JPS6113832A - スペクトラム拡散信号復調装置 - Google Patents
スペクトラム拡散信号復調装置Info
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- JPS6113832A JPS6113832A JP59134174A JP13417484A JPS6113832A JP S6113832 A JPS6113832 A JP S6113832A JP 59134174 A JP59134174 A JP 59134174A JP 13417484 A JP13417484 A JP 13417484A JP S6113832 A JPS6113832 A JP S6113832A
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- frequency
- doppler shift
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/69—Spread spectrum techniques
- H04B1/707—Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はスペクトラム拡散信号復調装置に関し、特にＧ
ＰＳシステム（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ
５ｙｓｔｅ蒙）を用いた測位システム、時刻情報伝送
システム等において人工衛星から送信されたデータ信号
を復調する場合に適用して好適なものである。
ＰＳシステム（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ
５ｙｓｔｅ蒙）を用いた測位システム、時刻情報伝送
システム等において人工衛星から送信されたデータ信号
を復調する場合に適用して好適なものである。
ＧＰＳシステムは人工衛星から地上に送られてくる位置
情報、時間情報などのデータ信号を観測点において受信
し、５核観測点の位置、時刻等を受信したデータに基づ
いて正確に知ることができるように計画されたシステム
で、第２図に示すように地球の中心を原点とする直角座
標系を考えたときの第１番目の人工衛星５ＡＴｉ （
その位置を（Ｘえ、ｙｔ、ｚ（）とする）と、地球表面
又は上空の一点Ｐ （Ｘ６ ％ ｙＯｓ−Ｚ Ｏ）との
間の距離に関して成立つ式 ・ （Ｘエ −ｘｏ）２ ＋ Ｃｒ２−ｙｏ）”＋
＜Ｚｉ−２０）２ ＝ （（ｔｉ−ｔｏ）×ｃ〕
２ ・・・・・・ （１） に基づいて、未知数ｘ０、ｙｏ、ｚｏ、ｔｏを演算によ
って求めることにより観測点Ｐの位置、時刻を知ること
ができることを原理としたものである。
情報、時間情報などのデータ信号を観測点において受信
し、５核観測点の位置、時刻等を受信したデータに基づ
いて正確に知ることができるように計画されたシステム
で、第２図に示すように地球の中心を原点とする直角座
標系を考えたときの第１番目の人工衛星５ＡＴｉ （
その位置を（Ｘえ、ｙｔ、ｚ（）とする）と、地球表面
又は上空の一点Ｐ （Ｘ６ ％ ｙＯｓ−Ｚ Ｏ）との
間の距離に関して成立つ式 ・ （Ｘエ −ｘｏ）２ ＋ Ｃｒ２−ｙｏ）”＋
＜Ｚｉ−２０）２ ＝ （（ｔｉ−ｔｏ）×ｃ〕
２ ・・・・・・ （１） に基づいて、未知数ｘ０、ｙｏ、ｚｏ、ｔｏを演算によ
って求めることにより観測点Ｐの位置、時刻を知ること
ができることを原理としたものである。
ここでｔ、は人工衛星からデータ信号が送信された時刻
、ｔｏはこのデータ信号を観測点Ｐにおいて受信した時
刻、Ｃは光速である。
、ｔｏはこのデータ信号を観測点Ｐにおいて受信した時
刻、Ｃは光速である。
（１）式を解くためには未知数の数だけ式をたてること
が必要であり、実際上観測点Ｐで同時に当該未知数の数
の人工衛星を観測できるようにするため、多数例えば１
８個の人工衛星が地球を周回するように計画されており
、かくして各衛星からのデータに基づいて必要な式をた
てるようになされている。
が必要であり、実際上観測点Ｐで同時に当該未知数の数
の人工衛星を観測できるようにするため、多数例えば１
８個の人工衛星が地球を周回するように計画されており
、かくして各衛星からのデータに基づいて必要な式をた
てるようになされている。
例えばＧＰＳシステムを測位システムとして用いる場合
は、４つの未知数ｘｏ 、）’Ｏ−、ｚ（１、ｊＯを受
信装置において人工衛星から伝送されてくるデータに基
づいて演算する。これに対してＧＰＳシステムを時刻情
報伝送システム（例えば世界標準時を伝送するための）
として用いる場合には、観測点Ｐの位Ｗ（ｘｏ、ｙ＋、
ｚｏ）を既知として、ｔｏを演算する。
は、４つの未知数ｘｏ 、）’Ｏ−、ｚ（１、ｊＯを受
信装置において人工衛星から伝送されてくるデータに基
づいて演算する。これに対してＧＰＳシステムを時刻情
報伝送システム（例えば世界標準時を伝送するための）
として用いる場合には、観測点Ｐの位Ｗ（ｘｏ、ｙ＋、
ｚｏ）を既知として、ｔｏを演算する。
