JP2001004736A

JP2001004736A - Ｇｐｓ受信装置

Info

Publication number: JP2001004736A
Application number: JP11177872A
Authority: JP
Inventors: Wakio Yamada; 和喜男山田; Junichi Suzuki; 淳一鈴木; Takuya Suefuji; 卓也末藤; Masahito Fukuda; 正仁福田; Ikuo Tsujimoto; 郁夫辻本; Kenji Okuno; 健治奥野; Kazuhiro Kawamoto; 和宏川本
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1999-06-24
Filing date: 1999-06-24
Publication date: 2001-01-12

Abstract

(57)【要約】【課題】ＧＰＳ受信アンテナ部にノイズが混入する状
況下にあっても正確な測位処理が行えるＧＰＳ受信装置
を提供すること。【解決手段】ＧＰＳ受信アンテナ部１に混入し捕捉追
尾信号処理の妨げとなる混入ノイズＮに相関のある参照
ノイズ信号Ｎｒを出力する参照ノイズ信号出力部５を設
けるとともに、参照ノイズ信号Ｎｒをもとに混入ノイズ
Ｎを打ち消すアンチノイズ信号ＡＮを生成し、混入ノイ
ズを含むＧＰＳディジタル信号Ｓ”＋Ｎ”にアンチノイ
ズ信号ＡＮを加算して混入ノイズＮ（Ｎ”）を低減させ
るノイズ除去部６を信号処理部４の前段に具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＧＰＳ衛星からの
信号を受けて、車両や人の現在位置、速度などを測定す
るＧＰＳ受信装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＧＰＳ受信装置は、ＧＰＳ受信アンテナ
部で受信される複数の衛星からのＧＰＳ信号を捕捉し、
その信号より得られる衛星航法メッセージから求めた各
衛星の位置情報および、時刻情報と、衛星が電波を発信
した時刻とＧＰＳ受信装置が該当する電波を受信した時
刻の差、および、計測したドップラー周波数から各衛星
とＧＰＳ受信装置位置間の擬似距離およびドップラーシ
フトを算出した後、これらを用いて受信機内部クロック
の誤差を含めて、ＧＰＳ受信装置の３次元位置あるいは
２次元位置等を未知数として演算により算出する。ある
いは、ＧＰＳ受信装置では、測位に必要な情報すなわち
擬似距離、ドップラーシフト、時刻情報等を基地局に転
送し、基地局側で測位演算を実施するためのＧＰＳ信号
受信と信号処理のみ実施するよう構成されているもので
ある。

【０００３】従来、図９に示す如く、ＧＰＳ受信装置に
おいては、ＧＰＳ受信アンテナ部１での受信信号を高周
波処理部２において中間周波信号にダウンコンバート
し、この高周波処理部２からの出力信号をＡ／Ｄ変換部
３においてＡ／Ｄ変換して、これを信号処理部４に入力
し、信号処理部４で前述の測位のための信号処理が行わ
れる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
携帯電話や携帯端末などＧＰＳ信号の周波数帯域に近い
帯域の電磁波を発生させる機器の増加に伴い、ＧＰＳ受
信アンテナ部に、所望のＧＰＳ信号以外の信号が混入す
ることが多くなってきている。特に携帯端末にＧＰＳ受
信装置が設置される場合など、携帯端末の高周波ノイズ
が混入しやすい環境となっている。

【０００５】上記従来の技術においては、ＧＰＳ受信ア
ンテナ部によって受信したＧＰＳ信号に大きいレベルの
ノイズが混入していると、その影響により、前記ＧＰＳ
信号と、信号処理部内部の擬似ランダム符号発生器の発
生信号との相関をとることが困難になったり、また、あ
る程度相関をとれたとしても、計測した擬似距離やドッ
プラーシフトの誤差が多大になり、大きな測位値誤差を
生じるという問題があった。

【０００６】本発明は、上記事由に鑑みてなしたもの
で、その目的とするところは、ＧＰＳ受信アンテナ部に
大きいノイズが混入する状況下においても、正確な測位
処理が行えるＧＰＳ受信装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、ＧＰＳ衛星から送られてく
る電波を受信するＧＰＳ受信アンテナ部と、受信した高
周波信号を所望の周波数帯域にダウンコンバートする第
１の高周波処理部と、ダウンコンバートされた信号をＡ
／Ｄ変換する第１のＡ／Ｄ変換部と、該Ａ／Ｄ変換部か
ら出力されるＧＰＳディジタル信号を捕捉追尾処理して
測位に必要な情報を得る信号処理部を含んで構成される
ＧＰＳ受信装置において、ＧＰＳ受信アンテナ部に混入
し捕捉追尾信号処理の妨げとなる混入ノイズに相関のあ
る参照ノイズ信号を出力する参照ノイズ信号出力部を設
けるとともに、参照ノイズ信号をもとに混入ノイズを打
ち消すアンチノイズ信号を生成し、ＧＰＳディジタル信
号にアンチノイズ信号を加算して混入ノイズを低減させ
るノイズ除去部を前記信号処理部の前段に具備するよう
にしたことを特徴とするものである。

