JPH10253738A

JPH10253738A - Ｇｐｓ受信方式

Info

Publication number: JPH10253738A
Application number: JP9055825A
Authority: JP
Inventors: Kouji Yokomitsu; 康志横光; Kota Okada; 幸太岡田; Kenji Sakanashi; 健二坂梨
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1997-03-11
Filing date: 1997-03-11
Publication date: 1998-09-25

Abstract

(57)【要約】【課題】追尾している全衛星で積分完了タイミングを
毎回同一にすることにより、システム構成を簡単にする
ことができるＧＰＳ受信方式を提供することを目的とす
る。【解決手段】追尾コード位相Ｐｎから積分を開始する
コード位相０における巡回符号の値をハード的またはソ
フト的に逆算して求め、毎時刻コード位相０から逆拡散
積分を開始してコード位相Ｐｅに積分を完了して積分結
果を受け取る。追尾コード位相の値と短時間内での積分
値の絶対値の大きさ変化と符号変化を監視することによ
りビットの１／０変化点が存在するかどうかを判断する
と同時に、正しい値であるかどうか判断することにより
誤った積分値での制御を避けることが実現できる。逆拡
散処理を同一時刻に完了することができるためシステム
負荷の検討が容易になると同時にシステム構成を単純に
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂ
ａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）の受信
機における衛星からの電波を正確に受信追尾し、測位演
算を行うことにより正確な現在位置を得るＧＰＳ受信方
式に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図９は従来のＧＰＳ受信装置の構成図、
図１０は同ＧＰＳ受信装置における逆拡散積分の実施の
一例を示す図である。図９において、ＧＰＳ受信装置
は、アンテナ１で受信したＧＰＳ衛星信号を増幅するア
ンプ２と、スペクトラム逆拡散を行う逆拡散回路３およ
びその際に同期させるコード位相およびキャリア周波数
を制御するコード制御回路４およびキャリア制御回路５
を持ち、逆拡散により得られた信号を積分する積分器
６、積分された信号をもとにして信号の同期が正しいか
どうか判断しずれを補正するような制御を制御回路にフ
ィードバックさせるＣＰＵ７から構成されている。

【０００３】この補正するずれはコード位相とキャリア
周波数であり、それぞれ信号のＥａｒｌｙとＬａｔｅ，
Ｉ成分とＱ成分を使って検出される。Ｅａｒｌｙおよび
Ｌａｔｅはコード位相を現在追尾している位相に対して
それぞれ−１／２，＋１／２チップずらした時に得られ
るそれぞれのスペクトラム逆拡散積分値である。コード
位相のずれが小さいほど両者の差は小さくなる。信号の
Ｉ成分およびＱ成分はそれぞれ積分値のｓｉｎ成分とｃ
ｏｓ成分であり、キャリア周波数のずれが小さいほどＱ
成分が小さくなる。キャリア周波数のずれを小さくしよ
うとする制御をキャリアトラッキング、コード位相のず
れを小さくする制御をコードトラッキングと呼ぶ。

【０００４】逆拡散は以下のように行う。衛星は常に衛
星間で正確な時刻に同期させられた原子時計を持ち、こ
の時計に同期して１ｍｓｅｃ周期で衛星ごとの独自の巡
回符号を送信データに重畳させて信号が送信している。
これにより送信電波の周波数より広い周波数帯域へ信号
を拡散させることができ、これをスペクトラム拡散と呼
び、秘匿性や対ノイズ性能に優れる。従って、正確に１
ｍｓｅｃ周期で巡回符号系列は開始されており、ＧＰＳ
受信装置では衛星からの電波に同期させてまったく同じ
巡回符号系列を掛け合わせることにより信号の復元を行
い、これをスペクトラム逆拡散と呼ぶ。衛星と受信機が
ともに静止していれば巡回符号の発生間隔は一定であ
る。しかし、ＧＰＳ衛星は地上約２万Ｋｍの周回軌道を
回っているためドップラーが発生する結果として、ＧＰ
Ｓ受信装置では受信される電波は信号に重畳される巡回
符号の開始タイミングがシフトしていくことになる。従
って、このシフトに追従してＧＰＳ受信機で発生させる
巡回符号の開始時刻すなわちコード位相もシフトさせて
いく。

