JP3508338B2 - ドップラ測位装置 - Google Patents
ドップラ測位装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、周回する人工衛星
からの電波を受信し、受信信号のドップラ量の変化を計
測することによって受信位置を測位するドップラ測位装
置に関するものである。
からの電波を受信し、受信信号のドップラ量の変化を計
測することによって受信位置を測位するドップラ測位装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】以下に従来のドップラ測位装置につい
て、図面を参照しながら説明する。
て、図面を参照しながら説明する。
【０００３】図４は従来のドップラ測位装置の構成を示
すブロック図である。図４において、１は一定の周波数
の電波を送信する人工衛星から電波を受信する受信アン
テナ、２は受信アンテナ１において受信した受信信号を
適当な中間周波数帯に変換する周波数変換器、３は周波
数変換器２からの出力信号を復調するデータ復調器、４
は周波数変換器２からの出力信号から搬送波を再生する
キャリア再生器、５はキャリア再生器４で再生された搬
送波の周波数を測定するキャリア測定器、６はデータ復
調器３及びキャリア測定器５からそれぞれ出力された人
工衛星が送信したときのキャリア周波数（以下「送信周
波数」と称する）及びこの装置で受信したときのキャリ
ア周波数（以下「受信周波数」と称する）からドップラ
量を求めるドップラ量演算部、７はドップラ量演算部６
で求められたドップラ量を基に、受信位置の測位演算を
行う測位演算処理部である。
すブロック図である。図４において、１は一定の周波数
の電波を送信する人工衛星から電波を受信する受信アン
テナ、２は受信アンテナ１において受信した受信信号を
適当な中間周波数帯に変換する周波数変換器、３は周波
数変換器２からの出力信号を復調するデータ復調器、４
は周波数変換器２からの出力信号から搬送波を再生する
キャリア再生器、５はキャリア再生器４で再生された搬
送波の周波数を測定するキャリア測定器、６はデータ復
調器３及びキャリア測定器５からそれぞれ出力された人
工衛星が送信したときのキャリア周波数（以下「送信周
波数」と称する）及びこの装置で受信したときのキャリ
ア周波数（以下「受信周波数」と称する）からドップラ
量を求めるドップラ量演算部、７はドップラ量演算部６
で求められたドップラ量を基に、受信位置の測位演算を
行う測位演算処理部である。
【０００４】以上のように構成されたドップラ測位装置
について、次にその動作について説明する。
について、次にその動作について説明する。
【０００５】図４に示すように、受信アンテナ１で人工
衛星からの電波を受信し、受信信号は周波数変換器２で
適当な中間周波数帯へ周波数変換される。中間周波数帯
に変換された信号はデータ復調器３に送られて復調デー
タとなる。この復調データには送信周波数の値を示す情
報や人工衛星の軌道情報などが含まれている。この復調
データはドップラ量演算部６に送られる。
衛星からの電波を受信し、受信信号は周波数変換器２で
適当な中間周波数帯へ周波数変換される。中間周波数帯
に変換された信号はデータ復調器３に送られて復調デー
タとなる。この復調データには送信周波数の値を示す情
報や人工衛星の軌道情報などが含まれている。この復調
データはドップラ量演算部６に送られる。
【０００６】また、周波数変換器２において中間周波数
帯に変換された信号は、キャリア再生器４にも送られ、
キャリア再生器４で搬送波に再生され、キャリア測定器
５で搬送波の周波数、つまり受信周波数を測定する。こ
の受信周波数はドップラ量演算部６に送られる。
帯に変換された信号は、キャリア再生器４にも送られ、
キャリア再生器４で搬送波に再生され、キャリア測定器
５で搬送波の周波数、つまり受信周波数を測定する。こ
の受信周波数はドップラ量演算部６に送られる。
【０００７】ドップラ量演算部６では、データ復調器３
及びキャリア測定器５からそれぞれ得た送信周波数及び
受信周波数からドップラ量を計算する。ドップラ量演算
部６において求められたドップラ量は、測位演算処理部
７に送られ、測位演算処理部７はドップラ量を基に自位
置の測位演算を行っていた。測位演算処理部７の演算処
理について、以下に簡単に説明をしておく。
及びキャリア測定器５からそれぞれ得た送信周波数及び
受信周波数からドップラ量を計算する。ドップラ量演算
部６において求められたドップラ量は、測位演算処理部
７に送られ、測位演算処理部７はドップラ量を基に自位
置の測位演算を行っていた。測位演算処理部７の演算処
理について、以下に簡単に説明をしておく。
【０００８】図５及び図６は従来の測位演算処理部にお
