JPH11298372A - スペクトラム拡散信号受信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 同期検出用のしきい値を、装置本来の性能を
十分に発揮することができるように、設定できるスペク
トラム拡散信号受信装置を提供する。 【解決手段】 符号駆動装置２４により、疑似雑音符号
発生器２１の出力疑似雑音符号の位相とチップ速度とを
制御して、受信信号中の疑似雑音符号と同期するように
する制御ループ２０を備える。相関検出手段１０５は、
疑似雑音符号発生器２１からの出力疑似雑音符号と、ス
ペクトラム拡散信号に含まれる擬似雑音符号との相関の
度合いを示す相関出力信号を得る。同期検出手段１１２
は、相関検出手段１０５からの相関出力信号と、設定さ
れたしきい値とを比較して、疑似雑音符号発生器２１か
らの出力疑似雑音符号と、スペクトラム拡散信号に含ま
れる擬似雑音符号とが同期しているか否かを判定する。
ノイズを測定し、その測定したノイズに基づいて同期検
出手段１１２における相関出力信号と比較するしきい値
を設定するしきい値設定手段を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、スペクトラム拡
散信号受信装置に関し、特に、逆拡散時の同期検出に係
わる部分に関する。

【０００２】

【従来の技術】地球を周回する複数個の人口衛星を利用
して移動体の位置を測定するシステムが提案されている
が、この種のシステムにおいては、衛星信号にはスペク
トラム拡散変調が施されている。例えばＧＰＳ（Global
Positioning System ）と呼ばれる位置測定システムに
おいては、衛星信号は、５０ｂｐｓの軌道パラメータデ
ータ（衛星の時刻，位置を示す軌道データ等）が、チッ
プ速度１．０２３ＭＨｚ、周期１ミリ秒の疑似雑音符号
（例えばＧＯＬＤ符号）でスペクトラム拡散変調される
共に、１５７５．４２ＭＨｚと、１２２７．６ＭＨｚの
２つの搬送波が直交位相変調（２相ＰＳＫ変調）されて
送信されている。

【０００３】ＧＰＳ受信機は、少なくとも３個の衛星か
らの信号を受信して、それぞれ前記搬送波に対する追従
とスペクトラム逆拡散の処理を行い、各衛星の軌道パラ
メータデータを復調し、各信号の到達時間（この衛星信
号の到達時間から衛星とユーザとの間の距離を得る）と
衛星位置とを得る。ユーザの位置は、測定した各衛星位
置を原点とし、測定した距離を半径として各衛星を中心
とした球を描き、その交点から３次元的に決定すること
ができる。

【０００４】ところで、この種のスペクトラム拡散信号
受信装置においては、スペクトラム拡散変調を復調する
ために逆拡散を行う。逆拡散は、基本的には、受信装置
に、疑似雑音符号を発生する符号発生器を設け、この符
号発生器からの疑似雑音符号と、受信したスペクトラム
拡散信号とを乗算することにより行うが、逆拡散のため
には、スペクトラム拡散信号中の疑似雑音符号と、符号
発生器からの疑似雑音符号とが同期している必要があ
る。

【０００５】このため、符号発生器からの疑似雑音符号
の発生位相とチップ速度は制御可能とされ、例えばタウ
・ディザ追跡法などを用いた帰還ループが用いられて、
符号発生器からの疑似雑音符号の発生位相が、スペクト
ラム拡散信号中の疑似雑音符号と同期するようにサーチ
制御される。そして、この同期している状態で、受信デ
ータがデコードされるものである。

【０００６】ここで、スペクトラム拡散信号中の疑似雑
音符号と、符号発生器からの疑似雑音符号とが同期して
いるか否かは、スペクトラム拡散信号中の疑似雑音符号
と、符号発生器からの疑似雑音符号との相関の度合い
（相関レベル）から検出することができ、相関レベルが
予め定めた所定レベルのしきい値（スレッショールド
値）を超えたか否かにより、従来は検出されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のスペクトラム拡散信号受信装置においては、スペクト
ラム拡散信号中の疑似雑音符号と、符号発生器からの疑
似雑音符号とが同期しているか否かを相関レベルを用い
て同期検出する場合に、相関レベルのしきい値は、予め
定められた既定値が用いられていた。

【０００８】この既定値は、スペクトラム拡散信号受信
装置の開発設計の段階で、経験的な値として定められた
り、あるいは独自に定められた方法に基づいて設定され
ているが、製品として一度設定されてしまうと、もは
や、その値を変更することはできない。

【０００９】ところで、ＧＰＳ受信機などのスペクトラ
ム拡散信号受信装置は、様々な条件の下で使用され、受
信している場所の周囲の環境により、例えば受信ノイズ
の状況が変わることが多い。一般に、ある一定レベルの
受信ノイズを考えた場合、しきい値としての相関レベル
を小さくすると、ノイズの影響を受けやすくなるため、
同期引き込みは遅くなってしまう。そこで、しきい値
は、ノイズレベルの影響を考慮した適切な値とすべきで
ある。

【００１０】すなわち、受信ノイズが少ない環境では、
しきい値としての相関レベルを小さく設定し、一方、受
信ノイズが大きい状況下では、しきい値としての相関レ
ベルを大きくして、それぞれに最適な同期検出ができる
ようにすることが望ましい。

【００１１】このように、スペクトラム拡散信号中の疑
似雑音符号と、符号発生器からの疑似雑音符号との同期
検出のためのしきい値は、受信装置の使用環境に応じて
変更できることが好ましい。

【００１２】また、受信装置の使用者の要求により、あ
る場合には、同期引き込みを高速にし、また、ある場合
には、同期引き込みは遅くても同期検出を確実に行える
ように指示することができれば、受信装置の使い勝手が
非常に良くなる。

【００１３】しかしながら、前述したように、従来のス
ペクトラム拡散信号受信装置においては、同期検出用の
しきい値としての相関レベルは、一定の既定値として定
められているため、使用場所によっては、装置本来の性
能を十分に発揮することができない場合があった。

【００１４】この発明は、以上の問題点を解決したスペ
クトラム拡散信号受信装置を提供することを目的とす
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに、この発明によるスペクトラム拡散信号受信装置
は、疑似雑音符号発生器と、この疑似雑音符号発生器の
出力疑似雑音符号の位相とチップ速度とを制御するため
の符号駆動装置と、搬送波が疑似雑音符号によってスペ
クトラム拡散変調されたスペクトラム拡散信号と、前記
疑似雑音符号発生器の出力疑似雑音符号との乗算を行っ
て、逆拡散を行う逆拡散手段と、前記逆拡散手段の出力
信号に基づき、前記疑似雑音符号発生器からの出力疑似
雑音符号と、前記スペクトラム拡散信号に含まれる擬似
雑音符号との相関の度合いを示す相関出力信号を得る相
関検出手段と、前記相関検出手段からの相関出力信号
と、しきい値とを比較して、前記疑似雑音符号発生器か
らの出力疑似雑音符号と、前記スペクトラム拡散信号に
含まれる擬似雑音符号とが同期しているか否かを判定す
る同期検出手段と、ノイズを測定し、その測定したノイ
ズに基づいて前記同期検出手段における前記相関出力信
号と比較するしきい値を設定するしきい値設定手段と、
を備えることを特徴とする。

【００１６】また、請求項２の発明は、請求項１に記載
のスペクトラム拡散信号受信装置において、前記しきい
値設定手段は、前記ノイズの測定を一定時間ごとに行う
ことを特徴とする。

