JPH11109016A - Glonass receiver - Google Patents

Glonass receiver

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JPH11109016A
JPH11109016A JP28319297A JP28319297A JPH11109016A JP H11109016 A JPH11109016 A JP H11109016A JP 28319297 A JP28319297 A JP 28319297A JP 28319297 A JP28319297 A JP 28319297A JP H11109016 A JPH11109016 A JP H11109016A
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pilot signal
signal
frequency
satellite
receiver
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Koji Ogawa
浩治 小川
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Japan Radio Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To calibrate signal data from a satellite in real time by generating a pilot signal with the same frequency of each frequency, constantly measuring delay time separately for each frequency, and using the delay time. SOLUTION: A pilot signal generation part 11 generates a pilot signal with the same frequency as each signal from a satellite and with a different modulation signal at the timing of a reference clock. A signal synthesizer 12 synthesizes the pilot signal with a satellite signal being inputted from an antenna part. A pilot signal delay time measurement part 7 measures a delay time for each frequency of the pilot signal being received by a reception channel part 2-2 exclusively for a pilot signal via a reception part 1 using the timing of a reference clock. The delay time information for each frequency is inputted to a calibration processing part 30 and actual satellite signal data being received are calibrated in real time, thus accurately measuring a position.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、GLONASS(G
lobal Navigation Orbiting Satellite System)を用い
て測位を行う測位装置に使用されるGLONASS受信
機に関する。
The present invention relates to a GLONASS (G
The present invention relates to a GLONASS receiver used for a positioning device that performs positioning using a global navigation orbiting satellite system.

【0002】[0002]

【従来の技術】良く知られているように、GLONAS
S:全地球的航法衛星システムは、3つの異なる円軌道
に8個づつ計24個の衛星で構成され、送信周波数はL
1:1.6GHz帯、L2:1.2GHz帯で、両周波数帯ともPN
符号のC/Aコード(以下、これをPNコードとも言
う)およびPコードで変調した送信波を使用している
が、衛星ごとに異なった周波数を使用し、全衛星同じコ
ードを用いている。このGLONASSは、GPS(Glo
val Positioning System) のSA(selective availabil
ity :測位精度の作為的劣化措置) が取られていないの
で、GLONASSを利用した測位はGPSを利用する
測位の約2倍の精度が得られると言われている。
BACKGROUND OF THE INVENTION As is well known, GLONAS
S: The global navigation satellite system is composed of a total of 24 satellites, eight in three different circular orbits, and the transmission frequency is L
1: 1.6GHz band, L2: 1.2GHz band, PN for both frequency bands
Although a transmission wave modulated by a C / A code (hereinafter also referred to as a PN code) and a P code is used, different frequencies are used for each satellite, and the same code is used for all satellites. This GLONASS is a GPS (Glo
val Positioning System (SA) (selective availabil
It is said that positioning using GLONASS can obtain approximately twice as high accuracy as positioning using GPS because no ity is measured.

【0003】従って高精度な測位装置を構成する場合、
GPSではなくGLONASSを利用する構成とすれば
測位精度を向上させることができるが、ここで問題とな
るのはそれぞれの衛星の送信周波数が異なることであ
る。すなわち測位には各衛星からの擬似距離を、受信さ
れる送信信号の各到達時間で求めており、このため受信
機の受信部を介し受信チャンネル部で受信した送信信号
を信号処理部で処理して正確な到達時間を計測している
が、アンテナで受信した実衛星からの信号は、その到達
時間が測定されるまでに受信機内部の各部、特に受信部
等で遅延する。ここで各衛星からの送信周波数が同じで
あれば、受信機内での遅延量が同じになるので問題とは
ならないが、GLONASSでは各衛星で異なる送信周
波数を使用しているので、受信機内部で信号が受信され
処理されていく間に各送信信号で遅延量に相対的なズレ
が生じ、この遅延量のズレを無視すると高精度な測位が
できない。
Therefore, when configuring a high-precision positioning device,
If the configuration uses GLONASS instead of GPS, the positioning accuracy can be improved, but the problem here is that the transmission frequencies of the respective satellites are different. In other words, for positioning, a pseudorange from each satellite is obtained at each arrival time of the received transmission signal. Therefore, the transmission signal received by the reception channel unit via the reception unit of the receiver is processed by the signal processing unit. Although the arrival time is accurately measured by the antenna, the signal from the actual satellite received by the antenna is delayed by each unit in the receiver, especially the reception unit or the like, until the arrival time is measured. Here, if the transmission frequency from each satellite is the same, there is no problem because the amount of delay in the receiver is the same, but GLONASS uses a different transmission frequency for each satellite. While the signals are received and processed, a relative shift occurs in the amount of delay in each transmission signal. If the difference in amount of delay is ignored, high-precision positioning cannot be performed.