ける測位演算の概念図である。上空を飛ぶ人工衛星に一
定の周波数の電波を送信する送信機を設置し、地上でこ
の電波を受信して周波数を測定していくと、図５に示す
ように、受信周波数は、人工衛星が近づいてくるときは
送信周波数よりも高く、遠ざかりつつあるときは送信周
波数よりも低くなることが知られている。これはいわゆ
るドップラ効果による周波数の偏移であり、この偏移量
（以下「ドップラ量」と称する）を測定することによっ
て、人工衛星と受信位置との間における距離の時間的変
化率が得られる。ここで、人工衛星の軌道が分かってい
れば、受信位置を計算することができる。
ける測位演算の概念図である。上空を飛ぶ人工衛星に一
定の周波数の電波を送信する送信機を設置し、地上でこ
の電波を受信して周波数を測定していくと、図５に示す
ように、受信周波数は、人工衛星が近づいてくるときは
送信周波数よりも高く、遠ざかりつつあるときは送信周
波数よりも低くなることが知られている。これはいわゆ
るドップラ効果による周波数の偏移であり、この偏移量
（以下「ドップラ量」と称する）を測定することによっ
て、人工衛星と受信位置との間における距離の時間的変
化率が得られる。ここで、人工衛星の軌道が分かってい
れば、受信位置を計算することができる。
【０００９】今、一定の周波数ｆ［Ｈｚ］の電波を人工
衛星が出しているとき、この電波を地上において受信し
た場合の周波数がｆａ［Ｈｚ］であったとすると、前述
のドップラ効果によって（数１）が得られる。ただしΔ
ｆはドップラ量であり、ｓは受信位置と周回衛星との距
離［ｍ］、ｃは電波の伝搬速度［ｍ／ｓ］である。
衛星が出しているとき、この電波を地上において受信し
た場合の周波数がｆａ［Ｈｚ］であったとすると、前述
のドップラ効果によって（数１）が得られる。ただしΔ
ｆはドップラ量であり、ｓは受信位置と周回衛星との距
離［ｍ］、ｃは電波の伝搬速度［ｍ／ｓ］である。
【００１０】
【数１】
【００１１】ある一定時間毎の人工衛星の位置が分かれ
ば、この時間のドップラ量を積分することによって、こ
の間に受信位置と人工衛星との間の距離がどれだけ変化
したのかが分かる。すなわち図６に示すように、受信位
置は積分開始と終了時点の周回衛星の位置を焦点とする
回転双曲面と地上との交線上にあることになる。
ば、この時間のドップラ量を積分することによって、こ
の間に受信位置と人工衛星との間の距離がどれだけ変化
したのかが分かる。すなわち図６に示すように、受信位
置は積分開始と終了時点の周回衛星の位置を焦点とする
回転双曲面と地上との交線上にあることになる。
【００１２】そこで、受信位置の上空を人工衛星が通過
しつつあるときに、幾つかのこのような位置の曲線を求
め、連立方程式を解いて受信位置を計算し、推定受信位
置との誤差分がある一定値以下になるまで推定受信位置
を更新しながら位置計算を繰り返す（逐次近似法）こと
によって、これらの交点として受信位置を決定すること
ができる。
しつつあるときに、幾つかのこのような位置の曲線を求
め、連立方程式を解いて受信位置を計算し、推定受信位
置との誤差分がある一定値以下になるまで推定受信位置
を更新しながら位置計算を繰り返す（逐次近似法）こと
によって、これらの交点として受信位置を決定すること
ができる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】このドップラ測位装置
においては、人工衛星からの電波のＣ／Ｎの劣化、周波
数変換器のノイズ量の変動、あるいは局部発振器の発振
周波数の微少変動などの要因により、中間周波数帯の信
号のＣ／Ｎが劣化し、キャリアを再生する際に、ランダ
ム的なばらつきを生じる。ドップラ量がばらつくと、測
位演算において充分な精度がとれないという問題点を有
していた。
においては、人工衛星からの電波のＣ／Ｎの劣化、周波
数変換器のノイズ量の変動、あるいは局部発振器の発振
周波数の微少変動などの要因により、中間周波数帯の信
号のＣ／Ｎが劣化し、キャリアを再生する際に、ランダ
ム的なばらつきを生じる。ドップラ量がばらつくと、測
位演算において充分な精度がとれないという問題点を有
していた。
【００１４】本発明は、ドップラ量のばらつきを抑え、
精度良く測位演算を行うことのできるドップラ測位装置
を提供することを目的とする。
精度良く測位演算を行うことのできるドップラ測位装置
を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、一定の周波数の電波を送出する人工衛星か
ら電波を受信する受信アンテナと、この受信アンテナに
おいて受信した受信信号を適当な中間周波数帯の信号に
変換する周波数変換器と、周波数変換器からの出力信号
