JPH1051237A - 温度補償型水晶発振器及び衛星受信装置及び衛星受信システム - Google Patents
温度補償型水晶発振器及び衛星受信装置及び衛星受信システムInfo
- Publication number
- JPH1051237A JPH1051237A JP8202583A JP20258396A JPH1051237A JP H1051237 A JPH1051237 A JP H1051237A JP 8202583 A JP8202583 A JP 8202583A JP 20258396 A JP20258396 A JP 20258396A JP H1051237 A JPH1051237 A JP H1051237A
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- crystal oscillator
- frequency
- temperature sensor
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- Radio Relay Systems (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、TCXOの温度特性に係る周波数
を予測する際、TCXOの近傍に温度センサを取り付け
なければならないことを課題とする。 【解決手段】 TCXO16は、ハウジング内に温度補
償を行うため温度センサ17が内蔵されており、ハウジ
ング側面には温度センサ17により検出された温度信号
を出力するための出力端子18が設けられている。出力
端子18から引き出されたリード線19はCPU14の
入力端子20に接続されている。CPU14は、TCX
O16に内蔵された温度センサ17から出力された温度
信号により温度補償の演算処理を行うため、TCXO1
6の温度を正確に検出することが可能になる。TCXO
16と一体に設けられた温度センサ17からの温度信号
に基づいて受信すべき周波数を予測するため、TCXO
16の近傍に別体の温度センサを設ける必要がない。
を予測する際、TCXOの近傍に温度センサを取り付け
なければならないことを課題とする。 【解決手段】 TCXO16は、ハウジング内に温度補
償を行うため温度センサ17が内蔵されており、ハウジ
ング側面には温度センサ17により検出された温度信号
を出力するための出力端子18が設けられている。出力
端子18から引き出されたリード線19はCPU14の
入力端子20に接続されている。CPU14は、TCX
O16に内蔵された温度センサ17から出力された温度
信号により温度補償の演算処理を行うため、TCXO1
6の温度を正確に検出することが可能になる。TCXO
16と一体に設けられた温度センサ17からの温度信号
に基づいて受信すべき周波数を予測するため、TCXO
16の近傍に別体の温度センサを設ける必要がない。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、温度センサを有す
る温度補償型水晶発振器、及び人工衛星からの電波を受
信し人工衛星からの信号に基づいて現在位置を検出する
衛星受信装置及び衛星通信システムに関する。
る温度補償型水晶発振器、及び人工衛星からの電波を受
信し人工衛星からの信号に基づいて現在位置を検出する
衛星受信装置及び衛星通信システムに関する。
【0002】
【従来の技術】人工衛星からの電波を受信して現在位置
を求める衛星受信装置及び衛星受信装置を使用した衛星
通信システムとして全世界的側位システム:GPS(Gl
obal Positioning System)を利用した商品開発(例え
ば、測量システムやナビゲーションシステム等)が進め
られている。このGPSは、地球の大気圏外に打ち上げ
られた非静止衛星から放射された電波を受信して受信位
置を求める非静止衛星通信システムであり、軌道高度約
2万kmに周期約12時間、軌道傾斜角度55度で6つ
の軌道面に24個の人工衛星が配置されている。
を求める衛星受信装置及び衛星受信装置を使用した衛星
通信システムとして全世界的側位システム:GPS(Gl
obal Positioning System)を利用した商品開発(例え
ば、測量システムやナビゲーションシステム等)が進め
られている。このGPSは、地球の大気圏外に打ち上げ
られた非静止衛星から放射された電波を受信して受信位
置を求める非静止衛星通信システムであり、軌道高度約
2万kmに周期約12時間、軌道傾斜角度55度で6つ
の軌道面に24個の人工衛星が配置されている。
【0003】GPSで使用される人工衛星(以下「GP
S衛星」と称する)は、精密時刻標準として10-13 /
日(10ナノ秒/日)の高安定ルビジウム発振器とセシ
ウム発振器の原子時計を搭載している。そして、全ての
GPS衛星の時刻信号がGPSのシステム全体として管
理されている時刻に同期している。
S衛星」と称する)は、精密時刻標準として10-13 /
日(10ナノ秒/日)の高安定ルビジウム発振器とセシ
ウム発振器の原子時計を搭載している。そして、全ての
GPS衛星の時刻信号がGPSのシステム全体として管
理されている時刻に同期している。
【0004】そのため、各GPS衛星に搭載された原子
時計は、地上の制御局によって常にモニタされており、
定期的に更新された時刻補正データが衛星の軌道予測デ
ータと共に各GPS衛星に送信され、各GPS衛星から
はこの軌道予測データが電波により地上に向けて送信さ
れる。
時計は、地上の制御局によって常にモニタされており、
定期的に更新された時刻補正データが衛星の軌道予測デ
ータと共に各GPS衛星に送信され、各GPS衛星から
