JPH08292244A - コードレスｇｐｓ測位方法およびそのようなコードレス測位のための装置 - Google Patents

コードレスｇｐｓ測位方法およびそのようなコードレス測位のための装置

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JPH08292244A
JPH08292244A JP8055747A JP5574796A JPH08292244A JP H08292244 A JPH08292244 A JP H08292244A JP 8055747 A JP8055747 A JP 8055747A JP 5574796 A JP5574796 A JP 5574796A JP H08292244 A JPH08292244 A JP H08292244A
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JP8055747A
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Ville Antero Eerola
エーロラ ヴィレ
Tapani Ritoniemi
リトニエミ タパニ
Timo Husu
フュス ティモ
Marko Kyroelae
キュリョレ マルコ
Kim Juhani Kaisti
カイスティ キム
Timo Saarnimo
サールニモ ティモ
Vesa Karttunen
カルットゥネン ヴェサ
Jukka Maekelae
メケレ ユッカ
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Vaisala Oy
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Vaisala Oy
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    • G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
    • G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • 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
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 コードレスＧＰＳを基礎とした新規な測位シ
ステムおよび装置を提供すること。 【解決手段】 コードレスＧＰＳ測位のための方法と装
置に関するものである。本方法によれば、測位されるユ
ニット（２）はいくつかの衛星（４）からＧＰＳ信号を
受信し、ＧＰＳ信号のコードが除去され、また測位され
る前記ユニット（２）の位置および／または速度を決定
するために、抽出された搬送信号が測位されるユニット
（２）から送出される。本発明によれば、搬送信号の周
波数は位相同期ループの手段により検出され、またこう
して検出された信号が別の処理のためにデジタルフォー
マットでユニット（２）から送出される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はコードレスＧＰＳ信
号に基づく測位のための請求項１の前文による方法に関
し、さらに、このようなコードレスＧＰＳ測位のための
装置に関するものである。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】衛星航法システムＧＰ
Ｓ（全世界測位システム）は地球を周回する２４の衛星
により送信される航法メッセージデータ信号を処理する
ことに基づくものである。この測位システムを利用した
従来の方法のほとんどは、コード化されたＧＰＳ信号を
使用するためのものであり、位置解析装置が少なくとも
４つの衛星からの航法メッセージのコードを復調し、正
確な時間情報により衛星のそれぞれにより送信されたコ
ード化された情報を結合することで装置の正確な位置を
決定している。このような構成は正確で有効であるが、
使い捨てラジオゾンデあるいは電化消費財のような低い
単価の製品に使用するのは適切ではない。位置コードの
抽出には大きな計算パワーが必要であり、このために測
位装置が高価で複雑となるからである。
【０００３】従来技術においては、コードレス測位法
（ｃｏｄｅｌｅｓｓ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ｍｅｔ
ｈｏｄ）と称される方法が知られている。この方法で
は、移相キードＧＰＳ信号は、ノイズが埋め込まれた正
弦波ＧＰＳ信号を導出するために二乗され、またこの周
波数は送信する衛星の位置に関連したドップラーシフト
のためにシフトされる。衛星の軌道位置パラメータは公
知であるので、受信装置の位置は受信した衛星信号の周
波数から決定することができる。コードレス測位システ
ムにおける問題は、受信した衛星信号の信号対ノイズ比
が非常に低く、またさらに、計算法によるドップラーシ
フトされた信号からの位置決定は比較的に複雑な作業で
あることである。従来のラジオゾンデの具体例のいくつ
かにおいては、このような二乗されたノイズのある信号
は処理されずに地上局に送信される。しかしながら、こ
