JP2002122655A - 同期タスクの再分配を行なう低電力ｒｆレシーバ - Google Patents

同期タスクの再分配を行なう低電力ｒｆレシーバ

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JP2002122655A JP2001203900A JP2001203900A JP2002122655A JP 2002122655 A JP2002122655 A JP 2002122655A JP 2001203900 A JP2001203900 A JP 2001203900A JP 2001203900 A JP2001203900 A JP 2001203900A JP 2002122655 A JP2002122655 A JP 2002122655A
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ファリヌ ピエール−アンドレ
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リエム−ビス ルード
Elham Firouzi
フィロウジ エルハム
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 消費電力の少ない低電力ＲＦレシーバを提供
する。 【解決手段】 低電圧ＲＦレシーバ（１）は、アンテナ
（２）、このアンテナからのＲＦ信号を受信・整形する
ユニット（３）、受信・整形段（３）で整形された中間
信号（ＩＦ）を受信する１２チャネルの相関段（７）、
この相関段に接続されていてサテライトから送信された
ＲＦ信号、例えばＧＰＳ信号から取り出したデータの関
数としてＸ、Ｙ、Ｚ位置、速度、時刻のデータを計算す
るマイクロプロセッサ（１２）とを備えている。各チャ
ネルは、制御器（９）が付随した相関器（８）を備える
とともに、ディジタル信号処理アルゴリズムも備えてい
て、そのチャネル（７'）が動作状態になったとき、サ
テライトを捕捉・追跡するために自動的に実行すべきあ
らゆる同期タスクを実行可能にしてサテライトを自動追
跡する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、同期タスクの再分
配（redistribution of synchronisation task)を行な
う低出力ＲＦレシーバに関する。この低電力ＲＦレシー
バは、特に、サテライトからのＲＦ信号を受信するため
のアンテナと、そのアンテナから出力されるＲＦ信号を
受信・整形する段と、相関器をそれぞれが備える複数の
チャネルで構成されていて、受信・整形段で整形された
中間信号を受信する相関段と、この相関段に接続されて
いて、相関段における相関後に、サテライトから送信さ
れたＲＦ信号から取り出したデータの関数としてＸ、
Ｙ、Ｚ位置のデータ、速度データ、時刻データを計算す
るマイクロプロセッサとを備えている。ＧＰＳレシーバ
の場合には、ＧＰＳ信号から取り出されるデータは、特
に、ＧＰＳメッセージと擬似距離（pseudo-range）であ
る。
【０００２】
【従来の技術】現在のところ、２４台のサテライトが、
赤道に対してそれぞれ５５°ずれた６つの軌道面内で、
地球表面の上方約２０，２００ｋｍの軌道上に配置され
ている。サテライトが軌道を完全に一周して地球上方の
同じ点に戻ってくるまでの時間は、約１２時間である。
軌道上に複数のサテライトを配置することにより、地上
のＧＰＳレシーバは、視界に入る少なくとも４台のサテ
ライトから送信されるＧＰＳ信号を受信して、例えばそ
のレシーバの位置、速度、現地時刻を決定することがで
きる。
【０００３】各サテライトは、ＲＦ信号を送信するため
周波数が１０．２３ＭＨｚの原子時計を備えており、地
上のＧＰＳレシーバに正確な時刻データを供給してい
る。地上の制御ステーションは、必要な場合には、例え
ば時刻データ、軌道データなど、サテライトのいくつか
のデータを訂正することができる。
【０００４】それぞれのサテライトは、周波数が１．５
７５４２ＧＨｚの第１のキャリア周波数Ｌ１と、周波数
が１．２２７６ＧＨｚの第２のキャリア周波数Ｌ２とか
らなるＲＦ信号を送信する。第１のキャリア周波数Ｌ１
は、１０．２３ＭＨｚのＰコードと各サテライトに固有
の１．０２３ＭＨｚのＣ／Ａ ＰＲＮコードで変調され
ており、特に位置計算に使用する天体暦と天文暦のデー
タを含む５０ＨｚのＧＰＳメッセージを載せている。第
２のキャリア周波数Ｌ２は、１０．２３ＭＨｚのＰコー
ドで変調されており、５０ＨｚのＧＰＳメッセージを載
せている。民間用途では、地上のレシーバは、ＧＰＳメ
ッセージに従い、Ｃ／Ａコードを有するキャリア周波数
Ｌ１だけを用いてＸ、Ｙ、Ｚ位置、速度、時刻を計算す
る。
【０００５】各サテライトのＣ／Ａ ＰＲＮ（擬似ラン
ダム雑音）コード（ゴールド・コードとも呼ばれる）
は、複数のサテライトから送信される信号をレシーバの
内部で区別できるよう、各サテライトに固有の擬似ラン
ダム・コードとなっている。すべてのゴールド・コード
は、直交するという特性を有する。すなわち、ゴールド
・コード同士を相関させると、相関の値がほぼ０にな
る。この特性があるため、複数のサテライトからの複数
のＲＦ信号を、同じＧＰＳレシーバの複数のチャネルで
独立かつ同時に処理することができる。
【０００６】Ｃ／Ａコードは１０２３個のチップからな
るディジタル信号であり、１ミリ秒ごとに繰り返され
る。この繰り返し周期は、ゴールド・コードの元期（ep
ock)によっても決まる。チップはビットとして１または
０の値を取りうることに注意されたい。しかしチップ
（ＧＰＳテクノロジーで用いる用語）は、情報単位を定
義するのに用いるビットとは区別すべきである。
【０００７】ゴールド・コードは、３２台のサテライト
を同定する数字として定義されるが、いずれかの軌道面
に将来投入されることになる他の各サテライトに付与す
る個々のコードは自由に選択することができる。
【０００８】ＧＰＳレシーバの相関段では、サテライト
を捕捉するため、位相を調節するごとに、Ｃ／Ａコード
発生器が、１０２３個の異なるチップのシークエンスに
よってＣ／Ａサテライト・コードの既知の複製を生成す
る。チップ・コードは、シフト・レジスタ群を制御する
クロックを調節することにより、シフト・レジスタ同士
で時刻がずれている。
【０００９】いくつかの活動分野では、携帯用ＧＰＳレ
シーバ、またはより大きな他の装置と一体化したＧＰＳ
レシーバを用いると、ユーザーに対してナビゲーション
・データを提供することができるため、特にユーザーが
自分の進むべき方向や現在位置を確認することが容易に
なっている。特に、自動車の計器パネルに組み込んだＧ
ＰＳレシーバを、記憶させてある地図データと合わせて
利用し、その自動車のドライバーがたどるべき道を示す
のに使用するという例を挙げることができよう。
【００１０】どこででも自分の位置と速度を比較的正確
に知りたい人が一人で容易に持ち運ぶことのできる物体
の中に組み込めるよう、ＧＰＳレシーバのサイズを小さ
くすることが必要とされている。バッテリで電力を供給
するＧＰＳレシーバのサイズを小さくするのであれば、
消費電力をある程度少なくできる構造にする必要があ
る。つまり低電力レシーバを製造する必要がある。
【００１１】消費電力に対する要求は、もちろん、受信
したＲＦ信号が処理されるときにＧＰＳレシーバに電力
を供給するバッテリの容量によって決まる。バッテリが
小さくなるほど、ＧＰＳレシーバの集積回路ユニットを
より小さなものにする必要がある。さらに、各サテライ
トからのＧＰＳメッセージと擬似距離を取り出すための
その集積回路における信号の処理方法を最適化する必要
がある。
【００１２】ＧＰＳレシーバは、携帯電話や腕時計など
の携帯物に取り付けることを想定しているため、集積回
路は、その携帯物のバッテリをあまり頻繁に交換する必
要がないよう、あるいは充電池（energy accumulator）
に頻繁に充電する必要がないよう、消費電力があまり大
きくならない設計にしなくてはならない。
【００１３】腕時計に取り付ける場合、受信信号を処理
する集積回路を搭載するボードのためだけでなく、アン
テナと充電池のためにもできるだけサイズを小さくする
ことが要請される。消費電力の低減は、相関器のための
小サイズの集積回路を製造する技術を利用するととも
に、マイクロプロセッサを用いて計算を行なうことによ
って実現できよう。例えば０．５μｍのＣＭＯＳ技術、
あるいは近い将来には０．１８μｍのＣＭＯＳ技術を利
用して、高周波数での動作を保証できる可能性がある。
さらに、相関器内のマイクロプロセッサにおけるＧＰＳ
信号処理アルゴリズムを最適化することにより、レシー
バの消費電力をさらに少なくすることができよう。
【００１４】動作中のレシーバの消費電力をできるだけ
少なくすることを目的とした低電力レシーバを実現した
例が、すでにいくつか特許の対象となっている。低電力
ＧＰＳレシーバに関しては、トリンブル・ナビゲーショ
ン社のアメリカ合衆国特許第5,650,785号を挙げること
ができる。このレシーバは、特に、相関段のためにＧＰ
