KR100233478B1 - Spread spectrum signal receiving apparatus - Google Patents

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KR100233478B1
KR100233478B1 KR1019920000785A KR920000785A KR100233478B1 KR 100233478 B1 KR100233478 B1 KR 100233478B1 KR 1019920000785 A KR1019920000785 A KR 1019920000785A KR 920000785 A KR920000785 A KR 920000785A KR 100233478 B1 KR100233478 B1 KR 100233478B1
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KR
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signal
output
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noise code
pseudo random
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KR1019920000785A
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가쯔야 호리
다다오 요시다
와따루 야마따니
에이이찌로 모리나가
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이데이 노부유끼
소니 가부시키가이샤
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    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
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    • Y02D30/70Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Abstract

스프레드 스펙트럼 신호 수신 장치는 스프레드 스펙트럼 신호를 중간 주파수 신호로 변환시키는 라디오 주파수 처리 회로(32), 중간 주파수 신호를 엔코딩하는 2진 엔코더(35), 의사-랜덤 노이즈 코드 발생기(51); 코드 발생기의 위상과 칩 속도를 제어하는 코드 구동기(54), 코드 발생기의 출력으로 상기 2진 신호를 증배하는 제1증배기(36), 제1 및 제2캐리어 신호를 출력하는 수치 제어 발진기(61), 제1증배기의 출력 신호를 제1 및 제2캐리어 신호 각각으로 증배하는 제2 및 제3증배기(62, 63), 제2 및 제3증배기의 출력 신호 각각이 제공되는 제1 및 제2저역 필터(64, 65), 및 수치 제어 발진기를 제어하는 제어 신호를 발생하는 기능(101, 102)과 코드 구동기를 제어하는 신호를 발생하는 기능(103-113)을 갖고 있는 마이크로 컴퓨터(100)를 포함한다.The spread spectrum signal receiving apparatus includes a radio frequency processing circuit 32 for converting a spread spectrum signal into an intermediate frequency signal, a binary encoder 35 for encoding the intermediate frequency signal, and a pseudo-random noise code generator 51; A code driver 54 for controlling the phase and chip speed of the code generator, a first multiplier 36 for multiplying the binary signal to an output of the code generator, and a numerically controlled oscillator for outputting first and second carrier signals ( 61) a second and third multipliers 62 and 63 for multiplying the output signal of the first multiplier by the first and second carrier signals, respectively, and a second provided with the output signals of the second and third multipliers, respectively. A microcomputer having first and second low pass filters 64 and 65, and functions 101 and 102 for generating a control signal for controlling the numerically controlled oscillator and functions for generating a signal for controlling the code driver 103-113. Computer 100.

Description

스프레드 스펙트럼 신호 수신 장치Spread Spectrum Signal Receiver

제1(a)도 및 제1(b)도는 본 발명인 스프레드 스펙트럼 신호 수신 장치를 나타내는 전형적인 실시예의 블럭 다이어그램.1 (a) and 1 (b) are block diagrams of an exemplary embodiment showing a spread spectrum signal receiving apparatus according to the present invention.

제2(a)도 내지 제2(c)도는 수신된 신호의 의사 랜덤 노이즈 코드와 수상기측상의 모조 랜덤 노이즈 코드 사이의 상관 출력 레벨을 나타내는 그래프.2 (a) to 2 (c) are graphs showing the correlation output levels between the pseudo random noise code of the received signal and the pseudo random noise code on the receiver side.

제3도 내지 제7도는 제1도의 실시예로 실현된 마이크로 컴퓨터 동작을 순차적으로 도시하는 흐름도.3 to 7 are flowcharts sequentially showing microcomputer operations realized by the embodiment of FIG.

제8도는 제7도의 흐름도에서 상기 동작 원리를 설명하기 위한 다이어그램.8 is a diagram for explaining the principle of operation in the flow chart of FIG.

제9도는 종래의 스프레드 스펙트럼 신호 수신 장치의 블럭 다이어그램.9 is a block diagram of a conventional spread spectrum signal receiving apparatus.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

32 : RF 처리 CCT 35 : 2진 엔코더32: RF processing CCT 35: binary encoder

36 : 신호 멀티플라이어 51 : 코드 발생기36: signal multiplier 51: code generator

54 : 클럭 발생기 61 : 캐리어 발생기54: clock generator 61: carrier generator

본 발명은 이동 위치 결정 시스템등에서 사용된 위성 신호와 같은 스프레드 스펙트럼 신호를 수신하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for receiving spread spectrum signals, such as satellite signals used in mobile positioning systems and the like.

지구 둘레 궤도를 또는 여러 인공 위성을 이용하여 이동 물체의 위치를 결정하는 시스템이 공지되어 있으며, 이러한 시스템에서는 위성 신호를 처리함에 있어서 스프레드 스펙트럼 변조 방식을 사용한다. 예를들어, GPS(전역 위치 결정 시스템)으로 불려지는 위치 결정 시스템에서는, (위성의 시간 및 위치를 표시하기 위한 궤도 데이타를 포함한) 50-bps 궤도 파라미터 데이타가 칩 속도 1.023MHz 이며 주기 1msec 인 의사-랜덤 노이즈 코드(예를들어 GOLD 코드)에 따라 스프레드 스펙트럼 변조로 처리되는 상태와, 1575.42MHz 및 1227.6MHz 의 두 반송파가 직각 위상 변조(2상 PSK 변조)로 처리되어지는 상태에서 위성 신호가 전송되어진다.Systems for determining the position of a moving object using orbit around the earth or using several satellites are known, which use spread spectrum modulation in processing satellite signals. For example, in a positioning system called GPS (Global Positioning System), the 50-bps orbital parameter data (including orbital data to indicate the time and position of the satellite) is pseudo-bite with a chip speed of 1.023 MHz and a period of 1 msec. The satellite signal is transmitted with spread spectrum modulation according to a random noise code (e.g. GOLD code) and with two carriers of 1575.42 MHz and 1227.6 MHz being processed with quadrature phase modulation (two-phase PSK modulation). It is done.

GPS 수신기는 상기 두 반송파의 추종(follow-up) 및 스펙트럼 역전개를 갖는 적어도 3개 이상의 위성으로부터 수신된 입력 신호를 처리함으로써 각 위성의 궤도 파라미터 데이타를 변조하여 신호 도달 시간(즉 이 위성 도달 시간으로부터 위성과 유저간의 거리를 알 수 있음) 및 위성 위치의 데이타를 얻게 된다. 유저의 위치는 위성의 위치에 상응하는 센터와 측정된 거리에 상응하는 반경으로 좌표에 따라 정해진 구체의 교점으로부터 3차원적으로 정해질 수 있다.The GPS receiver modulates the orbital parametric data of each satellite by processing input signals received from at least three satellites with follow-up and spectral reversal of the two carriers to obtain a signal arrival time (i.e., time of arrival of this satellite). From this, you can see the distance between satellite and user) and satellite location data. The position of the user can be determined three-dimensionally from the intersection of the sphere defined by the coordinates with the center corresponding to the position of the satellite and the radius corresponding to the measured distance.

제9도는 종래의 GPS 수신기의 전형적인 구성을 도시한 것이다. 안테나(1)에서 수신된 신호는 무선 주파수 처리 회로(2)에 인가되며, 이 회로(2)에서 반송파는 10.7MHz 의 중간 주파수 신호(신호 대역 10.7 ± 1.023MHz)로 변환된다.9 shows a typical configuration of a conventional GPS receiver. The signal received at the antenna 1 is applied to the radio frequency processing circuit 2, in which the carrier wave is converted into an intermediate frequency signal of 10.7 MHz (signal band 10.7 ± 1.023 MHz).

중간 주파수 신호는 후술되어질 복조기에 인가된다. 이 복조기는 스프레드 스펙트럼 변조를 복조하기 위해 역전개를 위한 궤환 루프와, 궤도 파라미터 데이타 비트에 따른 2상 변조를 복조하기 위한 다른 궤환 루프를 구비한다.The intermediate frequency signal is applied to a demodulator to be described later. The demodulator has a feedback loop for reverse evolution to demodulate the spread spectrum modulation and another feedback loop for demodulating two-phase modulation according to the orbital parameter data bits.

본 예에서는 상기 역전개 복조 궤환 루프에 τ - 디더(τ-ditter) 트래킹으로서 공지된 기술을 적용한다. 코드 발생기(20)는 수신기측상에 의사-랜덤 노이즈 코드를 발생하기 위한 것이며, 1-칩 시간의 위상차를 갖는 전기 코드 Me 및 후기 코드 Md 를 포함하고 있다. 코드 발생기(20)로부터의 전기 코드 Me 및 후기 코드 Md 는 전기/후기 코드 선택기(21)에 공급되며, 이 선택기(21)는 전기/후기 스위치(22)에 의해 매 밀리초마다 선택적으로 스위치되어 코드 선택기(21)로부터 합성 의사-랜덤 노이즈 코드가 얻어진다. 이와같이 얻어진 합성 의사-랜덤 노이즈 코드는 다음에 평형화 변조기(3)에 공급된다. 무선 주파수 처리 회로(2)로부터 나온 중간 주파수 신호는 평형한 변조기(3)에 공급되어 이 신호는 합성 의사-랜덤 노이즈 코드에 의해 변조되어진다.In this example, a technique known as [tau] -ditter tracking is applied to the reversal demodulation feedback loop. The code generator 20 is for generating a pseudo-random noise code on the receiver side and includes an electrical code Me having a phase difference of 1-chip time and a late code Md. Electrical code Me and late code Md from code generator 20 are supplied to electrical / late code selector 21, which is selectively switched every millisecond by electrical / late switch 22. From the code selector 21 a synthesized pseudo-random noise code is obtained. The synthesized pseudo-random noise code thus obtained is then supplied to the balance modulator 3. The intermediate frequency signal from the radio frequency processing circuit 2 is fed to a balanced modulator 3 which is modulated by a synthetic pseudo-random noise code.

코드 발생기(20)는 클럭 펄스로 제어되는데, 이 클럭 펄스는 코드 구동기로서의 클럭 발생기(23)에서 생성되어지며, 후술될 주파수 및 위상으로 제어되는데, 그러한 방법은 전기 및 후기 의사-랜덤 노이즈 코드 Me 및 Md 의 위상 및 주파수(칩속도)가 무선 주파수 처리 회로(2)로부터 얻어진 중간 주파수 신호에 포함된 의사-랜덤 노이즈 코드의 위상 및 주파수(칩속도)와 일치하게 되는 방식이다.The code generator 20 is controlled by a clock pulse, which is generated by the clock generator 23 as a code driver and controlled by the frequency and phase which will be described later, such methods include electrical and late pseudo-random noise code Me. And the phase and frequency (chip rate) of Md coincide with the phase and frequency (chip rate) of the pseudo-random noise code included in the intermediate frequency signal obtained from the radio frequency processing circuit 2.

데이타 비트를 복조하는 궤환 루프는 본 예에서는 코스타스 루프(costas loop)로 구성되어진다. 이 코스타스 루프는 전압 제어식 가변 주파수 발진기(이하 VCO) 및 90° 이상기로 구성된 반송파 발생기(4)와, 제1 및 제2아나로그 증배기(5 및 6)와, 저역 필터(7 및 8)와, 제3아나로그 증배기(9)와, 루프 필터(10)를 구비한다.The feedback loop that demodulates the data bits consists of a Costas loop in this example. This Costas loop consists of a voltage controlled variable frequency oscillator (hereinafter referred to as VCO) and a carrier generator (4) consisting of at least 90 °, first and second analog multipliers (5 and 6), low pass filters (7 and 8), And a third analog multiplier 9 and a loop filter 10.

