JP2022037703A

JP2022037703A - 復調装置

Info

Publication number: JP2022037703A
Application number: JP2020141966A
Authority: JP
Inventors: 徹古市; Toru Furuichi
Original assignee: Japan Radio Co Ltd
Current assignee: Japan Radio Co Ltd
Priority date: 2020-08-25
Filing date: 2020-08-25
Publication date: 2022-03-09

Abstract

【課題】Ｌ６信号のメッセージが備える特性に基づいてサブタイプを判定することによってサブフレームの先頭を待つことなく測位補強情報の復調を再開する。【解決手段】準天頂衛星から配信されるＬ６信号を受信して復調する復調装置であり、Ｌ６信号の受信が中断した後に再開された場合に、Ｌ６信号から、「ＭｅｓｓａｇｅＮｕｍｂｅｒ」に相当するビットパターンと「ＭｅｓｓａｇｅＳｕｂＴｙｐｅＩＤ」に相当するビットパターンとの組み合わせからなる１６ビットのパターンを検索し検出する先頭検出部４２と、前記検出された１６ビットのパターンから復調処理を開始する復調部４７と、を有する。【選択図】図１

Description

この発明は、復調装置に関し、特に、準天頂衛星システムから配信されるＬ６信号のメッセージデータを復調する技術に関する。

準天頂衛星システム（ＱＺＳＳ：Ｑuasi－Ｚenith Ｓatellite Ｓystem の略）は、準天頂軌道の衛星が主体となって構成されている衛星測位システムのことである（非特許文献１参照）。衛星測位は４機以上の衛星で可能であるものの、安定した位置情報を得るためにはより多くの衛星が見えることが望ましい。このため、準天頂衛星システムは、全球測位システム（ＧＰＳ：Ｇlobal Ｐositioning Ｓystem の略）と一体で利用することにより、安定した高精度測位を行うことを可能とする衛星数を確保することができるようにしている。

準天頂衛星システムでは、高精度な衛星測位を行うため、国土交通省国土地理院が全国に整備している電子基準点のデータ（具体的には、位置情報）が利用されて補正情報が計算されて、現在位置を正確に求めるための情報（「センチメータ級測位補強情報」と呼ばれる）が配信される（具体的には例えば、準天頂衛星から送信される）。センチメータ級測位補強情報を送信する信号は「Ｌ６信号」と呼ばれ（非特許文献２参照）、全球測位システムから配信される信号ではないため、専用の受信機が必要とされる。

内閣府宇宙開発戦略推進事務局「準天頂衛星システム『衛星測位サービス』」（専門家向けリーフレット），２０１７年３月内閣府宇宙開発戦略推進事務局「準天頂衛星システム『センチメータ級測位補強サービス』」（専門家向けリーフレット），２０１９年３月

ところで、Ｌ６信号のメッセージ（言い換えると、センチメータ級測位補強情報）は、センチメータ級測位補強サービスが提供される領域／範囲の全域に共通の補強情報と前記領域を区分した地域（尚、Ｌ６信号ではネットワークＩＤによって各地域が相互に区別されて特定される）ごとの個別の補強情報とがあり、前記地域ごとの個別の補強情報については受信機が実際に位置している地域（即ち、ネットワークＩＤ）の補強情報を受信して使用する必要がある。

また、Ｌ６信号の１メッセージはヘッダ部、データ部、およびＲＳ符号部の３部から構成される時間長さが１秒のデータであり、Ｌ６信号にのせて送信されるセンチメータ級測位補強情報（単に「測位補強情報」とも呼ぶ）は５つの（言い換えると、５秒間の）メッセージのデータ部を合成した（別言すると、連結した）サブフレーム単位で利用される（図３参照）。そして、６つのサブフレームにより、Ｌ６信号の１フレームが構成される。すなわち、Ｌ６信号の１フレームは３０秒分のメッセージのデータ部を合成／連結したデータである。

ここで、各サブフレームによって伝送されるサブタイプは予め定められている（図４参照）一方で、各サブタイプは可変長データである（図５参照）。したがって、各サブタイプのメッセージについてはメッセージ全体としてのビット長情報が存在せず、すなわちサブフレーム内における各サブタイプのメッセージの配置が一定ではなく、つまりサブフレーム内における配信パターンが不定である（図６参照）。

このため、例えばＱＺＳＳの衛星が遮られるなどしてデータの復調に失敗した後に測位補強情報の復調を再開する場合に、従来は、サブフレームの先頭を待ってサブフレームの先頭データから順番に復調する必要があり、必要なサブタイプの復調に時間がかかる、という問題や、先頭の到来を待って復調を再開したサブフレームの直前のサブフレームに含まれていた、受信機が位置している地域（即ち、ネットワークＩＤ）の最新の測位補強情報を取得することができない、という問題がある。

