JP2002196066A - 人工衛星ナビゲーションシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】極めて低いシグナル強度レベルでも、屋内で作
動することができる人工衛星ナビゲーションシステムを
提供することである。 【解決手段】ナビゲーション衛星を軌道に乗せることか
ら信号観察を集めることに対して、観察者プラットホー
ムを含む人工衛星ナビゲーションシステム。サーバープ
ラットホームが、単純化されたナビゲーション衛星配置
暦、天文学カレンダー（ephemeris）、差異の補正、及
びクライアントサービスを供給する。ナビゲーションプ
ラットホームが、観察者とサーバープラットホームとの
間にインフォメーションを渡して、そしてサーバープラ
ットホームからの援助データに対する周期的な要求の
後、限定された期間の間、自立したポジション解決計算
を提供する。サーバープラットホームに含められた測定
プラットホームが、ナビゲーション衛星配置のスタティ
ックな観察をし、そしてそれは測定エラーと人工衛星デ
ータメッセージのデータベースを構築する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、人工衛星ナビゲー
ション受信機とそのシステムに関するものであり、さら
に特に、非常に弱い信号強度の領域での実施のための装
置と方法、また初期化と、ポジション解決のアウトプッ
トとを非常に早く行えるものに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】グローバル ポジショニング システム
(ＧＰＳ; Global positioning System)受信機は、典型
的には、ポジションと速度のようなナビゲーションのデ
ータを決定すめために、３あるいはそれ以上の地球の周
りを軌道に乗って旋回する人工衛星から受信したシグナ
ルを使用するものである。ＧＰＳシグナルは、費用なし
で世界的に利用可能であって、そして今や市の１つの一
区画以内まで、あるいはもっと良い範囲で、日常的に自
動車の場所を決定するために使われているものである。
二重周波数キャリアＧＰＳレシーバーは、それらのキャ
リア周波数の上にＰ符号変調から蓄積されたデルタレン
ジ測定（ＡＤＲ; accumulated delta−rangemeasuremen
ts）を生み出して、そして符号位相測定を生み出すため
に、また同時に L1 Ｃ / Ａ 符号を追跡するために、
典型的には、ＧＰＳ人工衛星と関連付けられた1対の無
線キャリアである L1 と L2を追跡するものである。キ
ャリア周波数 L1 が１５７５.４２ MHz に割り当てら
れ、そしてキャリア周波数 L2 が１２２７.７８ MHz.
に置かれる。それほど高価でない受信機は、たった１つ
のキャリア周波数を調律しており、そして従って、ポジ
ションエラーとして現われるローカルな対流圏と電離層
のシグナル伝達遅れを計算するために、適切な情報を持
っていない。このような周波数において、無線キャリア
シグナルが視線によって移動するものである。それで建
物、山と地平線が、受信をブロックすることになるし、
そして多元反射が良い受信を妨げることになる。地球に
ついての軌道でのＧＰＳ人工衛星の配置群の一つ一つ
は、符号分割多元接続（ CDMA; code−division multip
le access ）システムの取り決めによる、３２のユニー
クな識別符号の１つを伝達するものである。これは多く
のＧＰＳ人工衛星のすべてに、同じ周波数の拡散スペク
トラムモードにおいて、人工衛星の相対的な速度に起因
するように、その周波数のドップラー周波数シフトのプ
ラスまたはマイナスを伝達することを許すものである。
個別のＧＰＳ人工衛星に対して予め割り当てられてい
る、３２の疑似乱数（ PRN; pseudo random number ）
連続符号の１つに、１０２３の「チップ」符号を関連づ
けることによって、特定の人工衛星がシグナルとノイズ
の結果として生じている混乱から分類される。これらの
符号は、必ずしもお互いと一緒の位相で伝達されていな
い。そのために、初めにＧＰＳ人工衛星を「見いだす」
ことは、ドップラー周波数変化と発振器不正確さの原因
のため、種々のキャリア周波数を検索して、そして、１
０２３の異なった符号位相、そして２０あるいはそれ以
上の可能な相互関係のテンプレートを使って、符号一致
を捜すことを伴うものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本願発明は、ナビゲー
ション衛星を軌道に乗せることから信号観察を集めるこ
とに対して、観察者プラットホームを含む人工衛星ナビ
ゲーションシステムに関するものである。サーバープラ
ットホームが、単純化されたナビゲーション衛星配置
暦、天文学カレンダー（ephemeris）、差異の補正、及
びクライアントサービスを供給する。ナビゲーションプ
ラットホームが、観察者とサーバープラットホームとの
間にインフォメーションを渡して、そしてサーバープラ
ットホームからの援助データに対する周期的な要求の
後、限定された期間の間、自立したポジション解決計算
を提供する。サーバープラットホームに含められた測定
プラットホームが、ナビゲーション衛星配置のスタティ
ックな観察をし、そしてそれは測定エラーと人工衛星デ
ータメッセージのデータベースを構築する。サーバープ
ラットホームに含められた健全と品質モニターが、スタ
ティックな観察をチェックし、測定エラーと人工衛星デ
ータメッセージのデータベースにおいて、正しくないイ
ンフォメーションの包含物を妨げる。少なくとも一度、
サーバーとナビゲーションプラットホームの間に存在し
ている TCP/IP コミュニケーションリンクが、周期的に
そのコミュニケーションリンク上で渡されるインフォメ
ーション データパケット フォーマットをサポートす
る。それは、サーバープラットホームにおいての暦と天
文学カレンダーの人工衛星メッセージを、最近の人工衛
星のポジションと速度を示す単純な多項式のセットへ減
らす。これらは観察プラットホームからのリアルタイム
データで現在のポジション解決を計算するナビゲーショ
ンプラットホームにおいて有用である。 暦と天文学カ
レンダーのすべてのデータ保管を削除するためと、そし
てナビゲーションプラットホームにおいるユーザーポジ
ションを解決するために用いられる固定小数点の整数計
算だけを許可するために、軽量のモデルとしての援助デ
ータが、サーバープラットホームから観察者プラットホ
ームへ供給される。

【０００４】多くの高い建物のある大きな都市で、特定
の受信機によって追跡されているＧＰＳ人工衛星の１つ
あるいはそれ以上が、一時的に妨げられるかもしれな
い。幾つかの状況で、このような妨害は、すべての頭上
のＧＰＳ人工衛星が追跡されることを阻止することとな
り、このような停電、隙間は数分間続けられるものであ
る。ＧＰＳシグナルが、地下か、あるいは水中のトンネ
ルを通って動いている車にも、同じく利用できなくな
る。

【０００５】少なくとも1つの従来の5チャンネルＧＰＳ
受信機は、最初のスイッチオンにおいて、そのチャネル
のすべてを１機の人工衛星に焦点を合わせる。これはド
ップラー効果のために存在する不確実さがもたらす人工
衛星シグナル周波数の問題と、受信機でのローカルな発
振器不正確さの問題を扱う。外見上明白なドップラーの
周波数スペクトラムでの特定の人工衛星の検索が、並列
に行われる。例えば、受信機チャネルが複数あるよう
に、可能なドップラーの周波数スペクトラムを同じぐら
い多くの部分に分割することによって。その時、いくつ
かの受信機チャネルのそれぞれに、それぞれの部分の中
で検索に注目するように、指定する。

【０００６】一つの最も大きい不確実は、始動時におい
て、典型的なローカル発振器から可能な、ランダムな周
波数から生じるものである。そのために、外見上明白な
ドップラーの周波数は、広い検索境界線だけの中で知ら
れている。実際のドップラーの周波数を知ることは、あ
まり多くの助けにはならない、なぜならローカル発振器
は、それ自身のものの上にごくわずかでそれほど遠く離
れ得るからである。

【０００７】ユーザーの見地から、従来技術のＧＰＳ受
信機の少なくとも２つの操作上の特徴が、完全な満足を
妨げるものである。ビルが、ローカルなシグナルフィー
ルドレベルを受信機の最大の敏感さより下にさげるか
ら、このような従来の受信機は、しばしば室内で働くこ
とをやめた。そして、たいていの受信機が、コールドス
タートからポジション解決を作り出すために、非常に長
い時間がかかる。

【０００８】ＧＰＳ受信機での集中的な計算が、高いク
ロック速度とたくさんの高価な記憶装置メモリを必要と
した。これらは、次には、高価な、そして包括的なハー
ドウェアが必要となる。製造業者とユーザーが同様に、
高価でないプラットホームを使うか、あるいは他のアプ
リケーションのために既存の前のプラットホームを共有
する、より軽い、そしてより薄いナビゲーションソリュ
ーションを高く評価するでしょう。

【０００９】インターネットは同じく、個別のＧＰＳ受
信機が、それらの地域で差異の補正データをモニターし
て、そして高性能なプロセッサを持っている地域の Web
サーバについての計算集中的なタスクを取り除く方法
を、象徴している。

【００１０】スナップ トラック社(SnapTrack, Inc.)
（米国、カリフォルニア州サンノゼ市）は、無線の支援
されたＧＰＳ（WAG; wireless assisted ＧＰＳ）シス
テムのコマーシャル供給元である。時間、周波数とおよ
その場所データが、ナビゲーション受信機でのＧＰＳシ
グナル処理を支援するために、ワイヤレスネットワーク
から抽出される。このような技術は、スナップ トラッ
ク社の次に例をあげる多くの米国特許に記載されていま
す。USP５,９４５,９４４； USP５,６６３,７３４； US
P５,７８１,１５６； USP５,８２５,３２７； USP５,８
３１,５７４；USP５,８４１,３９６； USP５,８１２,０
８７； USP５,８７４,９１４； USP５,８８４,２１４。
同じく、USP６,０７８,２９０も参照ください。

【００１１】そこで、本願発明の目的の一つは、極めて
低いシグナル強度レベルでも、屋内で作動することがで
きる人工衛星ナビゲーション受信機及びシステムを提供
することである。

【００１２】本願発明の他の目的は、それぞれのコール
ドスタートの後に、急速にポジション解決を行える人工
衛星ナビゲーション受信機及びシステムを提供するもの
である。

【００１３】本願発明の更なる目的は、高価でない人工
衛星ナビゲーションシステムを提供することである。

【００１４】本願発明の更なる目的は、インターネット
とインタフェースを取る人工衛星ナビゲーションシステ
ムを提供することである。

【００１５】本願発明の目的の一つは、ネットワークで
情報が流通した時の、時間差と周波数相違によって改善
された正確さとパフォーマンスで、アシストされた人工
衛星ナビゲーションシステムを提供することである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】簡単に言えば、本願発明
のＧＰＳ測位システムの実施例は、システム オンチッ
プ受信機、ネットワーククライアントと Web サーバか
ら構成されている。そのWeb サーバは、システム オン
チップ受信機がただインフォメーションを通す、単純
な観察者のプラットホームモードをサポートすることが
でき、あるいはシステム オン チップ受信機が Web
サーバとのその最後の接触後から１５分間である間はそ
のポジションを計算することが可能である、半自主的な
モードをサポートすることができるものである。そのWe
b サーバは、ＧＰＳ測定エラー、天文学カレンダー(eph
emeris)、暦と他の人工衛星データメッセージのデータ
ベースを構築するために、独自のローカルなＧＰＳ配置
群測定プラットホームを含むものである。問題を持って
いる不十分な能力を発揮する人工衛星からのインフォメ
ーションは、除外される。そのネットワーククライアン
トは、浮動小数点式あるいは超自然的な数学機能を使う
よりむしろ、整数計算を使うことと２進数を伝達するこ
とによって、伝統的な計算集中的なタスクから解放され
るものである。１つのモードにおいて、ポジション修復
が、ネットワーククライアントからパスするデータから
Web サーバによって提供される。システム オン チ
ップ受信機は、レシーバー感度と検索速度を引き上げる
ための回路を含むものである。

【００１７】本願発明の実施例は、ナビゲーション衛星
を軌道に乗せることから信号観察を集めることに対し
て、観察者プラットホームを含む人工衛星ナビゲーショ
ンシステムに関するものである。サーバープラットホー
ムが、単純化されたナビゲーション衛星配置群暦、天文
学カレンダー（ephemeris）、差異の補正、及びクライ
アントサービスを供給するものである。ナビゲーション
プラットホームが、観察者とサーバープラットホームと
の間にインフォメーションを渡して、そしてサーバープ
ラットホームからの援助データに対する周期的な要求の
後、限定された期間の間、自立したポジション解決計算
を提供するものである。サーバープラットホームに含め
られた測定プラットホームが、ナビゲーション衛星配置
群のスタティックな観察をし、そしてそれは測定エラー
と人工衛星データメッセージのデータベースを構築する
ものである。サーバープラットホームに含められた健全
と品質モニターが、スタティックな観察をチェックし、
測定エラーと人工衛星データメッセージのデータベース
において、正しくないインフォメーションの包含物を妨
げるものである。少なくとも一度、サーバーとナビゲー
ションプラットホームの間に存在している TCP/IP コミ
ュニケーションリンクが、周期的にそのコミュニケーシ
ョンリンク上で渡されるインフォメーション データパ
ケット フォーマットをサポートするものである。それ
は、サーバープラットホームにおいての暦と天文学カレ
ンダーの人工衛星メッセージを、最近の人工衛星のポジ
ションと速度を示す単純な多項式のセットへ減らす。こ
れらは観察プラットホームからのリアルタイムデータで
現在のポジション解決を計算するナビゲーションプラッ
トホームにおいて有用である。 暦と天文学カレンダー
のすべてのデータ保管を削除するためと、そしてナビゲ
ーションプラットホームにおいるユーザーポジションを
解決するために用いられる固定小数点の整数計算だけを
許可するために、軽量のモデルとしての援助データが、
サーバープラットホームから観察者プラットホームへ供
給される。

【００１８】本願発明の利点は、ユーザーナビゲーショ
ン装置のコストを減らすシステムと方法が提供されると
いうことである。

【００１９】もう１つの本願発明の利点は、都市の峡谷
と屋内使用のために十分な感度と初期の修復時間とを改
善するシステムと方法が提供されるということである。

【００２０】本願発明の更なる利点は、システムと方法
が、それがより高いレベルを作るならリアルタイムと歴
史的なユーザーポジション修復と関係がある、インター
ネット上で提供する、より高いレベルのデータベースサ
ービスを作るシステムと方法を提供するということであ
る。

