JP2016006948A - スペクトラム拡散信号受信装置、時計装置、スペクトラム拡散信号受信方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】位相成分を所定の周期で切替えてキャリア信号を生成し出力するキャリアNCO52と、スペクトラム信号とキャリア信号とを混合するミキサ51と、ミキサ51出力を位相成分毎に積算する積分器54,55と、積分器54,55の各積算出力を加算する加算器56と、加算器56の和出力を保持するシフトレジスタ57と、C/Aコードを保持するレジスタ58と、シフトレジスタ57及びレジスタ58の保持内容を乗算する乗算器群59と、乗算器群59の積出力を積算する積算部60とを備える。
【選択図】図1
Description
図12は、上記特許文献の技術を含む、主として上記コード相関部18とCPU19での回路構成を示すブロック図である。コード相関部18内では、前段からのデジタル化した中間周波信号が捕捉エンジン21及び追尾エンジン22,22,…に与えられる。
上記ミキサ31,32に入力される、前段で中間周波数(IF)にダウンコンバートされた中間周波信号が例えば図9(A)に示すような波形であったとする。
以下、本発明をGPS受信装置内の捕捉エンジンに適用した場合の第1の実施形態について図面を参照して説明する。
図1は、同実施形態に係る捕捉エンジン50内の回路構成を示すブロック図である。同図で、図示しない前段からの、中間周波数(=4.092[MHz])にダウンコンバートしたバイナリデータがミキサ51に与えられる。このミキサ51にはまた、キャリアNCO(数値制御発振器)52から、上記中間周波数と同じ周波数(=4.092[MHz])のキャリア位相信号が直接与えられ、それら両入力を用いた積がスイッチ回路53へ出力される。
図3は、上記キャリアNCO52でキャリア位相信号を生成する過程を示す図である。図3(A)に示すようにカウンタ71の値が「0」〜「3」となる1チップ周期に対し、図3(B)に示すように切替信号発信回路74では偶数のカウント値「0」「2」の時にオン、奇数のカウント値「1」「3」の時にオフとなる切替信号selを上記スイッチ回路53及びスイッチ回路75へ出力する。
図4(A)は、上記ミキサ51に入力される、前段で中間周波数(IF)にダウンコンバートされた中間周波信号の波形を示す。
従来一般的には、図6(A)に示すように、1回目の位相(phase1)におけるサーチとして、衛星1〜衛星32に対して順次1つずつ、実際に当該衛星からの到来電波を捕捉することができたか否かを、その捕捉相関度を示すピーク値Pが予め設定した閾値を超えるか否かにより判定する。
また上記実施形態では、CPU83がGPS受信処理部81の制御を実行しているが、これに限られるものでなく、GPS受信処理部81で上記実施形態にある制御を実行してもよい。
以下、本発明をGPS受信装置内の捕捉エンジンに適用した場合の第2の実施形態について図面を参照して説明する。
図7は、同実施形態に係る捕捉エンジン100内の回路構成を示すブロック図である。なお、基本的な回路構成は上記図1で説明した構成を発展させたものであるため、同一部分には同一符号を設定する。
以下、本発明をGPS受信装置内の捕捉エンジンに適用した場合の第3の実施形態について図面を参照して説明する。
図9は、同実施形態に係る捕捉エンジン110内の回路構成を示すブロック図である。なお、基本的な回路構成は上記図1、図7で説明した構成を発展させたものであるため、同一部分には同一符号を設定する。
[請求項1]
受信したスペクトラム拡散信号を復調するスペクトラム拡散信号受信装置であって、
位相成分を所定の周期で切替えてキャリア信号を生成し出力するキャリア生成手段と、
上記スペクトラム拡散信号と上記キャリア生成手段が出力するキャリア信号とを混合する混合手段と、
上記混合手段の出力を位相成分ごとに積算する複数の積算手段と、
上記複数の積算手段の各積算出力を加算する加算手段と、
を備えたことを特徴とするスペクトラム拡散信号受信装置。
[請求項2]
上記複数の積算手段は、上記同相位相成分のキャリア信号と上記スペクトラム拡散信号とを混合した上記混合手段の出力を積算するための同相成分積算手段と、上記直交相位相成分のキャリア信号と上記スペクトラム拡散信号とを混合した上記混合手段の出力を積算するための直交相成分積算手段とを含むことを特徴とする請求項1記載のスペクトラム拡散信号受信装置。
