JP5933559B2 - 信号捕捉装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、特に限定するわけではないが、信号の捕捉の方法及び装置に関する。

全地球的航法衛星システムの実施例では、正確に分かっている位置と共に、既知の軌道経路で、地球を周回する人工衛星が用いられている。これらの人工衛星は、地球上の受信機によって受信され得る信号を送信する。４つ以上の人工衛星から受信された信号を用いて、受信機は三角法を用いてその位置を特定することができる。人工衛星によって送信された信号は、擬似乱数コード（符号）を含む。位置特定の精度は、コードの繰り返し率、受信機の構成要素や大気などの要因に依存する。

ＧＡＬＩＬＥＯ（ガリレオ）は、全地球測位サービスを提供する全地球的航法衛星システムで、欧州における主導権（イニシアチブ）を有する。２つの異なる全地球的航法衛星システム、すなわち、全地球測位システムＧＰＳ及びＧＬＯＮＡＳＳとの相互利用を可能とするＧＡＬＩＬＥＯが提唱されてきた。当然のことながら、用語ＧＮＳＳ（グロナス）は、これらの全地球測位システムに言及するために本願で用いられる。

現在、ＧＡＬＩＬＥＯは、３０基の人工衛星システム、すなわち、２７基の観測衛星と３基の軌道上予備衛星を備える。ＧＡＬＩＬＥＯのために提案された周波数スペクトルは、２つのＬバンドを有する。Ｅ５ａ、Ｅ５ｂと呼ばれる低い方のＬバンドは、１１６４ＭＨｚから１２１４ＭＨｚの辺りで動作する。また、１５５９ＭＨｚから１５９１ＭＨｚまでで動作する高い方のＬバンドもある。

ＧＰＳやＧＡＬＩＬＥＯでは、信号は、位置データを特定するために受信機で処理される擬似乱数コードを含む人工衛星から送信される。当該処理は、擬似乱数コードの局所的に生成されたバージョンを用いて、受信したコードの相対オフセットを最初に算出し（以下、「捕捉」（「アクイジション」）という。）、次に、相対オフセットが算出されるとすぐに位置を特定する（以下、「追跡」（「トラッキング」）という。）ことを含む。このような捕捉と追跡は、積分期間において、受信された信号を擬似乱数コードの局所的に生成されたバージョンと関連づける。

スペクトル拡散システムにおいて、捕捉は、二次元（周波数と時間）であるので困難となり得る。更なる困難として、信号は外部に比べて内部では非常に弱くなるので、屋内で信号を捕捉することは非常に難しいことである。特に、ＧＮＳＳの屋内動作は、屋外での信号から少なくとも２０ｄＢまでの減衰した信号の受信を要する。

捕捉は、周波数及び位相範囲に対応するセルの試行錯誤サーチによって実行される。例えば、時間領域におけるセルの数は４０９２である。周波数領域におけるセルの数は増加し、信号強度の低下を伴う。しかしながら、これは温度調整型水晶発振器（temperature controlled crystal oscillator）ＴＣＸＯを用いて減らすことができる。セルをサーチするために要する時間は、屋内から屋外で１００倍増加し得る。例えば、屋内では、弱い信号強度のために１００ミリ秒かかる場合がある。これは、屋内の受信機のために著しく増加したサーチ時間を結果として生じる。

この問題は、周波数領域における並列処理、例えば、１６個の高速フーリエ変換チャネルを用いること、又は、時間領域における並列処理、即ち、並列相関器を用いることによって、対処することができる。並列処理を実行することは、不利な点となるかもしれない、より高速なクロック及び／又はより多くのハードウェアを必要とし得る。更に、より多くのハードウェア及び／又はより高速なクロックは、パワー（電力）の増加を必要とし得る。

いずれにしても、１つの制限は基準クロックの安定であり、それは、屋内の感度に必要となる程度まで帯域幅の減少を防ぐことができる。

既に言及したように、屋内の信号は、屋外よりも少なくとも２０ｄＢまで減衰する可能性がある。屋内の信号のために２０ｄＢまで感度を増加させることは、１００倍長く積分することを意味する。しかしながら、このようなことを実行することは困難である。なぜなら、コヒーレント積分期間が延長されると、チャネルの帯域幅は狭くなるからである。同様に、これは、実行すべきより多くのサーチを必要とし、捕捉が完了する前にもかかわらず、信号が一方の周波数から他方の周波数へとさまようので、結果的に、基準発振器の安定は制限要因（limiting factor）となる。これは、エネルギーの拡散を招き、更なるゲインを妨げる。