【００２１】本願発明のこれらと他の目的と利点は、種
々の図画で例証される望ましい実施例の、次の詳細な記
述を読んだ後、当業者にとって疑いなく明らかになるこ
とでしょう。

【００２２】

【発明の実施の形態】本願発明のポジションを決定する
システムの実施例が、図１で例証されており、そして一
般的な符号１００によってここに示されているものであ
る。システム１００が、受信機１０２と、その受信機と
一緒に配置されたネットワーククライアント１０４と、
その受信機とそのクライアントから遠く離れた Web サ
ーバ１０６とから構成されています。マイクロ波アンテ
ナ１０８が、軌道に乗っているＧＰＳ人工衛星から受信
機１０２へ送信されたローカルなシグナルを受信する。
第2のマイクロ波アンテナ１１０が、同じく軌道に乗っ
ているＧＰＳ人工衛星の幾つかから Web サーバ１０６
へ送信されたローカルなシグナルを受信する。

【００２３】本願発明のポジションを決定するシステム
の実施例が、図１で例証されており、そして一般的な符
号１００によってここに示されているものである。シス
テム１００が、受信機１０２と、その受信機と一緒に配
置されたネットワーククライアント１０４と、その受信
機とそのクライアントから遠く離れた Web サーバ１０
６とから構成されています。マイクロ波アンテナ１０８
が、軌道に乗っているＧＰＳ人工衛星から受信機１０２
へ送信されたローカルなシグナルを受信する。第2のマ
イクロ波アンテナ１１０が、同じく軌道に乗っているＧ
ＰＳ人工衛星の幾つかから Web サーバ１０６へ送信さ
れたローカルなシグナルを受信する。

【００２４】受信機１０２が Web サーバ１０６から遠
く離れているけれども、それは同じ一般的な地理的な領
域にあって、そして Web サーバ１０６によって計算さ
れた、差異、電離層と対流圏の補正からの利益を、まだ
得ることができるものである。

【００２５】受信機１０２は、無線周波数（RF）ステー
ジ１１２と、デジタル シグナルプロセッサ（DSP）１
１４と、マイクロコンピュータ（μＣ）１１６から構成
されている。μＣ１１６は、ランダムアクセスメモリ
（RAM）と、リードオンリーメモリ（ROM）と、クライア
ント１０４からのレベルが高いコマンドに反応が早いマ
イクロプロセッサを含んでいる。このようなRAMとROM
は、製造及び運営費用を減らすために、そのサイズにお
いて通常は小さいものとなっている。そのために受信機
１０２が、人工衛星の天文学カレンダーあるいは暦デー
タを保管するために使われないことは、本願発明の実施
例において危機的なものとなっている。オペレーション
の少なくとも１つのモードにおいて、受信機１０２は、
それぞれ明白な人工衛星のポジションと速度を表す多項
式のセットのWebサーバ１０６からの周期的な更新に、
非常に依存しているものである。

【００２６】本願発明の１つの実施例において、ＤＳＰ
１１４は、なるべく状態マシンの論理ゲート構成に専念
したものとして導入されるものであり、例えば、特定用
途向け集積回路（ ASIC ）として、あるいはゲート ア
レイとしてである。μＣ１１６は、ファームウェアある
いはソフトウェアを使っている第2の状態マシン、例え
ばソフトウェアによって実装された状態マシンを、実行
するためにプログラムされるものである。これらの２つ
の状態マシンは、 RF ステージ１１２によって供給され
た同相の、そして二次の（quadrature）サンプルを、μ
Ｃ１１６によって構築されて、そして転送されるナビゲ
ーション測定に、変換するために、共生の関係で働くも
のである。連続的な通信リンク１１８と１２０が、これ
らのナビゲーション測定を、ナビゲーションプラットホ
ームに、例えば、いずれか、クライアント１０４に、あ
るいはそれを通して Web サーバ１０６に、運ぶもので
ある。このようなナビゲーションプラットホームは、後
に捜索するべき人工衛星、得られる測定などを伝達する
ものである。

【００２７】クライアント１０４と Web サーバ１０６
との間の通信リンク１２２と１２４が、なるべくインタ
ーネットを含んでおり、そして転送制御装置プロトコル
/インターネット・プロトコル（ TCP/IP; transfer co
ntrol protocol / Internet protocol ）技術を使うも
のである。第３者であるユーザーは、なるべく少なくと
も Web サーバ１０６へのアクセスができる。

【００２８】部品あるいはすべての通信リンク１１８、
１２０、１２２及び１２４は、有線ではなくて、無線で
あってもよい。特定のアプリケーションが、このような
事情によるか、あるいはワイヤレスとなるこれらのリン
クによって使用可能であるかもしれない。もし受信機１
０２が、バッテリーによって作動するものであって、そ
してユーザーが身に付けるか、あるいは乗り物に搭載さ
れていたならば、これは特に真実味のあることとなるで
あろう。

【００２９】浮動小数点計算あるいは１０を基数とする
計算が、受信機１０２によって続けられないことは、本
願発明のすべての実施例において重大なことである。一
つの精度、そして確かに倍精度、そして浮動小数点式
は、なるべく受信機１０２の切り離せない部分であるロ
ーパワーの消費と遅いクロック速度ために、あまりにも
プロセッサ集中的なものとなっている。その代わりに、
受信機ポジションのすべての計算と解決は、整数の２を
基数とする計算、例えば、３２ビットの２進法でされる
ことが要求される。これは、 Web サーバ１０６が計算
して、そして対流圏の、電離層の、選択的な有効性（ S
A; selective availability ）と、２を基数とする整数
でフォーマットされた差異の補正データ上に通過させ
る、少なくとも１つのオペレーションのモードを必要と
するものである。これが可能ではないとき、これらの煩
わしい仕事は、クライアント１０４の上にふりかかる。

【００３０】ＧＰナビゲーション暦と天文学カレンダー
が、それぞれの人工衛星のポジションと速度を、それぞ
れ表す単純な多項式を供給するために、それ自身のリフ
ァレンスステーションＧＰＳ受信機と共に、 Web サー
バ１０６によって、得られて、そして減らされる。この
ような多項式は、もちろん、長い時間にわたって新鮮で
ないものであり、しかし、インターネットによるクライ
アント１０４と Webサーバ１０６との間の周期的なコン
タクトは、十分新鮮な軌道データを提供することに非常
に依存しているものである。従って、受信機１０２は、
ローカルな RAM / ROM に現在の天文学カレンダーと暦
のデータを持つために記憶装置集中的な要求から解放さ
れて、そして地域的に倍精度の浮動小数点の数学ですべ
てのポジション修復のための人工衛星の軌道ポジション
を計算することについての RISC プロセッサの２５８の
集中的なジョブから解放される。

【００３１】本願発明のビジネスのモデルの実施例にお
いて、 Web サーバ１０６は、独立したサービスプロバ
イダによって所有されており、そして管理されているも
のである。使用ごと、または定期利用料金は、受信機１
０２そして／あるいはネットワーククライアント１０４
を操作するユーザーにチャージされる。受信機１０２
は、アプリケーション特定のネットワーククライアント
１０４の半導体集積回路装置デザインのために、知的財
産（ IP; intellectual property ）パッケージで代わ
りにさらにまとめられる。このような IP は、ライセン
ス料とハードウェア装置コストのために、ネットワーク
クライアント１０４の相手先ブランド製造業者（ＯＥ
Ｍ; original equipment manufacturers）に販売され
る。

【００３２】RF ステージ１１２とＤＳＰ１１４は、そ
れらの製品に取り入れられる相手先ブランド製造業者
（ＯＥＭ）に、μＣ１１６のためのソフトウェアにバン
ドルする、ベリログ コード( Verilog − code )とし
て、商業的に販売されることができる「ハードウェア
イネーブラ ( hardware enabler ) 」を構成する。この
ようなハードウェア イネーブラ は、一つの集積回路
（ IC ）装置で、「システム オン チップ」（ SOC;
system on chip ）として実施されるものである。ハー
ドウェア記述言語（ＨＤＬ; hardware description lan
guage）または、C++、ビジュアル・ベーシックなど、の
ようなソフトウェアプログラミングコードの他の形式
が、同じく使われることができるものである。

【００３３】クライアント１０４は、少なくとも４つの
モードのうちの１つで操作されることができる：自治権
がある、半自治権がある、軽装(thin)、そして超軽装。
自治権があるモードでは、クライアント１０４は、ナビ
ゲーションプラットホームであって、 Web サーバ１０
６の援助がない受信機１０２それ自体の情報的なニーズ
を供給する。すべての他のモードでは、 Web サーバ１
０６は、ナビゲーションプラットホームとして機能す
る。

【００３４】半自治権があるモードでは、クライアント
１０４は、インフォメーションのために、周期的に Web
サーバ１０６を調べる。軽装( thin )モードでは、ク
ライアント１０４は、受信機１０２と Web サーバ１０
６との間に、ただデータを通すものである。軽装モード
は、それが最も良くクライアント１０４を構築して、そ
して操作するコストが最小限に下げられることを可能に
するものであるから、好まれるものである。超軽装モー
ドでは、他の観察者によって提供された、時間差そして
／あるいは周波数差のインフォメーションが、現地時間
とローカルな周波数との不確実とを減らすために、ネッ
トワークの上に伝えられるものである。

【００３５】オペレーションで、受信機１０２は、２つ
のドメイン、例えば、周波数と符号位相において、同時
にＧＰＳマイクロ波シグナルを探索しなくてはならな
い。ローカルな発振器と、人工衛星伝達手段の相対的な
速度によって起こされたドップラーシフトは、解決され
るキャリア周波数の不確実さを作る。瞬間的なＧＰＳ人
工衛星の疑似乱数（ＰＲＮ）符号位相は、他の未知数で
ある。「ノイズの床 (noise floor)」の上方にある、受
け取ったシグナルは、比較的容易で、そしてすばやく探
索することができるものである。けれども、建物の中に
存在する時のような弱いシグナルは、およそ２０デシベ
ルの騒音の中に埋められているものである。周波数 /
符号位相の貯蔵所へのそれぞれの訪問は、符号の相関物
により供給した、処理利得を持っているノイズの床を
「打ち落とす( beat down)」に十分に長い間、そこに存
在しなくてはならない。弱いシグナルは、検索の貯蔵所
が、例えばエイリアシングのためのように、貯蔵所の周
波数と貯蔵所の符号位相との間の、より素晴らしいステ
ップをもつことを、同じく要求するものである。もっと
多くの貯蔵所が、捜索されるために必要とされ、そして
それぞれの貯蔵所が、そのすべてが検索時間を幾何級数
的に増やす、もっと多くの処理の存在を必要とするので
ある。

【００３６】Web サーバ１０６は、インターネットにリ
アルタイムナビゲーションデータを公表する。部分的で
あるか、あるいは非リアルタイムのナビゲーション、ま
たはインターネット上の初期化データを掲示するよう
な、他のサービスは、現在存在するものであり、そして
それらインターネット上のデータは、部分的に代わり
に、あるいは受信機１０２に送られてきたリアルタイム
ナビゲーションデータの正当性をチェックすることに、
使われるものである。Web サーバ１０６のための主要
な、そして重大な役割ジョブは、受信機１０２からのナ
ビゲーション計算の煩わしい仕事を取り除くことであ
る。このような取り除くことの程度は、受信機１０２と
Web サーバ１０６との間に実現されるコミュニケーシ
ョン連絡の規則性に、依存するものである。受信機１０
２によって得られた実際の測定結果は、 Web サーバ１
０６に転送される。

【００３７】本願発明の代わりの実施例は、もっとレベ
ルが高い抽象概念と目的のためにデータベース処理をす
る Web サーバ１０６を含ものである。例えば、スタテ
ィックな観察をチェックして、そして測定エラーと人工
衛星データメッセージのデータベースにおける正しくな
いインフォメーションの包含を妨げることに対して、サ
ーバープラットホームは、健全と品質モニターを含むも
のである。もう１つのフロントの上に、 Web サーバ１
０６は、受信機１０２が、何時間もの、または何日も
の、または何週間もの、または数カ月もの、または何年
もの期間に渡って、訪問する場所などのパターンのため
に、長い時間にわたってポジション解決インフォメーシ
ョンを集めることができたのである。このようなインフ
ォメーションは、それから受信機１０２のユーザーがい
る場所、またはそのユーザーが行ったことがある場所、
あるいはそのユーザーが将来いる可能性が高い場所、を
見積もるために処理されるのである。このようなインフ
ォメーションは、至急報・特電、タイムレコーダー、自
宅監禁・軟禁、展開・配置、インベントリー(目録、棚
卸)、軍、セキュリティと、他の種類の応用に有用であ
る。ポジションインフォメーションは、ユーザーがどの
ような瞬間にも何をしているかについての、理知的な推
測と解釈されることができるものである。例えば、もし
ユーザーのポジションが地元の食料雑貨店のそれと一致
したならば、ユーザーは買い物をしていると考えられる
ことができるでしょう。ログが同じく Web サーバ１０
６に、ユーザーによって生成されることができ、例え
ば、電子データベースに「記録して」いる都市メンテナ
ンス課によって、消火栓、動力変圧器、道路などの常設
場所がそうである。

【００３８】ユーザーのポジションについてのインフォ
メーションの、インターネット上の存在は、リアルタイ
ムで文脈上のメッセージをユーザーに向けるために、広
告主と販売促進者によって使われる。このようなデータ
は、本願発明のビジネスモデルの実施例においてリアル
タイムで販売されるものである。

【００３９】本願発明の１つの実施例では、ユーザーが
受信機１０２を身につけて、そして、ワイヤレスでクラ
イアント１０４に接続する。例えば、ユーザーによって
動かされたスキーが、レコーディングされて、そしてキ
オスクで後に表示されることができた。もう一つの例で
は、ジョギングの屋外イベントが、特定の運動体制をチ
ェックする個人的なトレーナーによって分析されること
ができた。このようなアプリケーションで、受信機１０
２は、現在の半導体技術により、完全に腕時計の中に統
合されることができた。

