JP2012177636A - 衛星電波受信装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 衛星電波受信装置において、受信手段と、衛星信号を検出するための演算を2以上の所定数の受信周波数に対して並列的に実行可能な検出演算手段(151、154)と、第1の周波数間隔で順番に設定した一の受信周波数の信号を検出演算手段に第1のビット数のデジタルデータとして取得させ、演算結果に基づいて衛星信号を検出する捕捉手段(156)と、衛星信号が検出された場合に、第1の周波数間隔より狭い第2の周波数間隔で順番に所定数個ずつ設定した受信周波数の信号を検出演算手段に第1のビット数より小さい第2のビット数のデジタルデータとして各々取得させ、並列的に行われる演算結果に基づいて衛星信号の受信周波数を特定する特定手段(156)と、を備える。
【選択図】 図2
Description
測位衛星から電波送信された衛星信号を取得する衛星電波受信装置において、
前記衛星信号の送信周波数を含む周波数帯の電波を受信可能な受信手段と、
前記受信手段により受信された受信電波信号から前記衛星信号を検出するための所定の演算を予め定められた2以上の所定数の受信周波数に対して並列的に実行可能な検出演算手段と、
第1の周波数範囲に亘り第1の周波数間隔で順番に一の受信周波数を設定して、前記検出演算手段に当該受信周波数の信号を第1のビット数のデジタルデータとして取得させ、当該デジタルデータによる前記所定の演算結果に基づいて前記衛星信号を検出する捕捉手段と、
前記捕捉手段により前記衛星信号が検出された場合に、前記第1の周波数間隔より狭い第2の周波数間隔で順番に前記所定数個ずつ受信周波数を設定し、前記検出演算手段に当該受信周波数の信号を前記第1のビット数より小さい第2のビット数のデジタルデータとして各々取得させ、当該所定数個のデジタルデータにより並列的に行われる前記所定の演算結果に基づいて前記衛星信号の受信周波数を特定する特定手段と、
を備えることを特徴としている。
これらの受信アンテナANT、低雑音増幅器11、狭帯域フィルタ12、および、RF部14により、受信手段が構成される。
これらの捕捉エンジン151および逆拡散コード生成部154により、検出演算手段が構成される。
なお、このステップS21の判別処理およびステップS24の処理と再探索は、行わないこととしてもよい。
例えば、上記実施の形態では、相関器1513において12ビットデータを取得、演算して1度目の探索を行い、2周波数の6ビットデータを取得、演算して2度目の探索を行ったが、取得データは、この組み合わせに限られない。例えば、1度目の探索が16ビットデータの演算により行われ、2度目の探索が8ビットデータの演算によって行われるものとしてもよい。また、2度目の探索は、3周波数の4ビットデータを用いた演算により行われることとしてもよい。この場合には、NCO、捕捉エンジン151の各演算処理部、及び、メモリ157をそれぞれ3系統備える必要がなる。また、上記1度目の探索におけるデジタルデータのビット数と、2度目の探索において並列に処理されるデジタルデータの合計ビット数とは、同一に限られない。1度目のビット数と2度目の合計ビット数が異なる場合には、1度目の探索或いは2度目の探索の何れかに余分なビット数が生じるが、例えば1度目の探索においては12ビットのデータを用い、2度目の探索においては2周波数で8ビットデータを用い、シフトレジスタ1513a、1513bには16ビット格納可能とすることでも、単純に12ビットの入力を2系統用意するよりも記憶容量の増加を抑えることができ、即ち、シフトレジスタのサイズの大型化を抑えることができる。
その他、上記実施の形態で示した具体的な構成の配置や受信周波数の設定間隔および範囲といった数値などは、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
<請求項1>
測位衛星から電波送信された衛星信号を取得する衛星電波受信装置において、
前記衛星信号の送信周波数を含む周波数帯の電波を受信可能な受信手段と、
前記受信手段により受信された受信電波信号から前記衛星信号を検出するための所定の演算を予め定められた2以上の所定数の受信周波数に対して並列的に実行可能な検出演算手段と、
