JP3609672B2 - Ｇｐｓ受信機の信号追尾装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星から送られる周波数の異なる２種の測位信号を利用して、例えば自己の位置を計測するＧＰＳ受信機に係り、特に、その信号追尾装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にＧＰＳ衛星から送られる測位信号には、周波数を異にするＬ１測位信号（Ｌ１測位信号）とＬ２測位信号の２種がある。Ｌ１，Ｌ２測位信号の搬送波の中心周波数は、それぞれ１５７５．４２ＭＨｚ、１２２７．６ＭＨｚである。Ｌ１及びＬ２測位信号はいずれもＹコード化（Ｙコード変調）されている。ＹコードはＰコードとＷコードとの積によって構成される。Ｐコードは一般に公開されているのに対し、Ｗコードは公開されていない。但し、ＷコードがＰコードに比べてビットレートと称するコード単位が低いことは知られている。
【０００３】
さて、Ｌ１，Ｌ２の両測位信号を受信する２周波のＧＰＳ受信機においては、両測位信号から電離層を主な原因とする遅延を高精度に検出することが可能となり、高分解能が要請され、しかも迅速な測定が要請される場合に用いられる。従来、この種のＧＰＳ受信機にあっては、Ｌ２（Ｙコード）測位信号から疑似距離、搬送波位相を抽出する手段として、Ｃｒｏｓｓ Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ法、或いはＺ−ｔｒａｃｋｉｎｇ法などの信号追尾手法が用いられる。
【０００４】
このうちＣｒｏｓｓ Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ法は、ＧＰＳ衛星から送られる２つの測位信号、即ち、Ｌ１（Ｙコード）測位信号とＬ２（Ｙコード）測位信号とが同じコード変調（Ｙコード変調）であることを利用する信号追尾手法であり、Ｐコードは必要としないものの、同じ周波数に複数のコードが乗っていることに起因する衛星信号の分離の問題から、比較的ノイズの影響を被り易いという欠点がある。
【０００５】
一方、Ｚ−ｔｒａｃｋｉｎｇ法は、Ｐコードが既知であることを積極的に利用して、Ｐコードで選別することで（具体的には、Ｐコード変調部分を消去することで）、ノイズの影響を低減する信号追尾手法であり、Ｃｒｏｓｓ Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ法の欠点を克服している。しかし、このＺ−ｔｒａｃｋｉｎｇ法は、もともとＰコードが乗っている測位信号に受信装置内で発生したレプリカのＰコードレプリカを混合し（乗じ）、Ｐコードの１／２０程度の低周波フィルタを介して二乗検波し、検波信号電力を最大とするように、つまり測位信号中のＰコードとＰコードレプリカとがマッチングするように、発生するＰコードレプリカ（のタイミング）を制御するものであり、アナログ処理のためのハードウェア構成が複雑となる欠点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように従来の２周波ＧＰＳ受信機で適用されるＣｒｏｓｓ Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ法は、Ｐコードは必要としないものの、比較的ノイズの影響を受け易いという欠点があり、同じくＺ−ｔｒａｃｋｉｎｇ法はＰコードが既知であることを積極的に利用することでノイズには強いもののアナログ処理のためのハードウェア構成が複雑となる欠点があった。
【０００７】
この発明は上記事情を鑑みてなされたもので、簡易な構成で、且つ、ＧＰＳ衛星から送信される周波数の異なるＬ１及びＬ２測位信号に拡散された未知のコードに影響を受けることなく、高精度な信号追尾を実現して、疑似距離データ及び搬送波位相データの高精度な取得に寄与し得るようにしたＧＰＳ受信機の信号追尾装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は、周波数の異なるＬ１測位信号及びＬ２測位信号のうちのＬ１測位信号に含まれるＬ１・Ｃ／Ａコードを追尾するＬ１・Ｃ／Ａコード追尾手段と、前記Ｌ１測位信号のＬ１・Ｃ／Ａ搬送波の位相誤差とＬ１・Ｃ／Ａ搬送波レプリカ及びＬ１・Ｃ／Ａ搬送波中心周波数情報に基づいてＬ１・Ｃ／Ａ搬送波を追尾するＬ１・Ｃ／Ａ搬送波追尾手段と、前記Ｌ１・Ｃ／Ａ搬送波の位相誤差に対応した周波数誤差とＬ１・Ｃ／Ａ搬送波中心周波数とを積算して求めたＬ１・Ｃ／Ａ搬送波周波数誤差情報に基づいてＬ１測位信号のＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数、Ｌ１・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数、Ｌ２測位信号のＬ２・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数、Ｌ２・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数を算出する補正周波数変換処理手段と、前記Ｌ１測位信号に含まれるＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波の位相誤差を積算して、Ｐコードのコード単位に基づいて設定されるタイミング間隔で前記Ｌ１・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数との積算、クリアを繰り返しながら該Ｌ１・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数とＰ搬送波レプリカに基づいてＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波を追尾するＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波追尾手段と、前記Ｌ１測位信号に含まれるＰ（Ｙ）コードの位相誤差を積算して、前記Ｐコードのコード単位に基づいて設定されるタイミング間隔で前記Ｌ１・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数との積算、クリアを繰り返しながら該Ｌ１・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数とＰコードレプリカに基づいてＬ１・Ｐ（Ｙ）コードを追尾するＬ１・Ｐ（Ｙ）コード追尾手段と、前記Ｌ２１測位信号に含まれるＬ２・Ｐ（Ｙ）搬送波の位相誤差を積算して、前記Ｐコードのコード単位に基づいて設定されるタイミング間隔で前記Ｌ２・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数との積算、クリアを繰り返しながら該Ｌ２・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数とＰ搬送波レプリカに基づいてＬ２・Ｐ（Ｙ）搬送波を追尾するＬ２・Ｐ（Ｙ）搬送波追尾手段と、前記Ｌ２測位信号に含まれるＰ（Ｙ）コードの位相誤差を積算して、前記Ｐコードのコード単位に基づいて設定されるタイミング間隔で前記Ｌ２・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数との積算、クリアを繰り返しながら該Ｌ２・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数とＰコードレプリカに基づいてＬ２・Ｐ（Ｙ）コードを追尾するＬ２・Ｐ（Ｙ）コード追尾手段とを備えてＧＰＳ受信機の信号追尾装置を構成した。
【０００９】
上記構成によれば、補正周波数変換処理手段でＬ１・Ｃ／Ａ搬送波周波数誤差に基づいてＬ１測位信号のＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数、Ｌ１・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数、Ｌ２測位信号のＬ２・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数、Ｌ２・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数を算出する。そして、Ｌ１・Ｐ（Ｙ）搬送波追尾手段及びＬ１・Ｐ（Ｙ）コード追尾手段、Ｌ２・Ｐ（Ｙ）搬送波追尾手段及びＬ２・Ｐ（Ｙ）コード追尾手段では、各位相誤差に対応した周波数誤差と、上記補正周波数変換処理手段で算出したＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数、Ｌ１・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数、Ｌ２・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数、Ｌ２・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数を、Ｐコードのコード単位に基づくタイミング間隔で積算、クリアを繰り返してＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波追尾、Ｌ１・Ｐ（Ｙ）コード追尾、Ｌ２・Ｐ（Ｙ）搬送波追尾及びＬ２・Ｐ（Ｙ）コード追尾を実行している。
【００１０】
従って、高精度な追尾が可能なＬ１・Ｃ／Ａ搬送波周波数誤差及びＰコードのコード単位とに基づいてＰ（Ｙ）コード及びＰ（Ｙ）搬送波のに基づいてＰ（Ｙ）コードの信号追尾を実行していることにより、ノイズの影響を受けることなく、未知のＷコードが変調されているＬ１及びＬ２測距信号の高精度な信号追尾が容易に実現されて、疑似距離データ及び搬送波位相データの高精度な取得に寄与することが可能となる。
【００１１】