【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１記載のＧ
ＰＳ受信装置において、前記参照ノイズ信号出力部が、
混入ノイズに相関のあるノイズを検出するノイズ検出部
と、該ノイズをダウンコンバートする第２の高周波処理
部と、ダウンコンバートされたノイズをＡ／Ｄ変換する
第２のＡ／Ｄ変換部を有してなることにより、前記参照
ノイズ信号を出力するようにしたことを特徴とするもの
である。

【０００９】請求項３記載の発明は、請求項２記載のＧ
ＰＳ受信装置において、前記ノイズ検出部が、ノイズ発
生源となる機器のノイズを検出するように該機器の電気
回路に接続されることを特徴とするものである。

【００１０】請求項４記載の発明は、請求項２記載のＧ
ＰＳ受信装置において、前記ノイズ検出部が、ノイズ発
生源からの放射電波を受信するノイズ検出アンテナ部で
構成されることを特徴とするものである。

【００１１】請求項５記載の発明は、請求項４記載のＧ
ＰＳ受信装置において、前記ノイズ検出アンテナ部が、
ＧＰＳ受信アンテナ部と一体に構成され、ノイズ検出ア
ンテナ部が、ＧＰＳ衛星から送られてくる電波を受信し
ないように、ＧＰＳ受信アンテナ部の受信軸の向きとは
異なる受信軸となるよう設置されていることを特徴とす
るものである。

【００１２】請求項６記載の発明は、請求項１記載のＧ
ＰＳ受信装置において、前記参照ノイズ信号出力部が、
混入ノイズと同等の擬似ノイズを生成するノイズ信号発
生部を有してなり、該擬似ノイズを前記参照ノイズ信号
とすることを特徴とするものである。

【００１３】請求項７記載の発明は、請求項１記載のＧ
ＰＳ受信装置において、前記参照ノイズ信号出力部が、
前記混入ノイズの周波数帯を通過域とする帯域通過フィ
ルタ部を有してなり、第１のＡ／Ｄ変換部の出力信号を
該帯域通過フィルタ部に入力し、該帯域通過フィルタ部
の出力信号を前記参照ノイズ信号とすることを特徴とす
るものである。

【００１４】請求項８記載の発明は、請求項１乃至請求
項７のいずれかに記載のＧＰＳ受信装置において、前記
ノイズ除去部が、フィルタ特性を決めるフィルタ係数の
変化する適応フィルタ部と、前記混入ノイズを最も低減
するように該適応フィルタ部のフィルタ係数を逐次更新
するフィルタ係数更新部を有してなることを特徴とする
ものである。

【００１５】請求項９記載の発明は、請求項８記載のＧ
ＰＳ受信装置において、前記ノイズ除去部において、前
記混入ノイズを最も低減できた時点で、前記適応フィル
タ部のフィルタ係数を固定することを特徴とするもので
ある。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係る
ＧＰＳ受信装置について図１乃至図８に基づき説明す
る。

【００１７】図１は、本発明の第１の実施の形態を示す
ＧＰＳ受信装置のブロック図である。

【００１８】本実施例に係るＧＰＳ受信装置は、図１に
示すように、ＧＰＳ衛星から送られてくるＧＰＳ信号Ｓ
を有する電波を受信するＧＰＳ受信アンテナ部１と、受
信した高周波信号を所望の周波数帯域にダウンコンバー
トする高周波処理部２と、ダウンコンバートされた信号
をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部３と、該Ａ／Ｄ変換部３
から出力されるＧＰＳディジタル信号Ｓ”を捕捉追尾処
理して測位に必要な情報を得る信号処理部４及び、ＧＰ
Ｓ受信アンテナ部１に混入し捕捉追尾信号処理の妨げと
なる混入ノイズＮに相関のある参照ノイズ信号Ｎｒを出
力する参照ノイズ信号出力部５と、参照ノイズ信号Ｎｒ
をもとに混入ノイズＮ（Ｎ”）を打ち消すアンチノイズ
信号ＡＮを生成し、混入ノイズを含むＧＰＳディジタル
信号Ｓ”＋Ｎ”にアンチノイズ信号ＡＮを加算して混入
ノイズＮ（Ｎ”）を低減させるノイズ除去部６を有して
なる。ノイズ除去部６は、フィルタ特性を決めるフィル
タ係数の変化する適応フィルタ部８と、前記混入ノイズ
Ｎ（Ｎ”）を最も低減するように該適応フィルタ部８の
フィルタ係数を逐次更新するフィルタ係数更新部９、混
入ノイズを含むＧＰＳディジタル信号Ｓ”＋Ｎ”に参照
ノイズ信号Ｎｒを加算する加算器１０、及び信号を遅延
させる信号遅延部７を有してなる。

