JPH03205580A - Gps reception system - Google Patents

Gps reception system

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JPH03205580A
JPH03205580A JP2069296A JP6929690A JPH03205580A JP H03205580 A JPH03205580 A JP H03205580A JP 2069296 A JP2069296 A JP 2069296A JP 6929690 A JP6929690 A JP 6929690A JP H03205580 A JPH03205580 A JP H03205580A
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  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

PURPOSE:To stably obtain position information from a GPS satellite even if antennas are not arranged at the best positions by equipping one local oscillator and a PN code generator in frequency conversion part and a PN code demodulation part respectively. CONSTITUTION:The two antennas ANT1 and ANT2 are arranged at relatively free positions on a moving body so that the directional angle cover an upper hemisphere complementarily to eliminate a blind area, and then receive radio waves W1 - W4 from the satellite. Received signal processing systems A and B when performing processing are supplied with a local oscillation signal S2 from a local oscillator LOSC and a PN code signal S5 from a PN code generator POSC. The microprocessor MPU of a control part CC selects one of trajectory information signals S8a and S8b supplied from the processing systems A and B and selects the other one when the selected signal is lower than a threshold level. Then the MPU controls the PC code demodulator (18 or 38) of the selected processing system and a carrier NCO (24 or 44) to obtain trajectory information, a Doppler shift, and a dummy distance, from which position information on a reception point is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ 本発明は全世界的衛星航法システム(GPS : Gl
obal Positioning System )
において、GPS衛星からの電波を複数の空中線を用い
て受信し、その受信信号から受信地点における二次/三
次元的位置(経度、緯度、高度、移動方向)、時刻等の
位置情報が好適に得られるGPS受信システムに関する
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Field of Application] The present invention is applicable to the global satellite navigation system (GPS: Gl
obal Positioning System)
, radio waves from GPS satellites are received using multiple antennas, and location information such as secondary/three-dimensional position (longitude, latitude, altitude, direction of movement) and time at the receiving point is preferably obtained from the received signal. The present invention relates to the resulting GPS reception system.

[従来の技術] GPSは受動的な位置情報決定手段であり、航空機、車
両、船舶等の移動体に搭載したGPS受信装置において
、地上局からの制御のもとに4個のGPS衛星(以下、
必要に応じて単に衛星と言う)から送信されるLバンド
航法信号(航法データのC/Aコード信号、Pコード信
号によるスペクトラム直接拡散変調波)であるGPS電
波(以下、必要に応じて単に電波と言う)を受信する。
[Prior Art] GPS is a passive position information determining means, and in a GPS receiving device mounted on a mobile object such as an aircraft, vehicle, or ship, four GPS satellites (hereinafter referred to as ,
GPS radio waves (hereinafter simply referred to as radio waves as necessary) are L-band navigation signals (direct spread spectrum modulation waves using C/A code signals of navigation data and P code signals) transmitted from satellites (hereinafter simply referred to as satellites). ).

そして、受信信号から受信装置内部で生或したPNコー
ドをもって航法信号を捕捉して衛星との距離測定と航法
データの復調が行われ、さらに受信信号のドップラ計測
値、受信点からGPS衛星までの擬似距離を得る。
Then, the navigation signal is captured using a PN code generated inside the receiver from the received signal, and the distance to the satellite is measured and the navigation data is demodulated. Get pseudorange.

これらの値から移動体の受信地点における位置情報が得
られる。
From these values, position information of the mobile object at the receiving point can be obtained.

このようなGPS受信装置は上空の可視範囲内にある衛
星のうち、水平線の近く、且つ120゜に近い間隔で位
置する3個の衛星と、天頂近くに位置する1個の衛星と
からの電波を同時に受信する必要がある。このため、G
PS受信装置を搭載した移動体に取り付けられる空中線
は上記の4個の衛星からの電波の伝搬に対する遮蔽物の
妨害が最少である部位、例えば、車両においてはルーフ
の中央部に一つ配置されるのが一般的である。
This type of GPS receiver receives radio waves from three satellites located near the horizon and at intervals of approximately 120 degrees, and one satellite located near the zenith, out of the satellites within the visible range of the sky. must be received at the same time. For this reason, G
The antenna attached to a mobile object equipped with a PS receiver is placed in a location where there is minimal interference with the propagation of radio waves from the four satellites mentioned above, for example, one is placed in the center of the roof of a vehicle. is common.

