JPH0465687A - Method and device for processing received signal from position measurement satellite and navigation system - Google Patents

Method and device for processing received signal from position measurement satellite and navigation system

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JPH0465687A
JPH0465687A JP17742390A JP17742390A JPH0465687A JP H0465687 A JPH0465687 A JP H0465687A JP 17742390 A JP17742390 A JP 17742390A JP 17742390 A JP17742390 A JP 17742390A JP H0465687 A JPH0465687 A JP H0465687A
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satellite
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Abstract

PURPOSE:To shorten a search time and to improve measurement accuracy by calculating the SN ratio of the signal from a position measurement satellite from necessary parameters, finding an optimum synchronous parameter, and determining the current position of a moving body. CONSTITUTION:The SN ratio of the signal from the position measurement satellite of a worldwide system (GPS) is calculated from a gain pattern corresponding to the elevation angle of an antenna and the synchronous parameter is found according to the arithmetic effect. Then the band of a narrow-band filter is widened up to a high elevation angle where the satellite is seen and psuedo noise (PN) phase synchronization is performed fast. When the elevation angle where the GPS satellite is seen is low, the band of this filter is narrowed down and the PN phase synchronization is performed at a slow speed. Then when the current position of the moving body is determined, high-accuracy distance and position measurement is performed with a short search time.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はNAVSTAR/GPS衛星からの信号を受信
する受信装置と受信信号処理方法、及び前記信号を利用
したナビゲーションシステムに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a receiving device for receiving signals from NAVSTAR/GPS satellites, a received signal processing method, and a navigation system using the signals.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

G P S (Global ’Positionin
gSystem :全世界測位システム)は、米国国防
総省が構築を進めている人工衛星を用いた全世界電波航
法システムである。
GPS (Global 'Positionin'
gSystem (Global Positioning System) is a global radio navigation system using artificial satellites that is being constructed by the United States Department of Defense.

システムは衛星系と地上系から構成される。衛星系は最
終的に計24個揃う予定であり、システムが完成すれば
24時間、全世界で3次元測位が可能になる。
The system consists of a satellite system and a ground system. The satellite system will eventually have a total of 24 units, and once the system is complete, it will be possible to perform 3D positioning around the world 24 hours a day.

GPS衛星から送られる信号は、干渉や妨害を受けにく
い、信号秘匿能力が高い、距離測定、時刻同期が可能、
符号分割多重接続が可能などの優れた能力を持つスペク
トラム拡散変調信号である。
Signals sent from GPS satellites are not susceptible to interference or jamming, have high signal concealment ability, and are capable of distance measurement and time synchronization.
It is a spread spectrum modulation signal with excellent capabilities such as code division multiple access.

スペクトラム拡散変調は、情報データ信号を、その情報
信号の周波数帯域より広帯域で、かつ自己相関が高くて
相互相関が低いという特徴を有するランダムな符号であ
る擬似雑音符号(Pseu−do  N。
Spread spectrum modulation uses a pseudo-noise code (Pseu-do-N), which is a random code for transmitting an information data signal in a frequency band wider than the frequency band of the information signal, and has the characteristics of high autocorrelation and low cross-correlation.

i、se符号:PN符号)で変調しくこれをPN拡散と
呼ぶ)伝送する方式である。このため、スペクトラム拡
散信号の受信装置には、次の機能が必要となる。まず送
信側で情報データの拡散に用いたPN符号と同じパター
ンのPN符号を受信機内部で生成し、そのPN符号の位
相と受信信号のPN符号の位相を一致させて乗算し復調
することで、送信された情報データを復調する機能であ
る(これをPN逆拡散と呼ぶ)。
i, se code: PN code), and this is called PN spreading). Therefore, the following functions are required for a spread spectrum signal receiving device. First, a PN code with the same pattern as the PN code used to spread information data on the transmitting side is generated inside the receiver, and the phase of the PN code and the phase of the PN code of the received signal are matched and multiplied and demodulated. , is a function of demodulating the transmitted information data (this is called PN despreading).

次に、その動作を詳細に説明する。Next, its operation will be explained in detail.

受信装置立ち上げ後、受信すべき信号のPN符号と受信
機内部で作成するPN符号の位相が一致(位相同期)す
るまでPN符号の位相を変化させる、いわゆるPNサー
チを同期捕捉するまで行い逆拡散信号を得る。
After the receiving device is started up, the phase of the PN code is changed until the phase of the PN code of the signal to be received matches the phase of the PN code created inside the receiver (phase synchronization), so-called PN search is performed until synchronization is acquired. Get the spread signal.

次に、この逆拡散信号には不用な雑音信号が多く混入し
ているため、逆拡散信号の中心周波数と、前記逆拡散信
号から不要な雑音を除去する狭帯域なフィルタの中心周
波数を一致させて、逆拡散信号をろ波する(周波数同期
)。前記動作により、不用な雑音成分を除去して情報信
号を復調しPN同期を確立する。
Next, since this despread signal contains many unnecessary noise signals, the center frequency of the despread signal is matched with the center frequency of a narrowband filter that removes unnecessary noise from the despread signal. to filter the despread signal (frequency synchronization). The above operation removes unnecessary noise components, demodulates the information signal, and establishes PN synchronization.

以上の操作によりPN同期が確立した後は、常にPN符
号の位相が一致するように、(例えば横山光雄著「スペ
クトル拡散通信システムJ PP、311−325に示
されるように)震動ループ回路からの信号に基づいてP
N符号発生器を制御し くPN同期追跡)、PN)−ラッキングする。そのトラ
ッキング状態より3衛星以上のGPS衛星と受信機間の
距離を測定し、自己位置を演算する。
After PN synchronization is established through the above operations, the PN synchronization from the vibrating loop circuit must be performed so that the PN codes always match in phase (for example, as shown in Mitsuo Yokoyama, "Spread Spectrum Communication System J PP, 311-325"). P based on the signal
The N code generator is controlled by PN synchronization tracking), PN)-racking. Based on the tracking state, the distance between three or more GPS satellites and the receiver is calculated, and the self-position is calculated.

上記GPS受信装置では、電源立ち上げ後測位を行なう
までには位相同期や周波数同期といった過程が必要不可
欠であり、時間を要する。そのため、従来は特開昭58
−191552号公報に示される方式により同期サーチ
スピードを可変し、立ち上げ時間を短縮する方法がある
In the above-mentioned GPS receiving device, processes such as phase synchronization and frequency synchronization are indispensable and time consuming until positioning is performed after the power is turned on. Therefore, conventionally, the
There is a method of varying the synchronization search speed and shortening the start-up time using the method disclosed in Japanese Patent No. 191552.

〔発明が解決1ようとする問題点〕 GPS衛星が送信する電波の信号レベルは、衛星の仰角
や、受信装置に使用するアンテナの利得パターンの仰角
に対する偏差などの要因により、大きく変化する。
[Problems to be Solved by the Invention 1] The signal level of radio waves transmitted by a GPS satellite varies greatly depending on factors such as the elevation angle of the satellite and the deviation of the gain pattern of the antenna used in the receiving device from the elevation angle.

そのため、信号レベルにより最適なPNサーチスピード
や、不用な雑音を除去する狭帯域フィルタの帯域幅、及
び震動ループ回路におけるループフィルタ等のパラメー
タを最適に選択する必要がある。しかしく1)従来、こ
れらパラメータを信号レベルによらず一律にしていたた
め、位相同期や周波数同期に要する時間が長くなるとい
う問題があった。また(2)同期に要する時間と、距離
の測定精度の間には相反する性質があり、−律にこれら
パラメータを設定すると両特性を満足させるのが困難で
あった。また震動ループ回路において、データが反転す
るとき距離の測定精度が悪化するという問題点があった
。さらに(3)GPS信号の受信可否や信号レベルは、
測位に使用する衛星の組合せを変更するためにのみ使用
されていた。
Therefore, it is necessary to optimally select parameters such as the optimal PN search speed, the bandwidth of the narrow band filter for removing unnecessary noise, and the loop filter in the vibration loop circuit depending on the signal level. However, 1) Conventionally, these parameters were set uniformly regardless of the signal level, which caused a problem in that the time required for phase synchronization and frequency synchronization became long. Furthermore, (2) there are contradictory properties between the time required for synchronization and the accuracy of distance measurement, and it is difficult to satisfy both characteristics if these parameters are set arbitrarily. Furthermore, in the vibration loop circuit, there is a problem in that when the data is reversed, the accuracy of distance measurement deteriorates. Furthermore, (3) whether or not GPS signals can be received and the signal level are
It was only used to change the combination of satellites used for positioning.

本発明の目的は、PNサーチに要する時間を短縮すると
ともに、距離の測定精度を上げて測位誤差を少なくする
ことにある。さらにGPS信号の受信可否や受信信号レ
ベルの情報をナビゲーションシステムに応用し、測位精
度の高いナビゲーションシステムを実現することにある
An object of the present invention is to shorten the time required for a PN search, improve distance measurement accuracy, and reduce positioning errors. Furthermore, it is an object of the present invention to realize a navigation system with high positioning accuracy by applying information on whether or not a GPS signal can be received and the level of the received signal to the navigation system.

(問題を解決するための手段〕 上記目的を達成するために、本発明は、(1)GPS衛
星から送信された航法データと測位する時刻より、その
時刻に見えるGPS衛星の仰角を予め計算し、その仰角
におけるアンテナの利得やGPS信号の伝搬損失から、
受信されるGPS信号のS/N比(信号対雑音比)を求
める機能を備えた。さらに、その値より最適なPNサー
チスピードや、逆拡散信号から不用な雑音を除去するフ
ィルタの帯域幅、及び震動ループ回路におけるループフ
ィルタのパラメータを設定し、PN同期捕捉や追従する
機能を備えたものである。
(Means for solving the problem) In order to achieve the above object, the present invention (1) calculates in advance the elevation angle of the GPS satellite visible at that time from the navigation data transmitted from the GPS satellite and the time of positioning. , from the antenna gain and GPS signal propagation loss at that elevation angle,
Equipped with a function to determine the S/N ratio (signal-to-noise ratio) of the received GPS signal. Furthermore, the optimum PN search speed, the filter bandwidth for removing unnecessary noise from the despread signal, and the loop filter parameters in the vibration loop circuit can be set from this value, and the PN synchronization acquisition and tracking functions can be set. It is something.

