JP5095499B2 - Ｇｐｓ受信機 - Google Patents

Description

本発明は、強信号の衛星信号と弱信号の衛星信号とが合成された信号を受信するＧＰＳ（Global Positioning System）受信機に関し、特に弱信号受信チャネルで誤アクイジション、誤トラッキングすることを防止するＧＰＳ受信機に関する。

ＧＰＳ衛星（以下、衛星、ということもある）は、衛星毎に異なる拡散コードで情報をスペクトラム拡散し、共通のキャリア周波数で変調して衛星信号として送信する。ＧＰＳ受信機（以下、受信機、ということもある）では、各衛星から送信された衛星信号が合成されたものを受信する。ＧＰＳ受信機が受信を開始する場合、地球の裏側に位置する衛星の衛星信号は受信できないため、受信可能な可視衛星をサーチして、その結果見つかった衛星からの信号の受信を安定して継続できるよう、トラッキングを行う。

サーチは、現在打ち上げられているＧＰＳ衛星からの受信信号の中から受信可能な衛星信号を探す処理である。衛星毎の拡散コードは既知であるが、衛星信号を受信する為には周波数と拡散コード位相を決定する必要がある。

キャリア周波数は既知である（例：ＧＰＳ Ｌ１では１５７５．４２ＭＨｚ）が、衛星と受信機の移動によるドップラー効果の影響があるから、正確に受信する為の周波数は衛星毎に異なる。また、衛星毎の拡散コード系列は既知であるが、受信信号に逆拡散を実行する為には、拡散コード位相を決定する必要がある。

このことから、サーチ処理では、各衛星に対して拡散コード位相を総当りで振って、それぞれの相関値を計算する。その結果得られたピーク相関値があらかじめ規定した閾値を超えた場合、その衛星の衛星信号は受信可能であると判断し、そのピーク相関値が得られる周波数と拡散コード位相を決定する。なお、サーチの結果、その衛星信号が受信可能であると判断し、周波数と拡散コード位相が決定することを、アクイジションと呼ぶ。

サーチ処理で受信可能と判断した衛星信号について、受信を継続する為にトラッキング処理を行う。衛星と受信機の位置関係は時々刻々変化するから、トラッキング処理では、周期的に受信周波数やコード位相等の制御を行い、安定した受信を継続する。

従来から一般に用いられているＧＰＳ受信機の概略構成を図６に示す。アンテナ１で、複数の衛星からの衛星信号を受信する。周波数変換部２は、キャリア周波数で変調された衛星信号を中間周波数（ＩＦ）に周波数変換する。Ａ／Ｄ変換部３は、周波数変換された衛星信号をアナログ信号からディジタル信号に変換して、受信信号とする。

信号処理部４は、制御部２０からの制御内容に従い、受信信号の信号処理を行う。一般にハードウェアで実装される事が多く、主に、サーチ部と複数のトラッキングチャネルとにより構成される。

サーチ部１０は、制御部２０から指定された衛星番号についてサーチ処理を行い、その衛星が受信可能か否か、及びピーク相関値が得られる周波数と拡散コード位相を決定し、結果を制御部２０に通知する。

トラッキングチャネル１１〜１Ｎは、制御部２０から指定される衛星番号、周波数、拡散コード位相に従い、受信信号の相関処理を行う。相関処理の結果得られる相関値を、制御部２０に通知する。

1つのトラッキングチャネルは1つの衛星からの衛星信号に対する相関処理を行う。ＧＰＳ受信機で測位を行う為には最低4衛星からの衛星信号の受信結果が必要なので、一般に、４ｃｈ以上のトラッキングチャネルが実装される。

制御部２０は、一般にソフトウェアで実行される。信号処理部４でのハードウェア処理を制御し、そのハードウェア処理結果を取得し、それに基づき次のようなサーチ部の制御及びトラッキングチャネルの制御を行う。このように、制御部２０と信号処理部４でのハードウェアは処理のループが組まれている。

サーチ部１０へ制御部２０から衛星番号を指定してサーチを実行させ、その結果の情報を取得する。そして、サーチの結果得られた情報、すなわち受信可能な衛星番号、周波数、拡散コード位相をトラッキングチャネル１１〜１Ｎに順次設定し、処理を指示する。各トラッキングチャネルから取得した相関値に基づき、最適な受信周波数等を算出し、周期的に当該トラッキングチャネルに再設定する。

サーチ部１０の具体的な構成例を図７に示す。図７において、入力される受信信号がミキサ１０１でキャリアＮＣＯ１０２からの周波数とのミキシングにより位相回転され、コード相関器１０３に供給される。コード相関器１０３では、ミキサ１０１からの信号とコードＧＥＮ（コード発生器）１０５からの拡散コードとの相関が取られる。コードＧＥＮ１０５からの拡散コードのコード位相は、コードＮＣＯ１０４からの制御によりスキャンされる。

位相回転されてコード相関が採られた信号は、積分器１０６で所定時間毎に積分され、更に電力化部１０７でＩ信号とＱ信号とから電力を求めて（Ｉ²＋Ｑ²）、バッファ及びソート部１０８へ供給する。バッファ及びソート部１０８では、コード位相毎の相関電力をソートし、最大相関電力とそのコード位相を探して、制御部２０へ供給する。制御部２０からは、キャリアＮＣＯ１０２へ周波数を設定し、また、コードＧＥＮへコード番号を設定する。

サーチ部１０では、制御部２０から指定されたコード番号について、コード相関器１０３でコードの相関演算を行う。コード位相をずらしながら相関演算を行い、全コード位相に対する相関電力をそれぞれ算出する。全コードに対する相関電力が得られたら相関電力でソートを行い、最大相関電力が得られるコード位相とその相関電力を決定し、制御部２０へ出力する。この処理をコード位相スキャンと呼ぶ。

サーチ処理では、周波数も決定する。この為に制御部２０では、既に受信している衛星信号から取得したアルマナック（概略の衛星軌道情報）を元に、サーチ対象衛星のドップラー（ｄｏｐｐｌｅｒ）周波数を予測する。その予測周波数周辺のいくつかの周波数でコード位相のスキャンを行い、最大相関値が得られる周波数を決定する。この処理を周波数スキャンと呼ぶ。

すなわち周波数スキャンとコード位相スキャンにより、最大相関値が得られる周波数とコード位相が決定する。

トラッキングチャネル＃ｎの具体的な構成例を図８に示す。ＧＰＳ受信機内には図６に示すように複数のトラッキングチャネルが含まれるが、図８はその１つのみを示すものであり、他の複数個のトラッキングチャネルも同様の構成である。

図８において、入力される受信信号がミキサ１ｎ１で、キャリアＮＣＯ１ｎ２からの周波数（制御部２０から設定された）とのミキシングにより位相回転され、コード相関器１ｎ３に供給される。コード相関器１ｎ３では、ミキサ１ｎ１からの信号とコードＧＥＮ（コード発生器）１ｎ５からの拡散コードとの相関が取られる。コードＧＥＮ１ｎ５からの拡散コードのコード位相は、コードＮＣＯ１ｎ４からのコード位相（制御部２０から設定された）により制御されている。

位相回転されてコード相関が取られた信号は、積分器１ｎ６で所定時間毎に相関値のＩ成分、Ｑ成分毎に積分され、制御部２０へ供給する。制御部２０からは、キャリアＮＣＯ１ｎ２へ周波数を設定し、また、コードＧＥＮへコード番号を設定する。

制御部２０は、ある衛星に対するサーチ処理の結果得られた周波数、コード番号及びコード位相を、トラッキングチャネル＃ｎに設定する。トラッキングチャネル＃ｎは指定された周波数、コード番号及びコード位相で相関演算を行い、相関結果のＩ成分、Ｑ成分を制御部２０へ出力し、制御部２０では安定した受信を継続するように、最適な周波数とコード位相を随時算出し、トラッキングチャネル＃ｎへ設定する。

相関演算は、受信信号にＩＦ周波数＋ドップラー周波数をかけてベースバンドに変換した信号に対して、拡散コードで畳み込み演算を行う事であり、その演算結果を相関値と呼ぶ。受信対象の衛星信号に対応した周波数、拡散コード系列、拡散コード位相で相関演算を行う事が自己相関である。自己相関値は、周波数スキャン及びコード位相スキャンによって、そのピークが得られる。

一方、受信対象の衛星信号に対して、別の拡散コード系列で相関演算を行う事を相互相関と呼ぶ。相互相関による相関値は、（１）入力信号のドップラー周波数と、相関演算で使用するドップラー周波数の差分、（２）入力信号のコード系列、コード位相と、相関演算で使用するコード系列、コード位相、によって変化する。

ＧＰＳでＣ／Ａコードの場合、相互相関の最大相関値は、自己相関値と比較して、−２１．６ｄＢ程度となる。すなわち、ある衛星ＳＶ＃１の信号を受信するトラッキングチャネルにおいて自己相関値が−１２０ｄＢｍだった場合、他の衛星信号を受信するトラッキングチャネルでは、衛星ＳＶ＃１の信号の相互相関値が最大−１４１ｄＢｍの大きさで現れる。

そして、４つ以上の衛星からのＧＰＳ信号の受信結果に基づいて、受信機の位置（緯度、経度、高度）を測定する（測位処理）。

ところで、ＧＰＳ受信機を携帯電話に組み込む場合等、屋内利用を想定したＧＰＳ受信機では高感度化を図る必要がある。これは、建物の壁を通過することにより大きく減衰した弱信号を受信し、測位を可能とするためである。屋内では多くの衛星からの信号が壁に遮られて弱信号となることが予想されるが、一方、伝搬経路が窓等の開口部である場合は、屋外受信と同等レベルの強信号として受信される可能性がある。すなわちＧＰＳ受信機を屋内利用する場合、強信号と弱信号のレベル差が、屋外利用の場合と比較して非常に大きくなる事が考えられる。このような環境で弱信号の受信を行う場合、以下のような理由により誤トラッキングの恐れがある。

２つの衛星を受信する環境を仮定し、一方を強信号、もう一方を弱信号とする。すなわち、受信信号＝強信号＋弱信号である。強信号衛星のサーチは、その信号レベルが高いので、従来の方法で問題なく行われる。

弱信号衛星のサーチについて考えると、受信信号を弱信号衛星の拡散コードで逆拡散するので、その結果は以下の2つの和である。
・強信号を弱信号コードで逆拡散した、強信号相互相関
・弱信号を弱信号コードで逆拡散した、弱信号自己相関

強信号と弱信号のレベル差があまり大きくない場合と大きい場合に分けて、弱信号のサーチ結果がどのようになるかを以下に示す。

強信号と弱信号のレベル差があまり大きくない場合は、図９のコード位相−相関レベルの特性図に示すように、強信号相互相関のレベルよりも、弱信号自己相関ピークレベルの方が強くなる。この為、弱信号サーチの結果、弱信号自己相関のピークレベルを捕まえて、弱信号の正常なトラッキングが可能である。なお、強信号相互相関のレベルは、異なるコード位相にて、複数発生する（図９の例では、３つを例示している）。

強信号と弱信号のレベル差が大きい場合は、図１０のコード位相−相関レベルの特性図に示すように、弱信号の自己相関ピークレベル（図１０の（Ａ））よりも強信号相互相関ピークレベル（図１０の（Ｂ））の方が強くなる可能性がある。

この強信号と弱信号のレベル差が大きい場合は、強信号相互相関ピークのコード位相（図１０の（Ｂ））でアクイジションし、トラッキングを開始してしまう。この状態が誤トラッキングである。

誤トラッキングを起こしたチャネルの相関結果は、弱信号の自己相関演算結果とは明らかに異なる為、その情報を測位に使用すると位置飛びの原因となってしまう。

そこで、弱信号チャネル（以下、ｃｈ、と略称することがある）の出力相関値から、強信号相互相関値を減算することにより、弱信号自己相関値を残すようにする方法が特許文献１，２に提案されている（特許文献１は主にハードウエアによる処理を、特許文献２は主にソフトウエアによる処理を行っている）。

特許文献１，２では、先ず、強信号ｃｈで入力信号を受信して、入力信号に含まれる強信号の振幅・コード位相・キャリア周波数を測定し、強信号の波形を再生する。この入力信号に含まれる強信号は、弱信号ｃｈにおける干渉信号となる。

次に、再生された強信号と、弱信号ｃｈで設定されるコード位相とキャリア周波数で表現される設定信号との相互相関値を計算する。

そして、弱信号ｃｈで、入力信号と、設定されたコード位相とキャリア周波数で表現される設定信号との相関値を得る。この弱信号ｃｈでの相関値には、本来欲しい弱信号の自己相関値に加えて強信号と設定信号との相互相関の相関値が含まれているから、弱信号ｃｈでの相関値から再生された強信号の波形と設定信号との相互相関値を減算する。このようにして、弱信号ｃｈにおける干渉信号成分（強信号相互相関値）を除去している。
ＵＳ７，０６４，７０７Ｂ２ ＵＳ６，２８２，２３１Ｂ１

しかし、この特許文献１，２の方法によって弱信号ｃｈの出力相関値から強信号相互相関値を減算して弱信号自己相関値を得るためには、強信号ｃｈでの振幅を求める必要があるが、最近の受信機ではデジタル処理を行うために入力信号は量子化されるのが普通である。その量子化ビット数が少ない場合、特に１ビット量子化を行う場合には、強信号ｃｈで測定された振幅は比較的大きな誤差を持つから、弱信号ｃｈにおける干渉信号成分（強信号相互相関値）の除去を正しく行うことが難しく、抑圧性能が劣化する。

本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、強信号の衛星信号と弱信号の衛星信号とが合成された信号を受信する環境下において、強信号ｃｈでの振幅を求めること無く、弱信号ｃｈの強信号相互相関値を推定し、弱信号ｃｈでの強信号の影響を排除できるＧＰＳ受信機を提供することを目的とする。

請求項１に記載のＧＰＳ受信機は、受信信号が入力されそれぞれ異なる衛星信号に対応した周波数及び拡散コードの種別・位相でアクイジション及びまたはトラッキングするものであって、強信号の衛星信号を受信する強信号チャネルもしくは弱信号の衛星信号を受信する弱信号チャネルとなる複数の受信チャネルと、
前記複数の受信チャネルのうちの１つの強信号チャネルの周波数及び拡散コードの種別・位相を持つ第１信号が入力され、その第１信号と、前記複数の受信チャネルのうちの１つの弱信号チャネルのドップラー成分を含む周波数及び拡散コードの種別・位相とで、相互相関を行い、第２信号である相互相関チャネル相関成分を出力する、少なくとも１つの相互相関チャネルを有し、
前記１つの弱信号チャネルの出力である第３信号（ＩＰＷ＝ｘ１＊ＩＰＣ＋ｘ２）に含まれており、且つ、前記１つの強信号チャネルでアクイジションまたはトラッキングされている強信号と前記１つの弱信号チャネルでアクイジションまたはトラッキングされるべき弱信号との相互相関成分（ｘ１＊ＩＰＣ）に対する前記第２信号（ＩＰＣ）の相互相関割合（ｘ１）を、前記第２信号と前記第３信号とを用いて推定し、
前記相互相関割合（ｘ１）を前記第２信号（ＩＰＣ）に乗算して前記第３信号（ＩＰＷ）に含まれる相互相関成分を決定し、
前記第３信号（ＩＰＷ）から、前記第３信号に含まれる相互相関成分（ｘ１＊ＩＰＣ）を減算して、前記第３信号（ＩＰＷ）に含まれる弱信号成分ｘ２を得る、ことを特徴とする。

請求項２に記載のＧＰＳ受信機は、受信信号が入力されそれぞれ異なる衛星信号に対応した周波数及び拡散コードの種別・位相でアクイジション及びまたはトラッキングするものであって、強信号の衛星信号を受信する強信号チャネルもしくは弱信号の衛星信号を受信する弱信号チャネルとなる複数Ｎの受信チャネルと、
前記複数の受信チャネルのうちのいずれかの強信号チャネルの周波数及び拡散コードの種別・位相を持つ第１信号が入力され、その第１信号と、前記複数の受信チャネルのうちのいずれかの弱信号チャネルのドップラー成分を含む周波数及び拡散コードの種別・位相とで、相互相関を行い、第２信号である相互相関チャネル相関成分を出力するための、受信チャネル数Ｎに応じた所定数の相互相関チャネルを有し、
１つもしくは複数Ｎ−１以下の強信号チャネルが形成される場合に、
１つの弱信号チャネルの出力である第３信号（ＩＰＷ＝ｘ１１＊ＩＰＣ１＋ｘ１２＊ＩＰＣ２＋・・・＋ｘ２）に含まれており、且つ１つの強信号チャネルでアクイジションまたはトラッキングされている強信号と当該弱信号チャネルでアクイジションまたはトラッキングされるべき弱信号との相互相関成分（ｘ１１＊ＩＰＣ１、または、ｘ１２＊ＩＰＣ２、または、・・・）に対して、当該弱信号チャネル及び前記１つの強信号チャネルに係る前記第２信号の相互相関割合（ｘ１１、または、ｘ１２、または、・・・）を、当該弱信号チャネル及び前記１つの強信号チャネルに係る第２信号（ＩＰＣ１、または、ＩＰＣ２、または、・・・）と前記第３信号（ＩＰＷ）とを用いて、前記第３信号（ＩＰＷ）に含まれる強信号成分ごとに推定し、
前記第３信号（ＩＰＷ）に含まれる強信号成分ごとの前記相互相関割合（ｘ１１、ｘ１２、・・・）を当該弱信号チャネルに係る第２信号（ＩＰＣ１、ＩＰＣ２、・・・）に乗算して前記第３信号（ＩＰＷ）に含まれる相互相関成分（ｘ１１＊ＩＰＣ１、ｘ１２＊ＩＰＣ２、・・・）を決定し、
前記第３信号（ＩＰＷ）から、前記第３信号（ＩＰＷ）に含まれる相互相関成分（ｘ１１＊ＩＰＣ１、ｘ１２＊ＩＰＣ２、・・・）を減算して、前記第３信号（ＩＰＷ）に含まれる弱信号成分（ｘ２）を得る、ことを特徴とする。

請求項３に記載のＧＰＳ受信機は、請求項１または２に記載のＧＰＳ受信機において、前記第２信号は、相互相関チャネルで得られた相互相関チャネル相関成分に、当該チャネルに係る強信号チャネルの出力の符号を乗算して、データ変調の影響を取り除いたものであることを特徴とする。

本発明のＧＰＳ受信機によれば、強信号の衛星信号と弱信号の衛星信号とが合成された信号を受信する環境下において、弱信号ｃｈの強信号相互相関値を推定し、得られた強信号相互相関値を弱信号ｃｈの出力相関値から減算することにより、強信号ｃｈでの振幅を求めること無く、弱信号ｃｈでの強信号の影響を排除できる。

以下、図面を参照して、本発明のＧＰＳ受信機の実施例について説明する。

図１は、本発明のＧＰＳ受信機を説明するための図である。ＧＰＳ受信機で測位を行う為には最低４衛星からの衛星信号の受信結果が必要なので、一般に、４ｃｈ以上の受信チャネル（以下、ｃｈ）が実装される。衛星信号の受信状況に応じて、例えば、受信ｃｈが４ｃｈである場合に、強信号ｃｈが４で弱信号ｃｈが０，強信号ｃｈが３で弱信号ｃｈが１，強信号ｃｈが２で弱信号ｃｈが２，強信号ｃｈが１で弱信号ｃｈが３，及び強信号ｃｈが０で弱信号ｃｈが４のパターンが考えられる。弱信号ｃｈに、強信号ｃｈで例えばトラッキングされている強信号が干渉するのは、強信号ｃｈと弱信号ｃｈがともに存在する場合である。

図１では、本発明を説明するために、強信号ｃｈ、弱信号ｃｈがそれぞれ１つで計２つの受信ｃｈを設ける例が示されている。図１において、１つの強信号をサーチもしくはトラッキングする受信ｃｈである強信号ｃｈ１１と、１つの弱信号をサーチもしくはトラッキングする受信ｃｈである弱信号ｃｈ１２とが示されており、更に、強信号と弱信号との相互相関を行うための相互相関ｃｈ３０が設けられている。

なお、図１において、図示していないが、図６で説明したものと同様に、制御部（処理器）２０、アンテナ１、周波数変換部２、Ａ／Ｄ変換部３等が、設けられる。

以下、本発明の動作原理について説明する。従来の説明と同様に、２つの衛星からの信号を受信し、一方が強信号、もう一方が弱信号である環境を想定する。ここで、強信号ｃｈ１１は、サーチにおいて検出された電力が十分に大きいチャネルや、トラッキングチャネルの判定処理において検出された電力が十分に大きいチャネルが充てられる。また、弱信号ｃｈ１２は、衛星信号が弱いチャネルを指すが、強信号チャネルと判定されていない未判定チャネルを想定することでもよい。

強信号ｃｈ１１は、通常の受信ｃｈのうちの１つであり、強信号を受信している。強信号ｃｈは通常複数あるが、ここでは説明のために１つだけが示されている。強信号ｃｈ１１は、図８で説明したトラッキングチャネルと同様な構成（１１１〜１１６）を有しており、入力されるＩＦ受信信号がミキサ１１１で、キャリアＮＣＯ１１２からの周波数（制御部２０から設定された）とのミキシングにより位相回転され、コード相関器１１３に供給される。コード相関器１１３では、ミキサ１１１からの信号とコードＧＥＮ（コード発生器）１１５からの拡散コードとの相関が取られる。コードＧＥＮ１１５からの拡散コードのコード位相は、コードＮＣＯ１１４からのコード位相（制御部２０から設定された）により制御されている。キャリアＮＣＯ１１２からは、ＩＦ周波数＋その強信号ドップラー周波数がミキサ１１１に供給され、コードＮＣＯ１１４とコードＧＥＮ１１５からは、その強信号に位相同期が取れている強信号コード位相がコード相関器１１３に供給されている。

位相回転されてコード相関が取られた信号は、積分器１１６で所定時間毎に相関値のＩ成分、Ｑ成分毎に積分され、制御部２０へ供給する。制御部２０からは、キャリアＮＣＯ１１２へ周波数を設定し、また、コードＧＥＮ１１５へコード番号を設定する。

強信号ｃｈ１１からは、強信号自己相関電力と弱信号相互相関電力が出力されるが、強信号自己相関電力≫弱信号相互相関電力、の関係にあるので、実質的には強信号自己相関電力が出力される。

図２は、図１の強信号ｃｈのより具体的な回路構成を示す図である。ミキサでの位相回転を同相成分Ｉと直交成分Ｑで別々に行うためにミキサ１１１Ｉ・ミキサ１１１Ｑを設け、ミキサ１１１ＩにキャリアＮＣＯ１１２からｓｉｎテーブル１１２Ｉを介して得た周波数信号を供給し、ミキサ１１１ＱにキャリアＮＣＯ１１２からｃｏｓテーブル１１２ＱＩを介して得た周波数信号を供給する。

また、トラッキングを行うＤＬＬ回路を構成するために、コードＮＣＯ１１４、コード発生器１１５に基づいてシフトレジスタ１１５Ｓにおいて、実際に同期される位相の同期コードＰ−ｃｏｄｅと、同期コードより半チップ位相が進んだ進みコードＥ−ｃｏｄｅと、同期コードより半チップ位相が遅れた遅れコードＬ−ｃｏｄｅとを発生し、コード相関器１１３ＩＥ、１１３ＩＰ、１１３ＩＬ、１１３ＱＥ，１１３ＱＰ，１１３ＱＬで、ミキサ１１１ＩからのＩ信号、ミキサ１１１ＱからのＱ信号と乗算して、各々相関値ｉｅ，ｉｐ，ｉｌ，ｑｅ，ｑｐ，ｑｌを得る。これら相関値ｉｅ〜ｑｌを、積分器１１６ＩＥ、１１６ＩＰ、１１６ＩＬ，１１６ＱＥ，１１６ＱＰ，１１６ＱＬでそれぞれ所定時間、例えば１／ｎ［ｍｓ］積分し、積分した相関値ＩＥ、ＩＰ、ＩＬ，ＱＥ，ＱＰ，ＱＬを得る。

バッファ１１９は、積分した相関値ＩＥ〜ＱＬを順次別々に記憶する相関値毎にｎ個以上（少なくともｎ個）の記憶領域を持ち、それらの記憶領域に各相関値ＩＥ〜ＱＬをｎ個記憶する。

この「ｎ」は、多いほど測定精度は改善するが、制御部の処理負荷が増加するので、精度と処理負荷とのトレードオフで適切な回数に設定する。

なお、相関値の処理において、相関値ＩＥ、ＩＬ，ＱＥ，ＱＬに代えて、ＩＥ−ＩＬ＝ＩＥＬ，ＱＥ−ＱＬ＝ＱＥＬとした相関値ＩＥＬ，ＱＥＬを処理しても良い。

制御部２０は例えば、ある衛星に対するサーチ処理の結果得られた周波数、コード番号及びコード位相を、トラッキングｃｈに設定する。トラッキングｃｈは指定された周波数、コード番号及びコード位相で相関演算を行い、相関結果のＩ成分、Ｑ成分を制御部２０へ出力し、制御部２０では安定した受信を継続するように、最適な周波数とコード位相を随時算出し、トラッキングｃｈへ設定する。制御部２０はその他、本発明のための制御処理を司る。また、制御部２０は全てのｃｈに共通に設けることでも良い。

また、受信ｃｈである強信号ｃｈ１１は、シフトレジスタ１１５Ｓの同期コードＰ−ｃｏｄｅとキャリアＮＣＯ１１２からの周波数信号（ｓｉｎテーブル１１２Ｉを介して得た周波数信号でよい）とをミキサ１１１Ｓで乗算して、強信号ｃｈの周波数及び拡散コードの種別・位相を持つ第１信号として、出力する。この第１信号は、相互相関ｃｈ３０へ供給される。

弱信号ｃｈ１２は、通常のトラッキングチャネルのうちの１つであり、弱信号を受信している。弱信号ｃｈ１２は、強信号ｃｈ１１と同様な構成（１２１〜１２６）を有しており、「弱信号自己相関電力＋強信号相互相関電力」の信号を出力している。キャリアＮＣＯ１２２からは、ＩＦ周波数＋その弱信号ドップラー周波数がミキサ１２１に供給され、コードＮＣＯ１２４とコードＧＥＮ１２５からは、その弱信号コードがコード相関器１２３に供給されている。その弱信号コード位相が、その弱信号に正常にトラッキングされているときは位相同期が取れている。弱信号ｃｈ１２も１つの受信ｃｈであるので、強信号ｃｈとして使用されることもあるから、図２と同様に、シフトレジスタの同期コードＰ−ｃｏｄｅとキャリアＮＣＯからの周波数信号とをミキサで乗算して出力できる構成となっている。しかし、弱信号ｃｈとして使用される場合には、その出力は行われない。また、その受信ｃｈが弱信号ｃｈ専用である場合には、その出力できる構成は不要である。

相互相関ｃｈ３０は、強信号相互相関の実測を専門に行うもので、強信号ｃｈ１１と同様な構成（３０１〜３０６）を有しているが、その入力される信号として、ＩＦ受信信号ではなく、強信号ｃｈ１１の周波数及び拡散コードの種別・位相を持つ第１信号が供給されている。また、キャリアＮＣＯ３０２からは、ＩＦ周波数に弱信号ドップラー周波数が加算された周波数がミキサ３０１に供給され、コードＮＣＯ３０４とコードＧＥＮ３０５からは、その弱信号コードがコード相関器３０３に供給されている。そして、積分器３０６から強信号相互相関電力である第２信号が出力される。なお、相互相関ｃｈ３０は、図２とは異なり、シフトレジスタの同期コードＰ−ｃｏｄｅとキャリアＮＣＯからの周波数信号とをミキサで乗算して出力できる構成は、不要である。

図１，図２の構成において、処理手順を説明する。先ず、第１段階として、強信号ｃｈ１１と弱信号ｃｈ１２と相互相関ｃｈ３０の出力、即ち積分した相関値ＩＥ、ＩＰ、ＩＬ，ＱＥ，ＱＰ，ＱＬを得る。これらの相関値ＩＥ〜ＱＬ、もしくはＩＥＬ，ＱＥＬを、それぞれの相関値毎にＮ個の記憶領域を持つバッファ１１７に記憶させる。強信号ｃｈ１１と弱信号ｃｈ１２と相互相関ｃｈ３０の相関値を区別するために、強信号ｃｈ１１の相関値はＳを付して、ＩＰＳ、ＩＥＬＳ，ＱＰＳ，ＱＥＬＳとし、弱信号ｃｈ１２の相関値はＷを付して、ＩＰＷ、ＩＥＬＷ，ＱＰＷ，ＱＥＬＷとし、相互相関ｃｈ３０の相関値はＣを付して、ＩＰＣ、ＩＥＬＣ，ＱＰＣ，ＱＥＬＣと表現する。また、バッファ１１７に記憶された値は、配列で表現する。例えば、ＩＰＳのバッファ１１７の値は、ＩＰＳ（１），ＩＰＳ（２），・・・，ＩＰＳ（ｎ）、または、ＩＰＳ（ｉ），ｉ＝１，・・・，ｎと表現する。他の相関値も同様。

次に、第２段階として、強信号のデータ変調の影響を取り除くために、相互相関ｃｈ３０の出力ＩＰＣ、ＩＥＬＣ，ＱＰＣ，ＱＥＬＣに、強信号ｃｈの出力ＩＰＳの符号を乗算する。即ち、ＩＰＣ（ｉ）＊ＳＧＮ（ＩＰＳ（ｉ）），ＩＥＬＣ（ｉ）＊ＳＧＮ（ＩＰＳ（ｉ）），ＱＰＣ（ｉ）＊ＳＧＮ（ＩＰＳ（ｉ）），ＱＥＬＣ（ｉ）＊ＳＧＮ（ＩＰＳ（ｉ）），ｉ＝１，・・・，ｎ、を計算する。入力信号に含まれる強信号はデータ変調されているが、再生した強信号である第１信号はデータ変調されていないので、データ変調を表す出力ＩＰＳの符号を乗算してデータ変調の影響を取り除くものである。

次に、第３段階として、弱信号ｃｈ１２の出力ＩＰＷ，ＱＰＷの中に含まれている相互相関の割合ｘ１を、相互相関ｃｈ３０の出力ＩＰＣ，ＱＰＣと弱信号ｃｈ１２の出力ＩＰＷ，ＱＰＷを用いて推定する。この推定は最小自乗推定が良い。この相互相関割合ｘ１は、出力ＩＰＷ，ＱＰＷから自己相関分を取り除いたもの、即ち弱信号ｃｈの出力ＩＰＷ，ＱＰＷに含まれる相互相関成分に、出力ＩＰＣ，ＱＰＣの何倍が含まれているかを表す係数である。ｘ１＝「弱信号ｃｈの出力に含まれる相互相関成分」／「相互相関ｃｈの出力」、である。

入力信号は、データ変調された強信号及び弱信号と、ノイズからなる。よって、弱信号ｃｈ１２で相関を取ると以下の関係が得られる。
ＩＰＷ（ｉ）＝ｘ１＊（ＩＰＣ（ｉ）＊ＳＧＮ（ＩＰＳ（ｉ）））＋ｘ２＋ｖ１
ＱＰＷ（ｉ）＝ｘ１＊（ＱＰＣ（ｉ）＊ＳＧＮ（ＩＰＳ（ｉ）））＋ｘ３＋ｖ２
ここで、ＩＰＷ（ｉ），ＱＰＷ（ｉ）：入力信号とキャリアＮＣＯ１２２及びコードＧＥＮ１２５の周波数・拡散コード（以下、弱信号設定値）との相関で、弱信号ｃｈ１２の出力、
ＩＰＣ（ｉ）＊ＳＧＮ（ＩＰＳ（ｉ）），ＱＰＣ（ｉ）＊ＳＧＮ（ＩＰＳ（ｉ））：強信号と弱信号設定値との相互相関成分、
ｘ２，ｘ３：弱信号と弱信号設定値との自己相関成分、
ｖ１，ｖ２：ノイズと弱信号設定値との相関成分で、ノイズ成分、

未知数ｘ１，ｘ２，ｘ３を最小自乗推定するために、以下のｈ１，ｈ２，ｈ３，ｙ１，ｙ２，ｙ３を計算する。Σは、ｉ＝１，・・・，ｎ、での合計を表す。この最小自乗推定によって予測誤差の自乗和が最小にされることにより、ノイズ成分ｖ１，ｖ２を含んで未知数が推定される。
ｈ１＝Σ（ＩＰＣ（ｉ）²）＋ＱＰＣ（ｉ）²）
ｈ２＝Σ（ＩＰＣ（ｉ）＊ＳＧＮ（ＩＰＳ（ｉ））
ｈ３＝Σ（ＱＰＣ（ｉ）＊ＳＧＮ（ＩＰＳ（ｉ））
ｙ１＝Σ（ＩＰＣ（ｉ）＊ＳＧＮ（ＩＰＳ（ｉ））＊ＩＰＷ（ｉ）
＋ＱＰＣ（ｉ）＊ＳＧＮ（ＩＰＳ（ｉ））＊ＱＰＷ（ｉ））
ｙ２＝ΣＩＰＷ（ｉ）
ｙ３＝ΣＱＰＷ（ｉ）

次の数１の行列演算を行う。ｘ_e１は、相互相関割合ｘ１を推定した推定相互相関割合であり、同相成分を用いてＳＧＮ成分を省略した簡易形式で表現すると、
ｘ_e１＝「ＩＰＷ−ｘ_e２」／「ＩＰＣ」、である。なお、ｘ_e２は、自己相関成分ｘ２を推定した推定自己相関成分であり、またこの後に使用される他の「ｘ_e・・」は「ｘ・・」の推定値を表している。

次に、第４段階として、推定した相互相関割合ｘ_e１を、相互相関ｃｈ３０の出力ＩＰＣ、ＩＥＬＣ，ＱＰＣ，ＱＥＬＣに乗算して、弱信号ｃｈ１２の出力ＩＰＷ、ＩＥＬＷ，ＱＰＷ，ＱＥＬＷに含まれる相互相関成分を推定する。そして、弱信号ｃｈ１２の出力ＩＰＷ、ＩＥＬＷ，ＱＰＷ，ＱＥＬＷから、推定した相互相関成分を減算して、弱信号成分ｘ_e２，ｘ_e３である補正済の相関値ＩＰＷＸ（ｉ），ＩＥＬＷＸ（ｉ），ＱＰＷＸ（ｉ），ＱＥＬＷＸ（ｉ），を得る。
ＩＰＷＸ（ｉ）＝ＩＰＷ（ｉ）−ｘ_e１＊ＩＰＣ（ｉ）＊ＳＧＮ（ＩＰＳ（ｉ））
ＩＥＬＷＸ（ｉ）＝ＩＥＬＷ（ｉ）−ｘ_e１＊ＩＥＬＣ（ｉ）＊ＳＧＮ（ＩＰＳ（ｉ））
ＱＰＷＸ（ｉ）＝ＱＰＷ（ｉ）−ｘ_e１＊ＱＰＣ（ｉ）＊ＳＧＮ（ＩＰＳ（ｉ））
ＱＥＬＷＸ（ｉ）＝ＱＥＬＷ（ｉ）−ｘ_e１＊ＱＥＬＣ（ｉ）＊ＳＧＮ（ＩＰＳ（ｉ））