空中線は、例えば、ヘリカル方式が採用され、4本の放
射素子が頂部給電部より下方に螺旋状(ヘリカル)に形
成される構造であり、要求される円偏波、半球状の放射
特性に対応している。
For example, the antenna adopts a helical method, and has a structure in which four radiating elements are formed in a helical shape downward from the top feeding part, and supports the required circularly polarized wave and hemispherical radiation characteristics. are doing.

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、前記の空中線は一定の厚みおよび大きさ
を有する構造体であり、小型車両等の移動体に取着され
る際には美観を損ね、さらに洗車等に不都合を伴う。ま
た、空中線の取付部である給電接栓等からの車内への入
水防止、破水の対策に煩雑な作業が必要となる。そこで
ボンネットやトランクルームカバーへの空中線の取り付
けが考えられる。この場合、GPS受信装置を搭載した
車両等の路側の建造物により、殊に、水平線方向の衛星
からの電波が金属ルーフで遮断され易く、市街地の走行
時においてはその人感(受信)が断続的になり易い。し
たがって、走行中に安定な受信状態の維持が困難となる
。換言すれば、走行中の位置情報が容易に得られない欠
点を有している。
[Problems to be Solved by the Invention] However, the above-mentioned antenna is a structure having a certain thickness and size, and when attached to a moving body such as a small vehicle, it spoils the aesthetic appearance, and furthermore, it is difficult to wash the car. accompanied by inconvenience. In addition, complicated work is required to prevent water from entering the vehicle from the power supply plug, etc. where the antenna is attached, and to take measures to prevent water from breaking. Therefore, attaching an antenna to the bonnet or trunk cover may be considered. In this case, radio waves from satellites in the horizontal direction are likely to be blocked by roadside structures such as vehicles equipped with GPS receivers, especially metal roofs, and the presence of people (reception) is intermittent when driving in urban areas. It's easy to become a target. Therefore, it becomes difficult to maintain a stable reception state while driving. In other words, the vehicle has the disadvantage that position information cannot be easily obtained while the vehicle is running.

本発明は係る課題に鑑みてなされ、より小型の移動体へ
のGPS受信装置の搭載を容易にすべく、複数の空中線
の配置の自由度の向上、例えば、入感状況が最上とされ
ない部位に空中線が配設された場合のGPS衛星からの
位置情報を安定に得ることが可能とされるGPS受信シ
ステムを提供することを目的とする。
The present invention was made in view of the above problems, and in order to facilitate the installation of a GPS receiver in a smaller moving object, the present invention improves the degree of freedom in the placement of multiple antennas, for example, in areas where the sensing situation is not the best. An object of the present invention is to provide a GPS receiving system that can stably obtain position information from GPS satellites when an antenna is installed.

[課題を解決するための手段] 前記の課題を解決するために、本発明のGPS受信シス
テムは、 GPS電波を受信する2個の空中線を有し、夫々の空中
線から導出される受信信号が人力される周波数変換部と
PNコード復調部を備える少なくとも2個の受信信号処
理手段と、夫々受信信号処理手段からの出力信号から受
信地点の位置を決定する計測演算手段とを有するGPS
受信システムにおいて、 前記周波数変換部に夫々局部発振信号を供給する1個の
局部発振器が設けられることを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, the GPS reception system of the present invention has two antennas for receiving GPS radio waves, and the reception signal derived from each antenna is transmitted manually. GPS comprising at least two received signal processing means each having a frequency conversion section and a PN code demodulation section, and measurement calculation means for determining the position of a receiving point from the output signal from each received signal processing means.
The receiving system is characterized in that one local oscillator is provided for supplying a local oscillation signal to each of the frequency converters.

さらに、前記PNコード復調部にPNコード信号を供給
する1個のPNコード発生器を備えることを特徴とする
Furthermore, the present invention is characterized in that it includes one PN code generator that supplies a PN code signal to the PN code demodulation section.

