JP2017173046A - 衛星信号受信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の衛星測位システムの衛星信号を受信する受信装置において、装置の小型化を図るとともに、消費電力の削減を図ること。
【解決手段】基準クロック信号に基づき、第１の測位用衛星信号に応じた第１のローカル周波数の信号と、第２の測位用衛星信号に応じた第２のローカル周波数の信号と、を切り替えて生成するローカル信号生成回路と、前記第１の測位用衛星信号の受信信号に対しては前記第１のローカル周波数の信号を乗算して第１の中間周波数信号に変換し、前記第２の衛星測位用衛星信号の受信信号に対しては前記第２のローカル周波数の信号を乗算して、変換後の周波数帯域の少なくとも一部が前記第１の中間周波数信号と共通となる第２の中間周波数信号に変換する周波数変換回路と、を含む衛星信号受信装置を構成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、測位用衛星信号を受信する衛星信号受信装置に関する。

近年では、ＧＰＳ（Global Positioning System）やＧＬＯＮＡＳＳ（GLObal NAvigation Satellite System）、ＢｅｉＤｏｕ、Ｇａｌｉｌｅｏといった様々な種類の衛星測位システムに対応可能な、いわゆるマルチＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite Systems）対応受信機（以下、ＧＮＳＳ受信機という）の開発が進められている。衛星測位システムは、それぞれ独自の仕様で運用されており、測位用衛星信号の搬送波周波数が異なることから、ＧＮＳＳ受信機では、測位用衛星システムそれぞれに対応する受信回路が設けられるのが通常である（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−２０９２８８号公報

ＧＮＳＳ受信機は、バッテリーで動作する携帯型或いは小型の電子機器に搭載される場合が多いため、小型化及び消費電力の低減は重要事項の一つである。ＧＮＳＳ受信機では、受信信号にローカル信号を乗算して中間周波数の信号に変換する、いわゆるダウンコンバートを行う。上述の特許文献１では、各受信回路に供給するローカル信号を共通としているため、ローカル信号の生成に係る電力を低減することができるが、その反面、受信する衛星信号の搬送波周波数に応じて変換後の中間周波数が異なるため、受信回路自体は測位用衛星システム別に備える必要がある。その結果、受信機全体でみると消費電力の低減効果は低い。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複数の衛星測位システムの衛星信号を受信する衛星信号受信装置において、装置の小型化を図るとともに、消費電力の削減を図ることである。

上記課題を解決するための第１の形態は、基準クロック信号に基づき、第１の測位用衛星信号に応じた第１のローカル周波数の信号と、第２の測位用衛星信号に応じた第２のローカル周波数の信号と、を切り替えて生成するローカル信号生成回路と、前記第１の測位用衛星信号の受信信号に対しては前記第１のローカル周波数の信号を乗算して第１の中間周波数信号に変換し、前記第２の衛星測位用衛星信号の受信信号に対しては前記第２のローカル周波数の信号を乗算して、変換後の周波数帯域の少なくとも一部が前記第１の中間周波数信号と共通となる第２の中間周波数信号に変換する周波数変換回路と、を含む、衛星信号受信装置である。

この第１の形態によれば、第１の測位用衛星信号及び第２の測位用衛星信号を受信する衛星信号受信装置において、ローカル信号生成回路及び周波数変換回路を共通とすることができるので、装置を小型化することができるとともに、消費電力を削減することができる。具体的には、ローカル信号生成回路では、変換後の中間周波数の周波数帯域の少なくとも一部が共通となるように、第１の測位用衛星信号及び第２の測位用衛星信号それぞれに応じた第１のローカル周波数の信号及び第２のローカル周波数の信号が切り替えて生成されるので、変換後の中間周波数信号に対する処理回路を共通化することができる。また、変換後の中間周波数の周波数帯域が共通でない場合と比較して、変換後の中間周波数を低くすることが可能であるので、回路動作に要する消費電力の低減も実現することができる。

第２の形態として、第１の形態の衛星信号受信装置であって、前記基準クロック信号に基づき、第３の測位用衛星信号に応じた第３のローカル周波数の信号を生成する第２のローカル信号生成回路と、前記第３の測位用衛星信号の受信信号に対して前記第３のローカル周波数の信号を乗算して、第３の中間周波数信号に変換する第２の周波数変換回路と、を更に含む、衛星信号受信装置を構成しても良い。