を復調するデータ復調器と、データ復調器において復調
された復調データに含まれ、人工衛星の送信周波数情報
が送られてきたことを示す固定パターンを検出する固定
パターン検出器と、周波数変換器からの出力信号から搬
送波を再生するキャリア再生器と、キャリア再生器で再
生された搬送波の受信周波数を測定するキャリア測定器
と、キャリア測定器において測定した受信周波数値を記
憶しておく受信周波数記憶部と、固定パターン検出器に
おいて固定パターンが検出されたときに、その前後にお
いて受信周波数記憶部に記憶された所定数の受信周波数
値を平均化処理する平均化器と、データ復調器から出力
された復調データに含まれる送信周波数値及び平均化器
から出力された受信周波数値からドップラ量を計算する
ドップラ量演算部と、ドップラ演算部において得られた
ドップラ量に基づいて受信位置を計算する測位演算処理
部とを備えた。
に本発明は、一定の周波数の電波を送出する人工衛星か
ら電波を受信する受信アンテナと、この受信アンテナに
おいて受信した受信信号を適当な中間周波数帯の信号に
変換する周波数変換器と、周波数変換器からの出力信号
を復調するデータ復調器と、データ復調器において復調
された復調データに含まれ、人工衛星の送信周波数情報
が送られてきたことを示す固定パターンを検出する固定
パターン検出器と、周波数変換器からの出力信号から搬
送波を再生するキャリア再生器と、キャリア再生器で再
生された搬送波の受信周波数を測定するキャリア測定器
と、キャリア測定器において測定した受信周波数値を記
憶しておく受信周波数記憶部と、固定パターン検出器に
おいて固定パターンが検出されたときに、その前後にお
いて受信周波数記憶部に記憶された所定数の受信周波数
値を平均化処理する平均化器と、データ復調器から出力
された復調データに含まれる送信周波数値及び平均化器
から出力された受信周波数値からドップラ量を計算する
ドップラ量演算部と、ドップラ演算部において得られた
ドップラ量に基づいて受信位置を計算する測位演算処理
部とを備えた。
【００１６】これにより、精度の良い受信位置を測位演
算することのできるドップラ測位装置を得ることができ
る。
算することのできるドップラ測位装置を得ることができ
る。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、一定の周波数の電波を送出する人工衛星から電波を
受信する受信アンテナと、この受信アンテナにおいて受
信した受信信号を適当な中間周波数帯の信号に変換する
周波数変換器と、周波数変換器からの出力信号を復調す
るデータ復調器と、データ復調器において復調された復
調データに含まれ、人工衛星の送信周波数情報が送られ
てきたことを示す固定パターンを検出する固定パターン
検出器と、周波数変換器からの出力信号から搬送波を再
生するキャリア再生器と、キャリア再生器で再生された
搬送波の受信周波数を測定するキャリア測定器と、キャ
リア測定器において測定した受信周波数を記憶しておく
受信周波数記憶部と、固定パターン検出器において固定
パターンが検出されたときに、その前後において受信周
波数記憶部に記憶された所定数の受信周波数値を平均化
処理する平均化器と、データ復調器から出力された復調
データに含まれる送信周波数値及び平均化器から出力さ
れた受信周波数値からドップラ量を計算するドップラ量
演算部と、ドップラ演算部において得られたドップラ量
に基づいて受信位置を計算する測位演算処理部とを備え
たものであり、キャリア測定器で求めた受信周波数を受
信周波数記憶部に記憶しておき、固定パターンが得られ
たときの前後における所定の数の受信周波数を平均化処
理した受信周波数を基にドップラ量演算部においてドッ
プラ量を求めているので、ドップラ量がばらつくことを
抑えることができる。
は、一定の周波数の電波を送出する人工衛星から電波を
受信する受信アンテナと、この受信アンテナにおいて受
信した受信信号を適当な中間周波数帯の信号に変換する
周波数変換器と、周波数変換器からの出力信号を復調す
るデータ復調器と、データ復調器において復調された復
調データに含まれ、人工衛星の送信周波数情報が送られ
てきたことを示す固定パターンを検出する固定パターン
検出器と、周波数変換器からの出力信号から搬送波を再
生するキャリア再生器と、キャリア再生器で再生された
搬送波の受信周波数を測定するキャリア測定器と、キャ
リア測定器において測定した受信周波数を記憶しておく
受信周波数記憶部と、固定パターン検出器において固定
パターンが検出されたときに、その前後において受信周
波数記憶部に記憶された所定数の受信周波数値を平均化
処理する平均化器と、データ復調器から出力された復調
データに含まれる送信周波数値及び平均化器から出力さ