Ｓ信号を周波数分割し量化（quantification）するＲＦ
部と、供給電圧変調器を制御するマイクロプロセッサ装
置とを備えている。供給電圧変調器は、電力を多く消費
するＲＦ部における消費電力をできるだけ少なくしなが
ら相関段を作動させるため、ＧＰＳ信号を互いに相関さ
せるのに必要な時間以外はＲＦ段を非動作状態にするの
に用いる。
【００１５】相関器とマイクロプロセッサの間でかなり
大量のデータのやり取りがあるため、信号の処理速度を
向上させつつ電力消費を少なくすることを目的として、
レシーバに３２ビットのプロセッサを用いるのが現在の
趨勢である。しかし、そのようなプロセッサを用いてレ
シーバの容量を増大させると、マイクロプロセッサと復
調器または相関器との間で大量のデータ交換がなされる
という欠点がある。しかも、このデータ交換は１ｋＨｚ
を超える周波数で行なわれる。
【００１６】低電力ＧＰＳレシーバの現在の消費電力の
大きさを決定するため、トリンブル・ナビゲーション社
のＡＣＥ ＩＩＩというＧＰＳレシーバを一例として取
り上げる。このレシーバは８チャネルのアーキテクチャ
である。電力消費を少なくしてしかもよりよい信頼性を
保証するには、このアーキテクチャが最も手っ取り早
い。素子を載せるボードのサイズは８．２６ｃｍ×４．
６５ｃｍ×１．１５ｃｍである。消費電力は、アンテナ
増幅器での消費電力を除くと０．５Ｗ未満である。この
ＧＰＳレシーバは、ナビゲーション、追跡（位置測定：
localization）、データ収集や、バッテリでこのレシー
バに電力を供給する他の用途に用いられる。このレシー
バは、３２台の相関器を備えている。
【００１７】第１の集積回路は、整形したデータを相関
段に送るためのＲＦ／ＩＦ周波数コンバータである。こ
の周波数コンバータでは、受信した信号の質を低下させ
ずに特に消費電力を低下させるため、受信した信号を中
間周波数に変換する。この中間周波数の信号を受信する
第２の集積回路は、ＧＰＳ ＤＳＰである。このＧＰＳ
ＤＳＰのマイクロプロセッサは３２ビットのタイプで
ある。このレシーバにおける消費電力は、３．５Ｖ以下
の電圧に対して約０．５Ｗである。このレシーバは、こ
のように比較的小さな消費電力であるにもかかわらず、
低電力充電池またはバッテリを備える腕時計や携帯電話
に適合した形態にすることはほとんどできない。
【００１８】リアル・タイムでの計算を望む場合には多
大な計算能力が必要とされるため、そのような計算能力
は、大きなマイクロプロセッサ、特に３２ビットのマイ
クロプロセッサによってしか実現できない。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の１つの目的
は、従来技術のＧＰＳレシーバとは異なり、携帯物の充
電池またはバッテリがあまり早く電力切れにならないよ
う、できるだけ電力消費を少なくすることのできる低電
力ＲＦレシーバを提供することである。
【００２０】本発明の別の目的は、腕時計のフレーム内
に収容したＲＦレシーバのすべての素子を集積させ、こ
れら素子に充電池またはバッテリから電力を供給するこ
とである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】これらの目的ならびに他
の目的は、上記のような低電力ＲＦレシーバ、すなわ
ち、各チャネルでは、そのチャネルが動作状態になった
とき、ディジタル信号処理アルゴリズムが組み込まれた
制御器が、相関器と協働して、サテライトを捕捉・追跡
する（tracking）ために自動的（autonomously）に実行
すべきあらゆる同期タスクを実行可能にすることを特徴
とするとともに、少なくとも複数のデータ入出力レジス
タが、相関段とマイクロプロセッサのインターフェイス
に設けられていて、マイクロプロセッサから相関段に向
けて送信されるデータと、相関段から出力されるデータ
とを受信できるようになっており、これらデータは、メ
ッセージ信号の周波数以下の周波数を有する信号で構成
されていて、上記複数のレジスタを通過し、マイクロプ
ロセッサが、同期タスクおよび相関タスクに関してまっ
たく干渉を受けることなく位置、速度、時刻を計算する
タスクを実行できることを特徴とする低電力ＲＦレシー
バによって実現することができる。
【００２２】上記の目的ならびに他の目的は、ＲＦレシ
ーバを備える時計、例えば腕時計であって、そのＲＦレ
シーバは、その腕時計のフレームの内部に収容されてい
て充電池またはバッテリから電力を供給され、その充電
池またはバッテリは、計時機能のための電子部品への電
力供給にも用いられることを特徴とする腕時計によって
実現することもできる。
【００２３】このＲＦレシーバ、特にＧＰＳレシーバの
利点の１つは、ＤＳＰアルゴリズムと呼ばれるディジタ
ル信号処理アルゴリズムの大部分が、専用のハードウエ
アを用いて相関段内に置かれていることである。そのた
め、以前は相関段内で３２ビットまたはそれ以上のビッ
ト数のマイクロプロセッサに割り当てられていたこれら
ソフトウエアのタスクを再分配することができる。した
がってマイクロプロセッサは、受信したＲＦ信号から取
り出した少なくとも４台のサテライトからのＧＰＳメッ
セージに従ってタスクを計算するのにだけ利用される。
本発明は、相関段内に位置する制御装置内の全アルゴリ
ズムを実行することも提案している。したがって同期
は、最終的な計算に用いるマイクロプロセッサの外部に
あるハードウエアに組み込んだ論理素子において実現さ
れる。したがって、各チャネルにおいてビット並列アー
キテクチャが実現し、制御ループ内の各相関段で制御が
行なわれる。
【００２４】相関器とマイクロプロセッサの間にはもは
や大量のデータ伝送がなく、しかもこの伝送を素早く行
なう必要ももはやないため、８ビットのマイクロプロセ
ッサだけを用いることができる。したがってマイクロプ
ロセッサは、ナビゲーションのための５０Ｈｚから２Ｈ
ｚのディジタル信号を用いた低周波数の計算だけに用い
られる。その結果、電力消費が少なくなる。もちろん相
関段は、実際にさまざまな同期ステップと相関ステップ
を実行するため、メモリ素子、算術ユニット、相関器制
御ユニット、データ・ビット同期ユニットを備える必要
がある。
【００２５】これまでは、マイクロプロセッサが相関段
と交信しながら実行していたソフトウエアのタスクは、
１ｋＨｚのオーダーの周波数で実行された。したがっ
て、データ伝送は毎回この周波数で行なう必要があっ
た。今や、相関器の制御ループに作用するアルゴリズム
がハードウエアに組み込んだ論理素子の形態になって１
２チャネルのそれぞれに移されたため、１ｋＨｚよりも
大きな周波数での同期計算はすべて、相関段で行なわれ
る。今や、相関段とマスター・マイクロプロセッサのイ
ンターフェイスにあるバッファ・レジスタを５０Ｈｚの
伝送データが通過するだけである。その結果、電力が大
きく節約できる。
【００２６】ソフトウエアのタスクをこのように新たに
再分配すると、レシーバの消費電力が大幅に減り、腕時
計にレシーバを組み込めるようになる。比較のため数値
を挙げると、本発明のＲＦレシーバは供給電圧が３Ｖ以
下で消費電力が約１００ｍＷであり、近い将来には消費
電力を約５０ｍＷにすることができよう。プリント回路
基板に素子をすべて配置したＲＦレシーバは、８cm3ほ
どしか空間を必要としない。
【００２７】レシーバに用いるクロックの周波数を受信
したＲＦ信号の周波数に適合させ、クロックの進み方が
同じ複数の部分の計時を行なう。こうすることによって
も特に相関段の電子部品の数が少なくなり、その結果と
してレシーバの消費電力が少なくなる。さらに、消費電
力の低減は、相関段に向かうＲＦ信号の周波数を変換ま
たは圧縮することによっても実現できる。
【００２８】相関段の各チャネルは検出されたサテライ
トの探索、追跡動作を自動的に調節できるため、不必要
なあらゆる電力消費を少なくすることを目的として、マ
イクロプロセッサは、少なくとも３または４台のサテラ
イトが検出されたときに用いるようにすることができ
る。
【００２９】
【発明の実施の形態】相関段内でソフトウエアのタスク
が再分配された低電力ＲＦレシーバの目的、利点、特徴
は、図面に示した実施形態に関する以下の記述において
さらに明らかになる。
【００３０】以下の説明では、ＧＰＳレシーバなどのＲ
Ｆレシーバについて記述する。ＧＰＳレシーバの要素の
うちで当業者には周知のいくつかの要素については簡単
に触れるだけにする。特に重点を置くのは、相関段にお
けるソフトウエアのタスクの再分配、中でも同期タスク
（synchronisation task）についてである。従来技術で
は、これらタスクはマイクロプロセッサが実行してい
た。
【００３１】低電力ＧＰＳレシーバは、腕時計に適した
形態になっていて、必要に応じて位置、速度、現地時刻
のデータを腕時計を身につけた人に通知できるようにな
っていることが好ましい。腕時計は小サイズの充電池ま
たはバッテリを備えているため、ＧＰＳレシーバが動作
しているときの電力消費はできるだけ少ない必要があ
る。そのような理由でサテライトの捕捉・追跡に関する
同期タスクは相関段で分配され、マイクロプロセッサに
