JPH04116483A - Gpsにおけるc/aコード除去形周波数ダイバーシティ相関受信方式 - Google Patents
Gpsにおけるc/aコード除去形周波数ダイバーシティ相関受信方式Info
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- JPH04116483A JPH04116483A JP2236538A JP23653890A JPH04116483A JP H04116483 A JPH04116483 A JP H04116483A JP 2236538 A JP2236538 A JP 2236538A JP 23653890 A JP23653890 A JP 23653890A JP H04116483 A JPH04116483 A JP H04116483A
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- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 abstract description 6
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract 1
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000005433 ionosphere Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
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- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
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- G—PHYSICS
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- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
- G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
- G01S19/13—Receivers
- G01S19/32—Multimode operation in a single same satellite system, e.g. GPS L1/L2
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- H—ELECTRICITY
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- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
- H04B7/12—Frequency diversity
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明はG P S (Global Positio
ningSystem−汎地球測位システム)における
C/Aコード除去形周波数ダイパーシティ相関受信方式
する。
ningSystem−汎地球測位システム)における
C/Aコード除去形周波数ダイパーシティ相関受信方式
する。
(従来の技術)
GPSは、本来航空機や船舶及び車両なとの高速移動体
に対して、その位置や速度をリアルタイムで知る手段を
与える目的で、アメリカ合衆国が構築した人工衛生測位
システムである。
に対して、その位置や速度をリアルタイムで知る手段を
与える目的で、アメリカ合衆国が構築した人工衛生測位
システムである。
このGPSによる測位では、まず衛星と受信点の間の距
離を衛星から送信されるり、バンドとL2バンドの電波
(軌道、時刻情報、電離層補正係数等の航法情報がのせ
られている)を用いて測定する。次に、衛星の位置をよ
りどころとして、測定した衛星受信点間の距離から受信
点の位置を幾何学的に決定する。
離を衛星から送信されるり、バンドとL2バンドの電波
(軌道、時刻情報、電離層補正係数等の航法情報がのせ
られている)を用いて測定する。次に、衛星の位置をよ
りどころとして、測定した衛星受信点間の距離から受信
点の位置を幾何学的に決定する。
これら電波にはC/ A :l−ト(C1ear/Ac
quisition Code)とPコード(Prec
isionCode)と呼ばれる2種類のスペクトル拡
