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JPH0823577B2 - GPS receiver - Google Patents
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JPH0823577B2 - GPS receiver - Google Patents

GPS receiver

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Publication number
JPH0823577B2
JPH0823577B2 JP61159048A JP15904886A JPH0823577B2 JP H0823577 B2 JPH0823577 B2 JP H0823577B2 JP 61159048 A JP61159048 A JP 61159048A JP 15904886 A JP15904886 A JP 15904886A JP H0823577 B2 JPH0823577 B2 JP H0823577B2
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JP
Japan
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phase
pseudo noise
signal
satellite
satellites
Prior art date
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JP61159048A
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良文 舘田
健 池田
昭男 寺西
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、全世界測位衛星システムであるNAVSTAR
(ナブスター)衛星の電波を利用して測位を行なうGPS
(ジーピーエス:Global Positioning System:グロー
バル ポジショニング システム)受信機に関するもの
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION INDUSTRIAL FIELD OF APPLICATION The present invention is a global positioning satellite system, NAVSTAR.
(Navster) GPS for positioning using satellite radio waves
(GPS: Global Positioning System) Related to receivers.

最近、GPS受信機は航法の分野で注目されるようにな
ってきた。このGPS受信機は、例えば“GDM/GPS Receiv
er Hardware Implementation"(ジーデーエム/ジー
ピーエス レシーバー ハードウエア インプレメンテ
ーション:NAECON 1977,303−309)等に記載されている
マルチチャンネル方式や“Applications of a Malt
iplexed GPS User Set"(アプリケーションズ オブ
ア マルチプレックスズ ジーピーエス ユーザ セ
ット:GLOBAL POSITIONING SYSTEM vol.II 1984,61
−77)等に記載されているマルチプレックス方式が知ら
れている。以下、第7図〜第10図を参照して従来のGPS
受信機について説明する。
Recently, GPS receivers have attracted attention in the field of navigation. This GPS receiver is, for example, “GDM / GPS Receiv
er Hardware Implementation ”(GDM / GPS receiver hardware implementation: NAECON 1977,303-309) and other multi-channel methods and“ Applications of a Malt ”.
iplexed GPS User Set "(GLOBAL POSITIONING SYSTEM vol.II 1984,61
-77) and the like are known. Hereinafter, referring to FIG. 7 to FIG. 10, conventional GPS
The receiver will be described.

第7図は従来のマルチチャンネル方式のGPS受信機の
構成を示すブロック結線図である。第7図において、2
は衛星1の電波を受信するアンテナ、3は受信した信号
を増幅する前置増幅器、4及び5は前置増幅器3の出力
信号を周波数変換する局部発振器及び混合器、6は混合
器5より出力される中間周波信号を濾波する帯域フィル
タ、7は帯域フィルタ6の出力を増幅する増幅器、9は
増幅器7の信号を復調しデジタル信号に変換し制御部8
に出力する4個の復調部、10は衛星からのスプレッドス
ペクトラム信号を逆拡散するための疑似雑音発生器であ
る。11は搬送波を再生する数値制御発振器である。12は
疑似雑音発生器10の出力信号のタイミングを発生する数
値制御発振器で、制御部8はこの2個の数値制御発振器
11,12を制御し、受信信号からアンテナ2の位置を計算
する。
FIG. 7 is a block connection diagram showing the configuration of a conventional multi-channel GPS receiver. In FIG. 7, 2
Is an antenna for receiving the radio wave of the satellite 1, 3 is a preamplifier for amplifying the received signal, 4 and 5 are local oscillators and mixers for frequency-converting the output signal of the preamplifier 3, and 6 is an output from the mixer 5. A bandpass filter for filtering the intermediate frequency signal to be generated, 7 is an amplifier for amplifying the output of the bandpass filter 6, 9 is a controller for demodulating the signal of the amplifier 7 and converting it into a digital signal.
The four demodulators 10 and 10 are pseudo noise generators for despreading the spread spectrum signal from the satellite. Reference numeral 11 is a numerically controlled oscillator that reproduces a carrier wave. Reference numeral 12 is a numerically controlled oscillator that generates the timing of the output signal of the pseudo noise generator 10, and the control unit 8 is the two numerically controlled oscillators.
11 and 12 are controlled, and the position of the antenna 2 is calculated from the received signal.

以上のような構成において、以下その動作を説明す
る。
The operation of the above configuration will be described below.

まず、無指向性のアンテナ2により、4個の衛星の電
波を受け、前置増幅器3で増幅し、局部発振器4の出力
信号と、混合器5により周波数変換する。この信号を帯
域フィルタ6により帯域制限した後、増幅器7で増幅す
る。増幅器7の利得は、制御部8により調整する。この
出力信号は4個の衛星の信号を含んでおり、4個の復調
部9でそれぞれ個別に分離復調し、8ビット程度にデジ
タル化して制御部8に出力する。衛星の分離は、疑似雑
音発生器10が発生する各衛星固有の1023チップ長のゴー
ルド符号を並列出力し、この4信号との相関を求めるこ
とにより行なう。さらに、受信機と衛星との相対速度に
起因する衛星信号のドップラシフトに対応するととも
に、衛星から2相の位相変調で送られて来るデータを受
信するための搬送波を再生する数値制御発振器11の信号
を復調部9に供給する。また、疑似雑音発生器10の出力
するゴールド符号の位相は制御部8の制御により、数値
制御発振器12を介し4衛星に対して独立に制御する。数
値制御発振器11の発振周波数もまた、制御部8が制御す
る。
First, the omnidirectional antenna 2 receives radio waves from four satellites, amplifies them with a preamplifier 3, and frequency-converts them with an output signal of a local oscillator 4 by a mixer 5. This signal is band-limited by the band filter 6 and then amplified by the amplifier 7. The gain of the amplifier 7 is adjusted by the control unit 8. This output signal includes signals from four satellites, which are individually separated and demodulated by the four demodulators 9, digitized into about 8 bits, and output to the controller 8. Separation of satellites is carried out by outputting in parallel a Gold code of 1023 chip length, which is unique to each satellite, generated by the pseudo noise generator 10 and obtaining the correlation with these four signals. Further, it corresponds to the Doppler shift of the satellite signal due to the relative speed between the receiver and the satellite, and of the numerically controlled oscillator 11 which regenerates the carrier wave for receiving the data sent from the satellite by the two-phase modulation. The signal is supplied to the demodulation unit 9. Further, the phase of the Gold code output from the pseudo noise generator 10 is controlled independently of the four satellites via the numerical control oscillator 12 under the control of the control unit 8. The oscillation frequency of the numerically controlled oscillator 11 is also controlled by the control unit 8.