はこの軌道予測データが電波により地上に向けて送信さ
れる。
【0005】尚、GPS衛星から送信された航法信号
は、PN(Pseudo Noise:擬似雑音)コードでスペクト
ル拡散変調されたPSK波(Phase Shift Keying:位相
偏移キーイング)で1575.42MHz(L1)と1
227.6MHz(L2)の2種類の電波が送信されて
いる。このコードはPコード(Precision Code) とC/
Aコード(Clear and Acquisition Code) の2種類があ
る。Pコードは10.23Mbps、周期1週間でL1
とL2の2波使用により電離層補正が行われ、精密測位
を可能にしている。C/Aコードは、1.023Mbp
s、周期約1ミリ秒でL1のみを使用する。
は、PN(Pseudo Noise:擬似雑音)コードでスペクト
ル拡散変調されたPSK波(Phase Shift Keying:位相
偏移キーイング)で1575.42MHz(L1)と1
227.6MHz(L2)の2種類の電波が送信されて
いる。このコードはPコード(Precision Code) とC/
Aコード(Clear and Acquisition Code) の2種類があ
る。Pコードは10.23Mbps、周期1週間でL1
とL2の2波使用により電離層補正が行われ、精密測位
を可能にしている。C/Aコードは、1.023Mbp
s、周期約1ミリ秒でL1のみを使用する。
【0006】GPSを利用した測位方法には、次のよう
な原理的に方式の異なる2つの方法がある。として、
直接法による測位で複数の衛星からの電波を受け、その
航法情報(衛星の時刻、軌道要素等)を解読することに
より受信位置を直接算出する方法と、として干渉法に
よる測位方法で2地点に置いた受信装置でGPS衛星か
らの電波を受信し、2台の受信装置に到達する信号の到
達時間差から相対測位を行う方法とがある。
な原理的に方式の異なる2つの方法がある。として、
直接法による測位で複数の衛星からの電波を受け、その
航法情報(衛星の時刻、軌道要素等)を解読することに
より受信位置を直接算出する方法と、として干渉法に
よる測位方法で2地点に置いた受信装置でGPS衛星か
らの電波を受信し、2台の受信装置に到達する信号の到
達時間差から相対測位を行う方法とがある。
【0007】上記の直接法では、受信装置が3個以上
のGPS衛星から送信された航法信号を受信し、受信装
置に内蔵された水晶時計の時刻と航法情報から得られる
衛星時刻との差から衛星までの距離を測定して受信点の
3次元的位置を求めることができる。実際には、受信装
置の時計自体がずれている可能性があるので、時計の誤
差は4個のGPS衛星から送信された観測データから受
信装置の位置座標と共に算出できる。
のGPS衛星から送信された航法信号を受信し、受信装
置に内蔵された水晶時計の時刻と航法情報から得られる
衛星時刻との差から衛星までの距離を測定して受信点の
3次元的位置を求めることができる。実際には、受信装
置の時計自体がずれている可能性があるので、時計の誤
差は4個のGPS衛星から送信された観測データから受
信装置の位置座標と共に算出できる。
【0008】このの直接法による測位精度は、Pコー
ドで10m以内、C/Aコードで30〜100m程度と
なる。尚、C/Aコードの測位精度は、衛星の航法情報
(軌道、時刻)に故意に誤差を与えるSA(Selective
Availability:選択利用)と呼ばれる利用制約により測
位精度の劣化が図られている。の方法では、一般にC
/Aコードを使用する方法が自動車等の移動体測位方法
として用いられている。
ドで10m以内、C/Aコードで30〜100m程度と
なる。尚、C/Aコードの測位精度は、衛星の航法情報
(軌道、時刻)に故意に誤差を与えるSA(Selective
Availability:選択利用)と呼ばれる利用制約により測
位精度の劣化が図られている。の方法では、一般にC
/Aコードを使用する方法が自動車等の移動体測位方法
として用いられている。
【0009】また、上記の干渉法では、2台の受信装
置に到達する到達する信号の到達時間差から相対測位を
行うため、GPS衛星から放射された電波の伝搬遅延及
びGPS衛星の時刻誤差等を相殺することができるとい
う利点があり、の直接法による測位よりも高い精度で
測位することができるので、測地・測量用としての開発
が進められている。
置に到達する到達する信号の到達時間差から相対測位を
行うため、GPS衛星から放射された電波の伝搬遅延及
びGPS衛星の時刻誤差等を相殺することができるとい
う利点があり、の直接法による測位よりも高い精度で
測位することができるので、測地・測量用としての開発
が進められている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】このようにしてGPS
衛星からの電波を受信して現在位置を求める衛星受信シ
ステムでは、各GPS衛星に精密な原子時計が搭載され
ているのに対し、衛星受信装置には水晶発振器を有する
時計が搭載されているだけである。そのため、衛星受信
装置の時刻情報には時計オフセットが生じやすい。そこ
で、衛星受信装置では、3個以上のGPS衛星から送信
された電波を同時に受信し、各GPS衛星と受信点との
間の時計オフセットを含んだ擬似距離データと各受信衛
星の軌道位置データとから受信点の位置を演算してい
る。
衛星からの電波を受信して現在位置を求める衛星受信シ
ステムでは、各GPS衛星に精密な原子時計が搭載され
ているのに対し、衛星受信装置には水晶発振器を有する
時計が搭載されているだけである。そのため、衛星受信
装置の時刻情報には時計オフセットが生じやすい。そこ
