JPH0341382A - Code tracking method of gps receiver - Google Patents

Code tracking method of gps receiver

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JPH0341382A
JPH0341382A JP1175898A JP17589889A JPH0341382A JP H0341382 A JPH0341382 A JP H0341382A JP 1175898 A JP1175898 A JP 1175898A JP 17589889 A JP17589889 A JP 17589889A JP H0341382 A JPH0341382 A JP H0341382A
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pseudo
phase
noise code
code
quantization error
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JP1175898A
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Yoshifumi Tateda
舘田 良文
Noriyuki Enomoto
榎本 典行
Takeshi Ikeda
健 池田
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To enable a calculation processing time and errors to be reduced by guantizing the phase of a pseudo-noise code by a controller and setting the pseudo-noise code with the quantized phase to a pseudo-noise code generator. CONSTITUTION:A measured value is estimated from the value of a quantization error generated in setting the code phase of a pseudo-noise code, the correlation characteristic curve of a demodulator and the amplitude value of a detection result when no quantization error is present. Thus, the quantization error generated in setting the code phase of the pseudo-noise code is removed and an increase in a measurement error is suppressed by further filtering measured results of a plurality of times. Further, the same detection circuit is used in a phase difference detection between advance and delay phases and the phase of the pseudo-noise code is changed over in time series to detect a phase difference, simplifying the circuit of the demodulator. A phase difference between a satellite signal and the pseudo-noise code estimated in a receiver is obtained from a measurement including the quantization error by estimating a measured value obtained when no quantization error is present for measured results obtained at different times.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は全世界測位衛星システムの電波を利用して、位
置を測定するジ−ビーニス(GPS)受信機のコード追
尾方法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION FIELD OF INDUSTRIAL APPLICATION The present invention relates to a code tracking method for a GPS receiver that measures a position by using radio waves from a global positioning satellite system.

従来の技術 3 ヘ一/ 従来より、GPS受信機のコード追尾方法においては、
使用する疑似雑音信号を発生する回路を簡易化するため
に、設定位相を大きめに量子化して位相差を測定し、よ
り細かな位相をパターンマツチングにより推定していた
Conventional technology 3 F/ Conventionally, in the code tracking method of a GPS receiver,
In order to simplify the circuit that generates the pseudo-noise signal used, the set phase is quantized to a larger value, the phase difference is measured, and a finer phase is estimated by pattern matching.

例えば、本出願人が先願した昭63−15182号公報
記載の構成が知られている。以下、第5図から第7図を
用いて簡単にその構成について説明する。
For example, the configuration described in Japanese Patent No. 15182/1982, filed by the present applicant, is known. The configuration will be briefly explained below using FIGS. 5 to 7.

第5図において、2は衛星1の電波を受信するアンテナ
、3はこの受信した信号を増幅する増幅器、4はこの出
力信号を周波数変換する局部発振器、5は周波数変換す
る混合器、6は中間周波信号を選択する帯域フィルタ、
7は中間周波増幅器、8は受信機を制御する制御部、9
はこの制御部へ検波信号を出力する復調部、10は衛星
固有の疑似雑音を出力する疑似雑音符号発生器、11は
衛星から送られてくる2相の位相変調信号を復調するた
めの搬送波を再生する数値制御発振器である。第6図は
第5図の疑似雑音発生器10を、更に詳細に説明するブ
ロック図である。10−1は8.184 M Hzのク
ロック信号を入力し、1.023MHzφ0−φ7のク
ロックを発生するシフトレジスタ、10−2は1m5e
cに1度の割合で1 / 1023 m5ecで量子化
した符号位相値の上位10ビツトをプリセットし、前記
Φ7を計数するカウンタ、10−3はこのカウンタの値
に応じ、制御部が定める衛星に固有な疑似雑音符号を出
力するROM、10−4はこのROMの出力タイミング
を合わせるラッチ、10−5は制御部からの1 / 8
184 m5ecで量子化した位相の下位3ビツトによ
り、前記シフトレジスタ8相クロツクより2個のクロッ
クを選ぶセレクタ、10−6はこの選ばれたクロックに
より、疑似雑音コードの位相中心より172チップ進ん
だ位相で疑似雑音符号をラッチするランチ、10−7は
この選ばれたクロックにより、疑似雑音コードの中心位
相で疑似雑音符号をラッチするラッチ、10−8は1/
2チツプ遅れた位相で疑似雑音符号をランチするラッチ
である。
In Fig. 5, 2 is an antenna that receives radio waves from satellite 1, 3 is an amplifier that amplifies this received signal, 4 is a local oscillator that converts the frequency of this output signal, 5 is a mixer that converts the frequency, and 6 is an intermediate bandpass filter that selects the frequency signal;
7 is an intermediate frequency amplifier; 8 is a control unit that controls the receiver; 9
1 is a demodulation unit that outputs a detection signal to this control unit; 10 is a pseudo-noise code generator that outputs pseudo-noise specific to the satellite; and 11 is a carrier wave for demodulating the two-phase phase modulation signal sent from the satellite. It is a numerically controlled oscillator that reproduces. FIG. 6 is a block diagram illustrating the pseudo noise generator 10 of FIG. 5 in more detail. 10-1 is a shift register that inputs an 8.184 MHz clock signal and generates a 1.023 MHz φ0-φ7 clock, and 10-2 is a 1m5e
A counter 10-3 presets the upper 10 bits of the code phase value quantized at 1/1023 m5ec at a rate of 1/1023 m5ec at a rate of once per c, and counts the above-mentioned Φ7. ROM that outputs a unique pseudo-noise code, 10-4 is a latch that adjusts the output timing of this ROM, 10-5 is 1/8 from the control section
The selector 10-6 selects two clocks from the 8-phase clock of the shift register based on the lower 3 bits of the phase quantized by 184 m5ec. 10-7 is a latch that latches the pseudo-noise code at the center phase of the pseudo-noise code, and 10-8 is a latch that latches the pseudo-noise code at the center phase of the pseudo-noise code using this selected clock.
This is a latch that launches the pseudo-noise code with a phase delay of two chips.