さらに、用いられる変調方法は、積分時間に制限を与えてしまうかもしれない。それゆえに、そのような信号を用いて積分を行なうと問題が生じ得る。積分時間は、局所的なクロックの精度や、衛星や受信器の相対的な動きによって生じる周波数シフトによって制限され得る。

本発明のいくつかの実施形態の態様は、特許請求の範囲から見ることができる。

本明細書では、いくつかの実施形態は、ほんの一例として図面に記載されている。

図１は、１つの実施形態の電気回路を示す。 図２は、パイロット信号を提供する１つの実施形態の電気回路を示す。 図３は、１つの実施形態の方法を示す。 図４は、それら実施形態に従った模範的な受信器を示す。

記載された実施形態は、ＧＮＳＳ信号の捕捉と追跡のために、ＧＮＳＳ受信器に関する。いくつかの実施形態は、（これに限定されるわけではないが）とりわけ、ＧＡＬＩＬＥＯ又はその他の全地球的航法衛星システムに適用可能である。

いくつかの実施形態は、ブロードキャストされた擬似乱数コードの捕捉及び／又は追跡に対して用いることができ、特に、コードは、ＧＮＳＳ信号などのような衛星ナビゲーション信号の一部として送信される。

当然のことながら、いくつかの実施形態は、全地球的航法衛星システム向けの信号の捕捉とのからみで利用され、一方、ある実施形態は、その他の信号の獲得のために利用することができる。

いくつかの実施形態は、とりわけ、スペクトル核酸信号の捕捉に適用することができる。

当然のことながら、いくつかの実施形態は、本明細書に記載された実施形態に示される電気回路に相当するソフトウェアを提供するように実施することもできる。いくつかの実施形態は、ハードウェアのみで実施され得る。いくつかの実施形態では、ハードウェアとソフトウェアの両方で実施され得る。

捕捉の電気回路は、位置決め機能を提供する任意の適切な装置に組み込むことができる。当該装置は、持ち運び可能な装置、又は、より大きな装置の一部であるかもしれない。例えば、いくつかの実施形態は、衛星ナビゲーション装置、通信装置、携帯電話などの移動通信装置、又は、位置情報を必要とする任意の装置に組み込むことができる。衛星ナビゲーション装置は、ステンドアローンの装置かもしれないし、車、列車、飛行機、気球、船舶、ボート、トラック、ヘリコプタ又はその他の移動手段など様々な形式の移動手段に組み込まれた装置かもしれない。

本明細書で記載されるいくつかの実施形態は、集積回路（ＩＣ）又は一群の集積回路（チップセット）に統合される。しかしながら、当然のことながら、代替の実施形態は、少なくとも部分的にディスクリート回路で実施することもできる。

ＧＡＬＩＬＥＯとＧＰＳ−ＩＩＩ Ｌ１Ｃ（ＧＰＳの１つのバージョン）は、共にＬ１におけるデュアルコンポーネントオープンシビル信号（dual component open civil signals）を提供する。この信号は、データダウンロードを１つの対象とし、なくてはならないが、追跡性能を制限する。そして、この信号はデータの移動で妨げられない正確かつ高感度の追跡を目的とする。

追跡のためには、この信号は十分に機能するが、追跡の前では、受信器が正確な時間及び周波数ロックを実現するのに、当該信号を受信しなければならない。一般的に、このようなことを、逐次的に達成することはできない。修正すべき信号又は信号エネルギーない状態は、共に回復させることができる。

しかしながら、相互相関や干渉除去のようなその他の機能の向上は、コードを拡散することで、例えば、ＧＰＳ Ｃ／Ａにおける１ミリ秒からＧＡＬＩＬＥＯにおける４ミリ秒へ、ＧＰＳ−ＩＩＩにおける１０ｍｓへと、より長くなることを導く。これは、二乗検波の原理によれば、捕捉タスクをよりいっそう厳しいものにする。