[請求項3]
上記キャリア生成手段は、1チップ周期を複数に分割し、分割した周期である1チップ分割周期で、同相と直交相の位相成分を交互に切替えることを特徴とする請求項1または2記載のスペクトラム拡散信号受信装置。
[請求項4]
上記キャリア生成手段は、
所定の周波数の基準クロック信号を生成する基準クロック生成手段、
上記基準クロック信号の周期の序数をカウントする第1のカウント手段、
上記第1のカウント手段でのカウント値にしたがって同相位相成分のキャリア位相信号を生成する同相位相成分生成手段、
上記第1のカウント手段でのカウント値にしたがって直交相位相成分のキャリア位相信号を生成する直交相位相成分生成手段、
上記第1のカウント手段でのカウント値にしたがって1チップ周期を2以上に分割した上記キャリア生成手段の所定の周期の序数をカウントする第2のカウント手段、及び
上記第2のカウント手段でのカウント値にしたがって上記同相位相成分生成手段及び上記直交相位相成分生成手段の生成する信号を交互に選択して出力する選択手段、
を有することを特徴とする請求項1乃至3いずれか記載のスペクトラム拡散信号受信装置。
[請求項5]
上記加算手段の加算出力をシフトしながら保持するシフト保持手段と、
疑似雑音符号を保持する疑似雑音保持手段と、
上記シフト保持手段の保持内容と、上記疑似雑音保持手段の保持内容との相関度を算出する相関度算出手段と、
上記相関度算出手段での算出結果に基づいて上記疑似雑音保持手段が保持する疑似雑音符号を選択する制御手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項1乃至4いずれか記載のスペクトラム拡散信号受信装置。
[請求項6]
上記複数の積算手段、及び上記加算手段を複数系統備え、
上記複数系統毎に設けた、上記加算手段の加算出力をシフトしながら保持するシフト保持手段と、
疑似雑音符号を保持する、共有となる少なくとも1つの疑似雑音保持手段と、
上記複数系統毎のシフト保持手段の保持内容と、上記疑似雑音保持手段の保持内容との相関度を算出する、複数の相関度算出手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項1乃至4いずれか記載のスペクトラム拡散信号受信装置。
[請求項7]
上記疑似雑音保持手段が保持する疑似雑音符号を順次切替えて、複数の位相でのスペクトラム拡散信号の受信を並列して実施しながら、一連のスペクトラム拡散信号の受信を順次スキャンさせる制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項6記載のスペクトラム拡散信号受信装置。
[請求項8]
上記複数の積算手段、及び上記加算手段を複数系統備え、
上記加算手段の加算出力をシフトしながら保持するシフト保持手段と、
疑似雑音符号を保持する疑似雑音保持手段と、
シフト保持手段の保持内容と、上記疑似雑音保持手段の保持内容との相関度を算出する相関度算出手段と、
を上記複数系統毎にさらに備えることを特徴とする請求項1乃至4いずれか記載のスペクトラム拡散信号受信装置。
[請求項9]
上記複数系統毎の相関度算出手段での算出結果に基づいて上記複数系統毎の疑似雑音保持手段が保持する疑似雑音符号を選択する制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項8記載のスペクトラム拡散信号受信装置。
[請求項10]
上記請求項1乃至9いずれか記載のスペクトラム拡散信号受信装置を備えたことを特徴とする時計装置。
[請求項11]
位相成分を所定の周期で切替えてキャリア信号を生成し出力するキャリア生成部、受信したスペクトラム拡散信号と上記キャリア生成部が出力するキャリア信号とを混合する混合部、上記混合部の出力を位相成分ごとに積算する複数の積算部、上記複数の積算部の各積算出力を加算する加算部、上記加算手段の加算出力をシフトしながら保持するシフト保持部、疑似雑音符号を保持する疑似雑音保持部、及び上記シフト保持部の保持内容と、上記疑似雑音保持部の保持内容との相関度を算出する相関度算出部を備えた装置でのスペクトラム拡散信号受信方法であって、