以上の構成において、以下その動作を説明する。The operation of the above configuration will be explained below.

第5図において無指向性アンテナ2により衛星15 へ
−ノ の電波を受け、増幅器3の出力信号を混合器5により周
波数変換する。この信号を帯域フィルタ6により帯域制
限した後、中間増幅器7で増幅する。
In FIG. 5, an omnidirectional antenna 2 receives radio waves from a satellite 15, and a mixer 5 converts the frequency of the output signal from an amplifier 3. After this signal is band-limited by a bandpass filter 6, it is amplified by an intermediate amplifier 7.

この出力信号を復調部9において衛星毎に復調し、制御
部8へ出力する。疑似雑音発生器10が出力する疑似雑
音符号を復調部9に出力し、受信信号を逆拡散する。衛
星データ受信のため、搬送波を再生する数値制御発振器
の出力を復調部9へ供給する。さらに、疑似雑音符号発
生器10が発生する疑似コードの位相に対する衛星信号
の疑似雑音コードの差を復調部9で検出し、制御部8に
より衛星信号のコードに追尾する。そして制御部8にお
いて、復調部9より得られたデータを基に受信アンテナ
2の位置を計算し、外部不出力する。
This output signal is demodulated for each satellite in the demodulation section 9 and output to the control section 8 . The pseudo-noise code output from the pseudo-noise generator 10 is output to the demodulator 9, and the received signal is despread. In order to receive satellite data, the output of a numerically controlled oscillator that reproduces a carrier wave is supplied to the demodulator 9. Further, the demodulator 9 detects the difference between the phase of the pseudo code generated by the pseudo noise code generator 10 and the pseudo noise code of the satellite signal, and the controller 8 tracks the code of the satellite signal. Then, the control section 8 calculates the position of the receiving antenna 2 based on the data obtained from the demodulation section 9, and does not output it to the outside.

