JP2006317225A - Satellite radio waves receiver - Google Patents

Satellite radio waves receiver Download PDF

Info

Publication number
JP2006317225A
JP2006317225A JP2005138615A JP2005138615A JP2006317225A JP 2006317225 A JP2006317225 A JP 2006317225A JP 2005138615 A JP2005138615 A JP 2005138615A JP 2005138615 A JP2005138615 A JP 2005138615A JP 2006317225 A JP2006317225 A JP 2006317225A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
quasi
satellite
zenith
zenith satellite
search
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2005138615A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshinori Kadowaki
美徳 門脇
Tomohiro Usami
知洋 宇佐美
Akihiro Yanagiuchi
昭宏 柳内
Yukimichi Fujita
超徹 藤田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2005138615A priority Critical patent/JP2006317225A/en
Publication of JP2006317225A publication Critical patent/JP2006317225A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
  • Radio Relay Systems (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a satellite radio waves receiver which can reduce positioning time at a cold start. <P>SOLUTION: The satellite radio waves receiver for receiving radio waves radiated from a satellite of a positioning system comprises a quasi-zenith satellite search means for searching for a quasi-zenith satellite and a non-quasi-zenith satellite search means for searching for a non-quasi-zenith satellite after searching for the quasi-zenith satellite by the quasi-zenith satellite search means. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、衛星電波受信機に係り、特に、測位システムの衛星から放射される電波を受信する衛星電波受信機に関する。   The present invention relates to a satellite radio wave receiver, and more particularly to a satellite radio wave receiver that receives radio waves radiated from a satellite of a positioning system.

衛星からの信号電波を受信し、自らの位置を測定する測位システムとして、GPS(Global Positioning System)衛星、GLONASS(Global Navigation Satellite System)衛星などを用いたものがある。   As a positioning system that receives a signal radio wave from a satellite and measures its own position, there is a system using a GPS (Global Positioning System) satellite, a GLONASS (Global Navigation Satellite System) satellite, or the like.

例えば、特許文献1には、基準局にて、測位に利用可能なGPS衛星情報を把握し、そのGPS衛星情報を準天頂衛星に送信する。更に、準天頂衛星はそのGPS衛星情報を移動端末に送信することで、移動端末装置のコールドスタート時の処理を高速化及び効率化することが記載されている。   For example, in Patent Document 1, GPS satellite information that can be used for positioning is grasped at a reference station, and the GPS satellite information is transmitted to a quasi-zenith satellite. Further, it is described that the quasi-zenith satellite transmits the GPS satellite information to the mobile terminal, thereby speeding up and increasing the efficiency of the process at the cold start of the mobile terminal device.

また、特許文献2には、全てのGPS衛星電波が受信不能になったとき、衛星電波の受信周波数のサーチ範囲を複数の周波数帯域に分割し各チャネルで帯域分担して所定仰角位置をサーチすることにより、サーチ範囲が狭く再捕捉時間を短縮することが記載されている。
特開2004−28593号公報 特公平7−48076号公報
Further, in Patent Document 2, when all GPS satellite radio waves become unreceivable, the search range of the reception frequency of the satellite radio waves is divided into a plurality of frequency bands, and each channel is allocated to search for a predetermined elevation position. Thus, it is described that the search range is narrow and the re-acquisition time is shortened.
JP 2004-28593 A Japanese Examined Patent Publication No. 7-48076

特許文献1に記載の技術では、基準局から移動端末装置への通信の存在を前提とし、準天頂衛星を情報伝達の中継手段として用いているため、基準局、通信設備のコストが大きくなるという問題があった。   In the technology described in Patent Document 1, since the quasi-zenith satellite is used as a relay means for information transmission on the premise of communication from the reference station to the mobile terminal device, there is a problem that the cost of the reference station and communication equipment increases. there were.

本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、コールドスタート時に測位にかかる時間(TTFF:Time To First Fix)を短縮することができる衛星電波受信機を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a satellite radio wave receiver that can shorten the time required for positioning (TTFF: Time To First Fix) at a cold start.

本発明の衛星電波受信機は、測位システムの衛星から放射される電波を受信する衛星電波受信機において、
準天頂衛星をサーチする準天頂衛星サーチ手段と、
前記準天頂衛星サーチ手段による準天頂衛星のサーチ後に、非準天頂衛星をサーチする非準天頂衛星サーチ手段を有することにより、
準天頂衛星の周波数サーチの時間を短縮でき、これによって、コールドスタート時に測位にかかる時間を短縮することができる。
The satellite radio wave receiver of the present invention is a satellite radio wave receiver that receives radio waves radiated from a satellite of a positioning system.
A quasi-zenith satellite search means for searching for a quasi-zenith satellite;
By having a non-quasi-zenith satellite search means for searching for a non-quasi-zenith satellite after the search of the quasi-zenith satellite by the quasi-zenith satellite search means,
The frequency search time of the quasi-zenith satellite can be shortened, and thereby the time required for positioning at the cold start can be shortened.

また、前記衛星電波受信機の準天頂衛星サーチ手段は、1つの準天頂衛星のサーチに成功すると準天頂衛星のサーチを終了することができる。   Further, the quasi-zenith satellite search means of the satellite radio wave receiver can end the search for the quasi-zenith satellite when it successfully searches for one quasi-zenith satellite.

また、前記衛星電波受信機の準天頂衛星サーチ手段は、全ての準天頂衛星をサーチすることにより、
準天頂衛星の数が4以上である場合に、天頂付近に存在する全ての準天頂衛星をサーチするができ、測位にかかる時間を更に短縮することができる。
Further, the quasi-zenith satellite search means of the satellite radio wave receiver searches for all quasi-zenith satellites,
When the number of quasi-zenith satellites is four or more, all the quasi-zenith satellites existing near the zenith can be searched, and the time required for positioning can be further shortened.

