JP2009175123A - 相関演算処理実行方法、プログラム、制御回路、信号処理回路及び測位装置 - Google Patents
相関演算処理実行方法、プログラム、制御回路、信号処理回路及び測位装置 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】省電力動作では、屋内/屋外モードの対象期間Ti,To(Ti=To)に等しい周期でON/OFF期間が繰り返される。そして、屋外モードと屋内モードとは、対象期間Ti,Toを1/2ずつずらして並行実行されるとともに、ON期間の中間時点の間隔が屋内モードの対象期間Tiの開始/終了時点に一致し、OFF期間の中間時点の間隔が屋外モードの対象期間Toの開始/終了時点に一致するように制御される。
【選択図】図5
Description
(A)測位モード
本実施形態のGPS受信機では、測位モードとして、「屋外モード(第1モード)」及び「屋内モード(第2モード)」の2種類のモードが実行可能である。
CP´=F/1540×LU×Δt/1000+CP ・・(1)
式(1)において、「Δt」は、対象期間Tの開始時点から当該サンプリングタイミングまでの時間であり、「F」は、対象期間Tに観測された受信信号の受信周波数である。また、「1540」は、GPS衛星信号のL1帯の搬送波周波数1.57542GHzを、C/Aコードの変調周期1.023MHzで除した値である。「LU」は、C/Aコードの1チップの分割数である。1チップをLUで分割したそれぞれのタイミングの何れかのタイミングに、CP及びCP´が定められる。つまり、算出されたメジャメント情報のメジャメント時刻は、対象期間Tの開始時点となる。
CP1=F0/1540×LU×500/1000+CP0 ・・(2)
また、本実施形態のGPS受信機では、消費電力の低減のため、所定周期で相関演算処理の実行/停止(休止)を繰り返す省電力動作(間欠測位)を行う。図4は、省電力動作を説明する図である。同図では、横軸をシステム時刻tとして、相関演算処理を実行する期間(ON期間)と、停止する期間(OFF期間)とを示している。同図に示すように、省電力動作では、メジャメント情報の算出の対象期間Tに等しい長さの期間を動作周期として、ON期間とOFF期間とを繰り返す。例えば、60%の省電力動作モードの場合には、動作周期である1秒間のうち、60%に相当する600m秒間のON期間と、40%に相当する400m秒のOFF期間とが繰り返し実行される。
図7は、GPS受信機である携帯電話機1の内部構成を示すブロック図である。同図によれば、携帯電話機1は、GPSアンテナ10と、GPS受信部20と、ホストCPU(Central Processing Unit)51と、操作部52と、表示部53と、ROM(Read Only Memory)54と、RAM(Random Access Memory)55と、携帯用無線通信回路部60と、携帯用アンテナ70とを備えて構成される。
t1=t0+(T×(1−X)/2) ・・(3)
また、ON期間の中間時点の時刻t2は、周期Tの中間時点に相当し、次式(4)で与えられる。
t2=t0+T/2 ・・(4)
また、OFF期間の開始時点の時刻t3は、次式(5)で与えられる。
t3=t0+(T×(1−X)/2)+(T×X) ・・(5)
つまり、時刻t1がONタイミングであり、時刻t3がOFFタイミングである。
図16は、相関処理用CPU416が行うメジャメント情報算出処理の流れを説明するためのフローチャートである。同図によれば、相関処理用CPU416は、例えば測位演算用CPU42から省電力動作モードの切替指示が入力されたならば(ステップS1:YES)、この切替指示に応じて、省電力動作モードを切り替える(ステップS3)。また、測位モードの切替指示が入力されたならば(ステップS5:YES)、この切替指示に応じて、各受信チャンネルの測位モードを切り替える(ステップS7)。また、捕捉対象衛星の切替指示が入力されたならば(ステップS9:YES)、この切替指示に応じて、各受信チャンネルの捕捉対象衛星を切り替える(ステップS11)。
なお、本発明の適用可能実施形態は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能なのは勿論である。