で、衛星受信装置では、3個以上のGPS衛星から送信
された電波を同時に受信し、各GPS衛星と受信点との
間の時計オフセットを含んだ擬似距離データと各受信衛
星の軌道位置データとから受信点の位置を演算してい
る。
【0011】ところが、衛星受信装置においては、電源
がオフからオンに切り換えられてGPS衛星からの電波
を受信して測位演算開始する際、正確な現在位置を短時
間で測位するため、トラッキング・ループのバンド幅を
狭めてGPS衛星からの電波を捕捉している。
がオフからオンに切り換えられてGPS衛星からの電波
を受信して測位演算開始する際、正確な現在位置を短時
間で測位するため、トラッキング・ループのバンド幅を
狭めてGPS衛星からの電波を捕捉している。
【0012】また、衛星受信装置の電源がオフからオン
に切り換えられた直後は、基準信号発生源としての温度
補償型水晶発振器(以下「TCXO」と称する)の発振
周波数の温度特性により発振周波数が急激に変化するた
め、GPS衛星からの電波を捕捉した場合、TCXOの
発振周波数が安定するまでの期間、また、TCXOの周
波数偏差分、信号をサーチする周波数の範囲を広げて電
波を捕捉する必要がある。
に切り換えられた直後は、基準信号発生源としての温度
補償型水晶発振器(以下「TCXO」と称する)の発振
周波数の温度特性により発振周波数が急激に変化するた
め、GPS衛星からの電波を捕捉した場合、TCXOの
発振周波数が安定するまでの期間、また、TCXOの周
波数偏差分、信号をサーチする周波数の範囲を広げて電
波を捕捉する必要がある。
【0013】その後、受信した軌道データを復調して距
離を測定し、これにより正確な現在位置を求める。この
ように従来はサーチする周波数の範囲を広げて電波を捕
捉するため、サーチに時間がかかり、電源投入直後は、
現在位置が演算されるまでに相当な時間を要していた。
離を測定し、これにより正確な現在位置を求める。この
ように従来はサーチする周波数の範囲を広げて電波を捕
捉するため、サーチに時間がかかり、電源投入直後は、
現在位置が演算されるまでに相当な時間を要していた。
【0014】このような問題を解決するため、例えば特
開昭63−308587号公報にみられるように、TC
XOの発振周波数の温度特性を記憶手段に記憶させると
共に、TCXOの近傍に温度センサを配設し、電源投入
の際、温度センサからの温度情報を基にTCXOの温度
特性に係る予測周波数を読み出すことにより電源投入後
にGPS衛星からの電波を捕捉するまでの時間を短縮し
ていた。
開昭63−308587号公報にみられるように、TC
XOの発振周波数の温度特性を記憶手段に記憶させると
共に、TCXOの近傍に温度センサを配設し、電源投入
の際、温度センサからの温度情報を基にTCXOの温度
特性に係る予測周波数を読み出すことにより電源投入後
にGPS衛星からの電波を捕捉するまでの時間を短縮し
ていた。
【0015】ところが、上記公報に記載された従来の構
成では、TCXOが温度センサを内蔵しているにも拘わ
らずTCXOとは別体の温度センサを必要とするため、
部品点数が無駄に増えるばかりか、組立工程でも余分な
手間を要するといった問題がある。また、TCXOと別
体の温度センサでは、TCXOから離間しているので正
確な温度情報が得られなった。
成では、TCXOが温度センサを内蔵しているにも拘わ
らずTCXOとは別体の温度センサを必要とするため、
部品点数が無駄に増えるばかりか、組立工程でも余分な
手間を要するといった問題がある。また、TCXOと別
体の温度センサでは、TCXOから離間しているので正
確な温度情報が得られなった。
【0016】そこで、本発明は上記課題に鑑みなされた
もので、上記問題を解消した温度補償型水晶発振器及び
衛星受信装置及び衛星受信システムを提供することを目
的とする。
もので、上記問題を解消した温度補償型水晶発振器及び
衛星受信装置及び衛星受信システムを提供することを目
的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、本発明は以下のような特徴を有する。上
記請求項1の発明では、ハウジング内に温度センサを有
する温度補償型水晶発振器において、前記ハウジングに
前記温度センサにより検出された温度検出信号を外部に
出力する出力端子を設けたことを特徴とするものであ
る。
決するために、本発明は以下のような特徴を有する。上
記請求項1の発明では、ハウジング内に温度センサを有
する温度補償型水晶発振器において、前記ハウジングに
前記温度センサにより検出された温度検出信号を外部に
出力する出力端子を設けたことを特徴とするものであ
る。
【0018】従って、請求項1によれば、温度補償型水
晶発振器のハウジングに温度センサにより検出された温
度検出信号を外部に出力する出力端子を設けたため、別
個の温度センサを温度補償型水晶発振器(TCXO)の
近傍に取り付ける必要がなくなり、その分部品点数の削
減、組立工程の作業効率を高めることができる。
晶発振器のハウジングに温度センサにより検出された温
度検出信号を外部に出力する出力端子を設けたため、別
個の温度センサを温度補償型水晶発振器(TCXO)の
近傍に取り付ける必要がなくなり、その分部品点数の削
減、組立工程の作業効率を高めることができる。
【0019】また、請求項2の発明では、温度センサが
内蔵された温度補償型水晶発振器と、該温度補償型水晶
発振器から出力された基準周波数に基づいて人工衛星か
ら送信された電波の周波数を予測して人工衛星からの電
波を受信する受信器と、該受信器により受信された信号
から現在位置を演算する演算手段とからなる衛星受信装
