JPH09197035A - 電波到来時間測定装置 - Google Patents
電波到来時間測定装置Info
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- JPH09197035A JPH09197035A JP8007706A JP770696A JPH09197035A JP H09197035 A JPH09197035 A JP H09197035A JP 8007706 A JP8007706 A JP 8007706A JP 770696 A JP770696 A JP 770696A JP H09197035 A JPH09197035 A JP H09197035A
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- signal
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 割当てられる周波数幅が狭いパルス電波を使
用して、受信局となる例えば基地局で移動局の位置を標
定する為に、基準位置の情報を与える複数の少なくとも
３個の基準局A1,A2,A3からの送信電波と一緒に移動局M
からの送信パルス電波を受信した受信信号により、移動
局M からのパルス電波の到来時間を測定する電波到来時
間測定装置に関し、其の測定回路の簡素化と移動局M の
位置標定の為のパルス電波の到来時間の測定値の精度向
上の為の回路構成を目的とする。 【解決方法】 測定回路の簡素化の為に、各基準局A1〜
A3から受信し検出した各同期信号SYN を基にし、先に移
動局M から受信し検出した電波到来時間測定用パルスに
同期して、該測定用パルスの増幅器の利得を増幅出力レ
ベルが一定となる様にサンプルホールドし制御するＡＧ
Ｃのタイミング信号を生成するＡＧＣ制御手段(1) を具
えるように構成する。
用して、受信局となる例えば基地局で移動局の位置を標
定する為に、基準位置の情報を与える複数の少なくとも
３個の基準局A1,A2,A3からの送信電波と一緒に移動局M
からの送信パルス電波を受信した受信信号により、移動
局M からのパルス電波の到来時間を測定する電波到来時
間測定装置に関し、其の測定回路の簡素化と移動局M の
位置標定の為のパルス電波の到来時間の測定値の精度向
上の為の回路構成を目的とする。 【解決方法】 測定回路の簡素化の為に、各基準局A1〜
A3から受信し検出した各同期信号SYN を基にし、先に移
動局M から受信し検出した電波到来時間測定用パルスに
同期して、該測定用パルスの増幅器の利得を増幅出力レ
ベルが一定となる様にサンプルホールドし制御するＡＧ
Ｃのタイミング信号を生成するＡＧＣ制御手段(1) を具
えるように構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＶＨＦやＵＨＦ帯
で割り当てられる狭い周波数幅のパルス電波を使用し
て、例えば移動局の位置を基地局側で標定する為に、基
準位置の情報を与える少なくとも３個の各基準局からの
送信電波と一緒に移動局からの送信パルス電波を受信し
た受信信号により、移動局から受信局である基地局への
パルス電波の到来時間を計測する電波到来時間測定装置
に係り、其の移動局の位置標定の為の電波到来時間測定
装置の簡素化と測定精度の向上の為の回路構成に関す
る。
で割り当てられる狭い周波数幅のパルス電波を使用し
て、例えば移動局の位置を基地局側で標定する為に、基
準位置の情報を与える少なくとも３個の各基準局からの
送信電波と一緒に移動局からの送信パルス電波を受信し
た受信信号により、移動局から受信局である基地局への
パルス電波の到来時間を計測する電波到来時間測定装置
に係り、其の移動局の位置標定の為の電波到来時間測定
装置の簡素化と測定精度の向上の為の回路構成に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】位置標定の際に基準位置の情報を与える
少なくとも３個の基準局の各々と、位置標定の対象とな
る移動局の双方から送信するＶＨＦ又はＵＨＦ帯の狭帯
域のパルス電波を受信し検波して得た各基準局の出力の
時間基準となる同期信号の例えば立ち上りから、移動局
の出力の電波到達時間測定用パルスの立ち上り迄の時間
を計測する従来の電波到来時間測定装置の一例(1) を、
図５の従来例の構成図に示す。この図５を参照し、移動
局M が一定振幅の高周波信号をオンオフしてＡＭ変調し
た送信パルス電波を受信した高周波の受信パルス信号
を、其の振幅を飽和増幅し一定値に制限するリミッタLI
M にて、其の入力レベルのレベル変動を抑圧し一定振幅
とした後、振幅変調検波器AM DETにて検波し、移動局M
からの電波到達時間の情報を持つ測定用パルスを抽出す
る。この受信信号より抽出した測定用パルスと３個の各
基準局A1〜A3から別々に受信した受信信号より抽出した
各基準信号との間の時間を、カウンタCOUNT で計測する
ことにより、移動局Ｍから計測局Ｂの受信機Ｃまでのパ
ルス電波の到来時間を測定する。
少なくとも３個の基準局の各々と、位置標定の対象とな
る移動局の双方から送信するＶＨＦ又はＵＨＦ帯の狭帯
域のパルス電波を受信し検波して得た各基準局の出力の
時間基準となる同期信号の例えば立ち上りから、移動局
の出力の電波到達時間測定用パルスの立ち上り迄の時間
を計測する従来の電波到来時間測定装置の一例(1) を、
図５の従来例の構成図に示す。この図５を参照し、移動
局M が一定振幅の高周波信号をオンオフしてＡＭ変調し
た送信パルス電波を受信した高周波の受信パルス信号
を、其の振幅を飽和増幅し一定値に制限するリミッタLI
