JP2917990B2 - Pseudo-noise code generator - Google Patents

Pseudo-noise code generator

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JP2917990B2
JP2917990B2 JP7942898A JP7942898A JP2917990B2 JP 2917990 B2 JP2917990 B2 JP 2917990B2 JP 7942898 A JP7942898 A JP 7942898A JP 7942898 A JP7942898 A JP 7942898A JP 2917990 B2 JP2917990 B2 JP 2917990B2
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  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、衛星通信等に使用さ
れるスペクトラム拡散信号復調装置などに用いられる擬
似雑音符号発生装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pseudo-noise code generator used for a spread spectrum signal demodulator used for satellite communication or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】GPSは、3衛星以上の電波を受信し、
衛星から受信点までの距離を測定することにより位置を
測定するシステムである。GPS受信機においてはスペ
クトラム拡散信号復調装置が使用されている。GPSで
は測距をするため、データエッジのタイミングを1ms
ecの精度で確定している。又、GPS受信機のスペク
トラム逆拡散部をディジタル方式で構成した場合には、
復調データはディジタル相関値の符号で表すことができ
る。又、GPSで測位をするためには、測位に使用する
衛星のキャリア及びコードの追跡をしなければならず、
キャリア追跡は、I−相関値・Q−相関値より位相を計
算し、その位相より追跡キャリア周波数を計算すること
により行われる。さらに、コード追跡は、I−相関値・
Q−相関値のearly,late値よりコード位相ず
れを計算することにより行われる。
2. Description of the Related Art GPS receives radio waves from three or more satellites,
This is a system that measures the position by measuring the distance from the satellite to the receiving point. In a GPS receiver, a spread spectrum signal demodulator is used. In GPS, the data edge timing is set to 1 ms for distance measurement.
It is determined with the accuracy of ec. When the spectrum despreading unit of the GPS receiver is configured by a digital method,
Demodulated data can be represented by a digital correlation code. In addition, in order to perform positioning by GPS, the carrier and code of a satellite used for positioning must be tracked.
Carrier tracking is performed by calculating a phase from the I-correlation value / Q-correlation value and calculating a tracking carrier frequency from the phase. Further, the code tracking is based on the I-correlation value
This is performed by calculating a code phase shift from the early and late values of the Q-correlation value.

【0003】このようなスペクトラム拡散信号復調装置
に用いられる擬似雑音符号発生装置では、コードを発生
するために設けられたシフトレジスタを駆動するクロッ
クの周波数を変えることによって目的の位相のコード
(擬似雑音符号)を発生させていた。
In a pseudo-noise code generator used in such a spread-spectrum signal demodulator, a code (pseudo-noise) of a target phase is changed by changing the frequency of a clock for driving a shift register provided for generating a code. Sign).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の擬似雑
音符号発生装置にあっては、コードサーチをするのに位
相をずらす必要があるが、位相をずらすためにはクロッ
ク周波数をずらして目的の位相となるまで待たなければ
ならず、時間がかかるものであった。また、1チップ未
満のコード位相制御はできないものであった。この発明
は上記課題に鑑みてなされたものであり、目的の位相の
コード(擬似雑音符号)を早く設定できると共に、設定
したコードの位相を遅延制御して出力することができる
擬似雑音符号発生装置を提供することを目的とする。
However, in the conventional pseudo-noise code generator, it is necessary to shift the phase to perform a code search. It had to wait until the phase was reached, which was time-consuming. In addition, one chip
Full code phase control was not possible. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problem, and enables a code (pseudo-noise code) of a target phase to be quickly set , and
It is an object of the present invention to provide a pseudo-noise code generation device capable of delay-controlling and outputting the phase of a generated code.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】この発明の擬似雑音符号
発生装置は、一定周期でランダムな擬似雑音符号を発生
する擬似雑音符号発生装置において、所定位相の第1の
コードを格納する第1のコードレジスタとこの第1の
コードレジスタに格納される第1のコードに対応する
1のデータを格納する第1のシフトレジスタと 所定位
相の第2のコードを格納する第2のコードレジスタと、
この第2のコードレジスタに格納される第2のコードに
対応する第2のデータを格納する第2のシフトレジスタ
と、 シフトレジスタから任意のビット情報を取り出すT
AP選択回路と、 1チップ未満のコード位相遅れを発生
させる遅延回路とを有し、所定の指令信号を受けると、
前記第1のコードレジスタに格納される第1のコードに
対応する第1のデータを前記第1のシフトレジスタに格
し、前記第2のコードレジスタに格納される第2のコ
ードに対応する第2のデータを前記第2のシフトレジス
タに格納し、前記TAP選択回路によってこれら格納し
た第1のデータ及び第2のデータより擬似雑音符号を設
定し、前記設定した擬似雑音符号の位相を前記遅延回路
によって遅延制御して出力することを特徴とする。
A pseudo-noise code generator according to the present invention is a pseudo-noise code generator for generating a random pseudo-noise code at a constant period. The pseudo-noise code generator stores a first code having a predetermined phase . a first code register for, first corresponding to the first code stored in the first <br/> code register
A first shift register for storing the first data, the predetermined position
A second code register for storing a second code of the phase;
The second code stored in the second code register
Second shift register for storing corresponding second data
And T for extracting arbitrary bit information from the shift register
Generates an AP selection circuit and a code phase delay of less than one chip
Having a delay circuit for receiving a predetermined command signal,
First data corresponding to the first code stored in the first code register is stored in the first shift register, and second data stored in the second code register is stored in the first code register.
Second data corresponding to the second shift register.
Data and store them in the TAP selection circuit.
A pseudo noise code based on the first data and the second data.
And setting the phase of the set pseudo noise code to the delay circuit
And outputs the result after delay control .

【0006】[0006]

【作用】この発明によれば、所定の指令信号を受ける
と、2つのコードレジスタに格納される2つのコードに
各々対応する2つのデータが2つのシフトレジスタに
格納され、そしてTAP選択回路によってこれら2つ
のデータにより擬似雑音符号が設定される。更に遅延回
路によって、設定した擬似雑音符号の位相が遅延制御さ
れる。 従って、目的の位相状態の擬似雑音符号をシフト
レジスタにロードすることにより指令信号の入力により
直ちに比較符号を有効化できる。
According to the present invention, when a predetermined command signal is received, the two codes stored in the two code registers are converted into two codes.
Each two corresponding data husband two shift registers
It s stored, and two of these by the TAP selection circuit
, A pseudo-noise code is set . Further delay times
Depending on the path, the phase of the set pseudo noise code
It is. Therefore, by loading the pseudo-noise code of the target phase state into the shift register, the comparison code can be immediately validated by inputting the command signal.

【0007】その結果、目的の位相の擬似雑音符号を早
く設定でき、早くシフトレジスタのデータを変えたい場
合に対処できる。更に、設定した擬似雑音符号に対し1
チップ未満のコード位相遅れを発生させるよう位相を遅
延制御して出力することができる。
As a result, the pseudo-noise code of the target phase can be set quickly, and it is possible to cope with a case where the data of the shift register is to be changed quickly. Further, 1 for the set pseudo noise code
Delay the phase to cause a code phase lag of less than a chip.
The output can be controlled.

【0008】[0008]

【実施例】以下、この発明をGPS受信機に具体化した
一実施例を図面に従って説明する。図1にはGPS受信
機の全体構成を示し、GPS受信機は車両に搭載されて
いる。GPS受信機は、アンテナ1と、高周波処理回路
2と、スペクトラム逆拡散部3と、測位演算用マイコン
4とから構成されている。アンテナ1はGPS衛星から
送信される電波を受信する。高周波処理回路2はアンテ
ナ1による受信信号を増幅するとともに、目的の周波数
へ変換する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the present invention is embodied in a GPS receiver will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows the entire configuration of a GPS receiver, which is mounted on a vehicle. The GPS receiver includes an antenna 1, a high-frequency processing circuit 2, a spectrum despreading unit 3, and a positioning calculation microcomputer 4. The antenna 1 receives a radio wave transmitted from a GPS satellite. The high-frequency processing circuit 2 amplifies a signal received by the antenna 1 and converts the signal into a target frequency.