【００４０】本願発明の実施例は、レシーバー感度を増
やして、そして、並列に異なった貯蔵所の周波数 / 符
号位相の仮説を走らせる多くのプロセッサのために、 S
OC 受信機１０２によって得られたシグナルサンプルを
コピーすることによって、同時に検索タイムを減らすも
のである。平均して、正しい貯蔵所の周波数 / 符号位
相の仮説は、非常に急速に、屋内であるいは車の中にさ
え見いだされる。

【００４１】一般に、本願発明の実施例は、シグナル感
度が増やされる方法であってそして検索時間が従来の受
信機及び方法と比較して短くされるような方法で、遠く
離れたＧＰＳ受信機によって集められたデータを処理す
るために、インターネット Web サーバを使うものであ
る。

【００４２】図２が、本願発明の「システム オン チ
ップ」（ SOC; system on chip ）の実施例を表してお
り、そして一般的な符号２００によってここに参照され
る。SOC ２００は、１つのシリコンピース上に集積され
た２つの基本的な部分を含むものであり、２つの基本的
な部分とは、ハードウェアによって実装された状態マシ
ンと、ソフトウェアによって実装された状態マシンであ
る。 図１において、これらの２つの機能的な半分の部
分は、ＤＳＰ１１４とμＣ１１６として別に示されてい
る。

【００４３】ハードウェアによって実装された状態マシ
ンは、 RF ステージ１１２（図１）からのサンプルを入
力する。それは、受信機ミキサーのオペレーションに遅
れをとらずについていくために専用のゲート ロジック
を用いる。埋め込みの RISCプロセッサ上で実行される
ソフトウェアによって実装された状態マシンは、ハード
ウェアによって実装された状態マシンの要求であるリア
ルタイムデータを供給する。このような埋め込みの RIS
C プロセッサは、市販されている XEMICS （スイス）社
の クールリスク (coolRISC(商標)) CR816 で実装され
ることが可能である。ソフトウェアによって実装された
状態マシンは、連続的なコミュニケーションチャネルに
よって、μＣ１１６（図１）と典型的にコミュニケーシ
ョンをとる。

【００４４】SOC ２００は、クロック発振器２０２とク
ロック マネージャ２０４を提供するものであり、この
クロックマネージャ２０４は、符号の数制御装置の発振
器（NCO; numerical control oscillator ）２０６、符
号ジェネレーター２０８、１８部分の符号メモリ２１
０、デジタルのローカル発振器２１２、キャリアＮＣＯ
２１４、１０部分のキャリアジェネレーター２１６と、
１０部分のキャリアミキサー２１７をドライブするもの
である。有限の状態マシン（ FSM; finite state machi
ne ）２１８は、３５２の１０部分の符号仮説メモリ２
２０、３５２の符号ミックス相関ペアー２２２と、３５
２のペアーのラッチ２２４にデータを載せるために、デ
ータを発生させるものである。仮説メモリ２２６は、ペ
アーのラッチ２２４から抽出したインフォメーションを
受け取るパワーサムレジスター(power sum register)２
２８とのインタフェースとなるものである。Ｍ１、Ｍ２
とＭ３のセットは、２３０、２３２と２３４とに位置し
ており、パワーレジスタがμＣ１１６に出力される。

【００４５】ゲインコントローラー２３６が、マルチプ
レクサ２３８に同位相（「Ｉ」）サンプルと２次(quadr
ature)（「Ｑ」）サンプルを送る。データセレクター２
４０が、サンプルメモリＡ ２４２とサンプルメモリＢ
２４４の中から、図形蓄積サンプルを、周期的に取り
替える。サンプル制御シグナル２４６は、１つのピリオ
ドで、どのメモリが満たされているか、そしてどちらが
読まれているか決定する。ゲインコントローラー２３６
は、第１パルス周波数変調器２４８によって、Ｉ−ＤＣ
オフセットシグナル２４７を提供する。Ｑ−ＤＣオフセ
ットシグナル２５０は、第２パルス周波数変調器２５２
によって、フィードバックされる。AGC- フィードバッ
クシグナル２５４は、第３パルス周波数変調器２５６に
よって、出力される。

【００４６】SOC ２００の一部であるμＣ１１６のソフ
トウェアによって実装された状態マシンは、 XEMICS
（スイス）社のクールリスク( coolRISC(商標))という
縮小命令セットのコンピュータ（ RISC ）マイクロプロ
セッサを持っている、好ましくは、埋め込みで、ローパ
ワーの、縮小命令セット（ RISC; reduced instruction
set ）プロセッサ２５８に、基づいているものである。
IP - プロダクトとして同じく、ウルトラローパワーの
デジタルセルライブラリーとしての、クールリブ( CooL
ib (商標)) と８ビットの RISC コアのクールリスクＲ
( CoolRISCR (商標))が市場に出ている。 http://www.
xemics.ch を参照ください。ソフトウェアによって実
装された状態マシンのファームウェアは、リード・オン
リー・メモリ（ DROM ）２６０、スタティックなランダ
ムアクセスメモリ（ SRAM ）２６２とフラッシュメモリ
２６４を用いる。パワーオンリセットロジック２６６
は、パワーオンリセットを提供する。温度補償された水
晶発振器（ TCXO; temperaturecompensated crystal os
cillator ）２６８が、 RISC プロセッサ２５８に安定
したタイミングベースを提供する。RISC プロセッサ２
５８とクライアント１０４（図１）との間のコミュニケ
ーションは、シリアル インプット / アウトプット（
SIO; serial input / output ）周辺機器２７０、例え
ば、 RS - ２３２、ユニバーサルシリアルバス（ USB;
universal serial bus ）、イーサネット(登録商標)な
どで伝達する。

【００４７】周波数相違コミュニケーションポート２７
１が、 SOC ２００のローカル周波数の不安定さを減ら
すのに役立つ、ネットワーク上にインフォメーションを
分配することに関係する。時間差コミュニケーションポ
ート２７２が、 SOC ２００のローカル時間（現地時
間）の不確実さを減らすのに役立つ、ネットワーク上に
インフォメーションを分配することに同様に関係する。
その１方あるいは両方ともが、初期の修復時間(time-to
-first fix)、受信機感度と解決の正確さとを改善する
ことができる、探索戦略の方策で使用される。このよう
な改良は、典型的には流れを下った（下流の）データ消
費者によってポスト処理で達成される。これは、例え
ば、ネットワークサーバーである。

【００４８】図３は、本願発明の状態マシンコントロー
ルプログラムの実施例を表しており、そして一般的な符
号３００によってここに参照される。状態マシンコント
ロールプログラム３００は、パワーオン初期化装置 ３
０２、クロックジェネレーターとコントローラー３０
４、モードブロックアレイプログラムコントロールルー
プ３０６、事前計算( precomputation ) とプレイバッ
クブロック３０８、そしてラッチ可能ブロック３１０と
を含むものである。FSM ３００は、典型的にインタフェ
ースされており、そしてナビゲーションプラットホーム
３１２に対して、早く反応するものとなっている。この
ようなナビゲーションプラットホーム３１２は、完全に
自治権があるモードにおいてクライアント１０４上に
て、そして軽装(thin)クライアントモードと半自治権が
あるモードにおいて Web サーバ１０６上にて、ホスト
するものである。ナビゲーションプラットホームは、ナ
ビゲーション解決が計算されるところにおいて、本質的
なものとなるものである。

【００４９】状態マシンコントロールプログラム３００
は、パワーオン及び初期化の後の、深い眠り（静止、ス
リ−プ）に、補助のハードウェアを典型的に置くもので
あり、例えば、クロックを巧みに操作し、そして RISC
プロセッサ２５８（図２）に停止命令を実行すること、
である。連続的なインプットライン上の割り込みは、ク
ロックジェネレーターとコントローラー３０４を目覚め
させるだろう。これは、ソフトウェアによって実装され
た状態マシンを目覚めさせることである。１ミリセカン
ド割込み発生器（MSEC ＝ On）は、マスタータイマー M
sec24 を増加させ始めて、そしてスタートさせるもので
ある。温度センサー、時間差カウンターと周波数差異カ
ウンターが、それぞれデフォルト(default)測定をと
る。RF とサンプルクロック（ SCLK ＝ on）がオンと
なると、 AGC プログラムコントロールループが活性化
(アクティブ)される。サンプルメモリＡあるいはＢは、
AGCプログラムコントロールループが初期化され、そし
て安定化されるのを、待たなければならない。

【００５０】例えば、「 sampleMemoryControl 」フラ
グを書くことによって、サンプルメモリは、マニュアル
でオンとオフになる。「１」の値がメモリをオンにし、
そして「０」の値がそれをオフにする。新しい有効なモ
ードブロックが定義されるときはいつでも、サンプルメ
モリは、好ましくは自動的にオンにされる。ナビゲーシ
ョンプラットホームは、同じく他のモードを自由に操る
ことができ、例えば、「 RF 」と「ミリセカンド( Msec
)」フラグのそれぞれを ON・OFF にすることである。R
F＝OFFのモード及び Msec＝ONのモード は、時間を持続
するために使われるが、どんな人工衛星でも追跡するの
をスキップする。これは、ＧＰＳの修復レートが遅い、
例えば１０セカンドごと、の時、より少ない力を使用す
る。RF＝OFFのモード及び Msec＝OFFのモード は、有限
の状態マシン３００が深いスリープモードに戻されるこ
とを可能にする。 RF＝ONのモードで、Msec＝ONのモー
ドで、そしてサンプルメモリ＝OFFのモード は、RF - A
GC を活発(アクティブ)にしておくものである、その中
に追跡されている人工衛星はない。

【００５１】パワーオン初期化装置 ３０２は、有限の
状態マシン変数のために、デフォルト状態を準備する。
変数は、ローカルであり、すなわちモードブロックの中
でではなく、最初の使用で明示的にコードで識別され
る。さもなければ、すべての変数は、モードブロックに
ある。次の表Ｉは、ソフトウェアでパワーオン初期化装
置 ３０２を実行する１つの方法を表している。プレイ
バッククロックをスタートさせる前に、２つの変数、 M
BP と LAP とが初期化される。 TABLE "Ｉ" クロックジェネレーターとコントローラー３０４のロジ
ックは、図４でさらに詳述されている。クロックジェネ
レーターとコントローラー４００は、例えば、２７.４
５６ MHz 作動するマスタークロック（ MCLK ）を含む
ものである。MSECデータセレクター４０４は、マスター
クロック（ MCLK ）アウトプットの RISCプロセッサ２
５８によって、ソフトウェア制御を許すものである。同
様に、PCLK データセレクター４０６は、プレイバック
クロックアウトプットのソフトウェア制御を許すもので
ある。「÷13 」分周器４０８は、マスタークロック周
波数をサンプルクロック周波数に下げる。プログラマブ
ルダウンカウンター４１０は、２１１１を０までカウン
トダウンするためにロードした時に、マスタークロック
を１３.０ＫＨｚクロックに下げる。 SCLK データセレ
クター４１２は、サンプルクロック（ SCLK ）アウトプ
ットのソフトウェア制御を許すものである。「÷64 」
分周器４１４と「÷33 」分周器４１６は連続してお
り、そしてマスタークロック周波数を１ミリセカンドの
パルス周波数に下げる。プログラマブルアップカウンタ
ー４１８は、１６,７７７,２１５のサイクルでマスター
クロックをカウントする。「÷10 」分周器４２０は、
マスタークロック周波数を１０ミリセカンドのパルス周
波数に下げる、例えば、割り込みとしての使用のため
に。 クロックジェネレーターとコントローラー４００
は、アップカウンター４２４、書込み可能な状態on/off
データセレクター４２６、プログラマブルアップダウン
１２ビットカウンター４２８と、書込み可能な初期設定
値レジスタ４３０を、さらに含むものである。

【００５２】有効なモードブロックのために、ソフトウ
ェアによって実装された状態マシンは、１モードブロッ
クを初期化しなくてはならない。ただソフトウェアによ
って実装された状態マシンだけが、多くのパラメータを
定義するモードブロックにデータを書き込むことができ
る。FSM ３００は、初期化の後には、このようなデータ
を書き込むことができない。ソフトウェアによって実装
された状態マシンは、blockWriteFlag ＝１をセット
し、それで、このフラグがクリアーされるまで、このブ
ロックは有限の状態マシンによって選択されない。適切
なデータを書き込んだ後、ソフトウェアによって実装さ
れた状態マシンは、 blockWriteFlag ＝０をセットす
る。

【００５３】ソフトウェアによって実装された状態マシ
ンは、どんな時でも、 blockWriteFlag をクリアーする
（「１」から「０」に変えられる）、有限の状態マシン
は、newModeBlockFlag でこのイベントを記録する。こ
れは有限の状態マシン変数であって、そしてグローバル
である、例えば、特定のモードブロックではない。

【００５４】モードブロックアレイプログラムコントロ
ールループ３０６は、有限の状態マシン３００のメイン
プログラムコントロールループを表している。startOfN
ewRecord イベントが起こるときはいつでも、そして同
じくプログラムコントロールループが稼働していなく、
そして newModeBlockFlag がセットされるときはいつで
も、プログラムコントロールループの先頭が達せられ
る。いくつかの変数は、有限の状態マシン３００にグロ
ーバルである。 「 MBP 」変数が、５ビットのアドレス
モードブロックポインタであり、その中に０-１６は可
能な値である。 「numModeBlocks 」変数は、定義され
たモードブロックの数を、モードブロックアレイ（ＭＢ
Ａ; mode block array）に保管する。 「 recordToggle
」フラグは、１０ミリセカンドごとに変化する、１ビ
ットのカウンターである。 「 Msec4 」変数は、すべて
のミリセカンドを変える、４ビットのカウンターであ
り、実際、それは「 Msec24 」変数の最下位の４ビット
に相当する。