次に、疑似雑音発生器10について第6図を用いて説明
する。疑似雑音発生器10は制御部8より1/8184
 m5ecで量子化した13ビツトの疑似雑音コードの
位相データを受は取る。このデータの下位3ビツトによ
り、8種類の位相を持ったクロックφ0−φ7より、デ
ータセレクタにより2個のクロロ ヘーノ ノクを選択する。そしてラッチ10−6によりこの選択
した衛星信号の疑似雑音コードの位相中心よりV2チッ
プ進んだ位相で疑似雑音符号をラッチする。次にラッチ
10−7は衛星信号の疑似雑音コードの中心位相で疑似
雑音符号をランチする。ラッチ10−8は衛星信号の疑
似雑音コードの位相中心より172チツプ遅れた位相で
疑似雑音符号をランチする。位相データの上位10ピン
トはプリセットカウンタに1 m5ec周期でプリセッ
トする。そしてROMに書き込まれた疑似雑音符号を順
次、10ビツトの位相データに応じたタイミングで読み
出す。以上のように疑似雑音コードの位相は約120n
secの粗さで設定する。次に、第7図は復調部9の詳
細な構成を示す。第7図において、搬送波の位相差を検
出する検波回路9−1と、データを受信する検波回路9
−2と、コードの位相を測定とする2個の検波回路9−
3.9−4よりなる。次に、位置の測定精度を高めるた
めに、復調部9の出力振幅と復調部9の応答特性曲線よ
り、制御部8において計算により位相の誤差を計算し、
量子7 へ′/ 化により予測していた誤差と比較し、衛星信号のコード
位相と受信機において予測していた疑似雑音コード位相
の間の差を求めることにより、位置測定を行なっている
Next, the pseudo noise generator 10 will be explained using FIG. 6. The pseudo noise generator 10 receives 1/8184 from the control unit 8.
The phase data of the 13-bit pseudo-noise code quantized by m5ec is received. Based on the lower three bits of this data, the data selector selects two clocks from the clocks φ0 to φ7 having eight types of phases. Then, the latch 10-6 latches the pseudo-noise code at a phase V2 chips ahead of the phase center of the pseudo-noise code of the selected satellite signal. Latch 10-7 then launches the pseudo-noise code at the center phase of the pseudo-noise code of the satellite signal. Latch 10-8 launches the pseudo-noise code at a phase 172 chips behind the phase center of the pseudo-noise code of the satellite signal. The top 10 pins of phase data are preset in a preset counter at a cycle of 1 m5ec. Then, the pseudo noise codes written in the ROM are sequentially read out at timings corresponding to the 10-bit phase data. As mentioned above, the phase of the pseudo noise code is approximately 120n
Set with coarseness of sec. Next, FIG. 7 shows a detailed configuration of the demodulator 9. In FIG. 7, a detection circuit 9-1 detects a phase difference between carrier waves, and a detection circuit 9 receives data.
-2 and two detection circuits 9- that measure the phase of the code.
3.9-4. Next, in order to improve the accuracy of position measurement, the control unit 8 calculates a phase error based on the output amplitude of the demodulation unit 9 and the response characteristic curve of the demodulation unit 9.
Positioning is performed by comparing the error predicted by quantum conversion and determining the difference between the code phase of the satellite signal and the pseudo-noise code phase predicted by the receiver.

発明が解決しようとする課題 しかし、従来のGPS受信機のコード追尾方法は、測定
毎に疑似雑音コードの位相差を計算するので、計算処理
の量が多くなる。また、受信信号に雑音が多い場合、非
線型効果により測位誤差になる可能性がある等の課題が
あった。また、復調部の回路を簡易化するために進相と
遅相の位相差検出を同一の検波回路を使用し、疑似雑音
コードの位相を時系列で切り換えて位相差を検出する場
合、測定時間により疑似雑音符号の量子化誤差が違うた
め、位置測定に誤差が発生し易いという課題があった。
Problems to be Solved by the Invention However, in the conventional code tracking method of a GPS receiver, the phase difference of pseudo-noise codes is calculated for each measurement, which requires a large amount of calculation processing. Additionally, if there is a lot of noise in the received signal, there is a possibility that positioning errors may occur due to nonlinear effects. In addition, in order to simplify the circuit of the demodulator, the same detection circuit is used to detect the phase difference between leading and lagging phases, and when detecting the phase difference by switching the phase of the pseudo-noise code in time series, the measurement time Since the quantization error of the pseudo noise code differs depending on the method, there is a problem that errors are likely to occur in position measurement.

本発明は、上記課題である計算処理時間の短縮と誤差を
極力、小さくすることを目的とするものである。
The present invention aims to reduce the calculation processing time and minimize errors, which are the above-mentioned problems.

課題を解決するための手段 上記目的を達成するため、本発明の技術的解決手段は、
第1に疑似雑音符号のコード位相設定における量子化誤
差の値と、復調部の相関特性曲線と、検波結果の振幅値
より、量子化誤差が無い場合の測定値を見積るようにし
たものである。第2に量子化誤差が無い場合の測定値を
見積るようにするとともに、疑似雑音符号の進相と遅相
のコード位相差の比較に同一の検波回路を使用し、疑似
雑音符号のコード位相を時系列で切り換えて位相差を検
出するようにしたものである。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the technical solution of the present invention is as follows:
First, the measured value when there is no quantization error is estimated from the value of the quantization error in the code phase setting of the pseudo-noise code, the correlation characteristic curve of the demodulator, and the amplitude value of the detection result. . Second, in addition to estimating the measured value when there is no quantization error, the same detection circuit is used to compare the code phase difference between leading and lagging pseudo-noise codes, and the code phase of the pseudo-noise code is The phase difference is detected by switching in time series.

