JPH11316270A

JPH11316270A - 測位信号受信機

Info

Publication number: JPH11316270A
Application number: JP7708799A
Authority: JP
Inventors: Koichiro Teranishi; 孝一郎寺西; Makoto Abe; 阿部　　誠; Yoshiyuki Sotohira; 佳之外平
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1999-03-23
Filing date: 1999-03-23
Publication date: 1999-11-16
Anticipated expiration: 2015-10-30
Also published as: JP3104132B2

Abstract

(57)【要約】【目的】ＧＰＳ受信機などの測位装置において、測位
率を向上させることができると共に、測位に必要な時間
を短縮できるようにする。【構成】それぞれ異なる衛星より送信される複数の測
位信号を受信し、受信したそれぞれの測位信号に含まれ
る情報を復調し、復調したそれぞれの情報を解析して現
在位置を測位する測位信号受信機において、それぞれの
位置からの測位信号を、各測位信号毎に受信処理して情
報を復調する第１の受信部（例えば１０１〜１０８）
と、それぞれの衛星からの測位信号の内の仰角の高い位
置からの測位信号を受信処理して情報を復調する第２の
受信部（例えば１０９〜１１２）とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＧＰＳ（Gloval Pos
itioning System ）と称される衛星を使用した測位シス
テムの受信機に適用して好適な測位信号受信機に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＧＰＳと称される衛星を使用した
測位システムの受信機が各種開発されている。この受信
機による測位は、地球を周回する複数個（約２４個）の
人工衛星から送信される測位信号を受信して、各衛星か
らの測位信号に含まれる情報を復調し、復調して得た情
報を解析して現在位置を測位するものである。この場
合、各衛星から送信される測位信号に含まれる情報とし
ては、衛星の時刻データ，衛星の位置を算出するための
軌道データ等があり、これらの情報が含まれた測位信号
をスペクトラム拡散変調されると共に、２つの搬送波で
直交位相変調（２相ＰＳＫ変調）されて送信されてい
る。この２つの搬送波の周波数は、全ての衛星が同じ周
波数（１２２７．６ＭＨｚと１５７５．４２ＭＨｚ）が
使用され、スペクトラム拡散変調する際のコードが各衛
星で異なる。

【０００３】そして、測位する際には少なくとも３個の
衛星からの測位信号を同時期に受信して、この受信した
３個の衛星からの測位信号に含まれる情報を復調し、復
調した情報を解析して、位置を測位する処理を行う。こ
のため、ＧＰＳによる受信機は、複数チャンネルの受信
部を備え、各受信部で１個ずつ別の衛星からの測位信号
を捕捉するようにしてある。

【０００４】なお、複数の衛星を同時期に捕捉する処理
としては、受信回路を捕捉できる衛星の数だけ複数設け
て、複数チャンネルの受信部を構成させる場合と、１個
乃至数個の受信回路で捕捉する衛星を時分割で切換え
て、複数の衛星を同時期に捕捉させる処理を行って、仮
想的に複数チャンネルの受信部を構成させる場合とがあ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、測位精度を
向上させるためには、同時期に３個だけでなく、より多
くの衛星からの測位信号を受信して、解析に使用する必
要がある。このため、ＧＰＳ受信機においては、受信部
のチャンネル数を増やして、より多くの衛星を同時期に
捕捉できるようにする必要があり、例えば８チャンネル
の受信部を設けて、８個の衛星から送信される測位信号
を同時期に受信できるようにしたＧＰＳ受信機が開発さ
れている。

【０００６】ところが、地球上の各地点の上空に位置す
る衛星の数は、通常５個〜８個程度であり、このような
受信チャンネル数を増やすことによる測位精度の向上
は、８チャンネル程度までが限度で、それ以上受信チャ
ンネル数を増やしても、測位精度などを向上させること
はできない。