【００５５】２つの変数、「 playbackState 」と「 pl
aybackStateCnt 」は、有限の状態マシンのそれぞれの
ステップで消費される、マスタークロックの数をモニタ
ーするために使用される。これらの変数は、主に有限の
状態マシンがどのように働いているかを観察するために
使用される。しかしながら、有限の状態マシンが、１つ
の有限の状態マシンブロックよりいっそう多くによって
使用されている、グローバルデータが書かれる、ある特
定の重大なエリアにあるとき、それらは同じく知られる
ように、競争状態を妨げるために使用されることができ
る。playbackState は、状態マシンにおける場所に従っ
て変えられる。カウンターは、どのようにカウンターが
初期化されたかにより、アップカウンターまたはダウン
カウンターのどちらにも成り得るものである。 ゼロに
初期化すると、変数をアップカウンターにし、非ゼロの
値に初期化すると、変数をダウンカウンターにするので
ある。playbackState がゼロ状態にあるとき、 playbac
kStateCnt は、アイドリング状態となることを強いられ
る。 TABLE II newModeBlockFlag をクリーンにするときは、注意が払
わなければならない。変数は、ソフトウェアによって実
装された状態マシンによって、 blockWriteFlag をクリ
アーするクロックと同じクロック上でクリーンにされて
はならない。これは、MBP ＝numModeBlocks あるいは書
かれているモードブロックアドレスが現在の MBP より
少しであるという場合において、モードブロックが実行
されることから妨げられるであろう。

【００５６】modeBlockPointer が新しいアクティブな
モードブロックにセットされるときはいつでも、事前計
算とプレイバックブロック３０８は、稼動している。コ
ントロールが、モードブロックアレイプログラムコント
ロールループからここで飛び上がって、そして、実施後
に、プログラムコントロールループに戻る。もし start
OfNewRecord イベントが起こるならば、ジャンプアウト
が起こりえる。モードブロック中の１ブロックの地位が
stoppedPlayback フラグでタグを付けられるであろ
う。ソフトウェアによって実装された状態マシンは、ど
のようにこのような状況に返答するべきかを決定する。 TABLE III ラッチアベイルプログラムコントロールループ３１０
は、新しいラッチデータに応答する。ラッチは、決して
クリアーされない、それらはそれぞれのプレイバックの
終わりに、ただ書き込まれるだけである。もしそれら
が、次のプレイバックの前に処理されないならば、デー
タは失われて、そしてエラーとして報告されない。 la
tchActivePointer （LAP）変数が、モードブロック数
（ numModeBlocks ）以下の有効モードブロック値にセ
ットされるときは、新しいラッチデータの入手可能性の
状態は知らされる。それで、ラッチアベイルブロックの
オペレーションは、イベント駆動型(イベントドリブン)
である。 latchActivePointer がnumModeBlocks より少
しの価値になるとすぐに、ブロックは動くものである。
しかしながら、もしラッチアベイル処理の初期化に、か
なりのクロックをとるようであれば、データが実際に使
用可能となる前に、初期化を行わなければならない。

【００５７】HypMem は、実際に記憶セルを使用するこ
となしの自動ラップとしての、バンクとセルアドレスブ
ロックを使うことができる新しい方法を持っている。こ
のようにして、 hypHem を使わない、アウトドアのモー
ドとすることは、 maxDataの場所を覚えているために、
まだこれらの２つのレジスターを使用するのである。こ
の方法は、フランスの hypMem マクロ記述に加えられ
る。

【００５８】もし maxData が求められるならば、すべ
てのレコードが更新される。それで、maxbataUpdateRat
e が、１ビットの単語になって、そして仕事の maxData
Update によって置き換えられる。maxDataReportRate
は、取り去られて、そしてソフトウェアで処理されるこ
ととなる。

【００５９】プレイバックが終了していて、働いている
相関物が相関ラッチにコピーされるとき、 latchAvail
が１にセットされ、そしてラッチアベイルポインター
（LAP;latch avail pointer）が、働いているモードブ
ロックポインター（ MBP; modeblock pointer ）にセッ
トされることを想定してください。

【００６０】もし maxData が、処理されていないなら
ば、１つのモードブロックのためのすべてのプレイバッ
クが完了されるとき、どんな新しいプレイバックでも報
告される。このチェックは、事前計算とプレイバックブ
ロックでされることができ、しかし１つのセクションの
みでこのステップをすることが好ましい。１つのモード
ブロックが、他のレコードのために処理される、ソフト
ウェアによって実装された状態マシンに示す前に、maxD
ata が最新のものにアップデートされるのを待つことを
望むので、これは、ラッチアベイルブロックでなされる
ものである。

【００６１】新しいモードブロックが始められるとすぐ
に、ラッチデータが、まだ前のモードブロックの最後の
プレイバックから処理されていることはありそうであ
る。それで、標準的な事前計算のセクションで、 maxDa
ta 分析と結び付けられたデータは、初期化されること
ができないものである。そこで、初期化のプログラムコ
ントロールループが、それぞれのモードブロックそれぞ
れのレコードにおいて要求されなくてはならない。 TABLE IV もしプレイバックブロックが、同じクロック上で、ＬＡ
Ｐを現在の MBP にセットしようとしているならば、Ｌ
ＡＰを numModeBlocks の静止(無活動)状態へ戻すとき
に、問題が発生する。上記のものは、プレイバックブロ
ックにおいてであり、ちょうど新しいＬＡＰを書き込む
前に、 playbackState は７にセットされた。それで、
もし playbackState ＝７であるならば、ＬＡＰに対す
るどんな変更でも待つべきである。

【００６２】高度の平行(類似、並行)を得るために、符
号の仮説の大きなバンク(bank)が、同じキャリア混合を
使用する平行(類似、並行)に実装されるものである。最
も多くのフレキシビリティのために、「検索」モードの
ためにはかなりの可能性でチップの１／２ のスペース
を、そして「 timeTrack 」モードのためにはもっとわ
ずかなスペースを合成することに対して、バーチャルコ
ードジェネレーターが好まれる。しかしながら、多数の
符号の仮説のために、バーチャルコードジェネレーター
を用いた実装は、あまりにも高価である。

【００６３】２.１１２ MHz のサンプルクロックの期間
は、およそ半分のチップ時間である。正確には、それは
チップ時間の半分より少しである３１／６４または１／
６４である。このスペースのために、１０２３のチップ
範囲をカバーする符号仮説の数は、２１１２である。こ
れは完全なチップの１／２のスペースのための２０４６
の場所より、３％（６６の余分の符号の場所に相当）多
くのメモリスペースを必要とする。

【００６４】最近のテストデータは、典型的な水晶周波
数のための先験的な（アプリオリな）最悪事態のモデリ
ングエラーが、温度モデリングで約±０.５ PPM（± 78
7Hz）であることを示している。保守的であって、そし
て周波数に対するユーザーポジションエラー効果のため
に若干の不確実性を残すために、最初の人工衛星のため
の±１０００ Hz の周波数範囲が、好ましくは、探索さ
れる。もし最初の探索に学習した周波数インフォメーシ
ョンについて、高度な信頼があるならば、次の人工衛星
の周波数探索範囲は、時間と努力をセーブするために制
限され得る。代わりに、このような探索時間のセービン
グは、それほど高価でないハードウェアで見いだされる
であろうような、遅いクロックスピードとトレードされ
得るものである。

【００６５】「事前発見間隔」（ PDI ; predetection
interval ）は、パワーを得るために適合するすぐ前に
終わる、入ってくるそしてローカルに生成されたシグナ
ルの首尾一貫して統合された期間である。１０ミリセカ
ンドの事前発見間隔の間、キャリア混合の周波数レスポ
ンスは、±１００ Hz において最初の ヌル（null，ゼ
ロ） を持っている同期性機能である。典型的には、周
波数の探索ステップは、探索された次の周波数が、前の
頻度のヌルにそのピークを持つように、選択されます。
この場合、１００ Hz 毎に探索可能であり、そしてそれ
ぞれの周波数の探索ステップの 1.5dB バンド幅は、±
５０ Hz である。２０の完全な符号探索が、±１０００
Hz の望ましい範囲をカバーするために必要とされる。

【００６６】２バッファの RFサンプル構成で、相関物
のバンク（bank）により定義された各符号の仮説は、ち
ょうど２１１２のクロック、例えば、１ミリセカンドの
サンプルクロックの数、で完全な１０ミリセカンドの事
前発見間隔の間に、更新される。RFサンプルは、すべて
の１０ミリセカンドに、同じサブミリセカンドの時間
で、取られるものである。これらはそれからミックスさ
せられて、そして一つのサンプルクロック上に相関づけ
られ、そのためにサンプルの新しいセットは、読まれた
すべてのサンプルクロックである。１０ミリセカンド
で、そして２７.４５６ MHz において、２１１２のサン
プルの１３０グループを作り出すことができる２７４５
６のマスタークロックがある。特定の符号と周波数の仮
説をミックスした２１１２のサンプルのループは、ここ
では「プレイバック(playback)」と述べられている。

【００６７】もし、２０の完全な符号探索が、セットア
ップのために必要だったクロックの残りで、１２０のプ
レイバックにおいてなされたならば、１つの符号スペク
トル（１０２３のチップ）をすることに必要とされるプ
レイバックの数（Ｎ）は、２０ ＊ Ｎ ＝ １２０であ
る。この例では、Ｎ ＝ ６である。「Ｉ」の数と「Ｑ」
の数の相関ペアーは、合計で７０４の相関物のために、
それで２１１２/６ ＝３５２となる。それらは、図２で
示されている。

【００６８】代わりの実施例は、２つの要因により、マ
スタークロック速度を増加させる、この要因とは、例え
ば合計で２６０のプレイバックを生む場合。プレイバッ
クの数は、１つの完全な符号スペクトルを得るために、
１２に増やされることができる。このようにして、ちょ
うど１７６の相関物ペアーが、合計３５２の個別の相関
物で必要である。この例では、１７６の相関物が、２
＊ （ 27.456MHz ） ＝54.912MHz のプレイバックスピ
ードで選択される。

【００６９】符号ＮＣＯ ２０６は、２.１１２ ＭHz
サンプルクロックを、１.０２３ MHzに変換する６ビッ
トの加算器である。それは、標準的な２つのサンプルク
ロックよりも、どちらかと言うと、１つの符号クロック
のために必要な３つのサンプルクロックがあるときに、
符号クロックと div3 シグナルを生成する。それらは、
シフトする能力はないが、しかし、初期状態変数「 nco
InitialCondition 」を指定することによって、位相は
調整され得る。

【００７０】符号ジェネレーターブロック２０８は、２
つの１０ビットのシフトレジスタを特定の連続した疑似
乱数を発生させるために、使用する。このブロックは、
望ましいチップ位相と疑似乱数に基づく３つのルックア
ップテーブルを含んでおり、それらは、 G1 、 G2 と G
2のオフセットである。

【００７１】符号と div3 メモリ２１０は、同じサンプ
ルクロック上の、符号ジェネレーターと div3 アウトプ
ットシグナルを、ストロボ(strobe)と遅らせるために、
２つのシフトレジスタを使用する。遅れ深さは、最悪の
事態では、それぞれのシグナルのために１７の１ビット
状態である。これらは、検索または「 meas - mode」の
ための、バーチャル符号ジェネレーターへのインプット
シグナルである。

【００７２】バーチャル符号ジェネレーターブロック
は、遅れレジスターにおいて、符号に関連する±３１／
６４チップの相対的な遅れを合成する。肯定的な遅れ
は、時間通りのタップと遅れたタップの組み合わせを使
用する。初期の遅れは、時間通りのタップと早い（初期
の）タップの組み合わせを使用する。「search」(探索)
モードで使われた５つのバーチャル符号ジェネレーター
の１つのグループがあり、そして「 timeTrack 」モー
ドで使った合計で１６ ＊ ５ ＝ ８０のための、１５
＊ ５のバーチャル符号ジェネレーターの他のプールが
ある。

【００７３】５つのバーチャル符号ジェネレーターのセ
ットは、ここでは「super virtualcode generator (ス
ーパーバーチャル符号ジェネレーター)」と述べられて
いる。それらが、ドップラー曲線を保証するための、１
０ミリセカンドの記録の全域で必要な位相を生み出すも
のである。

【００７４】長さを持った、５つの１ビットのシフトレ
ジスターのセットを含むバーチャル符号ジェネレーター
メモリ２０８は、「検索」モードで１０ミリセカンドの
事前発見間隔の間、コードドップラーを作るために使わ
れる５つのバーチャル符号ジェネレーターのアウトプッ
トが、１７６である。最も早い初期状態である ０は、
バーチャル符号ジェネレーターの直接のアウトプットで
ある。最終の状態、「１７５」は、状態 ０からの遅れ
ている１７５のサンプルクロックである。

【００７５】符号シフトメモリは、指定されたサンプル
クロックの、全体のコード発生ブロックの状態をストロ
ボするために使用される。このデータは、バーチャル符
号シフトを作るために、次のプレイバックで再ロードさ
れる。

【００７６】デジタルローカル発振器（ DLO; digital
local oscillator ）２１２が、１６までにサンプルク
ロックを分割して、そして１３２ kHz でゼロから１５
まで数える「 dloState 」と呼ばれる、１６状態変数を
生成する。それは最終の RFステージからのシグナル出
力の、最終のＩＦを生成するために使用される。

【００７７】キャリアＮＣＯ ２１４、あるいはマスタ
ーキャリア NCOは、そのインプット（ 528kHz ）とし
て、サンプルクロックを４つに分けた、２４ビットのレ
ジスタであって、そしてそこで４つの最も重要なビット
は、「 carrierNcoValue 」に対応する周波数（もし周
波数がネガティブであるならダウンカウント）におい
て、ゼロから１５までアップまたはダウンで数える「nc
oState 」として解読（デコード）される。

【００７８】「sumState」 は、「 dloState 」と「 nc
oState 」との合計である、４ビットの数である。それ
は、ドップラーと最終の IF との合計によって生み出さ
れた位相を表しているものである。

