コード相関方法、コード相関プログラム、入射信号を解読する方法、測位方法、測位プログラム、コード相関装置、および測位装置。
【課題】短遅延マルチパスによる影響を抑圧可能なコード相関器を実現する。
【解決手段】Ｐレプリカコードと、該Ｐレプリカコードを基準にしてチップ間隔ｄ／２のＥ１，Ｌ１レプリカコードと、Ｐレプリカコードを基準にしてチップ間隔ｄのＥ２，Ｌ２レプリカコードと、Ｅ１，Ｌ１，Ｅ２，Ｌ２レプリカコードに対してそれぞれ２ｃｈｉｐ遅延したＶＥ１，ＶＬ１，ＶＥ２，ＶＬ２レプリカコードを生成する。各レプリカコードとＩＦ信号との相関処理を行い、各相関処理結果である相関レベルを出力する。Ｐ相関レベル、Ｅ１相関レベル、Ｌ１相関レベル、Ｅ２相関レベル、Ｌ２相関レベル、ＶＥ１相関レベル、ＶＬ１相関レベル、ＶＥ２相関レベル、ＶＬ２相関レベルを組み合わせて所定の四則演算処理を行うことで、１．０ｃｈｉｐを含む所定区間で位相差検出結果が定常的にゼロとなる位相差検出特性を実現する。
【解決手段】Ｐレプリカコードと、該Ｐレプリカコードを基準にしてチップ間隔ｄ／２のＥ１，Ｌ１レプリカコードと、Ｐレプリカコードを基準にしてチップ間隔ｄのＥ２，Ｌ２レプリカコードと、Ｅ１，Ｌ１，Ｅ２，Ｌ２レプリカコードに対してそれぞれ２ｃｈｉｐ遅延したＶＥ１，ＶＬ１，ＶＥ２，ＶＬ２レプリカコードを生成する。各レプリカコードとＩＦ信号との相関処理を行い、各相関処理結果である相関レベルを出力する。Ｐ相関レベル、Ｅ１相関レベル、Ｌ１相関レベル、Ｅ２相関レベル、Ｌ２相関レベル、ＶＥ１相関レベル、ＶＬ１相関レベル、ＶＥ２相関レベル、ＶＬ２相関レベルを組み合わせて所定の四則演算処理を行うことで、１．０ｃｈｉｐを含む所定区間で位相差検出結果が定常的にゼロとなる位相差検出特性を実現する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、測位信号の拡散コードと、該拡散コードのレプリカコードとのコード相関処理を行うコード相関方法および該コード相関方法を用いた測位方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＧＮＳＳ（Global Navigation SatelliteSystem）を利用した測位装置では、位置、速度などを算出するために擬似距離やその変化量を観測する必要がある。そして、擬似距離等の測定には、測位信号を捕捉して追尾しなければならない。
【０００３】
測位信号のコード追尾方法としては、受信した測位信号の拡散コードと、該拡散コードに基づくレプリカコードとをコード相関処理し、コード位相差を算出する。そして、このコード位相差が無くなるように、レプリカコードの位相を調整していく。
【０００４】
このようなコード追尾処理では、一般に、レプリカコードとして、Ｐｒｏｍｐｔレプリカコード（以下、略して「Ｐレプリカコード」と称する。）、Ｅａｒｌｙレプリカコード（以下、略して「Ｅレプリカコード」と称する。）、Ｌａｔｅレプリカコード（以下、略して「Ｌレプリカコード」と称する。）を用いる。Ｐレプリカコードは、測位信号の拡散コードに対して位相差が無くなるように設定されている。Ｅレプリカコードは、Ｐレプリカコードに対して、所定位相進んだ位相に設定されている。Ｌレプリカコードは、Ｐレプリカコードに対して、所定位相遅れた位相に設定されている。
【０００５】
そして、具体的なコード追尾方法として、例えば特許文献１に示す方法がある。図７は、従来方法で利用する各レプリカコードのコード相関特性を示す。図７で横軸は目的信号（測位信号）の拡散コードに対するコード位相差［ｃｈｉｐ］であり、縦軸はコード相関レベルを表す。
【０００６】
特許文献１の方法では、Ｐレプリカコード（図７の特性９００Ｐ）を中心に、チップ間隔ｄからなる第１Ｅレプリカコード（図７の特性９００Ｅ）と第１Ｌレプリカコード（図７の特性９００Ｌ）を設定する。さらに、Ｐレプリカコードを中心に、チップ間隔２ｄからなる第２Ｅレプリカコード（図７の特性９００ＶＥ）と第２Ｌレプリカコード（図７の特性９００ＶＬ）を設定する。
【０００７】
測位信号の拡散コードと第１Ｅレプリカコードとを相関処理して相関レベルＥｃ１を得る。測位信号の拡散コードと第１Ｌレプリカコードとを相関処理して相関レベルＬｃ１を得る。相関レベルＥｃ１から相関レベルＬｃ１を減算して、第１ＥＬ相関レベルＥＬｃ１を算出する。
【０００８】
測位信号の拡散コードと第２Ｅレプリカコードとを相関処理して相関レベルＥｃ２を得る。測位信号の拡散コードと第２Ｌレプリカコードとを相関処理して相関レベルＬｃ２を得る。相関レベルＥｃ２から相関レベルＬｃ２を減算して、第２ＥＬ相関レベルＥＬｃ２を算出する。
【０００９】
そして、第１ＥＬ相関レベルＥＬｃ１を、第２ＥＬ相関レベルＥＬｃ２を１／２倍した値から減算する。すなわち、ＥＬｃ１−（１／２）＊ＥＬｃ２を算出する。この算出結果をコード追尾のレプリカコードの位相調整や擬似距離算出に利用する。
【００１０】
また、特許文献２の発明および特許文献３の発明も、特許文献１の発明と同様に、複数のレプリカコードを用いて所望の相関レベルが得られるような処理を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】米国特許第５９５３３６７号明細書
【特許文献２】特開２００１−５３６４８号公報
【特許文献３】特開平１１−１４２５０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献１，２，３の方法では、次に示すような同様の問題が生じる。したがって、ここでは、特に特許文献１に付いて示す。図８は特許文献１の方法でコード相関を行った場合のコード位相差検出特性である。図８の横軸は目的信号（測位信号）の拡散コードに対するコード位相差［ｃｈｉｐ］であり、縦軸は上述のＥＬｃ１−（１／２）＊ＥＬｃ２の値である。
【００１３】
図８に示すように、特許文献１の方法を用いると、コード位相差が「０．０ｃｈｉｐ」付近、「±１．０ｃｈｉｐ」付近を除き、常に検出値が理論上「０」となる。したがって、これらの検出値が「０」となる区間は、マルチパスが生じても影響されない不感区間となる。
【００１４】
しかしながら、逆にマルチパスによる相関ピークが±１．０ｃｈｉｐ付近に現れるような場合には、その影響を受けてしまい、コード追尾精度および擬似距離算出精度に大きな影響を与えてしまう。ここで、ＧＰＳ（Global Positioning System）の１５７５．４２ＭＨｚのＬ１波に用いられるＣ／Ａコードの場合、チップレートが１．０２３Ｍｃｐｓであり、＋１ｃｈｉｐとは距離にして２９３ｍとなる。このような短遅延マルチパスは、測位信号を高層建築物等の反射する物体が多く存在する都市部では、起こりやすい。
【００１５】
したがって、本発明の目的は、短遅延マルチパスの影響を抑圧できるコード相関方法を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
この発明は、目的の拡散コードとレプリカコードとのコード位相差を算出するためのコード相関方法に関する。コード相関方法は、コード相関処理工程と、コード位相差算出工程と、を有する。
【００１７】
コード相関処理工程は、ＧＮＳＳ信号の拡散コードと第１のレプリカコード対、第２のレプリカコード対、第３のレプリカコード対、および第４のレプリカコード対の各レプリカコードとを相関処理する。具体的には、コード相関処理工程は、ＧＮＳＳ信号の拡散コードと第１のレプリカコードの各レプリカコードとを相関処理し、第１相関結果を得る。コード相関処理工程は、ＧＮＳＳ信号の拡散コードと第２のレプリカコードの各レプリカコードとを相関処理し、第２相関結果を得る。コード相関処理工程は、ＧＮＳＳ信号の拡散コードと第３のレプリカコードの各レプリカコードとを相関処理し、第３相関結果を得る。コード相関処理工程は、ＧＮＳＳ信号の拡散コードと第４のレプリカコードの各レプリカコードとを相関処理し、第４相関結果を得る。
【００１８】
コード位相差算出部は、第１相関結果、第２相関結果、第３相関結果、および第４相関結果に基づいて、コード位相差検出結果を算出する。
【００１９】
そして、このようなコード相関処理に利用する上述の第１のレプリカコード対、第２のレプリカコード対、第３のレプリカコード対、および第４のレプリカコード対は、以下の特徴を有する。
【００２０】
第１のレプリカコード対は、第１チップ間隔を有する二つのレプリカコードからなる。
【００２１】
第２のレプリカコード対は、第１チップ間隔と異なる第２チップ間隔を有する二つのレプリカコードからなる。
【００２２】
第３のレプリカコード対は、第１のレプリカコード対を構成する二つのレプリカコードに対して、それぞれに所定コード位相差を有する二つのレプリカコードからなる。
【００２３】
第４のレプリカコード対は、第２のレプリカコード対を構成する二つのレプリカコードに対して、それぞれに所定コード位相差を有する二つのレプリカコードからなる。
【００２４】
この方法では、チップ間隔の異なる第１、第２のレプリカコード対と、第１、第２のレプリカコード対のそれぞれに対してコード位相が異なる第３、第４のレプリカコード対とを、組み合わせて用いることで、目的の拡散コードに対するコード相関特性を複数の相関パターンで取得することが可能になる。具体的には、図８のコード特性９００Ｃに示すようなコード位相差が「０ｃｈｉｐ」で相関値がピークとなり、コード位相差の絶対値が大きくなるほど相関値が低下して、コード位相差の絶対値が「１．０ｃｈｉｐ」以上で相関値が「０」になるような特性とは異なる相関特性を算術的に得ることができる。これにより、例えば、後述する図３（Ｃ）に示すようなコード位相差が「＋１．０ｃｈｉｐ」を中間点として線形で低下し続けるような相関特性も設定できる。そして、このような特性により、図３（Ｃ）の特性であれば、図４（Ｃ）に示すように、コード位相差が「＋１．０ｃｈｉｐ」近傍での検出値を「０」として、マルチパスに対する不感区間に設定することが可能になる。
【００２５】
また、この発明のコード相関方法では、上述の所定コード位相差は拡散コードの１．０ｃｈｉｐである。第３のレプリカコード対と第４のレプリカコード対は、第１のレプリカコード対と第２のレプリカコード対に対して遅延している。