【０００５】図１０は従来の逆拡散積分動作を示し、最
上段は時間経過を示す。中段は逆拡散における巡回符号
の発生経過であり、最下段は逆拡散積分期間およびソフ
トウェアが受け取る積分値である。時刻１，２，３は１
ｍｓｅｃ間隔であり、この１ｍｓｅｃ未満の時間をコー
ド位相で表現して、０から１０２４チップの１０２４分
割する。時刻１の時に衛星のコード位相がｐ１であると
すると、衛星のドップラー等により時刻２の時にはコー
ド位相はｐ２、時刻３の時にはｐ３という具合に変化し
ていく。ｐ１，ｐ２，ｐ３は少しずつ変化していく。こ
の変化の方向と速度は衛星のドップラーの向きと大きさ
に比例する。

【０００６】コード位相が変化するということは、衛星
からは時刻１のコード位相０に送信された信号が、時刻
１のコード位相ｐ１に受信され、時刻２のコード位相０
に送信された信号が、時刻２のコード位相ｐ２に受信さ
れることになる。従って、逆拡散によって信号を復活さ
せるためには、時刻１のコード位相ｐ１から巡回符号を
発生させて受信信号に掛け合わせる必要がある。つま
り、時刻１のコード位相ｐ１のタイミングで巡回符号の
発生を開始させ、時刻２のコード位相ｐ２の直前まで積
分を行って逆拡散積分値１を得ることになる。続いて、
時刻２のコード位相ｐ２のタイミングで巡回符号の発生
を開始させ、時刻３のコード位相ｐ３の直前まで積分を
行って逆拡散積分値２を得ることになる。つまり、巡回
符号の発生タイミングがｐ１→ｐ２→ｐ３と少しずつ変
化していくことになる。但し、巡回符号の発生開始の値
Ｃ０は毎回同じであり、巡回符号の系列も同じである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このＧＰＳ受信装置に
おいては、キャリアトラッキング、コードトラッキング
の制御情報である逆拡散積分値を求めるために、衛星か
らの信号のドップラーによるシフトに追従して巡回符号
の発生時刻をシフトさせている。このため、積分開始時
刻が衛星電波のドップラーに伴ってシフトしていき、ま
た衛星ごとにドップラーが異なるため追尾チャンネルご
とに積分開始時刻も異なる。その結果、積分完了時刻も
時刻経過に伴って変化していき、なおかつチャンネルご
とにも異なりシステム構成上煩雑な処理を要求される。

【０００８】本発明は上記課題を解決するもので、積分
を開始する時の巡回符号の値を追尾位相から逆算するこ
とにより積分完了時刻を一定としてシステム構成を簡単
にするＧＰＳ受信方式を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、ＧＰ
Ｓ衛星からの信号のスペクトラム逆拡散積分を開始する
タイミングを全チャンネルで同一にしてシステムを単純
化するために、積分開始時の巡回符号の値を追尾コード
位相の値を使ってハード的に計算して求める。

【００１０】請求項２の発明は、積分を開始する時の巡
回符号の値を計算する処理をソフト的に行う。

【００１１】請求項３の発明は、コード位相の値により
積分値および符号の信用度を変化させることにより、１
／０が変化するビットの切れ目を含んだ場合の積分値を
誤って使用することを避ける。

【００１２】請求項４の発明は、信用度を低くして信号
データの符号すなわちビットの１／０が不明となる箇所
は、前後の信号の符号の変化の仕方から符号を推測する
ことにより、ビットの切れ目すなわち信号の符号変化点
を検出する。

【００１３】請求項５の発明は、信用度を低くして積分
値を制御に使用できない期間が長時間続くことを避ける
ために、１ｍｓｅｃ積分値の絶対値の大きさ変化および
符号変化を短時間観測することによりビットの１／０変
化が含まれる１ｍｓｅｃ積分値を検出してこれのみを制
御に使用しない。