M にて、其の入力レベルのレベル変動を抑圧し一定振幅
とした後、振幅変調検波器AM DETにて検波し、移動局M
からの電波到達時間の情報を持つ測定用パルスを抽出す
る。この受信信号より抽出した測定用パルスと３個の各
基準局A1〜A3から別々に受信した受信信号より抽出した
各基準信号との間の時間を、カウンタCOUNT で計測する
ことにより、移動局Ｍから計測局Ｂの受信機Ｃまでのパ
ルス電波の到来時間を測定する。
【０００３】なお一般に、パルス電波を用いた方法で、
電波到来時間の測定値の精度を高めるには、急峻な立ち
上がりのパルス波を要するので、使用するパルス波に割
り当てられる占有帯域幅は広いことが必要である。とこ
ろが、ＶＨＦ及びＵＨＦ帯では、割り当てられる占有帯
域幅が狭くて急峻なパルス波を得ることが出来ないの
で、この様な周波数帯での計測値の精度を高める事は非
常に困難である。
電波到来時間の測定値の精度を高めるには、急峻な立ち
上がりのパルス波を要するので、使用するパルス波に割
り当てられる占有帯域幅は広いことが必要である。とこ
ろが、ＶＨＦ及びＵＨＦ帯では、割り当てられる占有帯
域幅が狭くて急峻なパルス波を得ることが出来ないの
で、この様な周波数帯での計測値の精度を高める事は非
常に困難である。
【０００４】その為に、割り当てられる周波数幅が狭帯
域である事を条件としたパルス波による電波到来時間測
定装置として、各基準局A1〜A3と移動局M から受信し検
波したパルス信号の検出を、ディジタル式ではなく立ち
上がりを考慮するアナログ式で行い、帯域幅が狭いが故
に検波パルスの立ち上りが緩やかとなった為に、受信信
号のレベル変動により生ずる大きな測定誤差を小さくす
る為に所謂サンプルホールドＡＧＣを設けた方式(2) が
提案されている。この方式(2) の構成は、特に図示しな
いが、送信側は、信号の変調フォーマットとして、３つ
の基準局A1,A2,A3の各々が、時間測定の基準となる各同
期信号をＦＳＫ変調して送信し、位置標定の対象となる
移動局M は、送信する電波到来時間測定用信号を、一定
振幅の高周波信号をオン／オフするＡＭ変調した高周波
パルス信号として送信するものとする。計測局B の受信
機C のサンプルホールドＡＧＣは、図７に示す如く、各
基準局A1,A2,A3と移動局M の双方の送信出力波を受信し
た受信信号を検波して得た電波到来時間計測の基準とな
る各基準局A1,A2,A3からの同期信号のオンの期間中に、
移動局M から受信したパルス信号の増幅器のＡＧＣ動作
を確立し、ＦＳＫ復調された同期信号がオフとなった
後、次に続く任意数の測定用パルスの間、其のＡＧＣ制
御電圧を一定値にホールドする。その結果、受信した測
定用パルスのオン／オフによるＡＧＣ制御電圧の過渡応
答は無くなり、受信信号から希望の信号を選別するフィ
ルタのみの一定の過渡応答特性が得られるので、受信信
号のレベル変動に対しても、測定用パルスを検出できる
限界のスレッショルドレベルが一定ならば、測定パルス
の検出時の該パルスのオフ状態からの立ち上がりが遅延
する遅延時間τは一定になるという動作をする。
域である事を条件としたパルス波による電波到来時間測
定装置として、各基準局A1〜A3と移動局M から受信し検
波したパルス信号の検出を、ディジタル式ではなく立ち
上がりを考慮するアナログ式で行い、帯域幅が狭いが故
に検波パルスの立ち上りが緩やかとなった為に、受信信
号のレベル変動により生ずる大きな測定誤差を小さくす
る為に所謂サンプルホールドＡＧＣを設けた方式(2) が
提案されている。この方式(2) の構成は、特に図示しな
いが、送信側は、信号の変調フォーマットとして、３つ
の基準局A1,A2,A3の各々が、時間測定の基準となる各同
期信号をＦＳＫ変調して送信し、位置標定の対象となる
移動局M は、送信する電波到来時間測定用信号を、一定
振幅の高周波信号をオン／オフするＡＭ変調した高周波
パルス信号として送信するものとする。計測局B の受信
機C のサンプルホールドＡＧＣは、図７に示す如く、各
基準局A1,A2,A3と移動局M の双方の送信出力波を受信し
た受信信号を検波して得た電波到来時間計測の基準とな
る各基準局A1,A2,A3からの同期信号のオンの期間中に、
移動局M から受信したパルス信号の増幅器のＡＧＣ動作
を確立し、ＦＳＫ復調された同期信号がオフとなった
後、次に続く任意数の測定用パルスの間、其のＡＧＣ制
御電圧を一定値にホールドする。その結果、受信した測
定用パルスのオン／オフによるＡＧＣ制御電圧の過渡応
答は無くなり、受信信号から希望の信号を選別するフィ
ルタのみの一定の過渡応答特性が得られるので、受信信
号のレベル変動に対しても、測定用パルスを検出できる
限界のスレッショルドレベルが一定ならば、測定パルス
の検出時の該パルスのオフ状態からの立ち上がりが遅延
する遅延時間τは一定になるという動作をする。
【０００５】図６は、従来の一般的なＡＧＣによる測定
用パルスの増幅出力の過渡応答特性を示し、受信入力レ
ベルの大小の変動により、受信した電波到来時間測定用
パルス信号が同期信号のオフ状態から一定レベルのスレ
ッショルドレベルTHに達する迄のＡＧＣ制御電圧の遅延
時間がτ1,τ2 と変化する。図７は、従来のサンプルホ
ールドＡＧＣによる測定パルスの増幅出力の過渡応答を
示し、受信した電波到来時間測定用パルス信号が同期信
号のオフ状態から一定スレッショルドレベルTHに達する
迄のＡＧＣ制御電圧の遅延時間はτで、変化しない。こ
の図７の従来のサンプルホールドＡＧＣ方式の場合の電
波到来時間測定装置の構成は、特に図示しないが、測定
装置である受信機C の中で、受信信号より検出した移動