また、前記衛星電波受信機は、時間帯に応じて準天頂衛星をサーチする順番を記憶した天頂衛星位置情報記憶手段を有し、
前記準天頂衛星サーチ手段は、前記天頂衛星位置情報記憶手段から現在時刻に応じた準天頂衛星のサーチ順を得て準天頂衛星をサーチすることにより、
準天頂衛星の衛星サーチの時間を短縮でき、更に測位にかかる時間を短縮できる。
In addition, the satellite radio wave receiver has a zenith satellite position information storage means for storing the order of searching for the quasi-zenith satellite according to the time zone,
The quasi-zenith satellite search means obtains the search order of the quasi-zenith satellite according to the current time from the zenith satellite position information storage means, and searches for the quasi-zenith satellite,
The time required for satellite search of the quasi-zenith satellite can be reduced, and the time required for positioning can be further reduced.

本発明によれば、コールドスタート時に測位にかかる時間を短縮することができる。   According to the present invention, it is possible to reduce the time required for positioning at a cold start.

以下、図面に基づいて本発明の実施形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

本発明は、将来、日本が打ち上げを予定している準天頂衛星を利用した測地システムである。ここで、準天頂衛星とは、常に少なくとも1機がサービスエリアの天頂付近に配置される衛星である。準天頂衛星からの信号電波はビルの谷間であっても遮られることが少ないため測位システムに用いると有利である。   The present invention is a geodetic system using a quasi-zenith satellite that Japan plans to launch in the future. Here, the quasi-zenith satellite is a satellite in which at least one aircraft is always arranged near the zenith in the service area. The signal radio wave from the quasi-zenith satellite is less likely to be blocked even in the valleys of the building, so it is advantageous for use in a positioning system.

準天頂衛星の数については、さまざまな検討があるが、一つの検討として3機としたものがある。この場合、準天頂衛星によってサービスできる仰角は、日本の主要地域で70度、日本全域でも60度以上であり、GPS衛星等と比較して非常に大きくなる。   There are various studies on the number of quasi-zenith satellites, but one study includes three. In this case, the elevation angle that can be serviced by the quasi-zenith satellite is 70 degrees in the main areas of Japan and 60 degrees or more in the entire area of Japan, which is very large compared to GPS satellites and the like.

図1は、本発明の衛星電波受信機の一実施形態のブロック図を示す。同図中、アンテナ11は衛星からの信号電波を受信してRF部12に供給する。RF部12は受信した信号をダウンコンバートして中間周波信号としアクィジション部13に供給する。   FIG. 1 shows a block diagram of an embodiment of the satellite radio wave receiver of the present invention. In the figure, an antenna 11 receives a signal radio wave from a satellite and supplies it to an RF unit 12. The RF unit 12 down-converts the received signal and supplies it to the acquisition unit 13 as an intermediate frequency signal.

アクィジション部13は、どの衛星からの信号を受信しているかを、C/Aコードを同期させることによってサーチし、同期した衛星のC/Aコードと同期タイミングをトラッキング部14に通知する。トラッキング部14は、アクィジション部13から通知される各衛星のC/Aコードと同期タイミングに基づいて、RF部12より供給される中間周波信号から各衛星の航法メッセージを再生して各衛星の信号を正確に追尾し続ける。   The acquisition unit 13 searches for the satellite from which the signal is received by synchronizing the C / A code, and notifies the tracking unit 14 of the C / A code and synchronization timing of the synchronized satellite. The tracking unit 14 reproduces the navigation message of each satellite from the intermediate frequency signal supplied from the RF unit 12 based on the C / A code and the synchronization timing of each satellite notified from the acquisition unit 13, and the signal of each satellite. Keep tracking exactly.

図2は、GPS衛星及び準天頂衛星の一実施形態のブロック図を示す。同図中、航法メッセージ生成部20は、衛星の軌道情報及び時計情報等を示す±1信号の航法メッセージを生成して乗算部21に供給する。搬送波発生部22は所定周波数(GPSの場合、1.57542GHz)の搬送波を生成して乗算部21に供給する。   FIG. 2 shows a block diagram of an embodiment of a GPS satellite and a quasi-zenith satellite. In the figure, a navigation message generator 20 generates a navigation message of ± 1 signal indicating satellite orbit information, clock information, etc., and supplies it to a multiplier 21. The carrier wave generator 22 generates a carrier wave having a predetermined frequency (1.57542 GHz in the case of GPS) and supplies the carrier wave to the multiplier 21.

乗算部21は、航法メッセージと搬送波を乗算することでPSK変調を行い、得られた変調波は乗算部23に供給される。C/Aコード発生部24は各衛星固有の周期的な±1信号であるC/Aコードを発生して乗算部23に供給する。乗算部23は、変調波とC/Aコードを乗算することで符号拡散を行う。ここで得られた拡散信号が電波として放射される。   The multiplication unit 21 performs PSK modulation by multiplying the navigation message and the carrier wave, and the obtained modulated wave is supplied to the multiplication unit 23. The C / A code generator 24 generates a C / A code, which is a periodic ± 1 signal unique to each satellite, and supplies it to the multiplier 23. The multiplication unit 23 performs code spreading by multiplying the modulated wave and the C / A code. The spread signal obtained here is radiated as radio waves.

図3は、本発明の衛星電波受信機のアクィジション部13の一実施形態のブロック図を示す。同図中、端子30にはRF部12の出力する中間周波信号が入力されて乗算部31に供給される。搬送波発生部32は、制御部33の制御により中間周波数fifにドップラー周波数fdrを加算した周波数の搬送波を生成して乗算部31に供給する。 FIG. 3 shows a block diagram of an embodiment of the acquisition unit 13 of the satellite radio wave receiver of the present invention. In the figure, an intermediate frequency signal output from the RF unit 12 is input to a terminal 30 and supplied to a multiplication unit 31. The carrier wave generation unit 32 generates a carrier wave having a frequency obtained by adding the Doppler frequency f dr to the intermediate frequency f if under the control of the control unit 33 and supplies the carrier wave to the multiplication unit 31.

乗算部31は、中間周波信号と搬送波を乗算することでPSK復調を行い、得られた復調信号をマッチドフィルタ34に供給する。マッチドフィルタ34は、制御部33の制御により各衛星のC/Aコードの複製を発生し、この各衛星のC/Aコードの複製を復調信号中のC/Aコードに同期させるサーチ処理を行う。   The multiplier 31 performs PSK demodulation by multiplying the intermediate frequency signal and the carrier wave, and supplies the obtained demodulated signal to the matched filter 34. The matched filter 34 generates a copy of the C / A code of each satellite under the control of the control unit 33, and performs a search process for synchronizing the copy of the C / A code of each satellite with the C / A code in the demodulated signal. .

C/Aコードの複製が復調信号中のC/Aコードに同期すると、マッチドフィルタ34は同期タイミング表わす信号を生成し、同期したC/Aコードの複製と共に後続のトラッキング部14に供給する。   When the copy of the C / A code is synchronized with the C / A code in the demodulated signal, the matched filter 34 generates a signal representing the synchronization timing and supplies it to the subsequent tracking unit 14 together with the synchronized copy of the C / A code.

ここで、アクィジション部13では、まず、どの衛星についてサーチ処理を行うかを決める必要がある(衛星サーチ)。更に、衛星が移動しながら電波を放射することによるドップラー周波数fdrが不明なため、これをサーチする必要がある(周波数サーチ)。 Here, in the acquisition unit 13, it is first necessary to determine which satellite is to be searched (satellite search). Further, since the Doppler frequency f dr due to the radio wave being emitted while the satellite is moving is unknown, it is necessary to search for this (frequency search).

GPS衛星の場合、衛星の仰角が低いため、ドップラー周波数fdrが±5kHzの範囲にわたる。通常、周波数サーチではドップラー周波数fdrを0.5kHz単位で変化させ、C/Aコードが同期するまで繰り返すので、この周波数サーチに多大の時間を要する。 In the case of a GPS satellite, since the elevation angle of the satellite is low, the Doppler frequency f dr covers a range of ± 5 kHz. Normally, in the frequency search, since the Doppler frequency f dr is changed in units of 0.5 kHz and repeated until the C / A code is synchronized, this frequency search requires a long time.

ところで、衛星信号に含まれるドップラー周波数は、衛星の仰角が高いほど小さくなる。準天頂衛星の仰角は、日本の主要地域で70度、日本全域でも60度以上であり、GPS衛星に比して非常に大きい。従って、準天頂衛星のドップラー周波数はGPS衛星に比して小さくなる。   By the way, the Doppler frequency included in the satellite signal decreases as the elevation angle of the satellite increases. The elevation angle of the quasi-zenith satellite is 70 degrees in the main areas of Japan and 60 degrees or more in the whole area of Japan, which is much larger than that of GPS satellites. Therefore, the Doppler frequency of the quasi-zenith satellite is smaller than that of the GPS satellite.

図4に、準天頂衛星の仰角と準天頂衛星のドップラー周波数の関係(計算例)を示す。この図から明らかなように、準天頂衛星のドップラー周波数は日本全域で約±1200Hz以下となり、日本の主要地域で約±800Hz以下となる。これは、GPS衛星のドップラー周波数が±5kHz以下と比べてかなり小さい。本発明は、この性質を利用して、サーチ処理の高速化を図るものである。   FIG. 4 shows the relationship (calculation example) between the elevation angle of the quasi-zenith satellite and the Doppler frequency of the quasi-zenith satellite. As is apparent from this figure, the Doppler frequency of the quasi-zenith satellite is about ± 1200 Hz or less throughout Japan, and is about ± 800 Hz or less in the main areas of Japan. This is considerably smaller than the GPS satellite Doppler frequency of ± 5 kHz or less. The present invention utilizes this property to speed up the search process.

<第1実施形態>
図5は、本発明の衛星電波受信機の制御部33がコールドスタート時に実行するサーチ処理の第1実施形態のフローチャートを示す。ここで、日本の主要地域における準天頂衛星のドップラー周波数が±800Hzであり、この範囲を小さい値のドップラー周波数から順に400Hz毎にサーチするために、fdr(1)=0{Hz]、fdr(2)=400{Hz]、fdr(3)=−400{Hz]、fdr(4)=800{Hz]、fdr(1)=−800{Hz]を制御部33の内蔵メモリに予め設定しておく。
<First Embodiment>
FIG. 5 shows a flowchart of a first embodiment of search processing executed by the control unit 33 of the satellite radio wave receiver of the present invention at a cold start. Here, the Doppler frequency of the quasi-zenith satellite in the main region of Japan is ± 800 Hz, and in order to search this range every 400 Hz in order from the lowest Doppler frequency, f dr (1) = 0 {Hz], f In the control unit 33, dr (2) = 400 {Hz], f dr (3) = − 400 {Hz], f dr (4) = 800 {Hz], f dr (1) = − 800 {Hz] It is set in advance in the memory.

また、準天頂衛星の番号をiqz(iqzは例えば1,2,3)で表わし、準天頂衛星の総数iqzmax(=3)と、ドップラー周波数のサーチ数idrmax(=5)を制御部33の内蔵メモリに予め設定しておく。 Further, the number of quasi-zenith satellites is represented by i qz (where i qz is 1, 2, 3), and the total number of quasi-zenith satellites i qzmax (= 3) and the number of searches for the Doppler frequency i drmax (= 5) are controlled. It is set in advance in the internal memory of the unit 33.

同図中、ステップS101でサーチする準天頂衛星の番号をiqzに1をセットし、ステップS102でドップラー周波数のインデックスidrに1をセットする。 In the figure, the number of the quasi-zenith satellite to be searched is set to 1 in i qz in step S101, and 1 is set to the index i dr of the Doppler frequency in step S102.

次に、ステップS103で搬送波発生部32に、準天頂衛星の中間周波数fifにドップラー周波数fdr(idr)を加算した周波数を発生させる。また、マッチドフィルタ34に、iqz番目の準天頂衛星のC/Aコードの複製を指示して、このC/Aコードの複製と復調信号中のC/Aコードとの一致を検知する同期位相サーチを行わせる。 Next, in step S103, the carrier wave generation unit 32 is caused to generate a frequency obtained by adding the Doppler frequency f dr (i dr ) to the intermediate frequency f if of the quasi-zenith satellite. In addition, the matched filter 34 is instructed to replicate the C / A code of the iqz- th quasi-zenith satellite, and the synchronization phase for detecting the coincidence between the C / A code replication and the C / A code in the demodulated signal. Make a search.

次に、ステップS104でC/Aコードの同期がとれたか否かを判別し、同期がとれた場合はステップS105に進み、同期がとれなかった場合はステップS107に進む。   Next, it is determined whether or not the C / A code is synchronized in step S104. If the synchronization is established, the process proceeds to step S105. If the synchronization is not established, the process proceeds to step S107.

同期がとれた場合、ステップS105でマッチドフィルタ34に、同期したiqz番目の準天頂衛星のC/Aコードの複製と同期タイミング信号をトラッキング部14に対し出力させる。この後、ステップS106で非準天頂衛星つまり準天頂衛星以外の衛星(例えばGPS衛星)のサーチを行う。上記GPS衛星等の非準天頂衛星のサーチは従来通りである。 If synchronization is established, the matched filter 34 is caused to output a C / A code copy of the synchronized iqz quasi-zenith satellite and a synchronization timing signal to the tracking unit 14 in step S105. Thereafter, in step S106, a search is made for a non-quasi-zenith satellite, that is, a satellite other than the quasi-zenith satellite (for example, a GPS satellite). The search for non-quasi-zenith satellites such as GPS satellites is conventional.

ステップS104で同期がとれなかった場合、ステップS107でインデックスidrがサーチ数idrmaxと一致するか否かを判別し、不一致の場合ステップS109でインデックスidrを1だけインクリメントしてステップS103に進み、ステップS103,S104を繰り返す。 If synchronization is not achieved in step S104, it is determined in step S107 whether or not the index i dr matches the search number i drmax. If they do not match, the index i dr is incremented by 1 in step S109 and the process proceeds to step S103. Steps S103 and S104 are repeated.

一方、ステップS107でインデックスidrがサーチ数idrmaxに一致した場合はステップS108に進み、準天頂衛星の番号iqzが準天頂衛星の総数iqzmaxと一致するか否かを判別し、不一致の場合ステップS110で番号iqzを1だけインクリメントしてステップS102に進み、ステップS102,S103,S104,S105またはS107及び109を繰り返す。 On the other hand, the process proceeds to step S108 if the index i dr matches the search number i DRmax in step S107, quasi number i qz zenith satellite to determine whether to match the total number i Qzmax of QZSS, mismatch In step S110, the number i qz is incremented by 1 and the process proceeds to step S102, and steps S102, S103, S104, S105 or S107 and 109 are repeated.

ステップS108で準天頂衛星の番号iqzが準天頂衛星の総数iqzmaxと一致した場合はステップS106に進み、準天頂衛星以外の衛星のサーチを行う。 If the quasi-zenith satellite number i qz matches the total number of quasi-zenith satellites i qzmax in step S108, the process proceeds to step S106 to search for satellites other than the quasi-zenith satellite.

このようにして、準天頂衛星の周波数サーチの時間を短縮でき、これによって、コールドスタート時に測位にかかる時間を短縮することができる。   In this way, it is possible to shorten the frequency search time of the quasi-zenith satellite, thereby shortening the time required for positioning at the cold start.

<第2実施形態>
上記の第1実施形態では、1つの準天頂衛星をサーチに成功した場合、すぐに、準天頂衛星以外のGPS衛星等のサーチに進む。しかし、準天頂衛星の数が4以上であれば、軌道によって複数の準天頂衛星が天頂付近に存在することがあり、天頂付近に存在する全ての準天頂衛星をサーチするのが次の第2実施形態である。
Second Embodiment
In the first embodiment, when a search for one quasi-zenith satellite is successful, the process immediately proceeds to a search for GPS satellites other than the quasi-zenith satellite. However, if the number of quasi-zenith satellites is 4 or more, there may be a plurality of quasi-zenith satellites near the zenith depending on the orbit. It is an embodiment.