上記疑似雑音保持部が保持する疑似雑音符号を順次切替えて、一連のスペクトラム拡散信号の受信を順次スキャンし、上記相関度算出部での算出結果に基づいて2順目以降に上記疑似雑音保持部が保持する疑似雑音符号を順次切替える制御工程を有することを特徴とするスペクトラム拡散信号受信方法。
[請求項12]
位相成分を所定の周期で切替えてキャリア信号を生成し出力するキャリア生成部、受信したスペクトラム拡散信号と上記キャリア生成部が出力するキャリア信号とを混合する混合部、上記混合部の出力を位相成分ごとに積算する複数の積算部、上記複数の積算部の各積算出力を加算する加算部、上記加算手段の加算出力をシフトしながら保持するシフト保持部、疑似雑音符号を保持する疑似雑音保持部、及び上記シフト保持部の保持内容と、上記疑似雑音保持部の保持内容との相関度を算出する相関度算出部を備えた装置が内蔵したコンピュータが実行するプログラムであって、上記コンピュータを、
上記相関度算出部での算出結果に基づいて上記疑似雑音保持部が保持する疑似雑音符号を選択する制御部として機能させることを特徴とするプログラム。
51…ミキサ、
52…キャリアNCO、
53…スイッチ(SW)回路、
54,54A,54B,55,55A,55B…積分器、
56,56A,56B…加算器、
57,57A,57B…シフトレジスタ、
58,58A,58B…レジスタ、
59,59A,59B…乗算器群、
60,60A,60B…積算部、
61,61A,61B…二乗回路、
71…カウンタ、
72…(サイン波)発振器、
73…(コサイン波)発振器、
74…切替信号発信回路、
75…スイッチ(SW)回路、
80…腕時計、
81…GPS受信処理部
100…捕捉エンジン、
101…チップ位相コントローラ、
110…捕捉エンジン、
111…チップ位相コントローラ。
Claims (12)
- 受信したスペクトラム拡散信号を復調するスペクトラム拡散信号受信装置であって、
位相成分を所定の周期で切替えてキャリア信号を生成し出力するキャリア生成手段と、
上記スペクトラム拡散信号と上記キャリア生成手段が出力するキャリア信号とを混合する混合手段と、
上記混合手段の出力を位相成分ごとに積算する複数の積算手段と、
上記複数の積算手段の各積算出力を加算する加算手段と、
を備えたことを特徴とするスペクトラム拡散信号受信装置。 - 上記複数の積算手段は、上記同相位相成分のキャリア信号と上記スペクトラム拡散信号とを混合した上記混合手段の出力を積算するための同相成分積算手段と、上記直交相位相成分のキャリア信号と上記スペクトラム拡散信号とを混合した上記混合手段の出力を積算するための直交相成分積算手段とを含むことを特徴とする請求項1記載のスペクトラム拡散信号受信装置。
- 上記キャリア生成手段は、1チップ周期を複数に分割し、分割した周期である1チップ分割周期で、同相と直交相の位相成分を交互に切替えることを特徴とする請求項1または2記載のスペクトラム拡散信号受信装置。
- 上記キャリア生成手段は、
所定の周波数の基準クロック信号を生成する基準クロック生成手段、
上記基準クロック信号の周期の序数をカウントする第1のカウント手段、
上記第1のカウント手段でのカウント値にしたがって同相位相成分のキャリア位相信号を生成する同相位相成分生成手段、
上記第1のカウント手段でのカウント値にしたがって直交相位相成分のキャリア位相信号を生成する直交相位相成分生成手段、
上記第1のカウント手段でのカウント値にしたがって1チップ周期を2以上に分割した上記キャリア生成手段の所定の周期の序数をカウントする第2のカウント手段、及び
上記第2のカウント手段でのカウント値にしたがって上記同相位相成分生成手段及び上記直交相位相成分生成手段の生成する信号を交互に選択して出力する選択手段、
を有することを特徴とする請求項1乃至3いずれか記載のスペクトラム拡散信号受信装置。 - 上記加算手段の加算出力をシフトしながら保持するシフト保持手段と、
疑似雑音符号を保持する疑似雑音保持手段と、
上記シフト保持手段の保持内容と、上記疑似雑音保持手段の保持内容との相関度を算出する相関度算出手段と、
上記相関度算出手段での算出結果に基づいて上記疑似雑音保持手段が保持する疑似雑音符号を選択する制御手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項1乃至4いずれか記載のスペクトラム拡散信号受信装置。 - 上記複数の積算手段、及び上記加算手段を複数系統備え、
上記複数系統毎に設けた、上記加算手段の加算出力をシフトしながら保持するシフト保持手段と、
