JP4659903B2 - 測位用受信装置 - Google Patents
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Description
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）衛星を利用する測位用受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
衛星測位システムは、地球の周回軌道を回る複数の人工衛星から送出される情報を受信して、各人工衛星との間の距離を測定し、受信側の装置の現在位置を計算するシステムである。米国の国防総省が構築したＧＰＳ（Global Positioning System）は、このような衛星測位システムの代表的なものであり、ＧＰＳ衛星と呼ばれる人工衛星を複数配置している。
【０００３】
ＧＰＳ衛星は、送出の対象となる信号に対して、所定のＰＲＮ（Pseudo Random Noise：擬似ランダム雑音）コードを用いたスペクトラム拡散処理を行う。すなわち、移動体通信端末では、このＧＰＳ衛星から送出される信号（以下、「ＧＰＳ信号」という。）に対し対応するＰＲＮコードを用いて逆拡散処理を行うことによって、元の信号を取得することが可能である。そして、取得した信号に対して、メッセージ同期、エフェメリス（ephemeris）収集、ＰＶＴ（Position, Velocity, Time）計算等の処理を行うことにより、自己の現在位置や時刻についての情報を得ることができる。
【０００４】
衛星を利用する測位装置では、通常４個以上の衛星の信号を同時に受信し、搬送波を捕捉して拡散符号を追尾し、スペクトラム逆拡散処理を行って衛星信号から航法データを復調する。また航法データなどを用いて衛星が信号送信した時刻を算出して各衛星毎の擬似距離（衛星信号が測位装置に到達するのに要した時間）を求め、求めた擬似距離に基づいて測位装置の位置を決定する。
【０００５】
現在ではＧＰＳ受信機が広く利用されており、カーナビゲーションシステムや、携帯電話、航空機制御、地殻変動の測量など様々な分野で利用されている。ＧＰＳ受信機は、Ｌ１と呼ばれる１５７５．４２ＭＨｚの信号を受信しているが、今後新たに第２の民間用信号（Ｌ２Ｃ）として１２２７．６ＭＨｚの信号と、第３の民間用信号（Ｌ５Ｃ）として１１７６．４５ＭＨｚの信号が利用可能となる。
【０００６】
さらに、欧州のガリレオ（Galileo）システムが計画されており、ＧＰＳと同等数の衛星を用いた衛星測位システムの構築が計画されている。このガリレオシステムにおいても複数の周波数信号が用意されており、これらの複数の信号を利用することができれば、従来以上の性能（受信エリアの広範囲化、自位置精度向上等）を実現することが可能となる。
【０００７】
特許文献１には、複数の受信帯域をもつ測位用受信構成において、受信系を複数もち受信特性を切り替え設定する測位衛星受信装置が開示されている。
【０００８】
図１は、従来の複数の受信帯域をもつ測位用受信装置を示す機能ブロック図である。
【０００９】
図１において、受信アンテナ１１により受信された高周波信号は、ＬＮＡ（Low Noise Amplifier）からなる受信信号増幅器１２により信号増幅された後、直交ミキサを構成するＩｃｈ（Ｉチャネル）用のミキサ１３とＱｃｈ（Ｑチャネル）用のミキサ１４とに入力される。
【００１０】
９０度移相器１５は、搬送波周波数と同一の周波数で発振する局部発振器１６からローカル信号をそのままミキサ１３に与えるとともに、局部発振器１６からローカル信号を９０度移相してミキサ１４に与える。その結果、ミキサ１３は、受信信号増幅器１２の出力信号を同相成分のベースバンド信号であるＩ信号に周波数変換して出力し、ミキサ１４は、受信信号増幅器１２の出力信号を直交成分のベースバンド信号であるＱ信号に周波数変換して出力する。
【００１１】
このＩ信号とＱ信号は、それぞれ第１のＩ，Ｑベースバンドフィルタである第１のＩ低域通過フィルタ１７と第１のＱ低域通過フィルタ１９により低周波成分の除去処理を受けて図示しないＡ／Ｄコンバータを介してデジタル処理部２１に入力されるとともに、第２のＩ，Ｑベースバンドフィルタである第２のＩ低域通過フィルタ１８と第２のＱ低域通過フィルタ２０により低周波成分の除去処理を受けて図示しないＡ／Ｄコンバータを介してデジタル処理部２１に入力される。
【００１２】
デジタル処理部２１では、デジタル信号からなる第１のＩ信号及びＱ信号と第２のＩ信号及びＱ信号にデジタル信号処理を施し、データを取り出す。取り出したデータは、ＣＰＵ２２に出力される。ＣＰＵ２２は、走査する衛星の選択と、受信信号の追尾制御と、衛星から送信される航法メッセージの取得を行う制御部である。
【００１３】
特許文献１には、複数の受信帯域をもつ測位用受信構成において、受信系を複数もち受信特性を切り替え設定する測位衛星受信装置が開示されている。
【００１４】
図２は、特許文献１記載の２系統の受信処理系を有する衛星測位用信号受信装置の概略構成を示すブロック図である。
【００１５】
図２において、衛星測位用信号受信装置３０は、衛星からの信号を受信するアンテナ３１と、アンテナ３１で受信した信号を増幅するＲＦアンプ部３２と、基準水晶発振器３３と、信号処理を行うデジタル処理部３４と、ユーザからの操作を受け付ける操作受付部３５と、２系統の受信処理系、すなわちミキサ部４１、局部発振器４２、ＩＦアンプ部４３及びＩＦフィルタ部４４からなる第１の受信処理系と、ミキサ部５１、局部発振器５２、ＩＦアンプ部５３及びＩＦフィルタ部５４からなる第２の受信処理系とを備えて構成される。
【００１６】
デジタル処理部３４は、マイコン等で構成されており、データ復調の各種制御処理を実行する。このデジタル処理部３４は、局部発振器４２，５２及びＩＦフィルタ部４４，５４に接続されており、これらの特性を個別に切り替え設定する。局部発振器４２，５２は一つの基準水晶発振器３３に接続されており、基準水晶発振器３３から得た基準周波数を用い、デジタル処理部３４から指示に基づく周波数を発生させる。
【００１７】
以上の構成において、例えば操作受付部３５においてユーザから受け付けた操作に基づいて、あるいはデジタル処理部３４が衛星測位用信号の受信状態に基づいて受信対象の衛星測位用信号を選択し、局部発振器４２，５２及びＩＦフィルタ部４４，５４の特性を切り替え設定する。
【特許文献１】
特開２００５−２０７８８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかしながら、このような従来の測位用受信装置にあっては、以下のような課題があった。
【００１９】
（１）同一周波数で、所望帯域が異なる測位システムにおいて、同一周波数であっても必要な受信帯域が異なるため、周波数帯域ごとに重複する回路部分が存在し、消費電流及び回路規模の削減が図れない。
【００２０】
（２）それぞれの測位システム（例えばガリレオシステムとＧＰＳシステム）に適用した受信系を複数持つ必要があり、回路規模及び消費電流が増大する。
【００２１】
（３）一方の受信システムで安定した測位ができた場合であっても他方の受信システムの回路動作が最適化されておらず、消費電流の削減が図れない。
【００２２】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、複数の測位システムに対応する受信系の回路構成を簡素化することができ、消費電流及び回路規模を削減することができる測位用受信装置を提供することを目的とする。
【００２３】
また、本発明は、各測位システムの動作を最適化して、測位率を向上させるとともに、消費電流を削減することができる測位用受信装置を提供することを別の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明の測位用受信装置は、複数の測位システムに対応し、前記複数の測位システムが利用する複数の衛星からの受信信号をベースバンド信号に周波数変換するミキサと、前記ミキサの後段に設けられ、前記ミキサの出力の帯域幅を制限し、該制限する帯域幅を前記第１の帯域幅と前記第１の帯域幅より帯域が狭い第２の帯域幅とに変化させることのできる第１の低域通過フィルタと、前記第１の低域通過フィルタの出力側に設けられ、前記第１の低域通過フィルタの出力を、前記第２の帯域幅に制限する第２の低域通過フィルタと、前記第１の低域通過フィルタからの第１のベースバンド信号、及び／又は前記第２の低域通過フィルタからの第２のベースバンド信号に信号処理を施して測位データを取り出す信号処理手段と、前記信号処理手段が、前記ミキサの出力を前記第１の帯域幅に制限して得られるベースバンド信号を用いずに前記測位データを取り出す場合、前記第１の低域通過フィルタによって制限する帯域幅を前記第２の帯域幅へ変化させて前記第２の低域通過フィルタの回路動作を停止するフィルタ制御手段と、を備える構成を採る。
【００２５】
本発明によれば、複数の測位システムに対応する受信系の回路構成を簡素化することができ、消費電流及び回路規模を削減することができる。
【００２６】
また、各測位システムの動作を最適化することができ、測位率を向上させるとともに、消費電流を削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２９】
（実施の形態１）
図３は、本発明の実施の形態１に係る測位用受信装置の構成を示す機能ブロック図である。本実施の形態は、複数の測位システムとして、ＧＰＳとガリレオシステムに対応する衛星測位システムに適用した例である。
【００３０】
図３において、測位用受信装置１００は、受信アンテナ１０１と、ＬＮＡからなる受信信号増幅器１０２と、直交ミキサを構成するＩｃｈ用の第１の信号混合器１０３とＱｃｈ用の第２の信号混合器１０４と、９０度移相器１０５と、局部発振器１０６と、帯域の広いシステム（ここでは、ガリレオシステム）を所望の帯域幅に制限する第１のＩベースバンドフィルタである第１のＩ低域通過フィルタ１１１と、第１のＩ低域通過フィルタ１１１の後段に直列に接続され、帯域の狭いシステム（ここでは、ＧＰＳ）用の帯域幅に制限する第２のＩ低域通過フィルタ１１２と、帯域の広いシステム（ここでは、ガリレオシステム）を所望の帯域幅に制限する第１のＱベースバンドフィルタである第１のＱ低域通過フィルタ１２１と、第１のＱ低域通過フィルタ１２１の後段に直列に接続され、帯域の狭いシステム（ここでは、ＧＰＳ）用の帯域幅に制限する第２のＱ低域通過フィルタ１２２と、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）やＡＤＣ（Analog to Digital Converter）などを含むデジタル処理部１０７と、ＣＰＵ１０８とを備えて構成される。
【００３１】
受信信号増幅器１０２は、第１の信号混合器１０３及び第２の信号混合器１０４に変調信号１５１を出力し、局部発振器１０６は、第１の信号混合器１０３及び９０度移相器１０５に第１のローカル信号１５２を出力する。９０度移相器１０５は、第１のローカル信号１５２を９０度移相して第２の信号混合器１０４に出力する。第１の信号混合器１０３は、受信信号増幅器１０２の出力信号を同相成分のベースバンド信号であるＩ信号に周波数変換して出力し、第２の信号混合器１０４は、受信信号増幅器１０２の出力信号を直交成分のベースバンド信号であるＱ信号に周波数変換して出力する。
【００３２】
第１のＩ低域通過フィルタ１１１は、第１の信号混合器１０３の出力から帯域幅の広いフィルタで高域周波成分を除去し低域周波数成分を通過させ、第１のＩベースバンド信号１５３としてデジタル処理部１０７に出力する一方、第２のＩ低域通過フィルタ１１２にも出力する。第２のＩ低域通過フィルタ１１２は、帯域幅の広い第１のＩ低域通過フィルタ１１１によりフィルタリングされた第１のＩベースバンド信号１５３から、さらに帯域幅の狭いフィルタで高域周波成分を除去し低域周波数成分を通過させ、第２のＩベースバンド信号１５４としてデジタル処理部１０７に出力する。
【００３３】
同様に、第１のＱ低域通過フィルタ１２１は、第２の信号混合器１０４の出力から帯域幅の広いフィルタで高域周波成分を除去し低域周波数成分を通過させ、第１のＱベースバンド信号１５５としてデジタル処理部１０７に出力する一方、第２のＱ低域通過フィルタ１２２にも出力する。第２のＱ低域通過フィルタ１２２は、帯域幅の広い第１のＱ低域通過フィルタ１２１によりフィルタリングされた第１のＱベースバンド信号１５５から、さらに帯域幅の狭いフィルタで高域周波成分を除去し低域周波数成分を通過させ、第２のＱベースバンド信号１５６としてデジタル処理部１０７に出力する。各ベースバンドフィルタにより高域周波成分が除去された第１のＩベースバンド信号１５３、第２のＩベースバンド信号１５４、第１のＱベースバンド信号１５５、及び第２のＱベースバンド信号１５６は、図示しないＡ／Ｄコンバータを介してデジタル処理部１０７に入力される。
【００３４】
後述する図４に示すように、ガリレオシステムとＧＰＳでは、必要な受信帯域幅が異なる。ガリレオシステムは、おおよそ４ＭＨｚ、ＧＰＳは、おおよそ２ＭＨｚ帯域幅が必要である。したがって、それぞれのシステムで最適化された測位用受信部を構成する必要がある。
【００３５】
本実施の形態では、Ｉ及びＱのベースバンドフィルタの構成方法に特徴がある。
【００３６】
（１） 第１のＩ低域通過フィルタ１１１及び第１のＱ低域通過フィルタ１２１は、帯域の広いガリレオシステムを所望の帯域幅に制限し、第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２は、帯域の狭いＧＰＳを所望の帯域幅に制限する。すなわち、第１のＩ低域通過フィルタ１１１のフィルタ帯域幅＞第２のＩ低域通過フィルタ１１２のフィルタ帯域幅、かつ、第１のＱ低域通過フィルタ１２１のフィルタ帯域幅＞第２のＱ低域通過フィルタ１２２のフィルタ帯域幅とする。
【００３７】
（２） 第１のＩ低域通過フィルタ１１１及び第１のＱ低域通過フィルタ１２１のフィルタ次数を高く設定し、第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２のフィルタ次数を低く設定することで、第１のＩ低域通過フィルタ１１１及び第１のＱ低域通過フィルタ１２１で必要な帯域以外の周波数について、高減衰の特性を確保する。ここでフィルタ次数は、フィルタを構成する段数（次数）であり、フィルタ段数が増えると回路規模が増え、その分、フィルタの通過帯域外の減衰量がとれる。例えば、第１のＩ低域通過フィルタ１１１及び第１のＱ低域通過フィルタ１２１のフィルタ次数を７次と設定する場合、第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２のフィルタ次数は例えば３次・４次というように低い次数に設定することができる。これにより、フィルタの回路規模及びフィルタでの消費電流を削減できる。