【００７９】「realStateCount 」変数は、マスターキ
ャリアＮＣＯの状態が変化しない、連続したサンプルク
ロックの数を数えるものである。カウントを増加させる
前に、カウンターを前もって分割することで、変数は、
同じく遅れ得るものである。これはドップラーが非常に
小さい場合に、限定された範囲を４ビットの遅延に適応
させるために必要とされるものである。

【００８０】スーパーバーチャルキャリアＮＣＯが、マ
スターキャリアＮＣＯと同じ周波数を生成する複数のバ
ーチャルキャリアＮＣＯのグループであり、しかし位相
オフセットにおいて、それは、マスターキャリアＮＣＯ
から１ミリセコンド遅れているモジュールである。それ
ぞれのバーチャルキャリアＮＣＯが、２つの４ビットレ
ジスタ、例えば、「オフセット（差し引き計算）」と
「遅れ」とを持っている。それぞれのバーチャルキャリ
アＮＣＯが、「 sumState 」の位相から、４ビットの位
相オフセットを生成する。現在の「 realStateCount 」
が、遅れ変数を超えるとき、またはドップラーがネガテ
ィブであるときは、前進を超えるとき、遅れ変数は、遅
れの１付加ビットを加えることがでるのである。

【００８１】キャリアミックス２１６は、 RF サンプル
を、１０のＮＣＯのそれぞれによって生み出されたキャ
リア位相と混ぜるものである。キャリアミキサーは、た
った１つである。サンプルのすべての１０ミリセカンド
は、１回、同じサブミリセカンドの位相に混ぜられるも
のである。

【００８２】符号ミキサーは、重大な平行（類似、並
行）を供給するものであり、探索モードでの各ミックス
において、最高１７６の異なった符号の仮説が生み出さ
れることができる。 「timeTrack 」モードで、１１の
相関物が異なった時（エポック）においてミックスを分
離するために必要とされるので、たった１６が利用可能
である。 それぞれの仮説のために、ミキサーと、同相
の、そして２次のインテグレータとがあり、例えば、
「Ｉ」と「Ｑ」との相関物 ２２２がある。

【００８３】仮説ラッチ２２４は、最近の仮説の「Ｉ」
と「Ｑ」のためのホールディングレジスターである。ラ
ッチが用いられているので、それで、 RISC プロセッサ
２５８が、データを読むのを待たないで、次のミックス
は始まることができるのである。それぞれの新しいミッ
クスが古いデータに上書きして、 RISC プロセッサ２５
８が読めるように、その時までラッチしたデータを取っ
てくる。

【００８４】デジタルシグナル処理は、書かれることが
できる異なった変数の数によってコントロールされる。
人工衛星乗用車疑似乱数（ SV:PRN ）変数は、新しい探
索を定義するよう書かれる。軌道に乗っているＧＰＳ人
工衛星が疑似乱数の符号０１-３２を使用する。WAAS と
疑似 は、３３ - ４xの限界で定義される。６ビットの
ワード長は、最小の必要条件である。符号のスタートの
位相変数は、「 StartingCodePhase 」であって、そし
てチップの６４番目のパーツで関係したスタートの位相
を定義する。これは２バイトの無署名のワードであっ
て、そして「探索」モードで最初の符号ウインドウの右
手側の位相を表しており、また「 meas −モード」で符
号ウインドウの左手側の位相を表しているのである。符
号位相の範囲は、０−（１０２３ ＊ ６４-１） ＝ ０
から６５４７１となる。符号位相を調整するとき、考慮
されている６４の未使用の値がある。「StartingCodePh
ase」の数は、容易にチップと６４番目の中に入り得る
ものである。 TABLE V 例えば、１００個のチップの符号位相と、１７／６４の
チップスペースは、「startingCodePhase 」 ＝ ６４１
７を持っている。１０２３ ＊ ６４よりいっそう多くを
加えることによって、上の限界を超えるとき、大きい位
相から小さいの位相までの実施において、デットゾーン
(dead zone)が１つの整数チップを借りるので、位相の
たった１つのチップが加えられるのである。

【００８５】同様に、小さいスタートの「 codePhase
」からポジティブな位相を引くときは、方法は下にロ
ールして、そして大きい「 codePhase 」にデッドゾー
ンを譲渡することで占領するものである。訂正されてい
ない位相は、小さい位相から大きい位相まで移動するに
は、あまりにも大きすぎるので、訂正は１を差し引くこ
とである。

【００８６】ドップラースタート「 carrierNcoValue
」変数は、ビットのキャリアＮＣＯユニットで定義さ
れる。３バイトの署名されたワードは、毎秒サイクルの
番号でキャリアドップラーを表すために使用される。１
３２ kHz の最終の中間の周波数（ IF ）が、この変数
に含められる必要はない、最終の IF は、キャリアＮＣ
Ｏの外の、１６状態のデジタルのローカル発振器によっ
て復調されるものである。キャリアＮＣＯは、４によっ
て分割されるサンプルクロックである、インプットクロ
ックを含めて、２４ビットを持っている。 ビットから
ヘルツ まで「 carrierNcoValue 」を転換するためのス
ケール要因は、「 CARRIER_NCO_HZ_PER_BIT ＝ ２.１
１２ ＭHz / ４/２^２４ ＝ 0.031471252Hz / ビットで
ある。

【００８７】５０００Ｈｚのキャリアドップラーをキャ
リアＮＣＯユニットに転換するため、ドップラーは、ビ
ットのユニットを得て、そして「 carrierNcoValue 」
＝１５８８７５をもたらすために上記の定数によって分
割させられるものである。それで、「 Hz / CARRIER_NC
O_HZ_PER_BIT 」において、「 carrierNcoValue 」＝
キャリアドップラーとなる。この分割は、ナビゲーショ
ンプロセッサでなされて、そして標準的なコントロール
メッセージで、ＤＳＰ１１４に送られるものである。

【００８８】典型的に３つの DSP の操作モードがあ
り、（１）「探索」モード（首尾一貫していない）、
（２）「 weakMeas 」モード（首尾一貫していない）
と、（３）「 timeTrack 」モード（首尾一貫してい
る）がある。現在のモードは、 DSPmode 変数で定義さ
れる。DSPmode ＝ 「探索」モードで、コードを生成す
るときは、正しい大部分の相関物 が、「 startingCode
Phase 」によって定義された位相を生み出すことであろ
う。このような約束事は、オペレーションを下準備する
ことを単純化するものである。

【００８９】２つのモードで、たった一つの周波数ミッ
クス仮定があり、そしてすべての相関物は、１０個の V
NCO で構成した、１０個の１ミリセカンドのキャリアミ
ックスの結果とうまくいくものである。バーチャルキャ
リアＮＣＯのは、１０ミリセカンドの事前発見間隔の全
域で、特定のミリセカンドの間、サイン波の首尾一貫し
た位相を生み出すものである。

【００９０】ミックス毎にたった１つの周波数の仮説が
あるので、必要とされる平行（類似、並行）は、多くの
平行（類似、並行）した符号位相の仮説を使っている符
号ドメインで生成される。この場合、それぞれの１対の
相関物が、キャリアミックスの同じアウトプットをとっ
ており、そして次に異なった符号位相の仮定を混ぜるも
のである。

【００９１】「探索」モード（首尾一貫していないモー
ド）で、右手方向へ、あるいは後にそれぞれの相関物の
ために埋め合わせられるコードは、１つのサンプルクロ
ック、例えば、正確に３１/６４によって、符号を遅ら
せることによって、作られる。それで、「探索」モード
で、「 hypothesisSpacing 」することが固定されてい
て、そして制御可能ではない。完全な１０ミリセカンド
の相関関係のために、同位相のものと二次の結果を含ん
でいる、それぞれの符号の仮説のために、１つの相関物
ペアーがある。

【００９２】１０ミリセカンドのミックスと、位相の必
要とされる期間の上に起こる符号ドップラーシフトを受
け入れるために、５つのバーチャル符号ジェネレーター
が、５つの１７６状態の１ビットのシフトレジスタと共
に、使用される。これらはチップ間隔の３１/６４を作
り出すために、サンプルクロックで計時されるものであ
る。

【００９３】バーチャル符号ジェネレーターは、マスタ
ー符号ＮＣＯと符号ジェネレーターによって定義された
参照位相に関する位相オフセットを作り出すものであ
る。

【００９４】それぞれのバーチャル位相ジェネレーター
が、５つのバーチャル符号ジェネレーターで、１０ミリ
セカンドの期間をカバーするために、２ミリセカンドに
渡って、位相シフトを生成するものである。２ミリセカ
ンドの間のキャリアミックスは、同じ符号ミックスを使
うことであろう。もし、符号−ドップラーＮＣＯが適切
に扱われるならば、長期の傾向がないので、ミリセコン
ド毎に１つのバーチャル符号ジェネレーターは、過度な
ものとなる。

【００９５】２０ kHz のキャリアドップラーのため
に、バーチャル符号ジェネレーターは、１０ミリセコン
ド以上の符号ドップラーによる位相変化のチップの、±
１０／６４を作る必要があるだけである。この相対的な
位相オフセットは、たった３つの符号バージョンで達成
されることができる。バーチャル符号ジェネレーターの
カウント変数がゼロであるとき、チップの１０／６４分
だけ上がる、早い符号オフセットは、早い符号タップと
時間通りのタップを使用するであろう。同じく、バーチ
ャル符号ジェネレーターのカウント変数がゼロであると
き、遅い符号オフセットは、時間通りの符号タップと遅
いタップを使って、生成されるものである。

【００９６】符号と div3 メモリブロックのたった３つ
の状態が、「探索」モードのために使用される。

【００９７】５つのバーチャル符号ジェネレーターのそ
れぞれのアウトプットは、１７６状態の長さであって、
そしてサンプルクロックで計時される、それ自身の１ビ
ットのシフトレジスタの中に渡される。早いタップは、
実際にはジェネレーターのアウトプットである。

【００９８】詳細には、それぞれのサンプルクック、そ
して「 codeNco 」の更新と、符号ジェネレーターの状
態の後に、シフトレジスターは、１つのセルによって、
記録の中身を右手方向に動かせて、計時される。右手方
向の前の５つの状態は、捨てられる。

【００９９】バーチャル符号ジェネレーターの状態は、
スタートの（最も早い）位相で考慮されるものであり、
そして最初の相関物のペアーの中に、直接渡される。
「探索」モードのために、コード発生ブロックを下準備
することは、符号と div3 メモリを下準備して、そして
次にバーチャル符号ジェネレーターのアウトプットのシ
フトレジスタであるメモリを下準備して、という２つの
ステップを必要とするものである。下準備することの詳
細は、下準備のセクションで論じられている。

【０１００】もし望ましい符号位相（codephase）が、
１００個のチップと、１７／６４のチップスペースであ
るならば、ハードウエア位相への小さい調整が、早いも
ののために、時間通りの、そして遅い遅れを受け入れる
ために必要とさるものであり、そのために、プレイバッ
クの最初のクロックの上に生成された時間どおりの、そ
してそれほど同じく、プレイバックが始まるとき、すべ
ての遅れが有効であるように、望ましい符号位相が、作
られるものである。これをするために、符号とdiv3 メ
モリブロックからのたった３つの状態が使われる、符号
ＮＣＯと符号ジェネレーターが、最も早くレジスタの３
つが満たされるまで、クロックの必要とされる数のため
に動作しているものであるとき、望ましい符号位相は効
果を下準備することがそうであること、「探索」モード
のケースでのどちらかによって修飾される。

【０１０１】１７６番目の状態の時間通りの符号は、プ
レイバックの最初のサンプルクロックによって、レジス
タをシフトすることによって、初期化される。１７６の
深さである遅れブロックは、２つのステップで下準備さ
れる。最初はバーチャル符号ジェネレーターにデータを
送るために使われる遅れブロックを下準備するであろ
う。２番目に下準備することは、それからバーチャル符
号ジェネレーターのアウトプットを使う遅れブロックを
満たすことであろう。

【０１０２】２番目の下準備することのために、バーチ
ャル符号ジェネレーターは、２番目の遅れメモリを満た
すために必要とされるサンプルクロックの数を計時され
る。それから望ましい時間通りの位相は、プレイバック
の最初のサンプルクロックの右の大部分の遅れレジスタ
にあるであろう。

【０１０３】「 weakMeas 」モードは、人工衛星のセッ
トの一連の失敗した探索の後に、使用されるものであ
る。個別の探索のパワーピークは、今回はより素晴らし
い探索解決で、再訪される。「 weakMeas 」モードで、
不確実さが減少しているから、十分な時間が並列に多数
の人工衛星を探索するために手に入れられている。

【０１０４】結果がポジションと速度の修復（固定）を
作るのに十分正確であるように、もう１つの相関物の間
隔のタイプが実行される。８機の人工衛星の同時の測定
のために、例えば、それぞれの人工衛星のための１５の
周波数が探索され、そして１３０の利用可能な仮説のう
ちの１２０を使用する。これは仮説の間に、事前計算の
ために十分なマスタークロックを割くこととなるであろ
う。センター周波数は、いずれかの側に８つの周波数
で、探索時における最も良い周波数とすることができ
る。５０Ｈｚのステップ大きさは、±４２５ Hz の広範
囲を提供する。１ｇの加速モデルのために、すなわち10
m / s2 、それから１０秒で、速度における最大の変化
はｇ ＊ １０ ＝ 100m / ｓ ＝ ５００ Hz である。５
０Ｈｚのステップ大きさは、２５Ｈｚの最も悪いケース
頻度エラーをもたらし、そしてそれはおよそ５ｍ /ｓの
速度である。これは速度の修復（固定）のために受容
できる騒音パフォーマンスのボーダーライン上にある。
それで、もしユーザーが力学的により小さいことを知ら
れているならば、ステップ大きさは減少し得えるであろ
う。

【０１０５】符号ドメインで、すべての１７６の相関物
は、それぞれの符号の仮説の間に、非常にわずかな間隔
でもう１つの符号探索を生成するために使用される。１
つのスキームがチップ間隔の２／６４を使うものであ
り、最も悪いケースエラーは、チップの１／６４とな
り、これはおよそ４.５メートルとなる。これは弱いシ
グナルのための、目標レンジの正確さに適合するもので
ある。