ところでＧＰＳシステムにおいて使用される信号はＢＰ
ＳＫ信号（ｂｉｎａｒｙ ｐｈａｓｅ ５ｈｉｆｔ ｋ
ｅｙｉｎｇ信号）を疑似雑音信号（これをＰＮ信号と呼
ぶ）によって変調することによりスペクトラム拡散され
た信号でなる。かかるスペクトラム拡散信号を受信装置
側において復調するために従来第３図に示す構成の複画
回路が提案されていた。
ＳＫ信号（ｂｉｎａｒｙ ｐｈａｓｅ ５ｈｉｆｔ ｋ
ｅｙｉｎｇ信号）を疑似雑音信号（これをＰＮ信号と呼
ぶ）によって変調することによりスペクトラム拡散され
た信号でなる。かかるスペクトラム拡散信号を受信装置
側において復調するために従来第３図に示す構成の複画
回路が提案されていた。
第３図の受信装置は測位システムに用いられるもので、
４つの未知数すなわち観測点の位Ｎ （ＸＯ１ｙＯ％Ｚ
Ｏ）とデータの受信時刻ｔ０とを解くための第１〜第４
チヤンネルデータ受信回路ＤＴＲ１−ＤＴＲ４を有する
。
４つの未知数すなわち観測点の位Ｎ （ＸＯ１ｙＯ％Ｚ
Ｏ）とデータの受信時刻ｔ０とを解くための第１〜第４
チヤンネルデータ受信回路ＤＴＲ１−ＤＴＲ４を有する
。
すなわちＧＰＳシステムにおいて、人工衛星はＬバンド
に属する周波数１．５７５４２ （ＧＨｚ）及び１゜
２２７６ （ＧＨｚ）の搬送波を、クロック周波数が１
０．２３ （ＭＨｚ）のＰコード及び１．０２３
（ＭＨｚ）のＣ／Ａコードを用いてスペクトラム拡散し
た信号を送信する。
に属する周波数１．５７５４２ （ＧＨｚ）及び１゜
２２７６ （ＧＨｚ）の搬送波を、クロック周波数が１
０．２３ （ＭＨｚ）のＰコード及び１．０２３
（ＭＨｚ）のＣ／Ａコードを用いてスペクトラム拡散し
た信号を送信する。
ここでＰコード及びＣ／Ａコードは１０２３ （チップ
／ ｍ ｓ ）の疑似雑音信号（これをＰＮ信号と呼ぶ
）でなり、データは５０（ｂｐｓ）のＢＰＳＫ信号をＰ
コード及びＣ／Ａコードに転換して伝送される。
／ ｍ ｓ ）の疑似雑音信号（これをＰＮ信号と呼ぶ
）でなり、データは５０（ｂｐｓ）のＢＰＳＫ信号をＰ
コード及びＣ／Ａコードに転換して伝送される。
かくして各衛星から送信されるデータは、各衛星゛の座
標位置データ、及び関連して地球を回っている他の衛星
の位置データと共に、所定時間間隔（すなわち０６６秒
間隔で人工衛星に搭載されている安定度の高い原子時計
（これをサテライト時計と呼ぶ）に基づいて決まる時間
系（これをサテライト時間系と呼ぶ）の時刻データ及び
このサテライト時間系とＧＰＳ時間系との偏差データな
どを含んでなる。
標位置データ、及び関連して地球を回っている他の衛星
の位置データと共に、所定時間間隔（すなわち０６６秒
間隔で人工衛星に搭載されている安定度の高い原子時計
（これをサテライト時計と呼ぶ）に基づいて決まる時間
系（これをサテライト時間系と呼ぶ）の時刻データ及び
このサテライト時間系とＧＰＳ時間系との偏差データな
どを含んでなる。
衛星からデータ信号が送信された時刻ｔ！はサテライト
時間系の時刻を表すデータとして衛星から観測点に伝送
されて来る。このデータＤＴは第３図に示すように所定
時間間隔例えば６秒間隔で同期信号パターン５ＹＮＣを
含み、この同期信号パターン５ＹＮＣに続いて当該同期
信号パターンの送信時刻を表す２カウントデータが挿入
され、これに続いて当該衛星の位置、他の衛星の位置な
どのデータ（Ａｌｍａｎａｃ Ｄａｔａ ） ＤＡＴＡ
が挿入される。
時間系の時刻を表すデータとして衛星から観測点に伝送
されて来る。このデータＤＴは第３図に示すように所定
時間間隔例えば６秒間隔で同期信号パターン５ＹＮＣを
含み、この同期信号パターン５ＹＮＣに続いて当該同期
信号パターンの送信時刻を表す２カウントデータが挿入
され、これに続いて当該衛星の位置、他の衛星の位置な
どのデータ（Ａｌｍａｎａｃ Ｄａｔａ ） ＤＡＴＡ
が挿入される。
第３図の実施例の測位装置の場合、搬送波周波数１．５
７５４２ （ＧＨｚ）の信号をアンテナ１によって受
信し、周波数変換回路２において周波数７５．４２（Ｍ
Ｈｚ）の第１中間周波信号ＦＩ＋に変換した後掛算回路
３に与える。掛算回路３には局部発振回路４において発
生された周波数６４．７２ （ＭＨｚ）の周波数出力
ＬＯ，が与えられ、その出力端に得られる周波数１０．
７ （ＭＨｚ）の第２中間周波信号ＦＩＸを比較的広い
通過帯域をもつバンドパスフィルタ５を通じて第１〜第
４チヤンネルデータ受信回路ＤＴＲ１〜ＤＴＲ４の第２
の掛算回路６に与える。
７５４２ （ＧＨｚ）の信号をアンテナ１によって受
信し、周波数変換回路２において周波数７５．４２（Ｍ
Ｈｚ）の第１中間周波信号ＦＩ＋に変換した後掛算回路
３に与える。掛算回路３には局部発振回路４において発
生された周波数６４．７２ （ＭＨｚ）の周波数出力
ＬＯ，が与えられ、その出力端に得られる周波数１０．
７ （ＭＨｚ）の第２中間周波信号ＦＩＸを比較的広い
通過帯域をもつバンドパスフィルタ５を通じて第１〜第
４チヤンネルデータ受信回路ＤＴＲ１〜ＤＴＲ４の第２
の掛算回路６に与える。
ここで第１〜第４チヤンネルデータ受信回路ＤＴＲＩ〜
ＤＴＲ４は４つの衛星からデータをそれぞれ受信するこ