(2)GPS衛星の航法データが全くないとき、または
そのデータの信頼度が著しく悪いときや、時刻情報がな
いときには、最初にフィルタの帯域幅を広げてGPS信
号め同期捕捉を行い、それでPN同期が得ら′丘なかっ
た場合には、フィルタの帯域幅を狭めて同期捕捉を行い
、PN同期を確立する機能を備えたものである。
(2) When there is no navigation data from GPS satellites, when the reliability of that data is extremely low, or when there is no time information, first widen the filter bandwidth and perform synchronized acquisition of the GPS signal, then PN If synchronization is not achieved, the filter bandwidth is narrowed to acquire synchronization and establish PN synchronization.

(3)震動ループ回路におけるループフィルタのパラメ
ータを、゛同期追跡前後で切り替える機能を備えたもの
である。□ (4)GPS衛星の航法データ信号が反転する時間を前
のデータ反転から推定し、データが反転するときは震動
ループ回路におけるループフィルタへの信号入力を止め
、出力をホールドする゛機能を備えたものである。
(3) It is equipped with a function to switch the parameters of the loop filter in the vibration loop circuit before and after synchronous tracking. □ (4) Equipped with a function that estimates the time when the navigation data signal of the GPS satellite reverses from the previous data reversal, and when the data reverses, stops the signal input to the loop filter in the vibration loop circuit and holds the output. It is something that

(5)GPS信号のS/N比などの外部情報を入力する
手段を備え、その情報をもとに最適なPNサーチスピー
ド・逆拡散信号から不用な雑音を除去する狭帯域フィル
タの帯域幅・震動ループ回路におけるループフィルタの
パラメータを設定する機能を備えたものである。
(5) Equipped with a means to input external information such as the S/N ratio of the GPS signal, and based on that information, determine the optimal PN search speed, the bandwidth of the narrowband filter that removes unnecessary noise from the despread signal, It has a function to set the parameters of the loop filter in the vibration loop circuit.

(6)GPS信号の受信の可否、GPS信号の受信レベ
ルなどの情報を外部に出力する機能を持ち、ナビゲーシ
ョンシステムではその情報と地図データに記録されてい
る周囲建物状況を突合せ、現在位置を推定する機能を備
えたものである。
(6) It has a function that outputs information such as whether or not GPS signals can be received and the level of GPS signal reception, and the navigation system compares this information with the surrounding building conditions recorded in the map data to estimate the current position. It is equipped with the function of

〔作用〕[Effect]

(1)GP≦信号のS/N比は、GPS衛星の見える仰
角のGPS信号伝搬損失とアンテナの仰角に対する利得
パターンから計算される。GPS衛星の見える仰角が高
いときには不用な雑音を除去する狭帯域フィルタの帯域
を広げ、高速にPN位相同期をとる。またGPS衛星の
見える仰角が低いときには、このフィルタの帯域を狭め
、低速でPN位相同期をとる。
(1) The S/N ratio of GP≦signal is calculated from the GPS signal propagation loss at the visible elevation angle of the GPS satellite and the gain pattern with respect to the antenna elevation angle. When the elevation angle at which a GPS satellite can be seen is high, the band of a narrow band filter that removes unnecessary noise is widened to achieve high-speed PN phase synchronization. Furthermore, when the elevation angle at which the GPS satellite can be seen is low, the band of this filter is narrowed and PN phase synchronization is achieved at low speed.

(2)GPS衛星の航法データが全くないとき、または
そのデータの信頼度が著しく悪いとき、時刻情報がない
ときには、apcJt号のレベルを計算できないので、
まず逆拡散信号から不用な雑音を除去する狭帯域フィル
タの帯域゛を広げ、PNサーチを行う。この処理で同期
が検圧されない場合はGPS信号のレベルが低いので、
このフィルタの帯域を狭めてS/N比を向上させる。さ
らにpNサーチを行い、PN同期勢確立する。
(2) When there is no navigation data from GPS satellites, or when the reliability of that data is extremely low, or when there is no time information, the level of the apcJt cannot be calculated.
First, a PN search is performed by widening the band of a narrowband filter that removes unnecessary noise from the despread signal. If synchronization is not detected during this process, the level of the GPS signal is low, so
Narrowing the band of this filter improves the S/N ratio. Furthermore, a pN search is performed to establish PN synchronization.

(3) l:動ループにiけるループフィルタのパラメ
ータを、PN同期を検圧した時点から測位を開始するま
では短時間に、かつ安定にPNトラーツキングが成り立
つパラメータを選択しくループフィルタ内の乗算器の定
数を小さくする)、測位を開始した後は距離の測定誤差
が最小になるパラメータを選択する(ループフィルタ内
の乗算器の定数を大きくする)ように働く。
(3) l: The parameters of the loop filter in the dynamic loop should be selected to ensure stable PN tracking in a short period of time from the time when PN synchronization is detected until the start of positioning. After starting positioning, the parameters that minimize the distance measurement error are selected (increasing the constant of the multiplier in the loop filter).

(4)GPS衛星の航法データ信号は50BPSなので
、20m5おきにデータが反転する。この性質を利用し
、前のデータ反転から次のデータ反転がいつ起きるかを
計算し、データ反転が起きるときには震動ループにおけ
るループフィルタへの信号入力を止める一方、出力信号
をホールドするように働く。
(4) Since the navigation data signal of the GPS satellite is 50 BPS, the data is inverted every 20 m5. Using this property, it calculates when the next data inversion will occur based on the previous data inversion, and when the data inversion occurs, it stops the signal input to the loop filter in the vibration loop and holds the output signal.

(5)以前に受信したときのGPS信号レベルなどの情
報を外部データとして受取り、それにもとづき信号レベ
ルが高いと判′断されたときには、逆拡散信号から不用
な雑音を除去する狭帯域フィルタの帯域を広げ、高速に
PN位相同期をとる。また信号レベルが低いと判断され
たときには、このフィルタの帯域を狭め、低速でPN位
相同期をとる。
(5) When information such as the previously received GPS signal level is received as external data and the signal level is determined to be high based on that information, the band of a narrowband filter that removes unnecessary noise from the despread signal is applied. widen and achieve high-speed PN phase synchronization. Furthermore, when it is determined that the signal level is low, the band of this filter is narrowed and PN phase synchronization is achieved at low speed.

(6)ナビゲーションシステムで自己位置の測定にGP
S信号を利用する場合、GPS信号の受信可否や信号レ
ベルより、そのGPS衛星が見える方向・に障害物があ
るか否かを確認する。障害物があると判断したときには
、地図情報とGPS受信装置から構成される装置情報を
突き合わせる。さらにGPS衛星が見える方向に障害物
があるか否かを地図で調べる。さらに障害物の陰になる
ようにマツプマツチングして自己位置を決定する。
(6) GP for measuring self-position with navigation system
When using the S signal, it is checked whether there are any obstacles in the direction in which the GPS satellite can be seen, based on whether or not the GPS signal can be received and the signal level. When it is determined that there is an obstacle, map information and device information constituted by the GPS receiver are compared. Additionally, check the map to see if there are any obstacles in the direction of the GPS satellites. Furthermore, the self-position is determined by map-matching so that it is behind the obstacle.

(実施例〕 以下、□本発明の1実施例を第1図を用いて説明する。(Example〕 Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

   ゛ 第1−は本発明を適用したGPS受信装置の1構成例で
ある。
``No. 1'' is an example of a configuration of a GPS receiving device to which the present invention is applied.

第1図で、GPS衛星から送信された中心周波数157
5゜42MHzのスペクトラム拡散信号は、アンテナ1
で捕らえられ高周波部23に送られる。
In Figure 1, the center frequency 157 transmitted from the GPS satellite
The 5°42MHz spread spectrum signal is transmitted by antenna 1.
is captured and sent to the high frequency section 23.

高周波部23は、この信号を低雑音アンプ2にて増幅し
、基準発振器22(例えば発信周波数が65.472M
Hzのもの)で周波数管理される第1局部発振器4で作
成した搬送波(例えば発信周波数1509.948M)
(z)によりミキサ3でダウンコンバージョンし、第1
中間周波信号Slを得る。
The high frequency section 23 amplifies this signal with the low noise amplifier 2, and generates a reference oscillator 22 (for example, with an oscillation frequency of 65.472M).
carrier wave (for example, oscillation frequency 1509.948M) created by the first local oscillator 4 whose frequency is controlled by
(z), down conversion is performed at mixer 3, and the first
An intermediate frequency signal Sl is obtained.

さらにこの信号S1から不要な雑音信号を帯域通過フィ
ルタ5(例えば通過帯域幅約2 M Hz )で除去し
、逆スペクトラム拡散部24に送る。
Further, unnecessary noise signals are removed from this signal S1 by a bandpass filter 5 (for example, a passband width of about 2 MHz), and the signal is sent to the inverse spectrum spreading section 24.

逆スペクトラム拡散部24では、PN符号NCO3とP
N符号発生器7により、受信すべきGPS衛星信号のP
N符号と同じパターンで、かつ同位相のPN符号で、高
周波部23がら送られ為スペクトラム拡散信号を逆拡散
し、第2中間周波信号S2を得る。
In the reverse spectrum spreading section 24, the PN code NCO3 and P
The N code generator 7 generates P of the GPS satellite signal to be received.
With the PN code having the same pattern and the same phase as the N code, the spread spectrum signal sent from the high frequency section 23 is despread to obtain the second intermediate frequency signal S2.

この第2中間周波信号S2を2分岐し、基準発振器22
の出力位相差を90”とした2′″:)の信号と混合し
て周波数変換(ダウンコンバージョン)し1位相が90
°相異なる第3中間周波信号S3.a、bを得る(それ
ぞ1[信号、Q信号とよばれる)。
This second intermediate frequency signal S2 is branched into two, and the reference oscillator 22
The output phase difference is 90" and the signal is mixed with the signal of 2'":
° Different third intermediate frequency signal S3. Obtain a and b (each called 1 [signal, Q signal).

以上のようにI、Q信号に一分離処理することで、低い
サンプリング周波数で処理可能とするとともに、ディジ
タル信号処理部の構成を簡略化している。
By performing separate processing on the I and Q signals as described above, processing is possible at a low sampling frequency, and the configuration of the digital signal processing section is simplified.

