JP5929583B2 - Asynchronous maximum N value detection circuit and satellite signal acquisition device - Google Patents
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Description
本発明は、非同期で最大N値を検出する回路等に関する。 The present invention relates to a circuit for detecting a maximum N value asynchronously.
従来より、入力データの中から最大値を検出する回路が知られている。例えば、特許文献1には、入力データの中から最大値を検出するための検出回路が開示されている。この最大値検出回路は、1クロック毎に外部システムから供給されるデータと、レジスタに格納されたデータとの大小を比較し、値が大きい方のデータをレジスタに更新・記憶させることで、入力データのうちの最大値を検出するものである。
Conventionally, a circuit for detecting a maximum value from input data is known. For example,
上記のような従来から知られている最大値の検出回路は、同期設計手法に基づいて設計された同期式の検出回路である。つまり、検出回路を構成する回路ブロックは、クロック信号に同期して動作するように設計されている。 The conventionally known maximum value detection circuit as described above is a synchronous detection circuit designed based on a synchronous design technique. That is, the circuit blocks constituting the detection circuit are designed to operate in synchronization with the clock signal.
しかし、このような同期式回路では、クロック信号の大電流化やクロックスキューの問題が発生するという問題がある。また、その他にも、クロック周波数以上の回路動作の高速化が望めなかったり、クロック周波数に比例して回路全体の消費電力が増大するといった、同期式回路特有の問題をはらんでいる。 However, such a synchronous circuit has a problem that a large current of the clock signal and a problem of clock skew occur. In addition, there are other problems peculiar to a synchronous circuit, such as a high speed circuit operation exceeding the clock frequency cannot be expected or the power consumption of the entire circuit increases in proportion to the clock frequency.
本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、省電力化を図りつつ、なおかつ高速動作が可能であって、入力データのうち最大値を最上位とする上位N個(最大N値)のデータを検出することのできる新しい回路を提案することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to achieve high-speed operation while achieving power saving, and the highest value is the highest value among input data. The object is to propose a new circuit capable of detecting N (maximum N values) data.
以上の課題を解決するための第1の形態は、N個(N≧2)のレジスタと、前記各レジスタに対応して、当該レジスタに格納されたデータを2線符号化して出力するN個の2線符号化器と、(N−1)個の選択回路をトーナメント型に構成して、前記N個の2線符号化器の出力データの中から最小の出力データを選択するトーナメント型選択回路と、所与の入力データを2線符号化して出力する入力データ2線符号化器と、前記入力データ2線符号化器の出力データと、前記トーナメント型選択回路により選択された最小の出力データとの大小を比較する比較器と、前記比較器による比較の結果、前記入力データ2線符号化器の出力データの方が大きい場合に、前記最小の出力データを格納するレジスタの記憶内容を前記入力データ2線符号化器の出力データに書き換える制御を行う制御回路と、を備え、前記入力データ2線符号化器にM個(M≧N)の入力データが順次入力されると、当該M個の入力データのうち上位N個のデータが前記レジスタに格納されることを特徴とする非同期最大N値検出回路である。 A first form for solving the above-described problem is that N (N ≧ 2) registers and N pieces of data corresponding to each of the registers are subjected to two-line encoding and output. A two-line encoder and (N-1) selection circuits are configured in a tournament type, and a tournament type selection for selecting the minimum output data from the output data of the N two-line encoders A circuit, an input data 2-line encoder that encodes and outputs given input data, an output data of the input data 2-line encoder, and a minimum output selected by the tournament type selection circuit When the output data of the input data 2-wire encoder is larger as a result of the comparison by the comparator comparing the magnitude of the data and the comparator, the storage contents of the register for storing the minimum output data are stored. Input data 2-wire code A control circuit that performs control to rewrite the output data of the encoder, and when M (M ≧ N) input data are sequentially input to the input data 2-wire encoder, of the M input data, An asynchronous maximum N-value detection circuit characterized in that upper N pieces of data are stored in the register.
この第1の形態によれば、N個(N≧2)のレジスタに格納されたデータが、それぞれ対応するN個の2線符号化器によって2線符号化される。トーナメント型選択回路によって、N個の2線符号化器の出力データの中から最小の出力データが選択される。(N−1)個の選択回路をトーナメント型に構成することで、レジスタに格納されたデータのうち最小のデータを簡単に選択することができる。 According to the first mode, data stored in N (N ≧ 2) registers are two-line encoded by the corresponding N two-line encoders. The tournament type selection circuit selects the minimum output data from the output data of the N two-wire encoders. By configuring (N-1) selection circuits in a tournament type, it is possible to easily select the minimum data among the data stored in the register.
その一方で、所与の入力データが入力データ2線符号化器によって2線符号化され、当該入力データ2線符号化器の出力データと、トーナメント型選択回路により選択された最小の出力データとの大小が比較器によって比較される。そして、比較器による比較の結果、入力データ2線符号化器の出力データの方が大きい場合に、最小の出力データを格納するレジスタの記憶内容を入力データ2線符号化器の出力データに書き換える制御が制御回路によって行われる。この場合、入力データ2線符号化器にM個(M≧N)の入力データが順次入力されると、当該M個の入力データのうち最大値を最上位とする上位N個のデータがレジスタに格納される。従って、上記の構成により、M個の入力データのうちの最大N値のデータを検出することができる。 On the other hand, given input data is two-line encoded by the input data two-line encoder, the output data of the input data two-line encoder, the minimum output data selected by the tournament type selection circuit, Are compared by a comparator. When the output data of the input data 2-line encoder is larger as a result of the comparison by the comparator, the storage contents of the register storing the minimum output data are rewritten to the output data of the input data 2-line encoder. Control is performed by a control circuit. In this case, when M pieces (M ≧ N) of input data are sequentially input to the input data 2-line encoder, the top N pieces of data having the highest value as the highest order among the M pieces of input data are registered. Stored in Therefore, with the above configuration, it is possible to detect data of the maximum N values among the M pieces of input data.
本形態の最大N値検出回路は、非同期回路である。同期設計手法で最大N値検出回路を構成した場合は、クロック信号によって全ての回路が駆動されるため、最も動作の遅い回路によって全体のパフォーマンスが決まる最悪ケース・シナリオに従う。しかし、本形態の最大N値検出回路は、2線符号化方式を採用した非同期式の検出回路であり、都度必要な回路のみがイベント・ドリブンに動作する平均ケース・シナリオに従うため、最大N値検出回路全体として高速な回路動作を実現することができる。また、クロック信号を必要としないため、回路全体として消費電力を削減することができる。 The maximum N value detection circuit of this embodiment is an asynchronous circuit. When the maximum N value detection circuit is configured by the synchronous design method, all circuits are driven by the clock signal, so that the worst case scenario in which the overall performance is determined by the slowest circuit is followed. However, the maximum N value detection circuit of this embodiment is an asynchronous detection circuit that employs a two-wire encoding method, and follows the average case scenario in which only necessary circuits are operated in an event-driven manner. High-speed circuit operation can be realized as the entire detection circuit. Further, since no clock signal is required, the power consumption of the entire circuit can be reduced.