また、各サブタイプにはそれぞれ配信周期が定められているとともに有効期間（具体的には、前記配信周期の倍の時間長さ）が設定されているため、例えばＬ６信号が頻繁に遮られるような環境下では特に、サブフレームの先頭まで復調の再開を待つとサブタイプの有効期間が切れてしまう、という問題がある。

そこでこの発明は、Ｌ６信号のメッセージが備える特性に基づいてサブタイプのメッセージの先頭を検出するとともに前記メッセージのサブタイプを判定することによってサブフレームの先頭を待つことなく測位補強情報の復調を再開することが可能な、復調装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、準天頂衛星から配信されるＬ６信号を受信して復調する復調装置であり、前記Ｌ６信号の受信が中断した後に再開された場合に、前記Ｌ６信号から、「ＭｅｓｓａｇｅＮｕｍｂｅｒ」に相当するビットパターンと「ＭｅｓｓａｇｅＳｕｂＴｙｐｅＩＤ」に相当するビットパターンとの組み合わせからなる先頭ビットパターンを検索し検出する先頭検出部と、前記先頭ビットパターンから復調処理を開始する復調部と、を有する、ことを特徴とする復調装置である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の復調装置において、前記先頭ビットパターンが検出されたときに、前記Ｌ６信号の受信が中断してから所定の一巡最短時間が経過しているか否かを判断する一巡判定部、をさらに有する、ことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の復調装置において、前記先頭ビットパターンの後に含まれている「ＩＯＤＳＳＲ」が、前記Ｌ６信号の受信が中断する前に受信された直近の「ＩＯＤＳＳＲ」と一致するか否かを判断する発行番号確認部、をさらに有する、ことを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３に記載の復調装置において、前記「ＭｅｓｓａｇｅＳｕｂＴｙｐｅＩＤ」に対応するサブタイプのメッセージのビット数を算出するとともに前記先頭ビットパターンの先頭位置から前記ビット数だけ進んだ位置の次のビット位置を後続ビット位置として特定する後続推定部と、前記後続ビット位置を先頭とする部分が前記先頭ビットパターンのうちのいずれかと一致するか否かを判断する先頭判定部と、をさらに有する、ことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、Ｌ６信号に含まれている特定のビットパターンを検索して検出することにより、サブタイプのメッセージの先頭を検出するとともに前記メッセージのサブタイプを特定することができ、サブフレームの先頭を待つことなく測位補強情報の復調を再開することが可能となる。

請求項２に記載の発明によれば、Ｌ６信号の受信中断からの所定の時間の経過の有無を確認するようにしているので、Ｌ６信号が長期間遮られる信号中断中に測位補強情報の配信の対象とされる衛星や信号の組み合わせが頻繁に切り替わって「ＩＯＤＳＳＲ」が一巡した場合の誤復調を防止することができ、Ｌ６信号のメッセージデータを安定して復調することが可能となる。

請求項３に記載の発明によれば、Ｌ６信号の受信中断の前後における「ＩＯＤＳＳＲ」の一致性を確認するようにしているので、測位補強情報の継続性を一層確実に担保して誤復調を一層確実に防止することができ、Ｌ６信号のメッセージデータを安定して復調することが可能となる。

請求項４に記載の発明によれば、Ｌ６信号に含まれている特定のビットパターンの検索／検出を２箇所で行う（言い換えると、特定のビットパターンの出現を二重で確認する）ようにしているので、サブタイプのメッセージの先頭であることを一層確実に担保して誤復調を一層確実に防止することができ、Ｌ６信号のメッセージデータを安定して復調することが可能となる。

この発明の実施の形態に係る復調装置を含むＱＺＳＳ受信機の主要構成を示す機能ブロック図である。図１のＱＺＳＳ受信機における処理手順を示すフロー図である。Ｌ６信号の構造を説明する図である。（Ａ）はＬ６信号のメッセージの構造を説明する図である。（Ｂ）はＬ６信号のフレームの構造およびサブフレームの構造を説明する図である。サブタイプの配信パターンを説明する図である。サブタイプＩＤごとの内容およびビット数を説明する図である。Ｌ６信号のサブフレームの構造を説明する図である。サブタイプ１のメッセージの構造を説明する図である。サブタイプ１のメッセージのヘッダ部の構成を説明する図である。サブタイプ１のメッセージの衛星依存部の構成を説明する図である。

以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。図１は、この発明の実施の形態に係る復調装置４を含むＱＺＳＳ受信機１の主要構成を示す機能ブロック図である。図２は、実施の形態に係るＱＺＳＳ受信機１における処理手順を示すフロー図である。図２のフロー図に示す処理手順は、主に復調装置４が例えばプログラムに従って実行する処理内容である。