また、この発明は、周波数の異なるＬ１測位信号及びＬ２測位信号のうちのＬ１測位信号に含まれるＬ１・Ｃ／Ａコードを追尾するＬ１・Ｃ／Ａコード追尾手段と、前記Ｌ１測位信号のＬ１・Ｃ／Ａ搬送波の位相誤差とＬ１・Ｃ／Ａ搬送波レプリカ及びＬ１・Ｃ／Ａ搬送波中心周波数情報に基づいてＬ１・Ｃ／Ａ搬送波を追尾するＬ１・Ｃ／Ａ搬送波追尾手段と、前記Ｌ１・Ｃ／Ａ搬送波の位相誤差に対応した周波数誤差とＬ１・Ｃ／Ａ搬送波中心周波数とを積算して求めたＬ１・Ｃ／Ａ搬送波周波数誤差情報に基づいてＬ１測位信号のＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数、Ｌ１・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数、Ｌ２測位信号のＬ２・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数、Ｌ２・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数を算出する補正周波数変換処理手段と、前記Ｌ１測位信号に含まれるＬ１・Ｐ（Ｙ）コードの未知のＷコードのＬ１・Ｗコードエッジタイミングを、Ｌ１・Ｗコードエッジクリアタイミングに基づいて追尾するＬ１Ｗコードエッジ追尾手段と、前記Ｌ１測位信号に含まれるＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波の位相誤差を積算して、前記Ｌ１・Ｗコードエッジ追尾手段で追尾したＬ１・Ｗコードタイミング間隔で前記Ｌ１・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数との積算、クリアを繰り返しながら該Ｌ１・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数とＰ搬送波レプリカに基づいてＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波を追尾するＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波追尾手段と、前記Ｌ１測位信号に含まれるＰ（Ｙ）コードの位相誤差を積算して、前記Ｌ１・Ｗコードエッジ追尾手段で追尾したＬ１・Ｗコードタイミング間隔で前記Ｌ１・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数との積算、クリアを繰り返しながら該Ｌ１・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数とＰコードレプリカに基づいてＬ１・Ｐ（Ｙ）コードを追尾するＬ１・Ｐ（Ｙ）コード追尾手段と、前記Ｌ２測位信号に含まれるＬ２・Ｐ（Ｙ）コードの未知のＷコードのＬ２・Ｗコードエッジタイミングを、Ｌ２・Ｗコードエッジクリアタイミングに基づいて追尾するＬ２Ｗコードエッジ追尾手段と、前記Ｌ２１測位信号に含まれるＬ２・Ｐ（Ｙ）搬送波の位相誤差を積算して、前記Ｌ２・Ｗコードエッジ追尾手段で追尾したＬ２・Ｗコードタイミング間隔で前記Ｌ２・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数との積算、クリアを繰り返しながら該Ｌ２・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数とＰ搬送波レプリカに基づいてＬ２・Ｐ（Ｙ）搬送波を追尾するＬ２・Ｐ（Ｙ）搬送波追尾手段と、前記Ｌ２測位信号に含まれるＰ（Ｙ）コードの位相誤差を積算して、前記Ｌ２・Ｗコードエッジ追尾手段で追尾したＬ２・Ｗコードタイミング間隔で前記Ｌ２・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数との積算、クリアを繰り返しながら該Ｌ２・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数とＰコードレプリカに基づいてＬ２・Ｐ（Ｙ）コードを追尾するＬ２・Ｐ（Ｙ）コード追尾手段とを備えてＧＰＳ受信機の信号追尾装置を構成した。
【００１２】
上記構成によれば、補正周波数変換処理手段でＬ１・Ｃ／Ａ搬送波周波数誤差に基づいてＬ１測位信号のＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数、Ｌ１・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数、Ｌ２測位信号のＬ２・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数、Ｌ２・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数を算出する。そして、Ｌ１・Ｐ（Ｙ）搬送波追尾手段及びＬ１・Ｐ（Ｙ）コード追尾手段、Ｌ２・Ｐ（Ｙ）搬送波追尾手段及びＬ２・Ｐ（Ｙ）コード追尾手段では、各位相誤差に対応した周波数誤差と、上記補正周波数変換処理手段で算出したＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数、Ｌ１・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数、Ｌ２・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数、Ｌ２・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数を、Ｌ１及びＬ２・Ｗコードエッジ追尾手段で追尾したＬ１及びＬ２測距信号のＬ１及びＬ２・Ｗコードタイミング間隔に基づくタイミング間隔で積算、クリアを繰り返してＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波追尾、Ｌ１・Ｐ（Ｙ）コード追尾、Ｌ２・Ｐ（Ｙ）搬送波追尾及びＬ２・Ｐ（Ｙ）コード追尾を実行している。
【００１３】
従って、高精度な追尾が可能なＬ１・Ｃ／Ａ搬送波周波数誤差とＬ１及びＬ２・Ｗコードタイミング間隔とに基づいてＰ（Ｙ）コード及びＰ（Ｙ）搬送波の信号追尾を実行していることにより、ノイズの影響を受けることなく、未知のＷコードが変調されているＬ１及びＬ２測距信号の高精度な信号追尾が容易に実現されて、疑似距離データ及び搬送波位相データの高精度な取得に寄与することが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。
【００１５】
図１はこの発明の一実施の形態に係るＧＰＳ受信機の信号追尾装置を示すもので、第１乃至第３のサンプラ１０〜１２には、図示しないＧＰＳ衛星から送信されるＬ１測距信号のＬ１・Ｃ／Ａ信号、Ｌ１・Ｐ（Ｙ）信号、Ｌ２・Ｐ（Ｙ）信号が入力される。
【００１６】
この第１乃至第３のサンプラ１０〜１２には、Ｌ１・Ｃ／Ａ相関器１４、Ｌ１・Ｐ（Ｙ）相関器１５、Ｌ２・Ｐ（Ｙ）相関器１６が接続され、入力したＬ１・Ｃ／Ａ信号、Ｌ１・Ｐ（Ｙ）信号、Ｌ２・Ｐ（Ｙ）信号を量子化してＬ１・Ｃ／Ａ相関器１４、Ｌ１・Ｐ（Ｙ）相関器１５、Ｌ２・Ｐ（Ｙ）相関器１６に出力する。
【００１７】
Ｌ１・Ｃ／Ａ相関器１４は、その出力端にＬ１・Ｃ／Ａ搬送波位相誤差検出器１７が接続され、入力したＬ１・Ｃ／Ａ信号の相関を採って、そのＬ１・Ｃ／Ａ搬送波をＬ１・Ｃ／Ａ搬送波位相誤差検出器１７に出力する。このＬ１・Ｃ／Ａ搬送波位相誤差検出器１７には、積算器１８の一端がＬ１・Ｃ／Ａ搬送波追尾ループローパスフィルタ１９を介して接続される。Ｌ１・Ｃ／Ａ搬送波位相誤差検出器１７は、入力したＬ１・Ｃ／Ａ搬送波の位相誤差を検出してＬ１・Ｃ／Ａ搬送波追尾ループローパスフィルタ１９に出力する。Ｌ１・Ｃ／Ａ搬送波追尾ループローパスフィルタ１９は、入力したＬ１・Ｃ／Ａ搬送波の位相誤差を周波数誤差に変換した後、積算器１８に出力する。
【００１８】
積算器１８には、その他方にＬ１・Ｃ／Ａ搬送波中心周波数を発生する搬送波周波数オフセット補正部２０が接続され、その出力端子に補正周波数変換部２１が接続される。そして、積算器１８は、入力したＬ１・Ｃ／Ａ搬送波の周波数誤差と搬送波周波数オフセット補正部２０からのＬ１・Ｃ／Ａ搬送波中心周波数とを積算してＬ１・Ｃ／Ａ搬送波周波数誤差を求めて補正周波数変換部２１に出力する。
【００１９】
また、上記積算器１８の出力端には、搬送波ＮＣＯ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）２２が接続される。この搬送波ＮＣＯ２２には、Ｃ／Ａ搬送波レプリカ発生器２３が接続され、入力したＬ１・Ｃ／Ａ搬送波周波数誤差を位相に変換して介してＣ／Ａ搬送波レプリカ発生器２３に出力する。このＣ／Ａ搬送波レプリカ発生器２３は、入力した位相誤差に対応してレプリカのＣ／Ａ搬送波レプリカを発生して上記Ｌ１・Ｃ／Ａ相関器１４に出力してＣ／Ａ搬送波の追尾を続行する。
【００２０】
さらに、上記Ｌ１・Ｃ／Ａ相関器１４の出力端には、Ｌ１・Ｃ／Ａコード位相誤差検出器２４が接続され、入力したＬ１・Ｃ／Ａ信号の相関を採って、そのＬ１・Ｃ／ＡコードをＬ１・Ｃ／Ａコード位相誤差検出器２４に出力する。このＬ１・Ｃ／Ａコード位相誤差検出器２４には、Ｌ１・Ｃ／Ａコード追尾ループフィルタ２５が接続され、入力したＬ１・Ｃ／Ａコードの位相誤差を検出してＬ１・Ｃ／Ａコード追尾ループフィルタ２５に出力する。
【００２１】
Ｌ１・Ｃ／Ａコード追尾ループローパスフィルタ２５は、入力したＬ１・Ｃ／Ａコードの位相誤差を周波数誤差に変換して積算器２６に出力する。積算器２６には、その他方にＬ１・Ｃ／Ａコード中心周波数を発生するコード周波数オフセット補正部２７が接続され、その出力端子にＣ／ＡコードＮＣＯ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）２８が接続される。Ｃ／ＡコードＮＣＯ２８には、Ｃ／Ａコードレプリカ発生器２９が接続され、入力したＬ１・Ｃ／Ａコードの周波数誤差を位相誤差に変換してＣ／Ａコードレプリカ発生器２９に出力する。このＣ／Ａコードレプリカ発生器２９は、入力した位相誤差に対応してレプリカのＣ／Ａコードレプリカを発生して上記Ｌ１・Ｃ／Ａ相関器１４に出力してＣ／Ａコードの追尾を続行する。
【００２２】
上記補正周波数変換処理部２１は、積算器１８を介してＬ１・Ｃ／Ａ搬送波周波数誤差（ｆＬ１ ｃ／ａ ＣＡＲＲ）が入力されると、該Ｌ１・Ｃ／Ａ搬送波周波数誤差に基づいて、
【００２３】
【数１】
【００２４】
の演算処理を実行してＬ１測位信号のＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数（ｆＬ１ Ｐ ＣＡＲＲ）、Ｌ１・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数（ｆＬ１ Ｐ ＣＯＤＥ）、Ｌ２測位信号のＬ２・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数（ｆＬ２ Ｐ ＣＡＲＲ）、Ｌ２・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数（ｆＬ２ Ｐ ＣＯＤＥ）を算出する。
【００２５】
そして、上記補正周波数変換処理部２１には、その第１乃至第４の出力端に第１乃至第４の積算器３０〜３３の一方の入力端が接続され、算出したＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数（ｆＬ１ Ｐ ＣＡＲＲ）、Ｌ１・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数（ｆＬ１ Ｐ ＣＯＤＥ）、Ｌ２測位信号のＬ２・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数（ｆＬ２ Ｐ ＣＡＲＲ）、Ｌ２・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数（ｆＬ２ Ｐ ＣＯＤＥ）をこれら第１乃至第４の積算器３０〜３３に出力する。
