JPS62269433A - Correlation receiver - Google Patents
Correlation receiverInfo
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- JPS62269433A JPS62269433A JP61112234A JP11223486A JPS62269433A JP S62269433 A JPS62269433 A JP S62269433A JP 61112234 A JP61112234 A JP 61112234A JP 11223486 A JP11223486 A JP 11223486A JP S62269433 A JPS62269433 A JP S62269433A
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Landscapes
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は全地球システム(GPSシステム)において
移動体の位置検出を行なうために用いられる相関受信機
に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a correlation receiver used for detecting the position of a moving object in a global system (GPS system).
従来、18個の人工衛星によって地球全体をカバーし、
そのうちの4個の人工衛星からの電波によって三次元の
位置情報および時刻の情報が得られる、全地球方位シス
テムが提案されている。それぞれの人工衛星はM系列の
擬領ランダム雑音符号と、時刻その他の情報信号とで2
重に変調された1、5ギガヘルツ程度の電波全送出して
いる。また、情報信号と擬似ランダム雑音符号とは同期
している。なお、M系列とはある長さのシフトレジスタ
または遅延素子によって生成される符号系列のうち最長
のもので詳細はジャチック出版「スペクトラム拡散通信
方式J (RlC−Dixon著、立野敏訳)に詳細に
記載されている。Conventionally, 18 artificial satellites covered the entire earth,
A global orientation system has been proposed in which three-dimensional position information and time information can be obtained using radio waves from four of these satellites. Each satellite transmits two signals: an M-sequence pseudo-random noise code and time and other information signals.
It transmits all heavily modulated radio waves of about 1.5 gigahertz. Further, the information signal and the pseudorandom noise code are synchronized. The M sequence is the longest code sequence generated by a shift register or delay element of a certain length, and the details can be found in Jacchik Publishing's ``Spread Spectrum Communication System J'' (by RlC-Dixon, translated by Satoshi Tateno). Are listed.
送出された電波は送信側で使われたものと同一形式の擬
似ランダム雑音符号を用いて相関をとシ、その相関出力
のうち必要な帯域だけをフィルタを介して取出している
。しかし、フィルタ1&介シテ出力される信号は遅延が
ちシ、またその遅延時間も環境条件によって変動する。The transmitted radio waves are correlated using a pseudo-random noise code of the same format as that used on the transmitting side, and only the necessary band of the correlation output is extracted via a filter. However, the signal outputted from the filter 1 and the filter tends to be delayed, and the delay time also varies depending on the environmental conditions.
しかし、送られてきた侶号全もとに時刻を決める必要が
あるので、このように不安定な信号では正確に時刻を決
めることができない。このため従来は、フィルタの前よ
多分岐して特別の検出回路により時刻信号を抽出してい
る。However, since it is necessary to determine the time based on all the signals sent, it is not possible to accurately determine the time with such unstable signals. For this reason, conventionally, the time signal is extracted by a special detection circuit with multiple branches before the filter.
しかしながらこのような従来の方法は、雑音等の妨害に
弱く、耐妨害性を向上させれば処理時間が長くなシ時間
精度を確保できなくなってしまうという問題があった。However, such conventional methods are susceptible to interference such as noise, and if the interference resistance is improved, the processing time becomes long and time accuracy cannot be ensured.
〔問題点を解決するための手段〕
このような問題点を解決するためにこの発明は、復調出
力中の情報信号をもとに複画出力のうち目的とする擬似
ランダム雑音符号の先頭フレームのイニシャルタイミン
グ付近のデータを出力するウィンドコントロール装置ヲ
設け、このウィンドコントロール装置出力と受信側擬似
ランダム雑音符号のイニシャルタイミングとの論理私金
とったものである。[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, the present invention analyzes the first frame of the target pseudorandom noise code of the multiple image output based on the information signal being demodulated and output. A window control device is provided that outputs data near the initial timing, and the logical difference between the output of the window control device and the initial timing of the pseudo-random noise code on the receiving side is obtained.