以下の説明において、準天頂衛星システムについては、内閣府宇宙開発戦略推進事務局が公表している、例えば、パフォーマンススタンダード「Ｑｕａｓｉ－ＺｅｎｉｔｈＳａｔｅｌｌｉｔｅＳｙｓｔｅｍＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＳｔａｎｄａｒｄ（ＰＳ－ＱＺＳＳ－００１）（Ｎｏｖｅｍｂｅｒ５，２０１８）」を前提とするとともに、衛星測位サービスに関するユーザインタフェース仕様書「Ｑｕａｓｉ－ＺｅｎｉｔｈＳａｔｅｌｌｉｔｅＳｙｓｔｅｍＩｎｔｅｒｆａｃｅＳｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎＳａｔｅｌｌｉｔｅＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ，ＮａｖｉｇａｔｉｏｎａｎｄＴｉｍｉｎｇＳｅｒｖｉｃｅ（ＩＳ－ＱＺＳＳ－ＰＮＴ－００３）（Ｎｏｖｅｍｂｅｒ５，２０１８）」ならびにセンチメータ級測位補強サービスに関するユーザインタフェース仕様書「Ｑｕａｓｉ－ＺｅｎｉｔｈＳａｔｅｌｌｉｔｅＳｙｓｔｅｍＩｎｔｅｒｆａｃｅＳｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎＣｅｎｔｉｍｅｔｅｒＬｅｖｅｌＡｕｇｍｅｎｔａｔｉｏｎＳｅｒｖｉｃｅ（ＩＳ－ＱＺＳＳ－Ｌ６－００１）（Ｎｏｖｅｍｂｅｒ５，２０１８）」および「Ｑｕａｓｉ－ＺｅｎｉｔｈＳａｔｅｌｌｉｔｅＳｙｓｔｅｍＩｎｔｅｒｆａｃｅＳｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎＣｅｎｔｉｍｅｔｅｒＬｅｖｅｌＡｕｇｍｅｎｔａｔｉｏｎＳｅｒｖｉｃｅ（ＩＳ－ＱＺＳＳ－Ｌ６－００２）（Ｄｅｃ２７，２０１９）」を前提とする。ただし、準天頂衛星システムに関する仕様が改定されるなどした場合には、この発明は、改定されるなどした内容に合わせて適宜修正されて適用・実施されるものとする。

ＱＺＳＳ受信機１は、準天頂衛星システムを利用して現在位置を求めるための機序である。以下の説明では、ＱＺＳＳ受信機１の構成のうちＬ６信号の受信および復調に纏わる構成を中心に述べ、その他の構成については既知のまたは新規の構成が用いられ得るので詳細の説明は省略する。具体的には例えば、ＱＺＳＳ受信機１は他の全球測位衛星システム（ＧＮＳＳ：Ｇlobal Ｎavigation Ｓatellite Ｓystem の略）から配信される測位信号を受信して必要な処理を施す機能／仕組みも備える場合が考えられるが、この発明に特有の構成ではなく既知のまたは新規の構成が用いられ得るので、他のシステムの測位信号を受信して処理する機能／仕組みの説明は省略する。

ＱＺＳＳ受信機１は、アンテナ２と、受信部３と、復調装置４と、測位部５と、を有する。

アンテナ２は、準天頂衛星から配信されるＬ６信号を受信し（ステップＳ０）、受信した前記Ｌ６信号を受信部３へと転送する。

受信部３は、アンテナ２から転送されるＬ６信号に対して所定の処理を施して復調装置４において利用可能な形式の信号を出力する。受信部３は、例えば、アンテナ２から転送されるＬ６信号の周波数を中間周波数に変換するとともにアナログ－デジタル変換処理を施してデジタル信号を生成し、さらに、生成した前記デジタル信号をベースバンド信号に変換して出力する。

復調装置４および測位部５は、例えばＣＰＵ（Ｃentral Ｐrocessing Ｕnit の略）、メモリ、および入力・出力ポートなどを含む演算ユニット内に構成され、メモリに記憶された制御プログラムや各種データをＣＰＵが参照することによって必要な処理を実行する。

復調装置４は、Ｌ６信号を復調して測位補強情報を取得するための仕組みであり、特性保持部４１、先頭検出部４２、一巡判定部４３、発行番号確認部４４、後続推定部４５、先頭判定部４６、および復調部４７を備える。

そして、この実施の形態に係る復調装置４は、具体的には、準天頂衛星から配信されるＬ６信号を受信して復調する復調装置であり、Ｌ６信号の受信が中断した後に再開された場合に、Ｌ６信号から、「ＭｅｓｓａｇｅＮｕｍｂｅｒ」に相当するビットパターンと「ＭｅｓｓａｇｅＳｕｂＴｙｐｅＩＤ」に相当するビットパターンとの組み合わせからなる１６ビットのパターンを検索し検出する先頭検出部４２と、前記１６ビットのパターンが検出されたときに、Ｌ６信号の受信が中断してから所定の時間が経過しているか否かを判断する一巡判定部４３と、前記検出された１６ビットのパターンの後に含まれている「ＩＯＤＳＳＲ」が、Ｌ６信号の受信が中断する前に受信された直近の「ＩＯＤＳＳＲ」と一致するか否かを判断する発行番号確認部４４と、「ＭｅｓｓａｇｅＳｕｂＴｙｐｅＩＤ」に対応するサブタイプのメッセージのビット数を算出するとともに前記検出された１６ビットのパターンの先頭位置から前記算出したビット数だけ進んだ位置の次のビット位置を特定する後続推定部４５と、前記特定されたビット位置を先頭とする部分が前記検出された１６ビットのパターンのうちのいずれかと一致するか否かを判断する先頭判定部４６と、前記検出された１６ビットのパターンから復調処理を開始する復調部４７と、を有する、ようにしている。

Ｌ６信号の１メッセージは、図３（Ａ）に示すように、ヘッダ部、データ部、およびＲＳ符号部の３部から構成され（ＲＳ：Ｒeed－Ｓolomon の略）、ヘッダ部が４９ビット、データ部が１６９５ビット、およびＲＳ符号部が２５６ビットで全体ではビット長が２０００ビットのデータであり、ビットレートが２０００ｂｐｓで時間長さが１秒のデータである。

Ｌ６信号の１フレームは、図３（Ｂ）に示すように、５つのメッセージのデータ部を合成／連結して構成されるサブフレームを６つ含んで構成される。

すなわち、測位補強情報は、５秒分のメッセージのデータ部の纏まりを１つのサブフレームとするとともに６つのサブフレーム（即ち、３０秒分のメッセージのデータ部）を１つのフレームとして構成される。

各サブフレームによって伝送されるサブタイプは、図４に示すように、予め定められている。ネットワークＩＤごとの各サブタイプは、図４に示す配信パターンに従って、３０秒を１つのサイクルとして、１サイクルごとに配信される。

ネットワークＩＤは、センチメータ級測位補強サービスが提供される領域／範囲全体を網目状に区分して設定される地域それぞれを相互に区別して一意に特定するための識別番号であり、ネットワークＩＤと対応づけられて提供される情報は当該のネットワークＩＤ（別言すると、網目／地域）のみに有効な情報である。

つまり、ＱＺＳＳ受信機１が位置している地域（即ち、ネットワークＩＤ）において有効な測位補強情報は３０秒に１回の割合で配信される。

各サブタイプは、図５に示すように、可変長データ（別言すると、不定長データ）であり、ビット長情報が存在しない。このため、サブフレーム内におけるサブタイプそれぞれの配置が不定であり（図６参照）、具体的には先行するサブタイプのメッセージの後尾位置が不定であるので次の（別言すると、後続の）サブタイプのメッセージの先頭位置が不定であり、つまり各サブタイプのメッセージの配置パターンが不定である。なお、図５中の各変数の内容は下記の通りである。
Ｎcell ：全球測位衛星システムそれぞれの衛星数と信号数とを乗じた値
Ｎsat ：衛星の数
Ｎsig ：信号の数
Ｎsys ：全球測位衛星システムの数
Ｍsat ：ローカルネットワークにおける衛星の数
Ｎgrid ：ローカルネットワーク内のグリッドの数

なお、サブタイプ１０の仕様が未定の場合は、この発明の説明については適宜、サブタイプ１０は無いものとして解釈したり、サブタイプ１０について定められる仕様に従って適用されるものとして解釈したりするものとする。

サブタイプ１（即ち、「ＣｏｍｐａｃｔＳＳＲＭａｓｋ」）は測位補強情報が提供される全球測位衛星システム、衛星、および信号の種別を示す。サブタイプ１のメッセージは、図７に示すように、ヘッダ部と全球測位衛星システムごとの特定部（「衛星依存部」と呼ぶ）とから構成され、ヘッダ部は４９ビットの固定長であり、衛星依存部は (６１＋Ｎcell)×Ｎsys ビットの可変長（別言すると、不定長）である。

サブタイプ１のメッセージの、ヘッダ部の構成を図８に示し、衛星依存部の構成を図９に示す。ヘッダ部のうち、最上位ビットを含む先頭１２ビットが「ＭｅｓｓａｇｅＮｕｍｂｅｒ」（メッセージ番号）であり、後続４ビットが「ＭｅｓｓａｇｅＳｕｂＴｙｐｅＩＤ」（サブタイプＩＤ）である。そして、「ＭｅｓｓａｇｅＮｕｍｂｅｒ」は「４０７３」であり、また、図７および図８ではサブタイプ１を取り上げているので「ＭｅｓｓａｇｅＳｕｂＴｙｐｅＩＤ」は「１」である。