作用 本発明は第1に疑似雑音符号のコード位相設定における
量子化誤差の値と、復調部の相関特性曲線と、検波結果
の振幅値より、量子化誤差が無い場合の測定値を見積る
事によって、疑似雑音符号のコード位相設定における量
子化誤差を除き、さらに複数回の測定結果をフィルタリ
ングし雑音成分を減少させ、測位誤差の増加を押えるよ
うにするものである。さらに、進相と遅相の位相差検出
に同一の検波回路を使用し、疑似雑音符号の位相を時系
列で切り換えて位相差を検出して、復調部91\−/ の回路を簡易化する方法において、量子化誤差を含む測
定より、量子化誤差が無い場合の測定値を見積るよ4う
にする事によって、測定時間によって異なる量子化誤差
の違いを除き、異なる時間の測定結果について、衛星信
号と受信機において予測した疑似雑音符号コードの間の
位相差を求めるようにするものである。
The present invention first estimates the measured value when there is no quantization error from the value of the quantization error in the code phase setting of the pseudo-noise code, the correlation characteristic curve of the demodulator, and the amplitude value of the detection result. , the quantization error in the code phase setting of the pseudo-noise code is removed, and the results of multiple measurements are further filtered to reduce the noise component and suppress the increase in positioning error. Furthermore, the same detection circuit is used to detect the phase difference between leading and lagging phases, and the phase of the pseudo-noise code is switched in time series to detect the phase difference, thereby simplifying the circuit of the demodulator 91\-/. By estimating the measurement value without quantization error rather than the measurement with quantization error, the method eliminates the difference in quantization error that varies depending on the measurement time, and calculates the satellite signal for measurement results at different times. The phase difference between the pseudo noise code code predicted by the receiver and the pseudo noise code code predicted by the receiver is determined.

実施例 以下、第1図を参照して本発明の第1実施例について説
明する。第1図は本発明の第1実施例におけるGPS受
信機の回路構成における復調部の応答特性を示す特性図
である。本発明は従来例の第5図から第7図に示したG
PS受信機と同様な回路構成を用いており、ここではこ
れらの説明を省略し本発明固有の部分のみ説明すること
とする。
Embodiment A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 1 is a characteristic diagram showing the response characteristics of the demodulator in the circuit configuration of the GPS receiver in the first embodiment of the present invention. The present invention is based on the conventional example shown in FIGS. 5 to 7.
A circuit configuration similar to that of the PS receiver is used, and a description thereof will be omitted here, and only the parts specific to the present invention will be explained.

まず、位置の測定精度を高めるために、量子化による位
相の設定誤差と、復調部9の応答特性を用い、復調部9
の出力振幅より量子化誤差のない位相を設定した場合に
得られる測定結果を見積る。
First, in order to improve the position measurement accuracy, the phase setting error due to quantization and the response characteristics of the demodulator 9 are used.
Estimate the measurement result obtained when setting a phase without quantization error from the output amplitude of .

第1図は、この見積の具体的な方法を説明する10 へ
−ジ ための、復調部9の応答特性曲線である。横軸は受信信
号と受信機で発生する疑似雑音符号の間の位相差τ、縦
軸は予測される相関結果である。衛星信号と受信機の疑
似雑音符号コードの位相差について、量子化誤差を含む
正負V2チップにおける相関結果をK 及びK、位相の
量子化誤差を△τとする。ただしaは信号の強度、f(
τ)は疑似雑音符号の位相差τに対する復調部9の相関
応答、g()は復調部9の振幅応答である。そして、量
子化誤差がない場合に得られる相関結果にとKを見積る
。予測値の誤差をεとして に−g[a−f (0,5+Δτ+ε))K =g f
a−f (−0,5+Δτ+ε))の関係がある。そこ
で、 g (k ) =a−f (0,5+Δτ+ε)g’−
(k ) =a−f (−0,5+Δτ十ε)K  =
a−f (Q、5+ε) 中g(K)fF(△T) + fF  (x]x−o”
 1K =a −f (0,5+ε) 中g(k)fF(△r) +fF  (x)l’x w
Q He 111 ・\ ただし、 となる。追尾がかなり正確になると共にεは小さくなる
FIG. 1 is a response characteristic curve of the demodulating section 9 for 10 degrees to explain a specific method of this estimation. The horizontal axis is the phase difference τ between the received signal and the pseudo noise code generated at the receiver, and the vertical axis is the predicted correlation result. Regarding the phase difference between the satellite signal and the pseudo-noise code of the receiver, let K and K be the correlation results in positive and negative V2 chips including quantization error, and let Δτ be the phase quantization error. However, a is the signal strength, f(
τ) is the correlation response of the demodulator 9 to the phase difference τ of the pseudo-noise code, and g() is the amplitude response of the demodulator 9. Then, K is estimated to be the correlation result obtained when there is no quantization error. -g[a-f (0,5+Δτ+ε))K = g f with the error of the predicted value as ε
There is a relationship of a−f (−0,5+Δτ+ε)). Therefore, g (k) = a−f (0,5+Δτ+ε)g′−
(k) = a−f (−0,5+Δτ1ε)K =
a-f (Q, 5+ε) medium g(K) fF(△T) + fF (x]x-o”
1K =a −f (0,5+ε) Medium g(k)fF(△r) +fF (x)l'x w
Q He 111 ・\ However, it becomes. As tracking becomes considerably more accurate, ε becomes smaller.