とによって、上述の（１）式に基づく４つの式をたてる
ことができるようになされている。各受信回路ＤＴＲ１
〜ＤＴＲ４は互いに同一構成を有し、従って以下第１チ
ヤンネルの受信回路ＤＴＲ１によって構成を説明する。
ＤＴＲ４は４つの衛星からデータをそれぞれ受信するこ
とによって、上述の（１）式に基づく４つの式をたてる
ことができるようになされている。各受信回路ＤＴＲ１
〜ＤＴＲ４は互いに同一構成を有し、従って以下第１チ
ヤンネルの受信回路ＤＴＲ１によって構成を説明する。
この第２の掛算回路６は衛星から伝送されてくるスペク
トラム拡散されたデータ信号をＰＮ信号発生回路７から
発生されるＰＮ信号ＰＮＳを第２中間周波信号Ｆ１．と
乗算することによって逆拡散処理を行うもので、ＰＮ信
号ＰＮＳは第２中間周波信号Ｆ１．にＰＮ信号として含
まれているＣ／Ａコードと同様に１０２３ （チップ／
ｍ ｓ ）のコード信号でなる。
トラム拡散されたデータ信号をＰＮ信号発生回路７から
発生されるＰＮ信号ＰＮＳを第２中間周波信号Ｆ１．と
乗算することによって逆拡散処理を行うもので、ＰＮ信
号ＰＮＳは第２中間周波信号Ｆ１．にＰＮ信号として含
まれているＣ／Ａコードと同様に１０２３ （チップ／
ｍ ｓ ）のコード信号でなる。
ここで各衛星にはそれぞれ特有のバイナリ−パターンの
Ｃ／Ａコードが割当てられており、ＰＮ信号発生回路７
はすべての衛星（例えば１８個の衛星）にそれぞれ割当
てられたＣ／ＡコードパターンをもつＰＮ信号ＰＮＳを
ＣＰＵ８の制御の下に選択的に発生できるようになされ
ている。
Ｃ／Ａコードが割当てられており、ＰＮ信号発生回路７
はすべての衛星（例えば１８個の衛星）にそれぞれ割当
てられたＣ／ＡコードパターンをもつＰＮ信号ＰＮＳを
ＣＰＵ８の制御の下に選択的に発生できるようになされ
ている。
かくして第２中間周波信号ＦＩＸに含まれているＰＮ信
号の位相がＰＮ信号発生回路７において発生されたＰＮ
信号ＰＮＳと相関がとれたとき掛算回路６の出力端に高
い信号レベルの逆拡散出力信号ＤＫＮが得られ、これが
第３の掛算回路９に与えられる。
号の位相がＰＮ信号発生回路７において発生されたＰＮ
信号ＰＮＳと相関がとれたとき掛算回路６の出力端に高
い信号レベルの逆拡散出力信号ＤＫＮが得られ、これが
第３の掛算回路９に与えられる。
掛算回路９にはドツプラーシフトロック用電圧制御型発
振器（ＶＣＯ）１０の出力Ｓ１が与えられ、これにより
出力端に周波数４５５（ｋＨｚ）の位相シフトキーイン
グ信号ＰＳＳが送出される。
振器（ＶＣＯ）１０の出力Ｓ１が与えられ、これにより
出力端に周波数４５５（ｋＨｚ）の位相シフトキーイン
グ信号ＰＳＳが送出される。
この位相シフトキーイング信号ＰＳＳは狭い通過帯＋Ｉ
Ｕ（例えば±１ （ｋＨｚ）程度）をもつバンドパス
フィルタ１１に与えられて相関がとれたとき得られる逆
拡散出力信号ＤＫＮを例えばコスタスループで構成され
た復調回路１２に与える。その結果復調回路１２の出力
端に５０ （ｂｐｓ）の受信データＬＤＡが復調されて
得られ、ＣＰＬＩ８に送込まれる。
Ｕ（例えば±１ （ｋＨｚ）程度）をもつバンドパス
フィルタ１１に与えられて相関がとれたとき得られる逆
拡散出力信号ＤＫＮを例えばコスタスループで構成され
た復調回路１２に与える。その結果復調回路１２の出力
端に５０ （ｂｐｓ）の受信データＬＤＡが復調されて
得られ、ＣＰＬＩ８に送込まれる。
ＣＰＵ８は受信データＬＤＡに基づいてキャリアを再生
することにより衛星の軌道上の位置及び受信装置間の相
対的位置変化、又は衛星の搬送周波数と局部発振回路４
の発振周波数との相対的ずれの変化に応じてドツプラー
シフトロック用ｖＣ０１０の発振周波数を制御し、かく
して受信信号の中心周波数がドツプラー効果によってシ
フトしても、位相シフトキーイング信号ＰＳＳの周波数
をほぼ４５５ （ｋｌｌｚ）に制御できるようにする。
することにより衛星の軌道上の位置及び受信装置間の相
対的位置変化、又は衛星の搬送周波数と局部発振回路４
の発振周波数との相対的ずれの変化に応じてドツプラー
シフトロック用ｖＣ０１０の発振周波数を制御し、かく
して受信信号の中心周波数がドツプラー効果によってシ
フトしても、位相シフトキーイング信号ＰＳＳの周波数
をほぼ４５５ （ｋｌｌｚ）に制御できるようにする。
かくシテ復調回路１２−ＣＰＵ８−ＶＣＯＩ Ｏ−掛算
回路９によってドツプラーシフトロックループが形成さ
れる。
回路９によってドツプラーシフトロックループが形成さ
れる。
一方バンドバスフィルタ１１の出力端に得られる位相シ
フトキーイング信号はエンベロープ検出回路１３に与え
られ、その検出出力ＥＮＶがローパスフィルタ１４を通
じてＰＮロック用ＶＣＯＩ５に発振周波数制御信号Ｃ０
ＮＴとして与えられる。
フトキーイング信号はエンベロープ検出回路１３に与え
られ、その検出出力ＥＮＶがローパスフィルタ１４を通
じてＰＮロック用ＶＣＯＩ５に発振周波数制御信号Ｃ０
ＮＴとして与えられる。
Ｐ Ｎ ｏ ｙ７り用ＶＣＯ１５は制御信号Ｃ０ＮＴ（
７）変化に応じて発振周波数が変化する第１の発振回路