この第２の形態によれば、更に、第３の測位用衛星信号も受信することができる衛星信号受信装置を実現できる。

第３の形態として、第１又は第２の形態の衛星信号受信装置であって、前記ローカル信号生成回路は、前記基準クロック信号を分周して参照信号を出力する基準信号分周器と、所与の制御信号に応じて前記ローカル信号生成回路の出力信号を発振する発振器、前記発振器の前記出力信号を分周する発振信号分周器、及び、前記発振信号分周器により分周された信号と前記参照信号とを比較して周波数差を低減させる前記制御信号を生成するフィルター回路を含むＰＬＬ回路と、を含む、衛星信号受信装置を構成しても良い。

この第３の形態によれば、ローカル信号生成回路は、基準信号分周器及び発振信号分周器それぞれの分周比を変更することで、異なるローカル周波数の信号を生成することができる。

第４の形態として、第３の形態の衛星信号受信装置であって、前記基準信号分周器、及び、前記発振信号分周器は、分周比が１／２である１／２分周器が直列接続された整数分周回路である、衛星信号受信装置を構成しても良い。

この第４の形態によれば、直列接続された複数の１／２分周器それぞれの出力信号は、カウンターとして機能するため、このカウント値に応じて、分周器それぞれの出力信号をリセットすることで、整数分周回路を実現することができる。

携帯型電子機器の構成図。 ＲＦ受信回路部の構成図。 搬送波周波数及びローカル信号の関係例。 図３に示す搬送波周波数及びローカル信号の場合の中間周波数の例。 基準信号分周器及び発振信号分周器の構成図。 基準信号分周器及び発振信号分周器の動作波形図。 ＲＦ受信回路部の他の構成例。

［携帯型電子機器］
図１は、本実施形態の携帯型電子機器１の全体構成図である。携帯型電子機器１は、ユーザーが携帯し、或いは腕や手首に装着して使用される小型の電子機器であり、例えば、腕時計型を成して構成される。携帯型電子機器１は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite Systems）受信機１０と、メイン処理部３０と、操作部３２と、表示部３４と、音出力部３６と、時計部３８と、通信部４０と、メイン記憶部４２とを備えて構成される。

ＧＮＳＳ受信機１０は、ＧＰＳやＱＺＳＳ（Quasi-Zenith Satellite Systems）、ＧＬＯＮＡＳＳ等の複数の衛星測位システムによる測位が可能ないわゆるマルチＧＮＳＳ対応受信機であり、受信した測位用衛星信号に重畳されて搬送されている情報に基づいて、ＧＮＳＳ受信機１０の位置や時計誤差を算出する。ＧＮＳＳ受信機１０は、受信アンテナ１２と、ＲＦ（Radio Frequency）受信回路部１４と、ベースバンド処理回路部１６とを有して構成される。なお、ＲＦ受信回路部１４及びベースバンド処理回路部１６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。また、ＧＮＳＳ受信機１０は、受信アンテナ１２を含まず、ＲＦ受信回路部１４と、ベースバンド処理回路部１６とを有して構成するようにしても良い。

受信アンテナ１２は、ＧＮＳＳ受信機１０が利用可能な複数の衛星測位システムそれぞれの衛星信号の搬送波周波数の信号を受信可能に構成されている。

ＲＦ受信回路部１４は、受信アンテナ１２によって受信された信号を中間周波数の信号にダウンコンバートし、増幅した後、デジタル信号に変換して出力する。なお、ダイレクトコンバージョン方式の回路とするならば、直接ベースバンド周波数の信号に変換した上で、デジタル信号に変換して出力することができる。

ベースバンド処理回路部１６は、ＲＦ受信回路部１４から出力される受信信号のデータを用いて、捕捉対象の衛星測位システムの衛星信号を捕捉し、捕捉した衛星信号から取り出した時刻情報や衛星軌道情報を用いて、ＧＮＳＳ受信機１０の位置（携帯型電子機器１の位置ともいえる）や、ＧＮＳＳ受信機１０の内部時計或いは時計部３８が計時する時計誤差を算出する。