【０００７】一方、このようなＧＰＳ受信機では、各チ
ャンネルの受信部で衛星からの測位信号を捕捉して、始
めて正確な測位ができるのであるが、この測位信号を捕
捉するまでには時間がかかり、受信機で受信を開始して
から現在位置を測位できるまでに時間がかかる不都合が
あった。即ち、各衛星から送信される測位信号は、衛星
からの送信する際には規定された一定周波数としてある
が、衛星と受信機との相対速度によるドップラー効果
で、実際に受信機で受信される周波数には変動があり、
各衛星からの測位信号を正確に捕捉するのには時間がか
かる。

【０００８】また、各チャンネルの受信部毎に別の衛星
からの測位信号を捕捉するので、いずれかの受信部で測
位信号の捕捉に失敗したときには、このチャンネルの受
信部で測位信号の再捕捉に成功するまでは、そのチャン
ネルで受信していた衛星からの情報を測位に使用できな
くなり、その間は測位ができなくなって測位率が低下し
てしまう可能性がある。

【０００９】本発明はこれらの点に鑑み、測位率を向上
させることができると共に、測位に必要な時間を短縮す
ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、それぞれ異なる衛星から送信される測位信
号を、各測位信号毎に受信処理して情報を復調する第１
の受信部と、それぞれの位置から送信される測位信号の
内の仰角が高い衛星からの測位信号を受信処理して情報
を復調する第２の受信部とを備えたものである。

【００１１】本発明によると、第１の受信部で受信して
復調している複数の測位信号の中の仰角が高い衛星から
の測位信号を、第２の受信部でも受信させて復調させる
ようにしたので、同一の測位信号が二重に受信されるこ
とになり、測位率の向上や測位時間の短縮などを図るこ
とができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を添
付図面を参照して説明する。

【００１３】本例においてはＧＰＳと称される人工衛星
を使用した測位システムの受信機に適用したもので、図
１にその受信機１０の構成を示す。この受信機１０は、
衛星からの測位信号（この測位信号はスペクトラム拡散
信号である）を受信するアンテナ１１を備え、このアン
テナ１１は増幅器１２に接続され、この増幅器１２で増
幅された受信信号をバンドパスフィルタ１３を介して混
合器１４に供給し、この混合器１４で発振器１５の発振
出力を受信信号に混合して、第１中間周波信号とする。
そして、混合器１４が出力する第１中間周波信号を、バ
ンドパスフィルタ１６及び増幅器１７を介して混合器１
８に供給し、発振器１９の発振出力を第１中間周波信号
に混合して、第２中間周波信号とする。

【００１４】そして、この混合器１８が出力する第２中
間周波信号を、１２チャンネル用意された復調部１０
１，１０２，１０３‥‥１１２に供給する。各復調部１
０１〜１１２は同一の構成とされ、それぞれの復調部で
１個の衛星からの測位信号を復調処理する。即ち、第２
中間周波信号をＰＮ符号復調器２１に供給し、ＰＮ符号
発生器２２で発生されたＰＮ符号（擬似ランダム符号）
を、ＰＮ符号復調器２１で第２中間周波信号に乗算し
て、スペクトラム逆拡散する。この場合、捕捉する衛星
によりＰＮ符号は異なるものであり、後述する演算処理
部２７の制御により、ＰＮ符号発生器２２で発生させる
ＰＮ符号の設定（即ちどの衛星を捕捉するかの設定）が
行われる。そして、各チャンネルで受信する信号の送出
側（即ち衛星側）で発生されたＰＮ符号と同じ位相のＰ
Ｎ符号が発生されたとき、復調信号の相関値が最も高く
なって正確な復調が行われたと判断するものであり、復
調された信号をバンドパスフィルタ２３を介して混合器
２４に供給する。なお、復調が正しく出来たときの位相
データを後述する演算処理部２７に供給するようにして
ある。

【００１５】そして、混合器２４では、スペクトラム逆
拡散処理が施された信号に、電圧制御発振器２５が出力
する周波数信号を混合し、周波数補正を行う。この周波
数補正は、衛星と測位点（即ち受信機の位置）との相対
速度で決まるドップラー効果による周波数変動を補正す
るためのもので、電圧制御発振器２５の発振周波数は、
後述する演算処理部２７により制御される。

