JPH09133753A - Ｇｐｓ受信機 - Google Patents
Ｇｐｓ受信機Info
- Publication number
- JPH09133753A JPH09133753A JP28949095A JP28949095A JPH09133753A JP H09133753 A JPH09133753 A JP H09133753A JP 28949095 A JP28949095 A JP 28949095A JP 28949095 A JP28949095 A JP 28949095A JP H09133753 A JPH09133753 A JP H09133753A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oscillation frequency
- frequency
- oscillation
- oscillating
- clock
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Electric Clocks (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
- Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 比較的廉価な水晶発振器を用いて、廉価で同
期の応答特性に勝れたかつ高精度のＧＰＳ受信機を提供
する。 【解決手段】 メモリ９にクロック用水晶発振器８と基
準水晶発振器１０の発振周波数の温度特性を記憶させて
おき、２つの周波数の発振周波数差と、局部発振器３の
ＶＣＯ電圧から基準水晶発振器１０の発振周波数を推定
して補正し、これにより信号処理部６でのＰＲＮコード
の走査時間を短縮する。
期の応答特性に勝れたかつ高精度のＧＰＳ受信機を提供
する。 【解決手段】 メモリ９にクロック用水晶発振器８と基
準水晶発振器１０の発振周波数の温度特性を記憶させて
おき、２つの周波数の発振周波数差と、局部発振器３の
ＶＣＯ電圧から基準水晶発振器１０の発振周波数を推定
して補正し、これにより信号処理部６でのＰＲＮコード
の走査時間を短縮する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＧＰＳ衛星からの
電波を受信し、位置、方位等を算出するＧＰＳ受信機に
関し、特に発振器の温度補償を考慮したＧＰＳ受信機に
関する。
電波を受信し、位置、方位等を算出するＧＰＳ受信機に
関し、特に発振器の温度補償を考慮したＧＰＳ受信機に
関する。
【０００２】
【従来の技術】図４に従来のＧＰＳ（Global Positioni
ng System ）受信機のブロック図を示している。図４に
おいて、アンテナ１で受信した衛星からの信号は、ＴＣ
ＸＯ（温度補償水晶発振器）からなる基準水晶発振器４
からのローカル信号と周波数変換部２でミキシングさ
れ、ＩＦ周波数に変換される。ＩＦ周波数に変換された
信号は以下ディジタル処理を行うために２値化部５で２
値化される。２値化された信号を信号処理部６で検波
し、ＣＰＵ７で位置や方位を算出する。８はＣＰＵ７を
動作させるクロック用水晶発振器である。
ng System ）受信機のブロック図を示している。図４に
おいて、アンテナ１で受信した衛星からの信号は、ＴＣ
ＸＯ（温度補償水晶発振器）からなる基準水晶発振器４
からのローカル信号と周波数変換部２でミキシングさ
れ、ＩＦ周波数に変換される。ＩＦ周波数に変換された
信号は以下ディジタル処理を行うために２値化部５で２
値化される。２値化された信号を信号処理部６で検波
し、ＣＰＵ７で位置や方位を算出する。８はＣＰＵ７を
動作させるクロック用水晶発振器である。
【０００３】信号処理部６では衛星から送られてくる信
号コードと同期をとるためのＰＲＮコード発生器の基準
となる基準水晶発振器４には、サーチ時間を短くするた
め、温度による発振周波数の変動を補償したＴＣＸＯ
（温度補償水晶発振器）を用いて構成している。ＴＣＸ
Ｏの発振周波数のずれは、温度変化に対して極めて小さ
