JPH1068768A - 受信装置 - Google Patents
受信装置Info
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- JPH1068768A JPH1068768A JP24407896A JP24407896A JPH1068768A JP H1068768 A JPH1068768 A JP H1068768A JP 24407896 A JP24407896 A JP 24407896A JP 24407896 A JP24407896 A JP 24407896A JP H1068768 A JPH1068768 A JP H1068768A
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- Japan
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- code
- circuit
- costas
- crystal oscillation
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 基準水晶発振回路として安価なものを用いる
ことができ、然も、周波数可変範囲を広げることなく、
短時間でサーチができる受信装置を提供する。 【解決手段】 基準水晶発振回路４からのシステムクロ
ックの周波数変動がＧＰＳ時計２３を用いて計測され
る。この周波数変動に応じて、コスタスＮＣＯ１３の中
心周波数が動かされる。このように、システムクロック
の周波数変動に応じて動かされた中心周波数を中心とし
て、コスタスＮＣＯ１３の中心周波数が動かされ、受信
信号がサーチされる。これにより、基準水晶発振回路４
に周波数変動があっても、周波数可変範囲を広げること
なく、受信信号をサーチできる。
ことができ、然も、周波数可変範囲を広げることなく、
短時間でサーチができる受信装置を提供する。 【解決手段】 基準水晶発振回路４からのシステムクロ
ックの周波数変動がＧＰＳ時計２３を用いて計測され
る。この周波数変動に応じて、コスタスＮＣＯ１３の中
心周波数が動かされる。このように、システムクロック
の周波数変動に応じて動かされた中心周波数を中心とし
て、コスタスＮＣＯ１３の中心周波数が動かされ、受信
信号がサーチされる。これにより、基準水晶発振回路４
に周波数変動があっても、周波数可変範囲を広げること
なく、受信信号をサーチできる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、地球を周回する
衛星からの信号を受信して現在値を測位するＧＰＳ（Gl
obal Positioning System ）システムの受信機に用いて
好適な受信装置に関する。
衛星からの信号を受信して現在値を測位するＧＰＳ（Gl
obal Positioning System ）システムの受信機に用いて
好適な受信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】地球を周回する複数の衛星からの信号を
受信して移動体の位置を測位するＧＰＳシステムが知ら
れている。このようなＧＰＳシステムでは、地球を周回
する複数の衛星から時刻情報や位置情報等のデータが衛
星固有のＰＮ符号によりスペクトラム拡散されて送信さ
れる。移動体に配置されたＧＰＳ受信機で、この衛星か
らの信号が受信され、時刻情報や衛星の位置情報がデコ
ードされる。この衛星から受信された時刻情報や位置情
報とＧＰＳ受信機にローカルに配置されたＧＰＳ時計と
の時刻差から電波の到来時間が計測され、これに基づい
て移動体の位置が測位される。
受信して移動体の位置を測位するＧＰＳシステムが知ら
れている。このようなＧＰＳシステムでは、地球を周回
する複数の衛星から時刻情報や位置情報等のデータが衛
星固有のＰＮ符号によりスペクトラム拡散されて送信さ
れる。移動体に配置されたＧＰＳ受信機で、この衛星か
らの信号が受信され、時刻情報や衛星の位置情報がデコ
ードされる。この衛星から受信された時刻情報や位置情
報とＧＰＳ受信機にローカルに配置されたＧＰＳ時計と
の時刻差から電波の到来時間が計測され、これに基づい
て移動体の位置が測位される。
【０００３】図２は、このようなＧＰＳシステムに用い
られる従来のＧＰＳ受信機の一例である。図２におい
て、アンテナ５１で地球を周回する複数のＧＰＳ用の衛
星からの信号が受信される。ＧＰＳ用の衛星からは、エ
フェリスと呼ばれる軌道情報や、アルマナックと呼ばれ
る衛星の暦の情報が衛星固有のＰＮ（Pseudorandom Noi
se）符号によりスペクトラム拡散されて送信される。Ｐ
Ｎ符号の長さは例えば１０２３チップであり、搬送波周
波数は例えば１．５ＧＨｚ帯（１５７５．４２ＭＨｚ）
である。
られる従来のＧＰＳ受信機の一例である。図２におい