【００１６】そして、混合器２４で周波数補正された信
号を、ＰＳＫ復調器２６に供給し、受信信号に含まれる
データ（衛星の軌道データなど）を復調する。そして、
復調されたデータを、演算処理部２７に供給する。な
お、図１ではチャンネル番号１の復調部１０１の構成だ
けを示したが、他のチャンネルの復調部１０２〜１１２
についても同じ構成である。また、各チャンネルの復調
部１０１〜１１２で、どの衛星からの信号を捕捉するの
かの選択は、演算処理部２７で制御される。

【００１７】演算処理部２７はマイクロコンピュータで
構成され、この演算処理部２７には全てのチャンネルの
復調部１０１〜１１２からの復調データが供給され、そ
の復調データで示される捕捉した各衛星の軌道と、各衛
星からの信号の伝搬時間（スペクトラム逆拡散時に発生
させたＰＮ符号の位相で判断）とを判断し、判断したそ
れぞれのデータを使用した演算で現在位置を算出し、算
出した現在位置のデータを表示部２８に供給する。

【００１８】そして、表示部２８では供給される現在位
置を所定の態様で表示（例えば緯度，経度，高度の表
示）させる。或いは、ナビゲーション装置用の受信機の
場合には、現在位置とその近傍の地図などを表示部２８
で表示させる。

【００１９】実際の受信状態の例を図２に示すと、例え
ば４個のＧＰＳ用衛星１，２，３，４からの測位信号を
アンテナ１１で受信して受信機１０で受信処理して測位
したとする。この場合には、ある時刻での各衛星１〜４
の位置を、受信して得た軌道データなどに基づいて算出
し、各衛星１〜４と測位点（現在位置）との距離を、検
出した伝搬遅延から求め、これらの衛星の位置データと
距離データから導いた４元連立方程式を解いて、測位点
の位置を求める。

【００２０】次に、本例の受信機１０の各復調部１０１
〜１１２で捕捉する衛星を選択する処理について図３の
フローチャートを参照して説明する。

【００２１】この捕捉する衛星を選択する処理は、演算
処理部２７の制御に基づいて行われ、チャンネル番号１
の復調部１０１からチャンネル番号８の復調部１０８ま
での合計８チャンネルの復調部では、１チャンネルずつ
別の衛星を捕捉させる。即ち、ＧＰＳによる測位システ
ムの場合には、各測位点の上空に最大で８個まで測位用
衛星が存在する可能性があり、この８個までの衛星を８
チャンネルの復調部１０１〜１０８で個別に捕捉させる
（ステップＳ１１）。なお、演算処理部２７で現在位置
を測位することは、この８チャンネルの復調部１０１〜
１０８で、最低３個の衛星を捕捉できた段階で可能にな
る。

【００２２】次に、８チャンネルの復調部１０１〜１０
８で捕捉した最大８個の衛星の中で、最も仰角が高い位
置にある衛星を演算処理部２７で判断する。即ち、例え
ば図２に示す受信状態のとき、現在位置と各衛星１，
２，３，４とを結ぶ線と水平線とで形成される角度
θ₁，θ₂，θ₃，θ₄を判断し、この角度が最も大き
い衛星を判断する。そして、最も仰角の大きいと判断さ
れた衛星からの信号を、チャンネル番号９の復調部１０
９で捕捉させる（ステップＳ１２）。

【００２３】そして次に、２番目に仰角が高い衛星を判
断し、この衛星からの信号を、チャンネル番号１０の復
調部１１０で捕捉させる（ステップＳ１３）。さらに、
３番目に仰角が高い衛星を判断し、この衛星からの信号
を、チャンネル番号１１の復調部１１１で捕捉させる
（ステップＳ１４）。さらにまた、４番目に仰角が高い
衛星を判断し、この衛星からの信号を、チャンネル番号
１２の復調部１１２で捕捉させる（ステップＳ１５）。

【００２４】なお、この図３のフローチャートに示す処
理は、演算処理部２７での制御によるチャンネル割当て
順序を示したもので、各復調部で衛星が捕捉される順番
を示したものではない。従って、ステップＳ１１からＳ
１５までのチャンネル割当ては、それぞれのステップで
の割当てが可能になった段階で順番に行われ（正確な時
刻データなどが判れば各衛星の軌道が判り、仰角が高い
衛星が判断できる）、各チャンネルの復調部で衛星から
の信号の捕捉ができてから次のステップに移るものでは
ない。

