JP2008517296A5

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Publication number: JP2008517296A5
Application number: JP2007537905A
Authority: JP
Filing date: 2005-09-22
Publication date: 2008-07-10
Anticipated expiration: 2025-09-22

Claims

グローバル・ナビゲーション・サテライト・システム（ＧＮＳＳ）においてマルチパス誘発誤差の効果を緩和する方法であって、
周期的位相反転によって変調されている帯域制限ダイレクトパス信号と周期的位相反転によって変調されている少なくとも１つの帯域制限マルチパス信号とを含む複合信号を受信するステップと、
前記周期的位相反転の少なくとも１回を有する時間間隔における時間の関数として、前記複合信号を測定するステップと、
前記マルチパス信号による前記複合信号と前記ダイレクトパス信号との間の位相誤差φ_εを決定するステップと、
前記位相誤差φ_εを補正するステップと、
を備えており、
前記ダイレクトパス信号に関する前記マルチパス信号の時間遅延δは、前記ダイレクトパス信号及び前記マルチパス信号を帯域制限するために用いられるＧＮＳＳの１又は複数のフィルタに対応するフィルタステップ応答時間よりも短く、
前記位相誤差を決定するステップは、時間と、前記ダイレクトパス信号及び前記マルチパス信号を帯域制限するために用いられるＧＮＳＳの１又は複数のフィルタに対応する所定のフィルタ特性との関数として、前記測定された複合信号に応じて、前記位相誤差を決定する
ことを特徴とする方法。
請求項１記載の方法において、前記位相誤差を決定するステップは、符号化遷移中の前記複合信号の測定された信号の軌道と、該符号化遷移中の生じることが予想される前記所定のフィルタ特性に応じて演算された、ダイレクトパス信号の軌道の予想値との間の偏差を決定するステップを含んでいることを特徴とする方法。
請求項１記載の方法において、該方法はさらに、衛星システムの衛星における推定されるフィルタに基づいて、前記所定のフィルタ特性を決定するために較正を行うステップを含んでいることを特徴とする方法。
請求項１記載の方法において、該方法は、前記ＧＮＳＳにおける１又は複数のフィルタの前記所定のフィルタ特性及び前記測定された複合信号に基づいて、ダイレクトパス信号及びマルチパス信号のパラメータを推定するステップを含んでいることを特徴とする方法。
請求項１記載の方法において、該方法は、前記マルチパス信号の効果を含む実際の位相反転時点と前記マルチパス信号の効果がない場合の位相反転時点との間の差に対応する時間誤差Δｔを決定するステップと、前記時間誤差Δｔに対応する疑似距離の誤差を補正するステップとを含むことを特徴とする方法。
請求項１記載の方法において、前記１又は複数のフィルタに対応する前記フィルタステップ応答時間は、２００ｎｓ以下であることを特徴とする方法。
請求項１記載の方法において、前記１又は複数のフィルタに対応する前記フィルタステップ応答時間は、１μｓ以下であることを特徴とする方法。
請求項１記載の方法において、前記１又は複数のフィルタに対応する前記フィルタステップ応答時間は、４０ｎｓ〜２００ｎｓの範囲であることを特徴とする方法。
請求項１記載の方法において、前記位相誤差の決定は、前記ダイレクトパス信号に対する前記マルチパス信号の時間遅延に対応する位相誤差として決定され、該位相誤差は、前記ダイレクトパス信号及びマルチパス信号の帯域を制限するために使用された１又は複数のフィルタに対応するフィルタステップ応答時間よりも短いことを特徴とする方法。
請求項１記載の方法において、前記位相誤差の決定は、前記ダイレクトパス信号に対する前記マルチパス信号の時間遅延に対応する位相誤差として決定され、該位相誤差は、前記ダイレクトパス信号の位相反転の時間よりも短いことを特徴とする方法。