れた受信周波数値からドップラ量を計算するドップラ量
演算部と、ドップラ演算部において得られたドップラ量
に基づいて受信位置を計算する測位演算処理部とを備え
たものであり、キャリア測定器で求めた受信周波数を受
信周波数記憶部に記憶しておき、固定パターンが得られ
たときの前後における所定の数の受信周波数を平均化処
理した受信周波数を基にドップラ量演算部においてドッ
プラ量を求めているので、ドップラ量がばらつくことを
抑えることができる。
【００１８】本発明の請求項２に記載の発明は、受信周
波数記憶部から出力される受信周波数のデータを選別す
る選別器を備え、受信周波数記憶部から出力されるデー
タのうち、選別器において最大値及び／または最小値と
なるデータを削除する構成としたものであり、平均化器
において受信周波数を平均化処理する際に、大きく値の
外れたデータを削除できることになり、請求項１に記載
の発明よりもドップラ量のばらつきを抑えることができ
る。
波数記憶部から出力される受信周波数のデータを選別す
る選別器を備え、受信周波数記憶部から出力されるデー
タのうち、選別器において最大値及び／または最小値と
なるデータを削除する構成としたものであり、平均化器
において受信周波数を平均化処理する際に、大きく値の
外れたデータを削除できることになり、請求項１に記載
の発明よりもドップラ量のばらつきを抑えることができ
る。
【００１９】以下、本発明の実施に形態について、図面
を参照しながら説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の第１の実施の形態にお
けるドップラ測位装置の構成を示すブロック図である。
図１において、受信アンテナ１、周波数変換器２、デー
タ復調器３、キャリア再生器４、キャリア測定器５、ド
ップラ量演算部６及び測位演算処理部７は従来例と同様
であり説明を省略する。８はキャリア演算部であり、こ
のキャリア演算部８は、キャリア測定器５において測定
した搬送波の周波数（以下「受信周波数」と称する）を
記憶しておく受信周波数記憶部９と、受信周波数記憶部
９に記憶された複数の受信周波数の値を平均化する平均
化器１０とを備えている。１２は人工衛星から送信され
たときの周波数（以下「送信周波数」と称する）の情報
が送られてきたことを示す信号（以下「固定パターン」
と称する）を検出する固定パターン検出器を示してい
る。
を参照しながら説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の第１の実施の形態にお
けるドップラ測位装置の構成を示すブロック図である。
図１において、受信アンテナ１、周波数変換器２、デー
タ復調器３、キャリア再生器４、キャリア測定器５、ド
ップラ量演算部６及び測位演算処理部７は従来例と同様
であり説明を省略する。８はキャリア演算部であり、こ
のキャリア演算部８は、キャリア測定器５において測定
した搬送波の周波数（以下「受信周波数」と称する）を
記憶しておく受信周波数記憶部９と、受信周波数記憶部
９に記憶された複数の受信周波数の値を平均化する平均
化器１０とを備えている。１２は人工衛星から送信され
たときの周波数（以下「送信周波数」と称する）の情報
が送られてきたことを示す信号（以下「固定パターン」
と称する）を検出する固定パターン検出器を示してい
る。
【００２０】以上のように構成されたドップラ測位装置
について、以下にその動作について説明する。
について、以下にその動作について説明する。
【００２１】図１に示すように、一定の周波数の電波を
送出する人工衛星から、受信アンテナ１においてその電
波を受信し、周波数変換器２において受信した信号を中
間周波数帯の信号に変換する。周波数変換器２から出力
される中間周波数帯の信号は、データ復調器３及びキャ
リア再生器４に送られる。
送出する人工衛星から、受信アンテナ１においてその電
波を受信し、周波数変換器２において受信した信号を中
間周波数帯の信号に変換する。周波数変換器２から出力
される中間周波数帯の信号は、データ復調器３及びキャ
リア再生器４に送られる。
【００２２】データ復調器３に送られた信号は、データ
復調器３で復調されて復調データを得る。復調データは
従来例と同様にドップラ量演算部６に送られる。この復
調データには人工衛星の送信周波数の情報、また送信周
波数の情報が送られてきたことを示す固定パターン、測
位演算に必要な人工衛星の軌道情報などが含まれてい
る。この送信周波数の情報が送られてきたときには、そ
の旨を示す固定パターンが含まれており、固定パターン
検出器１２はこの固定パターンを検出すると、受信周波
数記憶部９に対して、固定パターンを検出したことを示
すパルス信号を出力する。