【００１９】以下第１の実施の形態の動作を説明する。
ＧＰＳ受信アンテナ部１によりＧＰＳ衛星からのＧＰＳ
信号Ｓを有する電波が受信されるとともに、それ以外の
携帯電話や携帯端末などから発せられるノイズすなわち
捕捉追尾処理の妨げとなる混入ノイズＮが受信され、混
入ノイズＮを含んだＧＰＳ信号Ｓ＋Ｎが高周波処理部２
でダウンコンバート（図中Ｓ’＋Ｎ’）され、Ａ／Ｄ変
換部３で該信号がＡ／Ｄ変換され、混入ノイズを含んだ
ＧＰＳディジタル信号Ｓ”＋Ｎ”が出力されることにな
る。

【００２０】ここで、参照ノイズ信号出力部５から参照
ノイズ信号Ｎｒが出力され、ノイズ除去部６の二つの入
力部には各々、混入ノイズを含んだＧＰＳディジタル信
号Ｓ”＋Ｎ”と参照ノイズ信号Ｎｒとが入力される。ノ
イズ除去部６内では、混入ノイズを含んだＧＰＳディジ
タル信号Ｓ”＋Ｎ”が信号遅延部７を介して、加算器１
０に入力される。また、参照ノイズ信号Ｎｒは適応フィ
ルタ部８に入力され、適応フィルタ部８から混入ノイズ
Ｎ（Ｎ”）を打ち消すアンチノイズ信号ＡＮとして出力
され、加算器１０に入力される。加算器１０の出力信号
ｅは、混入ノイズを含んだＧＰＳディジタル信号Ｓ”＋
Ｎ”とアンチノイズ信号ＡＮとの誤差信号となる。ここ
で、誤差信号ｅを最小にするようにフィルタ係数更新部
９により適応フィルタ部８のフィルタ係数を更新する動
作を行う。この動作により参照ノイズ信号Ｎｒに相関の
ある混入ノイズＮ（Ｎ”）のみが、混入ノイズを含んだ
ＧＰＳディジタル信号Ｓ”＋Ｎ”から除去され、誤差信
号ｅはＧＰＳディジタル信号Ｓ”に近似することができ
る。

【００２１】よって本実施形態では、本来のＧＰＳ信号
Ｓ（Ｓ”）のみを信号処理部４に入力することができる
ので、正確な測位処理が行える効果を奏する。

【００２２】なお、ここで、信号遅延部７をノイズ除去
部６内に設けているが、これは、適応フィルタ部８によ
る信号遅延により参照ノイズ信号Ｎｒと混入ノイズＮ
（Ｎ”）との相関がなくなり、混入ノイズＮ（Ｎ”）が
除去できなくなることを考慮し、混入ノイズを含んだＧ
ＰＳディジタル信号Ｓ”＋Ｎ”にも適応フィルタ部８で
の信号遅延と同等の遅延量を発生させて、参照ノイズ信
号Ｎｒと混入ノイズＮ（Ｎ”）との相関を保つことを目
的としている。ただし、必ずしも信号遅延部７が必要と
いうわけではなく、混入ノイズＮ（Ｎ”）の性質（周波
数成分，周期性の有無等）により、無くても目的のノイ
ズ除去動作を行うことができる状況があることを付記す
る。

【００２３】また、フィルタ係数更新は一般にＬＭＳ
（最小自乗誤差：Least Mean Square）アルゴリズムが
用いられるが、特に方法は限定しない。

【００２４】図２は本発明の第２の実施の形態を示すＧ
ＰＳ受信装置のブロック図であり、図１の参照ノイズ信
号出力部５を、混入ノイズＮに相関のあるノイズを検出
するノイズ検出部１１と、該ノイズをダウンコンバート
する第２の高周波処理部１２と、ダウンコンバートされ
たノイズをＡ／Ｄ変換する第２のＡ／Ｄ変換部１３を有
してなるようにしたものである。

【００２５】以下第２の実施の形態の動作を説明する。
ノイズ検出部１１は、混入ノイズＮのノイズ源からその
ノイズのみを検出する。検出した検出ノイズＮｐは、当
然のことながら混入ノイズＮと相関の高いものであり、
該検出ノイズＮｐは第２の高周波処理部１２でダウンコ
ンバートされ、第２のＡ／Ｄ変換部１３でＡ／Ｄ変換さ
れることにより、前記参照ノイズ信号Ｎｒとして出力さ
れ、これがノイズ除去部６に入力される。ここで、基本
的に、前記第２の高周波処理部１２は、前記第１の高周
波処理部２と同様の周波数帯域に信号をダウンコンバー
トするものであり、また、第２のＡ／Ｄ変換部１３は第
１のＡ／Ｄ変換部３と同等の性能を有するものである。
ノイズ除去部６での動作は前述と同様である。