さらにA/D変換器の前に設けられた低域通過フィルタ
12.a、bで、A/D変換器のサンプリング周波数の
172以上の周波数成分である折り返し信号を除去し、
信号S4.a、bを得る。
Furthermore, a low pass filter 12 provided in front of the A/D converter. In a and b, remove the aliased signal which is a frequency component of 172 or more of the sampling frequency of the A/D converter,
Signal S4. Obtain a and b.

ここで信号83.a、bはドツプラ効果により約±4K
Hzの周波数変動があり、また基準発信器の周波数変動
を考慮すると低域通過フィルタ12、a、’bの遮断周
波数を約5〜7KHzに選ぶと良い。
Here signal 83. a and b are approximately ±4K due to Doppler effect
Considering the frequency fluctuation of Hz and the frequency fluctuation of the reference oscillator, it is preferable to select the cutoff frequency of the low-pass filter 12, a, 'b to be about 5 to 7 KHz.

さらに、A/II>変換器でこのアナログ信号S4゜a
、bを(例えば基準発信器信号を分局器11で4096
分周した15.984375MHzのサンプリング信号
で)ディジタル信号S5.a、、bに変換し、ディジタ
ル信号処理部25に送る。
Furthermore, in the A/II> converter, this analog signal S4゜a
, b (for example, the reference oscillator signal is output by the branching unit 11 to 4096
15.984375MHz sampling signal) digital signal S5. a, , b and sent to the digital signal processing section 25.

ディジタル信号処理部25では、ディジタル発振器で構
成される第3局部発振器15から出力される搬送波信号
と、信号S5.a、bをミキサ14゜a、bで混合し、
ダウンコンバージョンされた信号S6.a、bを得る。
In the digital signal processing section 25, the carrier wave signal output from the third local oscillator 15 constituted by a digital oscillator and the signal S5. Mix a and b with mixer 14°a and b,
Down-converted signal S6. Obtain a and b.

さらに、演算部21からの信号816により、アダプテ
ィブに信号遮断周波数を変更可能で通過帯域を変えら九
る低域通過フィルタ16.a、bで、信号56.a、b
がら不要な雑音を除去し、航法データ信号を含んだ搬送
波信号S7.a、bを得る。
Further, a low-pass filter 16 whose signal cutoff frequency and passband can be adaptively changed according to a signal 816 from the calculation unit 21. a, b, signal 56. a, b
A carrier wave signal S7. from which unnecessary noise has been removed and which contains a navigation data signal. Obtain a and b.

データ復調器17は、例えばコスタス復調器やTAN形
式復調器で構成され、希望とするデータを含んだ搬送波
信号S7.a、bがら搬送波信号を再生し、これを入力
信号と比較することでデータ信号S8を復調し、演算部
21に送る。
The data demodulator 17 is composed of, for example, a Costas demodulator or a TAN format demodulator, and is a carrier wave signal S7. A carrier wave signal is reproduced from a and b, and the data signal S8 is demodulated by comparing it with the input signal and sent to the arithmetic unit 21.

また検波器18は、入力信号S7.a、bの自乗和の平
方根を計算し、入力信号の振幅情報信号S9を得る。
The detector 18 also detects the input signal S7. The square root of the sum of the squares of a and b is calculated to obtain the amplitude information signal S9 of the input signal.

この信号S9は演算部21に送られ、$9の振幅が設定
したレベル以上であればPN同期状態、S9の振幅が設
定したレベル以下であればPN非同期状態と判別し、そ
の結果をPN同期信号513として出力する。
This signal S9 is sent to the arithmetic unit 21, and if the amplitude of $9 is above the set level, it is determined that the PN synchronization state is determined, and if the amplitude of S9 is below the set level, it is determined that the PN asynchronous state is determined, and the result is determined as the PN synchronization state. It is output as a signal 513.

さらに振幅情報信号S9は震動ループ19に送られ、基
準発振器22から発信されたデイザ−信号814による
処理や、演算部からの基準信号S17により設定された
フィルタ周波数でフィルタリング処理されてPN同期追
跡信号510が出力される。なお、震動ループ19へは
演算部21からデータ反転信号S15も入力され検波器
18からの信号S9の震動ループ19への入力を制御し
ている。
Further, the amplitude information signal S9 is sent to the vibration loop 19, where it is processed by the dither signal 814 transmitted from the reference oscillator 22 and filtered at a filter frequency set by the reference signal S17 from the calculation section, and is then processed to produce a PN synchronization tracking signal. 510 is output. Note that the data inversion signal S15 is also input to the vibration loop 19 from the calculation unit 21, and controls the input of the signal S9 from the detector 18 to the vibration loop 19.

またスイッチ20はPN同期捕捉信号SSl上PN同期
追跡信号S10を切り替えるものである。
Further, the switch 20 switches between the PN synchronization acquisition signal SSL and the PN synchronization tracking signal S10.

演算部21からのPN同期信号813が非同期状態を示
していれば演算部21から出力されるPN同細捕捉信号
Sllに切り替えられ、同期状態を示していればPN同
期、追跡信号S10に切り替えられる。
If the PN synchronization signal 813 from the calculation unit 21 indicates an asynchronous state, it is switched to the PN synchronization acquisition signal Sll output from the calculation unit 21, and if it indicates a synchronous state, it is switched to the PN synchronization and tracking signal S10. .

このスイッチ20から出力される制御信号S12はPN
符号NCO3に入力され、PN符号の位相を制御し、P
N同”□期状態を作り出す。
The control signal S12 output from this switch 20 is PN
It is input to the code NCO3, controls the phase of the PN code, and
Creates a “N same” □ period state.

以上の構成でGPS信号を復調し、測位がなされるが、
従来方式と異′なる点は、低域通過フィルタ16.a、
bの遮断周波数を演算部21からの信号S16に基づい
てアダプティブに変化できること、同じく演算部21か
らの制御信号S17に基づいて震動ループのフィルタ定
数を変化できること、PN同期捕捉信号SSl上変化可
能でPN同期点を捜す速度(サーチスピード)を自由自
在に変化できる点にある。このPNサーチは、受信波の
PN符号チップレート周波数と受信機内部で作成するP
N符号のチップレート周波数をわずかに違えることによ
り、等価的にPN符号の位相を変化させることで実現さ
れる。例えば受信波PN符号のチップレート周波数を1
.023MHz、受信機内部で生成するPN符号のチッ
プレート周波数を1.0232MHzとすれば、サーチ
スピードは200BIT/Secになる。従ってサーチ
を早めるには、互いのチップレート周波数差を大きくす
れば良いことになる。
With the above configuration, GPS signals are demodulated and positioning is performed.
The difference from the conventional method is that the low-pass filter 16. a,
The cutoff frequency of b can be adaptively changed based on the signal S16 from the calculation unit 21, the filter constant of the vibration loop can be changed based on the control signal S17 from the calculation unit 21, and the PN synchronization acquisition signal SSl can be changed. The advantage is that the speed at which the PN synchronization point is searched (search speed) can be changed freely. This PN search uses the PN code chip rate frequency of the received wave and the P
This is achieved by slightly changing the chip rate frequency of the N code and equivalently changing the phase of the PN code. For example, if the chip rate frequency of the received wave PN code is 1
.. 023 MHz, and the chip rate frequency of the PN code generated inside the receiver is 1.0232 MHz, the search speed is 200 BIT/Sec. Therefore, in order to speed up the search, it is sufficient to increase the difference in chip rate frequency between them.

次に演算部の処理構成を第2図を用いて説明する。Next, the processing configuration of the arithmetic unit will be explained using FIG. 2.

航法データ解析部44では復調されたGPS衛星航法デ
ータ信号S8から航法データを編集し。
The navigation data analysis unit 44 edits navigation data from the demodulated GPS satellite navigation data signal S8.

測位や速度演算に必要なアマルナツクデータ(GPS衛
星の概略位置情報)やエフオメリスデータ(GPS衛星
の詳細位置情報)への変換を行なう。
It performs conversion into Amarnaq data (approximate position information of GPS satellites) and E-homeris data (detailed position information of GPS satellites) necessary for positioning and speed calculations.

また、データ信号S8には搬送波のドツプラ周波数変化
量に関する情報も重畳して送られる。
Furthermore, information regarding the amount of change in Doppler frequency of the carrier wave is also superimposed on the data signal S8 and sent.

□フィルタ制御演算部45は、後述するGPS信号のS
/N比を推定演算し、低域通過フィルタの帯域幅を決定
し、フィルタ信号816をデジタル信号処理部24に出
力する。
□The filter control calculation unit 45 performs S
/N ratio is estimated, the bandwidth of the low-pass filter is determined, and the filter signal 816 is output to the digital signal processing section 24.

同期判定部46は1人力信号の振幅情報信号S9を監視
し、その振幅が設定したレベル以上であればPN同期状
態、振幅が設定したレベル以下であればPN非同期状態
と判別する。震動ループ制御演算部47は、後述する入
力信号のデータ反転時の測位精度悪化を防ぎ、かつ高速
で安定にトラッキングするためのループフィルタを最適
化するものである□、そのため、データ反転時刻を予測
してデータ反転信号S15を出力するとともに、ループ
フィルタの乗算器定数の制御信号S17により変イヒさ
せる。
The synchronization determination unit 46 monitors the amplitude information signal S9 of the human input signal, and determines that if the amplitude is above a set level, it is in a PN synchronized state, and if the amplitude is below a set level, it is determined to be a PN asynchronous state. The vibration loop control calculation unit 47 optimizes the loop filter to prevent deterioration of positioning accuracy when the data of the input signal is reversed and to perform stable tracking at high speed, which will be described later. Therefore, the vibration loop control calculation unit 47 predicts the data reversal time. It outputs a data inversion signal S15 and also changes the loop filter's multiplier constant using a control signal S17.

スイッチ制御信号部48は、同期捕捉モードと同期追跡
モードを切り換えるPN同期信号S13を出力する。
The switch control signal unit 48 outputs a PN synchronization signal S13 for switching between synchronization acquisition mode and synchronization tracking mode.

ドツプラ変動補償部49は、搬送波信号S7゜a、bに
ドツプラ変動の影響が及ばないように制御する第3局発
振制御信号S24を、第3局部発振器に出力する。
The Doppler fluctuation compensator 49 outputs to the third local oscillator a third local oscillation control signal S24 that controls the carrier wave signals S7a, b so as not to be influenced by Doppler fluctuations.

衛星選択部53は、最も測位精度が高くなる衛星の組合
せを選択する。
The satellite selection unit 53 selects the combination of satellites that provides the highest positioning accuracy.