従って K ”g (k )・F(△τ) K f−g (k )・F(△τ) としても追尾誤差につながらない。この計算は第5図の
制御部8において行う。F(△τ)、F(△τ)及びg
  (k)は受信機の特性によって決まる関数であって
、ROM等の記憶装置に△τ、kに対する表として予め
求めておき、表より読みだす事で計算する。
Therefore, even if K ``g (k)・F(△τ) K f−g (k )・F(△τ), it will not lead to a tracking error. This calculation is performed in the control unit 8 in FIG. 5.F(△τ ), F(△τ) and g
(k) is a function determined by the characteristics of the receiver, and is calculated by predetermining a table for Δτ and k in a storage device such as a ROM, and reading it out from the table.

このようにして得られたに、 K は△τに比べ時間変
化が緩やかであり、時間について数値計算による1se
cの時定数の追尾フィルタで、十分雑音を除いた後、2
00 m5ecの周期で相互に比較してコードの位相誤
差を求め、符号の位相を補正する。
Although obtained in this way, K changes slowly over time compared to △τ, and the time is calculated using numerical calculations of 1s
After sufficiently removing noise using a tracking filter with a time constant of c,
The codes are compared with each other at a cycle of 00 m5ec to determine the code phase error, and the code phase is corrected.

以上の処理方法によれば、疑似雑音符号コードの位相設
定における量子化誤差の値と、復調部の相関特性と、検
波結果の振幅値より、量子化誤差が無い場合の測定値を
見積るようにした事によって、疑似雑音符号の位相設定
における量子化誤差を除き、さらに複数回の測定結果を
フィルタリングし雑音成分を減少させ、測位誤差の増加
を押える事が出来、疑似雑音符号発生器の簡易化を容易
な処理によって実現出来る。
According to the above processing method, the measured value when there is no quantization error is estimated from the value of the quantization error in the phase setting of the pseudo-noise code, the correlation characteristics of the demodulator, and the amplitude value of the detection result. By doing this, it is possible to remove the quantization error in the phase setting of the pseudo-noise code, and further filter the results of multiple measurements to reduce the noise component, suppress the increase in positioning error, and simplify the pseudo-noise code generator. can be realized through easy processing.

さらに、復調部の相関特性を表にして記憶装置に保存し
、表を検索するようにする事により、1つの位相測定に
ついて2回の乗算と加減算などによる簡単な処理とする
ことが出来る。
Furthermore, by storing the correlation characteristics of the demodulator in a table in a storage device and searching the table, it is possible to perform simple processing such as two multiplications and additions and subtractions for one phase measurement.

以下、第2図を参照して本発明の第2実施例について説
明する。第2図は本発明の第2実施例におけるGPS受
信機の回路構成受信機における復13 ヘーノ 調部の応答特性を示す特性図である。受信機の構成は先
の従来例と同様であり、説明は省略する。
A second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 2 is a characteristic diagram showing the response characteristics of the D13 Hoehno tuning section in the circuit configuration receiver of the GPS receiver in the second embodiment of the present invention. The configuration of the receiver is the same as that of the prior art example, so the explanation will be omitted.

本実施例においては、第5図の復調部9の相関特性を線
形とする。量子化による位相の設定誤差と、復調部9の
応答特性を用い、復調部9の出力振幅より量子化誤差の
ない位相を設定した場合に得られる測定結果を見積る手
順を第2図の復調部9の応答特性曲線を用いて説明する
。横軸は受信信号と受信機で発生する疑似雑音符号コー
ドの間の位相差τ、縦軸は予測される相関結果である。
In this embodiment, the correlation characteristic of the demodulator 9 in FIG. 5 is linear. Using the phase setting error due to quantization and the response characteristics of the demodulator 9, the demodulator in Figure 2 shows the procedure for estimating the measurement result obtained when a phase with no quantization error is set than the output amplitude of the demodulator 9. This will be explained using the response characteristic curve No. 9. The horizontal axis is the phase difference τ between the received signal and the pseudo-noise code generated at the receiver, and the vertical axis is the predicted correlation result.