第1の周波数範囲に亘り第1の周波数間隔で順番に一の受信周波数を設定して、前記検出演算手段に当該受信周波数の信号を第1のビット数のデジタルデータとして取得させ、当該デジタルデータによる前記所定の演算結果に基づいて前記衛星信号を検出する捕捉手段と、
前記捕捉手段により前記衛星信号が検出された場合に、前記第1の周波数間隔より狭い第2の周波数間隔で順番に前記所定数個ずつ受信周波数を設定し、前記検出演算手段に当該受信周波数の信号を前記第1のビット数より小さい第2のビット数のデジタルデータとして各々取得させ、当該所定数個のデジタルデータにより並列的に行われる前記所定の演算結果に基づいて前記衛星信号の受信周波数を特定する特定手段と、
を備えることを特徴とする衛星電波受信装置。
<請求項2>
前記第2のビット数は、前記第1のビット数を前記所定数で除した値である
ことを特徴とする請求項1記載の衛星電波受信装置。
<請求項3>
前記検出演算手段は、設定された受信周波数のベースバンド信号を取得し、当該ベースバンド信号と、前記測位衛星において前記衛星信号をスペクトル拡散変調する拡散コードとの相関を求める
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の衛星電波受信装置。
<請求項4>
前記検出演算手段は、前記ベースバンド信号と前記拡散コードとの相関を求めるマッチドフィルタを備え、
当該マッチドフィルタは、前記第2のビット数のデジタルデータを前記予め定められた複数並列的に入力し、各々前記拡散コードとの相関を求めることが可能な構成である
ことを特徴とする請求項3に記載の衛星電波受信装置。
<請求項5>
設定された前記予め定められた複数の異なる周波数信号を出力するローカル周波数発振手段を備え、
前記検出演算手段は、当該ローカル周波数発振手段から出力される周波数信号の各々に前記受信電波信号を混合することにより、異なる受信周波数の前記ベースバンド信号を並列的に取得する
ことを特徴とする請求項3又は4に記載の衛星電波受信装置。
<請求項6>
前記第2のビット数のデジタルデータは、前記第1のビット数のデジタルデータのうち、当該第2のビット数分の上位ビットデータである
ことを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の衛星電波受信装置。
<請求項7>
前記特定手段は、前記捕捉手段により前記衛星信号が検出された場合に、当該衛星信号が検出された検出周波数を含み、前記第1の周波数範囲より狭い第2の周波数範囲に亘り、前記所定数個ずつ順番に受信周波数を設定する
ことを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載の衛星電波受信装置。
<請求項8>
前記検出演算手段により前記所定数個の受信周波数に対して並列に相関が求められる場合に、当該並列に求められた相関値が各々独立に記憶される演算結果記憶手段
を備えることを特徴とする請求項1〜7の何れか1項に記載の衛星電波受信装置。
<請求項9>
前記捕捉手段は、複数の前記測位衛星からの前記衛星信号を並列的に検出可能であり、前記特定手段は、前記捕捉手段により複数の前記測位衛星からの前記衛星信号が検出された場合には、当該検出された前記衛星信号のうち、最も受信強度の高い前記測位衛星からの前記衛星信号の受信周波数を特定する
ことを特徴とする請求項1〜8の何れか1項に記載の衛星電波受信装置。
<請求項10>
前記捕捉手段は、複数の前記測位衛星からの前記衛星信号を並列的に検出可能であり、前記特定手段は、前記捕捉手段により複数の前記測位衛星からの前記衛星信号が検出された場合には、当該検出された前記測位衛星からの前記衛星信号の受信周波数を各々特定する
ことを特徴とする請求項1〜8の何れか1項に記載の衛星電波受信装置。
11 低雑音増幅器
12 狭帯域フィルタ
13 発振回路
14 RF部
141 ダウンコンバータ
142 PLL
143 ADC
15 ベースバンド部
151 捕捉エンジン
1511 I/Q変換部
1511a〜1511d ミキサ
1511e、1511f スイッチ
1512a、1512b 積分部
1513 相関器
1513a、1513b シフトレジスタ
1513c RAM
1513d セレクタ
1513e、1513f 乗算器群
1513g〜1513j 加算器
1514a、1514b 二乗回路
152 追尾エンジン
153 中間周波数生成部
153a、153b NCO
1531、1532 加算器
1533 レジスタ
1534 COS_ROM