メイン処理部３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサーやＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）で構成される演算処理装置であり、メイン記憶部４２に記憶された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子機器１の各部を統括的に制御する。また、ＧＮＳＳ受信機１０の測位結果に基づいて各種の処理を実行する。

操作部３２は、タッチパネルやボタンスイッチで構成される入力装置であり、ユーザーの操作に応じた操作信号をメイン処理部３０に出力する。表示部３４は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等で構成される表示装置であり、メイン処理部３０からの表示信号に基づく各種表示を行う。音出力部３６は、スピーカー等で構成される音声出力装置であり、メイン処理部３０からの音信号に基づく各種音声出力を行う。時計部３８は、内部時計であり、水晶発振器等を有する発振回路によって構成され、現在時刻や、指定されたタイミングからの経過時間を計時する。通信部４０は、無線ＬＡＮ（Local Area Network）やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の無線通信装置であり、外部装置との通信を行う。

メイン記憶部４２は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等で構成される記憶装置であり、メイン処理部３０が携帯型電子機器１の各種機能を実現するためのプログラムやデータを記憶するとともに、メイン処理部３０の作業領域として用いられ、メイン処理部３０の演算結果や、操作部３２からの操作データ等を一時的に格納する。

［ＲＦ受信回路部］
図２は、ＲＦ受信回路部１４の構成図である。ＲＦ受信回路部１４は、ＳＡＷ（Surface Acoustic Wave）フィルター１０２と、ＬＮＡ（Low Noise Amplifier）１０４と、第１のミキサー１０６ａと、第２のミキサー１０６ｂと、複素フィルター１０７と、増幅器１０８と、Ａ／Ｄ（Analog／Digital）コンバーター１１０と、ローカル信号生成回路１２０と、を有する。このＲＦ受信回路部１４が衛星信号受信装置に該当するが、ＲＦ受信回路部１４を備えるＧＮＳＳ受信機１０を、衛星信号受信装置ということもできる。

ＳＡＷフィルター１０２は、バンドパスフィルターであり、受信アンテナ１２による受信信号に対して、ＲＦ信号の周波数を含む所定帯域の信号を通過させ、帯域外の周波数成分を遮断する。なお、ＲＦ受信回路部１４は、このＳＡＷフィルター１０２を有さない構成としても良い。ＬＮＡ１０４は、低雑音アンプであり、ＳＡＷフィルター１０２の出力信号を増幅する。

第１のミキサー１０６ａ及び第２のミキサー１０６ｂは、ＬＮＡ１０４の出力信号と、ローカル信号生成回路１２０の出力信号であるローカル信号とを合成して、中間周波数の信号（以下、ＩＦ（Intermediate Frequency）信号）に変換する。本実施形態においては、ローカル信号生成回路１２０から、Ｉ相のローカル信号と、Ｉ相のローカル信号とは位相が９０°異なるＱ相のローカル信号とが出力される。Ｉ相のローカル信号は第１のミキサー１０６ａへ入力され、Ｑ相のローカル信号は第２のミキサー１０６ｂへ入力される。ローカル信号は、局部発振信号とも呼ばれる。この第１のミキサー１０６ａ及び第２のミキサー１０６ｂが、第１の測位用衛星信号の受信信号に対しては第１のローカル周波数の信号を乗算し、第２の衛星測位用衛星信号の受信信号に対しては第２のローカル周波数の信号を乗算して、中間周波数信号に変換する周波数変換回路である。

複素フィルター１０７は、第１のミキサー１０６ａの出力信号（Ｉ相のＩＦ信号）、及び、第２のミキサー１０６ｂの出力信号（Ｑ相のＩＦ信号）から、イメージ信号を除去する。

増幅器１０８は、複素フィルター１０７の出力信号を増幅する。増幅器１０８は、利得可変アンプを用いれば、増幅器１０８からの信号の出力レベルを安定させることができる。
Ａ／Ｄコンバーター１１０は、アナログ信号である増幅器１０８の出力信号をデジタル信号に変換する。

ローカル信号生成回路１２０は、所与の基準クロック信号を用いて、ＧＮＳＳ受信機１０で受信する衛星測位システムに応じた周波数のローカル信号を切り替えて生成する。基準クロック信号は、例えばＴＣＸＯ（Temperature Compensated Crystal Oscillator）によって生成される所定周波数の高精度の信号である。ローカル信号生成回路１２０は、基準信号分周器１２２と、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路１２４とを有する。

