JPH07128431A - 衛星受信機 - Google Patents

衛星受信機

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JPH07128431A
JPH07128431A JP29596393A JP29596393A JPH07128431A JP H07128431 A JPH07128431 A JP H07128431A JP 29596393 A JP29596393 A JP 29596393A JP 29596393 A JP29596393 A JP 29596393A JP H07128431 A JPH07128431 A JP H07128431A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 衛星受信機においては、50Hzで変調され
た航法データの抽出を行っており、そのためカット・オ
フ周波数を低く設定できずS/N比が悪い。これを改善
する。 【構成】 得る情報をそれぞれ別々にカット・オフ周波
数を設定した回路から出力させる構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、GPS(Global Positi
oning System) などに用いられる衛星受信機に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】図2は、従来のこの種の衛星受信機の構
成を示すブロック図であり、図において、1は空中線、
2は高周波部、3はA/D変換部、4は第1相関器、5
は第2相関器、6はコードDLL(Delay Locked Loop)
部、7はキャリアPLL(PhaseLocked Loop)部、8は位
置計算部である。次に従来の装置の動作について説明す
る。空中線1で衛星からの信号を受信し、この信号が高
周波部2に出力され、増幅されてA/D変換部3に出力
され、ディジタル変換されて、第1相関器4,第2相関
器5を経てコードDLL部6およびキャリアPLL部7
に出力される。
【0003】そして、コードDLL部6では、受信した
ディジタル信号のPNコードの時間的な遅れ量(または
進み量)を計算し、PNコードの発生時間を用いて各衛
星から受信機までの電波伝搬距離情報を得るための擬似
距離を計算し、位置計算部8へこの擬似距離情報を出力
すると共に、第1相関器4へPNコードの時間的な遅れ
量(または進み量)をフィードバックする。
【0004】一方、キャリアPLL部6では、受信した
ディジタル信号のキャリアから、位相遅れ量(または位
相進み量)を計算すると共に航法データを取り出し、キ
ャリアと取り出した衛星の軌道データを含む航法データ
を位置計算部8へ出力すると共に、第2相関器5へ位相
遅れ量(または位相進み量)をフィードバックする。そ
して、位置計算部8では、コードDLL部6から入力さ
れた擬似距離情報を用いて、各衛星から受信機までの電
波伝搬距離を算出し、また、キャリアPLL部7から入
力されたキャリアの周波数と位相とにより各衛星の速度
情報を得、且つ、航法データから各衛星の軌道データを
得、これらの電波伝搬距離情報,速度情報,軌道データ
から受信機の位置を計算し出力する。
【0005】また、図2に示すこの種の装置では、コー
ドDLL部6と第1相関器4とで形成される閉ループお
よびキャリアPLL部7と第2相関器5とで形成される
閉ループに、周波数特性を持たせており、すなわち、一
般にカット・オフ周波数を定め低域通過周波数特性を持
たせた設計としている。この低域通過周波数特性を得る
ためのカット・オフ周波数は、S/N比を向上させるた
めには低い方が良いが、受信機が急激に移動した場合の
追随性の点からは、ある程度は高くしておく必要があ
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来の衛星受信機は以
上のように構成され動作するが、実際には閉ループに用
いられるカット・オフ周波数を必要以上に高く設定して
おかねばならず、そのためS/N比が劣化するという問
題がある。すなわち、上述のようにS/N比を向上させ
るためにはカット・オフ周波数は出来るだけ低く、ま
た、受信機が急激に移動した場合の追随性の点からは、
追随できる程度に高くしておけば良いのであるが、キャ
リアPLL部では50Hzで変調された航法データを取