【００１７】また、請求項３の発明は、請求項１に記載
のスペクトラム拡散信号受信装置において、前記同期検
出手段で前記同期していることを検出したときには、予
め定めた一定時間、同期状態を保持する手段を備えると
ともに、前記しきい値設定手段は、ノイズがないときに
前記同期検出手段での同期検出を行いながら前記疑似雑
音符号発生器からの出力疑似雑音符号を１繰り返し周期
分変化させるときの第１の時間と、ノイズがあるときに
前記同期検出手段での同期検出を行いながら前記疑似雑
音符号発生器からの出力疑似雑音符号の１繰り返し周期
分変化させるときの第２の時間と、前記測定したノイズ
とから前記しきい値を設定することを特徴とする。

【００１８】また、請求項４の発明は、請求項３に記載
のスペクトラム拡散信号受信装置において、少なくとも
前記第２の時間は、設定入力が可能とされてなることを
特徴とする。

【００１９】また、請求項５の発明は、請求項１に記載
のスペクトラム拡散信号受信装置において、前記相関検
出手段と、前記同期検出手段と、前記しきい値設定手段
とは、ソフトウエアにより実現されてなることを特徴と
する。

【００２０】また、請求項６の発明は、請求項１に記載
のスペクトラム拡散信号受信装置において、複数チャン
ネル分のスペクトラム拡散信号を並列に受信できるよう
に、複数チャンネル分の受信部を備え、前記複数チャン
ネル分の受信部のうちの１チャンネルの受信部は、前記
ノイズを測定するために用いることを特徴とする。

【００２１】上述の構成の請求項１の発明によれば、同
期検出手段において、同期検出のために相関検出手段か
らの相関出力信号と比較するためのしきい値は、しきい
値設定手段で、測定したノイズに基づいて定められる。
したがって、受信装置の使用環境が変わった場合には、
前記同期検出手段で用いられるしきい値は、その使用環
境において測定されたノイズの状況に応じて変わり、常
に、受信装置の性能を十分に発揮することが可能な状態
にすることができる。

【００２２】また、請求項２の発明によれば、ノイズ測
定は、一定時間ごとに行われるので、受信装置の使用環
境が頻繁に変化しても、常に、その使用環境に応じて、
同期検出手段で用いられるしきい値が変わる。

【００２３】また、請求項３の発明の受信装置において
は、同期検出手段で一旦同期検出されると、予め定めた
一定時間は同期検出のためのサーチ動作を行わず、デー
タのデコード処理のみを行うようにしている。そして、
非同期の状態が前記一定時間の間、継続すると再びサー
チ動作を行うようになっている。

【００２４】この場合に、受信信号中の疑似雑音符号
と、受信装置の疑似雑音符号の周波数は一致していると
した場合において位相同期について考える次のようにな
る。すなわち、非同期状態から、同期検出のためのサー
チを行う場合、受信ノイズが無いと仮定すると、符号発
生器からの疑似雑音符号の繰り返しの１周期が、同期引
き込みの最大時間Ｔ１となる。

【００２５】しかし、受信ノイズがあると、そのノイズ
のために、一旦同期引き込みがなされたと誤判定して、
前記一定時間はサーチ動作が停止され、前記一定時間
後、再びサーチ動作が行われることになる。そして、ノ
イズ量に応じて前記一定時間のサーチ動作の停止回数が
増減する。このため、受信ノイズがあるときには、安定
な同期引き込みまでの最大時間Ｔ２は、ノイズが存在し
ない場合の時間Ｔ１に比べて長くなり、しかも、その大
きさは、ノイズの状況に応じたものとなる。

【００２６】上記のことは、しきい値が一定に定まって
いる場合であるので、換言すれば、前記時間Ｔ１と、前
記時間Ｔ２とを定めた場合、ノイズの状況が分かれば、
そのノイズの状況に応じたしきい値が設定されることに
なる。

【００２７】請求項３のしきい値設定手段は、前記時間
Ｔ１およびＴ２の情報を予め取得するとともに、ノイズ
を測定して、ノイズの状況を検出し、それらの情報から
しきい値を設定するようにする。したがって、受信装置
の使用環境が変わった場合には、前記同期検出手段で用
いられるしきい値は、その使用環境において測定された
ノイズの状況に応じて変わり、常に、受信装置の性能を
十分に発揮することが可能な状態にすることができる。

【００２８】請求項４においては、請求項３において、
少なくとも前記時間Ｔ２がユーザにより設定入力が可能
とされている。前記時間Ｔ１は、使用する疑似雑音符号
により定まる既定値とすることができる。時間Ｔ２が、
変わると、上述のことから分かるように、同じノイズ状
況であってもしきい値を変えることができる。例えば、
ユーザは、同期引き込みを速くしたい場合には、時間Ｔ
２を時間Ｔ１に近い値にし、また、同期引き込みは遅く
とも、同期引き込みを確実に行いたい場合には、時点Ｔ
２を時間Ｔ１に比較して大きくする。

【００２９】また、請求項５においては、相関検出手段
と、前記同期検出手段と、前記しきい値設定手段とは、
ソフトウエアにより実現するようにするため、受信装置
の構成が簡単になる。

【００３０】また、請求項６においては、複数チャンネ
ル分存在する受信部のうちの一つがノイズの測定用に割
り当てられるため、ノイズ測定のタイミングに制約がな
く、適当なタイミングでノイズの測定を行うことができ
るため、常に、受信装置の性能を十分に発揮することが
可能な状態にすることができる。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、この発明によるスペクトラ
ム拡散信号受信装置の実施の形態を、図を参照しながら
説明する。図１は、この発明によるスペクトラム拡散信
号受信装置の一実施形態のブロック図で、この例はＧＰ
Ｓの受信装置の場合の例である。

【００３２】アンテナ１１にて受信された衛星信号（ス
ペクトラム拡散信号）は、高周波処理回路１２に供給さ
れる。また、１８．４１４ＭＨｚの水晶発振器からなる
基準発振器１３の出力が局部発振回路１４に供給され、
これより基準発振器の出力周波数と周波数比が固定され
た局部発振出力が得られる。

【００３３】そして、この局部発振出力が高周波処理回
路１２に供給されて、衛星信号が第１中間周波数１９．
４３７ＭＨｚに低域変換され、さらに基準発振器１３か
らの発振出力により第２中間周波数１．０２３ＭＨｚの
第２中間周波信号Ｓifに低域変換される。

【００３４】この高周波処理回路１２からの第２中間周
波信号Ｓifは、２値化回路１５に供給されて、所定のス
レッショールド値とレベル比較されて２値化される。こ
の２値化回路１５の２値化出力Ｓd は、イクスクルーシ
ブオア回路で構成される信号乗算器１６に供給される。

【００３５】この信号乗算器１６の出力信号は、以下に
説明するような受信復調部に供給される。この受信復調
部は、スペクトラム拡散変調を復調する逆拡散のための
帰還ループと、軌道パラメータデータ・ビットによる２
相変調を復調する帰還ループとで構成される。

【００３６】この例の場合に、逆拡散復調の帰還ループ
２０では、いわゆるタウ・ディザ追跡法が用いられ、ま
た、データ・ビットを復調するための帰還ループ３０
は、コスタス・ループが用いられるが、これらはデジタ
ル化構成とされると共に、それぞれの制御信号はマイク
ロコンピュータ１００において、ソフトウエア処理によ
り形成される。

【００３７】すなわち、逆拡散復調のための帰還ループ
２０において、符号発生器２１は受信機側の疑似雑音符
号を発生するもので、これよりは１チップ時間（ＧＰＳ
の衛星信号は、５０ｂｐｓの軌道パラメータデータが、
チップ速度１．０２３ＭＨｚ、周期１ミリ秒の疑似雑音
符号によりスペクトラム拡散変調されている）の位相差
のある進み（アーリ）符号Ｍｅと遅れ（レート）符号Ｍ
ｄを発生する。