はもはや分配されない。これについて以下にさらに詳し
く説明する。
【００３２】ＧＰＳレシーバは、上述の腕時計と同様、
例えば携帯電話など、充電池またはバッテリを備える小
さなサイズの他の携体物に適合させることももちろんで
きよう。
【００３３】ＧＰＳレシーバを腕時計のフレームの内部
に収容する場合、アンテナのサイズも考慮する必要があ
る。アンテナのサイズが小さくなり、このアンテナが取
り付けられるグラウンド面が小さくなると、信号対雑音
比（ＳＮＲ）が悪くなりゲインが低下することに注意す
る必要がある。レシーバの信号対雑音比の悪化を補償す
るため、信号の捕捉と追跡アルゴリズムを改善するいく
つかの試みがなされた。
【００３４】相関ステップの間は、マイクロプロセッサ
でのデータ伝送はもはや起こらない。マイクロプロセッ
サに伝送されるのは、相関段の各チャネルの相関結果、
特に周波数が５０ＨｚのＧＰＳメッセージである。した
がって、捕捉・追跡モードにおいてマイクロプロセッサ
と相関段の間で１ｋＨｚよりも高い周波数でなされるデ
ータまたはパラメータの交換の際に以前は見られた大き
な電力消費が大いに低減する。
【００３５】低電力ＧＰＳレシーバ１の概略が図１に示
してある。このＧＰＳレシーバ１は、複数のサテライト
からのＲＦ信号を受信するアンテナ２と、アンテナ２か
らのＲＦ信号を受信して整形する段３と、１２個のチャ
ネル７'を有しており、受信・整形段３から周波数が約
４００ｋＨｚの複素形態（complex form）の中間信号Ｉ
Ｆを受信する相関段７と、各チャネルをそれぞれバッフ
ァ・レジスタ１１に接続するデータ伝送バス１０と、各
バッファ・レジスタをマイクロプロセッサ１２に接続す
るデータ・バス１３とで構成されている。
【００３６】各チャネルのレジスタ１１は、マイクロプ
ロセッサからの、または相関段７'のためにこのマイク
ロプロセッサに付随したメモリからのデータまたは構成
パラメータを受信して、ＧＰＳメッセージ、ＰＲＮコー
ドの状態、ドップラー効果に関する周波数増分、擬似距
離に関するデータのほか、相関後に特定のサテライトを
自動追跡（locking)することに関するデータを伝送する
ことができる。
【００３７】バッファ・レジスタ１１は、何種類かのレ
ジスタで構成されている。例えば、コマンドおよび状態
のレジスタ、チャネルのＮＣＯ発振器（数値制御発振
器）用レジスタ、擬似距離レジスタ、電力レジスタ、オ
フセット・レジスタ、キャリア周波数とコードの増分レ
ジスタ、テスト・レジスタが挙げられる。これらレジス
タは、相関段でデータを蓄積しておき、サテライトの捕
捉・追跡を行なうときにそのデータを使用できるが、必
ずしもマイクロプロセッサにデータが自動的には伝送さ
れないことに注意する必要がある。
【００３８】別の実施形態として、相関段のすべてのチ
ャネル７'に対し、複数のレジスタ１１からなる単一の
ユニットを用いることができる。というのも、レジスタ
・ユニットに記憶されているある種のデータは各チャネ
ルに共通するからである。
【００３９】受信・整形段３では、第１の電子回路４が
ＲＦ周波数を変換して周波数１．５７５４２ＧＨｚから
周波数１７９ＭＨｚにし、第２の電子回路５が、ＧＰＳ
信号をまず周波数４．８ＭＨｚにし、４．４ＭＨｚでサ
ンプリングを行なって最終的に４００ｋＨｚにするとい
う二重の変換を行なって、複素の中間信号ＩＦを出力す
る。この中間信号ＩＦは、相関段でサンプリングされ、
量化される（quanitified)。したがって複素の中間信号
ＩＦは、同相信号Ｉと１／４位相信号Ｑとで構成され
る。
【００４０】第２の電子回路５が出力する信号は、半分
の場合にパリティが異なる（＋１と−１）信号となる。
このパリティをレシーバ内におけるＧＰＳ信号復調操作
の際に考慮する必要がある。
【００４１】低電力ＧＰＳレシーバの場合には、キャリ
ア周波数量化の１ビットを有する中間ＩＦ信号を発生さ
せることが、たとえこの量化によって信号対雑音比（Ｓ
ＮＲ）の損失が約３ｄＢ増えるとしても好ましい。
【００４２】こうした周波数変換操作のため、約１７．
６ＭＨｚの周波数に較正された水晶発振器６がＲＦ信号
受信・整形段３の一部を構成している。この発振器の周
波数を約１．４ＧＨｚまで大きくして１．５７５４２Ｇ
ＨｚのＧＰＳ信号との乗算を実行し、第１の電子回路４
において周波数１７９ＭＨｚの変換された信号を発生さ
せる。発振器のクロック信号を第２の電子回路に供給
し、ＧＰＳ信号をまず４．８ＭＨｚの周波数に変換し、
次に４００ｋＨｚの周波数に変換する。次にクロック周
波数の分割がこの第２の電子回路５で起こり、約４．４
ＭＨｚのＧＰＳ信号サンプリング周波数が出力される。
この周波数は、普通は、相関段のためのクロック周波数
ＣＬＫと等しい。しかし出願人は、クロック周波数ＣＬ
Ｋが４．３６ＭＨｚのＧＰＳレシーバを作り、この周波
数を例えば受信段でやはり１６分割して２７２．５ｋＨ
ｚの周波数ＣＬＫ１６を生み出し、相関段のいくつかの
部分で使用していることに注意されたい。ただしこの明
細書では、近似として、周波数ＣＬＫは４．４ＭＨｚに
等しいと規定する。
【００４３】４．３６ＭＨｚという周波数は、はるかに
小さくできることに注意されたい。というのも、２つの
基準がこの値を規定しているからである。第１の基準
は、複合サンプリング・アルゴリズム（complex sampli
ng algorithm）に関係しており、このアルゴリズムで
は、反オーバーラップ・フィルタの帯域がクロック周波
数を最低の３ＭＨｚに制限している。第２の基準は、ク
ロック周波数が、ＰＲＮコードの周波数（１．０２３Ｍ
Ｈｚ）およびキャリアの周波数（４００ｋＨｚ）と非同
期となっているべきことである。クロック周波数は、Ｒ
Ｆ／ＩＦ段のいくつかの基準の関数として、４．３６Ｍ
Ｈｚに設定した。
【００４４】本発明では、マイクロプロセッサ１２は、
スイスのＥＭマイクロエレクトロニック−マラン社の８
ビットのマイクロプロセッサＣｏｏｌＲＩＳＣ−８１６
であることが好ましい。このマイクロプロセッサは、受
信・整形段３の分割器６'から出力される８．８ＭＨｚ
の信号から得られた４．４ＭＨｚのクロック信号を使っ
て計時を行なう。
【００４５】単一の半導体基板上に、レジスタを有する
相関段の全体とマイクロプロセッサの両方を備えること
ができる。
【００４６】バス１０からレジスタ１１に伝送されるデ
ータは周波数が５０Ｈｚの信号であることを考慮する
と、このデータの処理、特に復調されたＧＰＳ信号の処
理は、小さなサイズのマイクロプロセッサで行なうこと
ができる。というのも、このマイクロプロセッサ１２
は、主に、位置Ｘ、Ｙ、Ｚ、速度、時刻の計算にだけ使
われているからである。１ｋＨｚよりも高い周波数にお
いてサテライトを捕捉・追跡するための同期タスクは専
用のハードウエアによって相関段７の少なくとも４つの
チャネル７'において自動的に実行されるゆえ、これら
の計算はリアル・タイムで実行する必要はないことに注
意されたい。そのため、８ビットのマイクロプロセッサ
を利用することで電力消費を少なくすることができる。
【００４７】相関段７の各チャネル７'は、相関器８
と、サテライトの信号を捕捉し、チャネルが検出したサ
テライトを追跡するための信号処理アルゴリズムを専用
のハードウエアを通じて特に作動させるための制御器９
とを備えている。
【００４８】各チャネルの制御器９は、特に、メモリ・
ユニットと、算術ユニットと、データ・ビット同期ユニ
ットと、相関制御ユニットと、中断ユニットとを備えて
いるが、これらは図１に図示していない。メモリ・ユニ
ットは、特に、データを一時的に記憶しておくＲＡＭメ
モリからなる。ＲＡＭメモリは、非レギュラー構造また
はレギュラー構造で提供される。算術ユニットは、加
算、減算、乗算、累積演算、シフト演算を実行する。
【００４９】したがって、検出されたサテライトの捕捉
・追跡タスクはすべて、ビット並列アーキテクチャにな
っている相関段の各チャネルで自動的に実行される。こ
こでは、クロック・パルス１個の間に数ビットの計算が
実行される。１つのチャネルが１つのサテライトを自動
追跡すると、回路が、次の計算のためのGPSデータ流を
同期させる。
【００５０】すでに説明したように、複数のサテライト
からの複数のＲＦ信号は、アンテナで受信される。サテ
ライトのＣ／Ａコードは互いに直交しているため、複数
のチャネルが同時に動作して、各チャネルがそれぞれの
サテライトを自動追跡することができる。
【００５１】上空におけるサテライトの位置は既知であ
ることに注意されたい。これは、それらサテライトに関
するすべての情報、それらサテライトのゴールド・コー
ドに関するすべての情報、地上のＧＰＳレシーバが動作
状態にセットされたときにそのレシーバから見ることの
できるサテライトに関するすべての情報をそのレシーバ
のメモリに記憶させうることを意味する。
【００５２】相関段に供給される中間信号ＩＦは、有用
な信号よりも１５ｄＢ大きな雑音を含んでいる。そのた
め、レシーバが復調すべき信号の形を知る必要がある。
これは、各チャネルが、視野に入る個々のサテライトを
自動追跡し始めたときに、中間信号ＩＦの相関とマイク
ロプロセッサのためのＧＰＳメッセージの復調を確実に