測位演算54は距離計測カウンタ44より出力される擬
似距離データ信号S23、GPS衛星の位置データよ′
り自己の3次元位置を計算する。
The positioning calculation 54 uses the pseudo distance data signal S23 output from the distance measurement counter 44 and the position data of the GPS satellite.
calculates its own three-dimensional position.

速度演算部55は擬似距離変化率データ(これは搬送波
の周波数変化量より求まる)、GPS衛星の位置データ
等より自己の速度及び進んだ方向を計算する。
The speed calculation unit 55 calculates its own speed and direction from pseudorange change rate data (which is determined from the frequency change amount of the carrier wave), GPS satellite position data, and the like.

次に、演算部21の処理アルゴリズムを第3図を用いて
説明する。電源立ち上げ後、立ち上げ処理100を行な
い、演算部内部に蓄えられているアルマナックデータを
用いて現在見えるGPS衛星の位置と速度を求める10
1゜ その幾何学的な位置の組合せより、最も高い精度で自己
位置を測位可能な4個のGPS衛星の組合せを決定する
(2次元測位の場合には、3個の衛星組合せ)102゜ さらにGP8th星の位置及び速度から衛星信号のドツ
プラシフト周波数量を計算する103゜これら基本演算
が終了した後、ディジタル信号処理部の設定を行なう。
Next, the processing algorithm of the arithmetic unit 21 will be explained using FIG. After the power is turned on, start-up processing 100 is performed, and the position and speed of the currently visible GPS satellite are determined using the almanac data stored inside the calculation unit 10.
1゜From the combination of the geometric positions, determine the combination of four GPS satellites that can measure the self-position with the highest accuracy (in the case of two-dimensional positioning, a combination of three satellites) 102゜Furthermore, 103. Calculating the Doppler shift frequency amount of the satellite signal from the position and velocity of the GP8th star. After these basic calculations are completed, the settings of the digital signal processing section are performed.

まず、震動ループのループフィルタの定数を急速にトラ
ッキングする定数とする104゜次に搬送波信号S7.
a、bからドツプラ周波数変動を除去するため、演算さ
れたドツプラシフト量から第3局部発振器15の発振周
波数を設定する105□。
First, the constant of the loop filter of the vibration loop is set to 104°, which is a constant for rapid tracking. Next, the carrier wave signal S7.
In order to remove Doppler frequency fluctuations from a and b, the oscillation frequency of the third local oscillator 15 is set from the calculated Doppler shift amount 105□.

さらに低域通過フィルタ16.a、bの帯域幅を後で説
明する方式により設定する106゜以上の設定が終了し
た後、PN同期サーチを開始する。同期判定107では
、GSP信号の振幅レベルを監視し、これがある一定の
レベルを越えたときはPN同期が得られたものと判断し
て測位を開始する。
Furthermore, a low-pass filter 16. After the bandwidths of a and b are set to 106° or more using a method described later, a PN synchronization search is started. In synchronization determination 107, the amplitude level of the GPS signal is monitored, and when it exceeds a certain level, it is determined that PN synchronization has been obtained and positioning is started.

一方振幅がある同定レベル以下の時は、PNI周期分の
サーチが終了するまでサーチを継続し。
On the other hand, when the amplitude is below a certain identification level, the search is continued until the search for PNI periods is completed.

それでもPN同期しない場合は第3局部発振器15の発
振周波数を僅かに変化させて再度PN同期サーチを行な
う108゜ PN同期が得られた場合は、スイッチ制御信号部48か
らスイッチ切り換え信号513を出力しPNNCO制御
信号S12をPNサーチ信号SllからPNトラッキン
グ信号S10に変化させて同期をとる109゜同期後、
震動ループ制御演算110を行ないのループフィルタ定
数を擬似距離測定精度が改善される値に変更した後、デ
ータ復調器17より得られるドツプラ周波数を基に演算
lllして、さらに精度良くドツプラ周波数変動を除去
し、擬似距離精度を高めるため低域通過フィルタ16.
a、bの帯域を狭める112゜また得られる航法データ
を編集し、アルマナックデータ・エフオメリスデータ等
を得る113゜さらに擬似距離や擬似距離変化率の測定
値を入力し114それを用いて自己位IL1’5.速度
及び進行方向116を演算し出力する。同期がとれてい
る間は測位を継続し、同期が外れた場合は、再度同期を
取り直し測位を継続する1′17゜ 次に各部の動作を説明する。
If PN synchronization is still not achieved, the oscillation frequency of the third local oscillator 15 is slightly changed and the PN synchronization search is performed again. If 108° PN synchronization is obtained, the switch control signal section 48 outputs the switch switching signal 513. After 109° synchronization, which synchronizes by changing the PNNCO control signal S12 from the PN search signal Sll to the PN tracking signal S10,
After performing the vibration loop control calculation 110 and changing the loop filter constant to a value that improves the pseudorange measurement accuracy, calculations are performed based on the Doppler frequency obtained from the data demodulator 17 to more accurately measure Doppler frequency fluctuations. low-pass filter 16. to remove and increase pseudorange accuracy.
Narrow the bands of a and b 112゜ Edit the obtained navigation data and obtain almanac data, ehomeris data, etc. 113゜ Furthermore, input the measured values of pseudorange and pseudorange change rate 114 IL1'5. The speed and traveling direction 116 are calculated and output. As long as synchronization is achieved, positioning is continued, and when synchronization is lost, synchronization is regained and positioning is continued.1'17.Next, the operation of each part will be explained.

ディジタル信号処理部のデータ復調器17から出力され
る航法データ信号S8は、演算部21で編集・解析が行
われ衛星時刻や各GPS衛星の位置情報(アルマナラ・
クデータ)が得られる。
The navigation data signal S8 output from the data demodulator 17 of the digital signal processing section is edited and analyzed by the calculation section 21, and is processed to include satellite time and position information of each GPS satellite (Almanara, etc.).
data) is obtained.

このアルマナックデータ(あるいは以前に収集したアル
マナックデータ)と時刻、現在位置の情報より、各GP
S衛星の見える仰角を計算する。
Based on this almanac data (or previously collected almanac data), time, and current position information, each GP
Calculate the visible elevation angle of the S satellite.

”さらに演算部21内部のメモリに蓄えられたアンテナ
1の仰角に対する利得G(dB)を読み出し、その仰角
時におけるGPS信号が大気中で減衰した量L (dB
)を計算する。ここで、GPS信号の実効的な電力をP
 (dBm: 101101o m W )で計算され
、Od、Bm=1mWとなる)とすれば受信されるGP
S信号信号レベル軸式により計算される。
``Furthermore, the gain G (dB) for the elevation angle of the antenna 1 stored in the memory inside the calculation unit 21 is read out, and the amount L (dB) of the GPS signal attenuated in the atmosphere at that elevation angle is calculated.
). Here, the effective power of the GPS signal is P
(dBm: 101101omW), and Od,Bm=1mW), the received GP
Calculated using the S signal level axis formula.

5=P−L+G また雑音レベルN(dBm)を熱雑音レベルに近似すれ
ば、雑音レベルNは法式で計算される。
5=PL+G Furthermore, if the noise level N (dBm) is approximated to the thermal noise level, the noise level N can be calculated using the formula.

N=kTB・ ただしkはボルツマン定数、Tは等価雑音温度、Bは受
信機の帯域幅である。このGPS信号信号レベル軸音レ
ベルNの比により、受信するGPS衛星の信号対雑音比
(S/N比)が計算できる。
N=kTB• where k is the Boltzmann constant, T is the equivalent noise temperature, and B is the receiver bandwidth. The signal-to-noise ratio (S/N ratio) of the received GPS satellite can be calculated from this ratio of the GPS signal level and the axial sound level N.

このS/N比が高いときは、低域通過フィルタ16、a
、bの遮断周波数を高くし帯域幅を1 (kHz)程度
に広げる。このように帯域幅を広げることで周波数同期
・し易くなる。
When this S/N ratio is high, the low pass filter 16, a
, b are increased to increase the bandwidth to about 1 (kHz). By widening the bandwidth in this way, frequency synchronization becomes easier.

さらにPNサーチスピードを早め、位相同期を5秒以下
と短時間で得るようにする。
Furthermore, the PN search speed is increased to obtain phase synchronization in a short time of 5 seconds or less.

またS/N比が低いときは、低域通過フィルタL6.a
、bの遮断周波数を低くし帯域幅を200(Hz)程度
と狭める。このよう−に帯域幅を狭めることでS/・N
比が向上し、GPS信号の捕捉が可能になる。さらにP
Nサーチスピードを遅くシ。
Furthermore, when the S/N ratio is low, the low-pass filter L6. a
, b are lowered and the bandwidth is narrowed to about 200 (Hz). By narrowing the bandwidth in this way, the S/N
This improves the ratio and makes it possible to capture GPS signals. Further P
Slow down the N search speed.

雑音の影響による誤りなく位相同期を得るようにする。To obtain phase synchronization without errors due to the influence of noise.

このため位相同期時間は10秒前後必要になる。Therefore, a phase synchronization time of about 10 seconds is required.

上記のものは、アルマナックデータ、時刻、現在位置の
情報により各パラメータを変化させる方式であったが、
外部データS18に基づき各パラメータを変化させる手
法もある。次にその動作を説明する。
The above method was a method that changed each parameter based on almanac data, time, and current position information.
There is also a method of changing each parameter based on external data S18. Next, its operation will be explained.

演算部21は、アルマナックデータを外部データS18
で外部演算装置に出力する。その演算装置では、現在位
置の概略値より時間に対する衛星仰角のテーブルを作成
し、メモリに蓄える。GPS衛星の軌道高度が現在のま
まであれば、衛星は時間的に4分強早くなりながら毎日
同じ地上の上を通る。その効果を考慮し、現在時刻と衛
星仰角テーブルからGPS衛星の仰角を割り出す。その
仰角値を外部データ818で演算部に送り、上記手法で
低域通過フィルタ16.a、bの遮断周波数、PNサー
チスピードを決定し、PN同期を図る。
The calculation unit 21 converts the almanac data into external data S18.
output to an external arithmetic device. The calculation device creates a table of satellite elevation angles with respect to time based on the approximate value of the current position and stores it in memory. If the orbital altitude of the GPS satellite remains the same as it is now, the satellite will pass over the same ground every day, just over four minutes ahead of time. Taking this effect into consideration, the elevation angle of the GPS satellite is determined from the current time and the satellite elevation angle table. The elevation angle value is sent to the calculation unit as external data 818, and the low-pass filter 16. Determine the cutoff frequency and PN search speed of a and b to achieve PN synchronization.