【００１４】

【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、ＧＰＳ
衛星信号の追尾状態に入りコード位相の変化に追従しな
がらも積分開始タイミングは同一とする。変化していく
コード位相にあわせて巡回符号の発生開始タイミングも
変化させていくのではなく、巡回符号の発生タイミング
は毎回同一だが、発生開始時の巡回符号の値を変化させ
る。巡回符号の発生開始時の値は、コード位相の値から
ハードウェアが逆算する。すなわちドップラー変化によ
りコード位相は変化していくが前回の積分開始時刻と今
回の積分開始時刻の間は常に一定時間間隔となるように
構成したものであり、積分開始タイミングと積分終了タ
イミングが一定となりシステム構成を単純にすることが
できる。

【００１５】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
したコード位相から巡回符号発生開始時の値を逆算する
処理をソフトウェアにより行うように構成したものであ
り、積分開始タイミングと積分終了タイミングが一定と
なりシステム構成を単純にすることができる。

【００１６】請求項３に記載の発明は、積分開始タイミ
ングを毎回同一とするために積分期間中に巡回符号に重
畳された信号のビットの切れ目を含む場合があり、積分
期間中にビットの１／０が変化していると相関値の符号
が変化するため積分値が実際より小さくなる。そこで、
このような実際より小さな値となるような場合を追尾位
相値から推定して、積分値の信用度を変化させるように
構成したものであり、信用度の低いものは使用しないこ
とにより、実際より小さな値のトラッキングへの使用を
避けることができる。

【００１７】請求項４に記載の発明は、積分値の絶対値
および符号の変化を短時間観察することにより信号値の
信用度を低くした場合でも符号を推定することが可能と
なるように構成したものであり、積分値の信用度を低く
することにより信号の符号が不明となった場合でも毎回
の積分値の符号の変化からビットの切れ目を検出するこ
とができる。

【００１８】請求項５に記載の発明は、積分値の絶対値
および符号の変化を短時間観察することにより、ビット
の１／０変化が含まれる１ｍｓｅｃ積分値を検出してこ
れのみを使用しないように構成したものであり、ドップ
ラー変化が緩やかなため積分値の信用度が低い状態が連
続する場合でも間違ったものだけを制御対象から外して
未制御期間を最少限にすることができる。

【００１９】以下、本発明の実施の形態について、図面
を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態にお
けるＧＰＳ受信装置の構成図、図２は同衛星信号追尾処
理の流れの一例を示す図、図３は同逆拡散積分の実施の
一例を示す図、図４は同巡回符号の開始値を求める方法
の一例を示す図、図５は同逆拡散積分中にビットの１／
０変化が含まれた場合の積分結果を示す図、図６は同追
尾コード位相のとり得る範囲と位相と積分結果の信用度
の大小の関係を示す図、図７は同ビットの１／０変化を
検出する方法の一例を示す図、図８は同ビットの１／０
変化の有無の違いを示す図である。

【００２０】図１はＧＰＳ受信装置の信号の流れおよび
制御ブロック図を示し、アンテナ１で受信されたＧＰＳ
衛星からの電波はアンプ２で増幅されスペクトラム逆拡
散を行う逆拡散回路３に入力される。逆拡散された信号
は一定時間積分されて、Ｉ成分およびＱ成分として出力
される。衛星信号追尾において同期させる必要のあるキ
ャリア周波数、コード位相は衛星およびＧＰＳ受信装置
自身の移動および温度ドリフトによる発振器の原振変化
に伴って変化していくためこれに追従させる必要があ
る。そのために、ＣＰＵ７は逆拡散の結果得られたＩ成
分、Ｑ成分からキャリア周波数のずれ量を計算して、逆
拡散ブロックのキャリア制御回路５にフィードバック制
御を行う。また、コード位相に追従するためにＣＰＵ７
は、追尾コード位相の前後での逆拡散積分値Ｅａｒｌ
ｙ，Ｌａｔｅをもとにコード位相のずれを計算して逆拡
散ブロックのコード制御回路４にフィードバック制御を
行う。

【００２１】衛星信号の周波数およびコード位相の変化
の追従制御処理のアルゴリズムは以下のようなものであ
る。逆拡散された信号を一定時間積分した値Ｉ成分およ
びＱ成分を積分器から取出し、平均化を行う。平均化の
式を（数１）に記す。平均化して得られた信号値を元に
キャリア周波数のずれを計算する。計算式を（数２）に
記載する。Ｉ成分は信号のｓｉｎ成分、Ｑ成分はｃｏｓ
成分であるため（数２）により得られた値の単位は角度
（ラジアン）である。そこで、角度ΔΦ→周波数Δｆ変
換を行う。変換式を（数３）に示す。