その上、より高速な通信速度は、問題のあるデータ端部が、ＧＰＳ Ｃ／Ａにおける２０ミリ秒からＧＡＬＩＬＥＯにおける４ミリ秒やＧＰＳ−ＩＩＩにおける１０ミリ秒へ、さらに頻繁に生じることを意味し得る。消費者の感度に対する要求は、この２５年間で、４０ｄＢ ＣＮｏから１０ｄＢ ＣＮｏへ（屋内）となり（ｘ１０００）、それにより、信号の捕捉はおよそ１００倍困難になっている。さらに、現在、消費者はすぐに応答が得られることを期待している。一方、２５年前では１０分間の立ち上がり時間は、受け入れられていた。

より大きなパワー送信の単なる応答は、いくつかのシナリオでは、１つの選択枝（オプション）とはなり得ない。熱雑音よりはるかに低く、それぞれの信号を維持することは、人工衛星が共存できることを意味する。個々の成分（コンポーネント）のパワーを上げることは、その他すべてのシステムに対してより大きな広帯域雑音と、類似したコード特性によりそれらに対してより大きな相互相関干渉（cross-correlation interference）を結果として生じることになり得る。

パイロット（信号）の移動により、捕捉について生じる問題を議論したが、少なくともいくつかの実施形態において、それは、一般的に、純粋なパイロットを送信するための解決策ではない。最新の受信器の感度では、空からだけでなく、該受信器内及び近くにおけるクロックからも、多くのスプリアスエネルギー（spurious energy）が生じる要因となる。このようなスプリアスエネルギーの要因は、パイロットとして誤って解釈させ、誤った捕捉を生じさせ得る。それゆえに、前もって知ることのできる、データのパターンが、パイロットに提供される。

以下により詳細に記載しているように、データは、信号の別の部分から前もって知られているたった１つの符号（シンボル）とすることができる。

パイロットの目的は、捕捉においてエネルギーを集めるために、及び／又は、追跡においてノイズフリーあるいは低雑音ＰＬＬ（位相ロックループ）を実施するために、長期間のコヒーレント積分を許容することである。

受信器は、データビットが検出されるまで、未加工の相関器出力を記憶することができ、そして、当該データビットを取り除き、ＰＬＬのために連続的な積分を可能にするが、データ検出において小さな誤り率の影響を受けやすい。その他の受信器は、該受信器が取り除くためのデータビットを識別するように、インターネット又はそれと同様のものからの通信リンクを利用して、データを自発的に取り除く。

時間支援（time assistance）を用いて、受信器における第二のコードを予め調整することができ、信号や完全な積分からコードの除去を可能にする。それは、真に精密な時間（１０マイクロ秒）ではないが、精密でない時間（２秒）よりも十分に正確である。要件としては、４ミリ秒よりも十分に良いこと、すなわち２ミリ秒である。

支援なしに、受信器における３２ｋＨｚ時計用水晶振動子は１００ｐｐｍであり、４０秒後で４ミリ秒の誤差を生じる可能性がある。優秀な受信器は、それらの時計用水晶振動子を予め調整することを試みることができるが、これは動作中と待機中の間の電圧の変化や、受信器がオフであるために記録されてない未知の温度プロフィールによって非常に困難である。

約１００ミリ秒で十分な感度で助けを借りずに第二のコードを捕捉する方法がある。これは、メモリーが利用可能なソフトウェア受信器において非常にうまく動作するが、通常の受信器では実行可能ではない。これは、完全な捕捉エンジンが２５区間の連続する４ミリ秒の時間間隔（エポック, epoch）に対してもたらした（４０９２ ＩＱペア）という結果を記録することである。その後、これらは、２５の可能性のある第二のコードの位相に対して後処理されて、最良の結果を提供する。しかしながら、これは、４０９２×２×２５×１６ビットを用いるので、それぞれの捕捉チャネルに対して、４０９キロバイトのメモリーを必要とする。典型的な応用例では、８つの捕捉チャネルで、３．２メガバイトのメモリーが結果として必要になる。

図１は、１つの実施形態を実現した電気回路を示す。当然のことながら、図１は、信号の実部（Ｉ）とそれら実部の処理を示す。同様の電気回路と処理は、虚部（Ｑ）に対しても与えられる。