【００２６】
この方法では、上述の各レプリカコード対同士の具体的な時間的関係（コード位相差上の関係）を示している。
【００２７】
また、この発明のコード相関方法では、第２チップ間隔は第１チップ間隔よりも広く設定されている。さらに、第１レプリカコード対の二つのレプリカコードとＧＮＳＳ信号の拡散コードとの相関ピークのタイミングは、第２レプリカコード対の二つのレプリカコードとＧＮＳＳ信号の拡散コードとの相関ピークのタイミングの間になるように各レプリカコードが設定されている。コード位相差算出工程は、第１相関結果を第３相関結果で減算した値と、第２相関結果を第４相関結果で減算した値とに基づいて、コード位相差検出結果を算出する。
【００２８】
また、この発明のコード相関方法のコード位相差算出工程では、第１相関結果を第３相関結果で減算した値を所定倍する。コード位相差算出工程では、第２相関結果を第４相関結果で減算した値で、所定倍後の値をさらに減算することで、コード位相差検出結果を算出する。
【００２９】
これらの方法では、上述の所望とする特定の相関特性を得るための具体的設定例を示している。
【００３０】
また、この発明のコード相関方法では、各レプリカコード対のレプリカコードは、ＧＮＳＳ信号の拡散コードに対してコード位相差がゼロになるように設定されたＰｒｏｍｐｔレプリカコードを基準にして、所定コード位相だけ位相が進んだＥａｒｌｙレプリカコードと、所定コード位相だけ位相が遅れたＬａｔｅレプリカコードと、から構成される。
【００３１】
この方法では、上述の各レプリカコード対を構成するレプリカコードの具体的な設定例を示している。
【００３２】
また、この発明のコード相関方法では、各相関結果は、ＧＮＳＳ信号の拡散コードとＥａｒｌｙレプリカコードとの相関値から、ＧＮＳＳ信号の拡散コードとＬａｔｅレプリカコードとの相関値を減算することにより、算出される。
【００３３】
この方法では、上述の各ＥａｒｌｙレプリカコードおよびＬａｔｅレプリカコードを用いた場合の具体的な相関結果の算出方法を示している。
【００３４】
また、この発明は、搬送波を含む入射信号を解読する方法であり、搬送波は、擬似ランダムノイズ（ＰＲＮ）２進コードで暗号化されたものである入射信号を解読する方法において、入射信号のＰＲＮコードに対応するＰＲＮ信号を局部的に発生させ、局部発生したＰＲＮ信号を入射信号と混合させ、局部発生したＰＲＮ信号を入射信号と混合させた結果から、入射信号ＰＲＮコードおよび局部発生ＰＲＮ信号間の相対位相差の関数として大きさをもつ誤差信号を展開することであり、ここで、局部発生したＰＲＮ信号は、（ａ）零の相対位相差に対して、およびプラスおよびマイナス１チップ間との広範囲の相対位相差に対して零であり、そして（ｂ）相対位相差が、前記範囲の中心部分内で零から別の値に変化するにつれて増加するものである誤差信号を展開し、そして、誤差信号が、前記範囲の中心部分内に零でない大きさをもつとき、局部発生したＰＲＮ信号の位相を、誤差信号を零に駆動するように調整することで相対位相差を調整することであり、それにより、入射信号のＰＲＮコードと局部発生したＰＲＮ信号との間の相対位相差を零に駆動する相対位相差を調整することを含む。その上で、前記ＰＲＮ信号は、第１のＰＲＮ信号対、第２のＰＲＮ信号対、第３のＰＲＮ信号対、および第４のＰＲＮ信号対を有し、第１のＰＲＮ信号対は第１チップ間隔を有する二つのＰＲＮ信号からなり、第２のＰＲＮ信号対は第１チップ間隔と異なる第２チップ間隔を有する二つのＰＲＮ信号からなり、第３のＰＲＮ信号対は第１のＰＲＮ信号対を構成する二つのＰＲＮ信号に対してそれぞれに所定コード位相差を有する二つのＰＲＮ信号からなり、第４のＰＲＮ信号対は第２のＰＲＮ信号対を構成する二つのＰＲＮ信号に対して、それぞれに所定コード位相差を有する二つのＰＲＮ信号からなる。
【００３５】
このような搬送波を含む入射信号を解読する方法においても、同様の作用が得られる。
【００３６】
また、この発明は測位方法に関する。この測位方法では、上述のコード相関方法の各工程を含むとともに、航法メッセージ解析工程、擬似距離算出工程、および測位演算工程を有する。航法メッセージ解析工程では、目的の拡散信号に重畳された航法メッセージを解析する。擬似距離算出工程では、コード位相差に基づいてコード擬似距離を算出する。測位演算工程では、航法メッセージとコード擬似距離に基づいて測位を行う。
【００３７】
この方法では、上述のコード相関方法を有する測位方法について示している。そして、上述のように相関特性が改善されたコード相関方法を用いることで、コード追尾精度が向上し、より高精度な測位演算が可能となる。
【発明の効果】
【００３８】
この発明によれば、短遅延マルチパスの影響を抑圧することができ、高精度のコード位相差算出処理が可能になる。これにより、高精度なコード追尾および測位が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施形態１に係るＧＰＳ測位装置１の概略構成を示すブロック図である。
【図２】ＧＰＳ測位装置１の復調部１３のコード追尾処理に関する構成を示すブロック図である。
【図３】コード相関部３２で生成される各レプリカコードのＰＮコードに対するコード相関特性の関係を示す図である。
【図４】ＥＬ相関レベル、ＶＥＬ相関レベルおよびこれらに基づく位相差検出結果のコード位相特性を示す図である。
【図５】実施形態１の構成および処理による擬似距離算出誤差および従来技術（特許文献１）の構成および処理による擬似距離算出誤差のコード位相差特性を示す図である。
【図６】実施形態２に係る復調部１３Ａのコード追尾処理に関する構成を示すブロック図である。
【図７】従来方法で利用する各レプリカコードのコード相関特性を示す。
【図８】特許文献１の方法でコード相関を行った場合のコード位相差検出特性である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
本発明の実施形態１に係るコード相関部および該コード相関部を備えたＧＰＳ測位装置の構成について、図を参照して説明する。なお、本実施形態では、ＧＰＳ測位信号を用いたＧＰＳ測位装置を例に説明するが、他のＧＮＳＳシステムの測位信号を用いた測位装置に対しても、本実施形態のコード相関器の構成および測位装置の構成を適用することができる。
【００４１】
図１は本実施形態のコード相関部３２を備える復調部１３を含むＧＰＳ測位装置１の概略構成を示すブロック図である。
【００４２】
ＧＰＳ測位装置１は、受信アンテナ１１、ダウンコンバータ１２、本発明のコード相関装置を含む復調部１３、航法メッセージ解析部１４、測位演算部１５を備える。
【００４３】
受信アンテナ１１は、ＧＰＳ測位衛星から送信されるＬ１測位信号を受信し、ダウンコンバータ１２へ出力する。ダウンコンバータ１２は、Ｌ１測位信号を所定の中間周波数信号（以下、ＩＦ信号と称する）に変換し、復調部１３へ出力する。
【００４４】
復調部１３は、ＩＦ信号に対してキャリア及びＰＲＮ（Pseudo-rangeRandom Noise）コード（本願の拡散コードに相当する。）の位相追尾を行い、航法メッセージを復調する。復調部１３で得られるキャリア位相差およびコード位相差の観測量は、測位演算部１５へ出力され、また、復調された航法メッセージは、航法メッセージ解析部１４へ出力される。
【００４５】
航法メッセージ解析部１４は、復調部１３からの航法メッセージを解析して、その内容を測位演算部１５に与える。測位演算部１５は、航法メッセージ解析部１４からの航法メッセージの内容と、復調部１３からの観測量に基づいて測位演算を行い、測位装置の位置を算出する。
【００４６】
次に、コード相関部３２を含む復調部１３について、図を参照して、より具体的に説明する。図２は、ＧＰＳ測位装置１の復調部１３のコード追尾処理に関する構成を示すブロック図である。なお、復調部１３のキャリア相関やキャリア追尾に関する処理は、公知の方法によって行われるために、図２では構成を省略し、説明も省略する。また、図３は、本実施形態のコード相関部３２で生成される各レプリカコードのＰＮコードに対するコード相関特性の関係を示す図である。
【００４７】
復調部１３は、コード追尾部３１、復調処理部３５、および擬似距離算出部３６を備える。コード追尾部３１は、コード相関部３２、正規化演算部３３、ループフィルタ３４を備える。
【００４８】
復調処理部３５は、コード相関部３２の相関器３２３Ｐから出力されたＰ相関値に基づいて航法メッセージを復調し、当該復調した航法メッセージを航法メッセージ解析部１４へ出力する。
【００４９】
擬似距離算出部３６は、コード追尾部３１のループフィルタ３４から出力されたコード位相差信号に基づいてコード擬似距離を算出して、測位演算部１５へ出力する。なお、擬似距離算出部３４の処理は、図１に示した測位演算部１５で行ってもよい。この場合は、ループフィルタ３４の出力を測位演算部１５へ出力すればよい。
【００５０】
コード追尾部３１のコード相関部３２は、ＮＣＯ３２０、コード発生器３２１、コードシフタ３２２、相関器３２３Ｐ，３２３Ｅ１，３２３Ｌ１，３２３Ｅ２，３２３Ｌ２，３２３ＶＥ１，３２３ＶＬ１，３２３ＶＥ２，３２３ＶＬ２、レベル検出部３２４Ｅ１，３２４Ｌ１，３２４Ｅ２，３２４Ｌ２，３２４ＶＥ１，３２４ＶＬ１，３２４ＶＥ２，３２４ＶＬ２、および、位相差算出部３７を備える。
【００５１】
ＮＣＯ３２０は、ループフィルタ３４からのコード位相差信号に応じて制御されるクロックレートのＮＣＯクロック信号を発生する。ＮＣＯ３２０は、該ＮＣＯクロック信号をコード発生器３２１へ出力する。
【００５２】
コード発生器３２１は、ＮＣＯクロック信号に基づいて、Ｌ１測位信号に係るＰＮコードのコードレプリカを発生し、該コードレプリカをコードシフタ３３２へ出力する。
【００５３】
コードシフタ３２２は、シフトレジスタ回路からなり、基準コードレプリカとなるＰｒｏｍｐｔレプリカコード（Ｐレプリカコード）とともに、次に示す各レプリカコードを出力する。
【００５４】