なお、「ＭｅｓｓａｇｅＮｕｍｂｅｒ」の「４０７３」は、「ＲＴＣＭＳＴＡＮＤＡＲＤ１０４０３．２」の「ｐｒｏｐｒｉｅｔａｒｙｍｅｓｓａｇｅ」のメッセージタイプである（ＲＴＣＭ：Ｒadio Ｔechnical Ｃommission for Ｍaritime Ｓervices）。ただし、「ＭｅｓｓａｇｅＮｕｍｂｅｒ」の「４０７３」は、仕様の改定などによって変更されることも考えられる。

そして、サブタイプ１～１１のいずれも、メッセージのヘッダ部は固定長であるとともに、メッセージのヘッダ部の最上位ビットを含む先頭１２ビットは「ＭｅｓｓａｇｅＮｕｍｂｅｒ」（メッセージ番号）であり且つ後続４ビットは「ＭｅｓｓａｇｅＳｕｂＴｙｐｅＩＤ」（サブタイプＩＤ）であることは共通している。

また、サブタイプ１～１１のいずれも、「ＭｅｓｓａｇｅＮｕｍｂｅｒ」の１２ビットと「ＭｅｓｓａｇｅＳｕｂＴｙｐｅＩＤ」の４ビットとの合計１６ビットの後に、ヘッダ部内における位置はサブタイプそれぞれによって異なるものの、４ビットの「ＩＯＤＳＳＲ」（ＳＳＲ発行番号）をヘッダ部内の所定の位置に含むことも共通している。

サブタイプ１のメッセージのヘッダ部に含まれる「ＩＯＤＳＳＲ」（ＳＳＲ発行番号）は、Ｌ６信号の複数のメッセージのデータ部に格納される測位補強情報を関連付けるための識別子であり、同値の「ＩＯＤＳＳＲ」を含むメッセージを組み合わせて使用する必要がある。「ＩＯＤＳＳＲ」は、具体的には、０から１ずつ増加する値であり、衛星依存部に含まれる「ＣｏｍｐａｃｔＳＳＲＳａｔｅｌｌｉｔｅｍａｓｋ」、「ＣｏｍｐａｃｔＳＳＲＳｉｇｎａｌｍａｓｋ」、または「ＣｏｍｐａｃｔＳＳＲＣｅｌｌｍａｓｋ」が変わるたびに１ずつ加算される。「ＩＯＤＳＳＲ」は、ビット長が４ビットの情報であり、０から１５までの値をとり、１５のあとは０に戻ってあらためて１ずつ増加する。

特性保持部４１は、受信中の若しくは直近に受信したＬ６信号（具体的には、受信部３から出力されるベースバンド信号）に関する最新の情報を随時更新しながら保持する（ステップＳ１）。

特性保持部４１は、具体的には、Ｌ６信号を受信することによって取得される、図５の「ビット数」の欄に示されている各式に従ってサブタイプＩＤごとのビット数を算出するために必要な各変数に関する情報である全球測位衛星システムそれぞれの衛星数と信号数とを乗じた値（Ｎcell），衛星の数（Ｎsat），信号の数（Ｎsig），全球測位衛星システムの数（Ｎsys），ローカルネットワークにおける衛星の数（Ｍsat），およびローカルネットワーク内のグリッドの数（Ｎgrid）、ならびに、サブタイプ１のメッセージに含まれている「ＩＯＤＳＳＲ」（ＳＳＲ発行番号）を、受信中の若しくは直近に受信したＬ６信号に基づく最新の情報（「配信内容情報」と呼ぶ）として随時更新しながら保持する。

特性保持部４１は、具体的には例えば、演算ユニット内のメモリに、上記の配信内容情報を記憶させる。

先頭検出部４２は、Ｌ６信号の受信が中断した後に再開された場合に、受信部３から出力される信号列について、サブタイプのメッセージのヘッダ部に含まれている「ＭｅｓｓａｇｅＮｕｍｂｅｒ」の１２ビットと「ＭｅｓｓａｇｅＳｕｂＴｙｐｅＩＤ」の４ビットとの組み合わせ（別言すると、連なり）に相当する信号列（別言すると、ビットパターン）を検索し検出する（ステップＳ２）。

「ＭｅｓｓａｇｅＮｕｍｂｅｒ」は具体的には例えば４０７３であり、「ＭｅｓｓａｇｅＳｕｂＴｙｐｅＩＤ」は具体的には例えば１～１１のうちのいずれかである。つまり、先頭検出部４２は、４０７３（１２ビット）と１（４ビット）との組み合わせとしての１６ビットのパターン、４０７３（１２ビット）と２（４ビット）との組み合わせとしての１６ビットのパターン、４０７３（１２ビット）と３（４ビット）との組み合わせとしての１６ビットのパターン、・・・、および、４０７３（１２ビット）と１１（４ビット）との組み合わせとしての１６ビットのパターンのうちのいずれかと一致するビットパターンを検索し検出する。