また、GPS電波を受信して受信信号を送出する複数の
空中線と、 少なくとも前記受信信号が夫々供給される混合器、PN
コード復調器、同期検波信号を送出する検波器、この検
波器に搬送波信号を送出する搬送波NCO,デジタル信
号の軌道情報信号を送出するA/D変換器を備える複数
の受信信号処理系と、 前記複数の受信信号処理系の混合器に局部発振信号を送
給する一つの局部発振器と、前記複数のPNコード復調
器にPNコード信号を送給すべく一つあるいは夫々の受
信信号処理系に配設されるPNコード発生器と、前記複
数の受信信号処理系から導出される複数の軌道情報信号
が供給されるとともに、前記軌道情報信号の一つが所定
レベル以下乃至零において、前記所定レベルより大なる
レベルの軌道情報信号を選択する第1の制御手段と、前
記選択された軌道情報信号を送出する信号処理系のPN
コード復調器並びに搬送波NCOを制御せしめて、軌道
情報とドップラ偏移と擬似距離とを得る第2の制御手段
と、 前記軌道情報とドップラ偏移と擬似距離から受信地点の
位置情報を形成する演算手段と、を備えることを特徴と
する。
Also, a plurality of antennas that receive GPS radio waves and send out received signals, and a mixer, a PN, to which at least the received signals are respectively supplied.
a plurality of received signal processing systems including a code demodulator, a detector that sends out a synchronous detection signal, a carrier NCO that sends a carrier signal to the detector, and an A/D converter that sends out a digital trajectory information signal; one local oscillator for sending a local oscillation signal to the mixers of the plurality of received signal processing systems; and one local oscillator for sending a PN code signal to the plurality of PN code demodulators, distributed to one or each of the received signal processing systems. A plurality of trajectory information signals derived from the plurality of reception signal processing systems are supplied, and one of the trajectory information signals is below a predetermined level to zero and is greater than the predetermined level. a first control means for selecting a trajectory information signal with a level of
a second control means for controlling a code demodulator and a carrier wave NCO to obtain orbit information, a Doppler shift, and a pseudorange; and an operation for forming position information of a receiving point from the orbit information, Doppler shift, and pseudorange. It is characterized by comprising means.

[作用コ 上記の本発明のGPS受信システムでは、少なくとも2
個の複数の空中線が移動体の比較的自由な部位に個々の
中空線の指向角が相補的に上半球を覆い不感領域を無く
すように配設されて、複数の衛星からの電波が受信され
る。所謂、空間、ダイバーシチ受信が形成される。
[Operations] In the above GPS receiving system of the present invention, at least two
A plurality of antennas are arranged in a relatively free part of a moving body so that the beam angles of the individual hollow wires cover the upper hemisphere complementary to each other, eliminating dead areas, and radio waves from multiple satellites are received. Ru. So-called spatial diversity reception is formed.

そして夫々の受信信号処理系において、その処理を行う
際に、一つの局部発振器からの局部発振信号、また、一
つあるいは夫々の受信信号処理系に配設されるPNコー
ド発生器がらペースバンド信号に復調するためのPNコ
ード信号が供給される。
In each receiving signal processing system, when performing the processing, a local oscillation signal from one local oscillator and a paceband signal from a PN code generator disposed in one or each receiving signal processing system are used. A PN code signal for demodulating is supplied.

さらに受信信号処理系から得られる最大レベルの軌道情
報信号を選択する。あるいは、先ず、一つの軌道情報信
号を選択するとともに閾値レベル以下の場合においては
他の軌道情報信号を第1の制御手段で選択する、所謂、
選択的ダイバーシチ受信信号処理手段が形成される。
Furthermore, the orbit information signal with the highest level obtained from the received signal processing system is selected. Alternatively, first, one trajectory information signal is selected, and if the signal is below a threshold level, another trajectory information signal is selected by the first control means, so-called.
Selective diversity received signal processing means are formed.

この後、第2の制御手段において、前記第1の制御手段
で選択された受信信号処理系のPNコード復調器並びに
搬送波NCOを制御せしめて、軌道情報とドップラ偏移
と擬似距離を得る。
Thereafter, the second control means controls the PN code demodulator and carrier NCO of the received signal processing system selected by the first control means to obtain orbit information, Doppler shift, and pseudorange.

さらに、前記軌道情報とドップラ偏移と擬似距離から演
算手段によって受信地点の位置情報を算出する。
Furthermore, the positional information of the receiving point is calculated by the calculation means from the orbit information, Doppler shift, and pseudorange.

[実施例] 次に、本発明に係るGPS受信システムの一実施例を添
付図面を参照しながら以下詳細に説明する。
[Embodiment] Next, an embodiment of the GPS receiving system according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

第1図は本発明に係るGPS受信システムの一実施例の
全体構或を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing the overall structure of an embodiment of a GPS receiving system according to the present invention.