いため、無いものとして、あるいは、前回測定したとき
から変動がないものとしてＰＲＮコードを作成し、衛星
からの信号と同期をとるようにする。
号コードと同期をとるためのＰＲＮコード発生器の基準
となる基準水晶発振器４には、サーチ時間を短くするた
め、温度による発振周波数の変動を補償したＴＣＸＯ
（温度補償水晶発振器）を用いて構成している。ＴＣＸ
Ｏの発振周波数のずれは、温度変化に対して極めて小さ
いため、無いものとして、あるいは、前回測定したとき
から変動がないものとしてＰＲＮコードを作成し、衛星
からの信号と同期をとるようにする。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のＧＰＳ受信機では、ＰＲＮコード同期をとるまでの
時間を短縮するために、温度にたいする補償を行った高
価なＴＣＸＯを基準水晶発振器４として用いなければな
らなかった。
来のＧＰＳ受信機では、ＰＲＮコード同期をとるまでの
時間を短縮するために、温度にたいする補償を行った高
価なＴＣＸＯを基準水晶発振器４として用いなければな
らなかった。
【０００５】したがって、従来のＧＰＳ受信機では、Ｐ
ＲＮコード同期をとるまでの時間を短縮するために、温
度にたいする補償を行った高価なＴＣＸＯを基準水晶発
振器として用いなければならないという問題があった。
ＲＮコード同期をとるまでの時間を短縮するために、温
度にたいする補償を行った高価なＴＣＸＯを基準水晶発
振器として用いなければならないという問題があった。
【０００６】本発明はこの点を改良して、比較的廉価な
水晶発振器（通常のパッケージ水晶発振器：以下ＳＰＸ
Ｏで表す）を用いて、廉価で同期の応答特性に勝れたか
つ高精度のＧＰＳ受信機を提供することを目的とする。
水晶発振器（通常のパッケージ水晶発振器：以下ＳＰＸ
Ｏで表す）を用いて、廉価で同期の応答特性に勝れたか
つ高精度のＧＰＳ受信機を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、受信信号の周波数を変換する周波数変換
手段と、前記周波数変換手段用の局部発振周波数を発振
する局部発振手段と、前記局部発振手段の基準となる周
波数を発振する基準発振手段と、前記周波数変換手段で
周波数変換された受信信号の信号処理を行う信号処理手
段と、前記信号処理手段のクロック信号を発振するクロ
ック発振手段とを具備しＧＰＳ衛星からの信号を受信す
るＧＰＳ受信機において、前記局部発振手段の発振周波
数と前記基準発振手段の発振周波数と前記クロック発振
手段のクロック発振周波数とから前記基準発振手段の発
振周波数を補正する基準発振周波数補正手段を具備する
ことを特徴とする。
め、本発明は、受信信号の周波数を変換する周波数変換
手段と、前記周波数変換手段用の局部発振周波数を発振
する局部発振手段と、前記局部発振手段の基準となる周
波数を発振する基準発振手段と、前記周波数変換手段で
周波数変換された受信信号の信号処理を行う信号処理手
段と、前記信号処理手段のクロック信号を発振するクロ
ック発振手段とを具備しＧＰＳ衛星からの信号を受信す
るＧＰＳ受信機において、前記局部発振手段の発振周波
数と前記基準発振手段の発振周波数と前記クロック発振
手段のクロック発振周波数とから前記基準発振手段の発
振周波数を補正する基準発振周波数補正手段を具備する
ことを特徴とする。
【０００８】以上により、廉価で同期の応答特性に勝れ
たかつ高精度のＧＰＳ受信機を提供することができる。
たかつ高精度のＧＰＳ受信機を提供することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、受信信号の周波数を変換する周波数変換手段と、前
記周波数変換手段用の局部発振周波数を発振する局部発
振手段と、前記局部発振手段の基準となる周波数を発振
する基準発振手段と、前記周波数変換手段で周波数変換
された受信信号の信号処理を行う信号処理手段と、前記
信号処理手段のクロック信号を発振するクロック発振手
段とを具備しＧＰＳ衛星からの信号を受信するＧＰＳ受
信機において、前記局部発振手段の発振周波数と前記基
