JP4738231B2 - スペクトラム拡散信号受信装置 - Google Patents
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L1 band part of Galileo Signal in Space ICD (SIS ICD), Galileo joint Undertaking, 2005
前記受信信号の追尾時と捕捉時とで、データ復調に用いる前記第1受信信号の信号成分と前記第2受信信号の信号成分とを切り替える受信信号切替部と、前記受信信号の信号成分に重畳させる重畳信号成分を切り替える重畳信号切替部を有し、
捕捉時には、データ変調を受けていない前記第2受信信号の信号成分を用いるように、前記受信信号切替部及び前記重畳信号切替部を切り替えて、搬送波及び第2コードを捕捉し、
追尾時には、データ変調された前記第1受信信号の信号成分を用いるように、前記受信信号切替部及び重畳信号切替部を切り替えて、搬送波及び第1コードの追尾を継続するとともに、データを復調することを特徴とする。
前記受信信号の追尾時と捕捉時とで、前記第1受信信号の信号成分と前記第2受信信号の信号成分との両方を用いるか或いは前記第2受信信号の信号成分のみを用いるかを決定するために、前記受信信号の信号成分に重畳させる重畳信号成分を切り替える重畳信号切替部を有し、
捕捉時には、前記第2受信信号の信号成分のみを用いるように、前記重畳信号切替部により前記受信信号の信号成分に重畳させる重畳信号成分を切り替えて、データ変調の影響を受けていない前記第2受信信号の信号成分を利用して搬送波及び第2コードを捕捉し、
追尾時には、前記第1受信信号の信号成分と前記第2受信信号信号成分との両方を用いるように、前記重畳信号切替部により前記受信信号の信号成分に重畳させる重畳信号成分を切り替えて、データ変調の影響を受けていない前記第2受信信号の信号成分を利用してループ制御により前記第2受信信号の引き込みを行う一方、データ変調された前記第1受信信号の信号成分を利用してデータの復調を並行して行うことを特徴とする。
重畳信号成分の1つであるローカル周波数信号を発生するローカル信号発生部と、前記受信信号の信号成分と前記ローカル周波数信号との相関を行うキャリア相関部とを有し、
前記重畳信号切替部は、捕捉時と追尾時とで、前記BOCコード相関部に与える前記レプリカBOCコードの種類を、前記第2コードに含まれる第2BOCコードに対応する第2レプリカBOCコード又は及び前記第1コードに含まれる第1BOCコードに対応する第1レプリカBOCコードとに、切り替えることを特徴とする。
前記受信信号の追尾時と捕捉時とで、データ復調に用いる前記第1受信信号の信号成分と前記第2受信信号の信号成分とを切り替える受信信号切替部と、前記受信信号の信号成分に重畳させる重畳信号成分を切り替える重畳信号切替部を有し、
捕捉時には、データ変調を受けていない前記第2受信信号の信号成分を用いるように、前記受信信号切替部及び前記重畳信号切替部を切り替えて、搬送波及び第2PNコードを捕捉し、
追尾時には、データ変調された前記第1受信信号の信号成分を用いるように、前記受信信号切替部及び重畳信号切替部を切り替えて、搬送波及び第1PNコードの追尾を継続するとともに、データを復調することを特徴とする。
前記受信信号の追尾時と捕捉捕捉時とで、前記第1受信信号の信号成分と前記第2受信信号の信号成分との両方を用いるか或いは前記第2受信信号の信号成分のみを用いるかを決定するために、前記受信信号の信号成分に重畳させる重畳信号成分を切り替える重畳信号切替部を有し、
捕捉時には、前記第2受信信号の信号成分のみを用いるように、前記重畳信号切替部により前記受信信号の信号成分に重畳させる重畳信号成分を切り替えて、データ変調の影響を受けていない前記第2受信信号の信号成分を利用して搬送波及び第2PNコードを捕捉し、
追尾時には、前記第1受信信号の信号成分と前記第2受信信号信号成分との両方を用いるように、前記重畳信号切替部により前記受信信号の信号成分に重畳させる重畳信号成分を切り替えて、データ変調の影響を受けていない前記第2受信信号の信号成分を利用してループ制御により前記第2受信信号の引き込みを行う一方、データ変調された前記第1受信信号の信号成分を利用してデータの復調を並行して行うことを特徴とする。
重畳信号成分の1つであるローカル周波数信号を発生するローカル信号発生部と、前記受信信号の信号成分と前記ローカル周波数信号との相関を行うキャリア相関部とを有し、
前記重畳信号切替部は、捕捉時と追尾時とで、前記PNコード相関部に与える前記レプリカPNコードの種類を、前記第2コードに含まれる第2PNコードに対応する第2レプリカPNコード又は及び前記第1コードに含まれる第1PNコードに対応する第1レプリカPNコードとに、切り替えることを特徴とする。
できる。
So={BOCd(t)・D(t)・α−BOCp(t)・CC(t)・α}・cos(ωt) (1)
So:IF信号、BOCd(t):受信BOCdコード、BOCp(t):受信BOCpコード、D(t):航法データ、CC(t):受信補助コード、α:信号振幅、ω:受信キャリア周波数
SS1=−BOCpg(t)・BOCp(t)・CC(t)・α・cos(ωt) (2)
SS2=−BOCpg(t)・BOCp(t)・CC(t)・α・cos(ωt)
・2cos(ωgt+φ) (3)
SS3=−BOCpg(t)・BOCp(t)・CC(t)・α・cos(ωt)
・2sin(ωgt+φ) (4)
SS4=−α・cos(φ) (5)
SS5=−α・sin(φ) (6)
BOCpg(t)=BOCp(t)、ωg=ω、CCg(t)=CC(t) (7)
を仮定している。
δΦ= SS4・SS5= 1/2・α2・sin(2φ) (8)
ST1=BOCdg(t)・BOCd(t)・D(t)・α・cos(ωt) (9)
このとき、第1Iキャリア相関値ST2は、ローカル周波数信号を2cos(ωgt+φ)とすると下式となる。
ST2=BOCdg(t)・BOCd(t)・D(t)・α・cos(ωt)
・2cos(ωgt+φ) (10)
ST3=BOCdg(t)・BOCd(t)・D(t)・α・cos(ωt)
・2sin(ωgt+φ) (11)
ST4=D(t)・α・cos(φ) (12)
ST5=D(t)・α・sin(φ) (13)
BOCdg(t)=BOCd(t)、ωg=ω (14)
としている。
δΦ=ST4・ST5= 1/2・α2・sin(2φ) (15)
そして、データ復調部42はST4を監視し、φ=0となった時に航法データDを得る。
また、回路規模が削減できるので消費電力を削減できる。
SS1=−BOCpg(t)・BOCp(t)・CC(t)・α・cos(ωt) (16)
SS2=−BOCpg(t)・BOCp(t)・CC(t)・α・cos(ωt)
・2cos(ωgt+φ) (17)
SS3=−α・cos(φ) (18)
BOCp(t)=BOCpg(t)、ω=ωg、CC=CCg (19)
としている。
SS4=−BOCpg(t)・BOCp(t)・CC(t)・α・cos(ωt) (20)
SS5=−BOCpg(t)・BOCp(t)・CC(t)・α・cos(ωt)
・2sin(ωgt+φ) (21)
SS6=−α・sin(φ) (22)
δΦ= SS3・SS6=1/2・α2・sin(2φ) (23)
ST1=BOCdg(t)・BOCd(t)・D(t)・α・cos(ωt) (24)
ST2=BOCdg(t)・BOCd(t)・D(t)・α・cos(ωt)
・2cos(ωgt+φ) (25)
また、追尾時は補助コード切替部54はオフのため、I加算相関値ST3は下式で表せる。
ST3=D(t)・α・cos(φ) (26)
なお、ここでも、理想的に、発生BOCdコードBOCdgの位相及び周波数、ローカル周波数信号ωgの周波数は、受信信号のBOCdコード、キャリアと同じく、
BOCdg(t)=BOCd(t)、ω=ωg (27)
としている。
ST4=−BOCpg(t)・BOCp(t)・CC(t)
・α・cos(ωt) (28)
ST5=−BOCpg(t)・BOCp(t)・CC(t)・α・cos(ωt)
・2sin(ωgt+φ) (29)
ST6=−α・sin(φ) (30)
11・・・第1コード相関部、12・・・第2コード相関部、13・・・コード発生部
14・・・コード切替部、20,20a,20b・・・キャリア処理部、21・・・Iキャリア相関部、21a・・・第1Iキャリア相関部、21b・・・第1Qキャリア相関部,22・・・Qキャリア相関部、22a・・・第2Iキャリア相関部、22b・・・第2Qキャリア相関部、23・・・ローカル信号発生部、24・・・第1キャリア切替部、25・・・第2キャリア切替部、28・・π/2位相遅延部、31・・・I加算部、31a・・・第1I加算部、31b・・・第1Q加算部、32・・・Q加算部、32a・・・第2I加算部、32b・・・第2Q加算部、40,40a,40b・・・制御部、41・・・切替制御部、42…データ復調部、43,43a…ループ制御部、44…制御部切替部,45…制御部切替部、46・・・反転部、50,50a,50b・・・補助コード処理部,51・・・I補助コード相関部、52・・・Q補助コード相関部、53・・・補助コード発生部、54・・・補助コード切替部、60・・・コードクロック発生部、61・・・L1Fdコード発生部、62・・・L1Fpコード発生部、63・・・BOCdコード相関部、64・・・BOCpコード相関部
Claims (6)
- 搬送波がデータ変調され且つ第1バイナリオフセットキャリアコード(以下、BOCコード、という)である第1コードでスペクトラム拡散された第1受信信号と、搬送波がデータ変調されることなく前記第1BOCコードとは同期し且つ所定の関係にある第2BOCコードを含む第2コードでスペクトラム拡散された第2受信信号とを含む受信信号を受信するスペクトラム拡散信号受信装置において、
前記受信信号の追尾時と捕捉時とで、データ復調に用いる前記第1受信信号の信号成分と前記第2受信信号の信号成分とを切り替える受信信号切替部と、前記受信信号の信号成分に重畳させる重畳信号成分を切り替える重畳信号切替部を有し、
捕捉時には、データ変調を受けていない前記第2受信信号の信号成分を用いるように、前記受信信号切替部及び前記重畳信号切替部を切り替えて、搬送波及び第2コードを捕捉し、
追尾時には、データ変調された前記第1受信信号の信号成分を用いるように、前記受信信号切替部及び重畳信号切替部を切り替えて、搬送波及び第1コードの追尾を継続するとともに、データを復調することを特徴とする、スペクトラム拡散信号受信装置。 - 搬送波がデータ変調され且つ第1BOCコードである第1コードでスペクトラム拡散された第1受信信号と、搬送波がデータ変調されることなく前記第1BOCコードとは同期し且つ所定の関係にある第2BOCコードを含む第2コードでスペクトラム拡散された第2受信信号とを含む受信信号を受信するスペクトラム拡散信号受信装置において、
前記受信信号の追尾時と捕捉時とで、前記第1受信信号の信号成分と前記第2受信信号の信号成分との両方を用いるか或いは前記第2受信信号の信号成分のみを用いるかを決定するために、前記受信信号の信号成分に重畳させる重畳信号成分を切り替える重畳信号切替部を有し、
捕捉時には、前記第2受信信号の信号成分のみを用いるように、前記重畳信号切替部により前記受信信号の信号成分に重畳させる重畳信号成分を切り替えて、データ変調の影響を受けていない前記第2受信信号の信号成分を利用して搬送波及び第2コードを捕捉し、
追尾時には、前記第1受信信号の信号成分と前記第2受信信号信号成分との両方を用いるように、前記重畳信号切替部により前記受信信号の信号成分に重畳させる重畳信号成分を切り替えて、データ変調の影響を受けていない前記第2受信信号の信号成分を利用してループ制御により前記第2受信信号の引き込みを行う一方、データ変調された前記第1受信信号の信号成分を利用してデータの復調を並行して行うことを特徴とする、スペクトラム拡散信号受信装置。 - 重畳信号成分の1つであるレプリカBOCコードを発生するBOCコード発生部と、前記受信信号の信号成分と前記レプリカBOCコードとの相関を行うBOCコード相関部及び、