1535 SIN_ROM
154 逆拡散コード生成部
155 演算処理部
156 コントローラ
157 メモリ
157a、157b メモリ
ANT 受信アンテナ
Claims (10)
- 測位衛星から電波送信された衛星信号を取得する衛星電波受信装置において、
前記衛星信号の送信周波数を含む周波数帯の電波を受信可能な受信手段と、
前記受信手段により受信された受信電波信号から前記衛星信号を検出するための所定の演算を予め定められた2以上の所定数の受信周波数に対して並列的に実行可能な検出演算手段と、
第1の周波数範囲に亘り第1の周波数間隔で順番に一の受信周波数を設定して、前記検出演算手段に当該受信周波数の信号を第1のビット数のデジタルデータとして取得させ、当該デジタルデータによる前記所定の演算結果に基づいて前記衛星信号を検出する捕捉手段と、
前記捕捉手段により前記衛星信号が検出された場合に、前記第1の周波数間隔より狭い第2の周波数間隔で順番に前記所定数個ずつ受信周波数を設定し、前記検出演算手段に当該受信周波数の信号を前記第1のビット数より小さい第2のビット数のデジタルデータとして各々取得させ、当該所定数個のデジタルデータにより並列的に行われる前記所定の演算結果に基づいて前記衛星信号の受信周波数を特定する特定手段と、
を備えることを特徴とする衛星電波受信装置。 - 前記第2のビット数は、前記第1のビット数を前記所定数で除した値である
ことを特徴とする請求項1記載の衛星電波受信装置。 - 前記検出演算手段は、設定された受信周波数のベースバンド信号を取得し、当該ベースバンド信号と、前記測位衛星において前記衛星信号をスペクトル拡散変調する拡散コードとの相関を求める
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の衛星電波受信装置。 - 前記検出演算手段は、前記ベースバンド信号と前記拡散コードとの相関を求めるマッチドフィルタを備え、
当該マッチドフィルタは、前記第2のビット数のデジタルデータを前記予め定められた複数並列的に入力し、各々前記拡散コードとの相関を求めることが可能な構成である
ことを特徴とする請求項3に記載の衛星電波受信装置。 - 設定された前記予め定められた複数の異なる周波数信号を出力するローカル周波数発振手段を備え、
前記検出演算手段は、当該ローカル周波数発振手段から出力される周波数信号の各々に前記受信電波信号を混合することにより、異なる受信周波数の前記ベースバンド信号を並列的に取得する
ことを特徴とする請求項3又は4に記載の衛星電波受信装置。 - 前記第2のビット数のデジタルデータは、前記第1のビット数のデジタルデータのうち、当該第2のビット数分の上位ビットデータである
ことを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の衛星電波受信装置。 - 前記特定手段は、前記捕捉手段により前記衛星信号が検出された場合に、当該衛星信号が検出された検出周波数を含み、前記第1の周波数範囲より狭い第2の周波数範囲に亘り、前記所定数個ずつ順番に受信周波数を設定する
ことを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載の衛星電波受信装置。 - 前記検出演算手段により前記所定数個の受信周波数に対して並列に相関が求められる場合に、当該並列に求められた相関値が各々独立に記憶される演算結果記憶手段
を備えることを特徴とする請求項1〜7の何れか1項に記載の衛星電波受信装置。 - 前記捕捉手段は、複数の前記測位衛星からの前記衛星信号を並列的に検出可能であり、前記特定手段は、前記捕捉手段により複数の前記測位衛星からの前記衛星信号が検出された場合には、当該検出された前記衛星信号のうち、最も受信強度の高い前記測位衛星からの前記衛星信号の受信周波数を特定する
ことを特徴とする請求項1〜8の何れか1項に記載の衛星電波受信装置。 - 前記捕捉手段は、複数の前記測位衛星からの前記衛星信号を並列的に検出可能であり、前記特定手段は、前記捕捉手段により複数の前記測位衛星からの前記衛星信号が検出された場合には、当該検出された前記測位衛星からの前記衛星信号の受信周波数を各々特定する
ことを特徴とする請求項1〜8の何れか1項に記載の衛星電波受信装置。
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