例えば、上述の実施形態では、予め複数の省電力動作モード(モードA〜E)を定めておき切り替えることにしたが、これを、省電力動作のON期間の割合Xを「0〜1.0」の範囲で任意に設定可能としても良い。この場合には、割合Xの切り替え毎に、図11を参照して説明したように、省電力動作のON/OFFタイミングや、各測位モードでのメジャメント情報の算出タイミング及び積算値のリセットタイミングといった各タイミングを算出して設定すれば良い。
上述した実施形態では、屋外モードの対象期間To及び屋内モードの対象期間Tiをともに「1秒(1000ミリ秒)」として相関演算処理を行うものとして説明したが、屋外モードと屋内モードとで対象期間を可変に設定することとしても良い。以下、場合を分けて説明する。
図17は、屋外モードの対象期間Toを「500ミリ秒」、屋内モードの対象期間Tiを「1000ミリ秒」とした場合(To<Ti)の屋内モード及び屋外モードの動作の説明図である。図中では、省電力動作モードのON期間に相当する期間を矢印で示している。矢印が示されていない期間は省電力動作モードのOFF期間に相当する期間である。
図19は、屋外モードの対象期間Toを「1000ミリ秒」、屋内モードの対象期間Tiを「500ミリ秒」とした場合(To>Ti)の屋内モード及び屋外モードの動作の説明図である。図中では、省電力動作モードのON期間に相当する期間を矢印で示している。矢印が示されていない期間はOFF期間である。
上述した実施形態では、ベースバンド処理回路部40に設けられた測位演算用CPU42が測位演算を行うものとして説明したが、ホストCPU51が測位演算を行うこととしても良い。また、上述した実施形態では、相関処理部41が相関演算処理を行ってGPS衛星信号の捕捉・追尾を行うものとして説明したが、ホストCPU51が相関演算処理を行ってGPS衛星信号を捕捉・追尾する構成とすることも可能である。
30 RF受信回路部、 40 ベースバンド処理回路部、 41 相関処理部、
411 メモリ、 412 相関演算部、 413 相関器、 414 積算部、
415 積算器、 416 相関処理用CPU、 417 ROM、
4171 メジャメント情報算出プログラム、 4172 省電力動作制御テーブル、 4173 相関動作制御テーブル、 418 RAM、
4181 省電力動作モードデータ、 4182 測位モードデータ、
42 測位演算用CPU、 51 ホストCPU、 52 操作部、 53 表示部、
54 ROM、 55 RAM、 60 携帯用無線通信回路部、
70 携帯用アンテナ
Claims (14)
- 拡散符号で拡散変調された測位用信号の受信信号と前記拡散符号のレプリカ信号との相関演算処理を行う測位モードとして、第1モード用処理期間において相関値の平均化処理を行って相関値を出力する第1モード、及び、第2モード用処理期間において相関値の積算処理を行って相関値を出力する第2モードが有り、
前記第1モード用処理期間の中間時点と前記第2モード用処理期間の積算基準時点とを同一タイミングとして、前記第1モード及び前記第2モードを繰り返し実行することと、
前記第1モード用処理期間及び前記第2モード用処理期間のうちの少なくとも一方の期間におけるON/OFF期間の割合を可変に設定することと、
を含む相関演算処理実行方法。 - 前記実行することは、前記第1モード用処理期間と前記第2モード用処理期間とを1/2ずらして並行して実行することである請求項1に記載の相関演算処理実行方法。
- 前記割合を可変に設定することは、前記第1モード用処理期間及び前記第2モード用処理期間の両方の期間において同一タイミングのON期間及びOFF期間を設定することであり、
前記設定されたON期間の中間時点の到来間隔が前記第2モード用処理期間となり、前記設定されたOFF期間の中間時点の到来間隔が前記第1モード用処理期間となる請求項2に記載の相関演算処理実行方法。 - 前記割合を可変に設定することは、前記第1モード用処理期間にON期間及びOFF期間を設定することであり、