局M からの電波到来時間測定用パルスに対し各基準局A
1,A2,A3からの同期信号を付加する為の余分な回路が存
在する点と、受信機C の受信信号が低い低S/N 時に、信
号Sの測定パルスに重畳したレベル変動の有るノイズN
の一時点のノイズN1をサンプルして、測定パルス全時間
のＡＧＣ電圧としてしまう確率が高く、従ってＡＧＣ制
御電圧を、受信入力レベルの変動に応じて常に増幅出力
を一定レベルに保つ様な制御電圧とすることが出来ない
という問題があった。
用パルスの増幅出力の過渡応答特性を示し、受信入力レ
ベルの大小の変動により、受信した電波到来時間測定用
パルス信号が同期信号のオフ状態から一定レベルのスレ
ッショルドレベルTHに達する迄のＡＧＣ制御電圧の遅延
時間がτ1,τ2 と変化する。図７は、従来のサンプルホ
ールドＡＧＣによる測定パルスの増幅出力の過渡応答を
示し、受信した電波到来時間測定用パルス信号が同期信
号のオフ状態から一定スレッショルドレベルTHに達する
迄のＡＧＣ制御電圧の遅延時間はτで、変化しない。こ
の図７の従来のサンプルホールドＡＧＣ方式の場合の電
波到来時間測定装置の構成は、特に図示しないが、測定
装置である受信機C の中で、受信信号より検出した移動
局M からの電波到来時間測定用パルスに対し各基準局A
1,A2,A3からの同期信号を付加する為の余分な回路が存
在する点と、受信機C の受信信号が低い低S/N 時に、信
号Sの測定パルスに重畳したレベル変動の有るノイズN
の一時点のノイズN1をサンプルして、測定パルス全時間
のＡＧＣ電圧としてしまう確率が高く、従ってＡＧＣ制
御電圧を、受信入力レベルの変動に応じて常に増幅出力
を一定レベルに保つ様な制御電圧とすることが出来ない
という問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、受信
機Ｃである電波到来時間測定装置の中に、受信信号より
検出した移動局M から受信した電波到来時間測定用パル
スに対して各基準局A1〜A3から受信した同期信号を付加
した計測には余分な回路を無くし測定回路を簡素化する
事、及び受信機Ｃの受信信号が低い低S/N 時でも、信号
S の測定パルスに重畳したレベル変動の有るノイズNの
一時点のノイズN1をサンプルして信号S の測定パルス全
時間のＡＧＣ電圧としてしまうことが無く、結果として
受信信号から検出した測定パルスの全時間のＡＧＣ電圧
を適切なものとし、ＡＧＣ制御電圧による測定誤差を減
少させることが出来るサンプルホールドＡＧＣ付の電波
到来時間測定装置を実現することにある。
機Ｃである電波到来時間測定装置の中に、受信信号より
検出した移動局M から受信した電波到来時間測定用パル
スに対して各基準局A1〜A3から受信した同期信号を付加
した計測には余分な回路を無くし測定回路を簡素化する
事、及び受信機Ｃの受信信号が低い低S/N 時でも、信号
S の測定パルスに重畳したレベル変動の有るノイズNの
一時点のノイズN1をサンプルして信号S の測定パルス全
時間のＡＧＣ電圧としてしまうことが無く、結果として
受信信号から検出した測定パルスの全時間のＡＧＣ電圧
を適切なものとし、ＡＧＣ制御電圧による測定誤差を減
少させることが出来るサンプルホールドＡＧＣ付の電波
到来時間測定装置を実現することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
の本発明の電波到来時間測定装置の基本構成は、上述の
図７の従来のサンプルホールドＡＧＣ方式を基本とした
図１の原理的な構成図を参照し、送信側の信号の変調フ
ォーマットは、従来通り、時間基準の同期信号は一定振
幅の高周波信号をＦＳＫ変調した高周波の同期信号と
し、電波到来時間測定用信号は一定振幅の高周波信号を
オン／オフしＡＭ変調した高周波のパルス信号とする。
そして送信側は、其のＦＳＫ変調された高周波の同期信
号のみを送信する複数の少なくとも３個の基準局A1〜A3
と、一定振幅の高周波信号をオン／オフするＡＭ変調し
た任意の複数ｎの測定用パルスを予め定められたタイム
スロットで送信する移動局M とで構成される。
の本発明の電波到来時間測定装置の基本構成は、上述の
図７の従来のサンプルホールドＡＧＣ方式を基本とした
図１の原理的な構成図を参照し、送信側の信号の変調フ
ォーマットは、従来通り、時間基準の同期信号は一定振
幅の高周波信号をＦＳＫ変調した高周波の同期信号と
し、電波到来時間測定用信号は一定振幅の高周波信号を
オン／オフしＡＭ変調した高周波のパルス信号とする。
そして送信側は、其のＦＳＫ変調された高周波の同期信
号のみを送信する複数の少なくとも３個の基準局A1〜A3
と、一定振幅の高周波信号をオン／オフするＡＭ変調し
た任意の複数ｎの測定用パルスを予め定められたタイム
スロットで送信する移動局M とで構成される。
【０００８】前記第１課題の、移動局M から受信し検出
した電波到来時間測定用パルスに対して各基準局A1〜A3
から受信し検出した同期信号を付加する余分な回路を無
くし回路を簡素化する事を目的とした本発明の請求項１
の構成は、各基準局A1〜A3から受信し検出した同期信号
SYN を基にし、先に移動局M から受信し検出した電波到
来時間測定用パルスに同期して、該測定用パルスの増幅
器の利得を出力レベルが一定となる様に制御するＡＧＣ
のタイミング信号を生成するＡＧＣ制御信号発生手段
(1) を具える様に構成する。
した電波到来時間測定用パルスに対して各基準局A1〜A3
から受信し検出した同期信号を付加する余分な回路を無
くし回路を簡素化する事を目的とした本発明の請求項１
の構成は、各基準局A1〜A3から受信し検出した同期信号