基準信号分周器１２２は、分周比１／Ｒ（Ｒは、１以上の整数）で基準クロック信号を分周して参照信号ＳＲを出力する整数分周回路である。この分周比１／Ｒは、分周比選択信号に応じて変更される。

ＰＬＬ回路１２４は、位相周波数比較器（ＰＦＤ：Phase Frequency Detector）１２６と、チャージポンプ回路１２８と、ループフィルター１３０と、電圧制御発振器（ＶＣＯ：Voltage Controlled Oscillator）１３２と、発振信号分周器１３４とをループ状に接続して有する。

位相周波数比較器１２６は、基準信号分周器１２２が出力する参照信号と、発振信号分周器１３４の出力信号（すなわち、電圧制御発振器１３２の発振信号の１／Ｎ分周信号ＳＴ）との位相を比較し、位相の異同に応じた電圧パルスの信号を出力する。チャージポンプ回路１２８は、位相周波数比較器１２６の出力信号を電圧電流変換する。ループフィルター１３０は、ローパスフィルター（ＬＰＦ：Low Pass Filter）であり、チャージポンプ回路１２８の出力電流を電圧電流変換するとともに平滑化する。つまり、位相周波数比較器１２６、チャージポンプ回路１２８及びループフィルター１３０によって、参照信号ＳＲと１／Ｎ分周信号ＳＴとの周波数差を低減させるように電圧制御発振器１３２を回路動作させる制御信号を生成する。

電圧制御発振器１３２は、例えばリングオシレーターであり、ループフィルター１３０の出力電圧に応じた周波数で発振する。つまり、ループフィルター１３０によって生成された制御信号に応じた周波数の信号を生成する。この電圧制御発振器１３２の出力信号が、ローカル信号生成回路１２０が出力するローカル信号である。電圧制御発振器１３２は、所与の制御信号に応じてローカル信号生成回路の出力信号を発振する発振器に相当する。

発振信号分周器１３４は、分周比１／Ｎ（Ｎは、１以上の整数）で、電圧制御発振器１３２の発振信号を分周する整数分周回路である。この分周比１／Ｎは、分周比選択信号に応じて変更される。つまり、ローカル信号生成回路１２０では、基準クロック信号の周波数を「ｆ_ｒ」、電圧制御発振器１３２の発振周波数を「ｆ_ｖｃｏ」とすると、ｆ_ｒ／Ｒ＝ｆ_ｖｃｏ／Ｎ、が成立するような発振周波数ｆ_ｖｃｏのローカル信号が出力される。

基準信号分周器１２２、及び、発振信号分周器１３４それぞれの分周比１／Ｒ，１／Ｎは、ＧＮＳＳ受信機１０において受信する衛星測位システムに応じて選択される。具体的には、ＧＮＳＳ受信機１０において利用可能な複数の衛星測位システムそれぞれの衛星信号の搬送波周波数と、基準クロック信号の周波数とによって決まり、それぞれの衛星信号の受信信号をローカル信号と合成した後のＩＦ信号の周波数帯域が少なくとも一部共通する（重複する）ような周波数のローカル信号を生成するように、分周比１／Ｒ，１／Ｎが選択される。

図３は、ある２種類の衛星測位システムの衛星信号の搬送波周波数の一例を示し、図４は、図３の搬送波周波数に対する中間周波数の一例を示す図である。図３では、搬送波周波数をローカル信号Ｌｏとともに示す。図４では、図３のローカル信号Ｌｏを用いて変換される中間周波数の一例を示す。ローカル信号Ｌｏの周波数は、衛星測位システム毎に異なるものとし、搬送波周波数より低い周波数を用いることとするが、図３中に一点鎖線で示すように搬送波周波数より高い周波数を用いることとしても良い。また、一方の衛星測位システムには搬送波周波数より低い周波数を用い、他方の衛星測位システムには搬送波周波数より高い周波数を用いることも可能である。