この例では4個の衛星から送信される電波W+ 、W2
 、Wl 、W4を二つの空中線A N 7 1、A 
N T 2で受信し、この後、周波数の変換、さらにP
Nコードを復調して検波信号(軌道情報信号)を検出す
る同一構或の受信信号処理系A、Bと、この受信信号処
理系A,Bに同一の局部発振信号S2を送出する局部発
振器L。5cと、PNコード発生器P。5Cと、電波の
入感状況に対応し、軌道情報信号S 8as s8bの
選択的な制御処理を行い、移動車両の位置情報を送出す
る制御部C。(第1の制御手段、第2の制御手段、演算
手段に対応〉とて概略構或されている。なお、制御部C
。には位置情報を可視的に表示する表示器Dpが接続さ
れている。
In this example, radio waves W+, W2 transmitted from four satellites
, Wl , W4 to two antennas A N 7 1, A
Receive at N T 2, then frequency conversion and further P
Receiving signal processing systems A and B having the same structure that demodulate the N code and detecting the detection signal (trajectory information signal), and a local oscillator L that sends the same local oscillation signal S2 to the receiving signal processing systems A and B. . 5c, and a PN code generator P. 5C, and a control unit C that performs selective control processing of the trajectory information signal S8as s8b in response to the radio wave reception situation and sends out position information of the moving vehicle. (corresponding to the first control means, second control means, and calculation means). Note that the control section C
. A display device Dp that visually displays position information is connected to.

以下、受信信号処理系A,Bの構或を説明する。受信信
号処理系A,Bは同一ta戊であり、同時に説明する。
The structure of the received signal processing systems A and B will be explained below. The received signal processing systems A and B are the same system and will be explained at the same time.

( )内の符号は受信信号処理系Bの構威に対応する。The symbols in parentheses correspond to the structure of the received signal processing system B.

受信信号処理系A (B)は、例えば、小型車両のサイ
ドミラーの一方(他方)に取着され、円偏波、半球状の
放射特性を有した構威(前記参照)の空中線ANTI(
ANT2)と、高周波増幅器12(32)と、混合器1
4(34)と、中間周波増幅器16(36)と、PNコ
ード復調器18(38)と、ベースバンドフィルタ20
 (40)と、検波器22 (42)と、数値制御のも
とに発振信号を送出する搬送波NCO24 (44)と
、A/D変換器26 (46)とを有している。
The reception signal processing system A (B) is installed, for example, on one (other) of the side mirrors of a small vehicle, and uses an antenna ANTI (see above) that has circularly polarized waves and a hemispherical radiation characteristic.
ANT2), high frequency amplifier 12 (32), and mixer 1
4 (34), intermediate frequency amplifier 16 (36), PN code demodulator 18 (38), and baseband filter 20
(40), a detector 22 (42), a carrier NCO 24 (44) that sends out an oscillation signal under numerical control, and an A/D converter 26 (46).

制御部C。は、例えば、マイクロプロセッサM p l
,が採用されており、CPU,RAM,I/Oと、この
装置の制御を行うためのプログラムが記憶されたROM
等の機能手段が形成されている。さらに位置情報等を選
択して表示器D,に表示せしめるための、例えば、キー
ボード等の切替手段Sw と、数値制御のもとに発振信
号を送出するコードNCO50とを有している。
Control part C. is, for example, a microprocessor M p l
, is adopted, and includes a CPU, RAM, I/O, and a ROM that stores programs for controlling this device.
Functional means such as the following are formed. Furthermore, it has a switching means Sw, such as a keyboard, for selecting position information etc. and displaying it on the display D, and a code NCO 50 for sending out an oscillation signal under numerical control.

以下、上記の構戊における動作を説明する。The operation in the above structure will be explained below.

なお、受信信号処理系A,Bの動作は同一であり、同時
に説明する。( )内の符号は受信信号処理系Bに対応
する。
Note that the operations of the received signal processing systems A and B are the same, and will be explained at the same time. The symbols in parentheses correspond to the received signal processing system B.

電波W1、W2、W3、W4が空中線A N 7 1(
ANT2)に入感して導出される受信信号S la(S
+b)は高周波増幅器12 (32)で増幅される。
Radio waves W1, W2, W3, W4 are antenna A N 7 1 (
The received signal S la (S
+b) is amplified by the high frequency amplifier 12 (32).