第一信号は、第一混合器１０１に入力される。第一信号はＧＡＬＩＬＥＯなどのＧＮＳＳシステムのＥ１Ｃ信号とすることができる。Ｅ１Ｃ信号はパイロット信号とすることができるが、既に存在するパイロット信号とは、Ｅ１Ｃ信号がデータも搬送する点で異なっている。第一信号は、搬送波（キャリア）、初期拡散コードｃ及びデータを含み、Ｃチャネル上に存在し得る。Ｅ１Ｃ信号の周波数は、人工衛星のドップラー効果や、利用者のドップラー効果や、基準発振器の誤差のために、あまり知られていない。当該信号の周波数は、Ｆ＋ｘで表すことができ、ｘは正数又は負数とすることができる。Ｆは信号を送信しようとする人工衛星で用いる周波数を表し、ｘは上述した１つ以上の要因、又は、全く別の要因からの誤差を表す。

第一混合器１０１は、既知の拡散コードｃを用いてＥ１Ｃ信号を混合する。第一混合器１０１の出力は、第一相関器１０２に入力される。第一相関器１０２は、既知の拡散コードｃを用いて、第一混合器１０１の出力の相関をとる。

第一相関器１０２の出力は、第三混合器１０３及びＢ−Ｃブロック１０８に入力される。

また、図１では、第二信号が第二混合器１０５への入力である。同様に、第二信号は、ＧＡＬＩＬＥＯなどのＧＮＳＳシステムのＥ１Ｂ信号とすることができる。Ｅ１Ｂ信号はデータ信号とすることができる。第二信号は、搬送波、初期拡散コードｂ及びデータを含み、Ｂチャネル上に存在し得る。Ｅ１Ｂ信号の周波数は、Ｅ１Ｃ信号のそれと同じである。第二混合器１０５は、既知の拡散コードｂを用いてＥ１Ｂ信号を混合する。第二混合器１０５の出力は、第二相関器１０６に入力される。第二相関器１０６は、既知の拡散コードｂを用いて、第二混合器の出力の相関をとる。

第二相関器１０６の出力は、遅延ブロック１０７に入力される。遅延ブロック１０７は、信号で搬送されたデータを１つの符号によって遅延させることで、第二相関器１０６の出力を遅延させる。遅延ブロック１０７の出力は、第三混合器１０３及びＢ−Ｃブロック１０８に入力される。ＧＡＬＩＬＥＯでは、符号ごとに唯一のコードエポックを用いることで、これが最大出力を提供する相関器に対するコードと同じだとすると、符号の始まりや終わりに苦労することがない。

第三混合器１０３は、第一相関器１０２の出力を遅延ブロック１０７の出力と混合する。図１では、第三混合器１０３は、入力として実数成分を有する。当然のことながら、同様に処理された対応するＱ（虚数）成分（図示せず）も、第三混合器１０３に入力される。したがって、第三混合器１０３は、完全な複素乗算を提供する。

第三混合器１０３に入力される信号は、先に述べた要因に起因して周波数シフト及びオフセットを含む搬送波信号から周波数成分を搬送する。実際には、第一及び第二混合器に入力されたＥ１Ｃ及びＥ１ｂ信号は、搬送周波数Ｆではなくオフセット周波数ｘのみを含むために、既に低い周波数に変換されていることもある。しかしながら、いくつかの実施形態では、搬送周波数成分Ｆは除去されていることもある。また、第三混合器１０３に入力された信号は、それぞれの信号で搬送される同一のデータを含む。遅延ブロック１０７は、Ｅ１Ｂで搬送されるデータを、Ｅ１Ｃで搬送されるデータに再編成する。遅延ブロック１０７の出力におけるデータは、遅延のために遅れたデータ符号であり、ゆえに、Ｅ１Ｃチャネル上の遅延データに一致する。

第三混合器１０３は、第一相関器１０２の出力と遅延ブロック１０７の出力を混合する。それぞれの入力信号で搬送されるデータの混合は、効率的に混合からデータを除去する。これは、両方の入力信号において整列したデータは、効率的に直交され、実質的に１つになるからである。

第三混合器１０３の出力は、第三相関器１０４に入力される。ただし、それは、いくつかの実施形態で実装され得るＧＮＳＳ受信器によって受信される信号のコード及び周波数を追跡するために、フィードバック振幅や位相を生成するのに積分される。実数虚数混合（以下、ＩＱｍｉｘ）処理は、相関器からの各出力サンプルと以前の出力サンプルとの間の乗算の一種である。これは、以前のサンプルを有効な状態のまま維持する遅延によって成し遂げられる。