例えば、衛星測位システムとして、ＧＬＯＮＡＳＳ、及び、ＢｅｉＤｏｕを例に挙げると、衛星信号の搬送波周波数は、ＧＬＯＮＡＳＳでは、約１５９８〜１６０６ＭＨｚであり、ＢｅｉＤｏｕでは、約１５６０〜１５６３ＭＨｚである。搬送波周波数の帯域は、ＢｅｉＤｏｕのほうがＧＬＯＮＡＳＳより狭いため、中間周波数の帯域も、ＢｅｉＤｏｕのほうがＧＬＯＮＡＳＳより狭い。このため、図３，４に示すように、ＧＬＯＮＡＳＳで用いる中間周波数の帯域に、ＢｅｉＤｏｕで用いる中間周波数の帯域が含まれるように、それぞれのローカル信号の周波数が定められた例となっている。

ローカル信号の周波数について詳細に説明する。先ず、中間周波数の最大値ＩＦ_ｍａｘは、受信信号の帯域幅以上である必要がある。つまり、第１の衛星測位システムの搬送波周波数の最大値をＲＦ１_ｍａｘ、最小値をＲＦ１_ｍｉｎ、第２の衛星測位システムの搬送波周波数の最大値をＲＦ２_ｍａｘ、最小値をＲＦ２_ｍｉｎ、とすると（ただし、ＲＦ１_ｍｉｎ＞ＲＦ２_ｍａｘ）、式（１ａ），（１ｂ）をともに満たす必要がある。なお、図３，４の例においては、第１の衛星測位システムがＧＬＯＮＡＳＳ、第２の衛星測位システムがＢｅｉＤｏｕに対応する。
ＩＦ_ｍａｘ≧ＲＦ１_ｍａｘ−ＲＦ１_ｍｉｎ ・・（１ａ）
ＩＦ_ｍａｘ≧ＲＦ２_ｍａｘ−ＲＦ２_ｍｉｎ ・・（１ｂ）

また、ローカル信号の周波数は、式（１ａ），（１ｂ）をともに満たす中間周波数の最大値ＩＦ_ｍａｘが得られる周波数であって、搬送波周波数の最小値以下或いは最大値以上であることが望ましい（式（２）〜（５））。搬送波周波数の最小値以下或いは最大値以上とするのは、ローカル信号の周波数が搬送波周波数の帯域内に含まれると、変換後の中間周波数の位相が反転してしまうためである。

すなわち、第１の衛星測位システムのローカル信号Ｌｏ１の周波数ｆ_ｖｃｏ１は、式（２），（３）のいずれかを満たすことが好ましい。式（２）は、ローカル周波数ｆ_ｖｃｏ１が搬送波周波数の最小値ＲＦ１_ｍｉｎ以下となる条件であり、式（３）は、ローカル周波数ｆ_ｖｃｏ１が搬送波周波数の最大値ＲＦ１_ｍａｘ以上となる条件である。
ＲＦ１_ｍａｘ−ＩＦ_ｍａｘ≦ｆ_ｖｃｏ１≦ＲＦ１_ｍｉｎ ・・（２）
ＲＦ１_ｍａｘ≦ｆ_ｖｃｏ１≦ＲＦ１_ｍｉｎ＋ＩＦ_ｍａｘ ・・（３）

また、第２の衛星測位システムのローカル信号Ｌｏ２の周波数ｆ_ｖｃｏ２は、式（４），（５）のいずれかを満たすことが好ましい。式（４）は、ローカル周波数ｆ_ｖｃｏ２が搬送波周波数の最小値ＲＦ２_ｍｉｎ以下となる条件であり、式（５）は、ローカル周波数ｆ_ｖｃｏ２が搬送波周波数の最大値ＲＦ２_ｍａｘ以上となる条件である。
ＲＦ２_ｍａｘ−ＩＦ_ｍａｘ≦ｆ_ｖｃｏ２≦ＲＦ２_ｍｉｎ ・・（４）
ＲＦ２_ｍａｘ≦ｆ_ｖｃｏ２≦ＲＦ２_ｍｉｎ＋ＩＦ_ｍａｘ ・・（５）