準発振手段の発振周波数と前記クロック発振手段のクロ
ック発振周波数とから前記基準発振手段の発振周波数を
補正する基準発振周波数補正手段を具備することを特徴
としたもので、前記局部発振手段の発振周波数と前記基
準発振手段の発振周波数と前記クロック発振手段の発振
周波数とを比較することで基準発振手段の発振周波数温
度補正を容易に行うことができ、同期の応答特性に勝れ
たかつ高精度のＧＰＳ受信機を実現することができる。
は、受信信号の周波数を変換する周波数変換手段と、前
記周波数変換手段用の局部発振周波数を発振する局部発
振手段と、前記局部発振手段の基準となる周波数を発振
する基準発振手段と、前記周波数変換手段で周波数変換
された受信信号の信号処理を行う信号処理手段と、前記
信号処理手段のクロック信号を発振するクロック発振手
段とを具備しＧＰＳ衛星からの信号を受信するＧＰＳ受
信機において、前記局部発振手段の発振周波数と前記基
準発振手段の発振周波数と前記クロック発振手段のクロ
ック発振周波数とから前記基準発振手段の発振周波数を
補正する基準発振周波数補正手段を具備することを特徴
としたもので、前記局部発振手段の発振周波数と前記基
準発振手段の発振周波数と前記クロック発振手段の発振
周波数とを比較することで基準発振手段の発振周波数温
度補正を容易に行うことができ、同期の応答特性に勝れ
たかつ高精度のＧＰＳ受信機を実現することができる。
【００１０】本発明の請求項２に記載の発明は、前記基
準発振手段および前記クロック発振手段はそれぞれ水晶
発振器を具備することを特徴としたもので、請求項１に
記載の発明に加え、発振器を小型で高精度にできる。
準発振手段および前記クロック発振手段はそれぞれ水晶
発振器を具備することを特徴としたもので、請求項１に
記載の発明に加え、発振器を小型で高精度にできる。
【００１１】本発明の請求項３に記載の発明は、前記基
準発振周波数補正手段が各前記水晶発振器の温度特性を
記憶する記憶手段を有し、各前記水晶発振器の温度特性
を考慮して前記基準発振手段の発振周波数を補正するこ
とを特徴としたもので、前記水晶発振器自身が温度保障
されていなくとも前記基準発振手段の基準発振周波数を
温度補償でき、これにより比較的廉価な水晶発振器を用
いて、廉価で同期の応答特性に勝れたかつ高精度のＧＰ
Ｓ受信機を実現することができる。
準発振周波数補正手段が各前記水晶発振器の温度特性を
記憶する記憶手段を有し、各前記水晶発振器の温度特性
を考慮して前記基準発振手段の発振周波数を補正するこ
とを特徴としたもので、前記水晶発振器自身が温度保障
されていなくとも前記基準発振手段の基準発振周波数を
温度補償でき、これにより比較的廉価な水晶発振器を用
いて、廉価で同期の応答特性に勝れたかつ高精度のＧＰ
Ｓ受信機を実現することができる。
【００１２】以下、本発明の実施の形態にかかるＧＰＳ
受信機を添付図面を参照にして詳細に説明する。
受信機を添付図面を参照にして詳細に説明する。
【００１３】（実施の形態１）図１は、本発明の一実施
形態を示すブロック図である。図１において、１はアン
テナ、２は周波数変換部、３は局部発振器、５は２値化
部、６は信号処理部、７はＣＰＵ、８はクロック用水晶
発振器である。
形態を示すブロック図である。図１において、１はアン
テナ、２は周波数変換部、３は局部発振器、５は２値化
部、６は信号処理部、７はＣＰＵ、８はクロック用水晶
発振器である。
【００１４】図４と同じ構成については、同一符号を記
し説明は省略する。１０はＴＣＸＯに変えてＳＰＸＯ等
を用いた基準水晶発振器である。
し説明は省略する。１０はＴＣＸＯに変えてＳＰＸＯ等
を用いた基準水晶発振器である。
【００１５】図２は、水晶発振器の温度特性を示す図で
ある。図２（ａ）はクロック水晶発振器８の温度特性で
あり、図２（ｂ）はＳＰＸＯ等を用いた基準水晶発振器
１０の温度特性である。基準水晶発振器１０にはＡＴカ
ット等の図２（ｂ）のような３次曲線の温度特性を持つ
水晶を用い、クロック水晶発振器８にはＤＴカット等の
図２（ａ）のような２次曲線の温度特性を持つ水晶を用
いる。また図２（ｃ）は基準水晶発振器１０とクロック
