JP2013246017A - 受信装置及び相関積算処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】従来手法とは異なる新たな相関積算処理の手法の提案。
【解決手段】ベースバンド処理回路部２０において、ドップラー補償回路２１５は、所与の積算時間間隔の間にドップラーにより相関演算部２３による相関演算結果のピーク位相がずれるズレ量分、レプリカコードを遅延させる。そして、相関演算部２３は、ＲＦ受信回路部による受信信号とドップラー補償回路２１５で遅延されたレプリカコードとの相関演算を行う。そして、積算部２４は、相関演算部２３による相関演算結果を積算時間間隔で積算していく。
【選択図】図３

Description

本発明は、測位用衛星からの衛星信号を受信する受信装置等に関する。

衛星信号を利用した測位システムとしては、ＧＰＳ（Global Positioning System）が広く知られており、携帯型電話機やカーナビゲーション装置等に内蔵された受信装置に利用されている。ＧＰＳでは、複数のＧＰＳ衛星の位置や各ＧＰＳ衛星から受信装置までの擬似距離等の情報に基づいて受信装置の位置座標と時計誤差とを求める位置計算を行う。

ＧＰＳ衛星信号は、拡散符号の一種であるＣ／Ａ（Coarse and Acquisition）コードを用いたＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式でスペクトラム拡散されており、航法メッセージはＣ／Ａコードを２０ＰＮフレーム単位でＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）変調することで搬送されている。Ｃ／Ａコードは、コード長１０２３チップを１ＰＮフレームとする繰返し周期１ｍｓの擬似ランダム雑音符号であり、衛星毎に異なる。

ＧＰＳ衛星信号の受信信号が弱電界となる環境（弱電界環境）では、受信信号が微弱であるため、相関演算を行うことで得られる相関値が微小となり、相関値のピークの検出が困難になる場合がある。そこで、特に弱電界環境においては、相関演算を行うことで得られた相関値を所定時間に亘って積算する手法が用いられる（例えば特許文献１）。

米国特許出願公開第２００６／０１３３４６３号明細書

ところで、ＧＰＳ衛星信号を実際に受信した際（信号捕捉時）の受信周波数には、ドップラー周波数による誤差分が含まれる。すなわち、ＧＰＳ衛星と受信装置との相対位置関係の変化によってドップラーが生じ、受信周波数は、ＧＰＳ衛星信号の搬送波周波数である１．５７５４２［ＧＨｚ］からズレが生じる。

相関値を積算する相関積算処理においては、このドップラーが大きな影響を及ぼす。具体的に説明する。受信信号とレプリカコードとの相関演算によって各位相に対する相関値が得られる。このうちの最大の相関値に対応する位相（以下、「ピーク位相」と称す。）に基づいてコード位相を特定し、コード位相に基づいて擬似距離が算出されて測位に用いられる。

しかし、このピーク位相は、ドップラーの影響により時間経過に伴いズレていく。従って、あるタイミングの相関演算により得られた各位相毎の相関値に、次のタイミングで得られた各位相毎の相関値を、対応する同じ位相で積算していくことを次々と繰り返すと、ピーク位相がズレて重畳されていく結果、各位相に対する積算された相関値（以下、「相関積算値」と称す。）の形状が全体的に鈍り、ピーク位相の判別が困難になる。そこで、従来は、算出された各位相の相関値を積算する時点で、位相をずらして積算する手法が一般的であった。なお、この相関積算処理は、ＧＰＳ以外の測位システムでも同様である。

本発明は、従来手法とは異なる新たな相関積算処理の手法を提案することを目的としている。

第１の形態は、測位用衛星からの衛星信号を受信する受信部と、所与の積算時間間隔の間にドップラーにより前記受信部による受信信号とレプリカコードとの相関演算結果のピーク位相がずれるズレ量分、前記レプリカコードを移相する移相部と、前記受信部による受信信号と前記移相部で移相されたレプリカコードとの相関演算を行う相関演算部と、前記相関演算部による相関演算結果を前記積算時間間隔で積算していく積算部と、を備えた受信装置である。