【００３８】この符号発生器２１からのアーリ符号Ｍｅ
及びレート符号Ｍｄは、進み・遅れ符号選択器２２に供
給され、この符号選択器２２がアーリ・レート切換器２
３からの切換信号により１ミリ秒毎に切り換えられるこ
とにより、この符号選択器２２から合成疑似雑音符号が
得られ、これが乗算器１６に供給される。そして、この
合成疑似雑音符号と２値化回路１５からの２値化された
中間周波信号Ｓd が、乗算器１６で乗算される。

【００３９】この場合、符号発生器２１の出力符号の位
相及び周波数（チップ速度）を制御するための駆動クロ
ックを発生するクロック発生器２４は、数値制御型可変
周波数発振器（以下ＮＣＯという）で構成される。この
クロック発生器２４には、基準発振器１３からの基準ク
ロックが供給され、クロック発生器２４は、この基準ク
ロックから、マイクロコンピュータ１００の制御より符
号発生器２１の駆動クロックを形成する。

【００４０】そして、符号発生器２１では、このクロッ
ク発生器２４からの位相及び周波数が制御されたクロッ
クにより、アーリ及びレートの疑似雑音符号の位相及び
周波数が制御される。これにより、符号発生器２１から
の疑似雑音符号出力が、２値化回路１５からの中間周波
信号Ｓd に含まれる疑似雑音符号の位相及び周波数に一
致するように制御され、これにより逆拡散がなされる。

【００４１】データ・ビットを復調するための帰還ルー
プ３０のコスタス・ループは、ＮＣＯと９０°移相器と
からなるキャリア発生器３１と、イクスクルーシブオア
ゲートからなる第１及び第２の乗算器３２及び３３と、
カウンタからなるローパスフィルタ３４及び３５と、キ
ャリア発生器３１への制御信号を形成するマイクロコン
ピュータ１００からなる。キャリア発生器３１には、基
準発振器１３からの基準クロックが供給され、キャリア
発生器３１は、この基準クロックから、マイクロコンピ
ュータ１００の制御に応じたキャリアを発生する。

【００４２】マイクロコンピュータ１００は、プログラ
ムソフトウエアによって、図１に機能ブロックとして示
すような各機能を実行する。すなわち、マイクロコンピ
ュータ１００の処理機能を図１の機能ブロックについて
説明すると、乗算手段１０１は、カウンタで構成される
ローパスフィルタ３４と３５からのカウント値を掛け合
わせ、その乗算出力として、受信信号中の搬送波成分と
キャリア発生器３１からのキャリアとの位相差に応じた
出力を得る。ループフィルタ手段１０２は、この乗算手
段１０１からの乗算出力からキャリア発生器３１を制御
する信号を形成し、キャリア発生器３１に供給する。以
上はコスタス・ループ３０の一部を構成する。

【００４３】次に、絶対値検波手段１０３及び１０４
は、ローパスフィルタ３４及び３５からのカウント値出
力を、それぞれ絶対値検波し、その検波出力を加算手段
１０５で加算する。この加算手段１０５からは、符号発
生器２１からの疑似雑音符号と受信信号の疑似雑音符号
との相関の度合いに応じた、図２Ｃに示すような相関レ
ベルを示す信号が得られる。

【００４４】ここで、ローパスフィルタ３４，３５の出
力を従来のアナログ構成の場合のように、自乗検波せず
に、絶対値検波した理由は以下に説明する通りである。

【００４５】従来のアナログ構成においては、ローパス
フィルタ３４、３５の相関出力は、前記相関が取れてい
れば、図２Ａで破線（イ），（ロ）で示すように余弦波
及び正弦波の関係になる。したがって、これを自乗検波
して互いに加算すると、一定のレベルの信号が得られる
ことになる。ところが、デジタル構成の場合、ローパス
フィルタ３４，３５の出力は、２値信号であり、このロ
ーパスフィルタ３４，３５の相関出力は、前記相関が取
れているときには、図２Ａで実線（ハ），（ニ）で示す
ように、三角波状になる。このため、ローパスフィルタ
３４，３５の出力を従来と同様に自乗検波して加算する
と、その加算出力は、図２Ｂに示すように、相関が取れ
ているにもかかわらず、出力レベルが一定とならず、相
関が取れているか否かを判別することが困難になる。

【００４６】これに対して、ローパスフィルタ３４，３
５の出力を絶対値検波した後、加算した出力は、図２Ｃ
に示すように一定の出力レベルとなり、相関が取れてい
るか否かを確実に判別することができる。以上の理由か
ら、この実施の形態のデジタル構成の受信装置の場合に
は、ローパスフィルタ３４，３５の出力は、それぞれ絶
対値検波手段１０３、１０４で絶対値検波した後、加算
手段１０５で加算するものである。

【００４７】加算手段１０５の出力は、アーリ・レート
切換器２３からの切換信号により、選択器２２の切り換
えに同期して切換手段１０６において切り換えられて、
アーリデータ保持手段１０７及びレートデータ保持手段
１０８に蓄積される。実質的には、切換手段１０６は不
要で、アーリ・レート切換器２３からの切換信号に応じ
て、アーリデータのメモリ領域とレートデータのメモリ
領域を選択し、これらアーリデータ及びレートデータを
各領域に蓄積する。そして、これらアーリデータ保持手
段１０７の出力とレートデータ保持手段１０８の出力と
は、減算手段１０９に供給されて、減算される。そし
て、その減算結果がループフィルタ手段１１０に供給さ
れて、クロック発生器２４の出力である符号発生器２１
の駆動クロックの位相制御のための数値制御信号が形成
される。

【００４８】また、加算手段１０５の出力は、サーチ信
号発生手段１１１に供給されると共に、同期検出手段１
１２に供給される。サーチ信号発生手段１１１は、所定
の相関がとれるまで、符号発生器２１の出力符号を１周
期スライドさせるようにしてサーチを行うためのサーチ
信号を発生する。

【００４９】同期検出手段１１２は、加算手段１０５の
出力である相関レベルを監視し、当該相関レベルが、設
定されたしきい値を超えたか否かにより、サーチを行う
か、ループフィルタ手段１１０の出力により位相制御を
行うかを決定し、サーチ信号発生手段１１１の出力とル
ープフィルタ手段１１０の出力とを切り換える切換手段
１１３に切換信号を発生する。切換手段１１３の出力
は、クロック発生器２４に供給される。

【００５０】次に、マイクロコンピュータ１００の実際
の処理の流れを、図１の各機能手段の参照符号を対比し
た図３〜図７のフローチャートを参照しながら説明す
る。この図３〜図７の動作は、疑似雑音符号のチップ速
度である１ミリ秒毎に繰り返されるものである。したが
って、カウンタ構成のローパスフィルタ３４，３５は、
その１ミリ秒毎にリセットされる。

【００５１】先ず、図３について説明するに、カウンタ
構成のローパスフィルタ３４からのＩデータを取り込み
（ステップ２０１）、その絶対値を求める（ステップ２
０２）。同様に、カウンタ構成のローパスフィルタ３５
からのＱデータを取り込み（ステップ２０３）、その絶
対値を求める（ステップ２０４）。

【００５２】次に、ステップ２０２で求めたＩデータの
絶対値とステップ２０４で求めたＱデータの絶対値を加
算し、加算結果Ａを得る（ステップ２０５）。そして、
アーリ・レート切換器２３からの切換信号を参照して、
現在のモードが、符号発生器２１がアーリ符号Ｍｅを出
力しているアーリモードか否か判別する（ステップ２０
６）。その判別の結果、アーリモードであれば、加算結
果Ａを例えばＲＡＭのアーリデータ記憶領域に書き込む
（ステップ２０７）。また、レート符号Ｍｄを符号発生
器２１から出力しているレートモードであれば、加算結
果Ａを例えばＲＡＭのレートデータ記憶領域に書き込む
（ステップ２０８）。

