JP4277151B2 - 全地球測位システムの受信装置及び復調処理制御方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は全地球測位システムの受信装置及び復調処理制御方法に関し、例えば移動体の位置測定を行うＧＰＳ(Global Positioning System) の受信装置に適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＧＰＳにおいては地球上を周回する複数個のＧＰＳ衛星からそれぞれ送信される衛星信号をＧＰＳ受信装置によって受信し、当該受信した衛星信号を解析することにより、当該ＧＰＳ受信装置と各ＧＰＳ衛星との距離をそれぞれ取得し、これらを基に移動体の現在位置を算出するようになされている。
【０００３】
このＧＰＳ衛星から送信される衛星信号は、各ＧＰＳ衛星毎に異なる種類の符号系列でなるＰＮ(Pseudo noise)コードすなわち疑似雑音符号によってスペクトラム拡散された信号である。
【０００４】
従ってＧＰＳ受信装置は、複数種類のＧＰＳ衛星毎にそれぞれ応じた局部ＰＮコードを発生し得るようになされており、発生した局部ＰＮコードの位相を衛星信号のＰＮコードの位相に合わせることにより同期獲得し、衛星信号に対してトラッキングをかけることにより同期補足した後、スペクトラム逆拡散処理を施すことによりＧＰＳ衛星からの航法メッセージ（測位計算のための軌道情報等）を復調する。
【０００５】
実際上、図４に示すようにＧＰＳ受信装置１は、受信可能な圏内に存在する複数の第１ＧＰＳ衛星２〜第４ＧＰＳ衛星５から送信される衛星信号Ｓ１〜Ｓ４をＧＰＳアンテナ６及び受信回路７を介して受信し、衛星信号Ｓ１を第１復調器８に、衛星信号Ｓ２を第２復調器９に、衛星信号Ｓ３を第３復調器１０に、衛星信号Ｓ４を第４復調器１１にそれぞれ供給する。
【０００６】
第１復調器８〜第４復調器１１は、衛星信号Ｓ１〜Ｓ４に対してそれぞれ同期獲得及び同期補足した後、スペクトラム逆拡散処理を施すことにより衛星信号Ｓ１〜Ｓ４を復調し、その復調結果データＳ５〜Ｓ８を後段の回路（図示せず）に出力すると共に、制御回路１２に送出する。
【０００７】
制御回路１２は、第１復調器８〜第４復調器１１から供給された復調結果データＳ５〜Ｓ８を基に、第１復調器８〜第４復調器１１の復調状態を推測し、当該復調状態に応じた復調制御信号Ｓ１１〜Ｓ１４を第１復調器８〜第４復調器１１に供給することにより、当該第１復調器８〜第４復調器１１おける復調状態を制御するようになされている。
【０００８】
このようにＧＰＳ受信装置１は、第１復調器８〜第４復調器１１で第１ＧＰＳ衛星２〜第４ＧＰＳ衛星５からの衛星信号Ｓ１〜Ｓ４をそれぞれ並列的に復調することにより、複数のＧＰＳ衛星との距離を算出し、これらの距離関係を基に現在位置を測位するようになされている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところでかかる構成のＧＰＳ受信装置１においては、第１ＧＰＳ衛星２〜第４ＧＰＳ衛星５からの衛星信号Ｓ１〜Ｓ４に対してそれぞれ同期獲得を行うために、受信可能な圏内に存在するＧＰＳ衛星の数かそれ以上の数の復調器（第１復調器８〜第４復調器１１）を有しており、このため回路構成が大型化するという問題があった。
【００１０】
またＧＰＳ受信装置１は、図２（Ｂ）に示すように第１復調器８〜第４復調器１１を同時に並列的に動作させているので消費電力が増大してしまうという問題があった。
【００１１】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、小型で電力消費の少ない全地球測位システムの受信装置及び復調処理制御方法を提案しようとするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため本発明においては、全地球測位システムにおける複数の衛星からそれぞれ送信される複数の衛星信号を受信し、当該受信した複数の衛星信号に対して復調処理を行い、衛星信号と同期した通信システムの基地局からの送信信号に基づいて当該送信信号の擬似雑音符号における周期の先頭タイミングを検出し、当該先頭タイミングに基づいて生成されたシステムタイム信号に基づいて、認識手段により、複数の衛星信号のうち最初に到達する最初の衛星信号の擬似雑音符号における周期の先頭タイミングを大まかに認識し、当該先頭タイミングを中心とした前後所定数チップ分のサーチ幅の範囲内で、擬似雑音符号と最初の衛星信号との相関値を算出することにより同期獲得を行い、最初の衛星信号に対する復調タイミングを得、複数の衛星信号のうち２番目以降の衛星信号に対する同期獲得を行い、２番目以降の衛星信号に対する復調タイミングを得、最初の衛星信号に対する復調タイミング、２番目以降の衛星信号に対する復調タイミングを用いて復調処理を時分割制御するようにする。
これにより、通信システムの基地局からの送信信号と同期したシステムタイム信号に基づいて複数の衛星信号のうち最初に到達する最初の衛星信号の擬似雑音符号における周期の先頭タイミングを短時間のうちに大まかに認識し得、その先頭タイミングを中心とした前後所定数チップ分のサーチ幅の範囲内で擬似雑音符号と最初の衛星信号との相関値を算出して同期獲得することにより最初の衛星信号に対する復調タイミングを得、その後、複数の衛星信号のうち２番目以降の衛星信号に対する同期獲得を行うことにより２番目以降の衛星信号に対する復調タイミングを得、最初の衛星信号に対する復調タイミング、２番目以降の衛星信号に対する復調タイミングを用いて復調処理を時分割制御することができるので、複数の衛星信号に対する同期獲得及び復調処理までに要する時間を短縮化し、各衛星にそれぞれ対応した復調手段を設けることなく、効率良く複数の衛星信号に対する復調処理を実行することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
【００１４】
図４との対応部分に同一符号を付して示す図１において、２０は全体として本発明における全地球測位システムの受信装置としてのＧＰＳ受信装置を示し、大きく分けて例えば４種類の第１ＧＰＳ衛星２〜第４ＧＰＳ衛星５から送信される衛星信号Ｓ１〜Ｓ４を受信するためのＧＰＳ受信部２１と、ＩＳ９５規格に対応したＤＳ(Direct Sequence :直接拡散) 方式によるＣＤＭＡ(Code Division Multiple Access) セルラーシステムの基地局から送信されるスペクトラム拡散信号Ｓ２２を受信するためのＣＤＭＡ受信部２２とによって構成されている。