この第１の形態によれば、受信部による受信信号とレプリカコードとの相関演算結果を積算する際に、積算時間間隔の間にドップラーにより相関演算結果のピーク位相がずれるズレ量分、移相部によってレプリカコードが移相される。そして、測位用衛星からの衛星信号を受信部で受信した受信信号と移相部で移相されたレプリカコードとの相関演算が、相関演算部で行われる。そして、相関演算部による相関演算結果が積算時間間隔で積算される。ドップラーによりピーク位相がずれるズレ量分だけレプリカコードを予め移相しておき、受信信号との相関演算を行うことで、相関演算結果のピーク位相を揃えることが可能となる。

また、第２の形態として、第１の形態の受信装置における前記ズレ量分は、前記測位用衛星からの前記衛星信号の送信周波数と前記受信部による前記衛星信号の受信周波数との差、前記所与の積算時間間隔及び前記衛星信号に変調されているコードの繰り返し周波数を用いて、算出される、受信装置を構成することとしてもよい。

この第２の形態によれば、測位用衛星からの衛星信号の送信周波数と受信部による衛星信号の受信周波数との差、所与の積算時間間隔及び衛星信号に変調されているコードの繰り返し周波数を用いることで、ピーク位相のズレ量分を算出することができる。

また、第３の形態として、第１又は第２の形態の受信装置において、前記積算部は、前記相関演算結果を位相をずらさずに積算する、受信装置を構成することとしてもよい。

第１又は第２の形態によってドップラーの影響によるピーク位相のズレが補償されているので、第３の形態のように、積算部は、相関演算結果を位相をずらさずに積算するだけで、簡単にピーク位相を検出することができる。

なお、ドップラーの影響によるピーク位相のズレを補償するためには、移相部が移相可能な最小移相量は１／１６チップ以下であることが好適である（第４の形態）。移相可能な最小移相量、すなわち移相の刻み幅をより小さくすることができれば、ドップラーの影響によるピーク位相のズレを高精度に補償することが可能である。

第５の形態は、測位用衛星からの受信信号とレプリカコードとの相関演算を継続的に行い、相関演算結果を積算する相関積算処理方法であって、前記積算の時間経過に関わらず前記相関演算結果のピーク位相が揃うように前記レプリカコードを移相することと、前記受信信号と前記移相されたレプリカコードとの相関演算を行うことと、前記相関演算結果を積算していくことと、を含む相関積算処理方法である。

この第５の形態によれば、積算の時間経過に関わらず相関演算結果のピーク位相が揃うようにレプリカコードを移相する。そして、測位用衛星からの受信信号と移相されたレプリカコードとの相関演算を行い、その相関演算結果を積算していくことで、積算結果からピーク位相を検出することが可能となる。

また、第６の形態として、第５の形態の相関積算処理方法において、前記移相することは、第１の積算と第２の積算との間にドップラーによりピーク位相がずれるズレ量分、前記レプリカコードを移相することを含む、相関積算処理方法を構成することとしてもよい。

この第６の形態によれば、第１の積算と第２の積算との間にドップラーによりピーク位相がずれるズレ量分、レプリカコードを移相することで、ドップラーに起因するピーク位相のずれを防止することができる。

原理の説明図。 携帯型電話機の機能構成の一例を示すブロック図。 ベースバンド処理回路部の回路構成の一例を示すブロック図。 ベースバンド処理の流れを示すフローチャート。

１．本実施形態の相関積算処理の原理
本実施形態では、測位用衛星の一種であるＧＰＳ衛星からの受信信号とレプリカコードとの相関演算を継続的に行い、相関演算結果を積算する。前述したように、ＧＰＳ受信機がＧＰＳ衛星信号を実際に受信した際の受信周波数には、ドップラー周波数による誤差分が含まれる。このドップラー周波数の存在により、本来繰り返し周期１ｍｓであるはずのＣ／Ａコード１周期分を受信機側で推測・想定したコード周期（想定コード周期）は、真のコード周期からずれることとなる。

ドップラーの影響によってコード周期がずれることで、コード位相が変化する。その結果、受信信号とレプリカコードとの相関演算を行った場合に、ドップラーによるズレ量分だけピーク位相がずれることになる。この現象は「コードドップラー」と呼ばれる。