【０１０６】符号の仮説の間隔は、１６のスーパーバー
チャル符号ジェネレーターと、１０ミリセカンドの記録
の全域に渡る、符号ドップラープロフィールに生産する
べき５つのバーチャル符号ジェネレーターとを使って生
成されるものである。バーチャル符号ジェネレーターの
間隔は、チップの２／６４ のスペースである。このよ
うにして、参照符号のタップから、チップの０／６４、
２／６４、４／６４、６／６４、８／６４、１０／６
４、１２／６４、１４／６４、１６／６４、１８／６
４、２０／６４、２２／６４、２４／６４、２６／６
４、２８／６４、３０／６４ のスペースというよう
な、符号の仮説のウインドウが生成される。バーチャル
符号ジェネレーターのアウトプットは、非常に長い素晴
らしい符号の仮説ウインドウを作り出すために、１つの
サンプルクロック（３１番目の部分）によって、遅らさ
れるものである。

【０１０７】それぞれのスーパーバーチャル符号ジェネ
レーターのオフセットは、好ましくは常に同じである。
それぞれのスーパーバーチャル符号ジェネレーターでの
最初のバーチャル符号ジェネレーターは、チップのそれ
ぞれ、１ ＝ ０／６４、２＝ ２／６４、３ ＝ ４／６
４、４ ＝ ６／６４、５ ＝ ８／６４、…、１６ ＝３
０／６４を出力する。それぞれのスーパーバーチャルコ
ードジェネレーターおける、連続したバーチャル符号ジ
ェネレーターのオフセットは、１０ミリセカンドの事前
発見間隔の全域に渡ってのドップラー曲線以外は、前の
バーチャル符号ジェネレーターと同じである。このデー
タは、バーチャル符号ジェネレーターの計算前のステッ
プで、プログラムされるものである。

【０１０８】それぞれのバーチャル符号ジェネレーター
のアウトプットは、１１ビットのシフトレジスタに送ら
れる。それぞれのシフトレジスタの左側の状態は、現在
のバーチャル符号ジェネレーターのアウトプットと同じ
値であり、すなわち、状態０が、ゼロの遅れとなってい
る。右側の最終の状態は、バーチャル符号ジェネレータ
ーのアウトプットからの遅れている１０個のサンプルク
ロックである。

【０１０９】相関物は、符号の発生にマップされる。最
初の相関物が、最初のスーパーバーチャル符号ジェネレ
ーター遅れレジスタの、最初の状態に存在している符号
を要するものである。１６番目の相関物が、１６番目の
スーパーバーチャル符号ジェネレーターの最初の遅れに
存在している符号を要するものである。それから１７番
目の相関物 は、最初のスーパーバーチャル符号ジェネ
レーターのシフトレジスタの２番目の状態をとるもので
あり、そして３２番目の相関物 は、１６番目のスーパ
ーバーチャル符号ジェネレーターのシフトレジスタの２
番目の状態をとる、という具合です。

【０１１０】スーパーバーチャル符号ジェネレーター
は、チップ間隔の２／６４を生成するために使用され
る。それぞれのバーチャル符号ジェネレーターが、１０
ミリセカンドの記録の全域に渡って、コードドップラー
曲線を出力する。すべての１６個のスーパーバーチャル
符号ジェネレーターは、２／６４のチップ間隔におい
て、チップの３０／６４の位相範囲を作り出すものであ
る。それぞれのスーパーバーチャル符号ジェネレーター
のアウトプットを遅らせることによって、３１／６４の
増加において、作られた位相のくし(comb)は、繰り返え
され得るものである。可能な遅れの最大の数は、相関物
の数によって制限される。マジックの数は、１７６ ＝
１６ ＊ １１として１１である。これは最大範囲の１つ
を与えるものである。

【０１１１】チップサーチ・エンジンの１／３２は、多
数のサンプルクロックによって、スーパーバーチャル符
号ジェネレーターのアウトプットを延期することによっ
て、作り出されるものである。すべての１１個の遅れが
使われるとき、全体の範囲は、３４０／６４のチップ
と、チップの２０／６４である。より大きなラインは、
モジュール ３１(modulo-31)のオフセットを持ってい
る。３０／６４より大きいすべての遅れは、遅れレジス
タによって引き起こされるものである。ゼロと３０との
間のすべての遅れは、遅れレジスタによって引き起こさ
れるものである。

【０１１２】「 timeTrack 」モードで、 素晴らしい２
／６４の相関物の間隔が、１／６４から３２／６４まで
の中から、生成されるものであり、例えば、最大限１６
の個別の符号の仮説のために。相関物が、首尾一貫した
統合能力のために使われることができるように、より少
ない仮説が生み出されるものである。ミックスは、異な
った相関物の中に、１０符号エポックのそれぞれの間、
１０の別個のミリセカンドよりどちらかと言うと、切り
離されることができ得るものである。

【０１１３】それらは、どんなデータビットエッジの全
域に渡っても統合することなしに、ＧＰＳ送信で５０ H
zの ナビゲーションデータに同期化を可能にする。これ
は損失を最小にして、そして整数ミリセカンドタイミン
グ能力を増やすものである。

【０１１４】本願発明の実施例は、数の制限がないチャ
ンネル数を持って、従来の追跡レシーバーのように見え
るようなことで作られることが可能である。これはここ
に「timeTrack 」モードであると述べており、データ部
分を観察して、そして次にＧＰＳから時刻、時間を得る
ためにナビゲーションデータを復調することによって、
時刻、時間は決定されることがでる。シグナルを観察す
るにはあまりにも弱すぎるナビゲーションデータである
ときのように、これは他の２つのモードで可能ではな
い。１０ミリセカンドをカバーするためには、１１個の
相関物がナビゲーションデータのデータビットエッジの
最適な検出を許すために必要とされる。使われた相関物
ペアーの最大の数は、すべての１６の符号の仮説が使わ
れると想定して、（１５ ＊ ２ ＋ １１） ＝ ４１とな
る。この場合、１５個の符号の仮説が、２つの相関物の
ペアーとを使用し、、そして１つの符号の仮説が、１１
のペアーを使います。 わずか１６のペアーと３２のペ
アーが、他のモードで使われ得るものである。

【０１１５】従来の追跡の間に、１つのコードの仮説
が、通常は、符号の自動相関物化の機能のピークに集中
させられるであろう。対応する相関物のペアーは、最も
良いシグナルから騒音への比率を表しており、そして、
どんな半分のサイクルのキャリア位相変化でも観察する
ことに対して、最も良い乗り物である。他の符号の仮説
は、同じくこのような変更を観察することができ、しか
しソフトウェアによって実装された状態マシンによって
読まれなくてはならない相関物の数は、極端、過度であ
ることでしょう。

【０１１６】「 timeTrack 」モードで、プレイバック
毎に、たった１つの符号の仮説が、１１の相関物の選択
を表している。この符号の仮説の相対的な場所は、可変
的である。ピークのいずれかの側についての使われる、
符号の仮説の数はさまざまであり得るものである。

【０１１７】「 timeTrack 」モードでの他の符号の仮
説は、１０ミリセカンドの記憶を、１つあるいは２つの
相関物のペアーに分けることであろう。 ２つの相関物
のモードにおいては、２つの選択肢がある。最初のもの
は、１０ミリセカンドが、２つの５ミリセカンドのブロ
ックに分かれている。第２には、１０ミリセカンドを、
ナビゲーションデータ位相反転の場所の評価に従って分
けるものである。

【０１１８】オフピーク時の相関物は、遅れロック（lo
ck）プログラムコントロールループのために使われる。
パワーにおける差異は、書式ステアリングインフォメー
ションにセンター符号の仮説のいずれかの側の上にある
符号の仮説の間に調べられるものである。

【０１１９】「探索から追跡へ」からの発展は、符号の
ピークを見出すための探索ロジックを使用することから
始めるものである。「探索」モードが、「 timeTrack
」モードに渡す。符号のピークが解決されるまで、す
べての相関物は、２つのの５ミリセカンドのブロックの
中のアウトプットに配置されるものである。符号が知ら
れていれば、副次的なもののチェックが、周波数のピー
クにおいてなされる。１１の相関物の選択は、１ミリセ
カンドのアウトプットで、大きい周波数エラーを検出す
ることができる。符号のピークと周波数のピークが解決
された後、１１の相関物の符号の仮説は、ピークの上に
置かれ、そして時間が位相反転の場所を捜して費やされ
る。その結果は、ビット移行が起こるミリセカンドを識
別する。

【０１２０】ビット移行が知られるまで、他の相関物ペ
アーは、５ミリセカンドのブロック選択に残っている。
相関物は、２つの相関物の中に、ビット移行のいずれか
の側にデータを出力するために、スイッチする。

【０１２１】１６の符号の仮説で、広範囲の８つのチッ
プのために１/２のチップで分割されたアコーディオン
モードの例として。 限界は、１／４ チップ間隔のた
めに２つのチップである。 もっときつい間隔は、１
／６４に下方に可能であり、そして多数のプレイバック
が、非常にわずかな間隔でより広い符号のミックスを生
み出すために、使われることができるものである。

【０１２２】さらに１５ ＊ ５のバーチャル符号ジェネ
レーターのグループが、１６の符号の仮説の全域に渡っ
て、アコーディオンオフセットを生成するために使用さ
れる。 相対的な位相オフセットが、チップの０／６４
から１５ ＊ ３２／６４より生成される。しかしなが
ら、±１０／６４の符号ドップラー効果が含まれると
き、 − １０から１５ ＊ ３２ ＋ １０まで、例えば、
− １０から４９０まで（＜ １６ ＊ ３１）の最も悪
いケース範囲がある。それで、ただ１つの初期のレジス
タ、１つの時間通りのレジスタと１６の遅いレジスタだ
けが必要とされる。符号ジェネレーター状態は、初期の
レジスタとして用いられるものである。

【０１２３】「探索」モードで、完全なブロックがプレ
イバックの最初のサンプルクロックで有効であるよう
に、符号と div3 メモリレジスタは、下準備がなされて
いる。「 timeTrack 」モードのための符号の創出は、
「探索」モードと異なっており、バーチャル符号ジェネ
レーターのアウトプットに追加の遅れがないのである。
位相を下準備しているたった一つが存在しており、それ
で２番目の遅れであることは時間通りの相関物を定義す
るためにより容易であり、そして他の遅延は、より遅い
ものとなっている。早い遅れとしての最初の正確な遅れ
は、直接本当に符号ジェネレーターのアウトプットであ
る。より低い相関物の数は、より早い位相を表してい
る。

【０１２４】「 timeTrack 」モードに２つの相関物モ
ードがある。「 before BTT−detection (BTT − 発見
の前)」モードでは、１０ミリセカンドの事前発見の間
隔に、どちらかと言えばミリセカンドよりはボーダーラ
インとして CＡ符号エポックを持つ、１１の部分の中に
壊れている。たった１ミリセカンドが実行されるので、
生成されたエポックは、毎ミリセカンドで正確に同じ時
に起きるのである。エポックは、補償するために毎ミリ
セカンドの間、延期され得た。エラーは、ナビゲーショ
ンデータによって起こされた位相反転があるとき、ただ
起こるだけであるので、これは本当に必要とされない、
そしてこれはただ反転が起こったミリセカンド統合で
の、最も悪いケースの５つのサンプルクロックをもたら
すだけである。

【０１２５】「 BTT − 発見の前」モードは、ナビゲー
ションデータ部分の位相を確立することにおいて重要で
ある。それの後に、ただ２つの相関物のペアーの中に、
およその期待されたビットの移行時を関連づけることは
十分である。２番目のモードが、「 after BTT−detect
ion (BTT−発見の後)」モードであり、それから活性化
されることができる。プロセッサファームウェア装置
は、ラインを分裂させている相互関係として識別された
ミリセカンドを得て、そして送りる。このような指定さ
れたミリセカンドのエポックのすべての左のサイドの前
のデータは左手側（ LHS; left hand side ） の相関物
に入るであろう。指定されたミリセカンドのエポック
のすべての右手側の次のデータは右手側（ RHS; right
hand side）の相関物 に入るであろう。CＡ符号のエポ
ックの後のデータが、 RHS相関物に入るであろうのに対
して、データは指定されたミリセカンドに CＡ 符号の
エポックの前に LHS相関物 に入るであろう。

【０１２６】BTTmode 変数は、ただ「 timeTrack 」モ
ードで、すなわち、 DSPmode ＝ ３（「 timeTrack 」
モード）を応用するだけである。もし BTTmode ＝ ０
であるなら、それからすべての符号の仮説は、もう１つ
の変数によってたった１つあるいは２つの相関物を使
う。もし、 BTTmode ＝ １−１５であるなら、１つの
符号の仮説が、発見モードの前に作用する。符号の仮説
で使われた１１の相関物は、 BTTmode と等しい。例え
ば、もし BTTmode ＝ ７であるなら、それからインデ
ックス ７を持っている符号の仮説は、 BTT 発見の前
のモードで作用するであろう。０−１５からインデック
スをつけると仮定しよう、つまり ０(ゼロ)番目の符号
の仮説が、モードの前に実行できないことを意味する。
オプションの前が、 BTT 発見の後のモードの相関物の
ペアーの間の真中に置かれるので、これは許され得る。

【０１２７】BTT ミリセカンド変数は、予想されるデー
タビット移行ポイントを指定する。もし BTT ミリセカ
ンド ＝ ０、あるいは１１−１４であるなら、それでた
った１つの相関物 がミリセカンドあるいはエポックか
ら独立している発見後のモードで、符号の仮説のために
使われる。もし BTT ミリセカンド ＝ １,１０であるな
ら、それで２つの相関物 が BTT 発見の後のモードで、
符号の仮説のために使われる。同じく、分離はこの指定
されたミリセカンドの中に、エポックに基づいている。
例えば、もし BTT ミリセカンド ＝ ３であるなら、そ
れで分裂ポイントが、第３番目のミリセカンドにおける
エポックである。