【００５３】次に、図４のフローチャートに移る。この
図４の部分は、図１の同期検出手段１１２の部分の動作
に対応する。すなわち、先ず、前記ステップ２０５で求
めた加算結果Ａが、所定のしきい値θＬを越えているか
否か判別する（ステップ２１１）。これは、帰還ループ
２０に関して、受信した信号の疑似雑音符号と符号発生
器２１からの疑似雑音符号との相関が取れているか否か
を判別するものである。しきい値θＬは、この実施の形
態では、後述するようにして、受信装置でノイズ測定が
行われ、その測定結果に基づいて設定される。

【００５４】その判別の結果、相関が取れていると判別
されると、第１のタイマＳを例えば「１０」（１０ミリ
秒）にセットし（ステップ２１２）、また、第２のタイ
マＰを「３００００」（３０秒）にセットして（ステッ
プ２１３）、後述する図６のコスタス・ループ３０の制
御信号を形成するフローチャートに移る。

【００５５】また、ステップ２１１での判別の結果、相
関が取れていないと判別されたときは、第１のタイマＳ
を「１」だけ減じ（ステップ２１４）、このタイマＳの
値が「０」であるか否か判別する（ステップ２１５）。
その判別の結果、タイマＳが「０」でなければ、図６の
フローチャートに移る。

【００５６】また、判別の結果、タイマＳの値が「０」
でないときは、第１のタイマＳの値を「１」に設定し
（ステップ２１６）、第２のタイマＰの値が「０」か否
か判別する（ステップ２１７）。タイマＰの値が「０」
であれば、図５のサーチ信号発生手段１１１及びサーチ
時のループフィルタ手段１０２の動作のフローチャート
に移る。また、タイマＰの値が「０」でなければ、この
タイマＰの値を「１」だけ減じ（ステップ２１８）、後
述する図７の帰還ループ２０のループフィルタ手段１１
０の動作を行うフローチャートに移る。

【００５７】この場合、第１のタイマＳは、帰還ループ
２０で一旦相関が取れている（相関ロック）と検出され
たら、図４のフローチャートが１０回連続して、すなわ
ち１０ミリ秒の間連続して、相関が取れていないとステ
ップ２１１で判別されたときでないと、非相関と検出し
ないようにするためのものである。

【００５８】また、タイマＰは、帰還ループ２０が一旦
相関ロックと検出されたら、非相関（１０ミリ秒の間連
続して相関が取れていないと判別）と検出されたときで
あっても、そのタイマＰで設定された時間、例えば３０
秒間は、その状態を保持し（帰還ループ３０においてル
ープフィルタ１０２によるキャリア発生器３１の出力の
制御及び帰還ループ２０におけるループフィルタ１１０
によるクロック発生器２４の出力の位相及び周波数制御
は行なう。）、３０秒経過しても未だ相関が取れないと
検出されたとき、図５の相関サーチのフローチャートに
移るようにするためのものである。

【００５９】すなわち、帰還ループ２０で一旦相関ロッ
クと検出されたら、ステップ２１１で相関が取れていな
いと判別されても即座には相関非ロックとせず、さらに
相関非ロックと判別されても直ぐには相関サーチに移ら
ない。このため、実際には相関関係が崩れていない状
態、例えば衛星と受信装置との間に飛行機などの障害物
が一時的に入る状態等の、何等かの原因で瞬時の間、相
関非ロックと検出されても、時間が比較的長く掛かる後
述する相関サーチの動作に移らないようにされる。この
ことにより、瞬時的な受信障害があっても、帰還ループ
２０はその影響をほとんど受けず、安定な受信を行うこ
とができるようにされている。

【００６０】次に、図５のサーチ信号発生手段１１０及
びサーチ時のループフィルタ手段１０２に相当する部分
のフローチャートを説明する。

【００６１】この例のサーチは、次のようにして行う。
すなわち、受信信号は、その中間周波信号Ｓifで見たと
きには、１．０２３ＭＨｚ±１５ｋＨｚの範囲内に存在
している。そこで、この範囲内をサーチすれば、相関を
取ることができる。ところが、ループフィルタ手段１０
２の帯域幅は、一般にこのサーチ範囲よりも小さい周波
数範囲、この例では±３５０Ｈｚしかなく、相関のサー
チは、このループフィルタ帯域幅範囲でしかできない。

【００６２】このため、この例では、キャリア発生器３
１の出力がある中心周波数ｆｃのところで、符号発生器
２１からのアーリ及びレート符号の１周期分のスライド
を行う。その１周期のスライド制御によって相関が取れ
なかったときには、キャリア発生器３１の発振中心周波
数ｆｃを７００Ｈｚずらし、符号発生器２１のスライド
制御を再び行う。これを±１５ｋＨｚの範囲において逐
次行うものである。なお、７００Ｈｚずつ異なる周波数
ｆｃの変更は、プラス方向及びマイナス方向に交互に行
うものである。

【００６３】すなわち、図５においては、先ず、帰還ル
ープ２０において相関が取れていないことから、相関非
ロック状態の初期化を行う（ステップ２２１）。次に、
符号発生器２１からのアーリ及びレート符号の１周期分
のスライド（位相制御）が完了したか否かを判別する
（ステップ２２２）。例えば符号発生器２１からの疑似
雑音符号の１周期分を全て出力して相関サーチを行うに
は、所定時間、この例では例えば４秒かかるので、１周
期分のスライドが完了したか否かの判断は、この４秒の
タイマを監視することにより行う。

【００６４】このステップ２２２での判別の結果、４秒
経過していれば、符号発生器２１の出力が１周期分サー
チされたにもかかわらず、相関が取れなかったことを意
味するので、コスタス・ループのキャリア発生器（ＮＣ
Ｏ）３１の発振中心周波数ｆｃを予め定めたステップ幅
の周波数Δｆ＝７００Ｈｚだけ変更する数値制御信号を
形成する（ステップ２２３）。そして、その数値制御信
号をキャリア発生器３１に供給する（ステップ２２
４）。その後、符号発生器２１の出力を再び、１周期ス
ライドさせる数値制御信号を形成して、その制御信号を
クロック発生器２４に供給する（ステップ２２５）。

【００６５】ステップ２２２での判別の結果、４秒経過
していなかったときには、未だ符号発生器２１の出力の
１周期のスライドが終了していないことを意味するの
で、コスタス・ループのキャリア発生器３１の発振中心
周波数ｆｃはそのままとして、ステップ２２５に飛び、
符号発生器２１の出力を、１周期スライドさせる数値制
御信号をクロック発生器２４に供給し続ける。このステ
ップ２２５の後は、図３のステップ２０１に戻る（図７
参照）。

【００６６】以上の相関サーチの結果、必ず、どこかで
相関ロックが検出される。

【００６７】そして、相関が取れたことが図４のステッ
プ２１１で検出されると、前述したように、キャリア発
生器３１を精細に制御するための、図６のループフィル
タ手段１０２のフローチャートに移る。このフローチャ
ートの動作、すなわち、相関ロック状態でのキャリア発
生器３１の制御は、次のようにして行う。

【００６８】すなわち、先ず、キャリア発生器３１を前
記相関の取れた発振中心周波数ｆｃに設定する。そし
て、このキャリア発生器３１の制御の基準信号である誤
差信号である乗算手段１０１の出力を参照し、その乗算
出力が正（発振周波数は高い方にずれていることを示
す）のときには、キャリア発生器３１の発振周波数を、
その時の中心周波数ｆｃに対して所定周波数幅例えば３
０Ｈｚだけ低くする。逆に乗算出力が負（発振周波数は
低い方にずれていることを示す）のときには、キャリア
発生器３１の発振周波数を、その時の中心周波数ｆｃに
対して所定周波数幅例えば３０Ｈｚだけ低くする。