さらに、制御部8は各衛星から送られて来るデータを
復調部9の出力から読み取り、各衛星の軌道要素と衛星
の基準となっているGPSタイムの1msec単位の粗い部分を
求める。さらに、ゴールド符号の位相から、各衛星の細
かなGPSタイムを求める。軌道上の衛星は非常に正確に
時間の整合がとられており、受信信号を示す4個のGPS
タイムと、電波の伝搬時間及び衛星の位置を用いて受信
点の3次元位置と受信点におけるGPSタイムを未知数と
した連立方程式を解く事によって受信点の位置を求め、
求められた位置をデータとして外部へ出力することがで
きる。
Further, the control unit 8 reads the data sent from each satellite from the output of the demodulation unit 9 and obtains the orbital elements of each satellite and the coarse portion of the GPS time which is the reference of the satellite in 1 msec unit. Furthermore, the detailed GPS time of each satellite is obtained from the phase of the Gold code. The satellites in orbit are very accurately time-aligned, with four GPS signals showing the received signal.
The position of the receiving point is obtained by solving a simultaneous equation using the time, the propagation time of the radio wave, and the position of the satellite as the unknown three-dimensional position of the receiving point and the GPS time at the receiving point.
The obtained position can be output as data to the outside.

第8図は復調部9をさらに詳細に説明するブロック結
線図である。
FIG. 8 is a block connection diagram for explaining the demodulation unit 9 in more detail.

まず、第7図に示した増幅器7の出力は混合器9−1
及び9−2において移相器9−3により直交変換する。
混合器9−1は受信信号の搬送波と同相の成分を出力
し、さらに混合器9−4と9−5と9−6において、第
7図に示した疑似雑音発生器10の発生するゴールド符号
のそれぞれ中央の位相、少し進んだ位相、少し遅れた位
相との相関を求め、送られて来るデータの受信と、受信
機が発生するゴールド符号の進み遅れを検出する。一
方、混合器9−2の出力は、ゴールド符号の中央の位相
と混合器9−7によって相関を求め、受信信号と再生し
た数値制御発振器11が出力する搬送波との位相差を求
め、数値制御発振器11の周波数を制御部8で制御する。
混合器9−4から9−7の出力はそれぞれ低域通過フィ
ルタ9−8から9−11を介し、スイッチ9−12で順次走
査し、A/D変換器9−13でデジタル変換し、制御部8へ
出力される。
First, the output of the amplifier 7 shown in FIG.
And 9-2, the phase shifter 9-3 performs orthogonal transformation.
The mixer 9-1 outputs a component in phase with the carrier wave of the received signal, and further, in the mixers 9-4, 9-5 and 9-6, the Gold code generated by the pseudo noise generator 10 shown in FIG. The correlation between the central phase, the slightly advanced phase, and the slightly delayed phase is calculated, and the reception of the transmitted data and the advance / delay of the Gold code generated by the receiver are detected. On the other hand, the output of the mixer 9-2 obtains the correlation between the central phase of the Gold code and the mixer 9-7, obtains the phase difference between the received signal and the reproduced carrier wave output from the numerically controlled oscillator 11, and performs the numerical control. The frequency of the oscillator 11 is controlled by the control unit 8.
The outputs of the mixers 9-4 to 9-7 are sequentially scanned by the switch 9-12 via the low-pass filters 9-8 to 9-11, digitally converted by the A / D converter 9-13, and controlled. It is output to the unit 8.

次に、第9図を用いて従来のマルチプレックス方式に
よる別のGPS受信機について説明する。
Next, another GPS receiver according to the conventional multiplex system will be described with reference to FIG.

第9図において、第7図と同様に、2は衛星1の電波
を受信するアンテナ、3は受信した信号を増幅する前置
増幅器、4及び5は前置増幅器3の出力信号を周波数変
換する局部発振器及び混合器、6は混合器5から出力さ
れる中間周波信号を濾波する帯域フィルタ、7は帯域フ
ィルタの出力を増幅する増幅器、29はこの信号を4個の
衛星について時分割で順次復調して制御部28に出力する
復調部、30は時分割で順次4個の衛星それぞれ固有のス
プレッドスペクトラム信号についてそれぞれを逆拡散す
るための疑似雑音を発生する疑似雑音発生器、31は4衛
星の搬送波を順次発生する数値制御発振器である。32は
疑似雑音発生器30の出力タイミングを4個の衛星個々に
ついてそれぞれ出力する数値制御発振器で、制御部28は
この2個の数値制御発振器31,32を制御し、受信信号か
らアンテナ2の位置を計算する。
In FIG. 9, as in FIG. 7, 2 is an antenna for receiving the radio wave of the satellite 1, 3 is a preamplifier for amplifying the received signal, and 4 and 5 are frequency conversion of the output signal of the preamplifier 3. A local oscillator and a mixer, 6 is a bandpass filter for filtering the intermediate frequency signal output from the mixer 5, 7 is an amplifier for amplifying the output of the bandpass filter, 29 is a signal for sequentially demodulating this signal for four satellites in a time division manner. Then, the demodulation section 30 outputs the pseudo-noise to the control section 28, the pseudo-noise generator 30 generates pseudo-noise for despreading the spread spectrum signals specific to each of the four satellites in a time-division manner, and 31 denotes the four satellites. It is a numerically controlled oscillator that sequentially generates a carrier wave. Reference numeral 32 is a numerically controlled oscillator that outputs the output timing of the pseudo noise generator 30 for each of the four satellites. The control unit 28 controls these two numerically controlled oscillators 31 and 32 to position the antenna 2 from the received signal. To calculate.

以上のような構成において、以下その動作を説明す
る。基本的な動作は第7図のもの同様であるが、復調部
29は1個のみで、4個の衛星を順次受信する。なお、こ
の復調部29の構成は第8図と同様であるが、疑似雑音発
生器30と数値制御発振器31は、いずれも4個の衛星個々
のための信号を一定時間間隔で順次出力する。第10図は
復調部29がSV1からSV4で示す衛星を受信するタイミング
を説明するもので、第10図(a),(b),(c),
(d)はそれぞれ第8図のフィルタ9−8、9−11、9
−9、9−10の出力信号に相当する。また第10図(a)
〜(d)は同じタイミングにおいては、同一の衛星の信
号を出力する。
The operation of the above configuration will be described below. The basic operation is the same as that of FIG.
There is only one 29, and it receives four satellites in sequence. The demodulation unit 29 has the same configuration as that shown in FIG. 8, but the pseudo noise generator 30 and the numerically controlled oscillator 31 sequentially output signals for each of the four satellites at fixed time intervals. FIG. 10 illustrates the timing at which the demodulator 29 receives the satellites indicated by SV1 to SV4, and FIGS. 10 (a), (b), (c),
(D) is the filter 9-8, 9-11, 9 of FIG.
It corresponds to the output signals of -9 and 9-10. Also, FIG. 10 (a)
(D) outputs signals of the same satellite at the same timing.