先頭検出部４２は、すなわち、Ｌ６信号の復調を失敗した時点以降におけるサブタイプ１からサブタイプ１１のうちのいずれかのメッセージの先頭位置を検索し検出する。

各サブタイプのメッセージのヘッダ部の最上位ビットを含む先頭１２ビットの「ＭｅｓｓａｇｅＮｕｍｂｅｒ」（メッセージ番号；具体的には例えば、４０７３）と後続４ビットの「ＭｅｓｓａｇｅＳｕｂＴｙｐｅＩＤ」（サブタイプＩＤ；具体的には例えば、１～１１のうちのいずれか）との組み合わせとしての１６ビットのパターンのことを「先頭ビットパターン」と呼ぶ。

先頭検出部４２は、先頭ビットパターンのうちのいずれかを検出すると、検出した前記先頭ビットパターンに含まれているサブタイプＩＤの情報を出力する。

一巡判定部４３は、先頭検出部４２からサブタイプＩＤの情報が出力されると、Ｌ６信号の受信が中断している間に「ＩＯＤＳＳＲ」（ＳＳＲ発行番号）が一巡している可能性があるか否かを判断する（ステップＳ３）。

「ＩＯＤＳＳＲ」は、ビット長が４ビットの情報であり、０から１５までの値をとり、１５のあとは０に戻ってあらためて１ずつ増加する。したがって、４ビット分の推移を一巡した場合には、新たに受信したメッセージに含められている「ＩＯＤＳＳＲ」の値が保持されている「ＩＯＤＳＳＲ」の値と見かけ上は同じであっても、前記保持されている「ＩＯＤＳＳＲ」の値は一巡前のものであり、実際には関連の無いメッセージということとなる。

なお、「ＩＯＤＳＳＲ」が変わるということは、準天頂衛星システムから配信される測位補強情報が対象としている全球測位衛星システムの種別や数、衛星の番号や数、信号の種別や数が変化しているということであり、したがって各サブタイプのメッセージの衛星依存部のビット数が変化しているということである。

一巡判定部４３は、具体的には、Ｌ６信号の受信が中断している間に所定の時間が経過して「ＩＯＤＳＳＲ」が一巡している可能性があるか否かを判断する。ここで、Ｌ６信号の１フレームは３０秒分のメッセージのデータ部を合成／連結して構成され、仮にフレームごとに連続して「ＩＯＤＳＳＲ」が変更／更新されると、「ＩＯＤＳＳＲ」は最短で８分で一巡する。「ＩＯＤＳＳＲ」が一巡する可能性がある最短の時間のことを「一巡最短時間」と呼ぶ。

一巡最短時間は、８分より長い時間であれば特定の時間長さに限定されるものではなく、例えば「ＩＯＤＳＳＲ」が変更／更新される平均的な頻度や時間長さが考慮されるなどしたうえで、適当な時間長さに適宜設定される。

一巡判定部４３は、Ｌ６信号の受信が中断してから一巡最短時間が経過しているか否かを判断し、Ｌ６信号の受信が中断してから一巡最短時間が経過している場合は（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、復調再開の処理手順を、Ｌ６信号のフレームの先頭（即ち、サブフレーム１内のサブタイプ１のメッセージ）から復調を開始する通常の処理へと移行させる。

一方、Ｌ６信号の受信が中断してから一巡最短時間が経過していない場合は（ステップＳ３：Ｎｏ）、一巡判定部４３は、復調再開の処理手順をステップＳ４の処理へと進める。

発行番号確認部４４は、先頭検出部４２によって検出された先頭ビットパターンの後に含まれている「ＩＯＤＳＳＲ」の値が配信内容情報における「ＩＯＤＳＳＲ」と同値であるか否かを判断する（ステップＳ４）。

発行番号確認部４４は、具体的には、先頭検出部４２から出力されるサブタイプＩＤの情報に基づいて、当該のサブタイプのメッセージにおいてヘッダ部内の所定の位置に含まれている「ＩＯＤＳＳＲ」の値を抽出する。

発行番号確認部４４は、さらに、抽出した上記「ＩＯＤＳＳＲ」の値が特性保持部４１によって保持されている（具体的には例えば、演算ユニット内のメモリに記憶されている）配信内容情報における「ＩＯＤＳＳＲ」と同値であるか否かを判断する。

そして、抽出した上記「ＩＯＤＳＳＲ」の値が配信内容情報における「ＩＯＤＳＳＲ」と同値でない場合は（ステップＳ４：Ｎｏ）、発行番号確認部４４は、復調再開の処理手順を、Ｌ６信号のフレームの先頭（即ち、サブフレーム１内のサブタイプ１のメッセージ）から復調を開始する通常の処理へと移行させる。

一方、抽出した上記「ＩＯＤＳＳＲ」の値が配信内容情報における「ＩＯＤＳＳＲ」と同値である場合は（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、発行番号確認部４４は、復調再開の処理手順をステップ５の処理へと進める。

