JP3609672B2 - Gps受信機の信号追尾装置 - Google Patents
Gps受信機の信号追尾装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3609672B2 JP3609672B2 JP34899799A JP34899799A JP3609672B2 JP 3609672 B2 JP3609672 B2 JP 3609672B2 JP 34899799 A JP34899799 A JP 34899799A JP 34899799 A JP34899799 A JP 34899799A JP 3609672 B2 JP3609672 B2 JP 3609672B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- code
- carrier
- tracking
- frequency
- correction frequency
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Description
【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。
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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34899799A JP3609672B2 (ja) | 1999-12-08 | 1999-12-08 | Gps受信機の信号追尾装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34899799A JP3609672B2 (ja) | 1999-12-08 | 1999-12-08 | Gps受信機の信号追尾装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001166027A JP2001166027A (ja) | 2001-06-22 |
JP3609672B2 true JP3609672B2 (ja) | 2005-01-12 |
Family
ID=18400802
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34899799A Expired - Fee Related JP3609672B2 (ja) | 1999-12-08 | 1999-12-08 | Gps受信機の信号追尾装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3609672B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008131637A (ja) * | 2006-11-24 | 2008-06-05 | Samsung Electro Mech Co Ltd | Cdma受信器のマッピングを利用した相関方法及び信号処理方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2780738B1 (en) * | 2011-11-18 | 2018-05-02 | Qualcomm Incorporated | Sps authentication |
-
1999
- 1999-12-08 JP JP34899799A patent/JP3609672B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008131637A (ja) * | 2006-11-24 | 2008-06-05 | Samsung Electro Mech Co Ltd | Cdma受信器のマッピングを利用した相関方法及び信号処理方法 |
US8179949B2 (en) | 2006-11-24 | 2012-05-15 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Correlation method and signal processing method of CDMA receiver using mapping |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2001166027A (ja) | 2001-06-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7269511B2 (en) | Method and system for data detection in a global positioning system satellite receiver | |
EP1711841B1 (en) | Method and apparatus for processing satellite positioning system signals to obtain time information | |
JP3829243B2 (ja) | ナビゲーションシステムの受信装置 | |
US7138944B2 (en) | Multiple antenna multi-frequency measurement system | |
US4807256A (en) | Global position system receiver | |
US7764226B1 (en) | Universal digital channel for receiving signals of global navigation satellite systems | |
JP3785210B2 (ja) | 広域測位システム用並列相関器 | |
EP1031845A2 (en) | Receiver calibration technique for glonass | |
KR20010034174A (ko) | 위성 무선 항법시스템의 의사-잡음 신호 수신기 | |
JP2004526951A (ja) | 微弱信号動作用の衛星利用測位システム受信機 | |
US20070230545A1 (en) | Method and apparatus for improved L2 performance in dual frequency semi-codeless GPS receivers | |
US7660373B2 (en) | Data demodulation from weak navigational satellite signals | |
JP4306693B2 (ja) | 相関検出装置、相関検出方法並びに受信装置 | |
CN109581436B (zh) | 相邻频点导航信号联合接收机和接收方法 | |
FI111109B (fi) | Menetelmä vastaanottimen tahdistamiseksi, paikannusjärjestelmä, vastaanotin ja elektroniikkalaite | |
JP3609672B2 (ja) | Gps受信機の信号追尾装置 | |
US7248624B2 (en) | Bit synchronization in a communications device | |
CN108169773B (zh) | 一种基于最大似然相干积分的卫星导航信号跟踪方法 | |
EP1808967A1 (en) | A method for code alignment for DSSS signal processing | |
Jovancevic et al. | Real-time dual frequency software receiver | |
CN109633714B (zh) | 一种高w码适应性的l2p(y)信号跟踪方法 | |
Jovancevic et al. | Reconfigurable dual frequency software GPS receiver and applications | |
Chakravarthy et al. | Software GPS receiver | |
EP1724600B1 (en) | A system and method for acquisition of signals | |
Jovancevic et al. | Open Architecture Development System for Advanced Navigational Systems |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040512 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040601 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040802 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20041012 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20041014 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |