JPH11237463A - Ｇｐｓ受信機の同期判定装置 - Google Patents
Ｇｐｓ受信機の同期判定装置Info
- Publication number
- JPH11237463A JPH11237463A JP10038315A JP3831598A JPH11237463A JP H11237463 A JPH11237463 A JP H11237463A JP 10038315 A JP10038315 A JP 10038315A JP 3831598 A JP3831598 A JP 3831598A JP H11237463 A JPH11237463 A JP H11237463A
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- JP
- Japan
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- data bit
- synchronization
- count value
- signal
- sign
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- Pending
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- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 復調回路で復調されるＧＰＳ信号のデータビ
ットの連続性を確保し、同時に不連続性を敏感に検出す
ること。 【解決手段】 復調回路１には、搬送波信号の同期，追
跡を行なうキャリアトラッキングループ２と、ＰＮ符号
の同期，追跡を行なうコードトラッキングループ３とを
有している。ループ２からは、20ms毎に符号が反転する
データビット信号が送出される、ループ３からは、1ms
のエポック信号が送出される。装置は、データビット信
号が入力する反転検出回路４と、エポック信号をカウン
トする下位カウンター５とを有している。検出回路４
は、データビット信号の符号が反転する度に、スイッチ
６を作動させて、符号が反転したときの下位カウンター
５のそのときの計数値を判定回路７に送出する。判定回
路７では、反転時におけるカウントの値が、１９と異な
っている場合には、ビット同期がとれていないと判断
し、ロックオフ信号を出力する。
ットの連続性を確保し、同時に不連続性を敏感に検出す
ること。 【解決手段】 復調回路１には、搬送波信号の同期，追
跡を行なうキャリアトラッキングループ２と、ＰＮ符号
の同期，追跡を行なうコードトラッキングループ３とを
有している。ループ２からは、20ms毎に符号が反転する
データビット信号が送出される、ループ３からは、1ms
のエポック信号が送出される。装置は、データビット信
号が入力する反転検出回路４と、エポック信号をカウン
トする下位カウンター５とを有している。検出回路４
は、データビット信号の符号が反転する度に、スイッチ
６を作動させて、符号が反転したときの下位カウンター
５のそのときの計数値を判定回路７に送出する。判定回
路７では、反転時におけるカウントの値が、１９と異な
っている場合には、ビット同期がとれていないと判断
し、ロックオフ信号を出力する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＧＰＳ受信機にお
ける同期判定装置に関する。
ける同期判定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＧＰＳ通信における、ビットの同期判定
手段は、従来、５０ｂｐｓ（２０ｍｓ長）のデータを１
ｍｓ毎に符号反転を確認し、２０ｍｓ分の合計２０個あ
る加算レジスタで符号が反転した位置のレジスタを＋１
とする手法が取られ、任意のレジスタの加算値が、２０
ｍｓより十分長い一定の時間の間に、任意のスレシホー
ルドレベル以上になった時にビット同期がとれたと見な
している。
手段は、従来、５０ｂｐｓ（２０ｍｓ長）のデータを１
ｍｓ毎に符号反転を確認し、２０ｍｓ分の合計２０個あ
る加算レジスタで符号が反転した位置のレジスタを＋１
とする手法が取られ、任意のレジスタの加算値が、２０
