JPH05100007A - Diffusion symbol capturing circuit - Google Patents
Diffusion symbol capturing circuitInfo
- Publication number
- JPH05100007A JPH05100007A JP3264457A JP26445791A JPH05100007A JP H05100007 A JPH05100007 A JP H05100007A JP 3264457 A JP3264457 A JP 3264457A JP 26445791 A JP26445791 A JP 26445791A JP H05100007 A JPH05100007 A JP H05100007A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- spread code
- signal
- satellite
- spread
- bit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 GPS衛星電波の拡散符号を同期捕捉するた
めに用いられる拡散符号捕捉回路に関し、捕捉に要する
時間を短縮する。
【構成】 シフトレジスタ20は、1ビットづつ遅相さ
れたn個の拡散符号信号P1〜Pnを出力する。それら
は検出部30にはいり、衛星の拡散符号信号、数値制御
発信器60からの信号NI、NQ等との排他論理により
衛星の拡散符号信号と衛星信号のドップラシフト周波数
等の誤差等を除去する。残された信号成分をサンプリン
グクロックCKでカウントしていき相関結果を出力す
る。制御部ではそれらのうちから最大のものを検索する
ことで衛星信号の拡散符号の捕捉を判定する。また、捕
捉できなかった場合には、制御部70からの制御信号に
より拡散符号信号PAの位相をずらして検索を行い、捕
捉されるまで繰返す。以上のように、n個の検出器を用
いて同時に検索する構成にすることにより、高速に拡散
符号を捕捉することができる。
(57) [Summary] (Correction) [Purpose] A spread code acquisition circuit used for synchronously acquiring spread codes of GPS satellite radio waves, and shortening the time required for acquisition. Configuration: A shift register 20 outputs n spread code signals P1 to Pn delayed by one bit. These are sent to the detection unit 30, and the error such as the Doppler shift frequency of the spread code signal of the satellite and the satellite signal is removed by the exclusive logic of the spread code signal of the satellite, the signals NI, NQ from the numerical control oscillator 60, and the like. .. The remaining signal components are counted by the sampling clock CK and the correlation result is output. The controller determines the acquisition of the spread code of the satellite signal by searching for the largest one among them. If it cannot be captured, the control signal from the control unit 70 shifts the phase of the spread code signal PA to perform a search, and the search is repeated until it is captured. As described above, with the configuration in which the n detectors are used to perform the search at the same time, the spread code can be captured at high speed.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は複数のGPS衛星からの
電波を捕捉するに要する時間を短縮するための拡散符号
捕捉回路に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a spread code capturing circuit for shortening the time required to capture radio waves from a plurality of GPS satellites.
【0002】[0002]
【従来の技術】GPS衛星を利用して、観測者の緯度、
経度、高度を得る装置としてGPS受信機がある。GP
S受信機は、複数のGPS衛星から受信した電波から、
搬送波を位相変調している拡散符号を捕捉し、その捕捉
をもとに追尾を行うと共に航法データを復調して解読
し、観測者の受信位置を計算する。このように衛星信号
から搬送波を捕捉する際には、各衛星の固有の軌道情報
を元に衛星信号の搬送波周波数を予測し、捕捉をさらに
短時間に行う手段が採用されている。拡散符号は各GP
S衛星に固有の符号であり、1023チップから成る符
号列である。GPS衛星の拡散符号の捕捉は、まず衛星
信号に形成された拡散符号と同一の拡散符号をGPS受
信機の拡散符号発生器で生成する。そして、生成した拡
散符号と衛星信号の拡散符号との相関処理を行い、両方
の拡散符号が時間的に一致して相関値が最大となる位相
の検索処理、つまり拡散符号を捕捉する処理が行われて
いる。この拡散符号の捕捉は、衛星信号の拡散符号に対
して、拡散符号発生器で生成した拡散符号の位相を一定
期間毎に1/2チップだけ移相しながら相関処理が行わ
れ、最大の相関値が得られるまで、つまり衛星信号の拡
散符号が捕捉されるまで最大2045回繰り返される。2. Description of the Related Art Using GPS satellites, the latitude of the observer,
There is a GPS receiver as a device for obtaining longitude and altitude. GP
The S receiver uses radio waves received from multiple GPS satellites,