復調器３で復調されて復調データを得る。復調データは
従来例と同様にドップラ量演算部６に送られる。この復
調データには人工衛星の送信周波数の情報、また送信周
波数の情報が送られてきたことを示す固定パターン、測
位演算に必要な人工衛星の軌道情報などが含まれてい
る。この送信周波数の情報が送られてきたときには、そ
の旨を示す固定パターンが含まれており、固定パターン
検出器１２はこの固定パターンを検出すると、受信周波
数記憶部９に対して、固定パターンを検出したことを示
すパルス信号を出力する。
【００２３】また、周波数変換器２から出力される中間
周波数帯の信号は、キャリア再生器４にも送られ、キャ
リア再生器４で本装置における搬送波を再生し、キャリ
ア測定器５においてその搬送波の周波数である受信周波
数を測定する。測定した受信周波数の値は、キャリア演
算部８を介してドップラ量演算部６へ送られる。ここ
で、キャリア演算部８の処理について示しておく。
周波数帯の信号は、キャリア再生器４にも送られ、キャ
リア再生器４で本装置における搬送波を再生し、キャリ
ア測定器５においてその搬送波の周波数である受信周波
数を測定する。測定した受信周波数の値は、キャリア演
算部８を介してドップラ量演算部６へ送られる。ここ
で、キャリア演算部８の処理について示しておく。
【００２４】図２は本発明の第１の実施の形態における
キャリア演算部の処理概念を示す図である。図２に示す
ように、キャリア演算部８は、キャリア測定器５におい
て測定した搬送波の受信周波数の値を記憶しておく受信
周波数記憶部９と、受信周波数記憶部９に記憶された複
数の受信周波数の値を平均化処理する平均化器１０とを
備えている。受信周波数記憶部９は、２ｎ個のメモリー
を有しており、シフトレジスタのように時系列に受信周
波数の値を格納していく。
キャリア演算部の処理概念を示す図である。図２に示す
ように、キャリア演算部８は、キャリア測定器５におい
て測定した搬送波の受信周波数の値を記憶しておく受信
周波数記憶部９と、受信周波数記憶部９に記憶された複
数の受信周波数の値を平均化処理する平均化器１０とを
備えている。受信周波数記憶部９は、２ｎ個のメモリー
を有しており、シフトレジスタのように時系列に受信周
波数の値を格納していく。
【００２５】前述したように、固定パターン検出器１２
からパルス信号が受信周波数記憶部９に対して出力され
ると、受信周波数記憶部９は、パルス信号の時間的な前
後ｎ個（例えばｎ＝１０の場合は計２０個）、つまり２
ｎ個のデータ群を平均化器１０へ出力する。平均化器１
０では、これらの２ｎ個のデータを平均化処理し、得ら
れた受信周波数の平均値を、人工衛星からの送信周波数
との同期パターンにおける受信周波数の値としてドップ
ラ量演算部６へ送る。
からパルス信号が受信周波数記憶部９に対して出力され
ると、受信周波数記憶部９は、パルス信号の時間的な前
後ｎ個（例えばｎ＝１０の場合は計２０個）、つまり２
ｎ個のデータ群を平均化器１０へ出力する。平均化器１
０では、これらの２ｎ個のデータを平均化処理し、得ら
れた受信周波数の平均値を、人工衛星からの送信周波数
との同期パターンにおける受信周波数の値としてドップ
ラ量演算部６へ送る。
【００２６】ドップラ量演算部６は、キャリア演算部８
において平均化処理されたキャリアの受信周波数の値
と、データ復調器３から送られてくる復調信号に含まれ
る人工衛星が送信したときの送信周波数とを用いて、ド
ップラ効果による周波数の偏移であるドップラ量を計算
し、このドップラ量に基づいて測位演算処理部７で受信
位置を計算する。なお、測位演算処理部７において行わ
れる演算処理は従来と同様であり、説明を省略する。
において平均化処理されたキャリアの受信周波数の値
と、データ復調器３から送られてくる復調信号に含まれ
る人工衛星が送信したときの送信周波数とを用いて、ド
ップラ効果による周波数の偏移であるドップラ量を計算
し、このドップラ量に基づいて測位演算処理部７で受信
位置を計算する。なお、測位演算処理部７において行わ
れる演算処理は従来と同様であり、説明を省略する。
【００２７】以上のように第１の実施の形態では、キャ
リア測定器５において測定した搬送波の受信周波数の値
を、受信周波数記憶部９に記憶させておき、データ復調
器３の復調データから検出される固定パターンの前後に
おいて、受信周波数記憶部９に記憶しておいた搬送波の
受信周波数の値２ｎ個の平均値を平均化器１０におい
て、送信周波数に同期した受信周波数として算出し、ド
ップラ量演算部６に送っている。したがって、キャリア
測定器５において測定した受信周波数の値にランダム的
にばらつきを生じていたとしても、キャリア演算部８に
おいて平均化することにより、ばらつきを抑えることが