実行するために用いられる。
【００５３】ＧＰＳへの応用では、ＤＳＰアルゴリズム
が、異なるいろいろな周波数で実行される。１ｋＨｚ以
下という低い周波数で実行されるこのアルゴリズムは、
本質的に以下の機能を有する。すなわち、予備検出帯域
の制御、信号の捕捉、信号の追跡、障害の検出、複数ビ
ットの同期、データの復調、パリティのチェック、測定
結果の計算という機能である。より高い周波数、すなわ
ち１ｋＨｚを超える周波数で実行されるタスクは、予備
相関の増幅の制御、予備相関信号のフィルタリング、サ
ンプリングと量化、ドップラー効果の除去、ＮＣＯによ
るキャリア周波数の生成、ＰＲＮコードの生成、相関ス
テップの実行である。
【００５４】第１のサテライト探索段階では、周波数パ
ラメータが決定され、ＰＲＮコードがロードされて、チ
ャネルが探索を開始できるようになる。図３に示したよ
うに、チャネルは、１チップの分解能でもって単一のキ
ャリア周波数内の可能なすべての位相を調べる。サテラ
イトが見つかると、回路は信号を自動追跡し、内部生成
したキャリア周波数とコード周波数を適合させる。信号
の出力が十分である限りは、チャネルは複数ビットの同
期を継続し、ＧＰＳメッセージを取り出す。
【００５５】擬似距離を決定するため、ＰＲＮコード生
成器の状態とＮＣＯコードの現在の位相が、各チャネル
に同時に伝送される。こうすることにより、サテライト
からレシーバまでの距離に関する情報を１マイクロ秒以
下の精度で再現することができる。
【００５６】コード複製生成プロセスをアクティブにし
たまま、所定の時間にわたって信号の受信・整形段３の
ＲＦ部に対する供給電力をわざと停止することにより、
相関段におけるソフトウエアのタスクを分配することに
よる消費電力の低減に加え、消費電力をさらに低減する
ことができる。
【００５７】バッファ・レジスタ１１からマイクロプロ
セッサに向けて出力されるのは、周波数が５０Ｈｚの１
ビットのＧＰＳメッセージである。これが、電力の大き
な節約を可能にする。同期タスクのこのような再分配に
よって得られる利点という観点からすると、各相関チャ
ネルとマイクロプロセッサの間でのデータ伝送は、従来
技術のＧＰＳレシーバと比べて３桁も少なくなる。とい
うのも、各元期に電力と数値制御発振器（ＮＣＯ）増分
をもはや伝達する必要がないからである。
【００５８】ＰＲＮコード生成器の状態とＮＣＯの位相
の状態を、特に相関の末期において、擬似距離を決定で
きるバッファ・レジスタ１１に記憶させる。するとマイ
クロプロセッサが、少なくとも４つのサテライトを利用
して、位置、速度、時刻をそのバッファ・レジスタから
取り出せる。
【００５９】図１を参照して説明してきたこの構成にお
いては、相関段の大部分で、相関器８と制御装置９が、
第１のクロック信号ＣＬＫ（４．３６ＭＨｚ）と第２の
クロック信号ＣＬＫ１６（２７２．５ｋＨｚ）によって
計時されることに注意する必要がある。キャリアとＣ／
Ａコードの位相の周波数パラメータを調節する制御ルー
プは、１ＫＨｚのディジタル信号で動作する。相関段７
の１ＫＨｚで動作するこの部分は、ビット並列アーキテ
クチャにすることができる。そのため、制御装置はルー
プの信号をより低い周波数で自動的に処理することがで
きる。相関操作が終了すると、１．５７５４２ＧＨｚの
周波数で受信されたＧＰＳ信号の周波数が段階的に低下
してＧＰＳメッセージに対応する周波数５０Ｈｚの信号
になり、マイクロプロセッサで直接処理できるようにな
る。
【００６０】図２には、相関器８が、ＰＲＮコード制御
ループの一部およびキャリア周波数制御ループの一部と
ともに示してある。この相関器のさまざまな要素につい
ての詳細に関しては、『ＧＰＳの原理と応用を理解す
る』（エリオット D. カプラン編、アーテック・ハウ
ス出版、アメリカ合衆国、1996年、ISBN 0-89006-793-
7）という本のフィリップ・ウォードが書いた第５章
と、本発明の図２の全要素の概略が示してある図５．８
と図５．１３を参照されたい。
【００６１】本発明では、電力節約のためコード制御ル
ープからパンクチュアル素子を除去してあるが、信号対
雑音比の損失は２．５ｄＢのオーダーである。
【００６２】図２を参照すると、中間信号ＩＦが、２ビ
ットを示す斜線入りの太線で表示してあることがわか
る。この中間信号ＩＦは、１ビットの同相信号Ｉと１ビ
ットの１／４位相信号Ｑで構成される複素信号（Ｉ＋ｉ
Ｑ）である。この中間信号ＩＦは、サンプリングされ、
量化されて、まずキャリア乗算段２０に送られる。乗算
器２１は、中間信号ＩＦに、内部生成したキャリアの複
製の（Ｃｏｓ − ｉＳｉｎ）を掛け、この複素信号か
ら同相信号Ｉを取り出す。他方、乗算器２２は、中間信
号ＩＦに、内部生成したキャリアの複製の（−Ｓｉｎ
− ｉ Ｃｏｓ）を掛け、この複素信号から１／４位相
信号Ｑを取り出す。
【００６３】この操作の後、望むサテライトに対応する
チャネル内で生成したＣ／Ａコードを用い、スイッチ・
オンしたチャネルにおいて、捕捉されるサテライトの信
号のＣ／Ａコードの等価物を見つける必要がある。その
ためには、同相信号Ｉと１／４位相信号Ｑを、第２の乗
算段２３を通過させる。するとＣ／Ａコードに関する初
期の複製（early replica)と後期複製（late replica）
を用いて同相信号Ｉと１／４位相信号Ｑを相関させるこ
とができ、４つの相関信号が得られる。相関段の各チャ
ネルでは、初期の複製と後の複製だけが、パンクチュア
ルな複製を考慮しなくても維持される。そのため相関要
素の数が最小になる。
【００６４】乗算器２４は、同相信号Ｉと２ビットのレ
ジスタ３６からの初期複製信号（early replica signa
l）Ｅとを受信し、相関した初期同相信号を発生させ
る。乗算器２５は、信号Ｉとレジスタ３６からの後期複
製信号（late replica signal)Ｌとを受信し、相関した
後期同相信号を発生させる。乗算器２６は、１／４位相
信号Ｑと初期複製信号Ｅを受信し、相関した初期１／４
位相信号を発生させる。最後に乗算器２７は、１／４位
相信号Ｑと後期複製信号Ｌを受信し、相関した後期１／
４位相信号を発生させる。初期複製信号Ｅと後期複製信
号Ｌのドリフトは、本発明の実施態様では１／２チップ
である。これは、中央パンクチュアル素子Ｐ間のドリフ
トが１／４チップであることを意味する。乗算器は、簡
単のため、例えばＸＯＲ論理ゲートを用いて作ることが
できる。
【００６５】互いに１／２チップ離れている初期複製信
号と後期複製信号は、サテライトを捕捉している間のエ
ネルギー・ピークを検出するのに用いられる。このと
き、低電力ＧＰＳレシーバにおける不要な電力消費を避
けるため、余分なパンクチュアル信号を用いる。しか
し、サテライトを捕捉するには初期複製信号と後期複製
信号を用いるだけで十分である。
【００６６】４つの相関信号のそれぞれは、予備検出素
子である積算カウンタ２８、２９、３０、３１のいずれ
かに入る。各積算カウンタの出力値ＩES、ＩLS、ＱES、
ＱLSは、１０ビットで表わされる。これは、これらの値
を見つけるのにＣ／Ａコードの１サイクル全体が必要で
あることを意味する。４つの出力値ＩES、ＩLS、ＱES、
ＱLSは、１ミリ秒ごと、すなわち各元期ごとに得られ
る。これら積算カウンタの後段に存在しているループに
おけるすべての操作は、周波数が１ｋＨｚの信号を用い
てビット並列アーキテクチャで行なわれる。復調する有
用信号の雑音部分を除去するため、残りのディジタル信
号処理系列においては、最も意味のある８ビットだけが
使用される。
【００６７】図において８ビットを示す斜線入りの太線
で表示した出力値ＩES、ＩLS、ＱES、ＱLSは、コード制
御ループ弁別器３２に入り、次いでコード制御ループ・
フィルター３３に入る。コード制御ループ弁別器は、出
力値ＩES、ＩLS、ＱES、ＱLSのエネルギーを計算する。
この弁別器は遅延ロック・ループ（ＤＤＬ）タイプで非
コヒーレントである。この弁別器は、特に、８ビットの
乗算器と２０ビットのアキュムレータで構成されてい
る。この弁別器において、キャリア制御ループに対する
補正がなされる。というのも、信号がサテライトから送
信されるとき、ドップラー効果が、キャリア周波数だけ
でなく、このキャリア周波数上で変調されるＣ／Ａコー
ドにも現われるからである。コード制御ループ弁別器に
キャリアを加えることは、キャリアのオフセット増分を
１５４０で割ることに対応している。
【００６８】弁別器のフィルター結果に応じ、２８ビッ
トＮＣＯ３４によってＰＲＮコード生成器３５に位相増
分が課される。これは、ＰＲＮコード生成器３５がＣ／
ＡＰＲＮコードからの一連のビットをレジスタ３６に送
り、新たに相関させるためである。この２８ビットＮＣ
Ｏの周波数分解能は（４．４ＭＨｚのクロック周波数に
対し）約１６ｍＨｚである。
【００６９】制御器は、ループのさまざまな結果を処理
し、捕捉・追跡の操作を調節する。同期がなされて望む
サテライトの自動追跡が始まると、出力値ＩES、ＩLSが
復調素子５０に入力される。この復調素子５０は、デー
タ入出力レジスタを介して１ビットのデータ・メッセー