この後、混合器14(34)に入力されるとともに、局
部発振器L。5cで発振された局部発振信号S2が供給
されて、中間周波信号S3−(S3b)に変換され、続
いて、中間周波増幅器16 (36)を介してPNコー
ド復調器18(38)に供給される。さらにPNコード
復調器18(38)にはPNコード発生器p oscで
生或されるPNコード信号S5が入力され、ここで供給
された中間周波信号S3a(S31,)と積算が行われ
て、受信信号s,a(S.b)、すなわち、電波W1乃
至W,のベースバンド信号が復調される。さらにベース
バンド信号がベースバンドフィルタ20 (40)に供
給され、中間周波信号S3,(S3b)を搬送波とする
ベースバンド信号のみが抽出されて検波器22 (42
)に入力される。
Thereafter, it is input to the mixer 14 (34) and the local oscillator L. The local oscillation signal S2 oscillated by 5c is supplied, converted into an intermediate frequency signal S3- (S3b), and then supplied to the PN code demodulator 18 (38) via the intermediate frequency amplifier 16 (36). Ru. Furthermore, the PN code signal S5 generated by the PN code generator posc is inputted to the PN code demodulator 18 (38), and is integrated with the intermediate frequency signal S3a (S31,) supplied here. The received signals s, a (S.b), that is, the baseband signals of the radio waves W1 to W, are demodulated. Furthermore, the baseband signal is supplied to the baseband filter 20 (40), and only the baseband signal having the intermediate frequency signals S3, (S3b) as carrier waves is extracted and the detector 22 (42
) is entered.

検波器22 (42)では搬送波NCO24(44)か
ら人力される前記中間周波信号s.a(S3.)と同一
周波数の発振信号S7.(Stb)により、同期検波が
行われて検波信号を導出し、続いてA/D変換器26 
(46)に供給される。A/D変換器26 (46)で
は検波器22 (42)より供給される検波信号をデジ
タル信号に変換した軌道情報信号ssa(S8b)を制
御部C。に送出する。
The detector 22 (42) receives the intermediate frequency signal s. oscillation signal S7.a (S3.) and the same frequency as S7.a (S3.). (Stb), synchronous detection is performed to derive a detected signal, and then the A/D converter 26
(46). The A/D converter 26 (46) converts the detection signal supplied from the detector 22 (42) into a digital signal, and sends the trajectory information signal ssa (S8b) to the controller C. Send to.

ここで、A/D変換器26 (46)から制御部Ccに
送給される軌道情報信号ssa(Seb)のレベル(振
幅値)は空中線ANTI(ANT2)で入感した電波W
1乃至W4の中、捕捉した電波W1乃至W,の電界強度
に比例している。
Here, the level (amplitude value) of the orbit information signal ssa (Seb) sent from the A/D converter 26 (46) to the control unit Cc is the radio wave W detected by the antenna ANTI (ANT2).
1 to W4, it is proportional to the electric field strength of the captured radio waves W1 to W.

このようにして、受信信号処理系A,Bからは空中線A
NTI 、ANT2に入感した電波W1乃至W4の電界
強度に比例した振幅を有する軌道情報信号Seas s
8bがA/D変換器26 (46)から制御部C。に送
給される。
In this way, from the receiving signal processing systems A and B, the antenna A is
NTI, an orbit information signal Seas having an amplitude proportional to the electric field strength of the radio waves W1 to W4 received by ANT2.
8b is the controller C from the A/D converter 26 (46). will be sent to

以下、前記軌道情報信号S [1 a z S 8 b
が供給され、プログラムに基づく移動車両の位置情報を
送出する制御部C。の制御動作について説明する。
Hereinafter, the orbit information signal S [1 a z S 8 b
A control unit C is supplied with the information and sends position information of the moving vehicle based on the program. The control operation will be explained below.

制御部Ccからの指示制御信号SIOが供給されるコー
ドNCO50の発振信号の位相とクロック周期に基づい
て、前記PNコード発生器POS。で衛星に別個に付与
されているC/A信号、すなわち、特殊擬似雑音コード
であるPNコード信号S5が生或され、続いてPNコー
ド復調器18(38)に送出される。
The PN code generator POS based on the phase and clock period of the oscillation signal of the code NCO 50 to which the instruction control signal SIO from the control unit Cc is supplied. A C/A signal that is separately applied to the satellite, that is, a PN code signal S5 which is a special pseudo-noise code, is generated and then sent to the PN code demodulator 18 (38).

さらに、制御部C。の指示制御信号(数値制御) Sl
2− (S12b)により、搬送波N C 024(4
4)では、その位相と周波数の制御が行われて、中間周
波信号S3−(S3−)と、同一周波数の発振信号S7
.(S7.)を送出する。
Furthermore, the control section C. Instruction control signal (numerical control) Sl
2- (S12b), the carrier wave N C 024 (4
In 4), the phase and frequency are controlled, and the intermediate frequency signal S3- (S3-) and the oscillation signal S7 of the same frequency are
.. (S7.) is sent.