上記外部演算装置の操作は、演算部21内で記憶・実行
することもできる。
The operations of the external arithmetic device described above can also be stored and executed within the arithmetic unit 21.

さらに他の手法を説明する。Furthermore, another method will be explained.

まず振幅情報信号S9を演算部に取り込み、受信してい
るGPS信号のS/N比を測定する。これはどの衛星も
受信していない場合と、GPSI星からの信号を受信し
た場合の振幅の差より計算される。この実測されたS/
N比と、衛星の仰角。
First, the amplitude information signal S9 is taken into the calculation section and the S/N ratio of the received GPS signal is measured. This is calculated from the difference in amplitude between when no satellite is receiving the signal and when a signal from a GPSI star is being received. This actually measured S/
N ratio and the elevation angle of the satellite.

アンテナの利得から演算されるS/N比を比較し、演算
されたS/N比を補正し、その補正値を記憶する。さら
にS/N比情軸情報部データ818で外部演算装置(図
示していない)に出力する。この外部演算装置はS/N
比の情報と時刻情報をメモリに蓄える。後日測位を行う
場合には、GPS衛星が時間的に4分強早くなりながら
毎日同じ地上の上を通る効果を考慮し、その時刻におけ
るGPS信号のS/N比をメモリより呼び出し外部デー
タ818で演算装置21に出力する。この情報により、
低域通過フィルタ16.a、bの遮断周波数、PNサー
チスピードを決定し、PN同期時間の短縮を図る。上記
外部演算装置の操作は、演算部21内で記憶・実行する
こともできる。
The S/N ratios calculated from the antenna gains are compared, the calculated S/N ratios are corrected, and the correction values are stored. Further, the S/N ratio axis information part data 818 is outputted to an external arithmetic device (not shown). This external arithmetic device has a S/N
Stores ratio information and time information in memory. When positioning is to be performed at a later date, the S/N ratio of the GPS signal at that time is retrieved from memory and used as external data 818, taking into consideration the effect that GPS satellites pass over the same ground every day, although they are a little over 4 minutes ahead of time. It is output to the arithmetic unit 21. With this information,
Low pass filter 16. The cutoff frequencies of a and b and the PN search speed are determined to reduce the PN synchronization time. The operations of the external arithmetic device described above can also be stored and executed within the arithmetic unit 21.

またアルマナックデータ、時刻情報、現在位置情報が無
い場合の処理方法について次に説明する。
Further, a processing method when there is no almanac data, time information, or current position information will be described next.

まずGPS信号の受信開始時には、低域通過フィルタ1
6.a、bの遮断周波数を高くし、通過帯域幅を広げて
PNサーチを開始する。このように帯域幅を広げること
で周波数同期し易くなる。しかしこのように帯域幅を広
げてしまうと、S/N比が悪化するため、仰角の低いG
PS衛星は捕捉できない場合が発生する。そこでGPS
信号が捕捉できなかった場合には、 S/N比を改善するため、低域通過フィルタ16、a、
bの遮断周波数を低くし、通過帯域幅を狭め、もう1度
PNサーチを行いPN同期を確立する。
First, when starting to receive GPS signals, the low-pass filter 1
6. The cutoff frequencies of a and b are raised, the passband width is widened, and a PN search is started. By widening the bandwidth in this way, frequency synchronization becomes easier. However, widening the bandwidth in this way deteriorates the S/N ratio, so
There are cases where PS satellites cannot be captured. So GPS
If the signal cannot be captured, a low pass filter 16,a, is applied to improve the S/N ratio.
The cutoff frequency of b is lowered, the passband width is narrowed, and PN search is performed once again to establish PN synchronization.

以上c p s 4=号の捕捉について説明したが、P
Nサーチ時間の短縮以外にGPSに希望される機能とし
て、測位精度がある。測位精度を高めるためには、入力
するGPS衛星信号のPN符号と。
The capture of c p s 4= has been explained above, but P
In addition to shortening N search time, another desired feature of GPS is positioning accuracy. In order to improve positioning accuracy, the PN code of the input GPS satellite signal.

受信機内部のPN符号発生器7で作成するPN符号の位
相を完全に一致させるように震動ループ19で制御し、
距離測定精度を上げればよい。
The vibration loop 19 controls the PN code generated by the PN code generator 7 inside the receiver so that the phases of the PN code are completely matched.
All you need to do is improve the accuracy of distance measurement.

そこで本発明を適用した震動ループの1構成例を第4図
に示し、以下その詳細を説明する。
An example of the configuration of a vibration loop to which the present invention is applied is shown in FIG. 4, and details thereof will be explained below.

入力された振幅情報信号S9は、データ反転信号S15
によりスイッチ、ホールドされ切換器25に送られる。
The input amplitude information signal S9 is the data inverted signal S15.
The signal is switched and held and sent to the switch 25.

この信号は切換器25において、デイザ−信号S14で
進み信号と遅れ信号に分けられる。各々進み信号、遅れ
信号はループフィルタを通過し、デイザ−信号814で
制御されるホールド26.a、bでデータが記憶される
。各々の出力は加減算器27に入力され、差がとられP
N同期追跡信号S10を出力する。
This signal is divided by the switch 25 into a lead signal and a delay signal by a dither signal S14. The lead and lag signals each pass through a loop filter and hold 26. which is controlled by a dither signal 814. Data is stored in a and b. Each output is input to the adder/subtractor 27, and the difference is taken, P
N synchronization tracking signal S10 is output.

次にその動作を説明する。Next, its operation will be explained.

震動ループに入力される振幅情報信号S9は。The amplitude information signal S9 input to the vibration loop is as follows.

第5図(b)に示すような特徴がある。第5図で(a)
は航法データ信号S8を示しており、横軸は時間である
。つまりデータが反転するところで89の振幅が落ちる
現象が発生することである。
There are characteristics as shown in FIG. 5(b). In Figure 5 (a)
indicates the navigation data signal S8, and the horizontal axis is time. In other words, a phenomenon occurs in which the amplitude of 89 drops when the data is inverted.

これは受信機に使用しているフィルタの影響により発生
するもので避けることが出来ないものである。またこの
ような振幅レベルの急激な変動が、ループフィルタ28
.a、bを通過すると、PN同期に悪影響を及ぼし測位
性能が悪化する。
This is caused by the influence of the filter used in the receiver and cannot be avoided. Moreover, such rapid fluctuations in the amplitude level cause the loop filter 28
.. Passing through a and b will have an adverse effect on PN synchronization and deteriorate positioning performance.

そこでGPS航法データ信号S8のデータ反転する時刻
を、前のデータ反転時間とデータ反転周期20m5から
演算部21で計算し、そのデータ反転時間前後の時間に
信号レベルが1になる第5図(C)に示したデータ反転
信号S15を8カする。
Therefore, the calculation unit 21 calculates the data inversion time of the GPS navigation data signal S8 from the previous data inversion time and the data inversion period 20m5, and the signal level becomes 1 at the time before and after the data inversion time shown in Fig. 5 (C 8 times the data inversion signal S15 shown in ).

S15の信号レベルがOから1に反転したときは、スイ
ッチ23を切り放し入力が加わらなLXようにするのと
同時にスイッチを切り放す前のデータをホールド24で
記憶する。
When the signal level of S15 is inverted from O to 1, the switch 23 is turned off so that no input is applied to LX, and at the same time, the data before the switch is turned off is stored in the hold 24.

逆に815の信号レベルが1から0に反転したときは、
スイッチ23を接続しホールド24」士無効とするよう
に働く。
Conversely, when the signal level of 815 is reversed from 1 to 0,
When the switch 23 is connected, the hold 24 function is disabled.

これにより第5図(b)に示した振幅情報信号は、(d
)に示す信号に変換される。このようtこ情報信号の反
転時の振幅レベルの変動が小さくなるので、距離の測定
精度さらには測位精度力〜改善される。さらに(d)に
示した信号るよスイッチ25でデイザ−信号S14の制
御のもと進み信号S19と遅れ信号S20に分けられる
As a result, the amplitude information signal shown in FIG. 5(b) becomes (d
) is converted into the signal shown in Since the fluctuation in the amplitude level when the information signal is inverted is reduced in this way, the distance measurement accuracy and positioning accuracy are improved. Further, the signal is divided into a lead signal S19 and a delay signal S20 under the control of the dither signal S14 by the signal switch 25 shown in (d).

各々進み信号、遅れ信号は、ループフィルタに送られ処
理がなされる。本発明の特徴は、このループフィルタ2
8.a、b内部の乗算器定数を、演算部からの制御信号
817により、その処理過程に応じてアダプティブに変
化できるところに特徴がある。
The lead signal and the delay signal are sent to a loop filter and processed. The feature of the present invention is that this loop filter 2
8. The feature is that the multiplier constants inside a and b can be adaptively changed according to the processing process using a control signal 817 from the arithmetic unit.

PNサーチを行い同期捕捉する時には、確実に同期捕捉
し、さらに急速にトラッキングする必要性があるので、
乗算器29.8の定数に小さな値を選び1次ループフィ
ルタの特性に近くする。またPN同期追従時には、トラ
ッキングのオフセット成分を無くし、測位性能を上げる
ために、乗算器29、bの定数に大きな値を選び2次ル
ープフィルタの特性とする。
When performing a PN search and acquiring synchronization, it is necessary to acquire synchronization reliably and to track rapidly.
A small value is selected for the constant of multiplier 29.8 to approximate the characteristics of a first-order loop filter. Further, during PN synchronization tracking, in order to eliminate tracking offset components and improve positioning performance, a large value is selected for the constant of the multiplier 29, b, which is the characteristic of a secondary loop filter.

さら″に乗算器30.a、bの定数−も測位精度が向上
するように値が切り換えられる。以上の方法にてループ
フィルタから出力された信号は、ホールド26.a、b
に送られる。スイッチ25で切り換えた信号がループフ
ィルタ28.8 に出力しでいる場合には、スイッチ2
5が切り換えられる直前のループフィルタ出力信号をホ
ールド26.bに記憶する。
Furthermore, the values of the constants of the multipliers 30.a, b are switched so as to improve the positioning accuracy.
sent to. If the signal switched by switch 25 has already been output to loop filter 28.8, switch 2
Hold the loop filter output signal just before switching 26.5. Store in b.