ｍｓより十分長い一定の時間の間に、任意のスレシホー
ルドレベル以上になった時にビット同期がとれたと見な
している。
【０００３】このような同期判定手段によれば、２０ｍ
ｓ長内で、符号反転の位置が多少異なっていても、同期
を保ちやすいため、一般に実用化されている。しかしな
がら、このような従来の同期判定手段には、以下に説明
する技術的な課題があった。
ｓ長内で、符号反転の位置が多少異なっていても、同期
を保ちやすいため、一般に実用化されている。しかしな
がら、このような従来の同期判定手段には、以下に説明
する技術的な課題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】すなわち、前述した同
期判定手段では、処理のためのアルゴリズムまたは受信
機のハードウエア構成が複雑となり、ソフトウエアで達
成させている場合には、処理時間が長くなり、ハードウ
エアの場合には回路規模が大きくなる欠点があった。
期判定手段では、処理のためのアルゴリズムまたは受信
機のハードウエア構成が複雑となり、ソフトウエアで達
成させている場合には、処理時間が長くなり、ハードウ
エアの場合には回路規模が大きくなる欠点があった。
【０００５】また、特に、ＧＰＳ測量において、移動し
ながら連続して、測位結果を解析するキネマティック測
量では、搬送波位相の連続性に異常がないことが重要な
要素なので、むしろ反転位置が変ってしまうような粗悪
なデータを取得した場合には、間違った測位結果を出力
しないために、ビット同期の感度を敏感にし、反転位置
が異なると同期が採れていないと判断したほうが望まし
い。
ながら連続して、測位結果を解析するキネマティック測
量では、搬送波位相の連続性に異常がないことが重要な
要素なので、むしろ反転位置が変ってしまうような粗悪
なデータを取得した場合には、間違った測位結果を出力
しないために、ビット同期の感度を敏感にし、反転位置
が異なると同期が採れていないと判断したほうが望まし
い。
【０００６】ところが、従来の同期判定手段では、２０
ｍｓ内での符号の反転は、感知されないことがあった
り、同期判定までに一定時間をかけていたので、粗悪な
データと判断するまでに遅れ時間が生じていた。本発明
は、以上の問題を解決するものであって、その目的とす
るところは、簡単なアルゴリズムまたはハードウエア構
成によりビット同期の判定が行なわれるようにし、搬送
波位相の異常連続性にも敏感に反応して検知できるよう
にしたＧＰＳ受信機における同期判定装置を提供するこ
とにある。
ｍｓ内での符号の反転は、感知されないことがあった
り、同期判定までに一定時間をかけていたので、粗悪な
データと判断するまでに遅れ時間が生じていた。本発明
は、以上の問題を解決するものであって、その目的とす
るところは、簡単なアルゴリズムまたはハードウエア構
成によりビット同期の判定が行なわれるようにし、搬送
波位相の異常連続性にも敏感に反応して検知できるよう
にしたＧＰＳ受信機における同期判定装置を提供するこ
とにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、ＧＰＳ信号を復調する復調回路からのデ
ータビットが反転した段階で１ｍｓ毎にカウントすると
ともに、２０カウントする毎に上位カウンターをカウン
トアップさせる下位計数手段と、前記データビットの反
転毎に前記下位計数手段のカウント値を判定し、これが
２０カウントのときに同期状態であると判断する判定手
段とを設けた。この構成によれば、判定手段が１ｍｓ毎
のデータビットの反転でカウントアップする下位計数手
段の計数値を、データビットの反転毎に判定するので、
２０ｍｓ長のデータビットの符号反転位置が異なると、
判定手段で非同期状態であると判断される。
め、本発明は、ＧＰＳ信号を復調する復調回路からのデ
ータビットが反転した段階で１ｍｓ毎にカウントすると
ともに、２０カウントする毎に上位カウンターをカウン
トアップさせる下位計数手段と、前記データビットの反
転毎に前記下位計数手段のカウント値を判定し、これが
２０カウントのときに同期状態であると判断する判定手
段とを設けた。この構成によれば、判定手段が１ｍｓ毎
のデータビットの反転でカウントアップする下位計数手
段の計数値を、データビットの反転毎に判定するので、