【0004】従ってこの遅延量のズレを補正すべく、従
来ではGLONASS受信機に各周波数に対する固定の
補正値を持たせておいて遅延量の相対的ズレを補正し、
各周波数同一の遅延量にして(相対的遅延量を0にする
動作をキャリブレーションと称する)測位を行う構成と
している。すなわち、衛星24個が使用している周波数
は予め判っているので、受信機外部で発生させたこれら
の周波数を、GLONASS受信機で実際に受信して各
周波数の遅延量を測定し、何れか1つの周波数の遅延量
に一致させるため各周波数ごとの補正値を算出して予め
ROMテーブル等に記憶させておき、実際の測位におい
て各衛星からそれぞれの周波数で信号を受信した場合、
到達時間計測前あるいは到達時間計測後に各周波数の遅
延量を相対的に補正している。
Therefore, in order to correct the deviation of the delay amount, conventionally, a GLONASS receiver is provided with a fixed correction value for each frequency, and the relative deviation of the delay amount is corrected.
Positioning is performed with the same delay amount for each frequency (the operation of setting the relative delay amount to 0 is called calibration). That is, since the frequencies used by the 24 satellites are known in advance, these frequencies generated outside the receiver are actually received by the GLONASS receiver, and the delay amount of each frequency is measured. When a correction value for each frequency is calculated to match the delay amount of one frequency and stored in a ROM table or the like in advance, and when signals are received at respective frequencies from each satellite in actual positioning,
Before the arrival time measurement or after the arrival time measurement, the delay amount of each frequency is relatively corrected.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記のように従来のG
LONASS受信機では、各周波数のキャリブレーショ
ンを行うために、各周波数ごとに予め測定した固定の補
正値で周波数差に基づく相対的遅延量を補正することと
しているが、周知のように受信機は周囲の環境変化(特
に温度変化)により受信機内部の信号の伝送遅延時間が
変化する。この場合、各周波数同一にその遅延量が変化
するのであれば問題ないが、上述のように周波数が異な
ると各周波数によって遅延量にズレが生じ、この相対的
遅延量が測位精度を劣化させるという問題点があった。
As described above, the conventional G
In the LONASS receiver, in order to calibrate each frequency, the relative delay amount based on the frequency difference is corrected by a fixed correction value measured in advance for each frequency. A transmission delay time of a signal inside the receiver changes due to a change in the surrounding environment (particularly, a change in temperature). In this case, there is no problem as long as the delay amount changes at the same frequency, but if the frequency is different as described above, the delay amount is shifted by each frequency, and the relative delay amount deteriorates the positioning accuracy. There was a problem.

【0006】本発明はかかる問題点を解決するためにな
されたものであり、周囲環境変化により生じる受信機内
部の相対的遅延量に対してもリアルタイムなキャリブレ
ーションを行い、測位精度の劣化を防止できるGLON
ASS受信機を提供することを目的としている。
The present invention has been made in order to solve such a problem, and performs a real-time calibration for a relative delay amount inside a receiver caused by a change in an ambient environment, thereby preventing deterioration in positioning accuracy. GLON that can be
It is intended to provide an ASS receiver.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明のGLONASS
受信機は、周波数がそれぞれ相違する複数の衛星からの
信号を受信してその到達時間を算出すると共に、受信機
内部で発生する信号の伝送遅延が各周波数によって相違
する遅延時間のズレをキャリブレーションするGLON
ASS受信機において、受信機内部で前記各周波数とそ
れぞれ同一周波数のパイロット信号を発生させてこのパ
イロット信号の各周波数別の遅延時間を常時測定し、常
時測定される遅延時間を用いて受信中の前記衛星からの
信号データをリアルタイムにキャリブレーションする手
段を備えたことを特徴とする。従って温度変化等の周囲
環境が変化した場合でも、測位精度を高精度に保つこと
ができるようになる。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The GLONASS of the present invention
The receiver receives signals from a plurality of satellites having different frequencies, calculates the arrival time, and calibrates the delay time difference in which the transmission delay of the signal generated inside the receiver differs depending on each frequency. GLON
In the ASS receiver, a pilot signal having the same frequency as each of the above-mentioned frequencies is generated inside the receiver, and the delay time of each frequency of the pilot signal is constantly measured. A means for calibrating signal data from the satellite in real time is provided. Therefore, even when the surrounding environment changes, such as a temperature change, the positioning accuracy can be kept high.

【0008】また具体的な構成としては、衛星からの各
信号とそれぞれ同一周波数で変調コードが異なるパイロ
ット信号を基準クロックタイミングで発生させるパイロ
ット信号発生部、パイロット信号発生部で発生させたパ
イロット信号をアンテナ部から入力される実衛星信号と
合成する信号合成器、受信部を介しパイロット信号専用
受信チャンネル部で受信したパイロット信号の各周波数
ごとの遅延時間を前記基準クロックタイミングを用いて
計測するパイロット信号遅延時間計測部、パイロット信
号遅延時間計測部で計測される各周波数別の遅延時間情
報をキャリブレーション処理部へ入力し、受信中の実衛
星信号データをリアルタイムにキャリブレーションする
キャリブレーション処理部を備えたことを特徴とする。
As a specific configuration, a pilot signal generator for generating a pilot signal having the same frequency and a different modulation code as each signal from a satellite at a reference clock timing, and a pilot signal generated by the pilot signal generator are provided. A signal combiner for combining with a real satellite signal input from an antenna unit, a pilot signal for measuring a delay time for each frequency of a pilot signal received by a pilot signal receiving channel unit via a receiving unit using the reference clock timing. A delay processing unit that inputs delay time information for each frequency measured by the delay time measurement unit and the pilot signal delay time measurement unit to the calibration processing unit and calibrates real satellite signal data being received in real time is provided. It is characterized by having.

【0009】またパイロット信号には、衛星からの各信
号がドプラー周波数偏移を受けている場合、同じ周波数
偏移を与えたパイロット信号を用いることを特徴とす
る。またパイロット信号の各周波数別の遅延時間の計測
はパイロット信号1周波数ごとローテーション方式で行
うことを特徴とする。またパイロット信号の変調コード
には、GPS用のPNコードを用いることを特徴とす
る。
Further, when each signal from the satellite is subjected to a Doppler frequency shift, a pilot signal having the same frequency shift is used as the pilot signal. The measurement of the delay time of each frequency of the pilot signal is performed by a rotation method for each frequency of the pilot signal. Also, a PN code for GPS is used as a modulation code of the pilot signal.

【0010】またアンテナ部に設けられるBPFに、定
遅延フィルタを使用することを特徴とする。このような
構成とすることで、パイロット信号で補正できない部分
の相対的遅延量を少なくできるようになる。
[0010] The present invention is characterized in that a constant delay filter is used for the BPF provided in the antenna unit. With such a configuration, the relative delay amount of a portion that cannot be corrected by the pilot signal can be reduced.

【0011】さらに、パイロット信号発生部と信号合成
器との間をストリップラインで接続したことを特徴とす
る。このような構成とすることで、衛星からの信号とは
無関係な部分での誤差の発生を防止できるようになる。
Further, the invention is characterized in that the pilot signal generator and the signal combiner are connected by a strip line. With such a configuration, it is possible to prevent an error from occurring in a portion unrelated to a signal from a satellite.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて説明する。図1は、本発明の一実施形態を示すブ
ロック図である。図において、1はGLONASS衛星
で使用する送信周波数1602.5625 MHz〜1615.5MHz
の約14MHz帯の信号をIF信号に周波数変換するG
LONASS受信部、2−1は受信部1から出力される
IF信号からそれぞれの実衛星信号を受信しその信号の
追尾を行う衛星信号受信チャンネル部、3は受信する衛
星に合わせた周波数を設定する受信用周波数設定部、4
は衛星からの信号を処理する実衛星信号処理部、5は実
衛星信号処理部4で処理された信号をキャリブレーショ
ン処理部30でキャリブレーション処理して測位演算を
実行すると共に、装置全体を制御するCPUであり、こ
れらは従来のGLONASS受信機と同様である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a transmission frequency of 1602.5625 MHz to 1615.5 MHz used by the GLONASS satellite.
G that converts the frequency of the signal of about 14 MHz band into an IF signal
The lonass receiving section 2-1 receives a real satellite signal from the IF signal output from the receiving section 1 and a satellite signal receiving channel section for tracking the signal, and the section 3 sets a frequency according to a satellite to be received. Frequency setting section for reception, 4
Is a real satellite signal processing unit for processing signals from satellites, 5 is a calibration processing unit 30 for calibrating the signal processed by the real satellite signal processing unit 4, executes positioning calculation, and controls the entire apparatus. These are the same as the conventional GLONASS receiver.