It captures the spread code that is phase-modulating the carrier wave, performs tracking based on the capture, demodulates and decodes the navigation data, and calculates the receiving position of the observer. As described above, when the carrier wave is captured from the satellite signal, a means for predicting the carrier wave frequency of the satellite signal based on the orbit information peculiar to each satellite and performing the acquisition in a shorter time is adopted. Spread code is GP
It is a code unique to the S satellite and is a code string composed of 1023 chips. In order to capture the spread code of the GPS satellite, first, the same spread code as the spread code formed on the satellite signal is generated by the spread code generator of the GPS receiver. Then, the correlation process between the generated spread code and the spread code of the satellite signal is performed, and the phase search process that both spread codes temporally match and the correlation value becomes maximum, that is, the process of capturing the spread code is performed. It is being appreciated. This spread code acquisition is performed by performing correlation processing while shifting the phase of the spread code generated by the spread code generator by 1/2 chip at regular intervals with respect to the spread code of the satellite signal. It is repeated up to 2045 times until the value is obtained, that is, the spread code of the satellite signal is acquired.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、衛星信号の拡散符号の捕捉までに長い時
間を要するという課題を有していた。However, the above-mentioned conventional configuration has a problem that it takes a long time to capture the spread code of the satellite signal.
【0004】本発明は上記従来技術の課題を解決するも
ので、衛星信号の拡散符号の捕捉までの所要時間が短縮
化でき、また回路も簡単に構成できる拡散符号捕捉回路
を提供することを目的とする。The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a spread code acquisition circuit which can shorten the time required to acquire the spread code of a satellite signal and which can be simply constructed. And
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、GPS衛星からの電波に含まれる拡散符号
を捕捉する際に、GPS衛星からの電波の周波数を中間
周波数に変換しそれを2値化して得られた2値化信号を
1ビットサンプリングすることによりデジタル化した信
号を出力するデジタル化回路と、GPS衛星からの電波
に含まれる拡散符号と同一の拡散符号を生成する拡散符
号発生器と、その拡散符号発生器で生成した拡散符号信
号を1ビットずつ移相されたn個の拡散符号信号を同時
に出力するシフトレジスタと、指定した周波数で発信す
る信号と90度移相した信号を出力する数値制御発信器
と、前記シフトレジスタからのそれぞれの出力信号と前
記デジタル化回路を介して入力された衛星信号に含まれ
る拡散符号との相関処理を行うとともに、前記数値制御
発信器の出力から結果信号を得る検出部と、前記検出部
からの結果を入力し捕捉制御する捕捉制御信号を送出す
る制御部とを設けたものである。In order to achieve this object, the present invention converts the frequency of the radio wave from the GPS satellite into an intermediate frequency when capturing the spread code included in the radio wave from the GPS satellite. A digitizing circuit that outputs a digitized signal by sampling the binarized signal obtained by binarizing 1 to 1 bit, and a spreading circuit that generates the same spreading code as the spreading code included in the radio wave from the GPS satellite. A code generator, a shift register that simultaneously outputs n spread code signals obtained by phase-shifting the spread code signals generated by the spread code generator bit by bit, a signal transmitted at a specified frequency, and a 90-degree phase shift Of the output signals from the shift register and the spread code included in the satellite signal input via the digitizing circuit. Process performs a detecting unit to obtain a result signal from the output of the numerically controlled oscillator, is provided with a control unit for sending a capture control signal to enter capture control results from the detecting unit.