２０ｍｓ長のデータビットの符号反転位置が異なると、
判定手段で非同期状態であると判断される。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態について添付図面を参照して詳細に説明する。図１
は、本発明にかかるＧＰＳ受信機の同期判定装置の第１
実施例を示しており、この実施例では、同期判定装置が
個別回路により構成されている。同図に示した同期判定
装置には、ＧＰＳ受信機の要部が示されていて、１は、
人工衛星から発信されるＧＰＳ信号を復調する復調回路
である。
態について添付図面を参照して詳細に説明する。図１
は、本発明にかかるＧＰＳ受信機の同期判定装置の第１
実施例を示しており、この実施例では、同期判定装置が
個別回路により構成されている。同図に示した同期判定
装置には、ＧＰＳ受信機の要部が示されていて、１は、
人工衛星から発信されるＧＰＳ信号を復調する復調回路
である。
【０００９】この復調回路１は、搬送波信号の同期，追
跡を行なうキャリアトラッキングループ２と、ＰＮ符号
の同期，追跡を行なうコードトラッキングループ３とを
有している。キャリアトラッキングループ２からは、２
０ｍｓ毎に符号が反転するデータビット信号が送出され
る、コードトラッキングループ３からは、１ｍｓのエポ
ック信号が送出される。
跡を行なうキャリアトラッキングループ２と、ＰＮ符号
の同期，追跡を行なうコードトラッキングループ３とを
有している。キャリアトラッキングループ２からは、２
０ｍｓ毎に符号が反転するデータビット信号が送出され
る、コードトラッキングループ３からは、１ｍｓのエポ
ック信号が送出される。
【００１０】本実施例の同期判定装置は、キャリアトラ
ッキングループ２から送出されるデータビット信号が入
力する反転検出回路４と、コードトラッキングループ３
から送出される１ｍｓのエポック信号をカウントする下
位カウンター５とを有している。
ッキングループ２から送出されるデータビット信号が入
力する反転検出回路４と、コードトラッキングループ３
から送出される１ｍｓのエポック信号をカウントする下
位カウンター５とを有している。
【００１１】反転検出回路４は、データビット信号の符
号が反転する度に、下位カウンター５の出力側に設けら
れたスイッチ６を作動させて、符号が反転したときの下
位カウンター５のそのときの計数値を判定回路７に送出
する。
号が反転する度に、下位カウンター５の出力側に設けら
れたスイッチ６を作動させて、符号が反転したときの下
位カウンター５のそのときの計数値を判定回路７に送出
する。
【００１２】一方、キャリアトラッキングループ２のデ
ータビット信号は、プリアンブル検出回路８に入力され
る。
ータビット信号は、プリアンブル検出回路８に入力され
る。
【００１３】プリアンブル検出回路８は、３０ビットを
１０ワードとして、１０ワードの連続した３００ビツト
分の信号を１フレームとするデータビット信号を受け
て、この信号の先頭を示す８ビット分のプリアンブルを
検出して、データビット信号のフレーム同期を取るもの
であって、プリアンブルを検出すると、上位カウンター
９（ビットカウンター）をセットする。
１０ワードとして、１０ワードの連続した３００ビツト
分の信号を１フレームとするデータビット信号を受け
て、この信号の先頭を示す８ビット分のプリアンブルを
検出して、データビット信号のフレーム同期を取るもの
であって、プリアンブルを検出すると、上位カウンター
９（ビットカウンター）をセットする。
【００１４】下位カウンター５は、コードトラッキング
ループ３からの１ｍｓエポック信号を順次カウントし、
それが１９（０〜１９の計数を行なう）になるとクリア
されて上位カウンター９に桁上がりの信号を出力する動
作を繰返し、上位カウンター９は、その信号によるタイ
ミングで３００ビットまでカウントし、３００ビットに
なった時再び０からカウントアップする。
ループ３からの１ｍｓエポック信号を順次カウントし、
それが１９（０〜１９の計数を行なう）になるとクリア
されて上位カウンター９に桁上がりの信号を出力する動
作を繰返し、上位カウンター９は、その信号によるタイ
ミングで３００ビットまでカウントし、３００ビットに
なった時再び０からカウントアップする。