コードシフタ３２２は、Ｐレプリカコードに対してチップ間隔ｄ／２［ｃｈｉｐ］（ｄは所定の定数）で位相が進んでいる第１Ｅａｒｌｙレプリカコード（Ｅ１レプリカコードと称する。）と、Ｐレプリカコードに対してチップ間隔ｄ／２［ｃｈｉｐ］で位相が遅延している第１Ｌａｔｅレプリカコード（Ｌ１レプリカコードと称する。）とを出力する。このように、Ｅ１レプリカコードとＬ１レプリカコードは、時間軸上でＰレプリカコードを中心として、チップ間隔ｄ［ｃｈｉｐ］離間したレプリカコードとして出力される。
【００５５】
また、コードシフタ３２２は、Ｐレプリカコードに対してチップ間隔ｄ［ｃｈｉｐ］で位相が進んでいる第２Ｅａｒｌｙレプリカコード（ＶＥ１レプリカコードと称する。）と、Ｐレプリカコードに対してチップ間隔ｄ［ｃｈｉｐ］で位相が遅延している第２Ｌａｔｅレプリカコード（ＶＬ１レプリカコードと称する。）とを出力する。このように、ＶＥ１レプリカコードとＶＬ１レプリカコードは、時間軸上でＰレプリカコードを中心として、チップ間隔２ｄ［ｃｈｉｐ］離間したレプリカコードとして出力される。
【００５６】
これらＰレプリカコード、Ｅ１，ＶＥ１レプリカコード、およびＬ１，ＶＬ１レプリカコードの受信信号（Ｌ１測位信号）のＰＮコードに対する相関特性は、図３（Ａ）の関係になる。
【００５７】
Ｐレプリカコードは、受信信号のＰＮコードに対してコード位相差が０［ｃｈｉｐ］の位置で相関レベルがピーク値Ｐｋとなり、コード位相差が±１．０［ｃｈｉｐ］に近づくにしたがって相関レベルが下がり、コード位相差が１．０［ｃｈｉｐ］以上および−１．０［ｃｈｉｐ］以下では相関レベルが「０」になる。すなわち、図３（Ａ）の特性カーブ９０Ｐｐに示す特性となる。
【００５８】
Ｅ１レプリカコードは、受信信号のＰＮコードに対してコード位相差が０−ｄ／２［ｃｈｉｐ］の位置で相関レベルがピーク値Ｐｋとなり、コード位相差が±１．０−ｄ／２［ｃｈｉｐ］に近づくにしたがって相関レベルが下がり、コード位相差が１．０−ｄ／２［ｃｈｉｐ］以上および−１．０−ｄ／２［ｃｈｉｐ］以下では相関レベルが「０」になる。すなわち、図３（Ａ）の特性カーブ９０Ｅ１に示す特性となる。
【００５９】
Ｌ１レプリカコードは、受信信号のＰＮコードに対してコード位相差が０＋ｄ／２［ｃｈｉｐ］の位置で相関レベルがピーク値Ｐｋとなり、コード位相差が±１．０＋ｄ／２［ｃｈｉｐ］に近づくにしたがって相関レベルが下がり、コード位相差が１．０＋ｄ／２［ｃｈｉｐ］以上および−１．０＋ｄ／２［ｃｈｉｐ］以下では相関レベルが「０」になる。すなわち、図３（Ａ）の特性カーブ９０Ｌ１に示す特性となる。
【００６０】
ＶＥ１レプリカコードは、受信信号のＰＮコードに対してコード位相差が０−ｄ［ｃｈｉｐ］の位置で相関レベルがピーク値Ｐｋとなり、コード位相差が±１．０−ｄ［ｃｈｉｐ］に近づくにしたがって相関レベルが下がり、コード位相差が１．０−ｄ［ｃｈｉｐ］以上および−１．０−ｄ［ｃｈｉｐ］以下では相関レベルが「０」になる。すなわち、図３（Ａ）の特性カーブ９０ＶＥ１に示す特性となる。
【００６１】
ＶＬ１レプリカコードは、受信信号のＰＮコードに対してコード位相差が０＋ｄ［ｃｈｉｐ］の位置で相関レベルがピーク値Ｐｋとなり、コード位相差が±１．０＋ｄ［ｃｈｉｐ］に近づくにしたがって相関レベルが下がり、コード位相差が１．０＋ｄ［ｃｈｉｐ］以上および−１．０＋ｄ［ｃｈｉｐ］以下では相関レベルが「０」になる。すなわち、図３（Ａ）の特性カーブ９０ＶＬ１に示す特性となる。
【００６２】
また、コードシフタ３２２は、Ｅ１レプリカコードに対してチップ間隔２［ｃｈｉｐ］で位相が遅延している第３Ｅａｒｌｙレプリカコード（Ｅ２レプリカコードと称する。）と、Ｅ２レプリカコードに対してチップ間隔ｄ［ｃｈｉｐ］で位相が遅延している第３Ｌａｔｅレプリカコード（Ｌ２レプリカコードと称する。）とを出力する。このように、Ｅ２レプリカコードおよびＬ２レプリカコードは、Ｅ１レプリカコードおよびＬ１レプリカコードに対して、それぞれチップ間隔２［ｃｈｉｐ］分遅延したレプリカコードとして出力される。
【００６３】
また、コードシフタ３２２は、ＶＥ１レプリカコードに対してチップ間隔２［ｃｈｉｐ］で位相が遅延している第４Ｅａｒｌｙレプリカコード（ＶＥ２レプリカコードと称する。）と、ＶＥ２レプリカコードに対してチップ間隔２ｄ［ｃｈｉｐ］で位相が遅延している第４Ｌａｔｅレプリカコード（ＶＬ２レプリカコードと称する。）とを出力する。このように、ＶＥ２レプリカコードおよびＶＬ２レプリカコードは、ＶＥ１レプリカコードおよびＶＬ１レプリカコードに対して、それぞれチップ間隔２［ｃｈｉｐ］分遅延したレプリカコードとして出力される。
【００６４】
これらＥ２，ＶＥ２レプリカコード、およびＬ２，ＶＬ２レプリカコードの受信信号のＰＮコードに対する相関特性は、図３（Ｂ）の関係になる。
【００６５】
Ｅ２レプリカコードは、受信信号のＰＮコードに対してコード位相差が０−（ｄ／２）＋２［ｃｈｉｐ］の位置で相関レベルがピーク値Ｐｋとなり、コード位相差が±１．０−（ｄ／２）＋２［ｃｈｉｐ］に近づくにしたがって相関レベルが下がり、コード位相差が１．０−（ｄ／２）＋２［ｃｈｉｐ］以上および−１．０−（ｄ／２）＋２［ｃｈｉｐ］以下では相関レベルが「０」になる。すなわち、図３（Ｂ）の特性カーブ９０Ｅ２に示す特性となる。
【００６６】
Ｌ２レプリカコードは、受信信号のＰＮコードに対してコード位相差が０＋（ｄ／２）＋２［ｃｈｉｐ］の位置で相関レベルがピーク値Ｐｋとなり、コード位相差が±１．０＋（ｄ／２）＋２［ｃｈｉｐ］に近づくにしたがって相関レベルが下がり、コード位相差が１．０＋（ｄ／２）＋２［ｃｈｉｐ］以上および−１．０＋（ｄ／２）＋２［ｃｈｉｐ］以下では相関レベルが「０」になる。すなわち、図３（Ｂ）の特性カーブ９０Ｌ２に示す特性となる。
【００６７】
ＶＥ２レプリカコードは、受信信号のＰＮコードに対してコード位相差が０−ｄ＋２［ｃｈｉｐ］の位置で相関レベルがピーク値Ｐｋとなり、コード位相差が±１．０−ｄ＋２［ｃｈｉｐ］に近づくにしたがって相関レベルが下がり、コード位相差が１．０−ｄ＋２［ｃｈｉｐ］以上および−１．０−ｄ＋２［ｃｈｉｐ］以下では相関レベルが「０」になる。すなわち、図３（Ｂ）の特性カーブ９０ＶＥ２に示す特性となる。
【００６８】
ＶＬ２レプリカコードは、受信信号のＰＮコードに対してコード位相差が０＋ｄ＋２［ｃｈｉｐ］の位置で相関レベルがピーク値Ｐｋとなり、コード位相差が±１．０＋ｄ＋２［ｃｈｉｐ］に近づくにしたがって相関レベルが下がり、コード位相差が１．０＋ｄ＋２［ｃｈｉｐ］以上および−１．０＋ｄ［ｃｈｉｐ］＋２以下では相関レベルが「０」になる。すなわち、図３（Ｂ）の特性カーブ９０ＶＬ２に示す特性となる。
【００６９】
なお、実際には出力する必要はないが、Ｐレプリカコードに対して２［ｃｈｉｐ］遅延した位相からなるＰｖレプリカコードは、受信信号のＰＮコードに対してコード位相差が２［ｃｈｉｐ］の位置で相関レベルがピーク値Ｐｋとなり、コード位相差が±１．０＋２［ｃｈｉｐ］に近づくにしたがって相関レベルが下がり、コード位相差が１．０＋２［ｃｈｉｐ］以上および−１．０＋２［ｃｈｉｐ］以下では相関レベルが「０」になる。すなわち、図３（Ｂ）の特性カーブ９０Ｐｖに示す特性となる。
【００７０】
このような特性に設定することで、Ｐレプリカコードの相関レベルとＰｖレプリカコードの相関レベルの符号反転値とを合成した特性は、図３（Ｃ）の特性カーブ９０Ｐｕに示す特性となる。具体的には、コード位相差が０．０［ｃｈｉｐ］から２．０［ｃｈｉｐ］まで、線形で相関レベルが低下する特性を得られる。これにより、コード位相差の変化率が１．０［ｃｈｉｐ］を中心とする所定範囲で一定な特性を得られる。
【００７１】
同様に、Ｅ１レプリカコードの相関レベルとＥ２レプリカコードの相関レベルの符号反転値とを合成した特性は、図３（Ｃ）の特性カーブ９０Ｅｕに示す特性となる。図３（Ｃ）に示すように、Ｅ１レプリカコードとＥ２レプリカコードによる特性カーブ９０Ｅｕは、特性カーブ９０Ｐｕに対して、コード位相差として−ｄ／２［ｃｈｉｐ］シフトした特性となる。
【００７２】
また、Ｌ１レプリカコードの相関レベルとＬ２レプリカコードの相関レベルの符号反転値とを合成した特性は、図３（Ｃ）の特性カーブ９０Ｌｕに示す特性となる。図３（Ｃ）に示すように、Ｌ１レプリカコードとＬ２レプリカコードによる特性カーブ９０Ｌｕは、特性カーブ９０Ｐｕに対して、コード位相差として＋ｄ／２［ｃｈｉｐ］シフトした特性となる。
【００７３】
また、ＶＥ１レプリカコードの相関レベルとＶＥ２レプリカコードの相関レベルの符号反転値とを合成した特性は、図３（Ｃ）の特性カーブ９０ＶＥｕに示す特性となる。図３（Ｃ）に示すように、ＶＥ１レプリカコードとＶＥ２レプリカコードによる特性カーブ９０ＶＥｕは、特性カーブ９０Ｐｕに対して、コード位相差として−ｄ［ｃｈｉｐ］シフトした特性となる。
【００７４】
また、ＶＬ１レプリカコードの相関レベルとＶＬ２レプリカコードの相関レベルの符号反転値とを合成した特性は、図３（Ｃ）の特性カーブ９０ＶＬｕに示す特性となる。図３（Ｃ）に示すように、ＶＬ１レプリカコードとＶＬ２レプリカコードによる特性カーブ９０ＶＬｕは、特性カーブ９０Ｐｕに対して、コード位相差として＋ｄ［ｃｈｉｐ］シフトした特性となる。
【００７５】
このような各特性が得られる各レプリカコードは、相関器３２３Ｐ，３２３Ｅ１，３２３Ｌ１，３２３Ｅ２，３２３Ｌ２，３２３ＶＥ１，３２３ＶＬ１，３２３ＶＥ２，３２３ＶＬ２へ入力される。具体的には、Ｐレプリカコードは相関器３２３Ｐに入力される。Ｅ１レプリカコードは相関器３２３Ｅ１に入力され、Ｌ１レプリカコードは相関器３２３Ｌ１に入力される。Ｅ２レプリカコードは相関器３２３Ｅ２に入力され、Ｌ２レプリカコードは相関器３２３Ｌ２に入力される。ＶＥ１レプリカコードは相関器３２３ＶＥ１に入力され、ＶＬ１レプリカコードは相関器３２３ＶＬ１に入力される。ＶＥ２レプリカコードは相関器３２３ＶＥ２に入力され、ＶＬ２レプリカコードは相関器３２３ＶＬ２に入力される。
【００７６】
相関器３２３Ｐは、ＰレプリカコードとＩＦ信号との相関を行い、相関結果であるＰ相関値を復調処理部３５へ出力する。