さら−にループフィルタ28.bに出力するようにスイ
ッチ25が切り換えられた場合は、ホールド26、b 
は解放され逆にスイッチ25が切り換えられる直前のル
ープフィルタ出力信号をホールド26、a に艷憶する
。このようにして得られる信号S21.S22を、加算
器27で加減算しPN同期追跡信号を得ている。
Furthermore, a loop filter 28. When the switch 25 is switched to output to the hold 26, b
is released, and conversely, the loop filter output signal immediately before the switch 25 is switched is stored in the hold 26,a. The signal S21. thus obtained. S22 is added and subtracted by an adder 27 to obtain a PN synchronization tracking signal.

次に上記で説明したGPS受信装置を自動車ナビゲーシ
ョンシステムに組み込んだ例を第6図に示す。
Next, FIG. 6 shows an example in which the above-described GPS receiver is incorporated into an automobile navigation system.

システムは、センサ系・表示系・情報系・演算系からな
る。
The system consists of a sensor system, display system, information system, and calculation system.

センサには自己の絶対位置を測定するGPS受信装置3
11回転角度を計測する光ファイノくジャイロ39・舵
角センサ37、方位を検出する地磁気センサ38、速度
を計測する車速センサ36カ1使用される。
The sensor includes a GPS receiver 3 that measures its own absolute position.
11 An optical gyro 39 and a steering angle sensor 37 that measure the rotation angle, a geomagnetic sensor 38 that detects the direction, and a vehicle speed sensor 36 that measures the speed are used.

表示系はLCDデイスプレィ32.情報系は道路情報受
信機34、演算系は道路地図を記憶するCD−□ROM
33、センサ出力より自己位置を求め、マツプマツチン
グ・表示などをコントロールする演算部35で構成され
る。
The display system is an LCD display 32. The information system is a road information receiver 34, and the calculation system is a CD-□ROM that stores road maps.
33, consists of a calculation unit 35 that determines the self-position from the sensor output and controls map matching, display, etc.

簡単にその動゛作を説明する。GPS受信装置は常時自
己位置を測定し、その測定結果をLCDデイスプレィに
表示する。しかし建物の陰等になりGPS信号の受信が
不能な場合は′測位出来なくなる。そこで光フアイバジ
ャイロ、舵角センサより出力される角度情報、車速セン
サから出力される角度情報、地磁気センサから出力され
る方位情報によりナビゲーションを行なうと共に、マツ
プマツチングを併用し測位精度を高め、その測定結果を
LCDデイスプレィに表示する。このような構成とする
ことで、常時正確なナビゲーションが可能になる。また
光フアイバジャイロ、舵角センサ、速度センサ、地磁気
センサなとのセンサ情報により常時ナビゲーションを行
ない、GPS受信装置の測位結果で補正することも可能
である。
Let me briefly explain its operation. The GPS receiver constantly measures its own position and displays the measurement results on the LCD display. However, if the GPS signal cannot be received because it is behind a building, positioning will not be possible. Therefore, navigation is performed using the optical fiber gyro, angle information output from the steering angle sensor, angle information output from the vehicle speed sensor, and azimuth information output from the geomagnetic sensor, and map matching is also used to improve positioning accuracy and the measurement results. is displayed on the LCD display. This configuration allows accurate navigation at all times. It is also possible to perform constant navigation using sensor information such as an optical fiber gyro, a steering angle sensor, a speed sensor, and a geomagnetic sensor, and to make corrections using the positioning results of a GPS receiving device.

さらにこのGPS受信装置は、船・飛行機・人工衛星な
どのナビゲーションシステムにも適用可能である。
Furthermore, this GPS receiving device can also be applied to navigation systems for ships, airplanes, artificial satellites, etc.

次に、上記構成による自動車ナビゲーションシステムに
、本GPS受信装置を組み込み、ナビゲーションを行っ
た例を第7図に示す。
Next, FIG. 7 shows an example in which the present GPS receiver is incorporated into a car navigation system having the above configuration and navigation is performed.

図において道路上を走行している自動車40の走行方向
をベクトル42、建物を41、GPS衛星が見える方向
ベクトルを43で表した。
In the figure, vector 42 represents the traveling direction of a car 40 traveling on a road, 41 represents a building, and 43 represents a direction vector in which a GPS satellite can be seen.

GPSシステムの測位精度は、衛星の見える配置にもよ
るが30m・〜50mの誤差がある。その誤差を修正す
るため、地図と測位結果の比較を行い、強制的に自己位
置を道路上に合わせるマツプマツチングがなされる。
The positioning accuracy of the GPS system has an error of 30 m to 50 m, depending on the visible placement of the satellites. In order to correct this error, the map and positioning results are compared, and map matching is performed to force the vehicle's location to match the road.

この図の場合、自動車の走行ベクトル42から、図に示
した道路の走行が選択される。しかしこのまま走行を続
ければ、ベクトル43の方向からくるa p S 信号
が建物41で遮断されるために、自動車4oに搭載した
GPS受信装置ではGPS信号が受信できなくなる。こ
れは第1図の振幅情報信号S9の信号レベルが下がり、
PN同期が外れることで判定される。よってこのGPS
信号遮断の情報を利用すれば、マツプマツチングが行え
る。
In the case of this figure, travel on the road shown in the figure is selected from the vehicle travel vector 42. However, if the vehicle continues to drive as it is, the a p S signal coming from the direction of the vector 43 will be blocked by the building 41, and the GPS receiving device mounted on the vehicle 4o will no longer be able to receive the GPS signal. This is because the signal level of the amplitude information signal S9 in FIG. 1 decreases,
This is determined when PN synchronization is lost. Therefore, this GPS
Map matching can be performed by using the signal interruption information.

つまり第7図に示す道路地図を記憶したCD−ROM3
3から、建物41の情報を得て、GPS信号が遮断され
たときに、GPS衛星の見えた方向ベクトル43が建物
41と交わる道路上の場所にマツプマツチングすること
で正確な位置を知ることが出来る。
In other words, the CD-ROM 3 that stores the road map shown in FIG.
3, by obtaining information about the building 41 and performing map matching to the location on the road where the direction vector 43 seen by the GPS satellite intersects with the building 41 when the GPS signal is interrupted, the exact location can be determined. .

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明は、以上説明したように構成されているので、以
下に記載されるような効果を奏する。
Since the present invention is configured as described above, it produces the effects described below.

(1)GPS衛星から送られる信号のS/N比を、GP
S衛星の見える仰角、GPS受信装置に使用するアンテ
ナの仰角に対する利得パターンより計算し、その信号レ
ベルに最適なPNサーチスピード、逆拡散信号から不要
な雑音信号を除去するフィルタの帯域幅をアダプティブ
に変化させることで、位相同期や周波数同期に要する時
間を短縮し、測位開始するまでの時間を短くできる。
(1) The S/N ratio of the signal sent from the GPS satellite is
Calculate from the visible elevation angle of S satellites and the gain pattern for the elevation angle of the antenna used for the GPS receiver, and adaptively select the optimal PN search speed for that signal level and the bandwidth of the filter that removes unnecessary noise signals from the despread signal. By changing the time, the time required for phase synchronization and frequency synchronization can be shortened, and the time required to start positioning can be shortened.

(2)aps衛星の位置、自己の概略位置、時刻などの
情報が全く無い場合でも、最短の時間でPN同期が出来
るので、測位開始するまでの時間を短くできる。
(2) Even if there is no information such as the position of the APS satellite, its own approximate position, time, etc., PN synchronization can be performed in the shortest time, so the time required to start positioning can be shortened.

(3)□嚢動ループ回路におけるループフィルタのパラ
メータをPN同期前後で切り換えることにより、高速で
安定した同期捕捉と、測位精度の向上が図られる。
(3) By switching the parameters of the loop filter in the cystic loop circuit before and after PN synchronization, high-speed and stable synchronization acquisition and improvement in positioning accuracy are achieved.

(4)データ反転を以前のデータ反転から推定し、その
期間は震動ループ回路の制御を止めることでGPS信号
のデータ反転時に発生する測位誤差の悪化を防ぐことが
でき、測位精度の向上が図られる。
(4) By estimating the data reversal from the previous data reversal and stopping the control of the vibration loop circuit during that period, it is possible to prevent the deterioration of the positioning error that occurs when the data of the GPS signal is reversed, and improve the positioning accuracy. It will be done.

(5)GPS衛星の仰角や、GPS信号のS/N比など
の情報を外部と入出力する手段をもたせ、そのGPS信
号レベルに最適なPNサーチスピード、逆拡散信号から
不要な雑音信号を除去するフィルタの帯域幅をアダプテ
ィブに変化させることで、位相同期や周波数同期に要す
る時間を短縮し、測位開始するまでの時間を短くできる
(5) Provide a means to input/output information such as the elevation angle of the GPS satellite and the S/N ratio of the GPS signal, and remove unnecessary noise signals from the despread signal and the optimum PN search speed for the GPS signal level. By adaptively changing the bandwidth of the filter that performs positioning, the time required for phase synchronization and frequency synchronization can be shortened, and the time required to start positioning can be shortened.

(6)GPS信号の受信可否を外部に8力し、ナビゲー
ション装置ではその情報と地図データに記録された周囲
建物状況を突合わせ、マツプマツチングすることで、よ
り正確な位置を決定できる。
(6) By transmitting whether or not GPS signals can be received to an external device, the navigation device compares this information with the surrounding building conditions recorded in the map data, and performs map matching to determine a more accurate position.