【0009】スペクトラム逆拡散部3はスペクトラム拡
散信号を逆拡散して復調するためのものであり、測位演
算用マイコン4は車両の測位(緯度、経度の測定)を行
う。スペクトラム逆拡散部3は、A/D変換回路5と、
2つの排他的論理和回路6,7と、キャリアNCO8
と、C/Aコード発生器9と、ディジタルI−相関器1
0と、ディジタルQ−相関器11と、コントローラ12
とから構成されている。A/D変換回路5は高周波処理
回路2からの周波数変換された信号を入力して、2値化
する。キャリアNCO8は数値制御により目的周波数の
0°位相と90°位相のキャリアを発生する。排他的論
理和回路6はA/D変換回路5からの信号と、キャリア
NCO8からの0°位相のキャリアを入力して両方の入
力が一致したとき出力を「0」とする。つまり、2値化
した受信信号の0°位相(in−phase)のキャリ
ア成分をキャンセルする。又、排他的論理和回路7はA
/D変換回路5からの信号と、キャリアNCO8からの
90°位相のキャリアを入力して両方の入力が一致した
とき出力を「0」とする。つまり、2値化した受信信号
の90°位相(quadrature phase)の
キャリア成分をキャンセルする。
The spectrum despreading section 3 is for despreading and demodulating the spread spectrum signal, and the positioning calculation microcomputer 4 performs positioning (measurement of latitude and longitude) of the vehicle. The spectrum despreading unit 3 includes an A / D conversion circuit 5,
Two exclusive OR circuits 6 and 7 and a carrier NCO 8
, C / A code generator 9 and digital I-correlator 1
0, digital Q-correlator 11 and controller 12
It is composed of The A / D conversion circuit 5 receives the frequency-converted signal from the high frequency processing circuit 2 and binarizes the signal. The carrier NCO 8 generates a carrier having a 0 ° phase and a 90 ° phase of the target frequency by numerical control. The exclusive OR circuit 6 inputs the signal from the A / D conversion circuit 5 and the 0 ° phase carrier from the carrier NCO 8 and sets the output to “0” when both inputs match. That is, the 0 ° phase (in-phase) carrier component of the binarized received signal is canceled. In addition, the exclusive OR circuit 7 outputs A
The signal from the / D conversion circuit 5 and the carrier having a 90 ° phase from the carrier NCO 8 are input, and when both inputs match, the output is set to “0”. That is, the carrier component of the 90 ° phase (quadrature phase) of the binarized received signal is canceled.

【0010】C/Aコード発生器9は目的位相のC/A
コードを発生する。又、ディジタルI−相関器10は、
排他的論理和回路6からの信号と、C/Aコード発生器
9からのC/Aコードとを入力して、1msec毎に、
受信信号の0°位相のキャリア成分をキャンセルした信
号と、受信機内で発生させたC/Aコードとの相関値を
1/2チップきざみで複数の位相について同時に計測す
る。ディジタルQ−相関器11は、排他的論理和回路7
からの信号と、C/Aコード発生器9からのC/Aコー
ドとを入力して、1msec毎に、2値化した受信信号
の90°位相のキャリア成分をキャンセルした信号と、
受信機内で発生させたC/Aコードとの相関値を1/2
チップきざみで複数の位相について同時に計測する。
The C / A code generator 9 outputs the C / A of the target phase.
Generate code. The digital I-correlator 10
The signal from the exclusive OR circuit 6 and the C / A code from the C / A code generator 9 are input, and every 1 msec,
A correlation value between a signal in which the 0 ° phase carrier component of the received signal is canceled and a C / A code generated in the receiver is simultaneously measured for a plurality of phases in half-chip units. The digital Q-correlator 11 is provided with an exclusive OR circuit 7.
And a signal obtained by inputting the C / A code from the C / A code generator 9 and canceling the 90 ° phase carrier component of the binarized received signal every 1 msec.
The correlation value with the C / A code generated in the receiver is halved
Simultaneous measurement is performed for multiple phases at chip increments.

【0011】コントローラ12はディジタルI−相関器
10、ディジタルQ−相関器11の出力値を用いてC/
Aコード発生器9、キャリアNCO8を制御する。そし
て、コントローラ12は衛星データの復調を行うととも
に、衛星と受信機との間の擬似距離を測定する。測位演
算用マイコン4は測位に使用する衛星を選択し、スペク
トラム逆拡散部3のコントローラ12に、データ復調を
行うとともに衛星と受信機との間の擬似距離を測定する
よう指示し、その結果より測位値を計測する。
The controller 12 uses the output values of the digital I-correlator 10 and the digital Q-correlator 11 to perform C /
The A code generator 9 controls the carrier NCO 8. Then, the controller 12 demodulates the satellite data and measures a pseudo distance between the satellite and the receiver. The positioning calculation microcomputer 4 selects a satellite to be used for positioning, and instructs the controller 12 of the spectrum despreading unit 3 to perform data demodulation and measure a pseudo distance between the satellite and the receiver. Measure the positioning value.

【0012】図2には前記スペクトラム逆拡散部3のC
/Aコード発生器9の具体的構成を示す。図2におい
て、C/Aコード発生器9はG1コードレジスタ13と
G2コードレジスタ14と10ビットシフトレジスタ1
5,16とTAP選択回路17と遅延回路18とを備え
ている。G1コードレジスタ13はコントローラ12か
らのG1コードを記憶し、G2コードレジスタ14はコ
ントローラ12からのG2コードを記憶する。10ビッ
トシフトレジスタ15はG1コードレジスタ13からの
G1コードに対応するデータを記憶し、10ビットシフ
トレジスタ16はG2コードレジスタ14からのG2コ
ードに対応するデータを記憶する。TAP選択回路17
はコントローラ12からのTAP指令信号を入力してそ
の指令に応じた10ビットシフトレジスタ15,16の
各データによるC/Aコードを生成する。遅延回路18
はTAP選択回路17の生成したC/Aコードを入力し
て遅延してディジタルI−相関器10とディジタルQ−
相関器11に出力する。遅延回路18は、1チップ未満
のコード位相制御を可能とするものであり、遅延指示は
コントローラ12より送られる。
FIG. 2 shows C of the spectrum despreading unit 3.
The specific configuration of the / A code generator 9 is shown. 2, the C / A code generator 9 includes a G1 code register 13, a G2 code register 14, and a 10-bit shift register 1.
5, a TAP selection circuit 17 and a delay circuit 18 are provided. The G1 code register 13 stores the G1 code from the controller 12, and the G2 code register 14 stores the G2 code from the controller 12. The 10-bit shift register 15 stores data corresponding to the G1 code from the G1 code register 13, and the 10-bit shift register 16 stores data corresponding to the G2 code from the G2 code register 14. TAP selection circuit 17
Receives a TAP command signal from the controller 12 and generates a C / A code based on each data of the 10-bit shift registers 15 and 16 corresponding to the command. Delay circuit 18
Receives the C / A code generated by the TAP selection circuit 17, delays the C / A code, and
Output to the correlator 11. The delay circuit 18 enables code phase control of less than one chip, and a delay instruction is sent from the controller 12.

【0013】次に、このように構成したGPS受信機の
作用を説明する。図3には、測位演算用マイコン4が実
行する測位演算ルーチンを示す。又、図4には、スペク
トラム逆拡散部3のコントローラ12が実行するスペク
トラム逆拡散処理ルーチンを示す。このスペクトラム逆
拡散処理ルーチンは衛星捕捉ルーチンと衛星追跡ルーチ
ンとからなり、衛星捕捉ルーチンを図5に、衛星追跡ル
ーチンを図6に示す。図6の衛星追跡ルーチンはデータ
復調ルーチンとキャリア追跡ルーチンとC/Aコード追
跡ルーチンとからなり、データ復調ルーチンを図7に、
キャリア追跡ルーチンを図8に、C/Aコード追跡ルー
チンを図9に示す。図7のデータ復調ルーチンはステッ
プ320での復調符号決定ルーチンを含み、同ルーチン
を図10に示す。
Next, the operation of the thus configured GPS receiver will be described. FIG. 3 shows a positioning calculation routine executed by the positioning calculation microcomputer 4. FIG. 4 shows a spectrum despreading processing routine executed by the controller 12 of the spectrum despreading unit 3. The spectrum despreading routine includes a satellite acquisition routine and a satellite tracking routine. The satellite acquisition routine is shown in FIG. 5, and the satellite tracking routine is shown in FIG. The satellite tracking routine of FIG. 6 includes a data demodulation routine, a carrier tracking routine, and a C / A code tracking routine. The data demodulation routine is shown in FIG.
The carrier tracking routine is shown in FIG. 8, and the C / A code tracking routine is shown in FIG. The data demodulation routine in FIG. 7 includes a demodulation code determination routine in step 320, which is shown in FIG.

【0014】まず、衛星追跡開始までの処理を説明す
る。図3において、測位演算用マイコン4はステップ1
01で測位計算に最適な衛星の組み合わせを演算し、ス
テップ102で捕捉目標の衛星とその受信電波のドップ
ラーシフト量をスペクトラム逆拡散部3のコントローラ
12に指示する。すると、コントローラ12は、図4の
ステップ200での衛星捕捉ルーチンを開始する。この
衛星捕捉の際には、コントローラ12は図5のステップ
201で再捕捉か否か判断し最初は再捕捉ではないので
ステップ202に移行する。そして、コントローラ12
はステップ202で測位演算用マイコン4の指示に従い
衛星捕捉を行うためにC/Aコード同期位相サーチ処理
を行う。この処理は、まずコントローラ12がキャリア
NCO8とC/Aコード発生器9を設定する。その結
果、キャリアNCO8は、測位演算用マイコン4で指示
されたドップラーシフトを考慮した周波数を発生する。
又、C/Aコード発生器9においては、図2でのコード
レジスタ13,14とシフトレジスタ15,16により
目的の位相状態のG1、G2コードの10ビットデータ
が設定されるとともに、TAP選択回路17にて捕捉す
る衛星のTAPが選択され、遅延回路18を介してC/
Aコードがディジタル相関器10,11に出力される。
First, the processing up to the start of satellite tracking will be described. In FIG. 3, the positioning calculation microcomputer 4 performs step 1
In step 102, the optimum combination of satellites for positioning calculation is calculated, and in step 102, the Doppler shift amount of the target satellite and the received radio wave is instructed to the controller 12 of the spectrum despreading unit 3. Then, the controller 12 starts a satellite acquisition routine in step 200 of FIG. At the time of this satellite acquisition, the controller 12 determines whether or not reacquisition is performed in step 201 in FIG. And the controller 12
Performs a C / A code synchronous phase search process in step 202 in order to capture a satellite in accordance with an instruction from the positioning calculation microcomputer 4. In this process, first, the controller 12 sets the carrier NCO 8 and the C / A code generator 9. As a result, the carrier NCO 8 generates a frequency in consideration of the Doppler shift instructed by the positioning operation microcomputer 4.
In the C / A code generator 9, the code registers 13 and 14 and the shift registers 15 and 16 shown in FIG. At 17, the TAP of the satellite to be captured is selected, and C /
The A code is output to digital correlators 10 and 11.

【0015】すると、図1において、アンテナ1にてG
PS衛星から送信される電波が受信されて、高周波処理
回路2にて受信信号の増幅及び目的の周波数への変換が
行われる。さらに、スペクトラム逆拡散部3のA/D変
換回路5にて高周波処理回路2からの信号が2値化さ
れ、排他的論理和回路6にてA/D変換回路5からの信
号とキャリアNCO8からの0°位相のキャリアとが比
較され2値化した受信信号の0°位相のキャリア成分が
キャンセルされる。又、排他的論理和回路7にてA/D
変換回路5からの信号とキャリアNCO8からの90°
位相のキャリアとが比較され2値化した受信信号の90
°位相のキャリア成分がキャンセルされる。さらに、1
msec毎に、ディジタルI−相関器10にて排他的論
理和回路6からの信号とC/Aコード発生器9からのC
/Aコードとの相関値が計測されるとともに、ディジタ
ルQ−相関器11にて排他的論理和回路7からの信号と
C/Aコード発生器9からのC/Aコードとの相関値が
計測される。
Then, in FIG.
The radio wave transmitted from the PS satellite is received, and the high frequency processing circuit 2 amplifies the received signal and converts it into a target frequency. Further, the signal from the high frequency processing circuit 2 is binarized by the A / D conversion circuit 5 of the spectrum despreading unit 3, and the signal from the A / D conversion circuit 5 and the carrier NCO 8 by the exclusive OR circuit 6. And the 0 ° phase carrier component of the binarized received signal is canceled. Also, the exclusive OR circuit 7 performs A / D
Signal from conversion circuit 5 and 90 ° from carrier NCO 8
The phase of the received signal is compared with that of the
° The carrier component of the phase is canceled. In addition, 1
Every msec, the digital I-correlator 10 and the signal from the exclusive OR circuit 6 and the C / A code
The digital Q-correlator 11 measures the correlation value between the signal from the exclusive OR circuit 7 and the C / A code from the C / A code generator 9 while measuring the correlation value with the / A code. Is done.

【0016】その後、スペクトラム逆拡散部3のコント
ローラ12は、1msec毎のディジタルI−相関器1
0とディジタルQ−相関器11のそれぞれの計測結果よ
り相関値を連続して求め、その合計(和)を相関値とす
る。さらに同様にしてC/Aコード発生器9を制御して
図11に示すように1/2チップきざみでC/Aコード
位相0〜1023チップそれぞれについて計測する。こ
れにより、受信C/Aコードと受信機で発生するC/A
コードが同期する位相がサーチされる。
Thereafter, the controller 12 of the spectrum despreading unit 3 operates the digital I-correlator 1 every 1 msec.
A correlation value is continuously obtained from the measurement results of 0 and the digital Q-correlator 11, and the sum (sum) thereof is used as the correlation value. Further, similarly, the C / A code generator 9 is controlled to measure each of the C / A code phases 0 to 1023 chips at 1/2 chip intervals as shown in FIG. Thereby, the reception C / A code and the C / A generated in the receiver are obtained.
The phase with which the code is synchronized is searched.

【0017】このサーチの際に、同期位相サーチ方向
は、図11に示すように受信C/Aコード位相がサーチ
中に変位する反対方向とする。即ち、ドップラーシフト
がプラスであれば「0」から「1023」チップの方向
へ、ドップラーシフトがマイナスであれば「1023」
から「0」チップの方向で相関値を計測する。そして、
スペクトラム逆拡散部3のコントローラ12は、このよ
うにして相関計測を行ったのち、図5でのステップ20
3で閾値以上の相関が得られたか否か判断し(図11参
照)、閾値以上の相関が得られるとC/Aコードの同期
が検出できたものと判定してステップ205に移行す
る。一方、コントローラ12は閾値以上の相関が確認で
きない場合は、ステップ204に移行してその旨の信号
を測位演算用マイコン4に出力する。この信号により、
測位演算用マイコン4は、ドップラーシフト量を変え、
再度C/Aコード同期位相をサーチするようコントロー
ラ12に指示し、以後、閾値以上の相関が得られるまで
繰り返す。
In this search, the synchronous phase search direction is the opposite direction in which the received C / A code phase is displaced during the search, as shown in FIG. That is, if the Doppler shift is plus, the direction is from “0” to “1023” chips, and if the Doppler shift is minus, “1023”.
The correlation value is measured in the direction from “0” chip to “0” chip. And
After performing the correlation measurement in this manner, the controller 12 of the spectrum despreading unit 3 performs step 20 in FIG.
In step 3, it is determined whether or not a correlation equal to or greater than the threshold is obtained (see FIG. 11). On the other hand, if a correlation equal to or greater than the threshold cannot be confirmed, the controller 12 proceeds to step 204 and outputs a signal to that effect to the positioning microcomputer 4. With this signal,
The positioning calculation microcomputer 4 changes the Doppler shift amount,
The controller 12 is instructed to search for the C / A code synchronization phase again, and thereafter, it repeats until a correlation equal to or greater than the threshold is obtained.