図１は、本実施形態における相関積算処理の説明図である。図１には、所定の積算時間間隔毎のタイミングで受信信号とレプリカコードとの相関演算を行った場合の相関値を模式化した図を示している。具体的には、所与の積算時間間隔毎の時刻として「ｔ＝ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４，・・・」のそれぞれにおいて相関演算を行うことで得られた相関値を模式的に示している。各時刻における相関値の模式図において、横軸は位相であり、縦軸は相関値である。

時刻「ｔ＝ｔ１」では、ピーク位相は「θ１」である。しかし、コードドップラーの現象により、ピーク位相が時間経過に応じて変化している。つまり、ピーク位相が、時刻「ｔ＝ｔ２」では「θ２」に変化し、時刻「ｔ＝ｔ３」では「θ３」に変化し、時刻「ｔ＝ｔ４」では「θ４」に変化している。以下同様である。この場合、相関演算結果である相関値を積算時間間隔で積算していくと、積算結果として全体的に鈍った形状の相関積算値が得られることになる。その結果、ピーク位相の判別が困難になるという問題が生ずる。

そこで、本実施形態では、コードドップラーを考慮して、所与の積算時間間隔の間にドップラーによりピーク位相がずれるズレ量分、レプリカコードを移相する。相関演算を行う前にレプリカコードを移相してしまうのである。積算時間間隔は、固定的な時間間隔としてもよいし、可変にして異なる時間間隔としてもよい。例えば、積算時間間隔を１０ミリ秒と規定した場合には、１０ミリ秒の間にドップラーによりピーク位相がずれるズレ量分、レプリカコードを移相することになる。

なお、積算時間間隔をどのように定めた場合であっても、積算の時間経過に関わらず相関演算結果のピーク位相が揃うようにレプリカコードを移相することに変わりはない。つまり、第１の積算と第２の積算との間にドップラーによりピーク位相がずれるズレ量分、レプリカコードを移相することになる。

ピーク位相のズレ量は、ドップラーにより定まり、ドップラーはＧＰＳ衛星とＧＰＳ受信機との相対位置関係（より具体的には相対的な移動の関係）で求まる。従って、積算時間間隔と、ＧＰＳ衛星の軌道と、受信装置のある程度の位置（通常は測位計算上の初期位置）とが分かれば、ピーク位相のズレ量が決まる。

ズレ量をＣ／Ａコードのチップに換算する場合を説明する。ピーク位相のズレ量（以下、「ピーク位相ズレ量」と称す。）「ΔＣＰ」は、規定搬送波周波数からの周波数のズレ量（以下、「周波数ズレ量」と称す。）「Δｆ」と、積算時間間隔「Δｔ」とを用いて、次式（１）で求まる。
ΔＣＰ＝Δｆ／１５４０×Δｔ ・・・（１）

ここで、「１５４０」は、規定搬送波周波数（１．５７５４２［ＧＨｚ］＝１５７５．４２［ＭＨｚ］）を、Ｃ／Ａコードの繰り返し周波数であるチップレート（１．０２３［ＭＨｚ］）で除算した値である。従って、ピーク位相のズレ量分は、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ衛星信号の送信周波数とＧＰＳ衛星信号の受信周波数との差、所与の積算時間間隔及びＧＰＳ衛星信号に変調されているＣ／Ａコードの繰り返し周波数を用いて、算出されることになる。

周波数ズレ量Δｆをより正確に成分に分けると、ドップラー周波数と、ＧＰＳ受信機のクロックのドリフトとがある。しかし、ドップラー周波数が支配的である。そのため、本実施形態では、ドップラー周波数を周波数ズレ量Δｆとする。

また、レプリカコードを移相する際は、ピーク位相ズレ量ΔＣＰ分の移相をすることになるが、移相量の刻み幅（位相をずらす際のずらし幅の単位）が問題となる。ピーク移相ズレ量ΔＣＰに合った高精度な移相を実現するためには、刻み幅はできるだけ小さい方がよく、相関積算値の中からピーク位相を判別する際の感度向上のためにも刻み幅は小さい方がよい。しかし、刻み幅が小さくなると、回路コストが上昇する。検討したところ、レプリカコードの最小移相量は、好ましくは１／１６チップ以下とすればよいことが分かった。従って、刻み幅も、１／１６チップ以下とすると好適である。

２．実施例
次に、上記の原理を適用した受信装置の実施例について説明する。ここでは、ＧＰＳ衛星信号を受信する受信装置を備えた電子機器の一例として、携帯型電話機の実施例について説明する。但し、本発明を適用可能な実施例が以下説明する実施例に限定されるわけではないことは勿論である。

２−１．携帯型電話機の構成
図２は、本実施例における携帯型電話機１の機能構成の一例を示すブロック図である。携帯型電話機１は、ＧＰＳアンテナ５と、ＧＰＳ受信部１０と、ホスト処理部３０と、操作部４０と、表示部５０と、音出力部５５と、携帯電話用アンテナ６０と、携帯電話用無線通信回路部７０と、記憶部８０と、時計部９０とを備えて構成される。

ＧＰＳアンテナ５は、ＧＰＳ衛星から発信されているＧＰＳ衛星信号を含むＲＦ（Radio Frequency）信号を受信するアンテナであり、受信信号をＧＰＳ受信部１０に出力する。

ＧＰＳ受信部１０は、ＧＰＳアンテナ５から出力された信号に基づいて携帯型電話機１の位置を算出する回路或いは装置であり、いわゆるＧＰＳ受信機に相当する。本実施形態では、ＧＰＳ受信部１０が受信装置に相当する。

ＧＰＳ受信部１０は、ＧＰＳアンテナ５から出力されたＲＦ信号を処理し、受信信号として出力するＲＦ受信回路部１１と、ベースバンド処理回路部２０とを備えて構成される。なお、ＲＦ受信回路部１１と、ベースバンド処理回路部２０とは、それぞれ別のＬＳＩ（Large Scale Integration）として製造することも、１チップとして製造することも可能である。

ベースバンド処理回路部２０は、ＲＦ受信回路部１１から出力された受信信号に対して、搬送波（キャリア）の除去や相関演算等を行ってＧＰＳ衛星信号を捕捉する。そして、捕捉したＧＰＳ衛星信号から抽出した時刻情報や衛星軌道情報等を利用して、携帯型電話機１の位置及び時計誤差を算出する。

ホスト処理部３０は、記憶部８０に記憶されているシステムプログラム等の各種プログラムに従って携帯型電話機１の各部を統括的に制御するプロセッサーであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサーを有して構成される。ホスト処理部３０は、ベースバンド処理回路部２０から取得した位置座標を元に、表示部５０に現在位置を指し示した地図を表示させたり、その位置座標を各種のアプリケーション処理に利用する。

操作部４０は、例えばタッチパネルやボタンスイッチ等を有して構成される入力装置であり、押下されたキーやボタンの信号をホスト処理部３０に出力する。この操作部４０の操作により、通話要求やメール送受信要求、各種アプリケーション実行要求、位置算出要求等の各種指示入力がなされる。

表示部５０は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等を有して構成される表示装置であり、ホスト処理部３０から出力される表示信号に基づいた各種表示を行う。表示部５０には、位置表示画面や時刻情報等が表示される。

音出力部５５は、スピーカー等を有して構成される音出力装置であり、ホスト処理部３０から出力される音出力信号に基づいた各種音出力を行う。音出力部５５からは、通話中の音声や、各種アプリケーションに係る音声ガイダンス等が音出力される。

携帯電話用アンテナ６０は、携帯型電話機１の通信サービス事業者が設置した無線基地局との間で携帯電話用無線信号の送受信を行うアンテナである。

携帯電話用無線通信回路部７０は、ＲＦ変換回路、ベースバンド処理回路等によって構成される携帯電話の通信回路部であり、携帯電話用無線信号の変調・復調等を行うことで、通話やメールの送受信等を実現する。

記憶部８０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やフラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶装置を有して構成され、ホスト処理部３０が携帯型電話機１を制御するためのシステムプログラムや、各種アプリケーション処理を実行するための各種プログラムやデータ等を記憶する。

時計部９０は、携帯型電話機１の内部時計であり、水晶振動子及び発振回路でなる水晶発振器等を有して構成される。時計部９０の計時時刻は、ベースバンド処理回路部２０及びホスト処理部３０に随時出力される。時計部９０の計時時刻は、ベースバンド処理回路部２０によって算出された時計誤差に基づき補正される。