置において、前記温度補償型水晶発振器に内蔵された温
度センサにより検出された温度情報を読み込み、前記温
度補償型水晶発振器の温度特性に応じた予測周波数に基
づいて前記人工衛星からの電波の周波数サーチ範囲を設
定する周波数設定手段を有することを特徴とするもので
ある。
内蔵された温度補償型水晶発振器と、該温度補償型水晶
発振器から出力された基準周波数に基づいて人工衛星か
ら送信された電波の周波数を予測して人工衛星からの電
波を受信する受信器と、該受信器により受信された信号
から現在位置を演算する演算手段とからなる衛星受信装
置において、前記温度補償型水晶発振器に内蔵された温
度センサにより検出された温度情報を読み込み、前記温
度補償型水晶発振器の温度特性に応じた予測周波数に基
づいて前記人工衛星からの電波の周波数サーチ範囲を設
定する周波数設定手段を有することを特徴とするもので
ある。
【0020】従って、請求項2によれば、温度補償型水
晶発振器に内蔵された温度センサにより検出された温度
情報を読み込み、温度補償型水晶発振器の温度特性に応
じた予測周波数に基づいて人工衛星からの電波の周波数
サーチ範囲を設定するため、温度補償型水晶発振器(T
CXO)と別体の温度センサを不要にできると共に、内
蔵された温度センサにより検出された温度情報を基に温
度補償型水晶発振器(TCXO)の温度特性に係る予測
周波数を得ることができ、電源投入してから電波を捕捉
するまでの時間を短縮することができる。
晶発振器に内蔵された温度センサにより検出された温度
情報を読み込み、温度補償型水晶発振器の温度特性に応
じた予測周波数に基づいて人工衛星からの電波の周波数
サーチ範囲を設定するため、温度補償型水晶発振器(T
CXO)と別体の温度センサを不要にできると共に、内
蔵された温度センサにより検出された温度情報を基に温
度補償型水晶発振器(TCXO)の温度特性に係る予測
周波数を得ることができ、電源投入してから電波を捕捉
するまでの時間を短縮することができる。
【0021】また、請求項3の発明は、温度センサが内
蔵された温度補償型水晶発振器から出力された基準周波
数に基づいて人工衛星から送信された電波の周波数を予
測して人工衛星からの信号を受信する衛星受信システム
において、前記温度補償型水晶発振器に内蔵された温度
センサにより検出された温度情報に基づいて前記温度補
償型水晶発振器の周波数を予測し、この予測値に応じて
前記人工衛星からの電波の周波数サーチ範囲を設定する
周波数設定手段を有することを特徴とするものである。
蔵された温度補償型水晶発振器から出力された基準周波
数に基づいて人工衛星から送信された電波の周波数を予
測して人工衛星からの信号を受信する衛星受信システム
において、前記温度補償型水晶発振器に内蔵された温度
センサにより検出された温度情報に基づいて前記温度補
償型水晶発振器の周波数を予測し、この予測値に応じて
前記人工衛星からの電波の周波数サーチ範囲を設定する
周波数設定手段を有することを特徴とするものである。
【0022】従って、請求項3によれば、温度補償型水
晶発振器に内蔵された温度センサにより検出された温度
情報に基づいて温度補償型水晶発振器の周波数を予測
し、この予測値に応じて人工衛星からの電波の周波数サ
ーチ範囲を設定するため、温度補償型水晶発振器(TC
XO)と別個の温度センサが不要になると共に、内蔵さ
れた温度センサにより検出された温度情報を基に温度補
償型水晶発振器(TCXO)の温度特性に係る予測周波
数を得ることができ、電源投入してから電波を捕捉する
までの時間を短縮することができる。
晶発振器に内蔵された温度センサにより検出された温度
情報に基づいて温度補償型水晶発振器の周波数を予測
し、この予測値に応じて人工衛星からの電波の周波数サ
ーチ範囲を設定するため、温度補償型水晶発振器(TC
XO)と別個の温度センサが不要になると共に、内蔵さ
れた温度センサにより検出された温度情報を基に温度補
償型水晶発振器(TCXO)の温度特性に係る予測周波
数を得ることができ、電源投入してから電波を捕捉する
までの時間を短縮することができる。
【0023】
【発明の実施の形態】図1に本発明の一実施例の構成図
に示す。GPS受信システム(衛星受信システム)1
は、地球の大気圏外に打ち上げられた非静止衛星から送
信された電波を受信して受信位置を求める非静止衛星通
信システムであり、軌道高度約2万kmの軌道面に24
個のGPS衛星2が配置されている。
に示す。GPS受信システム(衛星受信システム)1
は、地球の大気圏外に打ち上げられた非静止衛星から送
信された電波を受信して受信位置を求める非静止衛星通
信システムであり、軌道高度約2万kmの軌道面に24
個のGPS衛星2が配置されている。
【0024】GPS受信装置(衛星受信装置)3は、少
なくとも4個のGPS衛星2(2a〜2d)からの電波
を受信するアンテナユニット4と、アンテナユニット4
で受信された信号から現在位置を演算するGPS本体ユ
ニット(受信器)5と、現在位置の周辺地図を表示する
操作・表示部6から構成されている。
なくとも4個のGPS衛星2(2a〜2d)からの電波
を受信するアンテナユニット4と、アンテナユニット4
で受信された信号から現在位置を演算するGPS本体ユ
ニット(受信器)5と、現在位置の周辺地図を表示する
操作・表示部6から構成されている。
【0025】アンテナユニット4は、GPS衛星2(2
a〜2d)からの電波を受信するアンテナ7と、アンテ
ナ7で受信された信号を増幅するLNA(ローノイズア
ンプ)8とよりなる。また、GPS本体ユニット5は、
RF信号を中間周波信号(IF)に変換するRFコンバ
ータ9と、RFコンバータ9からの中間周波信号(I