擬似ランダム雑音符号の各フレームのイニシャルタイミ
ングのうちから、先頭フレームのイニシャルタイミング
が特定できる。The initial timing of the first frame can be identified from among the initial timings of each frame of the pseudorandom noise code.
第1回はこの発明の一実施例を示すブロック図である。 The first part is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
同図において1は入力端子、2は擬似ランダム雑音符号
発生器、3は乗算器、4はバンドパス形のフィルタ、5
はコスタスループ形のPLL。In the figure, 1 is an input terminal, 2 is a pseudo-random noise code generator, 3 is a multiplier, 4 is a bandpass filter, and 5
is a Costas loop type PLL.
6a〜6cは出力端子、Tは移相器、8はウィンドコン
トロール装置、9はアンド回路である。擬似ランタム雑
音符号発生器2は2組のシフトレジスタ群とその出力を
乗算する排他的論理和から構成され、全ピットが「1」
レベルとなるイニシャルタイミングから始め、各ピット
の組合わせ状態を変化させて1フレームを構成し、この
フレームt−111N次繰返す信号を発生するようにな
っている。6a to 6c are output terminals, T is a phase shifter, 8 is a window control device, and 9 is an AND circuit. The pseudo-random noise code generator 2 consists of two sets of shift registers and an exclusive OR that multiplies their outputs, so that all pits are "1".
One frame is constructed by changing the combination state of each pit starting from the initial timing at which the level is reached, and a signal is generated to repeat this frame t-111N times.
ウィンドコントロール装置8は後述するように、復調出
力のうち擬似ランダム雑音符号の先頭フレームのイニシ
ャルタイミングを含む所定期間の信号を抽出するように
なっている。As will be described later, the window control device 8 extracts a signal of a predetermined period including the initial timing of the first frame of the pseudorandom noise code from the demodulated output.
このように構成された装置の動作は次のとうυである。The operation of the device configured in this way is as follows.
送信側においては第2図(a)に示す擬似ランダム雑音
符号によってスペクトラム拡散ヲ行なうとともに、第2
図(b)に示すようにあるフレームPN01’を先頭フ
レームとし、そのフレームを含み、flJtば2oフレ
ームe1つのフレーム群として位置情報を表わす情報信
号によって変調全行なった電波を送出している。このと
き送信側で用いられる擬似ランダム雑音符号は受信側で
用いたものと同一形式であるが、情報信号のイニシャル
タイミング、すなわち擬似ランダム雑音符号の先頭フレ
ームニおケルイニシャルタイミングであるtoが時刻情
報を得るためトリガタイミングとなっている。On the transmitting side, spectrum spreading is performed using the pseudorandom noise code shown in Fig. 2(a), and the second
As shown in Figure (b), a certain frame PN01' is set as the first frame, and radio waves including that frame and fully modulated by an information signal representing positional information are transmitted as one frame group, flJt, 2o frames e. At this time, the pseudorandom noise code used on the transmitting side has the same format as that used on the receiving side, but the initial timing of the information signal, that is, the initial timing of the first frame of the pseudorandom noise code, is the time information. The trigger timing is to obtain the .
このような信号で変調された電波と受信側の擬似ランダ
ム雑音符号との相関をとることにより、第2図(d)に
示すような各フレームのイニシャルタイミングを表わす
イニシャルタイミング信号が得られる。衛星は上空3万
らにあるので電波の伝播時間は100m8程度を必要と
する。一方、この実施例では1フレ一ム群120m、と
しているので、第2図において実時間をそのまま記載す
ると第2図@)はこの図からはみ出してしまう。そこで
第2図(d)以後は伝播時間から20xn、(nは整数
)を減じた値として記載している。したがって送信側の
タイミング1oよりTtだけ遅れたtlに出力が得られ
るとしている。このイニシャルタイミング6号のうち先
頭フレームから得られるイニシャルタイミング信号によ
って送信側から送られてくる時刻の情報を知ることがで
きる。By correlating the radio wave modulated with such a signal and the pseudorandom noise code on the receiving side, an initial timing signal representing the initial timing of each frame as shown in FIG. 2(d) can be obtained. Since the satellite is located at an altitude of 30,000 meters above the ground, the propagation time of radio waves is approximately 100 m8. On the other hand, in this embodiment, one frame group is 120 m long, so if the real time is written as is in FIG. 2, the portion in FIG. 2 @) will protrude from this figure. Therefore, from FIG. 2(d) onwards, the values are shown as values obtained by subtracting 20xn (n is an integer) from the propagation time. Therefore, it is assumed that the output is obtained at tl, which is delayed by Tt from timing 1o on the transmitting side. The time information sent from the transmitting side can be known from the initial timing signal obtained from the first frame of this initial timing number 6.
送信側の時刻がわかれば、送信側と受信側との時刻の差
および復調された位置を表わすデータとから測定地点に
おける位tt−正確に知ることができる。このとき、受
信側の時刻も送信側と同様な精度が必要であシ、これは
送信側から送られてくる信号をもとに′!*度を確保す
ることができる。しかし、この技術はこの発明の狭口で
はないので記載を省略する。If the time on the transmitting side is known, the position tt at the measurement point can be accurately determined from the time difference between the transmitting side and the receiving side and data representing the demodulated position. At this time, the time on the receiving side must have the same accuracy as on the transmitting side, and this is based on the signal sent from the transmitting side. *It is possible to secure the degree. However, since this technique is not limited to the scope of the present invention, a description thereof will be omitted.
受信側の相関出力は(d)に示すように、送信側のフレ
ームと同期した信号となっている。しかしこの(0号は
フィルタ4を通過することによって遅延が生じ、相関出
力の得られる時点1.より’rzだけ遅れた時点1sに
フィルタ4の出力が得られる。第2図(e)はこの状態
を示している。この遅延はフレーム間隔よシ長くなるこ
とがあシ、せfc猿境条件の変化によるフィルタ%性変
化によって変ってしまう。このような状態になると復調
出力のうちどの部分が先頭フレームであるかの判定がで
きなくなシ、マたその先頭フレームのイニシャルタイミ
ングも判定できない。As shown in (d), the correlation output on the receiving side is a signal synchronized with the frame on the transmitting side. However, this (0) is delayed by passing through filter 4, and the output of filter 4 is obtained at time 1s, which is delayed by 'rz from time 1 when the correlation output is obtained. This delay can be longer than the frame interval, and changes due to changes in filter performance due to changes in the fc control conditions.In such a state, which part of the demodulated output is It becomes impossible to determine whether it is the first frame, and it is also impossible to determine the initial timing of the first frame.
そこでこの発明ではフィルタの−M嬌時間および、環境
条件変化によるフィルタ特性のバラツキを考慮し、位置
を表わす情報信号の復調出力から、先頭フレームのイニ
シャルタイミング付近の信号をウィンドコントロール装
置8から出力している。Therefore, in this invention, a signal near the initial timing of the first frame is output from the window control device 8 from the demodulated output of the information signal representing the position, taking into consideration the -M time of the filter and the variation in filter characteristics due to changes in environmental conditions. ing.
一般に、大きな遅延があり、それが環境条件によって変
化する状態ではイニシャルタイミングを正確に検出する
ことは至難である。しかし、復調出力をもとに1フレー
ムの範囲で先頭フレームを推定することは可能でアシ、
フィルタ特性のバラツキから先頭フレーム中のイニシャ
ルタイミングが存在する範囲を推定することも可能であ
る。Generally, it is extremely difficult to accurately detect the initial timing when there is a large delay and this delay changes depending on environmental conditions. However, it is possible to estimate the first frame within one frame based on the demodulated output.
It is also possible to estimate the range in which the initial timing in the first frame exists from the variation in filter characteristics.
このため、ウィンドコントロール装置8によって第2図
σ)に示すように、先頭フレームのイニシャルタイミン
グが存在するはずの部分の復調出力全抽出している。イ
ニシャルタイミングは前述したように、擬似雑音符号の
全てのピットが「1」レベルになるタイミングである。Therefore, as shown in FIG. 2 σ), the window control device 8 extracts the entire demodulated output of the portion where the initial timing of the first frame should exist. As described above, the initial timing is the timing at which all the pits of the pseudo-noise code become "1" level.
このため、ウィンドコントロール装置8から出力される
先頭フレームのイニシャルタイミング信号を含む信号と
、擬似雑音符号の論理積をアンド回路9によつ1求めれ
ば、第2図(r)に示すような、先頭フレームのイニシ
ャルタイミング信号だけを正確に検出することができる
。Therefore, if the signal containing the initial timing signal of the first frame outputted from the window control device 8 and the pseudo noise code are ANDed by the AND circuit 9, the result will be as shown in FIG. 2(r). Only the initial timing signal of the first frame can be detected accurately.
この信号を基準として4つの衛星からの電波を用いて、
測定点の三次元情報および時刻が正確に求められる。Using radio waves from four satellites based on this signal,
Three-dimensional information and time of measurement points can be accurately determined.
以上説明したようにこの発明は、送信側から送られてき
た情報信号をもとに先頭フレームのイニシャルタイミン
グ付近のデータを出力し、この出力と受信側擬似雑音符
号におけるイニシャルタイミングとの論理積をとったの
で、フィルタ出力からタイミング情報を抽出しても正確
にタイミング情報が得られるという効果を有する。As explained above, the present invention outputs data near the initial timing of the first frame based on the information signal sent from the transmitting side, and performs a logical product of this output and the initial timing of the pseudo noise code on the receiving side. Therefore, even if the timing information is extracted from the filter output, the timing information can be accurately obtained.
第1図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第2図
は動作を説明するだめのタイムチャートである。
2・・e・擬似ランダム雑音符号発生器、3・・φ・乗
算器、4・・・−フィルタ、8・・・・ウィンドコント
ロール装置、9・・・Φアンド回路。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a time chart for explaining the operation. 2... e. Pseudo-random noise code generator, 3... φ. multiplier, 4...-filter, 8... window control device, 9... φ AND circuit.
Claims (1)
号を発生する擬似ランダム雑音符号発生器から出力され
る信号の全ピットが「1」レベルの状態となるイニシャ
ルタイミングから始まり、各ピットの組合せ状態を変化
させて擬似ランダム雑音符号を発生させその擬似ランダ
ム雑音符号の1周期を1フレームとし、あるフレームを
先頭フレームとし、それに続く複数のフレームによりフ
レーム群を構成し、そのフレーム群が繰返される擬似雑
音符号と情報信号とで変調された信号を受信して復調す
る相関受信機において、復調出力中の情報信号をもとに
復調出力のうち目的とする先頭フレームのイニシャルタ
イミング付近のデータを出力するウインドコントロール
装置と、前記ウインドコントロール装置の出力と受信側
の擬似雑音符号におけるイニシャルタイミングとの論理
積信号を得る論理積回路とを備えたことを特徴とする相
関受信機。Starting from the initial timing when all the pits of the signal output from the pseudo-random noise code generator that generates the M-sequence pseudo-random noise code consisting of multiple pits are in the "1" level state, the combination state of each pit is A pseudo-random noise code is generated by changing the In a correlation receiver that receives and demodulates a signal modulated by a noise code and an information signal, data near the initial timing of the target first frame of the demodulated output is output based on the information signal being demodulated. 1. A correlation receiver comprising: a window control device; and an AND circuit that obtains an AND signal of an output of the window control device and an initial timing in a pseudo-noise code on the receiving side.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61112234A JPS62269433A (en) | 1986-05-16 | 1986-05-16 | Correlation receiver |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61112234A JPS62269433A (en) | 1986-05-16 | 1986-05-16 | Correlation receiver |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62269433A true JPS62269433A (en) | 1987-11-21 |
Family
ID=14581597
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61112234A Pending JPS62269433A (en) | 1986-05-16 | 1986-05-16 | Correlation receiver |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62269433A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004510136A (en) * | 2000-09-23 | 2004-04-02 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Time-shifted signal generation method |
-
1986
- 1986-05-16 JP JP61112234A patent/JPS62269433A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004510136A (en) * | 2000-09-23 | 2004-04-02 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Time-shifted signal generation method |
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