【００７７】
相関器３２３Ｅ１は、Ｅ１レプリカコードとＩＦ信号との相関を行い、相関結果であるＥ１相関値をレベル検出部３２４Ｅ１へ出力する。レベル検出部３２４Ｅ１は、Ｅ１相関値の絶対値であるＥ１相関レベルを算出し、位相差算出部３７の減算器３７１１へ出力する。
【００７８】
相関器３２３Ｌ１は、Ｌ１レプリカコードとＩＦ信号との相関を行い、相関結果であるＬ１相関値をレベル検出部３２４Ｌ１へ出力する。レベル検出部３２４Ｌ１は、Ｌ１相関値の絶対値であるＬ１相関レベルを算出し、位相差算出部３７の減算器３７１１へ出力する。
【００７９】
相関器３２３Ｅ２は、Ｅ２レプリカコードとＩＦ信号との相関を行い、相関結果であるＥ２相関値をレベル検出部３２４Ｅ２へ出力する。レベル検出部３２４Ｅ２は、Ｅ２相関値の絶対値であるＥ２相関レベルを算出し、位相差算出部３７の減算器３７１２へ出力する。
【００８０】
相関器３２３Ｌ２は、Ｌ２レプリカコードとＩＦ信号との相関を行い、相関結果であるＬ２相関値をレベル検出部３２４Ｌ２へ出力する。レベル検出部３２４Ｌ２は、Ｌ２相関値の絶対値であるＬ２相関レベルを算出し、位相差算出部３７の減算器３７１２へ出力する。
【００８１】
相関器３２３ＶＥ１は、ＶＥ１レプリカコードとＩＦ信号との相関を行い、相関結果であるＶＥ１相関値をレベル検出部３２４ＶＥ１へ出力する。レベル検出部３２４ＶＥ１は、ＶＥ１相関値の絶対値であるＶＥ１相関レベルを算出し、位相差算出部３７の減算器３７１３へ出力する。
【００８２】
相関器３２３ＶＬ１は、ＶＬ１レプリカコードとＩＦ信号との相関を行い、相関結果であるＶＬ１相関値をレベル検出部３２４ＶＬ１へ出力する。レベル検出部３２４ＶＬ１は、ＶＬ１相関値の絶対値であるＶＬ１相関レベルを算出し、位相差算出部３７の減算器３７１３へ出力する。
【００８３】
相関器３２３ＶＥ２は、ＶＥ２レプリカコードとＩＦ信号との相関を行い、相関結果であるＶＥ２相関値をレベル検出部３２４ＶＥ２へ出力する。レベル検出部３２４ＶＥ２は、ＶＥ２相関値の絶対値であるＶＥ２相関レベルを算出し、位相差算出部３７の減算器３７１４へ出力する。
【００８４】
相関器３２３ＶＬ２は、ＶＬ２レプリカコードとＩＦ信号との相関を行い、相関結果であるＶＬ２相関値をレベル検出部３２４ＶＬ２へ出力する。レベル検出部３２４ＶＬ２は、ＶＬ２相関値の絶対値であるＶＬ２相関レベルを算出し、位相差算出部３７の減算器３７１４へ出力する。
【００８５】
位相差算出部３７は、減算器３７１１，３７１２，３７１３，３７１４，３７２１，３７２２，３７４、および定倍部３７３を備える。
【００８６】
減算器３７１１は、Ｅ１相関レベルからＬ１相関レベルを減算することで、ＥＬ１相関レベルを算出する。
【００８７】
減算器３７１２は、Ｅ２相関レベルからＬ２相関レベルを減算することで、ＥＬ２相関レベルを算出する。
【００８８】
減算器３７１３は、ＶＥ１相関レベルからＶＬ１相関レベルを減算することで、ＶＥＬ１相関レベルを算出する。
【００８９】
減算器３７１４は、ＶＥ２相関レベルからＶＬ２相関レベルを減算することで、ＶＥＬ２相関レベルを算出する。
【００９０】
減算器３７２１は、ＥＬ１相関レベルからＥＬ２相関レベルを減算することで、ＥＬ相関レベルを算出する。
【００９１】
減算器３７２２は、ＶＥＬ１相関レベルからＶＥＬ２相関レベルを減算することで、ＶＥＬ相関レベルを算出する。
【００９２】
ここで、各レプリカコード（Ｐ，Ｅ１，Ｅ２，Ｌ１，Ｌ２，ＶＥ１，ＶＥ２，ＶＬ１，ＶＬ２レプリカコード）が上述の図３に示す特性を有することで、減算器３７２１から出力されるＥＬ相関レベルおよび減算器３７２２から出力されるＶＥＬ相関レベルは、図４（Ａ）に示すような特性を有する。図４は、ＥＬ相関レベル、ＶＥＬ相関レベルおよびこれらに基づく位相差検出結果のコード位相特性を示す図である。図４（Ａ）はＥＬ相関レベルおよびＶＥＬ相関レベルのコード位相特性であり、図４（Ｂ）は２倍したＥＬ相関レベルとＶＥＬ相関レベルとのコード位相特性であり、図４（Ｃ）は位相差検出結果のコード位相特性を示す。
【００９３】
ＥＬ相関レベルは、次の式で表すことができる。なお、以下の式では、各相関レベルを、その直前の記号のみ出示している。
【００９４】
ＥＬ＝ＥＬ１−ＥＬ２＝（Ｅ１−Ｌ１）−（Ｅ２−Ｌ２）
＝（Ｅ１−Ｅ２）−（Ｌ１−Ｌ２） ・・・（式１）
このように、ＥＬ相関レベルは、図３（Ｃ）に示したＥ１レプリカコードの相関レベルとＥ２レプリカコード（Ｅ１レプリカコードに対して２［ｃｈｉｐ］位相遅延のレプリカコード）の相関レベルの符号反転値との合成値（Ｅ１−Ｅ２）から、図３（Ｃ）に示したＬ１レプリカコードの相関レベルとＬ２レプリカコード（Ｌ１レプリカコードに対して２［ｃｈｉｐ］位相遅延のレプリカコード）の相関レベルの符号反転値との合成値（Ｌ１−Ｌ２）を減算したもの等価になる。
【００９５】
これにより、ＥＬ相関レベルは、図４（Ａ）の特性カーブ９０ＥＬに示すように、コード位相差が−１．０［ｃｈｉｐ］近傍、０［ｃｈｉｐ］近傍、２．０［ｃｈｉｐ］近傍、および３．０［ｃｈｉｐ］近傍で変化し、他の区間では変化しない特性となる。
【００９６】
ＶＥＬ相関レベルは、次の式で表すことができる。なお、以下の式では、各相関レベルを、その直前の記号のみ出示している。
【００９７】
ＶＥＬ＝ＶＥＬ１−ＶＥＬ２＝（ＶＥ１−ＶＬ１）−（ＶＥ２−ＶＬ２）
＝（ＶＥ１−ＶＥ２）−（ＶＬ１−ＶＬ２） ・・・（式２）
このように、ＶＥＬ相関レベルは、図３（Ｃ）に示したＶＥ１レプリカコードの相関レベルとＶＥ２レプリカコード（ＶＥ１レプリカコードに対して２［ｃｈｉｐ］位相遅延のレプリカコード）の相関レベルの符号反転値との合成値（ＶＥ１−ＶＥ２）から、図３（Ｃ）に示したＶＬ１レプリカコードの相関レベルとＶＬ２レプリカコード（ＶＬ１レプリカコードに対して２［ｃｈｉｐ］位相遅延のレプリカコード）の相関レベルの符号反転値との合成値（ＶＬ１−ＶＬ２）を減算したもの等価になる。
【００９８】
これにより、ＶＥＬ相関レベルは、図４（Ａ）の特性カーブ９０ＶＥＬに示すように、コード位相差が−１．０［ｃｈｉｐ］近傍、０［ｃｈｉｐ］近傍、２．０［ｃｈｉｐ］近傍、および３．０［ｃｈｉｐ］近傍で変化し、他の区間では変化しない特性となる。また、ＶＥＬ相関レベルは、−１．０［ｃｈｉｐ］から３．０［ｃｈｉｐ］における一定レベルの区間では、その値がＥＬ相関レベルの２倍となる。
【００９９】
定倍部３７３は、増幅器等からなり、ＥＬ相関レベルを定倍する処理を行う。具体的に本実施形態では、定倍部３７３は、ＥＬ相関レベルを２倍する処理を行う。これにより、図４（Ｂ）の特性カーブ９２ＥＬに示す特性が得られる。すなわち、ＶＥＬ相関レベルが一定レベルの区間では、当該レベルと同じレベルの特性が得られる。
【０１００】
減算器３７４は、２倍したＥＬ相関レベルからＶＥＬ相関レベルを減算することで、位相差検出結果Ｃｄを出力する。すなわち、次式の演算を行う。
【０１０１】
Ｃｄ＝２＊ＥＬ−ＶＥＬ ・・・（式３）
ここで、上述の図４（Ｂ）に示すように、ＶＥＬ相関レベルは、−１．０［ｃｈｉｐ］から３．０［ｃｈｉｐ］における０（ゼロ）以外のレベルの区間では、その値が、２倍されたＥＬ相関レベルと同じになる。したがって、位相差検出結果は、図４（Ｃ）に示すように、ＶＥＬ相関レベルもしくはＥＬ相関レベルが変化する区間のみで、０（ゼロ）ではない値となり、一定の区間では０（ゼロ）となる。
【０１０２】
より具体的には、図４（Ｃ）に示すように、コード位相差が−１．０［ｃｈｉｐ］を中心とする２ｄ［ｃｈｉｐ］の範囲、０［ｃｈｉｐ］を中心とする２ｄ［ｃｈｉｐ］の範囲、２．０［ｃｈｉｐ］を中心とする２ｄ［ｃｈｉｐ］の範囲、および３．０［ｃｈｉｐ］を中心とする２ｄ［ｃｈｉｐ］の区間以外では、位相差検出結果が常に０（ゼロ）になる。したがって、コード位相差が０［ｃｈｉｐ］および２．０［ｃｈｉｐ］の近傍を除く０．０［ｃｈｉｐ］から２．０［ｃｈｉｐ］までの広い区間で、位相差検出結果が常に０（ゼロ）になる。図５（Ａ）は本実施形態の構成および処理を用いた擬似距離算出誤差のコード位相差特性であり、図５（Ｂ）は従来技術の構成および処理を用いた擬似距離算出誤差のコード位相差特性である。図５に示すように、特許文献１に示したような１．０［ｃｈｉｐ］付近等に相関ピークが現れてしまうマルチパスによる影響を受けない。これにより、このような短距離遅延のマルチパス特性と改善することができる。
【０１０３】
なお、位相差算出部３７の減算器３７４から出力された位相差検出結果は、正規化演算部３３に出力される。正規化演算部３３は、位相差検出結果を正規化してコード位相差を算出し、ループフィルタ３４へ与える。ループフィルタ３４は、コード位相差をフィルタ処理することでコード位相データを生成して、ＮＣＯ３２０および擬似距離算出部３６へ与える。
【０１０４】
以上のように、本実施形態の構成および処理を用いることで、コード位相差が０［ｃｈｉｐ］および２．０［ｃｈｉｐ］の近傍を除く０．０［ｃｈｉｐ］から２．０［ｃｈｉｐ］までの広い区間で、マルチパスに対する不感区間を形成することができる。これにより、これらの区間で生じる短距離遅延マルチパスの影響を抑圧し、マルチパス特性を改善することができる。
【０１０５】
なお、本実施形態の構成および処理では、２．０［ｃｈｉｐ］や３．０［ｃｈｉｐ］の近傍区間でマルチパスの影響を受ける可能性があるが、これらは距離にして５８７ｍ、８７９ｍに相当し、直接波との分離は容易に行うことができるので、問題にはならない。すなわち、本実施形態の構成および処理を用いることで、従来、直接波との分離が難しいもしくは不可能な短遅延マルチパスの影響を抑圧でき、高精度なコード相関を可能にできる。
【０１０６】
また、上述の説明では、具体的な数値を説明していないが、チップ間隔ｄは、０．１［ｃｈｉｐ］程度に設定するとよい。
【０１０７】
また、上述の説明では、Ｅ１，Ｌ１，Ｅ２，Ｌ２レプリカコードと、ＶＥ１，ＶＬ１，ＶＥ２，ＶＬ２レプリカコードとの間隔を２［ｃｈｉｐ］に設定した。しかしながら、当該間隔は、Ｐ，Ｅ１，Ｌ１，Ｅ２，Ｌ２レプリカコードの相関特性に応じて、所望のコード位相差位置近傍で線形のコード相関特性が得られるように、適宜設定すればよい。
【０１０８】
次に、本発明の実施形態２に係るＧＰＳ測位装置の構成について、図を参照して説明する。図６は、実施形態２に係るＧＰＳ測位装置の復調部１３Ａのコード追尾処理に関する構成を示すブロック図である。なお、本実施形態のＧＰＳ測位装置は、復調部１３Ａの構成、より具体的には、コード相関部３２Ａの構成および処理が、実施形態１の構成および処理と異なる。したがって、当該異なる箇所のみを説明し、他の箇所の説明は省略する。
【０１０９】
図６に示すように、コード相関部３２Ａの位相差算出部３７Ａの減算器３７１１Ａには、Ｅ１相関レベルとＥ２相関レベルとが入力される。減算器３７１１Ａは、Ｅ１相関レベルからＥ２相関レベルを減算することで、Ｅ１２相関レベルを算出する。
【０１１０】
減算器３７１２Ａには、Ｌ１相関レベルとＬ２相関レベルとが入力される。減算器３７１２Ａは、Ｌ１相関レベルからＬ２相関レベルを減算することで、Ｌ１２相関レベルを算出する。
【０１１１】
減算器３７１３Ａには、ＶＥ１相関レベルとＶＥ２相関レベルとが入力される。減算器３７１３Ａは、ＶＥ１相関レベルからＶＥ２相関レベルを減算することで、ＶＥ１２相関レベルを算出する。
【０１１２】
減算器３７１４Ａには、ＶＬ１相関レベルとＶＬ２相関レベルとが入力される。減算器３７１４Ａは、ＶＬ１相関レベルからＶＬ２相関レベルを減算することで、ＶＬ１２相関レベルを算出する。
【０１１３】
減算器３７２１Ａは、Ｅ１２相関レベルからＬ１２相関レベルを減算することで、ＥＬ相関レベルを算出する。
【０１１４】
減算器３７２２Ａは、ＶＥ１２相関レベルからＶＬ１２相関レベルを減算することで、ＶＥＬ相関レベルを算出する。
【０１１５】
このような構成であっても、上述の位相差検出結果Ｃｄを算出することができる。
【０１１６】
なお、上述の各実施形態の他に、Ｅ１相関レベル、Ｌ１相関レベル、Ｅ２相関レベル、Ｌ２相関レベル、ＶＥ１相関レベル、ＶＬ１相関レベル、ＶＥ２相関レベル、およびＶＬ２相関レベルから（式３）と同様の算出結果で位相差検出結果Ｃｄが得られれば、他の構成および処理を用いることができる。
【０１１７】
また、上述の説明では、各機能部をブロック化して記載しているが、これの機能部は、それぞれに個別の素子や回路により実現してもよく、上述の処理をプログラム化して記憶しておき、ＣＰＵ等の演算処理部で実行することにより実現してもよい。
【符号の説明】
【０１１８】
１−ＧＰＳ測位装置、１１−受信アンテナ、１２−ダウンコンバータ、１３，１３Ａ−復調部、１４−航法メッセージ解析部、１５−測位演算部、３１，３１Ａ−コード追尾部、３２，３２Ａ−コード相関部、３３−正規化演算部、３４−ループフィルタ、３５−復調処理部、３６−擬似距離算出部、３７，３７Ａ−位相差算出部
【技術分野】
【０００１】
この発明は、測位信号の拡散コードと、該拡散コードのレプリカコードとのコード相関処理を行うコード相関方法および該コード相関方法を用いた測位方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＧＮＳＳ（Global Navigation SatelliteSystem）を利用した測位装置では、位置、速度などを算出するために擬似距離やその変化量を観測する必要がある。そして、擬似距離等の測定には、測位信号を捕捉して追尾しなければならない。
【０００３】
測位信号のコード追尾方法としては、受信した測位信号の拡散コードと、該拡散コードに基づくレプリカコードとをコード相関処理し、コード位相差を算出する。そして、このコード位相差が無くなるように、レプリカコードの位相を調整していく。
【０００４】
このようなコード追尾処理では、一般に、レプリカコードとして、Ｐｒｏｍｐｔレプリカコード（以下、略して「Ｐレプリカコード」と称する。）、Ｅａｒｌｙレプリカコード（以下、略して「Ｅレプリカコード」と称する。）、Ｌａｔｅレプリカコード（以下、略して「Ｌレプリカコード」と称する。）を用いる。Ｐレプリカコードは、測位信号の拡散コードに対して位相差が無くなるように設定されている。Ｅレプリカコードは、Ｐレプリカコードに対して、所定位相進んだ位相に設定されている。Ｌレプリカコードは、Ｐレプリカコードに対して、所定位相遅れた位相に設定されている。
【０００５】
そして、具体的なコード追尾方法として、例えば特許文献１に示す方法がある。図７は、従来方法で利用する各レプリカコードのコード相関特性を示す。図７で横軸は目的信号（測位信号）の拡散コードに対するコード位相差［ｃｈｉｐ］であり、縦軸はコード相関レベルを表す。
【０００６】
特許文献１の方法では、Ｐレプリカコード（図７の特性９００Ｐ）を中心に、チップ間隔ｄからなる第１Ｅレプリカコード（図７の特性９００Ｅ）と第１Ｌレプリカコード（図７の特性９００Ｌ）を設定する。さらに、Ｐレプリカコードを中心に、チップ間隔２ｄからなる第２Ｅレプリカコード（図７の特性９００ＶＥ）と第２Ｌレプリカコード（図７の特性９００ＶＬ）を設定する。
【０００７】
測位信号の拡散コードと第１Ｅレプリカコードとを相関処理して相関レベルＥｃ１を得る。測位信号の拡散コードと第１Ｌレプリカコードとを相関処理して相関レベルＬｃ１を得る。相関レベルＥｃ１から相関レベルＬｃ１を減算して、第１ＥＬ相関レベルＥＬｃ１を算出する。
【０００８】
測位信号の拡散コードと第２Ｅレプリカコードとを相関処理して相関レベルＥｃ２を得る。測位信号の拡散コードと第２Ｌレプリカコードとを相関処理して相関レベルＬｃ２を得る。相関レベルＥｃ２から相関レベルＬｃ２を減算して、第２ＥＬ相関レベルＥＬｃ２を算出する。
【０００９】
そして、第１ＥＬ相関レベルＥＬｃ１を、第２ＥＬ相関レベルＥＬｃ２を１／２倍した値から減算する。すなわち、ＥＬｃ１−（１／２）＊ＥＬｃ２を算出する。この算出結果をコード追尾のレプリカコードの位相調整や擬似距離算出に利用する。
【００１０】
また、特許文献２の発明および特許文献３の発明も、特許文献１の発明と同様に、複数のレプリカコードを用いて所望の相関レベルが得られるような処理を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】米国特許第５９５３３６７号明細書
【特許文献２】特開２００１−５３６４８号公報
【特許文献３】特開平１１−１４２５０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献１，２，３の方法では、次に示すような同様の問題が生じる。したがって、ここでは、特に特許文献１に付いて示す。図８は特許文献１の方法でコード相関を行った場合のコード位相差検出特性である。図８の横軸は目的信号（測位信号）の拡散コードに対するコード位相差［ｃｈｉｐ］であり、縦軸は上述のＥＬｃ１−（１／２）＊ＥＬｃ２の値である。
【００１３】
図８に示すように、特許文献１の方法を用いると、コード位相差が「０．０ｃｈｉｐ」付近、「±１．０ｃｈｉｐ」付近を除き、常に検出値が理論上「０」となる。したがって、これらの検出値が「０」となる区間は、マルチパスが生じても影響されない不感区間となる。
【００１４】
しかしながら、逆にマルチパスによる相関ピークが±１．０ｃｈｉｐ付近に現れるような場合には、その影響を受けてしまい、コード追尾精度および擬似距離算出精度に大きな影響を与えてしまう。ここで、ＧＰＳ（Global Positioning System）の１５７５．４２ＭＨｚのＬ１波に用いられるＣ／Ａコードの場合、チップレートが１．０２３Ｍｃｐｓであり、＋１ｃｈｉｐとは距離にして２９３ｍとなる。このような短遅延マルチパスは、測位信号を高層建築物等の反射する物体が多く存在する都市部では、起こりやすい。
【００１５】
したがって、本発明の目的は、短遅延マルチパスの影響を抑圧できるコード相関方法を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
この発明は、目的の拡散コードとレプリカコードとのコード位相差を算出するためのコード相関方法に関する。コード相関方法は、コード相関処理工程と、コード位相差算出工程と、を有する。
【００１７】
コード相関処理工程は、ＧＮＳＳ信号の拡散コードと第１のレプリカコード対、第２のレプリカコード対、第３のレプリカコード対、および第４のレプリカコード対の各レプリカコードとを相関処理する。具体的には、コード相関処理工程は、ＧＮＳＳ信号の拡散コードと第１のレプリカコードの各レプリカコードとを相関処理し、第１相関結果を得る。コード相関処理工程は、ＧＮＳＳ信号の拡散コードと第２のレプリカコードの各レプリカコードとを相関処理し、第２相関結果を得る。コード相関処理工程は、ＧＮＳＳ信号の拡散コードと第３のレプリカコードの各レプリカコードとを相関処理し、第３相関結果を得る。コード相関処理工程は、ＧＮＳＳ信号の拡散コードと第４のレプリカコードの各レプリカコードとを相関処理し、第４相関結果を得る。
【００１８】
コード位相差算出部は、第１相関結果、第２相関結果、第３相関結果、および第４相関結果に基づいて、コード位相差検出結果を算出する。
【００１９】
そして、このようなコード相関処理に利用する上述の第１のレプリカコード対、第２のレプリカコード対、第３のレプリカコード対、および第４のレプリカコード対は、以下の特徴を有する。
【００２０】
第１のレプリカコード対は、第１チップ間隔を有する二つのレプリカコードからなる。
【００２１】
第２のレプリカコード対は、第１チップ間隔と異なる第２チップ間隔を有する二つのレプリカコードからなる。
【００２２】
第３のレプリカコード対は、第１のレプリカコード対を構成する二つのレプリカコードに対して、それぞれに所定コード位相差を有する二つのレプリカコードからなる。
【００２３】
第４のレプリカコード対は、第２のレプリカコード対を構成する二つのレプリカコードに対して、それぞれに所定コード位相差を有する二つのレプリカコードからなる。
【００２４】
この方法では、チップ間隔の異なる第１、第２のレプリカコード対と、第１、第２のレプリカコード対のそれぞれに対してコード位相が異なる第３、第４のレプリカコード対とを、組み合わせて用いることで、目的の拡散コードに対するコード相関特性を複数の相関パターンで取得することが可能になる。具体的には、図８のコード特性９００Ｃに示すようなコード位相差が「０ｃｈｉｐ」で相関値がピークとなり、コード位相差の絶対値が大きくなるほど相関値が低下して、コード位相差の絶対値が「１．０ｃｈｉｐ」以上で相関値が「０」になるような特性とは異なる相関特性を算術的に得ることができる。これにより、例えば、後述する図３（Ｃ）に示すようなコード位相差が「＋１．０ｃｈｉｐ」を中間点として線形で低下し続けるような相関特性も設定できる。そして、このような特性により、図３（Ｃ）の特性であれば、図４（Ｃ）に示すように、コード位相差が「＋１．０ｃｈｉｐ」近傍での検出値を「０」として、マルチパスに対する不感区間に設定することが可能になる。
【００２５】
また、この発明のコード相関方法では、上述の所定コード位相差は拡散コードの１．０ｃｈｉｐである。第３のレプリカコード対と第４のレプリカコード対は、第１のレプリカコード対と第２のレプリカコード対に対して遅延している。
【００２６】
この方法では、上述の各レプリカコード対同士の具体的な時間的関係（コード位相差上の関係）を示している。
【００２７】
また、この発明のコード相関方法では、第２チップ間隔は第１チップ間隔よりも広く設定されている。さらに、第１レプリカコード対の二つのレプリカコードとＧＮＳＳ信号の拡散コードとの相関ピークのタイミングは、第２レプリカコード対の二つのレプリカコードとＧＮＳＳ信号の拡散コードとの相関ピークのタイミングの間になるように各レプリカコードが設定されている。コード位相差算出工程は、第１相関結果を第３相関結果で減算した値と、第２相関結果を第４相関結果で減算した値とに基づいて、コード位相差検出結果を算出する。
【００２８】
また、この発明のコード相関方法のコード位相差算出工程では、第１相関結果を第３相関結果で減算した値を所定倍する。コード位相差算出工程では、第２相関結果を第４相関結果で減算した値で、所定倍後の値をさらに減算することで、コード位相差検出結果を算出する。
【００２９】
これらの方法では、上述の所望とする特定の相関特性を得るための具体的設定例を示している。
【００３０】
また、この発明のコード相関方法では、各レプリカコード対のレプリカコードは、ＧＮＳＳ信号の拡散コードに対してコード位相差がゼロになるように設定されたＰｒｏｍｐｔレプリカコードを基準にして、所定コード位相だけ位相が進んだＥａｒｌｙレプリカコードと、所定コード位相だけ位相が遅れたＬａｔｅレプリカコードと、から構成される。
【００３１】
この方法では、上述の各レプリカコード対を構成するレプリカコードの具体的な設定例を示している。
【００３２】
また、この発明のコード相関方法では、各相関結果は、ＧＮＳＳ信号の拡散コードとＥａｒｌｙレプリカコードとの相関値から、ＧＮＳＳ信号の拡散コードとＬａｔｅレプリカコードとの相関値を減算することにより、算出される。
【００３３】
この方法では、上述の各ＥａｒｌｙレプリカコードおよびＬａｔｅレプリカコードを用いた場合の具体的な相関結果の算出方法を示している。
【００３４】
また、この発明は、搬送波を含む入射信号を解読する方法であり、搬送波は、擬似ランダムノイズ（ＰＲＮ）２進コードで暗号化されたものである入射信号を解読する方法において、入射信号のＰＲＮコードに対応するＰＲＮ信号を局部的に発生させ、局部発生したＰＲＮ信号を入射信号と混合させ、局部発生したＰＲＮ信号を入射信号と混合させた結果から、入射信号ＰＲＮコードおよび局部発生ＰＲＮ信号間の相対位相差の関数として大きさをもつ誤差信号を展開することであり、ここで、局部発生したＰＲＮ信号は、（ａ）零の相対位相差に対して、およびプラスおよびマイナス１チップ間との広範囲の相対位相差に対して零であり、そして（ｂ）相対位相差が、前記範囲の中心部分内で零から別の値に変化するにつれて増加するものである誤差信号を展開し、そして、誤差信号が、前記範囲の中心部分内に零でない大きさをもつとき、局部発生したＰＲＮ信号の位相を、誤差信号を零に駆動するように調整することで相対位相差を調整することであり、それにより、入射信号のＰＲＮコードと局部発生したＰＲＮ信号との間の相対位相差を零に駆動する相対位相差を調整することを含む。その上で、前記ＰＲＮ信号は、第１のＰＲＮ信号対、第２のＰＲＮ信号対、第３のＰＲＮ信号対、および第４のＰＲＮ信号対を有し、第１のＰＲＮ信号対は第１チップ間隔を有する二つのＰＲＮ信号からなり、第２のＰＲＮ信号対は第１チップ間隔と異なる第２チップ間隔を有する二つのＰＲＮ信号からなり、第３のＰＲＮ信号対は第１のＰＲＮ信号対を構成する二つのＰＲＮ信号に対してそれぞれに所定コード位相差を有する二つのＰＲＮ信号からなり、第４のＰＲＮ信号対は第２のＰＲＮ信号対を構成する二つのＰＲＮ信号に対して、それぞれに所定コード位相差を有する二つのＰＲＮ信号からなる。
【００３５】
このような搬送波を含む入射信号を解読する方法においても、同様の作用が得られる。
【００３６】
また、この発明は測位方法に関する。この測位方法では、上述のコード相関方法の各工程を含むとともに、航法メッセージ解析工程、擬似距離算出工程、および測位演算工程を有する。航法メッセージ解析工程では、目的の拡散信号に重畳された航法メッセージを解析する。擬似距離算出工程では、コード位相差に基づいてコード擬似距離を算出する。測位演算工程では、航法メッセージとコード擬似距離に基づいて測位を行う。
【００３７】
この方法では、上述のコード相関方法を有する測位方法について示している。そして、上述のように相関特性が改善されたコード相関方法を用いることで、コード追尾精度が向上し、より高精度な測位演算が可能となる。
【発明の効果】
【００３８】
この発明によれば、短遅延マルチパスの影響を抑圧することができ、高精度のコード位相差算出処理が可能になる。これにより、高精度なコード追尾および測位が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施形態１に係るＧＰＳ測位装置１の概略構成を示すブロック図である。
【図２】ＧＰＳ測位装置１の復調部１３のコード追尾処理に関する構成を示すブロック図である。
【図３】コード相関部３２で生成される各レプリカコードのＰＮコードに対するコード相関特性の関係を示す図である。
【図４】ＥＬ相関レベル、ＶＥＬ相関レベルおよびこれらに基づく位相差検出結果のコード位相特性を示す図である。
【図５】実施形態１の構成および処理による擬似距離算出誤差および従来技術（特許文献１）の構成および処理による擬似距離算出誤差のコード位相差特性を示す図である。
【図６】実施形態２に係る復調部１３Ａのコード追尾処理に関する構成を示すブロック図である。
【図７】従来方法で利用する各レプリカコードのコード相関特性を示す。
【図８】特許文献１の方法でコード相関を行った場合のコード位相差検出特性である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
本発明の実施形態１に係るコード相関部および該コード相関部を備えたＧＰＳ測位装置の構成について、図を参照して説明する。なお、本実施形態では、ＧＰＳ測位信号を用いたＧＰＳ測位装置を例に説明するが、他のＧＮＳＳシステムの測位信号を用いた測位装置に対しても、本実施形態のコード相関器の構成および測位装置の構成を適用することができる。
【００４１】
図１は本実施形態のコード相関部３２を備える復調部１３を含むＧＰＳ測位装置１の概略構成を示すブロック図である。
【００４２】
ＧＰＳ測位装置１は、受信アンテナ１１、ダウンコンバータ１２、本発明のコード相関装置を含む復調部１３、航法メッセージ解析部１４、測位演算部１５を備える。
【００４３】
受信アンテナ１１は、ＧＰＳ測位衛星から送信されるＬ１測位信号を受信し、ダウンコンバータ１２へ出力する。ダウンコンバータ１２は、Ｌ１測位信号を所定の中間周波数信号（以下、ＩＦ信号と称する）に変換し、復調部１３へ出力する。
【００４４】
復調部１３は、ＩＦ信号に対してキャリア及びＰＲＮ（Pseudo-rangeRandom Noise）コード（本願の拡散コードに相当する。）の位相追尾を行い、航法メッセージを復調する。復調部１３で得られるキャリア位相差およびコード位相差の観測量は、測位演算部１５へ出力され、また、復調された航法メッセージは、航法メッセージ解析部１４へ出力される。
【００４５】
航法メッセージ解析部１４は、復調部１３からの航法メッセージを解析して、その内容を測位演算部１５に与える。測位演算部１５は、航法メッセージ解析部１４からの航法メッセージの内容と、復調部１３からの観測量に基づいて測位演算を行い、測位装置の位置を算出する。
【００４６】
次に、コード相関部３２を含む復調部１３について、図を参照して、より具体的に説明する。図２は、ＧＰＳ測位装置１の復調部１３のコード追尾処理に関する構成を示すブロック図である。なお、復調部１３のキャリア相関やキャリア追尾に関する処理は、公知の方法によって行われるために、図２では構成を省略し、説明も省略する。また、図３は、本実施形態のコード相関部３２で生成される各レプリカコードのＰＮコードに対するコード相関特性の関係を示す図である。
【００４７】
復調部１３は、コード追尾部３１、復調処理部３５、および擬似距離算出部３６を備える。コード追尾部３１は、コード相関部３２、正規化演算部３３、ループフィルタ３４を備える。
【００４８】
復調処理部３５は、コード相関部３２の相関器３２３Ｐから出力されたＰ相関値に基づいて航法メッセージを復調し、当該復調した航法メッセージを航法メッセージ解析部１４へ出力する。
【００４９】
擬似距離算出部３６は、コード追尾部３１のループフィルタ３４から出力されたコード位相差信号に基づいてコード擬似距離を算出して、測位演算部１５へ出力する。なお、擬似距離算出部３４の処理は、図１に示した測位演算部１５で行ってもよい。この場合は、ループフィルタ３４の出力を測位演算部１５へ出力すればよい。
【００５０】