F)を復調したディジタルデータを生成した後、このデ
ィジタルデータを用いて演算処理を行い、位置データ、
速度データ等の測位データを生成するGPS復調・演算
部10からなる。
a〜2d)からの電波を受信するアンテナ7と、アンテ
ナ7で受信された信号を増幅するLNA(ローノイズア
ンプ)8とよりなる。また、GPS本体ユニット5は、
RF信号を中間周波信号(IF)に変換するRFコンバ
ータ9と、RFコンバータ9からの中間周波信号(I
F)を復調したディジタルデータを生成した後、このデ
ィジタルデータを用いて演算処理を行い、位置データ、
速度データ等の測位データを生成するGPS復調・演算
部10からなる。
【0026】従って、GPS衛星2(2a〜2d)から
地上に放射された電波は、アンテナユニット4で受信さ
れて増幅された後、RFコンバータ9に供給される。R
Fコンバータ9は、図示しないがRFアンプ、第1及び
第2のミキサ、第1及び第2のIF回路、VCO及びP
LL回路等から構成される。そして、RFコンバータ9
は、RF信号を中間周波信号(IF)に変換して、GP
S復調・演算部10に供給する。
地上に放射された電波は、アンテナユニット4で受信さ
れて増幅された後、RFコンバータ9に供給される。R
Fコンバータ9は、図示しないがRFアンプ、第1及び
第2のミキサ、第1及び第2のIF回路、VCO及びP
LL回路等から構成される。そして、RFコンバータ9
は、RF信号を中間周波信号(IF)に変換して、GP
S復調・演算部10に供給する。
【0027】さらに、GPS復調・演算部10は、現在
位置を特定するための位置データ、速度データ等の測位
データを操作・表示部6に出力し、操作・表示部6は、
操作部のキーボードで行われた操作に応じて、GPS復
調・演算部10から供給された測位データ(受信位置)
を表示する。尚、GPS受信装置3がメモリカード等に
より地図データを持っている場合には、操作・表示部6
に周辺地図及び地図上に現在位置を表示する。
位置を特定するための位置データ、速度データ等の測位
データを操作・表示部6に出力し、操作・表示部6は、
操作部のキーボードで行われた操作に応じて、GPS復
調・演算部10から供給された測位データ(受信位置)
を表示する。尚、GPS受信装置3がメモリカード等に
より地図データを持っている場合には、操作・表示部6
に周辺地図及び地図上に現在位置を表示する。
【0028】図2はGPS復調・演算部10の構成を示
すブロック図である。GPS復調・演算部10は、CP
U14と、カスタムLSI15と、TCXO(温度補償
水晶発振器)16とから構成される。CPU14は、操
作・表示部6のキー操作により衛星サーチ制御、キャリ
ア同期制御、C/Aコード同期制御を行い、操作・表示
部6にGPS衛星2(2a〜2d)と利用者の現在位置
との距離(補正なし)を示す疑似距離データを出力す
る。カスタムLSI15は、RFコンバータ9より中間
周波数信号(IF)が入力されると共にTCXO16よ
り温度補償されたクロックが入力されるもので、ベース
バンドコンバータ、キャリア同期回路、相関処理回路、
C/Aコード発生回路、C/Aコード同期回路、ベース
バンドフィルタ、PSK(位相シフトキーイング)デー
タ復調回路、及びCPU周辺ロジックを備える。
すブロック図である。GPS復調・演算部10は、CP
U14と、カスタムLSI15と、TCXO(温度補償
水晶発振器)16とから構成される。CPU14は、操
作・表示部6のキー操作により衛星サーチ制御、キャリ
ア同期制御、C/Aコード同期制御を行い、操作・表示
部6にGPS衛星2(2a〜2d)と利用者の現在位置
との距離(補正なし)を示す疑似距離データを出力す
る。カスタムLSI15は、RFコンバータ9より中間
周波数信号(IF)が入力されると共にTCXO16よ
り温度補償されたクロックが入力されるもので、ベース
バンドコンバータ、キャリア同期回路、相関処理回路、
C/Aコード発生回路、C/Aコード同期回路、ベース
バンドフィルタ、PSK(位相シフトキーイング)デー
タ復調回路、及びCPU周辺ロジックを備える。
【0029】TCXO16は、ハウジング内に温度補償
を行うため温度センサ17が内蔵されており、ハウジン
グ側面には温度センサ17により検出された温度信号を
出力するための出力端子18が設けられている。そし
て、出力端子18から引き出されたリード線19はCP
U14の入力端子20に接続されている。
を行うため温度センサ17が内蔵されており、ハウジン
グ側面には温度センサ17により検出された温度信号を
出力するための出力端子18が設けられている。そし
て、出力端子18から引き出されたリード線19はCP
U14の入力端子20に接続されている。
【0030】そのため、CPU14は、後述するように
TCXO16に内蔵された温度センサ17から出力され
た温度信号により温度補償の演算処理を行うため、TC
XO16の温度を正確に検出することが可能になる。こ
のようにTCXO16と一体に設けられた温度センサ1
7からの温度信号に基づいて受信すべき周波数を予測す
るため、従来のようにTCXO16の近傍に別体の温度
センサを設ける必要がない。よって、部品点数の削減を
図ることができると共に、組立工程の手間を減らして生
産性を高めることができ、製造コストを安価に抑えるこ
とができる。
TCXO16に内蔵された温度センサ17から出力され
た温度信号により温度補償の演算処理を行うため、TC
XO16の温度を正確に検出することが可能になる。こ
のようにTCXO16と一体に設けられた温度センサ1
7からの温度信号に基づいて受信すべき周波数を予測す
るため、従来のようにTCXO16の近傍に別体の温度