でき、測位演算処理部７における受信位置の測位の精度
の向上を図ることができる。
リア測定器５において測定した搬送波の受信周波数の値
を、受信周波数記憶部９に記憶させておき、データ復調
器３の復調データから検出される固定パターンの前後に
おいて、受信周波数記憶部９に記憶しておいた搬送波の
受信周波数の値２ｎ個の平均値を平均化器１０におい
て、送信周波数に同期した受信周波数として算出し、ド
ップラ量演算部６に送っている。したがって、キャリア
測定器５において測定した受信周波数の値にランダム的
にばらつきを生じていたとしても、キャリア演算部８に
おいて平均化することにより、ばらつきを抑えることが
でき、測位演算処理部７における受信位置の測位の精度
の向上を図ることができる。
【００２８】（実施の形態２）図３は本発明の第２の実
施の形態におけるドップラ測位装置の構成を示すブロッ
ク図である。なお、第１の実施の形態と同様の部分につ
いては、説明を省略もしくは簡略している。図３におい
て、キャリア演算部８は、受信周波数記憶部９と、選別
器１１と、平均化器１０とを備えている。選別器１１は
受信周波数記憶部９から出力されるデータの中から、一
部のデータを削除するものである。
施の形態におけるドップラ測位装置の構成を示すブロッ
ク図である。なお、第１の実施の形態と同様の部分につ
いては、説明を省略もしくは簡略している。図３におい
て、キャリア演算部８は、受信周波数記憶部９と、選別
器１１と、平均化器１０とを備えている。選別器１１は
受信周波数記憶部９から出力されるデータの中から、一
部のデータを削除するものである。
【００２９】人工衛星からの電波を受信アンテナ１で受
信し、周波数変換器２において周波数変換を行う。周波
数変換器２からの出力信号は、データ復調器３及びキャ
リア再生器４にそれぞれ送られる。データ復調器３では
入力された信号を復調してドップラ量演算部６に送る。
また、キャリア再生器４では入力された信号を搬送波に
再生し、キャリア測定器５においてその受信周波数を測
定し、受信周波数記憶部９に記憶させる。また、固定パ
ターン検出器１２が、データ復調器３から出力される復
調データに固定パターンを検出したときは、パルス信号
が受信周波数記憶部９に出力される。ここまでは第１の
実施の形態と同様である。
信し、周波数変換器２において周波数変換を行う。周波
数変換器２からの出力信号は、データ復調器３及びキャ
リア再生器４にそれぞれ送られる。データ復調器３では
入力された信号を復調してドップラ量演算部６に送る。
また、キャリア再生器４では入力された信号を搬送波に
再生し、キャリア測定器５においてその受信周波数を測
定し、受信周波数記憶部９に記憶させる。また、固定パ
ターン検出器１２が、データ復調器３から出力される復
調データに固定パターンを検出したときは、パルス信号
が受信周波数記憶部９に出力される。ここまでは第１の
実施の形態と同様である。
【００３０】固定パターン検出器１２からパルス信号が
受信周波数記憶部９に出力されると、受信周波数記憶部
９は、パルス信号の時間的な前後における２ｎ個のデー
タを選別器１１に対して出力する。選別器１１は受信周
波数記憶部９から渡される２ｎ個の受信周波数周波数デ
ータ群の中で、最大値、最小値となるデータを見つけ出
してそれを削除し、残りの（２ｎ−２）個のデータを平
均化器１０へ出力する。なお、選別器１１において、受
信周波数記憶部９から出力されるデータから最大値、最
小値を見つけるアルゴリズムは一般的なものでよい。平
均化器１０で（２ｎ−２）個のデータの平均値を算出
し、その結果を送信周波数に同期した受信周波数として
ドップラ量演算部６へ出力する。
受信周波数記憶部９に出力されると、受信周波数記憶部
９は、パルス信号の時間的な前後における２ｎ個のデー
タを選別器１１に対して出力する。選別器１１は受信周
波数記憶部９から渡される２ｎ個の受信周波数周波数デ
ータ群の中で、最大値、最小値となるデータを見つけ出
してそれを削除し、残りの（２ｎ−２）個のデータを平
均化器１０へ出力する。なお、選別器１１において、受
信周波数記憶部９から出力されるデータから最大値、最
小値を見つけるアルゴリズムは一般的なものでよい。平
均化器１０で（２ｎ−２）個のデータの平均値を算出
し、その結果を送信周波数に同期した受信周波数として
ドップラ量演算部６へ出力する。
【００３１】なお、ドップラ量演算部６で復調データと
この受信周波数とを用いてドップラ量を計算し、測位演
算処理部７で受信装置の位置を計算することは、第１の
実施の形態と同様である。
この受信周波数とを用いてドップラ量を計算し、測位演
算処理部７で受信装置の位置を計算することは、第１の
実施の形態と同様である。
【００３２】以上のように第２の実施の形態では、受信