【００２５】また、時間の経過や測位点の移動により、
仰角の高い衛星は逐次変化するが、チャンネル番号９か
らチャンネル番号１２の復調部１０９〜１１２で捕捉さ
せる衛星については、この仰角の高い衛星の順序が変化
したとき、対応して捕捉する衛星を変化させれば良い。

【００２６】そして本例においては、この図３のフロー
チャートに示す処理で、１２チャンネルに捕捉された衛
星からの信号に基づいて、演算処理部２７で現在位置の
測位を行う。この場合、チャンネル番号９〜１２の復調
部１０９〜１１２で捕捉して復調した信号については、
チャンネル番号１〜８の復調部１０１〜１０８での捕捉
が正しく行われている場合には、同じ４個の衛星が二重
に捕捉されることになるが、演算処理部２７での測位に
使用するデータとしては、同じ衛星のデータについては
いずれかの復調部で復調したデータを使用する。即ち、
例えばチャンネル番号１〜４の測位部１０１〜１０４で
捕捉した４個の衛星と同じ衛星が、チャンネル番号９〜
１２の測位部１０９〜１１２で捕捉された場合には、チ
ャンネル番号９〜１２の測位部１０９〜１１２で復調さ
れたデータについては測位に使用されない場合もある。

【００２７】ここで、チャンネル番号１〜８の復調部１
０１〜１０８（以下第１の群の復調部と称する）での捕
捉処理と、チャンネル番号９〜１２の復調部１０９〜１
１２（以下第２の群の復調部と称する）での捕捉処理と
が全く同じ場合には、双方の復調部で衛星を捕捉できる
可能性は同一になるが、捕捉処理を変えることで、同一
の衛星からの信号であっても捕捉できる可能性に差がで
る。

【００２８】この各群の復調部で捕捉処理を変える場合
の具体的な処理例について以下説明すると、各復調部内
で衛星の捕捉されてない段階で、衛星からの信号にロッ
クさせるサーチ処理時には、以下の処理を行うことがで
きる。

【００２９】復調部内で衛星からの信号に捕捉するため
の要因としては、ドップラー効果を受けた受信信号の周
波数にロックさせるための電圧制御発振器２５が出力す
る周波数補正用信号が、受信信号に対応した周波数とな
った場合と、ＰＮ符号発生器２２でのＰＮ符号の発生位
相が、受信信号に対応した位相となってスペクトラム逆
拡散が正確にできた場合との２つの要因があり、それぞ
れの要因について捕捉できるまでの処理を変える。

【００３０】まず、電圧制御発振器２５が出力する周波
数補正用信号の変化状態を第１の群の復調部と第２の群
の復調部とで変える場合について説明すると、電圧制御
発振器２５でサーチ時に周波数補正用信号の周波数を変
化させる範囲がｆ₁からｆ₂まで（ｆ₁，ｆ₂は任意の
周波数）であるとする。このとき、第１の群の復調部で
は、電圧制御発振器２５の発振周波数を周波数ｆ₁から
ｆ₂へ変化させる。そして、第２の群の復調部では、電
圧制御発振器２５の発振周波数を周波数ｆ₂からｆ₁へ
変化（即ち第１の群とは逆方向に変化）させる。

【００３１】また、このように変化方向を逆にする代わ
りに、周波数の変化する範囲を分割するようにしても良
い。即ち、第１の群の復調部では、電圧制御発振器２５
の発振周波数を周波数ｆ₁とｆ₃の間（この周波数ｆ₃
は周波数ｆ₁，ｆ₂のほぼ中間の周波数）で変化させ
る。そして、第２の群の復調部では、電圧制御発振器２
５の発振周波数を周波数ｆ₂とｆ₃の間で変化させる。