【0018】C/Aコード同期位相を検出した後、コン
トローラ12は同期の確認をするためステップ205で
C/Aコード同期確認処理を行う。これは、同期を検出
したコード位相を中心に、例えば、図11での領域Z1
に示すように、再度同期位相サーチをするものであり、
その領域内での相関値を求める。ただし、相関値の連続
計測回数は、ステップ202でのC/Aコード同期位相
サーチ時の連続計測回数より多くして、より確実なるチ
ェックを行う。その後、コントローラ12はステップ2
06である範囲内(閾値以上)の相関が得られれば、同
期を確認したものと判定してステップ207に移行す
る。又、同期を確認できない場合は、ステップ204に
移行してその旨の信号を測位演算用マイコン4に出力す
る。この信号により、測位演算用マイコン4は、ドップ
ラーシフト量を変え、再度同期位相サーチするようコン
トローラ12へ指示する。
After detecting the C / A code synchronization phase, the controller 12 performs a C / A code synchronization confirmation process at step 205 to confirm the synchronization. This is based on the code phase for which synchronization is detected, for example, in the region Z1 in FIG.
The synchronous phase search is performed again as shown in
A correlation value within the region is obtained. However, the number of continuous measurement of the correlation value is made larger than the number of continuous measurement at the time of the C / A code synchronous phase search in step 202, and a more reliable check is performed. Thereafter, the controller 12 proceeds to step 2
If a correlation within the range of 06 (not less than the threshold value) is obtained, it is determined that synchronization has been confirmed, and the process proceeds to step 207. If the synchronization cannot be confirmed, the process proceeds to step 204 and a signal to that effect is output to the positioning microcomputer 4. With this signal, the positioning calculation microcomputer 4 changes the Doppler shift amount and instructs the controller 12 to perform the synchronous phase search again.

【0019】このようにしてC/Aコードの同期位相を
確認した後、コントローラ12は、ステップ208〜2
11でキャリアサーチを行う。これは、キャリア追跡可
能な範囲まで、測位演算用マイコン4の指示したドップ
ラーシフトのキャリアを中心にキャリアサーチする。こ
のキャリアサーチは、広い周波数範囲のキャリアを短時
間にサーチするため、以下に示すようにサーチステップ
を大小に変え2段階で行なう。第1段のキャリアサーチ
の相関値は、ステップ208でディジタルI−相関器1
0とディジタルQ−相関器11のそれぞれの計測結果よ
り相関値を連続して求めて合計した値を使用する。
After confirming the synchronization phase of the C / A code in this way, the controller 12 proceeds to steps 208 to 2
At 11, a carrier search is performed. In this case, a carrier search is performed around the carrier of the Doppler shift instructed by the positioning calculation microcomputer 4 to a range where the carrier can be tracked. This carrier search is performed in two stages by changing the search step size as described below in order to search carriers in a wide frequency range in a short time. The correlation value of the carrier search of the first stage is calculated by the digital I-correlator 1 in step 208.
A correlation value is continuously obtained from the measurement results of 0 and the digital Q-correlator 11 and the sum is used.

【0020】その結果、相関値は、C/Aコードが同期
した状態では、図12に示すように、キャリア周波数誤
差Δfが0Hz での相関値を中心に1KHz 周期で極小
となる。コントローラ12はその相関値を用いて測位演
算用マイコン4から指示されたドップラーシフトのキャ
リアを中心に前後1KHz 毎にキャリアNCO8を設定
し、相関が一番強く計測された周波数をスペクトラム逆
拡散部3に入力した信号のキャリア周波数であると予測
する。ただし、ステップ209において図12での閾値
以下であるとステップ204に移行する。
As a result, when the C / A code is synchronized, as shown in FIG. 12, the correlation value is minimized at a period of 1 KHz with the carrier frequency error Δf centered on the correlation value at 0 Hz. The controller 12 sets the carrier NCO 8 every 1 KHz around the carrier of the Doppler shift instructed from the positioning operation microcomputer 4 using the correlation value, and determines the frequency with the strongest correlation to the spectrum despreading unit 3. Is predicted to be the carrier frequency of the signal input to. However, if the difference is equal to or smaller than the threshold value in FIG.

【0021】つづいて、ステップ210での第2段のキ
ャリアサーチにおいては、ディジタルI−相関器10と
ディジタルQ−相関器11のそれぞれの1msecの計
測結果の10回計測結果を合計した値を使用する。その
結果、相関値は、C/Aコードが同期した状態では、図
13に示すように、キャリア周波数誤差Δfが100H
z 周期で極小となる。その相関値を用いて、ステップ2
08のキャリアサーチで予測したキャリア周波数を中心
に、前後100Hz 毎にキャリアNCO8を設定し、相
関が一番強く計測された周波数を最終的にスペクトラム
逆拡散部3に入力したキャリアの周波数であると予測す
る。ただし、ステップ210において、閾値以上の相関
が得られない時は、キャリアサーチ失敗であると判定
し、その旨を測位演算用マイコン4に通知する。マイコ
ン4は、ドップラーシフト量を変え再度同期位相サーチ
するようコントローラ12へ指示する。
Subsequently, in the carrier search at the second stage in step 210, a value obtained by summing the measurement results of the digital I-correlator 10 and the digital Q-correlator 11 for 10 times each of 1 msec is used. I do. As a result, when the C / A code is synchronized, as shown in FIG.
It becomes minimum at z periods. Using the correlation value, step 2
The carrier NCO 8 is set every 100 Hz before and after the carrier frequency predicted by the carrier search of 08, and the frequency with the strongest correlation is the frequency of the carrier finally input to the spectrum despreading unit 3. Predict. However, if no correlation equal to or greater than the threshold value is obtained in step 210, it is determined that the carrier search has failed, and the positioning calculation microcomputer 4 is notified of this fact. The microcomputer 4 instructs the controller 12 to change the amount of Doppler shift and perform a synchronous phase search again.