ここで、先ず、特定の衛星からの、例えば、電波W1の
捕捉が行われる場合、制御部C。は最初に捕捉すべき衛
星(電波W+)に付与されているC/AコードをPNコ
ード発生器POSCに指示(指示信号Sl4) L、次
に、コードNCO50のクロック周期と搬送波NCO2
4の発振信号S7aの周波数を徐々に変化させながらA
/D変換器26の軌道情報信号38aのレベルが最大に
なるように、さらに最大の状態を維持するようにコード
NCO50のクロック周期と搬送波NCO24の発振信
号Seaの周波数を変化せしめる閉ループ制御が行われ
る。ここで、搬送波NCO24への指示値から衛星から
の電波w1のドップラ偏移の値が得られる。またコード
N C 050への指示値から受信点から衛星までの擬
似距離が得られる。
Here, first, when capturing, for example, radio waves W1 from a specific satellite, the control unit C. Instructs the PN code generator POSC to the C/A code assigned to the satellite (radio wave W+) to be captured first (instruction signal Sl4) L, then the clock cycle of code NCO50 and carrier wave NCO2
A while gradually changing the frequency of the oscillation signal S7a of 4.
Closed loop control is performed to change the clock cycle of the code NCO 50 and the frequency of the oscillation signal Sea of the carrier NCO 24 so that the level of the orbit information signal 38a of the /D converter 26 becomes maximum and maintains the maximum state. . Here, the value of the Doppler shift of the radio wave w1 from the satellite is obtained from the instruction value to the carrier wave NCO 24. Furthermore, the pseudo distance from the reception point to the satellite can be obtained from the instruction value for the code N C 050.

次に、制御部C。のシーケンス制御によりさらに3個の
衛星からの電波W2乃至電波W4を捕捉して、前記と同
様に軌道情報、ドップラ偏移、擬似距離を夫々導出する
。さらに前記の軌道情報、ドップラ偏移、擬似距離をも
って演算処理を行い、車両の受信地点における緯度、経
度、速度、移動方位の位置情報を得る。この位置情報は
表示器DPで可視的に表,示される。
Next, the control section C. Through sequence control, radio waves W2 to W4 from three more satellites are captured, and orbit information, Doppler shift, and pseudorange are respectively derived in the same manner as above. Furthermore, arithmetic processing is performed using the above-mentioned trajectory information, Doppler shift, and pseudorange to obtain positional information such as latitude, longitude, speed, and moving direction at the receiving point of the vehicle. This position information is visually displayed on the display DP.

?こで、空中線A N T I に入感ずる特定の衛星
からの電波(W+乃至W,のうちの1衛星)が、障害物
で遮断された場合、制御部C。に供給される軌道情報信
号S8aが極端に低減され、あるいは導出されない。し
たがって、位置情報が得られないものとなるが、ここで
制御部Cc はこの特定の衛星に対しては受信信号処理
系Bで前記と同様の制御/信号処理のもとにA/D変換
器46から送出される軌道情報信号S8bを取り込む。
? Here, if the radio waves from a specific satellite (W+ to W, one satellite) that enter the antenna A N T I are blocked by an obstacle, the control unit C. The orbit information signal S8a supplied to the orbit information signal S8a is extremely reduced or not derived. Therefore, position information cannot be obtained, but the control unit Cc transmits an A/D converter to this particular satellite in the reception signal processing system B under the same control/signal processing as described above. The orbit information signal S8b sent from 46 is taken in.

さらに残りの3個の衛星に対しては受信信号処理系Aで
前記と同様の制御部C。のシーケンス制御により、残り
の3個の衛星からの電波W2乃至W4を捕捉して、前記
と同様に軌道情報、ドップラ偏移、擬似距離を夫々導出
し、続いて、車両の受信地点における緯度、経度、速度
、移動方位の位置情報を得る。同様にして、受信信号処
理系Aで受信できない衛星については受信信号処理系B
で受信する。
Furthermore, for the remaining three satellites, the received signal processing system A has a control section C similar to that described above. Through sequence control, the radio waves W2 to W4 from the remaining three satellites are captured, and the orbit information, Doppler shift, and pseudorange are respectively derived in the same way as above, and then the latitude and Obtain location information such as longitude, speed, and direction of movement. Similarly, for satellites that cannot be received by reception signal processing system A, reception signal processing system B
Receive at.

このように、車両の適当な部位に離間して配設された空
中線ANTI 、ANT■をもって、すなわち、空間ダ
イバーシチ受信によって、移動体の屋根等により遮蔽さ
れた電波W1乃至W4を人感せしめている。さらに受信
信号S la、Slbの弁別した信号処理が行われる。
In this way, by using the antennas ANTI and ANT■ placed separately at appropriate parts of the vehicle, that is, by using spatial diversity reception, the radio waves W1 to W4 that are shielded by the roof of the moving object are made to be felt by the human body. . Furthermore, differential signal processing of the received signals Sla and Slb is performed.