用水晶発振器８の発振周波数差の温度特性を示してい
る。
ある。図２（ａ）はクロック水晶発振器８の温度特性で
あり、図２（ｂ）はＳＰＸＯ等を用いた基準水晶発振器
１０の温度特性である。基準水晶発振器１０にはＡＴカ
ット等の図２（ｂ）のような３次曲線の温度特性を持つ
水晶を用い、クロック水晶発振器８にはＤＴカット等の
図２（ａ）のような２次曲線の温度特性を持つ水晶を用
いる。また図２（ｃ）は基準水晶発振器１０とクロック
用水晶発振器８の発振周波数差の温度特性を示してい
る。
【００１６】図３は、局部発振器３のＶＣＯコントロー
ル電圧の温度特性を示す特性図である。
ル電圧の温度特性を示す特性図である。
【００１７】次にこの実施形態の動作について説明す
る。予め、図２に示したような基準水晶発振器１０とク
ロック用水晶発振器８の温度特性をメモリに記憶してお
く。そして、電源投入直後にカウンタ等を用いてこの２
つの水晶発振器８及び水晶発振器１０の発振周波数差ｆ
dを求める。この発振周波数差ｆdがｆdであったとする
と、図２（ｃ）の図上からそのような温度はｔ1または
ｔ2であり、図２（ｂ）を辿ってその時の基準水晶発振
器１０の発振周波数はｆs1かｆs2かであることが分か
る。
る。予め、図２に示したような基準水晶発振器１０とク
ロック用水晶発振器８の温度特性をメモリに記憶してお
く。そして、電源投入直後にカウンタ等を用いてこの２
つの水晶発振器８及び水晶発振器１０の発振周波数差ｆ
dを求める。この発振周波数差ｆdがｆdであったとする
と、図２（ｃ）の図上からそのような温度はｔ1または
ｔ2であり、図２（ｂ）を辿ってその時の基準水晶発振
器１０の発振周波数はｆs1かｆs2かであることが分か
る。
【００１８】その後、通常は周辺回路の発熱により発振
周波数差は図２（ｃ）のＡ部分のように上昇する。しか
し、外部の環境温度が周辺回路の発熱を打ち消すほど急
激に低下した場合、図２（ｃ）のＢ部分のように温度が
下がって発振周波数差が同じ変化をする場合があり得
る。しかし周囲の温度変化が分かればＡ部分かＢ部分か
を判断して１カ所に絞ることができる。
周波数差は図２（ｃ）のＡ部分のように上昇する。しか
し、外部の環境温度が周辺回路の発熱を打ち消すほど急
激に低下した場合、図２（ｃ）のＢ部分のように温度が
下がって発振周波数差が同じ変化をする場合があり得
る。しかし周囲の温度変化が分かればＡ部分かＢ部分か
を判断して１カ所に絞ることができる。
【００１９】環境温度を判断するため、局部発振器３の
ＶＣＯコントロール電圧が図３に示すようにリニアに変
化する局部発振器３を用い、ＶＣＯコントロール電圧の
変化を信号処理部６でモニタして環境温度が上昇してい
るのか降下しているのかを判断する。ＶＣＯコントロー
ル電圧が上昇している場合は環境温度も上昇しており、
図２（ｃ）のＡ部分であると判断でき、この時の基準水
晶発振器１０の発振周波数はｆs1´であることが分か
る。
ＶＣＯコントロール電圧が図３に示すようにリニアに変
化する局部発振器３を用い、ＶＣＯコントロール電圧の
変化を信号処理部６でモニタして環境温度が上昇してい
るのか降下しているのかを判断する。ＶＣＯコントロー
ル電圧が上昇している場合は環境温度も上昇しており、
図２（ｃ）のＡ部分であると判断でき、この時の基準水
晶発振器１０の発振周波数はｆs1´であることが分か
る。
【００２０】信号処理部６内のＰＲＮコード発生器で
は、この基準水晶発振器１０の発振周波数ｆs1´からず
れ分を予め予測して周波数を走査してＰＲＮコードを作
成するようにする。これにより基準水晶発振器１０の発
振周波数のずれが例え大きくても、衛星から送られてく
る信号との同期をとるまでの時間を短縮することができ
る。
は、この基準水晶発振器１０の発振周波数ｆs1´からず
れ分を予め予測して周波数を走査してＰＲＮコードを作
成するようにする。これにより基準水晶発振器１０の発
振周波数のずれが例え大きくても、衛星から送られてく
る信号との同期をとるまでの時間を短縮することができ
る。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、受信信