散信号か乗っているか、Pコードのスペクトル拡散信号
は軍事利用を目的とするものであって、−酸ユーザーか
利用できるように解放されておらず、したかって一般ユ
ーザーはL1バンドのC/Aコードによるスペクトル拡
散信号に基づいて測位するのか現状である。
quisition Code)とPコード(Prec
isionCode)と呼ばれる2種類のスペクトル拡
散信号か乗っているか、Pコードのスペクトル拡散信号
は軍事利用を目的とするものであって、−酸ユーザーか
利用できるように解放されておらず、したかって一般ユ
ーザーはL1バンドのC/Aコードによるスペクトル拡
散信号に基づいて測位するのか現状である。
(発明か解決しようとする課題)
しかしながら、」1記のよう(こ、C/Aコード′によ
るスペクトル拡散信号に基づいて、+tl1位する場合
には、その信号か電離層伝搬時に遅れを生じ、Al11
位誤差の原因となる。そこで補正係数を用いて遅延補正
を行なっているか、それでも誤差を確実になくすことか
できなかった。
るスペクトル拡散信号に基づいて、+tl1位する場合
には、その信号か電離層伝搬時に遅れを生じ、Al11
位誤差の原因となる。そこで補正係数を用いて遅延補正
を行なっているか、それでも誤差を確実になくすことか
できなかった。
一方、Pコードによるスペクトル拡散信号は電離層によ
る伝搬遅延を実時間に補正することを1」的とするもの
であるか、前記したように公開されておらず、一般ユー
ザーは使用できない。
る伝搬遅延を実時間に補正することを1」的とするもの
であるか、前記したように公開されておらず、一般ユー
ザーは使用できない。
(課題を解決するための手段)
本発明は、GPS衛星から送信されるL1バンドとL2
ハントのスペクI・非拡散信号中に、同しPコードによ
るスペクトル拡散信号か同一位相で拡散変調されて乗せ
られている点、さらに測位のための航法情報を復調する
ためには、L1バンドのC/Aコ−1・によるスペクト
ル拡散信号を受信しなければならない点にも目してなさ
れたものであって、GPS衛星から送信されるL1バン
ドのスペクトル拡散信号中のC/Aコードによるスペク
トル拡散信号を干渉除去回路により除去してPコ−ドに
よるスペク)・ル拡散信号を取り出し、そのPコードに
よるスペクトル拡散信号と前記GPS衛星から送信され
るL2バンドのスペクトル拡散信号中のPコドによるス
ペクトル拡散信号との相対遅延時間差を変形DLL回路
により求めることを特徴とするものである。
ハントのスペクI・非拡散信号中に、同しPコードによ
るスペクトル拡散信号か同一位相で拡散変調されて乗せ
られている点、さらに測位のための航法情報を復調する
ためには、L1バンドのC/Aコ−1・によるスペクト
ル拡散信号を受信しなければならない点にも目してなさ
れたものであって、GPS衛星から送信されるL1バン
ドのスペクトル拡散信号中のC/Aコードによるスペク
トル拡散信号を干渉除去回路により除去してPコ−ドに
よるスペク)・ル拡散信号を取り出し、そのPコードに
よるスペクトル拡散信号と前記GPS衛星から送信され
るL2バンドのスペクトル拡散信号中のPコドによるス
ペクトル拡散信号との相対遅延時間差を変形DLL回路
により求めることを特徴とするものである。
(作 用)
本発明は上記したようなものであって、これによれば、
干渉除去回路てC/Aコードによるスペク]・ル拡散信
号か除去されることによりL1ハントのスペクトル拡散
信号から取り出されたPコードによるスペクトル拡散信
号と、L2ハン)・のスペク)・非拡散信号中のPコー
ドによるスペクトル拡散信号から変形DLLの追跡によ
って、2つのPコードによるスペクトル拡散信号の相対
遅延時間差を4111定できる。
干渉除去回路てC/Aコードによるスペク]・ル拡散信
号か除去されることによりL1ハントのスペクトル拡散
信号から取り出されたPコードによるスペクトル拡散信
号と、L2ハン)・のスペク)・非拡散信号中のPコー
ドによるスペクトル拡散信号から変形DLLの追跡によ
って、2つのPコードによるスペクトル拡散信号の相対
遅延時間差を4111定できる。
(実施例)
次に本発明の実施例を図面に基ついて説明する。
GPSは、第1図に示すように、6つの異なる円軌道(
周期12時間、高度20.000Km)上にある合計1
8個の周回衛星]からなる宇宙部2と地上にある制御部
3と利用者部4から構成されている。
周期12時間、高度20.000Km)上にある合計1
8個の周回衛星]からなる宇宙部2と地上にある制御部
3と利用者部4から構成されている。
このGPSによれば、利用者か航空機等に搭載された受
信機で航法信号を受信して、航法ブタに含まれている軌