【0006】[0006]
【作用】本発明は上記構成により、衛星信号の拡散符号
の捕捉のための検索を、並列的処理を行うn個の検出手
段を用いて衛星信号の拡散符号と生成した拡散符号との
相関値の最大点を検索し、ここで相関値の最大点が得ら
れない場合はさらに生成した拡散符号の位相を各々nビ
ットずつ移相して相関値の最大点を検索する相関処理を
行う。ここで、1ビットは1ビットサンプリングのクロ
ック周期で得られたビットであり、nビットで拡散符号
の1チップを構成する。これにより、衛星信号の拡散符
号の捕捉までの所要時間が短縮化でき、また回路も簡単
に構成できる。According to the present invention, the correlation value between the spread code of the satellite signal and the spread code generated by the n number of detecting means for performing the parallel search in the search for capturing the spread code of the satellite signal. , The phase of the generated spreading code is shifted by n bits, and the correlation processing is performed to search for the maximum point of the correlation value. Here, 1 bit is a bit obtained in a clock cycle of 1-bit sampling, and n bits form one chip of a spread code. As a result, the time required to capture the spread code of the satellite signal can be shortened, and the circuit can be easily constructed.
【0007】[0007]
【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0008】図1は本発明の一実施例における拡散符号
捕捉回路のブロック図である。図1において、10はG
PS衛星からの電波をアンテナ6を介して受信してデジ
タル信号に変換するデジタル化回路、50は衛星信号の
拡散符号と同一の拡散符号を生成する拡散符号発生器、
20は拡散符号発生器50で生成した拡散符号を1ビッ
トずつ移相しそれぞれ1ビットずつ移相したn個の拡散
符号を同時に出力するシフトレジスタ、30はn個の検
出器30−1〜30ーnにより拡散符号と衛星信号の拡
散信号との相関性をそれぞれ検出する検出部、40は相
関結果を検出部30にフィードバックする制御部、60
は指定の周波数の同相信号とその直交信号を出力する数
値制御発信器である。なお、5はデジタル化回路10、
シフトレジスタ20、拡散符号発生器50、及び検出部
30にタイミングクロックを発生するサンプリングクロ
ック発生器である。FIG. 1 is a block diagram of a spread code capturing circuit according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 10 is G
A digitizing circuit that receives radio waves from the PS satellite via the antenna 6 and converts them into a digital signal, 50 is a spread code generator that generates the same spread code as the spread code of the satellite signal,
Reference numeral 20 is a shift register for shifting the spread code generated by the spread code generator 50 bit by bit and simultaneously outputting n spread codes each shifted by 1 bit, and 30 is a n detector 30-1 to 30. -N to detect the correlation between the spread code and the spread signal of the satellite signal, 40 is a control unit that feeds back the correlation result to the detection unit 30, and 60
Is a numerical control oscillator that outputs an in-phase signal of a specified frequency and its quadrature signal. 5 is a digitizing circuit 10,
A sampling clock generator that generates a timing clock for the shift register 20, the spread code generator 50, and the detection unit 30.
【0009】以上のように構成された拡散符号捕捉回路
について、図2に示すタイムチャートを用いてその動作
を説明する。The operation of the spreading code acquisition circuit configured as described above will be described with reference to the time chart shown in FIG.
【0010】まず、拡散符号発生器50は衛星信号に固
有の拡散符号を形成した信号PDを発生する。そして拡
散符号信号PDおよびクロック信号CK(図2(a))
がシフトレジスタ20にそれぞれ入力され、拡散符号信
号PDはクロック信号CKのタイミングにより順次後段
へとシフトされる。従って、シフトレジスタ20におい
ては1ビットづつ遅延された拡散符号信号P1〜Pn
(図2(c))が出力される。そして拡散符号信号P1
〜Pnは検出器30−1〜30−nにそれぞれ対応して
出力される。検出部30においては、各検出器30−1
〜30ーnがデジタル化回路10から送出される衛星の
拡散符号信号(図2(b))と、拡散符号信号P1〜P
nとを排他的論理和により位相比較し、拡散符号成分を
除去する。その結果、衛星信号のドップラシフト周波
数、内部クロック周波数の誤差程度の周波数成分が残さ
れる。First, the spread code generator 50 generates a signal PD in which a spread code unique to a satellite signal is formed. Then, the spread code signal PD and the clock signal CK (FIG. 2A)
Are input to the shift register 20, and the spread code signal PD is sequentially shifted to the subsequent stage according to the timing of the clock signal CK. Therefore, in the shift register 20, the spread code signals P1 to Pn delayed by 1 bit are provided.