【0022】コントローラ12は、このようにして図4
での衛星捕捉ルーチンを処理した後、ステップ300で
の衛星追跡ルーチンを実行する。衛星追跡は図6に示す
ようにデータ復調と、キャリア追跡と、コード追跡を行
うものである。図7のデータ復調ルーチンにおいては、
ステップ311でC/Aコード・キャリア同期チェック
フラグFCLが「1」か否か判定し、当初FCL=0なの
で、図7のルーチンを抜けて、図8のキャリア追跡ルー
チンを実行する。その後のキャリア追跡ルーチンにより
C/Aコード・キャリア同期チェックフラグFCLが
「1」となると、キャリアとC/Aコードが同期してい
ると判断してデータの復調を行う。このデータ復調に際
して、スペクトラム逆拡散部3をコスタスループで構成
したので、エッジタイミングは、I−相関値の符号がプ
ラスからマイナス、あるいは、マイナスからプラスへ変
わったタイミングとC/Aコード位相で決定できる。そ
して、図14に示すように、C/Aコード位相が中間点
(0.5msec=1023/2チップ)近傍以外であ
るなら、I−相関値の符号の切り変わりは瞬時的に行わ
れ、1msec毎に計測されるI−相関値の符号反転タ
イミングとC/Aコード位相からエッジタイミングを決
定できる。しかし、図15に示すように、C/Aコード
位相が中間点近傍では、入力データが反転した時に計測
したI−相関値の符号があいまいなものとなり、I−相
関値の符号反転タイミングとC/Aコード位相からエッ
ジタイミングを決定すると誤検出する可能性が非常に高
い。
The controller 12 thus operates as shown in FIG.
After processing the satellite acquisition routine at step 300, the satellite tracking routine at step 300 is executed. The satellite tracking performs data demodulation, carrier tracking, and code tracking as shown in FIG. In the data demodulation routine of FIG.
In step 311, it is determined whether the C / A code / carrier synchronization check flag FCL is “1”. Since FCL = 0 at the beginning, the process exits the routine of FIG. 7 and executes the carrier tracking routine of FIG. When the C / A code / carrier synchronization check flag FCL becomes "1" in the subsequent carrier tracking routine, it is determined that the carrier and the C / A code are synchronized, and the data is demodulated. At the time of data demodulation, since the spectrum despreading unit 3 is constituted by a Costas loop, the edge timing is determined by the timing when the sign of the I-correlation value changes from plus to minus or from minus to plus and the C / A code phase. it can. Then, as shown in FIG. 14, if the C / A code phase is other than the vicinity of the intermediate point (0.5 msec = 1023/2 chips), the sign of the I-correlation value is instantaneously changed, and 1 msec. The edge timing can be determined from the sign inversion timing of the I-correlation value measured every time and the C / A code phase. However, as shown in FIG. 15, when the C / A code phase is near the middle point, the sign of the I-correlation value measured when the input data is inverted becomes ambiguous, and the sign inversion timing of the I-correlation value and C If the edge timing is determined from the / A code phase, the possibility of erroneous detection is very high.

【0023】そこで、C/Aコード位相が中間点近傍で
は、1msec毎に計測するI−相関値に図15に示す
閾値(「0」を中心にして±βの大きさをもつ)を設
け、閾値範囲以内のI−相関値を検出した時、入力デー
タ符号が反転したものと判定することにより、エッジタ
イミングの誤検出を防止する。具体的には、図10の処
理にてデータ復調を行う。つまり、ステップ320−1
でI−相関値が反転すると、ステップ320−2でI−
相関値が閾値(±β)以内か判定して以内であればステ
ップ320−3で1msec遅れて符号を反転させる。
又、I−相関値が閾値から外れると、ステップ320−
4でC/Aコードの位相での方向を調べ、位相が0と5
11チップの間であればステップ320−5で1mse
c遅れて符号を反転させる。又、位相が511チップと
1023チップの間であればステップ320−6で直ち
に符号を反転させる。
Therefore, when the C / A code phase is in the vicinity of the intermediate point, a threshold value (having a value of ± β centering on “0”) shown in FIG. 15 is provided for the I-correlation value measured every 1 msec. When an I-correlation value within the threshold range is detected, it is determined that the input data sign is inverted, thereby preventing erroneous detection of edge timing. Specifically, data demodulation is performed in the process of FIG. That is, step 320-1
In step 320-2, the I-correlation value is inverted.
It is determined whether the correlation value is within the threshold value (± β), and if it is within the threshold value, the sign is inverted with a delay of 1 msec in step 320-3.
If the I-correlation value deviates from the threshold, step 320-
In step 4, the direction of the phase of the C / A code is checked.
If it is between 11 chips, 1 ms at step 320-5
The sign is inverted with a delay of c. If the phase is between 511 chips and 1023 chips, the sign is immediately inverted at step 320-6.

【0024】しかし、受信信号のC/Nが悪い場合は、
I−相関値の変動が大きく、閾値(±β)の決定が困難
であるので、エッジタイミングを誤る可能性が高い。そ
こで、図7において、ステップ312〜319の処理を
付加している。図16にはそのための機能ブロック図を
示す。即ち、図16において、データエッジ検出部19
とタイミングカウンタ20とエッジタイミングデータサ
ンプル部21とエッジタイミング決定部22と復調デー
タ同期信号出力部23と復調符号決定部24とを備えて
いる。又、エッジタイミングサンプル部21には図17
のリングバッファが用意され、同バッファは受信データ
のビット長さ(20msec)を20個に時分割した記
憶領域W1 〜W20を有する。
However, when the C / N of the received signal is bad,
Since the fluctuation of the I-correlation value is large and it is difficult to determine the threshold value (± β), there is a high possibility that the edge timing is incorrect. Thus, in FIG. 7, the processing of steps 312 to 319 is added. FIG. 16 shows a functional block diagram for that purpose. That is, in FIG.
A timing counter 20, an edge timing data sampling unit 21, an edge timing determination unit 22, a demodulation data synchronization signal output unit 23, and a demodulation code determination unit 24. In addition, the edge timing sample section 21 has the configuration shown in FIG.
Is prepared, and the buffer has storage areas W1 to W20 obtained by time-dividing the bit length (20 msec) of the received data into 20 pieces.

【0025】まず、コントローラ12(図16のデータ
エッジ検出部19)は図7でのステップ312でフラグ
Fetk =1でないと、ステップ313においてデータエ
ッジタイミングを±1msec未満の精度で確実に求
め、キャリア・C/Aコードが同期している状態で、ス
テップ314でデータエッジ検出を行いI−相関値の符
号反転タイミングを検出し、その結果を図16のエッジ
タイミングデータサンプル部21に送るとともに、タイ
ミングカウンタ20を起動する。その後、エッジタイミ
ングデータサンプル部21は、ステップ315でデータ
エッジ検出を合図に、図18に示すようにタイミングカ
ウンタ20に同期して20msec周期にI−相関値を
図17のリングバッファの各記憶領域W1 〜W20に加算
セーブする。
First, unless the flag Fetk = 1 in step 312 in FIG. 7, the controller 12 (the data edge detection unit 19 in FIG. 16) surely determines the data edge timing in step 313 with an accuracy of less than ± 1 msec. In the state where the C / A code is synchronized, data edge detection is performed in step 314 to detect the sign inversion timing of the I-correlation value, and the result is sent to the edge timing data sampling section 21 in FIG. The counter 20 is started. Thereafter, the edge timing data sampler 21 signals the data edge detection in step 315 and, as shown in FIG. 18, synchronizes the I-correlation value with the timing counter 20 in a period of 20 msec as shown in FIG. Save and add to W1 to W20.

【0026】ただし、セーブする20個のI−相関値
は、データエッジを検出した時のもののみとし、セーブ
する際には前回のデータを打ち消さないよう符号合わせ
をする。例えば、初回でデータエッジを検出した20個
のI−相関値がエッジの立ち下がりであるとすると、次
回からはサンプルした20個のI−相関値がエッジの立
ち下がりであるならば、前回のものとの合計をとり、エ
ッジの立ち上がりであるならばサンプルした20個のI
−相関値の符号を反転し前回のものとの合計をとる。
However, the 20 I-correlation values to be saved are only those when a data edge is detected, and when saving, the codes are matched so that the previous data is not canceled. For example, suppose that the 20 I-correlation values for which the data edge is detected for the first time are the falling edges, and if the sampled 20 I-correlation values are the falling edges for the next time, 20 I sampled if it is the rising edge of the edge.
-Invert the sign of the correlation value and take the sum with the previous one.