の方法は広帯域の伝送チャネルを必要とするものであ
り、さらに、信号はその低い信号対ノイズ比のためにき
わめて妨害を受けやすい。
【０００４】本発明の目的は、上記した技術に欠点を解
消し、またコードレスＧＰＳを基礎とする新規な測位シ
ステムと装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、ドップ
ラーシフトされた衛星信号を測位装置内に既にある位相
同期フープにより復調し、次いで復調された信号をデジ
タルフォーマットで別の処理のために送信することによ
り達成される。
【０００６】より詳しくは、本発明による方法は、請求
項１の特徴項に記載された構成により特徴付けされるも
のである。
【０００７】さらに、本発明による装置は、請求項７の
特徴項に記載された構成により特徴付けされるものであ
る。
【０００８】本発明は顕著な効果を奏するものである。
本発明の実施の形態は、大きなノイズが埋め込まれてい
る場合でも、ドップラーシフトされた周波数をＧＰＳ信
号から導出する有効な方法を提供している。デジタル化
された周波数情報は別の処理のために信頼性のある方法
により狭帯域チャネルで送信することができる。このよ
うな特性は、ラジオゾンデの電気回路自体は非常にコス
ト効率良くまた軽量に作られている、ラジオゾンデシス
テムに組み合わせた場合には特に有効である。本発明の
構成の有用な用途は、ＧＰＳロケータの全体の価格レベ
ルを下げることができる、消費財装置である。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下に、本発明を添付図面に示し
た実施の形態を参照してより詳細に説明する。本発明に
よる測位システムは、コスト、電力消費あるいは重量フ
ァクターによりＧＰＳ信号受信装置それ自体内における
位置決定のための計算手段の設置が適切でない場合にお
ける使用よりはむしろ、信号が他の地上ないし地上局に
おいて別の処理するために送信されることを意図したも
のである。本発明の装置は、ラジオゾンデの速度決定に
おいて使用される際に特に有用なものである。ここで、
ラジオゾンデ位置情報は速度情報を積分することにより
必要なときに得られるものである。
【００１０】図１ａを参照して、ラジオゾンデ用途にお
いて追跡されるべきラジオゾンデ２のようなユニットは
少なくとも４つのＧＰＳ衛星信号を受信する。本発明に
よれば、ラジオゾンデの電子回路は、衛星の移動により
ドップラーシフトされた、ＧＰＳコードの除去および衛
星搬送波の周波数の抽出を行う。搬送波の周波数は無線
受信機６にデジタルフォーマットで送信され、ここでは
復調された信号は、差動測位（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａ
ｌ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ）および速度計算を行う計
算ブロック８に送られる。計算ブロック８には、衛星４
から受信しまたコードトラッキング受信機１０で復調さ
れた衛星位置パラメータがさらに入るので、計算ブロッ
クの出力としては、本発明の場合にはラジオゾンデ２の
ような追跡される移動ユニットに関する速度および位置
ベクトル情報の双方を提供することができる。ラジオゾ
ンデ２および本発明による位置追跡に適した他の可能性
のある物体、例えば水上、陸上、あるいは空中の車両
は、以下の説明では測位されるユニットと称する。
【００１１】図１ｂを参照して、ＧＰＳ信号は２つのマ
イクロ波帯域の信号Ｌ２とＬ１からなり、これらの内で
本発明においてより重要な信号はＣ／Ａコードを含んで
いるＬ１信号である。Ｌ１信号内では、Ｃ／Ａコードに
より変調された搬送波の帯域幅は１５７５．４２ＭＨｚ
の中心周波数において２．０４６ＭＨｚである。この信
号は移相キーイングを使用して変調され、また本発明に
したがって、この変調が除去されて、正弦波の搬送波信
号は、図２に示した二乗回路、あるいは図４に示された
コスタ（Ｃｏｓｔａｓ）ループを利用してドップラーシ
フトによりシフトされた周波数において導出される。
【００１２】図２を参照して、ここに示された二乗回路
はＧＰＳ信号をより低い周波数に適宜変換するためのマ
ルチプレクサ１を利用し、次いでフィルタ３内でローパ
スフィルタ処理をする。次いで、信号のＧＰＳコードが
二乗回路５内で信号を二乗することで除去され、また次
いで信号はローパス成分またはゼロ周波数成分を取除く
ために帯域フィルタ７を通過し、これにより信号対ノイ
ズ比を改善するために信号の帯域幅はさらに狭くなる。
帯域フィルタの出力において、コードのないＧＰＳ信号
の搬送波が抽出される。信号は次いで、位相検出器９、
ループフィルタ１１および電圧制御形の発振器１３から
構成される位相同期ループに入る。
【００１３】図３を参照して、ここに示された回路はＧ
ＰＳ信号のコードを除去して信号の搬送波を抽出する他
の方法のためのものである。この回路はコスタループと
して、あるいは同様にＩ／Ｑ検出器として知られてい
る。この回路は、それぞれ、ローパスフィルタ１９と２
１が続いたマルチプレクサ回路１５と１７により形成さ
れた２つの別々のブランチから構成される。ローパスフ
ィルタの出力はマルチプレクサ２３内で互いに乗算さ
れ、信号は次いでフィルタ２５内でローパスフィルタ処