図6は、本発明の衛星電波受信機の制御部33がコールドスタート時に実行するサーチ処理の第2実施形態のフローチャートを示す。ここで、日本の主要地域における準天頂衛星のドップラー周波数が±800Hzであり、この範囲を小さい値のドップラー周波数から順に400Hz毎にサーチするために、fdr(1)=0{Hz]、fdr(2)=400{Hz]、fdr(3)=−400{Hz]、fdr(4)=800{Hz]、fdr(1)=−800{Hz]を制御部33の内蔵メモリに予め設定しておく。 FIG. 6 shows a flowchart of a second embodiment of search processing executed by the control unit 33 of the satellite radio wave receiver of the present invention at a cold start. Here, the Doppler frequency of the quasi-zenith satellite in the main region of Japan is ± 800 Hz, and in order to search this range every 400 Hz in order from the lowest Doppler frequency, f dr (1) = 0 {Hz], f In the control unit 33, dr (2) = 400 {Hz], f dr (3) = − 400 {Hz], f dr (4) = 800 {Hz], f dr (1) = − 800 {Hz] It is set in advance in the memory.

また、準天頂衛星の番号をiqz(iqzは例えば1,2,3…n)で表わし、準天頂衛星の総数iqzmax(=n)と、ドップラー周波数のサーチ数idrmax(=5)を制御部33の内蔵メモリに予め設定しておく。 The number of the quasi-zenith satellite is represented by i qz (where i qz is 1, 2, 3... N), the total number of quasi-zenith satellites i qzmax (= n), and the number of searches for the Doppler frequency i drmax (= 5). Is set in advance in the built-in memory of the control unit 33.

同図中、ステップS201でサーチする準天頂衛星の番号をiqzに1をセットし、ステップS202でドップラー周波数のインデックスidrに1をセットする。 In the figure, the number of the quasi-zenith satellite to be searched is set to 1 in i qz in step S201, and 1 is set to the index i dr of the Doppler frequency in step S202.

次に、ステップS203で搬送波発生部32に、準天頂衛星の中間周波数fifにドップラー周波数fdr(idr)を加算した周波数を発生させる。また、マッチドフィルタ34に、iqz番目の準天頂衛星のC/Aコードの複製を指示して、このC/Aコードの複製と復調信号中のC/Aコードとの一致を検知する同期位相サーチを行わせる。 Next, in step S203, the carrier wave generation unit 32 is caused to generate a frequency obtained by adding the Doppler frequency f dr (i dr ) to the intermediate frequency f if of the quasi-zenith satellite. In addition, the matched filter 34 is instructed to replicate the C / A code of the iqz- th quasi-zenith satellite, and the synchronization phase for detecting the coincidence between the C / A code replication and the C / A code in the demodulated signal. Make a search.

次に、ステップS204でC/Aコードの同期がとれたか否かを判別し、同期がとれた場合はステップS205に進み、同期がとれなかった場合はステップS207に進む。   Next, in step S204, it is determined whether or not the C / A code is synchronized. If synchronized, the process proceeds to step S205. If not synchronized, the process proceeds to step S207.

同期がとれた場合、ステップS205でマッチドフィルタ34に、同期したiqz番目の準天頂衛星のC/Aコードの複製と同期タイミング信号をトラッキング部14に対し出力させる。この後、ステップS208に進む。 When the synchronization is established, the matched filter 34 is caused to output the C / A code copy of the synchronized iqz quasi-zenith satellite and the synchronization timing signal to the tracking unit 14 in step S205. Thereafter, the process proceeds to step S208.

ステップS204で同期がとれなかった場合、ステップS207でインデックスidrがサーチ数idrmaxと一致するか否かを判別し、不一致の場合ステップS209でインデックスidrを1だけインクリメントしてステップS203に進み、ステップS203,S204を繰り返す。 If synchronization is not achieved in step S204, it is determined in step S207 whether or not the index i dr matches the search number i drmax. If they do not match, the index i dr is incremented by 1 in step S209 and the process proceeds to step S203. Steps S203 and S204 are repeated.

一方、ステップS207でインデックスidrがサーチ数idrmaxに一致した場合はステップS208に進む。 On the other hand, if the index i dr matches the search number i drmax in step S207, the process proceeds to step S208.

ステップS208では、準天頂衛星の番号iqzが準天頂衛星の総数iqzmaxと一致するか否かを判別し、不一致の場合ステップS210で番号iqzを1だけインクリメントしてステップS202に進み、ステップS202,S203,S204,S205またはS207及びS209を繰り返す。 In step S208, the number i qz of QZSS, it is determined whether or not to match the total number i Qzmax quasi-zenith satellite, the process proceeds to step S202 to increment the case of disagreement in step S210 the number i qz only 1, step S202, S203, S204, S205 or S207 and S209 are repeated.

ステップS208で準天頂衛星の番号iqzが準天頂衛星の総数iqzmaxと一致した場合はステップS206に進み、非準天頂衛星つまり準天頂衛星以外の衛星のサーチを行う。上記GPS衛星等の非準天頂衛星のサーチは従来通りである。 If the quasi-zenith satellite number i qz matches the total number of quasi-zenith satellites i qzmax in step S208, the process proceeds to step S206 to search for a non-quasi-zenith satellite, that is, a satellite other than the quasi-zenith satellite. The search for non-quasi-zenith satellites such as GPS satellites is conventional.

このようにして、準天頂衛星の数が4以上である場合に、天頂付近に存在する全ての準天頂衛星をサーチするができ、少なくとも3つの衛星を捕捉できれば測位を行うことができるので、測位にかかる時間を更に短縮することができる。   In this way, when the number of quasi-zenith satellites is 4 or more, all quasi-zenith satellites existing near the zenith can be searched, and positioning can be performed if at least three satellites can be captured. Can be further shortened.

<第3実施形態>
上記の第1、第2実施形態では、準天頂衛星をサーチする順番については特に言及していない。しかし、準天頂衛星の数と軌道などの運用方法が分かっていれば、コールドスタート時にどの準天頂衛星が捕捉可能かを予測できる。各準天頂衛星が8時間で地球を1周する場合には、時間帯と準天頂衛星のサーチ順を予め登録した図7に示す天頂衛星位置情報記憶部を制御部33内に設けておく。サーチ順は、各時間帯で上空に存在する可能性が高い順番である。
<Third Embodiment>
In the first and second embodiments described above, the order in which the quasi-zenith satellites are searched is not particularly mentioned. However, if the number of quasi-zenith satellites and the operation method such as orbits are known, it is possible to predict which quasi-zenith satellites can be captured at a cold start. When each quasi-zenith satellite makes one round of the earth in 8 hours, a zenith satellite position information storage unit shown in FIG. 7 in which the time zone and the search order of the quasi-zenith satellite are registered in advance is provided in the control unit 33. The search order is an order that is highly likely to exist in the sky in each time zone.

コールドスタートを行うときの時刻で図7の天頂衛星位置情報記憶部を参照することで更にサーチ時間を短縮することができる。例えば時刻1:30にコールドスタートを行う場合は天頂衛星テーブルの2行目を参照して、準天頂衛星B,C,Aの順にサーチを行う。   The search time can be further shortened by referring to the zenith satellite position information storage unit in FIG. 7 at the time when the cold start is performed. For example, when a cold start is performed at time 1:30, the second row of the zenith satellite table is referenced, and the search is performed in the order of the quasi-zenith satellites B, C, and A.

図8は、本発明の衛星電波受信機の制御部33がコールドスタート時に実行するサーチ処理の第3実施形態のフローチャートを示す。ここで、日本の主要地域における準天頂衛星のドップラー周波数が±800Hzであり、この範囲を小さい値のドップラー周波数から順に400Hz毎にサーチするために、fdr(1)=0{Hz]、fdr(2)=400{Hz]、fdr(3)=−400{Hz]、fdr(4)=800{Hz]、fdr(1)=−800{Hz]を制御部33の内蔵メモリに予め設定しておく。 FIG. 8 shows a flowchart of a third embodiment of search processing executed by the control unit 33 of the satellite radio wave receiver of the present invention at a cold start. Here, the Doppler frequency of the quasi-zenith satellite in the main region of Japan is ± 800 Hz, and in order to search this range every 400 Hz in order from the lowest Doppler frequency, f dr (1) = 0 {Hz], f In the control unit 33, dr (2) = 400 {Hz], f dr (3) = − 400 {Hz], f dr (4) = 800 {Hz], f dr (1) = − 800 {Hz] It is set in advance in the memory.

また、準天頂衛星の番号をiqz(iqzは例えば1,2,3…n)で表わし、準天頂衛星の総数iqzmax(=n)と、ドップラー周波数のサーチ数idrmax(=5)を制御部33の内蔵メモリに予め設定しておく。 The number of the quasi-zenith satellite is represented by i qz (where i qz is 1, 2, 3... N), the total number of quasi-zenith satellites i qzmax (= n), and the number of searches for the Doppler frequency i drmax (= 5). Is set in advance in the built-in memory of the control unit 33.

同図中、ステップS301で現在時刻を用いて図7の天頂衛星位置情報記憶部を参照して準天頂衛星のサーチ順を得て、ステップS302で、これを準天頂衛星のサーチ順に決定する。   In the figure, in step S301, using the current time, the zenith satellite position information storage unit in FIG. 7 is referred to obtain the quasi-zenith satellite search order, and in step S302, this is determined in the quasi-zenith satellite search order.

次に、ステップS311でサーチする準天頂衛星の番号をiqzに1をセットし、ステップS312でドップラー周波数のインデックスidrに1をセットする。 Next, in step S311, the number of the quasi-zenith satellite to be searched is set to 1 in i qz , and in step S312, 1 is set to the index i dr of the Doppler frequency.

次に、ステップS313で搬送波発生部32に、準天頂衛星の中間周波数fifにドップラー周波数fdr(idr)を加算した周波数を発生させる。また、マッチドフィルタ34に、iqz番目の準天頂衛星のC/Aコードの複製を指示して、このC/Aコードの複製と復調信号中のC/Aコードとの一致を検知する同期位相サーチを行わせる。 Next, in step S313, the carrier wave generation unit 32 generates a frequency obtained by adding the Doppler frequency f dr (i dr ) to the intermediate frequency f if of the quasi-zenith satellite. In addition, the matched filter 34 is instructed to replicate the C / A code of the iqz- th quasi-zenith satellite, and the synchronization phase for detecting the coincidence between the C / A code replication and the C / A code in the demodulated signal. Make a search.

次に、ステップS314でC/Aコードの同期がとれたか否かを判別し、同期がとれた場合はステップS315に進み、同期がとれなかった場合はステップS317に進む。   Next, in step S314, it is determined whether or not the C / A code is synchronized. If synchronized, the process proceeds to step S315, and if not synchronized, the process proceeds to step S317.

同期がとれた場合、ステップS315でマッチドフィルタ34に、同期したiqz番目の準天頂衛星のC/Aコードの複製と同期タイミング信号をトラッキング部14に対し出力させる。この後、ステップS318に進む。 When synchronization is established, the matched filter 34 is caused to output a C / A code copy of the synchronized iqz quasi-zenith satellite and a synchronization timing signal to the tracking unit 14 in step S315. Thereafter, the process proceeds to step S318.