この場合、局部発振器L。scからの局部発振信号S2
を混合器14、34に共通に供給している。これにより
搬送波NCO24、44の発振信号S7a、S’lbの
周波数が一致しており、すなわち、受信している衛星か
らの電波(W1乃至W4)のドップラ偏移の計測値が局
部発振信号S2の影響を受けることなく一致するものと
なる。したがって、ダイバーシチ受信しても位置測定精
度は最良の状態に維持される。さらに、制御部C。は軌
道情報信号S8a、S8bのレベルの判定、例えば、所
定の闇値(レベル)より低下した時点で、大なるレベル
のいずれかの軌道情報信号S s a % S s b
を選択し、PNコード発生器P o s cおよびコー
ドNCO50の制御を行っているので、この閉ループ制
御は受信信号処理系A,Bのうちの常にレベルの高いほ
うの出力を用いて行われる、所謂、選択的ダイバーシチ
受信信号処理手段が形成されている。これにより、移動
体の屋根等により、入来する電波W1乃至W,の電界強
度が断続的に変化して受信されても、擬似距離計測に与
える影響が大幅に改善され、結果的に車両の走行中に精
度の高い位置情報の測定を維持することができる。
In this case, the local oscillator L. Local oscillation signal S2 from sc
is commonly supplied to mixers 14 and 34. As a result, the frequencies of the oscillation signals S7a and S'lb of the carrier waves NCO24 and 44 match, that is, the measured value of the Doppler shift of the radio waves (W1 to W4) from the satellite being received is the same as that of the local oscillation signal S2. It will be consistent without being affected. Therefore, position measurement accuracy is maintained at the best level even with diversity reception. Furthermore, the control section C. is the determination of the level of the orbit information signals S8a and S8b, for example, when the level falls below a predetermined darkness value (level), one of the orbit information signals S s a % S s b is at a higher level.
is selected to control the PN code generator Posc and the code NCO 50, so this closed loop control is performed using the output of the receiving signal processing system A or B, which always has a higher level. A so-called selective diversity received signal processing means is formed. As a result, even if the electric field strength of the incoming radio waves W1 to W changes intermittently due to the roof of a moving object, the influence on pseudo-range measurement is greatly reduced, and as a result, the It is possible to maintain highly accurate measurement of position information while driving.

なお、本実施例では、二つの空中線A Nt +、A 
N T 2を用い、且つ受信信号処理系A,Bを配設し
た例を示したが、これに限定されない。三つ以上の空中
線並びに受信信号処理系を形成し、且つ、一つの局部発
振器L。,。、一つのPNコード発生器P。,。を用い
て、前記と同様な制御部の制御により選択的ダイバーシ
チ受信信号処理手段を形成して、前記と同様の作用効果
を得ること、さらにPNコード発生器を夫々の受信信号
処理系に配設して、前記実施例と同様の作用効果を得る
ことも本発明に含まれる。
In addition, in this embodiment, two antennas A Nt +, A
Although an example has been shown in which N T 2 is used and reception signal processing systems A and B are provided, the present invention is not limited to this. Three or more antennas and a receiving signal processing system are formed, and one local oscillator L. ,. , one PN code generator P. ,. A selective diversity reception signal processing means is formed under the control of a control section similar to that described above to obtain the same effects as described above, and furthermore, a PN code generator is provided in each reception signal processing system. The present invention also includes obtaining the same effects as those of the above embodiments.