【００３８】
このように、本実施の形態のＩ及びＱのベースバンドフィルタは、帯域幅の広い第１のＩ低域通過フィルタ１１１及び第１のＱ低域通過フィルタ１２１に、それぞれ帯域幅の狭い第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２が接続された直列構成をとる一方で、帯域幅の広い第１のＩ低域通過フィルタ１１１及び第１のＱ低域通過フィルタ１２１からの第１のＩ及びＱのベースバンド信号１５３，１５５に対して並列に、帯域幅の狭い第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２が接続された並列構成をとるように、第１のＩ低域通過フィルタ１１１及び第１のＱ低域通過フィルタ１２１に対して、第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２が直並列を兼ね合わされた構成となっている。
【００３９】
以下、上述のように構成された測位用受信装置１００の動作を説明する。
【００４０】
まず、本発明の実施の形態１の基本的な考え方について説明する。
【００４１】
図４は、ＧＰＳ／ガリレオシステムによる周波数スペクトラムを示す図、図５は、ベースバンドフィルタの特性を示す図である。減衰量は、０ＭＨｚにおけるベースバンドフィルタでの減衰量で正規化しており、縦軸方向の下方向が減衰量となっている。
【００４２】
ガリレオシステムとＧＰＳでは、必要な受信帯域幅が異なっており、ガリレオシステムは、約４ＭＨｚ、ＧＰＳは、約２ＭＨｚの帯域幅が必要である。既存民間周波数帯であるＬ１帯（１５７５．４２ＭＨｚ）を中心に周波数スペクトラムを見ると、図４に示すように、ガリレオシステムの周波数帯域（約４ＭＨｚ）は、ＧＰＳの周波数帯域（約２ＭＨｚ）より広帯域で、信号レベルも高い。
【００４３】
また、ダイレクトコンバージョン方式では、周波数ダウンコンバージョンによりベースバンド帯域に変換される。本実施の形態では、第１の信号混合器１０３及び第２の信号混合器１０４によりダウンコンバージョンが行われる。ダイレクトコンバージョン方式では、図５の破線に示すように、負の周波数帯域は、折り返して、正の周波数帯域に重なる。その結果、周波数帯域としては、カットオフされ半分になる。この場合は、ベースバンドフィルタに求める帯域幅として、ガリレオシステムは、約２ＭＨｚ、ＧＰＳは、約１ＭＨｚとなる。
【００４４】
本発明者等は、ガリレオシステムとＧＰＳの周波数帯域の差（図５のハッチング参照）の部分をなくすことに着目した。図５のハッチング部分の周波数帯域の信号は、ＧＰＳ側には不要な信号成分であり、この帯域幅にある不要な信号を処理することで雑音が増え、感度がその分劣化することになる。そのため、ガリレオシステムでのベースバンドフィルタの周波数帯域（約２ＭＨｚ）を、ＧＰＳでのベースバンドフィルタの周波数帯域（約１ＭＨｚ）に近づける、又はＧＰＳの周波数帯域と一致させることで、図５のハッチング部分の周波数帯域の信号をなくし、ＧＰＳ受信に対して、性能劣化を防ぐ。このため、本実施の形態では、図３の構成において、帯域幅の広い第１のＩ低域通過フィルタ１１１及び第１のＱ低域通過フィルタ１２１の後段に、それぞれ帯域幅の狭い第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２を接続することで、ＧＰＳで用いる場合には、帯域幅の狭い第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２により、図５のハッチング部分の周波数帯域を削る。
【００４５】
次に、測位用受信装置１００の動作について図３を用いて説明する。
【００４６】
受信アンテナ１０１により受信された高周波信号は、ＬＮＡからなる受信信号増幅器１０２により信号増幅され、変調信号１５１として直交ミキサを構成する第１の信号混合器１０３及び第２の信号混合器１０４に入力される。
【００４７】
９０度移相器１０５では、搬送波周波数と同一の周波数で発振する局部発信器１０６から第１のローカル信号１５２をそのまま第１の信号混合器１０３に与えるとともに、局部発振器１０６から第１のローカル信号１５２を９０度移相して第２の信号混合器１０４に与える。その結果、第１の信号混合器１０３は、受信信号増幅器１０２の出力信号を同相成分のベースバンド信号であるＩ信号に周波数変換して出力し、第２の信号混合器１０４は、受信信号増幅器１０２の出力信号を直交成分のベースバンド信号であるＱ信号に周波数変換して出力する。
【００４８】
第１の信号混合器１０３からのＩ信号は、第１のＩ低域通過フィルタ１１１及び第２のＩ低域通過フィルタ１１２により帯域幅の狭いＧＰＳの周波数帯域（約１ＭＨｚ）に制限され、第２のＩベースバンド信号１５４としてデジタル処理部１０７に入力される一方、第１のＩ低域通過フィルタ１１１のみにより、すなわち第２のＩ低域通過フィルタ１１２をバイパスすることにより帯域幅の広いガリレオシステムの周波数帯域（約２ＭＨｚ）に制限されて第１のＩベースバンド信号１５３としてデジタル処理部１０７に入力される。ここで、第１の信号混合器１０３からのＩ信号は、第１のＩ低域通過フィルタ１１１及び第２のＩ低域通過フィルタ１１２、又は第１のＩ低域通過フィルタ１１１により高域周波成分の除去処理を受けてデジタル処理部１０７に入力される。
【００４９】
同様に、第２の信号混合器１０４からのＱ信号は、第１のＱ低域通過フィルタ１２１及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２により帯域幅の狭いＧＰＳの周波数帯域（約１ＭＨｚ）に制限され、第２のＱベースバンド信号１５６としてデジタル処理部１０７に入力される一方、第１のＱ低域通過フィルタ１２１のみにより、すなわち第２のＱ低域通過フィルタ１２２をバイパスすることにより帯域幅の広いガリレオシステムの周波数帯域（約２ＭＨｚ）に制限されて第１のＱベースバンド信号１５５としてデジタル処理部１０７に入力される。Ｉ信号の場合と同様に、第２の信号混合器１０４からのＱ信号は、第１のＱ低域通過フィルタ１２１及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２、又は第１のＱ低域通過フィルタ１２１により高域周波成分の除去処理を受けてデジタル処理部１０７に入力される。
【００５０】
デジタル処理部１０７では、第１のＩ低域通過フィルタ１１１からの第１のＩベースバンド信号１５３、第２のＩ低域通過フィルタ１１２からの第２のＩベースバンド信号１５４、第１のＱ低域通過フィルタ１２１からの第１のＱベースバンド信号１５５、及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２からの第２のＱベースバンド信号１５６にデジタル信号処理を施し、データを取り出す。取り出したデータは、ＣＰＵ１０８に出力される。ＣＰＵ１０８では、位置を算出するための演算処理を行う。また、本実施の形態以外で、デジタル処理部１０７とＣＰＵ１０８を統合化したもので、同様な処理を行ってもよい。
【００５１】
図４に示すように、ガリレオシステムとＧＰＳでは、同一周波数（Ｌ１＝１５７５．４２ＭＨｚ）で、必要な受信帯域が異なっており、ガリレオシステムは、約４ＭＨｚ、ＧＰＳは、約２ＭＨｚである。本実施の形態によれば、第１のＩ及びＱのベースバンドフィルタは、帯域の広いシステム（ここでは、ガリレオシステム）では、帯域の広い第１のＩ低域通過フィルタ１１１及び第１のＱ低域通過フィルタ１２１を適用し、帯域の狭いシステム（ここでは、ＧＰＳ）用の帯域幅に制限する第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２を適用する。すなわち、第１のＩ低域通過フィルタ１１１のフィルタ帯域幅＞第２のＩ低域通過フィルタ１１２のフィルタ帯域幅、かつ、第１のＱ低域通過フィルタ１２１のフィルタ帯域幅＞第２のＱ低域通過フィルタ１２２のフィルタ帯域幅とすることで、共通化する回路部分を共通化することで、回路規模・消費電流を削減することが可能になる。
【００５２】
特に、本実施の形態によれば、第１のＩ低域通過フィルタ１１１及び第１のＱ低域通過フィルタ１２１のフィルタ次数を高く設定し、第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２のフィルタ次数を低く設定する構成とする。これにより、フィルタ次数の高い第１のＩ低域通過フィルタ１１１及び第１のＱ低域通過フィルタ１２１によって高減衰の特性を確保することが可能になり、所望帯域の広いガリレオシステムなどのシステムに対して最適化することができ、かつ、ＧＰＳ及びガリレオシステムに対して帯域外からの妨害特性の性能向上とともに、必要なＳ／Ｎの確保ができる。必要なＳ／Ｎの確保については、前記図５のハッチング部分の周波数帯域の信号をなくすことから実現できることを説明した。
【００５３】
また、第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２は、次数の低いフィルタを構成することで、所望帯域の狭いＧＰＳなどのシステムに対して最適化することができ、トータルとして重複する回路部分を削減することが可能になり、回路規模・消費電流の削減を図ることができる。例えば、図１の従来例のように、単純に並列構成を採った場合、第１のＩ低域通過フィルタ１７及び第１のＱ低域通過フィルタ１９のフィルタ次数を７次と設定すると、第２のＩ低域通過フィルタ１８及び第２のＱ低域通過フィルタ２０のフィルタ次数も７次となり、回路規模・消費電流が増大していた。これに対して、本実施の形態では、第１のＩ低域通過フィルタ１１１及び第１のＱ低域通過フィルタ１２１のフィルタ次数を、例えば７次とすると、第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２のフィルタ次数は、７次以下、例えば３次・４次程度の次数で必要な減衰特性を確保したまま、回路規模・消費電流の削減を図ることができる。
【００５４】
（実施の形態２）
実施の形態１では、測位用受信装置の基本構成について説明した。実施の形態２は、複数の測位システムの制御方法について説明する。
【００５５】
図６は、本発明の実施の形態２に係る測位用受信装置の構成を示す機能ブロック図である。本実施の形態の説明にあたり図３と同一構成部分については、同一符合を付して重複箇所の説明を省略する。
【００５６】
図６において、測位用受信装置２００は、受信アンテナ１０１と、受信信号増幅器１０２と、Ｉｃｈ用の第１の信号混合器１０３とＱｃｈ用の第２の信号混合器１０４と、９０度移相器１０５と、局部発振器１０６と、帯域の広いシステム（ここでは、ガリレオシステム）を所望の帯域幅に制限する第１のＩベースバンドフィルタである第１のＩ低域通過フィルタ１１１と、第１のＩ低域通過フィルタ１１１の後段に直列に接続され、帯域の狭いシステム（ここでは、ＧＰＳ）用の帯域幅に制限する第２のＩ低域通過フィルタ１１２と、帯域の広いシステム（ここでは、ガリレオシステム）を所望の帯域幅に制限する第１のＱベースバンドフィルタである第１のＱ低域通過フィルタ１２１と、第１のＱ低域通過フィルタ１２１の後段に直列に接続され、帯域の狭いシステム（ここでは、ＧＰＳ）用の帯域幅に制限する第２のＱ低域通過フィルタ１２２と、デジタル処理部１０７と、ＣＰＵ１０８と、ベースバンドフィルタ制御部２１０とを備えて構成される。
【００５７】
ベースバンドフィルタ制御部２１０は、測位率向上と低消費電流の両観点から、ガリレオシステムとＧＰＳとで適用するＩ及びＱのベースバンドフィルタを制御する。ベースバンドフィルタ制御部２１０は、帯域の広いガリレオシステムでは、第１のＩ低域通過フィルタ１１１及び第１のＱ低域通過フィルタ１２１を適用する制御を、帯域の狭いＧＰＳでは、第１のＩ低域通過フィルタ１１１及び第１のＱ低域通過フィルタ１２１に加えて第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２を適用する制御を行う。
【００５８】
以下、上述のように構成された測位用受信装置２００の動作について説明する。
【００５９】
〔デュアル受信動作（以下、デュアル動作という）⇒シングル受信動作（以下、シングル動作という）〕
本実施の形態は、ベースバンドフィルタ制御部２１０が、測位開始時、ＧＰＳとガリレオシステムを双方動作させる<デュアル動作>を行い、安定して測位できるような状態が継続した場合、ＧＰＳとガリレオシステムの一方の受信動作を停止させ、<シングル動作>に移行するベースバンドフィルタ制御を行う。これにより、測位率向上と低消費電流の削減を図る。
【００６０】
図７は、ベースバンドフィルタ制御部２１０のデュアル動作からシングル動作へのフィルタ制御を示すフローチャートである。図中Ｓは、フローの各ステップを示す。本フローは、ベースバンドフィルタ制御部２１０がマイクロプロセッサにより構成される場合は、該マイクロプロセッサが実行するプログラムであり、ハードウェアにより構成される場合は、該ハードウェアによる制御シーケンスである。なお、図６では、ベースバンドフィルタ制御部２１０とＣＰＵ１０８とは、別部材となっているが一体でもよい。この場合は、ＣＰＵ１０８により本フローが実行される。
【００６１】
まず、ステップＳ１でユーザ又は第三者からの測位開始要求が要求を受付けると、ステップＳ２でネットワーク−端末間で測位に必要なデータの送受信を行い、<状態Ａ>となる。
【００６２】
<状態Ａ>では、ＧＰＳとガリレオシステムを双方動作させるデュアル動作行う（ステップＳ３）。ＧＰＳ及びガリレオシステムのデュアル動作は、具体的には、以下の通りである。ベースバンドフィルタ制御部２１０は、第１のＩ低域通過フィルタ１１１及び第１のＱ低域通過フィルタ１２１と、第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２とを両方動作させ、デジタル処理部１０７に、各帯域幅で高域周波成分が除去された第１のＩベースバンド信号１５３、第２のＩベースバンド信号１５４、第１のＱベースバンド信号１５５、及び第２のＱベースバンド信号１５６を出力する。デジタル処理部１０７では、第１のＩ低域通過フィルタ１１１からの第１のＩベースバンド信号１５３、第２のＩ低域通過フィルタ１１２からの第２のＩベースバンド信号１５４、第１のＱ低域通過フィルタ１２１からの第１のＱベースバンド信号１５５、及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２からの第２のＱベースバンド信号１５６にデジタル信号処理を施し、ＧＰＳ及びガリレオシステムのデュアル動作によりＧＰＳ及びガリレオシステムのデータを取り出す。取り出したＧＰＳ及びガリレオシステムのデータは、ＣＰＵ１０８に出力され、ＣＰＵ１０８では、ＧＰＳ及びガリレオシステムの両方において、位置を算出するための演算処理を行う。