ステップS314で同期がとれなかった場合、ステップS317でインデックスidrがサーチ数idrmaxと一致するか否かを判別し、不一致の場合ステップS319でインデックスidrを1だけインクリメントしてステップS313に進み、ステップS313,S314を繰り返す。 If synchronization is not established in step S314, it is determined in step S317 whether or not the index i dr matches the search number i drmax. If they do not match, the index i dr is incremented by 1 in step S319 and the process proceeds to step S313. Steps S313 and S314 are repeated.

一方、ステップS317でインデックスidrがサーチ数idrmaxに一致した場合はステップS318に進む。 On the other hand, if the index i dr matches the search number i drmax in step S317, the process proceeds to step S318.

ステップS318では、準天頂衛星の番号iqzが準天頂衛星の総数iqzmaxと一致するか否かを判別し、不一致の場合ステップS320で番号iqzを1だけインクリメントしてステップS312に進み、ステップS312,S313,S314,S315またはS317及びS319を繰り返す。 In step S318, the number i qz of QZSS, it is determined whether or not to match the total number i Qzmax quasi-zenith satellite, the process proceeds to step S312 to increment the case of disagreement in step S320 the number i qz only 1, step S312, S313, S314, S315 or S317 and S319 are repeated.

ステップS318で準天頂衛星の番号iqzが準天頂衛星の総数iqzmaxと一致した場合はステップS316に進み、非準天頂衛星つまり準天頂衛星以外の衛星のサーチを行う。上記GPS衛星等の非準天頂衛星のサーチは従来通りである。 If number i qz of QZSS matches the total number i Qzmax of QZSS in step S318 advances to step S316, performs the search of the non-non-QZSS That QZSS satellites. The search for non-quasi-zenith satellites such as GPS satellites is conventional.

このようにして、準天頂衛星の衛星サーチの時間を短縮でき、更に測位にかかる時間を短縮できる。   In this way, it is possible to shorten the time required for satellite search of the quasi-zenith satellite and further reduce the time required for positioning.

なお、第3実施形態では、第2実施形態に図7の天頂衛星位置情報記憶部を適用しているが、同様に、第1実施形態に図7の天頂衛星位置情報記憶部を適用し、図5のステップS101の前にステップS301,S302を実行するよう構成しても良い。   In the third embodiment, the zenith satellite position information storage unit of FIG. 7 is applied to the second embodiment. Similarly, the zenith satellite position information storage unit of FIG. 7 is applied to the first embodiment, and Steps S301 and S302 may be executed before step S101 in FIG.

なお、ステップS101〜S105,S107〜S110またはステップS201〜S205,S207〜S210またはステップS301〜S315,S317〜S320が請求項記載の準天頂衛星サーチ手段に相当し、ステップS106またはS206,S316が非準天頂衛星サーチ手段に相当し、天頂衛星位置情報記憶部が天頂衛星位置情報記憶手段に相当する。   Steps S101 to S105, S107 to S110, Steps S201 to S205, S207 to S210, or Steps S301 to S315, and S317 to S320 correspond to the quasi-zenith satellite search means described in the claims, and Steps S106, S206, and S316 are not. It corresponds to the quasi-zenith satellite search means, and the zenith satellite position information storage unit corresponds to the zenith satellite position information storage means.

本発明の衛星電波受信機の一実施形態のブロック図である。It is a block diagram of one embodiment of a satellite radio wave receiver of the present invention. GPS衛星及び準天頂衛星の一実施形態のブロック図である。2 is a block diagram of one embodiment of a GPS satellite and a quasi-zenith satellite. FIG. 本発明の衛星電波受信機のアクィジション部の一実施形態のブロック図である。It is a block diagram of one Embodiment of the acquisition part of the satellite radio wave receiver of this invention. 準天頂衛星の仰角と準天頂衛星のドップラー周波数の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the elevation angle of a quasi-zenith satellite, and the Doppler frequency of a quasi-zenith satellite. 本発明の衛星電波受信機の制御部がコールドスタート時に実行するサーチ処理の第1実施形態のフローチャートである。It is a flowchart of 1st Embodiment of the search process which the control part of the satellite radio wave receiver of this invention performs at the time of a cold start. 本発明の衛星電波受信機の制御部がコールドスタート時に実行するサーチ処理の第2実施形態のフローチャートである。It is a flowchart of 2nd Embodiment of the search process which the control part of the satellite radio wave receiver of this invention performs at the time of a cold start. 天頂衛星位置情報記憶部の内容を示す図である。It is a figure which shows the content of the zenith satellite position information storage part. 本発明の衛星電波受信機の制御部がコールドスタート時に実行するサーチ処理の第3実施形態のフローチャートである。It is a flowchart of 3rd Embodiment of the search process which the control part of the satellite radio wave receiver of this invention performs at the time of a cold start.

符号の説明Explanation of symbols

11 アンテナ
12 RF部
13 アクィジション部
14 トラッキング部
20 航法メッセージ生成部
21,23,31 乗算部
22,32 搬送波発生部
24 C/Aコード発生部
34 マッチドフィルタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Antenna 12 RF part 13 Acquisition part 14 Tracking part 20 Navigation message generation part 21,23,31 Multiplication part 22,32 Carrier wave generation part 24 C / A code generation part 34 Matched filter

Claims (4)