ここで、式（２）及び式（５）を満たすローカル周波数の組み合わせ、並びに、式（３）及び式（４）を満たすローカル周波数の組み合わせは、いずれも、一方の衛星測位システムは搬送波周波数より低い周波数、他方の衛星測位システムは搬送波周波数より高い周波数、となる組み合わせである。この場合、第１の衛星測位システムのＩＦ周波数の位相と、第２の衛星測位システムのＩＦ周波数の位相とは互いに異なる。このため、２種類の衛星測位システムの間で、第１のミキサー１０６ａ及び第２のミキサー１０６ｂ以降の回路において、Ｉ相とＱ相の信号処理が入れ替わるようにする必要がある。具体的には、第１のミキサー１０６ａ及び第２のミキサー１０６ｂへの、Ｉ相のローカル信号の入力とＱ相のローカル信号の入力とを、スイッチ等を用いて入れ替えるか、複素フィルター１０７へのＩ相のＩＦ信号の入力とＱ相のＩＦ信号の入力とをスイッチ等を用いて入れ替える。

式（２）及び式（４）を満たすローカル周波数の組み合わせ、並びに、式（３）及び式（５）を満たすローカル周波数の組み合わせは、それぞれ、搬送波周波数より低い周波数同士、搬送波周波数より高い周波数同士、の組み合わせである。この場合、ローカル周波数をこれらの組み合わせとした場合には、第１の衛星測位システムのＩＦ周波数の位相と、第２の衛星測位システムのＩＦ周波数の位相とが一致する。従って、第１のミキサー１０６ａ及び第２のミキサー１０６ｂ以降の回路において、スイッチ等を設ける必要はない。

衛星測位システム毎に搬送波周波数が異なるため、変換後の中間周波数の帯域の一部が共通となるようなローカル周波数も衛星測位システム毎に異なる。すなわち、複数の衛星測位システム別に異なる分周比１／Ｎ，１／Ｒが定められる。

そして、ローカル信号生成回路１２０は、ＧＮＳＳ受信機１０が受信する衛星測位システムに応じて、基準信号分周器１２２の分周比１／Ｒ、及び、発振信号分周器１３４の分周比１／Ｎを選択することで、当該衛星測位システムに応じた周波数のローカル信号を切り替えて生成する。つまり、第１の衛星測位システムの衛星信号である第１の測位用衛星信号を受信する際には、第１の測位用衛星信号に応じた周波数のローカル信号に切り替えて出力し、第２の衛星測位システムの衛星信号である第２の測位用衛星信号を受信する際には、第２の測位用衛星信号に応じた周波数のローカル信号に切り替えて出力する。

［分周回路］
図５は、基準信号分周器１２２、及び、発振信号分周器１３４（以下、包括して「分周器１２２，１３４」という）の回路構成図である。分周器１２２，１３４は、同一の回路構成であり、直列接続された４個の分周器１４０ａ〜１４０ｄと、出力選択回路１４４と、リセット回路１４２とを有し、入力信号を、分周比選択信号で選択された分周比で分周する。

この分周器１２２，１３４で分周可能な最小の分周比１／Ｍは、分周器１４０の個数（段数）に応じて決まる。具体的には、Ａ個（Ａ段）の分周器１４０を有する場合、分周比１／Ｍ（Ｍ＝２〜２^Ａ）での分周が可能である。図５では、４個（４段）の分周器１４０を有するため、１／Ｍ（Ｍ＝２〜１６）での分周が可能である。また、分周比選択信号は、分周比の逆数の値を指定する。例えば、分周比１／Ｍとしたい場合には、その逆数であるＭを指定する信号となる。

分周器１４０ａ〜１４０ｄは、何れも、分周比が１／２の１／２分周器であり、入力された信号を１／２分周する。また、分周器１４０ａ〜１４０ｄは、リセット回路１４２からリセット信号が入力されると、出力信号をリセットする。

リセット回路１４２は、分周器１４０ａ〜１４０ｄそれぞれの出力値を順にビット値とした４ビットのデータ値をデコードし、デコード値が分周比選択信号にて指定された値に達すると、リセット信号を出力する。

出力選択回路１４４は、分周比選択信号に応じて、分周器１４０ｃ、或いは、分周器１４０ｄの出力信号を、分周器１２２，１３４の出力信号として選択する。具体的には、分周比選択信号が選択する分周比が１／Ｍ（Ｍ＝５〜８）ならば、分周器１４０ｃの出力信号を選択し、１／Ｍ（Ｍ＝９〜１６）ならば、分周器１４０ｄの出力信号を選択する。