(FIG. 2C) is output. And the spread code signal P1
To Pn are output corresponding to the detectors 30-1 to 30-n, respectively. In the detector 30, each detector 30-1
.About.30-n are transmitted from the digitizing circuit 10 to the satellite spread code signal (FIG. 2B) and spread code signals P1 to P
Phase comparison is performed with n by exclusive OR, and the spread code component is removed. As a result, a frequency component of about the error between the Doppler shift frequency of the satellite signal and the internal clock frequency remains.
【0011】そして、その残された周波数と同程度の周
波数が指定された数値制御発信器50からの同相信号N
Iと直交信号NQ(図2(d)(e))を、残された周
波数成分との排他的論理和により各々位相比較し、信号
DI1〜DIn、DQ1〜DQnを出力し,次にカウン
タ31ー1〜31−nはそれらをサンプリングクロック
CKでカウントしていき拡散符号1周期分カウントした
ところで相関結果を同相成分I1〜In、直交成分Q1
〜Qnとして出力する。なおカウントは双方の位相が一
致したとき相関結果が最大となるような方法で行う。Then, an in-phase signal N from the numerical control oscillator 50 in which a frequency similar to the remaining frequency is designated.
I and the quadrature signal NQ (FIGS. 2 (d) and (e)) are phase-compared by exclusive OR of the remaining frequency components to output signals DI1 to DIn and DQ1 to DQn, and then the counter 31 1 to 31-n count the sampling clock CK and count the correlation code for one period, and then the correlation result is calculated as in-phase components I1 to In and quadrature component Q1.
~ Output as Qn. The counting is performed by a method that maximizes the correlation result when both phases match.
【0012】制御部70ではR1=I1+Q1〜Rn=
In+Qnを計算する。そして、衛星信号に含まれる拡
散符号とシフトレジスタ20から出力される拡散符号信
号P1〜Pnのいずれかの位相が一致したとき拡散符号
の持つ性質によりそのカウント値の和は最大となる。従
って、逆に前述のR1、R2、・・・Rnの中から最大
値のものを検索することにより、衛星信号の拡散符号を
捕捉することができる。In the control unit 70, R1 = I1 + Q1 to Rn =
Calculate In + Qn. When the spread code included in the satellite signal and one of the spread code signals P1 to Pn output from the shift register 20 match in phase, the sum of the count values becomes maximum due to the property of the spread code. Therefore, conversely, the spreading code of the satellite signal can be captured by searching for the maximum value among the above-mentioned R1, R2, ... Rn.
【0013】また、算出したR1〜Rnから、拡散符号
信号P1〜Pnが衛星信号に含まれる拡散符号と時間的
に一致するものがないと判断された場合には、拡散符号
発生器50から出力される拡散符号信号PAの位相を拡
散符号の1チップ分(=nビット)ずらして再度同様に
衛星信号の拡散符号の検索が行われる。このときの拡散
符号の選択、周波数および位相の制御等は制御部70か
らの制御信号により行われ、その制御信号は衛星信号の
拡散符号が捕捉されるまで出力される。If it is determined from the calculated R1 to Rn that none of the spread code signals P1 to Pn temporally matches the spread code included in the satellite signal, the spread code generator 50 outputs the same. The phase of the spread code signal PA is shifted by one chip (= n bits) of the spread code, and the spread code of the satellite signal is searched again in the same manner. At this time, the spread code selection, frequency and phase control, etc. are performed by a control signal from the control unit 70, and the control signal is output until the spread code of the satellite signal is captured.
