JPH02147877A - Gps受信機の検波装置 - Google Patents

Gps受信機の検波装置

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JPH02147877A
JPH02147877A JP63301197A JP30119788A JPH02147877A JP H02147877 A JPH02147877 A JP H02147877A JP 63301197 A JP63301197 A JP 63301197A JP 30119788 A JP30119788 A JP 30119788A JP H02147877 A JPH02147877 A JP H02147877A
Authority
JP
Japan
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pseudo
code
signal
noise code
amplitude
Prior art date
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Pending
Application number
JP63301197A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshifumi Tateda
舘田 良文
Takeshi Ikeda
健 池田
Akio Teranishi
寺西 昭男
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、衛生の電波を利用して位置を測定する(3P
S受信機の検波方式に関するものである。
従来の技術 従来、GPS受信機の疑似雑音符号と受信信号の相関は
ミキサによって5時間に対して連続的に処理される場合
が多かった。たとえば、1ジ−ピーニス シグナル ス
トラフチャー アンド パフォーマンス キャラクタス
ティクス”ジェイ。
ジエイ、スピルカー、ジ−ビーニス ペーパーパブリッ
シドゥ、イン、ナビゲーション、ボリューム1.29ペ
ージ〜54ページ(GPS SignalStruct
ure  and  Performance  Ch
aracteristics”J、J、5pilker
、 GPS Papers published 1n
NAVIGATION、  Vol、 I、 29p−
54p)記載の構成が知られている。以下、第8図を用
いて、簡単にその構成を説明する。スペクトラム拡散さ
れた受信信号を、中間周波フィルタ13を介し、疑似雑
音の符号発生器140発生する符号とミキサ15におい
て混合し、逆拡散する。この処理によって、スペクトラ
ム拡散された広帯域の信号は、5Qbpsで位相変調さ
れた狭帯域の信号となり、狭帯域フィルタ16によって
選択的にぬき取り、高感度で受信できる。
なお、17は低域フィルタである。
発明が解決しようとする課題 しかし、従来の技術でHI!8図のミキサ15の部分を
デジタル化する場合、非常に大規模な回路となるという
課題があった。すなわち、デジタル化するには、中間周
波フィルタの後、A/f)変換を行なう。疑似雑音符号
も低域フィルタ17を介しA/D変換を行なうか、疑似
雑音発生器14において等価なデジタル信号を発生する
。そして、これら2者のデジタルデータより、乗算を行
なう事により、ミキサ15の処理を行なう。このA/D
変換のビット数を8ビット程度とし、サンプリング周波
数は、中間周波数をベースバント付近として、1.02
3 MHz以上とする。通常はサンプリング周波数は2
MH2以上が選ばれる。また、中間周波数をベースバン
ド付近とした場合、この8ピット乗算器は6個以上使用
することになる。
また、低域フィルタ17の遮断周波数を高くして、疑似
雑音符号のデジタルデータを±1のみとし、乗算処理を
簡易化する方法も考えられるが。
サンプリング周波数を非常に高速にしないと、位置測定
に対する量子化雑音が大きくなるという課題があった。
本発明は以上のような回路規模の増大に鑑み、第1の目
的は乗算の処理頻度を少なくシ、複数のミキサの乗算器
を共用化し、回路規模を小さくするものである。また、
第2の目的は回路規模を小さくして、多くの受信チャン
ネルを持った高性能な受信機を安価に実現するものであ
る。また、第3の目的は乗算器をデジタルシグナルプロ
セッサ(以下DSP)等の凡用プロセッサにおいても処
理できるようにするものである。