【００６９】この周波数ずらしを、このフローチャート
の動作を行う毎に、すなわち１ミリ秒毎に行う。そし
て、この周波数ずらしを、例えば５０ミリ秒間行い、そ
の５０ミリ秒間の乗算出力の正の回数と、負の回数を計
数し、両回数を比較する。これを１つのカウンタで行う
とすれば、乗算出力が正のときはアップカウント、乗算
出力が負のときにはダウンカウントすればよい。

【００７０】もしも、その時のキャリア発生器３１の発
振中心周波数ｆｃが、受信信号のキャリアにロックして
いるとすれば、５０ミリ秒間の前記計数値は、「０」に
なり、一方、その発振中心周波数ｆｃがロック周波数よ
り高いときには、前記計数値は正になり、また、その発
振中心周波数ｆｃがロック周波数より低いときには、前
記計数値は負になる。したがって、５０ミリ秒間の前記
計数値が正のときには、キャリア発生器３１の発振中心
周波数ｆｃを所定ステップ幅、例えば１Ｈｚだけ低くず
らして、そのずらした発振中心周波数ｆｃで同じ動作を
行う。そして、５０ミリ秒間の前記計数値が負のときに
は、発振中心周波数ｆｃを所定ステップ幅、例えば１Ｈ
ｚだけ高くずらして、そのずらした発振中心周波数ｆｃ
で同じ動作を行う。以上の制御動作により、キャリア発
生器３１の発振中心周波数ｆｃの受信信号のキャリアに
対する精細な追従制御を行う。

【００７１】すなわち、図６においては、ローパスフィ
ルタ３４及び３５からのカウント値出力を互いに乗算
し、その乗算出力が負の値であるか否か判別する（ステ
ップ２３１）。その判別の結果、正であると判別された
ときには、コスタス・ループについてのカウント値COSC
NTを「１」だけアップカウントし（ステップ２３２）、
キャリア発生器３１の発振周波数を、その時の中心周波
数ｆｃに対して所定周波数幅例えば３０Ｈｚだけ低くす
る数値制御信号を形成し（ステップ２３３）、これをキ
ャリア発生器３１に供給する（ステップ２３４）。ま
た、ステップ２３１での判別の結果、負であると判別さ
れたときには、カウント値COSCNTを「１」だけダウンカ
ウントし（ステップ２３５）、キャリア発生器３１の発
振周波数を、その時の中心周波数ｆｃに対して前記所定
周波数幅すなわち３０Ｈｚだけ低くする数値制御信号を
形成し（ステップ２３６）、これをキャリア発生器３１
に供給する（ステップ２３４）。

【００７２】次に、第３のタイマＣ（初期値は５０であ
る）の値を「１」減じる（ステップ２３７）。そして、
そのタイマＣの値が「０」であるか否か判別する（ステ
ップ２３８）。この判別の結果、タイマＣの値が「０」
でなければ、すなわち、発振中心周波数ｆｃがセット又
は変更されてから未だ５０ミリ秒経過してしなければ、
次の図７のフローチャートに移る。

【００７３】また、ステップ２３８での判別の結果、タ
イマＣの値が「０」であると判別されたときには、つま
り発振中心周波数ｆｃがセット又は変更されてから５０
ミリ秒経過したときには、カウント値COSCNTが「０」か
否か判別する（ステップ２３９）。そして、カウント値
COSCNTが「０」であれば、その発振中心周波数ｆｃのま
まとして、ステップ２４４に飛び、タイマＣの値を初期
値＝５０にセットする。

【００７４】一方、カウント値COSCNTが「０」でなけれ
ば、そのカウント値COSCNTが正であるか否か判別する
（ステップ２４０）。その判別の結果、正であると判別
したときには、キャリア発生器３１の発振中心周波数ｆ
ｃを１Ｈｚ下げる制御信号を形成し（ステップ２４
１）、これをキャリア発生器３１に出力する（ステップ
２４３）。また、ステップ２４０での判別の結果、負で
あると判別したときには、キャリア発生器３１の発振中
心周波数ｆｃを１Ｈｚ上げる制御信号を形成し（ステッ
プ２４２）、これをキャリア発生器３１に出力する（ス
テップ２４３）。

【００７５】その後、ステップ２４４に進んで、タイマ
Ｃの初期値セットを行った後、ステップ２４５に進ん
で、カウント値COSCNTの値を次の５０ミリ秒間の計数の
ために「０」にセットする。そして、次の図７のフロー
チャートに移る。

【００７６】図７のフローチャートは、減算手段１０９
及びループフィルタ手段１１０の部分の動作を示してい
る。この例の場合には、符号発生器２１の制御は次のよ
うにして行う。

【００７７】すなわち、相関出力である加算手段１０５
からのアーリデータＥＡとレートデータＬＡとの差ＤＩ
＝ＥＡ−ＬＡを求め、その差ＤＩの値が正で、所定値を
越えているときには、すなわち、アーリ符号Ｍｅの方が
より相関が強いときには、符号発生器２１の出力位相を
より進ませるように制御し、前記差ＤＩの値が負のとき
で、所定値を越えているときには、すなわち、レート符
号Ｍｄの方が相関が強いときには、符号発生器２１の出
力を遅らせるように制御する。そして、差ＤＩの値が
「０」を中心に所定範囲内である時は、そのままの状態
を保持するようにする。

【００７８】図７の実際的な動作においては、この例の
場合、前記差ＤＩとして、符号発生器２１の制御に関す
るカウンタのカウント値PNCNT を考える。そして、前記
所定値をカウント値＋ＰＮ及び−ＰＮとし、図８に示す
ように、カウント値PNCNT は、カウント値＋ＰＮより大
きくなるときは常に＋ＰＮとなり、カウント値−ＰＮよ
り小さくなるときは常に−ＰＮとなるように設定してお
く。

【００７９】以上の位相制御に加えて、符号発生器２１
の出力符号のチップ速度（周波数）のチェックを、コス
タス・ループ３０のキャリア発生器３１の出力周波数に
基づいて行うようにする。これは、符号発生器２１の駆
動回路であるクロック発生器２４の出力周波数と、キャ
リア発生器３１の周波数とは、所定の関係が成立してい
ることを利用する。すなわち、帰還ループ２０がロック
すれば、コスタス・ループ３０のキャリア発生器３１の
発振すべき周波数を計算で求めることができる。逆に言
えば、コスタス・ループ３０がロックしていれば、符号
発生器２１の設定周波数をコスタス・ループ３０のキャ
リア発生器３１の分解能で求めることができる。つま
り、両者の周波数比は１：１５００であるので、約１５
００倍の精度で帰還ループ５０の周波数制御をすること
ができることになる。

【００８０】すなわち、図７のフローチャートにおいて
は、先ず、加算手段１０５の出力であるアーリデータＥ
ＡとレートデータＬＡとの差を求め、その差ＥＡ−ＬＡ
が負か否かを判別する（ステップ２５１）。その判別の
結果、前記差が正であれば、アーリ符号Ｍｅのときの相
関レベルの方が大きいので、カウント値PNCNT を「１」
だけアップカウントする（ステップ２５２）。そして、
そのカウント値ＰＮＣＮＴが、前記所定値＋ＰＮに等し
いか否か判別する（ステップ２５３）。そして、その判
別の結果に応じてクロック発生器２４への制御出力値を
Ｘ，Ｙ，Ｚの３種、用意しておく。

【００８１】そして、ステップ２５３での判別の結果、
カウント値ＰＮＣＮＴ ＝＋ＰＮであるときには、制御
出力値Ｘは、符号発生器２１の出力位相をそのままの状
態とする制御値Ｎｏｗｆとし、制御出力値Ｙ，Ｚは、符
号発生器２１の出力位相を進ませるようにするクロック
発生器５４の制御値Ｆａｓｔとする（ステップ２５
４）。