【００２６】
また、上記Ｌ１・Ｐ（Ｙ）相関器１５には、その出力端にＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波位相誤差検出器３４が接続され、入力したＬ１・Ｐ（Ｙ）信号の相関を採って、そのＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波をＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波位相誤差検出器３４に出力する。このＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波位相誤差検出器３４には、Ｌ１・Ｐ（Ｙ）搬送波追尾ループローパスフィルタ３５を介してスイッチ３６の可動接点ａが接続される。このスイッチ３６の固定接点ｂには、上記第１の積算器３０の他端が接続される。
【００２７】
Ｌ１・Ｐ（Ｙ）搬送波位相誤差検出器３４は、入力したＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波の位相誤差を検出してＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波追尾ループローパスフィルタ３５に出力する。このＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波追尾ループローパスフィルタ３５は、入力した位相誤差を周波数誤差に変換してスイッチ３６を介して選択的に第１の積算器３０に出力する。このスイッチ３６は、例えば周知のＰコードのチップレートと称するコード単位に応じて設定された図２に示すクリアタイミング（例えばコード単位の１／１０）でオン・オフ制御され、選択的に周波数誤差情報を第１の積算器３０に出力する。
【００２８】
第１の積算器３０には、その出力端子にＰ（Ｙ）搬送波ＮＣＯ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）３７が接続され、入力した周波数誤差をＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数に積算してＰ（Ｙ）搬送波ＮＣＯ３７に出力する。このＰ（Ｙ）搬送波ＮＣＯ３７には、Ｐコードレプリカ発生器３８が接続され、入力したＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波の周波数誤差を位相に変換して介してＰ搬送波レプリカ発生器３８に出力する。このＰ搬送波レプリカ発生器３８は、入力した位相誤差に対応してレプリカのＰ搬送波レプリカを発生して上記Ｌ１・Ｐ（Ｙ）相関器１５に出力してＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波の追尾を続行する。
【００２９】
また、上記Ｌ１・Ｐ（Ｙ）相関器１５には、その出力端にＬ１・Ｐ（Ｙ）コード位相誤差検出器３９が接続され、入力したＬ１・Ｐ（Ｙ）信号の相関を採って、そのＬ１・Ｐ（Ｙ）コードをＬ１・Ｐ（Ｙ）コード位相誤差検出器３９に出力する。このＬ１・Ｐ（Ｙ）コード位相誤差検出器３９には、Ｌ１・Ｐ（Ｙ）コード追尾ループローパスフィルタ４０を介してスイッチ４１の可動接点ａが接続される。このスイッチ４１の固定接点ｂには、上記第２の積算器３１の他端が接続される。
【００３０】
Ｌ１・Ｐ（Ｙ）コード位相誤差検出器３９は、入力したＬ１・Ｐ（Ｙ）コードの位相誤差を検出してＬ１・Ｐ（Ｙ）コード追尾ループローパスフィルタ４０に出力する。Ｌ１・Ｐ（Ｙ）コード追尾ループローパスフィルタ４０は、入力した位相誤差を周波数誤差に変換してスイッチ４１を介して選択的に第２の積算器３１に出力する。このスイッチ４１は、例えば周知のＰコードのチップレートと称するコード単位に応じて設定された上記図２に示すクリアタイミング（例えばコード単位の１／１０）でオン・オフ制御され、選択的に周波数誤差情報を第２の積算器３１に出力する。
【００３１】
第２の積算器３１には、その出力端子にＰ（Ｙ）コードＮＣＯ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）４２が接続され、入力した周波数誤差をＬ１・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数に積算してＰ（Ｙ）コードＮＣＯ４２に出力する。Ｐ（Ｙ）コードＮＣＯ４２には、Ｐコードレプリカ発生器４３が接続され、入力したＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波の周波数誤差を位相に変換して介してＰコードレプリカ発生器４３に出力する。このＰコードレプリカ発生器４３は、入力した位相誤差に対応してレプリカのＰ搬送波レプリカを発生して上記Ｌ１・Ｐ（Ｙ）相関器１５に出力してＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波の追尾を続行する。
【００３２】
また、上記Ｌ２・Ｐ（Ｙ）相関器１６には、その出力端にＬ２・Ｐ（Ｙ）搬送波位相誤差検出器４４が接続され、入力したＬ２・Ｐ（Ｙ）信号の相関を採って、そのＬ２・Ｐ（Ｙ）搬送波をＬ２・Ｐ（Ｙ）搬送波位相誤差検出器４４に出力する。このＬ２・Ｐ（Ｙ）搬送波位相誤差検出器４４には、Ｌ２・Ｐ（Ｙ）搬送波追尾ループローパスフィルタ４５を介してスイッチ４６の可動接点ａが接続される。このスイッチ４６の固定接点ｂには、上記第３の積算器３２の他端が接続される。
【００３３】
Ｌ２・Ｐ（Ｙ）搬送波位相誤差検出器４４は、入力したＬ２・Ｐ（Ｙ）搬送波の位相誤差を検出してＬ２・Ｐ（Ｙ）搬送波追尾ループローパスフィルタ４５に出力する。Ｌ２・Ｐ（Ｙ）搬送波追尾ループローパスフィルタ４５は、入力した位相誤差を周波数誤差に変換してスイッチ４６を介して選択的に第３の積算器３２に出力する。このスイッチ４６は、例えば周知のＰコードのチップレートと称するコード単位に応じて設定された図２に示すクリアタイミング（例えばコード単位の１／１０）でオン・オフ制御され、選択的に周波数誤差情報を第３の積算器３２に出力する。
【００３４】
第３の積算器３２には、その出力端子にＰ（Ｙ）搬送波ＮＣＯ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）４７が接続され、入力した周波数誤差をＬ２・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数に積算してＰ（Ｙ）搬送波ＮＣＯ４７に出力する。このＰ（Ｙ）搬送波ＮＣＯ４７には、Ｐコードレプリカ発生器４８が接続され、入力したＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波の周波数誤差を位相に変換して介してＰ搬送波レプリカ発生器４８に出力する。このＰ搬送波レプリカ発生器４８は、入力した位相誤差に対応してレプリカのＰ搬送波レプリカを発生して上記Ｌ２・Ｐ（Ｙ）相関器１６に出力してＬ２・Ｐ（Ｙ）搬送波の追尾を続行する。
【００３５】
また、上記Ｌ２・Ｐ（Ｙ）相関器１６は、その出力端にＬ２・Ｐ（Ｙ）コード波位相誤差検出器４９が接続され、入力したＬ２・Ｐ（Ｙ）信号の相関を採って、そのＬ２・Ｐ（Ｙ）コードをＬ２・Ｐ（Ｙ）コード位相誤差検出器４９に出力する。このＬ２・Ｐ（Ｙ）コード位相誤差検出器４９には、Ｌ２・Ｐ（Ｙ）コード追尾ループローパスフィルタ５０を介してスイッチ５１の可動接点ａが接続される。このスイッチ５１の固定接点ｂには、上記第４の積算器３３の他端が接続される。
【００３６】
Ｌ２・Ｐ（Ｙ）コード位相誤差検出器４９は、入力したＬ２・Ｐ（Ｙ）コードの位相誤差を検出してＬ２・Ｐ（Ｙ）コード追尾ループローパスフィルタ５０に出力する。Ｌ２・Ｐ（Ｙ）コード追尾ループローパスフィルタ５０は、入力した位相誤差を周波数誤差に変換してスイッチ５１を介して選択的に第４の積算器３３に出力する。このスイッチ３３は、例えば周知のＰコードのチップレートと称するコード単位に応じて設定された上記図２に示すクリアタイミング（例えばコード単位の１／１０）でオン・オフ制御され、選択的に周波数誤差情報を第４の積算器３３に出力する。
【００３７】
第４の積算器３３には、その出力端子にＰ（Ｙ）コードＮＣＯ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）５２が接続され、入力した周波数誤差をＬ２・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数に積算してＰ（Ｙ）コードＮＣＯ５２に出力する。Ｐ（Ｙ）コードＮＣＯ５２には、Ｐコードレプリカ発生器５３が接続され、入力したＬ２・Ｐ（Ｙ）搬送波の周波数誤差を位相に変換して介してＰコードレプリカ発生器５３に出力する。このＰコードレプリカ発生器５３は、入力した位相誤差に対応してレプリカのＰ搬送波レプリカを発生して上記Ｌ２・Ｐ（Ｙ）相関器１６に出力してＬ２・Ｐ（Ｙ）搬送波の追尾を続行する。
【００３８】
なお、上記説明においては、Ｌ１及びＬ２測距信号にＰコード及びＷコードが変調されているものとして説明したが、これに限ることなく、例えばＷコードが変調されてしない場合においても同様にしてＰ搬送波及びＰコードの信号追尾を行なうことが可能である。
【００３９】
また、上記構成において、さらに上記実施の形態で説明したＬ１・Ｃ／Ａ搬送波の信号追尾と同様のＰ搬送波及びＰコードの信号追尾を行なう追尾系を設け、Ｌ１及びＬ２測距信号にＷコードが変調されてしない場合、上記Ｐ搬送波及びＰコードの信号追尾を行なう追尾系を切換式に使用してＰ搬送波及びＰコードの信号追尾を行なうように構成してもよい。
【００４０】