て、アンテナ５１で地球を周回する複数のＧＰＳ用の衛
星からの信号が受信される。ＧＰＳ用の衛星からは、エ
フェリスと呼ばれる軌道情報や、アルマナックと呼ばれ
る衛星の暦の情報が衛星固有のＰＮ（Pseudorandom Noi
se）符号によりスペクトラム拡散されて送信される。Ｐ
Ｎ符号の長さは例えば１０２３チップであり、搬送波周
波数は例えば１．５ＧＨｚ帯（１５７５．４２ＭＨｚ）
である。
【０００４】アンテナ５１の受信信号は高周波回路５２
に供給される。高周波回路５２は、受信信号を中間周波
信号にダウンコンバートするものである。高周波回路５
２に対する局部発振信号は、基準水晶発振回路５４から
のシステムクロックに基づいて形成される。
に供給される。高周波回路５２は、受信信号を中間周波
信号にダウンコンバートするものである。高周波回路５
２に対する局部発振信号は、基準水晶発振回路５４から
のシステムクロックに基づいて形成される。
【０００５】すなわち、基準水晶発振回路５４は、基準
となるシステムクロックを発生している。システムクロ
ックの周波数は、例えば、周波数１８．４１４ＭＨｚで
ある。このシステムクロックが分周回路５５を介して、
ＰＬＬ（Phase Locked Loop）５３に供給される。ＰＬ
Ｌ５３で、基準水晶発振回路５４の出力の出力に基づい
て、局部発振信号が形成される。このＰＬＬ５３で形成
された局部発振信号が高周波回路５２に供給される。高
周波回路５２で受信信号が中間周波信号にダウンコンバ
ートされる。
となるシステムクロックを発生している。システムクロ
ックの周波数は、例えば、周波数１８．４１４ＭＨｚで
ある。このシステムクロックが分周回路５５を介して、
ＰＬＬ（Phase Locked Loop）５３に供給される。ＰＬ
Ｌ５３で、基準水晶発振回路５４の出力の出力に基づい
て、局部発振信号が形成される。このＰＬＬ５３で形成
された局部発振信号が高周波回路５２に供給される。高
周波回路５２で受信信号が中間周波信号にダウンコンバ
ートされる。
【０００６】高周波回路５２の出力は、乗算回路５６に
供給される。乗算回路５６には、ＰＮ符号発生器５７の
出力が供給される。ＰＮ符号発生器５７は、受信する衛
星と同一のＰＮ符号を発生する。ＰＮ符号発生器５７に
は、ＰＮ系列発生用のＮＣＯ（ＰＮＮＣＯ）５８の出力
が供給される。ＰＮＮＣＯ５８は、ＣＰＵ（CentralPro
cessing Unit ）６０により制御される。
供給される。乗算回路５６には、ＰＮ符号発生器５７の
出力が供給される。ＰＮ符号発生器５７は、受信する衛
星と同一のＰＮ符号を発生する。ＰＮ符号発生器５７に
は、ＰＮ系列発生用のＮＣＯ（ＰＮＮＣＯ）５８の出力
が供給される。ＰＮＮＣＯ５８は、ＣＰＵ（CentralPro
cessing Unit ）６０により制御される。
【０００７】ＰＮ符号発生器５７から発生される符号の
位相は、ＣＰＵ６０の制御の基に、ＰＮＮＣＯ５８の出
力によりシフトされる。ＰＮ符号発生器５７の出力が乗
算回路５６に供給される。乗算回路５６で、高周波回路
５２からの受信符号と、ＰＮ符号発生器５７から発生さ
れた符号とが乗算される。このとき、ＰＮ符号発生器５
７からの符号と受信符号とが一致しており、且つ、その
位相が同期していると、乗算回路５６によりＰＮ符号が
逆拡散される。
位相は、ＣＰＵ６０の制御の基に、ＰＮＮＣＯ５８の出
力によりシフトされる。ＰＮ符号発生器５７の出力が乗
算回路５６に供給される。乗算回路５６で、高周波回路
５２からの受信符号と、ＰＮ符号発生器５７から発生さ
れた符号とが乗算される。このとき、ＰＮ符号発生器５
７からの符号と受信符号とが一致しており、且つ、その
位相が同期していると、乗算回路５６によりＰＮ符号が
逆拡散される。
【０００８】乗算回路５６の出力は、乗算回路６１及び
６２に供給される。乗算回路６１、６２、コスタスＮＣ
Ｏ６３、９０度移相回路６４は、受信信号の搬送波周波
数の変動に追従させるためのものである。コスタスＮＣ
Ｏ６３の周波数は、ＣＰＵ６０により制御される。コス
タスＮＣＯ６３の出力が乗算回路６１に供給されると共
に、９０度移相回路６４を介して、乗算回路６２に供給
される。乗算回路６１及び６２の出力がフィルタ６５及
び６６を夫々介してＣＰＵ６０に供給される。
６２に供給される。乗算回路６１、６２、コスタスＮＣ
Ｏ６３、９０度移相回路６４は、受信信号の搬送波周波
数の変動に追従させるためのものである。コスタスＮＣ
Ｏ６３の周波数は、ＣＰＵ６０により制御される。コス
タスＮＣＯ６３の出力が乗算回路６１に供給されると共
に、９０度移相回路６４を介して、乗算回路６２に供給
される。乗算回路６１及び６２の出力がフィルタ６５及
び６６を夫々介してＣＰＵ６０に供給される。
【０００９】ＣＰＵ６０で、受信信号からエフェリスと
呼ばれる軌道情報や、アルマナックと呼ばれる衛星の暦
の情報がデコードされる。これらの情報とＧＰＳ受信機