【００８２】また、ステップ２５３での判別の結果、カ
ウント値PNCNT ≠ＰＮであるときには、−ＰＮ＜PNCNT
＜＋ＰＮであるので、制御出力値Ｘは、符号発生器２１
の出力位相を遅らせるようにするクロック発生器２４の
制御値Ｓｌｏｗとし、制御出力値Ｙは、そのままの状態
とする制御値Ｎｏｗｆとし，制御出力値Ｚは符号発生器
２１の出力位相を進ませるようにするクロック発生器２
４の制御値Ｆａｓｔとする（ステップ２５５）。

【００８３】また、ステップ２５１での判別の結果、差
ＤＩが負であると判別されたときは、レート符号Ｍｄの
ときの相関レベルの方が大きいので、カウント値PNCNT
を「１」だけダウンカウントする（ステップ２５６）。
そして、そのカウント値PNCNT が、前記所定値−ＰＮに
等しいか否か判別する（ステップ２５７）。そして、ス
テップ２５７での判別の結果、カウント値PNCNT ＝−Ｐ
Ｎであるときには、制御出力値Ｘ，Ｙは、符号発生器２
１の出力位相を遅らせるようにするクロック発生器２４
の制御値Ｓｌｏｗとし、制御出力値Ｚは、符号発生器２
１の出力位相をそのままの状態とする制御値Ｎｏｗｆと
する（ステップ２５８）。また、ステップ２５７での判
別の結果、カウント値PNCNT ≠−ＰＮであるときには、
−ＰＮ＜PNCNT ＜＋ＰＮであるので、ステップ２５５に
進む。

【００８４】次に、コスタス・ループ３０のキャリア発
生器３１の出力周波数を用いてループ２０の符号発生器
２１の出力周波数の計算をし、その出力周波数値に対す
るクロック発生器２４の制御値を設定しておく（ステッ
プ２５８）。そして、その制御値と、現在の符号発生器
２１に対するクロック発生器２４の制御値とを比較し、
その差が所定範囲内にあるか否か判別する（ステップ２
６０）。その判別の結果、前記差が所定範囲内であれ
ば、クロック発生器２４に対しての制御値を前記制御値
Ｙとする（ステップ２６１）。つまり、−ＰＮ＜PNCNT
＜＋ＰＮであるときは、そのままの状態を保持し、PNCN
T ＝＋ＰＮであるときには、符号発生器２１の出力位相
を進ませるようにする制御値Ｆａｓｔとし、カウント値
PNCNT ＝−ＰＮであるときには、符号発生器２１の出力
位相を遅らせるようにする制御値Ｓｌｏｗとする。

【００８５】また、ステップ２６０での判別の結果、前
記差が範囲外であれば、前記差が正であるか負であるか
により周波数が高いほうにずれているか否か判別する
（ステップ２６２）。その判別の結果、高いほうにずれ
ていれば、クロック発生器２４に対しての制御値を前記
制御値Ｘとする（ステップ２６３）。つまり、−ＰＮ＜
PNCNT ＜＋ＰＮであるとき、また、PNCNT ＝−ＰＮであ
るときには、符号発生器２１の出力位相を遅らせるよう
にする制御値Ｓｌｏｗとする。また、PNCNT ＝＋ＰＮで
あるときには、符号発生器２１の出力位相をそのままの
状態とする。

【００８６】また、ステップ２６２での判別の結果、周
波数が低いほうにずれていると判別されたときには、ク
ロック発生器２４に対しての制御値を前記制御値Ｚとす
る（ステップ２６４）。つまり、−ＰＮ＜PNCNT ＜＋Ｐ
Ｎであるときと、PNCNT ＝＋ＰＮであるときには、符号
発生器２１の出力位相を進ませるようにする制御値Ｆａ
ｓｔとする。また、PNCNT ＝−ＰＮであるときには、符
号発生器２１の出力位相をそのままの状態とする。

【００８７】以上の図３〜図７のフローチャートが１ｍ
秒ごとに繰り返されるものである。

【００８８】ところで、上述したように、同期検出手段
１１２では、絶対値検波手段１０３，１０４の加算結果
が、所定のしきい値θＬを超えているか否かを判別する
が、この判別は、帰還ループ２０に関して、受信した信
号の疑似雑音符号と、符号発生器２１からの疑似雑音符
号との相関がとれているか否かの判別である。

【００８９】換言すれば、衛星からの電波に同期したか
どうかの判定は、この加算結果が所定のしきい値θＬを
超えているかどうかで判断し、超えていれば同期してい
る、超えていなければ同期していないというように判定
する。

【００９０】冒頭の従来の技術の欄でも説明したよう
に、従来は、このしきい値は、予め決められた既定値が
用いられていたが、この実施の形態では、マイクロコン
ピュータ１００におけるソフトウエアの一連の処理にお
いて、受信装置内で決定するようにする。以下に、前記
しきい値の決定方法について説明する。

【００９１】スペクトラム拡散信号受信装置での相関出
力において、信号成分と、ノイズと、しきい値との関係
を図９に示す。

【００９２】衛星からの信号成分は、前述のように、受
信信号の疑似雑音符号と、符号発生器２１の出力疑似雑
音符号とが同期することにより得られ、各受信レベルに
対して、図９において、実線４１で示すような頻度分布
となる。また、受信装置のノイズも、それぞれ疑似雑音
符号が同期していない場合の出力として、図９におい
て、点線４２で示すような頻度分布となると考えられ
る。なお、この図９の頻度分布は、信号成分およびノイ
ズともに、その絶対値をとった場合を示している。

【００９３】ここで、図９において、あるしきい値ＴＨ
を考えると、そのしきい値ＴＨより小さい受信装置内の
ノイズに関しては、相関ロックしたと判断せず、それ以
上のノイズに関しては、ロックしたと判断する。また、
そのしきい値ＴＨのレベルよりも大きい信号成分に関し
ては、相関ロックしたと判断し、それ以下のノイズに関
しては、ロックしたと判断しない。

【００９４】すなわち、図９中で、実線４１と、しきい
値ＴＨとで囲まれる領域４３の信号成分の部分は、ノイ
ズとして捨て、逆に、点線４２と、しきい値ＴＨとで囲
まれる領域４４の受信装置ノイズの部分は、信号成分と
みなすような判断をすることになる。

【００９５】したがって、領域４３と、領域４４の部分
が、それぞれ小さくなるようにしきい値ＴＨを決定すれ
ば、しきい値は最良となるが、領域４３と領域４４との
両方の部分を小さくすることは相反することであるの
で、両領域にとって、許容される値で、しきい値は設定
されるようにする。

【００９６】この場合に、そのしきい値θＬの設定方法
としては、この実施の形態では、以下に説明するような
考えを元にして、マイクロコンピュータ１００のソフト
ウエア処理による方法を用いる。

【００９７】前述したように、同期検出手段１１２で
は、相関が取れていると判別されると、第１のタイマを
１０（１０ミリ秒）にセットし、１０ミリ秒の間、連続
して相関非ロックとして検出されない限り、相関ロック
の状態とする。すなわち、この例の場合には、帰還ルー
プ２０で一旦相関ロックと検出されると、次の１ミリ秒
で相関が取れていないと判断されても即座には、相関非
ロックとせず、必ず１０ミリ秒以上の間、相関ロックの
状態になる。

【００９８】受信装置ノイズがない状態においては、一
旦相関がとれていると判断されたときには、もはや安定
な相関ロック状態であると判断される。したがって、同
期検出手段１１２によりサーチ状態とされたときに、符
号発生器２１からの疑似雑音符号の繰り返しの１周期の
間で、ノイズが存在せず誤判定がないとすれば、サーチ
時間の最大値は、符号発生器２１からの疑似雑音符号の
繰り返しの１周期になる。