ジを５０Ｈｚでマイクロプロセッサに供給することがで
きる。マイクロプロセッサは、このメッセージに加え、
バッファ・レジスタに入っている擬似距離に関する情報
を取り出して、Ｘ、Ｙ、Ｚ位置、速度、正確な現地時刻
を計算する。
【００７０】制御ループでは、変更した多重ドエル検出
器（図示せず）が各チャネルに組み込まれていて、レシ
ーバの電力消費を減らすために同期時間をうまく短縮す
ることを保証している。しかし積算カウンタの予備検出
時間は１ミリ秒と一定である。この検出器では、第１回
目の検出の終了時に電力閾値が電力検出器の出力から差
し引かれる。この引き算の結果が０未満の場合には、電
力が不足していることを意味する。逆の場合には、２回
目の検出を始めることができる。再び電力閾値を電力検
出器の新たな出力から差し引き、先程の演算結果に加え
る。信号が存在するようになるまでこうした演算をＮ回
繰り返す。信号が存在するようになった瞬間に、追跡プ
ロセスを始めることができる。したがってこの検出器に
より、サテライト信号の捕捉を早めることができる。
【００７１】上に説明したすべての要素は当業者にとっ
ては一般的な知識の一部であるため、これ以上詳しく説
明しない。
【００７２】図２によれば、乗算器２１においては、中
間信号ＩＦに、内部生成したキャリアの複製の（Ｃｏｓ
− ｉ Ｓｉｎ）を掛け、乗算器２２においては、中
間信号ＩＦに、内部生成したキャリアの複製の（−Ｓｉ
ｎ − ｉ Ｃｏｓ）を掛ける。これら信号（Ｃｏｓ
− ｉ Ｓｉｎ）と（−Ｓｉｎ − ｉ Ｃｏｓ）は、
それぞれ、複製信号表のユニット４５とユニット４６か
ら発生する。その目的は、ＧＰＳメッセージを含む信号
から実際にキャリア周波数を取り出すことである。
【００７３】加算器３７において信号ＩESとＩLSが加算
されて信号ＩPSが作られ、加算器３８において信号ＱES
とＱLSが加算されて信号ＱPSが作られる。いずれも１０
ビットの信号である。これらの加算信号は、周波数１ｋ
Ｈｚでキャリア制御ループ弁別器４２（エンベロープ検
出）に入力されてそのエネルギーが計算される。キャリ
アループ弁別器４２の後段にはキャリア制御ループ・フ
ィルター４３が設けられている。弁別器４２は、特に、
８ビットの積算器と２０ビットのアキュムレータで構成
されている。この弁別器は、周波数と位相をロックする
ループを有するタイプのものである。
【００７４】この周波数弁別器で平均値を計算し、キャ
リア追跡ループの丈夫さと精度を向上させる。弁別器に
おける累積は１６サイクル継続する。これは１６ミリ秒
に対応する。
【００７５】弁別器の出力がフィルターを通過した後、
２４ビットのキャリアＮＣＯ４４が周波数増分（ｂｉ
ｎ）を受信してキャリア周波数の複製を補正する。２４
ビットのＮＣＯは、約２６０ｍＨｚのオーダーの周波数
分解能を有する。
【００７６】コードとキャリアの２つの制御法または隷
属法（enslaving method）を追跡の間同期させる。しか
しキャリア追跡ループは、サテライト信号の存在が確認
されたあとにしか更新されない。
【００７７】図２において、ＮＣＯと表記した数値制御
発振器は、周波数分解能が小さくなるよう十分に帯域を
広くするが、帯域の広いＮＣＯで位相累積（phase accu
mulation）すると電力を多く消費するため、低電力ＧＰ
Ｓレシーバの製造とは矛盾することにも注意する必要が
ある。積算カウンタを有するレシーバの電力消費のかな
りの部分をＮＣＯが占めるため、できるだけ電力消費を
減らすためのＮＣＯの構成をいくつか考えることができ
る。
【００７８】図３は、二次元信号の複製を作るための方
法を示す図であり、コード制御ループとキャリア制御ル
ープにおける位相と周波数の増分を示している。この方
法により、Ｃ／Ａコードの位相と、相関段の入口で相関
させることによって残りを除去する、ドップラー効果に
よるキャリアの周波数変化とを復元することができる。
【００７９】サテライトがＲＦ信号を送信している間、
ドップラー効果によってその信号のキャリア周波数とＣ
／Ａコードの両方が影響を受けることに注意されたい。
これは、コード制御ループとキャリア制御ループが互い
に接続されていて、レシーバが受信するＰＲＮコードの
位相とキャリア周波数の精度をよりよく調節できること
を意味する。
【００８０】捕捉・追跡アルゴリズムは、復調のため、
サテライトのキャリア周波数からの複製を必要とする。
移動中のサテライトからＲＦ信号を送信する際にはドッ
プラー効果によって必ず±４．５ｋＨｚの周波数誤差が
伴うわけだが、そのドップラー効果は、レシーバに入力
される信号の位相または周波数を適合させることによっ
て除去できる。
【００８１】内部発振器が不正確であることに起因する
誤差や電離層の効果に起因する誤差が、ドップラー効果
のみに起因する誤差に加わる。一般に、±７．５ｋＨｚ
の周波数のずれは許容できる。こうした誤差は、もちろ
ん、捕捉・追跡モードにおいてコード制御ループとキャ
リア制御ループで補正することができる。
【００８２】各相関元期では、ＰＲＮコード位相が１チ
ップのステップで遅延する。このことによりコードが時
間的にずれて、サテライトの位相のずれを見つけること
が可能になる。サテライトが見つかると、ドップラー効
果を含むキャリア周波数をキャリア制御ループで補正す
る必要がある。受信したキャリアの周波数と生成したキ
ャリアの周波数の差はほぼ２５０Ｈｚに限られるので、
異なるキャリア周波数での何回かの探索が必要となる可
能性がある。最悪の場合には、キャリアNCOの周波数を
補正するのに２０回の探索が必要となる。
【００８３】すでに説明したようにＲＦ信号の送信中に
はドップラー効果によってキャリア周波数とＣ／Ａコー
ドの両方が影響を受けるため、コード制御ループとキャ
リア制御ループの関係が確立する。
【００８４】図４は、相関段におけるサテライト信号の
捕捉・追跡アルゴリズムを示すフローチャートである。
このアルゴリズムが、ＧＰＳレシーバの最も重要な特徴
となっている。このアルゴリズムを、ハードウエアに組
み込んだ論理素子の制御器に組み込む。この論理素子で
は、メモリ・ユニットと算術ユニットにおいてデータ伝
送を行なう必要があるとき、相関器制御ユニットが、一
連の制御信号を相関器に対して生成する。算術ユニット
での演算において重要であり、捕捉・追跡モードにおい
て連鎖ループの計算結果を記憶しているメモリ・ユニッ
トから情報を取り出す。バッファ・レジスタは、チャネ
ルのさまざまな部分を制御している間に得られた値を記
憶する。
【００８５】初期化パラメータをバッファ・レジスタに
記憶させ、捕捉・追跡モードを開始するために選択する
チャネルの制御器が、その初期化パラメータを読めるよ
うにする。相関器または制御器からのさまざまなパラメ
ータまたは情報もこのレジスタに記憶させ、マイクロプ
ロセッサが読めるようにする。
【００８６】制御ループに蓄積されたパラメータまたは
信号の値の状態を、クロック周波数ＣＬＫ１６（２７
２．５ｋＨｚ）で主に計時を行なう制御装置で処理す
る。
【００８７】Ｃ／Ａコードは１ミリ秒の区間が１０２３
ビットで構成されているため、１ミリ秒後、すなわち１
元期後、積算カウンタは、１ミリ秒の累積に対応する１
０ビットの値である値ＩES、ＩLS、ＱES、ＱLSならびに
値ＩPSとＱPSを出力する。
【００８８】図４によれば、ステップ１００において、
制御装置または相関器またはバッファ・レジスタに以前
に記憶されたすべてのデータをゼロにした後、開始命令
１０１を与える。ループ１０２の増分抑制を行ない、Ｐ
ＲＮコードの番号をロードし、周波数パラメータを確立
する命令を与える。チャネルは、探索するサテライトの
信号を捕捉することによって動作を開始することができ
る。周波数または位相の増分１０３は、対応するＮＣＯ
に書き込まれる。
【００８９】次に、アルゴリズムが休止モードに入り、
予備検出積算カウンタからの中断信号を待つ。中断は、
積算カウンタから供給されてコード制御ループにおいて
互いに相関する第１の蓄積信号値ＩES、ＩLS、ＱES、Ｑ
LS（ＡＤＯ）を１ミリ秒の間に供給すること１０４に対
応する。積算カウンタがカウントを終了するまでは、す
なわちＡＤＯが１に等しくない限りは、積算カウンタは
積算を継続する。
【００９０】この第１の蓄積信号値を供給した後、図３
を参照して説明したように、サテライトの捕捉をまず実
現する必要がある。追跡モード１０５に入るまでは、す
なわち追跡命令が１に等しくない限りは、Ｃ／Ａコード
の位相を探す捕捉ループに入る。後期相関信号と初期相
関信号に従い、全部で４つある同相値ＩES、ＩLSと１／
４位相値ＱES、ＱLSのエネルギー計算１０６を行なう
（エネルギー検出器）。この計算は、捕捉・追跡操作を
行なう状態マシンに従い、クロック信号ＣＬＫ１６によ
って計時する制御器を用いて複数のステップで実現す
る。
【００９１】ＲＦ信号が障害によって中断される可能性
があるため、中断チェック１０７を行なう。正常な動作
のケースにおいて中断命令が０ならば、閾値とエネルギ
ー・レベルの比較１０８を行なう。エネルギーが十分で
ない場合には、Ｃ／Ａコードの位相の遅れ１０９があ
り、サイクル数Ｋを１にリセットする。これは、中間信