【０１２８】もし BTT ミリセカンド ＝ １５であるな
ら、相関関係はエポックの場所から独立している１０ミ
リセカンドの記憶の中心で、２つの相関物に分かれてい
る。BTTmode 、 BTT ミリセカンドを処理して、６つの
「 timeTrack 」モードもしくはそれ以上のプロセスオ
プションを生み出してください。２つの変数、 BTTmode
と BTT ミリセカンドは、「 timeTrack 」モードのため
に、混ざることについての５つの異なったスタイルを生
み出すことができる。 ミキサーは３つのオプションを
持っており、ミックスデータはすべて、２つの相関物
の間で分けられて、あるいはエポックによって切り離さ
れていて、合計されることができる。少なくとも６つの
方法が、実行で使われることができる。

【０１２９】最初の方法が読むべき最も少数の相関物を
持っており、 BTTはなく、そして１０ミリセカンドの事
前発見の間隔が、それぞれ相関する。 BTTmode ＝ ０
と BTT ミリセカンド ＝ ０である。それぞれの符号の
仮説が、１つの相関物へのアウトプットとなる。これは
探索と「 weakMeas 」モードとのミックスと、まさしく
同じである。読むために最も少数の相関物 を生産する
アウトドアの「探索」モードの後の、そしてどんなタイ
ミングインフォメーションでもないパワーを見いだすた
めに、大きい符号のウインドウを見るとき、このモード
は有用である。

【０１３０】１０ミリセカンドの記録の中に、ナビゲー
ションデータ位相の反転が起こるので、若干のデータ喪
失がある。 しかしながら、他のすべての１０ミリセカ
ンドの記録が、このような損失を経験しないであろう。
位相の反転が、正確に１０ミリセカンドの期間の真中に
あるとき、記録は完全に喪失するであろう。もし位相
が、記録の真中で、２０ミリセカンドごとに変わるなら
ば、利用可能なパワーの半分は失われるであろう。

【０１３１】２番目の方法が読むべき２番目に最も少数
の相関物を持ち 、 BTTは持っていない、そして２つの
５ミリセカンドの事前発見の間隔がそれぞれ相関する。
BTTmode ＝ ０と BTT ミリセカンド ＝ １５である。
それぞれの符号の仮説が、持続時間でそれぞれ正確に５
ミリセカンドである２つの相関物にアウトプットを行
う。このモードは、タイミングインフォメーションが利
用可能ではないとき、そして位相反転のための損失が最
小にされるはずであるとき、例えば、アウトドアの「探
索」モードの後に、パワーを見いだすために大きい符号
ウインドウを見るときに有用なものです。

【０１３２】ある意味で、５ミリセカンドのパワーの計
算がされる、あるいは位相の反転は、それの全域に渡っ
て統合しないために、汚点がつき得るものである。例え
ば、１００Ｈｚに代えて２００Ｈｚというように、わり
に周波数がより広い周波数バンド幅のため、とか周波数
ピークを探すことに対して、５ミリセカンドの事前発見
の間隔の選択が同じく有用である。

【０１３３】３番目の方法が BTT 発見の前で、 BTT イ
ンフォメーションを検索し、２つの５ミリセカンドの事
前発見の間隔が、それぞれ相関する。 BTTmode ＝
（１から１５まで）と BTT ミリセカンド ＝ １５であ
る。BTTmodeで特別に指定されたもの以外の符号の仮説
が、持続時間でそれぞれ正確に５ミリセカンドである２
つの相関物の出力を行う。 BTTmode と等しい符号の仮
説は、１１の相関物の中にアウトプットを行う。このモ
ードは、符号と周波数のピークが解決された後、そして
どんな位相ナビゲーションデータの位相反転でも捜すと
きに、有用である。

【０１３４】４番目の方法が、 BTT 発見の前で、 BTT
インフォメーションを検索し、１０ミリセカンドの事前
発見の間隔が、それぞれの相関物で使われている。BTTm
ode＝ （１−１５）と BTT ミリセカンド ＝ ０であ
る。それぞれの符号の仮説が、 BTTmode によって指定
された符号の仮説以外の１つの相関物へアウトプットを
行う。このモードは、少し奇妙であり、しかしそれはソ
フトウェアによって実装された状態マシンによって読ま
れる相関物の数を最小にするのである。

【０１３５】５番目の方法が、 BTT ミリセカンドと、
BTTmode ＝ （１−１５）、それとBTT ミリセカンド
＝ （１−１０）とのエポックにおいて、相関物の分割
で、BTT を維持、保守するものである。すべての符号の
仮説は、 BTTmode によって指定されたものを除き、２
つの相関物にアウトプットを行う。分割のポイントは、
BTT ミリセカンドに指定される、ミリセカンドのエポ
ックである。エポックが、ミリセカンド境界線の全域に
渡ってラップされるかを観察するために、１ミリセカン
ドの相関物の値を調べることは、継続する。これは、最
も良い整数ミリセカンドのレンジパフォーマンスを提供
する。追跡ロジックは、正確に２０ミリセカンドの首尾
一貫した統合期間で、最大の弱い信号追跡能力のために
２０ミリセカンドの事前発見の間隔に、スイッチするこ
とが可能である。

【０１３６】６番目の方法が、 BTT ミリセカンドのエ
ポックに、相関物の分割により、 BTT を検索するのを
やめるものである。BTTmode ＝ ０と BTT ミリセカン
ド ＝（１−１０）、すべての符号の仮説は、分割ポイ
ントが BTT ミリセカンドに指定されるミリセカンドの
エポックである２つの相関物にアウトプットを行うもの
である。

【０１３７】非常にわずかな間隔のピークにズームイン
するアコーディオンモードを使う時に、このモードは有
用である。ピークは反映されたパワーのためと、そして
より大きいビームが近所にないことを確かめるために、
調べられるものである。

【０１３８】追跡ロジックは、正確に２０ミリセコンド
の首尾一貫した統合期間のおかげで、最大の弱い信号追
跡能力のために２０ミリセカンドの事前発見の間隔に、
スイッチすることができるものである。

【０１３９】「numHypotheses」 変数が、それぞれのプ
レイバックを実行する符号の仮説の数をコントロールす
る。この無署名の１バイトは、ミックスで使われる相関
物の数である。この方法は、ローパワーの従来の追跡モ
ードを作るために、 BTTmodeの発見の後、 と共に使用
されるものである。

【０１４０】「numHypotheses」 は、１以上のモード
で、同じく有効である。ありそうにない符号の仮説を検
索しないことによって、もっと狭い範囲が、時間とパワ
ーとをセーブするために探索され得る。「探索」モード
のために、それは、どのくらい多くの、シフト遅れレジ
スタがアクティブであるかを意味するものである。この
場合、アクティブな相関物の数は、「 numHypotheses」
に匹敵する。

【０１４１】「 weakMeas 」モードのために、それは、
どのくらい多くの、バーチャル符号ジェネレーターのア
ウトプットがアクティブであるかを意味するものであ
る。１６個のスーパーバーチャル符号ジェネレーターが
活発にしておかれるので、アクティブな相関物の数は、
（１６ ＊ numHypotheses ）で表されるものである。も
し「 numHypotheses」 が、１つであるならば、探索さ
れるレンジは、「 startingCodePhase」 から「 starti
ngCodePhase」にチップの３０／６４を追加した範囲と
なる。「 timeTrack 」モードのために、それは、どの
くらい多くの、スーパーバーチャル符号ジェネレーター
が活発であるかを意味するものである。アクティブな相
関物の数は、上に論じられた BTT モードの機能であ
る。

【０１４２】「hypothesisSpacing」 変数は、それぞれ
の符号の仮説の間のチップの、６４の間隔をコントロー
ルするものである。「探索」モードで、間隔はチップの
３１／６４に配線され、それでこの変数は無視されるの
である。「 weakMeas 」モードで、 相関物の間隔は、
チップの２／６４となるように自動的にプログラムされ
るものである。それで、「hypothesisSpacing」 変数
は、「 timeTrack 」モードで主に使われるのである。
これは１-３２の広範囲を持っている、５ビットの無署
名の数である。

【０１４３】 変数は、符号の仮説の隙間が所定の周波数で新しい位相
に移される時の回数を表しているものである。すべての
可能な符号の仮説の、完全な符号走査を得るために、こ
の変数は、１２の値を持っているであろう。それで、こ
れは広範囲の１−１６を持っている、４ビットの数であ
る。それは、「探索」モードで使うだけであり、そして
「 weakMeas 」モードで、そして同じく「 timeTrack
」モードでも無視されるものである。

【０１４４】「windowShift」変数は、 がより大きいとき、連続した符号ウインドウの間に存在
しなくてはならない符号位相で、シフトをコントロール
するものである。符号ウインドウが、「探索」モードで
繰り返されるので、それで間隔はただ（ numHypotheses
＊ ３１）の積である。シフトが５までに去ったとき、
それらはＤＳＰ１１４で容易に計算されて、そして次に
オリジナルの数、例えば、（ｘ ＊ ３１ ＝ ｘ ＊ ３２
− ｘ）を引くことができる。より大きい周波数のレン
ジが探索されなくてはならないとき、そして必要とされ
るとき、「timesTwoMode」 変数が、より速いプレイバ
ック能力をオンにする。

【０１４５】分配モードは、もっとゆっくり時計を走ら
せて、そして「 timeTrack 」モードで、ただ少数のプ
レイバックだけがされる必要がある時として、実行上の
パワーをセーブするために、必要とされるかもしれな
い。「numRecords」 変数は、現在のセットの仮説を動
かすための連続したレコードの数である。１つより大き
い値が、我々が本当にただ一度に１機の人工衛星を捜す
ことだけをしていることを意味しており、そしてそれ
で、我々が他の人工衛星に切り替えていないので、我々
は仮説の現在のセットに滞在することができる。これは
「探索」モードで、ただ使われるだけである。例えば、
１秒間１つの衛星に留まるために。 この場合、この変
数は、１００の価値を持っているであろう。これは、最
高で２.５５秒の範囲を持つ、無署名の８ビットの数で
ある。

【０１４６】「numFreq」 変数は、現在の符号の仮説を
持って探索される周波数の数である。これは、広範囲の
１−２０を持っている無署名の５ビットの数である。そ
れは周波数検索を定義するために、ステップサイズの変
数とともに働くものである。

【０１４７】「freqStep」 変数は、連続した探索周波
数の間に、周波数間隔を表すものである。ステップ大き
さは、一般に事前発見の間隔に対応する周波数であるべ
きである。しかしながら、より小さいサイズが、周波数
のピークを微調整するための測定で使われることができ
る。

【０１４８】探索は、最も小さい周波数側から始めら
れ、そして最も大きい周波数へと継続する。それは、中
心で始まるものと同じ範囲をカバーしており、そして次
に両方の方向へ動いていくものである。このような方法
は、ＤＳＰ１１４に実装することがより容易である。

【０１４９】例えば、我々は、およそ１０００ Hz の±
４００ Hz を捜索することを望んだと考えてください。
我々は、スタートの周波数を、６５０ Hz であるよう
にして、そして後述されているように、残っている周波
数を生成する１００Ｈｚの、８つのステップを行う。こ
の場合、 「carrierNcoValue」 が６５０ Hzに 、 「nu
mFreq」 ＝ ８、に対応しており、そして 「freqSte
p」 は、１００Ｈｚである。

【０１５０】我々がオフセットと遅れのスーパーバーチ
ャルキャリアＮＣＯ変数のために、そして同じくバーチ
ャル符号ジェネレーターの変数である C1 、 C2bit 、
カウント、そして状態のために、ダブル貯蔵を持ってい
ないという仮定をしてください。このようにして、余分
の記憶装置を必要とすることは避けられる。それは、そ
れらを計算するとき、ＤＳＰがアイドリングしているこ
とを意味し、そして、それはより長いセットアップ時
間、しかしより少ないゲートを意味しているのである。
もし、急ぐことが後で決められることができ、そして余
分なゲート後で与えることができるという余裕があられ
ることができるなら、プレイバックが理解されているよ
うに、事前計算した定数をバッファに入れることは、考
慮されるべきである。

【０１５１】±１０００ Hz の周波数の探索は、ランタ
イムに極めて少ししか事前計算を必要としないので、こ
の現在のアプローチは許されるものである。実際に、そ
れは最初の１０ミリセコンドに起こるだけである。残っ
ている２０のプレイバッククロックにおいて、２０の事
前計算をするのには、十分なリソースがなければなりま
せん。もしそうでなければ、実際に、最終目的地のレジ
スタに、それらを詰め込む前に、追加のメモリが事前計
算の結果を記憶するために必要とされるかもしれない。

【０１５２】ＤＳＰ１１４の状態マシンデザインは、典
型的にプレイバッククロックがどのように選択されて、
そしてコントロールされるか定義することを含むことで
あろう。「startPlayback」 変数が、プレイバッククロ
ックによって定まって、そしてプレイバックミックスを
始めるために使われる。「playbackSamplesToGoCount」
変数が、ミックスで処理されるために残っているサン
プルの番号を定義する。それが、そしてクロックを下準
備することについての数において、２１１２で初期化さ
れ、そして、そうであることは処理されるそれぞれのサ
ンプルクロックを減少させた。最初の値がゼロに達する
とき、処理が完了することとなる。「playbackClockSel
ector」 変数が、プレイバッククロック速度を選ぶ。値
がゼロであるときは、マスタークロックは直接使われ
る。値が１であるとき、マスタークロックは、２倍され
るものである。「playbackClock」 時計が、すべてのラ
ンタイムブロック稼働するために使われる。「primingC
omplete」 シグナルがいつ下準備することが終えられ
る、そしてミックスが始められる準備ができているかを
示している。下準備する時の間に、それはゼロである。
「playbackComplete」シグナルが完全な２１１２年のサ
ンプルミックスがいつ終了しているかを示します、そし
て相互関係結果は持ちこたえているラッチで効力があ
る。 下準備することであるとき、あるいはどんなプレ
イバックでも RISC プロセッサ２５８によってクリアさ
れたとき、それは同じくゼロである。