図６は、分周器１２２，１３４の動作波形の一例である。図６では、上から順に、分周器１２２，１３４への入力信号であるパルス信号、分周器１４０ａ〜１４０ｄそれぞれから出力される分周信号１〜４、リセット回路１４２が出力するリセット信号、を示している。また、分周比を１／１１とする場合の例を示している。

４つの分周器１４０ａ〜１４０ｄは、それぞれの出力値が入力信号のパルスのカウント数となるカウンターとして機能する。そして、リセット回路１４２は、この入力信号のパルスのカウント値をデコードし、デコード値が分周比選択信号の指定する「１１」に達すると、リセット信号が出力され、分周器１４０ａ〜１４０ｄの全ての出力信号がリセットされる（Ｌレベルとなる）。このように、カウント値が「１１」に達する毎に、リセット信号が出力されて、再度、「１」からのカウントが繰り返される。従って、分周器１２２，１３４の出力信号となる分周器１４０ｄの出力信号は、入力信号を１／１１分周した信号となる。

［作用効果］
このように、本実施形態によれば、ＧＮＳＳ受信機１０は、受信する測位用衛星信号に応じてローカル信号の周波数を切り替えて生成する。ローカル信号は、変換後の中間周波数の周波数帯域の少なくとも一部が共通となるように、複数の測位用衛星信号それぞれに応じたローカル周波数に切り替えて生成されるので、変換後の中間周波数信号に対する処理回路を共通化することができる。よって、複数の測位用衛星信号を１つのＲＦ受信回路部１４で受信することができ、回路の共通化に伴って装置の小型化及び消費電力の削減を図ることができる。また、変換後の中間周波数を低くすることで、共通化した回路の回路動作に要する消費電力の低減も実現することができる。

なお、本発明の適用可能な実施形態は、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。

（Ａ）分周回路
図５に示した分周器１２２，１３４において、出力選択回路１４４が、分周器１４０ａの出力信号を選択することで、分周比１／２の分周を実現することとしてもよいし、また、分周器１４０ｂの出力信号を選択することで、分周比１／３，１／４の分周を実現することとしてもよい。

また、分周器１２２，１３４が直列接続して有する分周器１４０の個数（段数）は、５個以上であっても良いし、２〜３個としてもよい。分周器１４０の個数を増やすことで、より小さな分周比の分周回路を実現することができる。

（Ｂ）ＲＦ受信回路部１４により受信可能な衛星測位システムの種類
上述した実施形態では、ＲＦ受信回路部１４により受信可能な衛星測位システムを２種類として説明したが、３種類以上であってもよい。衛星測位システムそれぞれの衛星信号の搬送波周波数とローカル信号とを合成した後のＩＦ信号の周波数帯域が一部共通する（重複する）ような周波数のローカル信号を生成するように、分周比１／Ｒ，１／Ｎを選択すればよい。

（Ｃ）第３の衛星測位システム
衛星信号受信装置は、更に、第３の衛星測位システムを受信するための第２のローカル信号生成回路及び第２の周波数変換回路を備えることとしても良い。

図７は、このようなＲＦ受信回路部１４Ａの他の構成例である。なお、図７において、上述の実施形態と同一の構成要素については同符号を付し、詳細な説明を省略する。図７によれば、ＲＦ受信回路部１４Ａは、ＳＡＷフィルター１０２と、ＬＮＡ１０４と、２つのシステム別受信回路部１５０とを備える。２つのシステム別受信回路部１５０は、ともに同一構成であり、ローカル信号生成回路１２０と、周波数変換回路である第１のミキサー１０６ａ、及び、第２のミキサー１０６ｂと、複素フィルター１０７と、増幅器１０８と、Ａ／Ｄコンバーター１１０とを有する。システム別受信回路部１５０では、ローカル信号生成回路１２０が有する基準信号分周器１２２の分周比１／Ｒ、及び、発振信号分周器１３４の分周比１／Ｎを、受信する衛星測位システムの受信周波数と、変換後の中間周波数とに応じて切り替えることで、所望のローカル信号を生成させることができる。