SYN を基にし、先に移動局M から受信し検出した電波到
来時間測定用パルスに同期して、該測定用パルスの増幅
器の利得を出力レベルが一定となる様に制御するＡＧＣ
のタイミング信号を生成するＡＧＣ制御信号発生手段
(1) を具える様に構成する。
【０００９】また、前記第２課題の、受信信号のレベル
が低くて測定パルス検出のスレッショルド付近の低S/N
時でも、信号S の測定パルスに重畳されたレベル変動の
有るノイズN の一時点のノイズN1をサンプルして測定パ
ルスの全時間のＡＧＣ制御電圧としてしまい測定誤差を
生ずることを無くする事を目的とした本発明の請求項２
の構成は、移動局M から受信した振幅変調のパルス波を
検波したレベル変動の有る測定パルス信号のレベルを、
予め与えられる基準電圧と比較し測定用パルスを検出す
る比較器の構成を、大・小２種類の基準電圧1,基準電圧
2 により比較する２段構成(2) とするように構成する。
が低くて測定パルス検出のスレッショルド付近の低S/N
時でも、信号S の測定パルスに重畳されたレベル変動の
有るノイズN の一時点のノイズN1をサンプルして測定パ
ルスの全時間のＡＧＣ制御電圧としてしまい測定誤差を
生ずることを無くする事を目的とした本発明の請求項２
の構成は、移動局M から受信した振幅変調のパルス波を
検波したレベル変動の有る測定パルス信号のレベルを、
予め与えられる基準電圧と比較し測定用パルスを検出す
る比較器の構成を、大・小２種類の基準電圧1,基準電圧
2 により比較する２段構成(2) とするように構成する。
【００１０】また、受信レベルの変動時のＡＧＣ制御電
圧の不揃いに因る測定誤差の低減を目的とした請求項３
の構成は、前記ＡＧＣのサンプルホールドのタイミング
信号を、受信した複数n の電波到来時間測定用パルスの
各パルスとし、複数n の各測定パルス毎にサンプルホー
ルドするＡＧＣ方式を具えるように構成する。
圧の不揃いに因る測定誤差の低減を目的とした請求項３
の構成は、前記ＡＧＣのサンプルホールドのタイミング
信号を、受信した複数n の電波到来時間測定用パルスの
各パルスとし、複数n の各測定パルス毎にサンプルホー
ルドするＡＧＣ方式を具えるように構成する。
【００１１】また、同じ目的の請求項４の構成は、ＡＧ
Ｃのサンプルホールドのタイミング信号を、其の直前の
パルスの立ち下がり以前でサンプルホールドを行い、該
サンプルホールドの解除を各測定パルスの立ち上がり直
後に行うことを複数n の全部の測定パルスで行うことに
より、ＡＧＣ制御電圧の不揃いに因る測定誤差の平均化
を行うＡＧＣ方式を具えるように構成する。
Ｃのサンプルホールドのタイミング信号を、其の直前の
パルスの立ち下がり以前でサンプルホールドを行い、該
サンプルホールドの解除を各測定パルスの立ち上がり直
後に行うことを複数n の全部の測定パルスで行うことに
より、ＡＧＣ制御電圧の不揃いに因る測定誤差の平均化
を行うＡＧＣ方式を具えるように構成する。
【００１２】また、前記請求項２の構成の応用として、
受信信号のレベルが低くてスレッショルドレベルTHに近
い低S/N 時に、測定用パルスの検出の誤検出や未検出を
防止して測定用パルスの検出確率を向上する事を目的と
した請求項５，６の構成は、受信信号から測定用パルス
を検出する振幅変調検波器(AM DET)の前段に、通過帯域
幅が通常時のフィルタ(BPF1)よりも狭いフィルタ(BPF2)
を挿入した別系路を設けて選択(SEL) させる信号経路選
択手段(3) を具え、例えば単一の基準局A1から受信し検
出した同期信号SYN1を基に生成したタイミングでサンプ
ルホールドしたＡＧＣ制御電圧(c) により、選択動作を
させ電波到来時間を測定するように構成する。
受信信号のレベルが低くてスレッショルドレベルTHに近
い低S/N 時に、測定用パルスの検出の誤検出や未検出を
防止して測定用パルスの検出確率を向上する事を目的と
した請求項５，６の構成は、受信信号から測定用パルス
を検出する振幅変調検波器(AM DET)の前段に、通過帯域
幅が通常時のフィルタ(BPF1)よりも狭いフィルタ(BPF2)
を挿入した別系路を設けて選択(SEL) させる信号経路選
択手段(3) を具え、例えば単一の基準局A1から受信し検
出した同期信号SYN1を基に生成したタイミングでサンプ
ルホールドしたＡＧＣ制御電圧(c) により、選択動作を
させ電波到来時間を測定するように構成する。
【００１３】また、前記信号経路選択手段(3) の動作を
システムとして効果的に行うことを目的とした請求項７
の構成は、前記信号経路選択手段(3) を動作させる単一
の基準局A1から受信し検出した同期信号SYN1を基に生成
したＡＧＣ制御電圧(c) のデータを、所定の複数の基準
局A1〜A3からの各同期信号を基にして移動局(M) の位置
を標定するマイクロコンピュータ(MPU) に取り込み、全
体を比較した結果により最終的に信号経路選択手段(3)
の選択動作をさせるように構成する。
システムとして効果的に行うことを目的とした請求項７
の構成は、前記信号経路選択手段(3) を動作させる単一
の基準局A1から受信し検出した同期信号SYN1を基に生成
したＡＧＣ制御電圧(c) のデータを、所定の複数の基準
局A1〜A3からの各同期信号を基にして移動局(M) の位置
を標定するマイクロコンピュータ(MPU) に取り込み、全
体を比較した結果により最終的に信号経路選択手段(3)
の選択動作をさせるように構成する。
【００１４】また、受信信号から検出した測定パルスに
重畳する雑音による測定値の誤差を少なくする事を目的
とした請求項８の構成は、移動局(M) の送信する電波到
来時間測定用の数を複数ｎとし、其の到来時間の複数ｎ