理され、その後に信号は電圧制御形の発信器２７に入
り、その出力はさらにマルチプレクサ回路１５と１７に
入り、この結果、より低いブランチの回路１７に入った
信号はπ／２だけ位相シフトされる。図４の構成におい
て、この回路は、その入力に入る単一の変調された搬送
波上でロックされる傾向にあり、よって位相同期ループ
として機能する。入来する搬送波の局部的に合成された
バージョンは電圧制御形の発信器２８の出力から得られ
る。
【００１４】図４を参照して、二乗回路を備えたＧＰＳ
受信器のフロントエンドは図示的なブロックダイヤグラ
ムのレベルで表示されている。約１．５ＧＨｚにおける
入力信号はアンテナ２９により受信される。帯域フィル
タ３１はノイズパワーを減じまた影像周波数（ｉｍａｇ
ｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）で信号を減衰するために必要
である。信号は、ミキサ３５によりダウンコンバートさ
れる前にプリアンプ３３により増幅される。次いで、信
号は、２つの機能を果たす第２の帯域フィルタ３７内で
フィルタ処理される。第１に、このフィルタは、ミキサ
の好ましくない周波数積を除去し、また第２に、二乗回
路３９に入るノイズパワーを減じる。帯域フィルタ３７
の帯域幅はノイズパワーを最小限とするためにできるだ
け狭いことが望ましい。他方、帯域幅は、比較的小さい
歪のＢＰＳＫ信号の全部のスペクトルを通過させるため
に十分広い必要がある。
【００１５】図５を参照して、図示されたＩ／Ｑ検出器
を備えたＧＰＳ受信器は、図４に示された構成でプリア
ンプ３３までは同一である。その後、信号経路は２つの
ブランチに分割され、これらの双方はローパスフィルタ
４５と４７が続くマルチプレクサ４１と４３がそれぞれ
組み込まれている。マルチプレクサ回路４１と４２のた
めの第２の入力信号は発振器４９から得られ、これによ
り発振器の信号はπ／２で位相シフトされたより低い信
号処理ブランチに入る。フィルタ４５と４７の機能は、
入力無線周波数信号の約２倍でミキサ出力の周波数積
（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｐｒｏｄｕｃｔ）を除去するこ
とである。ローパスフィルタは比較的変化しない変調信
号の帯域幅を通過し、つまりそれらの最適な帯域幅は変
調帯域幅に接近している。信号のスペクトルがローパス
タイプのものであるので、ＧＰＳのＣ／Ａコードの最適
な帯域幅は約１ＭＨｚである。フィルタ処理後は、信号
はマルチプレクサ５１内で互いに乗算され、これにより
変調信号成分（つまり、変調されたコード成分）が除去
される。Ｉ／Ｑタイプの受信機は多数の回路要素を必要
とするので、そのフィルタがローパスタイプのものが好
ましい、これにより容易に実施することができる。上記
したＩ／Ｑタイプのコードレス受信器を図３に示された
コスタループタイプの受信器と比べた場合、２つの回路
間の大きさ差異は、図５の回路から省かれたフィードバ
ック経路であり、これは固定周波数の局部発信器４９に
置き換えられる。本発明の実施の形態はドップラーシフ
トの周波数、つまり公称搬送波周波数と搬送波の実際の
中央周波数との間の差に基づいているので、局部発信器
の周波数が公称周波数から少ない量だけ制御偏差してい
る場合には、コスタループのエラー信号を計測された変
数として使用することが可能となる。ドップラーシフト
は、衛星と受信器のアンテナとの相対的な速度に依存し
て正または負となる。局部発信器の周波数が公称搬送波
の周波数と一致している場合には、差の周波数は負また
は正のいずれかである。しかしながら、差の周波数の大
きさだけが計測されるので、全期間において差動周波数
を正に維持するために、ドップラーシフトの最尤値に到
達する量だけ局部発信器の周波数を公称搬送波の周波数
から離調することが必須となる。離調の周波数差の選択
に際して、コスタループ内のエラー信号は離調周波数差
の２倍に対応している。よって、離調差は、ドップラー
シフトの最尤値の少なくとも２倍として選択されなけれ
ばならない。本発明による回路構成はコード除去の上記
した代替えの方法を両方を提供するものである。よっ
て、回路は二乗あるいはＩ／Ｑモードのいずれかで動作
する。この回路は、１ビットＡ／Ｄコンバータ、つまり
比較器を使用してサンプリングされ、またデジタルフォ
ーマットに変換される、アナログ入力を有している。
【００１６】図６を参照して、Ｉ／Ｑモードで動作する
回路は２つのブランチ、Ｉ−ブランチ５３およびＱ−ブ
ランチ５５から構成される。アナログ入力信号はまず、
いずれかのブランチ内で、５１．２ＭＨｚのサンプリン
グ速度で信号をサンプリングし、また信号を１ビットの
デジタルフォーマットに変換する比較器５７に入る。デ
ジタルデータストリームは、１６の数でフィルタ処理を
実行する３次フィルタである移動加算タイプ（ｒｕｎｎ
ｉｎｇ ｓｕｍ ｔｙｐｅ）の第１のフィルタ５９内で
フィルタ処理され、また１０進化処理される。１０進化
の後はデータは、信号の帯域幅を最大１ＭＨｚに制限す
るローパスフィルタとして機能する、ＦＩＲ（有限イン
パルス応答）フィルタ６１によりフィルタ処理される。
フィルタ処理の後、２つのデータストリーム（ＩとＱ）
は結合回路６３に入る。結合回路６３は回路の２つの動