ＲＦ受信回路部１４Ａによれば、最大４つの衛星測位システムに対応することができる。例えば、２つのシステム別受信回路部１５０のうち、一方を、第１の衛星測位システム、及び、第２の衛星測位システム用とし、他方を、第３の衛星測位システム、及び、第４の測位システム用とすることができる。それぞれの基準信号分周器１２２の分周比１／Ｒ、及び、発振信号分周器１３４の分周比１／Ｎは、受信する衛星測システムの種類に応じて切り替える。また、一方を、第１の衛星測位システム、及び、第２の衛星測位システム用とし（例えば、ＧＬＯＮＡＳＳとＢｅｉＤｏｕ用）、他方を、第３の衛星測位システム専用（例えば、ＧＰＳ用（勿論、同じ搬送波周波数のＧＡＬＩＬＥＯ及びＱＺＳＳ（みちびき）も兼用することができる））としても良い。１つのシステム別受信回路部１５０は、基準信号分周器１２２の分周比１／Ｒ、及び、発振信号分周器１３４の分周比１／Ｎを切り替えながら、２つの衛星測位システムの一方を受信している。つまり、この切り替えの間、受信が中断する。そこで、１つのシステム別受信回路部１５０を１つの衛星測位システム専用とすることで、切り替えによる中断することなく受信することができる。

さらに、３つ以上のシステム別受信回路部１５０を備えるＲＦ受信回路部１４を構成しても良い。

１…携帯型電子機器、１０…ＧＮＳＳ受信機、１２…受信アンテナ、１４…ＲＦ受信回路部、１０２…ＳＡＷフィルター、１０４…ＬＮＡ、１０６ａ…第１のミキサー、１０６ｂ…第２のミキサー、１０７…複素フィルター、１０８…増幅器、１１０…Ａ／Ｄコンバーター、１２０…ローカル信号生成回路、１２２…基準信号分周器、１２４…ＰＬＬ回路、１２６…位相周波数比較器、１２８…チャージポンプ回路、１３０…ループフィルター、１３２…電圧制御発振器、１３４…発振信号分周器、１４０ａ〜１４０ｄ…１／２分周器、１４２…リセット回路、１４４…出力選択回路、１６…ベースバンド処理回路部、３０…メイン処理部、３２…操作部、３４…表示部、３６…音出力部、３８…時計部、４０…通信部、４２…メイン記憶部

Claims (4)

1. 基準クロック信号に基づき、第１の測位用衛星信号に応じた第１のローカル周波数の信号と、第２の測位用衛星信号に応じた第２のローカル周波数の信号と、を切り替えて生成するローカル信号生成回路と、
   前記第１の測位用衛星信号の受信信号に対しては前記第１のローカル周波数の信号を乗算して第１の中間周波数信号に変換し、前記第２の衛星測位用衛星信号の受信信号に対しては前記第２のローカル周波数の信号を乗算して、変換後の周波数帯域の少なくとも一部が前記第１の中間周波数信号と共通となる第２の中間周波数信号に変換する周波数変換回路と、
   を含む、衛星信号受信装置。
2. 前記基準クロック信号に基づき、第３の測位用衛星信号に応じた第３のローカル周波数の信号を生成する第２のローカル信号生成回路と、
   前記第３の測位用衛星信号の受信信号に対して前記第３のローカル周波数の信号を乗算して、第３の中間周波数信号に変換する第２の周波数変換回路と、
   を更に含む、請求項１に記載の衛星信号受信装置。
3. 前記ローカル信号生成回路は、
   前記基準クロック信号を分周して参照信号を出力する基準信号分周器と、
   所与の制御信号に応じて前記ローカル信号生成回路の出力信号を発振する発振器、前記発振器の前記出力信号を分周する発振信号分周器、及び、前記発振信号分周器により分周された信号と前記参照信号とを比較して周波数差を低減させる前記制御信号を生成するフィルター回路を含むＰＬＬ回路と、
   を含む、
   請求項１又は２に記載の衛星信号受信装置。
4. 前記基準信号分周器、及び、前記発振信号分周器は、
   分周比が１／２である１／２分周器が直列接続された整数分周回路である、
   請求項３に記載の衛星信号受信装置。

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