【0027】これにより、エッジタイミングの平均的な
I−相関値を求める。ステップ316でI−相関値のヒ
ストグラムの作成が完了すると、ステップ317でフラ
グFetk =1とする。さらに、コントローラ12はステ
ップ312においてフラグFetk =1なのでステップ3
18に進む。コントローラ12(図16のエッジタイミ
ング決定部22)は、ステップ317でI−相関値サン
プル結果に基づきエッジタイミングを決定し、タイミン
グカウンタ20を再設定する。このようにして、C/N
の悪い状態でもエッジタイミングを確実に求めることが
できる。続いて、コントローラ12(図16の復調デー
タ同期信号出力部23)はタイミングカウンタに合わ
せ、これから復調するデータの同期信号として、周期4
0msecの矩形波を数回出力する。以後、図10に示
すアルゴリズムに従いデータ復調する(図7でのステッ
プ318,319,320)。
Thus, an average I-correlation value of the edge timing is obtained. When the creation of the I-correlation value histogram is completed in step 316, the flag Fetk is set to 1 in step 317. Further, since the flag Fetk = 1 in step 312, the controller 12 proceeds to step 312.
Proceed to 18. The controller 12 (the edge timing determination unit 22 in FIG. 16) determines the edge timing based on the I-correlation value sample result in step 317, and resets the timing counter 20. Thus, C / N
Edge timing can be reliably obtained even in a poor condition. Subsequently, the controller 12 (the demodulated data synchronizing signal output unit 23 in FIG. 16) adjusts the timing counter to output a synchronizing signal of data to be demodulated from the period 4
A rectangular wave of 0 msec is output several times. Thereafter, data demodulation is performed according to the algorithm shown in FIG. 10 (steps 318, 319, 320 in FIG. 7).

【0028】次に、キャリア追跡、コード追跡を行う。
キャリア追跡は、衛星捕捉時にサーチしたキャリアを同
期状態とするとともに、同期を維持するためのものであ
る。これらの動作は、コントローラ12によるPLL制
御により実現される。PLL制御のキャリア引き込み過
程では、キャリア同期フラグがFCL=0となっている。
そこで、図8のキャリア追跡の処理としては、ステップ
334でI−相関値とQ−相関値よりキャリア位相誤差
を求める。続いて、ステップ335でキャリア位相誤差
値より追従すべきキャリア周波数を計算し、キャリアN
CO8にフィードバックする。さらに、ステップ336
でキャリア位相誤差より同期を判定し、同期を検出した
場合にはステップ337でFCL=1とする。
Next, carrier tracking and code tracking are performed.
Carrier tracking is for keeping the carrier searched at the time of satellite acquisition in a synchronized state and maintaining synchronization. These operations are realized by PLL control by the controller 12. In the carrier pull-in process of the PLL control, the carrier synchronization flag is FCL = 0.
Thus, in the carrier tracking process of FIG. 8, in step 334, a carrier phase error is obtained from the I-correlation value and the Q-correlation value. Subsequently, in step 335, a carrier frequency to be followed is calculated from the carrier phase error value, and the carrier N
Feed back to CO8. Further, step 336
In step 337, FCL = 1 is set in step 337 if synchronization is determined from the carrier phase error.

【0029】PLL制御に使用するキャリア位相誤差
は、I−相関値とQ−相関値を用いて計算できる。しか
し、図19に示すように入力データ符号が切り変わった
時に計測したI−相関値は、キャリアとC/Aコードが
同期した状態であっても通常より小さな値となる。これ
は、C/Aコード位相が中間点近傍である場合顕著に現
れる。このような異常相関値は、キャリア位相誤差計算
結果も異常値となり、図21に示すようにキャリア同期
後であっても、キャリアNCO8にフィードバックする
キャリア周波数が大きく変動し、同期を維持できなくな
る場合がある。そこで、キャリア同期検出後において
は、コントローラ12は図8のステップ331で制御タ
イミングである時に、ステップ332でFCL=1である
とステップ333で位相誤差計算に使用する相関値と閾
値とを比較する。
The carrier phase error used for the PLL control can be calculated using the I-correlation value and the Q-correlation value. However, as shown in FIG. 19, the I-correlation value measured when the input data code switches is smaller than usual even when the carrier and the C / A code are synchronized. This becomes remarkable when the C / A code phase is near the midpoint. In such an abnormal correlation value, the result of calculating the carrier phase error also becomes an abnormal value, and the carrier frequency fed back to the carrier NCO 8 fluctuates greatly even after carrier synchronization as shown in FIG. There is. Therefore, after detecting the carrier synchronization, the controller 12 compares the threshold value with the correlation value used in the phase error calculation in step 333 if FCL = 1 in step 332 at the control timing in step 331 in FIG. .

【0030】そして、「I−相関値」の絶対値が閾値以
上となっている時のみ(正常とみなされた時のみ)、ス
テップ334でIとQ相関値からキャリア位相誤差を求
め、ステップ335でそのキャリア位相誤差からキャリ
ア周波数を計算し、キャリアNCO8へフィードバック
する。その結果、図21に示すようなことがなく図20
に示すように同期が維持される。
Only when the absolute value of the "I-correlation value" is equal to or larger than the threshold value (only when it is considered normal), a carrier phase error is obtained from the I and Q correlation values in step 334, and step 335 Calculates the carrier frequency from the carrier phase error and feeds it back to the carrier NCO 8. As a result, there is no such thing as shown in FIG.
Synchronization is maintained as shown in FIG.

【0031】同様の動作がC/Aコード追跡にも行われ
る。つまり、C/Aコードの同期維持は、DLL制御に
より行われるが、DLL制御する前に、図9でのステッ
プ341で制御タイミングである時にステップ342で
同期位相の相関度(punctualの相関度)を判定
する。即ち、数回分の「相関値」の絶対値と閾値とを比
較して相関値が閾値以上か判定し、以上である時のみ
(正常と判定された時のみ)、ステップ343にて衛星
移動に伴うDLL制御によりコード位相誤差を計算し、
ステップ344でコード位相誤差からコード補正をすべ
くC/Aコード発生器9にフィードバックする。以上の
動作を逐次行なうことにより、図23のようなことがな
く、図22に示すように安定して同期を維持できる。
A similar operation is performed for C / A code tracking. That is, while maintaining the synchronization of the C / A code is performed by the DLL control, before the DLL control, when the control timing is the control timing in the step 341 in FIG. 9, the correlation degree of the synchronization phase (the correlation degree of the punctual) is determined in the step 342. Is determined. In other words, the absolute value of the “correlation value” for several times is compared with the threshold value to determine whether the correlation value is equal to or greater than the threshold value. Calculate the code phase error by the accompanying DLL control,
In step 344, feedback is made to the C / A code generator 9 to correct the code from the code phase error. By performing the above operations sequentially, the synchronization can be stably maintained as shown in FIG. 22 without the situation shown in FIG.

【0032】次に、測位時の処理を説明する。測位演算
用マイコン4は、3衛星以上のデータと擬似距離(C/
Aコード位相)を収集することにより測位を開始する。
測位演算用マイコン4は、データ収集後擬似距離を収集
するため、図3でのステップ104において擬似距離測
定を行い追跡中に求めた値によりスペクトラム逆拡散部
3に入力するキャリアのドップラーシフト量とC/Aコ
ード位相を予測し、コントローラ12へ再捕捉指示をす
る。コントローラ12は測位演算用マイコン4の指示に
従い、キャリアNCO8とC/Aコード発生器9を設定
し、図5でのステップ205と同様の処理によりC/A
コード同期確認を行いコード位相同期を再度確認する。
Next, the processing at the time of positioning will be described. The microcomputer 4 for position calculation calculates data of three or more satellites and a pseudo distance (C /
Positioning is started by collecting (A code phase).
In order to collect the pseudo-range after data collection, the positioning calculation microcomputer 4 measures the pseudo-range in step 104 in FIG. 3 and calculates the Doppler shift amount of the carrier input to the spectrum despreading unit 3 based on the value obtained during tracking. The C / A code phase is predicted, and the controller 12 is instructed to re-acquire. The controller 12 sets the carrier NCO 8 and the C / A code generator 9 according to the instruction of the positioning operation microcomputer 4, and performs the C / A by the same processing as step 205 in FIG.
Check code synchronization and check code phase synchronization again.

【0033】さらに、コード位相同期確認後、コントロ
ーラ12は図5でのステップ210と同様のキャリアサ
ーチ行う。このとき、衛星捕捉時のキャリアサーチの2
段目の方法をとるが、サーチ範囲は、捕捉時より狭くす
る。そして、閾値以上の相関がとれればキャリアサーチ
できたものとする。コントローラ12は、以後捕捉時と
同様にキャリアを同期状態とし、C/Aコードの同期を
維持することにより擬似距離を計測し、結果を測位演算
用マイコン4へ通知する。測位演算用マイコン4は、図
3でのステップ105で測位値計算を行う。
Further, after confirming the code phase synchronization, the controller 12 performs the same carrier search as in step 210 in FIG. At this time, the carrier search 2
The second method is adopted, but the search range is made narrower than that at the time of capturing. If a correlation equal to or larger than the threshold is obtained, it is determined that the carrier search has been performed. Thereafter, the controller 12 sets the carrier in a synchronized state as in the case of capturing, measures the pseudo distance by maintaining the synchronization of the C / A code, and notifies the result to the positioning calculation microcomputer 4. The positioning calculation microcomputer 4 calculates a positioning value in step 105 in FIG.

【0034】このように本実施例では、キャリアNCO
8、排他的論理和回路6,7(キャリア成分除去手段)
によりアンテナ1にて受信したスペクトラム拡散信号か
らキャリア成分を除去するようにし、ディジタル相関器
10,11(相関値検出手段)により排他的論理和回路
6,7からの信号と、C/Aコード発生器9(本発明の
擬似雑音符号発生装置に相当)からのC/Aコードを
する信号とを比較して両信号の相関値を検出するように
し、さらに、コントローラ12(データ採取手段、反転
タイミング検出手段)は受信データのビット長さを複数
に時分割した各相関値を複数回サンプリングし、各サン
プリング値を加算していき、この受信データのビット長
さ分の加算相関値から、受信データの反転タイミングを
検出する。つまり、図17のリングバッファには受信デ
ータのビット長さを複数に時分割した記憶領域W1 〜W
20が用意され、各記憶領域W1 〜W20に受信データのビ
ット長さでの複数のサンプリング値を加算して入力し、
その各記憶領域の値(図18のヒストグラム)から、受
信データの反転タイミングを検出して以降はその反転タ
イミング(エッジタイミング)でデータ復調を行うよう
にした。その結果、受信データのビット長さで多数のサ
ンプリングが行われて平滑化され安定な値となる。
As described above, in this embodiment, the carrier NCO
8. Exclusive OR circuits 6, 7 (carrier component removing means)
, Carrier components are removed from the spread spectrum signal received by the antenna 1, and the signals from the exclusive OR circuits 6, 7 and the C / A code generation are performed by the digital correlators 10, 11 (correlation value detecting means). Vessel 9 (of the present invention
Pseudonoise the C / A code from the corresponding to the code generator) is compared with the chromatic <br/> signal that to detect the correlation value of the two signals, further, the controller 12 (data acquisition unit, inversion timing Detecting means) samples a plurality of correlation values obtained by time-dividing the bit length of the received data into a plurality of times, adds each sampled value, and calculates the received data from the added correlation value corresponding to the bit length of the received data. Is detected. That is, in the ring buffer of FIG. 17, the storage areas W1 to W
20 are prepared, and a plurality of sampling values of the bit length of the received data are added to each of the storage areas W1 to W20 and input.
The inversion timing of the received data is detected from the value of each storage area (the histogram in FIG. 18), and thereafter, data demodulation is performed at the inversion timing (edge timing). As a result, a large number of samplings are performed at the bit length of the received data and smoothed to obtain a stable value.

【0035】又、コントローラ12(判定手段)はキャ
リア追跡での図8のステップ333やC/Aコード追跡
での図9のステップ342での処理のように、ディジタ
ル成分が反転したときに、相関値が所定の範囲内か否か
判定し、外れていなければ有効化し、外れていると無効
化する。即ち、無効化にて図8でのステップ334,3
35のキャリア周波数演算処理や図9でのステップ34
3,344のコード位相演算処理を行わない。その結
果、C/Aコード位相が中間点でデータが反転している
と、ノイズが出て誤った制御信号となるが、その時のI
−相関値と閾値とを比較することにより誤った制御信号
とならない。
When the digital component is inverted, as in the process of step 333 in FIG. 8 for carrier tracking and the process of step 342 in FIG. 9 for C / A code tracking, the controller 12 (determination means) determines the correlation. It is determined whether or not the value is within a predetermined range. If the value is not out of the range, the value is validated. That is, the steps 334, 3 in FIG.
35 and the step 34 in FIG.
3,344 code phase arithmetic processing is not performed. As a result, if the data is inverted at the midpoint of the C / A code phase, noise occurs and an erroneous control signal is generated.
The comparison between the correlation value and the threshold does not result in an erroneous control signal;

【0036】さらに、図11に示すように、コード位相
サーチ方向をドップラーシフトの予測に応じて変える、
つまり、ドップラーシフトが正ならばコード位相を増え
る方向にし、逆に、ドップラーシフトが負ならばコード
位相を減る方向に変えるようにした。その結果、信号発
生源と受信位置との位置的相関に基づいて速いサーチを
行うことができる。
Further, as shown in FIG. 11, the code phase search direction is changed according to the prediction of the Doppler shift.
That is, if the Doppler shift is positive, the code phase is increased, and conversely, if the Doppler shift is negative, the code phase is decreased. As a result, a fast search can be performed based on the positional correlation between the signal generation source and the reception position.

【0037】さらには、図12に示すように、コード周
期時間以上(1msec以上)に相関計測することによ
り真値に近いキャリア周波数を高い確率でサーチでき、
分解能の向上を図ることができる。又、キャリアのサー
チ方法として、図5でのステップ207,209に示す
ように、予測値を中心に大小二段にサーチするようにし
た。よって、分解能を向上させるととに、一段目で広い
範囲におおざっぱに速く検出でき、二段目で狭い範囲で
サンプルでき細かく正確に検出できる。
Further, as shown in FIG. 12, a carrier frequency close to a true value can be searched with a high probability by performing a correlation measurement over a code cycle time (1 msec or more).
The resolution can be improved. As a carrier search method, as shown in steps 207 and 209 in FIG. 5, a search is performed in two stages, large and small, around the predicted value. Therefore, in order to improve the resolution, the first stage can roughly detect a wide range quickly and quickly, and the second stage can sample a narrow range and perform fine and accurate detection.

【0038】さらに、図2に示すC/Aコード発生器9
では目的の位相状態のG1,G2コードをシフトレジス
タ15,16にロードすることにより基準信号の入力に
より直ちにコードを有効化できる。つまり、速くシフト
レジスタ15,16のデータを変えたい場合に対処でき
る。尚、この発明は上記実施例に限定されるものではな
く、例えば、上記実施例ではエッジタイミング検出後に
復調を行っていたが、測位演算用マイコン4がI−相関
値を収集し、エッジタイミング検出とデータ復調を並行
して行なってもよい。つまり、I−相関値をセーブし、
セーブしたI−相関値を用いてエッジタイミング及びデ
ータ復調を行ってもよい。
Further, the C / A code generator 9 shown in FIG.
By loading the G1 and G2 codes of the desired phase state into the shift registers 15 and 16, the codes can be immediately activated by inputting the reference signal. That is, it is possible to cope with a case where the data in the shift registers 15 and 16 needs to be changed quickly. Note that the present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, demodulation was performed after edge timing detection. However, the positioning calculation microcomputer 4 collects I-correlation values and performs edge timing detection. And data demodulation may be performed in parallel. That is, save the I-correlation value,
Edge timing and data demodulation may be performed using the saved I-correlation value.