반송파 발생기(4)로부터 직각 위상의 제1 및 제2반송파 신호(cos wt 및 sin wt)가 생성되어 제1 및 제2증배기(5 및 6)가 각각에 공급되어져 평형화 변조기(3)로부터 얻어진 역전개 중간 주파수 신호(±A cos(wt + ø))와 증배되어진다. 제1 및 제2증배기(5 및 6)의 출력은 저역 필터(7 및 8) 각각을 거쳐 제3배율기(9)에 공급되어져 서로 승산되어진다. 제3배율기(9)의 출력 레벨은 수신된 신호의 반송파 성분과 반송파 발생기(4)로부터 생성된 반송파간의 위상차를 나타낸다. 배율기(9)의 출력은 루프 필터(10)를 거쳐 반송파 발생기(4)에 공급되어져 반송파 발생기(4)의 VCO 는 반송파 발생기(4)의 출력 반송파 신호의 위상이 신호 Si 의 반송파 성분을 추종하도록 제어된다.The first and second carrier signals cos wt and sin wt of quadrature phases are generated from the carrier generator 4 so that the first and second multipliers 5 and 6 are supplied to each to obtain the equilibrium modulator 3. It is multiplied by the reversal intermediate frequency signal (± A cos (wt + ø)). The outputs of the first and second multipliers 5 and 6 are fed to the third multiplier 9 via the low pass filters 7 and 8 respectively and multiplied with each other. The output level of the third multiplier 9 represents the phase difference between the carrier component of the received signal and the carrier generated from the carrier generator 4. The output of the multiplier 9 is supplied to the carrier generator 4 via the loop filter 10 so that the VCO of the carrier generator 4 is such that the phase of the output carrier signal of the carrier generator 4 follows the carrier component of the signal Si. Controlled.

코스타스 루프에서 제1 및 제2저역 필터(7 및 8)의 출력(±1/2 A cosø 및 ±1/2 sinø)은 자승 법칙 검출이 수행되어지는 자승 법칙 검출기(11 및 12)에 각각 공급된다. 이들 검출기의 출력은 가산기(13)에 공급되어 서로 가산되어진다. 가산기(13)의 출력은 수신된 의사-랜덤 노이즈 코드와, 코드 발생기(20)로부터 얻어진 의사-랜덤 노이즈 코드간의 상관 레벨을 표시한다.The outputs (± 1/2 A cosø and ± 1/2 sinø) of the first and second low pass filters 7 and 8 in the Costas loop are fed to the square law detectors 11 and 12, respectively, where square law detection is performed. do. The outputs of these detectors are supplied to an adder 13 and added to each other. The output of adder 13 indicates the correlation level between the received pseudo-random noise code and the pseudo-random noise code obtained from code generator 20.

가산기(13)의 출력은 아나로그 스위치(14)를 거쳐 각각 적분기로 구성되어 있는 전기 데이타 출력(15) 및 후기 데이타 출력(16)에 공급된다. 아나로그 스위치(14)는 전기/후기 코드 선택기(21)의 변화와 동시에 전기/후기 스위치(22)로부터 나온 스위칭 신호에 의해 변화되어진다. 그러므로, 코드 발생기(20)로부터 나온 의사-랜덤 노이즈 코드가 전기 코드 Me 이면, 얻어진 상관 레벨 출력은 전기 데이타 홀더(15)에 기억된다. 반면에, 코드 발생기(20)로부터 나온 의사-랜덤 노이즈 코드가 후기 코드 Md 이면, 얻어진 상관 레벨 출력은 후기 데이타 홀더(16)에 기억된다.The output of the adder 13 is supplied via the analog switch 14 to the electrical data output 15 and the late data output 16, each of which is composed of an integrator. The analog switch 14 is changed by a switching signal from the electrical / late switch 22 at the same time as the electrical / late code selector 21 changes. Therefore, if the pseudo-random noise code from the code generator 20 is the electrical code Me, the obtained correlation level output is stored in the electrical data holder 15. On the other hand, if the pseudo-random noise code from the code generator 20 is the late code Md, the obtained correlation level output is stored in the late data holder 16.

전기 데이타 홀더(15) 및 후기 데이타 홀더(16)의 상관 레벨 출력이 차동 증폭기등으로 구성되어지는 감산기(17)에 공급되어짐으로써, 두 상관 레벨 출력간의 차를 얻을 수 있다. 이 출력차는 수신된 의사-랜덤 노이즈 코드와 코드 발생기(20)로부터 나온 의사-랜덤 노이즈 코드의 위상 오차를 나타낸다. 이러한 출력차는 루프 필터(18)를 거쳐 코드 구동기로서 작동하는 클럭 발생기(23)의 VCO 에 공급되어, 코드 발생기(20)로부터의 출력 의사-랜덤 노이즈 코드는 상기와 같이 수신된 의사-랜덤 노이즈 코드를 추종하도록 제어되어진다.The correlation level outputs of the electrical data holder 15 and the late data holder 16 are supplied to a subtractor 17 composed of a differential amplifier or the like, whereby a difference between the two correlation level outputs can be obtained. This output difference represents the phase error of the received pseudo-random noise code and the pseudo-random noise code from the code generator 20. This output difference is fed to the VCO of the clock generator 23 operating as a code driver via a loop filter 18 so that the output pseudo-random noise code from the code generator 20 is received as above. It is controlled to follow.

가산기(13)로부터 나온 상관 레벨 출력은 탐색/동기 검출기(19)에 공급되며, 클럭 발생기(23)로부터 나온 출력 클럭 신호의 주파수는 상기 의사-랜덤 노이즈 코드에 대한 위상 고정 처리시 수신된 의사-랜덤 노이즈 코드에 대하여 검출기(19)에 의해 소정 상관 관계가 얻어질 때까지는 광범위하게 변화되며, 또한 코드 발생기(20)로부터 나온 의사-랜덤 노이즈 코드의 주파수 및 위상이 탐색을 수행하기 위해 광범위하게 변화된다. 일단 소정의 상관 관계가 얻어지면, 탐색은 중지되어 이후에 클럭 발생기(23)는 루프 필터(18)의 출력으로 제어된다.The correlation level output from the adder 13 is supplied to the search / sync detector 19, and the frequency of the output clock signal from the clock generator 23 is the pseudo- received during the phase lock process for the pseudo-random noise code. For a random noise code, it varies widely until a certain correlation is obtained by the detector 19, and also the frequency and phase of the pseudo-random noise code from the code generator 20 vary widely to perform the search. do. Once a certain correlation is obtained, the search is stopped and the clock generator 23 is then controlled by the output of the loop filter 18.

상술된 방법으로, 스프레드 스펙트럼 변조에 따라 수신된 신호는 역전개 궤환 루프에 의해 복조되며, 한편 데이타 비트는 코스타스 루프에 의해 복조된다. 복조된 데이타 비트 출력이 저역 통과 필터(7)로부터 발생되어 데이타 복조기(도시되지 않음)에 공급되며 궤도 파라미터 데이타가 복조되어진다.In the above-described manner, a signal received according to spread spectrum modulation is demodulated by an inverse feedback feedback loop, while data bits are demodulated by a Costas loop. The demodulated data bit output is generated from the low pass filter 7 and supplied to a data demodulator (not shown) and the trajectory parameter data is demodulated.

그러나, 상기 종래의 스프레드 스펙트럼 신호 수신 장치는 수신기측에서 의사-랜덤 노이즈 코드에 대한 소정의 상관 관계를 얻기 위해서는 평형화 변조기(3)를 필요로 하기 때문에, 평형화 변조기(3)의 적절한 평형을 유지하기 위한 아나로그 신호의 필요성이 증가되어진다.However, since the conventional spread spectrum signal receiving apparatus requires a balanced modulator 3 to obtain a predetermined correlation with the pseudo-random noise code at the receiver side, it is necessary to maintain the proper balance of the balanced modulator 3. The need for an analog signal is increased.

또한, 반송파 발생기(4) 및 클럭 발생기(23) 각각에는 VCO 가 설비되어 있으므로, VCO 의 바람직한 선형성을 유지하기 위해서는 회로 기술 및 회로 소자가 필요로 된다. 따라서 제조 비용의 증가를 가져오는 다른 단점과 함께 수신 장치의 구조가 복잡해진다. 또한, 장치의 치수가 증가되어지는 또다른 단점이 있다.In addition, since the VCO is provided in each of the carrier generator 4 and the clock generator 23, circuit technology and circuit elements are required to maintain the desirable linearity of the VCO. Therefore, the structure of the receiving device is complicated along with other disadvantages that result in an increase in manufacturing cost. In addition, there is another disadvantage that the dimensions of the device are increased.

상기의 단점 이외에도, 역전개 궤환 루프 및 데이타 비트 복조 궤환 루프의 파라미터는 회로 소자 또는 부분으로 수치적으로 고정되어 있으므로 파라미터가 제어하기 위해 용이하게 변화될 수 없다는 문제가 발생된다.In addition to the above drawbacks, there arises a problem that the parameters of the reversal feedback loop and the data bit demodulation feedback loop are numerically fixed as circuit elements or parts and therefore cannot be easily changed for control.

따라서, 본 발명의 목적은 디지탈 고밀도 집적화 및 소프트웨어의 응용으로 상기 단점을 제거하기에 적합한 개선된 스프레드 스펙트럼 신호 수신 장치를 제공하는데 있다.It is therefore an object of the present invention to provide an improved spread spectrum signal receiving apparatus suitable for eliminating the above disadvantages by digital high density integration and application of software.

본 발명의 다른 목적은 디지탈 회로 구성의 사용에도 불구하고 만족스러운 상관 레벨을 발생시킬 수 있는 개선된 광대역 스펙트럼 신호를 공급하는데 있다.It is another object of the present invention to provide an improved wideband spectral signal that can produce satisfactory correlation levels despite the use of digital circuit configurations.

본 발명의 한 양상에 의하면, 반송파가 의사-랜덤 노이즈 코드에 의해 변조되어지는 스프레드 스펙트럼 신호를 중간 주파수 신호로 변환하기 위한 무선 주파수 처리 회로와, 무선 주파수 처리 회로로부터 공급되어진 중간 주파수 신호를 2진 엔코딩하기 위한 2진 엔코더와, 의사-랜덤 노이즈 코드 발생기와, 의사-랜덤 코드 발생기로부터 나온 출력 의사-랜덤 노이즈 코드의 위상 및 칩 속도를 제어하기 위한 코드 구동기와, 2진 엔코더로부터 나온 2진 신호를 의사-랜덤 노이즈 코드 발생기로부터 나온 출력 의사-랜덤 노이즈 코드로 증배하기 위한 제1증배기와, 서로 π/2 위상차를 가지며 중간 주파수 신호에 포함된 주파수 변환된 반송파를 추종하는 제1 및 제2반송파 신호를 출력하기 위한 수치 제어식 발진기와, 제1증배기의 출력 신호를 서로 π/2 위상차를 갖는 제1 및 제2반송파 신호로 각각 증배하기 위한 제2 및 제3증배기와, 카운터로 구성되어 있으며 제2 및 제3증배기 각각의 출력 신호가 공급되는 제1 및 제2저역 필터와, 제2 및 제3저역 필터의 필터의 카운트 출력에 응답하여 수치 제어식 발진기의 출력 반송파 신호의 주파수 및 위상이 상기 주파수 신호에 포함된 반소앞 성분의 주파수 및 위상을 추종하도록 수치 제어식 발진기를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 기능을 갖춘 마이크로 컴퓨터를 구비하는 스프레드 스펙트럼 신호 수신 장치가 제공되어 있으며, 상기 마이크로 컴퓨터는 또한 카운트 출력에 의거하여 의사-랜덤 노이즈 코드 발생기로부터 나온 출력 의사-랜덤 노이즈 코드의 위상이 스프레드 스펙트럼 신호에 포함된 의사-랜덤 노이즈 코드의 위상과 일치하도록 코드 구동기를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 기능을 갖추고 있다.According to an aspect of the present invention, a binary frequency signal supplied from a radio frequency processing circuit and a radio frequency processing circuit for converting a spread spectrum signal whose carrier is modulated by a pseudo-random noise code into an intermediate frequency signal are binary. A binary encoder for encoding, a pseudo-random noise code generator, a code driver for controlling the phase and chip rate of the output pseudo-random noise code from the pseudo-random code generator, and a binary signal from the binary encoder And a first multiplier for multiplying to an output pseudo-random noise code from a pseudo-random noise code generator, and first and second tracking frequency-converted carriers having a π / 2 phase difference and included in an intermediate frequency signal. Π / 2 phase difference between the numerically controlled oscillator for outputting the carrier signal and the output signal of the first multiplier Second and third multipliers for multiplying the first and second carrier signals, the first and second low pass filters each of which is provided with a counter and to which an output signal of each of the second and third multipliers is supplied; For controlling the numerically controlled oscillator such that the frequency and phase of the output carrier signal of the numerically controlled oscillator follow the frequency and phase of the half-single component included in the frequency signal in response to the count output of the filter of the second and third low pass filters. Provided is a spread spectrum signal receiving apparatus having a microcomputer with a function of generating a control signal, the microcomputer also having a phase of an output pseudo-random noise code from a pseudo-random noise code generator based on a count output. Control the code driver to match the phase of the pseudo-random noise code contained in the spread spectrum signal It has a function to generate a control signal for doing so.

상기한 구성의 본 발명에 있어서, 수신된 스프레드 스펙트럼 신호는 중간 주파수 신호로 변환된후 2진 엔코드되어지며, 이러한 2진 엔코딩후의 역전개 궤환 루프 및 데이타 비트 복조 궤환 루프의 구성은 디지탈화되어 있다. 또한 이러한 궤환 루프의 제어 신호는 소프트웨어에 의해 형성되어진다.In the present invention having the above-described configuration, the received spread spectrum signal is converted to an intermediate frequency signal and then binary encoded, and the configuration of the reverse feedback feedback loop and the data bit demodulation feedback loop after such binary encoding is digitalized. . The control signal of this feedback loop is also formed by software.

그러므로 종래 장치에서 사용된 평형화 변조기는 더이상 필요치 않으며, 수치 제어형 가변 주파수 발진기의 사용으로 인해, VCO 가 필요치 않게 되어 간략화된 구성의 개선된 스프레드 스펙트럼 신호 수신 장치를 낮은 비용으로 제조할 수 있다.Therefore, the balance modulator used in the conventional apparatus is no longer needed, and the use of a numerically controlled variable frequency oscillator eliminates the need for a VCO, making it possible to manufacture a simplified spread spectrum signal receiver of low cost.

본 발명의 다른 특징과 장점은 첨부한 도면을 참고로 하여 상세한 설명으로부터 나타난다.Other features and advantages of the invention will appear from the detailed description with reference to the accompanying drawings.

제1도는 본 발명을 실현하는 스프레드 스펙트럼 신호 수신 장치의 블럭 다이어그램이다. 이 실시예는 전역 위치 결정 시스템(GPS)에 사용하는 수신 장치를 표시한다.1 is a block diagram of a spread spectrum signal receiving apparatus for implementing the present invention. This embodiment represents a receiving device for use with a global positioning system (GPS).

안테나(31)에 수신된 위성 신호(스프레드 스펙트럼 신호)는 무선 주파수 처리 회로(32)에 공급된다. 그 사이 18.414MHz 석영 발진기로 되어 있는 기준 발진기(33)의 출력은 국부 발진 출력을 발생하는 국부 발진기(34)에 공급되며 여기서 기준 발진기의 출력 주파수와 그로부터의 주파수 비가 고정된다.The satellite signal (spread spectrum signal) received at the antenna 31 is supplied to the radio frequency processing circuit 32. In the meantime, the output of the reference oscillator 33, which is an 18.414 MHz quartz oscillator, is supplied to the local oscillator 34 generating a local oscillation output, where the output frequency of the reference oscillator and the frequency ratio therefrom are fixed.

이렇게 획득된 국부 발진 출력은 주파수 처리 회로(32)에 공급되며, 그곳에서 위성 신호는 제1중간 주파수19.437MHz 신호로 변환되고 기준 발진기(33)의 발진 출력에 의해 다시 제2중간 주파수 1.023MHz 의 제2중간 주파수 신호 Sif 로 변환된다.The local oscillation output thus obtained is supplied to the frequency processing circuit 32, where the satellite signal is converted into a first intermediate frequency 19.437 MHz signal and again by the oscillation output of the reference oscillator 33, the second intermediate frequency of 1.023 MHz. The second intermediate frequency signal Sif is converted.

상기 무선 주파수 처리 회로(32)로부터 얻어진 제2중간 주파수 Sif 는 2진 인코더(35)에 공급되며 2진 신호로 변화되도록 소정의 임계 레벨과 비교된다.The second intermediate frequency Sif obtained from the radio frequency processing circuit 32 is supplied to the binary encoder 35 and compared with a predetermined threshold level so as to be converted into a binary signal.

상기 2진 인코더(35)의 2진 출력 Sd 는 배타적 OR 회로로 구성된 신호 증배기(36)에 공급된다.The binary output Sd of the binary encoder 35 is supplied to a signal multiplier 36 composed of an exclusive OR circuit.

이 실시예에서, 전술된 종래의 예와 유사하게, τ-디더 트래킹 기술은 역전개 복조 궤환 루프(50)에 사용되며 코스타스(costas) 루프는 데이타 비트 복조 궤환 루프(60)로서 사용된다. 그러한 2개 루프 각각은 디지탈 회로 구성으로 형성되며, 상기 루프용 제어 신호는 마이크로 컴퓨터(100)에서 소프트웨어의 수단에 의해 발생된다.In this embodiment, similar to the conventional example described above, the τ-dither tracking technique is used for the reverse development demodulation feedback loop 50 and the costas loop is used as the data bit demodulation feedback loop 60. Each of these two loops is formed in a digital circuit configuration, and the control signal for the loop is generated by means of software in the microcomputer 100.

상기 역전개 복조 궤환 루프(50)는 수상기측상에 의사-랜덤 노이즈 코드를 발생하기 위한 코드 발생기(51)를 구비하며, 1-칩 시간의 위상차를 가지는 초기 코드 Me 및 후기 코드 Md 가 발생된다(GPS 위성 신호에서, 50-bps 궤도 파라미터 데이타는 1.023MHz 의 칩 속도와 1msec 의 주기를 가지는 의사-랜덤 노이즈 코드에 따라 스프레드 스펙트럼 변조에 의해 처리된다.The reversal demodulation feedback loop 50 has a code generator 51 for generating a pseudo-random noise code on the receiver side, where an initial code Me and a late code Md having a phase difference of 1-chip time are generated ( In GPS satellite signals, 50-bps orbital parametric data is processed by spread spectrum modulation according to a pseudo-random noise code with a chip rate of 1.023 MHz and a period of 1 msec.

코드 발생기(31)로부터의 상기 초기 코드 Me 및 후기 코드 Md 는 초기/후기 코드 선택기(52)로 공급되며, 복합 의사-랜덤 노이즈 코드가 상기 코드 선택기(52)로부터 얻어지도록 초기/후기 스위치(53)로부터 스위칭 속도에 의해 매 밀리초마다 변화된다. 다음에 복하 의사-랜덤 노이즈 코드는 증배기(36)에 공급되며 여기서 노이즈 코드는 2진 인코드(35)로부터 얻어진 2진 중간 주파수 신호 Sd 로 증배된다.The initial code Me and the late code Md from the code generator 31 are fed to the early / late code selector 52, so that a composite pseudo-random noise code is obtained from the code selector 52. Change every millisecond by the switching speed. The complex pseudo-random noise code is then fed to a multiplier 36 where the noise code is multiplied by a binary intermediate frequency signal Sd obtained from the binary encode 35.

이 예에서, 코드 발생기(51)의 출력 코드 위상 및 주파수(칩 속도)를 제어하기 위해 구동 클럭 신호를 발생하는 클럭 발생기(54)는 수치 제어형 가변 주파수 발진기로 구성된다(후에는 NCO 로 불린다). 기준 클럭 신호는 기준 발진기(33)에서 클럭 발생기(54)로 공급되어져, 마이크로 컴퓨터 제어하에 코드 발생기(51)를 제어하기 위한 구동 클럭 신호를 기준 클럭 신호로부터 발생한다.In this example, the clock generator 54 which generates a drive clock signal to control the output code phase and frequency (chip rate) of the code generator 51 consists of a numerically controlled variable frequency oscillator (hereinafter referred to as NCO). . The reference clock signal is supplied from the reference oscillator 33 to the clock generator 54 to generate a drive clock signal for controlling the code generator 51 under microcomputer control from the reference clock signal.

코드 발생기(51)에서, 초기 및 후기 의사-랜덤 노이즈 코드의 위상과 주파수는 클럭 발생기(54)로부터 얻어진 제어된 위상과 주파수의 클럭 신호에 의해 제어된다. 결국 코드 발생기(51)로부터 출력된 의사-랜덤 노이즈 코드는 2진 인코더(45)로부터 획득된 중간 주파수 신호 Sd 에 포함된 의사-랜덤 노이즈 코드의 위상과 주파수와 일치되도록 제어되며, 그에 따라 역전개가 수행된다.In code generator 51, the phase and frequency of the early and late pseudo-random noise codes are controlled by clock signals of controlled phase and frequency obtained from clock generator 54. As a result, the pseudo-random noise code output from the code generator 51 is controlled to match the phase and frequency of the pseudo-random noise code included in the intermediate frequency signal Sd obtained from the binary encoder 45, so that the reverse development is performed. Is performed.

데이타 비트를 복조시키기 위한 코스타 피드백 루프(60)는 NCO 및 90° 우상 시프터로 구성되는 캐리어 발생기(61)와, 배타적 OR 게이트로 각각 구성된 제1 및 제2증배기(62, 63), 저역 필터(64, 65), 캐리어 발생기(61)용 제어 신호를 발생하기 위한 마이크로 컴퓨터(100)를 구비한다. 상기 캐리어 발생기(61)는 기준 발진기(33)로부터 기준 클럭 신호를 공급받으며, 마이크로 컴퓨터(100)의 제어하에 기준 클럭 신호의 응답으로 캐리어 신호를 발생한다.The Costa feedback loop 60 for demodulating the data bits includes a carrier generator 61 consisting of an NCO and a 90 ° right-side shifter, first and second multipliers 62 and 63 consisting of an exclusive OR gate, and a low pass filter. 64 and 65, a microcomputer 100 for generating a control signal for the carrier generator 61 is provided. The carrier generator 61 receives a reference clock signal from the reference oscillator 33 and generates a carrier signal in response to the reference clock signal under the control of the microcomputer 100.

상기 마이크로 컴퓨터(100)는 프로그램 소프트웨어를 사용하여, 제1도에 기능 블럭으로 도시된 각 기능들을 실행한다. 이제 상기 마이크로 컴퓨터(100)의 처리 기능을 제1도의 기능 블럭과 관련하여 하기에 자세하게 기술한다. 증배 수단(101)은 카운터로 구성되는 저역 필터(64, 65)의 계산된 값을 증배시키기 위해 제공되며, 그것에 의해 수신된 신호의 캐리어 성분과 캐리어 발생기(61)로부터 얻어진 캐리어간의 위상차에 일치하는 출력을 발생한다. 루프 필터 수단(102)은 캐리어 발생기(61)를 제어하기 위해 증배 수단(101)의 출력으로부터 신호를 형성하며 캐리어 발생기(61)에 신호를 공급한다. 상기 수단은 부분적으로 코스타 피드백 루프(60)를 구성한다.The microcomputer 100 executes the respective functions shown in FIG. 1 as functional blocks using program software. The processing functions of the microcomputer 100 will now be described in detail below in connection with the functional blocks of FIG. A multiplication means 101 is provided for multiplying the calculated values of the low pass filters 64, 65 consisting of a counter, thereby matching a phase difference between the carrier component of the received signal and the carrier obtained from the carrier generator 61. Generate the output. The loop filter means 102 forms a signal from the output of the multiplication means 101 and supplies a signal to the carrier generator 61 for controlling the carrier generator 61. The means partly constitutes a Costa feedback loop 60.

절대값 검출 수단(103, 104)은 각각 저역 필터(64, 65)의 카운트 출력 절대값을 검출하며, 상기 검출 출력은 가산 수단(105)에서 서로 가산된다. 상기 가산 수단(105)은 코드 발생기(51)로부터 의사-랜덤 노이즈 코드와 수신된 신호내의 의사-랜덤 노이즈 코드간의 상관 레벨을 표시하는 신호를 발생한다. 저역 필터(64, 65)의 출력에 대하여, 절대값 검출이 아래의 이유에 기초하여 스퀘어-로우 검출(square-law detection) 대신 수행된다.The absolute value detecting means 103, 104 respectively detect the count output absolute value of the low pass filters 64, 65, and the detection outputs are added to each other in the adding means 105. The adding means 105 generates a signal indicative of the correlation level between the pseudo-random noise code and the pseudo-random noise code in the signal received from the code generator 51. For the output of the low pass filters 64, 65, absolute value detection is performed instead of square-law detection based on the following reasons.

제9도의 종래의 아나로그 구성에서, 저역 필터(7, 8)의 출력은 전술된 상관이 그들 사이에서 유지될 때 제2(a)도에서 각각 파선(a) 및 (b)에 의해 표시된 바와같이 코싸인파와 싸인파의 관계를 가진다. 그러므로, 상기 2개의 출력들이 스퀘어-로우 검출후 서로 가산되어진다면, 고정된 레벨의 신호가 얻어질 수 있게 된다. 하지만 이 실시예에서, 상기 저역 필터(64, 65)의 출력은 2진 신호이다. 따라서 상기 저역 필터들(64, 65)의 상관 출력은 전술된 상관 관계가 그들 사이에 유지될때 제2(a)도에서 굵은 라인(c)와 (d)에 의해 표시된 바와같이 삼각 파형이다. 그러므로, 저역 필터들(64, 65)의 출력이 공지된 예에서처럼 스퀘어-로우 검출후 서로 가산되는 경우에, 상기 가산된 출력 레벨은 제2(b)도에 도시된 것처럼 소정의 상관 관계에 관계없이 고정되지 않게 되서, 상관의 도달 및 비도달간의 식별이 불가능해진다.In the conventional analog configuration of FIG. 9, the outputs of the low pass filters 7, 8 are as indicated by dashed lines a and b respectively in FIG. 2 (a) when the correlation described above is maintained between them. Likewise, there is a relationship between cosine and sine. Therefore, if the two outputs are added to each other after square-low detection, a fixed level of signal can be obtained. However, in this embodiment, the output of the low pass filters 64, 65 is a binary signal. The correlation output of the low pass filters 64, 65 is thus a triangular waveform as indicated by the thick lines c and d in FIG. 2 (a) when the correlation described above is maintained between them. Therefore, when the outputs of the low pass filters 64, 65 are added to each other after square-low detection as in the known example, the added output levels are related to a predetermined correlation as shown in Fig. 2 (b). Without being fixed, it becomes impossible to identify between reaching and not reaching a correlation.

그에 비추어, 이 실시예에서 처럼 절대값 검출후에 얻어진 가산된 출력은 제2(c)도에 도시된 바와같이 고정된 레벨을 가지며, 그것에 의해 적절한 수정이 이뤄지는지 또는 아닌지에 대한 정확한 식별이 가능해진다.In light of this, the added output obtained after the absolute value detection as in this embodiment has a fixed level as shown in Fig. 2 (c), thereby enabling accurate identification of whether or not proper correction is made. .

상기 가산 수단(105)의 출력은 스위치 수단(106)으로 전달되며, 스위치된 출력이 초기 데이타 홀딩 수단(107) 또는 후기 데이타 홀딩 수단(108)에 기억되도록, 선택기(52)와 함께 동기로 초기/후기 스위치(53)에서의 스위칭 신호에 의해 변화된다. 실제로는 스위치 수단(106)은 요구되지 않는다. 이 경우, 초기 데이타에 대한 메모리 영역과 후기 데이타에 대한 메모리 영역은 초기/후기 스위치(53)에서의 스위칭 신호에 응답하여 선택되며, 그러한 초기 데이타와 후기 데이타는 선택된 영역 각각에 기억된다. 상기 초기 데이타 홀딩 수단(107)의 출력과 후기 데이타 홀딩 수단(108)의 출력은 감산 수단(109)에 공급되며 여기서 상기 2개 출력의 감산이 실행된다. 그리고 그러한 감산의 결과가 루프 필터 수단(110)에 공급되며, 상기는 코드 발생기(51)에 대해 클럭 발생기(54)로부터 출력된 구동 클럭 신호의 위상을 제어하기 위해 수치 제어 신호를 형성한다.The output of the adding means 105 is transmitted to the switch means 106, which is initially initialized synchronously with the selector 52 such that the switched output is stored in the initial data holding means 107 or the later data holding means 108. By the switching signal at the late switch 53. In practice no switch means 106 are required. In this case, the memory area for the initial data and the memory area for the late data are selected in response to a switching signal at the initial / late switch 53, and such initial data and late data are stored in each of the selected areas. The output of the initial data holding means 107 and the output of the late data holding means 108 are supplied to a subtraction means 109 where subtraction of the two outputs is performed. The result of such subtraction is supplied to the loop filter means 110, which forms a numerical control signal for controlling the phase of the drive clock signal output from the clock generator 54 with respect to the code generator 51.

상기 가산 수단(105)의 출력은 탐색 신호 발생 수단(111)에 공급됨과 동시에 동기 신호 검출 수단(112)에도 공급된다. 상기 탐색 신호 발생 수단(111)은 소정의 상관이 도달될때까지 1주기만큼 코드 발생기(5)의 출력 코드를 슬라이드하는 방법으로 탐색을 수행하기 위해 탐색 신호를 발생한다. 상기 동기 신호 검출 수단(112)은 가산된 출력 모니터링을 유지하며 루프 필터(110)의 출력에 따라 탐색 또는 위상 제어의 하나를 결정하는 스위치 수단(113)에 스위칭 신호를 공급하고 탐색 신호 발생 수단(111)의 출력과 루프 필터 수단(110)의 출력중 하나를 선택한다. 상기 스위치 수단(113)의 출력은 클럭 발생기(54)에 공급된다.The output of the adding means 105 is supplied to the search signal generating means 111 and also to the synchronizing signal detecting means 112. The search signal generating means 111 generates a search signal to perform a search by sliding the output code of the code generator 5 by one cycle until a predetermined correlation is reached. The synchronization signal detecting means 112 maintains the added output monitoring and supplies a switching signal to the switch means 113 which determines one of the search or phase control according to the output of the loop filter 110 and the search signal generating means ( One of the output of 111 and the output of loop filter means 110 is selected. The output of the switch means 113 is supplied to a clock generator 54.

다음에 마이크로 컴퓨터(100)의 실제적인 처리는 제3도 내지 제7도의 흐름도에 관련하여 기술하며, 여기서 상기 기능 수단의 기준 번호는 제1도에 사용된 것과 일치한다. 제3도 내지 제7도에 도시된 동작은 의사-랜덤 노이즈 코드의 칩속도에 일치하여 매 밀리초마다 반복된다. 그러므로, 상기 저역 필터들(64, 65) 각각은 카운터 구성을 가지며 매 밀리초마다 리셋된다.The actual processing of the microcomputer 100 will next be described with reference to the flowcharts of FIGS. 3-7, wherein the reference number of the functional means corresponds to that used in FIG. The operations shown in FIGS. 3-7 are repeated every millisecond in accordance with the chip rate of the pseudo-random noise code. Therefore, each of the low pass filters 64, 65 has a counter configuration and is reset every millisecond.

제3도를 참고로 하면, 카운터 구성의 저역 필터(64)로부터의 I 데이타가 입력되며(단계(201)), 그것의 절대값이 계산된다(단계(202)). 유사하게, 카운터 구성의 저역 필터(65)로부터의 Q 데이타가 입력되며(단계(203)), 그것의 절대값이 계산된다(단계(204)).Referring to FIG. 3, I data from the low pass filter 64 of the counter configuration is input (step 201), and its absolute value is calculated (step 202). Similarly, Q data from the low pass filter 65 of the counter configuration is input (step 203) and its absolute value is calculated (step 204).

다음에 단계(202)에서 계산된 I 데이타의 절대값과 단계(204)에서 계산된 Q 데이타의 절대값은 결과 A(단계(205))를 얻기 위해 서로 가산된다. 그리고 초기/후기 스위치(53)로부터의 스위칭 신호에 따라, 현행 동작 모드가 초기 모드인지에 대한 결정이 이루어지며 여기서 상기 코드 발생기(51)는 초기 코드 Me (단계(206))를 발생한다. 그러한 결정의 결과가 초기 모드를 표시하는 경우, 상기 가산 결과 A는 RAM(단계(207))의 초기 데이타 기억 영역에 기록된다. 그러한 결정의 결과가 초기 모드를 표시하는 경우에, 상기 가산 결과 A 는 RAM(단계(207))의 초기 데이타 기억 영역에 기록된다. 상기 결정의 결과가 코드 발생기(51)가 후기 코드 Md 를 발생하는 후기 모드를 표시하는 경우에, 가산 결과 A 는 RAM(단계(208))의 후기 데이타 기억 영역에 기록된다.The absolute value of the I data calculated in step 202 and the absolute value of the Q data calculated in step 204 are then added together to obtain result A (step 205). And according to the switching signal from the early / late switch 53, a determination is made as to whether the current operating mode is the initial mode, where the code generator 51 generates an initial code Me (step 206). If the result of such a decision indicates an initial mode, the addition result A is recorded in the initial data storage area of the RAM (step 207). In the case where the result of such a determination indicates the initial mode, the addition result A is recorded in the initial data storage area of the RAM (step 207). When the result of the determination indicates a late mode in which the code generator 51 generates the late code Md, the addition result A is recorded in the late data storage area of the RAM (step 208).

다음에 상기 동작은 제4도의 흐름도로 진행된다. 제4도에 도시된 부분적인 진행은 제1도의 동기 검출 수단(112)에 의해 수행된 동작과 일치한다. 특히, 첫번째로, 단계(205)에서 얻어진 가산 결과 A 가 소정의 임계 레벨을 초과하는지 아닌지에 대한 결정이 이루어진다(단계(211)). 이 결정은 수신된 신호의 의사-랜덤 노이즈 코드와 코드 발생기(51)로부터의 의사-랜덤 노이즈 코드간에 소정의 상관 관계가 이뤄지는지 아닌지를, 피드백 루프(50)에 대해서 알 수 있도록 실행된다.The operation then proceeds to the flowchart of FIG. The partial progress shown in FIG. 4 coincides with the operation performed by the synchronization detecting means 112 in FIG. In particular, first, a determination is made whether or not the addition result A obtained in step 205 exceeds a predetermined threshold level (step 211). This determination is made so that the feedback loop 50 knows whether or not a predetermined correlation is made between the pseudo-random noise code of the received signal and the pseudo-random noise code from the code generator 51.

그러한 결정의 결과가 소정 상관 관계 도달을 표시하는 경우에, 제1타이머 S 는 “10”(10msec)(단계(212)로 셋되고 제2타이머 P는 “30000”(30sec)(단계(213))로 셋되며, 다음에 상기 동작은 코스타 루프(60)용 제어 신호를 형성하기 위해 제6도의 흐름도로 진행된다.If the result of such a determination indicates reaching a predetermined correlation, the first timer S is set to "10" (10 msec) (step 212) and the second timer P is "30000" (30sec) (step 213). ), The operation then proceeds to the flowchart of FIG. 6 to form a control signal for the Costa Loop 60.

단계(211)에서 상기 결정의 결과가 소저의 상관 관계의 비도달을 나타내는 경우에는, 제1타이머 S 의 세트값은 “1”만큼 증대되며(단계 214), 제1타이머 S 의 값이 “0”인지 아닌지에 관한 결정이 우루어진다(단계 215). 만일 상기 결정의 결과가 네가티브이면, 이는 제1타이머 S 가 “0”이 아님을 의미하며 동작은 제6도의 흐름도로 진행된다.If the result of the determination in step 211 indicates non-correlation of the desired correlation, the set value of the first timer S is increased by “1” (step 214), and the value of the first timer S is “0”. A determination as to whether or not is made (step 215). If the result of the determination is negative, this means that the first timer S is not "0" and the operation proceeds to the flowchart of FIG.

상기 결정의 결과가 제1타이머 S 의 값이 “0”이 아님을 나타내면, 타이머 S 는 “1”로 세트되고(단계 216), 제2타이머 P 의 값이 “0”인지 아닌지에 대한 결정이 이루어진다(단계 217). 제2타이머 P 의 값이 “0”이면, 동작은 조사 신호 발생 수단(11) 및 조사 모드에 있는 루프 필터 수단(102)과 관계하여 제5도의 흐름도로 진행된다. 만일 제2타이머 P 의 값이 “0”이 아니면, 그 값은 “1”만큼 감소되고(단계 218), 피드백 루프(50)의 루프 필터 수단(110)과 관계하여 제7도의 흐름도로 진행된다.If the result of the determination indicates that the value of the first timer S is not "0", the timer S is set to "1" (step 216), and the determination as to whether or not the value of the second timer P is "0" is determined. (Step 217). If the value of the second timer P is "0", the operation proceeds to the flowchart of FIG. 5 with respect to the irradiation signal generating means 11 and the loop filter means 102 in the irradiation mode. If the value of the second timer P is not "0", the value is decreased by "1" (step 218) and proceeds to the flowchart of FIG. 7 with respect to the loop filter means 110 of the feedback loop 50. .

이 경우에, 만일 소정의 상관 관계의 도달이 피드백 루프(50)에서 검출(상관 관계 고정)되면, 제1타이머는 단계 211에서의 판단 결과가 제4도의 흐름도에서 연속으로 10ms 동안 반복적으로 10번 소정 상관 관계의 비달성을 나타내지 않는한 비상관 관계로 결정하지 않는 역할을 한다.In this case, if the arrival of the predetermined correlation is detected (correlation fixed) in the feedback loop 50, the first timer repeats the determination result in step 211 10 times for 10 ms continuously in the flowchart of FIG. It does not play a role in determining the uncorrelated relationship unless a certain correlation is not achieved.

만일 상관 관계 고정 상태가 한번 피드백 루프(50)에서 검출되면, 제2타이머 P는 (10msec 동안 연속적으로 소정의 상관 관계의 비도달을 의미하는) 비상관 관계 결정에도 불구하고 예컨데 30초의 프리 셋트 시간동안 상기 상태로 유지된다. 그러나, 이 상태에서, 피드백 루프(60)의 루프 필터(102)에 의해 캐리어 발생기의 출력에 대한 제어 및 피드백 루프(50)의 루프 필터(110)에 의해 클럭 발생기(54) 출력의 위상 및 주파수에 대한 제어가 행해진다. 소정의 상관 관계가 30초의 경과 이후에도 도달되지 못하는 경우, 상관 관계 조사와 관계하여 동작이 제5도의 흐름도로 진행된다.If a correlation lock is detected once in the feedback loop 50, the second timer P may be for example a preset time of 30 seconds despite the non-correlation determination (meaning non-correlation of a predetermined correlation for 10 msec continuously). Will remain in this state for a while. In this state, however, the control of the output of the carrier generator by the loop filter 102 of the feedback loop 60 and the phase and frequency of the output of the clock generator 54 by the loop filter 110 of the feedback loop 50. Control is performed. If the predetermined correlation is not reached even after the elapse of 30 seconds, the operation proceeds to the flowchart of FIG. 5 in relation to the correlation investigation.

피드백 루프(50)에서 상관 관계 고정 상태가 검출되면, 상관 관계 비고정 상태는 단계(211)에서의 결정 결과가 소정의 상관 관계의 비도달을 의미한다하더라도 즉시 결정되지 않으며, 상관 관계 비고정의 결정에도 불구하고 동작이 상관 관계 조사모드로 즉시 진행되지 않는다. 그러므로, 비행기와 같은 장애가 위성 및 수신 장치 사이에 일시적으로 존재하는 경우에서와 같이 진정한 상관 관계가 실질적으로 없어지지 않는 상태동안 상관 관계 비고정이 검출될지라도, 동작은 비교적 긴 시간을 필요로 하는 비결정된 상관 관계 조사로 진행되지 못한다. 이와같은 고안에 따라, 피드백 루프(50)는 수신시의 어떠한 순간적인 간섭의 존재에도 거의 영향을 받지 않아 안정된 수신 상태의 유지가 가능하게 된다.When the correlation lock state is detected in the feedback loop 50, the correlation non-fixation state is not immediately determined even if the determination result in step 211 implies that the predetermined correlation is not reached, and the determination of correlation non-fixation is made. Nevertheless, the operation does not proceed immediately to the correlation investigation mode. Therefore, even if correlation unfixing is detected during a period where true correlation does not substantially disappear, such as in the case where an obstacle such as an airplane is temporarily present between the satellite and the receiving device, the operation requires an undetermined correlation that requires a relatively long time. It does not proceed with relationship investigation. According to this design, the feedback loop 50 is hardly influenced by the presence of any momentary interference at the time of reception, thereby making it possible to maintain a stable reception state.

이제, 조사 모드에 있는 루프 필터 수단(102) 및 조사 신호 발생 수단(111)과 관계하여 제5도의 흐름도에 대해 설명하기로 한다.The flowchart of FIG. 5 will now be described with respect to the loop filter means 102 and the irradiation signal generating means 111 in the irradiation mode.

이 실시예에서의 조사는 다음과 같은 방식으로 실행된다. 중간 주파수 신호 Sif로 변환된 수신 신호는 1.023MHz ± 15MHz 범위내에 있다. 그러므로, 상기 범위를 조사하므로써 소정의 상관 관계가 도달될 수 있다. 그러나, 루프 필터 수단(102)의 대역폭은 상기와 같은 조사 범위보다 협소한 주파수 범위, 본 예에서는 ±350MHz 에 있으므로 루프 필터 수단(102)의 대역폭내에서 상관 관계 조사가 실행될 수 있다.The investigation in this embodiment is carried out in the following manner. The received signal converted to the intermediate frequency signal Sif is in the range 1.023 MHz ± 15 MHz. Therefore, a predetermined correlation can be reached by examining the above range. However, since the bandwidth of the loop filter means 102 is in a narrower frequency range than the above irradiation range, in this example ± 350 MHz, correlation investigation can be performed within the bandwidth of the loop filter means 102.

그러므로 이 실시예에 있어서, 상기 코드 발생기(51)로부터의 상기 전기 및 후기 코드는 상기 캐리어 발생기(61)의 출력에 상응하는 상기 중신 주파수 fc 에서 한 주기만큼 슬라이드되도록 제어된다. 그러한 1주기 슬라이드 제어로 소정의 상관 관계가 도달되지 않는 경우에, 상기 캐리어 발생기(61)의 상기 발진 중심 주파수 fc 는 700Hz 만큼 이동되어지고, 상기 코드 발생기(51)에 대한 슬라이드 제어가 다시 실행된다. 그러한 제어 작용은 ±15kHz 의 범위에서 연속적으로 수행된다. 이 진행 과정에 있어서, 상기 주파수 fc 에 대한 700Hz 의 변화는 플러스 및 마이너스 방향 교대로 실행되어진다.Therefore, in this embodiment, the electrical and late codes from the code generator 51 are controlled to slide by one period at the center frequency fc corresponding to the output of the carrier generator 61. When the predetermined correlation is not reached by such one-cycle slide control, the oscillation center frequency fc of the carrier generator 61 is shifted by 700 Hz, and the slide control for the code generator 51 is executed again. . Such control actions are carried out continuously in the range of ± 15 kHz. In this process, a change of 700 Hz for the frequency fc is carried out in an alternating positive and negative direction.

제5도에 있어서, 소정의 상관 관계가 상기 피드백 루프(50)(단계 221)에서 도달되지 않았으므로, 우선 상기 상관 관계 비고정 상태가 초기치에 맞추어진다. 이어서 상기 코드 발생기(51)로부터의 상기 초기 및 후기 코드의 1-주기 슬리이드(위상 제어)가 완료됐는지 또는 아닌지에 대한 (단계 222) 결정이 이루어진다. 실례로, 상기 코드 발생기(51)로부터의 상기 의사-랜덤 노이즈 코드의 완전한 1-주기를 출력하는 것으로서 상관 관계 조사의 실행을 하는데 4초의 소정 시간이 요구된다. 그러므로 상기 1-주기 슬라이드의 종결에 관련된 결정은 4초 타이머를 모니터링함으로써 이루어진다.In Fig. 5, since a predetermined correlation has not been reached in the feedback loop 50 (step 221), the correlation unfixed state is first adjusted to an initial value. A determination is then made (step 222) as to whether or not the one-cycle slide (phase control) of the early and late codes from the code generator 51 has been completed. For example, a predetermined time of 4 seconds is required to perform correlation investigation as outputting a complete 1-cycle of the pseudo-random noise code from the code generator 51. Therefore, a decision regarding the end of the 1-cycle slide is made by monitoring a 4 second timer.

단계(222)에서의 결정의 결과가 4초의 경과를 나타낼때, 이는 코드 발생기(51)로부터 나오는 출력의 1주기 조사에 의해 소정의 상관 관계가 비달성되었음을 의미한다. 그러므로, 소정의 스텝폭 f = 700 Hz 로 코스타스 루프에서의 캐리어 발생기(NCO)의 상기 발진 중심 주파수 fc 를 변화시키기 위해 수치 제어 신호가 형성된다(단계 223). 그리고 이와같은 수치 제어 신호는 캐리어 발생기(61)에 공급된다(단계 224). 그후, 코드 발생기(51)의 출력을 다시 1주기로 슬라이딩하기 위해 수치 제어 신호가 형성되어, 클럭 발생기(54)에 공급된다(단계 225).When the result of the determination at step 222 indicates four seconds have elapsed, it means that a certain correlation has not been achieved by a one-cycle investigation of the output from the code generator 51. Therefore, a numerical control signal is formed to change the oscillation center frequency fc of the carrier generator NCO in the Costas loop with a predetermined step width f = 700 Hz (step 223). This numerical control signal is then supplied to the carrier generator 61 (step 224). Thereafter, a numerical control signal is formed to slide the output of the code generator 51 in one cycle again, and is supplied to the clock generator 54 (step 225).

단계(222)에서 결정의 결과가 4초의 경과를 나타내지 않으며, 이는 코드 발생기(51)의 출력의 1주기 슬라이딩이 아직 완수되지 않았음을 의미한다. 따라서, 코스타스 루프에서 캐리어 발생기(61)의 발진 중심 주파수는 변화되지 않는 상태로 남게 되고, 동작이 단계 225로 진행되는바, 여기서 코드 발생기(51)의 출력을 1주기로 슬라이딩하는 수치 제어 신호가 연속적으로 클럭 발생기(54)에 공급된다. 단계 225의 종료후, 동작은 제3도에서의 단계 201로 리턴된다(제7도 참조).The result of the determination in step 222 does not represent the passage of 4 seconds, which means that one cycle of sliding of the output of the code generator 51 has not yet been completed. Thus, the oscillation center frequency of the carrier generator 61 remains unchanged in the Costas loop, and operation proceeds to step 225, where a numerical control signal for sliding the output of the code generator 51 in one cycle is continuous. Is supplied to the clock generator 54. After the end of step 225, the operation returns to step 201 in FIG. 3 (see FIG. 7).

상기 상관 관계 조사 결과로 말미암아, 상관 관계 고정 상태는 어느 곳에서 확실하게 검출된다.As a result of the correlation investigation, the correlation fixed state is reliably detected anywhere.

제4도의 단계 211에서 소정의 상관 관계 도달에 대한 검출하에서, 연산은 상기 캐리어 발생기(61)를 정교하게 제어하기 위해 상기 루프 필터 수단(102)과 관계하여 제6도의 흐름도로 진행한다. 상관 관계 고정 상태에서 상기 캐리어 발생기(61)를 제어하기 위한 이 흐름도에서의 동작은 다음과 같은 식으로 실행된다.Under the detection of the predetermined correlation arrival in step 211 of FIG. 4, the operation proceeds to the flowchart of FIG. 6 with respect to the loop filter means 102 in order to finely control the carrier generator 61. The operation in this flowchart for controlling the carrier generator 61 in the correlation fixed state is executed in the following manner.

첫째, 캐리어 발생기(61)는 소정의 상관 관계 도달과 더불어 발진 중심 주파수로 세트된다. 그리고, 캐리어 발생기(61)를 제어하기 위한 기준 신호 역할을 하는 에러 신호인 증배 수단(101)의 출력에 따라서, 캐리어 발생기(61)의 발진 주파수는 증배된 출력이 포지티브(이는 발진 주파수보다 높은 사이드쪽으로 편이됨을 나타냄)일 때 중심 주파수 fc 에 대해 예컨대 30Hz 의 소정 주파수 폭만큼 낮아지게 된다. 이와는 대조적으로, 증배된 출력이 네가티브(이는 발진 주파수가 보다 낮은 사이드쪽으로 편이됨을 나타냄)일때, 캐리어 발진기(61)의 발진 주파수는 중심 주파수 fc 에 대해 예컨대 30Hz 의 소정 주파수 폭만큼 높아지게 된다. 이와같은 주파수 시프트는 이 흐름도에서 연산당 매 mS 마다 실행된다. 이 주파수 시프트는 예컨대 50mS 의 시간동안 반복되며, 50mS 동안 포지티브 증배 출력의 수 및 네가티브 증배 출력의 수가 카운트되어 서로 비교된다. 이 동작은 포지티브 출력을 카운트 업하거나 네가티브 출력을 카운트 다운하는 단일 카운터로 실행될 수 있다.First, the carrier generator 61 is set to the oscillation center frequency with reaching a predetermined correlation. Then, according to the output of the multiplication means 101, which is an error signal serving as a reference signal for controlling the carrier generator 61, the oscillation frequency of the carrier generator 61 has a positive side (which is higher than the oscillation frequency). , Which is lowered toward the center frequency fc by a predetermined frequency width of, for example, 30 Hz. In contrast, when the multiplied output is negative (which indicates that the oscillation frequency is shifted toward the lower side), the oscillation frequency of the carrier oscillator 61 is raised by a predetermined frequency width of, for example, 30 Hz with respect to the center frequency fc. This frequency shift is performed every mS per operation in this flowchart. This frequency shift is repeated for a time of, for example, 50 mS, and the number of positive multiplication outputs and the number of negative multiplication outputs are counted and compared with each other during 50 mS. This operation can be performed with a single counter that counts up the positive output or counts down the negative output.

만일 캐리어 주파수(61)의 발진 중심 주파수 fc 가 수신된 신호의 캐리어로 고정되면, 50mS 동안 계수값은 “0”이 된다. 한편, 발진 중심 주파수 fc 가 고정 주파수보다 높을 때, 계수값은 포지티브가 되며, 고정 주파수보다 낮을때는 네가티브가 된다. 결과적으로, 50mS 동안 계수값이 포지티브이면, 캐리어 발진기(61)의 발진 중심 주파수 fc 는 1Hz 정도의 소정 스텝 폭만큼 낮게 시프트되며, 시프트된 발진 중심 주파수 fc 에서 상기 동작이 실행된다. 50mS 동안 계수값이 네가티브인 경우, 발진 중심 주파수 fc 는 1Hz 정도의 소정 스텝 폭만큼 높게 시프트되며, 시프트된 발진 중심 주파수 fc 에서 상기 동작이 실행된다. 상기 제어로 말미암아, 캐리어 발진기(61)의 발진 중심 주파수 fc 는 수신 신호의 캐리어를 정확히 팔로우 업하게 된다.If the oscillation center frequency fc of the carrier frequency 61 is fixed to the carrier of the received signal, the count value becomes " 0 " for 50mS. On the other hand, when the oscillation center frequency fc is higher than the fixed frequency, the coefficient value becomes positive, and when it is lower than the fixed frequency, it becomes negative. As a result, if the count value is positive for 50 mS, the oscillation center frequency fc of the carrier oscillator 61 is shifted low by a predetermined step width of about 1 Hz, and the operation is performed at the shifted oscillation center frequency fc. When the coefficient value is negative for 50 mS, the oscillation center frequency fc is shifted by a predetermined step width as high as about 1 Hz, and the operation is performed at the shifted oscillation center frequency fc. The control causes the oscillation center frequency fc of the carrier oscillator 61 to follow up the carrier of the received signal accurately.

제6도의 흐름도에서, 저역 필터(64 및 65)로부터 나오는 계수값은 서로 증배되며, 증배된 출력이 네가티브인지 아닌지에 관한 결정이 이루어진다(단계 231). 만일 상기 결정의 결과가 그 출력이 포지티브임을 나타내면 상기 코스타스 루프에 관한 카운트 COSCNT 는 “1”만큼 증가되고(단계 232), 캐리어 발생기(61)의 발진 주파수를 그 순간 중심 주파수 fc 에 대해 30Hz 정도의 소정 주파수 폭만큼 낮추기 위한 수치 제어 신호가 형성된다(단계 233). 그리고 상기 수치 제어 신호는 캐리어 발진기(61)에 공급된다(단계 234). 만일 단계(231)에서 결정의 결과가 그 출력이 네가티브임을 나타내면 카운트 COSCNT 는 “1”만큼 증가하며(단계 235), 캐리어 발생기(61)의 발진 주파수를 그 순간 중심 주파수 fc 에 대해 30Hz 정도의 소정 주파수만큼 높이기 위한 수치 제어 신호가 형성된다(단계 236). 그리고 이렇게 생성된 수치 제어 신호는 캐리어 발생기(61)에 공급된다(단계 234).In the flowchart of FIG. 6, the coefficient values coming from the low pass filters 64 and 65 are multiplied with each other, and a determination is made as to whether the multiplied output is negative or not (step 231). If the result of the determination indicates that the output is positive, the count COSCNT for the Costas loop is increased by " 1 " (step 232), and the oscillation frequency of the carrier generator 61 is increased by about 30 Hz with respect to the center frequency fc at that moment. A numerical control signal for lowering by the predetermined frequency width is formed (step 233). The numerical control signal is then supplied to a carrier oscillator 61 (step 234). If the result of the determination in step 231 indicates that the output is negative, the count COSCNT is increased by " 1 " (step 235), and the oscillating frequency of the carrier generator 61 is set to about 30 Hz with respect to the center frequency fc at that moment. A numerical control signal is formed to increase by frequency (step 236). The generated numerical control signal is then supplied to the carrier generator 61 (step 234).

이어서, 제3타이머 C(초기값 = 50)의 값이 “1”만큼 감소된다(단계 237). 그리고 제3타이머 C의 값이 “0”인지 아닌지에 관한 결정이 이루어진다(단계 238). 만일 상기 결정의 결과가 제3타이머 C의 값이 “0”이 아님을 나타내면, 이는 상기 발진 중심 주파수 fc 를 세팅하거나 변화시킨 이후 50mS 의 소정 시간이 경과되지 않았음을 의미하며, 상기 동작은 제7도의 흐름도로 진행한다.Then, the value of the third timer C (initial value = 50) is decreased by "1" (step 237). A determination is then made as to whether or not the value of the third timer C is "0" (step 238). If the result of the determination indicates that the value of the third timer C is not “0”, this means that a predetermined time of 50 mS has not elapsed since the setting or changing the oscillation center frequency fc, and the operation is performed. Proceed to the flowchart of 7 degrees.

단계(238)에서의 결정의 결과가 제3타이머 C의 값이 “0”임을 나타내는 경우는 상기 발진 중신 주파수 fc 를 세팅하거나 변화시킨 후의 50mS 의 시간이 이미 경과했음을 의미하며, 다음으로 카운트 COSCNT 가 “0”인지 아닌지에 관한 결정이 이루어진다(단계 239). 그리고 카운트 COSCNT 가 “0”일때 발진 중심 주파수 fc 는 변화되지 않게 되며, 제3타이머 C가 그 초기값 50으로 세트되는 단계(244)로 동작이 진행된다.If the result of the determination in step 238 indicates that the value of the third timer C is "0", it means that 50 mS of time has already passed after setting or changing the oscillation center frequency fc, and then the count COSCNT is A determination is made as to whether or not "0" (step 239). When the count COSCNT is “0”, the oscillation center frequency fc is not changed, and the operation proceeds to step 244 where the third timer C is set to its initial value 50.

한편, 만일 카운트 COSCNT 가 “0”이 아니면, 카운트 COSCNT 가 포지티브인지 아닌지에 관한 결정이 이루어진다(단계 240). 상기 결정 결과가 포지티브 값을 나타내면, 캐리어 발생기(61)의 발진 중심 주파수 fc 를 1Hz 만큼 낮추기 위한 제어 신호가 형성되어(단계 241) 캐리어 발생기(61)에 공급된다(단계 243).On the other hand, if the count COSCNT is not "0", a determination is made as to whether the count COSCNT is positive or not (step 240). If the determination result indicates a positive value, a control signal for lowering the oscillation center frequency fc of the carrier generator 61 by 1 Hz is formed (step 241) and supplied to the carrier generator 61 (step 243).

그후, 동작은 제3타이머 C 를 초기화하는 단계 244로 진행되고, 또한 단계 245로 진행되는데, 여기서 카운트 COSCNT 는 50mS 동안 다음 카운트 동작 실행을 위해 “0”으로 세트된다. 그리고, 동작이 제7도의 흐름도로 진행된다.The operation then proceeds to step 244 where the third timer C is initialized and also to step 245, where the count COSCNT is set to "0" for the next count operation execution for 50mS. The operation then proceeds to the flowchart of FIG.

제7도의 흐름도는 감산 수단(109)과 루프 필터 수단(110)의 동작을 나타낸다. 이 예에서, 코드 발생기(51)는 다음과 같은 방식으로 제어된다.The flowchart of FIG. 7 shows the operation of the subtraction means 109 and the loop filter means 110. In this example, the code generator 51 is controlled in the following manner.

가산 수단(105)으로부터 출력되는 초기 데이타 EA 와 후기 데이타 LA 간의 차는 DI = EA - LA 로 계산된다. 그리고, 상기 차 DI 가 포지티브이고 소정값보다 크면 이는 초기 코드 Me 가 보다 높은 상관 레벨임을 나타내며, 코드 발생기(51)의 출력 위상을 증대시키기 위한 제어 동작이 실행된다. 한편, 상기 차 DI 가 네가티브이고 소정의 값보다 크면 이는 후기 코드 Md 가 보다 높은 상관 관계 레벨임을 나타내며, 코드 발생기(51)의 출력을 지연시키기 위하여 제어 작용이 실행된다. 상기 차 DI 가 중심에서 “0”을 갖는 소정 범위에 있을때, 현재 상태가 변화없이 유지된다.The difference between the initial data EA and the late data LA output from the adding means 105 is calculated as DI = EA-LA. If the difference DI is positive and larger than a predetermined value, this indicates that the initial code Me is of a higher correlation level, and a control operation for increasing the output phase of the code generator 51 is executed. On the other hand, if the difference DI is negative and larger than a predetermined value, this indicates that the late code Md is at a higher correlation level, and a control action is executed to delay the output of the code generator 51. When the difference DI is in a predetermined range with “0” at the center, the current state remains unchanged.

제7도의 실제적인 동작에 있어, 이 실시예에서 차 DI 는 코드 발생기(51)의 제어와 관련된 카운터의 카운트 PNCNT 에 의해 표현된다. 상술한 소정값들은 카운트 +PN 및 -PN 으로 간주되며, 제8도에 도시되어 있듯이 카운트 PNCNT 는 카운트 +PN 보다 클때 +PN 이되고 또는 카운트 -PN 보다 작을때 -PN 이 되도록 미리 설정되어 있다.In the practical operation of FIG. 7, in this embodiment, the difference DI is represented by the count PNCNT of the counter associated with the control of the code generator 51. The above-mentioned predetermined values are regarded as counts + PN and -PN, and as shown in FIG. 8, the count PNCNT is preset to be + PN when greater than count + PN or -PN when smaller than count -PN.

상기 제어외에도, 상기 코드 발생기(51)의 출력 코드의 칩 속도(주파수)는 코스타스 루프(60)내의 캐리어 발생기(61)의 출력 주파수를 근거로 체크된다. 이러한 체크는 코드 발생기(51)를 위한 구동 회로로서 작용하는 클럭 발생기(54)의 출력 주파수와 캐리어 발생기(61)의 주파수간의 소정 관계를 이용하므로써 실행된다. 특히, 상기 코스타스 루프(60)내의 캐리어 발생기(61)의 소정 발진 주파수는 피드백 루프(50)가 고정될때 계산될 수 있다. 역으로, 상기 코스타스 루프(60)가 고정되면, 코드 발생기(51)의 설정된 주파수는 코스타스 루프(60)내의 캐리어 발생기(61)의 리졸루션(resolution)으로부터 계산될 수 있다. 그러한 두 주파수의 비가 1 : 1500 이기 때문에, 거의 1500배의 향상된 정확도로 상기 피드백 루프(50)의 주파수의 고-정밀 제어가 가능해진다.In addition to the control, the chip speed (frequency) of the output code of the code generator 51 is checked based on the output frequency of the carrier generator 61 in the Costas loop 60. This check is performed by using a predetermined relationship between the output frequency of the clock generator 54 and the frequency of the carrier generator 61, which serve as drive circuits for the code generator 51. In particular, the predetermined oscillation frequency of the carrier generator 61 in the Costas loop 60 can be calculated when the feedback loop 50 is fixed. Conversely, if the Costas loop 60 is fixed, the set frequency of the code generator 51 can be calculated from the resolution of the carrier generator 61 in the Costas loop 60. Since the ratio of these two frequencies is 1: 1500, high-precision control of the frequency of the feedback loop 50 is possible with an improved accuracy of nearly 1500 times.

제7도의 흐름도에서, 먼저 가산 수단(105)로부터 출력된 초기 데이타 EA 와 후기 데이타 LA 간의 차가 계산되고, 차 EA-LA 가 네가티브인지 아닌지에 대한 결정이 이루어진다(단계 251). 그러한 결정의 결과에 있어, 상기 차가 포지티브를 가리키면, 이는 초기 코드 Me 의 상관 레벨이 보다 높다는 것을 의미하며, 때문에 카운트 PNCNT 가 “1”만큼 증가된다(단계 252). 그리고 나서 카운트 PNCNT 가 상술한 소정값 +PN 과 같은지 또는 그렇지 않은지가 결정된다(단계 253). 그리고 클럭 발생기(54)에 대한 3개의 제어 출력값 X, Y 및 Z 는 그러한 결정의 결과에 따라서 정해진다.In the flowchart of FIG. 7, the difference between the initial data EA and the late data LA output from the adding means 105 is first calculated, and a determination is made whether the difference EA-LA is negative (step 251). As a result of such a determination, if the difference points to a positive, this means that the correlation level of the initial code Me is higher, so that the count PNCNT is increased by “1” (step 252). It is then determined whether the count PNCNT is equal to or not equal to the predetermined value + PN described above (step 253). And three control output values X, Y and Z for clock generator 54 are determined according to the result of such a determination.

단계(253)에서 결정의 결과가 카운트 PNCNT 가 +PN 임을 의미하면, 제어 출력 X 는 코드 발생기(51)의 현행 출력 위상이 바뀌지 않도록 제어값 Nowf 에 설정되는 한편, 제어 출력 X 및 Z 는 코드 발생기(51)의 출력 위상을 앞서도록 클럭 발생기(54)를 위한 제어값 Fast 에 설정된다(단계 254).If the result of the determination in step 253 means that the count PNCNT is + PN, the control output X is set to the control value Nowf so that the current output phase of the code generator 51 does not change, while the control outputs X and Z are code generators. A control value Fast for clock generator 54 is set to advance the output phase of 51 (step 254).

단계(253)에서의 결정 결과가 카운트 PNCNT 가 PN 과 같지 않음을 알려주는 경우에, 이는 -PN〈PNCNT〈+PN 임을 가르킨다. 그러므로 제어 출력 X 는 상기 코드 발생기(51)의 출력 위상을 지연시키기 위해 클럭 발생기(54)에 대하여 제어값 Slow 에 설정되는 한편, 제어 출력 Y 는 현재 상태를 유지시키기 위한 제어값 Nowf 에 설정되고, 또다른 출력 Z 는 상기 코드 발생기(51)의 출력 위상을 앞서도록 클럭 발생기(54)에 대하여 제어값 Fast 에 설정된다(단계 255).If the determination result at step 253 indicates that the count PNCNT is not equal to PN, this indicates that -PN < PNCNT < + PN. Therefore, the control output X is set to the control value Slow for the clock generator 54 to delay the output phase of the code generator 51, while the control output Y is set to the control value Nowf for maintaining the current state, Another output Z is set to the control value Fast for the clock generator 54 to advance the output phase of the code generator 51 (step 255).

단계(251)에서의 결정 결과가 차 DI 가 네가티브임을 나타내면, 카운트 PNCNT 는 후기 코드 Md 의 상관 레벨이 높기 때문에 “1”만큼 감소된다(단계 256). 그리고 카운트 PNCNT 가 소정값 -PN 과 같은지에 관한 결정이 이루어진다(단계 257). 단계(257)에서의 결정 결과가 카운트 PNCNT 가 -PN 과 같음을 나타내면, 제어 출력 X 및 Y 는 상기 코드 발생기(51)의 출력 위상을 지연시키기 위하여 클럭 발생기(54)에 대해 제어값 Slow 에 설정되는 한편, 다른 제어 출력 X 는 코드 발생기(51)의 현재 출력 위상을 유지시키기 위해 제어값 Nowf 에 설정된다(단계 258). 단계(257)에서의 결정 결과가 카운트 PNCNT 가 -PN 과 같지 않음을 나타낼때, 이는 -PN〈PNCNT〈+PN 을 가리키므로, 동작이 단계(255)를 진행한다.If the determination result in step 251 indicates that the difference DI is negative, the count PNCNT is reduced by “1” because the correlation level of the late code Md is high (step 256). A determination is then made as to whether the count PNCNT is equal to the predetermined value -PN (step 257). If the determination result in step 257 indicates that count PNCNT is equal to -PN, control outputs X and Y are set to control value Slow for clock generator 54 to delay the output phase of the code generator 51. On the other hand, another control output X is set to the control value Nowf to maintain the current output phase of the code generator 51 (step 258). When the determination result at step 257 indicates that the count PNCNT is not equal to -PN, it indicates -PN < PNCNT < + PN, so the operation proceeds to step 255.

계속해서, 피드백(50)내의 코드 발생기(51)의 출력 주파수는 코스타스 루프(60)에서 캐리어 발생기(61)의 출력 주파수를 이용하므로써 계산되고, 그렇게 계산된 출력 주파수에 관하여 클럭 발생기(54)에 대한 제어값은 미리 설정된다(단계 258). 상기 코드 발생기(51)에 관하여 클럭 발생기(54)에 대한 현재 제어값이 그렇게 미리 설정된 제어값과 비교되고 나서 그들 사이의 차가 소정 범위내에 있는지 그렇지 않은지의 여부가 결정된다(단계 260). 그러한 결정 결과가 차가 소정 범위내에 있음을 나타내면, 제어값 Y 은 클럭 발생기(54)를 위해 선택된다(단계 261). 실제로, -PN〈PNCNT〈+PN의 경우에 현재 상태가 어떤 변화없이 유지된다. 한편 PNCNT = +PN 의 경우에, 제어값 Fast 가 코드 발생기(51)의 출력 위상을 앞서도록 선택되고, PNCT = -PN 의 경우에는 제어값 Slow 가 코드 발생기(51)의 출력 위상을 지연하기 위해 선택된다.Subsequently, the output frequency of the code generator 51 in the feedback 50 is calculated by using the output frequency of the carrier generator 61 in the Costas loop 60, and the clock generator 54 with respect to the calculated output frequency. Is set in advance (step 258). With respect to the code generator 51, the current control value for the clock generator 54 is compared with such a preset control value and then it is determined whether the difference between them is within a predetermined range or not (step 260). If the determination result indicates that the difference is within a predetermined range, the control value Y is selected for the clock generator 54 (step 261). In fact, in the case of -PN < PNCNT < + PN, the current state remains without any change. On the other hand, in the case of PNCNT = + PN, the control value Fast is selected to advance the output phase of the code generator 51, and in the case of PNCT = -PN, the control value Slow in order to delay the output phase of the code generator 51. Is selected.

단계(260)에서의 결정 결과가 상기 차가 소정 범위를 초과한다는 것을 나타내면, 주파수 편이가 차의 포지티브 또는 네가티브에 따라서 높은 쪽을 향하거나 그렇지 않은지에 대한 결정이 이루어진다(단계 262). 그러한 결정 결과가 주파수 편이가 높은 쪽으로 향하는 것을 나타내면, 상기 제어값 X 는 클럭 발생기(54)를 제어하기 위한 값으로 선택되어진다(단계 263). 실제로, -PN〈PNCNT〈+PN 또는 PNCNT = -PN 의 경우에는, 제어값 Slow 가 코드 발생기(51)의 출력 위상을 지연하도록 선택된다. 한편 PNCNT = +PN 의 경우에, 코드 발생기(51)의 현재 출력 위상은 변화없이 유지된다.If the result of the determination at step 260 indicates that the difference exceeds a predetermined range, a determination is made as to whether the frequency shift is towards the higher or not depending on the positive or negative of the difference (step 262). If the determination result indicates that the frequency shift is toward the higher side, the control value X is selected as a value for controlling the clock generator 54 (step 263). In practice, in the case of -PN < PNCNT < + PN or PNCNT = -PN, the control value Slow is selected to delay the output phase of the code generator 51. On the other hand, in the case of PNCNT = + PN, the current output phase of the code generator 51 remains unchanged.

단계(262)에서 결정 결과가 주파수 편이가 낮은 쪽을 향한다는 것을 가리키면, 제어 출력 Z는 클럭 발생기(54)를 제어하기 위한 값으로 선택되어진다(단계 264). 그리고 -PN〈PNCNT〈+PN 또는 PNCNT = +PN 인 경우에는, 제어값 Fast 가 코드 발생기(51)의 출력 위상이 앞서도록 선택된다. 한편, PNCNT = +PN 의 경우에, 코드 발생기(51)의 출력은 현재 상태로 유지된다.If the decision result in step 262 indicates that the frequency shift is toward the lower side, then the control output Z is selected as a value for controlling the clock generator 54 (step 264). When -PN < PNCNT < + PN or PNCNT = + PN, the control value Fast is selected so that the output phase of the code generator 51 is advanced. On the other hand, in the case of PNCNT = + PN, the output of the code generator 51 is kept in the current state.

제3도 내지 7도의 흐름도에 도시된 동작은 밀리세컨드마다 반복된다.The operations shown in the flowcharts of FIGS. 3-7 are repeated every millisecond.

본 발명이 단지 전역 위치 결정 시스템(GPS)에 한정되지 않으며 임의 스프레드 스펙트럼 신호 수신 장치에 적용될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be appreciated that the present invention is not limited to global positioning system (GPS) but can be applied to any spread spectrum signal receiving apparatus.

캐리어의 변조는 상기 실시예에서 언급한 직각 위상 변조에 제한되지 않으며, 다양한 다른 변조 방법이 채택될 수 있음은 명백하다. 더구나 상기 실시예에서 궤도 파라메타와 같은 데이타는 정확히 캐리어상에 중첩될 필요가 없으며, 캐리어의 전송 또한 이용될 수 있다.The modulation of the carrier is not limited to the quadrature phase modulation mentioned in the above embodiment, and it is apparent that various other modulation methods may be adopted. Moreover, in the above embodiment, data such as orbital parameters need not be exactly superimposed on the carrier, and the transmission of the carrier can also be used.

본 발명에 따르면, 상술한 바와같이, 스프레드 스펙트럼 신호 수신 장치는 디지탈 고밀도 집적 및 소프트웨어를 적용하여 구성될 수 있어, 저 생산가, 크기 감축, 낮은 소비 전력 및 고품질이 실현된다.According to the present invention, as described above, the spread spectrum signal receiving apparatus can be configured by applying digital high density integration and software, so that low production, size reduction, low power consumption and high quality are realized.

수신된 신호의 의사-랜덤 노이즈 코드와 의사-랜덤 노이즈 코드 발생기의 출력 사이에 소정 상관 관계를 얻기 위하여 피드백 루프가 장착된 본 발명에 따르면, 중간 주파수 신호는 2진수로 엔코드되고, 상기 의사-랜덤 노이즈 코드 발생기의 출력으로 증배되고, 그러므로써 종래의 장치에서 이용된 균형 변조기는 더이상 필요 없으므로 결국 변조기의 균형을 유지시키기 위한 회로 기술도 필요없게 된다.According to the invention, in which a feedback loop is fitted to obtain a predetermined correlation between the pseudo-random noise code of the received signal and the output of the pseudo-random noise code generator, the intermediate frequency signal is encoded in binary, and the pseudo- Multiplied by the output of the random noise code generator, the balance modulators used in conventional devices are therefore no longer needed and eventually no circuit technology is needed to balance the modulators.

더구나, 디지탈 구성은 이전에 통상 이용된 전압 제어 발진기(VCO)의 필요없이도 가변 주파수 발진기로서 수치 제어 발진기(NCO)의 이용을 가능하게 한다. 그러므로써 전압 제어 발진기의 선형성을 유지시키기 위한 회로 기술이 필요치 않게 되는 장점이 생긴다.Moreover, the digital configuration allows the use of a numerically controlled oscillator (NCO) as a variable frequency oscillator without the need for a voltage controlled oscillator (VCO) previously used conventionally. This has the advantage of not requiring circuit technology to maintain the linearity of the voltage controlled oscillator.

또한, 기술된 디지탈 구성에 기인해 임의 아나로그 회로 기술의 필요성 없이도 안정 수신이 공고히 되고, 그럼으로써 본 발명이 다중 채널 수신 장치에 적용될때 채널들간의 간섭이나 혼선이 발생하지 않는다. 이외에도, 루프 필터에 의해 결정된 파라메타들은 소프트웨어 적용에 의해 용이하게 변경될 수 있다.In addition, due to the digital configuration described, stable reception is secured without the need for any analog circuit technology, so that interference or crosstalk between channels does not occur when the present invention is applied to a multi-channel receiver. In addition, the parameters determined by the loop filter can be easily changed by software application.

Claims (2)

스프레드 스펙트럼 신호 수신 장치에 있어서, 캐리어가 의사 랜덤 잡음 코드에 의해 변조되는 스프레드 스펙트럼 신호를 중간 주파수 신호로 변환시키는 무선 주파수 처리 회로와, 상기 무선 주파수 처리 회로로부터 공급되는 상기 중간 주파수 신호를 이진 부호화하는 이진 부호기와, 의사 랜덤 잡음 부호 발생기와, 상기 의사 랜덤 잡음 부호 발생기로부터 상기 출력 의사 랜덤 잡음 부호의 위상 및 칩 속도를 제어하는 부호 구동기와, 상기 이진 부호기로부터 상기 이진 신호와 상기 의사 랜덤 잡음 부호 발생기로부터 얻어진 출력 의사 랜덤 잡음 부호를 승산하는 제1승산기와, 서로간에 π/2 위상차를 갖고 상기 중간 주파수 신호에 포함된 주파수 변환된 캐리어 신호를 추종하는 제1 및 제2캐리어 신호를 출력하는 수치 제어 발진기와, 상기 제1승산기의 출력 신호와 서로간에 π/2 위상차를 갖는 상기 제1 및 제2캐리어 신호를 승산하는 제2 및 제3승산기와, 카운터들로 이루어져 있고 상기 제2 및 제3승산기의 출력 신호를 공급받는 제1 및 제2저역 통과 필터 및, 상기 제2 및 제3저역 통과 필터의 카운트 출력에 응답하여 상기 수치 제어 발진기의 출력 캐리어 신호의 주파수 및 위상이 상기 중간 주파수 신호에 포함된 캐리어 성분의 주파수 및 위상을 추종하도록 하는 방식으로 상기 수치 제어 발진기를 제어하는 제어 신호를 발생시키는 기능을 갖고 상기 의사 랜덤 잡음 코드 발생기로부터의 출력 의사 랜덤 잡음 코드의 위상이 상기 스프레드 스펙트럼에 포함된 상기 의사 랜덤 잡음 코드의 위상과 일치하도록 하는 방식으로 상기 코드 구동기를 제어하는 제어 신호를 상기 카운트 출력을 토대로 발생시키는 기능을 갖는 마이크로컴퓨터를 구비하는 것을 특징으로 하는 스프레드 스펙트럼 신호 수신 장치.A spread spectrum signal receiving apparatus comprising: a radio frequency processing circuit for converting a spread spectrum signal modulated by a pseudo random noise code into an intermediate frequency signal, and binary encoding the intermediate frequency signal supplied from the radio frequency processing circuit A binary coder, a pseudo random noise code generator, a code driver for controlling the phase and chip speed of the output pseudo random noise code from the pseudo random noise code generator, and the binary signal and the pseudo random noise code generator from the binary coder Numerical control for outputting a first multiplier multiplying the output pseudo random noise code obtained from the first multiplier and a first and second carrier signal having a π / 2 phase difference therebetween and following the frequency-converted carrier signal included in the intermediate frequency signal. Oscillator and the first multiplier First and second multipliers for multiplying the first and second carrier signals having a π / 2 phase difference with each other by an output signal, and a first counter configured to receive output signals of the second and third multipliers And in response to the count outputs of the second low pass filter and the second and third low pass filters, the frequency and phase of the output carrier signal of the numerically controlled oscillator adjust the frequency and phase of the carrier component included in the intermediate frequency signal. Has a function of generating a control signal for controlling the numerically controlled oscillator in a manner to be followed, and the phase of the output pseudo random noise code from the pseudo random noise code generator is equal to the phase of the pseudo random noise code included in the spread spectrum. Generating a control signal based on the count output that controls the code driver in a matching manner. An apparatus for receiving spread spectrum signals, comprising a microcomputer having a function. 스프레드 스펙트럼 신호 수신 장치에 있어서, 캐리어가 의사 랜덤 잡음 코드에 의해 변조되는 스프레드 스펙트럼 신호를 중간 주파수 신호로 변환시키는 무선 주파수 처리 회로와, 상기 무선 주파수 처리 회로로부터 공급되는 상기 중간 주파수 신호를 이진 부호화하는 이진 부호기와, 의사 랜덤 잡음 부호 발생기와, 상기 의사 랜덤 잡음 부호 발생기로부터 상기 출력 의사 랜덤 잡음 부호의 위상 및 칩 속도를 제어하는 부호 구동기와, 상기 이진 부호기로부터의 상기 이진 신호와 상기 의사 랜덤 잡음 부호 발생기로부터 얻어진 출력 의사 랜덤 잡음 부호를 승산하는 제1승산기와, 서로간에 π/2 위상차를 갖고 상기 중간 주파수 신호에 포함된 주파수 변환된 캐리어 신호를 추종하는 제1 및 제2캐리어 신호를 출력하는 수치 제어 발진기와, 상기 제1승산기의 출력 신호와 서로간에 π/2 위상차를 갖는 상기 제1 및 제2캐리어 신호를 승산하는 제2 및 제3승산기와, 카운터들로 이루어져 있고 상기 제2 및 제3승산기의 출력 신호를 공급받는 제1 및 제2저역 통과 필터 및, 제2 및 제3저역 필터의 카운트 출력의 절대값을 검출하는 제1 및 제2절대값 검출 수단과, 상기 절대값 검출 수단의 출력들 서로를 가산시키는 가산 수단과, 상기 의사 랜덤 부호 발생기로부터 상기 출력 의사 랜덤 잡음 부호의 위상이 상기 수신된 스프레드 스펙트럼 신호에 포함된 상기 의사 랜덤 잡음 부호의 위상과 일치하도록 하는 방식으로 상기 부호 구동기를 제어하는 제어 신호를 상기 가산 수단의 출력을 토대로 발생시키는 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 스프레드 스펙트럼 신호 수신 장치.A spread spectrum signal receiving apparatus comprising: a radio frequency processing circuit for converting a spread spectrum signal modulated by a pseudo random noise code into an intermediate frequency signal, and binary encoding the intermediate frequency signal supplied from the radio frequency processing circuit A binary coder, a pseudo random noise code generator, a code driver for controlling the phase and chip speed of the output pseudo random noise code from the pseudo random noise code generator, the binary signal and the pseudo random noise code from the binary coder A numerical value for outputting a first multiplier multiplying the output pseudo random noise code obtained from the generator and a first and second carrier signal having a π / 2 phase difference therebetween and following the frequency-converted carrier signal included in the intermediate frequency signal; A control oscillator and the first multiplier First and second multipliers for multiplying the first and second carrier signals having a π / 2 phase difference with each other by an output signal, and a first counter configured to receive output signals of the second and third multipliers And first and second absolute value detecting means for detecting an absolute value of the second low pass filter and the count outputs of the second and third low pass filters, and adding means for adding the outputs of the absolute value detecting means to each other. And means for adding a control signal for controlling the code driver in such a manner that the phase of the output pseudo random noise code from the pseudo random code generator matches the phase of the pseudo random noise code included in the received spread spectrum signal. And spreading means for generating based on the output of the spread spectrum signal.
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