作モード間で選択することができる。結合回路６３の機
能は、Ｉ／Ｑモードでは両方のブランチの信号がマルチ
プレクサ６５に達するのを許容し、また二乗モードでは
Ｉ−ブランチ５３だけがマルチプレクサ６５に入力信号
を供給できることができるようにすることであり、ここ
ではマルチプレクサ６５に両方の入力があるとする。サ
ンプリング速度３．２ＭＨｚにおいて起こる、データの
二乗の後、データはＦＩＲ−２フィルタ６７、直列フォ
ーマットの４次移動加算（ＲＳ）フィルタ６９およびＦ
ＩＲ−３フィルタ７１において、フィルタ処理され且つ
さらに１０進化処理される。回路のこの選択は信号を６
４の数で１０進化処理し、これにより受信器のフロント
エンドのデータ経路上の信号の全部の１０進化処理は１
０２４により行われることになる。よって、最終的なサ
ンプリング速度は正しく５０ｋＨｚとなる。ローパスフ
ィルタ７３の後には、二乗または比較器の回路構成によ
り生じる信号のＤＣ成分を除去する機能をするＩＩＲタ
イプのハイパスフィルタ７３が接続されている。ＩＩＲ
フィルタ７３のハイパス遮断周波数が約５００Ｈｚに設
定されているので、受信器のフロントエンドにおいて利
用可能な信号の帯域幅は約２４ｋＨｚである。回路が二
乗モードだけで使用される場合には、Ｑブランチ５５は
完全に回路から省かれる。
【００１７】図７を参照して、同図に示された本発明に
よる装置の図式的なブロックダイヤグラムは、二乗法に
よるＧＰＳコードの除去に基くものである。ダイヤグラ
ムに示したように、信号は無線周波数ブロック７７にお
いて予め増幅され、また信号はより低い周波数レンジに
変換され、また追加的に信号はローパスフィルタ処理さ
れる。フロントエンドブロック７９において信号はデジ
タル処理され、二乗され、また帯域フィルタ処理され、
このフィルタ処理の後に信号はセクション８１において
位相同期回路により検出される。全体のシステムは制御
ブロック８３により制御される。
【００１８】図８を参照して、図７のセクション８１の
より詳しいダイヤグラムが示されている。８つのチャン
ネルの位相同期ループセクション８１は受信機の中軸を
構成しており、またこれは８つの衛星のドップラーシフ
トされた搬送波の周波数を同時に検索することができ
る。位相同期ループ８１の論理的な構成は８つの個々の
位相同期チャネルからなるものであるが、その位相同期
回路を物理的に実現することは、制御ブロック８５とと
もに８つのチャネルに対する別々の状態変数を有する時
間多重化されたデータ経路８３を結合することでなさ
れ、これにより必要な識別およびトラッキング機能を持
たせることができる。共通の制御ブロック８７は位相同
期ループセクションの位相同期されたデータ経路８３に
対する回路制御信号を供給し、また出力ブロック８９は
地上局への別の送信のためのデータを収集するように機
能し、これによりデータはＲＳ−２３２Ｃフォーマット
で２進データストリームとしてあるいはＦＫＳ変調され
たアナログ信号としてのいずれかで送信される。
【００１９】図９を参照して、同図に示された位相同期
ループは２つの別々のフィルタ９１と９３を組み合わせ
てなる。実際には、回路は４次の位相同期ループに対応
している。ループの３次積分器は電圧制御形の発振器９
５内に含まれ、これは従来のＶＣＯ構成に対して別の中
央周波数制御能力を有している。位相同期ループは２つ
の部分を含むものであると考察される。これらの内で、
短い時間定数の制御ループは入来する信号の位相に追随
する傾向にあり、またこの制御ループは１次フィルタ９
１と１次積分器の位相制御のための電圧制御形の発振器
９５から構成される。実際には、この種の回路構成は一
定の周波数トラッキングに対しては十分である。原理的
には、周波数に一定の制御偏差がある場合には２次ルー
プが入来する信号の後に設けられるが、その固有周波数
から外れたこのようなループの偏移、つまり電圧制御形
の発振器の中心周波数からのずれによりループがその限
界になってループが位相同期から容易に離脱してしまう
ので、同期ロスの危険性がある。ＧＰＳ信号の場合のよ
うに入力信号の周波数が一定でない場合には状況はさら
に悪くなり、これにより、周波数偏移のために位相同期
ループが容易にその比較的狭い位相同期レンジから離脱
してしまう。よって、位相同期ループの中心周波数は別
途に制御しなければならない。
【００２０】第２の、外側の制御ループは、後者のロー
パスフィルタ９３および衛星信号の周波数をトラッキン
グする位相同期ループの中心周波数を維持するためによ
り長い時定数で機能するＶＣＯ９５の２次積分器から構
成される。外側の制御ループにより位相同期ループは４
次の制御ループとして機能するようになる。衛星信号の
トラッキングがなくなった場合、位相検出器１０３の出
力信号は実質的にゼロの平均値を有する広帯域のノイズ
となり、よって、フィルタ９１と９３の後のループ制御
信号の値はゼロになる。ＶＣＯ９５の積分器が理想的で
ある場合、これらはＶＣＯの中心周波数を変更しないよ
うに保持され、よって、衛星信号の損失が一時的である
場合には、位相同期状態が高い確率で回復される。特に
ラジオゾンデ用途においては、高いノイズレベルおよび
ラジオゾンデのぐらつきにより、このような一時的な位
相同期の損失は一般的なものである。図９を参照して、
位相同期回路は、位相コヒーレントな振幅の検出器９７