最も簡潔な事例では、単に、Ｉ・Ｉ’＋Ｑ・Ｑ’であり、スカラー出力である。しかしながら、利点は、以前のサンプルの複素共役を用いて、完全な複素乗算を実施することであり、それは、信号の残留回転（residual rotation）又は残留周波数を表す位相角を持つ完全な複素出力をもたらす。それゆえに、一定の周波数に対して、それは定数値であり、積分することができる。

ＣＡコードシグナルの２０の個々のコードエポックにおけるＩＱｍｉｘを用いる場合に、それぞれのデータビットの変遷で、出力は一周期で反転する。統計上、これは、４０ミリ秒毎に負の周期であり、すなわち、収率は３８／４０である（ｄＢにおける重大な損失）。

２０ミリ秒の期間で動作させた場合、積分前にデータビットが判断されて、取り除ぞかれるので、誤った判断がなされない限り損失はない。

受信器でＢチャネルに遅延を挿入することで、ＢおよびＣチャネルにおけるデータは、直ちに調整される。したがって、ＩＱｍｉｘは、遅延ブロック１０７からＢチャネル上の信号と相関器１０２からＣチャネル上の信号とを用いて、混合器１０３によって実行することができる。それゆえに、ＩＱｍｉｘの装置は、時間ｎ及び時間ｎ＋１の搬送波を見て、そして、暗に、位相差や周波数を測定する。しかしながら、これらそれぞれにおけるデータ成分は調整されて、その結果、直交したデータを生じるから、当該データ成分は同じになり、それは常に＋１となり、それゆえに無視される。データは、＋１か−１のいずれかである。

この振幅及び位相フィードバックは、受信された信号から周波数成分をより正確に除去するために利用され得る。言い換えると、その処理は、信号が実際に受信されて、該信号が、関連する誤差範囲をともなう、期待された周波数のより広い範囲にない周波数に焦点を当てることができる。

ＩＱｍｉｘ出力は、時間に対して一定であり、その振幅は信号振幅（ＤＣ、単極（ユニポーラ）スカラー）（さらに、ノイズはＡＣ、すなわち、双極（バイポーラ））を表し、その位相は周波数（同様に、ＤＣ、単極スカラーで、ＡＣ／双極のノイズを搬送する）を表す。

それゆえに、振幅及び位相は、伝達手段やクロックダイナミクス（clock dynamics）以外の制限なしに積分することができ、それゆえに、両方におけるノイズ成分は、ゼロを中心とし、すなわち、平均化してゼロとなる。

また、第一相関器１０２の出力及び遅延ブロック１０７の出力は、Ｂ−Ｃブロック１０８に入力される。Ｂ−Ｃブロックは、第一相関器１０２の出力と遅延ブロック１０７の出力との間の差異を見つけるように機能する。Ｂ−Ｃブロックの入力は、全く同じ搬送波情報を搬送する。言い換えると、両方の入力は、全く同じ周波数及びオフセット値を搬送し、これらはＢ−Ｃブロック１０８によって削除される。Ｂ−Ｃブロックは、２つの入力信号からデータを抽出してデータ信号を出力する。

それゆえに、Ｂ−Ｃブロック１０８は、同じデータを有する入力と見なし、ゼロ周波数誤差で正確に追跡するとき、同じ搬送波の位相と見なす。しなしながら、それらは、両方とも異なる拡散コードを介し、異なるタイムスロットから到来しているので、独立したノイズ成分を持っており、そのため、データ抽出に対し、さらに、必要な場合にＰＬＬの実施に対しても、３ｄＢの改善されたＳＮＲ（信号対雑音比）をもたらす。

Ｂ−Ｃブロック１０８は、Ｃチャネルからの入力及びＢチャネルからの入力のエネルギーを追加する。先に述べたように、これらの入力は、独立したノイズを除いて同一のデータを有し、それゆえに、Ｂ−Ｃブロックは、ＳＮＲにおいて改善をもたらすノイズ以外の信号を倍増させる。いくつかの実施形態では、Ｃチャネルにおけるデータは反転して送信され、それゆえに、Ｂ−Ｃブロック１０８は、Ｂ＋（−Ｃ）ブロックとなり得る。上記の方法で、符号付きのＥ１Ｃ信号及びＥ１Ｂ信号の共有搬送周波数は、第二の信号を捕捉する必要がなく、人工衛星を迅速かつ正確に捕捉し追跡することに活用される。