【００１５】
ＣＤＭＡ受信部２２は、ＣＤＭＡアンテナ２３及び受信回路２４を介して受信したスペクトラム拡散信号Ｓ２２を相関回路２５に入力する。相関回路２５は、シフトレジスタ及び乗算器によって構成され、ＰＮコード発生回路２６から供給される局部ＰＮコードＣ１１とスペクトラム拡散信号Ｓ２２とを乗算することにより相関値Ｓ２３を算出し、これを制御回路２７に送出する。
【００１６】
制御回路２７は、相関値Ｓ２３が所定の閾値を越えていない低レベルのとき、スペクトラム拡散信号Ｓ２２のＰＮコードとＰＮコード発生回路２６で発生した局部ＰＮコードＣ１１とが同期していないと判定し、ＰＮコード発生回路２６に対して位相制御信号ＣＴＬ１１を供給することにより局部ＰＮコードＣ１１の位相をオフセット制御する。
【００１７】
ＰＮコード発生回路２６は、位相制御信号ＣＴＬ１１に基づいて局部ＰＮコードＣ１１の位相をオフセットし、その結果得られる位相オフセットされた局部ＰＮコードＣ１１を相関回路２５に送出すると共に、局部ＰＮコードＣ１１の位相状態を示す位相結果情報Ｓ２４を制御回路２７に送り返す。
【００１８】
従って制御回路２７は、相関回路２５からの相関値Ｓ２３に基づいて同期獲得できていないと判断した場合、位相結果情報Ｓ２４に応じて位相制御信号ＣＴＬ１１を生成し、これをＰＮコード発生回路２６に送出することにより、当該ＰＮコード発生回路２６による局部ＰＮコードＣ１１の位相を順次オフセットして出力させるようになされている。
【００１９】
また制御回路２７は、相関値Ｓ２３が所定の閾値を越えた高レベルのとき、スペクトラム拡散信号Ｓ２２のＰＮコードとＰＮコード発生回路２６で発生した局部ＰＮコードＣ１１とが同期していると判定して同期補足を行う。
【００２０】
このとき制御回路２７は、同期獲得したことを位相制御信号ＣＴＬ１１によってＰＮコード発生回路２６に通知すると共に、データ復調時におけるスペクトラム拡散信号Ｓ２２のＰＮコードの周期の先頭タイミングを示す復調制御信号Ｓ２５を生成し、これを相関回路２５に対して送出する。
【００２１】
相関回路２５は、シフトレジスタ及び乗算器に加えて内部に復調器（図示せず）を有しており、当該復調器で復調制御信号Ｓ２５に基づいてスペクトラム拡散信号Ｓ２２をスペクトラム逆拡散処理することにより、基地局から送られてくる送信データを復調するようになされている。
【００２２】
ところでＰＮコード発生回路２６は、同期獲得したことを制御回路２７からの位相制御信号ＣＴＬ１１によって認識すると、同期獲得したタイミングすなわちスペクトラム拡散信号Ｓ２２のＰＮコードにおける周期の先頭タイミングを示すコードタイミング信号Ｓ２６をカウンタ構成でなるシステムタイム回路２８に供給する。
【００２３】
システムタイム回路２８は、制御回路２７からのシステムタイム制御信号Ｓ２７に応じてＰＮコード発生回路２６から供給されたコードタイミング信号Ｓ２６に同期したタイミングでカウンタをリセットすることによりシステムタイム信号Ｓ２８を生成し、これをＧＰＳ受信部２１の制御回路３１に送出する。
【００２４】
ここで、ＣＤＭＡセルラーシステムの基地局は第１ＧＰＳ衛星２〜第４ＧＰＳ衛星５のいずれかにより送信される衛星信号を受信し、当該衛星信号を解析することにより求めたＧＰＳ時刻を基にスペクトラム拡散信号Ｓ１０を生成する際の基準となるＣＤＭＡ時刻を設定しているので、ＧＰＳ時刻とＣＤＭＡ時刻とは所定タイミング毎に同期した状態である。
【００２５】
ＧＰＳ受信部２１の制御回路３１は、ＣＰＵ(Centaral Processing Unit)でなり、システムタイム信号Ｓ２８を入力することにより、当該システムタイム信号Ｓ２８に基づいて例えば第１ＧＰＳ衛星２から送信されて最初に到達する衛星信号Ｓ１のＰＮコードにおける周期の先頭タイミングを大まかに認識し得るようになされている。
【００２６】
またＧＰＳ受信部２１の制御回路３１は、復調器３２に対して復調制御信号Ｓ３１で第１ＧＰＳ衛星２に対応した局部ＰＮコードを与える。ここで復調器３２は、内部に相関回路（図示せず）を有し、相関回路を介して衛星信号Ｓ１のＰＮコードにおける周期の先頭タイミングを中心とした前後数チップ（もしくは数十チップ）分のサーチ幅の範囲内で相関値を算出することにより、短時間で同期獲得を行って衛星信号Ｓ１を復調することができる。
【００２７】
この結果、復調器３２は実際に同期獲得したときの同期獲得タイミングを得、これを同期獲得タイミング信号Ｓ３２としてタイミングカウント回路３３に送出する。タイミングカウント回路３３は、第１ＧＰＳ衛星２の衛星信号Ｓ１を同期獲得したときのチップ単位の復調タイミングでカウンタ値を例えば「０」にセットして内部メモリに記憶する。
【００２８】
この後ＧＰＳ受信部２１の制御回路３１は、復調器３２に対して復調制御信号Ｓ３１で第２ＧＰＳ衛星３、第３ＧＰＳ衛星４及び第４ＧＰＳ衛星５にそれぞれ対応した局部ＰＮコードを順次与え、当該復調器３２を介して同期獲得を行ったときの同期獲得タイミングを順次得、これらを同期獲得タイミング信号Ｓ３２としてそれぞれタイミングカウント回路３３に送出する。
【００２９】
タイミングカウント回路３３は、復調器３２から第２ＧＰＳ衛星３〜第４ＧＰＳ衛星５の衛星信号Ｓ２〜Ｓ４を同期獲得したときのチップ単位の同期獲得タイミングをそれぞれカウンタ値としてカウントし、衛星信号Ｓ１に対するカウンタ値「０」との時間的な差分値を復調タイミングとして内部メモリにそれぞれ記憶し、これらの復調タイミングを衛星信号Ｓ２〜Ｓ４の同期獲得に用いることにより、次回から第２ＧＰＳ衛星３〜第４ＧＰＳ衛星５の衛星信号Ｓ２〜Ｓ４に対して短時間で同期獲得を行い得るようになされている。
【００３０】
ところで復調器３２は、衛星信号Ｓ１を復調することにより第１ＧＰＳ衛星２〜第４ＧＰＳ衛星５に共通な絶対時刻情報を復調結果データＳ３３として制御回路３１に送出する。
【００３１】
制御回路３１は、タイミングカウント回路３３から常時１[msec]単位の基準タイミング信号Ｓ３５が供給されており、当該基準タイミング信号Ｓ３５及び復調結果データＳ３３の絶対時刻情報に基づいて、次の衛星信号Ｓ２に復調処理を切り換えるために予め設定された１[msec]単位の切換タイミングを切換制御信号Ｓ３４としてタイミングカウント回路３３に出力する。