なお、数値制御発振器31が出力する搬送波を基準とし
て位相Φを定め、疑似雑音発生器30が発生するゴールド
符号の内、中央のタイミングにあたる信号を基準とし
て、これとの位相差をτとする。第10図(a)は位相Φ
が0゜及び位相差τが0チップの信号を、第10図(b)
はΦが90゜及びτが0チップの信号を、第10図(c)は
Φか0゜及びτが1/2チップの信号を、第10図(d)は
Φが0゜及びτが1/2チップの信号を、それぞれ衛星か
らの信号と混合する際に衛星を切り替えるタイミングを
示している。この第10図(a)〜(d)の4種の信号に
よって、衛星からの信号と受信機内で発生した信号と
の、搬送波及び疑似雑音符号の位相差を検出し、この結
果を使って衛星信号を追尾することで、送られてくるデ
ータを受信すると共に、衛星が電波を発射した時刻を求
める事が出来る。
The phase Φ is determined with the carrier wave output from the numerically controlled oscillator 31 as a reference, and the phase difference from the gold code generated by the pseudo noise generator 30 at the central timing is defined as τ. Figure 10 (a) shows the phase Φ
Is 0 ° and the phase difference τ is 0 chip.
Φ is 90 ° and τ is 0 chip signal, FIG. 10 (c) is Φ or 0 ° and τ is 1/2 chip signal, and FIG. 10 (d) is Φ 0 ° and τ The timing of switching the satellites when mixing the 1/2 chip signal with the signals from the satellites is shown. The phase difference between the carrier signal and the pseudo noise code between the signal from the satellite and the signal generated in the receiver is detected by the four kinds of signals shown in FIGS. 10 (a) to 10 (d), and the results are used to detect the satellite. By tracking the signal, it is possible to receive the transmitted data and to determine the time when the satellite emitted the radio wave.

発明が解決しようとする問題点 第7図と第8図で示す構成では、4個の衛星と内部で
発生する信号の差を4個の衛星について常時観測してい
るので、優れた精度で各衛星が電波を実際発射した時刻
を測定する事ができる。しかし、第8図の復調部が4個
必要となり、回路規模が大きくなり、受信機が大型化、
大電力化するとともに、高価となる問題点があった。
Problems to be Solved by the Invention In the configurations shown in FIGS. 7 and 8, the differences between the signals generated by the four satellites and the signals internally generated are constantly observed for each of the four satellites. It is possible to measure the time when the satellite actually emitted the radio wave. However, four demodulators shown in FIG. 8 are required, the circuit scale becomes large, and the receiver becomes large,
There has been a problem that the power is increased and the cost is increased.

一方、第9図と第8図で示す構成については、第8図
の復調部が1個のみで良く、回路規模が小さくて済む、
衛星を切換るタイミングは第10図に示すように各衛星に
対して共通に適用されるため、衛星から送られるデータ
信号と、受信衛星の切り替えが同期していないので、1m
sec単位の衛星時刻を示しているデータ信号の変化タイ
ミングを検出するのが非常に困難である。また、1つの
瞬間で見ると1個の衛星のみを観測している事になり、
衛星の信号に追尾するまでの時間が長くなる欠点があっ
た。
On the other hand, with regard to the configurations shown in FIGS. 9 and 8, only one demodulation unit in FIG. 8 is required, and the circuit scale can be small.
Since the timing for switching satellites is commonly applied to each satellite as shown in Fig. 10, the data signal sent from the satellite and the switching of the receiving satellite are not synchronized.
It is very difficult to detect the change timing of the data signal that shows the satellite time in seconds. Also, if you look at one moment, you are observing only one satellite,
There is a drawback that it takes a long time to track the satellite signal.

本発明は従来技術のこのような問題を解決するもの
で、小型、小電力、安価でかつ、データ伝送のタイミン
グを捉え易く、衛星の信号を追尾するまでの時間を短か
くする事を目的とするものである。
The present invention is intended to solve such problems of the prior art, and is intended to be small in size, low in power, inexpensive, easy to catch the timing of data transmission, and shorten the time until the satellite signal is tracked. To do.

問題点を解決するための手段 本発明は、2個以上の衛星の電波にそれぞれ対応する
疑似雑音信号を同時に発生する疑似雑音発生手段と、 前記2個以上の衛星の電波にそれぞれ対応する搬送波
を同時に発生する発振手段と、 複数の衛星の信号を個別に復調するために、前記2個
以上の衛星の電波に、前記疑似雑音発生手段が発生した
1つの疑似雑音発生信号を混合する第1の混合器、前記
2個以上の衛星の電波に、前記発振手段が発生した1つ
の搬送波を混合する第2の混合器、前記第1、第2の混
合器による最終出力を濾波するフィルタより構成された
複数の復調手段と、 時分割により前記疑似雑音発生手段が発生する疑似雑
音と前記発振手段が発生する搬送波の位相を切り換え制
御するとともに、この位相切り換え制御タイミングを、
各々の復調手段が受信する各々の衛星のデータ信号の変
化するタイミングに同期して切り換え制御する制御手段
と を設けることにより、上記目的を達成しようとするもの
である。
Means for Solving the Problems The present invention provides pseudo noise generating means for simultaneously generating pseudo noise signals corresponding to radio waves of two or more satellites, and carrier waves respectively corresponding to radio waves of the two or more satellites. In order to individually demodulate the signals of the plurality of satellites and the oscillating means which are simultaneously generated, the first pseudo noise generating signal generated by the pseudo noise generating means is mixed with the radio waves of the two or more satellites. A mixer, a second mixer for mixing one carrier wave generated by the oscillating means with the radio waves of the two or more satellites, and a filter for filtering the final output from the first and second mixers. A plurality of demodulating means, and switching control of the phase of the pseudo noise generated by the pseudo noise generating means and the carrier wave generated by the oscillating means by time division, and the phase switching control timing is
It is an object of the present invention to achieve the above object by providing control means for switching control in synchronization with the timing of change of the data signal of each satellite received by each demodulation means.

作 用 本発明は、個々の衛星について1個または2個づつの
復調手段を持ち、それぞれの復調手段を用いて、受信信
号と受信機で発生する搬送波および疑似雑音符号の位相
を時分割で比較する事により、位相差を測定し追尾する
手段を設け、この復調手段における混合器とフィルタの
数を少なくして、簡略化するとともに、前記復調手段に
おいて搬送波と疑似雑音信号の位相を切換えるタイミン
グを、各々の復調手段が受信する衛星から送られるデー
タ信号の変化タイミングに同期するようにして、上記目
的を達成するものである。
Operation The present invention has one or two demodulating means for each satellite, and compares the phase of the received signal with the phase of the carrier wave and pseudo noise code generated in the receiver by time division using each demodulating means. By providing a means for measuring and tracking the phase difference and reducing the number of mixers and filters in this demodulating means to simplify, the timing for switching the phase of the carrier wave and the pseudo noise signal in the demodulating means is improved. The above object is achieved by synchronizing the demodulation means with the change timing of the data signal sent from the satellite which is received.

