JPS633286A - スペクトル拡散コ−ドレス受信機 - Google Patents

スペクトル拡散コ−ドレス受信機

Info

Publication number
JPS633286A
JPS633286A JP62151030A JP15103087A JPS633286A JP S633286 A JPS633286 A JP S633286A JP 62151030 A JP62151030 A JP 62151030A JP 15103087 A JP15103087 A JP 15103087A JP S633286 A JPS633286 A JP S633286A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
receiver
doppler offset
carrier
gps
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
Application number
JP62151030A
Other languages
English (en)
Inventor
クラレンス、ダブリュ、ファウラー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tracor Aerospace Austin Inc
Original Assignee
Tracor Aerospace Austin Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tracor Aerospace Austin Inc filed Critical Tracor Aerospace Austin Inc
Publication of JPS633286A publication Critical patent/JPS633286A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S11/00—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation
    • G01S11/02—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation using radio waves
    • G01S11/10—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation using radio waves using Doppler effect
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/03—Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers
    • G01S19/04—Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers providing carrier phase data
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/03—Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers
    • G01S19/10—Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers providing dedicated supplementary positioning signals
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
    • G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/42—Determining position
    • G01S19/43—Determining position using carrier phase measurements, e.g. kinematic positioning; using long or short baseline interferometry
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
    • G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/52—Determining velocity