【００２６】よって本実施形態では、ノイズ源の変動に
追随した相関の高い参照ノイズ信号Ｎｒを得ることがで
きるので、ノイズ源の変動に強いノイズ除去動作を行う
ことができるという効果を奏する。

【００２７】図３は本発明の第３の実施の形態を示すＧ
ＰＳ受信装置のブロック図であり、図２のノイズ検出部
１１を、混入ノイズＮのノイズ源となるノイズ源機器１
４（たとえば、携帯端末）の高周波電気回路部に高イン
ピーダンスで接続することにより、混入ノイズＮに相関
の高いノイズ電圧信号を検出ノイズＮｐとして検出する
ものである。

【００２８】以下第３の実施の形態の動作を説明する。
ノイズ源機器１４の高周波電気回路部のノイズ電圧信号
は高周波処理部１２でダウンコンバートされ、Ａ／Ｄ変
換部１３でＡ／Ｄ変換されることにより、前記参照ノイ
ズ信号Ｎｒとして出力され、ノイズ除去部６に入力され
る。ノイズ除去部６での動作は前述と同様である。

【００２９】本実施形態では、ノイズ検出部１１をノイ
ズ発生源となる機器の高周波電気回路に接続するので、
ノイズ発生源が携帯端末等特定の機器に限定される場
合、混入ノイズＮと非常に相関の高い参照ノイズ信号Ｎ
ｒを得ることができ、性能の高いノイズ除去動作を行う
ことができるという効果を奏する。

【００３０】図４は本発明の第４の実施の形態を示すＧ
ＰＳ受信装置のブロック図であり、図２のノイズ検出部
１１をノイズ発生源からの放射電波を受信するノイズ検
出アンテナ部１５で構成したものである。

【００３１】以下第４の実施の形態の動作を説明する。
このノイズ検出アンテナ部１５により、空間に放射され
ているノイズのみを検出ノイズＮｐとして検出する。検
出ノイズＮｐは高周波処理部１２でダウンコンバートさ
れ、Ａ／Ｄ変換部１３でＡ／Ｄ変換されることにより、
前記参照ノイズ信号Ｎｒとして出力され、ノイズ除去部
６に入力される。ノイズ除去部６での動作は前述と同様
である。

【００３２】本実施形態では、ノイズ検出部１１をノイ
ズ検出アンテナ部１５として構成してノイズ発生源から
の放射電波を検出するので、柔軟に混入ノイズＮと相関
の高い参照ノイズ信号Ｎｒを得て、ノイズ除去動作を行
うことができるという効果を奏する。

【００３３】なお、ノイズ源が特定されている場合に
は、そのノイズ源の近傍にノイズ検出アンテナ部１５を
設置することができれば、より混入ノイズＮに相関の高
いノイズを検出することが可能で、これは、ノイズ除去
部６の動作性能を上げる効果を奏する。

【００３４】図５は、本発明の第５の実施の形態を示す
ＧＰＳ受信装置であり、（ａ）はブロック図，（ｂ）は
アンテナ構成の斜視図、（ｃ）は別のアンテナ構成の斜
視図である。

【００３５】本実施形態は、図４のノイズ検出アンテナ
部１５が、ＧＰＳ受信アンテナ部１と合わせてＧＰＳ受
信／ノイズ検出一体型アンテナ部１６として構成し、ノ
イズ検出アンテナ部１５が、ＧＰＳ衛星から送られてく
るＧＰＳ信号Ｓを有する電波を受信しないように、ＧＰ
Ｓ受信アンテナ部１の受信軸の向きとは異なる受信軸と
なるよう設置するものである。

【００３６】このアンテナ一体構成の実施例を図５
（ｂ）及び図５（ｃ）に示す。図５（ｂ）において、Ｇ
ＰＳ受信アンテナ部１を、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号
Ｓを受信しやすいように天空方向に受信面を設け、ノイ
ズ検出アンテナ部１５は、絶縁部１７を介して、ＧＰＳ
受信アンテナ部１と正反対方向に受信指向性を有するよ
うに設置する。このように構成することにより、ノイズ
検出アンテナ部１５にはＧＰＳ信号Ｓは受信されず、混
入ノイズＮに相関の高いの電波のみが検出ノイズＮｐと
して検出される。携帯端末等のようにノイズ源が特定さ
れる場合においては、ノイズ検出アンテナ部１５の受信
面が携帯端末側に向き、かつＧＰＳ受信アンテナ部１の
受信面が天空を向いている位置に設置すれば、両アンテ
ナ部において各々所望の信号を強く受信することができ
る。