【００３２】次に、ＰＮ符号発生器２２でスペクトラム
逆拡散用のＰＮ符号を発生させる位相を、第１の群の復
調部と第２の群の復調部とで変化させる処理について説
明すると、このＰＮ符号を発生させる位相についても、
第１の群の復調部で位相を変化させる方向と、第２の群
の復調部で位相を変化させる方向とを、逆方向とするこ
とができる。或いは、各群で位相を変化させる方向は同
じとして、サーチ開始時の初期位相を相互に反転した位
相に設定するようにしても良い。

【００３３】このように周波数や位相を変化する方向，
範囲などを群で変化させることで、１個の衛星を１個の
復調部だけで捕捉させる場合に比べ、早く捕捉できるよ
うになる可能性が高くなる。従って、例えば三次元測位
を行うために必要な４個の衛星を捕捉するために必要な
時間が、短縮できるようになり、この受信機の電源を投
入させて受信を開始させてから、表示部２８で測位位置
が表示されるまでの時間を短縮できる。

【００３４】また、４個以上の衛星からの信号を捕捉で
きている状態で、何らかの要因（例えば受信機を搭載し
た車両がトンネル内に入った場合）で一時的に捕捉中の
衛星の数が４個未満になった後に、再びその衛星を捕捉
できる状態となったときには、再度同じ衛星を捕捉でき
るようになるまでの時間を短縮することができ、測位で
きる時間を長くする（即ち測位率を高くする）ことがで
きる。

【００３５】なお、一旦捕捉した衛星からの信号を、何
らかの要因で捕捉できなくなった場合において再捕捉す
る場合には、最初の捕捉時とは別の処理を行うようにし
ても良い。

【００３６】即ち、例えば第１の群の中のいずれかのチ
ャンネルの復調部で捕捉している信号が途絶えたとき、
このチャンネルの復調部では、ＰＮ符号発生器２２で発
生させるＰＮ符号の発生位相と、電圧制御発振器２５で
発生させる周波数補正信号の周波数をそのまま維持さ
せ、この復調部で捕捉ができている状態と同じ処理を継
続させる補間処理を行う。

【００３７】そして、第２の群の復調部では、この捕捉
できなくなった衛星からの信号を復調するチャンネルの
復調部で、電圧制御発振器２５で発生させる周波数補正
信号の周波数を変化させて、衛星からの信号を探すサー
チを行う。或いは、ＰＮ符号発生器２２で発生させるＰ
Ｎ符号の発生位相を変化させて、衛星からの信号を探す
サーチを行う。

【００３８】このようにすることで、一時的に受信が途
絶えた衛星の再捕捉が迅速にできる可能性が高くなる。
即ち、再度同じ衛星からの信号が受信できたとき、この
ときの条件が受信が途絶える直前と同じ場合には、第１
の群の復調部で直ちに捕捉でき、何らかの条件が変化し
た場合には、第２の群の復調部で捕捉でき、１チャンネ
ルの復調部で捕捉させる場合に比べ、再捕捉までの時間
を短縮することができ、測位率を向上させることができ
る。

【００３９】なお、ここまでの説明では周波数の補正と
ＰＮ符号の発生位相とを変化させる場合について説明し
たが、復調部での信号捕捉時に変化させる他の要因があ
る場合には、それについて第１の群の復調部と第２の群
の復調部とで変化させるようにしても良い。例えば、Ｐ
Ｎ符号復調器２１で復調ができたと判断する閾値のレベ
ルを各群で変化させて、短時間に衛星からの信号を捕捉
できるようにしても良い。

【００４０】また、この例では仰角の高い衛星を４個ま
で第２の群の復調部で捕捉させるようにしたが、第１の
群の復調部で捕捉した衛星の中から、他の方法で第２の
群の復調部で捕捉させる衛星を選択するようにしても良
い。例えば、現在位置の測位に使用する衛星は通常４個
であり、受信データを測位に使用している衛星を、第２
の群の復調部で捕捉する衛星として選択するようにして
も良い。