このようにして、１つの弱信号ｃｈ１２の出力である第３信号（以下、括弧内は同相成分を用いてＳＧＮ成分を省略した簡易形式で表記；ＩＰＷ＝ｘ_e１＊ＩＰＣ＋ｘ_e２）に含まれており、且つ、１つの強信号チャネル１１でトラッキングされている強信号と１つの弱信号チャネル１２でトラッキングされるべき弱信号との相互相関成分（ｘ_e１＊ＩＰＣ）に対する第２信号（ＩＰＣ）の相互相関割合（ｘ_e１）を、第２信号と第３信号とを用いて推定する。そして、相互相関割合（ｘ_e１）を第２信号（ＩＰＣ）に乗算して第３信号（ＩＰＷ）に含まれる相互相関成分を決定し、第３信号（ＩＰＷ）から、第３信号に含まれる相互相関成分（ｘ_e１＊ＩＰＣ）を減算して、第３信号（ＩＰＷ）に含まれる弱信号成分（ｘ_e２）を得ることができる。

また、サーチモードの場合にはアクイジションを行うことになるが、補正済の相関値ＩＰＷＸ（ｉ），ＩＥＷＸ（ｉ），ＩＬＷＸ（ｉ），ＱＰＷＸ（ｉ），ＱＥＷＸ（ｉ），ＱＬＷＸ（ｉ），を次式により得る。
ＩＰＷＸ（ｉ）＝ＩＰＷ（ｉ）−ｘ_e１＊ＩＰＣ（ｉ）＊ＳＧＮ（ＩＰＳ（ｉ））
ＩＥＷＸ（ｉ）＝ＩＥＷ（ｉ）−ｘ_e１＊ＩＥＣ（ｉ）＊ＳＧＮ（ＩＰＳ（ｉ））
ＩＬＷＸ（ｉ）＝ＩＬＷ（ｉ）−ｘ_e１＊ＩＬＣ（ｉ）＊ＳＧＮ（ＩＰＳ（ｉ））
ＱＰＷＸ（ｉ）＝ＱＰＷ（ｉ）−ｘ_e１＊ＱＰＣ（ｉ）＊ＳＧＮ（ＩＰＳ（ｉ））
ＱＥＷＸ（ｉ）＝ＱＥＷ（ｉ）−ｘ_e１＊ＱＥＣ（ｉ）＊ＳＧＮ（ＩＰＳ（ｉ））
ＱＬＷＸ（ｉ）＝ＱＬＷ（ｉ）−ｘ_e１＊ＱＬＣ（ｉ）＊ＳＧＮ（ＩＰＳ（ｉ））

図３は、受信ｃｈが３つであり、その内の２つが強信号ｃｈ、１つが弱信号ｃｈとして形成される場合の構成を示す図である。

弱信号ｃｈ１２の出力ＩＰＷ（ｉ），ＱＰＷ（ｉ）には、強信号ｃｈ１１−１でトラッキングされている強信号１による相互相関成分１と、強信号ｃｈ１１−２でトラッキングされている強信号２による相互相関成分２とが含まれている。したがって、強信号１，２による干渉信号を除去するために、強信号ｃｈ１１−１の強信号１と弱信号ｃｈ１２の弱信号設定値との相互相関を行う相互相関ｃｈ３０−１と、強信号ｃｈ１１−２の強信号２と弱信号ｃｈ１２の弱信号設定値との相互相関を行う相互相関ｃｈ３０−２とを設ける。

そして、以下のような式に基づいて、既に説明した強信号ｃｈが１つの場合と同様にして、弱信号ｃｈ１２の弱信号を求める。なお、以下の式においては、各記号の意味は既に説明した強信号ｃｈが１つの場合と同様であるが、添え字１は強信号１に関するものを表し、添え字２は強信号２に関するものを表している。例えば、ｘ１１は相互相関割合１であり、ｘ１１＝「弱信号ｃｈの出力に含まれる強信号１による相互相関成分」／「相互相関ｃｈ１の出力」、である。また、ｘ１２は相互相関割合２であり、ｘ１２＝「弱信号ｃｈの出力に含まれる強信号２による相互相関成分」／「相互相関ｃｈ２の出力」、である。

ＩＰＷ（ｉ）＝ｘ１１＊（ＩＰＣ１（ｉ）＊ＳＧＮ（ＩＰＳ１（ｉ））
＋ｘ１２＊（ＩＰＣ２（ｉ）＊ＳＧＮ（ＩＰＳ２（ｉ））＋ｘ２＋ｖ１
ＱＰＷ（ｉ）＝ｘ１１＊（ＱＰＣ１（ｉ）＊ＳＧＮ（ＩＰＳ１（ｉ））
＋ｘ１２＊（ＱＰＣ２（ｉ）＊ＳＧＮ（ＩＰＳ２（ｉ））＋ｘ３＋ｖ２

未知数ｘ１１，ｘ１２，ｘ２，ｘ３を最小自乗推定するために、以下のｈ１１，ｈ１２，ｈ２２，ｈ１３，ｈ２３，ｈ１４，ｈ２４，ｙ１１，ｙ１２，ｙ２，ｙ３を計算する。
ｈ１１＝Σ（ＩＰＣ１（ｉ）²＋ＱＰＣ１（ｉ）²）
ｈ１２＝Σ（ＩＰＣ１（ｉ）＊ＩＰＣ２（ｉ）＋ＱＰＣ１（ｉ）＊ＱＰＣ２（ｉ））
ｈ２２＝Σ（ＩＰＣ２（ｉ）²＋ＱＰＣ２（ｉ）²）
ｈ１３＝Σ（ＩＰＣ１（ｉ）＊ＳＧＮ（ＩＰＳ１（ｉ））
ｈ２３＝Σ（ＩＰＣ２（ｉ）＊ＳＧＮ（ＩＰＳ２（ｉ））
ｈ１４＝Σ（ＱＰＣ１（ｉ）＊ＳＧＮ（ＩＰＳ１（ｉ））
ｈ２４＝Σ（ＱＰＣ２（ｉ）＊ＳＧＮ（ＩＰＳ２（ｉ））
ｙ１１＝Σ（ＩＰＣ１（ｉ）＊ＳＧＮ（ＩＰＳ１（ｉ））＊ＩＰＷ（ｉ）
＋ＱＰＣ１（ｉ）＊ＳＧＮ（ＩＰＳ１（ｉ））＊ＱＰＷ（ｉ））
ｙ１２＝Σ（ＩＰＣ２（ｉ）＊ＳＧＮ（ＩＰＳ２（ｉ））＊ＩＰＷ（ｉ）
＋ＱＰＣ２（ｉ）＊ＳＧＮ（ＩＰＳ２（ｉ））＊ＱＰＷ（ｉ））
ｙ２＝ΣＩＰＷ（ｉ）
ｙ３＝ΣＱＰＷ（ｉ）