【００３７】なお、図では、両アンテナを平面型のマイ
クロストリップアンテナを想定して記載しているが、こ
れに限定されるものではない。

【００３８】また、図５（ｃ）において別のアンテナ一
体構成の実施例を示す。これは、ＧＰＳ受信アンテナ部
１としてマイクロストリップアンテナを、ノイズ検出ア
ンテナ部１５としてヘリカルアンテナを構成したもので
ある。ヘリカルアンテナの指向性方向は図中水平方向と
なるので、ヘリカルアンテナの指向性方向は、ＧＰＳ受
信アンテナ部１のマイクロストリップアンテナの指向性
方向（垂直方向）とは直交しているので、ヘリカルアン
テナ（ノイズ検出アンテナ部１５）にはＧＰＳ信号Ｓは
受信されず、水平方向の電波のみが受信される。この構
成は、ＧＰＳ信号Ｓが天空から入射されるのに対し、ノ
イズＮに地上水平方向に伝播する成分が多い場合に効果
のあがる構成であり、ＧＰＳアンテナ受信部１（マイク
ロストリップアンテナ）ではＧＰＳ信号Ｓを、ノイズ検
出アンテナ部１２（ヘリカルアンテナ）では、混入ノイ
ズＮに相関の高い検出ノイズＮｐの電波を各々強く受信
することができる。なお、ここでは、ノイズ検出アンテ
ナ部１５をヘリカルアンテナで構成しているが、これに
限定されるものではない。

【００３９】このように、ＧＰＳ受信アンテナ部１とノ
イズ検出アンテナ部１５とを一体化しても前者はＧＰＳ
信号Ｓを、後者は混入ノイズＮに相関の高い検出ノイズ
Ｎｐを各々強く受信することができ、図４と同等の作用
を行うことができる。ノイズ除去部６での動作は前述と
同様である。

【００４０】本実施形態では、第４の実施形態の効果に
加え、ノイズ検出アンテナ部１５の省スペース化を図る
ことができるという効果を奏する。

【００４１】図６は、本発明の第６の実施の形態を示す
ＧＰＳ受信装置のブロック図であり、図１の参照ノイズ
信号出力部５が、混入ノイズＮと同等の擬似ノイズを生
成するノイズ信号発生部１８を有してなり、該擬似ノイ
ズを前記参照ノイズ信号Ｎｒとするものである。

【００４２】以下第６の実施の形態の動作を説明する。
この実施形態においては、ノイズ検出部を用いるのでは
なく、ＧＰＳ受信アンテナ部１に混入するノイズの周波
数成分を有する信号を、参照ノイズ信号出力部５内のノ
イズ信号発生部１８で擬似的に発生させ、この擬似ノイ
ズを参照ノイズ信号Ｎｒとしてノイズ除去部６に入力し
て、擬似ノイズと相関のある成分を除去するものであ
る。ノイズ除去部６での動作は前述と同様である。

【００４３】本実施形態では、携帯電話等ＧＰＳ受信周
波数帯に近い搬送周波数が混入ノイズとなる場合、その
搬送周波数と同周波数の信号をノイズ信号発生部１８で
発生させることで効率的にノイズ除去ができるという効
果を奏する。

【００４４】また、携帯端末等の機器では、内部のロジ
ック回路を動作させるための一定周期をもつクロック信
号があり、このクロック信号がノイズとなってＧＰＳ受
信アンテナ部１で受信されることがある。この場合混入
ノイズＮは周期性をもつことになる。このようなクロッ
ク信号による周期性ノイズに対しても効率的にノイズ除
去ができる効果を奏する。

【００４５】図７は、本発明の第７の実施の形態を示す
ＧＰＳ受信装置のブロック図であり、参照ノイズ信号出
力部５が、混入ノイズＮの周波数帯を通過域とする帯域
通過フィルタ部１９を有してなり、第１のＡ／Ｄ変換部
３の出力信号を該帯域通過フィルタ部１９に入力し、該
帯域通過フィルタ部１９の出力信号を前記参照ノイズ信
号Ｎｒとするものである。すなわち、混入ノイズＮに相
関のあるノイズを、混入ノイズを含んだＧＰＳディジタ
ル信号Ｓ”＋Ｎ”から帯域通過フィルタ部１９を介して
検出する構成である。この構成は、図６同様、混入ノイ
ズＮが周期性をもつ場合に効果がある。