[発明の効果] 以上の説明から理解されるように、本発明のGPS受信
システムによれば、より美観を重視する移動体へのGP
S受信装置が搭載される際の複数の空中線の配置の自由
度が向上し、例えば、入感状況が最上とされない部位に
空中線が配設された場合のGPS衛星からの位置情報の
安定な導出が可能となる効果を有している。このような
効果において、GPS受信シテスムを小型乗用車に採用
する際、ルーフ等に空中線を取り付ける必要が無く、空
中線の取付場所の選択および取付方法が容易になり、G
PS受信シテスムの普及が促進される利点がある。
[Effects of the Invention] As can be understood from the above explanation, the GPS reception system of the present invention provides GPS access to moving objects that place greater emphasis on aesthetics.
The degree of freedom in arranging multiple antennas when the S receiver is installed is improved, and for example, stable derivation of position information from GPS satellites when the antennas are installed in areas where the sensing conditions are not optimal. This has the effect of making it possible. With these effects, when adopting a GPS reception system in a small passenger car, there is no need to install an antenna on the roof etc., making it easier to select the antenna installation location and installation method, and to reduce the
This has the advantage of promoting the spread of PS reception systems.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明に係るGPS受信システムの一実施例の
全体構戊を示すブロック図である。 14、34・・・混合器 18、38・・・PNコード復調器 24、44・・・搬送波NGO 50・・・コードNCO ASB・・・受信信号処理系 ANTI 、ANT2・・・空中線 Cc・・・制御部 L O ’a C・・・局部発振器 P o s c・・・PNコード発生器S2・・・局部
発振信号 S5・・・PNコード信号 S7a、S 7b・・・発振信号
FIG. 1 is a block diagram showing the overall structure of an embodiment of a GPS receiving system according to the present invention. 14, 34... Mixer 18, 38... PN code demodulator 24, 44... Carrier wave NGO 50... Code NCO ASB... Reception signal processing system ANTI, ANT2... Antenna Cc...・Control unit L O 'a C... Local oscillator P o sc... PN code generator S2... Local oscillation signal S5... PN code signal S7a, S7b... Oscillation signal

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)GPS電波を受信する2個の空中線を有し、夫々
の空中線から導出される受信信号が入力される周波数変
換部とPNコード復調部を備える少なくとも2個の受信
信号処理手段と、夫々受信信号処理手段からの出力信号
から受信地点の位置を決定する計測演算手段とを有する
GPS受信システムにおいて、 前記周波数変換部に夫々局部発振信号を供給。 する1個の局部発振器が設けられることを特徴とするG
PS受信システム。
(1) At least two received signal processing means each having two antennas for receiving GPS radio waves, each comprising a frequency conversion section and a PN code demodulation section into which received signals derived from the respective antennas are input. In a GPS receiving system, the GPS receiving system includes measurement calculation means for determining the position of a receiving point from an output signal from the received signal processing means, wherein a local oscillation signal is supplied to each of the frequency conversion sections. G characterized in that one local oscillator is provided to
PS reception system.
(2)請求項1記載のGPS受信システムにおいて、前
記PNコード復調部にPNコード信号を供給する1個の
PNコード発生器を備えることを特徴とするGPS受信
システム。(3)GPS電波を受信して受信信号を送出
する複数の空中線と、 少なくとも前記受信信号が夫々供給される混合器、PN
コード復調器、同期検波信号を送出する検波器、この検
波器に搬送波信号を送出する搬送波NCO、デジタル信
号の軌道情報信号を送出するA/D変換器を備える複数
の受信信号処理系と、 前記複数の受信信号処理系の混合器に局部発振信号を送
給する一つの局部発振器と、 前記複数のPNコード復調器にPNコード信号を送給す
べく一つあるいは夫々の受信信号処理系に配設されるP
Nコード発生器と、 前記複数の受信信号処理系から導出される複数の軌道情
報信号が供給されるとともに、前記軌道情報信号の一つ
が所定レベル以下乃至零において、前記所定レベルより
大なるレベルの軌道情報信号を選択する第1の制御手段
と、 前記選択された軌道情報信号を送出する信号処理系のP
Nコード復調器並びに搬送波NCOを制御せしめて、軌
道情報とドップラ偏移と擬似距離とを得る第2の制御手
段と、 前記軌道情報とドップラ偏移と擬似距離から受信地点の
位置情報を形成する演算手段と、を備えることを特徴と
するGPS受信システム。
(2) The GPS receiving system according to claim 1, further comprising one PN code generator that supplies a PN code signal to the PN code demodulating section. (3) A plurality of antennas that receive GPS radio waves and send out received signals, and a mixer and a PN to which at least the received signals are respectively supplied.
a plurality of received signal processing systems including a code demodulator, a detector that sends out a synchronous detection signal, a carrier NCO that sends a carrier signal to the detector, and an A/D converter that sends out a digital trajectory information signal; one local oscillator for sending a local oscillation signal to the mixers of the plurality of received signal processing systems; P set up
A plurality of trajectory information signals derived from the N code generator and the plurality of received signal processing systems are supplied, and one of the trajectory information signals is below a predetermined level to zero, and when the level is higher than the predetermined level. a first control means for selecting an orbit information signal; and a signal processing system P for transmitting the selected orbit information signal.
a second control means for controlling an N-code demodulator and a carrier wave NCO to obtain orbit information, a Doppler shift, and a pseudorange; and forming position information of a receiving point from the orbit information, Doppler shift, and pseudorange. A GPS reception system comprising: a calculation means.
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