センサを設ける必要がない。よって、部品点数の削減を
図ることができると共に、組立工程の手間を減らして生
産性を高めることができ、製造コストを安価に抑えるこ
とができる。
【0031】このようにしてGPS衛星2から送信され
た電波を受信して現在位置を求める衛星受信システム1
では、各GPS衛星2(2a〜2d)に精密な原子時計
が搭載されているのに対し、GPS受信装置3にはTC
XO16からのクロックを利用した水晶発振時計が搭載
されているだけである。そのため、GPS受信装置3の
時刻情報には時計オフセットが生じやすい。
た電波を受信して現在位置を求める衛星受信システム1
では、各GPS衛星2(2a〜2d)に精密な原子時計
が搭載されているのに対し、GPS受信装置3にはTC
XO16からのクロックを利用した水晶発振時計が搭載
されているだけである。そのため、GPS受信装置3の
時刻情報には時計オフセットが生じやすい。
【0032】そこで、GPS受信装置3では、3個以上
のGPS衛星2から送信された電波を同時に受信し、各
GPS衛星2(2a〜2d)と受信点との間の時計オフ
セットを含んだ擬似距離データと受信した各GPS衛星
2(2a〜2d)の軌道位置データとから受信点の位置
を演算している。
のGPS衛星2から送信された電波を同時に受信し、各
GPS衛星2(2a〜2d)と受信点との間の時計オフ
セットを含んだ擬似距離データと受信した各GPS衛星
2(2a〜2d)の軌道位置データとから受信点の位置
を演算している。
【0033】ところで、GPS受信装置3においては、
電源がオフからオンに切り換えられた直後は、基準信号
発生源としてのTCXO16の発振周波数の温度特性に
より発振周波数が急激に変化するため、GPS衛星2
(2a〜2d)からの電波を捕捉した場合、TCXO1
6の発振周波数が安定するまでの期間、また、TCXO
16の周波数偏差分、信号をサーチする周波数の範囲を
広げて電波を捕捉する必要がある。
電源がオフからオンに切り換えられた直後は、基準信号
発生源としてのTCXO16の発振周波数の温度特性に
より発振周波数が急激に変化するため、GPS衛星2
(2a〜2d)からの電波を捕捉した場合、TCXO1
6の発振周波数が安定するまでの期間、また、TCXO
16の周波数偏差分、信号をサーチする周波数の範囲を
広げて電波を捕捉する必要がある。
【0034】しかしながら、サーチする周波数の範囲を
広げて電波を捕捉すると、サーチに時間がかかり、現在
位置が演算されるまでに相当な時間がかかることにな
る。そこで、GPS受信装置3では、TCXO16の発
振周波数の温度特性をCPU14のメモリ21に記憶さ
せると共に、TCXO16に内蔵された温度センサ17
から導出される温度情報を基にメモリ21に記憶してあ
るTCXO16の温度特性に係る予測周波数を読み出
す。これにより、CPU14は、電源投入後にGPS衛
星2(2a〜2d)からの電波を捕捉するまでの時間を
短縮することができる。
広げて電波を捕捉すると、サーチに時間がかかり、現在
位置が演算されるまでに相当な時間がかかることにな
る。そこで、GPS受信装置3では、TCXO16の発
振周波数の温度特性をCPU14のメモリ21に記憶さ
せると共に、TCXO16に内蔵された温度センサ17
から導出される温度情報を基にメモリ21に記憶してあ
るTCXO16の温度特性に係る予測周波数を読み出
す。これにより、CPU14は、電源投入後にGPS衛
星2(2a〜2d)からの電波を捕捉するまでの時間を
短縮することができる。
【0035】このようにCPU14のメモリ21には、
TCXO16に内蔵された温度センサ27により検出さ
れた温度情報を読み込み、TCXO16の温度特性に応
じた周波数に基づいてGPS衛星2(2a〜2d)から
の電波の周波数サーチ範囲を設定する周波数設定手段と
して周波数設定プログラムが記憶されている。
TCXO16に内蔵された温度センサ27により検出さ
れた温度情報を読み込み、TCXO16の温度特性に応
じた周波数に基づいてGPS衛星2(2a〜2d)から
の電波の周波数サーチ範囲を設定する周波数設定手段と
して周波数設定プログラムが記憶されている。
【0036】また、CPU14は、電源電圧Vccが供給
されると、上記のような受信動作を開始し、RFコンバ
ータ9から供給される復調信号の疑似距離データに基づ
いて演算を行い、位置データ、速度データ、及び時刻デ
ータ等の測位データを生成する。さらに、CPU14は
メインプログラム及び地図CD−ROM(図示せず)か
らのデータに基づいて画像処理を行う。
されると、上記のような受信動作を開始し、RFコンバ
ータ9から供給される復調信号の疑似距離データに基づ
いて演算を行い、位置データ、速度データ、及び時刻デ
ータ等の測位データを生成する。さらに、CPU14は
メインプログラム及び地図CD−ROM(図示せず)か
らのデータに基づいて画像処理を行う。
【0037】図3はCPU14が実行する処理を説明す
るためのフローチャートである。CPU14は、ステッ
プS1(以下「ステップ」を省略する)において、TC
XO16に内蔵された温度センサ27により検出された
温度情報を読み込む。続いて、TCXO16に内蔵され
た温度センサ27の温度情報に基づいてメモリ21に記
憶してあるTCXO16の温度特性に係る予測周波数を
読み出して周波数変動を予測する(S2)。
るためのフローチャートである。CPU14は、ステッ
プS1(以下「ステップ」を省略する)において、TC
XO16に内蔵された温度センサ27により検出された
温度情報を読み込む。続いて、TCXO16に内蔵され
た温度センサ27の温度情報に基づいてメモリ21に記
憶してあるTCXO16の温度特性に係る予測周波数を