請求項１記載の方法において、前記位相誤差の決定は、前記ダイレクトパス信号に対する前記マルチパス信号の時間遅延に対応する位相誤差として決定され、該位相誤差は、５０ｎｓよりも短いことを特徴とする方法。
請求項１記載の方法において、前記位相誤差の決定は、前記ダイレクトパス信号に対する前記マルチパス信号の時間遅延に対応する位相誤差として決定され、該位相誤差は、１５０ｎｓよりも短いことを特徴とする方法。
請求項１記載の方法において、該方法はさらに、二重デルタ補正、ストロボ相関器、及びパルス枠相関器から成る群から選択された技法を用いて、マルチパス誘発誤差を緩和するステップを含むことを特徴とする方法。
請求項１記載の方法において、該方法はさらに、前記ダイレクトパス信号の振幅、前記マルチパス信号の振幅、前記ダイレクトパス信号及び前記マルチパス信号の位相差、及び前記ダイレクトパス信号に対する前記マルチパス信号の時間遅延を、前記フィルタステップ応答、前記複合信号の測定された振幅、及び測定された複合信号に基づいて、時間の関数として決定するステップを含んでいることを特徴とする方法。
請求項１記載の方法において、該方法はさらに、前記ダイレクトパス信号及び前記マルチパス信号の位相差を、前記フィルタステップ応答、前記複合信号の測定された振幅、及び測定された複合信号に基づいて、時間の関数として決定するステップを含んでいることを特徴とする方法。
請求項１記載の方法において、第１手順として、前記マルチパス信号の効果を含む実際の反転時点と、前記マルチパス信号の効果を含まない位相反転時点との間の差に対応する時間誤差と、前記位相誤差φ_εと前記ダイレクトパス信号と前記マルチパス信号との間の位相差φ_ｍとの和を１８０゜から減算した値に等しい位相と、を含む第１パラメータ集合を決定することを特徴とする方法。
請求項１６記載の方法において、前記第１パラメータ集合は、最小二乗当てはめプロセスを用いて決定されることを特徴とする方法。
請求項１６記載の方法において、第２手順として、前記ダイレクトパス信号の振幅、前記マルチパス信号の振幅、及び前記位相誤差を含む第２パラメータ集合を決定し、前記位相を用いて、前記位相差を記位相誤差から決定可能とすることを特徴とする方法。
請求項１８記載の方法において、前記第２パラメータ集合は、最小二乗当てはめプロセスを用いて決定することを特徴とする方法。
グローバル・ナビゲーション・サテライト・システム（ＧＮＳＳ）においてマルチパス誘発誤差の効果を緩和するデバイスであって、
帯域制限ダイレクトパス信号と少なくとも１つの帯域制限マルチパス信号とを含む複合信号を受信する受信機であって、前記ダイレクトパス信号及び前記マルチパス信号は周期的位相反転によって変調されている、受信機と、
前記周期的位相反転の少なくとも１回を有する時間間隔における時間の関数として、前記複合信号を測定する測定機構と、
プロセッサと、
前記プロセッサが実行する少なくとも１つのプログラム・モジュールを含むメモリであって、前記少なくとも１つのプログラム・モジュールが、
前記マルチパス信号による前記複合信号と前記ダイレクトパス信号との間の位相誤差φ_εを判定し、
前記位相誤差φ_εを補正する
ためのインストラクションを備えているメモリと
を備えており、
前記ダイレクトパス信号に関する前記マルチパス信号の時間遅延δは、前記ダイレクトパス信号及び前記マルチパス信号を帯域制限するために用いられるＧＮＳＳの１又は複数のフィルタに対応するフィルタステップ応答時間よりも短く、
前記位相誤差の決定は、時間と、前記ダイレクトパス信号及び前記マルチパス信号を帯域制限するために用いられるＧＮＳＳの１又は複数のフィルタに対応する所定のフィルタ特性との関数として、前記測定された複合信号に応じて、前記位相誤差を決定する
ことを特徴とするデバイス。
請求項２０記載のデバイスにおいて、前記インストラクションは、符号化遷移中の前記複合信号の測定された信号の軌道と、該符号化遷移中の生じることが予想される前記所定のフィルタ特性に応じて演算された、ダイレクトパス信号の軌道の予想値との間の偏差を決定するインストラクションを含んでいることを特徴とするデバイス。
請求項２０記載のデバイスにおいて、前記プログラム・モジュールはさらに、衛星システムの衛星における推定されるフィルタに基づいて、前記所定のフィルタ特性を決定するために較正を行うインストラクションを含んでいることを特徴とするデバイス。
請求項２０記載のデバイスにおいて、前記プログラム・モジュールは、前記ＧＮＳＳにおける１又は複数のフィルタの前記所定のフィルタ特性及び前記測定された複合信号に基づいて、ダイレクトパス信号及びマルチパス信号のパラメータを推定するインストラクションを含んでいることを特徴とするデバイス。
請求項２０記載のデバイスにおいて、前記測定機構は、前記デバイスがキャリア信号及びコード信号と同期している間に、前記複合信号をサンプリングするよう構成されていることを特徴とするデバイス。
請求項２０記載のデバイスにおいて、前記プログラム・モジュールはさらに、前記マルチパス信号の効果を含む実際の位相反転時点と前記マルチパス信号の効果がない場合の位相反転時点との間の差に対応する時間誤差Δｔを決定し、前記時間誤差Δｔに対応する疑似距離の誤差を補正するインストラクションとを含むことを特徴とするデバイス。
請求項２５記載のデバイスにおいて、前記１又は複数のフィルタに対応する前記フィルタステップ応答時間は、２００ｎｓ以下であることを特徴とするデバイス。
請求項２５記載のデバイスにおいて、前記１又は複数のフィルタに対応する前記フィルタステップ応答時間は、１μｓ以下であることを特徴とするデバイス。
請求項２５記載のデバイスにおいて、前記１又は複数のフィルタに対応する前記フィルタステップ応答時間は、４０ｎｓ〜２００ｎｓの範囲であることを特徴とするデバイス。
請求項２５記載のデバイスにおいて、前記プログラム・モジュールはさらに、二重デルタ補正、ストロボ相関器、及びパルス枠相関器から成る群から選択された技法を用いて、マルチパス誘発誤差を緩和するインストラクションを含むことを特徴とするデバイス。
請求項２５記載のデバイスにおいて、前記プログラム・モジュールはさらに、前記ダイレクトパス信号の振幅、前記マルチパス信号の振幅、前記ダイレクトパス信号及び前記マルチパス信号の位相差、及び前記ダイレクトパス信号に対する前記マルチパス信号の時間遅延を、前記フィルタステップ応答、前記複合信号の測定された振幅、及び測定された複合信号に基づいて、時間の関数として決定するインストラクションを含んでいることを特徴とするデバイス。
請求項２５記載のデバイスにおいて、前記プログラム・モジュールはさらに、前記ダイレクトパス信号及び前記マルチパス信号の位相差を、前記フィルタステップ応答、前記複合信号の測定された振幅、及び測定された複合信号に基づいて、時間の関数として決定するインストラクションを含んでいることを特徴とするデバイス。
請求項２５記載のデバイスにおいて、前記プログラム・モジュールはさらに、第１手順として、前記マルチパス信号の効果を含む実際の反転時点と、前記マルチパス信号の効果を含まない位相反転時点との間の差に対応する時間誤差と、前記位相誤差φ_εと前記ダイレクトパス信号と前記マルチパス信号との間の位相差φ_ｍとの和を１８０゜から減算した値に等しい位相と、を含む第１パラメータ集合を決定するインストラクションを含んでいることを特徴とするデバイス。
請求項２５記載のデバイスにおいて、前記プログラム・モジュールはさらに、第２手順として、前記ダイレクトパス信号の振幅、前記マルチパス信号の振幅、及び前記位相誤差を含む第２パラメータ集合を決定し、前記位相を用いて、前記位相差を記位相誤差から決定可能とするインストラクションを含んでいることを特徴とするデバイス。