コード追尾部３１のコード相関部３２は、ＮＣＯ３２０、コード発生器３２１、コードシフタ３２２、相関器３２３Ｐ，３２３Ｅ１，３２３Ｌ１，３２３Ｅ２，３２３Ｌ２，３２３ＶＥ１，３２３ＶＬ１，３２３ＶＥ２，３２３ＶＬ２、レベル検出部３２４Ｅ１，３２４Ｌ１，３２４Ｅ２，３２４Ｌ２，３２４ＶＥ１，３２４ＶＬ１，３２４ＶＥ２，３２４ＶＬ２、および、位相差算出部３７を備える。
【００５１】
ＮＣＯ３２０は、ループフィルタ３４からのコード位相差信号に応じて制御されるクロックレートのＮＣＯクロック信号を発生する。ＮＣＯ３２０は、該ＮＣＯクロック信号をコード発生器３２１へ出力する。
【００５２】
コード発生器３２１は、ＮＣＯクロック信号に基づいて、Ｌ１測位信号に係るＰＮコードのコードレプリカを発生し、該コードレプリカをコードシフタ３３２へ出力する。
【００５３】
コードシフタ３２２は、シフトレジスタ回路からなり、基準コードレプリカとなるＰｒｏｍｐｔレプリカコード（Ｐレプリカコード）とともに、次に示す各レプリカコードを出力する。
【００５４】
コードシフタ３２２は、Ｐレプリカコードに対してチップ間隔ｄ／２［ｃｈｉｐ］（ｄは所定の定数）で位相が進んでいる第１Ｅａｒｌｙレプリカコード（Ｅ１レプリカコードと称する。）と、Ｐレプリカコードに対してチップ間隔ｄ／２［ｃｈｉｐ］で位相が遅延している第１Ｌａｔｅレプリカコード（Ｌ１レプリカコードと称する。）とを出力する。このように、Ｅ１レプリカコードとＬ１レプリカコードは、時間軸上でＰレプリカコードを中心として、チップ間隔ｄ［ｃｈｉｐ］離間したレプリカコードとして出力される。
【００５５】
また、コードシフタ３２２は、Ｐレプリカコードに対してチップ間隔ｄ［ｃｈｉｐ］で位相が進んでいる第２Ｅａｒｌｙレプリカコード（ＶＥ１レプリカコードと称する。）と、Ｐレプリカコードに対してチップ間隔ｄ［ｃｈｉｐ］で位相が遅延している第２Ｌａｔｅレプリカコード（ＶＬ１レプリカコードと称する。）とを出力する。このように、ＶＥ１レプリカコードとＶＬ１レプリカコードは、時間軸上でＰレプリカコードを中心として、チップ間隔２ｄ［ｃｈｉｐ］離間したレプリカコードとして出力される。
【００５６】
これらＰレプリカコード、Ｅ１，ＶＥ１レプリカコード、およびＬ１，ＶＬ１レプリカコードの受信信号（Ｌ１測位信号）のＰＮコードに対する相関特性は、図３（Ａ）の関係になる。
【００５７】
Ｐレプリカコードは、受信信号のＰＮコードに対してコード位相差が０［ｃｈｉｐ］の位置で相関レベルがピーク値Ｐｋとなり、コード位相差が±１．０［ｃｈｉｐ］に近づくにしたがって相関レベルが下がり、コード位相差が１．０［ｃｈｉｐ］以上および−１．０［ｃｈｉｐ］以下では相関レベルが「０」になる。すなわち、図３（Ａ）の特性カーブ９０Ｐｐに示す特性となる。
【００５８】
Ｅ１レプリカコードは、受信信号のＰＮコードに対してコード位相差が０−ｄ／２［ｃｈｉｐ］の位置で相関レベルがピーク値Ｐｋとなり、コード位相差が±１．０−ｄ／２［ｃｈｉｐ］に近づくにしたがって相関レベルが下がり、コード位相差が１．０−ｄ／２［ｃｈｉｐ］以上および−１．０−ｄ／２［ｃｈｉｐ］以下では相関レベルが「０」になる。すなわち、図３（Ａ）の特性カーブ９０Ｅ１に示す特性となる。
【００５９】
Ｌ１レプリカコードは、受信信号のＰＮコードに対してコード位相差が０＋ｄ／２［ｃｈｉｐ］の位置で相関レベルがピーク値Ｐｋとなり、コード位相差が±１．０＋ｄ／２［ｃｈｉｐ］に近づくにしたがって相関レベルが下がり、コード位相差が１．０＋ｄ／２［ｃｈｉｐ］以上および−１．０＋ｄ／２［ｃｈｉｐ］以下では相関レベルが「０」になる。すなわち、図３（Ａ）の特性カーブ９０Ｌ１に示す特性となる。
【００６０】
ＶＥ１レプリカコードは、受信信号のＰＮコードに対してコード位相差が０−ｄ［ｃｈｉｐ］の位置で相関レベルがピーク値Ｐｋとなり、コード位相差が±１．０−ｄ［ｃｈｉｐ］に近づくにしたがって相関レベルが下がり、コード位相差が１．０−ｄ［ｃｈｉｐ］以上および−１．０−ｄ［ｃｈｉｐ］以下では相関レベルが「０」になる。すなわち、図３（Ａ）の特性カーブ９０ＶＥ１に示す特性となる。
【００６１】
ＶＬ１レプリカコードは、受信信号のＰＮコードに対してコード位相差が０＋ｄ［ｃｈｉｐ］の位置で相関レベルがピーク値Ｐｋとなり、コード位相差が±１．０＋ｄ［ｃｈｉｐ］に近づくにしたがって相関レベルが下がり、コード位相差が１．０＋ｄ［ｃｈｉｐ］以上および−１．０＋ｄ［ｃｈｉｐ］以下では相関レベルが「０」になる。すなわち、図３（Ａ）の特性カーブ９０ＶＬ１に示す特性となる。
【００６２】
また、コードシフタ３２２は、Ｅ１レプリカコードに対してチップ間隔２［ｃｈｉｐ］で位相が遅延している第３Ｅａｒｌｙレプリカコード（Ｅ２レプリカコードと称する。）と、Ｅ２レプリカコードに対してチップ間隔ｄ［ｃｈｉｐ］で位相が遅延している第３Ｌａｔｅレプリカコード（Ｌ２レプリカコードと称する。）とを出力する。このように、Ｅ２レプリカコードおよびＬ２レプリカコードは、Ｅ１レプリカコードおよびＬ１レプリカコードに対して、それぞれチップ間隔２［ｃｈｉｐ］分遅延したレプリカコードとして出力される。
【００６３】
また、コードシフタ３２２は、ＶＥ１レプリカコードに対してチップ間隔２［ｃｈｉｐ］で位相が遅延している第４Ｅａｒｌｙレプリカコード（ＶＥ２レプリカコードと称する。）と、ＶＥ２レプリカコードに対してチップ間隔２ｄ［ｃｈｉｐ］で位相が遅延している第４Ｌａｔｅレプリカコード（ＶＬ２レプリカコードと称する。）とを出力する。このように、ＶＥ２レプリカコードおよびＶＬ２レプリカコードは、ＶＥ１レプリカコードおよびＶＬ１レプリカコードに対して、それぞれチップ間隔２［ｃｈｉｐ］分遅延したレプリカコードとして出力される。
【００６４】
これらＥ２，ＶＥ２レプリカコード、およびＬ２，ＶＬ２レプリカコードの受信信号のＰＮコードに対する相関特性は、図３（Ｂ）の関係になる。
【００６５】
Ｅ２レプリカコードは、受信信号のＰＮコードに対してコード位相差が０−（ｄ／２）＋２［ｃｈｉｐ］の位置で相関レベルがピーク値Ｐｋとなり、コード位相差が±１．０−（ｄ／２）＋２［ｃｈｉｐ］に近づくにしたがって相関レベルが下がり、コード位相差が１．０−（ｄ／２）＋２［ｃｈｉｐ］以上および−１．０−（ｄ／２）＋２［ｃｈｉｐ］以下では相関レベルが「０」になる。すなわち、図３（Ｂ）の特性カーブ９０Ｅ２に示す特性となる。
【００６６】
Ｌ２レプリカコードは、受信信号のＰＮコードに対してコード位相差が０＋（ｄ／２）＋２［ｃｈｉｐ］の位置で相関レベルがピーク値Ｐｋとなり、コード位相差が±１．０＋（ｄ／２）＋２［ｃｈｉｐ］に近づくにしたがって相関レベルが下がり、コード位相差が１．０＋（ｄ／２）＋２［ｃｈｉｐ］以上および−１．０＋（ｄ／２）＋２［ｃｈｉｐ］以下では相関レベルが「０」になる。すなわち、図３（Ｂ）の特性カーブ９０Ｌ２に示す特性となる。
【００６７】
ＶＥ２レプリカコードは、受信信号のＰＮコードに対してコード位相差が０−ｄ＋２［ｃｈｉｐ］の位置で相関レベルがピーク値Ｐｋとなり、コード位相差が±１．０−ｄ＋２［ｃｈｉｐ］に近づくにしたがって相関レベルが下がり、コード位相差が１．０−ｄ＋２［ｃｈｉｐ］以上および−１．０−ｄ＋２［ｃｈｉｐ］以下では相関レベルが「０」になる。すなわち、図３（Ｂ）の特性カーブ９０ＶＥ２に示す特性となる。
【００６８】
ＶＬ２レプリカコードは、受信信号のＰＮコードに対してコード位相差が０＋ｄ＋２［ｃｈｉｐ］の位置で相関レベルがピーク値Ｐｋとなり、コード位相差が±１．０＋ｄ＋２［ｃｈｉｐ］に近づくにしたがって相関レベルが下がり、コード位相差が１．０＋ｄ＋２［ｃｈｉｐ］以上および−１．０＋ｄ［ｃｈｉｐ］＋２以下では相関レベルが「０」になる。すなわち、図３（Ｂ）の特性カーブ９０ＶＬ２に示す特性となる。
【００６９】
なお、実際には出力する必要はないが、Ｐレプリカコードに対して２［ｃｈｉｐ］遅延した位相からなるＰｖレプリカコードは、受信信号のＰＮコードに対してコード位相差が２［ｃｈｉｐ］の位置で相関レベルがピーク値Ｐｋとなり、コード位相差が±１．０＋２［ｃｈｉｐ］に近づくにしたがって相関レベルが下がり、コード位相差が１．０＋２［ｃｈｉｐ］以上および−１．０＋２［ｃｈｉｐ］以下では相関レベルが「０」になる。すなわち、図３（Ｂ）の特性カーブ９０Ｐｖに示す特性となる。
【００７０】
このような特性に設定することで、Ｐレプリカコードの相関レベルとＰｖレプリカコードの相関レベルの符号反転値とを合成した特性は、図３（Ｃ）の特性カーブ９０Ｐｕに示す特性となる。具体的には、コード位相差が０．０［ｃｈｉｐ］から２．０［ｃｈｉｐ］まで、線形で相関レベルが低下する特性を得られる。これにより、コード位相差の変化率が１．０［ｃｈｉｐ］を中心とする所定範囲で一定な特性を得られる。
【００７１】
同様に、Ｅ１レプリカコードの相関レベルとＥ２レプリカコードの相関レベルの符号反転値とを合成した特性は、図３（Ｃ）の特性カーブ９０Ｅｕに示す特性となる。図３（Ｃ）に示すように、Ｅ１レプリカコードとＥ２レプリカコードによる特性カーブ９０Ｅｕは、特性カーブ９０Ｐｕに対して、コード位相差として−ｄ／２［ｃｈｉｐ］シフトした特性となる。
【００７２】
また、Ｌ１レプリカコードの相関レベルとＬ２レプリカコードの相関レベルの符号反転値とを合成した特性は、図３（Ｃ）の特性カーブ９０Ｌｕに示す特性となる。図３（Ｃ）に示すように、Ｌ１レプリカコードとＬ２レプリカコードによる特性カーブ９０Ｌｕは、特性カーブ９０Ｐｕに対して、コード位相差として＋ｄ／２［ｃｈｉｐ］シフトした特性となる。
【００７３】
また、ＶＥ１レプリカコードの相関レベルとＶＥ２レプリカコードの相関レベルの符号反転値とを合成した特性は、図３（Ｃ）の特性カーブ９０ＶＥｕに示す特性となる。図３（Ｃ）に示すように、ＶＥ１レプリカコードとＶＥ２レプリカコードによる特性カーブ９０ＶＥｕは、特性カーブ９０Ｐｕに対して、コード位相差として−ｄ［ｃｈｉｐ］シフトした特性となる。
【００７４】
また、ＶＬ１レプリカコードの相関レベルとＶＬ２レプリカコードの相関レベルの符号反転値とを合成した特性は、図３（Ｃ）の特性カーブ９０ＶＬｕに示す特性となる。図３（Ｃ）に示すように、ＶＬ１レプリカコードとＶＬ２レプリカコードによる特性カーブ９０ＶＬｕは、特性カーブ９０Ｐｕに対して、コード位相差として＋ｄ［ｃｈｉｐ］シフトした特性となる。