次の数２の行列演算を行う。ｘ_e１１，ｘ_e１２が各々の推定した相互相関割合である。

そして、推定した相互相関割合ｘ_e１１，ｘ_e１２を、相互相関ｃｈ３０ー１、３０−２の出力ＩＰＣ１，ＩＥＬＣ１，ＱＰＣ１，ＱＥＬＣ１，ＩＰＣ２、ＩＥＬＣ２，ＱＰＣ２，ＱＥＬＣ２に乗算して、弱信号ｃｈ１２の出力ＩＰＷ、ＩＥＬＷ，ＱＰＷ，ＱＥＬＷに含まれる相互相関成分を推定する。そして、弱信号ｃｈ１２の出力ＩＰＷ、ＩＥＬＷ，ＱＰＷ，ＱＥＬＷから、推定した相互相関成分を減算して、弱信号成分ｘ_e２，ｘ_e３である補正済の相関値ＩＰＷＸ（ｉ），ＩＥＬＷＸ（ｉ），ＱＰＷＸ（ｉ），ＱＥＬＷＸ（ｉ），を得る。

さて、以上の説明では、受信ｃｈが２つで強信号ｃｈが１，弱信号ｃｈが１の場合と、受信ｃｈが３つで強信号ｃｈが２，弱信号ｃｈが１の場合について本発明を説明した。前述したように、ＧＰＳ受信機で測位を行う為には最低４衛星からの衛星信号の受信結果が必要なので、一般に、４ｃｈ以上の受信ｃｈが実装される。

図４、図５は、例えば、受信ｃｈが４ｃｈである場合に、衛星信号の受信状況に応じて、考えられるパターンを示す図である。図４、図５のように、強信号ｃｈが４で弱信号ｃｈが０のパターン（図４の（ａ）），強信号ｃｈが３で弱信号ｃｈが１のパターン（図４の（ｂ）），強信号ｃｈが２で弱信号ｃｈが２のパターン（図４の（ｃ）），強信号ｃｈが１で弱信号ｃｈが３のパターン（図５の（ａ）），及び強信号ｃｈが０で弱信号ｃｈが４のパターン（図５の（ｂ））が考えられる。

図４（ａ）では、各受信ｃｈが強信号１〜４にトラッキングし、強信号ｃｈ１〜強信号ｃｈ４となるので、相互相関ｃｈを使用する必要がない。

図４（ｂ）では、３つの受信ｃｈが強信号１〜３にトラッキングし、強信号ｃｈ１〜強信号ｃｈ３となり、１つの受信ｃｈが弱信号１にトラッキングすべき弱信号ｃｈ１となる。この場合には、弱信号ｃｈ１に強信号ｃｈ１〜強信号ｃｈ３でトラッキングしている強信号１〜３が干渉することになる。したがって、強信号１と弱信号１との相互相関を相互相関ｃｈ１で行い、強信号２と弱信号１との相互相関を相互相関ｃｈ３で行い、強信号３と弱信号１との相互相関を相互相関ｃｈ４で行うことになる。そして、図３を用いて説明したと同様な手法により、各々の相互相関割合を求めて、弱信号ｃｈ１の弱信号成分を得る。

図４（ｃ）では、２つの受信ｃｈが強信号１，２にトラッキングし、強信号ｃｈ１，強信号ｃｈ２となり、２つの受信ｃｈが弱信号１，２にトラッキングすべき弱信号ｃｈ１，弱信号ｃｈ２となる。この場合には、弱信号ｃｈ１に強信号ｃｈ１，強信号ｃｈ２でトラッキングしている強信号１，２が干渉することになり、また、弱信号ｃｈ２にも強信号ｃｈ１，強信号ｃｈ２でトラッキングしている強信号１，２が干渉することになる。したがって、強信号１と弱信号１との相互相関を相互相関ｃｈ１で行い、強信号２と弱信号１との相互相関を相互相関ｃｈ２で行い、さらに、強信号１と弱信号２との相互相関を相互相関ｃｈ３で行い、強信号２と弱信号２との相互相関を相互相関ｃｈ４で行うことになる。そして、図３を用いて説明したと同様な手法により、各々の相互相関割合を求めて、弱信号ｃｈ１の弱信号成分、及び弱信号ｃｈ２の弱信号成分を得る。

図５（ａ）では、１つの受信ｃｈが強信号１にトラッキングし、強信号ｃｈ１となり、３つの受信ｃｈが弱信号１〜３にトラッキングすべき弱信号ｃｈ１〜弱信号ｃｈ３となる。この場合には、弱信号ｃｈ１、弱信号ｃｈ２、弱信号ｃｈ３に、強信号ｃｈ１でトラッキングしている強信号１が干渉することになる。したがって、強信号１と弱信号１との相互相関を相互相関ｃｈ１で行い、強信号１と弱信号２との相互相関を相互相関ｃｈ２で行い、強信号１と弱信号３との相互相関を相互相関ｃｈ４で行うことになる。そして、図３を用いて説明したと同様な手法により、各々の相互相関割合を求めて、弱信号ｃｈ１の弱信号成分を得る。

図５（ｂ）では、各受信ｃｈが弱信号１〜４にトラッキングし、弱信号ｃｈ１〜弱信号ｃｈ４となり、これら弱信号ｃｈ１〜４に干渉を与える強信号は存在しないから、相互相関ｃｈを使用する必要がない。

これら図４，図５において、相互相関ｃｈ１〜４への強信号ｃｈからの各第１信号の供給は、選択スイッチを設けて、衛星信号の受信状況に応じて選択スイッチを適宜切り換える。これにより、相互相関ｃｈの数を４個に制限している。

一般的に、相互相関ｃｈの数は、受信ｃｈ数Ｎに応じた所定数である。受信ｃｈが複数Ｎ個である場合に、Ｎが偶数の場合には、（Ｎ／２）²個の相互相関ｃｈ、Ｎが奇数の場合には（Ｎ＋１）＊（Ｎ−１）／４個の相互相関ｃｈがあれば良い。即ち、相互相関ｃｈの所定数は、「（Ｎ／２）²個（Ｎが偶数時）」または「（Ｎ＋１）＊（Ｎ−１）／４個（Ｎが奇数時）」。例えば、Ｎ＝４では、図４，図５の通り４個の相互相関ｃｈを設けることで、本発明を実現することができる。

このようにして、受信信号が入力されそれぞれ異なる衛星信号に対応した周波数及び拡散コードの種別・位相でアクイジション及びまたはトラッキングするものであって、強信号の衛星信号を受信する強信号チャネルもしくは弱信号の衛星信号を受信する弱信号チャネルとなる複数Ｎの受信チャネルと、その複数の受信チャネルのうちのいずれかの強信号チャネルの周波数及び拡散コードの種別・位相を持つ第１信号が入力され、その第１信号と、前記複数の受信チャネルのうちのいずれかの弱信号チャネルのドップラー成分を含む周波数及び拡散コードの種別・位相とで、相互相関を行い、第２信号である相互相関チャネル相関成分を出力するための、受信チャネル数Ｎに応じた所定数の相互相関チャネルを有するＧＰＳ受信機が構成される。