の測定値の平均値を取るように構成される。
重畳する雑音による測定値の誤差を少なくする事を目的
とした請求項８の構成は、移動局(M) の送信する電波到
来時間測定用の数を複数ｎとし、其の到来時間の複数ｎ
の測定値の平均値を取るように構成される。
【００１５】また、前記雑音による測定値の誤差を更に
少なくする事を目的とした請求項９の構成は、前記電波
到来時間の複数ｎの測定値の平均化の際に、該平均値に
対して或る一定レベル又は一定時間以上の測定データは
取り除いて再平均化するように構成される。
少なくする事を目的とした請求項９の構成は、前記電波
到来時間の複数ｎの測定値の平均化の際に、該平均値に
対して或る一定レベル又は一定時間以上の測定データは
取り除いて再平均化するように構成される。
【００１６】これらの構成により、移動局からの電波到
来時間の測定誤差を減少させることが出来ることにな
る。
来時間の測定誤差を減少させることが出来ることにな
る。
【００１７】
【発明の実施の形態】図１の本発明の電波到来時間測定
装置の原理的な構成図は、其の実施例の構成図でもあ
る。複数の基地局と移動局から成り、移動局から基地局
への電波の到来時間を基地局で測定するシステムにおい
ては、時間基準の同期信号のみを送信する少なくとも３
個の基準局A1,A2,A3以外の基地局B に設置される電波到
来時間測定装置の構成図を示す。図１にて、アンテナか
ら入力された各基準局A1,A2,A3および移動局M からの電
波の受信信号は、高周波増幅部(AMP) を経て、帯域通過
型フィルタ(BPF) に送られ、希望の受信信号のみが選別
され、分配器(DIV) により、時間基準の同期信号を検出
する同期検出回路(SYN DET) 側および電波到来時間測定
用のＡＭ変調されたパルスを検出するパルス検出回路(A
M DET)側に二分配される。同期検出回路(SYN DET) 側に
送られた受信信号は、高周波増幅回路(AMP)と各基準局A
1,A2,A3からのＦＳＫ変調された同期信号を選別する帯
域通過型フィルタ(BPF) とを経て、ＦＳＫ復調器(FSK D
ET) に送られる。ＦＳＫ復調器( FSKDET)では、受信信
号の中の各基準局A1,A2,A3からのＦＳＫ変調された高周
波の同期信号を復調し、同期検出器(SYN DET) に送る。
同期検出器(SYN DET) では、各基準局A1,A2,A3の１つ例
えば基準局A1から送信されて来る受信信号の中の同期信
号SYN1を検出するが、検出した場合は、基準信号発生器
(STD TIM) およびＡＧＣ制御回路(AGC CONT)に、其の検
出した同期信号SYN1を送出する。一方、パルス検出回路
(AM DET,COMP1,COMP2)側に送られた高周波の受信信号
は、AM DETでＡＭ検波され其の検波出力のパルス信号が
ＡＧＣ比較器(AGC COMP)に入力され其の出力を増幅利得
の制御信号とするＡＧＣ増幅器(AGC AMP) で一定レベル
に増幅され、通過帯域幅Δが広・狭二つの帯域通過型フ
ィルタ(BPF1,BPF2) で選別された何れか一方の受信信号
を選択するセレクタ(SEL) を通り、振幅変調検波器(AM
DET)に送られる。振幅変調検波器(AM DET)では、入力の
高周波の測定用パルスの振幅変調波を復調し、二段縦続
のパルス検出器(COMP1, COMP2)とＡＧＣ比較器(AGC COM
P)とに送られる。ＡＧＣ比較器(AGC COMP)では、入力信
号と予め与えられた基準電圧（図示しない）とを比較
し、其の誤差電圧をＡＧＣ増幅器(AGC AMP)の利得の制
御信号c として、サンプルホールド回路(SH)を経て、前
記ＡＧＣ増幅器(AGC AMP) に帰還される。サンプルホー
ルド回路(SH)は、ＡＧＣ制御回路（AGC CONT) にて、先
に受信信号から検出した同期信号SYN1を基にして測定パ
ルスに同期して生成されたＡＧＣタイミング信号によ
り、前記ＡＧＣ制御信号c をホールドする。ＡＧＣタイ
ミング信号は、図３のＡＧＣサンプリングの動作説明図
に示す如く、前記同期検出回路(SYN DET) で検出した同
期信号を基準として生成され、ＡＧＣ制御信号c を、測
定用パルス数が例えば２０パルスならば、各１パルス間
または２０パルスの間ホールドする。振幅変調検波器(A
M DET)で検波されたアナログのパルス信号は、図４の２
段コンパレータの説明図に示す如く、二段縦続のパルス
検出器のコンパレータ(COMP1,COMP2) で、それぞれ基準
電圧1,基準電圧2 により、図の入力から出力1,出力2 と
立ち上がりの急峻なパルス信号に変換され、時間算出回
路(COUNT) に送り出される。時間算出回路(COUNT) で
は、基準信号発生器(STD TIM) で生成された基準信号の
立ち下がりで、カウンタの計数をスタートさせ、二段縦
続コンパレータ(COMP1, COMP2)の出力の立ち上がりの急
峻なパルス信号までの時間を計測する。斯くして計測さ
れた時間は、マイクロプロセッサ(MPU) にて平均化さ
れ、外部装置へ出力される。二段縦続コンパレータ(COM
P1, COMP2)は、基準電圧1 ＜基準電圧2 の設定により、
測定パルス検出のスレッショルド付近の受信レベルが低
い時の誤検出や不検出の救済を行う。受信信号の振幅変
調検波器(AM DET)の前段に、通常時の広い通過帯域幅の
フィルタBPF1の他に、狭い通過帯域幅のフィルタBPF2を
持つ別経路を用意したのは、測定誤差よりも、確実なパ
ルス検出を優先する場合を考慮した構成である。また、
其の通過帯域幅の広いフィルタBPF1と狭いフィルタBPF2
の出力のセレクタSEL による切り換えは、前記３個の基