道データから衛星1までの距離を測ることにより受信機
の位置か算出できるか、前記した従来方式のように、C
/Aコドによるスペクトル拡散信号に基づいて測位する
場合には、測位誤差を確実になくすことはできない。
信機で航法信号を受信して、航法ブタに含まれている軌
道データから衛星1までの距離を測ることにより受信機
の位置か算出できるか、前記した従来方式のように、C
/Aコドによるスペクトル拡散信号に基づいて測位する
場合には、測位誤差を確実になくすことはできない。
本発明は未公開のPコードによるスペクトル拡散信号を
知らなくても、C/Aコードによるスペクトル拡散信号
を適応的に除去することによりPコードによるスペクト
ル拡散信号を利用して、一般ユーサーより一層高い15
11位精度全行ようとするものであり、この方式を概略
的に説明すると、周回衛星1からのL1パンt”(15
75,42MHz)の送信信号中のC/ A m+−F
によるスペクトル拡散信号を干渉除去回路5 (R,K
ohn。
知らなくても、C/Aコードによるスペクトル拡散信号
を適応的に除去することによりPコードによるスペクト
ル拡散信号を利用して、一般ユーサーより一層高い15
11位精度全行ようとするものであり、この方式を概略
的に説明すると、周回衛星1からのL1パンt”(15
75,42MHz)の送信信号中のC/ A m+−F
によるスペクトル拡散信号を干渉除去回路5 (R,K
ohn。
11.1mai、M、l1atori and S
、Pa5upathy: ″へnAc1aptive
Canceller orCo−Channel I
nter−ference ror Spread−8
pectrum MultipleAccess Co
mmunication Network in a
PowerLine ” 、IEEE Journal
、5elected Area Comm5ept、1
.990 )を用いて除去し、これにより得られたPコ
ードによるスペクトル拡散信号と、L2パンF (12
27,8Ml1z)中のPコードによるスペク)・ル拡
散信号を利用することにより、Δ1り定精度を改善する
ものである。ここで、Pコード自体はわからないか、変
形D L L (DelayLocked Loop)
回路6を用いて、L、、L、、バントのPコードによる
スペクトル拡散信号の相開時性より、L、、L2バンド
の電離層相対遅延時間を測定することが可能である。
、Pa5upathy: ″へnAc1aptive
Canceller orCo−Channel I
nter−ference ror Spread−8
pectrum MultipleAccess Co
mmunication Network in a
PowerLine ” 、IEEE Journal
、5elected Area Comm5ept、1
.990 )を用いて除去し、これにより得られたPコ
ードによるスペクトル拡散信号と、L2パンF (12
27,8Ml1z)中のPコードによるスペク)・ル拡
散信号を利用することにより、Δ1り定精度を改善する
ものである。ここで、Pコード自体はわからないか、変
形D L L (DelayLocked Loop)
回路6を用いて、L、、L、、バントのPコードによる
スペクトル拡散信号の相開時性より、L、、L2バンド
の電離層相対遅延時間を測定することが可能である。
次いで、その具体的方式を、とくに重要な干渉除去回路
5と変形DLL回路6を中心に、第2図に基づいて説明
する。
5と変形DLL回路6を中心に、第2図に基づいて説明
する。
(イ)干渉除去回路5
まず3つ以上の衛星信号を到来方向、受信電力によって
分離する。この分離方法としては、アレーアンテナ7や
信号選択回路と指向性更新制御回路による適応指向性制
御アンテナ等による方法がある。分離した1つの衛星信
号を増幅し、Ll、L2バンドの受信信号をBPF。
分離する。この分離方法としては、アレーアンテナ7や
信号選択回路と指向性更新制御回路による適応指向性制
御アンテナ等による方法がある。分離した1つの衛星信
号を増幅し、Ll、L2バンドの受信信号をBPF。
BPF2ろ波器(帯域幅約20M)Iz ) 8. 9
を通過させた後、局部基準周波数f、、f2によって、
同一の中間周波数にキャリア周波数変換する。L1バン
ド信号中のC/Aコードによるスペクトル拡散信号はC
/Aコードの生成情報が既知であるから、受信側の局発
C/Aコード生成により復調できる。
を通過させた後、局部基準周波数f、、f2によって、
同一の中間周波数にキャリア周波数変換する。L1バン
ド信号中のC/Aコードによるスペクトル拡散信号はC