【００４６】以下第７の実施の形態の動作を説明する。
混入ノイズを含んだＧＰＳディジタル信号Ｓ”＋Ｎ”が
２方に分岐され一方は直接加算器１０に入力される。も
う一方は帯域通過フィルタ部１９に入力され、その出力
として狭帯域の周期性をもつ混入ノイズＮ”が検出され
る。さらに帯域通過フィルタ部１９の後段の信号遅延部
２０に入力され、その出力は参照ノイズ信号Ｎｒとして
ノイズ除去部６内の適応フィルタ部８に入力され、その
出力信号がアンチノイズ信号ＡＮとして加算器１０に入
力される。ここで、前記の直接加算器に入力された混入
ノイズを含んだＧＰＳディジタル信号Ｓ”＋Ｎ”とアン
チノイズＡＮとの加算により周期性をもつ混入ノイズＮ
（Ｎ”）が除去される。

【００４７】信号遅延部２０を具備したのは、周期性ノ
イズのみをより効率的に除去するためである。帯域通過
フィルタ部１９では周期性ノイズを検出するようにその
通過帯域を設定するが、ＧＰＳディジタル信号Ｓ”もこ
の通過帯域に存在し、検出信号にＧＰＳディジタル信号
Ｓ”の成分も若干含まれる場合がある。ＧＰＳディジタ
ル信号Ｓ”を含んだものを参照ノイズ信号Ｎｒとする
と、混入ノイズＮ”だけを消去するだけでなく、ＧＰＳ
ディジタル信号Ｓ”の一部にも影響を与える。ここで、
信号遅延部２０を設けるとその時間遅延により、ＧＰＳ
ディジタル信号Ｓ”と参照ノイズ信号Ｎｒに含まれるＧ
ＰＳディジタル信号Ｓ”の成分との相関をなくすことが
でき、ＧＰＳディジタル信号Ｓ”の除去を防ぐことがで
きる。それに対し、周期性ノイズの場合、周期的である
ことのゆえに時間遅延により相関が失われることがな
く、周期性をもつ混入ノイズＮ”に関しては、除去を行
うことができる。

【００４８】本実施形態では、混入ノイズを含んだＧＰ
Ｓディジタル信号Ｓ”＋Ｎ”から帯域通過フィルタ部１
９を使って混入ノイズＮ”を検出し、これを参照ノイズ
信号としアンチノイズを生成しノイズ除去動作を行うこ
とができるので、別途第２の高周波処理部１２や第２の
Ａ／Ｄ変換部１３を設けることなく、簡単な構成で参照
ノイズ信号Ｎｒを得てノイズ除去動作を行うことができ
るという効果を奏する。

【００４９】図８は、本発明の第７の実施の形態を示す
ＧＰＳ受信装置のブロック図であり、ノイズ除去部６に
固定係数フィルタ部２１と加算器２２を付加したもので
ある。なお、ノイズ検出部１１の形態を図４で示したア
ンテナの形態をとっているがこれに限定されるものでは
ない。

【００５０】以下第７の実施の形態の動作を説明する。
ノイズ除去部６における初期の動作は、図１乃至図７の
実施形態と同様に混入ノイズＮ（Ｎ”）を低減するよう
に、適応フィルタ部８のフィルタ係数を初期状態からフ
ィルタ係数更新部９により逐次更新する動作が行われ
る。この時固定係数フィルタ部２１は未動作状態であ
る。次に、ある程度更新動作が行われると適応フィルタ
部８のフィルタ係数は次第に決まったものになって行
く。すなわちフィルタ係数は収束されて行く。本実施形
態においてはフィルタ係数が十分収束した後には、この
係数更新を停止し、その時の係数値を固定し、保持す
る。次にその係数値を固定係数フィルタ部２１にコピー
し、その後、動作は固定係数フィルタ部２１に切り替わ
り、固定係数フィルタ部２１によりアンチノイズＡＮが
生成され、アンチノイズＡＮおよび混入ノイズを含んだ
ＧＰＳディジタル信号Ｓ”＋Ｎ”が加算器２２に入力さ
れノイズ除去動作が行われる。

【００５１】ノイズ源が変動する場合や、ノイズ伝播特
性が変動する場合などは、適応フィルタ部８のフィルタ
係数を逐次更新し続けて行く必要があるが、除去対象の
ノイズが携帯端末等から発せられるものであれば、その
ノイズ特性の変動はほとんどないため、逐次更新の必要
はなくなりこの構成をとることができる。

【００５２】逐次更新の場合は、フィルタ係数更新部９
での演算負荷は大きいものになるが、本実施形態では、
フィルタ係数を固定することができるので、演算負荷を
削減できるという効果を奏する。

【００５３】なお、本実施形態においては、固定係数フ
ィルタ部２１と加算器２２を別途設けて、適応フィルタ
部８の係数値を固定係数フィルタ部２１にコピーする方
法をとっているが、適応フィルタ部８に固定係数フィル
タとしての機能を付加してもよくこの構成には限定され
ない。

【００５４】

【発明の効果】上述の如く、本発明の請求項１記載の発
明によれば、ＧＰＳ信号に混入するノイズに相関のある
ノイズを参照ノイズ信号とし、該参照ノイズ信号をもと
にアンチノイズ信号を生成し、受信信号にアンチノイズ
を加えることで、混入ノイズを除去するようにしたの
で、測位処理を行う信号処理部にノイズのないＧＰＳ信
号を入力することができ、ノイズに妨害されＧＰＳ信号
受信不可能状態に陥ることなく、正確な測位処理を行う
ことができるＧＰＳ受信装置が提供できた。

【００５５】請求項２記載の発明は、請求項１記載にお
いて、混入ノイズに相関のあるノイズをノイズ検出部か
ら検出するようにしたので、請求項１の効果に加え、ノ
イズ源の変動に追随した相関の高い参照ノイズ信号を得
ることができ、ノイズ源の変動に強いノイズ除去動作を
行うことができるという効果を奏する。

【００５６】請求項３記載の発明は、請求項２記載にお
いて、ノイズ検出部をノイズ発生源となる機器の電気回
路に接続するので、請求項２の効果に加え、ノイズ発生
源が携帯端末等特定の機器に限定される場合、混入ノイ
ズと非常に相関の高い参照ノイズ信号を得ることがで
き、性能の高いノイズ除去動作を行うことができるとい
う効果を奏する。

【００５７】請求項４記載の発明は、請求項２記載にお
いて、ノイズ検出部をノイズ検出アンテナ部として構成
してノイズ発生源からの放射電波を検出するので、請求
項２の効果に加え、柔軟に混入ノイズと相関の高い参照
ノイズ信号を得て、ノイズ除去動作を行うことができる
という効果を奏する。

【００５８】請求項５記載の発明は、請求項４記載にお
いて、ＧＰＳ受信アンテナ部とノイズ検出アンテナ部と
を一体化構成し、かつノイズ検出アンテナ部がＧＰＳ信
号を受信しないようにＧＰＳ受信アンテナ部の受信軸と
は異なる受信軸となるように設置されているので、請求
項４の効果に加え、ノイズ検出アンテナ部の省スペース
化を図ることができるという効果を奏する。

【００５９】請求項６記載の発明は、請求項１記載にお
いて、混入ノイズと同等の擬似ノイズを生成することに
より、請求項１の効果に加え、携帯電話や携帯端末から
発せられる周期性ノイズを効率的に除去することができ
るという効果を奏する。

【００６０】請求項７記載の発明は、請求項１記載にお
いて、ＧＰＳ受信アンテナ部での受信信号から帯域通過
フィルタ部を使って混入ノイズを検出し、これを参照ノ
イズ信号としアンチノイズを生成しノイズ除去動作を行
うことができるので、請求項１の効果に加え、別途第２
の高周波処理部や第２のＡ／Ｄ変換部を設けることなく
簡単な構成で参照ノイズ信号を得て、ノイズ除去動作を
行うことができるという効果を奏する。

【００６１】請求項８記載の発明は、請求項１乃至請求
項７記載において、適応フィルタ部によりノイズ発生源
の変動に追随してアンチノイズを生成し、混入ノイズを
除去できるので、請求項１乃至請求項７記載の効果に加
え、時間的にノイズ源が変動する場合や、ノイズ伝播特
性が変動する場合などに高いノイズ除去性能を有すると
いう効果を奏する。

【００６２】請求項９記載の発明は、請求項８記載にお
いて、ノイズ除去性能が得られた時点のフィルタ係数を
固定してノイズ除去動作を行うので、請求項８の効果に
加え、混入ノイズがノイズ特性の変動のない携帯端末等
からのものであれば、演算負荷を削減できるという効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態であるＧＰＳ受信装置
を示すブロック図である。