また、第2の形態として、第1の形態の非同期最大N値検出回路における前記制御回路が、前記(N−1)個の選択回路それぞれの選択結果に基づいて、前記最小の出力データを格納するレジスタを判定する、非同期最大N値検出回路を構成することとしてもよい。 As a second form, the control circuit in the asynchronous maximum N value detection circuit of the first form stores the minimum output data based on the selection results of the (N−1) selection circuits. An asynchronous maximum N value detection circuit for determining which register to perform may be configured.
この第2の形態によれば、制御回路は、(N−1)個の選択回路それぞれの選択結果を参照することで、最小の出力データを格納するレジスタを簡易且つ適切に判定することができる。 According to the second embodiment, the control circuit can easily and appropriately determine the register storing the minimum output data by referring to the selection results of the (N−1) selection circuits. .
また、第3の形態として、第1又は第2の形態の非同期最大N値検出回路において、前記レジスタと前記2線符号化器の間に設け、前記レジスタに格納されたデータの絶対値を演算して前記2線符号化器に出力するN個の絶対値演算器を更に備えた、非同期最大N値検出回路を構成することとしてもよい。 As a third mode, in the asynchronous maximum N-value detection circuit according to the first or second mode, an absolute value of data stored in the register is calculated between the register and the 2-wire encoder. Then, an asynchronous maximum N value detection circuit further comprising N absolute value calculators to be output to the 2-wire encoder may be configured.
この第3の形態によれば、レジスタと2線符号化器の間に絶対値演算器を設けることで、レジスタに格納されたデータの絶対値が2線符号化されてトーナメント型選択回路に供給される。これにより、トーナメント型選択回路では、レジスタに格納されたデータのうちの絶対値が最小のデータが選択されることになる。その結果、M個の入力データのうち絶対値が最も大きいデータを最上位とする上位N個のデータをレジスタに格納することが可能となる。 According to the third embodiment, the absolute value calculator is provided between the register and the two-line encoder so that the absolute value of the data stored in the register is two-line encoded and supplied to the tournament type selection circuit. Is done. Thereby, in the tournament type selection circuit, the data having the minimum absolute value among the data stored in the register is selected. As a result, it is possible to store in the register the top N pieces of data having the highest absolute value among the M pieces of input data.
また、第4の形態として、第1〜第3の何れかの形態の非同期最大N値検出回路において、前記2線符号化器及び前記入力データ2線符号化器は、外部システムからの動作指示信号に従って2線符号化の動作を実行し、前記制御回路は、制御動作完了信号を前記外部システムに出力し、前記動作指示信号及び前記制御動作完了信号に係る前記外部システムとの通信が4相ハンドシェイキングのプロトコルによって実現されていることを特徴とする非同期最大N値検出回路を構成することとしてもよい。 As a fourth mode, in the asynchronous maximum N-value detection circuit according to any one of the first to third modes, the two-line encoder and the input data two-line encoder are instructed to operate from an external system. The control circuit executes a two-wire encoding operation according to the signal, and the control circuit outputs a control operation completion signal to the external system, and communication with the external system related to the operation instruction signal and the control operation completion signal is performed in four phases. An asynchronous maximum N value detection circuit characterized by being realized by a handshaking protocol may be configured.
この第4の形態によれば、2線符号化器及び入力データ2線符号化器は、外部システムからの動作指示信号に従って2線符号化の動作を実行する。また、制御回路は、制御動作完了信号を外部システムに出力する。本形態では、動作指示信号及び制御動作完了信号に係る外部システムとの通信が4相ハンドシェイキングのプロトコルによって実現されるため、制御回路と外部システムとの間で互いの動作状態を把握した上で、矛盾のない回路動作を実現することが可能となる。 According to the fourth embodiment, the 2-wire encoder and the input data 2-wire encoder execute the 2-wire encoding operation in accordance with the operation instruction signal from the external system. Further, the control circuit outputs a control operation completion signal to the external system. In this embodiment, the communication with the external system related to the operation instruction signal and the control operation completion signal is realized by the four-phase handshaking protocol. Therefore, after grasping the operation state between the control circuit and the external system, It is possible to realize a circuit operation without contradiction.
また、第5の形態として、衛星信号を受信した受信信号とレプリカコードとの相関演算を行う相関演算回路と、前記相関演算回路による相関値のデータを前記入力データとする請求項1〜4の何れか一項に記載の非同期最大N値検出回路と、前記非同期最大N値検出回路のレジスタに格納されたデータを用いて前記衛星信号を捕捉する捕捉部と、を備えた衛星信号捕捉装置を構成することとしてもよい。
Further, as a fifth embodiment, a correlation calculation circuit that performs correlation calculation between a received signal that has received a satellite signal and a replica code, and data of a correlation value by the correlation calculation circuit is used as the input data. A satellite signal acquisition device comprising: the asynchronous maximum N value detection circuit according to any one of
この第5の形態によれば、相関演算回路が、衛星信号を受信した受信信号とレプリカコードとの相関演算を行う。そして、相関演算回路による相関値のデータが入力データとして上記の形態の非同期最大N値検出回路に入力される。これにより、相関値のデータのうちの最大N値を検出することが可能となる。そして、捕捉部が、非同期最大N値検出回路のレジスタに格納されたデータ、すなわち検出された最大N値の相関値を用いることで、衛星信号を捕捉することが可能となる。 According to the fifth embodiment, the correlation calculation circuit calculates the correlation between the received signal that has received the satellite signal and the replica code. Then, the correlation value data from the correlation calculation circuit is input as input data to the asynchronous maximum N value detection circuit of the above-described form. This makes it possible to detect the maximum N value of the correlation value data. The capturing unit can capture the satellite signal by using the data stored in the register of the asynchronous maximum N value detection circuit, that is, the correlation value of the detected maximum N value.
以下、図面を参照して、本発明を適用した好適な実施形態の一例について説明する。本実施形態は、衛星測位システムの一種であるGPSの受信機に本発明を適用した実施形態である。本発明を適用可能な形態が以下説明する実施形態に限定されるわけでないことは勿論である。 Hereinafter, an example of a preferred embodiment to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings. The present embodiment is an embodiment in which the present invention is applied to a GPS receiver which is a kind of satellite positioning system. Of course, the form to which the present invention can be applied is not limited to the embodiment described below.
GPS衛星から送出されるGPS衛星信号は、C/A(Coarse and Acquisition)コードと呼ばれるGPS衛星毎に異なる拡散符号で変調されている。GPS受信機は、微弱な受信信号の中からGPS衛星信号を捕捉するために、受信信号とC/Aコードを模擬したレプリカコードとの相関演算を行ってGPS衛星信号を捕捉する。そして、捕捉したGPS衛星信号を利用して、例えば擬似距離を利用した位置計算を行って、GPS受信機の位置を算出する。 A GPS satellite signal transmitted from a GPS satellite is modulated with a spread code different for each GPS satellite called a C / A (Coarse and Acquisition) code. In order to capture a GPS satellite signal from a weak received signal, the GPS receiver performs a correlation operation between the received signal and a replica code simulating a C / A code and captures the GPS satellite signal. Then, using the captured GPS satellite signal, for example, position calculation using a pseudorange is performed to calculate the position of the GPS receiver.