とローパスフィルタ９９および比較器１０１から構成さ
れる。コヒーレントな振幅の検出器９７の基準信号は位
相検出器１０３の信号位相から９０°だけ位相シフトさ
れており、位相検出器１０３は回路９７内の位相同期さ
れた信号の信号レベルを最大にしながら位相検出器１０
３の出力信号レベルを最小にする。比較器１０１はノイ
ズの多い信号に対するヒステリシス機能を提供する調節
可能な論理限界演算子（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）を有して
いる。
【００２１】図１０を参照して、図９の図式的なブロッ
クダイヤグラムがより詳しく示されている。レジスタ１
０９の値Ｗ０は中央周波数であり、またブロック１０７
の出力信号の平均化されたｄｅｔは、ローパスフィルタ
１０５でローパスフィルタ処理され、サンプリングされ
た振幅値であり、衛星信号のレベルを表している。
【００２２】図１０に示された回路構成、つまり図８の
ブロック８５の制御は、３つの機能的に異なるグループ
に分割することができる。制御スキームはプログラミン
グ手段により実行される。
【００２３】回路の第１の制御作業はできるだけ迅速に
４つの最初に捕捉された衛星をロックすることである。
これはループの帯域幅を制御することにより達成され
て、回路がロックされた状態では信号のノイズレベルを
最小とするために帯域幅はできるだけ狭く維持される一
方、掃引状態ではより速い掃引を許容するために帯域幅
はより広くされる。
【００２４】第２に、位相同期ループは、捕捉された衛
星の信号レベルをモニタするともに信号の再捕捉の開始
に続く捕捉された衛星信号の最終的な損失を決定する機
能のあるトラッキングアルゴリズムを使用して制御され
る。衛星信号の信号対ノイズレベルが低いことにより、
アルゴリズムの機能がこのような信号の再捕捉が時期尚
早に開始されるのではなく、衛星信号の実際の損失を示
すある基準を満たした後に開始されるようにすることが
肝要である。この目的のために、アルゴリズムは時間カ
ウンタを使用している。
【００２５】第３に、プログラミング手段を使用して、
位相同期ループブロックの異なるチャネルは異なる衛星
をトラッキングするようにされる。このような制御がな
い場合には、全てのチャネルが最強の信号を持つ２、３
の衛星だけを同期トラッキングするように構成される。
【００２６】本発明によれば、ドップラーシフトされた
周波数を含むデータは、１つのスタートビット、８つの
データビットおよび１つのストップビットを含む１０ビ
ットの同期フォーマットを使用した１２００ビット／ｓ
での別の処理のために一般的には転送される。
【００２７】本発明はラジオゾンデの位置トラッキング
および速度測定に最適であるが、車両の位置検出にも同
様に適用することができ、また可搬性の測位装置ととも
に使用することもできる。
【００２８】ＧＰＳ信号のコードを除去するために図６
に示されたデジタル技術を使用する他、本発明において
はこのようなコード除去のためにアナログ技術を同様に
用いることもできる。
【００２９】ＲＦ部を含む本発明の全体の受信機は単一
の集積回路上で作製することができる。適当な製造技術
は、例えば、０．８μｍＣＭＯＳプロセスである。
【図面の簡単な説明】
【図１ａ】ラジオゾンデシステムに適用した本発明の実
施の形態のブロックダイヤグラムである。
【図１ｂ】ＧＰＳ信号のスペクトルを示したグラフであ
る。
【図２】二乗ループのブロックダイヤグラムである。
【図３】コスタループの基本形態のブロックダイヤグラ
ムである。
【図４】二乗検出器が具備されたＧＰＳ受信機に対する
前端の図式的なブロックダイヤグラムである。
【図５】Ｉ／Ｑ検出器が具備されたＧＰＳ受信機に対す
る前端のブロックダイヤグラムである。
【図６】本発明による受信機の前端回路の詳細なブロッ
クダイヤグラムである。
【図７】本発明によるコードレスＧＰＳ受信機の図式的
なブロックダイヤグラムである。
【図８】図７に示された受信機の位相同期ループ部分の
詳細なブロックダイヤグラムである。
【図９】本発明による位相同期ループのブロックダイヤ
グラムである。
【図１０】図９の回路の詳細なブロックダイヤグラムで
ある。
【符号の説明】
２ ラジオゾンデ ４ 衛星 ６ 無線受信機 ７ 帯域フィルタ ８ 計算ブロック ９ 位相検出器 １３ 発振器 １５、１７ マルチプレクサ回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ティモ フュス フィンランド国．33720 タンペレ，イン シノェーリンカトゥ 84 ビー 26 (72)発明者 マルコ キュリョレ フィンランド国．33720 タンペレ，ヴァ ーヤカトゥ ５ イー 105 (72)発明者 キム カイスティ フィンランド国．00330 ヘルシンキ，キ ヴィトルパンティエ ３ エー ３ (72)発明者 ティモ サールニモ フィンランド国．00610 ヘルシンキ，ポ ヒョランカトゥ 43 シー 17 (72)発明者 ヴェサ カルットゥネン フィンランド国．02760 エスポー，ヤラ ヴァクヤ ２ エッチ 22 (72)発明者 ユッカ メケレ フィンランド国．00260 ヘルシンキ，ポ ヒョイネン ヘスペリアンカトゥ 13 シ ー 65