【０１５３】３つの可能な状態が、同じ基本的な状態マ
シンを使うことができる。最も典型的な探索は、多数の
周波数の可能な 符号位相が並べるすべてを捜索するは
ずです。 ユーザー時間あるいはポジションを持つ前
に、これはなされるものである。状態マシンは、自動的
１０ミリセカンドのミックスを行い、そして定義された
範囲の、すべての符号と周波数とをするでしょう。

【０１５４】それぞれの探索は、すべてのプレイバック
可能性を使います、それで他の仮説が並列になされるの
を阻止しなくてはならない。そのようなものがさもなけ
れば、つまりもしすべての状態が救われて、また修復さ
れない限りは、ミックスの連続性が破滅させられるであ
ろう。次の状態を供給するためにマイクロプロセッサを
得るのを待つことによって、どのブロックもクロックを
浪費しないで、最大限のスピードであり得るように、こ
の自治は必要とされる。

【０１５５】符号の探索は、スタートの符号、各符号間
の間隔、そして探索される符号の数、を定義することに
よって、指定されることができ得る。チップ間隔が、３
１／６４である、１７６相関物のモデルに基づいて、我
々は１２のステップで完全な１０２３のチップを探索す
ることができる。ＤＳＰ１１４へのコマンドは、すべて
の１７６の仮説を使っており、そしてコードがもう１つ
のコードスペクトルの部分を捜索するそれぞれのミック
スの間に、１７６のサンプルクロックによって、シフト
される１２の連続したミックスをするはずである。最初
のプレイバックが完全であるときは、ＤＳＰ１１４は、
自動的に符号をシフトして、次の移行を開始して、そし
て、１つの周波数において求められた探索の数が消耗す
るまで、プロセスを続けるものである。周波数の探索
は、多くの周波数のプロセスや、ステッピング変数「 n
umFreq 」と「 freqStep 」を繰り返すことにより、行
った。

【０１５６】±１０００ Hz と１秒であるという状態
で、最初の探索テクニックがすべての符号位相におい
て、１台の人工衛星乗り物（ SV ）のためにすべてのプ
レイバックを使う。 もう１つのテクニックは、ただ符
号スペクトルの小さい部分、仮説が使われるほどすべて
の符号よりそれ少なくだけを検索することである。たっ
た１つのプレイバックが、首尾一貫していない、広い筋
が通っていないスキャンのために使われる。およその符
号の場所が知られている、そして不確実成長モデルに基
づいて必要であるよりさらに探索する必要がないとき、
これは運営上の電源を節約します。

【０１５７】「timeTrack」 モードは、狭い首尾一貫し
た走査のために、１つのプレイバックを使用する。この
ような検索は、統合された境界線をナビゲーションデー
タビット位相反転と同列にそろえる。「timeTrack」 モ
ードは、従来の種類のものであり、その中に統合期間が
ミリセカンドではなく、地域的に生成されたコース獲得
（ CＡ; course acquisition ）のエポックに同期させ
られてしまう。 ゴールは過ぎてどんな位相反転でもま
とめるのを避けるはずである、そしてもっと多くの位相
を与えられた 相関物が異なったエポックに個別の統合
をセーブすることを要求する。１０ミリセカンドの事前
発見の間隔の間、１１の相関物が適切に１０エポックの
データをセーブするために必要とされる。必要とされる
符号の仮説の数は１６に、１６ * １１ ＝ １７６から
減らされます。

【０１５８】「 timeTrack 」モードは、縮小されて、
そしてアコーディオンのように拡大されることができ
る。仮説がそうであり得るそれぞれの符号の間の間隔
は、チップの１／６４から３２／６４の間に適応しまし
た。 これは１６のバーチャル符号ジェネレーターによ
って可能にされる。異なった符号の仮説は、符号ＮＣＯ
から１７の符号ジェネレーターアウトプット遅れ蛇口と
「 div3 」シグナルからシミュレートされます。 「 t
imeTrack 」モードは別個のアウトプット、あるいは時
代について２小片の中にカットされたアウトプットのた
めに１０ミリセカンドの事前発見の 間隔のすべてのエ
ポックを選ぶことができる。

【０１５９】レベルが高い状態マシンは、好ましくは３
つの主なプログラム制御ループを持っている。記録プロ
グラム制御ループが「探索」モードだけで動作して、そ
して大きい周波数範囲の探索を自由に操る。それはスペ
ースと他のものが中間に動かされることができないとい
うすべての利用可能な仮説を消費する。

【０１６０】周波数プログラム制御ループが、多数の周
波数において同じ符号の仮説を繰り返して、そして多数
の周波数を生成する速い方法である。プロセッサは次の
探索周波数を指揮するためにただ介入するだけである。
レコードプログラム制御ループと一緒にされるとき、そ
れは非常にパワフルな探索マシンを供給する。符号 -ド
ップラーＮＣＯは、それぞれの周波数で独立して更新さ
れることができる。

【０１６１】「codeWindow」 プログラム制御装置ルー
プが、連続した符号探索を行うために使用される。最初
の符号ウインドウが、スタートの絶対の位相を設定する
テーブルルックアップで定義され、そしてどんな次の探
索でも相対的に符号をシフトすることによって、符号の
位相を生み出す。 本願発明が、現在望ましい実施例に関して記述された
が、その内容の公表が制限すると解釈されないはずであ
ることは理解されるところである。 上述の明細書を読
んでいただいた後に、当業者にとって、種々の変化と修
正が疑いなく明白になることでしょう。したがって、付
加されたクレームが発明の本当の精神と範囲の中で、す
べての変化と修正をカバーしていると解釈されることは
意図するところである。

【図面の簡単な説明】

【図1】本願発明の実施例を示す、ユーザー器具、ネッ
トワーククライアントと Webサーバの間に分配される、
ユーザーナビゲーションシステムの機能ブロック図であ
る。

【図2】本願発明の実施例を示す、受信機ミキサーが稼
働している状態にするハードウェアによって実装された
状態のマシンと、そのハードウェアによって実装された
状態のマシンのデータ要求を満たすソフトウェアによっ
て実装された状態マシンを含む、デジタル シグナル
プロセッサの機能ブロック図である。

【図3】本願発明の実施例を示す、埋め込みの RISC プ
ロセッサと、そのナビゲーションプラットホームとのイ
ンタフェースによって実行される、ファームウェアオペ
レーティング・システムの上位レベルの機能ブロック図
である。

【図4】本願発明の実施例を示す、図１の受信機に含め
られるクロック発生と制御に関する、機能ブロック図で
ある。

【符号の説明】

１０４・・・・・ネットワーククライアント １０６・・・・・Ｗｅｂサーバ ２１８・・・・・状態マシン ２２６・・・・・仮説メモリ ２３６・・・・・ゲインコントローラー ３０２・・・・・パワーオン初期化装置 ３０４・・・・・クロックジェネレータとコントローラ
ー ３０６・・・・・モードブロックアレイプログラムコン
トロールループ ３０８・・・・・事前計算とプレイバックブロック ３１０・・・・・ラッチ可能ブロック ３１２・・・・・ナビゲーションプラットホーム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 501396026 3450 Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ Ｓｔｒｅｅ ｔ Ｓａｎ Ｆｒａｎｃｉｓｃｏ，Ｃａｌ ｉｆ ｏｒｎｉａ 94118−1837，Ｕｎｉ ｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉ ｃａ (72)発明者 ポール ダブル マクバーニー アメリカ合衆国 カリフォルニア州，サン フランシスコ セカンド アベニュー 571 (72)発明者 アーサー エヌ． ウー アメリカ合衆国 カリフォルニア州，クパ ティノ ビラ マリア コート 21577 Ｆターム(参考） 5J062 AA02 AA03 BB05 CC07 EE02 EE03

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軌道に乗っているナビゲーション衛星か
   ら信号観察を集めるための観察者プラットホームと、 単純化されたナビゲーション衛星配置暦、天文学カレン
   ダー、差異の補正、及びクライアントサービスを供給す
   るためのサーバープラットホームと、 前記観察者プラットホームと前記サーバープラットホー
   ムとの間に、インフォメーションを渡すためのナビゲー
   ションプラットホームとを具備し、 暦と天文学カレンダーのすべてのデータ保管を削除する
   ために、援助データが、前記サーバープラットホームか
   ら前記観察者プラットホームへ供給され、そして前記ナ
   ビゲーションプラットホームにおけるユーザーポジショ
   ンを解決するために、固定小数点の整数計算だけが用い
   られることを特徴とする人工衛星ナビゲーションシステ
   ム。
2. 【請求項２】 前記観察者プラットホームは、前記サー
   バープラットホームからの前記援助データに対する周期
   的な要求の後、限定された期間の間、自立したポジショ
   ン解決計算を提供するものであることを特徴とする請求
   項１に記載の人工衛星ナビゲーションシステム。
3. 【請求項３】 前記サーバープラットホームは、ナビゲ
   ーション衛星配置のスタティックな観察をするための測
   定プラットホームを含み、そしてそれは測定エラーと人
   工衛星データメッセージのデータベースを構築するもの
   であることを特徴とする請求項１に記載の人工衛星ナビ
   ゲーションシステム。
4. 【請求項４】 前記サーバープラットホームは、前記ス
   タティックな観察をチェックするためと、測定エラーと
   人工衛星データメッセージの前記データベースにおい
   て、正しくないインフォメーションの包含物を妨げるた
   めの、健全と品質モニターを含むものであることを特徴
   とする請求項３に記載の人工衛星ナビゲーションシステ
   ム。
5. 【請求項５】 前記サーバーと前記ナビゲーションプラ
   ットホームの間に存在しているコミュニケーションリン
   クと、 前記コミュニケーションリンク上に存在し、前記観察プ
   ラットホームからのリアルタイムデータで現在のポジシ
   ョン解決を計算する前記ナビゲーションプラットホーム
   において有用なものであって、前記サーバープラットホ
   ームにおいての暦と天文学カレンダーの人工衛星メッセ
   ージを、最近の人工衛星のポジションと速度を示す単純
   な多項式のセットへ減らすものである、コミュニケーシ
   ョンフォーマットとを、さらに有することを特徴とする
   請求項１に記載の人工衛星ナビゲーションシステム。
6. 【請求項６】 前記サーバーと前記ナビゲーションプラ
   ットホームの間に、少なくとも一度、存在している TCP
   /IP コミュニケーションリンクと、 前記コミュニケーションリンク上に、少なくとも一度、
   周期的に存在し、前記観察プラットホームからのリアル
   タイムデータで現在のポジション解決を計算する前記ナ
   ビゲーションプラットホームにおいて有用なものであっ
   て、前記サーバープラットホームにおいての暦と天文学
   カレンダーの人工衛星メッセージを、最近の人工衛星の
   ポジションと速度を示す単純な多項式のセットへ減らす
   ものである、インフォメーション データパケット フ
   ォーマットとを、さらに有することを特徴とする請求項
   １に記載の人工衛星ナビゲーションシステム。
7. 【請求項７】 軌道に乗っているナビゲーション衛星か
   ら信号観察を集めるための観察者プラットホームと、 単純化されたナビゲーション衛星配置暦、天文学カレン
   ダー、差異の補正、及びクライアントサービスを供給す
   るためのサーバープラットホームと、 前記観察者プラットホームと前記サーバープラットホー
   ムとの間に、インフォメーションを渡すためのナビゲー
   ションプラットホームであって、それは前記サーバープ
   ラットホームからの援助データに対する周期的な要求の
   後、限定された期間の間、自立したポジション解決計算
   を提供するものであり、 ナビゲーション衛星配置のスタティックな観察をするた
   めのものであり、そしてそれは測定エラーと人工衛星デ
   ータメッセージのデータベースを構築するものである、
   前記サーバープラットホームに含まれた測定プラットホ
   ームと、 前記スタティックな観察をチェックするためと、測定エ
   ラーと人工衛星データメッセージの前記データベースに
   おいて、正しくないインフォメーションの包含物を妨げ
   るための、前記サーバープラットホームに含まれた健全
   と品質モニターと、 前記サーバーと前記ナビゲーションプラットホームの間
   に、少なくとも一度、存在している TCP/IP コミュニケ
   ーションリンクと、 前記コミュニケーションリンク上に、少なくとも一度、
   周期的に存在し、前記観察プラットホームからのリアル
   タイムデータで現在のポジション解決を計算する前記ナ
   ビゲーションプラットホームにおいて有用なものであっ
   て、前記サーバープラットホームにおいての暦と天文学
   カレンダーの人工衛星メッセージを、最近の人工衛星の
   ポジションと速度を示す単純な多項式のセットへ減らす
   ものである、インフォメーション データパケット フ
   ォーマットとを具備し、 暦と天文学カレンダーのすべてのデータ保管を削除する
   ために、軽量のモデルとしての前記援助データが、前記
   サーバープラットホームから前記観察者プラットホーム
   へ供給され、そして前記ナビゲーションプラットホーム
   におけるユーザーポジションを解決するために用いられ
   る固定小数点の整数計算だけが許可されることを特徴と
   する人工衛星ナビゲーションシステム。
8. 【請求項８】 軌道に乗っているナビゲーション衛星か
   ら信号観察を集めるための観察者プラットホームと、 単純化されたナビゲーション衛星配置暦、天文学カレン
   ダー、差異の補正、及びクライアントサービスを供給す
   るためのサーバープラットホームと、 前記観察者プラットホームと前記サーバープラットホー
   ムとの間に、インフォメーションを渡すための、計算に
   よる軽量なナビゲーションプラットホームとを具備し、 暦と天文学カレンダーのすべてのデータ保管を削除する
   ために、援助データが、前記サーバープラットホームか
   ら前記観察者プラットホームへ供給され、そして前記ナ
   ビゲーションプラットホームにおけるユーザーポジショ
   ンを解決するために、固定小数点の整数計算だけが用い
   られるものであり、 前記ナビゲーションプラットホームは、ユーザーポジシ
   ョンをクワンタイゼーションレベルだけにおいて解決す
   るものであり、前記サーバーフラットホームが、そのよ
   うな解決を差異的に補正し、そして、より正確なユーザ
   ーポジションに到達するために、それがちょうどもう１
   つのエラーソースであるかのようにクワンタイゼーショ
   ンを計算することを特徴とする人工衛星ナビゲーション
   システム。