重畳信号成分の1つであるローカル周波数信号を発生するローカル信号発生部と、前記受信信号の信号成分と前記ローカル周波数信号との相関を行うキャリア相関部とを有し、
前記重畳信号切替部は、捕捉時と追尾時とで、前記BOCコード相関部に与える前記レプリカBOCコードの種類を、前記第2コードに含まれる第2BOCコードに対応する第2レプリカBOCコード又は及び前記第1コードに含まれる第1BOCコードに対応する第1レプリカBOCコードとに、切り替えることを特徴とする、請求項1または2に記載のスペクトラム拡散信号受信装置。 - 搬送波がデータ変調され且つ第1疑似雑音符号(以下、PNコード、という)でスペクトラム拡散された第1受信信号と、搬送波がデータ変調されることなく前記第1PNコードとは同期し且つ所定の関係にある第2PNコードでスペクトラム拡散された第2受信信号とを含む受信信号を受信するスペクトラム拡散信号受信装置において、
前記受信信号の追尾時と捕捉時とで、データ復調に用いる前記第1受信信号の信号成分と前記第2受信信号の信号成分とを切り替える受信信号切替部と、前記受信信号の信号成分に重畳させる重畳信号成分を切り替える重畳信号切替部を有し、
捕捉時には、データ変調を受けていない前記第2受信信号の信号成分を用いるように、前記受信信号切替部及び前記重畳信号切替部を切り替えて、搬送波及び第2PNコードを捕捉し、
追尾時には、データ変調された前記第1受信信号の信号成分を用いるように、前記受信信号切替部及び重畳信号切替部を切り替えて、搬送波及び第1PNコードの追尾を継続するとともに、データを復調することを特徴とする、スペクトラム拡散信号受信装置。 - 搬送波がデータ変調され且つ第1PNコードでスペクトラム拡散された第1受信信号と、搬送波がデータ変調されることなく前記第1PNコードとは同期し且つ所定の関係にある第2PNコードでスペクトラム拡散された第2受信信号とを含む受信信号を受信するスペクトラム拡散信号受信装置において、
前記受信信号の追尾時と捕捉時とで、前記第1受信信号の信号成分と前記第2受信信号の信号成分との両方を用いるか或いは前記第2受信信号の信号成分のみを用いるかを決定するために、前記受信信号の信号成分に重畳させる重畳信号成分を切り替える重畳信号切替部を有し、
捕捉時には、前記第2受信信号の信号成分のみを用いるように、前記重畳信号切替部により前記受信信号の信号成分に重畳させる重畳信号成分を切り替えて、データ変調の影響を受けていない前記第2受信信号の信号成分を利用して搬送波及び第2PNコードを捕捉し、
追尾時には、前記第1受信信号の信号成分と前記第2受信信号信号成分との両方を用いるように、前記重畳信号切替部により前記受信信号の信号成分に重畳させる重畳信号成分を切り替えて、データ変調の影響を受けていない前記第2受信信号の信号成分を利用してループ制御により前記第2受信信号の引き込みを行う一方、データ変調された前記第1受信信号の信号成分を利用してデータの復調を並行して行うことを特徴とする、スペクトラム拡散信号受信装置。 - 重畳信号成分の1つであるレプリカPNコードを発生するPNコード発生部と、前記受信信号の信号成分と前記レプリカPNコードとの相関を行うPNコード相関部及び、
重畳信号成分の1つであるローカル周波数信号を発生するローカル信号発生部と、前記受信信号の信号成分と前記ローカル周波数信号との相関を行うキャリア相関部とを有し、
前記重畳信号切替部は、捕捉時と追尾時とで、前記PNコード相関部に与える前記レプリカPNコードの種類を、前記第2コードに含まれる第2PNコードに対応する第2レプリカPNコード又は及び前記第1コードに含まれる第1PNコードに対応する第1レプリカPNコードとに、切り替えることを特徴とする、請求項4または5に記載のスペクトラム拡散信号受信装置。
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