1.GPS受信機
図1は、衛星信号受信装置の一種であるGPS受信機1の機能構成の一例を示すブロック図である。GPS受信機1は、不図示のGPSアンテナで受信されたRF(Radio Frequency)信号からGPS衛星信号を捕捉し、捕捉したGPS衛星信号を利用して、位置を算出可能に構成された装置である。本実施形態では、GPS受信機1はGPS衛星信号の受信信号とレプリカコードとの相関演算を行ってGPS衛星信号を捕捉する衛星信号捕捉装置として機能する。
1. GPS Receiver FIG. 1 is a block diagram showing an example of a functional configuration of a
GPS受信機1は、RF受信回路部10と、ベースバンド処理回路部20とを備えて構成される。なお、RF受信回路部10と、ベースバンド処理回路部20とは、それぞれ別のLSI(Large Scale Integration)として製造することも、1チップとして製造することも可能である。
The
RF受信回路部10は、GPSアンテナから出力されるRF信号を受信する受信回路と、受信した信号(アナログ信号)を所与のサンプル時間間隔でサンプリングすることでA/D変換するA/D変換回路とを有し、受信信号をデジタル化された受信データとしてベースバンド処理回路部に出力する。
The RF
ベースバンド処理回路部20は、RF受信回路部10から出力される受信データに対して、搬送波(キャリア)の除去や相関演算等を行ってGPS衛星信号を捕捉する。そして、捕捉したGPS衛星信号から抽出した時刻情報や衛星軌道情報等を利用して、位置や時計誤差を算出する。
The baseband
本実施形態において、ベースバンド処理回路部20は、主要な構成として、レプリカコード生成部50と、相関演算回路100と、非同期最大N値検出回路200と、処理部300と、記憶部400とを有して構成される。
In this embodiment, the baseband
レプリカコード生成部50は、GPS衛星信号の拡散符号であるC/A(Coarse and Acquisition)コードを模擬した擬似的なコードであるレプリカコードを生成する回路である。レプリカコード生成部50は、処理部300から出力されるPRN番号(衛星番号)及びレプリカ移相量に従って、当該PRN番号が割り当てられたGPS衛星に係るレプリカコードを指示された移相量で生成して相関演算回路100に出力する。レプリカコード生成部50は、コードNCO(Numerical Controlled Oscillator)等の発振器を有して構成される。
The replica
相関演算回路100は、RF受信回路部10から出力される受信信号と、レプリカコード生成部50から出力されるレプリカコードとの相関演算を行う回路部であり、複数の相関演算部110(110−1,110−2,110−3,・・・)と、メモリ部120とを有して構成される。複数の相関演算部110を設けているのは、受信信号とレプリカコードとの相関演算を、レプリカコードの位相を異ならせて並列的に行わせるためである。これは、衛星信号捕捉用の複数のチャンネルが設けられていることを意味する。
The
各相関演算部110は、RF受信回路部10から出力される受信信号と、レプリカコード生成部50から出力されるレプリカコードとの相関演算を行う。そして、その結果として得られる相関パワー値をメモリ部120に出力する。
Each
メモリ部120は、相関演算部110によってそれぞれ演算された相関パワー値(Power)を記憶する記憶回路である。メモリ部120は、処理部300からの出力制御信号に従って、相関パワー値(Power)を1個ずつ非同期最大N値検出回路200に出力する。本実施形態では、M個の相関パワー値(Power[1]〜Power[M])が非同期最大N値検出回路200に順次に供給されることとして説明する。
The
非同期最大N値検出回路200は、メモリ部120から順次に供給されるM個の相関パワー値(Power[1]〜Power[M])のうち最大値を最上位とする上位N個の相関パワー値を検出する。但し、N≧2であり、M≧Nである。
The asynchronous maximum N
非同期最大N値検出回路200には、処理部300から2線符号化動作指示信号(Put)と、リセット信号(Reset)とが入力される。また、非同期最大N値検出回路200からは、降順にN個の相関パワー値と、制御動作完了信号(Done)とが処理部300に出力される。非同期最大N値検出回路200の構成及び動作については、詳細に後述する。
The asynchronous maximum N
処理部300は、ベースバンド処理回路部20の各機能部を統括的に制御する制御装置及び演算装置であり、CPU(Central Processing Unit)やDSP(Digital Signal Processor)等のプロセッサーを有して構成される。
The
処理部300は、本実施形態に関わる主要な機能部として、相関演算制御部310と、検出回路制御部320と、衛星信号捕捉部330とを有する。本実施形態において、処理部300は、非同期最大N値検出回路200との間で通信を行う外部システムとして機能する。
The
記憶部400は、ベースバンド処理回路部20のシステムプログラムや、衛星捕捉・追尾機能、位置算出機能といった各種機能を実現するための各種プログラム、データ等を記憶する。また、各種処理の処理中データ、処理結果などを一時的に記憶するワークエリアを有する。
The
2.非同期最大N値検出回路
図2は、非同期最大N値検出回路200の回路構成の一例を示す図である。以下参照する図面では、2線符号化されたデータの流れを太線で図示し、2線符号化されていないデータと区別する。また、ここでは、簡単な例として、レジスタの個数を4個とし(N=4)、M個の相関パワー値のうち上位4個の相関パワー値を検出する非同期最大4相関パワー値検出回路の構成として図示・説明する。
2. Asynchronous Maximum N Value Detection Circuit FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a circuit configuration of the asynchronous maximum N
非同期最大N値検出回路200は、第1のレジスタReg1〜第4のレジスタReg4の4個(=N個)のレジスタRegと、第1の2線符号化器Enc1〜第4の2線符号化器Enc4の4個の2線符号化器Encと、トーナメント型選択回路TSと、入力データ2線符号化器Enc0と、入力データ比較器Comp0と、制御回路Ctrlとを有して構成される。
The asynchronous maximum N
第1のレジスタReg1〜第4のレジスタReg4には、相関パワー値のうち最大値から順番に4個のデータがそれぞれ格納される。これらのレジスタRegは、制御回路Ctrlから出力される取込指示信号Wr1〜Wr4に従って、データバス上を伝送している相関パワー値(Power)を取り込む。また、これらのレジスタRegは、処理部300から出力されるリセット信号(Reset)に従って、その記憶内容がリセットされる。
In the first register Reg1 to the fourth register Reg4, four pieces of data are stored in order from the maximum value among the correlation power values. These registers Reg capture the correlation power value (Power) transmitted on the data bus according to the capture instruction signals Wr1 to Wr4 output from the control circuit Ctrl. The stored contents of these registers Reg are reset in accordance with a reset signal (Reset) output from the
第1の2線符号化器Enc1〜第4の2線符号化器Enc4は、第1のレジスタReg1〜第4のレジスタReg4のそれぞれに対応して、当該レジスタRegに格納されたデータを2線符号化してトーナメント型選択回路TSに出力する。これらの2線符号化器Encは、処理部300から出力される2線符号化動作指示信号Putに従って、対応するレジスタRegに格納されたデータを2線符号化して出力する。
The first two-line encoder Enc1 to the fourth two-line encoder Enc4 correspond to each of the first register Reg1 to the fourth register Reg4, and store the data stored in the register Reg in two lines. Encode and output to the tournament type selection circuit TS. These two-line encoders Enc perform two-line encoding on the data stored in the corresponding register Reg according to the two-line encoding operation instruction signal Put output from the
表1に、2線符号化方式の真理値表を示す。
2線符号化方式は、1ビットのデータbを2本の信号線対“(b_1,b_0)”を用いて表現する方式である。“b_1”が肯定の信号線に対応し、“b_0”が否定の信号線に対応する。 The two-line encoding method is a method for expressing 1-bit data b using two signal line pairs “(b_1, b_0)”. “B — 1” corresponds to a positive signal line, and “b — 0” corresponds to a negative signal line.