【００６３】
図７のフローに戻って、ステップＳ４では、ＧＰＳ又はガリレオシステムの測位座標算出が成功したか否かを判別し、ＧＰＳ又はガリレオシステムの測位座標算出が成功していないときは、<状態Ａ>に戻りＧＰＳ及びガリレオシステムのデュアル動作を継続する。
【００６４】
ＧＰＳ又はガリレオシステムの測位座標算出が成功すると、所定時間経過後、ステップＳ５でガリレオシステムとＧＰＳのどちらか片方だけで測位可能か判別し、ガリレオシステムとＧＰＳのどちらか片方だけで測位できないときは、<状態Ａ>に戻りＧＰＳ及びガリレオシステムのデュアル受信動作を継続する。この場合は、ガリレオシステムとＧＰＳの両方使用での測位となる。実際には、ガリレオシステムとＧＰＳのどちらか片方が測位可能な状態であり、その状態が継続されることになる。あるいは、ユーザ又は第三者からの測位開始要求が特定の測位システムによる測位開始要求である場合の、上記特定の測位システムによる測位ができなかったときを含む。例えば、ガリレオシステムによる測定開始要求があった場合に、ＧＰＳでは測位できているがガリレオシステムでは測位できなかった場合である。このような場合も<状態Ａ>に戻る。
【００６５】
上記ステップＳ５でガリレオシステムとＧＰＳのどちらか片方だけで測位可能なときは、以降、ガリレオシステム又はＧＰＳでの測位の処理に移行する。
【００６６】
すなわち、ステップＳ６でＧＰＳ又はガリレオシステムのどちらか片方を動作させるシングル動作を行い、ステップＳ７でガリレオシステムとＧＰＳのどちらを動作させるかを判別する。ガリレオシステムとＧＰＳのどちらを測位開始するかは、測位開始設定により任意に設定することができる。測位開始設定の詳細については、実施の形態４により後述する。
【００６７】
ガリレオシステムにより測位動作する場合、ステップＳ８でガリレオシステムによりシングル動作させるとともに、消費電流を低減するために選択しなかったＧＰＳは動作停止する。ガリレオシステムのシングル動作は、具体的には、以下の通りである。ベースバンドフィルタ制御部２１０は、第１のＩ低域通過フィルタ１１１及び第１のＱ低域通過フィルタ１２１を動作させ、デジタル処理部１０７に、広い帯域幅で高域周波成分が除去された第１のＩベースバンド信号１５３及び第１のＱベースバンド信号１５５を出力する。このとき、ベースバンドフィルタ制御部２１０は、第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２の動作は停止させる。この第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２の動作停止は、例えば第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２をバイパスするバイパススイッチ切り替え後に、この第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２及びＡ／Ｄコンバータへの電源供給停止により行う。デジタル処理部１０７では、第１のＩ低域通過フィルタ１１１からの第１のＩベースバンド信号１５３及び第１のＱ低域通過フィルタ１２１からの第１のＱベースバンド信号１５５にデジタル信号処理を施し、ガリレオシステムのデータを取り出す。取り出したガリレオシステムのデータは、ＣＰＵ１０８に出力され、ＣＰＵ１０８では、ガリレオシステムのデータのみを用いて、位置を算出するための演算処理を行う。
【００６８】
次いで、ステップＳ９でガリレオシステムのみで測位可能か否かを判別し、ガリレオシステムのみで測位可能なときは、上記ステップＳ８に戻ってガリレオシステムのみによる測位動作を継続する。ガリレオシステムのみで測位できないときは、<状態Ａ>に戻り他のシステム（この場合、ＧＰＳ）による測位の可能性を探る。
【００６９】
一方、上記ステップＳ７でＧＰＳにより測位動作する場合、ステップＳ１０でＧＰＳによりシングル動作させるとともに、消費電流を低減するために選択しなかったＧＰＳは動作停止する。ＧＰＳのシングル動作は、具体的には、以下の通りである。ベースバンドフィルタ制御部２１０は、第１のＩ低域通過フィルタ１１１及び第１のＱ低域通過フィルタ１２１と、第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２とを両方動作させ、デジタル処理部１０７に、狭い帯域幅で高域周波成分が除去された第２のＩベースバンド信号１５４及び第２のＱベースバンド信号１５６を出力する。このとき、ベースバンドフィルタ制御部２１０は、第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２の動作は停止させる。この第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２の動作停止は、例えば第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２バイパススイッチオフに、第１のＩベースバンド信号１５３及び第１のＱベースバンド信号１５５をＡ／ＤするＡ／Ｄコンバータへの電源供給停止により行う。デジタル処理部１０７では、第２のＩ低域通過フィルタ１１２からの第２のＩベースバンド信号１５４及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２からの第２のＱベースバンド信号１５６にデジタル信号処理を施し、ＧＰＳのデータを取り出す。取り出したＧＰＳのデータは、ＣＰＵ１０８に出力され、ＣＰＵ１０８では、ＧＰＳのデータのみを用いて、位置を算出するための演算処理を行う。
【００７０】
次いで、ステップＳ１１でＧＰＳのみで測位可能か否かを判別し、ＧＰＳのみで測位可能なときは、上記ステップＳ１０に戻ってＧＰＳのみによる測位動作を継続する。ＧＰＳのみで測位できないときは、<状態Ａ>に戻り他のシステム（この場合、ガリレオシステム）による測位の可能性を探る。
【００７１】
このように、本実施の形態によれば、測位開始時、ＧＰＳとガリレオシステムを双方動作させるデュアル動作を行い、安定して測位できるような状態が継続した場合、ＧＰＳとガリレオシステムの一方の受信動作を停止させ、シングル動作に移行するベースバンドフィルタ制御を行うので、測位開始時の測位率向上と、測位開始後の低消費電流の削減を図ることができる。
【００７２】
（実施の形態３）
実施の形態２では、デュアル動作からシングル動作への制御方法について説明した。実施の形態３は、シングル動作からデュアル動作への制御方法について説明する。
【００７３】
本発明の実施の形態３に係る測位用受信装置のハード的構成は、図６と同様であるため説明を省略する。
【００７４】
前記図６において、ベースバンドフィルタ制御部２１０は、帯域の広いガリレオシステムでは、第１のＩ低域通過フィルタ１１１及び第１のＱ低域通過フィルタ１２１を適用する制御を、帯域の狭いＧＰＳでは、第１のＩ低域通過フィルタ１１１及び第１のＱ低域通過フィルタ１２１に加えて第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２を適用する制御を行う。
【００７５】
本実施の形態では、ベースバンドフィルタ制御部２１０は、ガリレオシステムとＧＰＳのいずれか一方のシステムにより測位動作を開始することで、低消費電流のより一層の削減を図る。より具体的には、ガリレオシステムとＧＰＳのいずれか一方のシステムにより測位動作を開始し、一方のシステムで測位ができない場合に他方のシステムで測位し、他方のシステムでも測位できない場合に、デュアル動作に切り替える。
【００７６】
図８は、ベースバンドフィルタ制御部２１０のシングル動作からデュアル動作へのフィルタ制御を示すフローチャートである。
【００７７】
まず、ステップＳ２１でユーザ又は第三者からの測位開始要求が要求を受付けると、ステップＳ２２でネットワーク−端末間で測位に必要なデータの送受信を行い、<状態Ｂ>となる。
【００７８】
<状態Ｂ>では、ＧＰＳ又はガリレオシステムのいずれかを動作させるシングル受信動作行う（ステップＳ２３）。ＧＰＳ又はガリレオシステムのシングル受信動作は、具体的には、以下の通りである。ベースバンドフィルタ制御部２１０は、ＧＰＳのシングル受信動作は、第１のＩ低域通過フィルタ１１１及び第１のＱ低域通過フィルタ１２１と、第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２とを両方動作させ、デジタル処理部１０７に、狭帯域幅で低周波成分が除去された第１のＩベースバンド信号１５３、第２のＩベースバンド信号１５４、第１のＱベースバンド信号１５５、及び第２のＱベースバンド信号１５６を出力する。一方、ガリレオシステムのシングル受信動作は、第１のＩ低域通過フィルタ１１１及び第１のＱ低域通過フィルタ１２１のみを動作させ、デジタル処理部１０７に、広帯域幅で低周波成分が除去された第１のＩベースバンド信号１５３、及び第１のＱベースバンド信号１５５を出力する。デジタル処理部１０７では、第１のＩ低域通過フィルタ１１１からの第１のＩベースバンド信号１５３、第２のＩ低域通過フィルタ１１２からの第２のＩベースバンド信号１５４、第１のＱ低域通過フィルタ１２１からの第１のＱベースバンド信号１５５、及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２からの第２のＱベースバンド信号１５６にデジタル信号処理を施し、ＧＰＳ又はガリレオシステムのシングル受信動作によりＧＰＳ又はガリレオシステムのデータを取り出す。取り出したＧＰＳ又はガリレオシステムのデータは、ＣＰＵ１０８に出力され、ＣＰＵ１０８では、ＧＰＳ又はガリレオシステムのいずれか片方において、位置を算出するための演算処理を行う。
【００７９】
図８のフローに戻って、ステップＳ２４では、ＧＰＳ又はガリレオシステムの測位座標算出が成功したか否かを判別し、ＧＰＳ又はガリレオシステムの測位座標算出が成功したときは、<状態Ｂ>に戻りＧＰＳ又はガリレオシステムのシングル受信動作を継続する。
【００８０】
ＧＰＳ又はガリレオシステムの測位座標算出が成功すると、<状態Ｂ>に戻り該当システムのシングル動作を継続する。この場合は、ガリレオシステムとＧＰＳの両方使用での測位となる。実際には、ガリレオシステムとＧＰＳのどちらか片方が測位可能な状態であり、その状態が継続されることになる。
【００８１】
上記ステップＳ２４でＧＰＳ又はガリレオシステムの測位座標算出が不成功であった場合、ステップＳ２５で、ある基準を超えても測位できないか否かを判別し、ある基準を超えない場合、<状態Ｂ>に戻りＧＰＳ又はガリレオシステムのシングル受信動作を継続する。この基準値は、例えば、(1)所定時間経過しても測位座標算出が検出できない場合、(2)測位開始を所定回数繰り返しても測位座標算出が検出できない場合がある。あるいは、ユーザ又は第三者からの測位開始要求が特定の測位システムによる測位開始要求である場合の、上記特定の測位システムによる測位ができなかったときを含む。例えば、ガリレオシステムによる測定開始要求があった場合に、ＧＰＳでは測位できているがガリレオシステムでは測位できなかった場合である。このような場合も<状態Ｂ>に戻る。
【００８２】
上記ステップＳ２５で、ある基準を超えても測位できない場合、ステップＳ２６でＧＰＳとガリレオシステムを双方動作させるデュアル受信動作行う。ＧＰＳ及びガリレオシステムのデュアル動作については、図７のフローにより前述した。
【００８３】
ステップＳ２７では、ＧＰＳ又はガリレオシステムの測位座標算出が成功したか否かを判別し、ＧＰＳ又はガリレオシステムの測位座標算出が成功していないときは、上記ステップＳ２６に戻りＧＰＳ及びガリレオシステムのデュアル受信動作を継続する。
【００８４】
ＧＰＳ又はガリレオシステムの測位座標算出が成功すると、ステップＳ２８でガリレオシステムとＧＰＳのどちらか片方だけで測位可能か判別し、ガリレオシステムとＧＰＳのどちらか片方だけで測位できないときは、上記ステップＳ２６に戻りＧＰＳ及びガリレオシステムのデュアル受信動作を継続する。
【００８５】
上記ステップＳ２７でＧＰＳ又はガリレオシステムの測位座標算出が成功したときは、ステップＳ２８でガリレオシステムとＧＰＳのどちらか片方だけで測位可能か否かを判別する。
【００８６】
ガリレオシステムのどちらか片方だけで、測位可能でない場合、上記ステップＳ２６に戻りデュアル動作を継続する。ガリレオシステムのどちらか片方だけで、測位可能の場合、<状態Ｂ>に戻りＧＰＳ又はガリレオシステムのシングル受信動作を継続する。
【００８７】
上述したシングル動作において、ガリレオシステムとＧＰＳのどちらを測位開始するかは、測位開始設定により任意に設定することができる。測位開始設定の詳細については、実施の形態４により後述する。
【００８８】
ここで、ガリレオシステムによりシングル受信動作する場合、消費電流を低減するために選択しなかったＧＰＳは動作停止する。ガリレオシステムのシングル受信動作は、具体的には、以下の通りである。ベースバンドフィルタ制御部２１０は、第１のＩ低域通過フィルタ１１１及び第１のＱ低域通過フィルタ１２１を動作させ、デジタル処理部１０７に、広い帯域幅で高域周波成分が除去された第１のＩベースバンド信号１５３及び第１のＱベースバンド信号１５５を出力する。このとき、ベースバンドフィルタ制御部２１０は、第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２の動作は停止させる。この第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２の動作停止は、例えば第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２をバイパスするバイパススイッチ切り替え後に、この第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２及びＡ／Ｄコンバータへの電源供給停止により行う。デジタル処理部１０７では、第１のＩ低域通過フィルタ１１１からの第１のＩベースバンド信号１５３及び第１のＱ低域通過フィルタ１２１からの第１のＱベースバンド信号１５５にデジタル信号処理を施し、ガリレオシステムのデータを取り出す。取り出したガリレオシステムのデータは、ＣＰＵ１０８に出力され、ＣＰＵ１０８では、位置を算出するための演算処理を行う。