２−２．ベースバンド処理回路部の回路構成
図３は、ベースバンド処理回路部２０の回路構成の一例を示す図であり、本実施例に係わる回路ブロックを中心に記載した図である。ベースバンド処理回路部２０は、主要な構成として、レプリカコード生成部２１と、相関演算部２３と、積算部２４と、処理部２５と、記憶部２７とを有して構成される。

レプリカコード生成部２１は、相関演算部２３が受信信号との相関演算を行うために用いるレプリカコードを生成する回路部であり、レプリカコード発生部２１１と、スイッチ２１３と、ドップラー補償回路２１５とを有して構成される。

レプリカコード発生部２１１は、処理部２５から出力されるＰＲＮ番号（衛星番号）に従って、当該ＰＲＮ番号が割り当てられたＧＰＳ衛星のＣ／Ａコードを模擬したレプリカコードを発生させる発生部であり、コードＮＣＯ（Numerical Controlled Oscillator）等の発振器を有して構成される。

ドップラー補償回路２１５は、ドップラーの補償用に設けられた回路であり、例えば複数の遅延回路を有して構成される。ドップラー補償回路２１５は、レプリカコード発生部２１１で発生されたレプリカコードを、処理部２５から指示されるドップラー補償用遅延量で遅延させて、サンプリング幅遅延回路２３１に出力する。ドップラー補償回路２１５は、例えばＣ／Ａコードのチップ周期の１／６４に相当する１／６４チップを刻み幅としてレプリカコードを遅延させることが可能に回路構成されている。ドップラー補償回路２１５は、レプリカコードを移相する移相部に相当する。

処理部２５は、所定周期でスイッチ２１３の切り替えを行う。スイッチ２１３の切り替えは、例えば、ＧＰＳ衛星信号の受信環境に基づいて行う。具体的には、受信環境がインドア環境である場合には、レプリカコード発生部２１１とドップラー補償回路２１５とを接続するようにスイッチ２１３を切り替える。それに対し、インドア環境以外の受信環境である場合には、レプリカコード発生部２１１とサンプリング幅遅延回路２３１とを接続するようにスイッチ２１３を切り替える。

なお、インドア環境以外の受信環境である場合に、ドップラー補償回路２１５に対してドップラー補償用遅延量をゼロとする指示を与えることとして、スイッチ２１３を不要としてもよい。ここでは、説明を分かり易くするためにスイッチ２１３を図示・説明することとしている。

相関演算部２３は、ＲＦ受信回路部１１から出力される受信信号と、レプリカコード生成部２１によって生成されたレプリカコードとの相関演算を行って、各位相（サンプリング位相）に対する相関値を算出する回路部である。相関演算部２３は、サンプリング幅遅延回路２３１と、Ｎ個の相関器２３３（第１相関器２３３−１、第２相関器２３３−２、・・・、第Ｎ相関器２３３−Ｎ）とを有して構成される。

サンプリング幅遅延回路２３１は、各相関器２３３に対応するサンプリング位相となるように、レプリカコードを遅延させる回路である。隣接する相関器２３３のサンプリング位相の間隔は一定であり、例えば１／２チップなどとして定められる。この場合、サンプリング幅遅延回路２３１は、レプリカコードを１／２チップ×ｉ（但し、ｉは０〜（Ｎ−１））ずらしたＮ個の信号を生成・出力することとなる。なお、このサンプリング位相の間隔は、ドップラー補償回路２１５が移相可能な最小移相量（刻み幅）よりも十分大きいことは勿論である。

各相関器２３３は、受信信号のサンプリング値と、サンプリング幅遅延回路２３１から出力される当該相関器２３３に対応するレプリカコードとを乗算することで、相関値を算出する。
相関演算部２３からは、Ｎ個の相関器２３３によって演算されたＮ個の相関値が積算部２４及び処理部２５にそれぞれ出力される。