【0014】以上のように本実施例によれば、n個の検
出器を用いて同時に衛星信号に含まれる拡散符号を検索
する構成を設けることにより、高速に拡散符号を捕捉す
ることができる。As described above, according to this embodiment, the spread code can be captured at high speed by providing the structure for simultaneously searching the spread code included in the satellite signal by using the n detectors.
【0015】[0015]
【発明の効果】以上のように、本発明は拡散符号発生器
で生成した拡散符号信号を1ビットずつ移相されたn個
の拡散符号信号に変換すると共に移相されたn個の拡散
符号を同時に出力するシフトレジスタとn個の検出器を
設けることにより、衛星信号に含まれる拡散符号が短時
間に捕捉でき、しかも簡単な回路で優れた拡散符号捕捉
回路を実現できるものである。As described above, according to the present invention, the spread code signal generated by the spread code generator is converted into n spread code signals which are phase-shifted bit by bit, and the phase-shifted n spread code signals are converted. By providing a shift register and n detectors that simultaneously output the signal, the spread code included in the satellite signal can be acquired in a short time, and an excellent spread code acquisition circuit can be realized with a simple circuit.
【図1】本発明の一実施例における拡散符号捕捉回路の
ブロック結線図FIG. 1 is a block connection diagram of a spread code capturing circuit according to an embodiment of the present invention.
【図2】同実施例における拡散符号捕捉回路の要部のタ
イムチャートFIG. 2 is a time chart of a main part of a spread code capturing circuit according to the same embodiment.
5 サンプリングクロック発生器 6 アンテナ 10 デジタル化回路 20 シフトレジスタ 30 検出部 30−1〜30−n 検出器 50 拡散符号発生器 60 数値制御発信器 70 制御部 5 Sampling Clock Generator 6 Antenna 10 Digitizing Circuit 20 Shift Register 30 Detector 30-1 to 30-n Detector 50 Spreading Code Generator 60 Numerical Control Oscillator 70 Controller
Claims (1)
を捕捉する際に、GPS衛星からの電波の周波数を中間
周波数に変換しそれを2値化して得られた2値化信号を
1ビットサンプリングすることによりデジタル化した信
号を出力するデジタル化回路と、GPS衛星からの電波
に含まれる拡散符号と同一の拡散符号を生成する拡散符
号発生器と、その拡散符号発生器で生成した拡散符号信
号を1ビットずつ移相されたn個の拡散符号信号を同時
に出力するシフトレジスタと、指定した周波数で発信す
る信号と90度移相した信号を出力する数値制御発信器
と、前記シフトレジスタからのそれぞれの出力信号と前
記デジタル化回路を介して入力された衛星信号に含まれ
る拡散符号との相関処理を行うとともに、前記数値制御
発信器の出力から結果信号を得る検出部と、前記検出部
からの結果を入力し捕捉制御する捕捉制御信号を送出す
る制御部とを設けたことを特徴とする拡散符号捕捉回
路。1. When a spread code included in a radio wave from a GPS satellite is captured, the frequency of the radio wave from the GPS satellite is converted into an intermediate frequency, and the binarized signal obtained by binarizing the frequency is converted into 1 bit. A digitizing circuit that outputs a digitized signal by sampling, a spreading code generator that generates the same spreading code as the spreading code included in the radio wave from the GPS satellite, and a spreading code generated by the spreading code generator. A shift register for simultaneously outputting n spread code signals in which signals are phase-shifted bit by bit, a numerical control oscillator for outputting a signal phase-shifted by 90 degrees with a signal transmitted at a specified frequency, and the shift register From the output of the numerical control oscillator, while performing the correlation processing between the respective output signals of and the spread code included in the satellite signal input through the digitizing circuit. A detecting unit to obtain a result signal, the spreading code acquisition circuit, characterized in that a control unit for sending a capture control signal to enter capture control results from the detecting unit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3264457A JPH05100007A (en) | 1991-10-14 | 1991-10-14 | Diffusion symbol capturing circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3264457A JPH05100007A (en) | 1991-10-14 | 1991-10-14 | Diffusion symbol capturing circuit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05100007A true JPH05100007A (en) | 1993-04-23 |
Family
ID=17403476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3264457A Pending JPH05100007A (en) | 1991-10-14 | 1991-10-14 | Diffusion symbol capturing circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05100007A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005031073A (en) * | 2003-07-11 | 2005-02-03 | Samsung Electronics Co Ltd | GPS correlation peak signal search method and system therefor. |
| JP2005031072A (en) * | 2003-07-11 | 2005-02-03 | Samsung Electronics Co Ltd | GPS correlation peak signal search method and system therefor |
| CN102346256A (en) * | 2011-08-10 | 2012-02-08 | 无锡德思普科技有限公司 | Quick signal capturing system of global navigation satellite system |
-
1991
- 1991-10-14 JP JP3264457A patent/JPH05100007A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005031073A (en) * | 2003-07-11 | 2005-02-03 | Samsung Electronics Co Ltd | GPS correlation peak signal search method and system therefor. |
| JP2005031072A (en) * | 2003-07-11 | 2005-02-03 | Samsung Electronics Co Ltd | GPS correlation peak signal search method and system therefor |
| CN102346256A (en) * | 2011-08-10 | 2012-02-08 | 无锡德思普科技有限公司 | Quick signal capturing system of global navigation satellite system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH02103487A (en) | Cps receiver | |
| US8351486B2 (en) | Parallel correlator implementation using hybrid correlation in spread-spectrum communication | |
| EP2093584B1 (en) | Processing received satellite radio signals | |
| JP4498841B2 (en) | GPS correlation peak signal search method and system therefor. | |
| CN102200584B (en) | Correlation calculating method, satellite signal capturing method, and correlation calculating circuit | |
| CN101458321B (en) | GPS/CAPS dual-mode software receiver based on PC | |
| US11372112B2 (en) | GNSS receiver apparatus with GNSS pseudo random noise delayed sequence generator | |
| JP4154609B2 (en) | Satellite signal reception processing apparatus and satellite signal reception processing method | |
| JPH04309879A (en) | Digital receiver of position judging system for wide area | |
| US20100328156A1 (en) | System for demodulating navigation bits from satellite signals | |
| US20130016010A1 (en) | Apparatuses, systems and methods for detecting satellite signals | |
| WO2013022457A1 (en) | Satellite signal acquisition | |
| JP4149079B2 (en) | Pseudo-noise code phase detector | |
| RU2090902C1 (en) | Digital receiver of satellite navigation | |
| CN1987515B (en) | Method and system for realizing GPS positioning in weak signal environment | |
| JPH05100007A (en) | Diffusion symbol capturing circuit | |
| JP2011220877A (en) | Time indicating method and time indicating device | |
| US20050232380A1 (en) | Support of the determination of a correlation | |
| CN108627863B (en) | DFT-based GNSS navigation message data demodulation method, device and GNSS receiving terminal | |
| US7558312B2 (en) | Parallel correlator implementation using block integration for spread-spectrum communication | |
| JP4160969B2 (en) | Satellite positioning method | |
| JP4805930B2 (en) | Apparatus, method and computer program for signal collection using a common demodulation template | |
| CN100438360C (en) | Method and equipment for realizing parallel correlator utilizing block integral in spread spectrum communication | |
| JP2005333456A (en) | Spread spectrum signal receiver | |
| JP4559780B2 (en) | GPS correlation peak signal search method and system therefor |