【００８９】
また、ＧＰＳによりシングル受信動作する場合、消費電流を低減するために選択しなかったＧＰＳは動作停止する。ＧＰＳのシングル受信動作は、具体的には、以下の通りである。ベースバンドフィルタ制御部２１０は、第１のＩ低域通過フィルタ１１１及び第１のＱ低域通過フィルタ１２１と、第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２とを両方動作させ、デジタル処理部１０７に、狭い帯域幅で高域周波成分が除去された第２のＩベースバンド信号１５４及び第２のＱベースバンド信号１５６を出力する。このとき、ベースバンドフィルタ制御部２１０は、第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２の動作は停止させる。この第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２の動作停止は、例えば第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２バイパススイッチオフに、第１のＩベースバンド信号１５３及び第１のＱベースバンド信号１５５をＡ／ＤするＡ／Ｄコンバータへの電源供給停止により行う。デジタル処理部１０７では、第２のＩ低域通過フィルタ１１２からの第２のＩベースバンド信号１５４及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２からの第２のＱベースバンド信号１５６にデジタル信号処理を施し、ＧＰＳのデータを取り出す。取り出したＧＰＳのデータは、ＣＰＵ１０８に出力され、ＣＰＵ１０８では、ＧＰＳのデータのみを用いて、位置を算出するための演算処理を行う。
【００９０】
このように、本実施の形態によれば、測位開始時、ＧＰＳ又はガリレオシステムのシングル動作により受信動作を開始し、一方の測位システムでＮＧの場合は、他方の測位システムにより受信動作を開始（例えば、最初ＧＰＳで測位開始し、ＮＧだったら、ガリレオシステムにより測位開始）し、それでもＮＧだった場合はデュアル受信動作に切替えるベースバンドフィルタ制御を行うので、測位開始時から低消費電流の削減を図ることができ、更なる低消費電流化を実現することができる。
【００９１】
（実施の形態４）
実施の形態４は、デュアル動作又はシングル動作における測位開始設定の詳細について説明する。
【００９２】
本発明の実施の形態４に係る測位用受信装置のハード的構成は、図６と同様であるため説明を省略する。
【００９３】
〔測位開始設定例１〕
図９は、デュアル動作又はシングル動作における測位開始設定制御を示すフローチャートである。
【００９４】
まず、ステップＳ３１でユーザ又は第三者からの測位開始要求が要求を受付けると、ステップＳ３２でネットワーク−端末間で測位に必要なデータの送受信を行う。
【００９５】
ステップＳ３３では、ネットワークとの通信が可能か否かを判別し、ネットワークとの通信が可能であれば、ステップＳ３４でネットワーク−端末間の情報に基づいてデュアル動作又はシングル動作における測位動作を制御する。例えば、端末がネットワークからの情報に基づいてＧＰＳ動作を優先させる制御を行う。ネットワークとの通信ができなければ、ステップＳ３５で端末が予め設定された測位開始動作を行う。この測位動作設定は、ユーザ又は第三者により予め設定可能である。
【００９６】
これにより、ネットワーク−端末間の情報に基づいて、測位動作を制御することができる。
【００９７】
〔測位開始設定例２〕
図１０は、デュアル動作又はシングル動作における測位開始設定制御を示すフローチャートである。図９と同一処理を行うステップには同一番号を付している。
【００９８】
まず、ステップＳ３１でユーザ又は第三者からの測位開始要求が要求を受付けると、ステップＳ３２でネットワーク−端末間で測位に必要なデータの送受信を行う。
【００９９】
ステップＳ４３では、前回の測位状態が何かを判別し、シングル動作でＧＰＳ又はガリレオシステムにより測位した場合、ステップＳ４４で前回のシングル動作の測位状態で次回測位を開始する。また、上記ステップＳ４３でデュアル動作でＧＰＳ及びガリレオシステムにより測位した場合、ステップＳ４５で前回のデュアル動作の測位状態で次回測位を開始する。
【０１００】
これにより、前回の測位結果に基づいて、シングル動作で動作可能な場合は、シングル動作により前回の測位状態を開始し、次回測位させることができる。また、前回の測位結果に基づいて、デュアル動作で動作可能な場合は、前回の測位状態で次回測位させることができる。
【０１０１】
〔測位開始設定例３〕
図１１は、デュアル動作又はシングル動作における測位開始設定制御を示すフローチャートである。図１０と同一処理を行うステップには同一番号を付している。
【０１０２】
まず、ステップＳ３１でユーザ又は第三者からの測位開始要求が要求を受付けると、ステップＳ３２でネットワーク−端末間で測位に必要なデータの送受信を行う。
【０１０３】
ステップＳ５３では、前回の測位時の端末の移動速度を判別し、前回の測位時に端末が低速度で移動している場合、ステップＳ４４で前回のシングル動作の測位状態で次回測位を開始する。また、上記ステップＳ５３で前回の測位時に端末が高速で移動している場合、ステップＳ４５で前回のデュアル動作の測位状態で次回測位を開始する。
【０１０４】
これにより、前回の測位時において、端末の移動速度により測位動作を制御することができる。
【０１０５】
（実施の形態５）
実施の形態５では、複数の測位システムの制御方法について説明する。実施の形態５は、更なる低消費電流化を図る構成例である。
【０１０６】
図１２は、本発明の実施の形態５に係る測位用受信装置の構成を示す機能ブロック図である。本実施の形態の説明にあたり図６と同一構成部分については、同一符合を付して重複箇所の説明を省略する。
【０１０７】
図１２において、測位用受信装置３００は、受信アンテナ１０１と、受信信号増幅器１０２と、Ｉｃｈ用の第１の信号混合器１０３とＱｃｈ用の第２の信号混合器１０４と、９０度移相器１０５と、局部発振器１０６と、ベースバンドフィルタ制御部３１０からの制御信号に従って帯域を変化させることができる第１のＩベースバンドフィルタである第１のＩ低域通過フィルタ３１１と、第１のＩ低域通過フィルタ３１１と並列に接続され、帯域の狭いシステム（ここでは、ＧＰＳ）用の狭い帯域幅に制限する第２のＩ低域通過フィルタ３１２と、ベースバンドフィルタ制御部３１０からの制御信号に従って帯域を変化させることができる第１のＱベースバンドフィルタである第１のＱ低域通過フィルタ３２１と、第１のＱ低域通過フィルタ３２１と並列に接続され、帯域の狭いシステム（ここでは、ＧＰＳ）用の狭い帯域幅に制限する第２のＱ低域通過フィルタ３２２と、デジタル処理部１０７と、ＣＰＵ１０８と、ベースバンドフィルタ制御部３１０とを備えて構成される。
【０１０８】
ベースバンドフィルタ制御部３１０は、測位率向上と低消費電流の両観点から、ガリレオシステムとＧＰＳとで適用するＩ及びＱのベースバンドフィルタを制御する。具体的には、(1)ベースバンドフィルタ制御部３１０は、帯域の広いガリレオシステムのみでは、第１のＩ低域通過フィルタ３１１及び第１のＱ低域通過フィルタ３２１を広帯域に変化させた上で、第１のＩ低域通過フィルタ３１１及び第１のＱ低域通過フィルタ３２１の回路を動作させるとともに、第２のＩ低域通過フィルタ３１２及び第２のＱ低域通過フィルタ３２２の回路動作を停止する。(2)ベースバンドフィルタ制御部３１０は、帯域の狭いＧＰＳのみでは、狭帯域の第２のＩ低域通過フィルタ３１２及び第２のＱ低域通過フィルタ３２２の回路を動作させるとともに、広帯域の第１のＩ低域通過フィルタ３１１及び第１のＱ低域通過フィルタ３２１の回路動作を停止する。(3)ベースバンドフィルタ制御部３１０は、ガリレオシステムとＧＰＳの両方使用するデュアル動作では、第１のＩ低域通過フィルタ３１１、第２のＩ低域通過フィルタ３１２、第１のＱ低域通過フィルタ３２１、及び第２のＱ低域通過フィルタ３２２の回路を動作させる。
【０１０９】
第１のＩ低域通過フィルタ３１１及び第１のＱ低域通過フィルタ３２１は、ベースバンドフィルタ制御部３１０からの制御信号に従って、フィルタ次数を変更、もしくは、フィルタ回路の定数を変更することで、帯域を変化させることができる。この場合、第１のＩ低域通過フィルタ３１１及び第１のＱ低域通過フィルタ３２１は、広い帯域幅と狭い帯域幅との２方向の切り替えで構わない。
【０１１０】
本実施の形態の測位用受信装置３００の動作は、実施の形態２のフィルタ制御フロー（図７）、及び実施の形態３のフィルタ制御フロー（図８）と同様である。また、デュアル動作又はシングル動作における測位開始設定についても実施の形態４と同様である。
【０１１１】
本実施の形態では、ベースバンドフィルタ制御部３１０が、第１のＩ低域通過フィルタ３１１及び第１のＱ低域通過フィルタ３２１の帯域を、広帯域から狭帯域に変化させることで、図７及び図８のシングル動作のＧＰＳにおいて、第２のＩ低域通過フィルタ３１２及び第２のＱ低域通過フィルタ３２２の回路動作を停止させることができ、より一層低消費電流を図ることができる。
【０１１２】
以上の説明は本発明の好適な実施の形態の例証であり、本発明の範囲はこれに限定されることはない。
【０１１３】
例えば、上記各実施の形態において、安定した受信と判断する基準については以下のようなものである。(1)ガリレオシステム及びＧＰＳにおいて、それぞれ受信した測位衛星数（３又は４個）で判断する。測位衛星数が多いほど測位環境が良く、安定した受信ができると判断する。(2)それぞれの測位衛星の受信電界レベルの強弱のデータを基に、ＣＰＵ１０８が判断する。測位衛星の受信電界レベル高いほど測位環境が良く、安定した受信ができると判断する。
【０１１４】
また、上記各実施の形態において、動作回路ブロックをフィルタだけではなく、デジタル処理部も同様に制御するようにすれば、より省電力化を図ることができる。
【０１１５】
図１３は、測位用受信装置のデジタル処理部４００の構成を示すブロック図である。図１３に示すように、第１のデジタル処理部４０１（デジタル処理部<１>）と第２のデジタル処理部４０２（デジタル処理部<２>）とを有するデジタル処理部４００を、図３、図６及び図１２のデジタル処理部１０７に代えて用いることで、３つ以上の測位システムに対応することができる。フィルタ構成も第１及び第２のＩ及びＱのベースバンドフィルタだけではなく、第３，第４…のＩ及びＱのベースバンドフィルタとする。
【０１１６】
また、本実施の形態では測位用受信装置という名称を用いたが、これは説明の便宜上であり、測位システム及び受信装置等であってもよいことは勿論である。
【０１１７】
さらに、上記測位用受信装置を構成する各回路部、例えばフィルタの種類、そのタップ数及び接続方法など、さらにはデジタル処理部の種類などは前述した各実施の形態に限られない。
【産業上の利用可能性】
【０１１８】
本発明に係る測位用受信装置は、ＧＰＳ及びガリレオシステム衛星から送出される信号を補足する機能を有する移動体通信端末に有用である。また、ＧＰＳ及びガリレオシステムだけでなく複数の測位システム、例えばロシアのＧＬＯＮＡＳ、米国のＷＡＡＳ、日本のＭＳＡＳ、欧州のＥＧＮＯＳなど同期した複数の変調コードによってスペクトラム拡散された複数の衛星信号が送信される測位システムに広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】 従来の複数の受信帯域をもつ測位用受信装置を示す機能ブロック図
【図２】 従来の２系統の受信処理系を有する衛星測位用信号受信装置の概略構成を示すブロック図
【図３】 本発明の実施の形態１に係る測位用受信装置の構成を示す機能ブロック図
【図４】 ＧＰＳ／ガリレオシステムによる周波数スペクトラムを示す図
【図５】 ベースバンドフィルタの特性を示す図
【図６】 本発明の実施の形態２に係る測位用受信装置の構成を示す機能ブロック図
【図７】 上記実施の形態２に係る測位用受信装置のベースバンドフィルタ制御部のデュアル動作からシングル動作へのフィルタ制御を示すフロー図
【図８】 本発明の実施の形態３に係る測位用受信装置のベースバンドフィルタ制御部のシングル動作からデュアル動作へのフィルタ制御を示すフロー図
【図９】 本発明の実施の形態４に係る測位用受信装置のデュアル動作又はシングル動作における測位開始設定制御を示すフロー図
【図１０】 本発明の実施の形態４に係る測位用受信装置のデュアル動作又はシングル動
作における測位開始設定制御を示すフロー図
【図１１】 本発明の実施の形態４に係る測位用受信装置のデュアル動作又はシングル動作における測位開始設定制御を示すフロー図
【図１２】 本発明の実施の形態５に係る測位用受信装置の構成を示す機能ブロック図
【図１３】 本発明の各実施の形態に係る測位用受信装置のデジタル処理部の構成を示すブロック図
【０００１】
本発明は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）衛星を利用する測位用受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
衛星測位システムは、地球の周回軌道を回る複数の人工衛星から送出される情報を受信して、各人工衛星との間の距離を測定し、受信側の装置の現在位置を計算するシステムである。米国の国防総省が構築したＧＰＳ（Global Positioning System）は、このような衛星測位システムの代表的なものであり、ＧＰＳ衛星と呼ばれる人工衛星を複数配置している。
【０００３】
ＧＰＳ衛星は、送出の対象となる信号に対して、所定のＰＲＮ（Pseudo Random Noise：擬似ランダム雑音）コードを用いたスペクトラム拡散処理を行う。すなわち、移動体通信端末では、このＧＰＳ衛星から送出される信号（以下、「ＧＰＳ信号」という。）に対し対応するＰＲＮコードを用いて逆拡散処理を行うことによって、元の信号を取得することが可能である。そして、取得した信号に対して、メッセージ同期、エフェメリス（ephemeris）収集、ＰＶＴ（Position, Velocity, Time）計算等の処理を行うことにより、自己の現在位置や時刻についての情報を得ることができる。
【０００４】
衛星を利用する測位装置では、通常４個以上の衛星の信号を同時に受信し、搬送波を捕捉して拡散符号を追尾し、スペクトラム逆拡散処理を行って衛星信号から航法データを復調する。また航法データなどを用いて衛星が信号送信した時刻を算出して各衛星毎の擬似距離（衛星信号が測位装置に到達するのに要した時間）を求め、求めた擬似距離に基づいて測位装置の位置を決定する。