積算部２４は、処理部２５から指示される積算指示信号に従って、Ｎ個の相関器２３３からそれぞれ出力される相関値を相関器２３３毎に積算する。この際、積算部２４は、相関演算結果である相関値を位相をずらさずに積算する。既に、ドップラーの影響は、ドップラー補償回路２１５で補償されているためである。積算部２４が相関値を積算する積算時間は、例えば数百ミリ秒〜数秒程度の時間として処理部２５から設定される。

処理部２５は、ベースバンド処理回路部２０の各機能部を統括的に制御する制御装置及び演算装置であり、ＣＰＵやＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のプロセッサーを有して構成される。処理部２５は、主要な機能部として、衛星捕捉・追尾制御部２５１と、位置算出部２５３とを有する。

衛星捕捉・追尾制御部２５１は、ＧＰＳ衛星の捕捉・追尾を制御する。具体的には、ＧＰＳ衛星と携帯型電話機１との相対的な位置関係に基づいて、各ＧＰＳ衛星からＧＰＳ衛星信号を受信した信号のドップラー周波数を推定する。そして、推定したドップラー周波数に基づいてドップラー補償用遅延量を決定して、ドップラー補償回路２１５に出力する。また、ＧＰＳ衛星信号の受信環境を判定してドップラー補償信号（ＯＮ信号又はＯＦＦ信号）をスイッチ２１３に出力することで、ドップラー補償を実行するか否かの制御を行う。

位置算出部２５３は、衛星捕捉・追尾制御部２５１の制御に従って捕捉・追尾されたＧＰＳ衛星信号を利用して、所定の位置算出処理を行って、携帯型電話機１の位置（位置座標）及び時計誤差（クロックバイアス）を算出する。位置算出処理は、例えば、最小二乗法やカルマンフィルター等の手法を適用した処理として実現可能である。

記憶部２７は、ベースバンド処理回路部２０のシステムプログラムや、衛星捕捉・追尾制御機能、位置算出機能といった各種機能を実現するための各種プログラム、データ等を記憶する。また、各種処理の処理中データ、処理結果などを一時的に記憶するワークエリアを有する。

記憶部２７には、処理部２５により読み出され、ベースバンド処理（図４参照）として実行されるベースバンド処理プログラム２７１が記憶されている。また、記憶部２７には、衛星軌道データ２７３と、メジャメントデータ２７５と、算出結果データ２７７とが記憶される。

衛星軌道データ２７３は、アルマナックや、各ＧＰＳ衛星のエフェメリス等のデータである。衛星軌道データ２７３は、ＧＰＳ衛星から受信したＧＰＳ衛星信号をデコードすることで取得する他、例えば携帯型電話機１の基地局やアシストサーバーからアシストデータとして取得する。

メジャメントデータ２７５は、各捕捉衛星について取得したＧＰＳ衛星信号に係る諸量であるメジャメント情報が記憶されたデータであり、例えばコード位相２７５Ａと受信周波数２７５Ｂとがこれに含まれる。

算出結果データ２７７は、位置算出部２５３が位置算出処理を行うことで取得した算出結果のデータであり、算出した携帯型電話機１の位置（位置座標）や時計誤差（クロックバイアス）がこれに含まれる。

２−３．処理の流れ
図４は、処理部２５が、記憶部２７に記憶されているベースバンド処理プログラム２７１に従って実行するベースバンド処理の流れを示すフローチャートである。

最初に、処理部２５は、ＧＰＳ衛星信号の受信環境を判定する（ステップＡ１）。受信環境は、例えば、受信信号の強度（受信信号強度）や、各ＧＰＳ衛星の仰角、ＧＰＳ衛星の天空配置といった情報に基づいて総合的に判定することができる。

次いで、処理部２５は、受信環境がインドア環境であるか否かを判定し（ステップＡ３）、インドア環境であると判定した場合は（ステップＡ３；Ｙｅｓ）、相関積算処理を行う（ステップＡ５〜Ａ１１）。

相関積算処理では、衛星捕捉・追尾制御部２５１は、ドップラー周波数を推定する（ステップＡ５）。具体的には、衛星軌道データ２７３を用いて、捕捉対象とする衛星それぞれについて衛星移動情報を算出する。そして、算出した衛星移動情報と、携帯型電話機１の概略位置とを用いて、ドップラー周波数を推定する。携帯型電話機１の概略位置は、前回の位置算出処理で求めた位置としてもよいし、携帯型電話機１の基地局から得られた基地局の位置としてもよい。