にローカルに配置されたＧＰＳ時計７３との時刻差から
電波の到来時間が計測され、これに基づいて、測位デー
タが得られる。この測位データが出力端子７０から出力
される。
呼ばれる軌道情報や、アルマナックと呼ばれる衛星の暦
の情報がデコードされる。これらの情報とＧＰＳ受信機
にローカルに配置されたＧＰＳ時計７３との時刻差から
電波の到来時間が計測され、これに基づいて、測位デー
タが得られる。この測位データが出力端子７０から出力
される。
【００１０】このように、ＧＰＳ受信機には、受信符号
のＰＮ符号の位相と、ＰＮ符号発生器５７からのＰＮ符
号の位相とを合わせ、ＰＮ符号を逆拡散するための位相
制御ループが設けられている。
のＰＮ符号の位相と、ＰＮ符号発生器５７からのＰＮ符
号の位相とを合わせ、ＰＮ符号を逆拡散するための位相
制御ループが設けられている。
【００１１】つまり、ＰＮ符号発生器５７には、受信す
る衛星と同一のＰＮ符号が設定される。乗算回路５６
で、ＰＮ符号発生器５７からのＰＮ符号と、受信したＰ
Ｎ符号とが乗算される。受信信号を捕捉する場合には、
ＣＰＵ６０の制御に基づいてＰＮＮＣＯ５８が動かさ
れ、ＰＮ符号発生器５７からのＰＮ符号の位相が順次シ
フトされる。受信信号のＰＮ系列と、ＰＮ符号発生器５
７からのＰＮ符号系列との位相が一致すると、ＰＮ符号
が逆拡散され、乗算回路５６からは出力が現れる。した
がって、フィルタ６５及び６６の出力レベルから、ＰＮ
符号発生器５７からのＰＮ符号と受信したＰＮ符号との
同期がとれたかどうかが判断される。ＰＮ符号発生器５
７からのＰＮ符号と受信したＰＮ符号との同期がとれた
ら、以後、同期が外れないように、フィルタ６５及び６
６の出力レベルに基づいて、ＰＮ符号発生器５７からの
ＰＮ符号の位相が制御される。
る衛星と同一のＰＮ符号が設定される。乗算回路５６
で、ＰＮ符号発生器５７からのＰＮ符号と、受信したＰ
Ｎ符号とが乗算される。受信信号を捕捉する場合には、
ＣＰＵ６０の制御に基づいてＰＮＮＣＯ５８が動かさ
れ、ＰＮ符号発生器５７からのＰＮ符号の位相が順次シ
フトされる。受信信号のＰＮ系列と、ＰＮ符号発生器５
７からのＰＮ符号系列との位相が一致すると、ＰＮ符号
が逆拡散され、乗算回路５６からは出力が現れる。した
がって、フィルタ６５及び６６の出力レベルから、ＰＮ
符号発生器５７からのＰＮ符号と受信したＰＮ符号との
同期がとれたかどうかが判断される。ＰＮ符号発生器５
７からのＰＮ符号と受信したＰＮ符号との同期がとれた
ら、以後、同期が外れないように、フィルタ６５及び６
６の出力レベルに基づいて、ＰＮ符号発生器５７からの
ＰＮ符号の位相が制御される。
【００１２】また、ＧＰＳシステムで用いられる衛星は
地球を高速で周回しているため、衛星からの受信信号の
搬送波周波数は、ドップラ効果の影響を受けて変動す
る。コスタスＮＣＯ６３の発振周波数は、このドップラ
効果により生じる変動分に追従して、周波数が変化され
る。
地球を高速で周回しているため、衛星からの受信信号の
搬送波周波数は、ドップラ効果の影響を受けて変動す
る。コスタスＮＣＯ６３の発振周波数は、このドップラ
効果により生じる変動分に追従して、周波数が変化され
る。
【００１３】つまり、コスタスＮＣＯ６３の発振周波数
は、所定の中心周波数を中心として、上下に周波数が可
変できる。サーチ開始時には、コスタスＮＣＯ６３の発
振周波数が中心周波数に設定される。それから、ＣＰＵ
６０の制御により、コスタスＮＣＯ６３の発振周波数が
順次上下に変動される。コスタスＮＣＯ６３の発振周波
数が受信信号の周波数にロックしたかどうかは、フィル
タ６５及び６６の出力レベルにより判断できる。コスタ
スＮＣＯ６３の発振周波数が受信信号の周波数にロック
したら、以後、ロックが外れないように、フィルタ６５
及び６６の出力レベルに応じて、コスタスＮＣＯ６３の
発振周波数が制御される。これにより、コスタスＮＣＯ
６３の発振周波数が受信信号の周波数変動に追従して変
化する。
は、所定の中心周波数を中心として、上下に周波数が可
変できる。サーチ開始時には、コスタスＮＣＯ６３の発
振周波数が中心周波数に設定される。それから、ＣＰＵ
６０の制御により、コスタスＮＣＯ６３の発振周波数が
順次上下に変動される。コスタスＮＣＯ６３の発振周波
数が受信信号の周波数にロックしたかどうかは、フィル
タ６５及び６６の出力レベルにより判断できる。コスタ
スＮＣＯ６３の発振周波数が受信信号の周波数にロック
したら、以後、ロックが外れないように、フィルタ６５
及び６６の出力レベルに応じて、コスタスＮＣＯ６３の
発振周波数が制御される。これにより、コスタスＮＣＯ
６３の発振周波数が受信信号の周波数変動に追従して変
化する。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】このように、ＧＰＳシ
ステムで用いられる衛星からの信号は、ドップラ効果に