そして、１つもしくは複数Ｎ−１以下の強信号チャネルが形成される場合に、
（１）１つの弱信号チャネルの出力である第３信号（以下、括弧内は同相成分を用いてＳＧＮ成分を省略した簡易形式で表記；ＩＰＷ＝ｘ１１＊ＩＰＣ１＋ｘ１２＊ＩＰＣ２＋・・・＋ｘ２）に含まれる、１つの強信号チャネルでアクイジションまたはトラッキングされている強信号と当該弱信号チャネルでアクイジションまたはトラッキングされるべき弱信号との相互相関成分（ｘ１１＊ＩＰＣ１、または、ｘ１２＊ＩＰＣ２、または、・・・）に対して、当該弱信号チャネル及び前記１つの強信号チャネルに係る前記第２信号の相互相関割合（ｘ１１、または、ｘ１２、または、・・・）を、当該弱信号チャネル及び前記１つの強信号チャネルに係る第２信号（ＩＰＣ１、または、ＩＰＣ２、または、・・・）と前記第３信号（ＩＰＷ）とを用いて、前記第３信号（ＩＰＷ）に含まれる強信号成分ごとに推定し、
（２）前記第３信号（ＩＰＷ）に含まれる強信号成分ごとの前記相互相関割合（ｘ１１、ｘ１２、・・・）を当該弱信号チャネルに係る第２信号（ＩＰＣ１、ＩＰＣ２、・・・）に乗算して前記第３信号（ＩＰＷ）に含まれる相互相関成分（ｘ１１＊ＩＰＣ１、ｘ１２＊ＩＰＣ２、・・・）を決定し、
（３）前記第３信号（ＩＰＷ）から、前記第３信号（ＩＰＷ）に含まれる相互相関成分（ｘ１１＊ＩＰＣ１、ｘ１２＊ＩＰＣ２、・・・）を減算して、前記第３信号（ＩＰＷ）に含まれる弱信号成分（ｘ２）を得る。

更に、他の弱信号ｃｈが存在する場合には、同様にして、強信号による干渉成分を除去して、他の弱信号ｃｈにおける弱信号成分を得ることができる。

なお、本発明は、干渉信号（強信号）がコード変調されていない正弦波である場合にも、同様の手法により、その正弦波による影響を除去可能である。

本発明のＧＰＳ受信機を説明するための図 受信ｃｈ（強信号ｃｈ、弱信号ｃｈ）のより具体的な回路構成を示す図 受信ｃｈが３つ（強信号ｃｈ；２つ、弱信号ｃｈ；１つ）の場合の構成図 受信ｃｈが４ｃｈである場合の、パターン１−３を示す図 受信ｃｈが４ｃｈである場合の、パターン４、５を示す図 従来から一般に用いられているＧＰＳ受信機の概略構成を示す図 サーチ部の具体的な構成例を示す図 トラッキングチャネルの具体的な構成例を示す図 強信号と弱信号のレベル差が小さい場合のコード位相−相関レベルの特性図 強信号と弱信号のレベル差が大きい場合のコード位相−相関レベルの特性図

符号の説明

１：アンテナ、２：周波数変換部、３：Ａ／Ｄ変換部、４：信号処理部、１０：サーチ部
１１，１２：トラッキングｃｈ、１０１〜１ｎ１：ミキサ
１０２〜１ｎ２：キャリアＮＣＯ、１０３〜１ｎ３：コード相関器
１０４〜１ｎ４：コードＮＣＯ、１０５〜１ｎ５：コード発生器
１０６〜１ｎ６：積分器、１０７：電力化部、１０８：バッファ及びソート部、１１９：バッファ、２０：制御部、３０：相互相関ｃｈ

Claims (3)

1. 受信信号が入力されそれぞれ異なる衛星信号に対応した周波数及び拡散コードの種別・位相でアクイジション及びまたはトラッキングするものであって、強信号の衛星信号を受信する強信号チャネルもしくは弱信号の衛星信号を受信する弱信号チャネルとなる複数の受信チャネルと、
   前記複数の受信チャネルのうちの１つの強信号チャネルの周波数及び拡散コードの種別・位相を持つ第１信号が入力され、その第１信号と、前記複数の受信チャネルのうちの１つの弱信号チャネルのドップラー成分を含む周波数及び拡散コードの種別・位相とで、相互相関を行い、第２信号である相互相関チャネル相関成分を出力する、少なくとも１つの相互相関チャネルを有し、
   前記１つの弱信号チャネルの出力である第３信号に含まれており、且つ、前記１つの強信号チャネルでアクイジションまたはトラッキングされている強信号と前記１つの弱信号チャネルでアクイジションまたはトラッキングされるべき弱信号との相互相関成分に対する前記第２信号の相互相関割合を、前記第２信号と前記第３信号とを用いて推定し、
   前記相互相関割合を前記第２信号に乗算して前記第３信号に含まれる相互相関成分を決定し、
   前記第３信号から、前記第３信号に含まれる相互相関成分を減算して、前記第３信号に含まれる弱信号成分を得る、ことを特徴とする、ＧＰＳ受信機。
2. 受信信号が入力されそれぞれ異なる衛星信号に対応した周波数及び拡散コードの種別・位相でアクイジション及びまたはトラッキングするものであって、強信号の衛星信号を受信する強信号チャネルもしくは弱信号の衛星信号を受信する弱信号チャネルとなる複数Ｎの受信チャネルと、
   前記複数の受信チャネルのうちのいずれかの強信号チャネルの周波数及び拡散コードの種別・位相を持つ第１信号が入力され、その第１信号と、前記複数の受信チャネルのうちのいずれかの弱信号チャネルのドップラー成分を含む周波数及び拡散コードの種別・位相とで、相互相関を行い、第２信号である相互相関チャネル相関成分を出力するための、受信チャネル数Ｎに応じた所定数の相互相関チャネルを有し、
   １つもしくは複数Ｎ−１以下の強信号チャネルが形成される場合に、
   １つの弱信号チャネルの出力である第３信号に含まれており、且つ１つの強信号チャネルでアクイジションまたはトラッキングされている強信号と当該弱信号チャネルでアクイジションまたはトラッキングされるべき弱信号との相互相関成分に対して、当該弱信号チャネル及び前記１つの強信号チャネルに係る前記第２信号の相互相関割合を、当該弱信号チャネル及び前記１つの強信号チャネルに係る第２信号と前記第３信号とを用いて、前記第３信号に含まれる強信号成分ごとに推定し、
   前記第３信号に含まれる強信号成分ごとの前記相互相関割合を当該弱信号チャネルに係る第２信号に乗算して前記第３信号に含まれる相互相関成分を決定し、
   前記第３信号から、前記第３信号に含まれる相互相関成分を減算して、前記第３信号に含まれる弱信号成分を得る、ことを特徴とする、ＧＰＳ受信機。
3. 請求項１または２に記載のＧＰＳ受信機において、前記第２信号は、相互相関チャネルで得られた相互相関チャネル相関成分に、当該チャネルに係る強信号チャネルの出力の符号を乗算して、データ変調の影響を取り除いたものであることを特徴とする、ＧＰＳ受信機。

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