実施例 以下、図面を参照しながら本発明の第1の実施例につ
いて説明する。
First Embodiment A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は、本発明の第1の実施例におけるGPS受信機
のブロック結線図である。
FIG. 1 is a block connection diagram of a GPS receiver according to the first embodiment of the present invention.

第1図において、2は4個の衛星1の電波を受信する
アンテナ、3は受信した信号を増幅する前置増幅器、4
及び5は前置増幅器3の出力信号を周波数変換する局部
発振器と混合器、6は混合器5の出力信号から中間周波
信号を濾波する帯域フィルタ、7は帯域フィルタ6の出
力信号を増幅する増幅器、49は増幅器7の信号を復調す
る4個の復調器、49−12は復調器49の出力信号を順次切
換えるスイッチ、49−13はスイッチ49−12を介して復調
器49の出力を順次アナログ−デジタル変換するA/D変換
器、48は出力されたA/D変換器49−13のデジタル信号に
応じて後述する数値制御発振器51と数値制御発振器52と
を制御するとともに、GPS受信器の位置を計算し出力す
る制御部、50は受信する4個の衛星それぞれに固有な疑
似雑音符号を復調部49に出力する疑似雑音発生器、51は
データを復調するための再生された4個の各衛星の搬送
波を復調部49へ出力する数値制御発振器、52は疑似雑音
発生器50の符号出力タイミングを4個の衛生に対応して
並列出力する数値制御発振器である。
In FIG. 1, 2 is an antenna for receiving radio waves from four satellites 1, 3 is a preamplifier for amplifying the received signals, and 4 is a preamplifier.
Reference numerals 5 and 5 denote a local oscillator and a mixer for frequency-converting the output signal of the preamplifier 3, 6 is a bandpass filter for filtering an intermediate frequency signal from the output signal of the mixer 5, and 7 is an amplifier for amplifying the output signal of the bandpass filter 6. , 49 are four demodulators for demodulating the signal of the amplifier 7, 49-12 are switches for sequentially switching the output signals of the demodulator 49, and 49-13 are sequential analog outputs of the demodulator 49 via the switch 49-12. -A / D converter for digital conversion, 48 controls a numerically controlled oscillator 51 and a numerically controlled oscillator 52, which will be described later, in accordance with the output digital signal of the A / D converter 49-13, as well as the GPS receiver. A control unit that calculates and outputs the position, 50 is a pseudo noise generator that outputs the pseudo noise code unique to each of the four satellites that it receives to the demodulation unit 49, and 51 is the regenerated four for demodulating the data. Numerically controlled oscillation that outputs the carrier waves of each satellite to the demodulation unit 49 , 52 is a numerically controlled oscillator in parallel output corresponding to the pseudo noise generator 50 four hygiene code output timing.

第2図は第1図の復調部49をさらに詳細に説明するブ
ロック結線図である。
FIG. 2 is a block connection diagram for explaining the demodulation unit 49 of FIG. 1 in more detail.

第2図において、49−1は増幅器7の出力信号と数値
制御発振器51の出力信号を混合する混合器、49−4は増
幅器49−1の出力と疑似雑音発生器50の出力を混合する
混合器、49−8は混合器49−4の出力から復調された低
周波の信号成分のみを通す低域通過フィルタである。
In FIG. 2, 49-1 is a mixer for mixing the output signal of the amplifier 7 and the output signal of the numerically controlled oscillator 51, and 49-4 is a mixer for mixing the output of the amplifier 49-1 and the output of the pseudo noise generator 50. Reference numeral 49-8 is a low-pass filter that passes only the low-frequency signal component demodulated from the output of the mixer 49-4.

以上のような構成において、以下その動作を説明す
る。
The operation of the above configuration will be described below.

まず、無指向性のアンテナ2により4個の衛星の電波
を受け、前置増幅器3で増幅し、この増幅した信号と局
部発振器4の出力を、混合器5において混合し、受信信
号を周波数変換する。この変換した信号を、帯域フィル
タ6に加え、不要な成分を除去する。帯域フィルタ6の
周波数帯域は2MHzで、1.023MHzのクロックで作られたゴ
ールド符号によって変調された(C/Aコード)信号が歪
なく通過する。この帯域フィルタ6の出力を増幅器7で
増幅する。なお、この増幅器7の利得は制御部48によっ
て、ダイナミックレンジが広くなるよう制御する。この
増幅した信号には、アンテナ2で受けた全衛星の信号が
含まれている。この増幅器7の出力信号と、数値制御発
振器51において再生される搬送波を第2図で示した混合
器49−1で混合し、受信信号を基底帯域に落す。さらに
この信号と、疑似信号発生器50によって発生した衛星固
有のゴールド符号との相関を混合器49−4により求め
る。なお、衛星の識別はこのゴールド符号を違えて行な
う。この混合器49−4の出力から遮断周波数1KHzの低域
通過フィルタ49−8を介して、20msecを転送レートとし
て、その変化タイミングが衛星時刻を示すデータ信号と
して復調される。これと同期している4個の衛星の信号
は、独立に復調部49で復調する。復調した低域通過フィ
ルタ49−8の出力信号は、1000μsecの周期で切換える
スイッチ49−129を介し、順次A/D変換器49−13でA/D変
換し、その出力を受け取って制御部48は疑似雑音符号の
位相と再生した搬送波の位相差を検出し、数値制御発振
器51と数値制御発振器52を制御することにより、衛星信
号に追尾する。さらに、制御部48は疑似雑音発生器50
と、搬送波の追尾によって、それぞれ衛星が電波を発射
した時刻を測定すると共に、送られてくる衛星の軌道情
報や時刻に関するデータ等を受け取ることにより、アン
テナ2が設置されている3次元の位置を求めることがで
きる。
First, radio waves of four satellites are received by the omnidirectional antenna 2, amplified by the preamplifier 3, and the amplified signal and the output of the local oscillator 4 are mixed by the mixer 5, and the received signal is frequency-converted. To do. The converted signal is added to the bandpass filter 6 to remove unnecessary components. The band filter 6 has a frequency band of 2 MHz, and a signal (C / A code) modulated by a Gold code made with a clock of 1.023 MHz passes without distortion. The output of the bandpass filter 6 is amplified by the amplifier 7. The gain of the amplifier 7 is controlled by the controller 48 so that the dynamic range is widened. The amplified signals include the signals of all satellites received by the antenna 2. The output signal of the amplifier 7 and the carrier wave reproduced by the numerically controlled oscillator 51 are mixed by the mixer 49-1 shown in FIG. 2, and the received signal is dropped to the base band. Further, the correlation between this signal and the Gold code peculiar to the satellite generated by the pseudo signal generator 50 is obtained by the mixer 49-4. The Gold code is used to identify the satellite. From the output of the mixer 49-4, a change rate of 20 msec is demodulated as a data signal indicating satellite time through a low-pass filter 49-8 having a cutoff frequency of 1 KHz and a transfer rate of 20 msec. The signals of four satellites synchronized with this are independently demodulated by the demodulation unit 49. The demodulated output signal of the low-pass filter 49-8 is A / D-converted by the A / D converter 49-13 sequentially through the switch 49-129 which switches at a cycle of 1000 μsec, and the output is received to the control unit 48. Detects the phase difference between the pseudo noise code phase and the reproduced carrier wave and controls the numerically controlled oscillator 51 and the numerically controlled oscillator 52 to track the satellite signal. Furthermore, the control unit 48 uses a pseudo noise generator 50.
By measuring the time when each satellite emits radio waves by tracking the carrier wave, and receiving the orbit information of the satellite and the data related to the time, etc., the three-dimensional position where the antenna 2 is installed can be determined. You can ask.

第3図は疑似雑音符号の位相を変えた場合に得られ
る、低域通過フィルタ49−8の出力の変化を説明するも
ので、横軸は疑似雑音発生器50が出力するゴールド符号
の位相、縦軸は衛星からBPSKで送られてくるデータ信号
の位相が、数値制御発振器51の位相と一致している場合
に得られる低域通過フィルタ49−8の出力である。
FIG. 3 illustrates the change in the output of the low-pass filter 49-8, which is obtained when the phase of the pseudo noise code is changed, and the horizontal axis represents the phase of the Gold code output by the pseudo noise generator 50. The vertical axis represents the output of the low-pass filter 49-8 obtained when the phase of the data signal sent from the satellite by BPSK matches the phase of the numerically controlled oscillator 51.

但し、第3図(d)の縦軸は第3図(b)と(c)の
相関出力について絶対値を求め、前者に対する後者の差
を求めた結果である。なお、破線は衛星信号に含まれる
疑似雑音符号の位相と一致する、疑似雑音符号の位相を
示している。疑似雑音発生器50において発生するゴール
ド符号は、3種類の位相を持つ信号を出力する。すなわ
ち、中央のタイミングにあたる信号を基準として、これ
との位相差をτと定め、この値でこれらの信号を区別す
る。出力信号の位相差τは0チップ、1/2チップ、−1/2
チップの3種である。
However, the vertical axis in FIG. 3 (d) is the result of obtaining the absolute value of the correlation outputs of FIGS. 3 (b) and 3 (c) and obtaining the difference between the former and the latter. The broken line indicates the phase of the pseudo noise code that matches the phase of the pseudo noise code included in the satellite signal. The Gold code generated in the pseudo noise generator 50 outputs a signal having three types of phases. That is, with the signal at the center timing as a reference, the phase difference from this is defined as τ, and this signal distinguishes these signals. Phase difference τ of output signal is 0 chip, 1/2 chip, -1/2
There are three types of chips.

第3図(a)は疑似雑音発生器50が出力する位相差τ
が0チップの信号と、衛星からの信号を混合して得られ
る出力である。第3図(b)と(c)は位相差τが1/2
チップと−1/2チップの混合と、衛星からの信号を混合
して得られる出力である。よって、第3図(a)と
(b)と(c)は、衛星信号と受信機で発生した信号の
相関結果に相当する。同図のように、第3図(a)は衛
星信号の位相に一致する位相、第3図(b)は1/2チッ
プ遅れた位相、第3図(c)は1/2チップ進んだ位相に
おいて最大振幅となる。第3図(a)と(b)と(c)
において、BPSKのデータ信号が数値制御発振器51と同じ
位相であるとしている。なお、衛星から送られてくるデ
ータによって信号の正負が反転し、これを制御部48で読
み取ることによりデータを受信する。さらに、第3図
(b)と(c)の絶対値の差である第3図(d)が正の
とき、疑似雑音発生器50の出力するゴールド符号の位相
を進め、負の時は遅らせるように、制御部48が数値制御
発振器52の発振周波数を介して制御することによって、
第3図破線で示す位相、すなわち衛星信号に含まれる疑
似雑音符号と一致する位相になるよう追尾する。
FIG. 3A shows the phase difference τ output by the pseudo noise generator 50.
Is an output obtained by mixing the signal of 0 chip and the signal from the satellite. The phase difference τ is 1/2 in Figs. 3 (b) and (c).
This is the output obtained by mixing the chips and -1/2 chips and the signals from the satellites. Therefore, FIGS. 3 (a), (b) and (c) correspond to the correlation results between the satellite signal and the signal generated by the receiver. As shown in Fig. 3, Fig. 3 (a) shows a phase that matches the phase of the satellite signal, Fig. 3 (b) shows a phase delayed by 1/2 chip, and Fig. 3 (c) shows a chip advanced by 1/2 chip. Maximum amplitude in phase. Figure 3 (a), (b) and (c)
, The BPSK data signal has the same phase as the numerically controlled oscillator 51. The positive and negative of the signal are inverted by the data sent from the satellite, and the control unit 48 reads this to receive the data. Further, when the difference between the absolute values of FIGS. 3 (b) and 3 (c) is positive, the phase of the Gold code output from the pseudo noise generator 50 is advanced, and when it is negative, it is delayed. As described above, by controlling the control unit 48 via the oscillation frequency of the numerically controlled oscillator 52,
Tracking is performed so that it has a phase shown by a broken line in FIG. 3, that is, a phase that coincides with the pseudo noise code included in the satellite signal.

また、数値制御発振器51が出力する搬送波信号は、衛
星信号の搬送波に位相を合わせる信号を基準とし、この
信号の位相であるΦを定め、Φが0゜と90゜の2種類の
信号を出力する。数値制御発振器51が出力する信号は、
受信する4つの各衛星についてそれぞれ独立している
が、各衛星についてはΦが0゜または90゜どちらか一方
の信号を選択的に出力する。3種類の信号を出力する疑
似雑音発生器50も同様に、各衛星について3つの位相差
の内1つの信号を、時間とともに選択的に出力する。第
4図はこれら出力信号の組み合わせと、この組み合わせ
を変えるタイミングを示す図である。
Also, the carrier wave signal output from the numerically controlled oscillator 51 is based on a signal that is in phase with the carrier wave of a satellite signal, and Φ, which is the phase of this signal, is determined, and two kinds of signals, Φ being 0 ° and 90 °, are output. To do. The signal output from the numerically controlled oscillator 51 is
It is independent for each of the four satellites it receives, but for each satellite it selectively outputs a signal with either Φ of 0 ° or 90 °. Similarly, the pseudo noise generator 50 that outputs three types of signals also selectively outputs one of the three phase differences for each satellite over time. FIG. 4 is a diagram showing combinations of these output signals and timings for changing the combinations.

より具体的には、第4図(a)〜(d)は、衛星SV1
〜4について出力信号の組み合わを変えるタイミングを
示している。各衛星に対しては、それぞれ個別のタイミ
ングで数値制御発振器51と疑似雑音発生器50の出力信号
の種類を変え、別の復調器49によってそれぞれ相関結果
を求める。第3図(a),(b),(c)に相当する信
号は、それぞれΦ=0゜とτ=0、Φ=0゜とτ=1/
2、Φ=0゜とτ=−1/2の組み合わせとなるタイミング
において測定する。
More specifically, FIGS. 4 (a) to 4 (d) show satellite SV1.
4 to 4 show timings for changing combinations of output signals. For each satellite, the types of output signals of the numerically controlled oscillator 51 and the pseudo noise generator 50 are changed at individual timings, and the correlation result is obtained by another demodulator 49. The signals corresponding to FIGS. 3 (a), (b), and (c) are Φ = 0 ° and τ = 0, Φ = 0 ° and τ = 1 /, respectively.
2. Measure at the timing of combination of Φ = 0 ° and τ = -1 / 2.

なお、位相の切り換えは5msec毎とする。Φ=90゜と
τ=0の組み合わせと、Φ=0゜とτ=0の組み合わせ
の相関結果を復調器49により求め、Φ=90゜とτ=0の
組み合わせの相関結果の振幅が小さくなるように、搬送
波を再生する数値制御発振器51の発信周波数を制御部48
によって制御し、衛星信号の搬送波に追尾する。
The phase is switched every 5 msec. The demodulator 49 obtains the correlation result of the combination of Φ = 90 ° and τ = 0 and the combination of Φ = 0 ° and τ = 0, and the amplitude of the correlation result of the combination of Φ = 90 ° and τ = 0 becomes small. As shown in FIG.
Control and track the carrier wave of the satellite signal.

以上により、搬送波と疑似雑音の追尾ができる。 As described above, the carrier wave and the pseudo noise can be tracked.

第5図は、位相を切換えるタイミングと衛星から送ら
れて来るデータの伝送タイミングの関係を説明するもの
である。送られて来るデータは20msecの周期であり、1m
secの周期をもつ疑似雑音符号との位相関係が定まって
おり、衛星の時刻と関連づけられている。
FIG. 5 illustrates the relationship between the timing of switching the phase and the transmission timing of the data sent from the satellite. The data sent has a cycle of 20 msec and 1 m
The phase relationship with the pseudo-noise code having a period of sec is fixed, and is related to the satellite time.

第5図(a)は送られて来るデータが0から1に変わ
るタイミングである。このタイミングを捉えることは、
受信中の電波が衛星から発射された時刻を知る上で重要
である。
FIG. 5 (a) shows the timing at which the transmitted data changes from 0 to 1. To capture this timing,
It is important for knowing the time when the radio wave being received is emitted from the satellite.

第5図(b)はこのデータが変わるタイミングと、疑
似雑音及び再生された搬送波の位相を変えるタイミング
を示している。ここで、縦の実線は位相を変えるタイミ
ング、破線は疑似雑音符号が一回りし、次回が始まる切
り変わりのタイミングである。
FIG. 5B shows the timing of changing this data and the timing of changing the phase of the pseudo carrier and the reproduced carrier wave. Here, the vertical solid line is the timing at which the phase is changed, and the broken line is the timing at which the pseudo noise code makes one round and the next starts.

第5図(c)は低域通過フィルタ49−8の出力であっ
て、衛星信号の搬送波と疑似雑音符号に追尾出来ている
としており、(b)に示すΦ=0゜かつτ=1/2の期間
は振幅が最大時の半分程度、Φ=0゜かつτ=0の期間
は最大振幅、Φ=90゜かつτ=0の期間は概略零とな
る。(a)のデータが0から1に変わる部分では最大振
幅の状態で信号の正負が反転する。このように、Φ=0
゜かつτ=0である最大振幅となる期間の間にデータの
変化部分が来るように、出力信号の組み合わせを変える
タイミングを変更する。一旦、このタイミングを見つけ
ることができれば、周期を20msecとしているので、デー
タが送られるビットレートと一致しており、以後は継続
してこの関係を保つことができる。信号が弱く、1度で
このタイミング関係が確立したか判断できない場合で
も、繰り返してタイミング関係を調べることにより容易
に判定できる。また、衛星ごとに独立して出力信号の組
み合わせを変えるタイミングを設定するので、データが
変わる部分を容易に素早く見つけることができ、1msec
の衛星時刻を知ることができる。スイッチ49−12とA/D
変換器49−13は、一定のタイミングで4個の復調部49の
出力を順次測定するが、第5図(c)に示す信号を測定
するのに十分なレートであればよい。
FIG. 5 (c) shows the output of the low-pass filter 49-8, which is supposed to be able to track the carrier of the satellite signal and the pseudo noise code, and Φ = 0 ° and τ = 1 / shown in (b). In the period of 2, the amplitude is about half of the maximum, the maximum amplitude is in the period of Φ = 0 ° and τ = 0, and is approximately zero in the period of Φ = 90 ° and τ = 0. In the portion where the data in (a) changes from 0 to 1, the positive / negative of the signal is inverted in the state of maximum amplitude. Thus, Φ = 0
The timing of changing the combination of the output signals is changed so that the changed portion of the data comes during the period in which the maximum amplitude is 0 and τ = 0. Once this timing can be found, since the cycle is set to 20 msec, it matches the bit rate at which the data is sent, and after that, this relationship can be maintained continuously. Even if the signal is weak and it is impossible to determine whether or not the timing relationship is established at one time, it can be easily determined by repeatedly examining the timing relationship. Also, since the timing to change the combination of output signals is set independently for each satellite, it is possible to easily and quickly find the part where the data changes, and 1 msec
You can know the satellite time of. Switch 49-12 and A / D
The converter 49-13 sequentially measures the outputs of the four demodulation units 49 at a fixed timing, but it only needs to have a rate sufficient to measure the signal shown in FIG. 5 (c).

以上の説明から明らかなように、本実施例によれば、
復調部49を衛星1と同数の4個を備え、この復調部49を
2個の混合器49−1と49−4及びフィルタ49−8の簡単
な構成とし、第4図、第5図に示すように、時間順次で
疑似雑音と再生搬送波の位相を切り換え、この切り換え
タイミングを追尾中の個々の衛星から送られるデータ信
号が変化するタイミングに、復調部の出力が最大振幅と
なるように、データ信号に同期して切り換ることによ
り、衛星のデータ追尾中の全衛星について、必要な時は
何時でも確実に捉える事ができる。加えて第7図に示す
従来のマルチチャンネル受信機と同等に、各衛星の電波
が発射された時刻を素早く求める事ができる。しかも、
復調部49の構成を非常に簡素化しているので、第9図に
示すマルチプレックス方式と同等の安価で、小型、軽量
の受信機とすることができる。
As is clear from the above description, according to this embodiment,
The demodulation unit 49 is provided with the same number of four as the satellite 1, and the demodulation unit 49 has a simple structure of two mixers 49-1 and 49-4 and a filter 49-8. As shown, the pseudo noise and the phase of the reproduced carrier are switched in time sequence, and at the timing when the data signal sent from each satellite that is tracking this switching timing changes, the output of the demodulator becomes the maximum amplitude, By switching in synchronism with the data signal, it is possible to reliably capture all the satellites that are tracking the data of the satellites whenever necessary. In addition, similarly to the conventional multi-channel receiver shown in FIG. 7, the time when the radio waves of each satellite are emitted can be quickly obtained. Moreover,
Since the structure of the demodulation unit 49 is greatly simplified, it is possible to obtain an inexpensive, compact and lightweight receiver equivalent to the multiplex system shown in FIG.

次に本発明の第2の実施例について説明する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described.

第6図は、本発明の第2の実施例における数値制御発
振器51と疑似雑音発生器50が出力する信号の組み合わせ
を変えるタイミングを説明するものである。受信機の構
成は第1の実施例と同じであり、異なる点は第6図に示
す位相を切換えるタイミングを違えた点である。以下、
このタイミングを説明する。
FIG. 6 illustrates the timing of changing the combination of the signals output by the numerically controlled oscillator 51 and the pseudo noise generator 50 according to the second embodiment of the present invention. The structure of the receiver is the same as that of the first embodiment, and the difference is that the timing of switching the phase shown in FIG. 6 is different. Less than,
This timing will be described.

第6図(a)は衛星から送られて来るデータが反転す
るタイミングを示す。第6図(b),(c),(d)は
位相を切り換えるタイミングを示している。第6図
(b)と(d)は同図(c)に示す10msecの期間をそれ
ぞれ拡大して示したもので、2msec間隔で出力を切り換
えている。また,全体の周期は10msecであって、衛星か
ら送られてくるデータ信号の伝送レートに合わせてい
る。第6図(b)において、Φ=0゜,τ=0チップの
組み合わせとなる2msec期間の中央と、第6図(a)の
データが反転するタイミングが一致するように、出力信
号の組み合わせを変えるタイミングを変更する。この変
更操作において、データが変わる部分を容易に素早く見
つけることができる。第6図(d)において、Φ=90
゜,τ=0チップの組み合わせとなる期間では、衛星信
号の搬送波と数値制御発振器51の位相を比較し、相関結
果の振幅が小さくなるように、数値制御発振器51の発信
周波数を制御することで衛星信号の搬送波を追尾する。
さらに、Φ=0゜,τ=1/2チップの期間と=0゜,τ
=−1/2チップの期間の相関結果を比較することによ
り、第1の実施例と同様に、疑似雑音発生器50の出力す
るゴールド符号の位相を制御して、衛星信号に含まれる
疑似雑音符号を追尾する。Φ=0゜でτ=1/2チップと
τ=−1/2チップの期間は疑似雑音の位相差を測定する
期間である。
FIG. 6 (a) shows the timing at which the data sent from the satellite is inverted. FIGS. 6 (b), (c), and (d) show timings for switching phases. 6 (b) and 6 (d) are enlarged views of the 10 msec period shown in FIG. 6 (c), and the output is switched at intervals of 2 msec. Also, the entire cycle is 10 msec, which is matched to the transmission rate of the data signal sent from the satellite. In FIG. 6 (b), the combination of output signals is set so that the center of the 2 msec period, which is a combination of Φ = 0 ° and τ = 0 chips, coincides with the timing at which the data in FIG. 6 (a) is inverted. Change the timing to change. In this change operation, it is possible to easily and quickly find the portion where the data changes. In FIG. 6 (d), Φ = 90
In the period in which the combination of ° and τ = 0 chips, the carrier frequency of the satellite signal and the phase of the numerically controlled oscillator 51 are compared, and the oscillation frequency of the numerically controlled oscillator 51 is controlled so that the amplitude of the correlation result becomes small. Track the satellite signal carrier.
Furthermore, Φ = 0 °, τ = 1/2 chip period and = 0 °, τ
By comparing the correlation results in the period of = −1 / 2 chip, the phase of the Gold code output from the pseudo noise generator 50 is controlled, as in the first embodiment, and the pseudo noise included in the satellite signal is controlled. Follow the code. The period of τ = 1/2 chip and τ = −1 / 2 chip at Φ = 0 ° is the period for measuring the phase difference of pseudo noise.

以上本実施例によれば、位置の測定精度に影響する疑
似雑音の測定を行っている時間が、第1の実施例や、従
来のマルチプレックス方式より多いので、追尾開始から
測位結果が安定するまでの時間が短く、観測点が加速度
的に移動したときにも精度が得られ易い。しかも、マル
チプレックス方式と同等の回路規模で実現できる。
As described above, according to the present embodiment, since the time during which the pseudo noise that affects the position measurement accuracy is measured is longer than that in the first embodiment and the conventional multiplex method, the positioning result is stable from the start of tracking. It takes less time, and accuracy is easy to obtain even when the observation point moves at an accelerated rate. Moreover, it can be realized with a circuit scale equivalent to that of the multiplex system.

以上、第1、第2の実施例から明らかなように、簡単
な構成の復調器49を用い、時分割で衛星からの信号に対
して、疑似雑音と再生搬送波の追尾を行ない、この簡単
な構成の復調部49を複数個設けて、それぞれ独立して別
の衛星の信号を復調できるようにし、衛星から送られて
来るデータの伝送タイミングを素早く、容易に検出でき
るようにしたものである。
As described above, as is apparent from the first and second embodiments, the demodulator 49 having a simple structure is used, and the pseudo noise and the reproduced carrier wave are tracked with respect to the signal from the satellite in a time division manner. By providing a plurality of demodulation units 49 having the structure so that signals of different satellites can be independently demodulated, the transmission timing of data sent from the satellites can be detected quickly and easily.

なお、以上の説明では第2図の回路は復調部49に1個
づつ含まれるとした場合について説明したが、2個づつ
含まれるようにすることもできる。これによって、回路
規模は増加するが搬送波や疑似雑音符号の追尾性能を高
めることができる。復調部49を2倍にして搬送波または
疑似雑音符号どちらか一方の追尾性能を高める場合、同
一衛星の復調部49について、同じ機能の部分を共用し、
一部回路を削減することもできる。混合器49−1と混合
器49−4は順序を逆にしてもよい。また、疑似雑音と再
生搬送波を予め混合し、この混合した信号と衛星からの
受信信号を混合してもよい。
In the above description, the circuit of FIG. 2 is described as being included in the demodulation unit 49 one by one, but it may be included in two. As a result, although the circuit scale increases, the tracking performance of the carrier wave and the pseudo noise code can be improved. When the demodulation unit 49 is doubled to improve the tracking performance of either the carrier wave or the pseudo noise code, the demodulation unit 49 of the same satellite shares the same function part,
It is also possible to eliminate some circuits. The order of the mixers 49-1 and 49-4 may be reversed. Alternatively, the pseudo noise and the reproduced carrier wave may be mixed in advance, and the mixed signal and the received signal from the satellite may be mixed.