【００９９】しかし、実際には、ノイズが存在し、図９
の領域４４で示すようなノイズの部分により相関ロック
として誤判定が生じる。しかし、その状態は、安定な相
関ロック状態ではないので、１０ミリ秒のタイマ時間の
経過後、相関非ロックの状態になってしまい、サーチが
継続することになる。つまり、誤判定により１０ミリ秒
の間サーチが中断されることになる。この中断回数は、
ノイズの発生状況に応じた複数回発生する。したがっ
て、相関サーチのための、符号発生器２１からの疑似雑
音符号の繰り返しの１周期の間では、誤判定の回数分×
１０ミリ秒だけ、サーチ時間として、ノイズの存在しな
い状態よりも長い時間が必要になる。

【０１００】この実施の形態では、ノイズが存在すると
きに、符号発生器２１からの疑似雑音符号の繰り返しの
１周期分をサーチするときの時間を定めることにより、
同期検出手段１１２で用いるしきい値θＬの値を決定す
るようにする。これは、相関ロックの引き込み速度を定
めておくことを意味する。受信装置では、その受信環境
におけるノイズの状態で、当該引き込み速度を満足する
ようなしきい値θＬを求めることになる。

【０１０１】今、しきい値θＬの決定に必要な相関出力
信号のデータの総数をＮとし、前記時間Ｔ１の値をＸ
（ミリ秒）、前記時間Ｔ２の値をＹ（ミリ秒）とする
と、相関検出の１回の処理が１ミリ秒ごとに行われるの
で、疑似雑音符号の繰り返しの１周期をサーチするとき
に、ノイズが全くない状態の場合には、 Ｎ×１＝Ｘ …（１） が成り立つ。

【０１０２】次に、ノイズのために、Ｍ回サーチが中断
されるとすると、１回の中断で１０ミリ秒、サーチが中
断されるので、 （Ｎ−Ｍ）×１＋Ｍ×１０＝Ｙ …（２） となる。

【０１０３】データの総数であるＮ回の中で、αの確率
で中断が発生して、その中断回数がＭであるとすると、 Ｍ＝α×Ｎ …（３） で表される。

【０１０４】上記式（１）、（２）、（３）から、 α＝（（Ｙ／Ｘ）−１）／９ …（４） が導かれる。

【０１０５】したがって、時間Ｔ１＝Ｘおよび時間Ｔ２
＝Ｙを設定すると、確率αが求まり、この確率αを満足
するように、しきい値を定めれば良い。すなわち、図９
において、領域４４の部分の面積が、点線４２で囲まれ
るノイズ分布を示す面積全体のαになるように、しきい
値を求めればよい。

【０１０６】そのため、この実施の形態では、予め定め
た一定時間のノイズを測定して、その結果としてノイズ
群のデータを取得する。そして、これら取得したノイズ
群のデータと、前記時間ＸおよびＹとから求まる確率α
とを用いて、しきい値を決定するようにする。

【０１０７】例えば、上述の例では、ノイズが全くない
状態での疑似雑音符号の繰り返しの１周期のサーチ時間
Ｔ１＝Ｘは４秒である。そして、ノイズがある場合の前
記１周期のサーチ時間Ｔ２＝Ｙを６秒とすると、 α＝１／１８ となる。そこで、前記１周期のサーチを行う間で信号成
分が全くない場合に、すなわち、受信装置のノイズだけ
の場合に、そのノイズ全体の分布について、受信レベル
の高いほうから１／１８の面積となるレベル位置のノイ
ズに対して同期したと判断して、１０ミリ秒のサーチを
停止するようにしきい値を決めるようにする。すなわ
ち、図９において、領域４４の部分の面積が、点線４２
で囲まれるノイズ分布を示す面積全体の１／１８になる
ように、しきい値θＬを求める。

【０１０８】なお、時間Ｘの値は、受信装置の構成によ
って定め、時間Ｙの値は、経験的に決定することもでき
るが、それらをユーザが入力設定するようにしても良
い。以上のように、しきい値θＬを決定するに当たって
は、受信装置の内部構成やソフトウエアでの処理の能力
などと、経験的に持っている値を使用して決定すること
ができる。

【０１０９】そして、上述の例の場合に、時間Ｘと時間
Ｙとの関係は、Ｙ＝１．５×Ｘとなるが、この関係は、
受信装置の性能や同期検出の性向などを考慮した経験的
なものとすることもできる。例えば、ＸとＹの比の値を
前述の１．５を基準として、それよりも大きな値とすれ
ば、疑似雑音符号の１周期のサーチ時間は長くなるが、
微弱な信号を同期がとれたとして処理できる。逆に、小
さな値にすれば、１周期のサーチ時間は短くなるが、そ
の分、微弱な信号を同期が取れたとして検出することが
できないことになる。

【０１１０】以上のようにして、しきい値は、ノイズが
無い状態での１周期のサーチ時間Ｘと、実際のノイズが
ある状態での１周期のサーチ時間Ｙとを設定して確率α
を決定しておき、ある一定時間のノイズの測定を行っ
て、そのノイズ群のデータと、確率αとを用いることに
より設定することができる。

【０１１１】ＧＰＳの受信装置においては、図１の構成
の受信部を１チャンネルとして、並列に複数チャンネル
分の受信部を備えている。そこで、この実施の形態で
は、その複数チャンネルのうちの１チャンネルをノイズ
測定用として専用に割り当てるようにする。このため、
このノイズ測定用のチャンネルの符号発生器からは、現
在の衛星で使用されていない疑似雑音符号を発生させ、
かつ、このチャンネルだけ、同期検出用のしきい値を、
有り得ない値まで高く設定しておく。

【０１１２】この実施の形態では、次の図１０のフロー
チャートに示すようにして、しきい値を受信装置のマイ
クロコンピュータ１００のソフトウエア処理により逐次
求め、受信装置が使用される環境において、常に最適な
しきい値を設定することができるようにしている。な
お、以下の例では、時間Ｘおよび時間Ｙは、前述のよう
にして受信装置の構成や性能や経験的に定められたデフ
ォルト値が用いられる他に、使用者が適宜設定入力する
ことができるようにして、使用者の使用性向に合わせた
しきい値も設定することができるようにしている。

【０１１３】図１０のフローチャートについて説明す
る。まず、時間Ｘまたは時間Ｙについての使用者の設定
入力があったか否か判別する（ステップ３０１）。設定
入力があれば、ステップ３０２でその時間Ｘまたは時間
Ｙについての設定入力を受け付ける。設定入力が無けれ
ば、ステップ３０３で時間Ｘまたは時間Ｙについてはデ
フォルト値を用いることに決定する。

【０１１４】ステップ３０２あるいはステップ３０３の
後は、ステップ３０４に進み、前述したように、ノイズ
測定専用のチャンネルでノイズを測定し、次のステップ
３０５で、測定したノイズレベルを、バッファ内に格納
してゆく。そして、次のステップ３０６では、ノイズの
測定に十分な予め定められた一定時間、例えば１０分が
経過したかどうか判別して、前記一定時間が経過してい
ないと判別されたときには、ステップ３０４に戻り、ノ
イズ測定およびノイズレベルの格納のステップ３０５を
繰り返す。

【０１１５】このノイズ測定の処理ループの処理時間
は、疑似雑音符号の符号周期（チップ周期）である１ミ
リ秒でもよいし、また、より間隔を開けて、１０ミリ秒
に１回であっても良い。

