JP2008128791A - 周波数変換回路及び衛星測位信号受信装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ミキサ104において、L1、L2C及びL5・E5aの各信号を、L1信号の周波数と、L2C及びL5・E5a信号の周波数とが互いに影像関係となる局部発振信号と混合して周波数変換(1stIF)する。次に、イメージ除去ミキサ108において、1stIFの各測位信号を、1stIFのL1信号の周波数と、1stIFのL2C信号及びL5・E5a信号の周波数とが互いに影像関係となる局部発振信号と混合して周波数変換(2ndIF)し、2ndIFのL1信号と、2ndIFのL2C及びL5・E5a信号とをそれぞれ独立に出力する。分波器112は、イメージ除去ミキサ108から混合されて出力された2ndIFのL2CとL5・E5a信号とを分離して出力する。
【選択図】図1
Description
図1及び図2は、3周波の測位信号に対応する衛星測位信号受信装置の概略構成を示すブロック図である。この衛星測位信号受信装置は、測位衛星からの測位信号を受信するアンテナ101(図1)と、測位衛星から受信した測位信号を周波数変換し、デジタル信号として出力するRFフロントエンド部1(図1)と、測位衛星からの搬送波及びPNコードの捕捉・追尾を行い、RFフロントエンド部1から供給された測位信号を復調して測位演算を行う信号処理部2(図2)とを備える。
(1)GPS−L1及びGalileo−L1(共に1575.42MHz)
(2)GPS−L2C(1227.6MHz)
(3)GPS−L5及びGalileo−E5a(共に1176.45MHz)
上記の(1)〜(3)の各周波の測位信号の搬送周波数は、何れもfo=1.023MHz(foはGPSの基本周波数である10.023MHzの1/10)の逓倍で構成されている。すなわち、上記(1)のGPS−L1及びGalileo−L1の測位信号(以下、これらを併せて単にL1とも表記する)の搬送周波数は1540fo、上記(2)のGPS−L2Cの測位信号(以下、単にL2Cとも表記する)の搬送周波数は1200fo、上記(3)のGPS−L5及びGalileo−E5aの測位信号(以下、これらを併せて単にL5・E5aとも表記する)の搬送周波数は1150foで表される。
RFフロントエンド部1から供給されてきたL1、L2c、L5・E5aの各測位信号は、各ミキサ31a,31b,31cにおいて、各分周期33a,33b,33cにより生成される発振信号とそれぞれ混合され、ベースバンドに周波数変換される。ここで、各分周器33a,33b,33cは、RFフロントエンド部1から供給されるリファレンスクロックを分周することで2ndIFのL1並びにL2c、及び3rdIFのL5・E5aの各中間周波数と同じ周波数の発振信号をそれぞれ生成する。
図3は、信号処理部2の演算処理部5が実行する「チャンネル選択処理」の手順を示すフローチャートである。
上記実施形態の衛星測位信号受信装置によれば、以下のような効果を奏する。
衛星測位信号受信装置のRFフロントエンド部1(図1参照)は、L1,L2C,L5・E5aの3周波の高調波(RF)測位信号から、中間周波数(IF)の測位信号への周波数変換をイメージ妨害を受けることなく行うことができる。また、ミキサ104及びイメージ除去ミキサ108における2段階の周波数変換のうち、後段の周波数変換時に、L1の信号と、L2C及びL5・E5aの信号とを分離し、その後の分波器112においてL2Cの信号とL5・E5aの信号とを分離することで、初段の周波数変換時に各信号を分離する場合と比較して、分離後の各測位信号に係る信号処理系統を短く構成できる。これにより、周波数変換回路の小型化、低コスト化が実現する。また、回路が簡素な構成であるので電力消費の低減につながり、省電力化にも寄与する。
2…信号処理部
3…ダウンコンバータ部、31a,31b,31c…ミキサ、32a,32b,32c…ローパスフィルタ(LPF)、33a,33b,33c…分周器
4…信号プロセッサ部、40a,40b,40c…信号プロセッサ、41a,41b,41c,42a,42b,42c…ミキサ、43a,43b,43c…搬送波発生器、44a,44b,44c…コード発生器
5…演算処理部
Claims (3)
- 衛星測位システムで用いられる人工衛星から受信した搬送周波数がそれぞれ異なる第1測位信号、第2測位信号及び第3測位信号を周波数変換する周波数変換回路であって、
第1測位信号の周波数と、第2測位信号及び第3測位信号の周波数とが互いに影像関係となり、かつ周波数変換することで各測位信号の周波数帯域が重ならないように設定された周波数の第1局部発振信号を生成する発振信号生成手段と、
前記発振信号生成手段により生成された第1局部発振信号と前記第1,第2,第3測位信号とを混合することにより、前記各測位信号を第1中間周波数(以下、1stIF)に周波数変換する第1混合手段と、
前記発振信号生成手段により生成された第1局部発振信号を1/m(mは2以上の整数)に分周することで、前記1stIFの第1測位信号の周波数と、前記1stIFの第2測位信号及び前記1stIFの第3測位信号の周波数とが互いに影像関係となるように設定された周波数の第2局部発振信号を生成する分周手段と、
前記分周手段によって生成された第2局部発振信号と、前記1stIFの第1,第2,第3測位信号とを混合することにより、前記各測位信号を第2中間周波数(以下、2ndIF)に周波数変換し、前記2ndIFの第1測位信号と、前記2ndIFの第2測位信号及び前記2ndIFの第3測位信号とを互いの干渉を排除しながら分離し、それぞれ独立に出力する第2混合手段と、
前記第2混合手段から混合されて出力された2ndIFの第2測位信号と2ndIFの第3測位信号とを分離してそれぞれ独立に出力する分離手段とを備えること
を特徴とする周波数変換回路。 - 請求項1に記載の周波数変換回路において、
前記第2混合手段及び前記分離手段によって出力された2ndIFの第1,第2,第3測位信号に対して、それぞれ信号処理を行う3つの信号処理系統を有し、
前記第1,第2,第3測位信号のうち、受信対象として選択されていない測位信号に係る前記信号処理系統に対する電力の供給をオフにすること
を特徴とする周波数変換回路。 - 衛星測位システムで用いられる人工衛星から無線電波の形態で送信される測位信号を受信する受信手段と、
請求項1又は請求項2に記載の周波数変換回路と、
前記周波数変換回路によって周波数変換された前記第1,第2,第3測位信号をそれぞれ復調する復調手段とを備え、
前記復調手段は、
前記第1測位信号を復調する復調回路を、前記第1測位信号による測位演算に用いる測位衛星の個数に応じた個数備える第1復調系統と、
前記第2測位信号を復調する復調回路を、前記第2測位信号による測位演算に用いる測位衛星の個数に応じた個数備える第2復調系統と、
前記第3測位信号を復調する復調回路を、前記第3測位信号による測位演算に用いる測位衛星の個数に応じた個数備える第3復調系統とを備え、
前記第1,第2,第3復調系統のうち少なくとも何れか1つは、複数の衛星測位システムに対して、各衛星測位システムごとに専用の復調回路と、前記複数の衛星測位システムで共用可能な復調回路とを、それぞれの衛星測位システム係る測位演算に用いる最大の衛星個数を満たす回路数を確保できるような個数で備え、前記複数の衛星測位システムに係る同一の搬送周波数の測位信号を復調可能に構成されており、
さらに、前記復調手段による測位信号の復調を行う際、測位信号の受信状態に応じて測位演算に用いる測位衛星を選択し、この選択した測位衛星に対して何れかの前記復調回路を割り当て、この割り当てた前記復調回路によって復調された測位信号に基づき測位演算を行う制御手段を備えること
を特徴とする衛星測位信号受信装置。
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