３、５４…コード発生器 ６１、６２…相関器 ７０…信号合成器 ７２…ＧＰＳダウンコンバータ部 ７４…ＡＤ変換器 ７６、７６Ａ…ＧＰＳ
信号処理部 ８０…ＣＰＵ １００…基準信号発生
器 １０４…ＰＬＬ周波数シンセサイザ １０６、１１６…ミキサ １０８…分周器 １１２…ローノイズアンプ Ｐａ、Ｐａ′、Ｐｂ、Ｐｂ′…ＰＮコード
テナ １４、３４…プリアンプ １６、３６、１１４、１１８…帯域通過フィルタ １８、３８…プリアンプ・フィルタ部 ２０、４０…同軸ケーブル ２２、４２…ダイオー
ドミキサ ５１、５２、５３、５４…コード発生器 ６１、６２…相関器 ７０…信号合成器 ７２…ＧＰＳダウンコンバータ部 ７４…ＡＤ変換器 ７６、７６Ａ…ＧＰＳ
信号処理部 ８０…ＣＰＵ １００…基準信号発生
器 １０４…ＰＬＬ周波数シンセサイザ １０６、１１６…ミキサ １０８…分周器 １１２…ローノイズアンプ Ｐａ、Ｐａ′、Ｐｂ、Ｐｂ′…ＰＮコード
Claims (4)
- 【請求項１】衛星送信信号を受信する複数の受信アンテ
ナと、 該複数の受信アンテナからの受信信号毎に、ＰＮコード
によるスペクトラム拡散によりそれぞれ異なる識別コー
ドを割り当ててスペクトラム拡散するスペクトラム拡散
手段と、 スペクトラム拡散手段からの識別コードの割り当てられ
た各受信信号を合成する信号合成手段と、 合成された受信信号であるＲＦ信号をＩＦ信号に周波数
変換する周波数変換手段と、 該周波数変換手段から出力された合成受信ＩＦ信号を前
記ＰＮコードによりスペクトラム逆拡散を行い、受信ア
ンテナ毎の受信信号を復元するスペクトラム逆拡散手段
とを有し、 該スペクトラム逆拡散手段は、スペクトラム逆拡散する
際に、前記ＰＮコードによるスペクトラム拡散コードと
同一のタイプで、前記スペクトラム拡散手段から前記ス
ペクトラム逆拡散手段までの位相遅延分を位相シフトさ
せたＰＮコードによりスペクトラム逆拡散を行うことを
特徴とする受信アンテナ識別装置。 - 【請求項２】請求項１記載の受信アンテナ識別装置にお
いて、 前記位相遅延分を前記周波数変換手段の位相遅延分とす
ることを特徴とする受信アンテナ識別装置。 - 【請求項３】衛星送信信号を受信する複数の受信アンテ
ナと、 該複数の受信アンテナからの受信信号の中、１つを除い
た受信信号毎に、ＰＮコードによるスペクトラム拡散に
よりそれぞれ異なる識別コードを割り当てるスペクトラ
ム拡散手段と、 スペクトラム拡散手段からの識別コードの割り当てられ
た各受信信号と前記１つ除かれた受信信号とを合成する
信号合成手段と、 合成された受信信号であるＲＦ信号をＩＦ信号に周波数
変換する周波数変換手段と、 該周波数変換手段から出力された合成受信ＩＦ信号を前
記ＰＮコードによりスペクトラム逆拡散を行い、受信ア
ンテナ毎の受信信号を復元するスペクトラム逆拡散手段
とを有し、 該スペクトラム逆拡散手段は、スペクトラム逆拡散する
際に、前記ＰＮコードによるスペクトラム拡散コードと
同一のタイプで、前記スペクトラム拡散手段から前記ス
ペクトラム逆拡散手段までの位相遅延分を位相シフトさ
せたＰＮコードによりスペクトラム逆拡散を行うことを
特徴とする受信アンテナ識別装置。 - 【請求項４】請求項３記載の受信アンテナ識別装置にお
いて、前記位相遅延分を前記周波数変換手段の位相遅延
分とすることを特徴とする受信アンテナ識別装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12815999A JP4189082B2 (ja) | 1999-05-10 | 1999-05-10 | 衛星航法システム用受信機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12815999A JP4189082B2 (ja) | 1999-05-10 | 1999-05-10 | 衛星航法システム用受信機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000321345A true JP2000321345A (ja) | 2000-11-24 |
| JP4189082B2 JP4189082B2 (ja) | 2008-12-03 |
Family
ID=14977856
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12815999A Expired - Fee Related JP4189082B2 (ja) | 1999-05-10 | 1999-05-10 | 衛星航法システム用受信機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4189082B2 (ja) |
-
1999
- 1999-05-10 JP JP12815999A patent/JP4189082B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4189082B2 (ja) | 2008-12-03 |
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