【０１１６】以上のようにして、一定時間のノイズの測
定が終了すると、ステップ３０６からステップ３０７に
進み、バッファ内に格納されたノイズ群の情報と、設定
入力された、あるいはデフォルトの時間Ｘおよび時間Ｙ
との値から、前述したようにして、しきい値θＬを決定
する。すなわち、ステップ３０２またはステップ３０３
で設定された時間Ｘおよび時間Ｙの値を用いて確率αが
求められ、このαの値と、ステップ３０５で蓄えられた
ノイズデータを用いて、しきい値θＬを決定する。

【０１１７】そして、次のステップ３０８に進み、時間
Ｘまたは時間Ｙの値がユーザにより設定変更されたか否
か判別され、設定変更されなければ、ステップ３０４に
戻り、ノイズ測定以降の処理を繰り返し、受信装置の受
信状況に応じたしきい値の設定を行う。

【０１１８】また、時間Ｘまたは時間Ｙの値がユーザに
より変更されたと判別されたときには、ステップ３０２
に戻り、その設定入力された時間Ｘ、時間Ｙを用いたし
きい値の設定を実行するようにする。

【０１１９】以上のようにして、受信装置の動作中で
も、逐次、しきい値を決定することができるので、受信
装置が使用される環境が変わっても、常に最適なしきい
値を用いることができ、受信性能を最大限に引き出すこ
とができる。

【０１２０】また、時間Ｘや時間Ｙを変更することによ
り、サーチ速度の速い受信装置や、サーチ速度は遅くて
も、相関同期のとりこぼしが少ない受信装置などという
ように、ユーザの好みに応じた性能の受信装置とするよ
うに、しきい値θＬを設定するようにすることができ
る。

【０１２１】なお、以上の例では、ノイズ測定用とし
て、複数チャンネルの受信部のうちの一つを専用に割り
当てるようにしたが、複数チャンネルの受信部のうち、
空いているチャンネルを用いてノイズの測定を行うよう
にしても良い。

【０１２２】また、一定時間ごとに自動的にノイズの測
定を行い、しきい値を設定し直すようにしたが、ユーザ
が指示したときにのみ、ノイズ測定を行って、しきい値
を設定し直すようにしても、勿論よい。

【０１２３】また、この発明は、ＧＰＳ等の位置測定シ
ステムのみならず、スペクトラム拡散信号の受信装置の
全てに適用できる。

【０１２４】また、搬送波の変調方式は、前述の例のよ
うな直交位相変調に限られるものではなく、種々の変調
方式を使用できることはもちろんである。さらに、搬送
波には、この例の軌道パラメータデータのようなデータ
を重畳させる必要はなく、搬送波のみを伝送するもので
あってもよい。

【０１２５】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、受信信号の疑似雑音符号と受信装置の疑似雑音符号
との同期検出のための相関サーチの際のしきい値は、既
定値ではなく、受信装置において、ノイズ測定を行って
決定するようにするので、受信装置が使用される環境が
変わっても、常に最適なしきい値を用いることができ、
受信性能を最大限に引き出すことができる。

【０１２６】また、使用者が相関サーチの速度や、同期
の安定性の観点などから、必要な値を設定することによ
り、その使用者の設定に応じて、相関の同期検出のため
のしきい値を、受信装置において決定させるようにする
ことができるので、ユーザの好みに応じた性能の受信装
置とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明によるスペクトラム拡散信号受信装置
の一実施の形態のブロック図である。

【図２】受信信号中の疑似雑音符号と、受信装置側の疑
似雑音符号との相関に応じたレベル出力を説明するため
の図である。

【図３】図１の実施の形態のマイクロコンピュータ１０
０の一部の動作のフローチャートである。

【図４】図１の実施の形態のマイクロコンピュータ１０
０の一部の動作のフローチャートである。

【図５】図１の実施の形態のマイクロコンピュータ１０
０の一部の動作のフローチャートである。

【図６】図１の実施の形態のマイクロコンピュータ１０
０の一部の動作のフローチャートである。

【図７】図１の実施の形態のマイクロコンピュータ１０
０の一部の動作のフローチャートである。

【図８】図７のフローチャートの動作原理を説明するた
めの図である。

【図９】この発明の実施の形態のスペクトラム拡散信号
受信装置における、しきい値の決定方法の説明のための
図である。

【図１０】この発明の実施の形態のスペクトラム拡散信
号受信装置における、しきい値の決定方法の処理手順を
示すフローチャートである。

【符号の説明】

１２…ＲＦ処理回路、１３…基準発振器、１５…２値化
回路、１６…信号乗算回路、２０…逆拡散のための帰還
ループ、２１…受信装置側の疑似雑音符号を発生する符
号発生器、２４…符号発生器２１を駆動するためのクロ
ック発生器（ＮＣＯ）、３０…コスタス・ループ、３１
…キャリア発生器（ＮＣＯ）、３２，３３…信号乗算回
路、３４…第１のローパスフィルタ、３５…第２のロー
パスフィルタ、１００…マイクロコンピュータ、１０３
…第１の絶対値検波手段、１０４…第２の絶対値検波手
段、１０５…加算手段、１１２…同期検出手段

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】疑似雑音符号発生器と、 この疑似雑音符号発生器の出力疑似雑音符号の位相とチ
   ップ速度とを制御するための符号駆動装置と、 搬送波が疑似雑音符号によってスペクトラム拡散変調さ
   れたスペクトラム拡散信号と、前記疑似雑音符号発生器
   の出力疑似雑音符号との乗算を行って、逆拡散を行う逆
   拡散手段と、 前記逆拡散手段の出力信号に基づき、前記疑似雑音符号
   発生器からの出力疑似雑音符号と、前記スペクトラム拡
   散信号に含まれる擬似雑音符号との相関の度合いを示す
   相関出力信号を得る相関検出手段と、 前記相関検出手段からの相関出力信号と、設定されたし
   きい値とを比較して、前記疑似雑音符号発生器からの出
   力疑似雑音符号と、前記スペクトラム拡散信号に含まれ
   る擬似雑音符号とが同期しているか否かを判定する同期
   検出手段と、 ノイズを測定し、その測定したノイズに基づいて前記同
   期検出手段における前記相関出力信号と比較する前記し
   きい値を設定するしきい値設定手段と、 を備えるスペクトラム拡散信号受信装置。
2. 【請求項２】前記しきい値設定手段は、前記ノイズの測
   定を一定時間ごとに行うことを特徴とする請求項１に記
   載のスペクトラム拡散信号受信装置。
3. 【請求項３】請求項１に記載のスペクトラム拡散信号受
   信装置において、 前記同期検出手段で前記同期していることを検出したと
   きには、予め定めた一定時間、同期状態を保持する手段
   を備えるとともに、 前記しきい値設定手段は、ノイズがないときに前記同期
   検出手段での同期検出を行いながら前記疑似雑音符号発
   生器からの出力疑似雑音符号を１繰り返し周期分変化さ
   せるときの第１の時間と、ノイズがあるときに前記同期
   検出手段での同期検出を行いながら前記疑似雑音符号発
   生器からの出力疑似雑音符号の１繰り返し周期分変化さ
   せるときの第２の時間と、前記測定したノイズとから前
   記しきい値を設定することを特徴とするスペクトラム拡
   散信号受信装置。
4. 【請求項４】少なくとも前記第２の時間は、ユーザによ
   り設定入力が可能とされてなる請求項３に記載のスペク
   トラム拡散信号受信装置。
5. 【請求項５】前記相関検出手段と、前記同期検出手段
   と、前記しきい値設定手段とは、ソフトウエアにより実
   現されてなる請求項１に記載のスペクトラム拡散信号受
   信装置。
6. 【請求項６】複数チャンネル分のスペクトラム拡散信号
   を並列に受信できるように、複数チャンネル分の受信部
   を備え、 前記複数チャンネル分の受信部のうちの１チャンネルの
   受信部は、前記ノイズを測定するために用いることを特
   徴とする請求項１に記載のスペクトラム拡散信号受信装
   置。