測位システムの衛星から放射される電波を受信する衛星電波受信機において、
準天頂衛星をサーチする準天頂衛星サーチ手段と、
前記準天頂衛星サーチ手段による準天頂衛星のサーチ後に、非準天頂衛星をサーチする非準天頂衛星サーチ手段を
有することを特徴とする衛星電波受信機。
In satellite radio receivers that receive radio waves emitted from positioning system satellites,
A quasi-zenith satellite search means for searching for a quasi-zenith satellite;
A satellite radio wave receiver having non-quasi-zenith satellite search means for searching for a non-quasi-zenith satellite after the quasi-zenith satellite search by the quasi-zenith satellite search means.
請求項1記載の衛星電波受信機において、
前記準天頂衛星サーチ手段は、1つの準天頂衛星のサーチに成功すると準天頂衛星のサーチを終了することを特徴とする衛星電波受信機。
The satellite radio wave receiver according to claim 1,
The quasi-zenith satellite search means terminates the quasi-zenith satellite search upon successful search of one quasi-zenith satellite.
請求項1記載の衛星電波受信機において、
前記準天頂衛星サーチ手段は、全ての準天頂衛星をサーチすることを特徴とする衛星電波受信機。
The satellite radio wave receiver according to claim 1,
The quasi-zenith satellite search means searches for all quasi-zenith satellites.
請求項2または3記載の衛星電波受信機において、
時間帯に応じて準天頂衛星をサーチする順番を記憶した天頂衛星位置情報記憶手段を有し、
前記準天頂衛星サーチ手段は、前記天頂衛星位置情報記憶手段から現在時刻に応じた準天頂衛星のサーチ順を得て、準天頂衛星をサーチすることを特徴とする衛星電波受信機。
The satellite radio wave receiver according to claim 2 or 3,
Zenith satellite position information storage means storing the order of searching the quasi-zenith satellite according to the time zone,
The quasi-zenith satellite search means obtains a search order of quasi-zenith satellites according to the current time from the zenith satellite position information storage means, and searches for a quasi-zenith satellite.
JP2005138615A 2005-05-11 2005-05-11 Satellite radio waves receiver Pending JP2006317225A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005138615A JP2006317225A (en) 2005-05-11 2005-05-11 Satellite radio waves receiver

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005138615A JP2006317225A (en) 2005-05-11 2005-05-11 Satellite radio waves receiver

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006317225A true JP2006317225A (en) 2006-11-24

Family

ID=37538037

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005138615A Pending JP2006317225A (en) 2005-05-11 2005-05-11 Satellite radio waves receiver

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006317225A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011525991A (en) * 2008-06-24 2011-09-29 クゥアルコム・インコーポレイテッド Local satellite vehicle location search
JP2013207312A (en) * 2012-03-27 2013-10-07 Railway Technical Research Institute Predictive capturing and tracking device and predictive capturing and tracking method for beacon light in laser communication system for railway
EP2916181A2 (en) 2014-03-07 2015-09-09 Seiko Epson Corporation Satellite signal receiving device, electronic timepiece, and satellite signal receiving method

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011525991A (en) * 2008-06-24 2011-09-29 クゥアルコム・インコーポレイテッド Local satellite vehicle location search
US8620306B2 (en) 2008-06-24 2013-12-31 Qualcomm Incorporated Location specific search for regional satellite vehicles
JP2013207312A (en) * 2012-03-27 2013-10-07 Railway Technical Research Institute Predictive capturing and tracking device and predictive capturing and tracking method for beacon light in laser communication system for railway
EP2916181A2 (en) 2014-03-07 2015-09-09 Seiko Epson Corporation Satellite signal receiving device, electronic timepiece, and satellite signal receiving method
JP2015169574A (en) * 2014-03-07 2015-09-28 セイコーエプソン株式会社 Satellite signal reception unit, electronic watch and satellite signal reception method
EP2916181A3 (en) * 2014-03-07 2016-04-20 Seiko Epson Corporation Satellite signal receiving device, electronic timepiece, and satellite signal receiving method
US9448540B2 (en) 2014-03-07 2016-09-20 Seiko Epson Corporation Satellite signal receiving device, electronic timepiece, and satellite signal receiving method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6907224B2 (en) Time acquisition in a wireless position determination system
KR100457329B1 (en) Gps receiver and method for processing gps signals
US7053827B2 (en) GPS reception method and GPS receiver
US7471244B2 (en) Monitor units for television signals
US6546040B1 (en) GPS receiver having improved signal acquisition at a low signal to noise ratio
KR101164749B1 (en) Gnns receiver and signal tracking circuit and system
US8279116B2 (en) Processing received satellite radio signals
EP1916535B1 (en) GNSS receiver with cross-correlation rejection
EP1184677B1 (en) A method for predicting navigation information in a global positioning system
EP1360518B1 (en) Methods and apparatuses for processing of global positioning system signals with a matched filter
CN101023370A (en) Apparatus, methods and computer program products for GPS signal acquisition using an adaptive search engine
JP3528670B2 (en) GPS receiver
JP2008003104A (en) Improved gps receiver utilizing communication link
US8362953B2 (en) Sequential chip correlation array
EP1555540A1 (en) GPS receiver with means for determining and storing the frequency error value of a reference oscillator and for reading the error value after a power-down period
US7738531B2 (en) Method and apparatus for reducing code phase search space
KR20110060734A (en) Apparatus and method for adaptive acquiring satellite navigation signal
KR100448574B1 (en) GPS Receiver and Method for Determining Position of a Wireless Terminal
US20120154205A1 (en) Method of determining adequacy and adequacy determining device
CN101088025B (en) Acquisition of a code modulated signal
JP2006317225A (en) Satellite radio waves receiver
FI114604B (en) Procedure and system for position determination and electronic device
JP2007124291A (en) Positioning device and its controlling method
EP1735633B1 (en) System and method for location-finding using communication signals
KR101049836B1 (en) Method and apparatus for reducing code phase search space

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Effective date: 20070608

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090818

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20090825

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20100112