【０００５】
現在ではＧＰＳ受信機が広く利用されており、カーナビゲーションシステムや、携帯電話、航空機制御、地殻変動の測量など様々な分野で利用されている。ＧＰＳ受信機は、Ｌ１と呼ばれる１５７５．４２ＭＨｚの信号を受信しているが、今後新たに第２の民間用信号（Ｌ２Ｃ）として１２２７．６ＭＨｚの信号と、第３の民間用信号（Ｌ５Ｃ）として１１７６．４５ＭＨｚの信号が利用可能となる。
【０００６】
さらに、欧州のガリレオ（Galileo）システムが計画されており、ＧＰＳと同等数の衛星を用いた衛星測位システムの構築が計画されている。このガリレオシステムにおいても複数の周波数信号が用意されており、これらの複数の信号を利用することができれば、従来以上の性能（受信エリアの広範囲化、自位置精度向上等）を実現することが可能となる。
【０００７】
特許文献１には、複数の受信帯域をもつ測位用受信構成において、受信系を複数もち受信特性を切り替え設定する測位衛星受信装置が開示されている。
【０００８】
図１は、従来の複数の受信帯域をもつ測位用受信装置を示す機能ブロック図である。
【０００９】
図１において、受信アンテナ１１により受信された高周波信号は、ＬＮＡ（Low Noise Amplifier）からなる受信信号増幅器１２により信号増幅された後、直交ミキサを構成するＩｃｈ（Ｉチャネル）用のミキサ１３とＱｃｈ（Ｑチャネル）用のミキサ１４とに入力される。
【００１０】
９０度移相器１５は、搬送波周波数と同一の周波数で発振する局部発振器１６からローカル信号をそのままミキサ１３に与えるとともに、局部発振器１６からローカル信号を９０度移相してミキサ１４に与える。その結果、ミキサ１３は、受信信号増幅器１２の出力信号を同相成分のベースバンド信号であるＩ信号に周波数変換して出力し、ミキサ１４は、受信信号増幅器１２の出力信号を直交成分のベースバンド信号であるＱ信号に周波数変換して出力する。
【００１１】
このＩ信号とＱ信号は、それぞれ第１のＩ，Ｑベースバンドフィルタである第１のＩ低域通過フィルタ１７と第１のＱ低域通過フィルタ１９により低周波成分の除去処理を受けて図示しないＡ／Ｄコンバータを介してデジタル処理部２１に入力されるとともに、第２のＩ，Ｑベースバンドフィルタである第２のＩ低域通過フィルタ１８と第２のＱ低域通過フィルタ２０により低周波成分の除去処理を受けて図示しないＡ／Ｄコンバータを介してデジタル処理部２１に入力される。
【００１２】
デジタル処理部２１では、デジタル信号からなる第１のＩ信号及びＱ信号と第２のＩ信号及びＱ信号にデジタル信号処理を施し、データを取り出す。取り出したデータは、ＣＰＵ２２に出力される。ＣＰＵ２２は、走査する衛星の選択と、受信信号の追尾制御と、衛星から送信される航法メッセージの取得を行う制御部である。
【００１３】
特許文献１には、複数の受信帯域をもつ測位用受信構成において、受信系を複数もち受信特性を切り替え設定する測位衛星受信装置が開示されている。
【００１４】
図２は、特許文献１記載の２系統の受信処理系を有する衛星測位用信号受信装置の概略構成を示すブロック図である。
【００１５】
図２において、衛星測位用信号受信装置３０は、衛星からの信号を受信するアンテナ３１と、アンテナ３１で受信した信号を増幅するＲＦアンプ部３２と、基準水晶発振器３３と、信号処理を行うデジタル処理部３４と、ユーザからの操作を受け付ける操作受付部３５と、２系統の受信処理系、すなわちミキサ部４１、局部発振器４２、ＩＦアンプ部４３及びＩＦフィルタ部４４からなる第１の受信処理系と、ミキサ部５１、局部発振器５２、ＩＦアンプ部５３及びＩＦフィルタ部５４からなる第２の受信処理系とを備えて構成される。
【００１６】
デジタル処理部３４は、マイコン等で構成されており、データ復調の各種制御処理を実行する。このデジタル処理部３４は、局部発振器４２，５２及びＩＦフィルタ部４４，５４に接続されており、これらの特性を個別に切り替え設定する。局部発振器４２，５２は一つの基準水晶発振器３３に接続されており、基準水晶発振器３３から得た基準周波数を用い、デジタル処理部３４から指示に基づく周波数を発生させる。
【００１７】
以上の構成において、例えば操作受付部３５においてユーザから受け付けた操作に基づいて、あるいはデジタル処理部３４が衛星測位用信号の受信状態に基づいて受信対象の衛星測位用信号を選択し、局部発振器４２，５２及びＩＦフィルタ部４４，５４の特性を切り替え設定する。
【特許文献１】
特開２００５−２０７８８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかしながら、このような従来の測位用受信装置にあっては、以下のような課題があった。
【００１９】
（１）同一周波数で、所望帯域が異なる測位システムにおいて、同一周波数であっても必要な受信帯域が異なるため、周波数帯域ごとに重複する回路部分が存在し、消費電流及び回路規模の削減が図れない。
【００２０】
（２）それぞれの測位システム（例えばガリレオシステムとＧＰＳシステム）に適用した受信系を複数持つ必要があり、回路規模及び消費電流が増大する。
【００２１】
（３）一方の受信システムで安定した測位ができた場合であっても他方の受信システムの回路動作が最適化されておらず、消費電流の削減が図れない。
【００２２】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、複数の測位システムに対応する受信系の回路構成を簡素化することができ、消費電流及び回路規模を削減することができる測位用受信装置を提供することを目的とする。
【００２３】
また、本発明は、各測位システムの動作を最適化して、測位率を向上させるとともに、消費電流を削減することができる測位用受信装置を提供することを別の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明の測位用受信装置は、複数の測位システムに対応し、前記複数の測位システムが利用する複数の衛星からの受信信号をベースバンド信号に周波数変換するミキサと、前記ミキサの後段に設けられ、前記ミキサの出力の帯域幅を制限し、該制限する帯域幅を前記第１の帯域幅と前記第１の帯域幅より帯域が狭い第２の帯域幅とに変化させることのできる第１の低域通過フィルタと、前記第１の低域通過フィルタの出力側に設けられ、前記第１の低域通過フィルタの出力を、前記第２の帯域幅に制限する第２の低域通過フィルタと、前記第１の低域通過フィルタからの第１のベースバンド信号、及び／又は前記第２の低域通過フィルタからの第２のベースバンド信号に信号処理を施して測位データを取り出す信号処理手段と、前記信号処理手段が、前記ミキサの出力を前記第１の帯域幅に制限して得られるベースバンド信号を用いずに前記測位データを取り出す場合、前記第１の低域通過フィルタによって制限する帯域幅を前記第２の帯域幅へ変化させて前記第２の低域通過フィルタの回路動作を停止するフィルタ制御手段と、を備える構成を採る。
【００２５】
本発明によれば、複数の測位システムに対応する受信系の回路構成を簡素化することができ、消費電流及び回路規模を削減することができる。
【００２６】
また、各測位システムの動作を最適化することができ、測位率を向上させるとともに、消費電流を削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２９】
（実施の形態１）
図３は、本発明の実施の形態１に係る測位用受信装置の構成を示す機能ブロック図である。本実施の形態は、複数の測位システムとして、ＧＰＳとガリレオシステムに対応する衛星測位システムに適用した例である。
【００３０】
図３において、測位用受信装置１００は、受信アンテナ１０１と、ＬＮＡからなる受信信号増幅器１０２と、直交ミキサを構成するＩｃｈ用の第１の信号混合器１０３とＱｃｈ用の第２の信号混合器１０４と、９０度移相器１０５と、局部発振器１０６と、帯域の広いシステム（ここでは、ガリレオシステム）を所望の帯域幅に制限する第１のＩベースバンドフィルタである第１のＩ低域通過フィルタ１１１と、第１のＩ低域通過フィルタ１１１の後段に直列に接続され、帯域の狭いシステム（ここでは、ＧＰＳ）用の帯域幅に制限する第２のＩ低域通過フィルタ１１２と、帯域の広いシステム（ここでは、ガリレオシステム）を所望の帯域幅に制限する第１のＱベースバンドフィルタである第１のＱ低域通過フィルタ１２１と、第１のＱ低域通過フィルタ１２１の後段に直列に接続され、帯域の狭いシステム（ここでは、ＧＰＳ）用の帯域幅に制限する第２のＱ低域通過フィルタ１２２と、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）やＡＤＣ（Analog to Digital Converter）などを含むデジタル処理部１０７と、ＣＰＵ１０８とを備えて構成される。
【００３１】
受信信号増幅器１０２は、第１の信号混合器１０３及び第２の信号混合器１０４に変調信号１５１を出力し、局部発振器１０６は、第１の信号混合器１０３及び９０度移相器１０５に第１のローカル信号１５２を出力する。９０度移相器１０５は、第１のローカル信号１５２を９０度移相して第２の信号混合器１０４に出力する。第１の信号混合器１０３は、受信信号増幅器１０２の出力信号を同相成分のベースバンド信号であるＩ信号に周波数変換して出力し、第２の信号混合器１０４は、受信信号増幅器１０２の出力信号を直交成分のベースバンド信号であるＱ信号に周波数変換して出力する。
【００３２】
第１のＩ低域通過フィルタ１１１は、第１の信号混合器１０３の出力から帯域幅の広いフィルタで高域周波成分を除去し低域周波数成分を通過させ、第１のＩベースバンド信号１５３としてデジタル処理部１０７に出力する一方、第２のＩ低域通過フィルタ１１２にも出力する。第２のＩ低域通過フィルタ１１２は、帯域幅の広い第１のＩ低域通過フィルタ１１１によりフィルタリングされた第１のＩベースバンド信号１５３から、さらに帯域幅の狭いフィルタで高域周波成分を除去し低域周波数成分を通過させ、第２のＩベースバンド信号１５４としてデジタル処理部１０７に出力する。
【００３３】
同様に、第１のＱ低域通過フィルタ１２１は、第２の信号混合器１０４の出力から帯域幅の広いフィルタで高域周波成分を除去し低域周波数成分を通過させ、第１のＱベースバンド信号１５５としてデジタル処理部１０７に出力する一方、第２のＱ低域通過フィルタ１２２にも出力する。第２のＱ低域通過フィルタ１２２は、帯域幅の広い第１のＱ低域通過フィルタ１２１によりフィルタリングされた第１のＱベースバンド信号１５５から、さらに帯域幅の狭いフィルタで高域周波成分を除去し低域周波数成分を通過させ、第２のＱベースバンド信号１５６としてデジタル処理部１０７に出力する。各ベースバンドフィルタにより高域周波成分が除去された第１のＩベースバンド信号１５３、第２のＩベースバンド信号１５４、第１のＱベースバンド信号１５５、及び第２のＱベースバンド信号１５６は、図示しないＡ／Ｄコンバータを介してデジタル処理部１０７に入力される。
【００３４】
後述する図４に示すように、ガリレオシステムとＧＰＳでは、必要な受信帯域幅が異なる。ガリレオシステムは、おおよそ４ＭＨｚ、ＧＰＳは、おおよそ２ＭＨｚ帯域幅が必要である。したがって、それぞれのシステムで最適化された測位用受信部を構成する必要がある。
【００３５】
本実施の形態では、Ｉ及びＱのベースバンドフィルタの構成方法に特徴がある。
【００３６】
（１） 第１のＩ低域通過フィルタ１１１及び第１のＱ低域通過フィルタ１２１は、帯域の広いガリレオシステムを所望の帯域幅に制限し、第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２は、帯域の狭いＧＰＳを所望の帯域幅に制限する。すなわち、第１のＩ低域通過フィルタ１１１のフィルタ帯域幅＞第２のＩ低域通過フィルタ１１２のフィルタ帯域幅、かつ、第１のＱ低域通過フィルタ１２１のフィルタ帯域幅＞第２のＱ低域通過フィルタ１２２のフィルタ帯域幅とする。
【００３７】
（２） 第１のＩ低域通過フィルタ１１１及び第１のＱ低域通過フィルタ１２１のフィルタ次数を高く設定し、第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２のフィルタ次数を低く設定することで、第１のＩ低域通過フィルタ１１１及び第１のＱ低域通過フィルタ１２１で必要な帯域以外の周波数について、高減衰の特性を確保する。ここでフィルタ次数は、フィルタを構成する段数（次数）であり、フィルタ段数が増えると回路規模が増え、その分、フィルタの通過帯域外の減衰量がとれる。例えば、第１のＩ低域通過フィルタ１１１及び第１のＱ低域通過フィルタ１２１のフィルタ次数を７次と設定する場合、第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２のフィルタ次数は例えば３次・４次というように低い次数に設定することができる。これにより、フィルタの回路規模及びフィルタでの消費電流を削減できる。
【００３８】
このように、本実施の形態のＩ及びＱのベースバンドフィルタは、帯域幅の広い第１のＩ低域通過フィルタ１１１及び第１のＱ低域通過フィルタ１２１に、それぞれ帯域幅の狭い第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２が接続された直列構成をとる一方で、帯域幅の広い第１のＩ低域通過フィルタ１１１及び第１のＱ低域通過フィルタ１２１からの第１のＩ及びＱのベースバンド信号１５３，１５５に対して並列に、帯域幅の狭い第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２が接続された並列構成をとるように、第１のＩ低域通過フィルタ１１１及び第１のＱ低域通過フィルタ１２１に対して、第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２が直並列を兼ね合わされた構成となっている。
【００３９】
以下、上述のように構成された測位用受信装置１００の動作を説明する。
【００４０】
まず、本発明の実施の形態１の基本的な考え方について説明する。
【００４１】
図４は、ＧＰＳ／ガリレオシステムによる周波数スペクトラムを示す図、図５は、ベースバンドフィルタの特性を示す図である。減衰量は、０ＭＨｚにおけるベースバンドフィルタでの減衰量で正規化しており、縦軸方向の下方向が減衰量となっている。
【００４２】
ガリレオシステムとＧＰＳでは、必要な受信帯域幅が異なっており、ガリレオシステムは、約４ＭＨｚ、ＧＰＳは、約２ＭＨｚの帯域幅が必要である。既存民間周波数帯であるＬ１帯（１５７５．４２ＭＨｚ）を中心に周波数スペクトラムを見ると、図４に示すように、ガリレオシステムの周波数帯域（約４ＭＨｚ）は、ＧＰＳの周波数帯域（約２ＭＨｚ）より広帯域で、信号レベルも高い。
【００４３】
また、ダイレクトコンバージョン方式では、周波数ダウンコンバージョンによりベースバンド帯域に変換される。本実施の形態では、第１の信号混合器１０３及び第２の信号混合器１０４によりダウンコンバージョンが行われる。ダイレクトコンバージョン方式では、図５の破線に示すように、負の周波数帯域は、折り返して、正の周波数帯域に重なる。その結果、周波数帯域としては、カットオフされ半分になる。この場合は、ベースバンドフィルタに求める帯域幅として、ガリレオシステムは、約２ＭＨｚ、ＧＰＳは、約１ＭＨｚとなる。
【００４４】
本発明者等は、ガリレオシステムとＧＰＳの周波数帯域の差（図５のハッチング参照）の部分をなくすことに着目した。図５のハッチング部分の周波数帯域の信号は、ＧＰＳ側には不要な信号成分であり、この帯域幅にある不要な信号を処理することで雑音が増え、感度がその分劣化することになる。そのため、ガリレオシステムでのベースバンドフィルタの周波数帯域（約２ＭＨｚ）を、ＧＰＳでのベースバンドフィルタの周波数帯域（約１ＭＨｚ）に近づける、又はＧＰＳの周波数帯域と一致させることで、図５のハッチング部分の周波数帯域の信号をなくし、ＧＰＳ受信に対して、性能劣化を防ぐ。このため、本実施の形態では、図３の構成において、帯域幅の広い第１のＩ低域通過フィルタ１１１及び第１のＱ低域通過フィルタ１２１の後段に、それぞれ帯域幅の狭い第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２を接続することで、ＧＰＳで用いる場合には、帯域幅の狭い第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２により、図５のハッチング部分の周波数帯域を削る。
【００４５】
次に、測位用受信装置１００の動作について図３を用いて説明する。
【００４６】
受信アンテナ１０１により受信された高周波信号は、ＬＮＡからなる受信信号増幅器１０２により信号増幅され、変調信号１５１として直交ミキサを構成する第１の信号混合器１０３及び第２の信号混合器１０４に入力される。
【００４７】
９０度移相器１０５では、搬送波周波数と同一の周波数で発振する局部発信器１０６から第１のローカル信号１５２をそのまま第１の信号混合器１０３に与えるとともに、局部発振器１０６から第１のローカル信号１５２を９０度移相して第２の信号混合器１０４に与える。その結果、第１の信号混合器１０３は、受信信号増幅器１０２の出力信号を同相成分のベースバンド信号であるＩ信号に周波数変換して出力し、第２の信号混合器１０４は、受信信号増幅器１０２の出力信号を直交成分のベースバンド信号であるＱ信号に周波数変換して出力する。
【００４８】
第１の信号混合器１０３からのＩ信号は、第１のＩ低域通過フィルタ１１１及び第２のＩ低域通過フィルタ１１２により帯域幅の狭いＧＰＳの周波数帯域（約１ＭＨｚ）に制限され、第２のＩベースバンド信号１５４としてデジタル処理部１０７に入力される一方、第１のＩ低域通過フィルタ１１１のみにより、すなわち第２のＩ低域通過フィルタ１１２をバイパスすることにより帯域幅の広いガリレオシステムの周波数帯域（約２ＭＨｚ）に制限されて第１のＩベースバンド信号１５３としてデジタル処理部１０７に入力される。ここで、第１の信号混合器１０３からのＩ信号は、第１のＩ低域通過フィルタ１１１及び第２のＩ低域通過フィルタ１１２、又は第１のＩ低域通過フィルタ１１１により高域周波成分の除去処理を受けてデジタル処理部１０７に入力される。
【００４９】
同様に、第２の信号混合器１０４からのＱ信号は、第１のＱ低域通過フィルタ１２１及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２により帯域幅の狭いＧＰＳの周波数帯域（約１ＭＨｚ）に制限され、第２のＱベースバンド信号１５６としてデジタル処理部１０７に入力される一方、第１のＱ低域通過フィルタ１２１のみにより、すなわち第２のＱ低域通過フィルタ１２２をバイパスすることにより帯域幅の広いガリレオシステムの周波数帯域（約２ＭＨｚ）に制限されて第１のＱベースバンド信号１５５としてデジタル処理部１０７に入力される。Ｉ信号の場合と同様に、第２の信号混合器１０４からのＱ信号は、第１のＱ低域通過フィルタ１２１及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２、又は第１のＱ低域通過フィルタ１２１により高域周波成分の除去処理を受けてデジタル処理部１０７に入力される。
【００５０】
デジタル処理部１０７では、第１のＩ低域通過フィルタ１１１からの第１のＩベースバンド信号１５３、第２のＩ低域通過フィルタ１１２からの第２のＩベースバンド信号１５４、第１のＱ低域通過フィルタ１２１からの第１のＱベースバンド信号１５５、及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２からの第２のＱベースバンド信号１５６にデジタル信号処理を施し、データを取り出す。取り出したデータは、ＣＰＵ１０８に出力される。ＣＰＵ１０８では、位置を算出するための演算処理を行う。また、本実施の形態以外で、デジタル処理部１０７とＣＰＵ１０８を統合化したもので、同様な処理を行ってもよい。
【００５１】
図４に示すように、ガリレオシステムとＧＰＳでは、同一周波数（Ｌ１＝１５７５．４２ＭＨｚ）で、必要な受信帯域が異なっており、ガリレオシステムは、約４ＭＨｚ、ＧＰＳは、約２ＭＨｚである。本実施の形態によれば、第１のＩ及びＱのベースバンドフィルタは、帯域の広いシステム（ここでは、ガリレオシステム）では、帯域の広い第１のＩ低域通過フィルタ１１１及び第１のＱ低域通過フィルタ１２１を適用し、帯域の狭いシステム（ここでは、ＧＰＳ）用の帯域幅に制限する第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２を適用する。すなわち、第１のＩ低域通過フィルタ１１１のフィルタ帯域幅＞第２のＩ低域通過フィルタ１１２のフィルタ帯域幅、かつ、第１のＱ低域通過フィルタ１２１のフィルタ帯域幅＞第２のＱ低域通過フィルタ１２２のフィルタ帯域幅とすることで、共通化する回路部分を共通化することで、回路規模・消費電流を削減することが可能になる。
【００５２】
特に、本実施の形態によれば、第１のＩ低域通過フィルタ１１１及び第１のＱ低域通過フィルタ１２１のフィルタ次数を高く設定し、第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２のフィルタ次数を低く設定する構成とする。これにより、フィルタ次数の高い第１のＩ低域通過フィルタ１１１及び第１のＱ低域通過フィルタ１２１によって高減衰の特性を確保することが可能になり、所望帯域の広いガリレオシステムなどのシステムに対して最適化することができ、かつ、ＧＰＳ及びガリレオシステムに対して帯域外からの妨害特性の性能向上とともに、必要なＳ／Ｎの確保ができる。必要なＳ／Ｎの確保については、前記図５のハッチング部分の周波数帯域の信号をなくすことから実現できることを説明した。
【００５３】
また、第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２は、次数の低いフィルタを構成することで、所望帯域の狭いＧＰＳなどのシステムに対して最適化することができ、トータルとして重複する回路部分を削減することが可能になり、回路規模・消費電流の削減を図ることができる。例えば、図１の従来例のように、単純に並列構成を採った場合、第１のＩ低域通過フィルタ１７及び第１のＱ低域通過フィルタ１９のフィルタ次数を７次と設定すると、第２のＩ低域通過フィルタ１８及び第２のＱ低域通過フィルタ２０のフィルタ次数も７次となり、回路規模・消費電流が増大していた。これに対して、本実施の形態では、第１のＩ低域通過フィルタ１１１及び第１のＱ低域通過フィルタ１２１のフィルタ次数を、例えば７次とすると、第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２のフィルタ次数は、７次以下、例えば３次・４次程度の次数で必要な減衰特性を確保したまま、回路規模・消費電流の削減を図ることができる。
【００５４】
（実施の形態２）
実施の形態１では、測位用受信装置の基本構成について説明した。実施の形態２は、複数の測位システムの制御方法について説明する。
【００５５】
図６は、本発明の実施の形態２に係る測位用受信装置の構成を示す機能ブロック図である。本実施の形態の説明にあたり図３と同一構成部分については、同一符合を付して重複箇所の説明を省略する。
【００５６】
図６において、測位用受信装置２００は、受信アンテナ１０１と、受信信号増幅器１０２と、Ｉｃｈ用の第１の信号混合器１０３とＱｃｈ用の第２の信号混合器１０４と、９０度移相器１０５と、局部発振器１０６と、帯域の広いシステム（ここでは、ガリレオシステム）を所望の帯域幅に制限する第１のＩベースバンドフィルタである第１のＩ低域通過フィルタ１１１と、第１のＩ低域通過フィルタ１１１の後段に直列に接続され、帯域の狭いシステム（ここでは、ＧＰＳ）用の帯域幅に制限する第２のＩ低域通過フィルタ１１２と、帯域の広いシステム（ここでは、ガリレオシステム）を所望の帯域幅に制限する第１のＱベースバンドフィルタである第１のＱ低域通過フィルタ１２１と、第１のＱ低域通過フィルタ１２１の後段に直列に接続され、帯域の狭いシステム（ここでは、ＧＰＳ）用の帯域幅に制限する第２のＱ低域通過フィルタ１２２と、デジタル処理部１０７と、ＣＰＵ１０８と、ベースバンドフィルタ制御部２１０とを備えて構成される。
【００５７】
ベースバンドフィルタ制御部２１０は、測位率向上と低消費電流の両観点から、ガリレオシステムとＧＰＳとで適用するＩ及びＱのベースバンドフィルタを制御する。ベースバンドフィルタ制御部２１０は、帯域の広いガリレオシステムでは、第１のＩ低域通過フィルタ１１１及び第１のＱ低域通過フィルタ１２１を適用する制御を、帯域の狭いＧＰＳでは、第１のＩ低域通過フィルタ１１１及び第１のＱ低域通過フィルタ１２１に加えて第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２を適用する制御を行う。
【００５８】
以下、上述のように構成された測位用受信装置２００の動作について説明する。
【００５９】
〔デュアル受信動作（以下、デュアル動作という）⇒シングル受信動作（以下、シングル動作という）〕
本実施の形態は、ベースバンドフィルタ制御部２１０が、測位開始時、ＧＰＳとガリレオシステムを双方動作させる<デュアル動作>を行い、安定して測位できるような状態が継続した場合、ＧＰＳとガリレオシステムの一方の受信動作を停止させ、<シングル動作>に移行するベースバンドフィルタ制御を行う。これにより、測位率向上と低消費電流の削減を図る。
【００６０】
図７は、ベースバンドフィルタ制御部２１０のデュアル動作からシングル動作へのフィルタ制御を示すフローチャートである。図中Ｓは、フローの各ステップを示す。本フローは、ベースバンドフィルタ制御部２１０がマイクロプロセッサにより構成される場合は、該マイクロプロセッサが実行するプログラムであり、ハードウェアにより構成される場合は、該ハードウェアによる制御シーケンスである。なお、図６では、ベースバンドフィルタ制御部２１０とＣＰＵ１０８とは、別部材となっているが一体でもよい。この場合は、ＣＰＵ１０８により本フローが実行される。
【００６１】
まず、ステップＳ１でユーザ又は第三者からの測位開始要求が要求を受付けると、ステップＳ２でネットワーク−端末間で測位に必要なデータの送受信を行い、<状態Ａ>となる。
【００６２】
<状態Ａ>では、ＧＰＳとガリレオシステムを双方動作させるデュアル動作行う（ステップＳ３）。ＧＰＳ及びガリレオシステムのデュアル動作は、具体的には、以下の通りである。ベースバンドフィルタ制御部２１０は、第１のＩ低域通過フィルタ１１１及び第１のＱ低域通過フィルタ１２１と、第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２とを両方動作させ、デジタル処理部１０７に、各帯域幅で高域周波成分が除去された第１のＩベースバンド信号１５３、第２のＩベースバンド信号１５４、第１のＱベースバンド信号１５５、及び第２のＱベースバンド信号１５６を出力する。デジタル処理部１０７では、第１のＩ低域通過フィルタ１１１からの第１のＩベースバンド信号１５３、第２のＩ低域通過フィルタ１１２からの第２のＩベースバンド信号１５４、第１のＱ低域通過フィルタ１２１からの第１のＱベースバンド信号１５５、及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２からの第２のＱベースバンド信号１５６にデジタル信号処理を施し、ＧＰＳ及びガリレオシステムのデュアル動作によりＧＰＳ及びガリレオシステムのデータを取り出す。取り出したＧＰＳ及びガリレオシステムのデータは、ＣＰＵ１０８に出力され、ＣＰＵ１０８では、ＧＰＳ及びガリレオシステムの両方において、位置を算出するための演算処理を行う。
【００６３】
図７のフローに戻って、ステップＳ４では、ＧＰＳ又はガリレオシステムの測位座標算出が成功したか否かを判別し、ＧＰＳ又はガリレオシステムの測位座標算出が成功していないときは、<状態Ａ>に戻りＧＰＳ及びガリレオシステムのデュアル動作を継続する。
【００６４】
ＧＰＳ又はガリレオシステムの測位座標算出が成功すると、所定時間経過後、ステップＳ５でガリレオシステムとＧＰＳのどちらか片方だけで測位可能か判別し、ガリレオシステムとＧＰＳのどちらか片方だけで測位できないときは、<状態Ａ>に戻りＧＰＳ及びガリレオシステムのデュアル受信動作を継続する。この場合は、ガリレオシステムとＧＰＳの両方使用での測位となる。実際には、ガリレオシステムとＧＰＳのどちらか片方が測位可能な状態であり、その状態が継続されることになる。あるいは、ユーザ又は第三者からの測位開始要求が特定の測位システムによる測位開始要求である場合の、上記特定の測位システムによる測位ができなかったときを含む。例えば、ガリレオシステムによる測定開始要求があった場合に、ＧＰＳでは測位できているがガリレオシステムでは測位できなかった場合である。このような場合も<状態Ａ>に戻る。
【００６５】
上記ステップＳ５でガリレオシステムとＧＰＳのどちらか片方だけで測位可能なときは、以降、ガリレオシステム又はＧＰＳでの測位の処理に移行する。
【００６６】
すなわち、ステップＳ６でＧＰＳ又はガリレオシステムのどちらか片方を動作させるシングル動作を行い、ステップＳ７でガリレオシステムとＧＰＳのどちらを動作させるかを判別する。ガリレオシステムとＧＰＳのどちらを測位開始するかは、測位開始設定により任意に設定することができる。測位開始設定の詳細については、実施の形態４により後述する。
【００６７】
ガリレオシステムにより測位動作する場合、ステップＳ８でガリレオシステムによりシングル動作させるとともに、消費電流を低減するために選択しなかったＧＰＳは動作停止する。ガリレオシステムのシングル動作は、具体的には、以下の通りである。ベースバンドフィルタ制御部２１０は、第１のＩ低域通過フィルタ１１１及び第１のＱ低域通過フィルタ１２１を動作させ、デジタル処理部１０７に、広い帯域幅で高域周波成分が除去された第１のＩベースバンド信号１５３及び第１のＱベースバンド信号１５５を出力する。このとき、ベースバンドフィルタ制御部２１０は、第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２の動作は停止させる。この第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２の動作停止は、例えば第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２をバイパスするバイパススイッチ切り替え後に、この第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２及びＡ／Ｄコンバータへの電源供給停止により行う。デジタル処理部１０７では、第１のＩ低域通過フィルタ１１１からの第１のＩベースバンド信号１５３及び第１のＱ低域通過フィルタ１２１からの第１のＱベースバンド信号１５５にデジタル信号処理を施し、ガリレオシステムのデータを取り出す。取り出したガリレオシステムのデータは、ＣＰＵ１０８に出力され、ＣＰＵ１０８では、ガリレオシステムのデータのみを用いて、位置を算出するための演算処理を行う。
【００６８】
次いで、ステップＳ９でガリレオシステムのみで測位可能か否かを判別し、ガリレオシステムのみで測位可能なときは、上記ステップＳ８に戻ってガリレオシステムのみによる測位動作を継続する。ガリレオシステムのみで測位できないときは、<状態Ａ>に戻り他のシステム（この場合、ＧＰＳ）による測位の可能性を探る。
【００６９】
一方、上記ステップＳ７でＧＰＳにより測位動作する場合、ステップＳ１０でＧＰＳによりシングル動作させるとともに、消費電流を低減するために選択しなかったＧＰＳは動作停止する。ＧＰＳのシングル動作は、具体的には、以下の通りである。ベースバンドフィルタ制御部２１０は、第１のＩ低域通過フィルタ１１１及び第１のＱ低域通過フィルタ１２１と、第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２とを両方動作させ、デジタル処理部１０７に、狭い帯域幅で高域周波成分が除去された第２のＩベースバンド信号１５４及び第２のＱベースバンド信号１５６を出力する。このとき、ベースバンドフィルタ制御部２１０は、第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２の動作は停止させる。この第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２の動作停止は、例えば第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２バイパススイッチオフに、第１のＩベースバンド信号１５３及び第１のＱベースバンド信号１５５をＡ／ＤするＡ／Ｄコンバータへの電源供給停止により行う。デジタル処理部１０７では、第２のＩ低域通過フィルタ１１２からの第２のＩベースバンド信号１５４及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２からの第２のＱベースバンド信号１５６にデジタル信号処理を施し、ＧＰＳのデータを取り出す。取り出したＧＰＳのデータは、ＣＰＵ１０８に出力され、ＣＰＵ１０８では、ＧＰＳのデータのみを用いて、位置を算出するための演算処理を行う。
【００７０】
次いで、ステップＳ１１でＧＰＳのみで測位可能か否かを判別し、ＧＰＳのみで測位可能なときは、上記ステップＳ１０に戻ってＧＰＳのみによる測位動作を継続する。ＧＰＳのみで測位できないときは、<状態Ａ>に戻り他のシステム（この場合、ガリレオシステム）による測位の可能性を探る。
【００７１】
このように、本実施の形態によれば、測位開始時、ＧＰＳとガリレオシステムを双方動作させるデュアル動作を行い、安定して測位できるような状態が継続した場合、ＧＰＳとガリレオシステムの一方の受信動作を停止させ、シングル動作に移行するベースバンドフィルタ制御を行うので、測位開始時の測位率向上と、測位開始後の低消費電流の削減を図ることができる。
【００７２】
（実施の形態３）
実施の形態２では、デュアル動作からシングル動作への制御方法について説明した。実施の形態３は、シングル動作からデュアル動作への制御方法について説明する。
【００７３】
本発明の実施の形態３に係る測位用受信装置のハード的構成は、図６と同様であるため説明を省略する。
【００７４】
前記図６において、ベースバンドフィルタ制御部２１０は、帯域の広いガリレオシステムでは、第１のＩ低域通過フィルタ１１１及び第１のＱ低域通過フィルタ１２１を適用する制御を、帯域の狭いＧＰＳでは、第１のＩ低域通過フィルタ１１１及び第１のＱ低域通過フィルタ１２１に加えて第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２を適用する制御を行う。
【００７５】
本実施の形態では、ベースバンドフィルタ制御部２１０は、ガリレオシステムとＧＰＳのいずれか一方のシステムにより測位動作を開始することで、低消費電流のより一層の削減を図る。より具体的には、ガリレオシステムとＧＰＳのいずれか一方のシステムにより測位動作を開始し、一方のシステムで測位ができない場合に他方のシステムで測位し、他方のシステムでも測位できない場合に、デュアル動作に切り替える。
【００７６】
図８は、ベースバンドフィルタ制御部２１０のシングル動作からデュアル動作へのフィルタ制御を示すフローチャートである。
【００７７】
まず、ステップＳ２１でユーザ又は第三者からの測位開始要求が要求を受付けると、ステップＳ２２でネットワーク−端末間で測位に必要なデータの送受信を行い、<状態Ｂ>となる。
【００７８】
<状態Ｂ>では、ＧＰＳ又はガリレオシステムのいずれかを動作させるシングル受信動作行う（ステップＳ２３）。ＧＰＳ又はガリレオシステムのシングル受信動作は、具体的には、以下の通りである。ベースバンドフィルタ制御部２１０は、ＧＰＳのシングル受信動作は、第１のＩ低域通過フィルタ１１１及び第１のＱ低域通過フィルタ１２１と、第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２とを両方動作させ、デジタル処理部１０７に、狭帯域幅で低周波成分が除去された第１のＩベースバンド信号１５３、第２のＩベースバンド信号１５４、第１のＱベースバンド信号１５５、及び第２のＱベースバンド信号１５６を出力する。一方、ガリレオシステムのシングル受信動作は、第１のＩ低域通過フィルタ１１１及び第１のＱ低域通過フィルタ１２１のみを動作させ、デジタル処理部１０７に、広帯域幅で低周波成分が除去された第１のＩベースバンド信号１５３、及び第１のＱベースバンド信号１５５を出力する。デジタル処理部１０７では、第１のＩ低域通過フィルタ１１１からの第１のＩベースバンド信号１５３、第２のＩ低域通過フィルタ１１２からの第２のＩベースバンド信号１５４、第１のＱ低域通過フィルタ１２１からの第１のＱベースバンド信号１５５、及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２からの第２のＱベースバンド信号１５６にデジタル信号処理を施し、ＧＰＳ又はガリレオシステムのシングル受信動作によりＧＰＳ又はガリレオシステムのデータを取り出す。取り出したＧＰＳ又はガリレオシステムのデータは、ＣＰＵ１０８に出力され、ＣＰＵ１０８では、ＧＰＳ又はガリレオシステムのいずれか片方において、位置を算出するための演算処理を行う。
【００７９】
図８のフローに戻って、ステップＳ２４では、ＧＰＳ又はガリレオシステムの測位座標算出が成功したか否かを判別し、ＧＰＳ又はガリレオシステムの測位座標算出が成功したときは、<状態Ｂ>に戻りＧＰＳ又はガリレオシステムのシングル受信動作を継続する。
【００８０】
ＧＰＳ又はガリレオシステムの測位座標算出が成功すると、<状態Ｂ>に戻り該当システムのシングル動作を継続する。この場合は、ガリレオシステムとＧＰＳの両方使用での測位となる。実際には、ガリレオシステムとＧＰＳのどちらか片方が測位可能な状態であり、その状態が継続されることになる。
【００８１】
上記ステップＳ２４でＧＰＳ又はガリレオシステムの測位座標算出が不成功であった場合、ステップＳ２５で、ある基準を超えても測位できないか否かを判別し、ある基準を超えない場合、<状態Ｂ>に戻りＧＰＳ又はガリレオシステムのシングル受信動作を継続する。この基準値は、例えば、(1)所定時間経過しても測位座標算出が検出できない場合、(2)測位開始を所定回数繰り返しても測位座標算出が検出できない場合がある。あるいは、ユーザ又は第三者からの測位開始要求が特定の測位システムによる測位開始要求である場合の、上記特定の測位システムによる測位ができなかったときを含む。例えば、ガリレオシステムによる測定開始要求があった場合に、ＧＰＳでは測位できているがガリレオシステムでは測位できなかった場合である。このような場合も<状態Ｂ>に戻る。
【００８２】
上記ステップＳ２５で、ある基準を超えても測位できない場合、ステップＳ２６でＧＰＳとガリレオシステムを双方動作させるデュアル受信動作行う。ＧＰＳ及びガリレオシステムのデュアル動作については、図７のフローにより前述した。
【００８３】
ステップＳ２７では、ＧＰＳ又はガリレオシステムの測位座標算出が成功したか否かを判別し、ＧＰＳ又はガリレオシステムの測位座標算出が成功していないときは、上記ステップＳ２６に戻りＧＰＳ及びガリレオシステムのデュアル受信動作を継続する。
【００８４】
ＧＰＳ又はガリレオシステムの測位座標算出が成功すると、ステップＳ２８でガリレオシステムとＧＰＳのどちらか片方だけで測位可能か判別し、ガリレオシステムとＧＰＳのどちらか片方だけで測位できないときは、上記ステップＳ２６に戻りＧＰＳ及びガリレオシステムのデュアル受信動作を継続する。
【００８５】
上記ステップＳ２７でＧＰＳ又はガリレオシステムの測位座標算出が成功したときは、ステップＳ２８でガリレオシステムとＧＰＳのどちらか片方だけで測位可能か否かを判別する。
【００８６】
ガリレオシステムのどちらか片方だけで、測位可能でない場合、上記ステップＳ２６に戻りデュアル動作を継続する。ガリレオシステムのどちらか片方だけで、測位可能の場合、<状態Ｂ>に戻りＧＰＳ又はガリレオシステムのシングル受信動作を継続する。
【００８７】
上述したシングル動作において、ガリレオシステムとＧＰＳのどちらを測位開始するかは、測位開始設定により任意に設定することができる。測位開始設定の詳細については、実施の形態４により後述する。
【００８８】
ここで、ガリレオシステムによりシングル受信動作する場合、消費電流を低減するために選択しなかったＧＰＳは動作停止する。ガリレオシステムのシングル受信動作は、具体的には、以下の通りである。ベースバンドフィルタ制御部２１０は、第１のＩ低域通過フィルタ１１１及び第１のＱ低域通過フィルタ１２１を動作させ、デジタル処理部１０７に、広い帯域幅で高域周波成分が除去された第１のＩベースバンド信号１５３及び第１のＱベースバンド信号１５５を出力する。このとき、ベースバンドフィルタ制御部２１０は、第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２の動作は停止させる。この第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２の動作停止は、例えば第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２をバイパスするバイパススイッチ切り替え後に、この第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２及びＡ／Ｄコンバータへの電源供給停止により行う。デジタル処理部１０７では、第１のＩ低域通過フィルタ１１１からの第１のＩベースバンド信号１５３及び第１のＱ低域通過フィルタ１２１からの第１のＱベースバンド信号１５５にデジタル信号処理を施し、ガリレオシステムのデータを取り出す。取り出したガリレオシステムのデータは、ＣＰＵ１０８に出力され、ＣＰＵ１０８では、位置を算出するための演算処理を行う。
【００８９】
また、ＧＰＳによりシングル受信動作する場合、消費電流を低減するために選択しなかったＧＰＳは動作停止する。ＧＰＳのシングル受信動作は、具体的には、以下の通りである。ベースバンドフィルタ制御部２１０は、第１のＩ低域通過フィルタ１１１及び第１のＱ低域通過フィルタ１２１と、第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２とを両方動作させ、デジタル処理部１０７に、狭い帯域幅で高域周波成分が除去された第２のＩベースバンド信号１５４及び第２のＱベースバンド信号１５６を出力する。このとき、ベースバンドフィルタ制御部２１０は、第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２の動作は停止させる。この第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２の動作停止は、例えば第２のＩ低域通過フィルタ１１２及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２バイパススイッチオフに、第１のＩベースバンド信号１５３及び第１のＱベースバンド信号１５５をＡ／ＤするＡ／Ｄコンバータへの電源供給停止により行う。デジタル処理部１０７では、第２のＩ低域通過フィルタ１１２からの第２のＩベースバンド信号１５４及び第２のＱ低域通過フィルタ１２２からの第２のＱベースバンド信号１５６にデジタル信号処理を施し、ＧＰＳのデータを取り出す。取り出したＧＰＳのデータは、ＣＰＵ１０８に出力され、ＣＰＵ１０８では、ＧＰＳのデータのみを用いて、位置を算出するための演算処理を行う。
【００９０】
このように、本実施の形態によれば、測位開始時、ＧＰＳ又はガリレオシステムのシングル動作により受信動作を開始し、一方の測位システムでＮＧの場合は、他方の測位システムにより受信動作を開始（例えば、最初ＧＰＳで測位開始し、ＮＧだったら、ガリレオシステムにより測位開始）し、それでもＮＧだった場合はデュアル受信動作に切替えるベースバンドフィルタ制御を行うので、測位開始時から低消費電流の削減を図ることができ、更なる低消費電流化を実現することができる。
【００９１】
（実施の形態４）
実施の形態４は、デュアル動作又はシングル動作における測位開始設定の詳細について説明する。
【００９２】
本発明の実施の形態４に係る測位用受信装置のハード的構成は、図６と同様であるため説明を省略する。
【００９３】
〔測位開始設定例１〕
図９は、デュアル動作又はシングル動作における測位開始設定制御を示すフローチャートである。
【００９４】
まず、ステップＳ３１でユーザ又は第三者からの測位開始要求が要求を受付けると、ステップＳ３２でネットワーク−端末間で測位に必要なデータの送受信を行う。
【００９５】
ステップＳ３３では、ネットワークとの通信が可能か否かを判別し、ネットワークとの通信が可能であれば、ステップＳ３４でネットワーク−端末間の情報に基づいてデュアル動作又はシングル動作における測位動作を制御する。例えば、端末がネットワークからの情報に基づいてＧＰＳ動作を優先させる制御を行う。ネットワークとの通信ができなければ、ステップＳ３５で端末が予め設定された測位開始動作を行う。この測位動作設定は、ユーザ又は第三者により予め設定可能である。
【００９６】
これにより、ネットワーク−端末間の情報に基づいて、測位動作を制御することができる。
【００９７】
〔測位開始設定例２〕
図１０は、デュアル動作又はシングル動作における測位開始設定制御を示すフローチャートである。図９と同一処理を行うステップには同一番号を付している。
【００９８】
まず、ステップＳ３１でユーザ又は第三者からの測位開始要求が要求を受付けると、ステップＳ３２でネットワーク−端末間で測位に必要なデータの送受信を行う。
【００９９】
ステップＳ４３では、前回の測位状態が何かを判別し、シングル動作でＧＰＳ又はガリレオシステムにより測位した場合、ステップＳ４４で前回のシングル動作の測位状態で次回測位を開始する。また、上記ステップＳ４３でデュアル動作でＧＰＳ及びガリレオシステムにより測位した場合、ステップＳ４５で前回のデュアル動作の測位状態で次回測位を開始する。
【０１００】
これにより、前回の測位結果に基づいて、シングル動作で動作可能な場合は、シングル動作により前回の測位状態を開始し、次回測位させることができる。また、前回の測位結果に基づいて、デュアル動作で動作可能な場合は、前回の測位状態で次回測位させることができる。
【０１０１】
〔測位開始設定例３〕
図１１は、デュアル動作又はシングル動作における測位開始設定制御を示すフローチャートである。図１０と同一処理を行うステップには同一番号を付している。
【０１０２】
まず、ステップＳ３１でユーザ又は第三者からの測位開始要求が要求を受付けると、ステップＳ３２でネットワーク−端末間で測位に必要なデータの送受信を行う。
【０１０３】
ステップＳ５３では、前回の測位時の端末の移動速度を判別し、前回の測位時に端末が低速度で移動している場合、ステップＳ４４で前回のシングル動作の測位状態で次回測位を開始する。また、上記ステップＳ５３で前回の測位時に端末が高速で移動している場合、ステップＳ４５で前回のデュアル動作の測位状態で次回測位を開始する。
【０１０４】
これにより、前回の測位時において、端末の移動速度により測位動作を制御することができる。
【０１０５】
（実施の形態５）
実施の形態５では、複数の測位システムの制御方法について説明する。実施の形態５は、更なる低消費電流化を図る構成例である。
【０１０６】
図１２は、本発明の実施の形態５に係る測位用受信装置の構成を示す機能ブロック図である。本実施の形態の説明にあたり図６と同一構成部分については、同一符合を付して重複箇所の説明を省略する。
【０１０７】
図１２において、測位用受信装置３００は、受信アンテナ１０１と、受信信号増幅器１０２と、Ｉｃｈ用の第１の信号混合器１０３とＱｃｈ用の第２の信号混合器１０４と、９０度移相器１０５と、局部発振器１０６と、ベースバンドフィルタ制御部３１０からの制御信号に従って帯域を変化させることができる第１のＩベースバンドフィルタである第１のＩ低域通過フィルタ３１１と、第１のＩ低域通過フィルタ３１１と並列に接続され、帯域の狭いシステム（ここでは、ＧＰＳ）用の狭い帯域幅に制限する第２のＩ低域通過フィルタ３１２と、ベースバンドフィルタ制御部３１０からの制御信号に従って帯域を変化させることができる第１のＱベースバンドフィルタである第１のＱ低域通過フィルタ３２１と、第１のＱ低域通過フィルタ３２１と並列に接続され、帯域の狭いシステム（ここでは、ＧＰＳ）用の狭い帯域幅に制限する第２のＱ低域通過フィルタ３２２と、デジタル処理部１０７と、ＣＰＵ１０８と、ベースバンドフィルタ制御部３１０とを備えて構成される。
【０１０８】
ベースバンドフィルタ制御部３１０は、測位率向上と低消費電流の両観点から、ガリレオシステムとＧＰＳとで適用するＩ及びＱのベースバンドフィルタを制御する。具体的には、(1)ベースバンドフィルタ制御部３１０は、帯域の広いガリレオシステムのみでは、第１のＩ低域通過フィルタ３１１及び第１のＱ低域通過フィルタ３２１を広帯域に変化させた上で、第１のＩ低域通過フィルタ３１１及び第１のＱ低域通過フィルタ３２１の回路を動作させるとともに、第２のＩ低域通過フィルタ３１２及び第２のＱ低域通過フィルタ３２２の回路動作を停止する。(2)ベースバンドフィルタ制御部３１０は、帯域の狭いＧＰＳのみでは、狭帯域の第２のＩ低域通過フィルタ３１２及び第２のＱ低域通過フィルタ３２２の回路を動作させるとともに、広帯域の第１のＩ低域通過フィルタ３１１及び第１のＱ低域通過フィルタ３２１の回路動作を停止する。(3)ベースバンドフィルタ制御部３１０は、ガリレオシステムとＧＰＳの両方使用するデュアル動作では、第１のＩ低域通過フィルタ３１１、第２のＩ低域通過フィルタ３１２、第１のＱ低域通過フィルタ３２１、及び第２のＱ低域通過フィルタ３２２の回路を動作させる。
【０１０９】
第１のＩ低域通過フィルタ３１１及び第１のＱ低域通過フィルタ３２１は、ベースバンドフィルタ制御部３１０からの制御信号に従って、フィルタ次数を変更、もしくは、フィルタ回路の定数を変更することで、帯域を変化させることができる。この場合、第１のＩ低域通過フィルタ３１１及び第１のＱ低域通過フィルタ３２１は、広い帯域幅と狭い帯域幅との２方向の切り替えで構わない。
【０１１０】
本実施の形態の測位用受信装置３００の動作は、実施の形態２のフィルタ制御フロー（図７）、及び実施の形態３のフィルタ制御フロー（図８）と同様である。また、デュアル動作又はシングル動作における測位開始設定についても実施の形態４と同様である。
【０１１１】
本実施の形態では、ベースバンドフィルタ制御部３１０が、第１のＩ低域通過フィルタ３１１及び第１のＱ低域通過フィルタ３２１の帯域を、広帯域から狭帯域に変化させることで、図７及び図８のシングル動作のＧＰＳにおいて、第２のＩ低域通過フィルタ３１２及び第２のＱ低域通過フィルタ３２２の回路動作を停止させることができ、より一層低消費電流を図ることができる。
【０１１２】
以上の説明は本発明の好適な実施の形態の例証であり、本発明の範囲はこれに限定されることはない。
【０１１３】
例えば、上記各実施の形態において、安定した受信と判断する基準については以下のようなものである。(1)ガリレオシステム及びＧＰＳにおいて、それぞれ受信した測位衛星数（３又は４個）で判断する。測位衛星数が多いほど測位環境が良く、安定した受信ができると判断する。(2)それぞれの測位衛星の受信電界レベルの強弱のデータを基に、ＣＰＵ１０８が判断する。測位衛星の受信電界レベル高いほど測位環境が良く、安定した受信ができると判断する。
【０１１４】
また、上記各実施の形態において、動作回路ブロックをフィルタだけではなく、デジタル処理部も同様に制御するようにすれば、より省電力化を図ることができる。
【０１１５】
図１３は、測位用受信装置のデジタル処理部４００の構成を示すブロック図である。図１３に示すように、第１のデジタル処理部４０１（デジタル処理部<１>）と第２のデジタル処理部４０２（デジタル処理部<２>）とを有するデジタル処理部４００を、図３、図６及び図１２のデジタル処理部１０７に代えて用いることで、３つ以上の測位システムに対応することができる。フィルタ構成も第１及び第２のＩ及びＱのベースバンドフィルタだけではなく、第３，第４…のＩ及びＱのベースバンドフィルタとする。
【０１１６】
また、本実施の形態では測位用受信装置という名称を用いたが、これは説明の便宜上であり、測位システム及び受信装置等であってもよいことは勿論である。
【０１１７】
さらに、上記測位用受信装置を構成する各回路部、例えばフィルタの種類、そのタップ数及び接続方法など、さらにはデジタル処理部の種類などは前述した各実施の形態に限られない。
【産業上の利用可能性】
【０１１８】
本発明に係る測位用受信装置は、ＧＰＳ及びガリレオシステム衛星から送出される信号を補足する機能を有する移動体通信端末に有用である。また、ＧＰＳ及びガリレオシステムだけでなく複数の測位システム、例えばロシアのＧＬＯＮＡＳ、米国のＷＡＡＳ、日本のＭＳＡＳ、欧州のＥＧＮＯＳなど同期した複数の変調コードによってスペクトラム拡散された複数の衛星信号が送信される測位システムに広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】 従来の複数の受信帯域をもつ測位用受信装置を示す機能ブロック図
【図２】 従来の２系統の受信処理系を有する衛星測位用信号受信装置の概略構成を示すブロック図
【図３】 本発明の実施の形態１に係る測位用受信装置の構成を示す機能ブロック図
【図４】 ＧＰＳ／ガリレオシステムによる周波数スペクトラムを示す図
【図５】 ベースバンドフィルタの特性を示す図
【図６】 本発明の実施の形態２に係る測位用受信装置の構成を示す機能ブロック図
【図７】 上記実施の形態２に係る測位用受信装置のベースバンドフィルタ制御部のデュアル動作からシングル動作へのフィルタ制御を示すフロー図
【図８】 本発明の実施の形態３に係る測位用受信装置のベースバンドフィルタ制御部のシングル動作からデュアル動作へのフィルタ制御を示すフロー図
【図９】 本発明の実施の形態４に係る測位用受信装置のデュアル動作又はシングル動作における測位開始設定制御を示すフロー図
【図１０】 本発明の実施の形態４に係る測位用受信装置のデュアル動作又はシングル動
作における測位開始設定制御を示すフロー図
【図１１】 本発明の実施の形態４に係る測位用受信装置のデュアル動作又はシングル動作における測位開始設定制御を示すフロー図
【図１２】 本発明の実施の形態５に係る測位用受信装置の構成を示す機能ブロック図
【図１３】 本発明の各実施の形態に係る測位用受信装置のデジタル処理部の構成を示すブロック図
Claims (13)
- 複数の測位システムに対応し、前記複数の測位システムが利用する複数の衛星からの受信信号をベースバンド信号に周波数変換するミキサと、
前記ミキサの後段に設けられ、前記ミキサの出力の帯域幅を制限し、該制限する帯域幅を前記第１の帯域幅と前記第１の帯域幅より帯域が狭い第２の帯域幅とに変化させることのできる第１の低域通過フィルタと、
前記第１の低域通過フィルタの出力側に設けられ、前記第１の低域通過フィルタの出力を、前記第２の帯域幅に制限する第２の低域通過フィルタと、
前記第１の低域通過フィルタからの第１のベースバンド信号、及び／又は前記第２の低域通過フィルタからの第２のベースバンド信号に信号処理を施して測位データを取り出す信号処理手段と、
前記信号処理手段が、前記ミキサの出力を前記第１の帯域幅に制限して得られるベースバンド信号を用いずに前記測位データを取り出す場合、前記第１の低域通過フィルタによって制限する帯域幅を前記第２の帯域幅へ変化させて前記第２の低域通過フィルタの回路動作を停止するフィルタ制御手段と、
を備える測位用受信装置。 - 前記複数の測位システムが利用する複数の衛星からの受信信号を増幅する受信信号増幅手段を、さらに備え、
前記ミキサが、前記受信信号増幅手段にて増幅した信号をベースバンド信号に周波数変換する、
請求項１記載の測位用受信装置。 - 前記第１の低域通過フィルタは、帯域の広い測位システムを所望の帯域幅に制限し、前記第２の低域通過フィルタは、帯域の狭い測位システムを所望の帯域幅に制限する請求項１記載の測位用受信装置。
- 前記第２の低域通過フィルタの次数は、前記第１の低域通過フィルタの次数よりも低い請求項１記載の測位用受信装置。
- 前記フィルタ制御手段は、測位開始時に、前記第１の低域通過フィルタ及び前記第２の低域通過フィルタの回路を動作させ、安定して測位できる状態のとき、前記第１の低域通過フィルタ又は前記第２の低域通過フィルタの回路動作を停止させる請求項１記載の測位用受信装置。
- 前記フィルタ制御手段は、測位開始時に、前記第１の低域通過フィルタ又は前記第２の低域通過フィルタの回路を動作させ、測位できない状態が継続したとき、前記第１の低域通過フィルタ及び前記第２の低域通過フィルタの回路を動作させる請求項１記載の測位用受信装置。
- 移動速度を検出する検出手段を、さらに備え、
前記フィルタ制御手段は、移動速度が所定速度以上のとき、前記第１の低域通過フィルタ及び前記第２の低域通過フィルタの回路を動作させる請求項１記載の測位用受信装置。 - 前記フィルタ制御手段は、前回の測位結果に基づいて、前記第１の低域通過フィルタ又は前記第２の低域通過フィルタの回路動作の開始を設定する請求項１記載の測位用受信装置。
- 前記フィルタ制御手段は、測位衛星の受信電界レベルに基づいて、前記第１の低域通過フィルタ又は前記第２の低域通過フィルタの回路動作の開始を設定する請求項１記載の測位用受信装置。
- 前記フィルタ制御手段は、前回の測位で使用した衛星数に基づいて、前記第１の低域通過フィルタ又は前記第２の低域通過フィルタの回路動作の開始を設定する請求項１記載の測位用受信装置。
- 前記複数の測位システムは、ＧＰＳとガリレオシステムとを含む衛星測位システムである請求項１記載の測位用受信装置。
- 走査する衛星の選択、受信信号の追尾制御、及び衛星から送信される航法メッセージの取得を行う制御手段を、さらに備える請求項１記載の測位用受信装置。
- 前記第２の低域通過フィルタに並列して設けられ、前記第２の低域通過フィルタをバイパスする信号線を、さらに備える請求項１記載の測位用受信装置。
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