2線符号化方式では、データbは、有効符号語である“1”或いは“0”、又は無効符号語である“Null”の何れかをとる。2線符号化により、有効符号語である“0”は“(0,1)”に変換され、有効符号語である“1”は“(1,0)”に変換される。無効符号語である“Null”は“(0,0)”に変換される。なお、“(1,1)”は“Inhibit”と呼び、動作上とり得ない不正値である。 In the two-line coding method, the data b takes either “1” or “0” that is a valid codeword or “Null” that is an invalid codeword. By two-line coding, “0”, which is an effective codeword, is converted to “(0, 1)”, and “1”, which is an effective codeword, is converted to “(1, 0)”. An invalid code word “Null” is converted to “(0, 0)”. “(1, 1)” is called “Inhibit” and is an illegal value that cannot be taken in operation.
非同期回路では、この2線符号化方式に従って2線符号化したビット値を用いて、回路ブロック間でのデータの入出力を行う。データの入出力は、有効符号語“1”或いは“0”を用いて行われる。無効符号語“Null”は、非動作時や、各データ間の区切りに用いられる。同一の有効符号語が連続して送信されると、受信側ではデータの区切りを識別することができないため、有効符号語と無効符号語とを交互に伝送することで、有効符号語の識別を可能にしている。 In an asynchronous circuit, data is input / output between circuit blocks using a bit value that has been two-line encoded in accordance with this two-line encoding method. Data input / output is performed using the valid codeword “1” or “0”. The invalid code word “Null” is used when not operating or for separating data. If the same valid codeword is transmitted continuously, the data side cannot be identified on the receiving side, so valid codewords and invalid codewords are transmitted alternately to identify valid codewords. It is possible.
トーナメント型選択回路TSは、3個(=N−1個)の選択回路S1〜S3をトーナメント型に配置して構成される。具体的には、第1の2線符号化器Enc1及び第2の2線符号化器Enc2からデータを入力する第1の選択回路S1と、第3の2線符号化器Enc3及び第4の2線符号化器Enc4からデータを入力する第2の選択回路S2と、最上段に設けられた第3の選択回路S3との3個の選択回路Sを有して構成される。 The tournament type selection circuit TS is configured by arranging three (= N−1) selection circuits S1 to S3 in a tournament type. Specifically, the first selection circuit S1 that inputs data from the first 2-line encoder Enc1 and the second 2-line encoder Enc2, the third 2-line encoder Enc3, and the fourth The configuration includes three selection circuits S including a second selection circuit S2 for inputting data from the two-line encoder Enc4 and a third selection circuit S3 provided at the uppermost stage.
各選択回路Sは、比較器CompとマルチプレクサMUXとを有して構成される。すなわち、第1の選択回路S1は第1の比較器Comp1と第1のマルチプレクサMUX1とを有し、第2の選択回路S2は第2の比較器Comp2と第2のマルチプレクサMUX2とを有し、第3の選択回路S3は第3の比較器Comp3と第3のマルチプレクサMUX3とを有して構成される。 Each selection circuit S includes a comparator Comp and a multiplexer MUX. That is, the first selection circuit S1 includes a first comparator Comp1 and a first multiplexer MUX1, and the second selection circuit S2 includes a second comparator Comp2 and a second multiplexer MUX2. The third selection circuit S3 includes a third comparator Comp3 and a third multiplexer MUX3.
比較器Compは、入力される2線符号化されたデータの値の大小を比較する回路素子であり、コンパレーターとして知られるものである。比較器Compは、2つのデータの大小を比較し、比較動作が完了したことを示す比較動作完了信号CDoneと、大小の比較の結果を示す比較結果信号Cpとを、対応するマルチプレクサMUXと、制御回路Ctrlとに出力する。この際、比較器Compは、信号を2線符号化して出力する。 The comparator Comp is a circuit element that compares the value of the input 2-line encoded data, and is known as a comparator. The comparator Comp compares the magnitudes of the two data, compares the comparison operation completion signal CDone indicating that the comparison operation has been completed, and the comparison result signal Cp indicating the result of the magnitude comparison, the corresponding multiplexer MUX, and the control Output to the circuit Ctrl. At this time, the comparator Comp performs two-line encoding of the signal and outputs it.
比較動作完了信号CDoneは、例えば、比較が完了していない状態を“0”、比較が完了した状態を“1”とする。そして、比較が完了した場合に、“1”を2線符号化することで得られる(1,0)を出力することによって、比較動作の完了をマルチプレクサMUX及び制御回路Ctrlに通知する。 For example, the comparison operation completion signal CDone is “0” when the comparison is not completed and “1” when the comparison is completed. When the comparison is completed, the completion of the comparison operation is notified to the multiplexer MUX and the control circuit Ctrl by outputting (1, 0) obtained by 2-line encoding “1”.
比較結果信号Cpは、例えば、当該比較器に入力される2個ずつのデータの組合せについて、図面向かって左側のデータ線を伝送してきたデータが右側のデータ線を伝送してきたデータよりも小さい場合に“1”を、逆の場合に“0”を出力するように構成されている。例えば、第1の比較器Comp1は、第1の2線符号化器Enc1から入力したデータが第2の2線符号化器Enc2から入力したデータよりも小さい場合には比較結果信号Cpを“1”とし、これを2線符号化した(1,0)を出力するように構成されている。逆の場合には、比較結果信号Cpを“0”とし、これを2線符号化した(0,1)を出力するように構成されている。第2の比較器Comp2及び第3の比較器Comp3についても同様である。 The comparison result signal Cp is, for example, when the data transmitted through the left data line in the drawing is smaller than the data transmitted through the right data line for each combination of two data input to the comparator. “1” is output to “1”, and “0” is output in the opposite case. For example, the first comparator Comp1 sets the comparison result signal Cp to “1” when the data input from the first two-line encoder Enc1 is smaller than the data input from the second two-line encoder Enc2. ", And (1, 0) obtained by two-line coding this is output. In the opposite case, the comparison result signal Cp is set to “0” and (0, 1) obtained by two-line coding this is output. The same applies to the second comparator Comp2 and the third comparator Comp3.
比較動作完了信号CDoneと比較結果信号Cpとの区別は、無効符号語Nullを間に挟むことで実現することができる。すなわち、2線符号化方式では、有効符号語と無効符号語とを交互に伝送することで有効データの識別を可能にしている。そのため、比較動作完了信号CDone(1,0)を出力した後、無効符号後“Null”に相当する(0,0)を出力し、その後に比較結果信号Cpとして(0,1)又は(1,0)を出力することで、信号の受信側では2種類の信号を識別することができる。 The comparison between the comparison operation completion signal CDone and the comparison result signal Cp can be realized by sandwiching an invalid code word Null. That is, in the two-line coding method, valid data can be identified by alternately transmitting valid code words and invalid code words. Therefore, after the comparison operation completion signal CDone (1, 0) is output, (0, 0) corresponding to “Null” is output after the invalid code, and then (0, 1) or (1 , 0) is output, the signal receiving side can identify two types of signals.