課題を解決するための手段 上記目的を達成するため1本発明の技術的解決手段は、
第1に疑似雑音符号をその符号速度の略整数倍でサンプ
リングし、そのサンプリング結果を振幅側に分類し、そ
の分類毎に対応する入力信号を累積加算し、一定期間積
分した後分類別に疑似雑音符号の振幅と乗算し、これら
を加算し、結果なミキサ処理の出力としたものである。
第2には、分類別累積加算をミキサ毎のハードウェアで
処理し、積分後の分類別の乗算と、それらの加算を複数
のミキサに対して共用するようにしたものである。第3
には、疑似雑音発生器において、振幅ではなく分類の属
性を符号の位相制御データの上位ビットに従って時系列
で出力し、制御データの下位ピットと分類属性に従って
振幅をメモリより読み取り、乗算データとするようにし
たものである。第4として、疑似雑音符号発生器より1
分類属性と共に符号を出力し、累積加算器の加減算を制
御することにより、分類の数を半分にしたものである。
作    用 本発明は第1に、疑似雑音符号を振幅側に分類し、対応
する分類別に受信信号を累積加算し、定期間をまとめて
乗算することにより1乗算の頻度を少なくするものであ
る。また、第2には分類別の乗算と、全分類の加算なミ
キサの間で共用することにより1回路規模を小さくする
ものである。
また、第3には疑似雑音発生器において、分類を出力す
るようにすることによって、回路を簡略化するものであ
る。さらに、第4には疑似雑音符号発生器より、加減算
を制御する符号を発生することにより、分類の種類を半
分にして、累積加算の回路を半分にすると共に、乗算の
回数と全分類の加算を行なう項数を半分にし、共用でき
るミキサの数を多くすることができるようにしたもので
ある。
実施例 以下、第1図〜第4図を参照しながら本発明の第1の実
施例について説明する。第1図において、アンテナ1で
受信した衛星信号を、入力フィルタ2により濾波し、増
幅器3で増幅する。さらに、第1の局部発振器4とミキ
サ5により混合し、中間周波フィルタ6で濾波し、中間
周波数に周波数変換する。さらに中間周波増幅器7で増
幅した後。
中間周波数と同じ周波数で発振する第2局部発振器5と
90°移相器6と、ミキサ7−1と7−2により直交変
換する。さらに遮断周波数1.5 MHzの低域通過フ
ィルタ8−1及び8−2で高域成分を除く。さらに、8
ビットA/D変換器9−1及び9−2において、4.0
92MHz ノ周期でA/D変換する。それぞれのA/
D変換器9−1と9−2はそれぞれ、第21局部発振器
に対する同相成分信号■と、直交成分信号#を出力する
。さらに、信号■とQけ逆相関処理部10において、衛
生個有の疑似雑音符号との逆相関を求める。さらに逆相
関結果は、位相検波部11において衛星−のドツプラシ
フト及び受信機の内部発振器の誤差に対応して搬送波信
号を再生し、衛星信号の位相検波を行なう。さらに制御
部12において、#星のデータ受信、逆相関処理部の制
御により疑似雑音符号の追尾と位相の測定、位相検波部
の制御により搬送波に対する追尾を行なうと共に、衛星
の軌道計算や、測位計算等の処理を行ない、測定結果等
のデータを外部へ出力する。
第2図は、第1図の逆相関部10の前処理部分をさらに
詳しく説明するための要部結線ブロック図である。第1
図の信号■及びQは、第2図の加算器1O−n−1と1
O−n−1’(但し、nは1〜5)及びラッチ群1O−
n−2と1O−n−2’により累積加算器を構成する。
各ラッチ群は12ピツトのラッチ1〜12より構成する
。疑似雑音符号1O−n−3は制御部からの疑似雑音符
号の位相上位12ビツトデータに従って、 4.092
Ml−1zの周期のタイミングに合せ疑似雑音符号の振
幅に相当する1〜100分類番号を出力する。この分類
番号に応じて12ビツトのラッチ1〜10に対して1選
択的に信号f及びQを累積加算する。累積加算結果は、
in及びqnのデータバスを介して、第3図に示すデジ
タル−シグナルプロセッサ(DSP)IQ−mへ出力す
る。
(但し1mは6から10の整数とする。)加算器1〇−
n−1と1O−n−1’ 、ラッチ群1O−n−2と1
0−〇−2′及び疑似雑音符号発生器10−1−3より
なる逆相関前処理部10−1〜10−5は、5チヤンネ
ルあって。
それぞれ別の衛星信号を受信する。従って、疑似雑音符
号発生器1O−n−3はそれぞれ対応する衛星の符号を
発生する。
第3図のDSPIO−mは、各チャンネルの累積加算結
果を受は収り、各チャンネルの疑似雑音符号の位相下位