【００１５】また、上位カウンター９は、プリアンブル
検出回路８によりフレーム同期を取られており、衛星の
データビットに同期した信号であるため、下位カウンタ
ー５のカウント値及び上位カウンター９のカウント値
は、送信時刻（１）、送信時刻（２）として出力され、
それぞれ衛星の送信時刻をカウントする時計として活用
される。
検出回路８によりフレーム同期を取られており、衛星の
データビットに同期した信号であるため、下位カウンタ
ー５のカウント値及び上位カウンター９のカウント値
は、送信時刻（１）、送信時刻（２）として出力され、
それぞれ衛星の送信時刻をカウントする時計として活用
される。
【００１６】以上の構成において、下位カウンター５の
カウント値は、反転検出回路４によりデータビット信号
の反転が検出される毎に、判定回路７に出力され、判定
回路７では、その反転時におけるカウントの値が，１９
と異なっている場合には、ビット同期がとれていないと
判断し、ロックオフ信号を出力するとともに、下位カウ
ンター５をクリアさせる。
カウント値は、反転検出回路４によりデータビット信号
の反転が検出される毎に、判定回路７に出力され、判定
回路７では、その反転時におけるカウントの値が，１９
と異なっている場合には、ビット同期がとれていないと
判断し、ロックオフ信号を出力するとともに、下位カウ
ンター５をクリアさせる。
【００１７】また、反転時におけるカウント値が１９に
一致していれば、判定回路７からビット同期検出信号を
出力して、同期がとれたと見なせることになる。
一致していれば、判定回路７からビット同期検出信号を
出力して、同期がとれたと見なせることになる。
【００１８】さて、以上のように構成された同期判定装
置によれば、データビット信号は、反転した後に、その
状態が２０ｍｓ継続した場合にだけ、同期がとれている
と判断されるので、データビット信号の連続性を確保す
ることができる。
置によれば、データビット信号は、反転した後に、その
状態が２０ｍｓ継続した場合にだけ、同期がとれている
と判断されるので、データビット信号の連続性を確保す
ることができる。
【００１９】図２は、本発明にかかる同期判定装置の第
２実施例を示しており、この実施例では、装置をいわゆ
るマイクロコンピュータで構成した場合であって、キャ
リアトラッキングループ２とコードトラッキングループ
３には、インターフェイス１０を介在させてＣＰＵ１２
が接続されている。
２実施例を示しており、この実施例では、装置をいわゆ
るマイクロコンピュータで構成した場合であって、キャ
リアトラッキングループ２とコードトラッキングループ
３には、インターフェイス１０を介在させてＣＰＵ１２
が接続されている。
【００２０】また、インターフェイス１０には、ＣＰＵ
１２の処理手順や処理データを格納する記憶手段１４が
接続されている。
１２の処理手順や処理データを格納する記憶手段１４が
接続されている。
【００２１】ＣＰＵ１２は、上記第１実施例と同様に、
反転検出回路４と、下位カウンター５と、上位カウンタ
ー９と、プリアンブル検出回路８とに、それぞれ相当す
る機能を有している。図３には、ＣＰＵ１２で同期判定
を判断する際の手順の一例を示している。
反転検出回路４と、下位カウンター５と、上位カウンタ
ー９と、プリアンブル検出回路８とに、それぞれ相当す
る機能を有している。図３には、ＣＰＵ１２で同期判定
を判断する際の手順の一例を示している。
【００２２】同図に示す手順は、１ｍｓ毎に繰り返され
るものであって、ビット同期判定手順がスタートする
と、まず、ステップｓ１で、データビット信号が反転し
たか否かが判断される。
るものであって、ビット同期判定手順がスタートする
と、まず、ステップｓ１で、データビット信号が反転し
たか否かが判断される。
【００２３】このステップｓ１でデータビット信号が反
転したと判断された場合には、ステップｓ２で、下位カ
ウンター（以下、ＬＣと略す）の計数値が１９で有るか
否かが判断され、これが１９である場合には、データビ
ット信号の同期がとれていることになるので、ステップ
ｓ３に移行する。
転したと判断された場合には、ステップｓ２で、下位カ
ウンター（以下、ＬＣと略す）の計数値が１９で有るか
否かが判断され、これが１９である場合には、データビ
ット信号の同期がとれていることになるので、ステップ
ｓ３に移行する。
【００２４】なお、この場合、ＬＣは、コードトラッキ
ングループ３から送出される１ｍｓのエポック信号を順
次計数するものであって、２０ｍｓ分の桁数を備えてい
る。ステップｓ３では、ＬＣをクリアし、上位カウンタ
ー（以下、ＵＣと略す）のカウント値を１だけ上げて、
ステップｓ１０でビット同期フラグ（ロックオフフラグ
（ＬＯＦ）＝１）を立てて手順が終了する。
ングループ３から送出される１ｍｓのエポック信号を順
次計数するものであって、２０ｍｓ分の桁数を備えてい
る。ステップｓ３では、ＬＣをクリアし、上位カウンタ
ー（以下、ＵＣと略す）のカウント値を１だけ上げて、
ステップｓ１０でビット同期フラグ（ロックオフフラグ
（ＬＯＦ）＝１）を立てて手順が終了する。
【００２５】一方、ステップｓ２でＬＣが１９でないと
判断された場合には、ステップｓ４でＬＣをクリアし
て、ステップｓ５で、ビット非同期であるとのロックオ
フフラグ（ＬＯＦ）＝０を立てて手順が終了する。
判断された場合には、ステップｓ４でＬＣをクリアし
て、ステップｓ５で、ビット非同期であるとのロックオ
フフラグ（ＬＯＦ）＝０を立てて手順が終了する。
【００２６】また、ステップｓ１で、データビット信号
が反転しないと判断された場合には、ステップｓ６で、
ＬＣの計数値に１を加える処理が行なわれる。
が反転しないと判断された場合には、ステップｓ６で、
ＬＣの計数値に１を加える処理が行なわれる。
【００２７】続くステップｓ７では、ＬＣの計数値が２
０か否かが判断される。ここで、ＬＣの計数値が２０で
ないと判断された場合には、手順が終了する。一方、ス
テップｓ７でＬＣの計数値が２０であると判断された場
合には、ステップｓ８でＵＣに１を加え、ステップｓ９
で、ＬＣをクリアして手順が終了する。
０か否かが判断される。ここで、ＬＣの計数値が２０で
ないと判断された場合には、手順が終了する。一方、ス
テップｓ７でＬＣの計数値が２０であると判断された場
合には、ステップｓ８でＵＣに１を加え、ステップｓ９
で、ＬＣをクリアして手順が終了する。
【００２８】図４は、この手順でデータビット信号の同
期、非同期を判断する際のより具体的な内容を示してい
る。すなわち、上記手順のステップｓ１〜ｓ３で同期し
ていると判断する際は、ビット同期判定がスタートし、
図４のの個所での判定である。つまり、データビット
信号が２０ｍｓだけ同じ状態が継続され、２０ｍｓの位
置で反転した場合に同期していると判断する。
期、非同期を判断する際のより具体的な内容を示してい
る。すなわち、上記手順のステップｓ１〜ｓ３で同期し
ていると判断する際は、ビット同期判定がスタートし、
図４のの個所での判定である。つまり、データビット
信号が２０ｍｓだけ同じ状態が継続され、２０ｍｓの位
置で反転した場合に同期していると判断する。
【００２９】一方、図４ので示した部分では、データ
ビット信号が反転した後に、その状態が２０ｍｓ継続し
ないで途中で反転した場合には、これがステップｓ２
で，ＬＣが１９ではないと判断されるので、ビット非同
期であるとのロックオフフラグ（ＬＯＦ）＝０が立てら
れる（ステップｓ２〜ｓ５）。
ビット信号が反転した後に、その状態が２０ｍｓ継続し
ないで途中で反転した場合には、これがステップｓ２
で，ＬＣが１９ではないと判断されるので、ビット非同
期であるとのロックオフフラグ（ＬＯＦ）＝０が立てら
れる（ステップｓ２〜ｓ５）。
【００３０】さらに、図４のの状態では、２０ｍｓ経
過した後にもデータビット信号が反転しないので、ビッ
トの同期ないしは非同期フラグを立てないで判断が継続
される（ステップｓ６〜ｓ９）。このように構成したビ
ットの同期判定装置によっても上記第１実施例と同等の
作用効果が得られる。
過した後にもデータビット信号が反転しないので、ビッ
トの同期ないしは非同期フラグを立てないで判断が継続
される（ステップｓ６〜ｓ９）。このように構成したビ
ットの同期判定装置によっても上記第１実施例と同等の
作用効果が得られる。
【００３１】
【発明の効果】以上実施例により詳細に説明したよう
に、本発明にかかるＧＰＳ受信機における同期判定装置
にあっては、従来に比べ、同期をとるためのアルゴリズ
ムあるいはハードウエアの簡素化を図ることができ、キ
ネマティック測量などでロックオフに敏感に反応してこ
れを検知することができる。
に、本発明にかかるＧＰＳ受信機における同期判定装置
にあっては、従来に比べ、同期をとるためのアルゴリズ
ムあるいはハードウエアの簡素化を図ることができ、キ
ネマティック測量などでロックオフに敏感に反応してこ
れを検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる同期判定装置の第１実施例を示
す回路構成のブロック図である。
す回路構成のブロック図である。
【図２】本発明にかかる同期判定装置の第２実施例を示
す回路構成のブロック図である。
す回路構成のブロック図である。
【図３】本発明にかかる同期判定装置の別の実施例を示
すフローチャート図である。
すフローチャート図である。
【図４】図３の手順で行なわれる判断の説明図である。
１ 復調回路 ４ 反転回路 ５ 下位カウンター ７ 判定回路（手段） ８ プリアンブル検出回路（フレーム同期手段） ９ 上位カウンター
Claims (1)
- 【請求項１】 ＧＰＳ信号を復調する復調回路からのデ
ータビットが反転した段階で１ｍｓ毎にカウントすると
ともに、２０カウントする毎に上位カウンターをカウン
トアップさせる下位計数手段と、 前記データビットの反転毎に前記下位計数手段のカウン
ト値を判定し、これが２０カウントのときに同期状態で
あると判断する判定手段とを備えたことを特徴とするＧ
ＰＳ受信機の同期判定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10038315A JPH11237463A (ja) | 1998-02-20 | 1998-02-20 | Ｇｐｓ受信機の同期判定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10038315A JPH11237463A (ja) | 1998-02-20 | 1998-02-20 | Ｇｐｓ受信機の同期判定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11237463A true JPH11237463A (ja) | 1999-08-31 |
Family
ID=12521865
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10038315A Pending JPH11237463A (ja) | 1998-02-20 | 1998-02-20 | Ｇｐｓ受信機の同期判定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11237463A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012081275A1 (ja) * | 2010-12-13 | 2012-06-21 | 古野電気株式会社 | サイクルスリップ検出装置、サイクルスリップ検出のための集積回路、同集積回路を備えるｇｎｓｓ受信装置、同ｇｎｓｓ受信装置を備える情報端末機器、サイクルスリップ検出方法及びプログラム |
-
1998
- 1998-02-20 JP JP10038315A patent/JPH11237463A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012081275A1 (ja) * | 2010-12-13 | 2012-06-21 | 古野電気株式会社 | サイクルスリップ検出装置、サイクルスリップ検出のための集積回路、同集積回路を備えるｇｎｓｓ受信装置、同ｇｎｓｓ受信装置を備える情報端末機器、サイクルスリップ検出方法及びプログラム |
| JP5553909B2 (ja) * | 2010-12-13 | 2014-07-23 | 古野電気株式会社 | サイクルスリップ検出装置、サイクルスリップ検出のための集積回路、同集積回路を備えるｇｎｓｓ受信装置、同ｇｎｓｓ受信装置を備える情報端末機器、サイクルスリップ検出方法及びプログラム |
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