このように、上記ＧＰＳ受信機の信号追尾装置は、Ｌ１測位信号のＬ１・Ｃ／Ａ搬送波の周波数誤差に基づいてＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数、Ｌ１・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数、Ｌ２測位信号のＬ２・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数、Ｌ２・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数を算出して、Ｌ１測位信号のＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波及びＬ１・Ｐ（Ｙ）コードと、Ｌ２測位信号のＬ２・Ｐ（Ｙ）搬送波及びＬ２・Ｐ（Ｙ）コードの各位相誤差に対応した周波数誤差と、上記補正周波数変換処理手段で算出したＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数、Ｌ１・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数、Ｌ２・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数、Ｌ２・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数を、Ｐコードのコード単位に基づくタイミング間隔で積算、クリアを繰り返してＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波追尾、Ｌ１・Ｐ（Ｙ）コード追尾、Ｌ２・Ｐ（Ｙ）搬送波追尾及びＬ２・Ｐ（Ｙ）コード追尾を実行するように構成した。
【００４１】
これによれば、高精度な追尾が可能なＬ１・Ｃ／Ａ搬送波周波数誤差及びＰコードのコード単位とに基づいてＬ１及びＬ２・Ｐ（Ｙ）コード、Ｌ１及びＬ２・Ｐ（Ｙ）搬送波の信号追尾を実行していることにより、ノイズの影響を受けることなく、未知のＷコードが変調されているＬ１及びＬ２測距信号の高精度な信号追尾が容易に実現されて、疑似距離データ及び搬送波位相データの高精度な取得に寄与することができる。
【００４２】
また、この発明は、上記実施の形態に限ることなく、その他、例えば図３に示すように構成することも可能である。但し、図３においては、前記図１と同一部分については、同一符号を付して、その詳細な説明については省略する。
【００４３】
即ち、図３においては、図１においてスイッチ３６，４１，４６，５１を切換え設定を、周知のＰコードのチップレートと称するコード単位に応じて設定された図２に示すクリアタイミング（例えばコード単位の１／１０）でオン・オフ制御してクリアタイミングを設定するように構成したのに対して、未知のＷコードのエッジクリアタイミングを、Ｗコードのチップレート（約５１１．５ｋＨｚ）に対応してコード単位で発生するＷコードエッジクリアタイミング発生器６０，６１を前記Ｌ１・Ｐ（Ｙ）相関器１５及びＬ２・Ｐ（Ｙ）相関器１６に接続配置する。
【００４４】
上記構成において、Ｗコードエッジクリアタイミング発生器６０，６１からのＷコードエッジクリアタイミングは、Ｌ１・Ｐ（Ｙ）相関器１５及びＬ２・Ｐ（Ｙ）相関器１６に供給されて入力したＬ１・Ｐ（Ｙ）信号及びＬ２・Ｐ（Ｙ）信号と相関を採り、そのＷコードエッジタイミング誤差がＷコードエッジタイミング誤差検出器６２，６３で検出され、その誤差情報がＷコードエッジクリアタイミング誤差追尾ループローパスフィルタ６４，６５を介してＷコードエッジクリアタイミング発生器６０，６１に供給されＷコードエッジクリアタイミングが生成される。このＷコードエッジクリアタイミングで、上記スイッチ３６，４１，４６，５１のオン・オフ制御を行ない第１乃至第４の積算器３０〜３３による積算、クリアのタイミング間隔を設定する。
【００４５】
これによれば、直接的にＷコードのコード単位に基づいてＷコードの除去を行なうことにより、さらにＬ１及びＬ２測距信号の高精度な信号追尾が可能となる。
【００４６】
よって、この発明は、上記実施の形態に限ることなく、その他，この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることは勿論である。
【００４７】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明によれば、簡易な構成で、且つ、ＧＰＳ衛星から送信される周波数の異なるＬ１及びＬ２測位信号に拡散された未知のコードに影響を受けることなく、高精度な信号追尾を実現して、疑似距離データ及び搬送波位相データの高精度な取得に寄与し得るようにしたＧＰＳ受信機の信号追尾装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態に係るＧＰＳ受信機の信号追尾装置の構成を示したブロック図である。
【図２】図１の信号追尾動作を説明するために示したタイミングチャートである。
【図３】この発明の他の実施の形態に係るＧＰＳ受信機の信号追尾装置の構成を示したブロック図である。
【符号の説明】
１０〜１２ … 第１乃至第３のサンプラ。
１４ … Ｌ１・Ｃ／Ａ相関器。
１５ … Ｌ１・Ｐ（Ｙ）相関器。
１６ … Ｌ２・Ｐ（Ｙ）相関器。
１７ … Ｌ１・Ｃ／Ａ搬送波位相誤差検出器。
１８ … 積算器。
１９ … Ｌ１・Ｃ／Ａ搬送波位相追尾ループローパスフィルタ。
２０ … 搬送波周波数オフセット補正部。
２１ … 補正周波数変換処理部。
２２ … Ｃ／Ａ搬送波ＮＣＯ。
２３ … Ｃ／Ａ搬送波レプリカ発生器。
２４ … Ｌ１・Ｃ／Ａコード位相誤差検出器。
２５ … Ｌ１・Ｃ／Ａコード位相追尾ループローパスフィルタ。
２６ … 積算器。
２７ … コード周波数オフセット補正部。
２８ … Ｃ／ＡコードＮＣＯ。
２９ … Ｃ／Ａコードレプリカ発生器。
３０〜３３ … 第１乃至第４の積算器。
３４ … Ｌ１・Ｐ（Ｙ）搬送波位相誤差検出器。
３５ … Ｌ１・Ｐ（Ｙ）搬送波位相追尾ループローパスフィルタ。
３６ … スイッチ。
３７ … Ｐ（Ｙ）搬送波ＮＣＯ。
３８ … Ｐ搬送波レプリカ発生器。
３９ … Ｌ１・Ｐ（Ｙ）コード位相誤差検出器。
４０ … Ｌ１・Ｐ（Ｙ）コード位相追尾ループローパスフィルタ。
４１ … スイッチ。
４２ … Ｐ（Ｙ）コードＮＣＯ。
４３ … Ｐコードレプリカ発生器。
４４ … Ｌ２・Ｐ（Ｙ）搬送波位相誤差検出器。
４５ … Ｌ２・Ｐ（Ｙ）搬送波位相追尾ループローパスフィルタ。
４６ … スイッチ。
４７ … Ｐ（Ｙ）搬送波ＮＣＯ。
４８ … Ｐ搬送波レプリカ発生器。
４９ … Ｌ２・Ｐ（Ｙ）コード位相誤差検出器。
５０ … Ｌ２・Ｐ（Ｙ）コード位相追尾ループローパスフィルタ。
５１ … スイッチ。
５２ … Ｐ（Ｙ）コードＮＣＯ。
５３ … Ｐコードレプリカ発生器。
６０，６１ … Ｗコードエッジクリアタイミング。
６２，６３ … Ｗコードエッジタイミング誤差検出器。
６４ … Ｗコードエッジタイミング誤差追尾ループローパスフィルタ。
６５ … Ｗコードエッジタイミング誤差追尾ループローパスフィルタ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星から送られる周波数の異なる２種の測位信号を利用して、例えば自己の位置を計測するＧＰＳ受信機に係り、特に、その信号追尾装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にＧＰＳ衛星から送られる測位信号には、周波数を異にするＬ１測位信号（Ｌ１測位信号）とＬ２測位信号の２種がある。Ｌ１，Ｌ２測位信号の搬送波の中心周波数は、それぞれ１５７５．４２ＭＨｚ、１２２７．６ＭＨｚである。Ｌ１及びＬ２測位信号はいずれもＹコード化（Ｙコード変調）されている。ＹコードはＰコードとＷコードとの積によって構成される。Ｐコードは一般に公開されているのに対し、Ｗコードは公開されていない。但し、ＷコードがＰコードに比べてビットレートと称するコード単位が低いことは知られている。
【０００３】
さて、Ｌ１，Ｌ２の両測位信号を受信する２周波のＧＰＳ受信機においては、両測位信号から電離層を主な原因とする遅延を高精度に検出することが可能となり、高分解能が要請され、しかも迅速な測定が要請される場合に用いられる。従来、この種のＧＰＳ受信機にあっては、Ｌ２（Ｙコード）測位信号から疑似距離、搬送波位相を抽出する手段として、Ｃｒｏｓｓ Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ法、或いはＺ−ｔｒａｃｋｉｎｇ法などの信号追尾手法が用いられる。
【０００４】
このうちＣｒｏｓｓ Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ法は、ＧＰＳ衛星から送られる２つの測位信号、即ち、Ｌ１（Ｙコード）測位信号とＬ２（Ｙコード）測位信号とが同じコード変調（Ｙコード変調）であることを利用する信号追尾手法であり、Ｐコードは必要としないものの、同じ周波数に複数のコードが乗っていることに起因する衛星信号の分離の問題から、比較的ノイズの影響を被り易いという欠点がある。
【０００５】
一方、Ｚ−ｔｒａｃｋｉｎｇ法は、Ｐコードが既知であることを積極的に利用して、Ｐコードで選別することで（具体的には、Ｐコード変調部分を消去することで）、ノイズの影響を低減する信号追尾手法であり、Ｃｒｏｓｓ Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ法の欠点を克服している。しかし、このＺ−ｔｒａｃｋｉｎｇ法は、もともとＰコードが乗っている測位信号に受信装置内で発生したレプリカのＰコードレプリカを混合し（乗じ）、Ｐコードの１／２０程度の低周波フィルタを介して二乗検波し、検波信号電力を最大とするように、つまり測位信号中のＰコードとＰコードレプリカとがマッチングするように、発生するＰコードレプリカ（のタイミング）を制御するものであり、アナログ処理のためのハードウェア構成が複雑となる欠点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように従来の２周波ＧＰＳ受信機で適用されるＣｒｏｓｓ Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ法は、Ｐコードは必要としないものの、比較的ノイズの影響を受け易いという欠点があり、同じくＺ−ｔｒａｃｋｉｎｇ法はＰコードが既知であることを積極的に利用することでノイズには強いもののアナログ処理のためのハードウェア構成が複雑となる欠点があった。
【０００７】
この発明は上記事情を鑑みてなされたもので、簡易な構成で、且つ、ＧＰＳ衛星から送信される周波数の異なるＬ１及びＬ２測位信号に拡散された未知のコードに影響を受けることなく、高精度な信号追尾を実現して、疑似距離データ及び搬送波位相データの高精度な取得に寄与し得るようにしたＧＰＳ受信機の信号追尾装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は、周波数の異なるＬ１測位信号及びＬ２測位信号のうちのＬ１測位信号に含まれるＬ１・Ｃ／Ａコードを追尾するＬ１・Ｃ／Ａコード追尾手段と、前記Ｌ１測位信号のＬ１・Ｃ／Ａ搬送波の位相誤差とＬ１・Ｃ／Ａ搬送波レプリカ及びＬ１・Ｃ／Ａ搬送波中心周波数情報に基づいてＬ１・Ｃ／Ａ搬送波を追尾するＬ１・Ｃ／Ａ搬送波追尾手段と、前記Ｌ１・Ｃ／Ａ搬送波の位相誤差に対応した周波数誤差とＬ１・Ｃ／Ａ搬送波中心周波数とを積算して求めたＬ１・Ｃ／Ａ搬送波周波数誤差情報に基づいてＬ１測位信号のＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数、Ｌ１・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数、Ｌ２測位信号のＬ２・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数、Ｌ２・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数を算出する補正周波数変換処理手段と、前記Ｌ１測位信号に含まれるＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波の位相誤差を積算して、Ｐコードのコード単位に基づいて設定されるタイミング間隔で前記Ｌ１・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数との積算、クリアを繰り返しながら該Ｌ１・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数とＰ搬送波レプリカに基づいてＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波を追尾するＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波追尾手段と、前記Ｌ１測位信号に含まれるＰ（Ｙ）コードの位相誤差を積算して、前記Ｐコードのコード単位に基づいて設定されるタイミング間隔で前記Ｌ１・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数との積算、クリアを繰り返しながら該Ｌ１・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数とＰコードレプリカに基づいてＬ１・Ｐ（Ｙ）コードを追尾するＬ１・Ｐ（Ｙ）コード追尾手段と、前記Ｌ２１測位信号に含まれるＬ２・Ｐ（Ｙ）搬送波の位相誤差を積算して、前記Ｐコードのコード単位に基づいて設定されるタイミング間隔で前記Ｌ２・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数との積算、クリアを繰り返しながら該Ｌ２・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数とＰ搬送波レプリカに基づいてＬ２・Ｐ（Ｙ）搬送波を追尾するＬ２・Ｐ（Ｙ）搬送波追尾手段と、前記Ｌ２測位信号に含まれるＰ（Ｙ）コードの位相誤差を積算して、前記Ｐコードのコード単位に基づいて設定されるタイミング間隔で前記Ｌ２・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数との積算、クリアを繰り返しながら該Ｌ２・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数とＰコードレプリカに基づいてＬ２・Ｐ（Ｙ）コードを追尾するＬ２・Ｐ（Ｙ）コード追尾手段とを備えてＧＰＳ受信機の信号追尾装置を構成した。
【０００９】
上記構成によれば、補正周波数変換処理手段でＬ１・Ｃ／Ａ搬送波周波数誤差に基づいてＬ１測位信号のＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数、Ｌ１・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数、Ｌ２測位信号のＬ２・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数、Ｌ２・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数を算出する。そして、Ｌ１・Ｐ（Ｙ）搬送波追尾手段及びＬ１・Ｐ（Ｙ）コード追尾手段、Ｌ２・Ｐ（Ｙ）搬送波追尾手段及びＬ２・Ｐ（Ｙ）コード追尾手段では、各位相誤差に対応した周波数誤差と、上記補正周波数変換処理手段で算出したＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数、Ｌ１・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数、Ｌ２・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数、Ｌ２・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数を、Ｐコードのコード単位に基づくタイミング間隔で積算、クリアを繰り返してＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波追尾、Ｌ１・Ｐ（Ｙ）コード追尾、Ｌ２・Ｐ（Ｙ）搬送波追尾及びＬ２・Ｐ（Ｙ）コード追尾を実行している。
【００１０】
従って、高精度な追尾が可能なＬ１・Ｃ／Ａ搬送波周波数誤差及びＰコードのコード単位とに基づいてＰ（Ｙ）コード及びＰ（Ｙ）搬送波のに基づいてＰ（Ｙ）コードの信号追尾を実行していることにより、ノイズの影響を受けることなく、未知のＷコードが変調されているＬ１及びＬ２測距信号の高精度な信号追尾が容易に実現されて、疑似距離データ及び搬送波位相データの高精度な取得に寄与することが可能となる。
【００１１】
また、この発明は、周波数の異なるＬ１測位信号及びＬ２測位信号のうちのＬ１測位信号に含まれるＬ１・Ｃ／Ａコードを追尾するＬ１・Ｃ／Ａコード追尾手段と、前記Ｌ１測位信号のＬ１・Ｃ／Ａ搬送波の位相誤差とＬ１・Ｃ／Ａ搬送波レプリカ及びＬ１・Ｃ／Ａ搬送波中心周波数情報に基づいてＬ１・Ｃ／Ａ搬送波を追尾するＬ１・Ｃ／Ａ搬送波追尾手段と、前記Ｌ１・Ｃ／Ａ搬送波の位相誤差に対応した周波数誤差とＬ１・Ｃ／Ａ搬送波中心周波数とを積算して求めたＬ１・Ｃ／Ａ搬送波周波数誤差情報に基づいてＬ１測位信号のＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数、Ｌ１・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数、Ｌ２測位信号のＬ２・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数、Ｌ２・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数を算出する補正周波数変換処理手段と、前記Ｌ１測位信号に含まれるＬ１・Ｐ（Ｙ）コードの未知のＷコードのＬ１・Ｗコードエッジタイミングを、Ｌ１・Ｗコードエッジクリアタイミングに基づいて追尾するＬ１Ｗコードエッジ追尾手段と、前記Ｌ１測位信号に含まれるＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波の位相誤差を積算して、前記Ｌ１・Ｗコードエッジ追尾手段で追尾したＬ１・Ｗコードタイミング間隔で前記Ｌ１・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数との積算、クリアを繰り返しながら該Ｌ１・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数とＰ搬送波レプリカに基づいてＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波を追尾するＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波追尾手段と、前記Ｌ１測位信号に含まれるＰ（Ｙ）コードの位相誤差を積算して、前記Ｌ１・Ｗコードエッジ追尾手段で追尾したＬ１・Ｗコードタイミング間隔で前記Ｌ１・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数との積算、クリアを繰り返しながら該Ｌ１・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数とＰコードレプリカに基づいてＬ１・Ｐ（Ｙ）コードを追尾するＬ１・Ｐ（Ｙ）コード追尾手段と、前記Ｌ２測位信号に含まれるＬ２・Ｐ（Ｙ）コードの未知のＷコードのＬ２・Ｗコードエッジタイミングを、Ｌ２・Ｗコードエッジクリアタイミングに基づいて追尾するＬ２Ｗコードエッジ追尾手段と、前記Ｌ２１測位信号に含まれるＬ２・Ｐ（Ｙ）搬送波の位相誤差を積算して、前記Ｌ２・Ｗコードエッジ追尾手段で追尾したＬ２・Ｗコードタイミング間隔で前記Ｌ２・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数との積算、クリアを繰り返しながら該Ｌ２・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数とＰ搬送波レプリカに基づいてＬ２・Ｐ（Ｙ）搬送波を追尾するＬ２・Ｐ（Ｙ）搬送波追尾手段と、前記Ｌ２測位信号に含まれるＰ（Ｙ）コードの位相誤差を積算して、前記Ｌ２・Ｗコードエッジ追尾手段で追尾したＬ２・Ｗコードタイミング間隔で前記Ｌ２・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数との積算、クリアを繰り返しながら該Ｌ２・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数とＰコードレプリカに基づいてＬ２・Ｐ（Ｙ）コードを追尾するＬ２・Ｐ（Ｙ）コード追尾手段とを備えてＧＰＳ受信機の信号追尾装置を構成した。
【００１２】
上記構成によれば、補正周波数変換処理手段でＬ１・Ｃ／Ａ搬送波周波数誤差に基づいてＬ１測位信号のＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数、Ｌ１・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数、Ｌ２測位信号のＬ２・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数、Ｌ２・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数を算出する。そして、Ｌ１・Ｐ（Ｙ）搬送波追尾手段及びＬ１・Ｐ（Ｙ）コード追尾手段、Ｌ２・Ｐ（Ｙ）搬送波追尾手段及びＬ２・Ｐ（Ｙ）コード追尾手段では、各位相誤差に対応した周波数誤差と、上記補正周波数変換処理手段で算出したＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数、Ｌ１・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数、Ｌ２・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数、Ｌ２・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数を、Ｌ１及びＬ２・Ｗコードエッジ追尾手段で追尾したＬ１及びＬ２測距信号のＬ１及びＬ２・Ｗコードタイミング間隔に基づくタイミング間隔で積算、クリアを繰り返してＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波追尾、Ｌ１・Ｐ（Ｙ）コード追尾、Ｌ２・Ｐ（Ｙ）搬送波追尾及びＬ２・Ｐ（Ｙ）コード追尾を実行している。
【００１３】
従って、高精度な追尾が可能なＬ１・Ｃ／Ａ搬送波周波数誤差とＬ１及びＬ２・Ｗコードタイミング間隔とに基づいてＰ（Ｙ）コード及びＰ（Ｙ）搬送波の信号追尾を実行していることにより、ノイズの影響を受けることなく、未知のＷコードが変調されているＬ１及びＬ２測距信号の高精度な信号追尾が容易に実現されて、疑似距離データ及び搬送波位相データの高精度な取得に寄与することが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。
【００１５】
図１はこの発明の一実施の形態に係るＧＰＳ受信機の信号追尾装置を示すもので、第１乃至第３のサンプラ１０〜１２には、図示しないＧＰＳ衛星から送信されるＬ１測距信号のＬ１・Ｃ／Ａ信号、Ｌ１・Ｐ（Ｙ）信号、Ｌ２・Ｐ（Ｙ）信号が入力される。
【００１６】
この第１乃至第３のサンプラ１０〜１２には、Ｌ１・Ｃ／Ａ相関器１４、Ｌ１・Ｐ（Ｙ）相関器１５、Ｌ２・Ｐ（Ｙ）相関器１６が接続され、入力したＬ１・Ｃ／Ａ信号、Ｌ１・Ｐ（Ｙ）信号、Ｌ２・Ｐ（Ｙ）信号を量子化してＬ１・Ｃ／Ａ相関器１４、Ｌ１・Ｐ（Ｙ）相関器１５、Ｌ２・Ｐ（Ｙ）相関器１６に出力する。
【００１７】
Ｌ１・Ｃ／Ａ相関器１４は、その出力端にＬ１・Ｃ／Ａ搬送波位相誤差検出器１７が接続され、入力したＬ１・Ｃ／Ａ信号の相関を採って、そのＬ１・Ｃ／Ａ搬送波をＬ１・Ｃ／Ａ搬送波位相誤差検出器１７に出力する。このＬ１・Ｃ／Ａ搬送波位相誤差検出器１７には、積算器１８の一端がＬ１・Ｃ／Ａ搬送波追尾ループローパスフィルタ１９を介して接続される。Ｌ１・Ｃ／Ａ搬送波位相誤差検出器１７は、入力したＬ１・Ｃ／Ａ搬送波の位相誤差を検出してＬ１・Ｃ／Ａ搬送波追尾ループローパスフィルタ１９に出力する。Ｌ１・Ｃ／Ａ搬送波追尾ループローパスフィルタ１９は、入力したＬ１・Ｃ／Ａ搬送波の位相誤差を周波数誤差に変換した後、積算器１８に出力する。
【００１８】
積算器１８には、その他方にＬ１・Ｃ／Ａ搬送波中心周波数を発生する搬送波周波数オフセット補正部２０が接続され、その出力端子に補正周波数変換部２１が接続される。そして、積算器１８は、入力したＬ１・Ｃ／Ａ搬送波の周波数誤差と搬送波周波数オフセット補正部２０からのＬ１・Ｃ／Ａ搬送波中心周波数とを積算してＬ１・Ｃ／Ａ搬送波周波数誤差を求めて補正周波数変換部２１に出力する。
【００１９】
また、上記積算器１８の出力端には、搬送波ＮＣＯ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）２２が接続される。この搬送波ＮＣＯ２２には、Ｃ／Ａ搬送波レプリカ発生器２３が接続され、入力したＬ１・Ｃ／Ａ搬送波周波数誤差を位相に変換して介してＣ／Ａ搬送波レプリカ発生器２３に出力する。このＣ／Ａ搬送波レプリカ発生器２３は、入力した位相誤差に対応してレプリカのＣ／Ａ搬送波レプリカを発生して上記Ｌ１・Ｃ／Ａ相関器１４に出力してＣ／Ａ搬送波の追尾を続行する。
【００２０】
さらに、上記Ｌ１・Ｃ／Ａ相関器１４の出力端には、Ｌ１・Ｃ／Ａコード位相誤差検出器２４が接続され、入力したＬ１・Ｃ／Ａ信号の相関を採って、そのＬ１・Ｃ／ＡコードをＬ１・Ｃ／Ａコード位相誤差検出器２４に出力する。このＬ１・Ｃ／Ａコード位相誤差検出器２４には、Ｌ１・Ｃ／Ａコード追尾ループフィルタ２５が接続され、入力したＬ１・Ｃ／Ａコードの位相誤差を検出してＬ１・Ｃ／Ａコード追尾ループフィルタ２５に出力する。
【００２１】
Ｌ１・Ｃ／Ａコード追尾ループローパスフィルタ２５は、入力したＬ１・Ｃ／Ａコードの位相誤差を周波数誤差に変換して積算器２６に出力する。積算器２６には、その他方にＬ１・Ｃ／Ａコード中心周波数を発生するコード周波数オフセット補正部２７が接続され、その出力端子にＣ／ＡコードＮＣＯ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）２８が接続される。Ｃ／ＡコードＮＣＯ２８には、Ｃ／Ａコードレプリカ発生器２９が接続され、入力したＬ１・Ｃ／Ａコードの周波数誤差を位相誤差に変換してＣ／Ａコードレプリカ発生器２９に出力する。このＣ／Ａコードレプリカ発生器２９は、入力した位相誤差に対応してレプリカのＣ／Ａコードレプリカを発生して上記Ｌ１・Ｃ／Ａ相関器１４に出力してＣ／Ａコードの追尾を続行する。
【００２２】
上記補正周波数変換処理部２１は、積算器１８を介してＬ１・Ｃ／Ａ搬送波周波数誤差（ｆＬ１ ｃ／ａ ＣＡＲＲ）が入力されると、該Ｌ１・Ｃ／Ａ搬送波周波数誤差に基づいて、
【００２３】
【数１】
の演算処理を実行してＬ１測位信号のＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数（ｆＬ１ Ｐ ＣＡＲＲ）、Ｌ１・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数（ｆＬ１ Ｐ ＣＯＤＥ）、Ｌ２測位信号のＬ２・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数（ｆＬ２ Ｐ ＣＡＲＲ）、Ｌ２・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数（ｆＬ２ Ｐ ＣＯＤＥ）を算出する。
【００２５】
そして、上記補正周波数変換処理部２１には、その第１乃至第４の出力端に第１乃至第４の積算器３０〜３３の一方の入力端が接続され、算出したＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数（ｆＬ１ Ｐ ＣＡＲＲ）、Ｌ１・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数（ｆＬ１ Ｐ ＣＯＤＥ）、Ｌ２測位信号のＬ２・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数（ｆＬ２ Ｐ ＣＡＲＲ）、Ｌ２・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数（ｆＬ２ Ｐ ＣＯＤＥ）をこれら第１乃至第４の積算器３０〜３３に出力する。
【００２６】
また、上記Ｌ１・Ｐ（Ｙ）相関器１５には、その出力端にＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波位相誤差検出器３４が接続され、入力したＬ１・Ｐ（Ｙ）信号の相関を採って、そのＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波をＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波位相誤差検出器３４に出力する。このＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波位相誤差検出器３４には、Ｌ１・Ｐ（Ｙ）搬送波追尾ループローパスフィルタ３５を介してスイッチ３６の可動接点ａが接続される。このスイッチ３６の固定接点ｂには、上記第１の積算器３０の他端が接続される。
【００２７】
Ｌ１・Ｐ（Ｙ）搬送波位相誤差検出器３４は、入力したＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波の位相誤差を検出してＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波追尾ループローパスフィルタ３５に出力する。このＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波追尾ループローパスフィルタ３５は、入力した位相誤差を周波数誤差に変換してスイッチ３６を介して選択的に第１の積算器３０に出力する。このスイッチ３６は、例えば周知のＰコードのチップレートと称するコード単位に応じて設定された図２に示すクリアタイミング（例えばコード単位の１／１０）でオン・オフ制御され、選択的に周波数誤差情報を第１の積算器３０に出力する。
【００２８】
第１の積算器３０には、その出力端子にＰ（Ｙ）搬送波ＮＣＯ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）３７が接続され、入力した周波数誤差をＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数に積算してＰ（Ｙ）搬送波ＮＣＯ３７に出力する。このＰ（Ｙ）搬送波ＮＣＯ３７には、Ｐコードレプリカ発生器３８が接続され、入力したＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波の周波数誤差を位相に変換して介してＰ搬送波レプリカ発生器３８に出力する。このＰ搬送波レプリカ発生器３８は、入力した位相誤差に対応してレプリカのＰ搬送波レプリカを発生して上記Ｌ１・Ｐ（Ｙ）相関器１５に出力してＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波の追尾を続行する。
【００２９】
また、上記Ｌ１・Ｐ（Ｙ）相関器１５には、その出力端にＬ１・Ｐ（Ｙ）コード位相誤差検出器３９が接続され、入力したＬ１・Ｐ（Ｙ）信号の相関を採って、そのＬ１・Ｐ（Ｙ）コードをＬ１・Ｐ（Ｙ）コード位相誤差検出器３９に出力する。このＬ１・Ｐ（Ｙ）コード位相誤差検出器３９には、Ｌ１・Ｐ（Ｙ）コード追尾ループローパスフィルタ４０を介してスイッチ４１の可動接点ａが接続される。このスイッチ４１の固定接点ｂには、上記第２の積算器３１の他端が接続される。
【００３０】
Ｌ１・Ｐ（Ｙ）コード位相誤差検出器３９は、入力したＬ１・Ｐ（Ｙ）コードの位相誤差を検出してＬ１・Ｐ（Ｙ）コード追尾ループローパスフィルタ４０に出力する。Ｌ１・Ｐ（Ｙ）コード追尾ループローパスフィルタ４０は、入力した位相誤差を周波数誤差に変換してスイッチ４１を介して選択的に第２の積算器３１に出力する。このスイッチ４１は、例えば周知のＰコードのチップレートと称するコード単位に応じて設定された上記図２に示すクリアタイミング（例えばコード単位の１／１０）でオン・オフ制御され、選択的に周波数誤差情報を第２の積算器３１に出力する。
【００３１】