7ピツトデータと、ラッチ1〜1゜の番号に応じた振幅
を乗算し、ランチ群1O−n−2,1O−n−1それぞ
れについて加え合せ、それぞれ位相検波部11へ出力す
る。
第4図は疑似雑音符号の振幅を決定するタイミングを説
明するタイミング図である。疑似雑音符号発生器1O−
n−3は、符号の列が連続して−1が続く場合は番号l
を4回出力する。そして、符号が−1から1へ変化した
場合は、第4図(掲の応答波形を想定して、番号2〜5
を順次出力する。
符号が連続して1が続く場合は4回番号4を出力し、符
号が1から−1に変化した場合は、第4図(b)の応答
波形を想定して、番号7〜10を順次出力する。
また、DSPIO−mにおいては、ラッチ1と6はそれ
ぞれ−127と+127を乗算し、ラッチ2〜5と7〜
lOについては、疑似雑音符号の位相値下位7ビツトに
応じて第4図(掲及びυ)の波形の2〜5と7〜100
区間の対応する振幅を、内蔵しているデータ表より読み
取ってそれぞれ乗算する。
なお、ラッチ群による累積加算の回数は、186個のデ
ータを単位として行ない、結果をDSPへ出力する。
以上1本実施例によれば、疑似雑音符号の振幅に応じて
、分類して累積加算し、後で分類毎に乗算するので1乗
算処理が減少し、低速の乗算器やDSFで計算すること
ができる。
以下第5図、第6図を参照しながら本発明の第2の実施
例について説明する。構成及び動作は第1の実施例とほ
ぼ同じであり、相違点についてのみ説明する。第5図に
おいて、12ビツトのラッチ1〜10により累積加算を
行なった結果を出力する部分は、ラッチ群1O−n−2
及び1O−n−2’においてそれぞれ共通バス!及びq
に出力するように変更する。さらに、第6図のDSPI
Q−5は1個のみとする。
第5図のラッチ群10−n −2、10−n−2’はそ
れぞれ、第6図のDSPlo−6の制御により、累積加
算結果をバスi又はqに出力する。この累積加算結果を
DSPIO−6で受は取り、各ラッチ群を単位として、
ランチ1〜10の番号に応じた振幅を乗算し、加え合せ
て位相検波部11へ出力する。
以上、本実施例によれば、DIPを複数のチャンネルで
共用することができ、小型化と低価格化が可能となる。
なお、DSPは1個に限定せず、処理能力に応じた個数
とする。また、DSPは同様の機能を持つ他のデジタル
回路とすることもできる。さらに、ラッチ1−10は累
積加算結果をDSFが読み取る1で保持する別のラッチ
を持ち、−期間の累積加算の終了とともに、この保持用
のラッチに転送し、ただちに次の累積加算を開始できる
ようにすることもできる。
以下、第7図な参照しながら1本発明の第3の実施例に
ついて説明する。構成及び動作は第2の実施例とほぼ同
じであり、相違点についてのみ説明する。第7図におい
て、信号I及びQは、加減算器1O−n−1と1O−n
−1’(但し、n′は1〜5)及び13ビツトのラッチ
群1o−ロー2.!=10−n2/により累積加算器を
構成する。各ラッチ群は13ビツトのランチ1〜5より
構成する。疑似雑音符号発生器10−1−3は1〜5の
分類番号と正、負を示す信号を出力する。この時、2〜
50分類番号は第4図(a)と同様とし、第4図(b)
の7〜10に対応する信号は2〜50分数番号と共に、
負を示す信号を出力する。さらに、第1の実施例で6と
していた分類は1と負を示す信号を出方する。そして、
負を示す信号を出力した場合は、加減算器10−口′−
1と10−n′−1′はラッチ出方よりそれぞれ信号の
I、Qを減する。そして、正を示す信号の場合は逆に加
算を行なう。
以上1本実施例によれば、ラッチの数が約半分になるだ
けでなく、後の処理の乗算と加算の回数が少なくなる。
さらに、より多くのチャンネルに対して、共用回路で処
理が可能となる。
なお、以上の説明ではサンプリングの周期を4.092
 MHzとしたが、これには限定する必要はなく、疑似
雑音符号の整数倍の周期であれば良い。
累積加算の個数は186個としたが、これも限定する必
要はなく、位相検波部の対応する周波数範囲と、サンプ
リング周期で決定する。さらには、疑似雑音符号とサン
プリング周期の倍率との積に対して、整数分の1である
事が望ましい。
発明の効果 以上のように、本発明は、乗算処理の回数を少なくする
事ができ、また乗算回路をチャンネル間で共用すること
で、小型化、低価格化ができる。
さらに1分類の数を少なくすることで、さらに小型化、
低価格化ができる。また、疑似雑音符号を上位と下位に
分割し、別々に処理することにより。
分類に対応する振幅を処理の各段階の間で授受する必要
が無くなり1回路を簡略化できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例におけるGPS受信機の
検波装置のブロック結線図、第2図は同装置の要部であ
る逆相関処理部・前処理の詳細ブロック結線図、第3図
は同装置の要部である逆相関処理部・後処理の詳細ブロ
ック結線図、第4図は同装置の要部における信号の分類
方法を示すタイミング図、第5図は本発明の第2の実施
例におけるGPS受信機の検波装置の要部である逆相関
処理部・前処理の詳細ブロック結線図、第6図は同後処
理部の詳細ブロック結線図、第7図は本発明の第3の実
施例におけるGPS受信機の検波装置の要部である逆相
関処理部・前処理の詳細ブロック結線図、第8図は従来
のGPS受信機における逆相関処理部のブロック結線図
である。 10・・・逆相関処理部、1O−n−1・・・加算器、
10−n 〜1・・・加減算器、1O−n−2・・・ラ
ッチ群、10− n −3−−−疑似雑音符号発生器、
10−6〜10−10・・・DSPo 代理人の氏名 弁理士 粟 野 重 孝 ほか1名図 舅℃刈皺舎杼引九四 賭イ久霜も背号 第 図 第 図 聚V、潴嘴督号 第 図 疑へ勃1哨焉に和 第 図 硬柩鳥意暫号巳狽

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)複数の衛星からの電波を受け、中間周波信号に変
    換する高周波部と、前記衛星個有の疑似雑音符号を発生
    する符号発生器と、この符号発生器の出力信号及び前記
    中間周波信号の周波数帯域を制限するフィルタと、前記
    フィルタの出力信号をデジタル信号に変換する周期が、
    前記符号の符号速度の整数倍であるA/D変換器と、前
    記疑似雑音符号のA/D変換結果の振幅を分類と、その
    分類に対応するラッチの郡と、そのラッチ郡に中間周波
    信号のデジタル変換値を累積加算する第1の加算器と、
    その累積加算結果にそれぞれ対応する前記疑似雑音符号
    のA/D変換結果の振幅を乗する乗算器と、その乗算結
    果を合算する第2の加算器とを有するGPS受信機の検
    波装置。
  2. (2)請求項1記載の疑似雑音発生器と、その出力に接
    続するフィルタと、このフィルタの出力をデジタル信号
    に変換するA/D変換器に代え、デジタル値を直接出力
    する疑似雑音符号発生器を有するGPS受信機の検波装
    置。
  3. (3)請求項2記載の疑似雑音発生器に代えて、振幅の
    分数番号を出力し、疑似雑音符号の符号タイミング以下
    の位相値と分数番号により、累積加算結果に乗する値を
    、選択的に読み出すデータ表を有するGPS受信機の検
    波装置。
  4. (4)請求項1、2又は3記載の構成を複数チャンネル
    有し、その内累積加算結果に疑似雑音符号の振幅を乗す
    る部分を、チャンネル間で共用するようにしたGPS受
    信機の検波装置。
  5. (5)請求項3又は4記載の疑似雑音符号発生器に代え
    て、疑似雑音符号の振幅の分類と、振幅の正、負を示す
    信号を出力し、この信号で加算と減算を切換える加減算
    器と、分類に対応する累積加算のラッチを有するGPS
    受信機の検波装置。
JP63301197A 1988-11-29 1988-11-29 Gps受信機の検波装置 Pending JPH02147877A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8022872B2 (en) 2007-03-07 2011-09-20 Panasonic Corporation Positioning receiver
CN108880609A (zh) * 2018-06-25 2018-11-23 南京理工大学 基于突发扩频信号的伪码同步方法

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US8022872B2 (en) 2007-03-07 2011-09-20 Panasonic Corporation Positioning receiver
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