【0013】ここで衛星信号受信チャンネル部2−1で
行う実衛星信号の受信および追尾について説明すると、
衛星信号受信チャンネル部2−1は24個のGLONA
SS衛星のうちその信号を同時に受信できる最大数であ
る12チャンネルで構成され、キャリア相関器に入力さ
れたIF信号が、キャリア発生器で発生させたキャリア
と相関が取られ、キャリア周波数及びその位相誤差が検
出される。同様にコード相関器では、コード発生器で発
生させたコードと相関が取られ、コード位相誤差が検出
され、検出されたコード位相誤差,キャリア周波数及び
その位相誤差が実衛星信号処理部4に送られ、ここで信
号処理されて演算情報に変換されてCPU5に送られ
る。CPU5では、この演算情報を基にコード発生器,
キャリア発生器の制御量を算出し、入力されるIF信号
のコード位相,キャリア周波数及びその位相と、コード
発生器及びキャリア発生器で発生させるコード位相,キ
ャリア周波数及びその位相との差が、零になるように、
受信用周波数設定部3でキャリア発生器およびコード発
生器を制御しながら衛星からの信号を追尾する。従って
衛星からの信号がドプラー周波数偏移等により周波数の
変動があっても衛星からの信号を継続して追尾すること
ができる。
Here, reception and tracking of an actual satellite signal performed by the satellite signal reception channel unit 2-1 will be described.
The satellite signal receiving channel unit 2-1 has 24 GLONA
It consists of 12 channels, which is the maximum number of SS satellites that can receive the signal at the same time. The IF signal input to the carrier correlator is correlated with the carrier generated by the carrier generator, and the carrier frequency and its phase An error is detected. Similarly, the code correlator correlates with the code generated by the code generator, detects a code phase error, and sends the detected code phase error, carrier frequency and its phase error to the actual satellite signal processing unit 4. The signal is processed here, converted into operation information, and sent to the CPU 5. In the CPU 5, a code generator,
The control amount of the carrier generator is calculated, and the difference between the code phase, the carrier frequency, and the phase of the input IF signal and the code phase, the carrier frequency, and the phase generated by the code generator and the carrier generator are zero. So that
The reception frequency setting unit 3 tracks a signal from a satellite while controlling the carrier generator and the code generator. Therefore, even if the signal from the satellite fluctuates in frequency due to Doppler frequency shift or the like, the signal from the satellite can be continuously tracked.

【0014】また、2−2は受信部1から出力されるI
F信号からパイロット信号を専用に受信するパイロット
信号専用受信チャンネル部、6はパイロット信号を処理
するパイロット信号処理部、7はパイロット信号処理部
で検出されたパイロット信号の検出時刻とパイロット信
号を発生させた時刻とでパイロット信号の遅延時間を計
測するパイロット信号遅延時間計測部、8はパイロット
信号の周波数を設定するパイロット信号用周波数設定
部、9はパイロット信号を発生させるタイミングを制御
するパイロット信号発生タイミング制御部、10は受信
機各部の同期を取る基準クロック発生部、11はパイロ
ット信号発生部、12はアンテナからの衛星信号とパイ
ロット信号発生部11で発生させたパイロット信号とを
合成する信号合成器であり、これらが本実施形態で新た
に設けられる部分である。
2-2 is the I output from the receiver 1.
A dedicated pilot signal receiving channel section for receiving a pilot signal from the F signal exclusively; 6 a pilot signal processing section for processing the pilot signal; 7 a detection time of the pilot signal detected by the pilot signal processing section and a pilot signal. A pilot signal delay time measuring unit for measuring the delay time of the pilot signal at the time when the pilot signal is generated, 8 a pilot signal frequency setting unit for setting the frequency of the pilot signal, and 9 a pilot signal generation timing for controlling the timing of generating the pilot signal. A control unit 10 is a reference clock generation unit for synchronizing each unit of the receiver, 11 is a pilot signal generation unit, and 12 is a signal synthesizer that synthesizes a satellite signal from an antenna and a pilot signal generated by the pilot signal generation unit 11. These are the parts that are newly provided in the present embodiment. That.

【0015】次に動作にについて説明する。上述のよう
にGLONASSでは各衛星からの信号の送信周波数が
異なるが、この周波数は予め判っているので、パイロッ
ト信号発生部11では、これらの周波数と同じ周波数を
持つ擬似信号であるパイロット信号を発生させる。この
パイロット信号は、衛星からの実信号と区別しなければ
ならないので、実信号とは区別できるコード(例えばG
PS用のPNコード)で変調した信号を用いる。従って
パイロット信号発生部11では、基本的には衛星24の
それぞれの周波数のGPS用のPNコードのパイロット
信号を発生させれば良いのであるが、衛星からの実信号
はドプラー周波数偏移を受けており、従って高精度なキ
ャリブレーションを実行するためにはこのドプラー周波
数偏移も考慮する必要がある。従ってCPU5では、従
前の測位において算出された衛星のドプラー周波数偏移
を計測して保持しており、パイロット信号用周波数設定
部8では、CPU5から送られてくる周波数偏移情報を
加味してパイロット信号発生部11で発生させるパイロ
ット信号の周波数を設定できるように構成されている。
Next, the operation will be described. As described above, in GLONASS, the transmission frequency of the signal from each satellite is different, but since this frequency is known in advance, the pilot signal generator 11 generates a pilot signal which is a pseudo signal having the same frequency as these frequencies. Let it. Since this pilot signal must be distinguished from the real signal from the satellite, a code (for example, G
A signal modulated with a PN code for PS) is used. Therefore, the pilot signal generator 11 basically needs to generate a pilot signal of the GPS PN code of each frequency of the satellite 24, but the actual signal from the satellite receives the Doppler frequency shift. Therefore, it is necessary to consider this Doppler frequency shift in order to execute a highly accurate calibration. Accordingly, the CPU 5 measures and holds the Doppler frequency shift of the satellite calculated in the previous positioning, and the pilot signal frequency setting unit 8 performs pilot control in consideration of the frequency shift information sent from the CPU 5. The frequency of the pilot signal generated by the signal generator 11 can be set.

【0016】パイロット信号発生タイミング制御部9か
らの指令によりパイロット信号発生部11で発生させた
パイロット信号は、基準クロック発生部10からのクロ
ックタイミングにより信号合成器12へ加えられ、ここ
で衛星からの信号と合成され、GLONASS受信部2
へ入力される。そして、GLONASS受信部2で衛星
からの信号と共にIF信号に変換されたパイロット信号
は、パイロット信号専用受信チャンネル部2−2で受信
され実衛星からの信号と同様にして受信された信号の追
尾が行われる。ここでパイロット信号の追尾を行う理由
は、パイロット信号を発生させる発振器の周波数変動に
よる外れを防止することと、受信機内で発生する遅延
を、衛星からの実信号と同様に遅延させる目的からであ
る。そしてパイロット信号処理部6で実衛星信号処理部
4と同様な信号処理が行われ、パイロット信号遅延時間
計測部7へ送られて基準クロックによりパイロット信号
の受信時刻が計測される。またパイロット信号遅延時間
計測部7には、パイロット信号発生タイミング制御部9
からこのパイロット信号を発生させた時刻情報が入力さ
れており、発生時刻と受信時刻とにより受信機内部で生
じたパイロット信号の遅延時間が計測され、この情報が
CPU5に入力され、CPU5のキャリブレーション処
理部で、衛星からの実信号のキャリブレーション処理が
行われる。なお、パイロット信号発生部11では、必要
な個数(周波数)のパイロット信号を、1周波数ごとロ
ーテーション方式で発生させ、各周波数別の遅延時間の
計測は、ローテーション方式で1周波数ごと行う構成と
している。
The pilot signal generated by the pilot signal generator 11 according to a command from the pilot signal generation timing controller 9 is applied to a signal synthesizer 12 at the clock timing from the reference clock generator 10, where the signal from the satellite is transmitted. Signal and GLONASS receiving unit 2
Is input to The pilot signal converted into an IF signal together with the signal from the satellite by the GLONASS receiving unit 2 is tracked by the signal received by the dedicated receiving channel unit for pilot signal 2-2 and received in the same manner as the signal from the actual satellite. Done. Here, the reason why the tracking of the pilot signal is performed is to prevent the deviation due to the frequency fluctuation of the oscillator that generates the pilot signal and to delay the delay generated in the receiver in the same manner as the real signal from the satellite. . Then, the pilot signal processing unit 6 performs the same signal processing as that of the real satellite signal processing unit 4 and sends the signal to the pilot signal delay time measuring unit 7 to measure the reception time of the pilot signal by the reference clock. The pilot signal delay time measuring section 7 includes a pilot signal generation timing control section 9.
The information on the time when the pilot signal was generated is input from the CPU. The delay time of the pilot signal generated inside the receiver is measured based on the generation time and the reception time. This information is input to the CPU 5 and the calibration of the CPU 5 is performed. The processing unit performs a calibration process of the actual signal from the satellite. The pilot signal generator 11 generates a required number (frequency) of pilot signals for each frequency by a rotation method, and measures the delay time for each frequency by a rotation method for each frequency.

【0017】図2は、CPU5のキャリブレーション処
理部30で行うキャリブレーション処理を説明するため
の図である。例えば図2(A)に示すように、12のパ
イロット周波数の受信機内部での遅延時間がそれぞれ黒
点に示す遅延時間であった場合、ある周波数の遅延時間
(例えばa1)に他の全ての周波数の遅延時間を一致さ
せれば相対的遅延量を0とできる。従って図2(B)に
示すように他の周波数で、a1より遅延時間が大きい
(+側)周波数は遅延時間を少なくする補正値を算出
し、a1より遅延時間が小さい周波数は遅延時間を多く
する補正値を算出し、全ての周波数がa1と同じ遅延時
間となるような補正値を算出し、実衛星からの信号周波
数の到達時間に対し、時間補正を行う(なお計測時間の
補正であるから+,−どちらの補正も容易に行えるが、
一番遅延時間が大きい周波数の遅延時間に各周波数の遅
延時間を一致させるようにしても良い)。
FIG. 2 is a diagram for explaining a calibration process performed by the calibration processing unit 30 of the CPU 5. For example, as shown in FIG. 2A, when the delay times in the receiver of the 12 pilot frequencies are respectively the delay times indicated by black points, the delay time of a certain frequency (for example, a1) is changed to the delay time of all other frequencies. , The relative delay amount can be made zero. Therefore, as shown in FIG. 2 (B), a correction value for reducing the delay time is calculated for a frequency with a delay time longer than a1 (+ side) at other frequencies, and a frequency with a delay time shorter than a1 increases the delay time. Is calculated, a correction value is calculated such that all frequencies have the same delay time as a1, and time correction is performed on the arrival time of the signal frequency from the actual satellite (this is correction of the measurement time). + And-can be easily corrected,
Alternatively, the delay time of each frequency may be made to match the delay time of the frequency having the largest delay time.)

【0018】すなわち本実施形態で行うキャリブレーシ
ョンは受信機内部で衛星信号と同じ(実衛星信号がドプ
ラー周波数偏移を含んでいる場合、同様に偏移させた)
周波数の複数のパイロット信号をローテーション方式で
常時流し、各周波数に対する遅延量を適宜測定し、この
遅延量を全ての周波数で同一になるような補正値を適宜
算出し、実際に受信した実衛星からの信号を、同じ周波
数に対するこの補正値で適宜補正することとしたので、
リアルタイムなキャリブレーションが行え、温度変化等
の受信機環境に変化があってもそれに対応したキャリブ
レーションが可能となる。
That is, the calibration performed in the present embodiment is the same as the satellite signal inside the receiver (if the actual satellite signal contains a Doppler frequency shift, it is shifted similarly).
A plurality of pilot signals of a frequency are constantly flowed by a rotation method, a delay amount for each frequency is appropriately measured, and a correction value that makes the delay amount the same at all frequencies is appropriately calculated. Is appropriately corrected with this correction value for the same frequency,
Real-time calibration can be performed, and even if there is a change in the receiver environment such as a temperature change, calibration corresponding to the change can be performed.

【0019】本実施形態では上述のようにしてキャリブ
レーションを行うが、さらに正確なキャリブレーション
が行える構成とすることもできる。すなわち実衛星から
の信号は、アンテナ部から信号合成器までの間でも僅か
ではあるが伝送信号が遅延するので遅延量のズレが生じ
ており、またパイロット信号ではパイロット信号発生部
11内部、およびパイロット信号発生部11から信号合
成器12までの伝送路でも遅延量のズレが生じるため、
これらの部分の相対的遅延量をできるだけ抑える構成と
すればさらに正確なキャリブレーションが可能となる。
In the present embodiment, the calibration is performed as described above, but a configuration in which more accurate calibration can be performed may be adopted. In other words, the signal from the actual satellite is slightly delayed from the antenna unit to the signal combiner because the transmission signal is delayed, so that the delay amount is shifted. In the pilot signal, the pilot signal generation unit 11 and the pilot signal Since the delay in the transmission path from the signal generator 11 to the signal combiner 12 also varies,
If the configuration is such that the relative delay amounts of these portions are suppressed as much as possible, more accurate calibration can be performed.

【0020】図3は、アンテナから信号合成器12まで
の構成の一実施形態を示す図であり、31はアンテナ、
32,34は増幅器、33は定遅延フィルタを用いたB
PF(バンド・パス・フィルタ)、35は同軸ケーブル
である。この部分での信号の遅延は主にBPF33で発
生することが知られており、従ってBPFに定遅延フィ
ルタを用いて図3に示すような構成とすることで、相対
的遅延量を1nsec以下にすることができる。
FIG. 3 is a diagram showing an embodiment of the configuration from the antenna to the signal combiner 12, wherein reference numeral 31 denotes an antenna,
32 and 34 are amplifiers, and 33 is a B using a constant delay filter.
PF (band pass filter), 35 is a coaxial cable. It is known that the signal delay in this portion mainly occurs in the BPF 33. Therefore, by using a configuration as shown in FIG. 3 using a constant delay filter for the BPF, the relative delay amount can be reduced to 1 nsec or less. can do.

【0021】また図4は、パイロット信号発生部11の
構成の一実施形態を示すブロック図であり、40はパイ
ロット信号用キャリア発振器、41はLPF(ローパス
・フィルタ)、42,44,46は信号合成器、43は
BPF、45,47は分周器、48は電圧制御発振器、
49はパイロット信号用コード発生器である。
FIG. 4 is a block diagram showing an embodiment of the configuration of the pilot signal generator 11, wherein 40 is a pilot signal carrier oscillator, 41 is an LPF (low-pass filter), and 42, 44, and 46 are signals. A synthesizer, 43 is a BPF, 45 and 47 are frequency dividers, 48 is a voltage controlled oscillator,
Reference numeral 49 denotes a pilot signal code generator.

【0022】パイロット信号発生部11を図4に示すよ
うな構成とし、1.6GHz帯を搬送波として変調をかけ、パ
イロット信号発生部11と信号合成器10との間の伝送
路にストリップラインを使うことにより、相対的遅延量
を0.5nsec以下にすることができる。これらの構成と
することによりキャリブレーションの不完全差に基づく
測位精度の誤差は、数10cm以下とでき、高精度の測
位が可能な測位装置が得られるようになる。
The pilot signal generator 11 is configured as shown in FIG. 4 and modulated using a 1.6 GHz band as a carrier wave, and a strip line is used for a transmission line between the pilot signal generator 11 and the signal combiner 10. Thereby, the relative delay amount can be made 0.5 nsec or less. With such a configuration, the error in the positioning accuracy based on the incomplete difference in calibration can be set to several tens cm or less, and a positioning device capable of high-accuracy positioning can be obtained.

【0023】なお、図1に示す実施形態では、パイロッ
ト信号専用受信チャンネル部2−2を別に設ける構成と
しているが、図1に示す装置構成は一実施形態であり、
例えばパイロット信号専用受信チャンネル部2−2と衛
星信号受信チャンネル部2−1とは同じ構成ハードウェ
アなので衛星信号受信チャンネル部2−1の空きチャン
ネルを利用してパイロット信号の受信と追尾とを行う構
成とする等、本発明が図1の装置構成に限定されるもの
ではないことは言うまでもない。またキャリブレーショ
ンは、衛星からの信号の到達時間を計測する段階で行う
構成としても測位データを算出する段階で行う構成とし
ても良い。
In the embodiment shown in FIG. 1, the reception channel section 2-2 dedicated to the pilot signal is provided separately. However, the apparatus configuration shown in FIG. 1 is one embodiment.
For example, since the pilot signal receiving channel section 2-2 and the satellite signal receiving channel section 2-1 have the same configuration hardware, the pilot signal is received and tracked using an empty channel of the satellite signal receiving channel section 2-1. Needless to say, the present invention is not limited to the device configuration shown in FIG. Further, the calibration may be performed at the stage of measuring the arrival time of the signal from the satellite or at the stage of calculating the positioning data.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上説明したように本発明のGLONA
SS受信機は、周囲環境変化により受信機内で発生する
周波数の相違に基づく遅延量のズレをリアルタイムでキ
ャリブレーションでき、GLONASSを利用して高精
度の測位が可能な測位装置が得られると言う効果があ
る。
As described above, the GLONA of the present invention is described.
The SS receiver can calibrate in real time the deviation of the delay amount based on the difference in frequency generated in the receiver due to changes in the surrounding environment, and can obtain a positioning device capable of performing high-accuracy positioning using GLONASS. There is.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】キャリブレーション処理を説明するための図で
ある。
FIG. 2 is a diagram illustrating a calibration process.

【図3】アンテナから信号合成器までの一実施形態を示
す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating an embodiment from an antenna to a signal combiner.

【図4】パイロット信号発生部の一実施形態を示す図で
ある。
FIG. 4 is a diagram illustrating an embodiment of a pilot signal generator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 GLONASS受信部 2−1 衛星信号受信チャンネル部 2−2 衛星信号受信チャンネル部 3 受信用周波数設定部 4 実衛星信号処理部 5 CPU 6 パイロット信号処理部 7 パイロット信号遅延時間計測部 8 パイロット信号用周波数設定部 9 パイロット信号発生タイミング制御部 10 基準クロック発生部 11 パイロット信号発生部 12 信号合成器 30 キャリブレーション処理部 31 アンテナ 32,34 増幅器 33 定遅延BPF 35 同軸ケーブル 40 パイロット信号用キャリア発生器 41 LPF 42,44,46 信号合成器 43 BPF 45,47 分周器 48 電圧制御発振器 49 パイロット信号用コード発生器 Reference Signs List 1 GLONASS receiving section 2-1 Satellite signal receiving channel section 2-2 Satellite signal receiving channel section 3 Receiving frequency setting section 4 Real satellite signal processing section 5 CPU 6 Pilot signal processing section 7 Pilot signal delay time measuring section 8 Pilot signal Frequency setting unit 9 Pilot signal generation timing control unit 10 Reference clock generation unit 11 Pilot signal generation unit 12 Signal combiner 30 Calibration processing unit 31 Antenna 32, 34 Amplifier 33 Constant delay BPF 35 Coaxial cable 40 Pilot signal carrier generator 41 LPFs 42, 44, 46 Signal synthesizer 43 BPF 45, 47 Divider 48 Voltage controlled oscillator 49 Code generator for pilot signal