【００２２】

【数１】

【００２３】

【数２】

【００２４】

【数３】

【００２５】得られたキャリア周波数のずれを図１のキ
ャリア制御回路５にフィードバックすることにより周波
数の遷移に追従させる処理を行う。コード位相の変化に
追従する制御として一定周期でコードトラッキングを行
う。実施タイミングであれば、現在得られているＥａｒ
ｌｙ，Ｌａｔｅの信号値を元にコード位相のずれを計算
する。この際、過去の平均化処理を行ってノイズの影響
を軽減する。ずれ量の計算式を（数４）に示す。計算さ
れたコード位相のずれ量を補正するように図１のコード
制御回路４にフィードバックをかける。その際、ノイズ
の影響を軽減するため一回の計算で求めた補正量を全て
フィードバックせず、その一定割合を一回でフィードバ
ックする。

【００２６】

【数４】

【００２７】図２は、トラッキング材料となる積分値を
得るために逆拡散を行って一定時間の積分を行う従来処
理の概略アルゴリズムを示す。ソフトウェアが衛星信号
の変化に追従したコード位相を逆拡散回路３に指定する
と、ハードウェアは指定されたコード位相タイミングま
でウェイトして巡回符号をスタートさせる。つまり、発
生させる巡回符号は毎回同じ値からスタートして同じ並
びで連続する。巡回符号が１回りする直前まで積分器６
は積分を行い、完了したらソフトウェアは積分値を取り
出し、この値を元にトラッキングを行い次回の積分を開
始するコード位相を求めて逆拡散回路３に設定する。逆
拡散回路３は指定された時刻、コード位相で巡回符号系
列を発生させ、受信信号に掛け合わせる逆拡散により信
号を復元してこれを約１ｍｓｅｃ積分することにより信
号値を得る。なお、発生させる巡回符号系列は衛星ごと
に異なり、異なる衛星の場合は相関が弱く現れるので、
どの衛星からの信号であるかの判別を行う。

【００２８】図３は本発明における逆拡散積分動作を示
し、最上段は時間経過を示す。中段は逆拡散における巡
回符号の発生経過であり、最下段は逆拡散積分期間およ
びソフトウェアが受け取る積分値である。図１０と同様
に衛星のドップラーによりコード位相が変化していく場
合を想定して説明する。コード位相変化に伴って巡回符
号の発生タイミングを変化させるのではなく、毎時刻の
コード位相０のタイミングで巡回符号の発生を開始させ
る。但し、毎回同じ値で発生させた場合、衛星信号に重
畳されている巡回符号と同期がとれないため相関が現れ
ず正しい信号値を得ることができない。よって、コード
位相ｐ１，ｐ２，ｐ３の瞬間に巡回符号の開始値Ｃ０と
なるように、コード位相０の瞬間の巡回符号の値ｃ１，
ｃ２，ｃ３を決めてやる必要がある。

【００２９】ドップラーに伴ってコード位相ｐ１，ｐ
２，ｐ３が変化しているわけであるから、巡回符号の値
ｃ１，ｃ２，ｃ３も変化していく。巡回符号の系列は衛
星ごとに異なっており一意であるから、この変化してい
くｃ１，ｃ２，ｃ３を求めるにはコード位相ｐ１，ｐ
２，ｐ３から逆算して求めることが可能である。実際に
は（１ｍｓｅｃ−ｐ１）の時間分だけ巡回符号の値をｃ
０から進めれば求めることができる。このように時刻
１，２，３のコード位相０のタイミングで巡回符号を発
生させて積分を行うため、積分完了時刻は時刻２，３，
４のコード位相０の直前までとなり、毎回の積分期間が
一定となる。これは全衛星に関して同様であるため複数
の衛星を同時に追尾している場合でも、全衛星の信号の
逆拡散積分の完了タイミングは同一となる。

【００３０】図４は、追尾しているコード位相の値から
コード位相０のタイミングで発生させる巡回符号の値を
逆算させる処理のフローを示しており、（ａ）は逆算処
理をハードウェアで行う場合、（ｂ）は逆算処理をソフ
トウェアで行う場合である。（ａ）ではソフトウェアが追尾しているコード位相Ｐｎ
と次の積分開始時刻をハードウェアに与えると、ハード
ウェアはコード位相Ｐｎから発生させる巡回符号の開始
値Ｃｎを計算して、指定時刻のコード位相０のタイミン
グで巡回符号の発生を開始させて積分動作を行い、積分
完了後にソフトウェアが積分値を受け取る。（ｂ）では
ソフトウェアが追尾しているコード位相Ｐｎから発生さ
せる巡回符号の開始値Ｃｎを計算して、次の積分開始時
刻と発生を開始させる巡回符号の値をハードウェアに与
えると、ハードウェアは指定時刻のコード位相０のタイ
ミングで巡回符号の発生を開始させて積分動作を行い、
積分完了後にソフトウェアが積分値を受け取る。

【００３１】図５は、衛星からの電波にのせて送信され
る信号データの形態と、スペクトラム拡散された信号デ
ータを本発明のＧＰＳ受信装置が逆拡散によって信号デ
ータを復元する経過を示している。信号データは５０ｂ
ｐｓの伝送速度で送信されるため、１ビットは２０ｍｓ
ｅｃの長さを持つ。ビットの１と０は、受信信号のＩ成
分の符号により判断する。つまり、２０ｍｓｅｃの信号
の符号が正ならば１、負ならば０である。このビットと
ビットの区切りを見つけるには、１ｍｓｅｃごとの逆拡
散積分の符号を監視して正から負または負から正へ変化
する変化点を見つければよい。しかしながら、本実施の
形態において逆拡散積分期間は毎回同じであり、衛星が
送信した信号のビットの頭に同期させて積分を行うもの
ではない。従って、１ｍｓｅｃの積分期間中にビットの
変化点が存在することがある。この様子を図５の４およ
び５に示す。ビットの切れ目を含まない場合および、ビ
ットの切れ目であるが１→１や０→０のように同じビッ
トが連続する場合は１ｍｓｅｃ逆拡散積分中に符号の反
転は発生しないため積分値は正しいものが得られる。一
方、ビットの１／０が変化する変化点を１ｍｓｅｃ逆拡
散積分中に含む場合は、符号の異なる逆拡散結果を加算
するため実際より絶対値が小さな値が得られることにな
る。この様子を図５の最下段に示す。時刻１のコード位
相０から時刻１のコード位相Ｐｅまで行った逆拡散積分
の結果は、位相Ｐ１に逆拡散結果の符号反転が起こるた
め小さな値６となる。これに対して符号の変化点を含ま
ない時刻２のコード位相０から時刻２のコード位相Ｐｅ
まで行った逆拡散積分の結果は、逆拡散結果の符号反転
は起こらないため値７となる。ここで値６＜値７であ
る。同様に時刻３のコード位相０から時刻３のコード位
相Ｐｅまで行った逆拡散積分の結果も逆拡散結果の符号
反転を含まないので値８は値６より大きく値７とほぼ同
じぐらいの大きさである。以上のように、ビットの１／
０変化が発生するタイミングを積分期間中に含む逆拡散
積分結果の絶対値は実際より小さい値となり、この値を
使うと誤動作の原因となってしまう。

【００３２】図６は、ビットの１／０変化が発生するタ
イミングを逆拡散積分期間中に含む逆拡散積分結果の絶
対値は実際より小さい値となり、この値を使うと誤動作
の原因となってしまうという問題を解決するための手段
を説明するものである。本実施の形態において積分期間
は毎時刻の位相０から位相Ｐｅまでである。図６の９に
示すように、追尾コード位相はコード位相０からコード
位相１０２４の範囲で変化し、ビットの１／０変化が発
生するのはこの追尾コード位相の位置である。この範囲
内の典型的な３箇所について、それぞれビットの１／０
変化が発生した場合に各積分結果がどうなるかをビット
の１／０変化が発生しなかった場合の値ＦＵＬＬと比較
して図６の１０，１１，１２に示す。なお、ビットの１
／０変化は正から負への変化すなわち１から０への変化
を考える。