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 測位されるユニット（２）がいくつかの
    衛星（４）からＧＰＳ信号を受信し、ＧＰＳ信号のコー
    ドが除去され、また測位される前記ユニット（２）の位
    置および／または速度を決定するために抽出された搬送
    波信号が測位されるユニット（２）から送出されるコー
    ドレスＧＰＳ測位方法において、搬送波信号の周波数が
    位相同期ループの手段により検出され、またこうして検
    出された信号が別の処理のためにデジタルフォーマット
    でユニット（２）から送出されることを特徴とする方
    法。
  2. 【請求項２】 ＧＰＳ信号からのコード除去の前に、信
    号がデジタル化されることを特徴とする請求項１記載の
    方法。
  3. 【請求項３】 デジタル信号二乗がＧＰＳ信号からのコ
    ード除去のために使用されることを特徴とする請求項１
    記載の方法。
  4. 【請求項４】 デジタルＩ／Ｑ信号処理法がＧＰＳ信号
    からのコード除去のために使用されることを特徴とする
    請求項１記載の方法。
  5. 【請求項５】 搬送波信号の周波数が少なくとも３次の
    位相同期ループを使用して検出されることを特徴とする
    請求項１、２、３または４記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記ＧＰＳ信号受信ユニットの位置が逐
    次速度情報から計算されることを特徴とする請求項１、
    ２、３、４または５記載の方法。
  7. 【請求項７】 いくつかの異なる衛星（４）からのＧＰ
    Ｓ信号を受信するための手段（２９）、信号をフィルタ
    処理および増幅するためのフィルタおよび増幅手段（３
    １、３３）、前記信号の周波数をダウンコンバートする
    ためのミキサ手段（３５）、ＧＰＳ信号からコードを除
    去するためのコード除去手段（３９）、並びに前記ユニ
    ット（２）の位置および／または速度の決定のために前
    記ユニットから信号を送出するための手段（８９）から
    なる、測位されるユニット（２）内に取り付けられたコ
    ードレスＧＰＳ測位のための装置において、前記装置が
    別の処理のために送信するために復調された信号をデジ
    タルフォーマットで表現された周波数に変換するための
    位相同期ループ（８１）を組み込んでいることを特徴と
    する装置。
  8. 【請求項８】 前記システムが前記信号経路上で、コー
    ド除去のための前記手段（３９）の前に、信号をデジタ
    ルフォーマットに変換するためのアナログ／デジタル変
    換器を組込み、またコード除去のための前記手段（３
    ９）がデジタル手段であることを特徴とする請求項７記
    載の装置。
  9. 【請求項９】 コード除去のための前記手段（３９）が
    二乗型のコード除去手段であることを特徴とする請求項
    ７記載の装置。
  10. 【請求項１０】 コード除去のための前記手段（３９）
    がＩ／Ｑ分岐型のコード除去手段である、請求項７記載
    の装置。
  11. 【請求項１１】 前記位相同期ループ（８１）が少なく
    とも３次である、ことを特徴とする請求項７、８、９ま
    たは１０記載の装置。
  12. 【請求項１２】 前記Ａ／Ｄ変換器が１ビット比較器
    （５７）であることを特徴とする請求項７、８、９、１
    ０または１１記載の装置。
JP8055747A 1995-03-13 1996-03-13 コードレスｇｐｓ測位方法およびそのようなコードレス測位のための装置 Abandoned JPH08292244A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005526986A (ja) * 2002-05-24 2005-09-08 ヴァイサラ オーワイジェー ラジオゾンデ・システム、ラジオゾンデ・システム受信機、およびラジオゾンデ受信機における信号処理方法

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1064593C (zh) * 1998-07-16 2001-04-18 梅岗 安全玻璃新的制造方法
US7777675B2 (en) 1999-03-05 2010-08-17 Era Systems Corporation Deployable passive broadband aircraft tracking
US8446321B2 (en) 1999-03-05 2013-05-21 Omnipol A.S. Deployable intelligence and tracking system for homeland security and search and rescue
US7570214B2 (en) 1999-03-05 2009-08-04 Era Systems, Inc. Method and apparatus for ADS-B validation, active and passive multilateration, and elliptical surviellance
