JP2001217819A - 同期回路 - Google Patents
同期回路Info
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- 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
- H04B1/7085—Synchronisation aspects using a code tracking loop, e.g. a delay-locked loop
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
- G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
- G01S19/13—Receivers
- G01S19/24—Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system
- G01S19/30—Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system code related
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- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
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- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
Abstract
同期をとる同期回路に関し、簡単な構成で、高速に同期
させることができる同期回路を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 C/Aコードから−1チップ変移したC/A
コード及び、C/Aコードから0チップ変移したC/Aコー
ドを出力し、−1チップ遅延したC/AコードとI信号並
びにQ信号との相関及び、0チップ遅延したC/Aコー
ドとI信号並びにQ信号との相関を同時に検出し、その
検出結果に応じてC/Aコードを2チップずつシフトさ
せる。
Description
特に、外部から供給されたコードと内部コードとの同期
をとる同期回路に関する。
ブロック構成図を示す。
3、受信ユニット4、情報処理装置5、表示装置6から
構成される。
−nからのGPS信号を受信する。GPS信号は、15
75.42MHzの信号である。受信アンテナ2で受信さ
れたGPS信号は、受信ユニット4に供給される。
らC/Aコードを抽出し、異なるC/Aコードの時間差
に応じたデータを出力する。受信ユニット4の出力デー
タは、情報処理装置5に供給される。
データに応じて緯度、経度、高度、時間などの情報を求
める。情報処理装置5は、求められた情報に応じて表示
装置6を駆動する。表示装置6は、情報処理装置5で求
められた緯度、経度、高度、時間などの情報を表示す
る。
ク構成図を示す。
回路12、CPU13、RAM14から構成される。
信号が供給される。高周波回路11は、アンテナ3から
の受信信号を所定の周波数帯域となるように周波数変換
する。
構成図を示す。
2、発振回路23から構成される。発振回路23には、
受信回路12から18.414MHzの発振信号が供給さ
れる。発振回路23は、PLL(Phase Locked Loop)
回路から構成され、18.414MHzの発振信号から1
555.983MHzの発振信号を生成し、周波数変換部
21に供給する。
送周波数1575.42MHzの受信信号が供給されると
ともに、発振回路23から1555.983MHzの発振
信号が供給される。周波数変換部21は、受信信号と1
555.983MHzの発振信号とを乗算して、受信信号
の搬送周波数を19.437MHzに変換する。
信号は、周波数変換部22に供給される。周波数変換部
22には、受信回路12から18.414MHzの発振信
号が供給される。周波数変換部22は、周波数変換部2
1からの受信信号と受信回路12からの発振信号とを乗
算して、受信信号を搬送周波数1.023MHzの信号に
変換する。周波数変換部22で変換された信号は、受信
回路12に供給される。
号に応じて衛星コードを抽出する。
成図を示す。
乗算器32〜37、発振回路38、第1の検出回路3
9、第2の検出回路40、第3の検出回路41、第4の
検出回路42から構成される。
2、33に供給される。乗算器32、33は、発振回路
38に接続される。発振回路38は、I信号の搬送周波
数に応じた発振信号を乗算器32に供給し、Q信号の搬
送周波数に応じた発振信号を乗算器33に供給する。発
振回路38は、CPU13からの制御信号に応じて位相
が制御される。
らの制御信号に応じたタイミングで3種類のC/Aコー
ドを発生する。C/Aコード発生部31から出力される
C/Aコードは、遅延のない0チップ遅延C/Aコー
ド、0チップ遅延C/Aコードに対して−1/2チップ遅
延した−1/2チップ遅延C/Aコード、0チップ遅延
C/Aコードに対して+1/2チップ遅延した+1/2チ
ップ遅延C/Aコードの3種類である。
と発振回路38からの発振信号とを乗算し、I信号を抽
出する。乗算器33は、高周波回路11からの信号と発
振回路38からの発振信号とを乗算し、Q信号を抽出す
る。
34〜36に供給される。乗算器34には、乗算器32
からI信号が供給されるとともに、C/Aコード発生部
31から−1/2チップ遅延C/Aコードが供給され