後続推定部４５は、図５の「ビット数」の欄に示されている各式に従って、特性保持部４１によって保持されている（具体的には例えば、演算ユニット内のメモリに記憶されている）各変数（具体的には、Ｎcell，Ｎsat，Ｎsig，Ｎsys，Ｍsat，Ｎgrid）の値を用いて、先頭検出部４２から出力されるサブタイプＩＤの情報に対応するサブタイプのメッセージのビット数を算出する。

後続推定部４５は、続いて、先頭検出部４２によって検出された先頭ビットパターンの先頭位置から、上記で算出されたビット数だけ進んだ位置（即ち、先頭検出部４２によって検出された先頭ビットパターンから始まるサブタイプのメッセージの後尾位置）の次のビット位置（「後続ビット位置」と呼ぶ）を特定し、特定された前記後続ビット位置を出力する（ステップＳ５）。

後続ビット位置は、すなわち、先頭検出部４２によって検出された先頭ビットパターンから始まるサブタイプのメッセージの次の（別言すると、後続の）サブタイプのメッセージの先頭位置である。

先頭判定部４６は、後続推定部４５から出力される後続ビット位置を先頭とする１６ビットについて、先頭ビットパターンのうちのいずれかと一致するか否かを判断する（ステップＳ６）。

そして、後続ビット位置を先頭とする１６ビットが先頭ビットパターンのうちのいずれかと一致しない場合は（ステップＳ６：Ｎｏ）、発行番号確認部４４は、復調再開の処理手順をステップＳ２の処理に戻す。

一方、後続ビット位置を先頭とする１６ビットが先頭ビットパターンのうちのいずれかと一致する場合は（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、発行番号確認部４４は、復調再開の処理手順をステップＳ７の処理へと進める。

後続ビット位置を先頭とする１６ビットが先頭ビットパターンのうちのいずれかと一致するということは、先頭検出部４２によって検出された部分がサブタイプのメッセージの先頭部分であることの確実性が補強されたということである。

復調部４７は、受信部３から出力されるベースバンド信号について、先頭検出部４２によって検出された先頭ビットパターンから復調処理を開始して測位補強情報を取得し、取得した前記測位補強情報を測位部５へと転送する（ステップＳ７）。なお、Ｌ６信号の変調方式は、ＢＰＳＫ（Ｂinary Ｐhase－Ｓhift Ｋeying の略）である。

この場合、先頭検出部４２によって検出された先頭ビットパターンから始まるメッセージについて、先頭検出部４２から出力されるサブタイプＩＤの情報に基づいてサブタイプＩＤが特定され、後続推定部４５によって算出されるビット数に基づいてビット長が特定される。

測位部５は、復調部４７から転送される測位補強情報を使用して、ＧＮＳＳから配信される測位信号やＱＺＳＳから配信される測位信号（例えば、Ｌ１Ｃ／Ａ，Ｌ２Ｃ）における観測量に重畳する誤差を補正して、ｃｍ級測位を実施する（ステップＳ８）。

上記のような復調装置４によれば、Ｌ６信号に含まれている先頭ビットパターンを検索して検出することにより、サブタイプのメッセージの先頭を検出するとともに前記メッセージのサブタイプを特定することができ、サブフレームの先頭を待つことなく測位補強情報の復調を再開することが可能となる。

上記のような復調装置４によれば、また、Ｌ６信号の受信中断からの一巡最短時間の経過の有無を確認するようにしているので、Ｌ６信号が長期間遮られる信号中断中に測位補強情報の配信の対象とされる衛星や信号の組み合わせが頻繁に切り替わって「ＩＯＤＳＳＲ」が一巡した場合の誤復調を防止することができ、Ｌ６信号のメッセージデータを安定して復調することが可能となる。

上記のような復調装置４によれば、また、Ｌ６信号の受信中断の前後における「ＩＯＤＳＳＲ」の一致性を確認するようにしているので、測位補強情報の継続性を一層確実に担保して誤復調を一層確実に防止することができ、Ｌ６信号のメッセージデータを安定して復調することが可能となる。

上記のような復調装置４によれば、さらに、Ｌ６信号に含まれている先頭ビットパターンの検索／検出を２箇所で行う（言い換えると、先頭ビットパターンの出現を二重で確認する）ようにしているので、サブタイプのメッセージの先頭であることを一層確実に担保して誤復調を一層確実に防止することができ、Ｌ６信号のメッセージデータを安定して復調することが可能となる。