US7782256B2 (en) 1999-03-05 2010-08-24 Era Systems Corporation Enhanced passive coherent location techniques to track and identify UAVs, UCAVs, MAVs, and other objects
US8203486B1 (en) 1999-03-05 2012-06-19 Omnipol A.S. Transmitter independent techniques to extend the performance of passive coherent location
US7889133B2 (en) 1999-03-05 2011-02-15 Itt Manufacturing Enterprises, Inc. Multilateration enhancements for noise and operations management
US7667647B2 (en) 1999-03-05 2010-02-23 Era Systems Corporation Extension of aircraft tracking and positive identification from movement areas into non-movement areas
US7739167B2 (en) 1999-03-05 2010-06-15 Era Systems Corporation Automated management of airport revenues
US7908077B2 (en) 2003-06-10 2011-03-15 Itt Manufacturing Enterprises, Inc. Land use compatibility planning software
GB9912329D0 (en) * 1999-05-26 1999-07-28 Symmetricon Inc Positioning apparatus
US6738713B2 (en) 2000-05-26 2004-05-18 Parthus (Uk) Limited Positioning apparatus and method
FR2833714B1 (fr) * 2001-12-18 2004-04-02 Thales Sa Procede de traitement d'un signal de navigation contenant des donnees
JP4467446B2 (ja) * 2005-02-10 2010-05-26 Ｎｅｃエレクトロニクス株式会社 高周波ｉｃ及びｇｐｓ受信機
US8811468B2 (en) * 2005-05-26 2014-08-19 Broadcom Corporation Method and system for FM interference detection and mitigation
US7511662B2 (en) 2006-04-28 2009-03-31 Loctronix Corporation System and method for positioning in configured environments
US9097783B2 (en) 2006-04-28 2015-08-04 Telecommunication Systems, Inc. System and method for positioning using hybrid spectral compression and cross correlation signal processing
US7965227B2 (en) 2006-05-08 2011-06-21 Era Systems, Inc. Aircraft tracking using low cost tagging as a discriminator
US8542779B2 (en) * 2012-01-31 2013-09-24 Innophase Inc. Receiver architecture and methods for demodulating binary phase shift keying signals

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5034748A (en) * 1973-12-03 1991-07-23 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Narrow band automatic phase control tracking circuitry
US4667203A (en) * 1982-03-01 1987-05-19 Aero Service Div, Western Geophysical Method and system for determining position using signals from satellites
US4622557A (en) * 1984-10-31 1986-11-11 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Transdigitizer for relaying signals from global positioning system (GPS) satellites