疑似雑音符号を保持する、共有となる少なくとも1つの疑似雑音保持手段と、
上記複数系統毎のシフト保持手段の保持内容と、上記疑似雑音保持手段の保持内容との相関度を算出する、複数の相関度算出手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項1乃至4いずれか記載のスペクトラム拡散信号受信装置。 - 上記疑似雑音保持手段が保持する疑似雑音符号を順次切替えて、複数の位相でのスペクトラム拡散信号の受信を並列して実施しながら、一連のスペクトラム拡散信号の受信を順次スキャンさせる制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項6記載のスペクトラム拡散信号受信装置。
- 上記複数の積算手段、及び上記加算手段を複数系統備え、
上記加算手段の加算出力をシフトしながら保持するシフト保持手段と、
疑似雑音符号を保持する疑似雑音保持手段と、
シフト保持手段の保持内容と、上記疑似雑音保持手段の保持内容との相関度を算出する相関度算出手段と、
を上記複数系統毎にさらに備えることを特徴とする請求項1乃至4いずれか記載のスペクトラム拡散信号受信装置。 - 上記複数系統毎の相関度算出手段での算出結果に基づいて上記複数系統毎の疑似雑音保持手段が保持する疑似雑音符号を選択する制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項8記載のスペクトラム拡散信号受信装置。
- 上記請求項1乃至9いずれか記載のスペクトラム拡散信号受信装置を備えたことを特徴とする時計装置。
- 位相成分を所定の周期で切替えてキャリア信号を生成し出力するキャリア生成部、受信したスペクトラム拡散信号と上記キャリア生成部が出力するキャリア信号とを混合する混合部、上記混合部の出力を位相成分ごとに積算する複数の積算部、上記複数の積算部の各積算出力を加算する加算部、上記加算手段の加算出力をシフトしながら保持するシフト保持部、疑似雑音符号を保持する疑似雑音保持部、及び上記シフト保持部の保持内容と、上記疑似雑音保持部の保持内容との相関度を算出する相関度算出部を備えた装置でのスペクトラム拡散信号受信方法であって、
上記疑似雑音保持部が保持する疑似雑音符号を順次切替えて、一連のスペクトラム拡散信号の受信を順次スキャンし、上記相関度算出部での算出結果に基づいて2順目以降に上記疑似雑音保持部が保持する疑似雑音符号を順次切替える制御工程を有することを特徴とするスペクトラム拡散信号受信方法。 - 位相成分を所定の周期で切替えてキャリア信号を生成し出力するキャリア生成部、受信したスペクトラム拡散信号と上記キャリア生成部が出力するキャリア信号とを混合する混合部、上記混合部の出力を位相成分ごとに積算する複数の積算部、上記複数の積算部の各積算出力を加算する加算部、上記加算手段の加算出力をシフトしながら保持するシフト保持部、疑似雑音符号を保持する疑似雑音保持部、及び上記シフト保持部の保持内容と、上記疑似雑音保持部の保持内容との相関度を算出する相関度算出部を備えた装置が内蔵したコンピュータが実行するプログラムであって、上記コンピュータを、
上記相関度算出部での算出結果に基づいて上記疑似雑音保持部が保持する疑似雑音符号を選択する制御部として機能させることを特徴とするプログラム。
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2014
- 2014-12-19 JP JP2014257959A patent/JP6476834B2/ja active Active
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Title |
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浅井敬 他: "32ビット組込み型プロセッサ向けDGPS受信機の復調処理のソフトウェア化", 映像情報メディア学会誌, vol. Vol.55, No.8/9, JPN6018040718, 1 September 2001 (2001-09-01), pages 1178 - 1185, ISSN: 0003949169 * |
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