マルチプレクサMUXは、当該マルチプレクサMUXに入力される2線符号化された2つのデータを、対応する比較器Compから出力される比較結果信号Cpに従って択一的に選択して出力する回路である。本実施形態では、マルチプレクサMUXは、2つのデータのうち値が小さい方のデータを比較結果信号Cpに従って選択して後段に出力する。 The multiplexer MUX is a circuit that alternatively selects and outputs two pieces of 2-line encoded data input to the multiplexer MUX according to the comparison result signal Cp output from the corresponding comparator Comp. In the present embodiment, the multiplexer MUX selects the data having the smaller value from the two data according to the comparison result signal Cp and outputs it to the subsequent stage.
第1の選択回路S1では、第1の2線符号化器Enc1及び第2の2線符号化器Enc2でそれぞれ2線符号化されたデータの大小が比較され、そのうちの値の小さい方のデータが第3の選択回路S3に出力される。第2の選択回路S2では、第3の2線符号化器Enc3及び第4の2線符号化器Enc4でそれぞれ2線符号化されたデータの大小が比較され、そのうちの値の小さい方のデータが第3の選択回路S3に出力される。第3の選択回路S3では、第1の選択回路S1から出力される2線符号化されたデータと、第2の選択回路S2から出力される2線符号化されたデータとの大小が比較され、そのうちの値の小さい方のデータが入力データ比較器Comp0に出力される。 In the first selection circuit S1, the magnitudes of the two-line encoded data in the first two-line encoder Enc1 and the second two-line encoder Enc2 are compared, and the smaller value of the data is compared. Is output to the third selection circuit S3. In the second selection circuit S2, the magnitudes of the two-line encoded data in the third two-line encoder Enc3 and the fourth two-line encoder Enc4 are compared, and the smaller value of the data is compared. Is output to the third selection circuit S3. In the third selection circuit S3, the two-line encoded data output from the first selection circuit S1 is compared with the two-line encoded data output from the second selection circuit S2. The data having the smaller value is output to the input data comparator Comp0.
これにより、第3の選択回路S3から出力されるデータは、4個のレジスタReg1〜Reg4に格納されたデータのうち値が最小のデータとなる。この第3の選択回路S3から出力されるデータを「最上位選択データ」と称する。 As a result, the data output from the third selection circuit S3 is the smallest value among the data stored in the four registers Reg1 to Reg4. The data output from the third selection circuit S3 is referred to as “most selected data”.
入力データ2線符号化器Enc0は、メモリ部120から供給されるM個の相関パワー値(Power[1]〜Power[M])を入力データとし、当該入力データを2線符号化する。メモリ部120からは、処理部300の制御に従って相関パワー値が1個ずつ出力制御される。そして、入力データ2線符号化器Enc0は、処理部300から出力される2線符号化動作指示信号Putに従って、メモリ部120から供給された相関パワー値を2線符号化して出力する。
The input data 2-line encoder Enc0 uses M correlation power values (Power [1] to Power [M]) supplied from the
入力データ比較器Comp0は、入力データ2線符号化器Enc0から出力される2線符号化された相関パワー値のデータと、第3のマルチプレクサMUX3から出力される2線符号化されたデータとの大小を比較する。そして、第1の比較器Comp1〜第3の比較器Comp3と同様に、2線符号化した比較動作完了信号CDone0及び比較結果信号Cp0を制御回路Ctrlに出力する。入力データ比較器Comp0は、例えば、入力データが最上位選択データよりも小さい場合に“1”を、逆の場合に“0”を比較結果信号Cp0として制御回路Ctrlに出力するように構成されている。 The input data comparator Comp0 is a combination of the 2-line encoded correlation power value data output from the input data 2-line encoder Enc0 and the 2-line encoded data output from the third multiplexer MUX3. Compare large and small. Then, similarly to the first comparator Comp1 to the third comparator Comp3, the two-line encoded comparison operation completion signal CDone0 and the comparison result signal Cp0 are output to the control circuit Ctrl. For example, the input data comparator Comp0 is configured to output “1” to the control circuit Ctrl as the comparison result signal Cp0 when the input data is smaller than the most significant selection data, and “0” in the opposite case. Yes.
2線符号化された相関パワー値のうち、肯定線のデータ値は、第1のレジスタReg1〜第4のレジスタReg4に並列的に接続されたデータバス上にのせられる。表1の真理値表によれば、データ値“0”は2線符号化によって(0,1)に変換され、データ値“1”は2線符号化によって(1,0)に変換される。つまり、2線符号化されたデータのうち肯定線のビット値は、2線符号化される前のビット値と同じである。実際には相関パワー値は1ビットではなく複数ビットで表現されるが、各ビット値を2線符号化した場合に肯定線のビット値は変わらないため、本実施形態では、2線符号化された相関パワー値のうちの肯定線のデータ値がレジスタRegに伝送されるように回路を構成している。 Among the correlation power values encoded in two lines, the data value of the positive line is put on the data bus connected in parallel to the first register Reg1 to the fourth register Reg4. According to the truth table of Table 1, the data value “0” is converted to (0, 1) by two-line encoding, and the data value “1” is converted to (1, 0) by two-line encoding. . That is, the bit value of the affirmative line in the data subjected to the two-line encoding is the same as the bit value before the two-line encoding. Actually, the correlation power value is expressed not by 1 bit but by a plurality of bits, but when each bit value is 2-line encoded, the bit value of the positive line does not change, so in this embodiment it is 2-line encoded. The circuit is configured such that the data value of the positive line among the correlated power values is transmitted to the register Reg.
なお、このように回路を構成する代わりに、入力データ2線符号化器Enc0とレジスタRegとを結ぶデータバス上に2線復号器を設けることとしてもよい。つまり、入力データ2線符号化器Enc0によって2線符号化された相関パワー値を2線復号器で2線復号し、2線復号されたデータがレジスタRegに書き込まれるように回路を構成することとしてもよい。 Instead of configuring the circuit in this way, a two-line decoder may be provided on the data bus connecting the input data two-line encoder Enc0 and the register Reg. That is, the circuit is configured such that the correlation power value that has been two-line encoded by the input data two-line encoder Enc0 is two-line decoded by the two-line decoder, and the two-line decoded data is written to the register Reg. It is good.