【００３２】
このとき同時に制御回路３１は、復調制御信号Ｓ３１で次に第２ＧＰＳ衛星３から到達する衛星信号Ｓ２に対応した局部ＰＮコードと、復調処理の切換命令とを復調器３２に出力する。
【００３３】
タイミングカウント回路３３は、制御回路３１から切換制御信号Ｓ３４が供給されると、衛星信号Ｓ２に対する復調タイミングを内部メモリから読み出し、当該復調タイミングに対応したチップ単位の時分割切換タイミング信号Ｓ３６を復調器３２に対して出力する。
【００３４】
これにより復調器３２は、例えば第２ＧＰＳ衛星３に対応した局部ＰＮコードを用いて衛星信号Ｓ２の同期獲得を行い、復調結果を得る。
【００３５】
ここで図２（Ａ）に示すように、衛星信号Ｓ１〜Ｓ４は５０[bps] の伝送速度で送信されており、それぞれ衛星信号Ｓ１〜Ｓ４における各ＰＮコード（１周期は１[msec]）の２０倍の２０[msec]で繰り返し同一内容の１ビットが送信されている。
【００３６】
従ってＧＰＳ受信装置２０は、図２（Ｃ）に示すように２０[msec]の間に繰り返し送信されている例えば１ビットのデータ（Ａ１）を１[msec]分だけ復調すれば復調結果を得られるので、復調器３２で衛星信号Ｓ１〜Ｓ４に対する復調処理を１[msec]分ずつ時分割で行うようになされている。
【００３７】
これによりＧＰＳ受信装置２０は、第１ＧＰＳ衛星２〜第４ＧＰＳ衛星５にそれぞれ対応した数又はそれ以上の復調器を必要とせず、復調器３２により２０[msec]のうち１[msec]分ずつ衛星信号Ｓ１〜Ｓ４を時分割復調処理するだけで済むため、回路構成を簡素化し得ると共に消費電力を一段と低減し得るようになされている。
【００３８】
ところでＧＰＳ受信装置２０においては、実際上、衛星信号Ｓ１〜衛星信号Ｓ４の到達時刻の時間差がチップ単位のオフセット（すなわち時間的なずれ）として発生している。
【００３９】
これによりＧＰＳ受信装置２０は、衛星信号Ｓ１の復調処理から衛星信号Ｓ２の復調処理に切り換えるときや、衛星信号Ｓ２の復調処理から衛星信号Ｓ３の復調処理に切り換えるときに、図２（Ｃ）に示すようにデータ（Ａ１）を復調するタイミングと、データ（Ａ２）を復調するタイミングと、データ（Ａ３）を復調するタイミングとの間隔を１[msec]毎に設定したとしても、チップ単位のずれが生じることになる。
【００４０】
従ってＧＰＳ受信装置２０の制御回路３１は、タイミングカウント回路３３の内部メモリに記憶した衛星信号Ｓ２〜Ｓ４それぞれに対する復調タイミングに応じて、復調処理を切り換えるときのチップ単位のオフセットを最も少なくなるように制御している。
【００４１】
すなわちＧＰＳ受信装置２０の制御回路３１は、最も近くに存在する第１ＧＰＳ衛星２から次第に遠くに存在する第４ＧＰＳ衛星５の順番で復調処理を時分割制御するようになされており、これにより衛星信号Ｓ１〜Ｓ４の復調処理を切り換えるタイミングの時間的間隔を極力１[msec]近くに短くし得、２０[msec]の中で復調処理を効率良く実行することが可能となる。
【００４２】
次に、ＧＰＳ受信装置２０における復調処理の切換制御処理手順について説明する。ＧＰＳ受信装置２０の制御回路３１は、ルーチンＲＴ１の開始ステップから入ってステップＳＰ１に移る。
【００４３】
ステップＳＰ１において制御回路３１は、ＣＤＭＡ受信部２２から供給されたシステムタイム信号Ｓ２８を基に第１ＧＰＳ衛星２の衛星信号Ｓ１の同期獲得を行った後、衛星信号Ｓ２〜Ｓ４の同期獲得を順次行って同期獲得タイミングを得、これを復調タイミングとしてタイミングカウント回路３３の内部メモリに記憶し、次のステップＳＰ２に移る。
【００４４】
ステップＳＰ２において制御回路３１は、タイミングカウント回路３３の内部メモリに記憶した衛星信号Ｓ１〜Ｓ４に対する復調タイミングに基づいて、第１ＧＰＳ衛星２の衛星信号Ｓ１を同期獲得して復調結果の絶対時刻情報を得、次のステップＳＰ３に移る。
【００４５】
ステップＳＰ３において制御回路３１は、絶対時刻情報及びタイミングカウント回路３３から供給される１[msec]単位の基準タイミング信号Ｓ３５に基づいて、予め設定しておいた復調処理の切換タイミングになったか否かを判定する。
【００４６】
ここで否定結果が得られると、このことは予め設定しておいた復調処理の切換タイミングになっていないことを表しており、このとき制御回路３１はステップＳＰ３に戻って復調処理の切換タイミングになるまで待ち続ける。
【００４７】
これに対してステップＳＰ３で肯定結果が得られると、このことは予め設定しておいた復調処理の切換タイミングになったことを表しており、このとき制御回路３１は次のステップＳＰ４に移る。
【００４８】
ステップＳＰ４において制御回路３１は、復調処理の切換タイミングである切換制御信号Ｓ３４をタイミングカウント回路３３に出力すると共に、次に復調制御信号Ｓ３１で第２ＧＰＳ衛星３から到達する衛星信号Ｓ２に対応した局部ＰＮコードと、復調処理の切換命令とを復調器３２に出力し、次のステップＳＰ５に移る。
【００４９】
ステップＳＰ５において制御回路３１は、タイミングカウント回路３３の内部メモリに記憶した復調タイミングに基づいて、当該タイミングカウント回路３３から時分割切換タイミング信号Ｓ３６を復調器３２に供給して復調処理を切り換え、ステップＳＰ３に戻って再度上述の処理を繰り返す。
【００５０】
以上の構成において、ＧＰＳ受信装置２０は第１ＧＰＳ衛星２〜第４ＧＰＳ衛星５の衛星信号Ｓ１〜Ｓ４を受信手段としてのＧＰＳアンテナ６及び受信回路７によって受信し、制御手段としての制御回路３１の制御により、予めタイミングカウント回路３３の内部メモリに記憶した衛星信号Ｓ１〜Ｓ４の復調タイミングに基づいて、復調手段としての復調器３２で２０[msec]のうち１[msec]分ずつ衛星信号Ｓ１〜Ｓ４を時分割復調処理するようにしたことにより、回路構成を簡素化して一段と小型化し得ると共に、時分割復調処理によって消費電力を一段と低減することができる。
【００５１】
またＧＰＳ受信装置２０は、タイミングカウント回路３３の内部メモリに記憶した衛星信号Ｓ１〜Ｓ４の復調タイミングに応じて、最も近くに存在する第１ＧＰＳ衛星２から次第に遠くに存在する第４ＧＰＳ衛星５の順番で復調処理を時分割制御することにより、衛星信号Ｓ１〜Ｓ４の復調処理を順次切り換えるときの時間的間隔を極力短くして、２０[msec]の中で復調処理を効率良く実行することができる。
【００５２】
以上の構成によれば、ＧＰＳ受信装置２０は予めタイミングカウント回路３３の内部メモリに記憶した衛星信号Ｓ１〜Ｓ４の復調タイミングに基づいて、２０[msec]のうち１[msec]分ずつ衛星信号Ｓ１〜Ｓ４を時分割復調処理することにより、回路構成を簡素化して一段と小型化し得ると共に、時分割復調処理によって消費電力を一段と低減することができる。
【００５３】
なお上述の実施の形態においては、４種類の第１ＧＰＳ衛星２〜第４ＧＰＳ衛星５からの衛星信号Ｓ１〜Ｓ４を受信し、当該衛星信号Ｓ１〜Ｓ４の復調処理を復調器３２だけで時分割で行うようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、６種類又は８種類のＧＰＳ衛星からの衛星信号の復調処理を復調器３２だけで時分割で行ったり、もしくは復調器３２を複数設けることにより８種類、１２種類のＧＰＳ衛星からの衛星信号の復調処理をそれぞれ時分割で行うようにしても良い。この場合にも、上述の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００５４】
また上述の実施の形態においては、ＧＰＳ受信装置２０に搭載されたＣＤＭＡ受信部２２により検出されたシステムタイム信号Ｓ２８に基づいて第１ＧＰＳ衛星２から受信した衛星信号Ｓ１のＰＮコードにおける周期の先頭タイミングを大まかに認識し、短時間で同期獲得を行うようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ＣＤＭＡ受信部２２からシステムタイム信号Ｓ２８の供給を受けることなく、第１ＧＰＳ衛星２から受信した衛星信号Ｓ１を同期獲得するようにしても良い。この場合、同期獲得に時間を要する可能性が高いがＣＤＭＡ受信部２２を必要としないことにより、回路構成を簡素化することができる。
【００５５】
さらに上述の実施の形態においては、衛星信号Ｓ１〜Ｓ４を１[msec]分ずつ時分割復調処理するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、２[msec]分ずつ、又は３[msec]分ずつ時分割復調処理するようにしても良く、さらに衛星信号Ｓ１を１[msec]分だけ復調処理し、衛星信号Ｓ２を２[msec]分だけ復調処理し、衛星信号Ｓ３を４[msec]分だけ復調処理し、衛星信号Ｓ４を６[msec]分だけ復調処理する等のように復調処理時間を任意に可変するようにしても良い。
【００５６】
このようにＧＰＳ受信装置２０は、復調処理時間を任意に可変することにより、衛星信号Ｓ１〜Ｓ４それぞれの復調結果の正確性を高めて誤り率を低減させることができ、かくして受信特性の向上を図ることができる。
【００５７】
さらに上述の実施の形態においては、ＧＰＳ受信装置２０にＣＤＭＡ受信部２２を搭載するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ＣＤＭＡ方式の携帯電話機にＧＰＳ受信部２１を搭載するようにしても良い。
【００５８】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、通信システムの基地局からの送信信号と同期したシステムタイム信号に基づいて複数の衛星信号のうち最初に到達する最初の衛星信号の擬似雑音符号における周期の先頭タイミングを短時間のうちに大まかに認識し得、その先頭タイミングを中心とした前後所定数チップ分のサーチ幅の範囲内で擬似雑音符号と最初の衛星信号との相関値を算出して同期獲得することにより最初の衛星信号に対する復調タイミングを得、その後、複数の衛星信号のうち２番目以降の衛星信号に対する同期獲得を行うことにより２番目以降の衛星信号に対する復調タイミングを得、最初の衛星信号に対する復調タイミング、２番目以降の衛星信号に対する復調タイミングを用いて復調処理を時分割制御することができるので、複数の衛星信号に対する同期獲得及び復調処理までに要する時間を短縮化し、各衛星にそれぞれ対応した復調手段を設けることなく、効率良く複数の衛星信号に対する復調処理を実行することができ、かくして小型で効率良く短時間のうちに復調処理可能な全地球測位システムの受信装置及び復調処理制御方法を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明におけるＧＰＳ受信装置の構成を示すブロツク図である。
【図２】復調タイミングを示すタイミングチャートである。
【図３】復調処理の切換制御処理手順を示すフローチャートである。
【図４】従来のＧＰＳ受信装置の構成を示すブロツク図である。
【符号の説明】
１、２０……ＧＰＳ受信装置、２……第１ＧＰＳ衛星、３……第２ＧＰＳ衛星、４……第３ＧＰＳ衛星、５……第４ＧＰＳ衛星、６……ＧＰＳアンテナ、７……受信回路、２１……ＧＰＳ受信部、２２……ＣＤＭＡ受信部、３１……制御回路、３２……復調器、３３……タイミングカウント回路。
【発明の属する技術分野】
本発明は全地球測位システムの受信装置及び復調処理制御方法に関し、例えば移動体の位置測定を行うＧＰＳ(Global Positioning System) の受信装置に適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＧＰＳにおいては地球上を周回する複数個のＧＰＳ衛星からそれぞれ送信される衛星信号をＧＰＳ受信装置によって受信し、当該受信した衛星信号を解析することにより、当該ＧＰＳ受信装置と各ＧＰＳ衛星との距離をそれぞれ取得し、これらを基に移動体の現在位置を算出するようになされている。
【０００３】
このＧＰＳ衛星から送信される衛星信号は、各ＧＰＳ衛星毎に異なる種類の符号系列でなるＰＮ(Pseudo noise)コードすなわち疑似雑音符号によってスペクトラム拡散された信号である。
【０００４】
従ってＧＰＳ受信装置は、複数種類のＧＰＳ衛星毎にそれぞれ応じた局部ＰＮコードを発生し得るようになされており、発生した局部ＰＮコードの位相を衛星信号のＰＮコードの位相に合わせることにより同期獲得し、衛星信号に対してトラッキングをかけることにより同期補足した後、スペクトラム逆拡散処理を施すことによりＧＰＳ衛星からの航法メッセージ（測位計算のための軌道情報等）を復調する。
【０００５】
実際上、図４に示すようにＧＰＳ受信装置１は、受信可能な圏内に存在する複数の第１ＧＰＳ衛星２〜第４ＧＰＳ衛星５から送信される衛星信号Ｓ１〜Ｓ４をＧＰＳアンテナ６及び受信回路７を介して受信し、衛星信号Ｓ１を第１復調器８に、衛星信号Ｓ２を第２復調器９に、衛星信号Ｓ３を第３復調器１０に、衛星信号Ｓ４を第４復調器１１にそれぞれ供給する。
【０００６】
第１復調器８〜第４復調器１１は、衛星信号Ｓ１〜Ｓ４に対してそれぞれ同期獲得及び同期補足した後、スペクトラム逆拡散処理を施すことにより衛星信号Ｓ１〜Ｓ４を復調し、その復調結果データＳ５〜Ｓ８を後段の回路（図示せず）に出力すると共に、制御回路１２に送出する。
【０００７】
制御回路１２は、第１復調器８〜第４復調器１１から供給された復調結果データＳ５〜Ｓ８を基に、第１復調器８〜第４復調器１１の復調状態を推測し、当該復調状態に応じた復調制御信号Ｓ１１〜Ｓ１４を第１復調器８〜第４復調器１１に供給することにより、当該第１復調器８〜第４復調器１１おける復調状態を制御するようになされている。
【０００８】
このようにＧＰＳ受信装置１は、第１復調器８〜第４復調器１１で第１ＧＰＳ衛星２〜第４ＧＰＳ衛星５からの衛星信号Ｓ１〜Ｓ４をそれぞれ並列的に復調することにより、複数のＧＰＳ衛星との距離を算出し、これらの距離関係を基に現在位置を測位するようになされている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところでかかる構成のＧＰＳ受信装置１においては、第１ＧＰＳ衛星２〜第４ＧＰＳ衛星５からの衛星信号Ｓ１〜Ｓ４に対してそれぞれ同期獲得を行うために、受信可能な圏内に存在するＧＰＳ衛星の数かそれ以上の数の復調器（第１復調器８〜第４復調器１１）を有しており、このため回路構成が大型化するという問題があった。
【００１０】
またＧＰＳ受信装置１は、図２（Ｂ）に示すように第１復調器８〜第４復調器１１を同時に並列的に動作させているので消費電力が増大してしまうという問題があった。
【００１１】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、小型で電力消費の少ない全地球測位システムの受信装置及び復調処理制御方法を提案しようとするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため本発明においては、全地球測位システムにおける複数の衛星からそれぞれ送信される複数の衛星信号を受信し、当該受信した複数の衛星信号に対して復調処理を行い、衛星信号と同期した通信システムの基地局からの送信信号に基づいて当該送信信号の擬似雑音符号における周期の先頭タイミングを検出し、当該先頭タイミングに基づいて生成されたシステムタイム信号に基づいて、認識手段により、複数の衛星信号のうち最初に到達する最初の衛星信号の擬似雑音符号における周期の先頭タイミングを大まかに認識し、当該先頭タイミングを中心とした前後所定数チップ分のサーチ幅の範囲内で、擬似雑音符号と最初の衛星信号との相関値を算出することにより同期獲得を行い、最初の衛星信号に対する復調タイミングを得、複数の衛星信号のうち２番目以降の衛星信号に対する同期獲得を行い、２番目以降の衛星信号に対する復調タイミングを得、最初の衛星信号に対する復調タイミング、２番目以降の衛星信号に対する復調タイミングを用いて復調処理を時分割制御するようにする。
これにより、通信システムの基地局からの送信信号と同期したシステムタイム信号に基づいて複数の衛星信号のうち最初に到達する最初の衛星信号の擬似雑音符号における周期の先頭タイミングを短時間のうちに大まかに認識し得、その先頭タイミングを中心とした前後所定数チップ分のサーチ幅の範囲内で擬似雑音符号と最初の衛星信号との相関値を算出して同期獲得することにより最初の衛星信号に対する復調タイミングを得、その後、複数の衛星信号のうち２番目以降の衛星信号に対する同期獲得を行うことにより２番目以降の衛星信号に対する復調タイミングを得、最初の衛星信号に対する復調タイミング、２番目以降の衛星信号に対する復調タイミングを用いて復調処理を時分割制御することができるので、複数の衛星信号に対する同期獲得及び復調処理までに要する時間を短縮化し、各衛星にそれぞれ対応した復調手段を設けることなく、効率良く複数の衛星信号に対する復調処理を実行することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
【００１４】
図４との対応部分に同一符号を付して示す図１において、２０は全体として本発明における全地球測位システムの受信装置としてのＧＰＳ受信装置を示し、大きく分けて例えば４種類の第１ＧＰＳ衛星２〜第４ＧＰＳ衛星５から送信される衛星信号Ｓ１〜Ｓ４を受信するためのＧＰＳ受信部２１と、ＩＳ９５規格に対応したＤＳ(Direct Sequence :直接拡散) 方式によるＣＤＭＡ(Code Division Multiple Access) セルラーシステムの基地局から送信されるスペクトラム拡散信号Ｓ２２を受信するためのＣＤＭＡ受信部２２とによって構成されている。
【００１５】
ＣＤＭＡ受信部２２は、ＣＤＭＡアンテナ２３及び受信回路２４を介して受信したスペクトラム拡散信号Ｓ２２を相関回路２５に入力する。相関回路２５は、シフトレジスタ及び乗算器によって構成され、ＰＮコード発生回路２６から供給される局部ＰＮコードＣ１１とスペクトラム拡散信号Ｓ２２とを乗算することにより相関値Ｓ２３を算出し、これを制御回路２７に送出する。
【００１６】
制御回路２７は、相関値Ｓ２３が所定の閾値を越えていない低レベルのとき、スペクトラム拡散信号Ｓ２２のＰＮコードとＰＮコード発生回路２６で発生した局部ＰＮコードＣ１１とが同期していないと判定し、ＰＮコード発生回路２６に対して位相制御信号ＣＴＬ１１を供給することにより局部ＰＮコードＣ１１の位相をオフセット制御する。
【００１７】
ＰＮコード発生回路２６は、位相制御信号ＣＴＬ１１に基づいて局部ＰＮコードＣ１１の位相をオフセットし、その結果得られる位相オフセットされた局部ＰＮコードＣ１１を相関回路２５に送出すると共に、局部ＰＮコードＣ１１の位相状態を示す位相結果情報Ｓ２４を制御回路２７に送り返す。
【００１８】
従って制御回路２７は、相関回路２５からの相関値Ｓ２３に基づいて同期獲得できていないと判断した場合、位相結果情報Ｓ２４に応じて位相制御信号ＣＴＬ１１を生成し、これをＰＮコード発生回路２６に送出することにより、当該ＰＮコード発生回路２６による局部ＰＮコードＣ１１の位相を順次オフセットして出力させるようになされている。
【００１９】
また制御回路２７は、相関値Ｓ２３が所定の閾値を越えた高レベルのとき、スペクトラム拡散信号Ｓ２２のＰＮコードとＰＮコード発生回路２６で発生した局部ＰＮコードＣ１１とが同期していると判定して同期補足を行う。
【００２０】
このとき制御回路２７は、同期獲得したことを位相制御信号ＣＴＬ１１によってＰＮコード発生回路２６に通知すると共に、データ復調時におけるスペクトラム拡散信号Ｓ２２のＰＮコードの周期の先頭タイミングを示す復調制御信号Ｓ２５を生成し、これを相関回路２５に対して送出する。
【００２１】
相関回路２５は、シフトレジスタ及び乗算器に加えて内部に復調器（図示せず）を有しており、当該復調器で復調制御信号Ｓ２５に基づいてスペクトラム拡散信号Ｓ２２をスペクトラム逆拡散処理することにより、基地局から送られてくる送信データを復調するようになされている。
【００２２】
ところでＰＮコード発生回路２６は、同期獲得したことを制御回路２７からの位相制御信号ＣＴＬ１１によって認識すると、同期獲得したタイミングすなわちスペクトラム拡散信号Ｓ２２のＰＮコードにおける周期の先頭タイミングを示すコードタイミング信号Ｓ２６をカウンタ構成でなるシステムタイム回路２８に供給する。
【００２３】
システムタイム回路２８は、制御回路２７からのシステムタイム制御信号Ｓ２７に応じてＰＮコード発生回路２６から供給されたコードタイミング信号Ｓ２６に同期したタイミングでカウンタをリセットすることによりシステムタイム信号Ｓ２８を生成し、これをＧＰＳ受信部２１の制御回路３１に送出する。
【００２４】
ここで、ＣＤＭＡセルラーシステムの基地局は第１ＧＰＳ衛星２〜第４ＧＰＳ衛星５のいずれかにより送信される衛星信号を受信し、当該衛星信号を解析することにより求めたＧＰＳ時刻を基にスペクトラム拡散信号Ｓ１０を生成する際の基準となるＣＤＭＡ時刻を設定しているので、ＧＰＳ時刻とＣＤＭＡ時刻とは所定タイミング毎に同期した状態である。
【００２５】
ＧＰＳ受信部２１の制御回路３１は、ＣＰＵ(Centaral Processing Unit)でなり、システムタイム信号Ｓ２８を入力することにより、当該システムタイム信号Ｓ２８に基づいて例えば第１ＧＰＳ衛星２から送信されて最初に到達する衛星信号Ｓ１のＰＮコードにおける周期の先頭タイミングを大まかに認識し得るようになされている。
【００２６】
またＧＰＳ受信部２１の制御回路３１は、復調器３２に対して復調制御信号Ｓ３１で第１ＧＰＳ衛星２に対応した局部ＰＮコードを与える。ここで復調器３２は、内部に相関回路（図示せず）を有し、相関回路を介して衛星信号Ｓ１のＰＮコードにおける周期の先頭タイミングを中心とした前後数チップ（もしくは数十チップ）分のサーチ幅の範囲内で相関値を算出することにより、短時間で同期獲得を行って衛星信号Ｓ１を復調することができる。
【００２７】
この結果、復調器３２は実際に同期獲得したときの同期獲得タイミングを得、これを同期獲得タイミング信号Ｓ３２としてタイミングカウント回路３３に送出する。タイミングカウント回路３３は、第１ＧＰＳ衛星２の衛星信号Ｓ１を同期獲得したときのチップ単位の復調タイミングでカウンタ値を例えば「０」にセットして内部メモリに記憶する。
【００２８】
この後ＧＰＳ受信部２１の制御回路３１は、復調器３２に対して復調制御信号Ｓ３１で第２ＧＰＳ衛星３、第３ＧＰＳ衛星４及び第４ＧＰＳ衛星５にそれぞれ対応した局部ＰＮコードを順次与え、当該復調器３２を介して同期獲得を行ったときの同期獲得タイミングを順次得、これらを同期獲得タイミング信号Ｓ３２としてそれぞれタイミングカウント回路３３に送出する。
【００２９】
タイミングカウント回路３３は、復調器３２から第２ＧＰＳ衛星３〜第４ＧＰＳ衛星５の衛星信号Ｓ２〜Ｓ４を同期獲得したときのチップ単位の同期獲得タイミングをそれぞれカウンタ値としてカウントし、衛星信号Ｓ１に対するカウンタ値「０」との時間的な差分値を復調タイミングとして内部メモリにそれぞれ記憶し、これらの復調タイミングを衛星信号Ｓ２〜Ｓ４の同期獲得に用いることにより、次回から第２ＧＰＳ衛星３〜第４ＧＰＳ衛星５の衛星信号Ｓ２〜Ｓ４に対して短時間で同期獲得を行い得るようになされている。
【００３０】
ところで復調器３２は、衛星信号Ｓ１を復調することにより第１ＧＰＳ衛星２〜第４ＧＰＳ衛星５に共通な絶対時刻情報を復調結果データＳ３３として制御回路３１に送出する。
【００３１】
制御回路３１は、タイミングカウント回路３３から常時１[msec]単位の基準タイミング信号Ｓ３５が供給されており、当該基準タイミング信号Ｓ３５及び復調結果データＳ３３の絶対時刻情報に基づいて、次の衛星信号Ｓ２に復調処理を切り換えるために予め設定された１[msec]単位の切換タイミングを切換制御信号Ｓ３４としてタイミングカウント回路３３に出力する。
【００３２】
このとき同時に制御回路３１は、復調制御信号Ｓ３１で次に第２ＧＰＳ衛星３から到達する衛星信号Ｓ２に対応した局部ＰＮコードと、復調処理の切換命令とを復調器３２に出力する。
【００３３】
タイミングカウント回路３３は、制御回路３１から切換制御信号Ｓ３４が供給されると、衛星信号Ｓ２に対する復調タイミングを内部メモリから読み出し、当該復調タイミングに対応したチップ単位の時分割切換タイミング信号Ｓ３６を復調器３２に対して出力する。
【００３４】
これにより復調器３２は、例えば第２ＧＰＳ衛星３に対応した局部ＰＮコードを用いて衛星信号Ｓ２の同期獲得を行い、復調結果を得る。
【００３５】
ここで図２（Ａ）に示すように、衛星信号Ｓ１〜Ｓ４は５０[bps] の伝送速度で送信されており、それぞれ衛星信号Ｓ１〜Ｓ４における各ＰＮコード（１周期は１[msec]）の２０倍の２０[msec]で繰り返し同一内容の１ビットが送信されている。
【００３６】
従ってＧＰＳ受信装置２０は、図２（Ｃ）に示すように２０[msec]の間に繰り返し送信されている例えば１ビットのデータ（Ａ１）を１[msec]分だけ復調すれば復調結果を得られるので、復調器３２で衛星信号Ｓ１〜Ｓ４に対する復調処理を１[msec]分ずつ時分割で行うようになされている。
【００３７】
これによりＧＰＳ受信装置２０は、第１ＧＰＳ衛星２〜第４ＧＰＳ衛星５にそれぞれ対応した数又はそれ以上の復調器を必要とせず、復調器３２により２０[msec]のうち１[msec]分ずつ衛星信号Ｓ１〜Ｓ４を時分割復調処理するだけで済むため、回路構成を簡素化し得ると共に消費電力を一段と低減し得るようになされている。
【００３８】
ところでＧＰＳ受信装置２０においては、実際上、衛星信号Ｓ１〜衛星信号Ｓ４の到達時刻の時間差がチップ単位のオフセット（すなわち時間的なずれ）として発生している。
【００３９】
これによりＧＰＳ受信装置２０は、衛星信号Ｓ１の復調処理から衛星信号Ｓ２の復調処理に切り換えるときや、衛星信号Ｓ２の復調処理から衛星信号Ｓ３の復調処理に切り換えるときに、図２（Ｃ）に示すようにデータ（Ａ１）を復調するタイミングと、データ（Ａ２）を復調するタイミングと、データ（Ａ３）を復調するタイミングとの間隔を１[msec]毎に設定したとしても、チップ単位のずれが生じることになる。
【００４０】
従ってＧＰＳ受信装置２０の制御回路３１は、タイミングカウント回路３３の内部メモリに記憶した衛星信号Ｓ２〜Ｓ４それぞれに対する復調タイミングに応じて、復調処理を切り換えるときのチップ単位のオフセットを最も少なくなるように制御している。
【００４１】
すなわちＧＰＳ受信装置２０の制御回路３１は、最も近くに存在する第１ＧＰＳ衛星２から次第に遠くに存在する第４ＧＰＳ衛星５の順番で復調処理を時分割制御するようになされており、これにより衛星信号Ｓ１〜Ｓ４の復調処理を切り換えるタイミングの時間的間隔を極力１[msec]近くに短くし得、２０[msec]の中で復調処理を効率良く実行することが可能となる。
【００４２】
次に、ＧＰＳ受信装置２０における復調処理の切換制御処理手順について説明する。ＧＰＳ受信装置２０の制御回路３１は、ルーチンＲＴ１の開始ステップから入ってステップＳＰ１に移る。
【００４３】
ステップＳＰ１において制御回路３１は、ＣＤＭＡ受信部２２から供給されたシステムタイム信号Ｓ２８を基に第１ＧＰＳ衛星２の衛星信号Ｓ１の同期獲得を行った後、衛星信号Ｓ２〜Ｓ４の同期獲得を順次行って同期獲得タイミングを得、これを復調タイミングとしてタイミングカウント回路３３の内部メモリに記憶し、次のステップＳＰ２に移る。
【００４４】
ステップＳＰ２において制御回路３１は、タイミングカウント回路３３の内部メモリに記憶した衛星信号Ｓ１〜Ｓ４に対する復調タイミングに基づいて、第１ＧＰＳ衛星２の衛星信号Ｓ１を同期獲得して復調結果の絶対時刻情報を得、次のステップＳＰ３に移る。
【００４５】
ステップＳＰ３において制御回路３１は、絶対時刻情報及びタイミングカウント回路３３から供給される１[msec]単位の基準タイミング信号Ｓ３５に基づいて、予め設定しておいた復調処理の切換タイミングになったか否かを判定する。
【００４６】
ここで否定結果が得られると、このことは予め設定しておいた復調処理の切換タイミングになっていないことを表しており、このとき制御回路３１はステップＳＰ３に戻って復調処理の切換タイミングになるまで待ち続ける。
【００４７】
これに対してステップＳＰ３で肯定結果が得られると、このことは予め設定しておいた復調処理の切換タイミングになったことを表しており、このとき制御回路３１は次のステップＳＰ４に移る。
【００４８】
ステップＳＰ４において制御回路３１は、復調処理の切換タイミングである切換制御信号Ｓ３４をタイミングカウント回路３３に出力すると共に、次に復調制御信号Ｓ３１で第２ＧＰＳ衛星３から到達する衛星信号Ｓ２に対応した局部ＰＮコードと、復調処理の切換命令とを復調器３２に出力し、次のステップＳＰ５に移る。
【００４９】
ステップＳＰ５において制御回路３１は、タイミングカウント回路３３の内部メモリに記憶した復調タイミングに基づいて、当該タイミングカウント回路３３から時分割切換タイミング信号Ｓ３６を復調器３２に供給して復調処理を切り換え、ステップＳＰ３に戻って再度上述の処理を繰り返す。
【００５０】
以上の構成において、ＧＰＳ受信装置２０は第１ＧＰＳ衛星２〜第４ＧＰＳ衛星５の衛星信号Ｓ１〜Ｓ４を受信手段としてのＧＰＳアンテナ６及び受信回路７によって受信し、制御手段としての制御回路３１の制御により、予めタイミングカウント回路３３の内部メモリに記憶した衛星信号Ｓ１〜Ｓ４の復調タイミングに基づいて、復調手段としての復調器３２で２０[msec]のうち１[msec]分ずつ衛星信号Ｓ１〜Ｓ４を時分割復調処理するようにしたことにより、回路構成を簡素化して一段と小型化し得ると共に、時分割復調処理によって消費電力を一段と低減することができる。
【００５１】
またＧＰＳ受信装置２０は、タイミングカウント回路３３の内部メモリに記憶した衛星信号Ｓ１〜Ｓ４の復調タイミングに応じて、最も近くに存在する第１ＧＰＳ衛星２から次第に遠くに存在する第４ＧＰＳ衛星５の順番で復調処理を時分割制御することにより、衛星信号Ｓ１〜Ｓ４の復調処理を順次切り換えるときの時間的間隔を極力短くして、２０[msec]の中で復調処理を効率良く実行することができる。
【００５２】
以上の構成によれば、ＧＰＳ受信装置２０は予めタイミングカウント回路３３の内部メモリに記憶した衛星信号Ｓ１〜Ｓ４の復調タイミングに基づいて、２０[msec]のうち１[msec]分ずつ衛星信号Ｓ１〜Ｓ４を時分割復調処理することにより、回路構成を簡素化して一段と小型化し得ると共に、時分割復調処理によって消費電力を一段と低減することができる。
【００５３】
なお上述の実施の形態においては、４種類の第１ＧＰＳ衛星２〜第４ＧＰＳ衛星５からの衛星信号Ｓ１〜Ｓ４を受信し、当該衛星信号Ｓ１〜Ｓ４の復調処理を復調器３２だけで時分割で行うようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、６種類又は８種類のＧＰＳ衛星からの衛星信号の復調処理を復調器３２だけで時分割で行ったり、もしくは復調器３２を複数設けることにより８種類、１２種類のＧＰＳ衛星からの衛星信号の復調処理をそれぞれ時分割で行うようにしても良い。この場合にも、上述の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００５４】
また上述の実施の形態においては、ＧＰＳ受信装置２０に搭載されたＣＤＭＡ受信部２２により検出されたシステムタイム信号Ｓ２８に基づいて第１ＧＰＳ衛星２から受信した衛星信号Ｓ１のＰＮコードにおける周期の先頭タイミングを大まかに認識し、短時間で同期獲得を行うようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ＣＤＭＡ受信部２２からシステムタイム信号Ｓ２８の供給を受けることなく、第１ＧＰＳ衛星２から受信した衛星信号Ｓ１を同期獲得するようにしても良い。この場合、同期獲得に時間を要する可能性が高いがＣＤＭＡ受信部２２を必要としないことにより、回路構成を簡素化することができる。
【００５５】
さらに上述の実施の形態においては、衛星信号Ｓ１〜Ｓ４を１[msec]分ずつ時分割復調処理するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、２[msec]分ずつ、又は３[msec]分ずつ時分割復調処理するようにしても良く、さらに衛星信号Ｓ１を１[msec]分だけ復調処理し、衛星信号Ｓ２を２[msec]分だけ復調処理し、衛星信号Ｓ３を４[msec]分だけ復調処理し、衛星信号Ｓ４を６[msec]分だけ復調処理する等のように復調処理時間を任意に可変するようにしても良い。
【００５６】
このようにＧＰＳ受信装置２０は、復調処理時間を任意に可変することにより、衛星信号Ｓ１〜Ｓ４それぞれの復調結果の正確性を高めて誤り率を低減させることができ、かくして受信特性の向上を図ることができる。
【００５７】
さらに上述の実施の形態においては、ＧＰＳ受信装置２０にＣＤＭＡ受信部２２を搭載するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ＣＤＭＡ方式の携帯電話機にＧＰＳ受信部２１を搭載するようにしても良い。
【００５８】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、通信システムの基地局からの送信信号と同期したシステムタイム信号に基づいて複数の衛星信号のうち最初に到達する最初の衛星信号の擬似雑音符号における周期の先頭タイミングを短時間のうちに大まかに認識し得、その先頭タイミングを中心とした前後所定数チップ分のサーチ幅の範囲内で擬似雑音符号と最初の衛星信号との相関値を算出して同期獲得することにより最初の衛星信号に対する復調タイミングを得、その後、複数の衛星信号のうち２番目以降の衛星信号に対する同期獲得を行うことにより２番目以降の衛星信号に対する復調タイミングを得、最初の衛星信号に対する復調タイミング、２番目以降の衛星信号に対する復調タイミングを用いて復調処理を時分割制御することができるので、複数の衛星信号に対する同期獲得及び復調処理までに要する時間を短縮化し、各衛星にそれぞれ対応した復調手段を設けることなく、効率良く複数の衛星信号に対する復調処理を実行することができ、かくして小型で効率良く短時間のうちに復調処理可能な全地球測位システムの受信装置及び復調処理制御方法を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明におけるＧＰＳ受信装置の構成を示すブロツク図である。
【図２】復調タイミングを示すタイミングチャートである。
【図３】復調処理の切換制御処理手順を示すフローチャートである。
【図４】従来のＧＰＳ受信装置の構成を示すブロツク図である。
【符号の説明】
１、２０……ＧＰＳ受信装置、２……第１ＧＰＳ衛星、３……第２ＧＰＳ衛星、４……第３ＧＰＳ衛星、５……第４ＧＰＳ衛星、６……ＧＰＳアンテナ、７……受信回路、２１……ＧＰＳ受信部、２２……ＣＤＭＡ受信部、３１……制御回路、３２……復調器、３３……タイミングカウント回路。
Claims (3)
- 全地球測位システムにおける複数の衛星からそれぞれ送信される複数の衛星信号を受信する受信手段と、
上記受信手段によって受信された上記複数の衛星信号に対して復調処理を行う復調手段と、
上記衛星信号と同期した通信システムの基地局からの送信信号に基づいて当該送信信号の擬似雑音符号における周期の先頭タイミングを検出し、当該先頭タイミングに基づいて生成されたシステムタイム信号に基づいて上記複数の衛星信号のうち最初に到達する最初の衛星信号の擬似雑音符号における周期の先頭タイミングを大まかに認識する認識手段と、
上記先頭タイミングを中心とした前後所定数チップ分のサーチ幅の範囲内で、上記擬似雑音符号と上記最初の衛星信号との相関値を算出することにより同期獲得を行い、上記最初の衛星信号に対する復調タイミングを得、上記複数の衛星信号のうち２番目以降の衛星信号に対する上記同期獲得を行い、上記２番目以降の衛星信号に対する復調タイミングを得る復調タイミング取得手段と、
上記最初の衛星信号に対する復調タイミング、上記２番目以降の衛星信号に対する復調タイミングを用いて上記復調処理を時分割制御する制御手段と
を具える全地球測位システムの受信装置。 - 上記復調タイミング取得手段は、上記最初の衛星信号に対する復調タイミング、上記２番目以降の衛星信号に対する復調タイミングを内部メモリに記憶し、これを用いて次回からの同期獲得を行う
請求項１に記載の全地球測位システムの受信装置。 - 全地球測位システムにおける複数の衛星からそれぞれ送信される複数の衛星信号を受信手段により受信する受信ステップと、
上記受信ステップで受信された上記複数の衛星信号に対して復調手段により復調処理を行う復調ステップと、
上記衛星信号と同期した通信システムの基地局からの送信信号に基づいて当該送信信号の擬似雑音符号における周期の先頭タイミングを検出し、当該先頭タイミングに基づいて生成されたシステムタイム信号に基づいて、認識手段により、上記複数の衛星信号のうち最初に到達する最初の衛星信号の擬似雑音符号における周期の先頭タイミングを大まかに認識する認識ステップと、
上記先頭タイミングを中心とした前後所定数チップ分のサーチ幅の範囲内で、復調タイミング取得手段により、上記擬似雑音符号と上記最初の衛星信号との相関値を算出することにより同期獲得を行い、上記最初の衛星信号に対する復調タイミングを得、上記複数の衛星信号のうち２番目以降の衛星信号に対する上記同期獲得を行い、上記２番目以降の衛星信号に対する復調タイミングを得る復調タイミング取得ステップと、
上記最初の衛星信号に対する復調タイミング、上記２番目以降の衛星信号に対する復調タイミングを用いて、制御手段により上記復調処理を時分割制御する制御ステップと
を有する復調処理制御方法。
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