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

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】 本発明は、地球を回る衛星から送られた信号を受信し、
その信号を基にして位置を決定し、試行するための装置
に関するものである。更に詳しくいんば本発明は地球位
！決定装３！（息下、ＧＰＳと記す）により設置され、
地理的に隔てられたいくつかの信号源からの搬送波周波
数を用いて気球に積まれているゾンデの速度を計算して
、スペクトル拡散コードについての知識無しに直接シー
ケンススペクトル拡散衛星信号から搬送波周波数を回収
する装置に関するものである。
ＧＰＳは、地上から約２０００ｋｍ（約１１０００海里
）の上空に１２時間円軌道に配置された１８基またはそ
れ以上の衛星で構成される。航行のために適当な形をし
た少くとも４基の衛星が地上のあらゆる位置において常
に見える確率を最高にするように、それらの衛星の軌道
上の位置が選択される。それらの衛星からは同一搬送波
周波数で信号が送信される。各衛星は明瞭にｊ得（Ｃ／
Ａ）コードおよび正１１Ｐ）コードのための異なるスペ
クトル拡散アクセスコードを有する。Ｃ／Ａコードは１
と０の擬似ランダム列で構成されたコードであって、搬
送波の位相を１８０度増カマ制御する装置へ与えられろ
。この技術は、１．０２３冷セの速度における二位相直
接シーケンススペクトル拡散として知られている。Ｐコ
ードははるかに長（，１０，２３Ｍ）Ｉｚの速度で与え
られろ。
ＮＡｖＳＴＡＲ／ＧＰＳ　ノｔＨＨｌカ、ｆ　ヒ’ｆ　
　’−ｙ　ｗ　ン（ＮＡＶＩＣＩＡＴＩＯＮ　）　：　
ｖヤーナル・オブ・ザ・インスチチューシ１ン・オブ・
ナビゲーン１ン（Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆｔｈｅ　Ｉｎ５
ｔｉｔｕｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ　）　
、２５巻、２号、１９７８年１２月号に記載されている
。
内部位相スイッチを制御するために送信されたコードの
写しを発生せねばならず、および搬送波周波数を回収す
るためにアンテナで受信したコードにその写しコードを
時間的に同期させねばならない。内部クロックに対する
コードが４基の衛星について測定され、地上上空でのＧ
ＰＳの位置を決定するためにそのコード時間は用いられ
ろ。たとえば、米国特許第１，４５７．００６号明細書
および第１，１１４，１５５号明細書を参照されたい。
測定するゾンデに積まれろ安価な使い捨てロラン受信機
およびオメガ受信機を用いる。たとえば米国特許第１．
４４５１１２０号明明細書参照。ＣＰＳ航行衛星が軌道
上に置かれた後はロランおよびオメガの送信を中止する
ことを米国政府は計画している。ＧＰＳシステムは一ラ
ンまたはオメガより確度が高（、安価な全世界航行シス
テムを提供するものである。そうすると、虱と高度の関
係の測定を継続して測定するために、ＣＰＳ風載測装置
の開発を必要とする。その装置に吏月するゾンデ（：使
い捨てであるから、そのゾンデはできるだけ安価でなげ
ればならない。位置の違いおよび速度の違いを知るため
に、安価で、コード発生およびコード同期を簡単に行え
る受信機を必要とする。
本発明の装置（よＧＰＳ風観測ラジオゾンデを比較的安
価に実現するものである。本発明の装置は、ＧＰＳ信号
のバンドスプレッドを自身で元に戻すためにＧＰＳ信号
を用いるコードレス受信機を用いる。信号はアンテナで
受信され、増幅され、帯域外の妨害を無くすために濾波
される。その結果得られた信号を処理して二相コードを
除去する。
処理のために信号は４つのボートを持つ直角混合器に入
力される。第１のボートは局部発振器信号を受け、それ
を同位相の２つの信号路に分割する。第２のボートは局
部発振器信号を受け、それを位相が９０度異心る２つの
信号路に分けろ。それら４つの信号を対にして混合器で
叶う。その掛算の結果として、対にされた信号の周波数
差の周波数変換が行われ、それらの差周波数が出力ポー
トすなわち第３のボートと第１のボートに出力信号とし
て現われろ。それら２つの出力信号は互いに位相が９０
度異心り、出力信号の周波数とは独立にその位相差を保
つ。
直角変換の出力信号は、ベースバンドにおけろスペクト
ル拡散変調成分を通すために十分に広い帯域幅を持った
別々のビデオ増幅器へ与えられる。
Ｃ／Ａコードに必要な帯域幅はベースバンドに対しては
１−０２３■はである。ビデオ増幅器の出力端子におけ
ろ信号はノイズと信号成分で構成される。信号成分は位
相が９０度異心が、ノイズ成分は相関しない。したがっ
て、掛算の後ではノイズを除去でき、Ｍ流成分を持たな
い。
ビデオ増幅器の出力信号を掛合わせろことにより、ＣＰ
Ｓ搬送波周波数から１８０度スペクトル拡散フードが除
去される。掛算器の出力端子における信号を、衛星の動
きによる予測されるドツプラー周波数推移の２倍の周波
数帯を通す帯域幅に濾波できる。衛星からのドツプラー
推移はプラスマイナス約５ＫＨ２である。これにより、
地上装置へ送信するために帯域幅を２０ＫＨｚまで狭く
できろ。
地上装置においては信号は濾波されてから、地上のコー
ドレス受イ＝機からの信号と比較される。２台のコード
レス受信機により受信された信号の周波数が異なる理由
は、主として、地上装置および気球に積まれている受信
機の速度差による。
地上装置は衛星の位置を決定する標準ＧＰＳ受信機と、
風速および位置情報を計算するためのコンピュータも含
む。
（実施例フ 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
本発明の風測定装置のブロック図が示されている第１図
を参照する。この装置はＧＰＳ装置の衛星から発生され
た信号を利用する。第１図には衛星１２が示されている
。しかし、図示のように、与えられた時刻に地上のどの
場所からでも衛星が見えるようにするためには少くとも
４基のＧＰＳ衛星を必要とする。
したがって、少くとも４基のＧＰＳ衛星からの信号が装
置の受信機により受信される。
風測定装置は気球に積まれた遠隔ゾンデ１４を含む。ア
ンテナ１５がＧＰＳ衛星からの信号を受け、それらの信
号はコードレス受信機へ与えられて処理され、ドツプラ
ー情報が、４０３門２の気象周波数帯で動作するテレメ
ータリンクの〜送信機へ与えられろ。地上においてはＦ
Ｍ受信機１８はゾンデからアンテナ１７を介してテレメ
ータリンク信号を得る。ドツプラー情報ＤＯＰ信号がト
ラッキングフィルタ２０へ与えられる。それらのトラッ
キングフィルタへ入力されたＤＯＰ信号は、少くとも４
基の衛星送信についての情報を含む。したがって、ゾン
デから得たＤＯＰ信号について４個のトラッキングフィ
ルタが要る。
地上装置２１はアンテナ２３を有するローカルＧＰＳ受
ｇ機２２も含む。この受信機２２は標５ｃｐｓ受４Ｎ＠
とコードレス受信機を含む。標ｔｓｃｐｓ受信機は見え
ているＧＰＳ衛星の位置の変化に関連するオフセットド
ツプラーについての情報出力２４を与える。コードレス
受信機は衛星の位置の変化を示す出力■Ｐ傷信号与える
。それらの■Ｐ傷信号別の４個のトラッキングフィルタ
へ与えられる。標準ＧＰＳ受信機は現在市販されている
ＧＰＳ受信機の１つを用いることができろ。標準ＧＰＳ
受信機を製作して５・る企業の一覧表が〜イ嘉＝−ブ・
’）ヤｆル（ＭＩＣＲＯＷＡＶＥ　ＪＯＬＴＲＮＡＬ　
）　　１９　ｇ　６年４　月１９　日帰ニ記ｔａ　サｆ
’ｔでいろ。また、米国特許第１．４５７，００６号明
細書および第１，１１４，１５５号明細書も参照された
い。
地上装置は標準け５受信機からオフセットドツプラー信
号２４を受けるコンピュータ２６も含む。このコンピュ
ータは同調入力２８を衛星ＤＯＰ信号のためのトラフキ
ングフィルタへ与える。トラッキングフィルタはたとえ
ば１）１ｚという狭帯域の同調可能なフィルタである。
それらのトラッキングフィルタの中心周波数は、衛星の
動きに伴ってオフセットドツプラー信号２４が変化する
につれてコンピュータにより同調されて変えられろ。ト
ラッキングフィルタが同調させられる帯域幅は５〜２５
ｋＨｚ！である。遠隔ゾンデＤＯＰ信号のためのトラッ
キングフィルタはコンピュータにより、ゾンデを積んで
いる気球を地上の場所から放した時刻から予測的に同調
させられろ。気球を放す荊に遠隔ゾンデＤｏＰ信号の中
心周波数とローカルＤＯＰ信号の中心周波数は同一周波
数に同調させられる。気球を放した後で、気球ゾンデが
地上装置とＧＰＳ衛星：こ対して動（につれて、トラッ
キングフィルタは覆々の周波数に同調させられろ。遠隔
ＤＯＰ信号トラッキングフィルタの周波数とローカルＤ
ＯＰ信号トラッキングフィルタのオフセットによりゾン
デの速度を決定できる。
ＧＰＳ衛星オフセットドツプラーの入力、ローカル位置
およびＤＯＰデータを基にしてコンピュータ２６は風デ
ータ出力３２を計算する。このデータは速度ベクトルと
遠隔ゾンデの位置を含む。風のデータを発生するための
計算がＮＡＶＳＴＡＲ／ＧＰＳ　　システムについての
取扱い説明害に記載されている。そｎらの計算の概要が
ＮＡＶＳＴＡＲ／ＧＰＳ　　スペース・セグメント・／
ナビゲーシ］ン゛ユーザー’　インター７ｘイＸ　（Ｓ
ｐａｃｅ　Ｓｅｇｍｅｎｔ／Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ　Ｕ
ｓｅｒＩｎｔｅｒｆａｃｅｓ　）　、ＩＣＤ−ＧＰＳ　
−２ｏ　Ｏという出版物に記載されテいる。その出版物
はアメリカ合衆国カリホルニア州ロスアンゼルス９００
０９所在のオールドワール）Ｆ＋ポスタル・セン９−　
（Ｏｌｄｗｏｒｌｄ　Ｐｏ５ｔａｌ　Ｃｅｎｔｅｒ）私
書箱９２９６０．ＮＡＶＳＴＡＲ（：、ＰＳ　　シ、イ
ンドープログラムーｔフイｘ　（Ｊｏｉｎｔ　Ｐｒｏｇ
ｒａｍ　０ｆｆｉｃｅ　）から入手できる。
コンピュータ２６は種々のものを使用できる。たとえば
、コンピュータ２６として現在市販されている任意の装
置を基にしたマイクロコンピュータ装置を使用できろ。
そのような装置としてはたとえばモトローラ（Ｍｏｔｏ
ｒｏｌａ　）ｓｓｏｏｏマイクロプロセッサおよび関連
するメモリチップセットを使用できる。
ＤＯＰ信号トラッキングフィルタアナログ回路またはデ
ジタル回路のいずれでも構成できる。たとえば同調可能
なフィルタ機能を実現するためにデジタル信号処理を利
用できる。たとえば、テキサス・インスッルメンツ（Ｔ
ｅｘａｓＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ）　、Ｉｎｃ、）から
入手できるＴＭＳ　３２０　’７　：／チップ・ブ’Ｏ
＋ツサのような装置を用いてトラッキングフィルタをデ
ジタル的に構成できる。
次に、第１図のゾンデ１４　（および地上装置２１）の
ためのコードレス受信機が示されている第２図を参照す
る。１．５７５４２ギガヘルツの衛星信号がアンテナ１
５により受信されてｎＷ増幅器４０へ与えられろ。この
前置増幅器の出力はフィルタ４２へ与えられる。濾波さ
れた信号が直角混合器４４へ与えられる。この直角混合
器は周波数逓倍型４８からの入力も受ける。直角混合器
４４は周波数変換を行い、２つの与えられた信号の周波
数の差が２つの出力ポート５０．５２に現われる。それ
ら２つの出力は位相が９０度異心り、周波数が独立して
いる。直角混合器の出力は別々のビデオ増幅器チャネル
５４．５６を通される。それらの増幅器の周波数帯域幅
は、ベースバンドにおけろスペクトル拡散変調成分を通
すのに十分な広さである。Ｃ／Ａコードのために要する
帯域幅は１．０２３　）１１−１ｚである。ビデオ増幅
器の出力端子における信号はノイズ成分と信号成分を含
む。信号成分は位相が９０度異心るが、ノイズ成分は相
関されない。
ビデオ増幅器の出力は掛算器５８により掛合わされる。
その掛算により、三角関数 ５ｉｎＡｃｏｓＡ　Ｗ　（ｓｉｎ２Ａ　）　／２金利用
してスペクトル拡散コードが除去される。この式におい
て角度Ａはスペクトル拡散コードにより１８０度刻みで
変調される。変調成分を通すのに十分な帯域幅が掛算器
に保たれたとすると、変調成分は出力端子において除去
される。その理由は、正弦波と余弦波が下記のようにし
て掛合わされるからである。
象限　　正弦　　　　　余弦　　結果 １　　　　＋Ｘ＋　　　　＋ ２＋Ｘ−− ３−Ｘ−十 ４−Ｘ＋　　　　　　− したがって、信号の位相が第１象限にあれば、（＋Ｘ＋
）すなわち正の結果となる。コードが急に１８０度変化
すると、信号の位相第３象限へ変化させられる。第３象
限ζζおいては結果は（−Ｘ−）すなわち正である。信
号が第２象限にあれば（＋Ｘ−）すなわち負である。信
号が第１象限にあると結果は（−×＋）すなわち負であ
る。
このように、ビデオ増幅器の出力信号を掛合わせろこと
により１８０度スペクトル拡散コードがｃｐｓ搬送波周
波数から除去される。掛算器の出力信号は帯域フィルタ
６０により帯域濾波される。その帯域フィルタ６０の帯
域幅は、衛星の動きによる予測されるドツプラー周波数
推移の２倍の周波数帯を通す。
衛星信号の周波数のドツプラー推移：よプラスマイナス
約５４セである。これにより、地上局装置へ送信するた
めの帯域幅を２０ｋＨ２にｉめろことができる。
出力ＤＯＰ信号は地上装置へ直接送ることができろ。し
かし、■子信号と基準信号を加え合わせることが可利で
あると信じられろ。したがって、帯域フィルタ６０から
のＤＯＰ信号と基準信号を加え合わせるために加算器６
２が設けられろ。発振器４９の発振周波数を分層回路６
４により分周すること；ζより基準信号が得られろ。図
示のように発振周波数は１．８１９１ＭＨｚである。こ
の発振周波数を１０２４分の１に分局して１７．７６　
ＫＨｚの基準信号を得、それをＤＯＰ信号に加え合わせ
ろ。その基！！！信号は１．８１９１門２の水晶発振器
により発生された発振周波数の誤差を酬測定する手段を
与える。その誤差を地上で測定することによりゾンデの
発振器を低価格のものとすることができる。加算器６２
の出力は〜テレメータリンクにより地上装置へ送られゐ
。
本発明の好適な実施例においては、ビデオ増幅器５４と
５６の帯域幅はＩＫＨｚ〜１給仕である。周波数帯域幅
４８は発振器４９の発振周波数を８６６倍した局部発振
周波数信号４６を直角混合器４４へ与える。直角混合器
４４としては、米国ニューシャーシー州、ウェスト・キ
ャルドゥエル（Ｗｅｓｒｔ　Ｃａｌｄｗｅｕ）所在のメ
リｖツク（Ｍｅｒｒｉｍａｃ　）から入手できろＩＲＭ
−５５０５３゜Ｓ／Ｎ９９２で構成できろ。発振Ｎおよ
び周波数逓倍器はフェーズロックループ回路で構成でき
る。
更に、前置増ｇＨ４ｏと、フィルタ４２と、直角混合器
４４と、周波数逓倍器４８とは個別回路でｔ′ｓなくて
集積回路で構成できろ。基＄４Ｗ号を加えろと、発振器
の誤着の関数であるオフセット誤差に関する情報が得ら
れろ。その基準信号を用いて地上装置は発振器の８ｅ数
誤差を修正できろ。
次（ζ、直角混合器のブロック図が示されている第３図
を参照する。図示のように、濾波された衛星信号は、入
力信号を２つの信号路７２．７４に分割する分割話７０
へ与えられろ。分割された信号の位相は同一である。周
波数ｊ１倍器４８からの局部発振信号は、位相が互いに
９０度異心る信号を信号路７８゜８０へ与える９０度結
合器７６へ与えられろ。信号路７８における局部発振信
号は掛算器８２において信号！＠７２上の信号に掛合わ
されて直角混合器の出力信号の１つになる。同様にして
、信号路８０上の局部発振信号は掛算器８４においで信
号路７４上の信号に麿合わされて直角混合器の出力信号
の他の１つになる。
次に、ビデオ増幅器チャネル５４．５６と周波数帯域幅
５８の回路図が示されている第１図を参照する。ビデオ
増幅器チャネル５４は直角混合器の出力信号を林５０を
介して受ける。ビデオ増幅器チャネル５４は具積回路増
幅器９０と９２により構成された２つの増幅段を含む。
それらの増幅器はシグネチックス（Ｓｉｇｎｅｔｉｃｓ
）　ＭＣ７３３ＣＬを用いろことができろ。各増幅段の
出力端子にフィルタネットワーク９４．９６が設けられ
ろ。直角混合器の出力５２のためのビデオ増幅器チャネ
ル５６はビデオ増幅器チャネル５２と同様に構成される
。このビデオ増幅器チャネルに：；２つの増幅段９８，
１００が用いられろ。
また、それらの増幅段の出力端子に（よフィルタネット
ワーク１０２，１０４が設けられる。それらのビデオ増
幅器チャネルの出力信号は掛算器へ与えられろそれらの
掛算式はＸＲ２２０８装置により構成できろ。
第１図のローカルＧＰＳ受信機２２で用いられろコード
レス受信機の構造は第２図および第３図を参照して説明
した受信機の構造と同じである。
本発明で用いられるコードレス受イ＝機（よ低価格であ
るから有利である。更に、この受信機を用いる装置の確
度はＧＰＳＷ１星信号の高信号送波周波数と、コードレ
ス受４Ｍ機で２倍にされたドツプラー周波数とのために
極めて高い。１０）１ｚまでの差周波数で１秒間当り１
メートルの速度差が生ずる。コードレス受信機を風測定
装置に関連して説明したが、探査、乗物トラッキング、
航行および位置決定を含めて、地上、水上および空中に
おける用途を含めて朦々の有利な用途に用いられろこと
がわかるであろう。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の風測定装置の全体のブロック図、第２
図は風測定装置に用いられるコードレス受信機のブロッ
ク図、第３図はコードレス受信機の直角混合器のブロッ
ク図、第１図はコードレス受信機のビデオ増幅器および
掛算器の回路図である。 １４・・・ゾンデ、１５，１６，１７，２３・・・アン
テナ、１８・・・Ｒ受信機、２０・・・トラッキングフ
ィルタ、２１・・・地上装置、２２・・・ＧＰＳ受信機
、２６・・・コンピュータ４２・・・フィルタ、４４・
・・直角混合器、４８・・・周波数逓倍器、４９・・・
発振器、６０・・・帯域フィルタ、６４・・・分周訝、
７０・・・加算誌、７６・・・９０度結合器、８２．８
４・・・掛算器、９０，９８・・・増幅器。 出口人代理人　　佐　藤　−−

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）、入力直接シーケンススペクトル拡散信号と局部
    発振器信号を受け、入力信号のベースバンド信号を互い
    に直角な第１および第２の信号に変換する直角混合器と
    、 入力信号の拡散コードを通す帯域幅を有し、前記直角混
    合器に結合されて、第１の増幅された信号および第２の
    増幅された信号を生ずる第１のビデオ増幅器チャネルお
    よび第２のビデオ増幅器チャネルと、増幅された信号を
    掛合わせてそれから拡散コードを除去し、入力信号の搬
    送波のドップラーオフセットを表す信号を発生する掛算
    回路と、を備えることを特徴とする含まれている拡散信
    号についての知識無しに直接シーケンススペクトル拡散
    信号を受信するスペクトル拡散コードレス受信器。
  2. （２）、特許請求の範囲第１項記載の受信器であって、
    掛算回路は四象限掛算器回路であることを特徴とする受
    信器。
  3. （３）、特許請求の範囲第１項記載の受信器であって、
    掛算回路はドップラーオフセットの２倍の周波数である
    出力信号を発生することを特徴とする受信機。
  4. （４）、特許請求の範囲第１項記載の受信機であって、
    局部発振器信号を混合器へ与える発振回路と、この発振
    回路へ結合され、局部発振器信号の周波数からの分周さ
    れた基準信号を生ずる分周回路と、 この分周回路と掛算回路へ結合され、ドップラーオフセ
    ット信号と基準信号を組合わせる加算回路と、 を更に備えることを特徴とする受信機。
  5. （５）、特許請求の範囲第１項記載の受信機であって、
    直角混合器は、入力信号を同相の２つの信号に分離する
    分離器と、局部発振器信号を位相が９０度異なる２つの
    信号に分離する９０度結合器と、入力信号の１つに局部
    発振器信号の１つを乗ずる第１の掛算回路と、他の入力
    信号に他の局部発振器信号を乗ずる第２の掛算回路とを
    備えることを特徴とする受信機。
  6. （６）、直接シーケンススペクトル拡散搬送波送信を受
    信するアンテナと、このアンテナに結合され、情報信号
    として処理するために直接シーケンススペクトル拡散信
    号を与える増幅器と、この増幅器により発生された情報
    信号と局部発振器信号を受け、情報信号のベースバンド
    信号を第１および第２の直角信号に変換する直角混合器
    と、 情報信号の拡散コードを通すために十分な帯域幅を有し
    、混合器へ結合される第１のビデオ増幅器チャネルおよ
    び第２のビデオ増幅器チャネルと、 第１のビデオ増幅器チャネルと第２のビデオ増幅器チャ
    ネルを通った信号を掛合わせて拡散コードを除去し、搬
    送波送信のドップラーオフセットを表す出力信号を発生
    する掛算回路と、 ドップラーオフセット信号をゾンデから離れている場所
    へ送る送信機と、 を備えることを特徴とする浮揚展開のための風観測ゾン
    デ。
  7. （７）、テレメータリンク送信機を有し、気球ゾンデに
    より運ばれるようにされ、直接シーケンススペクトル拡
    散入力信号送信を受け、拡散コードを除去して入力信号
    の搬送波を回収することにより、入力信号の搬送波のド
    ップラーオフセットを表す信号を発生してテレメータリ
    ンクを介して送る第１のコードレス受信機と、 ゾンデからの送信を受けて第１のドップラーオフセット
    信号を生ずるテレメータリンク受信機と、直接シーケン
    ススペクトル拡散入力信号送信を受け、拡散コードを除
    去して入力信号の搬送波を回収することにより、入力信
    号の搬送波のドップラーオフセットを表す信号を発生す
    る第２のコードレス受信機とを含む地上装置と、 第１のドップラーオフセット信号と第２のドップラーオ
    フセット信号のドップラーオフセット周波数の差を決定
    し、ゾンデの速度ベクトルを含む風データを計算するコ
    ンピュータと、 を備えることを特徴とする風観測装置。
  8. （８）、特許請求の範囲第７項記載の装置であって、第
    １のドップラーオフセット信号のための第１のトラッキ
    ングフィルタと、 第２のドップラーオフセット信号のための第１のトラッ
    キングフィルタと、 を更に備え、各トラッキングフィルタはそれぞれのドッ
    プラーオフセット信号のドップラーオフセット周波数の
    値を与えることを特徴とする装置。
  9. （９）、特許請求の範囲第７項記載の装置であって、第
    １のコードレス受信機と第２のコードレス受信機はＧＰ
    Ｓ衛星信号を処理するようにされることを特徴とする装
    置。
  10. （１０）、テレメータリンク送信機を有し、気球ゾンデ
    により運ばれるようにされ、ＧＰＳ衛星信号を受け、拡
    散コードを除去して搬送波を回収することにより、ＧＰ
    Ｓ送信の搬送波のドップラーオフセットを表す信号を発
    生してテレメータリンクを介して送る第１のコードレス
    受信機と、ゾンデからの送信を受けて第１のドップラー
    オフセット信号を生ずるテレメータリンク受信機を含む
    地上装置と、ＧＰＳ衛星送信を受け、拡散コードを除去
    して搬送波を回収することにより、ＧＰＳ送信の搬送波
    のドップラーオフセットを表す信号を第２のドップラー
    オフセット信号として発生する第２の地上コードレス受
    信機と、ＧＰＳ衛星送信を受け、衛星送信オフセットド
    ップラーに関する情報を与える標準ＧＰＳ受信機と、 ゾンデの速度ベクトルを含むデータを、第１のドップラ
    ーオフセット信号と第２のドップラーオフセット信号お
    よび衛星送信オフセットドップラー情報を基にして計算
    するコンピュータと、を備えることを特徴とするＧＰＳ
    衛星からの直接シーケンススペクトル拡散送信を基にし
    て動作できる風観測装置。
  11. （１１）、テレメータリンク送信機を有し、遠隔の装置
    により運ばれるようにされ、ＧＰＳ衛星信号を受け、拡
    散コードを除去して搬送波を回収することにより、ＧＰ
    Ｓ送信の搬送波のドップラーオフセットを表す信号を発
    生してテレメータリンクを介して送る第１のコードレス
    受信機と、遠隔の装置の送信を受けるテレメータリンク
    を有するローカル装置に配置され、遠隔のＧＰＳドップ
    ラーオフセット信号を与えるようにされ、ＧＰＳ衛星送
    信を受け、拡散コードを除去して搬送波を回収すること
    により、ＧＰＳ送信の搬送波のドップラーオフセットを
    表す信号をローカルドップラーオフセット信号として発
    生する第２のコードレス受信機と、遠隔のＧＰＳドップ
    ラーオフセット信号とローカルＧＰＳドップラーオフセ
    ット信号を基にして遠隔の装置の速度ベクトルを計算す
    るコンピュータと、 を備えることを特徴とする遠隔の装置の速度ベクトルを
    計算するためにＧＰＳ衛星送信を基にして動作できる装
    置。
JP62151030A 1986-06-17 1987-06-17 スペクトル拡散コ−ドレス受信機 Pending JPS633286A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US875102 1986-06-17
US06/875,102 US4754283A (en) 1986-06-17 1986-06-17 Codeless GPS sonde

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS633286A true JPS633286A (ja) 1988-01-08

Family

ID=25365209

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62151030A Pending JPS633286A (ja) 1986-06-17 1987-06-17 スペクトル拡散コ−ドレス受信機

Country Status (3)

Country Link
US (1) US4754283A (ja)
EP (1) EP0250211A3 (ja)
JP (1) JPS633286A (ja)

Families Citing this family (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4870422A (en) * 1982-03-01 1989-09-26 Western Atlas International, Inc. Method and system for determining position from signals from satellites
US5619212A (en) * 1982-03-01 1997-04-08 Western Atlas International, Inc. System for determining position from suppressed carrier radio waves
GB2213339A (en) * 1987-12-02 1989-08-09 Secr Defence Relative position determination
US4862178A (en) * 1988-06-27 1989-08-29 Litton Systems, Inc. Digital system for codeless phase measurement
US4928106A (en) * 1988-07-14 1990-05-22 Ashtech Telesis, Inc. Global positioning system receiver with improved radio frequency and digital processing
FI83999C (fi) * 1989-10-26 1991-09-25 Vaisala Oy Foerfarande och anordning foer maetning av hastigheten av ett objekt genom att utnyttja doppler -foerskjutningen av elektromagnetisk straolning.
GB2241623A (en) * 1990-02-28 1991-09-04 Philips Electronic Associated Vehicle location system
US5148179A (en) * 1991-06-27 1992-09-15 Trimble Navigation Differential position determination using satellites
AT403066B (de) * 1991-07-12 1997-11-25 Plasser Bahnbaumasch Franz Verfahren zum ermitteln der abweichungen der ist-lage eines gleisabschnittes
US5365516A (en) * 1991-08-16 1994-11-15 Pinpoint Communications, Inc. Communication system and method for determining the location of a transponder unit
US5271034A (en) * 1991-08-26 1993-12-14 Avion Systems, Inc. System and method for receiving and decoding global positioning satellite signals
US5379224A (en) * 1991-11-29 1995-01-03 Navsys Corporation GPS tracking system
US8352400B2 (en) 1991-12-23 2013-01-08 Hoffberg Steven M Adaptive pattern recognition based controller apparatus and method and human-factored interface therefore
US10361802B1 (en) 1999-02-01 2019-07-23 Blanding Hovenweep, Llc Adaptive pattern recognition based control system and method
US5587715A (en) * 1993-03-19 1996-12-24 Gps Mobile, Inc. Method and apparatus for tracking a moving object
EP0704704A3 (de) * 1994-09-16 1996-07-17 Aircotec Ag Vorrichtung zur Lokalisierung und Visualisierung thermischer und dynamischer Vertikalwinde
US5557284A (en) * 1995-02-03 1996-09-17 Honeywell Inc. Spoofing detection system for a satellite positioning system
FI98412C (fi) * 1995-03-13 1997-06-10 Vaisala Oy Kooditon GPS-paikannusmenetelmä sekä laitteisto kooditonta paikannusta varten
US5862501A (en) * 1995-08-18 1999-01-19 Trimble Navigation Limited Guidance control system for movable machinery
US5793328A (en) * 1996-04-01 1998-08-11 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Method and apparatus for determining position using global positioning satellites
US7268700B1 (en) 1998-01-27 2007-09-11 Hoffberg Steven M Mobile communication device
US6353408B1 (en) 1998-03-31 2002-03-05 U.S. Philips Corporation Electronic navigation apparatus
US8364136B2 (en) 1999-02-01 2013-01-29 Steven M Hoffberg Mobile system, a method of operating mobile system and a non-transitory computer readable medium for a programmable control of a mobile system
US7966078B2 (en) 1999-02-01 2011-06-21 Steven Hoffberg Network media appliance system and method
US6331835B1 (en) 1999-02-02 2001-12-18 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Deeply-integrated adaptive GPS-based navigator with extended-range code tracking
JP2001116821A (ja) * 1999-10-15 2001-04-27 Sony Corp Ｇｐｓ測位方法およびｇｐｓ受信装置
US6731237B2 (en) 1999-11-09 2004-05-04 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Deeply-integrated adaptive GPS-based navigator with extended-range code tracking
US6288674B1 (en) * 1999-12-21 2001-09-11 Texas Instruments Incorporated Wireless communication system utilizing doppler diversity
US6421010B1 (en) 2001-02-16 2002-07-16 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce Atmospheric sondes and method for tracking
USH2155H1 (en) 2002-01-28 2006-05-02 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Downconvert and average identification of biphase coded signal carrier
US9818136B1 (en) 2003-02-05 2017-11-14 Steven M. Hoffberg System and method for determining contingent relevance
US7330122B2 (en) 2005-08-10 2008-02-12 Remotemdx, Inc. Remote tracking and communication device
US7511662B2 (en) * 2006-04-28 2009-03-31 Loctronix Corporation System and method for positioning in configured environments
US9097783B2 (en) 2006-04-28 2015-08-04 Telecommunication Systems, Inc. System and method for positioning using hybrid spectral compression and cross correlation signal processing
US7737841B2 (en) 2006-07-14 2010-06-15 Remotemdx Alarm and alarm management system for remote tracking devices
US7936262B2 (en) 2006-07-14 2011-05-03 Securealert, Inc. Remote tracking system with a dedicated monitoring center
US8797210B2 (en) 2006-07-14 2014-08-05 Securealert, Inc. Remote tracking device and a system and method for two-way voice communication between the device and a monitoring center
MX2010009680A (es) 2008-03-07 2011-02-23 Securealert Inc Un sistema y metodo para monitorear individuos utilizando una baliza y un dispositivo de seguimiento remoto inteligente.
US8514070B2 (en) 2010-04-07 2013-08-20 Securealert, Inc. Tracking device incorporating enhanced security mounting strap
US10608348B2 (en) 2012-03-31 2020-03-31 SeeScan, Inc. Dual antenna systems with variable polarization
US8988253B2 (en) 2012-07-16 2015-03-24 Google Inc. Recovery of balloon materials
US10490908B2 (en) 2013-03-15 2019-11-26 SeeScan, Inc. Dual antenna systems with variable polarization
WO2016009402A2 (en) 2014-07-18 2016-01-21 Altec S.P.A. Image and/or radio signals capturing platform
CN104503000B (zh) * 2014-12-15 2017-10-27 深圳航天东方红海特卫星有限公司 一种探空仪测风系统及测风方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3900847A (en) * 1972-01-21 1975-08-19 Nasa Satellite aided vehicle avoidance system
US4035802A (en) * 1973-04-05 1977-07-12 Ove Jagermalm Method and apparatus for wind measurement
US4114155A (en) * 1976-07-30 1978-09-12 Cincinnati Electronics Corporation Position determining apparatus and method
US4170776A (en) * 1977-12-21 1979-10-09 Nasa System for near real-time crustal deformation monitoring
US4215345A (en) * 1978-08-31 1980-07-29 Nasa Interferometric locating system
FR2438276A1 (fr) * 1978-10-02 1980-04-30 Tracor Dispositif et procede de mesure de la vitesse du vent
US4468793A (en) * 1980-12-01 1984-08-28 Texas Instruments Incorporated Global position system (GPS) multiplexed receiver
US4485383A (en) * 1980-12-01 1984-11-27 Texas Instruments Incorporated Global position system (GPS) multiplexed receiver
US4445120A (en) * 1981-04-07 1984-04-24 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Radiosonde
US4426712A (en) * 1981-05-22 1984-01-17 Massachusetts Institute Of Technology Correlation system for global position receiver
US4445118A (en) * 1981-05-22 1984-04-24 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Navigation system and method
US4457006A (en) * 1981-11-16 1984-06-26 Sperry Corporation Global positioning system receiver
US4463357A (en) * 1981-11-17 1984-07-31 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Method and apparatus for calibrating the ionosphere and application to surveillance of geophysical events
US4453165A (en) * 1983-01-03 1984-06-05 Sperry Corporation Differential Doppler receiver
DE3479835D1 (en) * 1984-06-08 1989-10-26 Decca Ltd Position fixing system