る。乗算器34は、I信号と−1/2チップ遅延C/A
コードとを乗算する。
供給されるとともに、C/Aコード発生部31から0チ
ップ遅延C/Aコードが供給される。乗算器35は、I
信号と0チップ遅延C/Aコードとを乗算する。
供給されるとともに、C/Aコード発生部31から+1
/2チップ遅延C/Aコードが供給される。乗算器36
は、I信号と+1/2チップ遅延C/Aコードとを乗算す
る。
供給されるとともに、C/Aコード発生部31から0チッ
プ遅延C/Aコードが供給される。乗算器37は、Q信号
と0チップ遅延C/Aコードとを乗算する。
39に供給される。乗算器35の乗算結果は、第2の検
出回路40に供給される。乗算器36の乗算結果は、第
3の検出回路41に供給される。乗算器37の乗算結果
は、第4の検出回路42に供給される。
乗算結果から−1/2チップ遅延C/AコードとI信号と
の不一致チップ数をカウントし、そのカウント値C1を
出力する。第2の検出回路40は、乗算器35からの乗
算結果から0チップ遅延C/AコードとI信号との不一致
チップ数をカウントし、そのカウント値C2を出力す
る。
乗算結果から+1/2チップ遅延C/AコードとI信号と
の不一致チップ数をカウントし、そのカウント値C3を
出力する。第4の検出回路42は、乗算器37からの乗
算結果から0チップ遅延C/AコードとQ信号との不一致
チップ数をカウントし、そのカウント値C4を出力す
る。
ウント値C1、C2、C3、C4は、CPU13に供給され
る。
相関値b1〜b4を求める。相関値b1は、I信号と−
1/2チップ遅延C/Aコードとの相関値である。相関
値b2は、I信号と0チップ遅延C/Aコードとの相関
値である。相関値b3は、I信号と+1/2チップ遅延
C/Aコードとの相関値である。
ウント値をaとすると、 b1=C1−a ・・・(1) b2=C2−a ・・・(2) b3=C3−a ・・・(3) b4=C4−a ・・・(4) で求められる。
値b2と相関値b4からI信号とQ信号との相関d0を
求める。
較する。相関d0が閾値より小さく、かつ、位相シフト
量が1023チップであれば、発振回路38に周波数制
御信号を供給する。発振回路38は、CPU13からの
周波数制御信号に応じて乗算器32、33に供給する発
振信号の周波数を制御する。CPU13は、相関d0が
閾値より大きくなるまで、上記動作を繰り返す。
なると、ロック動作を行なう。ロック動作は、相関d0
により発振回路38を制御し、I信号とQ信号との相関
を監視する。I信号とQ信号との相関d0は、情報処理
装置5に供給される。
号とQ信号との相関d0から衛星からの信号と同期し、
情報を得て、位置情報を抽出する。情報処理装置5は、
抽出した位置情報に応じて表示装置6を制御する。表示
装置6には、地図が表示され、表示された地図上に抽出
した位置情報に応じた位置を表示する。また、CPU1
3は、相関値b1及び相関値b3によりロック動作を行
なう。
チ方式では、I信号の0チップ遅延とQ信号の0チップ
遅延との1組の相関しか使用していなかったため、C/
Aコードは1チップずつしかシフトできなかった。
点があった。
で、簡単な構成で、高速に同期させることができる同期
回路を提供することを目的とする。
を位相の異なる第1及び第2のコードに同調させる同期
回路において、前記所定のコードから所定チップ数だけ
変移した変移コードを出力するコード発生手段と、前記
コード発生手段からの変移コードと前記第1のコードと
の相関を検出する第1の相関検出手段と、前記コード発
生手段からの変移コードと前記第2のコードとの相関を
検出する第2の相関検出手段と、前記第1及び第2の相
関検出手段の検出結果に応じて前記コード発生手段から
発生されるコードを所定チップ数シフトするコードシフ
ト手段とを有することを特徴とする。
2のコードの両方で相関を検出することにより、コード
シフト回数を減少させることができる。
ともに説明する。
ク構成図を示す。同図中、図6と同一構成部分には同一
符号を付し、その説明は省略する。
発生部31の出力C/Aコードを3種類から4種類に変
更するとともに、3つのスイッチ101、102、10
3を設けてなる。
プ遅延C/Aコード、0チップ遅延C/Aコード、+1
/2チップ遅延C/Aコードに加えて、−1チップ遅延
C/Aコードを発生する。
1から−1/2チップ遅延C/Aコード及び−1チップ
遅延C/Aコードが供給され、CPU13からの切換制
御信号に応じて−1/2チップ遅延C/Aコード又は−
1チップ遅延C/Aコードのいずれかを選択して乗算器
34に供給する。
1から乗算器32の乗算結果及び尾乗算器33の乗算結
果が供給され、CPU13からの切換制御信号に応じて
乗算器32の乗算結果又は乗算器33の乗算結果のいず
れかを選択して乗算器36に供給する。
1から+1/2チップ遅延C/Aコード及び−1チップ
遅延C/Aコードが供給され、CPU13からの切換制
御信号に応じて+1/2チップ遅延C/Aコード又は−
1チップ遅延C/Aコードのいずれかを選択して乗算器
36に供給する。
明図を示す。
する。
をサーチ動作時の状態に切り換える。サーチ動作時に
は、スイッチ101は、C/Aコード発生部31からの
−1チップ遅延C/Aコードが乗算器34に供給される
ように切り換えられる。また、スイッチ102は、サー
チ動作時には、乗算器33からのQ信号が乗算器36に
供給されるように切り換えられる。スイッチ103は、
C/Aコード発生部31からの−1チップ遅延C/Aコ
ードが乗算器36に供給されるように切り換えられる。
プS2は、第1〜第3の検出回路39〜42からカウン
ト値C1〜C4を入力する。
カウント値C1〜C4から相関d0及び相関d10を求
める。
カウント値C1と第3の検出回路41のカウント値C3
とから求められる。
及び(3)により相関値b1、b3を求める。次に、相
関値b1、b3から下記の式(6)により相関d10が
求められる。
と第4の検出回路42からのカウント値C4とから求め
られる。
2、b4を求める。次に、相関値b2、b4から上記式
(5)により相関d0が求められる。
AコードとQ信号の−1チップ遅延C/Aコードとの相
関に相当する。相関d0は、I信号の0チップ遅延C/
AコードとQ信号の0チップ遅延C/Aコードとの相関
に相当する。
0、d10を求めると次に、ステップS3を行なう。ス
テップS3は、相関d0、d10が閾値より大きいか否
かを判定する。ステップS3で、相関d0、d10が閾
値より小さいときには、次にステップS4が実行され
る。
から出力されるC/Aコードの位相シフト量がC/Aコ
ードの全チップ分の1023チップシフトしたか否かを
判定する。ステップS4で、C/Aコードは1023チ
ップであるため、1023チップシフトを行なったと判
定された場合には、乗算器32、33での乗算結果に誤
りがあると判断できるので、次に発振回路38に周波数
制御信号を供給し、発振回路38から乗算器32、33
に供給する発振信号の周波数を制御する。ステップS4
で周波数を変更した後、再びステップS1に戻ってサー
チ処理を行なう。
部31でのC/Aコードのシフト量が1023チップに
達していない場合には、次にステップS6を実行する。
ステップS6は、C/Aコード発生部31にシフト制御
信号を供給し、C/Aコード発生部31から出力される
C/Aコードを2チップ分シフトさせる。ステップS6
で、C/Aコードをシフトすると、ステップS2に戻っ
て処理が続けられる。
が閾値より大きければ、ロック動作可能であると判断で
きるので、次にステップS7が実行される。
をロック動作時の状態に切り換える。
1からの−1/2チップ遅延C/Aコードが乗算器34
に供給されるように切り換えられる。スイッチ102
は、乗算器32からの乗算結果が乗算器36に供給され
るように切り換えられる。
1からの1/2チップ遅延C/Aコードが乗算器36に
供給されるように切り換えられる。これにより、第1の
検出回路39の出力カウント値C1は、I信号と−1/
2チップ遅延C/Aコードとの相関値となる。第2の検
出回路40の出力カウント値C2は、I信号と0チップ
遅延C/Aコードとの相関値となる。第3の検出回路4
1の出力カウント値C3は、I信号と+1/2チップ遅
延C/Aコードとの相関値となる。第4の検出回路42
の出力カウント値C4は、Q信号と0チップ遅延C/A
コードとの相関値となる。
ロック動作状態に切り換えられると、ステップS8によ
り、ロック動作が行なわれる。
出回路40からのカウント値C2と第4の検出回路42
のカウント値C4とから式(2)、(4)から相関値b
2、b4を求め、式(5)により相関d0を求めて、相
関d0が閾値以下となるように発振回路38を制御し、
周波数をロックする。このとき、相関値b4が小さくな
るように制御される。
からのカウント値C1と第3の検出回路41のカウント
値C3とから式(1)、(3)から相関値b1、b3を
求め、相関値b1、b3から相関d10を求めて、相関
d10が閾値以下となるようにC/Aコード発生部31
を制御し、位相をロックする。このとき、相関値b1と
相関値b3との差が小さくなるように制御される。
延C/AコードとQ信号の−1チップ遅延C/Aコード
及びI信号の0チップ遅延C/AコードとQ信号の0チ
ップ遅延C/Aコードとの相関を求めることにより、1
度に2チップ分のサーチを実行できる。このため、従来
の2倍の速度でサーチをかけることができ、サーチを高
速で行なえる。
は、従来に比べて−1チップ遅延C/Aコードを出力可
能とればよいので、回路規模の増加は少なくて済む。ま
た、スイッチ101〜103を追加することにより従来
と同様のロック動作に対応できる。
コード発生部31内に一体に内蔵してもよい。
なる第1及び第2のコードの両方で相関を検出すること
により、コードシフト回数を減少させることができ、よ
って、所定のコードと第1及び第2のコードに高速で同
期させることができるなどの特長を有する。
ある。
トである。
である。
ある。
る。
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 所定のコードを位相の異なる第1及び第
2のコードに同調させる同期回路において、 前記所定のコードから所定チップ数だけ変移した変移コ
ードを出力するコード発生手段と、 前記コード発生手段からの変移コードと前記第1のコー
ドとの相関を検出する第1の相関検出手段と、 前記コード発生手段からの変移コードと前記第2のコー
ドとの相関を検出する第2の相関検出手段と、 前記第1及び第2の相関検出手段の検出結果に応じて前
記コード発生手段から発生されるコードを所定チップ数
シフトするコードシフト手段とを有することを特徴とす
る同期回路。 - 【請求項2】 前記第1のコードと前記第2のコードと
は1/2チップ位相が相違しており、 前記コード発生手段は、所定のコードから1チップ数分
だけ変移した変移コードを発生することを特徴とする請
求項1記載の同期回路。
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2001
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