準局A1,A2,A3の一つの例えば基準局A1の同期信号を基準
とした測定パルスの受信レベルのＡＧＣ制御信号c で行
われるか、又は特に図示しないが、該ＡＧＣ制御信号c
をＡ／Ｄ変換器でディジタルデータに変換した後、他の
基準局A2,A3 からの同期信号を用いて測定した電波到来
時間の差から移動局M の位置の標定をしているマイクロ
プロセッサ(MPU) に取り込み、基準局A1からの同期信号
を用いて測定した電波到来時間との比較結果で最終的
に、前記広・狭のフィルタの受信信号の経路を切り換え
る。また、移動局M の出力する電波到来時間測定用パル
スの数を一個ではなく複数ｎ個設け、其の到来時間の複
数ｎの測定値の平均値を求めることにより、測定用パル
スに重畳する雑音等による測定誤差を少なくする事がで
きる。また、電波到来時間の測定値の平均化の際に、平
均値に対して或る一定レベル又は一定時間の範囲以上の
測定データは取り除いた後、再平均化を行うことによ
り、測定誤差を更に少なくする事ができる。
装置の原理的な構成図は、其の実施例の構成図でもあ
る。複数の基地局と移動局から成り、移動局から基地局
への電波の到来時間を基地局で測定するシステムにおい
ては、時間基準の同期信号のみを送信する少なくとも３
個の基準局A1,A2,A3以外の基地局B に設置される電波到
来時間測定装置の構成図を示す。図１にて、アンテナか
ら入力された各基準局A1,A2,A3および移動局M からの電
波の受信信号は、高周波増幅部(AMP) を経て、帯域通過
型フィルタ(BPF) に送られ、希望の受信信号のみが選別
され、分配器(DIV) により、時間基準の同期信号を検出
する同期検出回路(SYN DET) 側および電波到来時間測定
用のＡＭ変調されたパルスを検出するパルス検出回路(A
M DET)側に二分配される。同期検出回路(SYN DET) 側に
送られた受信信号は、高周波増幅回路(AMP)と各基準局A
1,A2,A3からのＦＳＫ変調された同期信号を選別する帯
域通過型フィルタ(BPF) とを経て、ＦＳＫ復調器(FSK D
ET) に送られる。ＦＳＫ復調器( FSKDET)では、受信信
号の中の各基準局A1,A2,A3からのＦＳＫ変調された高周
波の同期信号を復調し、同期検出器(SYN DET) に送る。
同期検出器(SYN DET) では、各基準局A1,A2,A3の１つ例
えば基準局A1から送信されて来る受信信号の中の同期信
号SYN1を検出するが、検出した場合は、基準信号発生器
(STD TIM) およびＡＧＣ制御回路(AGC CONT)に、其の検
出した同期信号SYN1を送出する。一方、パルス検出回路
(AM DET,COMP1,COMP2)側に送られた高周波の受信信号
は、AM DETでＡＭ検波され其の検波出力のパルス信号が
ＡＧＣ比較器(AGC COMP)に入力され其の出力を増幅利得
の制御信号とするＡＧＣ増幅器(AGC AMP) で一定レベル
に増幅され、通過帯域幅Δが広・狭二つの帯域通過型フ
ィルタ(BPF1,BPF2) で選別された何れか一方の受信信号
を選択するセレクタ(SEL) を通り、振幅変調検波器(AM
DET)に送られる。振幅変調検波器(AM DET)では、入力の
高周波の測定用パルスの振幅変調波を復調し、二段縦続
のパルス検出器(COMP1, COMP2)とＡＧＣ比較器(AGC COM
P)とに送られる。ＡＧＣ比較器(AGC COMP)では、入力信
号と予め与えられた基準電圧（図示しない）とを比較
し、其の誤差電圧をＡＧＣ増幅器(AGC AMP)の利得の制
御信号c として、サンプルホールド回路(SH)を経て、前
記ＡＧＣ増幅器(AGC AMP) に帰還される。サンプルホー
ルド回路(SH)は、ＡＧＣ制御回路（AGC CONT) にて、先
に受信信号から検出した同期信号SYN1を基にして測定パ
ルスに同期して生成されたＡＧＣタイミング信号によ
り、前記ＡＧＣ制御信号c をホールドする。ＡＧＣタイ
ミング信号は、図３のＡＧＣサンプリングの動作説明図
に示す如く、前記同期検出回路(SYN DET) で検出した同
期信号を基準として生成され、ＡＧＣ制御信号c を、測
定用パルス数が例えば２０パルスならば、各１パルス間
または２０パルスの間ホールドする。振幅変調検波器(A
M DET)で検波されたアナログのパルス信号は、図４の２
段コンパレータの説明図に示す如く、二段縦続のパルス
検出器のコンパレータ(COMP1,COMP2) で、それぞれ基準
電圧1,基準電圧2 により、図の入力から出力1,出力2 と
立ち上がりの急峻なパルス信号に変換され、時間算出回
路(COUNT) に送り出される。時間算出回路(COUNT) で
は、基準信号発生器(STD TIM) で生成された基準信号の
立ち下がりで、カウンタの計数をスタートさせ、二段縦
続コンパレータ(COMP1, COMP2)の出力の立ち上がりの急
峻なパルス信号までの時間を計測する。斯くして計測さ
れた時間は、マイクロプロセッサ(MPU) にて平均化さ
れ、外部装置へ出力される。二段縦続コンパレータ(COM
P1, COMP2)は、基準電圧1 ＜基準電圧2 の設定により、
測定パルス検出のスレッショルド付近の受信レベルが低
い時の誤検出や不検出の救済を行う。受信信号の振幅変
調検波器(AM DET)の前段に、通常時の広い通過帯域幅の
フィルタBPF1の他に、狭い通過帯域幅のフィルタBPF2を
持つ別経路を用意したのは、測定誤差よりも、確実なパ
ルス検出を優先する場合を考慮した構成である。また、
其の通過帯域幅の広いフィルタBPF1と狭いフィルタBPF2
の出力のセレクタSEL による切り換えは、前記３個の基
準局A1,A2,A3の一つの例えば基準局A1の同期信号を基準
とした測定パルスの受信レベルのＡＧＣ制御信号c で行
われるか、又は特に図示しないが、該ＡＧＣ制御信号c
をＡ／Ｄ変換器でディジタルデータに変換した後、他の
基準局A2,A3 からの同期信号を用いて測定した電波到来
時間の差から移動局M の位置の標定をしているマイクロ
プロセッサ(MPU) に取り込み、基準局A1からの同期信号
を用いて測定した電波到来時間との比較結果で最終的
に、前記広・狭のフィルタの受信信号の経路を切り換え
る。また、移動局M の出力する電波到来時間測定用パル
スの数を一個ではなく複数ｎ個設け、其の到来時間の複
数ｎの測定値の平均値を求めることにより、測定用パル
スに重畳する雑音等による測定誤差を少なくする事がで
きる。また、電波到来時間の測定値の平均化の際に、平
均値に対して或る一定レベル又は一定時間の範囲以上の
測定データは取り除いた後、再平均化を行うことによ
り、測定誤差を更に少なくする事ができる。
【００１８】また、各基準局A1,A2,A3でＦＳＫ変調され
た基準の同期信号を計測局である受信機C でＦＳＫ復調
する際に一般に遅延時間が生じて測定誤差を生じるの
で、それを防止するため、図示しないが、システムとし
ての同期信号のパルス信号により、基準信号を生成する
事により、測定誤差を減少させる事が出来る。
た基準の同期信号を計測局である受信機C でＦＳＫ復調
する際に一般に遅延時間が生じて測定誤差を生じるの
で、それを防止するため、図示しないが、システムとし
ての同期信号のパルス信号により、基準信号を生成する
事により、測定誤差を減少させる事が出来る。
【００１９】
【発明の効果】以上説明した如く、本発明によれば、
(1) ＶＨＦ帯またはＵＨＦ帯で割り当てられた狭い占有
帯域幅のパルス電波を利用した移動局から基地局への
（又は逆の）電波到来時間の測定において、高精度の電
波到来時間の測定が可能となる。また (2)測定時間の誤
差を少なくする為の一手法であるサンプルホールドＡＧ
Ｃを用いた方式で、ＡＧＣ動作の精度の不揃いによる測
定誤差を減少させることが可能となる効果が得られる。
(1) ＶＨＦ帯またはＵＨＦ帯で割り当てられた狭い占有
帯域幅のパルス電波を利用した移動局から基地局への
（又は逆の）電波到来時間の測定において、高精度の電
波到来時間の測定が可能となる。また (2)測定時間の誤
差を少なくする為の一手法であるサンプルホールドＡＧ
Ｃを用いた方式で、ＡＧＣ動作の精度の不揃いによる測
定誤差を減少させることが可能となる効果が得られる。
【図１】 本発明の電波到来時間測定装置の原理的な構
成図
成図
【図２】 本発明の電波到来時間測定用信号フォーマッ
トの図
トの図
【図３】 本発明の実施例の装置のＡＧＣ制御電圧のタ
イミング図
イミング図
【図４】 本発明の実施例の装置の二段構成のコンパレ
ータと其の動作説明図
ータと其の動作説明図
【図５】 従来の電波到来時間測定装置の構成例の図
【図６】 従来の一般的なＡＧＣによるパルスの増幅出
力の過渡応答特性図
力の過渡応答特性図
【図７】 従来のサンプルホールドＡＧＣによるパルス
の増幅出力の過渡応答特性図
の増幅出力の過渡応答特性図
(1)はＡＧＣ制御回路AGC CONT、(2) は二段構成のコン
パレータCOMP1,COMP2 によるパルス検出回路、(3) は通
過帯域幅が広いフィルタBPF1と狭いフィルタBPF2の受信
信号の経路の何れか一方を選択する信号経路選択手段で
あり、(1)(2)(3)は何れも本発明で新設したもの。他は
従来の回路であり、AMP は高周波増幅器、BPF は帯域通
過型フィルタ、DIV は分配器、FSK DET はＦＳＫ復調
器、SYN DETは同期検出器、AGC AMP はＡＧＣ増幅器、A
M DETは振幅変調検波器、AGC COMPはＡＧＣ比較器、SH
はサンプルホールド回路、COUNT は時間算出器、STD TI
M は基準信号発生器、MPU はマイクロプロセッサ、LIM
はリミッタである。
パレータCOMP1,COMP2 によるパルス検出回路、(3) は通
過帯域幅が広いフィルタBPF1と狭いフィルタBPF2の受信
信号の経路の何れか一方を選択する信号経路選択手段で
あり、(1)(2)(3)は何れも本発明で新設したもの。他は
従来の回路であり、AMP は高周波増幅器、BPF は帯域通
過型フィルタ、DIV は分配器、FSK DET はＦＳＫ復調
器、SYN DETは同期検出器、AGC AMP はＡＧＣ増幅器、A
M DETは振幅変調検波器、AGC COMPはＡＧＣ比較器、SH
はサンプルホールド回路、COUNT は時間算出器、STD TI
M は基準信号発生器、MPU はマイクロプロセッサ、LIM
はリミッタである。
フロントページの続き (72)発明者 貴伝名 稔 大阪府大阪市中央区城見２丁目２番６号 富士通関西ディジタル・テクノロジ株式会 社内
Claims (9)
- 【請求項１】 時間測定の基準となる同期信号のみを送
信する複数の少なくとも３個の基準局からの送信電波
と、各基準局からの同期信号を受信し一定タイミングで
一定振幅の高周波信号をオンオフし振幅変調した測定用
パルスのみを送信する移動局からの送信電波とを同時に
受信し、受信した移動局からの受信パルス信号の増幅器
の利得をサンプルホールドＡＧＣで制御し該移動局から
受信局への電波到来時間を測定する装置において、各基
準局から受信し検出した各同期信号を基にし、先に移動
局から受信し検出した電波到来時間測定用パルスに同期
して、該測定パルスの増幅器の利得を出力レベルが一定
となる様に制御するＡＧＣのタイミング信号を生成する
ＡＧＣ制御信号発生手段を具えたことを特徴とする電波