より周波数変動が生じるため、従来のＧＰＳ受信機には
受信信号の周波数変動に追従させるための周波数制御ル
ープが設けられており、ドップラ効果により生じる衛星
からの周波数変動に対応して、コスタスＮＣＯ６３によ
る発振周波数が制御される。このようなドップラ効果に
より生じる周波数変動は、例えば±５ｋＨｚである。し
たがって、コスタスＮＣＯ６３による発振周波数の可変
範囲を、ドップラ効果による周波数変動に対処できるよ
うに、例えば±数ｋＨｚとすることが考えられる。
ステムで用いられる衛星からの信号は、ドップラ効果に
より周波数変動が生じるため、従来のＧＰＳ受信機には
受信信号の周波数変動に追従させるための周波数制御ル
ープが設けられており、ドップラ効果により生じる衛星
からの周波数変動に対応して、コスタスＮＣＯ６３によ
る発振周波数が制御される。このようなドップラ効果に
より生じる周波数変動は、例えば±５ｋＨｚである。し
たがって、コスタスＮＣＯ６３による発振周波数の可変
範囲を、ドップラ効果による周波数変動に対処できるよ
うに、例えば±数ｋＨｚとすることが考えられる。
【００１５】ところが、衛星からの受信信号は、高周波
回路５２でダウンコンバートされており、高周波回路５
２への局部発振信号に周波数変動があると、ドップラ効
果による周波数変動分に局部発振周波数の周波数変動分
が加わる。このため、基準水晶発振回路５４として、温
度補償のされていない安価なものを用いると、周波数変
動が大きくなり、コスタスＮＣＯ６３の制御できる周波
数の可変範囲を例えば数１００ｋＨｚまで広くしない
と、受信信号をサーチできなくなる。しかしながら、周
波数可変範囲を広くすると、サーチ時間が長くかかり、
ＧＰＳ受信機の性能低下を招く。なお、サーチ速度を上
げることは、Ｓ／Ｎ比が悪化につながる。
回路５２でダウンコンバートされており、高周波回路５
２への局部発振信号に周波数変動があると、ドップラ効
果による周波数変動分に局部発振周波数の周波数変動分
が加わる。このため、基準水晶発振回路５４として、温
度補償のされていない安価なものを用いると、周波数変
動が大きくなり、コスタスＮＣＯ６３の制御できる周波
数の可変範囲を例えば数１００ｋＨｚまで広くしない
と、受信信号をサーチできなくなる。しかしながら、周
波数可変範囲を広くすると、サーチ時間が長くかかり、
ＧＰＳ受信機の性能低下を招く。なお、サーチ速度を上
げることは、Ｓ／Ｎ比が悪化につながる。
【００１６】このため、従来のＧＰＳ受信機では、基準
水晶発振回路５４として、周波数変動の少ない安定した
ものを用いるようにしている。しかしながら、現実に
は、このような安定した水晶発振回路を作ることは困難
である。このため、従来では、温度による変動を極力小
さくした水晶（ＴＣＸＯ）が用いられている。ところ
が、ＴＣＸＯはかなり高価であり、基準水晶発振回路を
ＴＣＸＯにすると、コストアップとなる。
水晶発振回路５４として、周波数変動の少ない安定した
ものを用いるようにしている。しかしながら、現実に
は、このような安定した水晶発振回路を作ることは困難
である。このため、従来では、温度による変動を極力小
さくした水晶（ＴＣＸＯ）が用いられている。ところ
が、ＴＣＸＯはかなり高価であり、基準水晶発振回路を
ＴＣＸＯにすると、コストアップとなる。
【００１７】したがって、この発明の目的は、基準水晶
発振回路として安価なものを用いることができ、然も、
周波数可変範囲を広げることなく、短時間でサーチがで
きる受信装置を提供することにある。
発振回路として安価なものを用いることができ、然も、
周波数可変範囲を広げることなく、短時間でサーチがで
きる受信装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】この発明は、受信信号を
基準信号に基づく信号により周波数変換する周波数変換
手段と、基準信号の周波数変動を計測する周波数変動計
測手段と、受信周波数を受信信号の周波数変動に追従さ
せる周波数制御ループとを備え、周波数制御ループの中
心周波数を、周波数変動計測手段により計測された基準
信号の周波数変動に応じて変更するようにしたことを特
徴とする受信装置である。
基準信号に基づく信号により周波数変換する周波数変換
手段と、基準信号の周波数変動を計測する周波数変動計
測手段と、受信周波数を受信信号の周波数変動に追従さ
せる周波数制御ループとを備え、周波数制御ループの中
心周波数を、周波数変動計測手段により計測された基準
信号の周波数変動に応じて変更するようにしたことを特
徴とする受信装置である。
【００１９】基準水晶発振回路からのシステムクロック
の周波数変動がＧＰＳ時計を用いて計測される。この周
波数変動に応じて、コスタスＮＣＯの中心周波数が動か
される。このように、システムクロックの周波数変動に
応じて動かされた中心周波数を中心として、コスタスＮ