【0039】又、図10に示すルーチン(復調符号決定
ルーチン)の代わりに、図24に示すルーチンを用いて
もよい。即ち、ステップ320−1−1で相関値の符号
反転を検出すると、ステップ320−2−1でC/Aコ
ード位相が「0」と「511−α」との間のチップなら
ば、ステップ320−3−1で1msec遅らせて符号
反転し、511+α≦位相<1023ならばステップ3
20−4−1で直ちに符号を反転し、511−α≦位相
<511+αならばステップ320−5−1で相関値が
閾値範囲内ならばステップ320−6−1で1msec
遅らせて符号反転し、閾値から外れるとステップ320
−7−1で直ちに符号を反転する。
Further, instead of the routine (demodulation code determination routine) shown in FIG. 10, a routine shown in FIG. 24 may be used. That is, when the sign inversion of the correlation value is detected in step 320-1-1, if the C / A code phase is a chip between “0” and “511-α” in step 320-2-1, step 320 The sign is inverted by delaying 1 msec by -3-1, and if 511 + α ≦ phase <1023, step 3 is performed.
In step 20-4-1, the sign is immediately inverted, and if 511-α≤phase <511 + α, then in step 320-5-1, if the correlation value is within the threshold range, 1 msec in step 320-6-1.
The sign is inverted with a delay, and if it is out of the threshold, step 320
The sign is immediately inverted at -7-1.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
目的の位相のコード(擬似雑音符号)を早く設定できる
と共に、設定したコードの位相を遅延制御して出力する
ことができる
As described in detail above, according to the present invention,
Quickly set the target phase code (pseudo-noise code)
At the same time, the phase of the set code is delayed and output.
Can be .

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】GPS受信機の全体構成図である。FIG. 1 is an overall configuration diagram of a GPS receiver.

【図2】C/Aコード発生器の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a C / A code generator.

【図3】測位演算ルーチンを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a positioning calculation routine.

【図4】スペクトラム逆拡散処理ルーチンを示す図であ
る。
FIG. 4 is a diagram showing a spectrum despreading processing routine.

【図5】衛星捕捉ルーチンを示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a satellite acquisition routine.

【図6】衛星追跡ルーチンを示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a satellite tracking routine.

【図7】データ復調ルーチンを示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a data demodulation routine.

【図8】キャリア追跡ルーチンを示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a carrier tracking routine.

【図9】C/Aコード追跡ルーチンを示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a C / A code tracking routine.

【図10】復調符号決定ルーチンを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a demodulation code determination routine.

【図11】コード位相と相関値との関係を示す図であ
る。
FIG. 11 is a diagram illustrating a relationship between a code phase and a correlation value.

【図12】キャリア誤差と相関値との関係を示す図であ
る。
FIG. 12 is a diagram illustrating a relationship between a carrier error and a correlation value.

【図13】キャリア誤差と相関値との関係を示す図であ
る。
FIG. 13 is a diagram illustrating a relationship between a carrier error and a correlation value.

【図14】時間に対する入力データ、I−相関値、復調
データの関係を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing a relationship between input data, I-correlation value, and demodulated data with respect to time.

【図15】時間に対する入力データ、I−相関値、復調
データの関係を示す図である。
FIG. 15 is a diagram showing a relationship between input data, I-correlation value, and demodulated data with respect to time.

【図16】機能ブロックを示す図である。FIG. 16 is a diagram showing functional blocks.

【図17】リングバッファを示す図である。FIG. 17 is a diagram showing a ring buffer.

【図18】時間と相関値との関係を図である。FIG. 18 is a diagram illustrating a relationship between time and a correlation value.

【図19】時間に対する入力データ、I−相関値、復調
データ、位相誤差の関係を示す図である。
FIG. 19 is a diagram showing a relationship between input data, I-correlation value, demodulated data, and phase error with respect to time.

【図20】キャリア周波数の変化を示す図である。FIG. 20 is a diagram illustrating a change in a carrier frequency.

【図21】キャリア周波数の変化を示す図である。FIG. 21 is a diagram illustrating a change in a carrier frequency.

【図22】C/Aコード位相の変化を示す図である。FIG. 22 is a diagram illustrating a change in the C / A code phase.

【図23】C/Aコード位相の変化を示す図である。FIG. 23 is a diagram illustrating a change in the C / A code phase.

【図24】別例の復調符号決定ルーチンを示す図であ
る。
FIG. 24 is a diagram illustrating another example of a demodulation code determination routine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 アンテナ 6 キャリア成分除去手段を構成する排他的論理和回路 7 キャリア成分除去手段を構成する排他的論理和回路 8 キャリア成分除去手段を構成するキャリアNCO 10 相関値検出手段としてのディジタルI−相関器 11 相関値検出手段としてのディジタルQ−相関器 12 データ採取手段、反転タイミング検出手段、判定
手段としてのコントローラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Antenna 6 Exclusive OR circuit which constitutes carrier component removing means 7 Exclusive OR circuit which constitutes carrier component removing means 8 Carrier NCO which constitutes carrier component removing means 10 Digital I-correlator as correlation value detecting means 11 Digital Q-correlator as correlation value detection means 12 Controller as data collection means, inversion timing detection means, determination means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−218215(JP,A) 特開 昭63−250210(JP,A) 特開 昭61−280135(JP,A) 特開 平2−218214(JP,A) 特開 昭63−132519(JP,A) 特開 昭60−177719(JP,A) 実開 平2−77928(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04J 13/00 H03K 3/84 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-2-218215 (JP, A) JP-A-63-250210 (JP, A) JP-A-61-280135 (JP, A) JP-A-2-218 218214 (JP, A) JP-A-63-132519 (JP, A) JP-A-60-177719 (JP, A) JP-A-2-77928 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H04J 13/00 H03K 3/84

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 一定周期でランダムな擬似雑音符号を発
生する擬似雑音符号発生装置において、 所定位相の第1のコードを格納する第1のコードレジス
タと この第1のコードレジスタに格納される第1のコードに
対応する第1のデータを格納する第1のシフトレジスタ
所定位相の第2のコードを格納する第2のコードレジス
タと、 この第2のコードレジスタに格納される第2のコードに
対応する第2のデータを格納する第2のシフトレジスタ
と、 シフトレジスタから任意のビット情報を取り出すTAP
選択回路と、 1チップ未満のコード位相遅れを発生させる遅延回路と
を有し、 所定の指令信号を受けると、前記第1のコードレジスタ
に格納される第1のコードに対応する第1のデータを前
第1のシフトレジスタに格納し、前記第2のコードレ
ジスタに格納される第2のコードに対応する第2のデー
タを前記第2のシフトレジスタに格納し、前記TAP選
択回路によってこれら格納した第1のデータ及び第2の
データより擬似雑音符号を設定し、前記設定した擬似雑
音符号の位相を前記遅延回路によって遅延制御して出力
することを特徴とする擬似雑音符号発生装置。
1. A pseudo-noise code generator for generating a random pseudo-noise code at a constant period, is stored in the first code register for storing a first code of a predetermined phase, to the first code register second code register for storing a first shift register for storing the first data corresponding to the first code, a second code having a predetermined phase
Data and the second code stored in the second code register.
Second shift register for storing corresponding second data
And TAP for extracting arbitrary bit information from the shift register
A selection circuit, 1 and a delay circuit for generating a code phase delay of less than a chip, when receiving a predetermined command signal, first data corresponding to the first code stored in the first code register Is stored in the first shift register, and the second code register is stored in the first shift register.
Second data corresponding to the second code stored in the register.
Is stored in the second shift register, and the TAP selection is performed.
The stored first data and second data
A pseudo noise code is set from the data, and the set pseudo noise is set.
A pseudo-noise code generator , wherein the phase of a sound code is delayed and output by the delay circuit .
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