第２の積算器３１には、その出力端子にＰ（Ｙ）コードＮＣＯ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）４２が接続され、入力した周波数誤差をＬ１・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数に積算してＰ（Ｙ）コードＮＣＯ４２に出力する。Ｐ（Ｙ）コードＮＣＯ４２には、Ｐコードレプリカ発生器４３が接続され、入力したＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波の周波数誤差を位相に変換して介してＰコードレプリカ発生器４３に出力する。このＰコードレプリカ発生器４３は、入力した位相誤差に対応してレプリカのＰ搬送波レプリカを発生して上記Ｌ１・Ｐ（Ｙ）相関器１５に出力してＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波の追尾を続行する。
【００３２】
また、上記Ｌ２・Ｐ（Ｙ）相関器１６には、その出力端にＬ２・Ｐ（Ｙ）搬送波位相誤差検出器４４が接続され、入力したＬ２・Ｐ（Ｙ）信号の相関を採って、そのＬ２・Ｐ（Ｙ）搬送波をＬ２・Ｐ（Ｙ）搬送波位相誤差検出器４４に出力する。このＬ２・Ｐ（Ｙ）搬送波位相誤差検出器４４には、Ｌ２・Ｐ（Ｙ）搬送波追尾ループローパスフィルタ４５を介してスイッチ４６の可動接点ａが接続される。このスイッチ４６の固定接点ｂには、上記第３の積算器３２の他端が接続される。
【００３３】
Ｌ２・Ｐ（Ｙ）搬送波位相誤差検出器４４は、入力したＬ２・Ｐ（Ｙ）搬送波の位相誤差を検出してＬ２・Ｐ（Ｙ）搬送波追尾ループローパスフィルタ４５に出力する。Ｌ２・Ｐ（Ｙ）搬送波追尾ループローパスフィルタ４５は、入力した位相誤差を周波数誤差に変換してスイッチ４６を介して選択的に第３の積算器３２に出力する。このスイッチ４６は、例えば周知のＰコードのチップレートと称するコード単位に応じて設定された図２に示すクリアタイミング（例えばコード単位の１／１０）でオン・オフ制御され、選択的に周波数誤差情報を第３の積算器３２に出力する。
【００３４】
第３の積算器３２には、その出力端子にＰ（Ｙ）搬送波ＮＣＯ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）４７が接続され、入力した周波数誤差をＬ２・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数に積算してＰ（Ｙ）搬送波ＮＣＯ４７に出力する。このＰ（Ｙ）搬送波ＮＣＯ４７には、Ｐコードレプリカ発生器４８が接続され、入力したＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波の周波数誤差を位相に変換して介してＰ搬送波レプリカ発生器４８に出力する。このＰ搬送波レプリカ発生器４８は、入力した位相誤差に対応してレプリカのＰ搬送波レプリカを発生して上記Ｌ２・Ｐ（Ｙ）相関器１６に出力してＬ２・Ｐ（Ｙ）搬送波の追尾を続行する。
【００３５】
また、上記Ｌ２・Ｐ（Ｙ）相関器１６は、その出力端にＬ２・Ｐ（Ｙ）コード波位相誤差検出器４９が接続され、入力したＬ２・Ｐ（Ｙ）信号の相関を採って、そのＬ２・Ｐ（Ｙ）コードをＬ２・Ｐ（Ｙ）コード位相誤差検出器４９に出力する。このＬ２・Ｐ（Ｙ）コード位相誤差検出器４９には、Ｌ２・Ｐ（Ｙ）コード追尾ループローパスフィルタ５０を介してスイッチ５１の可動接点ａが接続される。このスイッチ５１の固定接点ｂには、上記第４の積算器３３の他端が接続される。
【００３６】
Ｌ２・Ｐ（Ｙ）コード位相誤差検出器４９は、入力したＬ２・Ｐ（Ｙ）コードの位相誤差を検出してＬ２・Ｐ（Ｙ）コード追尾ループローパスフィルタ５０に出力する。Ｌ２・Ｐ（Ｙ）コード追尾ループローパスフィルタ５０は、入力した位相誤差を周波数誤差に変換してスイッチ５１を介して選択的に第４の積算器３３に出力する。このスイッチ３３は、例えば周知のＰコードのチップレートと称するコード単位に応じて設定された上記図２に示すクリアタイミング（例えばコード単位の１／１０）でオン・オフ制御され、選択的に周波数誤差情報を第４の積算器３３に出力する。
【００３７】
第４の積算器３３には、その出力端子にＰ（Ｙ）コードＮＣＯ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）５２が接続され、入力した周波数誤差をＬ２・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数に積算してＰ（Ｙ）コードＮＣＯ５２に出力する。Ｐ（Ｙ）コードＮＣＯ５２には、Ｐコードレプリカ発生器５３が接続され、入力したＬ２・Ｐ（Ｙ）搬送波の周波数誤差を位相に変換して介してＰコードレプリカ発生器５３に出力する。このＰコードレプリカ発生器５３は、入力した位相誤差に対応してレプリカのＰ搬送波レプリカを発生して上記Ｌ２・Ｐ（Ｙ）相関器１６に出力してＬ２・Ｐ（Ｙ）搬送波の追尾を続行する。
【００３８】
なお、上記説明においては、Ｌ１及びＬ２測距信号にＰコード及びＷコードが変調されているものとして説明したが、これに限ることなく、例えばＷコードが変調されてしない場合においても同様にしてＰ搬送波及びＰコードの信号追尾を行なうことが可能である。
【００３９】
また、上記構成において、さらに上記実施の形態で説明したＬ１・Ｃ／Ａ搬送波の信号追尾と同様のＰ搬送波及びＰコードの信号追尾を行なう追尾系を設け、Ｌ１及びＬ２測距信号にＷコードが変調されてしない場合、上記Ｐ搬送波及びＰコードの信号追尾を行なう追尾系を切換式に使用してＰ搬送波及びＰコードの信号追尾を行なうように構成してもよい。
【００４０】
このように、上記ＧＰＳ受信機の信号追尾装置は、Ｌ１測位信号のＬ１・Ｃ／Ａ搬送波の周波数誤差に基づいてＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数、Ｌ１・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数、Ｌ２測位信号のＬ２・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数、Ｌ２・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数を算出して、Ｌ１測位信号のＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波及びＬ１・Ｐ（Ｙ）コードと、Ｌ２測位信号のＬ２・Ｐ（Ｙ）搬送波及びＬ２・Ｐ（Ｙ）コードの各位相誤差に対応した周波数誤差と、上記補正周波数変換処理手段で算出したＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数、Ｌ１・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数、Ｌ２・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数、Ｌ２・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数を、Ｐコードのコード単位に基づくタイミング間隔で積算、クリアを繰り返してＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波追尾、Ｌ１・Ｐ（Ｙ）コード追尾、Ｌ２・Ｐ（Ｙ）搬送波追尾及びＬ２・Ｐ（Ｙ）コード追尾を実行するように構成した。
【００４１】
これによれば、高精度な追尾が可能なＬ１・Ｃ／Ａ搬送波周波数誤差及びＰコードのコード単位とに基づいてＬ１及びＬ２・Ｐ（Ｙ）コード、Ｌ１及びＬ２・Ｐ（Ｙ）搬送波の信号追尾を実行していることにより、ノイズの影響を受けることなく、未知のＷコードが変調されているＬ１及びＬ２測距信号の高精度な信号追尾が容易に実現されて、疑似距離データ及び搬送波位相データの高精度な取得に寄与することができる。
【００４２】
また、この発明は、上記実施の形態に限ることなく、その他、例えば図３に示すように構成することも可能である。但し、図３においては、前記図１と同一部分については、同一符号を付して、その詳細な説明については省略する。
【００４３】
即ち、図３においては、図１においてスイッチ３６，４１，４６，５１を切換え設定を、周知のＰコードのチップレートと称するコード単位に応じて設定された図２に示すクリアタイミング（例えばコード単位の１／１０）でオン・オフ制御してクリアタイミングを設定するように構成したのに対して、未知のＷコードのエッジクリアタイミングを、Ｗコードのチップレート（約５１１．５ｋＨｚ）に対応してコード単位で発生するＷコードエッジクリアタイミング発生器６０，６１を前記Ｌ１・Ｐ（Ｙ）相関器１５及びＬ２・Ｐ（Ｙ）相関器１６に接続配置する。
【００４４】
上記構成において、Ｗコードエッジクリアタイミング発生器６０，６１からのＷコードエッジクリアタイミングは、Ｌ１・Ｐ（Ｙ）相関器１５及びＬ２・Ｐ（Ｙ）相関器１６に供給されて入力したＬ１・Ｐ（Ｙ）信号及びＬ２・Ｐ（Ｙ）信号と相関を採り、そのＷコードエッジタイミング誤差がＷコードエッジタイミング誤差検出器６２，６３で検出され、その誤差情報がＷコードエッジクリアタイミング誤差追尾ループローパスフィルタ６４，６５を介してＷコードエッジクリアタイミング発生器６０，６１に供給されＷコードエッジクリアタイミングが生成される。このＷコードエッジクリアタイミングで、上記スイッチ３６，４１，４６，５１のオン・オフ制御を行ない第１乃至第４の積算器３０〜３３による積算、クリアのタイミング間隔を設定する。
【００４５】
これによれば、直接的にＷコードのコード単位に基づいてＷコードの除去を行なうことにより、さらにＬ１及びＬ２測距信号の高精度な信号追尾が可能となる。
【００４６】
よって、この発明は、上記実施の形態に限ることなく、その他，この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることは勿論である。
【００４７】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明によれば、簡易な構成で、且つ、ＧＰＳ衛星から送信される周波数の異なるＬ１及びＬ２測位信号に拡散された未知のコードに影響を受けることなく、高精度な信号追尾を実現して、疑似距離データ及び搬送波位相データの高精度な取得に寄与し得るようにしたＧＰＳ受信機の信号追尾装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態に係るＧＰＳ受信機の信号追尾装置の構成を示したブロック図である。
【図２】図１の信号追尾動作を説明するために示したタイミングチャートである。
【図３】この発明の他の実施の形態に係るＧＰＳ受信機の信号追尾装置の構成を示したブロック図である。
【符号の説明】
１０〜１２ … 第１乃至第３のサンプラ。
１４ … Ｌ１・Ｃ／Ａ相関器。
１５ … Ｌ１・Ｐ（Ｙ）相関器。