制御回路Ctrlは、非同期最大N値検出回路200を統括的に制御する制御部であり、2線符号化されたデータを復号するための2線復号器Decを有して構成される。2線復号器Decは、第1の比較器Comp1〜第3の比較器Comp3及び入力データ比較器Comp0からそれぞれ出力される2線符号化された比較動作完了信号CDone及び比較結果信号Cpを2線復号する。そして、2線復号した比較結果信号Cpに基づいて、レジスタRegの内容を入力データで書き換えるか否かの制御を行う。
The control circuit Ctrl is a control unit that comprehensively controls the asynchronous maximum N-
具体的には、制御回路Ctrlは、各比較器Compから入力した比較結果信号Cpに基づいて、4個のレジスタRegのうち値が最も小さいデータが格納されているレジスタRegを判定する。つまり、3個(=N−1個)の選択回路S1〜S3それぞれの選択結果に基づいて、最小の出力データを格納するレジスタRegを判定する。そして、入力データ比較器Comp0から入力した比較結果信号Cp0が、入力データ2線符号化器Enc0の出力データの方が大きいことを示している場合に、当該レジスタRegに取込指示信号Wrを出力することで、最小の出力データを格納するレジスタの記憶内容を入力データ2線符号化器Enc0の出力データに書き換える制御を行う。 Specifically, the control circuit Ctrl determines a register Reg in which data having the smallest value among the four registers Reg is stored, based on the comparison result signal Cp input from each comparator Comp. That is, the register Reg that stores the minimum output data is determined based on the selection results of the three (= N−1) selection circuits S1 to S3. When the comparison result signal Cp0 input from the input data comparator Comp0 indicates that the output data of the input data 2-line encoder Enc0 is larger, the capture instruction signal Wr is output to the register Reg. Thus, control is performed to rewrite the storage contents of the register for storing the minimum output data to the output data of the input data 2-line encoder Enc0.
値が大きい順に4個の相関パワー値を検出することが目的であるため、値が大きいデータでレジスタRegの内容を順次に書き換えていく必要がある。そこで、入力データが最上位選択データよりも大きい場合に、当該最上位選択データが格納されているレジスタRegの内容を入力データで書き換えるために、制御回路Ctrlが当該レジスタRegに取込指示信号Wrを出力して、データバス上の入力データを当該レジスタRegに取り込ませるように制御することになる。 Since the purpose is to detect the four correlation power values in descending order, the contents of the register Reg need to be rewritten sequentially with the data having the largest value. Therefore, when the input data is larger than the highest-order selection data, the control circuit Ctrl sends a fetch instruction signal Wr to the register Reg in order to rewrite the contents of the register Reg storing the highest-order selection data with the input data. And the input data on the data bus is controlled to be taken into the register Reg.
3.処理の流れ
図3は、処理部300が実行する衛星信号捕捉処理の流れを示すフローチャートである。処理部300は、記憶部に記憶されているプログラムに従って、この衛星信号捕捉処理を実行する。
3. Processing Flow FIG. 3 is a flowchart showing a flow of satellite signal acquisition processing executed by the
最初に、相関演算制御部310が、相関演算回路100による相関演算を制御する(ステップA1)。具体的には、レプリカコード生成部50に、捕捉対象とするGPS衛星(以下、「捕捉対象衛星」と称す。)のPRN番号を出力するとともに、レプリカコードの移相量を指示する。そして、相関演算回路100を構成する各相関演算部110に、受信信号とレプリカコードとの相関演算を、異なるレプリカコードの位相でそれぞれ行わせる。なお、衛星信号を捕捉する際には周波数方向のサーチも必要となるが、この場合のサーチ周波数は、ドップラー周波数の大凡の値を推定することによって定めることができる。
First, the correlation
次いで、検出回路制御部320が、非同期最大N値検出回路200での相関パワー値の検出に係る制御を開始する。具体的には、検出回路制御部320は、メモリ部120に相関パワー値の出力制御信号を出力することで、相関パワー値1個を非同期最大N値検出回路200に出力制御する(ステップA3)。
Next, the detection circuit control unit 320 starts control related to the detection of the correlation power value in the asynchronous maximum N
次いで、検出回路制御部320は、2線符号化動作指示信号Putをアサートする(ステップA5)。これを受けて、非同期最大N値検出回路200の第1の2線符号化器Enc1〜第4の2線符号化器Enc4は、第1のレジスタReg1〜第4のレジスタReg4に格納されたデータをそれぞれ2線符号化する。また、入力データ2線符号化器Enc0は、メモリ部120から供給された相関パワー値を2線符号化する。
Next, the detection circuit control unit 320 asserts the 2-wire encoding operation instruction signal Put (step A5). In response to this, the first two-line encoder Enc1 to the fourth two-line encoder Enc4 of the asynchronous maximum N-
次いで、検出回路制御部320は、非同期最大N値検出回路200の制御回路Ctrlの制御動作完了信号Doneがアサートされるまで待機し(ステップA7;No)、アサートされたと判定したならば(ステップA7;Yes)、2線符号化動作指示信号Putをネゲートする(ステップA9)。これを受けて、第1の2線符号化器Enc1〜第4の2線符号化器Enc4及び入力データ2線符号化器Enc0は、2線符号化の実行を停止する。また、2線符号化動作指示信号Putのネゲートを受けて、制御回路Ctrlは制御動作完了信号Doneをネゲートする。
Next, the detection circuit control unit 320 waits until the control operation completion signal Done of the control circuit Ctrl of the asynchronous maximum N
本実施形態では、処理部300と制御回路Ctrlとの間で、2線符号化動作指示信号Putと制御動作完了信号Doneとを用いた4相ハンドシェイキングのプロトコルによる通信が実現される。具体的には、処理部300が2線符号化動作指示信号Putをアサートすると、制御回路Ctrlは、入力データの書き換えに係る制御動作を実行する。そして、制御動作が完了すると、制御回路Ctrlは、制御動作完了信号Doneをアサートする。処理部300は、制御回路Ctrlが制御動作完了信号Doneをアサートしたことを受けて、2線符号化動作指示信号Putをネゲートする。そして、制御回路Ctrlは、処理部300が2線符号化動作指示信号Putをネゲートしたことを受けて、制御動作完了信号Doneをネゲートする。
In the present embodiment, communication is realized between the
次いで、検出回路制御部320は、全ての相関パワー値について制御回路Ctrlによる制御動作が完了したか否かを判定し(ステップA11)、まだ完了していないと判定したならば(ステップA11;No)、ステップA3に戻る。また、完了したと判定したならば(ステップA11;Yes)、非同期最大N値検出回路200のレジスタRegから相関パワー値を読み出す(ステップA13)。 Next, the detection circuit control unit 320 determines whether or not the control operation by the control circuit Ctrl is completed for all the correlation power values (step A11). If it is determined that the control operation is not yet completed (step A11; No) ), And returns to Step A3. If it is determined that the process has been completed (step A11; Yes), the correlation power value is read from the register Reg of the asynchronous maximum N value detection circuit 200 (step A13).
その後、衛星信号捕捉部330が、衛星信号捕捉判定を行う(ステップA15)。具体的には、例えば、各レジスタRegから読み出した相関パワー値の平均値を算出する。算出した相関パワー値の平均値が所定の閾値を超えている場合は、捕捉対象衛星からの衛星信号の捕捉に成功したと判定する。そして、各レジスタRegから読み出した相関パワー値に基づいてコード位相を判定する。
Thereafter, the satellite
最後に、検出回路制御部320は、非同期最大N値検出回路200にリセット信号(Reset)を出力することによってレジスタRegの記憶内容をリセットする制御を行った後(ステップA17)、衛星信号捕捉処理を終了する。 Finally, the detection circuit control unit 320 performs control to reset the stored contents of the register Reg by outputting a reset signal (Reset) to the asynchronous maximum N value detection circuit 200 (step A17), and then performs satellite signal acquisition processing. Exit.