【００４１】次に、図１に示すＧＰＳ受信機１０を使用
して、衛星からの信号を捕捉する場合の別の処理例を、
図４のフローチャートを参照して説明する。

【００４２】この例でも衛星からの信号を捕捉する復調
部として、チャンネル番号１〜チャンネル番号８の８チ
ャンネルの復調部１０１〜１０８を第１の群の復調部と
し、チャンネル番号９〜チャンネル番号１２の４チャン
ネルの復調部１０９〜１１２を第２の群の復調部とし、
第１の群の復調部１０１〜１０８では、そのときの位置
で捕捉可能な８個までの衛星を個別に捕捉させる。そし
て、この捕捉させる処理を開始すると、各チャンネルで
捕捉できたか否か判断する。即ち、図４のフローチャー
トに示すように、チャンネル番号１の復調部１０１に割
当てられた衛星が捕捉できたか否か判断する（ステップ
Ｓ２１）。そして、この衛星が捕捉できてない場合に
は、第２の群の４チャンネルの復調部１０９〜１１２
で、チャンネル番号１の復調部１０１で捜索中の衛星と
同じ衛星を同時に捕捉させる処理を行う。この場合に
は、上述した図３のフローチャートに従った処理の場合
と同様に、各チャンネルで復調処理（周波数の変化，位
相の変化など）を異なる状態で行う（ステップＳ２
２）。

【００４３】そして、この合計５チャンネルを使用した
捕捉処理で、いずれかのチャンネルで該当する衛星を捕
捉できたときには、そのチャンネルでの捕捉状態（ＰＮ
符号の位相，周波数）をチャンネル番号１の復調部１０
１に設定させ、チャンネル番号１の復調部１０１で該当
する衛星からの信号を捕捉させる（但しチャンネル番号
１の復調部１０１が最も早く捕捉できた場合にはこの捕
捉チャンネルの移動処理は必要ない）。

【００４４】次に、チャンネル番号２の復調部１０２に
割当てられた衛星が捕捉できたか否か判断する（ステッ
プＳ２３）。そして、この衛星が捕捉できてない場合に
は、第２の群の４チャンネルの復調部１０９〜１１２
で、チャンネル番号２の復調部１０２で捜索中の衛星と
同じ衛星を同時に捕捉させる処理を行う。この場合に
も、各チャンネルで復調処理（周波数の変化，位相の変
化など）を異なる状態で行う（ステップＳ２４）。

【００４５】そして、この合計５チャンネルを使用した
捕捉処理で、いずれかのチャンネルで該当する衛星を捕
捉できたときには、そのチャンネルでの捕捉状態（ＰＮ
符号の位相，周波数）をチャンネル番号２の復調部１０
２に設定させ、チャンネル番号２の復調部１０２で該当
する衛星からの信号を捕捉させる（但しチャンネル番号
２の復調部１０２が最も早く捕捉できた場合にはこの捕
捉チャンネルの移動処理は必要ない）。

【００４６】以下、同様にしてチャンネル番号３の復調
部１０３，チャンネル番号４の復調部１０４，チャンネ
ル番号５の復調部１０５，チャンネル番号６の復調部１
０６，チャンネル番号７の復調部１０７，チャンネル番
号８の復調部１０８で、各チャンネルに割当てられた衛
星が捕捉できたか否か判断し（ステップＳ２５，Ｓ２
７，Ｓ２９，Ｓ３１，Ｓ３３，Ｓ３５）、それぞれのチ
ャンネルで捕捉できてないと判断したときには、第２の
群を構成する４チャンネルの復調部１０９〜１１２で同
時に捕捉処理を行い（ステップＳ２６，Ｓ２８，Ｓ３
０，Ｓ３２，Ｓ３４，Ｓ３６）、捕捉が出来た段階で次
のステップへと進む。

【００４７】このようにして８個までの衛星を捕捉させ
る処理を行うことで、第１の群の各チャンネルで衛星が
捕捉されるまでの時間が短縮され、測位に必要な時間を
短縮することができる。また、８チャンネル全て捕捉で
きた段階で、さらに図４のフローチャートの処理を行う
ことで、第１の群内のいずれかのチャンネルで捕捉中の
衛星が一時的に捕捉できなくなった場合の再捕捉も迅速
にできるようになり、測位率を向上させることができ
る。

【００４８】ここまでの各捕捉処理では、８チャンネル
の復調部による第１の群の復調部と、４チャンネルの復
調部による第２の群の復調部に分けて、第２の群の復調
部を捕捉率の向上に使用するようにしたが、１２チャン
ネル全ての復調部を順次有効に使用して、捕捉率を向上
させるようにしても良い。

【００４９】即ち、例えば図５のフローチャートに示す
ように、最初に最も仰角が高い位置にある衛星を、１２
チャンネル全ての復調部１０１〜１１２を使用して、同
時に捕捉させるサーチ処理を行う（ステップＳ４１）。
このときには、１２チャンネルで捕捉処理状態を変化さ
せる。

【００５０】そして、一番仰角の高い衛星を捕捉できた
か否か判断し（ステップＳ４２）、いずれかのチャンネ
ルで該当する衛星を捕捉できたときには、そのチャンネ
ルでの捕捉状態（ＰＮ符号の位相，周波数）をチャンネ
ル番号１の復調部１０１に設定させ、チャンネル番号１
の復調部１０１で該当する衛星からの信号を捕捉させる
（ステップＳ４３）。但し、チャンネル番号１の復調部
１０１が最も早く捕捉できた場合には、この捕捉チャン
ネルの移動処理は必要ない。

【００５１】次に、二番目に仰角が高い位置にある衛星
を、残りの１１チャンネルの復調部１０２〜１１２を使
用して、同時に捕捉させるサーチ処理を行う（ステップ
Ｓ４４）。このときには、１１チャンネルで捕捉処理状
態を変化させる。

【００５２】そして、二番目に仰角の高い衛星を捕捉で
きたか否か判断し（ステップＳ４５）、いずれかのチャ
ンネルで該当する衛星を捕捉できたときには、そのチャ
ンネルでの捕捉状態（ＰＮ符号の位相，周波数）をチャ
ンネル番号２の復調部１０２に設定させ、チャンネル番
号２の復調部１０２で該当する衛星からの信号を捕捉さ
せる（ステップＳ４６）。但し、チャンネル番号２の復
調部１０２が最も早く捕捉できた場合には、この捕捉チ
ャンネルの移動処理は必要ない。

【００５３】以下、同様にして残りの復調部を全て使用
した集中サーチを行い（ステップＳ４７，Ｓ５０，Ｓ５
３，Ｓ５６，Ｓ５９，Ｓ６２）、それぞれの段階で該当
する衛星が捕捉できたか否か判断し（ステップＳ４８，
Ｓ５１，Ｓ５４，Ｓ５７，Ｓ６０，Ｓ６３）、該当する
衛星が捕捉できたときには、その衛星の捕捉をチャンネ
ル番号３，チャンネル番号４，チャンネル番号５，チャ
ンネル番号６，チャンネル番号７，チャンネル番号８の
復調部１０３，１０４，１０５，１０６，１０７，１０
８で順次実行させる処理を行う（ステップＳ４９，Ｓ５
２，Ｓ５５，Ｓ５８，Ｓ６１，Ｓ６４）。

【００５４】このようにして処理を行うことで、８個の
衛星が捕捉できるまでの処理が、１２チャンネル全てを
有効に活用して行われ、短時間で８個までの衛星からの
信号を捕捉することが可能になり、測位に必要な時間を
短縮することができると共に、測位の出来ない時間を短
縮でき、測位率を向上させることができる。

【００５５】なお、上述したそれぞれの処理では、１２
チャンネル用意された復調部を使用して、８個までの衛
星を常時捕捉させることを前提として、各チャンネルの
使用状態を設定したが、用意する復調部のチャンネル数
と、最終的に捕捉する必要のある衛星の数は、他の数と
しても良く、受信機の使用目的などに応じて最適な構成
とすれば良い。

【００５６】また、上述した実施の形態の例では１２チ
ャンネルの復調部を実際の１２組の回路で構成するよう
にしたが、１組乃至数組の復調部を時分割で使用して、
１２チャンネルなどの復調部として機能するように構成
させても良い。