号の周波数を変換する周波数変換手段と、周波数変換手
段用の局部発振周波数を発振する局部発振手段と、局部
発振手段の基準となる周波数を発振する基準発振手段
と、周波数変換手段で周波数変換された受信信号の信号
処理を行う信号処理手段と、信号処理手段のクロック信
号を発振するクロック発振手段とを具備しＧＰＳ衛星か
らの信号を受信するＧＰＳ受信機において、局部発振手
段の発振周波数と基準発振手段の発振周波数とクロック
発振手段のクロック発振周波数とから基準発振手段の発
振周波数を補正する基準発振周波数補正手段を具備する
ことを特徴としたもので、基準発振周波数補正手段によ
り局部発振手段の発振周波数と基準発振手段の発振周波
数とクロック発振手段の発振周波数とを比較することで
基準発振手段の発振周波数温度補正を容易に行うことが
でき、同期の応答特性に勝れたかつ高精度のＧＰＳ受信
機を実現することができる。
号の周波数を変換する周波数変換手段と、周波数変換手
段用の局部発振周波数を発振する局部発振手段と、局部
発振手段の基準となる周波数を発振する基準発振手段
と、周波数変換手段で周波数変換された受信信号の信号
処理を行う信号処理手段と、信号処理手段のクロック信
号を発振するクロック発振手段とを具備しＧＰＳ衛星か
らの信号を受信するＧＰＳ受信機において、局部発振手
段の発振周波数と基準発振手段の発振周波数とクロック
発振手段のクロック発振周波数とから基準発振手段の発
振周波数を補正する基準発振周波数補正手段を具備する
ことを特徴としたもので、基準発振周波数補正手段によ
り局部発振手段の発振周波数と基準発振手段の発振周波
数とクロック発振手段の発振周波数とを比較することで
基準発振手段の発振周波数温度補正を容易に行うことが
でき、同期の応答特性に勝れたかつ高精度のＧＰＳ受信
機を実現することができる。
【００２２】さらに、基準発振周波数補正手段が基準発
振手段およびクロック発振手段の水晶発振器の温度特性
を記憶する記憶手段を有し、各水晶発振器の温度特性を
考慮して基準発振手段の発振周波数を補正するようにし
たので、基準発振手段およびクロック発振手段の水晶発
振器を廉価なＳＰＸＯで実現でき、これにより廉価で、
ＰＲＮコード同期の応答特性に勝れ、かつ高精度のＧＰ
Ｓ受信機を実現することができる。
振手段およびクロック発振手段の水晶発振器の温度特性
を記憶する記憶手段を有し、各水晶発振器の温度特性を
考慮して基準発振手段の発振周波数を補正するようにし
たので、基準発振手段およびクロック発振手段の水晶発
振器を廉価なＳＰＸＯで実現でき、これにより廉価で、
ＰＲＮコード同期の応答特性に勝れ、かつ高精度のＧＰ
Ｓ受信機を実現することができる。
【図１】本発明の一実施の形態におけるＧＰＳ受信機の
ブロック図
ブロック図
【図２】水晶発振器の温度特性を示す特性図
【図３】ＶＣＯコントロール電圧の温度特性を示す特性
図
図
【図４】従来のＧＰＳ受信機のブロック図
１ アンテナ ２ 周波数変換部 ３ 局部発振器 ４ 温度補償水晶発振器（ＴＣＸＯ） ５ ２値化部 ６ 信号処理部 ７ ＣＰＵ ８ クロック用水晶発振器 ９ メモリ １０ 基準水晶発振器（ＳＰＸＯ）
Claims (3)
- 【請求項１】 受信信号の周波数を変換する周波数変換
手段と、前記周波数変換手段用の局部発振周波数を発振
する局部発振手段と、前記局部発振手段の基準となる周
波数を発振する基準発振手段と、前記周波数変換手段で
周波数変換された受信信号の信号処理を行う信号処理手
段と、前記信号処理手段のクロック信号を発振するクロ
ック発振手段とを具備しＧＰＳ衛星からの信号を受信す
るＧＰＳ受信機において、前記局部発振手段の発振周波
数と前記基準発振手段の発振周波数と前記クロック発振
手段のクロック発振周波数とから前記基準発振手段の発
振周波数を補正する基準発振周波数補正手段を具備する
ことを特徴とするＧＰＳ受信機。 - 【請求項２】 前記基準発振手段および前記クロック発
振手段はそれぞれ水晶発振器を具備することを特徴とす