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

第1図はGPS受信装置のブロック図5第2図は演算処
理部の構成図、第3図は演算処理部の処理のフローチャ
ート、第4図は震動ループ回路の詳細図、第5図は震動
ループ回路に入出力される信号、第6図はGPS受信装
置を用いた自動車用ナビゲーション装置、第7図はマツ
プマツチングに使用する地図データである。 1・・・アンテナ、2・・・低雑音アンプ、3,6,9
.a、9.b、14゜a、14.b・・・ミキサ、4・
・・第1局部発振器、5・・・帯域通過フィルタ、7・
・・PN符号発生器、8・・・PN符号NC0110・
・・90”ハイブリッド、11・・・分周器、12、a
、12.b、16.a、16.b−低域通過フィルタ、
13、a、13.b−A / D変換器、15・・・第
3局部発振器。 17・・・データ復調器、18・・・検波器、19・・
震動ループ。 20.23,25・・・スイッチ、21・・・演算部、
22・・・基準発振器、24,26.a、26.b−H
OL D、27−・・加算器、28.a。 28、b−・・ループフィルタ、29.a、29.b、
30.a、30.b−乗算器、31・・・GPS受信装
置、32・・・LCDデイスプレィ、33・・・CD−
ROM、34・・・道路情報受信機、35・・・演算部
、36・・・車速センサ、37・・・舵角センサ、38
・・・地磁気センサ、39・・・光フアイバジャイロ、
40・・・自動車(ナビゲータ−)\、41・・・建物
、42・・・走行ベクトル、43・・・GPS衛星が見
える方向ベクトル、44・・・航法データ解析、45・
・・フィルタ制御演算、46・・・同期判定、47・・
・震動ループ制御演算、48・・・スイッチ制御信号、
49・・・ドツプラ変動補償、50・・・立ち上げ処理
、51・・・衛星位置速度演算−52・・・ドツプラシ
フト変化量演算、53・・・衛星選択、54・・・測位
演算、55・・・速度演算
Figure 1 is a block diagram of the GPS receiver. Figure 2 is a block diagram of the arithmetic processing unit. Figure 3 is a flowchart of the processing of the arithmetic processing unit. Figure 4 is a detailed diagram of the vibration loop circuit. Figure 5 is a diagram of the vibration loop circuit. Signals input and output to the loop circuit, FIG. 6 shows a car navigation system using a GPS receiver, and FIG. 7 shows map data used for map matching. 1... Antenna, 2... Low noise amplifier, 3, 6, 9
.. a, 9. b, 14°a, 14. b...Mixer, 4.
... first local oscillator, 5... bandpass filter, 7.
...PN code generator, 8...PN code NC0110.
...90" hybrid, 11...frequency divider, 12, a
, 12. b, 16. a.16. b - low pass filter,
13, a, 13. b-A/D converter, 15... third local oscillator. 17...Data demodulator, 18...Detector, 19...
Seismic loop. 20. 23, 25... switch, 21... calculation section,
22... Reference oscillator, 24, 26. a, 26. b-H
OL D, 27--Adder, 28. a. 28, b--Loop filter, 29. a, 29. b,
30. a.30. b- multiplier, 31... GPS receiver, 32... LCD display, 33... CD-
ROM, 34... Road information receiver, 35... Arithmetic unit, 36... Vehicle speed sensor, 37... Rudder angle sensor, 38
...Geomagnetic sensor, 39...Optical fiber gyro,
40... Car (navigator)\, 41... Building, 42... Traveling vector, 43... Direction vector where GPS satellites can be seen, 44... Navigation data analysis, 45.
...Filter control calculation, 46...Synchronization judgment, 47...
・Vibration loop control calculation, 48... switch control signal,
49... Doppler fluctuation compensation, 50... Start-up processing, 51... Satellite position speed calculation-52... Doppler shift change amount calculation, 53... Satellite selection, 54... Positioning calculation, 55.・Speed calculation