読み出して周波数変動を予測する(S2)。
【0038】そして、TCXO16の温度に対応する予
測周波数に応じてGPS衛星2(2a〜2d)からの電
波の周波数サーチ範囲を設定する(S3)。その後、設
定された予想周波数を中心に基準発振器と最大偏差によ
る周波数サーチ範囲で受信可能な周波数をサーチする
(S4)。
測周波数に応じてGPS衛星2(2a〜2d)からの電
波の周波数サーチ範囲を設定する(S3)。その後、設
定された予想周波数を中心に基準発振器と最大偏差によ
る周波数サーチ範囲で受信可能な周波数をサーチする
(S4)。
【0039】次にGPS衛星2(2a〜2d)からの電
波の周波数と同期すると、GPS衛星2(2a〜2d)
からの電波が受信可能となる。そして、RFコンバータ
9からの中間周波信号(IF)を復調したディジタルデ
ータを生成した後、このディジタルデータを用いて演算
処理を行い、位置データ、速度データ等の測位データを
生成する(S5)。
波の周波数と同期すると、GPS衛星2(2a〜2d)
からの電波が受信可能となる。そして、RFコンバータ
9からの中間周波信号(IF)を復調したディジタルデ
ータを生成した後、このディジタルデータを用いて演算
処理を行い、位置データ、速度データ等の測位データを
生成する(S5)。
【0040】その後、測位データを読み込み、この測位
データ中の位置データ(緯度、経度)が現在位置を示す
(S6)。続いて、現在位置を示すマークを操作・表示
部6のディスプレイに表示するための画面データを生成
する(S7)。現在位置は、緯度、経度のデータである
のに対して、地図CD−ROM内の地図データは、縦
軸、横軸の座標に対応づけて記憶されている。この現在
位置の緯度、経度のデータを、地図のデータの座標デー
タに変換する(S8)。
データ中の位置データ(緯度、経度)が現在位置を示す
(S6)。続いて、現在位置を示すマークを操作・表示
部6のディスプレイに表示するための画面データを生成
する(S7)。現在位置は、緯度、経度のデータである
のに対して、地図CD−ROM内の地図データは、縦
軸、横軸の座標に対応づけて記憶されている。この現在
位置の緯度、経度のデータを、地図のデータの座標デー
タに変換する(S8)。
【0041】操作・表示部6のキー操作で指定した縮尺
率等に合わせて、現在位置の座標に対応して操作・表示
部6のディスプレイに表示する地図の領域を、座標で求
める。この求めた領域の地図データを、地図CD−RO
Mから読み込む(S9)。また、S9で読み込んだ地図
データを基にして、地図をディスプレイに表示するため
の画面データを生成する(S10)。続いてS7で生成
した現在位置表示用の画面データと、S10で生成した
地図表示用の画面データを用いて、両画面データを重ね
る方法で、ディスプレイ上に地図と現在位置のマークを
表示する(S11)。このステップS11で読み込んだ
測位データに対応する表示が完了した後、再びS1に戻
り、上記S1〜S11の処理を繰り返す。
率等に合わせて、現在位置の座標に対応して操作・表示
部6のディスプレイに表示する地図の領域を、座標で求
める。この求めた領域の地図データを、地図CD−RO
Mから読み込む(S9)。また、S9で読み込んだ地図
データを基にして、地図をディスプレイに表示するため
の画面データを生成する(S10)。続いてS7で生成
した現在位置表示用の画面データと、S10で生成した
地図表示用の画面データを用いて、両画面データを重ね
る方法で、ディスプレイ上に地図と現在位置のマークを
表示する(S11)。このステップS11で読み込んだ
測位データに対応する表示が完了した後、再びS1に戻
り、上記S1〜S11の処理を繰り返す。
【0042】このように、TCXO16に内蔵された温
度センサ17から導出される温度情報を基にメモリ21
に記憶してあるTCXO16の温度特性に係る予測周波
数を読み出し、電源投入後にGPS衛星2(2a〜2
d)からの電波を捕捉するまでの時間を短縮することが
できる。
度センサ17から導出される温度情報を基にメモリ21
に記憶してあるTCXO16の温度特性に係る予測周波
数を読み出し、電源投入後にGPS衛星2(2a〜2
d)からの電波を捕捉するまでの時間を短縮することが
できる。
【0043】
【発明の効果】上述の如く、請求項1によれば、温度補
償型水晶発振器のハウジングに温度センサにより検出さ
れた温度検出信号を外部に出力する出力端子を設けたた
め、従来のように別個の温度センサを温度補償型水晶発
振器の近傍に取り付ける必要がなくなり、その分部品点
数の削減、組立工程の作業効率を高めることができる。
また、部品点数の削減を図ることができると共に、組立
工程の手間を減らして生産性を高めることができるの
で、製造コストを安価に抑えることができる。
償型水晶発振器のハウジングに温度センサにより検出さ
れた温度検出信号を外部に出力する出力端子を設けたた
め、従来のように別個の温度センサを温度補償型水晶発
振器の近傍に取り付ける必要がなくなり、その分部品点
数の削減、組立工程の作業効率を高めることができる。
また、部品点数の削減を図ることができると共に、組立
工程の手間を減らして生産性を高めることができるの
で、製造コストを安価に抑えることができる。
【0044】また、請求項2によれば、温度補償型水晶
発振器に内蔵された温度センサにより検出された温度検
出信号に基づいて温度補償型水晶発振器の温度特性に応
じた予測周波数に基づいて人工衛星からの電波の周波数
サーチ範囲を設定するため、従来必要とされていた温度
補償型水晶発振器と別体の温度センサを不要にできると
共に、電源がオンになったときの温度補償型水晶発振器
の発振周波数の温度特性により発振周波数が急激に変化
しても内蔵された温度センサにより検出された正確な温
度情報を基に温度補償型水晶発振器の温度特性に係る予
測周波数を得ることができ、電源投入してから電波を捕
捉するまでの時間を短縮することができる。
発振器に内蔵された温度センサにより検出された温度検
出信号に基づいて温度補償型水晶発振器の温度特性に応
じた予測周波数に基づいて人工衛星からの電波の周波数
サーチ範囲を設定するため、従来必要とされていた温度
補償型水晶発振器と別体の温度センサを不要にできると
共に、電源がオンになったときの温度補償型水晶発振器
の発振周波数の温度特性により発振周波数が急激に変化
しても内蔵された温度センサにより検出された正確な温
度情報を基に温度補償型水晶発振器の温度特性に係る予
測周波数を得ることができ、電源投入してから電波を捕
捉するまでの時間を短縮することができる。
【0045】また、請求項3によれば、温度補償型水晶
発振器に内蔵された温度センサにより検出された温度検
出信号に基づいて温度補償型水晶発振器の周波数を予測
し、この予測値に応じて人工衛星からの電波の周波数サ
ーチ範囲を設定するため、上記請求項2と同様に温度セ
ンサを別個に設ける必要がないばかりか、温度補償型水
晶発振器の温度特性に係る予測周波数を得ることがで
き、電源投入してから電波を捕捉するまでの時間を短縮
することができる。
発振器に内蔵された温度センサにより検出された温度検
出信号に基づいて温度補償型水晶発振器の周波数を予測
し、この予測値に応じて人工衛星からの電波の周波数サ
ーチ範囲を設定するため、上記請求項2と同様に温度セ
ンサを別個に設ける必要がないばかりか、温度補償型水
晶発振器の温度特性に係る予測周波数を得ることがで
き、電源投入してから電波を捕捉するまでの時間を短縮
することができる。
【図1】本発明の一実施例の構成図である。
【図2】図1のGPS復調・演算部の構成を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図3】CPUが実行する処理のフローチャートであ
る。
る。
1 GPS受信システム 2(2a〜2d) GPS衛星 3 GPS受信装置 4 アンテナユニット 5 GPS本体ユニット 7 アンテナ 9 RFコンバータ 10 GPS復調・演算部 14 CPU 15 カスタムLSI 16 TCXO(温度補償水晶発振器) 17 温度センサ 18 出力端子 21 メモリ
Claims (3)
- 【請求項1】 ハウジング内に温度センサを有する温度
補償型水晶発振器において、 前記ハウジングに前記温度センサにより検出された温度
検出信号を外部に出力する出力端子を設けたことを特徴
とする温度補償型水晶発振器。 - 【請求項2】 温度センサが内蔵された温度補償型水晶
発振器と、該温度補償型水晶発振器から出力された基準
周波数に基づいて人工衛星から送信された電波の周波数
を予測して人工衛星からの電波を受信する受信器と、該
受信器により受信された信号から現在位置を演算する演
算手段とからなる衛星受信装置において、 前記温度補償型水晶発振器に内蔵された温度センサによ
り検出された温度情報を読み込み、前記温度補償型水晶
発振器の温度特性に応じた周波数に基づいて前記人工衛
星からの電波の周波数サーチ範囲を設定する周波数設定
手段を有することを特徴とする衛星受信装置。 - 【請求項3】 温度センサが内蔵された温度補償型水晶
発振器から出力された基準周波数に基づいて人工衛星か
ら送信された電波の周波数を予測して人工衛星からの信
号を受信する衛星受信システムにおいて、 前記温度補償型水晶発振器に内蔵された温度センサによ
り検出された温度情報に基づいて前記温度補償型水晶発
振器の周波数を予測し、この予測値に応じて前記人工衛
星からの電波の周波数サーチ範囲を設定する周波数設定
手段を有することを特徴とする衛星受信システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8202583A JPH1051237A (ja) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | 温度補償型水晶発振器及び衛星受信装置及び衛星受信システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8202583A JPH1051237A (ja) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | 温度補償型水晶発振器及び衛星受信装置及び衛星受信システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1051237A true JPH1051237A (ja) | 1998-02-20 |
Family
ID=16459895
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8202583A Pending JPH1051237A (ja) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | 温度補償型水晶発振器及び衛星受信装置及び衛星受信システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1051237A (ja) |
-
1996
- 1996-07-31 JP JP8202583A patent/JPH1051237A/ja active Pending
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