る請求項１記載のＧＰＳ受信機。 - 【請求項３】 前記基準発振周波数補正手段は各前記水
晶発振器の温度特性を記憶する記憶手段を有し、各前記
水晶発振器の温度特性を考慮して前記基準発振手段の発
振周波数を補正することを特徴とする請求項２記載のＧ
ＰＳ受信機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28949095A JPH09133753A (ja) | 1995-11-08 | 1995-11-08 | Ｇｐｓ受信機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28949095A JPH09133753A (ja) | 1995-11-08 | 1995-11-08 | Ｇｐｓ受信機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09133753A true JPH09133753A (ja) | 1997-05-20 |
Family
ID=17743957
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28949095A Pending JPH09133753A (ja) | 1995-11-08 | 1995-11-08 | Ｇｐｓ受信機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09133753A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007121066A (ja) * | 2005-10-27 | 2007-05-17 | Mitsubishi Electric Corp | 測位装置、測位演算機及び測位演算方法 |
| JP2010523993A (ja) * | 2007-04-11 | 2010-07-15 | ミクロドゥル アーゲー | 時間基準温度補償方法 |
| CN102004441A (zh) * | 2010-12-15 | 2011-04-06 | 许继集团有限公司 | 自适应晶振频率守时方法 |
| WO2019010826A1 (zh) * | 2017-07-14 | 2019-01-17 | 成都天奥电子股份有限公司 | 一种卫星授时时钟系统低功耗控制方法及时钟系统 |
| US10389370B2 (en) | 2015-12-09 | 2019-08-20 | Megachips Corporation | Frequency calibration circuit and frequency calibration method |
-
1995
- 1995-11-08 JP JP28949095A patent/JPH09133753A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007121066A (ja) * | 2005-10-27 | 2007-05-17 | Mitsubishi Electric Corp | 測位装置、測位演算機及び測位演算方法 |
| JP2010523993A (ja) * | 2007-04-11 | 2010-07-15 | ミクロドゥル アーゲー | 時間基準温度補償方法 |
| CN102004441A (zh) * | 2010-12-15 | 2011-04-06 | 许继集团有限公司 | 自适应晶振频率守时方法 |
| US10389370B2 (en) | 2015-12-09 | 2019-08-20 | Megachips Corporation | Frequency calibration circuit and frequency calibration method |
| WO2019010826A1 (zh) * | 2017-07-14 | 2019-01-17 | 成都天奥电子股份有限公司 | 一种卫星授时时钟系统低功耗控制方法及时钟系统 |
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