次いで、衛星捕捉・追尾制御部２５１は、ステップＡ５で推定したドップラー周波数に基づいて、ドップラー補償用遅延量を決定する（ステップＡ７）。具体的には、ステップＡ５で推定したドップラー周波数を用いて式（１）に従ってピーク位相ズレ量ΔＣＰを算出する。そして、ドップラー補償回路の遅延量の刻み幅に基づき、ピーク位相ズレ量ΔＣＰに相当するドップラー補償遅延量を決定する。

その後、衛星捕捉・追尾制御部２５１は、ドップラー補償ＯＮ信号をスイッチ２１３に出力して、スイッチ２１３をドップラー補償回路２１５側に切り替える制御を行うとともに、ステップＡ７で決定したドップラー補償用遅延量をドップラー補償回路２１５に出力する（ステップＡ９）。ドップラー補償回路２１５は、衛星捕捉・追尾制御部２５１から指示されたドップラー補償用遅延量でレプリカコードを遅延させる。

次いで、衛星捕捉・追尾制御部２５１は、積算部２４に積算開始の指示信号を出力することで、相関値の積算を開始する（ステップＡ１１）。積算部２４は、衛星捕捉・追尾制御部２５１からの指示信号に従って、所定の積算時間間隔毎にＮ個の相関器２３３から出力される相関値を相関器２３３別に積算する。

その後、処理部２５は、コード位相２７５Ａを判定する（ステップＡ１３）。具体的には、積算部２４によって積算されたＮ個の相関器２３３に係る相関積算値のうち、最大の相関積算値に対応する相関器２３３を選択する。そして、選択した相関器２３３に係るサンプリング位相に基づいてコード位相２７５Ａを判定し、メジャメント情報として記憶部２７のメジャメントデータ２７５に記憶させる。

一方、ステップＡ３において受信環境がインドア環境ではないと判定した場合は（ステップＡ３；Ｎｏ）、衛星捕捉・追尾制御部２５１は、ドップラー補償ＯＦＦ信号をスイッチ２１３に出力して、スイッチ２１３をサンプリング幅遅延回路２３１側に切り替える制御を行う（ステップＡ１５）。

次いで、処理部２５は、コード位相２７５Ａを判定する（ステップＡ１７）。具体的には、Ｎ個の相関器２３３からそれぞれ出力される相関値のうちの最大の相関値に対応する相関器２３３を選択する。そして、選択した相関器２３３に係るサンプリング位相に基づいてコード位相２７５Ａを判定し、メジャメント情報として記憶部２７のメジャメントデータ２７５に記憶させる。

ステップＡ１３又はＡ１７の後、位置算出部２５３が、位置算出処理を行う（ステップＡ１９）。具体的には、各捕捉衛星それぞれについて取得したコード位相２７５Ａを用いて擬似距離を算出し、当該擬似距離を利用した従来公知の位置計算を行って、携帯型電話機１の位置及び時計誤差を算出する。そして、これらの算出結果を算出結果データ２７７として記憶部２７に記憶させる。そして、処理部２５は、算出結果をホスト処理部３０に出力する（ステップＡ２１）。

次いで、処理部２５は、処理を終了するか否かを判定し（ステップＡ２３）、処理を継続すると判定した場合は（ステップＡ２３；Ｎｏ）、ステップＡ１に戻る。一方、処理を終了すると判定した場合は（ステップＡ２３；Ｙｅｓ）、処理部２５は、ベースバンド処理を終了する。

２−４．作用効果
ＧＰＳ受信部１０において、ＲＦ受信回路部１１は、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ衛星信号を受信する。また、ベースバンド処理回路部２０において、ドップラー補償回路２１５は、積算時間間隔の間にドップラーによりＲＦ受信回路部１１による受信信号とレプリカコードとの相関演算結果のピーク位相がずれるズレ量分、レプリカコードを遅延させる。そして、相関演算部２３は、ＲＦ受信回路部１１による受信信号とドップラー補償回路２１５で遅延されたレプリカコードとの相関演算を行う。そして、積算部２４は、相関演算部２３による相関演算結果を積算時間間隔で積算していく。