周波数記憶部９に記憶した受信周波数の２ｎ個のデータ
のなかで、飛び抜けて誤った、あるいは大きく外れた値
があったとしても、そのデータを削除することができる
ので、測位演算処理部７における受信位置の測位に関し
て、第１の実施の形態よりも優れた精度を実現できるも
のである。
周波数記憶部９に記憶した受信周波数の２ｎ個のデータ
のなかで、飛び抜けて誤った、あるいは大きく外れた値
があったとしても、そのデータを削除することができる
ので、測位演算処理部７における受信位置の測位に関し
て、第１の実施の形態よりも優れた精度を実現できるも
のである。
【００３３】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、人工衛星
からの電波のＣ／Ｎの劣化、受信機の周波数変換器のノ
イズ量の変動、局部発振器の発振周波数の微少変動など
の要因で中間周波数帯の信号のＣ／Ｎが劣化し、再生す
る搬送波の受信周波数にランダム的なばらつきが生じて
いたとしても、キャリア再生器において再生した搬送波
を、キャリア測定器においてその受信周波数を測定し、
受信周波数記憶部に記憶させておき、固定パターン検出
器において固定パターンが検出されたときに、受信周波
数記憶部は時間的な前後において記憶しておいた複数の
受信周波数データを平均化器に出力し、平均化処理した
受信周波数を、送信周波数に同期した受信周波数として
ドップラ量演算部に送るので、受信周波数のランダム的
なばらつきを抑えることができる。したがって、ドップ
ラ量演算部において算出するドップラ量のばらつきを抑
えることができ、測位演算処理部における受信位置の測
位演算において十分な精度、さらには信頼性を得ること
ができる。
からの電波のＣ／Ｎの劣化、受信機の周波数変換器のノ
イズ量の変動、局部発振器の発振周波数の微少変動など
の要因で中間周波数帯の信号のＣ／Ｎが劣化し、再生す
る搬送波の受信周波数にランダム的なばらつきが生じて
いたとしても、キャリア再生器において再生した搬送波
を、キャリア測定器においてその受信周波数を測定し、
受信周波数記憶部に記憶させておき、固定パターン検出
器において固定パターンが検出されたときに、受信周波
数記憶部は時間的な前後において記憶しておいた複数の
受信周波数データを平均化器に出力し、平均化処理した
受信周波数を、送信周波数に同期した受信周波数として
ドップラ量演算部に送るので、受信周波数のランダム的
なばらつきを抑えることができる。したがって、ドップ
ラ量演算部において算出するドップラ量のばらつきを抑
えることができ、測位演算処理部における受信位置の測
位演算において十分な精度、さらには信頼性を得ること
ができる。
【００３４】また、受信周波数記憶部から出力されたデ
ータの中から、選別器で受信周波数の最大値及び／また
は最小値を見つけ出し、それを削除して平均化器におい
て平均化するため、都市雑音のように非常に短い時間幅
のインパルス状雑音を受けるような場合であっても、そ
の影響による誤差を削除することができるので、請求項
１の発明よりも受信周波数のランダム的なばらつきを抑
えることができる。
ータの中から、選別器で受信周波数の最大値及び／また
は最小値を見つけ出し、それを削除して平均化器におい
て平均化するため、都市雑音のように非常に短い時間幅
のインパルス状雑音を受けるような場合であっても、そ
の影響による誤差を削除することができるので、請求項
１の発明よりも受信周波数のランダム的なばらつきを抑
えることができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるドップラ測
位装置の構成を示すブロック図
位装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるキャリア演
算部の処理概念を示す図
算部の処理概念を示す図
【図３】本発明の第２の実施の形態におけるドップラ測
位装置の構成を示すブロック図
位装置の構成を示すブロック図
【図４】従来のドップラ測位装置の構成を示すブロック
図
図
【図５】従来の測位演算処理部における測位演算の概念
図
図
【図６】従来の測位演算処理部における測位演算の概念
図
図
１ 受信アンテナ
２ 周波数変換器
３ データ復調器
４ キャリア再生器
５ キャリア測定器
６ ドップラ量演算部
７ 測位演算処理部
８ キャリア演算部
９ 受信周波数記憶部
１０ 平均化器
１１ 選別器
１２ 固定パターン検出器