衛星信号と疑似雑音符号の位相差について、衛星信号と
疑似雑音符号コードの位相差が、量子化誤差を含む正負
V2チップにおける相関結果をK 及びに−1位相の量
子化誤差を△τとする。ただし、Aは信号の強度、疑似
雑音符号コードの位相差τに対する復調部9の応答なf
 (τ)とする。そして、量子化誤差がない場合に得ら
れる相関結果をK及びに−を見積る。予測値の誤差をε
とすればK =A−f (0,5+ε) K =A−f (−[15+ε) 14へ K  =A−f (0,5+Δτ+ε)K  =A−f
 (−0,5+△τ+ε)の関係がある。そこで、εが
十分小さいとしてに中に−F(△τ) K 中K  −F  (△τ) ただし、 の関係がある。この計算は第5図の制御部8において行
う。F (△τ)及びF(△τ)は受信機の特性によっ
て決まる関数であって、ROM等の記憶装置に△τに対
する表として予め求めておき、表より読みだす事で計算
する。
Regarding the phase difference between the satellite signal and the pseudo-noise code, let K be the correlation result in positive and negative V2 chips including quantization error, and Δτ be the quantization error of -1 phase. . However, A is the signal strength and the response f of the demodulator 9 to the phase difference τ of the pseudo-noise code code.
(τ). Then, estimate K and − of the correlation results obtained when there is no quantization error. The error of the predicted value is ε
Then K = A-f (0,5+ε) K = A-f (-[15+ε) To 14K = A-f (0,5+Δτ+ε) K = A-f
There is a relationship of (-0,5+Δτ+ε). Therefore, assuming that ε is sufficiently small, there is a relationship as follows. This calculation is performed in the control section 8 shown in FIG. F (Δτ) and F (Δτ) are functions determined by the characteristics of the receiver, and are calculated by preparing a table for Δτ in a storage device such as a ROM in advance and reading the table.

このようにして得られたに、には△τに比べ時間変化が
緩やかであり、時間について数値計算による1secの
時定数の追尾フィルタで、十分雑音を除いた後、200
m5ecの周期で相互に比較してコードの位相誤差を求
め、符号の位相を補正する。
The time change obtained in this way is slower than that of △τ, and after sufficiently removing noise using a tracking filter with a time constant of 1 sec based on numerical calculations, 200
The codes are compared with each other at a period of m5ec to determine the code phase error, and the code phase is corrected.

15 へ−7 以上のように、復調部9を線形特性にする事によって、
表の検索を半分に削減でき、処理時間が短縮できると共
に表も削減できる。
15 to -7 As mentioned above, by making the demodulator 9 have linear characteristics,
Table searches can be cut in half, processing time can be shortened, and the number of tables can also be reduced.

以下、第3図、及び第4図を参照して本発明の第3実施
例について説明する。第3図は本発明におけるGPS受
信機の回路構成における復調器の構成を示す構成図であ
る。第3図において、51.5−2.5−3.5−4は
それぞれ混合器で、9−1.9−2はそれぞれ検波回路
である。GPS受信機の他構成は先の従来例と同様であ
る。以上のような構成において、以下その動作を説明す
る。第3図において、検波回路として搬送波の位相を検
出する検波回路9−5と、コードの位相差測定とデータ
を受信する検波回路9−6を使用する。検波回路9−5
は、数値制御発振器11で発生する再生搬送波の直交信
号により受信信号との位相差を検出する。一方、検波回
路9−6は第4図に示すタイ□ングで、1 m5ecを
一区切りとした時分割でコードの位相差の測定とデータ
の受信を行う。第4図の(イ)は時分割処理において、
受信機が追尾しているコードに対して、検波回路96に
供給するコードの位相差である。ただし、先の実施例と
同様コードの位相は量子化誤差△τ。
A third embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a configuration diagram showing the configuration of a demodulator in the circuit configuration of the GPS receiver according to the present invention. In FIG. 3, 51.5-2.5-3.5-4 are mixers, and 9-1.9-2 are detection circuits. The rest of the configuration of the GPS receiver is the same as that of the prior art example. The operation of the above configuration will be explained below. In FIG. 3, a detection circuit 9-5 for detecting the phase of a carrier wave and a detection circuit 9-6 for measuring the phase difference of codes and receiving data are used as the detection circuits. Detection circuit 9-5
detects the phase difference with the received signal using the orthogonal signal of the regenerated carrier wave generated by the numerically controlled oscillator 11. On the other hand, the detection circuit 9-6 measures the phase difference of the code and receives the data in a time-division manner using the timing shown in FIG. 4 in units of 1 m5ec. (a) in Figure 4 shows the time-sharing processing,
This is the phase difference between the code being tracked by the receiver and the code supplied to the detection circuit 96. However, as in the previous embodiment, the code phase is the quantization error △τ.

を含んでいる。そして、(ロ)に示す様に相関結果に、
k及びに−を出力する。そして、kとkは各々に対応し
た△τ、によって、先の実施例と同様に(ハ)に示すK
及びに−を計算する。k+とkは量子化誤差によって時
間変化は比較的太きいか、K及びKはコード追尾フィル
タの追尾常数を大きくしているので、時間変化は緩やか
である。K とKをそれぞれ時定数1secのフィルタ
を通し、200m5ecに1回の割合でサンプリングし
、コード追尾フィルタの計算を行う。
Contains. Then, as shown in (b), the correlation result is
Output k and -. Then, k and k are Δτ corresponding to each, and K as shown in (C) as in the previous embodiment.
Calculate and. K+ and k have relatively large temporal changes due to quantization errors, or K and K have large tracking constants of the code tracking filter, so their temporal changes are gradual. K and K are each passed through a filter with a time constant of 1 sec, sampled once every 200 m5 ec, and the code tracking filter is calculated.