り出しており、従って実際には50Hzが通過できる帯
域でカット・オフ周波数を定めねばならず、このためS
/N比が劣化してしまう。
【0007】本発明は、かかる問題点を解決するために
なされたものであり、低いカット・オフ周波数を用いて
S/N比を向上させた衛星受信機を得ることを目的とし
ている。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明にかかわる衛星受
信機は、DLLで形成される閉ループおよびPLLで形
成される閉ループで構成される回路を平列に2段の回路
構成とし、第1段目の回路には航法データの変調周波数
である50Hzが通過する範囲のカット・オフ周波数を
設定して当該第1段目の回路のPLLで形成される閉ル
ープから航法データの抽出のみを行い、第2段目の回路
には上記第1段目の回路のカット・オフ周波数より更に
低いカット・オフ周波数を設定すると共に、上記第1段
目の回路で得た航法データで当該第2段目の回路の出力
から航法データを除去し、当該第2段目の回路のDLL
で形成される閉ループから擬似距離情報を得、当該2段
目の回路のPLLで形成される閉ループからキャリア周
波数と位相とを得る手段を備えたことを特徴とする。
【0009】
【作用】本発明の衛星受信機においては上述の構成とす
ることにより、航法データの抽出に支障を来すことな
く、低いカット・オフ周波数の設定により精度の高い擬
似距離情報およびキャリア周波数とその位相とが得られ
る。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。図1は本発明の一実施例を説明するためのブロック
図であり、図において、1は空中線、2は高周波部、3
はA/D変換部、4は第1相関器、5は第2相関器、6
は第1コードDLL部、7は第1キャリアPLL部、8
は位置計算部であり、ここまでは図2に示す従来の装置
と同様であり、同一符号は同一または相当部分を示す。
9は第3相関器、10は第4相関器、11は第5相関
器、12は第2コードDLL部、13は第2キャリアP
LL部、14は航法データ記憶部である。
【0011】また、図1に示すように本実施例では、A
/D変換部3の出力は、第1相関器4および第3相関器
9に出力され、第1コードDLL部6はその出力(PN
コード)を第1相関器4にだけフィードバックする。ま
た、第1キャリアPLL部7は取り出した航法データの
みを位置計算部8および航法データ記憶部14に出力
し、キャリアは第2相関器5にだけフィードバックする
構成となっている。
【0012】次に動作について説明する。A/D変換部
3からの出力は第3相関器9で第2コードDLL部12
の出力であるPNコードとの相関が取られ、次の第4相
関器10で第2キャリアPLL部13の出力であるキャ
リアとの相関が取られ、第5相関器11に入力される。
また、第5相関器11には、第1キャリアPLL部7か
ら出力され航法データ記憶部14に記憶された航法デー
タが入力され、この航法データと相関が取られ、航法デ
ータが除去されて第2コードDLL部12および第2キ
ャリアPLL部13に出力される。
【0013】次の第2コードDLL部12では、受信し
たディジタル信号のPNコードの時間的な遅れ量(また
は進み量)を計算し、PNコードの発生時間を用いて各
衛星から受信機までの電波伝搬距離情報を得るための擬
似距離を計算し、位置計算部8へこの擬似距離情報を出
力すると共に、第3相関器9へPNコードの時間的遅れ
量(または進み量)をフィードバックする。一方、第2
キャリアPLL部13では、受信したディジタル信号の
キャリアから、位相遅れ量(または位相進み量)を計算
し、キャリアの周波数と位相を位置計算部8に出力する
と共に、第4相関器10へ位相遅れ量(または位相進み
量)をフィードバックする。
【0014】そして、位置計算部8では、第2コードD
LL部12から入力された擬似距離情報を用いて、各衛
星から受信機までの電波伝搬距離を算出し、第2キャリ
アPLL部13から入力されたキャリア周波数と位相と
により各衛星の速度情報を得、さらに第1キャリアPL
L部7から入力された航法データから各衛星の軌道デー
タを得、これらの電波伝搬距離情報,速度情報,軌道デ
ータにより受信機の位置を計算して出力する。そして、
このような構成において、第1コードDLL部6と第1
相関器4とで形成される閉ループおよび第1キャリアP