/Aコードの生成情報が既知であるから、受信側の局発
C/Aコード生成により復調できる。
ここまでは、従来のC/Aコード受信機と同様で、3つ
以上の衛星1のC/Aコードによるスペクトル拡散信号
を復調し、GPSの航法ブタを用いることにより受信機
の位置を算出できる。
以上の衛星1のC/Aコードによるスペクトル拡散信号
を復調し、GPSの航法ブタを用いることにより受信機
の位置を算出できる。
しかし、本方式ではさらにり、、L2バンドのPコード
によるスペクトル拡散信号の相関特性を利用するために
、復調した航法データをC/Aコードにより再拡散し、
その再拡散信号から適応ディジタルフィルタ(ADF)
により、C/Aコードによる拡散変調された受信スペク
トル拡散信号のレプリカを作り、受信信号から減するこ
とにより、Pコードによるスペクトル拡散信号が得られ
る。
によるスペクトル拡散信号の相関特性を利用するために
、復調した航法データをC/Aコードにより再拡散し、
その再拡散信号から適応ディジタルフィルタ(ADF)
により、C/Aコードによる拡散変調された受信スペク
トル拡散信号のレプリカを作り、受信信号から減するこ
とにより、Pコードによるスペクトル拡散信号が得られ
る。
A D F 1A D F 2適応デイジタルフイルタ
10.11は符号量干渉の軽減、再拡散信号の振幅と位
相の一致のために用いられる。ADFの更新によって、
L1バンド中のC/Aによるスペクトル拡散信号は完全
に除去され、2バンドの信号が平衡状態になる。
10.11は符号量干渉の軽減、再拡散信号の振幅と位
相の一致のために用いられる。ADFの更新によって、
L1バンド中のC/Aによるスペクトル拡散信号は完全
に除去され、2バンドの信号が平衡状態になる。
(ロ)変形DLL回路6
C/Aコードで変調されたスペクトル拡散信号を除去し
たL1バンドにはPコードによるスペクトル拡散信号が
残っている。L、、L2ハントの2つのPコードによる
スペクトル拡散信号は電離層伝搬遅延の相対遅延時間差
を含んでいる。その一定の相対遅延時間差を持つ2信号
から変形DLLの追跡によって、2つのPコドによるス
ペクトル拡散信号の相対遅延時間差を測定できる。この
変形DLLは従来のDLLとは異なり、従来のDLLが
既知の局部拡散信号であるのに対し、受信信号から取り
出した雑音を含む拡散信号を利用して、VCC(Vol
tage Controlled C1ock)を可変
遅延器12で置き換えるものである。
たL1バンドにはPコードによるスペクトル拡散信号が
残っている。L、、L2ハントの2つのPコードによる
スペクトル拡散信号は電離層伝搬遅延の相対遅延時間差
を含んでいる。その一定の相対遅延時間差を持つ2信号
から変形DLLの追跡によって、2つのPコドによるス
ペクトル拡散信号の相対遅延時間差を測定できる。この
変形DLLは従来のDLLとは異なり、従来のDLLが
既知の局部拡散信号であるのに対し、受信信号から取り
出した雑音を含む拡散信号を利用して、VCC(Vol
tage Controlled C1ock)を可変
遅延器12で置き換えるものである。
第2図に示すように中間周波数に落とされたL2バンド
の信号をPコードの1チップ時間分遅延させる。一方、
中間周波数に落とされたL1バンドの信号を可変遅延器
12に通して、遅延されたL2バンドより1チップ進む
ように適応的に制御する。更にその可変遅延器12の出
力をPコードの2チップ時間分遅延器13に通して、L
2バンドより1チップ遅れの信号を得る。
の信号をPコードの1チップ時間分遅延させる。一方、
中間周波数に落とされたL1バンドの信号を可変遅延器
12に通して、遅延されたL2バンドより1チップ進む
ように適応的に制御する。更にその可変遅延器12の出
力をPコードの2チップ時間分遅延器13に通して、L
2バンドより1チップ遅れの信号を得る。
このようにして、2Δ形DLLの原理により、L、、L
2バンドの2つのPツー1間の位相ヲロックさせれば、
可変遅延器12より、2つのPコードによるスペクトル
拡散信号間の相対遅延時間を知ることができる。すなわ
ち、同一の中間周波数に落とされ、上述のような遅延操
作を行ったり、、L2バンド信号は相関特性を利用する
遅延弁別器D D (Delay Discrimin
ation)14を通過させると、相対遅延時間に対す
る誤差信号を発生する。その誤差信号をループフィルタ
15と積分器16に通し、可変遅延器12を更新する。
2バンドの2つのPツー1間の位相ヲロックさせれば、
可変遅延器12より、2つのPコードによるスペクトル
拡散信号間の相対遅延時間を知ることができる。すなわ
ち、同一の中間周波数に落とされ、上述のような遅延操