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 周波数がそれぞれ相違する複数の衛星か
らの信号を受信してその到達時間を算出すると共に、受
信機内部で発生する信号の伝送遅延が各周波数によって
相違する遅延時間のズレをキャリブレーションするGL
ONASS受信機において、 受信機内部で前記各周波数とそれぞれ同一周波数のパイ
ロット信号を発生させてこのパイロット信号の各周波数
別の遅延時間を常時測定し、常時測定される遅延時間を
用いて受信中の前記衛星からの信号データをリアルタイ
ムにキャリブレーションする手段を備えたことを特徴と
するGLONASS受信機。
1. A method for receiving signals from a plurality of satellites having different frequencies, calculating arrival times thereof, and calibrating a delay time difference in which a transmission delay of a signal generated inside the receiver differs depending on each frequency. GL
In the ONASS receiver, a pilot signal having the same frequency as each of the above-mentioned frequencies is generated inside the receiver, and the delay time of each frequency of the pilot signal is constantly measured. A GLONASS receiver comprising means for calibrating signal data from the satellite in real time.
【請求項2】 アンテナ部から入力される複数の衛星か
らの周波数が相違する各信号を各周波数別に受信し、受
信した各信号の前記衛星からの到達時間を計測すると共
に、受信機内部で発生する信号の伝送遅延が各周波数に
よって相違する遅延時間のズレをキャリブレーション処
理部でキャリブレーションするGLONASS受信機に
おいて、 前記衛星からの各信号とそれぞれ同一周波数で変調コー
ドが異なるパイロット信号を基準クロックタイミングで
発生させるパイロット信号発生部、 前記パイロット信号発生部で発生させたパイロット信号
を前記アンテナ部から入力される実衛星信号と合成する
信号合成器、 受信部を介しパイロット信号専用受信チャンネル部で受
信したパイロット信号の各周波数ごとの遅延時間を前記
基準クロックタイミングを用いて計測するパイロット信
号遅延時間計測部、 前記パイロット信号遅延時間計測部で計測される各周波
数別の遅延時間情報を前記キャリブレーション処理部へ
入力し、受信中の実衛星信号データをリアルタイムにキ
ャリブレーションするキャリブレーション処理部、 を備えたことを特徴とするGLONASS受信機。
2. Receiving signals of different frequencies from a plurality of satellites input from an antenna unit for each frequency, measuring the arrival time of the received signals from the satellites, and generating the signals inside the receiver. In a GLONASS receiver for calibrating in a calibration processing unit a delay in a transmission delay of a signal to be transmitted which varies depending on each frequency, a pilot signal having the same frequency as each signal from the satellite and having a different modulation code is used as a reference clock timing. A pilot signal generation unit generated by the pilot signal generation unit; a signal synthesizer that synthesizes the pilot signal generated by the pilot signal generation unit with a real satellite signal input from the antenna unit; and a pilot signal reception channel unit via a reception unit. The delay time for each frequency of the pilot signal is referred to as the reference clock timer. A pilot signal delay time measuring unit that measures by using an imaging, delay time information for each frequency measured by the pilot signal delay time measuring unit is input to the calibration processing unit, and real satellite signal data being received is processed in real time. A GLONASS receiver, comprising: a calibration processing unit for performing calibration on the GLASS.
【請求項3】 前記パイロット信号には、衛星からの各
信号がドプラー周波数偏移を受けている場合、同じ周波
数偏移を与えたパイロット信号を用いることを特徴とす
る請求項1または請求項2記載のGLONASS受信
機。
3. The pilot signal according to claim 1, wherein, when each signal from a satellite is subjected to a Doppler frequency shift, a pilot signal having the same frequency shift is used as the pilot signal. A GLONASS receiver as described.
【請求項4】 前記パイロット信号の各周波数別の遅延
時間の計測はパイロット信号1周波数ごとローテーショ
ン方式で行うことを特徴とする請求項1または請求項2
記載のGLONASS受信機。
4. The method according to claim 1, wherein the delay time of each frequency of the pilot signal is measured by a rotation method for each frequency of the pilot signal.
A GLONASS receiver as described.
【請求項5】 前記パイロット信号の変調コードには、
GPS用のPNコードを用いることを特徴とする請求項
2記載のGLONASS受信機。
5. The modulation code of the pilot signal includes:
3. The GLONASS receiver according to claim 2, wherein a PN code for GPS is used.
【請求項6】 前記アンテナ部に設けられるBPFに、
定遅延フィルタを使用することを特徴とする請求項2乃
至請求項5の何れかに記載のGLONASS受信機。
6. A BPF provided in the antenna unit,
6. The GLONASS receiver according to claim 2, wherein a constant delay filter is used.
【請求項7】 前記パイロット信号発生部と前記信号合
成器との間をストリップラインで接続したことを特徴と
する請求項2乃至請求項6の何れかに記載のGLONA
SS受信機。
7. The GLONA according to claim 2, wherein a strip line is connected between the pilot signal generator and the signal combiner.
SS receiver.
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