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平７−43445（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−317645（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−308213（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−294829（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−130143（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−43985（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−25081（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01S 5/00 - 5/14
Claims (2)
- 【請求項１】一定の周波数の電波を送出する人工衛星か
ら電波を受信する受信アンテナと、前記受信アンテナに
おいて受信した受信信号を適当な中間周波数帯の信号に
変換する周波数変換器と、前記周波数変換器からの出力
信号を復調するデータ復調器と、前記データ復調器にお
いて復調された復調データに含まれ、人工衛星の送信周
波数の情報が送られてきたことを示す固定パターンを検
出する固定パターン検出器と、前記周波数変換器からの
出力信号から搬送波を再生するキャリア再生器と、前記
キャリア再生器で再生された搬送波の受信周波数を測定
するキャリア測定器と、前記キャリア測定器において測
定した受信周波数値を記憶しておく受信周波数記憶部
と、前記固定パターン検出器において固定パターンが検
出されたときに、その前後において前記受信周波数記憶
部に記憶された所定数の受信周波数値を平均化処理する
平均化器と、前記データ復調器から出力された復調デー
タに含まれる送信周波数値及び前記平均化器から出力さ
れた受信周波数値からドップラ量を計算するドップラ量
演算部と、前記ドップラ演算部において得られたドップ
ラ量に基づいて受信位置を計算する測位演算処理部とを
備えたことを特徴とするドップラ測位装置。 - 【請求項２】前記受信周波数記憶部から出力される受信
周波数値のデータを選別する選別器を備え、前記受信周
波数記憶部から出力されるデータのうち、前記選別器に
おいて最大値及び／または最小値となるデータを削除す
ることを特徴とする請求項１記載のドップラ測位装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28275895A JP3508338B2 (ja) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | ドップラ測位装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28275895A JP3508338B2 (ja) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | ドップラ測位装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09127228A JPH09127228A (ja) | 1997-05-16 |
| JP3508338B2 true JP3508338B2 (ja) | 2004-03-22 |
Family
ID=17656687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28275895A Expired - Fee Related JP3508338B2 (ja) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | ドップラ測位装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3508338B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000076584A (ja) * | 1998-08-31 | 2000-03-14 | Matsushita Electric Works Ltd | 車輌運行管理システム用端末装置 |
-
1995
- 1995-10-31 JP JP28275895A patent/JP3508338B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09127228A (ja) | 1997-05-16 |
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