【００３３】図６の１０は追尾コード位相が比較的小さ
いコード位相である場合で、得られる積分結果は符号変
化後の逆拡散結果が支配的となり、ビットの１／０変化
が発生しなかった場合の値ＦＵＬＬと比較してほとんど
違わない。図６の１１は追尾コード位相が最大と最小の
中間程度のコード位相である場合で、符号変化前後の逆
拡散結果の合計がほぼ同じであるため得られる積分結果
はほとんど０となってしまい、ビットの１／０変化が発
生しなかった場合の値ＦＵＬＬと比較して非常に異なっ
てしまう。

【００３４】図６の１２は追尾コード位相が比較的大き
なコード位相である場合で、得られる積分結果は符号変
化前の逆拡散結果が支配的となり、ビットの１／０変化
が発生しなかった場合の値ＦＵＬＬと比較してほとんど
違わない。以上から追尾コード位相の値により１ｍｓｅ
ｃの逆拡散積分結果がほぼ正しいか、間違っているかの
判断が可能である。つまり、図６の１３に示すように追
尾コード位相が小さい場合と大きい場合は積分結果はほ
ぼ正しく、中間の値の場合は積分結果はかなり小さくな
り正しくない。ほぼ正しいと判断できる範囲と、間違っ
ていると判断できる範囲を追尾コード位相により識別し
て間違った値の使用を避けることにより誤動作を避ける
ことを可能とする。しかし、追尾コード位相が中間程度
の値である場合は信用度は定いためトラッキング制御が
まったくできない状態が連続してしまうことになる。

【００３５】また、積分値の絶対値と同様に符号も信用
度が低いためビットの１／０変化が発生したかどうかを
符号から判断することが難しくなる。そこで、符号の変
化点が１ｍｓｅｃ中に含まれる場合を検出してこれのみ
無効とすることとする。

【００３６】図７は、先のビットの１／０変化の発生の
検出が難しいことを解決する方法を示した図である。つ
まり、符号の変化点が１ｍｓｅｃ中に含まれるかどうか
を検出するアルゴリズムの簡略フローチャートである。

【００３７】概略としては、ビットの１／０変化を検出
するため短時間の間の複数の１ｍｓｅｃ積分値の符号変
化の様子を観察することにより、ビットの１／０変化点
が１ｍｓｅｃの逆拡散積分期間中に存在することを検出
するというものである。これは以下の原理にもとづいて
いる。符号の変化点を含む１ｍｓｅｃ積分は値が小さく
なる特徴を持ち、その値に信用度があるかどうかは追尾
コード位相により判断できる。また、ビットの１／０の
変化点の前後の１ｍｓｅｃではビットの切れ目を含まな
いため積分値は小さくならず、かつ互いの積分値の符号
が異なることになる。従って、コード位相の値から信用
度が低い場合でも、前後の１ｍｓｅｃ積分の符号が異な
っていなければビットの１／０変化は発生していないと
判断できる。この場合は積分値は正しい値であるから制
御に使用してもかまわない。

【００３８】図７のステップ１において、追尾コード位
相の値と図６の１３から今の逆拡散積分結果に信用度が
あるかどうかの判断を行う。その結果、信用度は高いと
判断した場合は従来のＧＳＰ受信装置と同様のステップ
２の過去２０ｍｓｅｃの信号の変化の様子から符号の変
化点を検出する。一方、信用度が低いと判断した場合は
今の積分結果をそのまま使用することはできずビットの
１／０の変化点である可能性がある。そのため、２ｍｓ
ｅｃ前の積分結果と符号を比較して異なっていれば１ｍ
ｓｅｃ前の追尾コード位相でビットの１／０変化が発生
したことを検出する。符号が同じであった場合は、ビッ
トの１／０変化は発生していないことを検出する。