なお、K とKをフィルタだけでなく、時間について補
間し、同時刻間で比較してもかまわない。
Note that K and K may be interpolated not only by filters but also by time and compared at the same time.

さらに、カルマンフィルタなどの技術により時間の違う
三者を組み合わせたフィルタを用いてもよL)。
Furthermore, a filter that combines three filters with different times using a technique such as a Kalman filter may be used.

以上のように、進相と遅相の位相差検出に同一の検波回
路を使用し、疑似雑音符号の位相を時系17 ヘーノ 列で切り換えて位相差を検出すると共に、量子化誤差を
含む測定より、量子化誤差が無い場合の測定値を見積る
ようにする事によって、測定時間によって異なる量子化
誤差の違いを除き、異なる時間の測定結果について、衛
星信号と受信機において予測した疑似雑音符号の間のコ
ード位相差を求めるようにする事によって、復調部の回
路を更に簡易化する事が出来る。また、同一の検波回路
で進相と遅相の相関を測定するので、別々の検波器を用
いるのに比べ、検波特性の違いに起因する誤差が少なく
なる。
As described above, the same detection circuit is used to detect the phase difference between the leading phase and the lagging phase, and the phase of the pseudo-noise code is switched in the time series 17 Hoehno series to detect the phase difference. By estimating the measured value when there is no quantization error, we can eliminate the difference in quantization error that varies depending on the measurement time, and calculate the difference between the satellite signal and the pseudo-noise code predicted by the receiver for the measurement results at different times. By determining the code phase difference between the two, the circuit of the demodulator can be further simplified. Furthermore, since the correlation between leading and lagging phases is measured using the same detection circuit, errors caused by differences in detection characteristics are reduced compared to using separate detectors.

なお、以上は説明を簡略にするために1チヤンネルの受
信機として説明したが、復調部、疑似雑音発生器及び数
値制御発振器を複数個設ける事によってマルチチャンネ
ル受信機にすることが出来る。
Although the above description has been made as a one-channel receiver to simplify the explanation, it can be made into a multi-channel receiver by providing a plurality of demodulators, pseudo-noise generators, and numerically controlled oscillators.

発明の効果 以上のように本発明の効果としては、疑似雑音符号発生
器の簡易化を容易な処理によって実現出来る。復調部を
線形特性にする事によって、表の18 ページ 検索を半分に削減でき、処理時間が短縮できると共に表
も削減できる。進相と遅相の位相差検出を同一の検波回
路を使用する事により、復調部の回路を更に簡易化する
事が出来ると共に、別々の検波器を用いるのに比べ、検
波特性の違いに起因する誤差も少い。
Effects of the Invention As described above, the effect of the present invention is that the pseudo noise code generator can be simplified through easy processing. By making the demodulation section linear, the search for 18 pages of tables can be cut in half, processing time can be shortened, and the number of tables can also be reduced. By using the same detection circuit to detect the phase difference between leading and lagging phases, the demodulator circuit can be further simplified, and compared to using separate detectors, the difference in detection characteristics can be reduced. There are also fewer errors.

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

第1図は本発明の第1実施例を説明するためのGPS受
信機の復調部の応答特性図、第2図は本発明の第2実施
例を説明するためのGPS受信機の復調部の応答特性図
、第3図は本発明の第3実施例を説明するためのGPS
受信機の復調部の構成図、第4図は同じく本発明の第3
実施例を説明するためのGPS受信機の復調部の処理タ
イミング図、第5図、第6図、及び第7図は従来のGP
S受信機を説明するための、それぞれGPS受信機のブ
ロック図、疑似雑音発生器のブロック図、及び復調回路
のブロック図である。 1・・・衛星、2・・・アンテナ、8・・・制御部、9
・・・復調部、10・・・疑似雑音符号発生器、11・
・・数値制御発19 止器。
FIG. 1 is a response characteristic diagram of the demodulating section of a GPS receiver for explaining the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a response characteristic diagram of the demodulating section of the GPS receiver for explaining the second embodiment of the present invention. The response characteristic diagram, FIG. 3, is a GPS response characteristic diagram for explaining the third embodiment of the present invention.
The configuration diagram of the demodulation section of the receiver, FIG. 4, is also the third embodiment of the present invention.
Processing timing diagrams of the demodulation section of the GPS receiver for explaining the embodiment, FIGS. 5, 6, and 7 are the conventional GP
2A and 2B are a block diagram of a GPS receiver, a block diagram of a pseudo noise generator, and a block diagram of a demodulation circuit, respectively, for explaining the S receiver. 1...Satellite, 2...Antenna, 8...Control unit, 9
... Demodulation section, 10 ... Pseudo noise code generator, 11.
...Numerical control generator 19 stopper.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)衛星の電波を受けるアンテナと、受信信号を増幅
する増幅器と、疑似雑音符号発生器と、搬送波を再生す
る数値制御発振器と、受信信号を検波する復調部と、受
信機を制御する制御部により構成し、前記疑似雑音符号
発生器に、前記制御部により疑似雑音コードの位相を量
子化して設定し、復調部の応答特性を用い、この量子化
による位相の誤差を、復調部の出力振幅より、量子化誤
差のない位相を設定した場合に得られる相関結果を見積
り、衛星信号の疑似雑音符号コードとの位相差を求め、
雑音符号コードを追尾することを特徴とするGPS受信
機のコード追尾方法。
(1) An antenna that receives satellite radio waves, an amplifier that amplifies the received signal, a pseudo-noise code generator, a numerically controlled oscillator that reproduces the carrier wave, a demodulator that detects the received signal, and a control that controls the receiver. The control section quantizes and sets the phase of the pseudo-noise code in the pseudo-noise code generator, and uses the response characteristics of the demodulation section to calculate the phase error due to this quantization as the output of the demodulation section. From the amplitude, estimate the correlation result obtained when setting a phase without quantization error, calculate the phase difference with the pseudo noise code of the satellite signal,
A code tracking method for a GPS receiver characterized by tracking a noise code.
(2)復調部の相関特性と振幅特性を、記憶装置に表に
して登録し、この表を使って、復調部の出力振幅より、
量子化誤差のない位相を設定した場合に得られる相関結
果を見積ることを特徴とする請求項1記載のGPS受信
機のコード追尾方法。
(2) Register the correlation characteristics and amplitude characteristics of the demodulator in a table in the storage device, and use this table to calculate the output amplitude of the demodulator.
2. The code tracking method for a GPS receiver according to claim 1, wherein a correlation result obtained when a phase without a quantization error is set is estimated.
(3)復調部を線形特性にし、この復調部の相関特性を
記憶装置に表として登録し、この表を使って、復調部の
出力振幅より、量子化誤差のない位相を設定した場合に
得られる相関結果を見積ることを特徴とする請求項1記
載のGPS受信機のコード追尾方法。
(3) The demodulation section has linear characteristics, the correlation characteristics of this demodulation section are registered as a table in the storage device, and the table is used to set the phase without quantization error from the output amplitude of the demodulation section. 2. The code tracking method for a GPS receiver according to claim 1, further comprising the step of estimating a correlation result.
(4)疑似雑音符号コードの位相進相と遅相の位相差検
出を、同一の検波回路を使用し、疑似雑音符号の位相を
時系列で切り換えて位相差を検出すると共に、測定時間
の異なる測定結果の間で、受信信号と受信機で予測した
疑似雑音符号の間の位相差を求めることを特徴とする請
求項1、2、または3記載のGPS受信機のコード追尾
方法。
(4) Detecting the phase difference between the leading and lagging phases of the pseudo-noise code using the same detection circuit, switching the phase of the pseudo-noise code in time series to detect the phase difference, and detecting the phase difference at different measurement times. 4. The code tracking method for a GPS receiver according to claim 1, wherein the phase difference between the received signal and the pseudo noise code predicted by the receiver is determined among the measurement results.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004510136A (en) * 2000-09-23 2004-04-02 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Time-shifted signal generation method
CN108828634A (en) * 2018-04-26 2018-11-16 北京理工雷科雷达技术研究院有限公司 A method of the tracking mistake of code ring caused by overcoming narrowband anti-interference

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62142429A (en) * 1985-12-17 1987-06-25 Sony Corp Phase locked loop
JPS6315181A (en) * 1986-07-07 1988-01-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd Gps receiver
JPS63215140A (en) * 1987-03-04 1988-09-07 Hitachi Ltd Carrier recovery circuit

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62142429A (en) * 1985-12-17 1987-06-25 Sony Corp Phase locked loop
JPS6315181A (en) * 1986-07-07 1988-01-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd Gps receiver
JPS63215140A (en) * 1987-03-04 1988-09-07 Hitachi Ltd Carrier recovery circuit

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004510136A (en) * 2000-09-23 2004-04-02 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Time-shifted signal generation method
CN108828634A (en) * 2018-04-26 2018-11-16 北京理工雷科雷达技术研究院有限公司 A method of the tracking mistake of code ring caused by overcoming narrowband anti-interference

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