Also Published As

Publication number Publication date
EP0250211A2 (en) 1987-12-23
US4754283A (en) 1988-06-28
EP0250211A3 (en) 1989-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS633286A (ja) スペクトル拡散コ−ドレス受信機
US4667203A (en) Method and system for determining position using signals from satellites
US4870422A (en) Method and system for determining position from signals from satellites
US5619212A (en) System for determining position from suppressed carrier radio waves
US5384574A (en) System for determining position from suppressed carrier radio waves
EP0198029B1 (en) Enhanced global positioning system delta-range processing
US5347285A (en) Method and apparatus for tracking the position and velocity of airborne instrumentation
US4860018A (en) Continuous wave interference rejection for reconstructed carrier receivers
JPH09501228A (ja) 無線測位送信機信号のベクトル遅延ロックループ処理
JPH0273180A (ja) 改良形ラジオ周波数とディジタル処理による全地球位置計測システム
JPH02504673A (ja) ナビゲーション及びトラッキングシステム
CN109782314B (zh) Gnss卫星信号接收分级处理仿真实验平台
US4453165A (en) Differential Doppler receiver
JPH03231179A (ja) 広域位置決めシステム受信器用復調回路
US3680124A (en) System for determining azimuth
EP0283302A2 (en) Techniques for determining orbital data
Yiu et al. A Low‐Cost GPS Receiver for Land Navigation
US3696427A (en) Radio-navigation system
NO161021B (no) Differensial-mottaker.
EP0664008B1 (en) Method and apparatus for tracking the position and velocity of airborne instrumentation
CN115210608B (zh) 对卫星信号进行处理的方法和装置
WO2002046789A1 (en) Positioning apparatus and method
McGarry et al. Locating Simultaneous VHF Distress Calls Using a Single LEO Satellite–An Idea for Augmenting Rescue 21 in Alaska
JP3018453B2 (ja) 通信方式
JPH0223729A (ja) 航空機の衛星通信用変調又は復調装置