ＣＯの中心周波数が動かされ、受信信号がサーチされ
る。
の周波数変動がＧＰＳ時計を用いて計測される。この周
波数変動に応じて、コスタスＮＣＯの中心周波数が動か
される。このように、システムクロックの周波数変動に
応じて動かされた中心周波数を中心として、コスタスＮ
ＣＯの中心周波数が動かされ、受信信号がサーチされ
る。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。図１は、この発明が適用
されたＧＰＳ受信機の一例である。図１において、アン
テナ１で地球を周回する複数のＧＰＳ用の衛星からの信
号が受信される。ＧＰＳ用の衛星からは、エフェリスと
呼ばれる軌道情報や、アルマナックと呼ばれる衛星の暦
の情報が衛星固有のＰＮ符号によりスペクトラム拡散さ
れて送信される。ＰＮ符号の長さは例えば１０２３チッ
プであり、搬送波周波数は例えば１．５ＧＨｚ帯（１５
７５．４２ＭＨｚ）である。
いて図面を参照して説明する。図１は、この発明が適用
されたＧＰＳ受信機の一例である。図１において、アン
テナ１で地球を周回する複数のＧＰＳ用の衛星からの信
号が受信される。ＧＰＳ用の衛星からは、エフェリスと
呼ばれる軌道情報や、アルマナックと呼ばれる衛星の暦
の情報が衛星固有のＰＮ符号によりスペクトラム拡散さ
れて送信される。ＰＮ符号の長さは例えば１０２３チッ
プであり、搬送波周波数は例えば１．５ＧＨｚ帯（１５
７５．４２ＭＨｚ）である。
【００２１】アンテナ１の受信信号は高周波回路２に供
給される。高周波回路２は、受信信号を中間周波信号に
ダウンコンバートするものである。高周波回路２に対す
る局部発振信号は、基準水晶発振回路４からのシステム
クロックに基づいて形成される。
給される。高周波回路２は、受信信号を中間周波信号に
ダウンコンバートするものである。高周波回路２に対す
る局部発振信号は、基準水晶発振回路４からのシステム
クロックに基づいて形成される。
【００２２】すなわち、基準水晶発振回路４は、基準と
なるシステムクロックを発生している。システムクロッ
クの周波数は、例えば、周波数１８．４１４ＭＨｚであ
る。このシステムクロックが分周回路５を介して、ＰＬ
Ｌ３に供給される。ＰＬＬ３で、基準水晶発振回路４の
出力に基づいて、局部発振信号が形成される。このＰＬ
Ｌ３で形成された局部発振信号が高周波回路２に供給さ
れる。高周波回路２で受信信号中間周波信号にダウンコ
ンバートされる。
なるシステムクロックを発生している。システムクロッ
クの周波数は、例えば、周波数１８．４１４ＭＨｚであ
る。このシステムクロックが分周回路５を介して、ＰＬ
Ｌ３に供給される。ＰＬＬ３で、基準水晶発振回路４の
出力に基づいて、局部発振信号が形成される。このＰＬ
Ｌ３で形成された局部発振信号が高周波回路２に供給さ
れる。高周波回路２で受信信号中間周波信号にダウンコ
ンバートされる。
【００２３】なお、基準水晶発振回路４としては、周波
数変動の少ない安定したものを用いることが望ましい
が、そのような発振回路は、製造が難しく、高価であ
る。後に説明するように、この発明が適用されたＧＰＳ
受信機では、基準水晶発振回路４の周波数変動分を測定
してコスタスＮＣＯ１３の中心周波数を設定しているの
で、基準水晶発振回路４としては、温度補償のされてい
ない、安価なものを用いることが可能である。
数変動の少ない安定したものを用いることが望ましい
が、そのような発振回路は、製造が難しく、高価であ
る。後に説明するように、この発明が適用されたＧＰＳ
受信機では、基準水晶発振回路４の周波数変動分を測定
してコスタスＮＣＯ１３の中心周波数を設定しているの
で、基準水晶発振回路４としては、温度補償のされてい
ない、安価なものを用いることが可能である。
【００２４】また、基準水晶発振回路４からのシステム
クロックは、分周回路２１を介して、周波数カウンタ２
２に供給される。周波数カウンタ２２には、ＧＰＳ時計
２３の出力が供給される。ＧＰＳ時計２３は、測位を行
なうときに用いるローカルな時計で、非常に精度良く管
理されている。周波数カウンタ２２で、ＧＰＳ時計２３
を使って、基準水晶発振回路４の周波数誤差が測定され
る。周波数カウンタ２２の出力がＣＰＵ１０に供給され
る。
クロックは、分周回路２１を介して、周波数カウンタ２
２に供給される。周波数カウンタ２２には、ＧＰＳ時計
２３の出力が供給される。ＧＰＳ時計２３は、測位を行
なうときに用いるローカルな時計で、非常に精度良く管
理されている。周波数カウンタ２２で、ＧＰＳ時計２３
を使って、基準水晶発振回路４の周波数誤差が測定され
る。周波数カウンタ２２の出力がＣＰＵ１０に供給され
る。
【００２５】高周波回路２の出力は、乗算回路６に供給
される。乗算回路６には、ＰＮ符号発生器７の出力が供
給される。ＰＮ符号発生器７には、ＰＮＮＣＯ８の出力
が供給される。ＰＮＮＣＯ８は、ＣＰＵ１０により制御
