JP5663633B2 - Gps信号送信機およびその信号送信方法 - Google Patents
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Description
これらの問題は、屋内における位置測位のサービスの発展を阻害する要因になり得る。
(1)第一の実施例
図1は、本発明の実施形態であるGPS信号送信機を利用した位置情報システムを示す図である。位置情報を送信する1台以上のGPS信号送信機5と、当該情報を受信するGPS信号受信機1(例えば、GPS対応携帯端末等)とから成る。なお、GPS信号受信機1は、通常のGPS衛星7からの電波も受けることができるものとする。
Gate Array」の略であり、ユーザーが入出力を定義することによって、ディジタル論理回路を作成することができる、書き換え可能なデバイスをいう。
d Hofmann‐Wellenhof, James Collins, Herbert Lichtenegger著 ISBN: 4431711589)に詳しい。
ットを有する。
射が減らす。但し、上記の同様の目的を達成し得るのであればフィルタの種類は問わない
なお、計算機6の働きは、図2の内容に同じである。
ビット分の電文情報となる(図4(3))。
(1)前半4周期が 0 、後半4周期が 0 であるデータ列(A)
(2)前半4周期が 0 、後半4周期が 1 であるデータ列(B)
(3)前半4周期が 1 、後半4周期が 0 であるデータ列(C)
(4)前半4周期が 1 、後半4周期が 1 であるデータ列(D)
上記のデータ列は、4×1023ビット+4×1023ビット=1023バイトになる。上記データ列を、順番にUARTに渡すことによって、本実施形態のGPS信号送信機は所定の信号を生成する。例えば、0を20周期、1を20周期送信する場合は、AABDDをUARTに転送すれば足る。
、約4キロバイト程度である。GPSの電文データ1ビットに必要となる制御ビット情報は、1023x20 ビット(約2560バイト)である。航行メッセージは1フレームが5サブフレームから構成され、1サブフレームは1500ビットであるので、電文として必要なビット数は1500x5 ビットであり、これを、必要となるデータ列に換算すると、1500 x 5 x 1023 x 20 ビット、約19メガバイトとなり、単にリソースの無駄に留まらず、マイコンに格納できる容量を越えるものとなる。従って、送信するメッセージ分の全データ列を予め準備しておくという方法は、現実的ではない
。
(2)第二の実施例
次に、本発明の実施の形態たる、第二の実施例について説明する。第二の実施例におけるGPS信号送信機の構成、各構成の機能や動作は特に示さない限りは第一の実施例と同様である。
(3)第三の実施例
次に、本発明の実施の形態たる、第三の実施例について説明する。第三の実施例におけるGPS信号送信機の構成、各構成の機能や動作は特に示さない限りは第一の実施例と同様である。なお、第1の実施例と第2の実施例ではGPS信号送信機が、GPS信号送信機の位置またはアンテナの位置を示す情報を送信する例を示したが、第3の実施例では、GPS信号送信機が、実際のGPS衛星が送出するGPS信号と同様の信号を送信する例を示す。つまり第3の実施例では、GPS信号送信機がGPS衛星の信号を擬似的に送信する。
(Step.1)GPS信号送信機のGPS情報計算プログラム5204は、設置情報等管理プログラム5206に格納されている、GPS信号送信機が提供すべき位置情報を予め読み出しておき、その時間において、当該位置が屋外であったとすれば、観測されたであろうGPS衛星を4つ選択する。この選択に際しては、仰角の高い衛星であって、全天に分散しているものを選択するなどの選択基準を採用しても良い。測位精度に資するからである。
(Step.2)GPS情報計算プログラム5204は、選択したGPS衛星の存在する宇宙空間の座標を、簡易エフェリメス情報を使って算出し、GPS信号送信機が提供すべき位置情報までの距離を算出する。さらに、この距離を光速で除算することで、当該GPS衛星がGPS信号を転送した場合に到達する時間を算出する。
(Step.3)上記算出した時間から、当該位置が屋外であったとすれば、受信されたであろうGPS衛星からのGPS信号の時刻を算出し、当該時刻と必要な航行メッセージの情報を、スイッチ制御プログラム兼通信プログラム5208に渡す。
(Step.4)スイッチ制御プログラム兼通信プログラム5208は、上記指定されたタイミングがくる前に、前記A〜Dのデータ列で構成されるビット制御情報を生成し、上記指定されたタイミングで、当該ビット制御情報をUARTに渡す。
(Step.1’)GPS信号送信機のGPS情報計算プログラム5204は、設置情報等管理プログラム5206に格納されている、GPS信号送信機が提供すべき位置情報を予め読み出しておき、その時間において、当該位置が屋外であったとすれば、観測されるはずのないGPS衛星を4つを選択する。例えば、GPS信号送信機が提供すべき位置と地球の中心と点対称の位置において観測されうるGPS衛星を4つを選択する。具体的には本装置が日本国内で設置されるのであれば、その時刻においてブラジル国で観測されるGPS衛星を選択する。
5 GPS信号送信機(本発明の実施形態)
7 GPS衛星
6 計算機
4 GPS信号送信機(従来)
4―1 水晶発振器
4―2 FPGA
4−3 PLL周波数シンセサイザ
4−4 FPGA
4―5 マイコン
4―6 マイコン
4―7 信号変調器
4―8 直交変換器
4―9 フィルタ
4―10 アッテネータ
4―11 アンテナ
5―1 水晶発振器
5―2 マイコン
5―3 PLL周波数シンセサイザ
5―4 スイッチ
5―5 抵抗
5―6 フィルタ
5―7 アンテナ
5―8 1/2π位相変換装置
5202 計算機シリアル通信プログラム
5203 航法メッセージ格納プログラム
5206 C/Aコード格納プログラム
5204 GPS情報計算プログラム
5207 設置情報等管理プログラム
5208 スイッチ制御プログラム兼通信プログラム
Claims (1)
- 水晶発振器と、
前記水晶発振器が出力するクロックを用いて、第1の搬送波と前記第1の搬送波とは逆相の第2の搬送波を出力する搬送波生成器と、
前記水晶発振器が出力するクロックで駆動され、複数の異なるPRN番号のそれぞれに対応した複数の擬似乱数符号であるC/Aコードに基づいて、複数の異なる制御信号を出力する制御信号生成装置と、
前記制御信号生成装置からの前記複数の異なる制御信号のそれぞれに基づいて、前記搬送波生成器からの前記第1の搬送波と前記第2の搬送波とを切り換えて、それぞれが異なるGPS信号を生成する複数のスイッチと、
生成した前記複数の異なるGPS信号のそれぞれを無線送信する複数のアンテナを備える、
ことを特徴とするGPS信号送信機。
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