積算時間間隔の間にドップラーによりピーク位相がずれるズレ量分だけレプリカコードを遅延させ、受信信号との相関演算を行わせる。これにより、ピーク位相がずれた状態で相関値が積算されることを防止することができる。その結果、積算結果に基づいてピーク位相を検出することが可能となる。

３．変形例
本発明を適用可能な実施例は、上記の実施例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であることは勿論である。以下、変形例について説明する。

３−１．ドップラー補償用遅延量
上記の受信装置の実施例では、ドップラー補償用遅延量の単位当たりの刻み幅を１／６４チップとして説明したが、この値は適宜変更可能であることは勿論である。例えば、刻み幅をより広くして１／３２チップとしてもよいし、刻み幅をより狭くして１／１２８チップとしてもよい。

３−２．受信環境判定
上記の実施例では、受信環境を判定し、インドア環境であると判定された場合に、レプリカコードをドップラー補償用遅延量で遅延させたが、受信環境を判定せず、インドア環境であるか否かに関わらず、レプリカコードをドップラー補償用遅延量で遅延させてもよい。

３−３．電子機器
上述した実施例では、電子機器の一種である携帯型電話機に本発明を適用した場合を例に挙げて説明したが、本発明を適用可能な電子機器はこれに限られるわけではない。例えば、カーナビゲーション装置や携帯型ナビゲーション装置、パソコン、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、腕時計といった他の電子機器についても同様に適用することが可能である。

３−４．衛星測位システム
また、上述した実施形態では、衛星測位システムとしてＧＰＳを例に挙げて説明したが、ＷＡＡＳ（Wide Area Augmentation System）、ＱＺＳＳ（Quasi Zenith Satellite System）、ＧＬＯＮＡＳＳ（GLObal NAvigation Satellite System）、ＧＡＬＩＬＥＯ等の他の衛星測位システムであってもよい。

１ 携帯型電話機、 １０ ＧＰＳ受信部、 １１ ＲＦ受信回路部、 ２０ ベースバンド処理回路部、 ２１ レプリカコード生成部、 ２３ 相関演算部、 ２４ 積算部、 ２５ 処理部、 ２７ 記憶部、 ３０ ホスト処理部、 ４０ 操作部、 ５０ 表示部、 ５５ 音出力部、 ６０ 携帯電話用アンテナ、 ７０ 携帯電話用無線通信回路部、 ８０ 記憶部、 ９０ 時計部

Claims (6)

1. 測位用衛星からの衛星信号を受信する受信部と、
   所与の積算時間間隔の間にドップラーにより前記受信部による受信信号とレプリカコードとの相関演算結果のピーク位相がずれるズレ量分、前記レプリカコードを移相する移相部と、
   前記受信部による受信信号と前記移相部で移相されたレプリカコードとの相関演算を行う相関演算部と、
   前記相関演算部による相関演算結果を前記積算時間間隔で積算していく積算部と、
   を備えた受信装置。
2. 前記ズレ量分は、前記測位用衛星からの前記衛星信号の送信周波数と前記受信部による前記衛星信号の受信周波数との差、前記所与の積算時間間隔及び前記衛星信号に変調されているコードの繰り返し周波数を用いて、算出される、
   請求項１に記載の受信装置。
3. 前記積算部は、前記相関演算結果を位相をずらさずに積算する、
   請求項１又は２に記載の受信装置。
4. 前記移相部は、移相可能な最小移相量が１／１６チップ以下である、
   請求項１〜３の何れか一項に記載の受信装置。
5. 測位用衛星からの受信信号とレプリカコードとの相関演算を継続的に行い、相関演算結果を積算する相関積算処理方法であって、
   前記積算の時間経過に関わらず前記相関演算結果のピーク位相が揃うように前記レプリカコードを移相することと、
   前記受信信号と前記移相されたレプリカコードとの相関演算を行うことと、
   前記相関演算結果を積算していくことと、
   を含む相関積算処理方法。
6. 前記移相することは、第１の積算と第２の積算との間にドップラーによりピーク位相がずれるズレ量分、前記レプリカコードを移相することを含む、
   請求項５に記載の相関積算処理方法。

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