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、測位衛星からの信号を受信して移動体の現在位置を
求める測位衛星受信信号処理方法において、衛星の仰角
、アンテナの利得パターンより、測位衛星からの信号の
S/N比を演算し、前記S/N比に基づき最適な同期パ
ラメータを求め、移動体の現在位置を求めることを特徴
とする測位衛星受信信号処理方法。 2、請求項第1項において、前記同期パラメータは同期
点サーチスピード、逆拡散された測位衛星からの信号か
ら雑音を除去するフィルタの帯域幅、震動ループにおけ
るループフィルタのゲインであることを特徴とする測位
衛星受信信号処理方法。 3、請求項第2項において、衛星の通過時刻、仰角を演
算すると共に、前記S/N比および前記同期パラメータ
と共に予め記憶しておき前記記録時刻に応じて同期パラ
メータを用いて受信信号を処理することを特徴とする測
位衛星受信信号処理方法。 4、請求項第3項において、前記記録データは実際の測
定結果に基づいて補正し、前記補正結果を再記録するよ
うにしたことを特徴とする測位衛星受信信号処理方法。 5、測位衛星からの信号を受信して移動体の位置を求め
る測位衛星受信信号処理方法において、前記測位衛星か
らの信号の受信開始時は、逆拡散され測位衛星からの信
号から雑音を除去するフィルタの帯域幅を広げ、前記状
態で同期が得られない場合は前記フィルタの帯域幅を狭
めて測位衛星からの信号の同期捕捉を行うことを特徴と
する測位衛星受信信号処理方法。 6、測位衛星からの信号を受信して移動体の現在位置を
求める測位衛星受信信号処理方法において、受信信号と
同期を取り、信号追跡を行う震動ループ内のループフィ
ルタのゲインを、同期捕捉時と同期追従時で変化させる
ことを特徴とする測位衛星受信信号処理方法。 7、請求項第6項において、前記震動ループフィルタの
ゲインを同期補足時は短時間にトラッキングが成り立つ
ようにし、同期追従時には距離の測定精度が向上するよ
うにした測位衛星受信信号処理方法。 8、測位衛星からの信号を受信して移動体の現在位置を
求める測位衛星受信信号処理方法において、前記測位衛
星から送られるスペクトラム拡散信号のデータ反転時刻
を予め演算し、前記予測時刻には震動ループのループフ
ィルタへのデータ信号の入力を止め、前記震動ループか
らは前記出力を止める前の値を出力することを特徴とす
る測位衛星受信信号処理方法。 9、測位衛星からの信号を受信して移動体の現在位置を
求める測位衛星受信信号処理方法において、外部入力デ
ータに基づき同期点サーチスピード、逆拡散された測位
衛星からの信号から雑音を除去するフィルタの帯域幅、
震動ループにおけるループフィルタのパラメータを設定
することを特徴とする測位衛星受信信号処理方法。 10、測位衛星からの信号を受信して移動体の現在位置
を求める測位衛星受信信号処理方法において、同期サー
チスピードは、受信波のPN符号と、受信機内部のPN
符号の周波数の差を大きくすることによりサーチ速度を
早くすることを特徴とする測位衛星受信信号処理方法。 11、測位衛星からの信号を受信して移動体の現在位置
を求める測位衛星信号受信装置において、前記受信装置
は測位衛星信号の同期を判定する手段を有し、前記判定
結果に基づいてフィルタの帯域幅を可変する手段を備え
たことを特徴とする測位衛星信号受信装置。12、測位
衛星からの信号を受信して移動体の現在位置を求める測
位衛星信号受信装置において、衛星の仰角、アンテナの
利得パターンを検出する手段と、測位衛星からの受信信
号のS/N比を演算するS/N比演算手段と、前記演算
結果から最適な同期点サーチスピードを決定するサーチ
スピード決定手段と、逆拡散された測位衛星からの信号
から雑音を除去するフィルタの帯域幅を決定する帯域幅
決定手段と、震動ループにおけるループフィルタのゲイ
ンを決定するゲイン決定手段とを備えたことを特徴とす
る測位衛星信号受信装置。 13、測位衛星からの信号を受信して移動体の現在位置
を求める測位衛星信号受信装置において、前記測位衛星
からの信号受信開始時は、逆拡散された測位衛星からの
信号から雑音を除去するフィルタの帯域幅を広げ、前記
状態で同期が得られない場合は前記フィルタの帯域幅を
狭めて測位衛星からの信号の同期捕捉を行うフィルタ帯
域幅決定手段を設けたことを特徴とする測位衛星信号受
信装置。 14、測位衛星からの信号を受信して移動体の現在位置
を求める測位衛星信号受信装置において、前記受信装置
は外部情報入力端子を備え、前記外部入力端子を介して
入力された信号に基づいて、受信信号との同期を取るに
最適な同期パラメータを決定する手段を備えたことを特
徴とする測位衛星信号受信装置。 15、測位衛星からの信号を受信して移動体の現在位置
を求める測位衛星信号受信装置において、前記測位衛星
からの信号を短時間で処理する第1の処理手段と、長期
のデータを処理する第2の処理手段と前記処理結果を記
憶する記憶手段を備えたことを特徴とする測位衛星信号
受信装置。 16、請求項第15項において、前記第1の処理手段は
測位衛星からの信号から前記移動体の位置や速度を求め
、前記第2の処理手段は測位衛星の位置や通過時間や同
期パラメータを求めることを特徴とする測位衛星信号受
信装置。 17、請求項第15項において、前記記憶手段は前記第
2の処理手段の処理結果を記録することを特徴とする測
位衛星信号受信装置。 18、測位衛星からの信号を受信して移動体の現在位置
を求める測位衛星信号受信装置において、震動ループの
ループフィルタを2つ備え、短時間トラッキング処理と
、距離の測定精度が向上する処理を行なうことを特徴と
する測位衛星信号受信装置。 19、請求項第18項において、受信装置内部で生成す
るPN符号を進み信号、遅れ信号としたとき、それぞれ
相異なるループフィルタで処理するように切り替える機
構を有することを特徴とする測位衛星信号受信装置。 20、請求項第18項において、前記短時間のトラッキ
ング処理の場合は、前記ループフィルタのゲインを大き
くし、測定精度を向上する場合には前記ゲインを小さく
することを特徴とする測位衛星信号受信装置。 21、測位衛星からの信号を受信して移動体の現在位置
を求める測位衛星信号受信装置と他のセンサ情報を用い
て移動体の現在位置を報知する報知装置を備えたナビゲ
ーションシステムにおいて、前記測位衛星信号受信装置
は受信可否、受信信号レベルを記憶する記憶手段と前記
記憶された情報をナビゲーション演算部に出力する出力
端子を備え、ナビゲーション演算部は前記出力端子から
の情報に基づいて前記移動体周囲の建物の状況を判断す
る手段を備えたことを特徴とするナビゲーションシステ
ム。 22、移動体に積載された地磁気センサとジャイロから
の信号により前記移動体の移動方向を検出し、車速セン
サにより移動速度と移動距離を求めその結果に基づき前
記移動体の位置や進行方向を演算して表示するナビゲー
ションシステムにおいて、測位衛星からの信号のS/N
比を推定し、前記推定結果から同期点サーチスピード、
雑音除去フィルタの帯域幅や震動ループのループフィル
タのゲインを決定する機能を有する測位衛星信号受信装
置を付加し、自己位置検出にい前記地磁気センサとジャ
イロとに組み合わせて利用することを特徴とするナビゲ
ーションシステム。 23、測位衛星からの信号を受信して移動体の現在位置
を求める測位衛星受信信号処理方法において、衛星の仰
角、受信アンテナの指向性及び角度から、受信する測位
衛星からの信号のS/N比を演算し、前記S/N比に基
づき同期を取るために最適な各種パラメータを求め、移
動体の現在位置を求めることを特徴とする測位衛星受信
信号処理方法。 24、請求項第23項において、前記各種パラメータは
同期点サーチスピード、逆拡散された測位衛星からの信
号から雑音を除去するフィルタの帯域幅、震動ループに
おけるループフィルタのゲインであることを特徴とする
測位衛星受信信号処理方法。 25、請求項第24項において、衛星の通過時刻、仰角
を演算すると共に、前記S/N比および前記各種パラメ
ータと共に予め記憶しておき前記記録時刻に応じて前記
各種パラメータを用いて受信信号を処理することを特徴
とする測位衛星受信信号処理方法。 26、請求項第25項において、前記記録データは実際
の測定結果に基づいて補正し、前記補正結果を再記録す
るようにしたことを特徴とする測位衛星受信信号処理方
法。 27、測位衛星からの信号を受信して移動体の現在位置
を求める測位衛星受信信号処理方法において、衛星の仰
角、受信アンテナの指向性及び角度から、受信する測位
衛星からの信号の受信感度を演算し、前記受信感度に基
づき同期を取るために最適な同期点サーチスピード、逆
拡散された測位衛星からの信号から雑音を除去するフィ
ルタの帯域幅、震動ループにおけるループフィルタのゲ
インを求め、前記求められた値を用いて同期を取り移動
体の現在位置を求めることを特徴とする測位衛星受信信
号処理方法。
[Claims] 1. In a positioning satellite reception signal processing method for determining the current position of a moving object by receiving signals from a positioning satellite, the S/S/ of the signal from the positioning satellite is determined from the elevation angle of the satellite and the gain pattern of the antenna. 1. A positioning satellite received signal processing method, comprising calculating an N ratio, determining an optimal synchronization parameter based on the S/N ratio, and determining the current position of a moving object. 2. In claim 1, the synchronization parameters are a synchronization point search speed, a bandwidth of a filter that removes noise from a despread signal from a positioning satellite, and a gain of a loop filter in the vibration loop. Positioning satellite reception signal processing method. 3. In claim 2, the passing time and elevation angle of the satellite are calculated, and the received signal is processed using the synchronization parameter according to the recording time, which is stored in advance together with the S/N ratio and the synchronization parameter. A positioning satellite reception signal processing method characterized by: 4. The positioning satellite received signal processing method according to claim 3, wherein the recorded data is corrected based on actual measurement results, and the correction results are re-recorded. 5. In a positioning satellite received signal processing method for determining the position of a mobile object by receiving a signal from a positioning satellite, when the signal from the positioning satellite is started to be received, noise is removed from the signal from the positioning satellite by despreading. A method for processing a signal received by a positioning satellite, characterized in that the bandwidth of the filter is widened, and if synchronization cannot be obtained in the above state, the bandwidth of the filter is narrowed to perform synchronized acquisition of the signal from the positioning satellite. 6. In a positioning satellite reception signal processing method that receives signals from positioning satellites and calculates the current position of a moving object, the gain of the loop filter in the vibration loop that synchronizes with the received signal and tracks the signal is determined at the time of synchronous acquisition. A positioning satellite reception signal processing method characterized in that the positioning satellite reception signal is changed during synchronous tracking. 7. The positioning satellite received signal processing method according to claim 6, wherein the gain of the vibration loop filter is set so that tracking can be achieved in a short time during synchronous supplementation, and distance measurement accuracy is improved during synchronous follow-up. 8. In a positioning satellite received signal processing method for determining the current position of a mobile object by receiving a signal from a positioning satellite, the data reversal time of the spread spectrum signal sent from the positioning satellite is calculated in advance, and vibration is detected at the predicted time. 1. A positioning satellite received signal processing method, characterized in that the input of a data signal to a loop filter of a loop is stopped, and the value before the output is stopped is output from the vibration loop. 9. In a positioning satellite reception signal processing method that receives signals from positioning satellites and determines the current position of a mobile object, noise is removed from the synchronization point search speed and the despread signal from the positioning satellite based on external input data. filter bandwidth,
A positioning satellite received signal processing method characterized by setting parameters of a loop filter in a vibration loop. 10. In the positioning satellite reception signal processing method for receiving signals from positioning satellites and determining the current position of a mobile object, the synchronization search speed is based on the PN code of the received wave and the PN code inside the receiver.
A positioning satellite received signal processing method characterized by increasing the search speed by increasing the difference in the frequency of codes. 11. In a positioning satellite signal receiving device that receives signals from positioning satellites and determines the current position of a moving object, the receiving device has means for determining synchronization of the positioning satellite signals, and a filter is configured based on the determination result. A positioning satellite signal receiving device characterized by comprising means for varying the bandwidth. 12. In a positioning satellite signal receiving device that receives signals from positioning satellites and determines the current position of a moving object, means for detecting the elevation angle of the satellite and the gain pattern of the antenna, and the S/N ratio of the received signal from the positioning satellite. S/N ratio calculating means for calculating the S/N ratio, search speed determining means for determining the optimum synchronization point search speed from the calculation result, and determining the bandwidth of a filter for removing noise from the despread signal from the positioning satellite. What is claimed is: 1. A positioning satellite signal receiving apparatus comprising: a bandwidth determining means for determining a gain of a loop filter in a vibration loop; and a gain determining means for determining a gain of a loop filter in a vibration loop. 13. In a positioning satellite signal receiving device that receives a signal from a positioning satellite and determines the current position of a mobile object, when starting to receive the signal from the positioning satellite, noise is removed from the despread signal from the positioning satellite. A positioning satellite, characterized in that it is provided with a filter bandwidth determining means that widens the bandwidth of the filter and, if synchronization cannot be obtained in the above state, narrows the bandwidth of the filter to synchronize acquisition of a signal from the positioning satellite. Signal receiving device. 14. In a positioning satellite signal receiving device that receives signals from positioning satellites and determines the current position of a moving object, the receiving device is provided with an external information input terminal, and the receiving device receives signals from positioning satellites and determines the current position of a moving object. , a positioning satellite signal receiving device comprising means for determining an optimal synchronization parameter for synchronizing with a received signal. 15. In a positioning satellite signal receiving device that receives signals from positioning satellites and determines the current position of a moving object, the first processing means processes the signals from the positioning satellites in a short time, and the first processing means processes long-term data. A positioning satellite signal receiving device comprising a second processing means and a storage means for storing the processing result. 16. In claim 15, the first processing means determines the position and speed of the moving body from the signals from the positioning satellite, and the second processing means determines the position, transit time, and synchronization parameters of the positioning satellite. A positioning satellite signal receiving device characterized by: 17. The positioning satellite signal receiving apparatus according to claim 15, wherein the storage means records the processing result of the second processing means. 18. A positioning satellite signal receiving device that receives signals from positioning satellites and determines the current position of a moving object, is equipped with two vibration loop filters, and performs short-time tracking processing and processing that improves distance measurement accuracy. A positioning satellite signal receiving device characterized by: 19. The positioning satellite signal reception according to claim 18, characterized by having a mechanism for switching so that when the PN code generated inside the receiving device is used as a leading signal and a delayed signal, processing is performed by different loop filters respectively. Device. 20. The positioning satellite signal reception according to claim 18, wherein the gain of the loop filter is increased in the case of the short-time tracking process, and the gain is decreased in the case of improving measurement accuracy. Device. 21. In a navigation system comprising a positioning satellite signal receiving device that receives signals from a positioning satellite to determine the current position of a mobile object, and a notification device that reports the current position of the mobile object using other sensor information, The satellite signal receiving device is equipped with a storage means for storing reception availability and reception signal level, and an output terminal for outputting the stored information to a navigation calculation section, and the navigation calculation section is configured to detect the mobile object based on the information from the output terminal. A navigation system characterized by being equipped with a means for determining the status of surrounding buildings. 22. Detecting the moving direction of the moving object using signals from a geomagnetic sensor and a gyro mounted on the moving object, determining the moving speed and distance using the vehicle speed sensor, and calculating the position and traveling direction of the moving object based on the results. In navigation systems that display
From the estimation result, the synchronization point search speed,
A positioning satellite signal receiving device having a function of determining the bandwidth of the noise removal filter and the gain of the loop filter of the vibration loop is added, and the device is used in combination with the geomagnetic sensor and the gyro for self-position detection. navigation system. 23. In a positioning satellite received signal processing method for determining the current position of a moving object by receiving signals from a positioning satellite, the S/N of the signal from the positioning satellite to be received is determined from the elevation angle of the satellite and the directivity and angle of the receiving antenna. 1. A positioning satellite received signal processing method, comprising calculating a ratio, determining various parameters optimal for synchronization based on the S/N ratio, and determining the current position of a moving object. 24. Claim 23, characterized in that the various parameters are a synchronization point search speed, a bandwidth of a filter that removes noise from a despread signal from a positioning satellite, and a gain of a loop filter in the vibration loop. Positioning satellite reception signal processing method. 25. In claim 24, the passing time and elevation angle of the satellite are calculated, and the received signal is stored in advance together with the S/N ratio and the various parameters, and the various parameters are used according to the recording time. A method for processing a positioning satellite received signal. 26. The positioning satellite received signal processing method according to claim 25, wherein the recorded data is corrected based on actual measurement results, and the correction results are re-recorded. 27. In a positioning satellite reception signal processing method that receives signals from positioning satellites and determines the current position of a mobile object, the reception sensitivity of the signals from the positioning satellites to be received is determined from the elevation angle of the satellite and the directivity and angle of the receiving antenna. calculate the optimal synchronization point search speed for synchronization based on the reception sensitivity, the bandwidth of the filter that removes noise from the despread signal from the positioning satellite, and the gain of the loop filter in the vibration loop, and A positioning satellite reception signal processing method characterized in that the current position of a moving object is determined by synchronizing using the determined value.
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