LL部7と第2相関器5とで形成される閉ループでは、
航法データの変調周波数である50Hzが通過できる帯
域でカット・オフ周波数を設定する必要があるが、第2
コードDLL部12と第3相関器9とで形成される閉ル
ープおよび第2キャリアPLL部13と第4相関器10
とで形成される閉ループでは、カット・オフ周波数を、
受信機を急激に移動しても追随が可能な範囲で出来るだ
け低く設定することができ、従ってS/N比の良好な受
信機を構成することができる。
【0015】すなわち、本実施例では位置計算に必要な
キャリア周波数と位相,擬似距離情報,航法データのう
ち、カット・オフ周波数を低くできない航法データのみ
カット・オフ周波数の高い閉ループから取り出す構成と
することにより、S/N比の良好な受信機を得るもので
ある。なお、A/D変換部3からのディジタル受信信号
には航法データが含まれており、これを除去するため第
5相関器11で航法データ記憶部14で記憶された過去
の航法データと相関を取る構成としており、このため航
法データが急激に変化した場合除去できなくなる可能性
があるが、航法データはその性質から部分的にしかもゆ
っくりと変化するので、特に問題は生じない。
【0016】
【発明の効果】この発明は以上説明したように精度が要
求される情報を得る閉ループの周波数特性を、受信機が
急激に移動した場合の追随性だけを考慮して決定するこ
とができ、低いカット・オフ周波数を用いてS/N比の
良好な高精度の受信機が得られる。従って測量用受信機
など、特に精度の要求される受信機に適するGPS受信
機が得られる等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を説明するためのブロック図
である。
【図2】従来のこの種の衛星受信機を説明するためのブ
ロック図である。
【符号の説明】
1 空中線 2 高周波部 3 A/D変換部 4 第1相関器 5 第2相関器 6 第1コードDLL部 7 第1キャリアPLL部 8 位置計算部 9 第3相関器 10 第4相関器 11 第5相関器 12 第2コードDLL部 13 第キャリアPLL部 14 航法データ記憶部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 衛星からの信号を受信して該信号のキャ
    リア周波数と位相,該信号のPNコードの発生時間を用
    いた擬似距離情報,該信号から取り出した航法データを
    用いて、当該受信機の位置を算出する衛星受信機におい
    て、 上記航法データを抽出する回路に上記航法データの変調
    周波数である50Hzが通過する範囲のカット・オフ周
    波数を設定する手段、 上記キャリア周波数とその位相および擬似距離情報を得
    るための回路に上記カット・オフ周波数より更に低いカ
    ット・オフ周波数を設定する手段、 を備えたことを特徴とする衛星受信機。
  2. 【請求項2】 DLL(Delay Locked Loop) で形成され
    る閉ループと、PLL(Phase Locked Loop) で形成され
    る閉ループとを有し、 衛星からの信号を受信して該信号のキャリア周波数と位
    相,該信号のPNコードの発生時間を用いた擬似距離情
    報,該信号から取り出した航法データを用いて、当該受
    信機の位置を算出する衛星受信機において、 上記DLLで形成される閉ループおよびPLLで形成さ
    れる閉ループで構成される回路を並列に2段の回路構成
    とし、 第1段目の回路には上記航法データの変調周波数である
    50Hzが通過する範囲のカット・オフ周波数を設定し
    て当該第1段目の回路のPLLで形成される閉ループか
    ら航法データの抽出のみを行い、 第2段目の回路には上記第1段目の回路のカット・オフ
    周波数より更に低いカット・オフ周波数を設定すると共
    に、上記第1段目の回路で得た航法データで当該第2段
    目の回路の出力から航法データを除去し、当該第2段目
    の回路のDLLで形成される閉ループから上記擬似距離
    情報を得、当該2段目の回路のPLLで形成される閉ル
    ープから上記キャリア周波数と位相を得る手段、 を備えたことを特徴とする衛星受信機。
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