前記第1モードのON期間の中間時点と前記第2モード用処理期間の積算基準時点とが同一タイミングとなる請求項1に記載の相関演算処理実行方法。 - 前記割合を可変に設定することは、前記第2モード用処理期間にON期間及びOFF期間を設定することであり、
前記第1モード用処理期間の中間時点と前記第2モードの積算基準時点とが同一タイミングとなる請求項1に記載の相関演算処理実行方法。 - 前記割合に関する指示信号を入力することを更に含み、
前記割合を可変に設定することは、前記指示信号に基づいて、前記ON/OFF期間の割合を可変に設定することである、
請求項1〜5の何れか一項に記載の相関演算処理実行方法。 - 相関演算処理部の動作を制御するプログラム実行可能なプロセッサに、請求項1〜6の何れか一項に記載の相関演算処理実行方法を実行させるためのプログラム。
- 拡散符号で拡散変調された測位用信号の受信信号と前記拡散符号のレプリカ信号との相関演算処理を行う測位モードとして、第1モード用処理期間において相関値の平均化処理を行って相関値を出力する第1モード、及び、第2モード用処理期間において相関値の積算処理を行って相関値を出力する第2モードを有し、前記第1モード用処理期間の中間時点と前記第2モード用処理期間の積算基準時点とを同一タイミングとして、前記第1モード及び前記第2モードを繰り返し実行する相関演算処理部の動作を制御する制御回路であって、
前記第1モード用処理期間及び前記第2モード用処理期間のうちの少なくとも一方の期間におけるON/OFF期間の割合を可変に設定する期間可変設定部と、
前記期間可変設定部により設定された前記割合に従って前記相関演算処理部の動作を制御する動作制御部と、
を備えた制御回路。 - 拡散符号で拡散変調された測位用信号の受信信号と前記拡散符号のレプリカ信号との相関演算処理を行う測位モードとして、第1モード用処理期間において相関値の平均化処理を行って相関値を出力する第1モード、及び、第2モード用処理期間において相関値の積算処理を行って相関値を出力する第2モードを有し、前記第1モード用処理期間の中間時点と前記第2モード用処理期間の積算基準時点とを同一タイミングとして、前記第1モード及び前記第2モードを繰り返し実行する相関演算処理回路と、
前記第1モード用処理期間及び前記第2モード用処理期間のうちの少なくとも一方の期間におけるON/OFF期間の割合を可変に設定する期間可変設定部を備えた制御回路と、
を具備した信号処理回路。 - 前記相関演算処理回路は、前記第1モード用処理期間と前記第2モード用処理期間とを1/2ずらして並行して実行する回路である、
請求項9に記載の信号処理回路。 - 前記制御回路の前記期間可変設定部は、前記第1モード用処理期間及び前記第2モード用処理期間の両方の期間において同一タイミングのON期間及びOFF期間を設定し、
前記相関演算処理回路は、前記設定されたON期間の中間時点の到来間隔を前記第2モード用処理期間として前記第2モードを実行し、前記設定されたOFF期間の中間時点の到来間隔を前記第1モード用処理期間として前記第1モードを実行する、
請求項10に記載の信号処理回路。 - 前記制御回路の前記期間可変設定部は、前記第1モード用処理期間にON期間及びOFF期間を設定し、
前記相関演算処理回路は、前記第1モードのON期間の中間時点と前記第2モード用処理期間の積算基準時点とが同一タイミングとなるように前記第1モード及び前記第2モードを実行する、
請求項9に記載の信号処理回路。 - 前記制御回路の前記期間可変設定部は、前記第2モード用処理期間にON期間及びOFF期間を設定し、
前記相関演算処理回路は、前記第1モード用処理期間の中間時点と前記第2モードの積算基準時点とが同一タイミングとなるように前記第1モード及び前記第2モードを実行する、
請求項9に記載の信号処理回路。 - 請求項9〜13の何れかに記載の信号処理回路と、
前記相関演算処理回路の相関結果を用いて測位演算を行う測位演算回路と、
を備え、
前記測位演算回路は、前記信号処理回路の前記制御回路に前記割合に関する指示信号を出力し、
前記制御回路の前記動作期間可変設定部は、前記指示信号に基づいて前記ON/OFF期間の割合を可変に設定する、
測位装置。
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