到来時間測定装置。 - 【請求項２】 前記移動局から受信局への電波到来時間
を測定する装置において、移動局から受信した振幅変調
のパルス波を検波したレベル変動の有るパルス信号のレ
ベルを、予め与えられる基準電圧と比較して測定用パル
スを検出する比較器を、大・小２種類の基準電圧により
比較する２段構成としたことを特徴とする請求項１記載
の電波到来時間測定装置。 - 【請求項３】 前記ＡＧＣのサンプルホールドのタイミ
ング信号を、受信した複数の電波到来時間測定用パルス
の各パルスとし、複数の各測定パルス毎にサンプルホー
ルドするＡＧＣ方式を具えたことを特徴とする請求項１
記載の電波到来時間測定装置。 - 【請求項４】 前記ＡＧＣのサンプルホールドのタイミ
ング信号を、其の直前のパルスの立ち下がり以前でサン
プルホールドを行い、該サンプルホールドの解除を測定
パルスの立ち上がり直後に行うことを複数nの全部の測
定パルスで行うことにより、ＡＧＣ制御電圧の不揃いに
よる測定誤差の平均化を行うＡＧＣ方式を具えたことを
特徴とする請求項１記載の電波到来時間測定装置。 - 【請求項５】 前記移動局から受信した振幅変調された
パルス波を検波する振幅変調検波器の前段に、通常時の
通過帯域幅のフィルタよりも通過帯域幅が狭いフィルタ
の別の受信信号の経路を設け、測定誤差を少なくするよ
りも測定パルスの検出を確実にすることを優先する場合
は、前記通過帯域幅の狭いフィルタの別経路の出力を選
択する手段を具えたことを特徴とする請求項１記載の電
波到来時間測定装置。 - 【請求項６】 前記受信信号の別経路の出力を選択する
手段の動作を、単一の基準局から受信し検出した同期信
号を基に移動局からの測定パルスに同期して生成したタ
イミングでサンプルホールドしたＡＧＣ制御電圧により
行わせることを特徴とする請求項６記載の電波到来時間
測定装置。 - 【請求項７】 前記請求項６記載の受信信号の別経路の
出力を選択する手段の動作をするアナログのＡＧＣ制御
電圧を、Ａ／Ｄ変換器を介しディジタルデータとして、
所定複数の基準局の出力の同期信号を基に移動局の位置
を標定するマイクロプロセッサに取り込み、単一の基準
局から受信し検出した同期信号を基にして計測した電波
到来時間との比較結果で、最終的に前記受信信号の別経
路の出力を選択する手段の動作をさせることを特徴とす
る電波到来時間測定装置。 - 【請求項８】 前記移動局の送信する電波到来時間測定
用パルスの数を複数とし、其の到来時間の複数の測定値
の平均値を取ることにより、該測定用パルスに重畳する
雑音による測定値の誤差を少なくすることを特徴とする
電波到来時間測定装置。 - 【請求項９】 前記電波到来時間の測定値の平均化の際
に、該平均値に対して或る一定レベル又は一定時間の範
囲以上の測定データは取り除いて再平均化を行うことに
より、測定値の誤差を更に少なくすることを特徴とする
電波到来時間測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8007706A JPH09197035A (ja) | 1996-01-19 | 1996-01-19 | 電波到来時間測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8007706A JPH09197035A (ja) | 1996-01-19 | 1996-01-19 | 電波到来時間測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09197035A true JPH09197035A (ja) | 1997-07-31 |
Family
ID=11673199
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8007706A Withdrawn JPH09197035A (ja) | 1996-01-19 | 1996-01-19 | 電波到来時間測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09197035A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005201655A (ja) * | 2004-01-13 | 2005-07-28 | Nippon Signal Co Ltd:The | 受信時刻計測装置及びこれを用いた距離計測装置 |
-
1996
- 1996-01-19 JP JP8007706A patent/JPH09197035A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005201655A (ja) * | 2004-01-13 | 2005-07-28 | Nippon Signal Co Ltd:The | 受信時刻計測装置及びこれを用いた距離計測装置 |
| WO2005069035A1 (ja) * | 2004-01-13 | 2005-07-28 | The Nippon Signal Co., Ltd. | 受信時刻計測装置及びこれを用いた距離計測装置 |
| US7443342B2 (en) | 2004-01-13 | 2008-10-28 | The Nippon Signal Co., Ltd. | Reception time determining apparatus and distance measuring apparatus using the same |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030401 |