【００３９】図８は積分値の信用度が低い状態で得られ
る１ｍｓｅｃ積分値の変化の例である。積分値の信用度
が低い範囲に追尾コード位相がある場合、その状態は衛
星のドップラーの速さにより異なるがある速さで連続的
に変化していくことになる。数十ｍｓｅｃの間ではコー
ド位相の変化は小さいため、このような短時間において
は積分値の信用度が低い状態が続く。この様子を図８の
１９に示す。ある時点での１ｍｓｅｃ積分値２１は信用
度は低いが、その前後の１ｍｓｅｃ積分値２０および２
２の符号が異なっておらず、なおかつ積分値の大きさも
ほぼ同じであることからビットの１／０変化は発生して
いないと判断できる。一方、２５は１ｍｓｅｃ前の積分
値２４の符号は正であるのに対し１ｍｓｅｃ後の積分値
２６の符号は負であり、なおかつ積分値の絶対値も２４
および２６に比較して２５はかなり小さいことから、ビ
ットの１／０変化が発生していると判断できる。つま
り、２１は正しい値でありトラッキングに使用可能であ
るが、２５は間違った値でありトラッキングに使用禁止
ある。

【００４０】このように１ｍｓｅｃ積分値の符号変化の
様子および絶対値の大きさ変化の様子を短時間観察する
ことにより、コード位相から積分値の信用度が低い場合
でもトラッキングに使用できるかどうかを判断してビッ
トの切れ目を含むもののみをトラッキング対象外とする
ことができ、コード位相の値によっては長時間トラッキ
ングに使用不可能という事態を避けることができる。

【００４１】

【発明の効果】請求項１および２の発明によれば、積分
開始タイミングと積分終了タイミングが一定となりシス
テム構成を単純にすることができる。

【００４２】請求項３の発明によれば、信用度の低いも
のは使用しないことにより、実際より小さな値のトラッ
キングへの使用を避けることができる。

【００４３】請求項４の発明によれば、積分値の信用度
を低くすることにより信号の符号が不明となった場合で
も毎回の積分値の符号の変化からビットの切れ目を検出
することができる。

【００４４】請求項５の発明によれば、ドップラー変化
が緩やかなため積分値の信用度が低い状態が連続する場
合でも間違ったものだけを制御対象から外して未制御期
間を最少限にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態におけるＧＰＳ受信装置
の構成図

【図２】本発明の一実施の形態における衛星信号追尾処
理の流れの一例を示す図

【図３】本発明の一実施の形態における逆拡散積分の実
施の一例を示す図

【図４】本発明の一実施の形態における巡回符号の開始
値を求める方法の一例を示す図

【図５】本発明の一実施の形態における逆拡散積分中に
ビットの１／０変化が含まれた場合の積分結果を示す図

【図６】本発明の一実施の形態における追尾コード位相
のとり得る範囲と位相と積分結果の信用度の大小の関係
を示す図

【図７】本発明の一実施の形態におけるビットの１／０
変化を検出する方法の一例を示す図

【図８】本発明の一実施の形態におけるビットの１／０
変化の有無の違いを示す図

【図９】従来のＧＰＳ受信装置の構成図

【図１０】従来のＧＰＳ受信装置における逆拡散積分の
実施の一例を示す図

【符号の説明】

１アンテナ２アンプ３逆拡散回路４コード制御回路５キャリア制御回路６積分器７ＣＰＵ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＧＰＳ衛星からの信号のスペクトラム逆拡
散積分を開始するタイミングを全チャンネルで同一にし
てシステムを単純化するために、積分開始時の巡回符号
の値を追尾コード位相の値を使ってハード的に計算して
求めることを特徴とするＧＰＳ受信方式。
【請求項２】積分を開始する時の巡回符号の値を計算す
る処理をソフト的に行うことを特徴とする請求項１記載
のＧＰＳ受信方式。
【請求項３】コード位相の値により積分値および符号の
信用度を変化させることにより、１／０が変化するビッ
トの切れ目を含んだ場合の積分値を誤って使用すること
を避けることを特徴とする請求項１記載のＧＰＳ受信方
式。
【請求項４】信用度を低くして信号データの符号すなわ
ちビットの１／０が不明となる箇所は、前後の信号の符
号の変化の仕方から符号を推測することにより、ビット
の切れ目すなわち信号の符号変化点を検出することを特
徴とする請求項３記載のＧＰＳ受信方式。
【請求項５】信用度を低くして積分値を制御に使用でき
ない期間が長時間続くことを避けるために、１ｍｓｅｃ
積分値の絶対値の大きさ変化および符号変化を短時間観
測することによりビットの１／０変化が含まれる１ｍｓ
ｅｃ積分値を検出してこれのみを制御に使用しないこと
を特徴とする請求項３記載のＧＰＳ受信方式。