4.作用効果
非同期最大N値検出回路200において、N個(N≧2)のレジスタRegに格納されたデータが、それぞれ対応するN個の2線符号化器Encによって2線符号化される。トーナメント型選択回路TSによって、N個の2線符号化器Encの出力データの中から最小の出力データが選択される。一方で、相関演算回路100が相関演算を行って算出した相関パワー値がメモリ部120に格納され、処理部300の制御に従って、当該メモリ部120から相関パワー値が1個ずつ非同期最大N値検出回路200に出力される。
4). Operation In the asynchronous maximum N
非同期最大N値検出回路200では、入力された相関パワー値が入力データ2線符号化器Enc0によって2線符号化される。そして、当該入力データ2線符号化器Enc0の出力データと、トーナメント型選択回路TSにより選択された最小の出力データとの大小が入力データ比較器Comp0によって比較される。そして、入力データ比較器Comp0による比較の結果、入力データ2線符号化器Enc0の出力データの方が大きい場合に、最小の出力データを格納するレジスタRegの記憶内容を入力データ2線符号化器Enc0の出力データに書き換える制御が制御回路Ctrlによって行われる。この場合、入力データ2線符号化器Enc0にM個(M≧N)の相関パワー値が順次に入力されると、当該M個の相関パワー値のうち最大値を最上位とする上位N個の相関パワー値がレジスタRegに格納される。従って、上記の構成により、M個の相関パワー値のうちの最大N値を検出することができる。
In the asynchronous maximum N
本形態の最大N値検出回路は、非同期設計手法で構成された検出回路である。同期設計手法で最大N値相関パワー値検出回路を構成した場合は、GPS受信機1に設けられるクロック(例えばTCXO(Temperature Compensated Crystal Oscillator))のクロック信号によって最大N値検出回路を構成する各回路が駆動されるため、最も動作の遅い回路によって全体のパフォーマンスが決まる最悪ケース・シナリオに従うことになる。しかし、本形態の最大N値検出回路は、2線符号化方式を採用した非同期式の検出回路であり、都度必要な回路のみがイベント・ドリブンに動作する平均ケース・シナリオに従うため、最大N値検出回路全体として高速な回路動作を実現することができる。また、クロックを必要としないため、回路全体として省電力化を図ることが可能であるとともに、クロック信号の伝播遅延や回路の配線遅延等に起因するクロックスキューといった問題の発生も併せて回避することができる。
The maximum N value detection circuit of this embodiment is a detection circuit configured by an asynchronous design method. When the maximum N-value correlated power value detection circuit is configured by the synchronous design method, each circuit that configures the maximum N-value detection circuit by a clock signal of a clock (for example, TCXO (Temperature Compensated Crystal Oscillator)) provided in the
5.変形例
本発明を適用可能な実施例は、上記の実施例に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることは勿論である。以下、変形例について説明する。
5. Modifications Embodiments to which the present invention can be applied are not limited to the above-described embodiments, and can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. Hereinafter, modified examples will be described.
5−1.適用例
本発明の非同期最大N値検出回路は、上記の実施形態で説明したような衛星信号捕捉装置に内蔵して利用する他、種々の装置や電子機器に搭載して利用することが可能である。例えば、画像処理を行う画像処理装置や、音声処理を行う音声処理装置に本発明の非同期最大N値検出回路を内蔵して利用することとしてもよい。
5-1. Application Example The asynchronous maximum N value detection circuit of the present invention can be used by being incorporated in a satellite signal capturing device as described in the above embodiment, or by being installed in various devices or electronic devices. is there. For example, the asynchronous maximum N value detection circuit of the present invention may be incorporated in an image processing device that performs image processing or a sound processing device that performs sound processing.
例えば、画像処理装置において入力画像に対するフィルターリング処理(例えば特徴抽出処理や平滑化処理)を行うに当たり、その前処理として輝度値の分布を調べることを目的として、例えば各画素の輝度値のデータを入力データとして最大N値の検出を行うこととしてもよい。 For example, when performing filtering processing (for example, feature extraction processing or smoothing processing) on an input image in an image processing apparatus, for example, for the purpose of examining the distribution of luminance values as preprocessing, the luminance value data of each pixel is used. The maximum N value may be detected as input data.
また、GPSのようにBPSK(Binary Phase Shift Keying)変調方式で変調された信号を受信する受信装置ではなく、例えばQAM(Quadrature Amplitude Modulation)変調方式で変調された信号を受信する受信装置に、本発明の非同期最大N値検出回路を内蔵してもよい。この場合は、受信装置に設けられる複素相関器で演算された複素相関値や、複素相関値の実部及び虚部を用いて計算されるパワー値を入力データとすることで、上記の実施形態と同様に最大N値の検出を行うことが可能となる。 In addition, a receiver that receives a signal modulated by a QAM (Quadrature Amplitude Modulation) modulation method, for example, is not a receiver that receives a signal modulated by a Binary Phase Shift Keying (BPSK) modulation method such as GPS. The asynchronous maximum N value detection circuit of the invention may be incorporated. In this case, the complex correlation value calculated by the complex correlator provided in the reception device and the power value calculated using the real part and the imaginary part of the complex correlation value are used as input data, and the above embodiment is applied. It is possible to detect the maximum N value in the same manner as in FIG.
5−2.絶対値の最大N値検出
図4は、変形例における非同期絶対値最大N値検出回路220の回路構成の一例を示す図である。図2に例示した検出回路と同様に、レジスタRegの個数を4個とする場合を例示して説明する(N=4)。
5-2. Maximum N Value Detection of Absolute Value FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a circuit configuration of the asynchronous absolute value maximum N
この非同期絶対値最大N値検出回路220では、レジスタRegと2線符号化器Encとの間に、レジスタRegに格納されたデータの絶対値を演算して2線符号化器に出力する4個(=N個)の絶対値演算器Absが設けられている。つまり、第1のレジスタReg1〜第4のレジスタReg4それぞれに対応付けて、当該レジスタRegに格納されたデータの絶対値を演算するための第1の絶対値演算器Abs1〜第4の絶対値演算器Abs4が設けられている。
In this asynchronous absolute value maximum N
また、図2で説明した非同期最大N値検出回路と異なり、入力データ比較器Comp0は、入力データ2線符号化器Enc0の出力データの絶対値を演算した絶対値出力データと、トーナメント型選択回路TSにより選択された最小の出力データとの大小を比較するように構成されている。これは、トーナメント型選択回路TSにより選択された最小の出力データは、その前段部分に設けられた絶対値演算器Absによって絶対値が演算されていることから、絶対値同士で値の比較を行う必要があるためである。この場合、レジスタRegには、M個の入力データのうち絶対値が最大のものを最上位とする上位4個のデータがレジスタRegに格納されることになる。 Unlike the asynchronous maximum N value detection circuit described in FIG. 2, the input data comparator Comp0 includes an absolute value output data obtained by calculating the absolute value of the output data of the input data 2-wire encoder Enc0, and a tournament type selection circuit. The size is compared with the minimum output data selected by TS. This is because the absolute value of the minimum output data selected by the tournament type selection circuit TS is calculated by the absolute value calculator Abs provided in the preceding stage, so that the absolute values are compared with each other. This is necessary. In this case, in the register Reg, the upper four data having the highest absolute value among the M input data as the highest order are stored in the register Reg.