また、疑似雑音と再生搬送波の位相を切り換えるタイ
ミングは、第4図と第6図について説明したが、これに
限定しない。
The timing for switching the phases of the pseudo noise and the reproduced carrier wave has been described with reference to FIGS. 4 and 6, but the timing is not limited to this.

発明の効果 以上のように本発明は復調手段を簡素化し、この簡素
化した復調手段により疑似雑音と再生搬送波の誤差を時
分割で検出し、1復調手段に対し1個の衛星の信号を追
尾するようにし、この簡素化した復調手段を複数個設
け、独立したタイミングによる前記時分割を用いた追尾
を行ない、複数の衛星を同時に追尾することにより、非
常に簡単な構成で、複数の衛星のデータ伝送タイミング
を同時並行して求める事ができる。また素早く複数個の
衛星から電波が発射された時間を決定でき、位置を求め
ることができ、その効果は大きい。
As described above, according to the present invention, the demodulation means is simplified, and the simplified demodulation means detects the pseudo noise and the error of the reproduced carrier in a time division manner, and the signal of one satellite is tracked to one demodulation means. By providing a plurality of such simplified demodulation means, the time division is used for tracking at independent timings, and a plurality of satellites are tracked at the same time. Data transmission timing can be calculated in parallel at the same time. Moreover, the time when radio waves are emitted from a plurality of satellites can be quickly determined, and the position can be obtained, which is a great effect.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の第1の実施例におけるGPS受信機のブ
ロック結線図、第2図は第1図の要部における復調部の
ブロック結線図、第3図は第1図の構成における疑似雑
音信号の相関出力を示す図、第4図は第1図の構成にお
けるタイミング図、第5図はさらに詳細なタイミング
図、第6図は本発明の第2の実施例におけるタイミング
図、第7図は従来のGPS受信機のブロック結線図、第8
図は第7図の要部である復調部のブロック結線図、第9
図は従来の別のGPS受信機のブロック結線図、第10図は
第9図のGPS受信機のタイミング図である。 49……復調部、49−1……混合器、49−4……混合器、
49−8……低帯通過フィルタ、49−12……スイッチ、49
−13……A/D変換器、50……疑似雑音発生器、51……数
値制御発振器。
FIG. 1 is a block connection diagram of a GPS receiver in the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block connection diagram of a demodulation section in a main part of FIG. 1, and FIG. 3 is a pseudo in the configuration of FIG. FIG. 4 is a diagram showing the correlation output of a noise signal, FIG. 4 is a timing diagram in the configuration of FIG. 1, FIG. 5 is a more detailed timing diagram, and FIG. 6 is a timing diagram in the second embodiment of the present invention. The figure shows the block diagram of the conventional GPS receiver, No. 8
FIG. 9 is a block connection diagram of a demodulation unit which is a main part of FIG.
FIG. 10 is a block diagram of another conventional GPS receiver, and FIG. 10 is a timing diagram of the GPS receiver of FIG. 49 ... Demodulator, 49-1 ... Mixer, 49-4 ... Mixer,
49-8 ... Low-pass filter, 49-12 ... Switch, 49
-13 ... A / D converter, 50 ... Pseudo noise generator, 51 ... Numerically controlled oscillator.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】2個以上の衛星の電波にそれぞれ対応する
疑似雑音信号を同時に発生する疑似雑音発生手段と、 前記2個以上の衛星の電波にそれぞれ対応する搬送波を
同時に発生する発振手段と、 複数の衛星の信号を個別に復調するために、前記2個以
上の衛星の電波に、前記疑似雑音発生手段が発生した疑
似雑音発生信号を混合する第1の混合器、前記2個以上
の衛星の電波に、前記発振手段が発生した搬送波を混合
する第2の混合器、前記第1、第2の混合器による最終
出力を濾波するフィルタより構成された複数の復調手段
と、 時分割により前記疑似雑音発生手段が発生する疑似雑音
と前記発振手段が発生する搬送波の位相を切り換え制御
するとともに、この位相切り換え制御タイミングを、各
々の復調手段が受信する各々の衛星のデータ信号の変化
するタイミングに同期して切り換え制御する制御手段と を具備したGPS受信機。
1. Pseudo noise generating means for simultaneously generating pseudo noise signals respectively corresponding to radio waves of two or more satellites, and oscillating means for simultaneously generating carrier waves respectively corresponding to radio waves of the two or more satellites. A first mixer for mixing the pseudo-noise generation signals generated by the pseudo-noise generation means with the radio waves of the two or more satellites to individually demodulate the signals of the plurality of satellites, and the two or more satellites. A second mixer that mixes the carrier wave generated by the oscillating means with the radio wave of 1., a plurality of demodulating means configured by a filter that filters the final output from the first and second mixers, and the demodulating means by time division. The phase of the pseudo noise generated by the pseudo noise generating means and the phase of the carrier wave generated by the oscillating means are switched and controlled, and the phase switching control timing is controlled by the demodulator of each satellite received by the demodulator. GPS receiver and a control unit for switching control in synchronism with the timing of change of the data signal.
【請求項2】疑似雑音発生手段で発生する疑似雑音の位
相を中心位相、進相、遅相に切換え、さらにこの中心位
相において発振手段が発生する搬送波の同相と直交位相
を順次切換えるようにし、疑似雑音の位相が中心位相か
つ搬送波が同相である期間の中央付近を、衛星からのデ
ータ信号が変化するタイミングに同期させるようにする
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のGPS受信
機。
2. The phase of pseudo noise generated by the pseudo noise generating means is switched to a center phase, a lead phase, and a lag phase, and in this center phase, the in-phase and quadrature phase of a carrier wave generated by the oscillating means are sequentially switched. The GPS reception according to claim 1, wherein the vicinity of the center of the period when the phase of the pseudo noise is the central phase and the phase of the carrier wave is in-phase is synchronized with the timing when the data signal from the satellite changes. Machine.
【請求項3】疑似雑音発生手段が発生する疑似雑音の位
相を切換える頻度を、発振手段が発生する搬送波を切換
える頻度に比べ多くなるようにしたことを特徴とする特
許請求の範囲第2項記載のGPS受信機。
3. The method according to claim 2, wherein the frequency of switching the phase of the pseudo noise generated by the pseudo noise generating means is set higher than the frequency of switching the carrier wave generated by the oscillating means. GPS receiver.
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