を有すると共に、所定の周波数で発振する第２の発振回
路を有し、ＣＰＵ８からスライドモード信号５ＬＩＤが
与えられたとき第２の発振回路を用いて所定の周波数の
発振周波数出力ｓ２をＰＮ信号発生回路７に与える。こ
のときＰＮ信号ＰＮＳの周波数が受信信号に含まれてい
るＰＮ信号の周波数に対して所定周波数だけずれること
により、ＰＮ信号ＰＮＳの位相が受信信号に含まれてい
るＰＮ信号に対して連続的に位相がずれて行くような動
作モードが得られる。このときエンベロープ検出回路１
３のエンベロープ検出出力ＥＮＶは第４図に示すように
ＰＮ信号ＰＮＳと受信信号に含まれているＰＮ信号との
相関がとれたとき三角波形状に立上るピーク波形を呈し
、それ以外の相関がない区間においては小さい信号レベ
ルになる。
７）変化に応じて発振周波数が変化する第１の発振回路
を有すると共に、所定の周波数で発振する第２の発振回
路を有し、ＣＰＵ８からスライドモード信号５ＬＩＤが
与えられたとき第２の発振回路を用いて所定の周波数の
発振周波数出力ｓ２をＰＮ信号発生回路７に与える。こ
のときＰＮ信号ＰＮＳの周波数が受信信号に含まれてい
るＰＮ信号の周波数に対して所定周波数だけずれること
により、ＰＮ信号ＰＮＳの位相が受信信号に含まれてい
るＰＮ信号に対して連続的に位相がずれて行くような動
作モードが得られる。このときエンベロープ検出回路１
３のエンベロープ検出出力ＥＮＶは第４図に示すように
ＰＮ信号ＰＮＳと受信信号に含まれているＰＮ信号との
相関がとれたとき三角波形状に立上るピーク波形を呈し
、それ以外の相関がない区間においては小さい信号レベ
ルになる。
ＣＰＵ８はエンベロープ検出信号ＥＮＶがピーク値に立
上ったときこれを横切るようなスレシホールドレベルＬ
ｔｈを有し、エンベロープ検出信号ＥＮＶがこのスレシ
ホールドレベルＩ−ｔｈを越えない状態のときスライド
モード信号５ＬＩＤ−ｔ−ＰＮロック用ＶＣＯ１５に与
えることによってこのスライドモード状態を維持させる
。これに対してエンベロープ検出信号ＥＮＶがスレシホ
ールドレベるＬＬｈを越えたときスライドモード信号５
ＬＩＤを消失させる。
上ったときこれを横切るようなスレシホールドレベルＬ
ｔｈを有し、エンベロープ検出信号ＥＮＶがこのスレシ
ホールドレベルＩ−ｔｈを越えない状態のときスライド
モード信号５ＬＩＤ−ｔ−ＰＮロック用ＶＣＯ１５に与
えることによってこのスライドモード状態を維持させる
。これに対してエンベロープ検出信号ＥＮＶがスレシホ
ールドレベるＬＬｈを越えたときスライドモード信号５
ＬＩＤを消失させる。
スライドモード信号５ＬＩＤが消失状態になると、ＰＮ
ロツタ用ＶＣＯＩ５は制御信号Ｃ０ＮＴに応じて第１の
発振回路を用いてその出力を発振周波数出力Ｓ２として
送出する状態に切換ねる。
ロツタ用ＶＣＯＩ５は制御信号Ｃ０ＮＴに応じて第１の
発振回路を用いてその出力を発振周波数出力Ｓ２として
送出する状態に切換ねる。
この制御モード状態においては、ＰＮ信号ＰＮＳの位相
と受信信号に含まれているＰＮ信号の位相とが僅かにず
れて両者の相関が外れて行くと、これに応じてエンベロ
ープ検出回路１３の検出出力ＥＮＶのレベルが変化して
ＰＮロツタ用ＶＣＯＩ５の発振周波数を修正する。その
結果ＰＮ信号ＰＮＳの位相が受信信号に含まれているＰ
Ｎ信号の位相に追従する状態に制御され、かくして相関
がとれた状態を維持するようになされている。
と受信信号に含まれているＰＮ信号の位相とが僅かにず
れて両者の相関が外れて行くと、これに応じてエンベロ
ープ検出回路１３の検出出力ＥＮＶのレベルが変化して
ＰＮロツタ用ＶＣＯＩ５の発振周波数を修正する。その
結果ＰＮ信号ＰＮＳの位相が受信信号に含まれているＰ
Ｎ信号の位相に追従する状態に制御され、かくして相関
がとれた状態を維持するようになされている。
このようにして、エンベロープ検出回路１３−ローパス
フィルタ１４及びＣＰＵ８−ＰＮロツタ用ＶＣＯ１５−
Ｆ’Ｎ信号発生回路７−掛算回路６のループによってＰ
Ｎロックループが形成される。
フィルタ１４及びＣＰＵ８−ＰＮロツタ用ＶＣＯ１５−
Ｆ’Ｎ信号発生回路７−掛算回路６のループによってＰ
Ｎロックループが形成される。
第３図の構成においてＰＮロックループの動作によって
ＰＮ信号発生回路７のＰＮ信号ＰＮＳと相関をも一つＰ
Ｎ受信信号だけが高い信月しベルのエンベロープをもつ
位相シフトキーイング信号ＰＳＳを発生できるか、この
位相シフトキーイング信号ＰＳＳがさらに狭帯域のバン
ドパスフィルタ１１を通過することによって、妨害信号
成分のエネルギーを圧縮できることになり、かくしてＣ
／Ｎの良い復調回路を実現し得る。
ＰＮ信号発生回路７のＰＮ信号ＰＮＳと相関をも一つＰ
Ｎ受信信号だけが高い信月しベルのエンベロープをもつ
位相シフトキーイング信号ＰＳＳを発生できるか、この
位相シフトキーイング信号ＰＳＳがさらに狭帯域のバン
ドパスフィルタ１１を通過することによって、妨害信号
成分のエネルギーを圧縮できることになり、かくしてＣ
／Ｎの良い復調回路を実現し得る。
復調回路１２において復調されたデータＬＤＡはＣＰＵ
８において必要に応じて演算処理され、その結果得られ
た位置情報か表示装置２１において表示される。
８において必要に応じて演算処理され、その結果得られ
た位置情報か表示装置２１において表示される。
ところで位相シフトキーインク信号ＰＳＳの周波数がバ
ンドパスフィルタ１１の通過帯域の範囲で変化したとき
これを補正する機能をドツプラーシフトロック用ＶＣＯ
ＩＯが果たまためには、このＶＣＯＩＯの制御動作範囲
をバンドパスフィルタ１１の通過帯域より広い周波数範
囲に選定しなければならない。
ンドパスフィルタ１１の通過帯域の範囲で変化したとき
これを補正する機能をドツプラーシフトロック用ＶＣＯ
ＩＯが果たまためには、このＶＣＯＩＯの制御動作範囲
をバンドパスフィルタ１１の通過帯域より広い周波数範
囲に選定しなければならない。
しかしこの観点からＶＣＯＩＯの制御動作範囲を大きく
取ると、なんらかの原因によってＶＣＯｌｏに対する制
御電圧が逆拡散出力信号ＤＫＮの周波数に対して大きく
ずれたような場合には、位相シフトキーイング信号ＰＳ
Ｓの周波数がバンドパスフィルタ１１の通過帯域から外
れるほど大きく偏移してしまうおそれがある。この状態
になると、ＣＰＵａがたとえスライドモード信号Ｓ Ｌ
ＩＤを出力しても、位相シフトキーイング信号がバン
ドパスフィルタ１１を通過できないので、エンベロープ
検出回路１３の出力端には第４図について上述した三角
波形のピークが発生しなくなり、結局ＰＮロック状態を
得ることができなくなる不都合がある。
取ると、なんらかの原因によってＶＣＯｌｏに対する制
御電圧が逆拡散出力信号ＤＫＮの周波数に対して大きく
ずれたような場合には、位相シフトキーイング信号ＰＳ
Ｓの周波数がバンドパスフィルタ１１の通過帯域から外
れるほど大きく偏移してしまうおそれがある。この状態
になると、ＣＰＵａがたとえスライドモード信号Ｓ Ｌ
ＩＤを出力しても、位相シフトキーイング信号がバン
ドパスフィルタ１１を通過できないので、エンベロープ
検出回路１３の出力端には第４図について上述した三角
波形のピークが発生しなくなり、結局ＰＮロック状態を
得ることができなくなる不都合がある。
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、ドツプラ
ーシフトロック用ＶＣＯＩＯの制御動作範囲を比較的広
く取ってもＰＮロツタ状態が得られなくなる上述の不都
合が発生しないようにしたスペクトラフ１拡散信号復調
装置を提案しようとするものである。
ーシフトロック用ＶＣＯＩＯの制御動作範囲を比較的広
く取ってもＰＮロツタ状態が得られなくなる上述の不都
合が発生しないようにしたスペクトラフ１拡散信号復調
装置を提案しようとするものである。
かかる目的を達成するため本発明においては、スペクト
ラム拡散信号でなる受信信号に含まれているＰＮ信号と
の相関をとって逆拡散出力信号を得た後この状態を維持
するＰＮロックループと、逆拡散出力信号に基づいて得
られる変換入力信号に生ずるドツプラーシフトを補正す
ると共に狭帯域のバンドパスフィルタを通過させてデー
タを復調させるドツプラーシフトロックループとを設け
、ドツプラーシフトロックループは復調データのキャリ
アの周波数の変化に応じて発振周波数が制御されるドツ
プラーシフトロック用ｖｃｏｔ−具え、このドツプラー
シフトロック用■ＣＯの発振周波数を、バンドパスフィ
ルタの出力信号の信号レベルが所定のスレシホールドレ
ベル以下になったとき発振周波数を制御周波数範囲内の
所定値に固定させ番ように、切換制御することによって
、変換入力信号がバンドパスフィルタを通過できるよう
な状態を強制的に保持させる。
ラム拡散信号でなる受信信号に含まれているＰＮ信号と
の相関をとって逆拡散出力信号を得た後この状態を維持
するＰＮロックループと、逆拡散出力信号に基づいて得
られる変換入力信号に生ずるドツプラーシフトを補正す
ると共に狭帯域のバンドパスフィルタを通過させてデー
タを復調させるドツプラーシフトロックループとを設け
、ドツプラーシフトロックループは復調データのキャリ
アの周波数の変化に応じて発振周波数が制御されるドツ
プラーシフトロック用ｖｃｏｔ−具え、このドツプラー
シフトロック用■ＣＯの発振周波数を、バンドパスフィ
ルタの出力信号の信号レベルが所定のスレシホールドレ
ベル以下になったとき発振周波数を制御周波数範囲内の
所定値に固定させ番ように、切換制御することによって
、変換入力信号がバンドパスフィルタを通過できるよう
な状態を強制的に保持させる。
〔実施例〕
以下１面について本発明の一実施例を詳述する。
第３図との対応部分に同一符号を付して第１図に示すよ
うに、ＣＰＵ８はドツプラーシフトロック用ＶＣＯＩＯ
に対する制御信号ＤＰＣとしてエンベロープ出力確認信
号ＥＶＨによって切換制御されるスイッチ手段２５を含
んでなる。
うに、ＣＰＵ８はドツプラーシフトロック用ＶＣＯＩＯ
に対する制御信号ＤＰＣとしてエンベロープ出力確認信
号ＥＶＨによって切換制御されるスイッチ手段２５を含
んでなる。
このスイッチ手段２５はエンベロープ検出回路１３の検
出出力ＥＮＶが、第４図について上述したスレシホール
ドレベルＬいを越えているときノーマル制御信号ＮＯＲ
を選択して制御信号ＤＰＣとして送出する。このノーマ
ル制御信号ＮＯＲは第３図について上述したと同様にｃ
ｐｕｓが受信データＬＤＡに基づいて衛星の軌道上の位
置及び受信装置間の相対的位置変化、又は衛星の搬送周
波数と局部発振図９４の発振゛周波数との相対的ずれの
変化などに応じて、位相シフトキーイング信号ｐｓｓの
周波数が変動したときこの変動を打消すような内容をも
つ。
出出力ＥＮＶが、第４図について上述したスレシホール
ドレベルＬいを越えているときノーマル制御信号ＮＯＲ
を選択して制御信号ＤＰＣとして送出する。このノーマ
ル制御信号ＮＯＲは第３図について上述したと同様にｃ
ｐｕｓが受信データＬＤＡに基づいて衛星の軌道上の位
置及び受信装置間の相対的位置変化、又は衛星の搬送周
波数と局部発振図９４の発振゛周波数との相対的ずれの
変化などに応じて、位相シフトキーイング信号ｐｓｓの
周波数が変動したときこの変動を打消すような内容をも
つ。
これに対してスイッチ手段２５はエンベロープ検出回路
１３の検出出力ＥＮＶがスレシホールドレベルＬいより
低いとき、エンベロープ出力ｆｉ！ｍ（Ｒ−号Ｅ Ｖ
Ｈが得られないことにより強制制御信号ＲＥＦ−ｔ−選
択して制御信号Ｄ Ｉ） Ｃとして送出する。
１３の検出出力ＥＮＶがスレシホールドレベルＬいより
低いとき、エンベロープ出力ｆｉ！ｍ（Ｒ−号Ｅ Ｖ
Ｈが得られないことにより強制制御信号ＲＥＦ−ｔ−選
択して制御信号Ｄ Ｉ） Ｃとして送出する。
強制制御信号ＲＥＦはドツプラーシフトロック用ＶＣＯ
ＩＯをその中心周波数で発振動作させるような値に予め
選定される。
ＩＯをその中心周波数で発振動作させるような値に予め
選定される。
以上の構成において、動作開始時ＣＰＵ８は第６図のス
テップＳＰＩにおいてドツプラーシフトロック用ＶＣＯ
ＩＯ及びＰＮロック用ＶＣＯ１５の制御プログラムに入
る。
テップＳＰＩにおいてドツプラーシフトロック用ＶＣＯ
ＩＯ及びＰＮロック用ＶＣＯ１５の制御プログラムに入
る。
すなわち、まず初期立上り時ＣＰＵ８はステップＳＰ、
２においてエンベロープ検出回路１３の検出出力Ｆ、
Ｎ ＶがスレシホールドレベルＬｔｈ（第４図）を越え
ていないので、エンベロープ出力ｈｅ ｉｔ信号ＥＶＨ
を発生させない状態になる。そこでスイッチ手段２５は
強制制御信号ＲＥＦをドツプラーシフトロック用ＶＣＯ
ＩＯに対する制御信号Ｄｐｃとして送出する。
２においてエンベロープ検出回路１３の検出出力Ｆ、
Ｎ ＶがスレシホールドレベルＬｔｈ（第４図）を越え
ていないので、エンベロープ出力ｈｅ ｉｔ信号ＥＶＨ
を発生させない状態になる。そこでスイッチ手段２５は
強制制御信号ＲＥＦをドツプラーシフトロック用ＶＣＯ
ＩＯに対する制御信号Ｄｐｃとして送出する。
このとき強制制御信号ＲＥＦがドツプラーシフトロック
用ＶＣＯＩＯの制御周波数範囲ＶＣＯｆ（第５図）の中
心周波数ｆ０でドツプラーシフトロック用ＶＣＯＩＯが
発振動作をするような制御信号ＤＰＣを与える。
用ＶＣＯＩＯの制御周波数範囲ＶＣＯｆ（第５図）の中
心周波数ｆ０でドツプラーシフトロック用ＶＣＯＩＯが
発振動作をするような制御信号ＤＰＣを与える。
これと共にＣＰＵ８はＰ Ｎ ｏ ツク用ＶＣＯ１５に
対してスライドモード信号５ＬＩＤを与え、これにより
ＰＮ信号発生回路７のＰＮ信号ＰＮＳが受信信号のＰＮ
信号と相関がとれたときエンベロープ検出回路１３の検
出出力ＥＮＶにピークが発生するような波形（第４図）
を得ることができる状態に制御する。
対してスライドモード信号５ＬＩＤを与え、これにより
ＰＮ信号発生回路７のＰＮ信号ＰＮＳが受信信号のＰＮ
信号と相関がとれたときエンベロープ検出回路１３の検
出出力ＥＮＶにピークが発生するような波形（第４図）
を得ることができる状態に制御する。
この状態においてＣＰＵ８はステップＳＰ３に移ってエ
ンベロープ検出回路１３の検出出力ＥＮＶを取込み、続
くステップＳＰ４においてこのエンベロープ検出出力Ｅ
ＮＶがスレシホールドレベルしいより高くなったか否か
の判断を行う。ステップＳＰ４において否定結果が得ら
れると、ＣＰＵ８はステップＳＰ３に戻って再度エンベ
ロープ検出信号ＥＮＶを取込んでステップＳＰ４におけ
る判定動作を繰返す。
ンベロープ検出回路１３の検出出力ＥＮＶを取込み、続
くステップＳＰ４においてこのエンベロープ検出出力Ｅ
ＮＶがスレシホールドレベルしいより高くなったか否か
の判断を行う。ステップＳＰ４において否定結果が得ら
れると、ＣＰＵ８はステップＳＰ３に戻って再度エンベ
ロープ検出信号ＥＮＶを取込んでステップＳＰ４におけ
る判定動作を繰返す。
やがてステップＳＰ４においてエンベロープ検出回路１
３の検出出力ＥＮＶがスレシホールドレベルＬいを越え
たことを確認すると、ＣＰＵ８は次のステップＳＰ５に
移ってエンベロープ出力確認信号ＥＶＨを発生すること
によってノーマル制御信号ＮＯＲをスイッチ手段２５か
ら制御信号ＤＰＣとしてドツプラーシフトロック用ＶＣ
ＯＩＯに送出させる。
３の検出出力ＥＮＶがスレシホールドレベルＬいを越え
たことを確認すると、ＣＰＵ８は次のステップＳＰ５に
移ってエンベロープ出力確認信号ＥＶＨを発生すること
によってノーマル制御信号ＮＯＲをスイッチ手段２５か
ら制御信号ＤＰＣとしてドツプラーシフトロック用ＶＣ
ＯＩＯに送出させる。
これと共にＣＰＵ８はＰＮロック用ＶＣＯＩ５に今まで
送出していたスライドモード信号５ＬＩＤを消失させ、
これにより制御モードに入るべきことをＰＮロック用Ｖ
ＣＯ１５に命令する。この、！：きＰＮロック用ＶＣＯ
１５は、エンベロープ検出出力ＥＮＶに基づいてローパ
スフィルタ１４において得られる制御信号Ｃ０ＮＴによ
って、エンベロープ検出出力ＥＮＶの変化を打消すよう
に発振周波数を変更制御される。
送出していたスライドモード信号５ＬＩＤを消失させ、
これにより制御モードに入るべきことをＰＮロック用Ｖ
ＣＯ１５に命令する。この、！：きＰＮロック用ＶＣＯ
１５は、エンベロープ検出出力ＥＮＶに基づいてローパ
スフィルタ１４において得られる制御信号Ｃ０ＮＴによ
って、エンベロープ検出出力ＥＮＶの変化を打消すよう
に発振周波数を変更制御される。
この状態においてはドツプラーシフトロック用ＶＣＯＩ
Ｏは強制制御信号ＲＥＦに基づいて中心周波数ｆｏ
（第５図）に固定された状態から開放されて位相シフト
キーイング信号Ｐｓｓの周波数をバンドパスフィルタ１
１の通過帯域内に維持するような制御動作を行う。
Ｏは強制制御信号ＲＥＦに基づいて中心周波数ｆｏ
（第５図）に固定された状態から開放されて位相シフト
キーイング信号Ｐｓｓの周波数をバンドパスフィルタ１
１の通過帯域内に維持するような制御動作を行う。
このようにドツプラーシフトロック用ｖｃｏ ｉＯ及び
ＰＮロツタ用ＶＣＯ１５が強制的に設定された状態から
ノーマル制御状態に移る際に、位相シフトキーイング信
号ＰＳＳの周波数は、ＶＣｏｌｏの制御電圧がその中心
周波数ｆ０に設定されていたことによりバンドパスフィ
ルタ１１の通過帯域内に維持されているので、ドツプラ
ーシフトロック用ＶＣＯＩＯを含んで形成されているド
ツプラーシフトロックループが正しく入力信号の周波数
に追従動作する状態に移行できる。
ＰＮロツタ用ＶＣＯ１５が強制的に設定された状態から
ノーマル制御状態に移る際に、位相シフトキーイング信
号ＰＳＳの周波数は、ＶＣｏｌｏの制御電圧がその中心
周波数ｆ０に設定されていたことによりバンドパスフィ
ルタ１１の通過帯域内に維持されているので、ドツプラ
ーシフトロック用ＶＣＯＩＯを含んで形成されているド
ツプラーシフトロックループが正しく入力信号の周波数
に追従動作する状態に移行できる。
またＰＮロック用ＶＣＯ１５がスライドモード信号５Ｌ
ＩＤによって制御されている状態においては、位相シフ
トキーイング信号ＰＳＳがバンドパスフィルタ１１を確
実に通過できるように維持されているので、ＣＰＵ８は
必ずピーク波形をもつエンベロープ検出出力ＥＮｖをエ
ンベロープ検出回路１３から得ることができ、これによ
りＰＮロック用ｖＣＯの制御モードの切換えを正しく実
行できる。
ＩＤによって制御されている状態においては、位相シフ
トキーイング信号ＰＳＳがバンドパスフィルタ１１を確
実に通過できるように維持されているので、ＣＰＵ８は
必ずピーク波形をもつエンベロープ検出出力ＥＮｖをエ
ンベロープ検出回路１３から得ることができ、これによ
りＰＮロック用ｖＣＯの制御モードの切換えを正しく実
行できる。
従って第１図の構成によれば、ドツプラーシフトロック
用ＶＣＯＩＯの制御周波数範囲ＶＣＯｆをバンドパスフ
ィルタ１１の通過帯域ΔｆｌｌｌａＸノ２倍の周波数範
囲より広いＶＣＯ回路を用いることができ、従ってこの
ドツプラーシフトロック用ＶＣＯＩＯとして特に精度の
高いものを用いる必要はない。また局部発振回路４につ
いてドツプラーシフトロック用ＶＣＯＩＯの制御周波数
範囲が広く取れる分このＶＣＯｌ ０に要求される安定
度を緩和できる。従ってスペクトラム拡散信号復調装置
の構成を一段と簡易化し得る。
用ＶＣＯＩＯの制御周波数範囲ＶＣＯｆをバンドパスフ
ィルタ１１の通過帯域ΔｆｌｌｌａＸノ２倍の周波数範
囲より広いＶＣＯ回路を用いることができ、従ってこの
ドツプラーシフトロック用ＶＣＯＩＯとして特に精度の
高いものを用いる必要はない。また局部発振回路４につ
いてドツプラーシフトロック用ＶＣＯＩＯの制御周波数
範囲が広く取れる分このＶＣＯｌ ０に要求される安定
度を緩和できる。従ってスペクトラム拡散信号復調装置
の構成を一段と簡易化し得る。
なお上述においては本発明を測位システムに適用した場
合の実施例を述べたが、時刻情報伝送システムについて
も全く同様にして適用し得る。
合の実施例を述べたが、時刻情報伝送システムについて
も全く同様にして適用し得る。
以上のように本発明によれば、逆拡散出力信号ＤＫＮか
ら得られた位相シフトキーイング信号ＰＳＳを比較的狭
い通過帯域を有するバンドパスフィルタを通過させるた
めに用いられるＶＣＯとして、制御周波数範囲がバンド
パスフィルタの通過帯域に対して比較的広い制御周波数
範囲を取ることができるようにしたことにより、比較的
簡易な構成によって確実にスペクトラム拡散信号を復調
できる復調装置を容易に得ることができる。
ら得られた位相シフトキーイング信号ＰＳＳを比較的狭
い通過帯域を有するバンドパスフィルタを通過させるた
めに用いられるＶＣＯとして、制御周波数範囲がバンド
パスフィルタの通過帯域に対して比較的広い制御周波数
範囲を取ることができるようにしたことにより、比較的
簡易な構成によって確実にスペクトラム拡散信号を復調
できる復調装置を容易に得ることができる。
第１図は本発明によるスペクトラム拡散信号復調装置の
一実施例を示すブロック図、第２図はＧＰＳシステムの
原理を示す路線図、第３図は従来考えられていたスペク
トラム拡散信号復調装置を示すブロック図、第４図はス
ライドモードにおけるエンベロープ検出出力を示す信号
波形図、第５図はバンドパスフィルタ１１とドツプラー
シフトロック用ＶＣＯＩＯとの周波数関係を示す路線図
、第６図はＣＰＵ８の動作の説明に供するフローチャー
トである。 １・・・・・・アンテナ・、４・・・・・・局部発振回
路、５．１１・・・・・・バンドパスフィルタ、８・・
・・・・ＣＰＵ、１０・・・・・・ドツプラーシフトロ
ック用ｖＣＯ５１３・・・・・・エンベロープ検出回路
、１５・・・・・・ＰＮロツタ用■ＣＯ５２５・旧・・
スイッチ手段、ＤＴＲ１〜ＤＴＲ４・・・・・・第１〜
第４チヤンネルデータ受信回路。
一実施例を示すブロック図、第２図はＧＰＳシステムの
原理を示す路線図、第３図は従来考えられていたスペク
トラム拡散信号復調装置を示すブロック図、第４図はス
ライドモードにおけるエンベロープ検出出力を示す信号
波形図、第５図はバンドパスフィルタ１１とドツプラー
シフトロック用ＶＣＯＩＯとの周波数関係を示す路線図
、第６図はＣＰＵ８の動作の説明に供するフローチャー
トである。 １・・・・・・アンテナ・、４・・・・・・局部発振回
路、５．１１・・・・・・バンドパスフィルタ、８・・
・・・・ＣＰＵ、１０・・・・・・ドツプラーシフトロ
ック用ｖＣＯ５１３・・・・・・エンベロープ検出回路
、１５・・・・・・ＰＮロツタ用■ＣＯ５２５・旧・・
スイッチ手段、ＤＴＲ１〜ＤＴＲ４・・・・・・第１〜
第４チヤンネルデータ受信回路。
Claims (1)
- スペクトラム拡散信号でなる受信信号に含まれている
ＰＮ信号との相関をとつて逆拡散出力信号を得た後この
状態を維持するＰＮロックループと、上記逆拡散出力信
号に基づいて得られる変換入力信号に生ずるドップラー
シフトを補正すると共に狭帯域のバンドパスフィルタを
通過させてデータを復調させるドップラーシフトロック
ループとを有し、上記ドップラーシフトロックループは
上記復調データのキャリアの周波数の変化に応じて発振
周波数が制御されるドップラーシフトロック用ＶＣＯを
具え、上記ドップラーシフトロック用ＶＣＯの発振周波
数を、上記バンドパスフィルタの出力信号の信号レベル
が所定のスレシホールドレベル以下になつたとき発振周
波数を制御周波数範囲内の所定値に固定させるように、
切換制御することを特徴とするスペクトラム拡散信号復
調装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59134174A JPS6113832A (ja) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | スペクトラム拡散信号復調装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59134174A JPS6113832A (ja) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | スペクトラム拡散信号復調装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6113832A true JPS6113832A (ja) | 1986-01-22 |
| JPH0574971B2 JPH0574971B2 (ja) | 1993-10-19 |
Family
ID=15122170
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59134174A Granted JPS6113832A (ja) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | スペクトラム拡散信号復調装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6113832A (ja) |
-
1984
- 1984-06-29 JP JP59134174A patent/JPS6113832A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0574971B2 (ja) | 1993-10-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |