JP3647139B2 - スペクトラム拡散受信機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、GPS受信機などに用いられるスペクトラム拡散受信機に関し、特に、受信機の主要機能部分である復調回路及びPN符号発生器に対する自己診断機能を内蔵したスペクトラム拡散受信機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
スペクトラム拡散受信機は、例えば、測量用のGPS受信機や移動電話用の受信手段として用いられている。この種の受信機における受信信号の復調は、デジタル信号処理によるハードウエアによって行われている。これらハードウエアを構成する素子は、一般的に、集積回路で構成されている。
【0003】
ところで、測量用のGPS受信機は、スペクトラム拡散信号を復調する復調回路が内蔵されているが、このような復調回路が組み込まれたGPS受信機は、復調回路が正常に動作するか否かは、衛星からの受信信号、または、それと同等な信号を出力できるGPS疑似信号発生器と同期を採ることにより確認されていた。
【0004】
しかしながら、このように復調回路の機能確認手段には、以下に説明する技術的な課題が存在していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、GPS受信機で衛星からのスペクトラム拡散信号を受信して復調を行う際には、衛星の飛来する時間帯や高度角による電波の受信障害物の影響等がある場合には、必ずしも受信が順調に行われるとは限らない。このような条件下で、例えば、復調が行なえない場合には、受信する電波信号の強度が不足しているのか、あるいは、復調回路に機能障害があるのかが、使用者側で判断することが難しかった。
【0006】
つまり、復調回路を構成する集積回路は、工場で製造して、出荷前に一括テストを行う場合には、確認操作が面倒である点を除けば、アンテナ設備や試験条件などを整えた状態で行えるので、問題がないものの、実際にユーザがGPS受信機を運用して復調回路の機能を確認する際には、何らかの外的要因により復調がてきないのか、あるいは、復調回路自体が故障しているのかを、ユーザ自身で判断することが難しい。
【0007】
特に、スペクトラム拡散通信方式の場合には、同期が完全にとれるまでの間は、ホワイトノイズが生じている状態が続くため、ユーザにとっては、使用機器の故障の有無に対して疑心暗鬼が生ずる確率が高い。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、実際にアンテナを接続することなく、受信機の主要機能部分である復調回路やPN符号発生器に対する自己診断が行えるようにしたスペクトラム拡散受信機を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明は、スペクトラム拡散信号を復調する復調回路と、この復調回路にPN符号を送出するPN符号発生器とを備えたスペクトラム拡散受信機において、前記復調回路に対するテストパターンを予め記憶し、前記復調回路にテスト信号を送出する記憶手段と、前記PN符号発生器のチェック用のレジスタと、前記復調回路に供給する受信信号と前記テスト信号とを切替える第1切替え手段と、前記PN符号発生器から送出されるPN符号の供給先をチェック用のレジスタと前記復調回路とのいずれかに切替える第2切替え手段と、前記第1切替え手段の切替えにより前記復調回路へ前記テスト信号を供給するとともに、前記第2切替え手段の切替えにより前記PN符号を前記復調回路に供給したときに、前記テスト信号が前記復調回路で復調された結果、及び、前記第2切替え手段により前記PN符号の供給先を前記レジスタに切替えたときの前記レジスタの内容を取り込んで故障の有無を判定する判定手段とを備えた。
この構成において、第1切替え手段の切替えによりテスト信号を復調回路へ供給するとともに、第2切替え手段の切替えによりPN符号を前記復調回路に供給して、前記テスト信号を前記復調回路で復調してみる。問題がなければ、GPS擬似信号を入れて調べる。これで、当該復調回路の故障の有無が判断される。また、PN符号発生器においても、第2切替え手段の切替えにより前記PN符号の供給先をレジスタに切替えて、PN符号を前記レジスタに取り込み、取り込んだ内容からPN発生器の故障の有無が判断される。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。図1は、本発明にかかるスペクトラム拡散受信機の一実施例を示しており、この実施例では、測量に用いられるGPS受信機の復調回路の要部が示されている。同図に示すGPS受信機は、図外のアンテナを介して、受信される衛星からのスペクトラム拡散信号をデジタル信号に変換するA/D変換器1を有している。
【0010】
A/D変換器1の出力側には、切替えスイッチsw1 の常閉接点を介して、コードトラッキング回路2が接続されている。このコードトラッキング回路2は、GPS受信機に内蔵されている復調回路の1つであって、スペクトラム拡散信号からPN符号を復調し、このときの逆拡散に用いられるPN符号信号を供給するPN符号発生器4が、切替えスイッチsw3 を介して接続されている。
【0011】
また、A/D変換器1の出力側には、切替えスイッチsw2 の常閉接点を介して、キャリアトラッキング回路3が接続されていて、このキャリアトラッキング回路3は、GPS受信機に内蔵されている復調回路の1つであって、スペクトラム拡散信号から航法データを抽出する。
コードおよびキャリアトラッキング回路2,3には、これらの作動を制御するとともに、得られたPN符号,航法データに基づいて測位のための各種の演算処理を実行するCPU5が接続されている。このようなGPS受信機としての基本的な構成は、この種の従来の受信機と同一であるが、本実施例のGPS受信機には、以下に説明する点に顕著な特徴がある。
【0012】
すなわち、本実施例のGPS受信機では、上記基本構成に加えて、前記コードトラッキング回路2に対するシュミレート用のテストパターンを予め記憶させてある第一のROM(1)6と、同じくキャリアトラッキング回路3に対するシュミレート用のテストパターンを予め記憶させてある第二のROM(2)7と、前記PN符号発生器のPN符号系列を読込むためのレジスタ8、及びこのレジスタ8の内容を読込んで、この符号系列を判定する判定回路9とを備えている。
【0013】
ROM(1)6は、切替えスイッチsw1 の常開接点を介して、コードトラッキング回路2の入力側に接続されている。ROM(2)7は、切替えスイッチsw2 の常開接点を介して、キャリアトラッキング回路3の入力側に接続されている。レジスタ8の入力側は、切替えスイッチsw3 の常開接点を介して、PN符号発生器4の出力側に接続されている。
【0014】
各切替えスイッチsw1 ,sw2 ,sw3 は、CPU5の切替え動作指令によって切替えられ、図示の通常の受信モードからテストモードに移行し、それぞれの回路に対する診断がなされる。
すなわち、まず、CPU5からコードトラッキング回路テスト信号が送信されると、切替えスイッチsw1 が作動し、第一のROM(1)6からテスト信号がコードトラッキング回路2に出力される。
【0015】
同時に切替えスイッチsw3も切替わって、PN符号発生器4からPN符号もコードトラッキング回路2に供給される。ROM6からのテスト信号を受けたコードトラッキング回路2では、このテストパターンに対応した復調処理が行なわれ、その結果をCPU5に出力する。CPU5では、その出力内容により、コードトラッキング回路2が正常に動作しているか否かを判定し、図示しない表示器などにその内容を表示する。
また、CPU5からキャリアトラッキング回路テスト信号が送信されると、切替えスイッチsw2が作動し、第二のROM(2)7のテーブルからテスト信号がキャリアトラッキング回路3に出力される。
【0016】
このテスト信号を受けたキャリアトラッキング回路3では、このテストパターンに対応した復調処理を行い、その結果をCPU5に出力する。CPU5ではその出力内容により、キャリアトラッキング回路3が正常に動作しているか否かを判定し、図示しない表示器などにその内容を表示する。
さらに、PNコード発生器4は、基準PNコードがエポック信号のタイミングにより、コードの判別がつくビット数で生成され、CPU5からPN符号テスト切替え信号が送信されると、切替えスイッチsw3 が作動して、レジスタ8がPN符号発生器4の出力側に接続されPN符号発生器4から出力されるPN符号系列は、レジスタ8に取込まれ、この内容を符号判定回路9で比較し、正常であるか否かが判定され、その判定結果をCPU5に出力し、これによりCPU5は、PN符号発生器4が正常に動作しているか否かを図示しない表示器などに表示させる。
【0017】
以上のように構成されたGPS受信機にあっては、実際に衛星からスペクトラム拡散信号を受信することなく、復調回路(コードトラッキング回路2,キャリアトラッキング回路3)やPN符号発生器4が正常か否かを自己診断できることになる。
なお、本発明は、GPS受信機だけでなく、その他のスペクトラム拡散方式の受信機一般に適用できることは勿論である。
【0018】
【発明の効果】
以上実施例により詳細に説明したように、本発明にかかるスペクトラム拡散受信機にあっては、アンテナを接続することなく復調回路及びPN符号発生器の診断を行うことができるため、工場出荷前の製品検査を簡素化でき、また、ユーザによる運用時においても、その主要部分の診断を、電波を受けることなく行えるため、安心である利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる自己診断機能付GPS受信機の回路構成の要部を示すブロック図である。
【符号の説明】
2 コードトラッキング回路
3 キャリアトラッキング回路
4 PN符号発生器
5 CPU(判定手段)
6 第一のROMテーブル(記憶手段)
7 第二のROMテーブル(記憶手段)
8 レジスタ
9 符号判定回路(手段)
sw1,sw2,sw3 スイッチ(切替え手段)
Claims (1)
- スペクトラム拡散信号を復調する復調回路と、この復調回路にPN符号を送出するPN符号発生器とを備えたスペクトラム拡散受信機において、
前記復調回路に対するテストパターンを予め記憶し、前記復調回路にテスト信号を送出する記憶手段と、
前記PN符号発生器のチェック用のレジスタと、
前記復調回路に供給する受信信号と前記テスト信号とを切替える第1切替え手段と、
前記PN符号発生器から送出されるPN符号の供給先をチェック用のレジスタと前記復調回路とのいずれかに切替える第2切替え手段と、
前記第1切替え手段の切替えにより前記復調回路へ前記テスト信号を供給するとともに、前記第2切替え手段の切替えにより前記PN符号を前記復調回路に供給したときに、前記テスト信号が前記復調回路で復調された結果、及び、前記第2切替え手段により前記PN符号の供給先を前記レジスタに切替えたときの前記レジスタの内容を取り込んで故障の有無を判定する判定手段とを備えたことを特徴とするスペクトル拡散受信機。
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1996
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