される。ＰＮ符号発生器７から発生される符号の位相
は、ＣＰＵ１０の制御の基に、ＰＮＮＣＯ８の出力によ
りシフトされる。ＰＮ符号発生器７の出力が乗算回路６
に供給される。乗算回路６で、高周波回路２からの受信
符号と、ＰＮ符号発生器７から発生された符号とが乗算
され、ＰＮ符号が逆拡散される。
される。乗算回路６には、ＰＮ符号発生器７の出力が供
給される。ＰＮ符号発生器７には、ＰＮＮＣＯ８の出力
が供給される。ＰＮＮＣＯ８は、ＣＰＵ１０により制御
される。ＰＮ符号発生器７から発生される符号の位相
は、ＣＰＵ１０の制御の基に、ＰＮＮＣＯ８の出力によ
りシフトされる。ＰＮ符号発生器７の出力が乗算回路６
に供給される。乗算回路６で、高周波回路２からの受信
符号と、ＰＮ符号発生器７から発生された符号とが乗算
され、ＰＮ符号が逆拡散される。
【００２６】つまり、ＰＮ符号発生器７には、受信する
衛星と同一のＰＮ符号が設定される。乗算回路６で、Ｐ
Ｎ符号発生器７からのＰＮ符号と、受信したＰＮ符号と
が乗算される。受信信号を捕捉する場合には、ＣＰＵ１
０の制御に基づいてＰＮＮＣＯ８が動かされ、ＰＮ符号
発生器７からのＰＮ符号の位相が順次シフトされる。受
信信号のＰＮ系列と、ＰＮ符号発生器７からのＰＮ符号
系列との位相が一致すると、ＰＮ符号が逆拡散され、乗
算回路６から出力が現れる。したがって、フィルタ１５
及び１６の出力レベルから、ＰＮ符号発生器７からのＰ
Ｎ符号と受信したＰＮ符号との同期がとれたかどうかが
判断される。ＰＮ符号発生器７からのＰＮ符号と受信し
たＰＮ符号との同期がとれたら、以後、同期が外れない
ように、フィルタ１５及び１６の出力レベルに基づい
て、ＰＮ符号発生器７からのＰＮ符号の位相が制御され
る。
衛星と同一のＰＮ符号が設定される。乗算回路６で、Ｐ
Ｎ符号発生器７からのＰＮ符号と、受信したＰＮ符号と
が乗算される。受信信号を捕捉する場合には、ＣＰＵ１
０の制御に基づいてＰＮＮＣＯ８が動かされ、ＰＮ符号
発生器７からのＰＮ符号の位相が順次シフトされる。受
信信号のＰＮ系列と、ＰＮ符号発生器７からのＰＮ符号
系列との位相が一致すると、ＰＮ符号が逆拡散され、乗
算回路６から出力が現れる。したがって、フィルタ１５
及び１６の出力レベルから、ＰＮ符号発生器７からのＰ
Ｎ符号と受信したＰＮ符号との同期がとれたかどうかが
判断される。ＰＮ符号発生器７からのＰＮ符号と受信し
たＰＮ符号との同期がとれたら、以後、同期が外れない
ように、フィルタ１５及び１６の出力レベルに基づい
て、ＰＮ符号発生器７からのＰＮ符号の位相が制御され
る。
【００２７】乗算回路６の出力は、乗算回路１１及び１
２に供給される。乗算回路１１、１２、コスタスＮＣＯ
１３、９０度移相回路１４は、受信信号の搬送波周波数
の変動に追従させるためのものである。コスタスＮＣＯ
１３の周波数は、ＣＰＵ１０により制御される。コスタ
スＮＣＯ１３の出力が乗算回路１１に供給されると共
に、９０度移相回路１４を介して、乗算回路１２に供給
される。乗算回路１１及び１２の出力がフィルタ１５及
び１６を夫々介してＣＰＵ１０に供給される。
２に供給される。乗算回路１１、１２、コスタスＮＣＯ
１３、９０度移相回路１４は、受信信号の搬送波周波数
の変動に追従させるためのものである。コスタスＮＣＯ
１３の周波数は、ＣＰＵ１０により制御される。コスタ
スＮＣＯ１３の出力が乗算回路１１に供給されると共
に、９０度移相回路１４を介して、乗算回路１２に供給
される。乗算回路１１及び１２の出力がフィルタ１５及
び１６を夫々介してＣＰＵ１０に供給される。
【００２８】ＣＰＵ１０で、受信信号からエフェリスと
呼ばれる軌道情報や、アルマナックと呼ばれる衛星の暦
の情報がデコードされる。これらの情報とＧＰＳ受信機
にローカルに配置されたＧＰＳ時計２３との時刻差から
電波の到来時間が計測され、これに基づいて、測位デー
タが得られる。この測位データが出力端子２０から出力
される。
呼ばれる軌道情報や、アルマナックと呼ばれる衛星の暦
の情報がデコードされる。これらの情報とＧＰＳ受信機
にローカルに配置されたＧＰＳ時計２３との時刻差から
電波の到来時間が計測され、これに基づいて、測位デー
タが得られる。この測位データが出力端子２０から出力
される。
【００２９】ＧＰＳシステムで用いられる衛星は地球を
高速で周回しているため、衛星からの受信信号の搬送波
周波数は、ドップラ効果の影響を受けて変動する。更
に、基準水晶発振回路４として温度補償のされていない
安価なものを用いると、ドップラ効果による周波数変動
にこの基準水晶発振回路４の周波数変動分が加わる。
高速で周回しているため、衛星からの受信信号の搬送波
周波数は、ドップラ効果の影響を受けて変動する。更
に、基準水晶発振回路４として温度補償のされていない
安価なものを用いると、ドップラ効果による周波数変動
にこの基準水晶発振回路４の周波数変動分が加わる。
【００３０】そこで、この発明が適用されたＧＰＳ受信
機では、周波数制御ループのコスタスＮＣＯ１３は、発
振周波数がこのドップラ効果により生じる変動分に追従
して周波数が変化されると共に、その中心周波数が基準
水晶発振回路４の周波数変動に対応して動かされる。こ
れにより、周波数制御範囲を広げることなく、基準水晶
発振回路４の周波数変動に対処できる。
機では、周波数制御ループのコスタスＮＣＯ１３は、発
振周波数がこのドップラ効果により生じる変動分に追従
して周波数が変化されると共に、その中心周波数が基準
水晶発振回路４の周波数変動に対応して動かされる。こ
れにより、周波数制御範囲を広げることなく、基準水晶
発振回路４の周波数変動に対処できる。
【００３１】つまり、コスタスＮＣＯ１３の発振周波数
は、所定の中心周波数を中心として上下に周波数が可変
できると共に、その中心周波数が基準水晶発振回路４の
周波数変動に応じて動かされる。
は、所定の中心周波数を中心として上下に周波数が可変
できると共に、その中心周波数が基準水晶発振回路４の
周波数変動に応じて動かされる。
【００３２】サーチ開始時に、システムクロックを発生
する基準水晶発振回路４の周波数変動が周波数カウンタ
２２によりＧＰＳ時計２３を用いて計測される。周波数
カウンタ２２の出力がＣＰＵ１０に供給される。ＣＰＵ
１０で、この周波数カウンタ２２から得られた基準水晶
発振回路４の周波数変動分に基づき、コスタスＮＣＯ１
３の中心周波数が算出される。そして、基準水晶発振回
路４の周波数変動分に応じて動かされた中心周波数が、
コスタスＮＣＯ１３に設定される。
する基準水晶発振回路４の周波数変動が周波数カウンタ
２２によりＧＰＳ時計２３を用いて計測される。周波数
カウンタ２２の出力がＣＰＵ１０に供給される。ＣＰＵ
１０で、この周波数カウンタ２２から得られた基準水晶
発振回路４の周波数変動分に基づき、コスタスＮＣＯ１
３の中心周波数が算出される。そして、基準水晶発振回
路４の周波数変動分に応じて動かされた中心周波数が、
コスタスＮＣＯ１３に設定される。
【００３３】それから、ＣＰＵ１０の制御により、コス
タスＮＣＯ１３の発振周波数が、基準水晶発振回路４の
周波数変動分に応じて動かされた中心周波数を中心とし
て、順次上下に変動される。コスタスＮＣＯ１３の発振
周波数が受信信号の周波数にロックしたかどうかは、フ
ィルタ１５及び１６の出力レベルにより判断できる。コ
スタスＮＣＯ１３の発振周波数が受信信号の周波数にロ
ックしたら、以後、ロックが外れないように、フィルタ
１５及び１６の出力レベルに応じて、コスタスＮＣＯ１
３の発振周波数が制御される。これにより、コスタスＮ
ＣＯ１３の発振周波数が受信信号の周波数変動に追従し
て変化する。
タスＮＣＯ１３の発振周波数が、基準水晶発振回路４の
周波数変動分に応じて動かされた中心周波数を中心とし
て、順次上下に変動される。コスタスＮＣＯ１３の発振
周波数が受信信号の周波数にロックしたかどうかは、フ
ィルタ１５及び１６の出力レベルにより判断できる。コ
スタスＮＣＯ１３の発振周波数が受信信号の周波数にロ
ックしたら、以後、ロックが外れないように、フィルタ
１５及び１６の出力レベルに応じて、コスタスＮＣＯ１
３の発振周波数が制御される。これにより、コスタスＮ
ＣＯ１３の発振周波数が受信信号の周波数変動に追従し
て変化する。
【００３４】このように、システムクロックを発生する
基準水晶発振回路４の周波数変動を計測しておき、これ
に基づいてコスタスＮＣＯ１３に設定される中心周波数
を設定することにより、基準水晶発振回路４として温度
補償のされていない安価なものを用いてもサーチが可能
となる。この場合、サーチ範囲の中心値は動かされてい
るが、サーチ範囲は自体は広げられていなのので、サー
チの性能は低下しない。
基準水晶発振回路４の周波数変動を計測しておき、これ
に基づいてコスタスＮＣＯ１３に設定される中心周波数
を設定することにより、基準水晶発振回路４として温度
補償のされていない安価なものを用いてもサーチが可能
となる。この場合、サーチ範囲の中心値は動かされてい
るが、サーチ範囲は自体は広げられていなのので、サー
チの性能は低下しない。
【００３５】なお、上述の例では、周波数カウンタ２２
により、基準水晶発振回路４の周波数変動をＧＰＳ時計
２３に基づいて計測しているが、基準水晶発振回路４の
周波数変動の計測用の基準信号は、安定した周波数のも
のであれば、どのような信号を用いても良い。
により、基準水晶発振回路４の周波数変動をＧＰＳ時計
２３に基づいて計測しているが、基準水晶発振回路４の
周波数変動の計測用の基準信号は、安定した周波数のも
のであれば、どのような信号を用いても良い。
【００３６】
【発明の効果】この発明によれば、基準水晶発振回路か
らのシステムクロックの周波数変動がＧＰＳ時計を用い
て計測される。この周波数変動に応じて、コスタスＮＣ
Ｏの中心周波数が動かされる。このように、システムク