作を行ったり、、L2バンド信号は相関特性を利用する
遅延弁別器D D (Delay Discrimin
ation)14を通過させると、相対遅延時間に対す
る誤差信号を発生する。その誤差信号をループフィルタ
15と積分器16に通し、可変遅延器12を更新する。
DLLロック状態における可変遅延器12の遅延値出力
から電離層によるL1L2バンドの相対遅延値か求めら
れる。
から電離層によるL1L2バンドの相対遅延値か求めら
れる。
(発明の効果)
このように本発明によるときは、GPS衛星から送信さ
れるり、、L2バンドの信号中に含まれるPコードの情
報を知らないまま、2つのPコードによるスペクトル拡
散信号の相関特性を利用することにより、C/Aコード
の情報か利用でき、C/Aコードだけを用いる前記従来
の受信方式に比して高精度のil++位を達成すること
ができる効果を有する。
れるり、、L2バンドの信号中に含まれるPコードの情
報を知らないまま、2つのPコードによるスペクトル拡
散信号の相関特性を利用することにより、C/Aコード
の情報か利用でき、C/Aコードだけを用いる前記従来
の受信方式に比して高精度のil++位を達成すること
ができる効果を有する。
また、特に電離層遅延差を検出するために複雑な回路と
計算が不要で、移動体等においても実時間の71111
定かできる効果を有する。
計算が不要で、移動体等においても実時間の71111
定かできる効果を有する。
第1図はGPSによる測位ンステムの概略説明図、第2
図は本発明の受信方式の具体的なブロック図である。 1 ・GPS衛星 5・干渉除去回路6・・変形
DLL回路 ] ]
図は本発明の受信方式の具体的なブロック図である。 1 ・GPS衛星 5・干渉除去回路6・・変形
DLL回路 ] ]
Claims (1)
- GPS衛星から送信されるL_1バンドのスペクトル
拡散信号中のC/Aコードによるスペクトル拡散信号を
干渉除去回路により除去してPコードによるスペクトル
拡散信号を取り出し、そのPコードによるスペクトル拡
散信号と前記GPS衛星から送信されるL_2バンドの
スペクトル拡散信号中のPコードによるスペクトル拡散
信号との相対遅延時間差を変形DLL回路により求める
ことを特徴とするGPSにおけるC/Aコード除去形周
波数ダイバーシティ相関受信方式。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2236538A JP2873872B2 (ja) | 1990-09-06 | 1990-09-06 | Gpsにおけるc/aコード除去形周波数ダイバーシティ相関受信方式 |
US07/636,789 US5093839A (en) | 1990-09-06 | 1991-01-02 | Frequency diversity receiving system based on cancellation of C/A code in GPS |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2236538A JP2873872B2 (ja) | 1990-09-06 | 1990-09-06 | Gpsにおけるc/aコード除去形周波数ダイバーシティ相関受信方式 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04116483A true JPH04116483A (ja) | 1992-04-16 |
JP2873872B2 JP2873872B2 (ja) | 1999-03-24 |
Family
ID=17002157
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2236538A Expired - Fee Related JP2873872B2 (ja) | 1990-09-06 | 1990-09-06 | Gpsにおけるc/aコード除去形周波数ダイバーシティ相関受信方式 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5093839A (ja) |
JP (1) | JP2873872B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP2009027305A (ja) * | 2007-07-18 | 2009-02-05 | Seiko Epson Corp | 受信回路、電子機器及びノイズキャンセル方法 |
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