【００５７】また、上述した実施の形態の例ではＧＰＳ
用の受信機に適用したが、他の測位システム用の受信機
にも適用できることは勿論である。

【００５８】

【発明の効果】本発明によると、第１の受信部で受信し
て復調している複数の測位信号の中の仰角が高い衛星か
らの測位信号を、第２の受信部でも受信させて復調させ
るようにしたので、同一の測位信号が二重に受信される
ことになり、測位率の向上や測位時間の短縮などを図る
ことができる。

【００５９】この場合、第１の受信部と第２の受信部と
で、同じ衛星から送信された測位信号に対して、第１の
受信部と第２の受信部とで、逆拡散用の擬似ランダム符
号の発生位相を異ならせて、衛星からの測位信号のサー
チを行うことで、サーチ時に測位信号を正確に復調でき
るようになるまでの時間を短縮することができ、測位に
要する時間が短縮できると共に、捕捉された測位信号を
一時的に見失った場合の再捕捉が迅速にできる。

【００６０】また、同じ衛星から送信された測位信号に
対して、上記第１の受信部と上記第２の受信部とで、逆
拡散により復調できたと判断する閾値のレベルを異なら
せて、衛星からの測位信号のサーチを行うことで、何ら
かの要因で第１の受信部で得られなくなった場合でも、
第２の受信部で得られた受信データでバックアップさ
れ、測位できなくなる可能性が低くなり、測位率を向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の例を示す構成図であ
る。

【図２】一実施の形態の例の信号受信状態を示す説明図
である。

【図３】一実施の形態の例のチャンネル割当て処理を示
すフローチャートである。

【図４】本発明の他の実施の形態の例による処理（集中
捜索処理）を示すフローチャートである。

【図５】本発明の他の実施の形態の例による処理（全チ
ャンネルを使用したサーチ処理）を示すフローチャート
である。

【符号の説明】

１０ＧＰＳ受信機、１１アンテナ、２１ＰＮ符号
復調器、２２ＰＮ符号発生器、２４混合器、２５
電圧制御発振器（ＶＣＯ）、２６ＰＳＫ復調器、２７
演算処理部、２８表示部、１０１チャンネル１の
復調部、１０２チャンネル２の復調部、１０３チャン
ネル３の復調部、１０４チャンネル４の復調部、１０
５チャンネル５の復調部、１０６チャンネル６の復
調部、１０７チャンネル７の復調部、１０８チャン
ネル８の復調部、１０９チャンネル９の復調部、１１
０チャンネル１０の復調部、１１１チャンネル１１
の復調部、１１２チャンネル１２の復調部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】それぞれ異なる衛星より、それぞれの衛
星毎に異なる擬似ランダム符号で拡散されて送信される
複数の測位信号を受信し、受信したそれぞれの測位信号
に含まれる情報を上記拡散された符号と同じ擬似ランダ
ム符号で逆拡散して復調し、復調したそれぞれの情報を
解析して現在位置を測位する測位信号受信機において、それぞれの衛星からの測位信号を、各測位信号毎に個別
に受信処理及び復調処理して、それぞれの衛星からの上
記情報を得る第１の受信部と、上記第１の受信部で受信している衛星の中で、仰角が高
い方から順に複数の衛星を選択し、それぞれ個別に受信
処理及び復調処理して、選択された衛星からの上記情報
を得る第２の受信部と、上記第１及び第２の受信部で得られた情報の内、測位に
必要な情報を使用して現在位置を測位する演算処理部
と、を備えたことを特徴とする測位信号受信機。
【請求項２】同じ衛星から送信された測位信号に対し
て、上記第１の受信部と上記第２の受信部とで、逆拡散
用の擬似ランダム符号の発生位相を異ならせて、衛星か
らの測位信号のサーチを行うことを特徴とする請求項１
記載の測位信号受信機。
【請求項３】同じ衛星から送信された測位信号に対し
て、上記第１の受信部と上記第２の受信部とで、逆拡散
により復調できたと判断する閾値のレベルを異ならせ
て、衛星からの測位信号のサーチを行うことを特徴とす
る請求項１記載の測位信号受信機。