この非同期最大N値検出回路を上記の実施形態におけるGPS受信機1に適用する場合は、例えば、相関演算部で演算される相関値の絶対値が大きいものから上位所定数の相関値を検出する用途に用いることができる。
When this asynchronous maximum N value detection circuit is applied to the
5−3.最小N値検出回路
上記の実施形態では、M個の入力データのうち上位N個のデータを検出する検出回路の実施形態について説明したが、図2と同じ回路構成によって、M個の入力データのうち最小値を最下位とする下位N個のデータを検出する検出回路(非同期最小N値検出回路)を実現可能であることは言うまでもない。また、図4と同じ回路構成によって、M個の入力データのうち絶対値の最小のものを最下位とする下位N個のデータを検出する検出回路(非同期絶対値最小N値検出回路)を実現可能であることも言うまでもない。
5-3. Minimum N Value Detection Circuit In the above embodiment, an embodiment of a detection circuit that detects the top N data out of M input data has been described. However, the same circuit configuration as in FIG. Of course, it is possible to realize a detection circuit (asynchronous minimum N value detection circuit) that detects lower N pieces of data having the lowest minimum value. In addition, a detection circuit (asynchronous absolute minimum N value detection circuit) for detecting lower N pieces of data with the lowest absolute value among M pieces of input data is realized by the same circuit configuration as FIG. It goes without saying that it is possible.
5−4.レジスタの個数及びトーナメント型選択回路
上記の実施形態では、レジスタの個数Nを4個としたが(N=4)、これはあくまでも一例に過ぎず、例えばNは2以上であればよい(N≧2)。また、この場合、選択回路をどのように配置構成してトーナメント型選択回路を形成するかは自由に決定することができる。
5-4. Number of Registers and Tournament Type Selection Circuit In the above embodiment, the number of registers N is four (N = 4), but this is only an example. For example, N may be two or more (N ≧ 2). In this case, it is possible to freely determine how the selection circuits are arranged and formed to form the tournament type selection circuit.
5−5.電子機器
上記の実施形態で説明した衛星信号捕捉装置は、例えば、携帯型電話機やカーナビゲーション装置、携帯型ナビゲーション装置、パソコン、PDA(Personal Digital Assistance)、歩数計、腕時計といった種々の電子機器に搭載して利用することが可能である。
5-5. Electronic Device The satellite signal capturing device described in the above embodiment is mounted on various electronic devices such as a portable telephone, a car navigation device, a portable navigation device, a personal computer, a PDA (Personal Digital Assistance), a pedometer, and a wristwatch. It is possible to use it.
5−6.衛星測位システム
また、上記の実施形態では、衛星測位システムとしてGPSを適用したが、WAAS(Wide Area Augmentation System)やQZSS(Quasi Zenith Satellite System)、GLONASS(GLObal NAvigation Satellite System)、GALILEO等の衛星測位システムを適用してもよいことは勿論である。
5-6. In the above embodiment, GPS is applied as the satellite positioning system. However, satellite positioning such as WAAS (Wide Area Augmentation System), QZSS (Quasi Zenith Satellite System), GLONASS (GLObal NAvigation Satellite System), and GALILEO is used. Of course, the system may be applied.
1 GPS受信機、 10 RF受信回路部、 20 ベースバンド処理回路部、 50 レプリカコード生成部、 100 相関演算回路、 110 相関演算部、 120 メモリ部、 200 非同期最大N値検出回路、 220 非同期絶対値最大N値検出回路、 300 処理部、 310 相関演算制御部、 320 検出回路制御部、 330 衛星信号捕捉部、 400 記憶部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記各レジスタに対応して、当該レジスタに格納されたデータを2線符号化して出力するN個の2線符号化器と、
(N−1)個の選択回路をトーナメント型に構成して、前記N個の2線符号化器の出力データの中から最小の出力データを選択するトーナメント型選択回路と、
所与の入力データを2線符号化して出力する入力データ2線符号化器と、
前記入力データ2線符号化器の出力データと、前記トーナメント型選択回路により選択された最小の出力データとの大小を比較する比較器と、
前記比較器による比較の結果、前記入力データ2線符号化器の出力データの方が大きい場合に、前記最小の出力データを格納するレジスタの記憶内容を前記入力データ2線符号化器の出力データに書き換える制御を行う制御回路と、
を備え、前記入力データ2線符号化器にM個(M≧N)の入力データが順次入力されると、当該M個の入力データのうち上位N個のデータが前記レジスタに格納されることを特徴とする非同期最大N値検出回路。 N (N ≧ 2) registers;
Corresponding to each of the registers, N two-line encoders that output the data stored in the register by two-line encoding;
(N-1) tournament-type selection circuits configured to select tournament-type selection circuits and select the minimum output data from the output data of the N two-wire encoders;
An input data 2-line encoder for 2-line encoding and outputting given input data;
A comparator that compares the output data of the input data 2-wire encoder with the minimum output data selected by the tournament type selection circuit;
As a result of the comparison by the comparator, when the output data of the input data 2-wire encoder is larger, the storage content of the register for storing the minimum output data is used as the output data of the input data 2-wire encoder. A control circuit for performing rewrite control, and
When M (M ≧ N) input data are sequentially input to the input data 2-wire encoder, the upper N data of the M input data are stored in the register. An asynchronous maximum N value detection circuit characterized by the above.
請求項1に記載の非同期最大N値検出回路。 The control circuit determines a register for storing the minimum output data based on a selection result of each of the (N-1) selection circuits.
The asynchronous maximum N value detection circuit according to claim 1.
請求項1又は2に記載の非同期最大N値検出回路。 Provided between the register and the two-line encoder, further comprising N absolute value calculators that calculate the absolute value of the data stored in the register and output to the two-line encoder;
The asynchronous maximum N value detection circuit according to claim 1 or 2.
前記制御回路は、制御動作完了信号を前記外部システムに出力し、
前記動作指示信号及び前記制御動作完了信号に係る前記外部システムとの通信が4相ハンドシェイキングのプロトコルによって実現されていることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の非同期最大N値検出回路。 The 2-wire encoder and the input data 2-wire encoder execute a 2-wire encoding operation in accordance with an operation instruction signal from an external system,
The control circuit outputs a control operation completion signal to the external system;
The asynchronous maximum according to any one of claims 1 to 3, wherein communication with the external system related to the operation instruction signal and the control operation completion signal is realized by a four-phase handshaking protocol. N value detection circuit.
前記相関演算回路による相関値のデータを前記入力データとする請求項1〜4の何れか一項に記載の非同期最大N値検出回路と、
前記非同期最大N値検出回路のレジスタに格納されたデータを用いて前記衛星信号を捕捉する捕捉部と、
を備えた衛星信号捕捉装置。 A correlation operation circuit for performing a correlation operation between the received signal and the replica code received from the satellite signal;
Asynchronous maximum N value detection circuit according to any one of claims 1 to 4, wherein the correlation value data obtained by the correlation calculation circuit is used as the input data.
A capturing unit that captures the satellite signal using data stored in a register of the asynchronous maximum N value detection circuit;
A satellite signal acquisition device.
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