US4754283A (en) * 1986-06-17 1988-06-28 Tracor Aerospace Austin, Inc. Codeless GPS sonde
US5223843A (en) * 1988-01-05 1993-06-29 Rockwell International Corporation High performance global positioning system receiver means and method
US4862178A (en) * 1988-06-27 1989-08-29 Litton Systems, Inc. Digital system for codeless phase measurement
US4932036A (en) * 1989-03-03 1990-06-05 Sperry Marine Inc. Spread spectrum squaring loop with invalid phase measurement rejection
GB2240240A (en) * 1990-01-19 1991-07-24 Philips Electronic Associated Radio receiver for direct sequence spread spectrum signals
GB2241623A (en) * 1990-02-28 1991-09-04 Philips Electronic Associated Vehicle location system
US5119504A (en) * 1990-07-19 1992-06-02 Motorola, Inc. Position aided subscriber unit for a satellite cellular system
US5271034A (en) * 1991-08-26 1993-12-14 Avion Systems, Inc. System and method for receiving and decoding global positioning satellite signals
US5379224A (en) * 1991-11-29 1995-01-03 Navsys Corporation GPS tracking system
US5347285A (en) * 1992-06-15 1994-09-13 A.I.R., Inc. Method and apparatus for tracking the position and velocity of airborne instrumentation
US5420592A (en) * 1993-04-05 1995-05-30 Radix Technologies, Inc. Separated GPS sensor and processing system for remote GPS sensing and centralized ground station processing for remote mobile position and velocity determinations
EP0634666A3 (en) * 1993-06-28 1997-08-20 Victor Company Of Japan Receiver and demodulation of GPS waves modulated spread spectrum.
US5594454A (en) * 1994-04-13 1997-01-14 The Johns Hopkins University Global positioning system (GPS) linked satellite and missile communication systems

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005526986A (ja) * 2002-05-24 2005-09-08 ヴァイサラ オーワイジェー ラジオゾンデ・システム、ラジオゾンデ・システム受信機、およびラジオゾンデ受信機における信号処理方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN1141437A (zh) 1997-01-29
US5821898A (en) 1998-10-13
EP0732596A2 (en) 1996-09-18
CN1099039C (zh) 2003-01-15
AU704290B2 (en) 1999-04-15
FI98412C (fi) 1997-06-10
AU4794896A (en) 1996-09-26
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FI951147A (fi) 1996-09-14
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FI98412B (fi) 1997-02-28

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