号によって伝達されるＣ／Ａコードの等価物を見つける
ため、中間信号を用いて補正したＣ／Ａコードを新たに
相関させることができるようにするためである。
【００９２】値ＩES、ＩLS、ＱES、ＱLSのエネルギーが
参照エネルギー閾値１０８よりも大きくなるまで、上に
説明したループをレベル１０３で繰り返す。その状態に
なると、サテライトが見つかったこと、すなわちサテラ
イトが捕捉されたことになり、コードの位相の遅れはな
い１１０。逆に、サテライトが確実に見つかり、制御ル
ープ内の雑音に起因する単なる誤差が見つかったのでは
ないようにするためには、値ＩES、ＩLS、ＱES、ＱLSの
相関と積算のサイクルを１６回繰り返さなくてはならな
い。ステップ１１１におけるサイクル数Ｋが１６ではな
い場合には、ステップ１０４、１０５、１０６、１０
７、１０８、１１０、１１１のループを繰り返す必要が
ある。１ミリ秒の間に１６サイクルが実行され、記憶さ
れている１６個の値の平均値が計算された後にサテライ
トが捕捉されたことが観測されるとすぐに、捕捉確認の
終了が完了する。
【００９３】捕捉が完了すると、追跡命令１１２が１に
セットされ、サイクル数Ｋのカウンタが１にリセットさ
れる。
【００９４】ステップ１０７の間にＲＦ部の中断が要請
される、すなわち中断命令が１になる場合には、サイク
ル数の増加操作がステップ１１３で実行される。サイク
ル数のチェックはステップ１１４で行なわれる。サイク
ル数が１６に等しくない限りは、ステップ１０４、１０
５、１０６、１０７、１１３が繰り返される。サイクル
数が１６に等しくなると、サイクル数のカウンタがステ
ップ１１５で１にセットされ、ステップ１１６で値
ＩES、ＩLS、ＱES、ＱLSから計算されたエネルギーがエ
ネルギー閾値と比較される。このエネルギーが参照閾値
よりも低い場合には、エネルギーが参照閾値よりも大き
くなるまでステップ１０４、１０５、１０６、１０７、
１１３、１１４、１１５が繰り返される。ステップ１１
７では、中断命令が０にセットされ、追跡命令が１にセ
ットされる。
【００９５】サテライトの存在が確認されると、追跡プ
ロセスを開始することができる。
【００９６】ステップ１１２または１１７に続いてステ
ップ１０４を終了した後は、追跡命令１０５が１に等し
いため、追跡ループを実現することができる。この場
合、積算カウンタから出力される同相値ＩPSと１／４位
相値ＱPSのパンクチュアル・エネルギー１１８の計算
が、キャリア制御ループ弁別器で行なわれる（エンベロ
ープ検出器）。この計算は、捕捉・追跡操作を行なう状
態マシンに従い、制御装置を用いて複数のステップで実
行される。
【００９７】ループの周波数増分を決定する１１９に
は、ステップ１２０においてサイクル数Ｋのカウンタの
サイクル増分に従う。ステップ１２１では、１ミリ秒の
サイクル数Ｋが１６に等しくない場合には、コード制御
ループにおいてすでに説明したように、ステップ１２２
におけるサイクル数Ｋが１６に等しくなるまで、ステッ
プ１０４からステップ１２１までが繰り返される。サイ
クル数Ｋが１６に等しくなった瞬間に、サイクル数Ｋの
カウンタが１にリセットされ、値ＩPSとＱPSに対して計
算されたエネルギーと参照エネルギー閾値１２３の比較
が行なわれる。エネルギーが参照閾値よりも大きい限り
は、ステップ１０３から１２３が繰り返される。その
際、各回ごとにキャリアとコードの周波数の調節が行な
われ、図２を参照して説明したように、積演算によって
中間信号のキャリア周波数の複製がキャリアとコードの
周波数を打ち消すようにする。
【００９８】特にドップラー効果を含むキャリア周波数
が見つかったことを制御装置に通知できるようにするた
めには、値ＩPSとＱPSは参照エネルギー閾値よりも小さ
くなくてはならない。ステップ１２３においてエネルギ
ーがエネルギー閾値よりも低い場合には、追跡命令１２
４が０にセットされる。この瞬間から、ＧＰＳメッセー
ジのデータはもはや復調できなくなる。というのも、エ
ネルギー・レベルが不十分だからである。
【００９９】ステップ１２５では、サテライトが以前に
見つかったかどうかをテストする。イエスの場合には、
見失ったサテライトを見つけるため、中断ループに増分
が加えられる。逆に、サテライトがまだ検出されていな
い場合には、ループの増分がリセット１２７され、シス
テムはサテライトの探索を継続する。ステップ１２５と
ステップ１２７を経てステップ１０３へ戻る。
【０１００】捕捉・追跡モードにおいてチャネルによっ
て実行される状態マシン（ＦＳＭ）のすべての動作は、
ビット並列アーキテクチャの制御器および相関器が制御
ループと協働することによって自動的に実行される。状
態マシンは、サテライトを捕捉・追跡する間にすべての
プロセスを実行するため、32個の計算・数値記憶位置を
備えている。
【０１０１】図５を参照すると、本発明の低電力ＧＰＳ
レシーバは、あらゆるタイプの腕時計６０に適合させう
ることがわかる。この腕時計６０は、この図では時刻の
表示がアナログでデータの表示がディジタルになってい
る。この腕時計は、本体部６２とベゼル６１からなるフ
レームを備えており、そのフレームには、ガラス６３、
文字盤６５、時刻または方向を示す針６４、針を進める
マイクロステッピング・モータ６６、ＰＣＢ ＬＣＤモ
ジュール６７、少なくとも１つの押しボタン６８、バン
ドに取り付ける手段６９が取り付けられている。
【０１０２】ＧＰＳレシーバは、この腕時計のフレーム
の内部に収容される。ＧＰＳレシーバは、アンテナで構
成されている。このアンテナは、例えば、プリント回路
板７０の上に取り付けられていてサテライトのＲＦ信号
を受信するマイクロストリップ・アンテナ７１である。
プリント回路板７０の反対側にはレシーバの部品７２が
取り付けられている。部品７２は、シールディング７３
によって保護されており、本体部６２の中にあるプリン
ト回路板７０の下に位置するリチウム充電池７４から電
力を供給される。充電池の充電コイル７５が本体部の底
部に配置され、外部デバイス（図５には図示せず）と磁
気的にカップルさせることにより充電池が充電できるよ
うになっている。
【０１０３】特許請求の範囲に規定した本発明の範囲を
超えることなく、当業者の理解できる範囲で低電力ＧＰ
Ｓレシーバの別の実施形態を説明することができるであ
ろう。それぞれのチャネルが、適切なディジタル信号処
理アルゴリズムでチャネルの同期を自動的に実現できる
ような相関器と制御器で構成されているのであれば、よ
り多くのチャネルを考えることもできる。このチャネル
は、特定のサテライトを捕捉・追跡するために専用のハ
ードウエアの中に設計される。
【０１０４】中間信号は、１ビットの同相信号と１ビッ
トの１／４位相信号を含む複素信号として説明したが、
数ビットの中間信号を提供することも考えられる。
【０１０５】各チャネルにおいてディジタル信号処理ア
ルゴリズムをハードウエアに組み込んだ論理素子の形態
にした状態を維持しつつ、相関段を構成する要素に対し
てさまざまな変更を施してレシーバの消費電力を低減さ
せることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＲＦレシーバを構成する要素群の概略
図である。
【図２】Ｃ／Ａコードの複製と本発明のＲＦレシーバの
キャリア周波数の複製を適合させるための、チャネル内
の相関器を示している。
【図３】視界に入るサテライトの捕捉・追跡のためのチ
ャネルのキャリアとＣ／Ａコードの適合増分を二次元で
示した図である。
【図４】本発明のＲＦレシーバがサテライトを探索、追
跡する操作のフローチャートである。
【図５】本発明のＲＦレシーバを備える腕時計の図であ
る。
【符号の説明】
１…低電圧ＲＦレシーバ ２…アンテナ ３…受信・整形段 ７…相関段 ７'…チャネル ８…相関器 ９…制御器 11 …バッファ・レジスタ 12 …マイクロプロセッサ 20、23…乗算段 21、22、24、25、26、27…乗算器 28、29、30、31…積算カウンタ 32…コード制御ループ弁別器 33…コード制御ループ・フィルター 34、44…ＮＣＯ 35…ＰＲＮコード生成器 36…２ビットのレジスタ 37、38…加算器 42…キャリア制御ループ弁別器 43…キャリア制御ループ・フィルター 50…復調素子 60…腕時計 61…ベゼル 62…本体部 63…ガラス 64…針 65…文字盤 66…マイクロステッピング・モータ 67…ＰＣＢ ＬＣＤモジュール 68…押しボタン 69…バンドに取り付ける手段 70…プリント回路板 71…マイクロストリップ・アンテナ 74…リチウム充電池
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ルード リエム−ビス スイス国，セアッシュ−2000 ニュウシャ トゥル，アブニュ ドゥ ブルボクス ３ (72)発明者 エルハム フィロウジ スイス国，セアッシュ−2514 リジュル ツ，ドルフガッセ 51 Ｆターム(参考） 2F002 AA07 AB06 AF01 BB02 BB04 CB02 DA00 FA16 GA04 GA06 5J062 AA01 AA13 BB05 CC07 DD03 DD05 DD11 DD13 DD14 EE03 5K022 EE02 EE21 EE31

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 サテライトからのＲＦ信号を受信するた
    めのアンテナ（２）と、このアンテナからのＲＦ信号を
    受信・整形する段（３）と、相関器（８）をそれぞれが
    備える複数のチャネル（７'）で構成されていて、前記
    受信・整形段（３）で整形された中間信号（ＩＦ）を受
    信する相関段（７）と、この相関段に接続されていて、
    サテライトから送信されたＲＦ信号をこの相関段で相関
    させた後にそのＲＦ信号から取り出したデータの関数と
    してＸ、Ｙ、Ｚ位置、速度、時刻のデータを計算するマ
    イクロプロセッサ（１２）とを備える低電力ＲＦレシー
    バであって、各チャネルでは、そのチャネル（７'）が
    動作状態になったとき、ディジタル信号処理アルゴリズ
    ムが組み込まれた制御器（９）が、相関器（８）と協働
    して、サテライトを捕捉・追跡するために自動的に実行
    すべきあらゆる同期タスクを実行可能にすることを特徴
    とするとともに、少なくとも複数のデータ入出力レジス
    タ（１１）が、相関段（７）とマイクロプロセッサ（１
    ２）のインターフェイスに設置されていて、マイクロプ
    ロセッサから相関段に向けて送信されるデータと、相関
    段から出力されるデータとを受信できるようになってお
    り、これらデータは、メッセージ信号の周波数以下の周
    波数を有する信号で構成されていて、前記複数のレジス
    タを通過し、マイクロプロセッサが、同期および相関タ
    スクに関してまったく干渉を受けることなく位置、速
    度、時刻を計算するタスクを実行できることを特徴とす
    るＲＦレシーバ。
  2. 【請求項２】 前記相関段（７）に供給される中間信号
    （ＩＦ）が、受信・整形段（３）においてサンプリング
    され、量化された複素信号であり、その複素信号は、１
    ビットの同相信号成分と１ビットの１／４位相信号成分
    とで構成されていることを特徴とする請求項１に記載の
    ＲＦレシーバ。
  3. 【請求項３】 前記制御器が、ビット並列アーキテクチ
    ャにおけるＣ／Ａコード位相とキャリア周波数の制御ル
    ープに作用を及ぼすことを特徴とする請求項１に記載の
    ＲＦレシーバ。
  4. 【請求項４】 前記各相関器（８）が、中間信号（Ｉ
    Ｆ）に、一方では相関段内でディジタルに生成したキャ
    リア周波数の複製の（Ｃｏｓ − ｉ Ｓｉｎ）を掛
    け、他方ではこのキャリア周波数の複製の（−Ｓｉｎ
    − ｉ Ｃｏｓ）を掛けて第１の同相信号（Ｉ）と第２
    の１／４位相信号（Ｑ）を出力するための第１の乗算段
    （２０）と、第１の同相信号（Ｉ）を、一方では相関段
    内でディジタルに生成したサテライトのＣ／Ａコード信
    号の後期複製と相関させ、他方ではサテライトＣ／Ａコ
    ード信号の初期複製と相関させるとともに、第２の１／
    ４位相信号（Ｑ）を、一方ではサテライトＣ／Ａコード
    信号の後期複製と相関させ、他方ではサテライトのＣ／
    Ａコード信号の初期複製と相関させるための第２の乗算
    段（２３）とで構成されており、第２の乗算段（２３）
    から出力されるこれら４つの信号のそれぞれは、対応す
    る積算カウンタ（２８、２９、３０、３１）に入力され
    て４つの同相および１／４位相コード信号（ＩES、
    ＩLS、ＱES、ＱLS）となって出力され、その出力のそれ
    ぞれは、Ｃ／Ａコード位相補正ループ内に少なくとも８
    ビットで分配され、２つの同相コード信号（ＩESと
    ＩLS）の和と２つの１／４位相コード信号（ＱESと
    ＱLS）の和が、２つのキャリア信号（ＩPSとＱ PS）とな
    って、それぞれ、キャリア周波数補正ループ内に少なく
    とも８ビットで分配されることを特徴とする請求項１に
    記載のＲＦレシーバ。
  5. 【請求項５】 前記初期信号が、後期信号に対して半チ
    ップだけ位相がずれていることを特徴とする請求項４に
    記載のＲＦレシーバ。
  6. 【請求項６】 前記Ｃ／Ａコード位相補正ループが、コ
    ードループ弁別器（３２）と、コードループ・フィルタ
    （３３）と、２８ビットＮＣＯ発振器（３４）と、第２
    の乗算段（２３）に初期及び後期複製を出力する２ビッ
    トのレジスタに接続されたＣ／Ａコード発生器（３５）
    とを直列に備えることを特徴とする請求項４に記載のＲ
    Ｆレシーバ。
  7. 【請求項７】 前記キャリア周波数補正ループが、キャ
    リアループ弁別器（４２）と、キャリアループ・フィル
    タ（４３）と、２４ビットＮＣＯ発振器（４４）と、こ
    のＮＣＯ発振器によって補正されたキャリア周波数の複
    製のＣｏｓとＳｉｎを第１の乗算段（２０）に出力する
    ２つのユニット（４５と４６）とを直列に備えることを
    特徴とする請求項４に記載のＲＦレシーバ。
  8. 【請求項８】 前記相関器（８）と制御器（９）をそれ
    ぞれが有する１２のチャネルを備えることを特徴とする
    請求項１に記載のＲＦレシーバ。
  9. 【請求項９】 前記各チャネル（７'）の相関器（８）
    と制御器（９）の第１の部分が、受信・整形段（３）に
    収容された水晶発振器から出力される第１のクロック信
    号（ＣＬＫ）によって計時され、相関器と制御器の第２
    の部分が、第２のクロック信号（ＣＬＫ１６）によって
    計時され、第１のクロック信号の周波数は、第２のクロ
    ック信号の周波数よりも１６倍大きいことを特徴とする
    請求項１に記載のＲＦレシーバ。
  10. 【請求項１０】 前記各チャネルが複数のレジスタを備
    えることを特徴とする請求項１に記載のＲＦレシーバ。
  11. 【請求項１１】 前記相関段（７）と、複数のレジスタ
    （１１）と、マイクロプロセッサ（１２）が、単一の半
    導体基板に設けられていることを特徴とする請求項１お
    よび１０に記載のＲＦレシーバ。
  12. 【請求項１２】 請求項１から１１のいずれか１項に記
    載のＲＦレシーバを備える時計であって、該ＲＦレシー
    バ（１）は、該時計のケースの内に収容されていて、充
    電池またはバッテリから電力を供給され、該充電池また
    はバッテリは、計時機能のための電子部品への電力供給
    にも用いられることを特徴とする時計。
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TW (1) TW508914B (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012177636A (ja) * 2011-02-28 2012-09-13 Casio Comput Co Ltd 衛星電波受信装置
US8937573B2 (en) 2011-10-06 2015-01-20 Casio Computer Co., Ltd. Satellite radiowave receiving device
JP2015513085A (ja) * 2012-02-23 2015-04-30 コーネル ユニバーシティＣｏｒｎｅｌｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ 低電力の非同期型ｇｐｓベースバンドプロセッサ
CN105738928A (zh) * 2016-05-06 2016-07-06 中国科学院微电子研究所 一种gnss接收机、终端设备及定位系统

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW567336B (en) * 2001-05-04 2003-12-21 Asulab Sa Radio-frequency signal receiver with means for improving the reception dynamic of said signals
EP1289123A1 (fr) * 2001-08-10 2003-03-05 Asulab S.A. Dispositif à conversion de fréquence de signaux radiofréquences pour un récepteur GPS
US7132980B2 (en) * 2002-11-01 2006-11-07 Sirf Technology, Inc. Multi-function device with positioning system and shared processor
US7738536B2 (en) * 2003-04-15 2010-06-15 Novatel Inc. Apparatus for and method of making pulse-shape measurements
JP2005214916A (ja) * 2004-02-02 2005-08-11 Sony Corp Ｇｐｓ受信方法およびｇｐｓ受信機
US7738606B2 (en) * 2005-03-24 2010-06-15 Novatel Inc. System and method for making correlation measurements utilizing pulse shape measurements
US7738537B2 (en) * 2005-09-14 2010-06-15 Novatel Inc. Apparatus for and method of determining quadrature code timing from pulse-shape measurements made using an in-phase code
US7668228B2 (en) 2005-09-16 2010-02-23 Novatel Inc. Apparatus for and method of correlating to rising chip edges
US7702040B1 (en) * 2006-04-12 2010-04-20 Sirf Technology, Inc. Method and apparatus for frequency discriminator and data demodulation in frequency lock loop of digital code division multiple access (CDMA) receivers
CN1971304B (zh) * 2006-11-24 2010-05-19 浙江大学 用于高动态卫星导航接收机基带信号处理的方法及装置
WO2008153457A1 (en) * 2007-06-12 2008-12-18 Nordnav Technologies Ab Gnss receiver
FR2917932A1 (fr) * 2007-06-19 2008-12-26 Thomson Licensing Sas Procede de detection de canaux de transmission satellitaires et dispositif de reception utilisant le procede.
JP4488066B2 (ja) * 2007-11-22 2010-06-23 セイコーエプソン株式会社 衛星信号受信装置および計時装置
JP4479785B2 (ja) * 2007-12-04 2010-06-09 カシオ計算機株式会社 位置・時刻検出装置および時計
US8059571B2 (en) * 2008-03-01 2011-11-15 Georgia Tech Research Corporation Methodology for designing environment adaptive ultra low power wireless communication systems and methods
US8836576B2 (en) 2008-10-27 2014-09-16 Mediatek Inc. Power saving method adaptable in GNSS device
CN101650414B (zh) * 2009-08-10 2012-05-30 北京华力创通科技股份有限公司 卫星接收机中使用载波环来辅助码环的方法和装置
CN102841358B (zh) * 2011-06-20 2014-04-02 中国科学院微电子研究所 应用于全球定位系统接收机的非均匀间距相关器组

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0688867A (ja) * 1992-09-07 1994-03-29 Sokkia Co Ltd Ｇｐｓ受信機
JPH09325180A (ja) * 1996-06-05 1997-12-16 Seiko Epson Corp 情報処理装置およびその制御方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5663734A (en) * 1995-10-09 1997-09-02 Precision Tracking, Inc. GPS receiver and method for processing GPS signals
EP1798564B1 (en) * 1996-03-08 2011-10-26 Snaptrack, Inc. An improved GPS receiver utilizing satellite position information for compensating Doppler
US6018704A (en) * 1996-04-25 2000-01-25 Sirf Tech Inc GPS receiver
US6028887A (en) * 1996-07-12 2000-02-22 General Electric Company Power efficient receiver
US6118808A (en) * 1996-07-12 2000-09-12 General Electric Company GPS receiver with efficient signal acquisition
US6151353A (en) * 1996-07-12 2000-11-21 General Electric Company Pre-acquisition frequency offset removal in a GPS receiver
US6366606B1 (en) * 1998-02-05 2002-04-02 Texas Instruments Incorporated Programmable correlator coprocessor device and method
WO1999063360A2 (en) 1998-06-02 1999-12-09 Bier Gregory N Distance tracking device using global positioning system signals
US6278403B1 (en) * 1999-09-17 2001-08-21 Sirf Technology, Inc. Autonomous hardwired tracking loop coprocessor for GPS and WAAS receiver

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0688867A (ja) * 1992-09-07 1994-03-29 Sokkia Co Ltd Ｇｐｓ受信機
JPH09325180A (ja) * 1996-06-05 1997-12-16 Seiko Epson Corp 情報処理装置およびその制御方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012177636A (ja) * 2011-02-28 2012-09-13 Casio Comput Co Ltd 衛星電波受信装置
US8810449B2 (en) 2011-02-28 2014-08-19 Casio Computer Co., Ltd Satellite radio receiver
US8937573B2 (en) 2011-10-06 2015-01-20 Casio Computer Co., Ltd. Satellite radiowave receiving device
JP2015513085A (ja) * 2012-02-23 2015-04-30 コーネル ユニバーシティＣｏｒｎｅｌｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ 低電力の非同期型ｇｐｓベースバンドプロセッサ
CN105738928A (zh) * 2016-05-06 2016-07-06 中国科学院微电子研究所 一种gnss接收机、终端设备及定位系统

Also Published As

Publication number Publication date
HK1043450A1 (en) 2002-09-13
CN1193506C (zh) 2005-03-16
TW508914B (en) 2002-11-01
US20020004392A1 (en) 2002-01-10
KR100752805B1 (ko) 2007-08-29
US6912242B2 (en) 2005-06-28
HK1043450B (zh) 2005-11-04
CA2352009A1 (en) 2002-01-04
KR20020004842A (ko) 2002-01-16
CN1331515A (zh) 2002-01-16

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