１６ … Ｌ２・Ｐ（Ｙ）相関器。
１７ … Ｌ１・Ｃ／Ａ搬送波位相誤差検出器。
１８ … 積算器。
１９ … Ｌ１・Ｃ／Ａ搬送波位相追尾ループローパスフィルタ。
２０ … 搬送波周波数オフセット補正部。
２１ … 補正周波数変換処理部。
２２ … Ｃ／Ａ搬送波ＮＣＯ。
２３ … Ｃ／Ａ搬送波レプリカ発生器。
２４ … Ｌ１・Ｃ／Ａコード位相誤差検出器。
２５ … Ｌ１・Ｃ／Ａコード位相追尾ループローパスフィルタ。
２６ … 積算器。
２７ … コード周波数オフセット補正部。
２８ … Ｃ／ＡコードＮＣＯ。
２９ … Ｃ／Ａコードレプリカ発生器。
３０〜３３ … 第１乃至第４の積算器。
３４ … Ｌ１・Ｐ（Ｙ）搬送波位相誤差検出器。
３５ … Ｌ１・Ｐ（Ｙ）搬送波位相追尾ループローパスフィルタ。
３６ … スイッチ。
３７ … Ｐ（Ｙ）搬送波ＮＣＯ。
３８ … Ｐ搬送波レプリカ発生器。
３９ … Ｌ１・Ｐ（Ｙ）コード位相誤差検出器。
４０ … Ｌ１・Ｐ（Ｙ）コード位相追尾ループローパスフィルタ。
４１ … スイッチ。
４２ … Ｐ（Ｙ）コードＮＣＯ。
４３ … Ｐコードレプリカ発生器。
４４ … Ｌ２・Ｐ（Ｙ）搬送波位相誤差検出器。
４５ … Ｌ２・Ｐ（Ｙ）搬送波位相追尾ループローパスフィルタ。
４６ … スイッチ。
４７ … Ｐ（Ｙ）搬送波ＮＣＯ。
４８ … Ｐ搬送波レプリカ発生器。
４９ … Ｌ２・Ｐ（Ｙ）コード位相誤差検出器。
５０ … Ｌ２・Ｐ（Ｙ）コード位相追尾ループローパスフィルタ。
５１ … スイッチ。
５２ … Ｐ（Ｙ）コードＮＣＯ。
５３ … Ｐコードレプリカ発生器。
６０，６１ … Ｗコードエッジクリアタイミング。
６２，６３ … Ｗコードエッジタイミング誤差検出器。
６４ … Ｗコードエッジタイミング誤差追尾ループローパスフィルタ。
６５ … Ｗコードエッジタイミング誤差追尾ループローパスフィルタ。
Claims (4)
- 周波数の異なるＬ１測位信号及びＬ２測位信号のうちのＬ１測位信号に含まれるＬ１・Ｃ／Ａコードを追尾するＬ１・Ｃ／Ａコード追尾手段と、
前記Ｌ１測位信号のＬ１・Ｃ／Ａ搬送波の位相誤差とＬ１・Ｃ／Ａ搬送波レプリカ及びＬ１・Ｃ／Ａ搬送波中心周波数情報に基づいてＬ１・Ｃ／Ａ搬送波を追尾するＬ１・Ｃ／Ａ搬送波追尾手段と、
前記Ｌ１・Ｃ／Ａ搬送波の位相誤差に対応した周波数誤差とＬ１・Ｃ／Ａ搬送波中心周波数とを積算して求めたＬ１・Ｃ／Ａ搬送波周波数誤差情報に基づいてＬ１測位信号のＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数、Ｌ１・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数、Ｌ２測位信号のＬ２・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数、Ｌ２・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数を算出する補正周波数変換処理手段と、
前記Ｌ１測位信号に含まれるＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波の位相誤差を積算して、Ｐコードのコード単位に基づいて設定されるタイミング間隔で前記Ｌ１・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数との積算、クリアを繰り返しながら該Ｌ１・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数とＰ搬送波レプリカに基づいてＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波を追尾するＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波追尾手段と、
前記Ｌ１測位信号に含まれるＰ（Ｙ）コードの位相誤差を積算して、前記Ｐコードのコード単位に基づいて設定されるタイミング間隔で前記Ｌ１・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数との積算、クリアを繰り返しながら該Ｌ１・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数とＰコードレプリカに基づいてＬ１・Ｐ（Ｙ）コードを追尾するＬ１・Ｐ（Ｙ）コード追尾手段と、
前記Ｌ２１測位信号に含まれるＬ２・Ｐ（Ｙ）搬送波の位相誤差を積算して、前記Ｐコードのコード単位に基づいて設定されるタイミング間隔で前記Ｌ２・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数との積算、クリアを繰り返しながら該Ｌ２・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数とＰ搬送波レプリカに基づいてＬ２・Ｐ（Ｙ）搬送波を追尾するＬ２・Ｐ（Ｙ）搬送波追尾手段と、
前記Ｌ２測位信号に含まれるＰ（Ｙ）コードの位相誤差を積算して、前記Ｐコードのコード単位に基づいて設定されるタイミング間隔で前記Ｌ２・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数との積算、クリアを繰り返しながら該Ｌ２・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数とＰコードレプリカに基づいてＬ２・Ｐ（Ｙ）コードを追尾するＬ２・Ｐ（Ｙ）コード追尾手段と
を具備したことを特徴とするＧＰＳ受信機の信号追尾装置。 - 周波数の異なるＬ１測位信号及びＬ２測位信号のうちのＬ１測位信号に含まれるＬ１・Ｃ／Ａコードを追尾するＬ１・Ｃ／Ａコード追尾手段と、
前記Ｌ１測位信号のＬ１・Ｃ／Ａ搬送波の位相誤差とＬ１・Ｃ／Ａ搬送波レプリカ及びＬ１・Ｃ／Ａ搬送波中心周波数情報に基づいてＬ１・Ｃ／Ａ搬送波を追尾するＬ１・Ｃ／Ａ搬送波追尾手段と、
前記Ｌ１・Ｃ／Ａ搬送波の位相誤差に対応した周波数誤差とＬ１・Ｃ／Ａ搬送波中心周波数とを積算して求めたＬ１・Ｃ／Ａ搬送波周波数誤差情報に基づいてＬ１測位信号のＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数、Ｌ１・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数、Ｌ２測位信号のＬ２・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数、Ｌ２・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数を算出する補正周波数変換処理手段と、
前記Ｌ１測位信号に含まれるＬ１・Ｐ（Ｙ）コードの未知のＷコードのＬ１・Ｗコードエッジタイミングを、Ｌ１・Ｗコードエッジクリアタイミングに基づいて追尾するＬ１Ｗコードエッジ追尾手段と、
前記Ｌ１測位信号に含まれるＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波の位相誤差を積算して、前記Ｌ１・Ｗコードエッジ追尾手段で追尾したＬ１・Ｗコードタイミング間隔で前記Ｌ１・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数との積算、クリアを繰り返しながら該Ｌ１・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数とＰ搬送波レプリカに基づいてＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波を追尾するＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波追尾手段と、
前記Ｌ１測位信号に含まれるＰ（Ｙ）コードの位相誤差を積算して、前記Ｌ１・Ｗコードエッジ追尾手段で追尾したＬ１・Ｗコードタイミング間隔で前記Ｌ１・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数との積算、クリアを繰り返しながら該Ｌ１・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数とＰコードレプリカに基づいてＬ１・Ｐ（Ｙ）コードを追尾するＬ１・Ｐ（Ｙ）コード追尾手段と、
前記Ｌ２測位信号に含まれるＬ２・Ｐ（Ｙ）コードの未知のＷコードのＬ２・Ｗコードエッジタイミングを、Ｌ２・Ｗコードエッジクリアタイミングに基づいて追尾するＬ２Ｗコードエッジ追尾手段と、
前記Ｌ２１測位信号に含まれるＬ２・Ｐ（Ｙ）搬送波の位相誤差を積算して、前記Ｌ２・Ｗコードエッジ追尾手段で追尾したＬ２・Ｗコードタイミング間隔で前記Ｌ２・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数との積算、クリアを繰り返しながら該Ｌ２・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数とＰ搬送波レプリカに基づいてＬ２・Ｐ（Ｙ）搬送波を追尾するＬ２・Ｐ（Ｙ）搬送波追尾手段と、
前記Ｌ２測位信号に含まれるＰ（Ｙ）コードの位相誤差を積算して、前記Ｌ２・Ｗコードエッジ追尾手段で追尾したＬ２・Ｗコードタイミング間隔で前記Ｌ２・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数との積算、クリアを繰り返しながら該Ｌ２・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数とＰコードレプリカに基づいてＬ２・Ｐ（Ｙ）コードを追尾するＬ２・Ｐ（Ｙ）コード追尾手段と
を具備したことを特徴とするＧＰＳ受信機の信号追尾装置。 - 前記補正周波数変換処理手段は、Ｌ１・Ｃ／Ａ搬送波周波数誤差情報と、Ｌ１・Ｃ／Ａ搬送波周波数、Ｌ２・Ｃ／Ａ搬送波周波数、Ｃ／Ａコードチップレート、Ｐコードチップレート、Ｌ１・Ｐ搬送波中心周波数、Ｌ２・Ｐ搬送波中心周波数とに基づいてＬ１測位信号のＬ１・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数、Ｌ１・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数、Ｌ２測位信号のＬ２・Ｐ（Ｙ）搬送波補正周波数、Ｌ２・Ｐ（Ｙ）コード補正周波数を算出する補正周波数変換処理手段を算出することを特徴とする請求項１叉は２記載のＧＰＳ受信機の信号追尾装置。
- 前記Ｌ１・Ｗコードエッジクリアタイミング及びＬ１・Ｗコードエッジクリアタイミングは、Ｗコードのコード単位に基づいて設定されることを特徴とする請求項２又は３記載のＧＰＳ受信機の信号追尾装置。
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