いくつかの用途、特に、静止した用途には、パイロット信号を必要とする。パイロット信号は、データを搬送しない信号であり、そして、非常に正確に位置を特定するために、長い期間で積分され得る。しかしながら、いくつかの実施形態においては、Ｅ１Ｃ及びＥ１Ｂ信号の両方は、それらをパイロット信号として不適切なものにするデータを搬送する。

図２は、実施形態において、パイロット信号がどのように取り出され得るのかを示す。

図２は、第一混合器１０１に入力される第一信号Ｅ１Ｃを包含する。さらに、第一混合器１０１は、既知の拡散コードｃの入力を有する。その第一混合器の出力は、第一相関器１０２への入力となる。第一相関器１０２の出力は、第三混合器１０３及びＢ−Ｃブロック１０８への入力となる。

また、図２は、第二混合器１０５に入力される第二信号Ｅ１Ｂを包含する。さらに、第二混合器１０５は、既知の拡散コードｂの入力を有する。第二混合器１０５の出力は、第二相関器１０６への入力となる。相関器１０６の出力は、遅延ブロック１０７への入力となる。遅延ブロック１０７の出力は、第三混合器１０３及びＢ−Ｃブロック１０８への入力となる。

第三混合器１０３の出力は、第三相関器１０４への入力となる。

当然のことながら、図２の上記構成要素は、図１のそれらと同じものや類似する機能を有するものであるから、既に述べた構成要素に関しては更なる説明は省略する。

さらに、第二相関器１０６の出力は、データブロック２０１への入力となる。データブロック２０１は、第四混合器２０２への入力を与える。また、Ｂ−Ｃブロック１０８の出力は、第四混合器２０２への入力となる。第四混合器２０２の出力はパイロット信号を提供する。

それゆえに、もしユーザーが従来型の純粋なパイロット信号を要求するならば、それは３ｄＢの信号改善や従来のデータの除去をともなって、（Ｂ−Ｃ）ストリームから生成することができる。この場合において、データは、純粋なパイロット信号を残しておくために、Ｂ−Ｃストリームの出力から取り去ることができる。

しかしながら、もしハードウェア方式の受信器においてパイロット信号が必要とされるならば、図２に示されるように、遅滞なく、データはＢチャネルのみから抽出することができる。これは、３ｄＢの利得を享受しないが、Ｃチャネルストリームの入力より前に入手できる。そして、Ｃチャネルの入力ストリームは、Ｂチャネルからのデータ符号に掛け合わされて集計される。用いられたストリームは純粋なＣストリームとなり、または、示されているように、それはＢ−Ｃストリームにもなり得る。Ｂ−Ｃストリーム搬送波は、わずかに雑音があるが、当該搬送波に寄与するＢストリームに埋め込まれた遅延により、高度なダイナミクスオペレーションにおいて、多少の応答性を有し得る。これは、一般に測量することにとって論点とはならない。

図３は、いくつかの実施形態に従って実施された方法を示す。

ステップ３０１では、Ｅ１Ｃ信号は、Ｃチャネルにおいて受信される。ステップ３０３において、この信号は混合されて、既知の初期拡散コード（primary spreading code）ｃと相関させる。

ステップ３０２では、Ｂ１Ｂ信号は、Ｂチャネルにおいて受信される。ステップ３０４において、この信号は混合されて、既知の初期拡散コードｂと相関させ、その後、ステップ３０５で、１つのデータ符号によって遅延させられる。

ステップ３０３からの相関信号とステップ３０４からの遅延相関出力は、ステップ３０６において、複素乗算がなされる。ステップ３０６の複素乗算された出力は、ステップ３０７で相関させる。ステップ３０６とステップ３０７は、上述のとおり、Ｅ１Ｃ信号とＥ１Ｂ遅延信号のＩＱｍｉｘ（実数虚数混合）を供給する。

そして、ステップ３０７で相関させた信号は、ステップ３０９において、コードに対する振幅や位相、及び周波数追跡としての出力である。

ステップ３０８において、各入力信号のエネルギーが足し合わされるように、ステップ３０３からの相関出力とステップ３０５からの遅延相関出力は加えられる。これは、図１及び２のＢ−Ｃブロック１０８によって実施され得る。ステップ３１０の出力は、データ信号と搬送波信号に対するＰＬＬ（位相ロックループ）信号を提供する。

図４は、１つの実施形態に基づいた、例示的な受信器のブロック図を示す。

ＧＮＳＳ受信器４００は、ＧＡＬＩＬＥＯ受信器、又は、その他ＧＮＳＳシステム向けの受信器とすることができる。ＧＮＳＳ受信器４００は、ＧＮＳＳシステムにおいて、人工衛星から信号を受信することができる信号受信器４０１を含む。信号受信器４０１は、例えば、フィルタリングやダウンコンバージョンなどのような、基本的な信号処理を実行することができ、捕捉及び追跡ブロック４０２に、適切な形式で信号を供給する。捕捉及び追跡ブロックは、図３の方法に基づいて、又は、図１及び／又は図２に基づいて実行することができる。

また、信号受信器４０１は、捕捉及び追跡ブロック４０２からデータを受信できる位置計算（position calculation）ブロック４０４を含み、ＧＮＳＳ受信器４００に対する位置計算を実行することができる。さらに、ＧＮＳＳ受信器４００は、捕捉及び追跡ブロック４０２や位置計算ブロック４０４で用いられ得るメモリー４０３を含むことができる。

当然のことながら、それぞれのブロック４０２及び４０４は、個別のメモリーを備えることができ、又は、その先の処理ブロックとメモリーを共有することもできる。また、破線４０５で示される機能上のブロックは、信号プロセッサ上で実施され得る。当然のことながら、上記方法は、１つ以上の集積回路上で実施され得る。

当然のことながら、添付の図面では、すべての成分は、Ｉ（実数）とＱ（虚数）で存在する。簡単にするために、実数成分のみが示されている。

いくつかの実施形態は、前述のように第一信号と第二信号を含む。従って、第一信号は、搬送波、初期拡散コードｃ、及びデータを含むことができ、Ｃチャネル上に乗ることができる。第二信号は、搬送波、初期拡散コードｂ、及びデータを含むことができ、Ｂチャネル上に乗ることができる。第一チャネルのデータは、第二チャネル上のデータと同一であるが、該第二チャネル上のデータは１個の符号によって遅延させられている。当然のことながら、別の実施形態では、遅延はｎ個の符号とすることができる。ｎは１以上の整数である。

本発明のいくつかの実施形態は、上記のように第一及び第二信号を送信するように構成された送信器、及び／又は、第一及び第二信号を送信するために送信器を制御するように構成された制御回路を含む。送信器は、人工衛星又は地上の送信装置に備えることができる。

いずれのチャネルも人工衛星において遅延させることができる。記載された実施形態では、Ｃチャネルを遅延させている。別の実施形態ではＢチャネルを遅延させることもできる。

さらに、本発明の実施形態は、衛星航法信号からデータを取得することについて主に記載している。しかしながら、当然のことながら、本発明の実施形態は、異なる拡散コードを用いること以外に、同じ搬送周波数における共通の情報源からの２つ以上の信号を処理するためにも利用することができる。

本発明の実施形態は、信号の捕捉と追跡について記載されている。格別な効果としては、捕捉（アクイジション）を実現することができる。当然のことながら、その他の実施形態では、その他の適当な信号に応用することもできる。

１０１ 第一混合器
１０２ 第一相関器
１０３ 第三混合器
１０４ 第三相関器
１０５ 第二混合器
１０６ 第二相関器
１０７ 遅延ブロック
１０８ Ｂ−Ｃブロック
２０１ データブロック
２０２ 第四混合器
４００ ＧＮＳＳ受信器
４０１ 信号受信器
４０２ 追跡ブロック、
４０３ メモリー、
４０４ 位置計算ブロック、
４０５ 破線

Claims (14)

1. 第一出力を提供するために第一コード（Ｅ１Ｃ ＰＲＮ）を用いて、搬送周波数とデータを有する第一チャネル上の第一信号（Ｅ１Ｃ）を相関させるように構成された第一相関器（１０２）と、
   第二出力を提供するために、前記第一コードとは異なる第二コード（Ｅ１Ｂ ＰＲＮ）を用いて、前記第一チャネルと同じ搬送周波数と、前記第一チャネルと同じデータとを有する第二チャネル上の第二信号（Ｅ１Ｂ）を相関させるように構成された第二相関器（１０６）であって、前記第一チャネル上のデータは、前記第二チャネル上のデータに対して遅延させられている、第二相関器と、
   前記第一出力及び前記第二出力を処理するように構成されたプロセッサであって、前記第一出力におけるデータが前記第二出力におけるデータと同調するように、第一出力に対して遅延させた第二出力が提供され、搬送波に関する周波数情報を提供するプロセッサ（１０３，１０４）と
   を含むことを特徴とする装置。
2. 前記第一出力におけるデータが前記第二チャネルにおけるデータと同調するように、前記第二出力を遅延させて、前記プロセッサ（１０３，１０４）に遅延させた第二出力を提供するように構成された遅延器（１０７）を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記第二チャネルにおけるデータは、１個の符号によって、前記第一チャネルにおけるデータに対して遅延させられることを特徴とする請求項１から２のいずれか１項に記載の装置。
4. 前記周波数情報は位相情報を含み、前記位相情報は前記第一チャネルの搬送波と前記第二チャネルの搬送波との間の位相差を含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の装置。
5. 前記第一出力と前記遅延させた第二出力を受信するデータ回復回路（１０８）を更に含み、
   前記データ回復回路（１０８）は、前記第一出力と前記遅延させた第二出力とを混合して差異（Ｂ−Ｃ）を導き出し、前記差異に基づいて、前記データを代表するデータ信号を出力することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の装置。
6. 前記第二チャネルは、前記第二相関器（１０６）の出力からパイロット信号を抽出する混合器（２０２）を含むことを特徴とする請求項５に記載の装置。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載の装置を含む集積回路又はチップセット。
8. 請求項１から６のいずれか１項に記載の装置を含む、衛星航法装置又は移動通信装置である位置決め装置（４００）。
9. 第一出力を提供するために第一コードを用いて、受信信号の第一チャネル上の第一信号（Ｅ１Ｃ）を相関させる相関ステップ（３０４）であって、前記第一チャネルは搬送周波数とデータを有する、相関ステップと、
   第二出力を提供するために、前記第一コードとは異なる第二コードを用いて、前記受信信号の第二チャネル上の第二信号（Ｅ１Ｂ）を相関させる相関ステップ（３０３）であって、前記第二チャネルは、前記第一チャネルと同じ搬送周波数と前記第一チャネルと同じデータを有し、前記第一チャネル上のデータは、前記第二チャネル上のデータに対して遅延させられている、相関ステップと、
   前記第一出力及び前記第二出力を処理することによって、搬送波に関する周波数情報（３０９）を提供する提供ステップであって、前記第一出力におけるデータが前記第二出力におけるデータと同調するように、第一出力に対して遅延させた第二出力が提供される、提供ステップと
   を含むことを特徴とする方法。
10. 前記第二出力におけるデータが前記第一チャネルにおけるデータと同調するように、前記第二出力を遅延させる遅延ステップ（３０５）と、当該遅延させた第二出力を処理する処理ステップを含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
11. 前記第二チャネルにおけるデータは、１個の符号によって、前記第一チャネルにおけるデータに対して遅延させられることを特徴とする請求項９又は１０に記載の方法。
12. 前記周波数情報は位相情報を含み、前記位相情報は、前記第一チャネルの搬送波と前記第二チャネルの搬送波との間の位相差を含むことを特徴とする請求項９から１１のいずれか１項に記載の方法。
13. データ回復回路（１０８）によって、前記第一出力と前記遅延させた第二出力を受信する受信ステップと、
    前記第一出力と前記遅延させた第二出力とを混合して差異（Ｂ−Ｃ）を導き出し、前記差異（Ｂ−Ｃ）に基づいて、前記データを代表するデータ信号を出力する出力ステップと、
    前記差異（Ｂ−Ｃ）を受信する混合器（２０２）によって、前記遅延させた第二出力からパイロット信号を抽出する抽出ステップと
    を更に含むことを特徴とする請求項９から１２のいずれか１項に記載の方法。
14. 請求項９から１３のいずれか１項に記載の１以上のステップをプロセッサによって実行するように構成されたコンピュータプログラム。

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