【図２】本発明の第２の実施形態であるＧＰＳ受信装置
を示すブロック図である。

【図３】本発明の第３の実施形態であるＧＰＳ受信装置
を示すブロック図である。

【図４】本発明の第４の実施形態であるＧＰＳ受信装置
を示すブロック図である。

【図５】本発明の第５の実施形態であるＧＰＳ受信装置
であり、（ａ）はブロック図，（ｂ）はアンテナ構成の
斜視図、（ｃ）は別のアンテナ構成の斜視図である。

【図６】本発明の第６の実施形態であるＧＰＳ受信装置
を示すブロック図である。

【図７】本発明の第７の実施形態であるＧＰＳ受信装置
を示すブロック図である。

【図８】本発明の第８の実施形態であるＧＰＳ受信装置
を示すブロック図である。

【図９】本発明の従来例であるＧＰＳ受信装置を示すブ
ロック図である。

【符号の説明】

１ＧＰＳ受信アンテナ部２第１の高周波処理部３第１のＡ／Ｄ変換部４信号処理部５参照ノイズ信号出力部６ノイズ除去部７信号遅延部８適応フィルタ部９フィルタ係数更新部１０加算器１１ノイズ検出部１２第２の高周波処理部１３第２のＡ／Ｄ変換部１４ノイズ源機器１５ノイズ検出アンテナ部１６ＧＰＳ受信／ノイズ検出一体アンテナ部１８ノイズ信号発生部１９帯域通過フィルタ部２０信号遅延部２１固定係数フィルタ部２２加算器ＳＧＰＳ信号Ｓ” ＧＰＳディジタル信号Ｎ混入ノイズＮｒ参照ノイズ信号ＡＮアンチノイズ信号Ｎｐ検出ノイズｅ誤差信号

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者末藤卓也大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内 (72)発明者福田正仁大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内 (72)発明者辻本郁夫大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内 (72)発明者奥野健治大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内 (72)発明者川本和宏大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内Ｆターム(参考） 5J021 AA02 AA13 AB02 AB06 FA00 FA09 FA14 FA17 FA23 HA05 HA10 JA10 5J062 AA01 AA08 AA12 BB01 BB05 CC07 DD02 5K004 AA04 ED06 EG11 EH01 EH02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＧＰＳ衛星から送られてくる電波を受信
するＧＰＳ受信アンテナ部と、受信した高周波信号を所
望の周波数帯域にダウンコンバートする第１の高周波処
理部と、ダウンコンバートされた信号をＡ／Ｄ変換する
第１のＡ／Ｄ変換部と、該Ａ／Ｄ変換部から出力される
ＧＰＳディジタル信号を捕捉追尾処理して測位に必要な
情報を得る信号処理部を含んで構成されるＧＰＳ受信装
置において、ＧＰＳ受信アンテナ部に混入し捕捉追尾信号処理の妨げ
となる混入ノイズに相関のある参照ノイズ信号を出力す
る参照ノイズ信号出力部を設けるとともに、参照ノイズ
信号をもとに混入ノイズを打ち消すアンチノイズ信号を
生成し、ＧＰＳディジタル信号にアンチノイズ信号を加
算して混入ノイズを低減させるノイズ除去部を前記信号
処理部の前段に具備するようにしたことを特徴とするＧ
ＰＳ受信装置。
【請求項２】前記参照ノイズ信号出力部が、混入ノイ
ズに相関のあるノイズを検出するノイズ検出部と、該ノ
イズをダウンコンバートする第２の高周波処理部と、ダ
ウンコンバートされたノイズをＡ／Ｄ変換する第２のＡ
／Ｄ変換部を有してなることにより、前記参照ノイズ信
号を出力するようにしたことを特徴とする請求項１記載
のＧＰＳ受信装置。
【請求項３】前記ノイズ検出部が、ノイズ発生源とな
る機器のノイズを検出するように該機器の電気回路に接
続されることを特徴とする請求項２記載のＧＰＳ受信装
置。
【請求項４】前記ノイズ検出部が、ノイズ発生源から
の放射電波を受信するノイズ検出アンテナ部で構成され
ることを特徴とする請求項２記載のＧＰＳ受信装置。
【請求項５】前記ノイズ検出アンテナ部が、ＧＰＳ受
信アンテナ部と一体に構成され、ノイズ検出アンテナ部
が、ＧＰＳ衛星から送られてくる電波を受信しないよう
に、ＧＰＳ受信アンテナ部の受信軸の向きとは異なる受
信軸となるよう設置されていることを特徴とする請求項
４記載のＧＰＳ受信装置。
【請求項６】前記参照ノイズ信号出力部が、混入ノイ
ズと同等の擬似ノイズを生成するノイズ信号発生部を有
してなり、該擬似ノイズを前記参照ノイズ信号とするこ
とを特徴とする請求項１記載のＧＰＳ受信装置。
【請求項７】前記参照ノイズ信号出力部が、前記混入
ノイズの周波数帯を通過域とする帯域通過フィルタ部を
有してなり、第１のＡ／Ｄ変換部の出力信号を該帯域通
過フィルタ部に入力し、該帯域通過フィルタ部の出力信
号を前記参照ノイズ信号とすることを特徴とする請求項
１記載のＧＰＳ受信装置。
【請求項８】前記ノイズ除去部が、フィルタ特性を決
めるフィルタ係数の変化する適応フィルタ部と、前記混
入ノイズを最も低減するように該適応フィルタ部のフィ
ルタ係数を逐次更新するフィルタ係数更新部を有してな
ることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに
記載のＧＰＳ受信装置。
【請求項９】前記ノイズ除去部において、前記混入ノ
イズを最も低減できた時点で、前記適応フィルタ部のフ
ィルタ係数を固定することを特徴とした請求項８記載の
ＧＰＳ受信装置。