ロックの周波数変動に応じて動かされた中心周波数を中
心として、コスタスＮＣＯの中心周波数が動かされ、受
信信号がサーチされる。このようにすると、基準水晶発
振回路からのシステムクロックに変動が生じても、コス
タスＮＣＯによる周波数制御の制御範囲を広げる必要が
なく、受信信号をサーチできる。このため、基準水晶発
振回路４として温度補償のされていない安価なものを用
いても、周波数制御の可変範囲を広げずに、受信信号を
サーチできる。
らのシステムクロックの周波数変動がＧＰＳ時計を用い
て計測される。この周波数変動に応じて、コスタスＮＣ
Ｏの中心周波数が動かされる。このように、システムク
ロックの周波数変動に応じて動かされた中心周波数を中
心として、コスタスＮＣＯの中心周波数が動かされ、受
信信号がサーチされる。このようにすると、基準水晶発
振回路からのシステムクロックに変動が生じても、コス
タスＮＣＯによる周波数制御の制御範囲を広げる必要が
なく、受信信号をサーチできる。このため、基準水晶発
振回路４として温度補償のされていない安価なものを用
いても、周波数制御の可変範囲を広げずに、受信信号を
サーチできる。
【図１】この発明が適用されたＧＰＳ受信機の一例のブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】従来のＧＰＳ受信機の一例のブロック図であ
る。
る。
２・・・高周波回路，４・・・基準水晶発振回路，１０
・・・ＣＰＵ，１３・・・コスタスＮＣＯ，２２・・・
周波数カウンタ
・・・ＣＰＵ，１３・・・コスタスＮＣＯ，２２・・・
周波数カウンタ
Claims (2)
- 【請求項１】 受信信号を基準信号に基づく信号により
周波数変換する周波数変換手段と、 上記基準信号の周波数変動を計測する周波数変動計測手
段と、 受信周波数を上記受信信号の周波数変動に追従させる周
波数制御ループとを備え、 上記周波数制御ループの中心周波数を、上記周波数変動
計測手段により計測された上記基準信号の周波数変動に
応じて変更するようにしたことを特徴とする受信装置。 - 【請求項２】 上記周波数変動計測手段は、ＧＰＳ時計
を基にして計測するようにした請求項１記載の受信装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24407896A JPH1068768A (ja) | 1996-08-27 | 1996-08-27 | 受信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24407896A JPH1068768A (ja) | 1996-08-27 | 1996-08-27 | 受信装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1068768A true JPH1068768A (ja) | 1998-03-10 |
Family
ID=17113415
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24407896A Pending JPH1068768A (ja) | 1996-08-27 | 1996-08-27 | 受信装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1068768A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7301377B2 (en) | 2002-02-28 | 2007-11-27 | Sony Corporation | Demodulation apparatus and receiving apparatus |
-
1996
- 1996-08-27 JP JP24407896A patent/JPH1068768A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7301377B2 (en) | 2002-02-28 | 2007-11-27 | Sony Corporation | Demodulation apparatus and receiving apparatus |
| US7561638B2 (en) | 2002-02-28 | 2009-07-14 | Sony Corporation | Demodulation apparatus and receiving apparatus |
| US8229460B2 (en) | 2002-02-28 | 2012-07-24 | Sony Corporation | Demodulation apparatus and receiving apparatus |
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