JPH05100007A - 拡散符号捕捉回路 - Google Patents
拡散符号捕捉回路Info
- 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
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
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- signal
- satellite
- spread
- bit
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- Pending
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- 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。
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。
Description
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
照しながら説明する。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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＋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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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
ブロック結線図
【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
イムチャート
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
Claims (1)
- 【請求項１】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ことを特徴とする拡散符号捕捉回
路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3264457A JPH05100007A (ja) | 1991-10-14 | 1991-10-14 | 拡散符号捕捉回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3264457A JPH05100007A (ja) | 1991-10-14 | 1991-10-14 | 拡散符号捕捉回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05100007A true JPH05100007A (ja) | 1993-04-23 |
Family
ID=17403476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3264457A Pending JPH05100007A (ja) | 1991-10-14 | 1991-10-14 | 拡散符号捕捉回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05100007A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005031073A (ja) * | 2003-07-11 | 2005-02-03 | Samsung Electronics Co Ltd | Ｇｐｓ相関ピーク信号の探索方法及びこれのためのシステム。 |
| JP2005031072A (ja) * | 2003-07-11 | 2005-02-03 | Samsung Electronics Co Ltd | Ｇｐｓ相関ピーク信号の探索方法及びこれのためのシステム |
| CN102346256A (zh) * | 2011-08-10 | 2012-02-08 | 无锡德思普科技有限公司 | 全球导航卫星系统信号的快速捕获系统 |
-
1991
- 1991-10-14 JP JP3264457A patent/JPH05100007A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005031073A (ja) * | 2003-07-11 | 2005-02-03 | Samsung Electronics Co Ltd | Ｇｐｓ相関ピーク信号の探索方法及びこれのためのシステム。 |
| JP2005031072A (ja) * | 2003-07-11 | 2005-02-03 | Samsung Electronics Co Ltd | Ｇｐｓ相関ピーク信号の探索方法及びこれのためのシステム |
| CN102346256A (zh) * | 2011-08-10 | 2012-02-08 | 无锡德思普科技有限公司 | 全球导航卫星系统信号的快速捕获系统 |
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