以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。

例えば、上記の実施の形態では「ＩＯＤＳＳＲ」が一巡している可能性があるか否かを判断する（ステップＳ３）ようにしているが、ステップＳ３の処理はこの発明において必須の構成ではなく、ステップＳ２の処理の後にステップＳ４の処理が行われるようにしてもよい。すなわち、「ＩＯＤＳＳＲ」が一巡している可能性があるか否かを判断することによって「ＩＯＤＳＳＲ」が実質的には異なるメッセージを使用する事態を確実に回避することができるものの、仮に「ＩＯＤＳＳＲ」が実際に実質的には異なっている場合には後続ビット位置を先頭とする１６ビットが先頭ビットパターンのうちのいずれとも一致しない可能性が高く、ステップＳ６の処理を経ることによって「ＩＯＤＳＳＲ」が異なるメッセージを使用する事態を回避することができる蓋然性が高い。

また、上記の実施の形態では先頭ビットパターンの後に含まれている「ＩＯＤＳＳＲ」が配信内容情報における「ＩＯＤＳＳＲ」と同値であるか否かを判断する（ステップＳ４）ようにしているが、ステップＳ４の処理はこの発明において必須の構成ではなく、ステップＳ４の処理が行われない場合には前記のステップＳ３の処理が行われる必要もないので、ステップＳ２の処理の後にステップＳ５の処理が行われるようにしてもよい。すなわち、「ＩＯＤＳＳＲ」が配信内容情報における「ＩＯＤＳＳＲ」と同値であるか否かを判断することによって「ＩＯＤＳＳＲ」が異なるメッセージを使用する事態を確実に回避することができるものの、仮に「ＩＯＤＳＳＲ」が実際に異なっている場合には後続ビット位置を先頭とする１６ビットが先頭ビットパターンのうちのいずれとも一致しない可能性が高く、ステップＳ６の処理を経ることによって「ＩＯＤＳＳＲ」が異なるメッセージを使用する事態を回避することができる蓋然性が高い。

また、上記の実施の形態では後続推定部４５から出力される後続ビット位置を先頭とする１６ビットが先頭ビットパターンのうちのいずれかと一致するか否かを判断する（ステップＳ６）ようにしているが、ステップＳ６の処理はこの発明において必須の構成ではなく、ステップＳ５の処理の後にステップＳ７の処理が行われるようにしてもよい。すなわち、後続ビット位置を先頭とする１６ビットが先頭ビットパターンのうちのいずれかと一致するか否かを判断することによって先頭検出部４２によって検出された部分がサブタイプのメッセージの先頭部分であることの確実性が補強されるものの、ステップＳ２の処理において先頭ビットパターンが検出されたことのみによっても前記先頭ビットパターン部分がサブタイプのメッセージの先頭部分であると判断してもよい。

さらに言えば、この発明の主たる要点は先頭検出部４２によるステップＳ２の処理であるとともにこれに従属する要点は一巡判定部４３によるステップＳ３の処理、発行番号確認部４４によるステップＳ４の処理、ならびに後続推定部４５および先頭判定部４６によるステップＳ５およびステップＳ６の処理であり、ＱＺＳＳ受信機１や復調装置４の具体的な構成は図１に示す例に限定されるものではなく、また、前記要点以外の処理内容は上記の実施の形態における処理内容には限定されない。

１ＱＺＳＳ受信機
２アンテナ
３受信部
４復調装置
４１特性保持部
４２先頭検出部
４３一巡判定部
４４発行番号確認部
４５後続推定部
４６先頭判定部
４７復調部
５測位部

Claims

準天頂衛星から配信されるＬ６信号を受信して復調する復調装置であり、
前記Ｌ６信号の受信が中断した後に再開された場合に、前記Ｌ６信号から、「ＭｅｓｓａｇｅＮｕｍｂｅｒ」に相当するビットパターンと「ＭｅｓｓａｇｅＳｕｂＴｙｐｅＩＤ」に相当するビットパターンとの組み合わせからなる先頭ビットパターンを検索し検出する先頭検出部と、
前記先頭ビットパターンから復調処理を開始する復調部と、を有する、
ことを特徴とする復調装置。
前記先頭ビットパターンが検出されたときに、前記Ｌ６信号の受信が中断してから所定の一巡最短時間が経過しているか否かを判断する一巡判定部、をさらに有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の復調装置。
前記先頭ビットパターンの後に含まれている「ＩＯＤＳＳＲ」が、前記Ｌ６信号の受信が中断する前に受信された直近の「ＩＯＤＳＳＲ」と一致するか否かを判断する発行番号確認部、をさらに有する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の復調装置。
前記「ＭｅｓｓａｇｅＳｕｂＴｙｐｅＩＤ」に対応するサブタイプのメッセージのビット数を算出するとともに前記先頭ビットパターンの先頭位置から前記ビット数だけ進んだ位置の次のビット位置を後続ビット位置として特定する後続推定部と、
前記後続ビット位置を先頭とする部分が前記先頭ビットパターンのうちのいずれかと一致するか否かを判断する先頭判定部と、をさらに有する、
ことを特徴とする請求項１から３のうちのいずれか１項に記載の復調装置。