【００７５】
このような各特性が得られる各レプリカコードは、相関器３２３Ｐ，３２３Ｅ１，３２３Ｌ１，３２３Ｅ２，３２３Ｌ２，３２３ＶＥ１，３２３ＶＬ１，３２３ＶＥ２，３２３ＶＬ２へ入力される。具体的には、Ｐレプリカコードは相関器３２３Ｐに入力される。Ｅ１レプリカコードは相関器３２３Ｅ１に入力され、Ｌ１レプリカコードは相関器３２３Ｌ１に入力される。Ｅ２レプリカコードは相関器３２３Ｅ２に入力され、Ｌ２レプリカコードは相関器３２３Ｌ２に入力される。ＶＥ１レプリカコードは相関器３２３ＶＥ１に入力され、ＶＬ１レプリカコードは相関器３２３ＶＬ１に入力される。ＶＥ２レプリカコードは相関器３２３ＶＥ２に入力され、ＶＬ２レプリカコードは相関器３２３ＶＬ２に入力される。
【００７６】
相関器３２３Ｐは、ＰレプリカコードとＩＦ信号との相関を行い、相関結果であるＰ相関値を復調処理部３５へ出力する。
【００７７】
相関器３２３Ｅ１は、Ｅ１レプリカコードとＩＦ信号との相関を行い、相関結果であるＥ１相関値をレベル検出部３２４Ｅ１へ出力する。レベル検出部３２４Ｅ１は、Ｅ１相関値の絶対値であるＥ１相関レベルを算出し、位相差算出部３７の減算器３７１１へ出力する。
【００７８】
相関器３２３Ｌ１は、Ｌ１レプリカコードとＩＦ信号との相関を行い、相関結果であるＬ１相関値をレベル検出部３２４Ｌ１へ出力する。レベル検出部３２４Ｌ１は、Ｌ１相関値の絶対値であるＬ１相関レベルを算出し、位相差算出部３７の減算器３７１１へ出力する。
【００７９】
相関器３２３Ｅ２は、Ｅ２レプリカコードとＩＦ信号との相関を行い、相関結果であるＥ２相関値をレベル検出部３２４Ｅ２へ出力する。レベル検出部３２４Ｅ２は、Ｅ２相関値の絶対値であるＥ２相関レベルを算出し、位相差算出部３７の減算器３７１２へ出力する。
【００８０】
相関器３２３Ｌ２は、Ｌ２レプリカコードとＩＦ信号との相関を行い、相関結果であるＬ２相関値をレベル検出部３２４Ｌ２へ出力する。レベル検出部３２４Ｌ２は、Ｌ２相関値の絶対値であるＬ２相関レベルを算出し、位相差算出部３７の減算器３７１２へ出力する。
【００８１】
相関器３２３ＶＥ１は、ＶＥ１レプリカコードとＩＦ信号との相関を行い、相関結果であるＶＥ１相関値をレベル検出部３２４ＶＥ１へ出力する。レベル検出部３２４ＶＥ１は、ＶＥ１相関値の絶対値であるＶＥ１相関レベルを算出し、位相差算出部３７の減算器３７１３へ出力する。
【００８２】
相関器３２３ＶＬ１は、ＶＬ１レプリカコードとＩＦ信号との相関を行い、相関結果であるＶＬ１相関値をレベル検出部３２４ＶＬ１へ出力する。レベル検出部３２４ＶＬ１は、ＶＬ１相関値の絶対値であるＶＬ１相関レベルを算出し、位相差算出部３７の減算器３７１３へ出力する。
【００８３】
相関器３２３ＶＥ２は、ＶＥ２レプリカコードとＩＦ信号との相関を行い、相関結果であるＶＥ２相関値をレベル検出部３２４ＶＥ２へ出力する。レベル検出部３２４ＶＥ２は、ＶＥ２相関値の絶対値であるＶＥ２相関レベルを算出し、位相差算出部３７の減算器３７１４へ出力する。
【００８４】
相関器３２３ＶＬ２は、ＶＬ２レプリカコードとＩＦ信号との相関を行い、相関結果であるＶＬ２相関値をレベル検出部３２４ＶＬ２へ出力する。レベル検出部３２４ＶＬ２は、ＶＬ２相関値の絶対値であるＶＬ２相関レベルを算出し、位相差算出部３７の減算器３７１４へ出力する。
【００８５】
位相差算出部３７は、減算器３７１１，３７１２，３７１３，３７１４，３７２１，３７２２，３７４、および定倍部３７３を備える。
【００８６】
減算器３７１１は、Ｅ１相関レベルからＬ１相関レベルを減算することで、ＥＬ１相関レベルを算出する。
【００８７】
減算器３７１２は、Ｅ２相関レベルからＬ２相関レベルを減算することで、ＥＬ２相関レベルを算出する。
【００８８】
減算器３７１３は、ＶＥ１相関レベルからＶＬ１相関レベルを減算することで、ＶＥＬ１相関レベルを算出する。
【００８９】
減算器３７１４は、ＶＥ２相関レベルからＶＬ２相関レベルを減算することで、ＶＥＬ２相関レベルを算出する。
【００９０】
減算器３７２１は、ＥＬ１相関レベルからＥＬ２相関レベルを減算することで、ＥＬ相関レベルを算出する。
【００９１】
減算器３７２２は、ＶＥＬ１相関レベルからＶＥＬ２相関レベルを減算することで、ＶＥＬ相関レベルを算出する。
【００９２】
ここで、各レプリカコード（Ｐ，Ｅ１，Ｅ２，Ｌ１，Ｌ２，ＶＥ１，ＶＥ２，ＶＬ１，ＶＬ２レプリカコード）が上述の図３に示す特性を有することで、減算器３７２１から出力されるＥＬ相関レベルおよび減算器３７２２から出力されるＶＥＬ相関レベルは、図４（Ａ）に示すような特性を有する。図４は、ＥＬ相関レベル、ＶＥＬ相関レベルおよびこれらに基づく位相差検出結果のコード位相特性を示す図である。図４（Ａ）はＥＬ相関レベルおよびＶＥＬ相関レベルのコード位相特性であり、図４（Ｂ）は２倍したＥＬ相関レベルとＶＥＬ相関レベルとのコード位相特性であり、図４（Ｃ）は位相差検出結果のコード位相特性を示す。
【００９３】
ＥＬ相関レベルは、次の式で表すことができる。なお、以下の式では、各相関レベルを、その直前の記号のみ出示している。
【００９４】
ＥＬ＝ＥＬ１−ＥＬ２＝（Ｅ１−Ｌ１）−（Ｅ２−Ｌ２）
＝（Ｅ１−Ｅ２）−（Ｌ１−Ｌ２） ・・・（式１）
このように、ＥＬ相関レベルは、図３（Ｃ）に示したＥ１レプリカコードの相関レベルとＥ２レプリカコード（Ｅ１レプリカコードに対して２［ｃｈｉｐ］位相遅延のレプリカコード）の相関レベルの符号反転値との合成値（Ｅ１−Ｅ２）から、図３（Ｃ）に示したＬ１レプリカコードの相関レベルとＬ２レプリカコード（Ｌ１レプリカコードに対して２［ｃｈｉｐ］位相遅延のレプリカコード）の相関レベルの符号反転値との合成値（Ｌ１−Ｌ２）を減算したもの等価になる。
【００９５】
これにより、ＥＬ相関レベルは、図４（Ａ）の特性カーブ９０ＥＬに示すように、コード位相差が−１．０［ｃｈｉｐ］近傍、０［ｃｈｉｐ］近傍、２．０［ｃｈｉｐ］近傍、および３．０［ｃｈｉｐ］近傍で変化し、他の区間では変化しない特性となる。
【００９６】
ＶＥＬ相関レベルは、次の式で表すことができる。なお、以下の式では、各相関レベルを、その直前の記号のみ出示している。
【００９７】
ＶＥＬ＝ＶＥＬ１−ＶＥＬ２＝（ＶＥ１−ＶＬ１）−（ＶＥ２−ＶＬ２）
＝（ＶＥ１−ＶＥ２）−（ＶＬ１−ＶＬ２） ・・・（式２）
このように、ＶＥＬ相関レベルは、図３（Ｃ）に示したＶＥ１レプリカコードの相関レベルとＶＥ２レプリカコード（ＶＥ１レプリカコードに対して２［ｃｈｉｐ］位相遅延のレプリカコード）の相関レベルの符号反転値との合成値（ＶＥ１−ＶＥ２）から、図３（Ｃ）に示したＶＬ１レプリカコードの相関レベルとＶＬ２レプリカコード（ＶＬ１レプリカコードに対して２［ｃｈｉｐ］位相遅延のレプリカコード）の相関レベルの符号反転値との合成値（ＶＬ１−ＶＬ２）を減算したもの等価になる。
【００９８】
これにより、ＶＥＬ相関レベルは、図４（Ａ）の特性カーブ９０ＶＥＬに示すように、コード位相差が−１．０［ｃｈｉｐ］近傍、０［ｃｈｉｐ］近傍、２．０［ｃｈｉｐ］近傍、および３．０［ｃｈｉｐ］近傍で変化し、他の区間では変化しない特性となる。また、ＶＥＬ相関レベルは、−１．０［ｃｈｉｐ］から３．０［ｃｈｉｐ］における一定レベルの区間では、その値がＥＬ相関レベルの２倍となる。
【００９９】
定倍部３７３は、増幅器等からなり、ＥＬ相関レベルを定倍する処理を行う。具体的に本実施形態では、定倍部３７３は、ＥＬ相関レベルを２倍する処理を行う。これにより、図４（Ｂ）の特性カーブ９２ＥＬに示す特性が得られる。すなわち、ＶＥＬ相関レベルが一定レベルの区間では、当該レベルと同じレベルの特性が得られる。
【０１００】
減算器３７４は、２倍したＥＬ相関レベルからＶＥＬ相関レベルを減算することで、位相差検出結果Ｃｄを出力する。すなわち、次式の演算を行う。
【０１０１】
Ｃｄ＝２＊ＥＬ−ＶＥＬ ・・・（式３）
ここで、上述の図４（Ｂ）に示すように、ＶＥＬ相関レベルは、−１．０［ｃｈｉｐ］から３．０［ｃｈｉｐ］における０（ゼロ）以外のレベルの区間では、その値が、２倍されたＥＬ相関レベルと同じになる。したがって、位相差検出結果は、図４（Ｃ）に示すように、ＶＥＬ相関レベルもしくはＥＬ相関レベルが変化する区間のみで、０（ゼロ）ではない値となり、一定の区間では０（ゼロ）となる。
【０１０２】
より具体的には、図４（Ｃ）に示すように、コード位相差が−１．０［ｃｈｉｐ］を中心とする２ｄ［ｃｈｉｐ］の範囲、０［ｃｈｉｐ］を中心とする２ｄ［ｃｈｉｐ］の範囲、２．０［ｃｈｉｐ］を中心とする２ｄ［ｃｈｉｐ］の範囲、および３．０［ｃｈｉｐ］を中心とする２ｄ［ｃｈｉｐ］の区間以外では、位相差検出結果が常に０（ゼロ）になる。したがって、コード位相差が０［ｃｈｉｐ］および２．０［ｃｈｉｐ］の近傍を除く０．０［ｃｈｉｐ］から２．０［ｃｈｉｐ］までの広い区間で、位相差検出結果が常に０（ゼロ）になる。図５（Ａ）は本実施形態の構成および処理を用いた擬似距離算出誤差のコード位相差特性であり、図５（Ｂ）は従来技術の構成および処理を用いた擬似距離算出誤差のコード位相差特性である。図５に示すように、特許文献１に示したような１．０［ｃｈｉｐ］付近等に相関ピークが現れてしまうマルチパスによる影響を受けない。これにより、このような短距離遅延のマルチパス特性と改善することができる。
【０１０３】
なお、位相差算出部３７の減算器３７４から出力された位相差検出結果は、正規化演算部３３に出力される。正規化演算部３３は、位相差検出結果を正規化してコード位相差を算出し、ループフィルタ３４へ与える。ループフィルタ３４は、コード位相差をフィルタ処理することでコード位相データを生成して、ＮＣＯ３２０および擬似距離算出部３６へ与える。
【０１０４】
以上のように、本実施形態の構成および処理を用いることで、コード位相差が０［ｃｈｉｐ］および２．０［ｃｈｉｐ］の近傍を除く０．０［ｃｈｉｐ］から２．０［ｃｈｉｐ］までの広い区間で、マルチパスに対する不感区間を形成することができる。これにより、これらの区間で生じる短距離遅延マルチパスの影響を抑圧し、マルチパス特性を改善することができる。
【０１０５】
なお、本実施形態の構成および処理では、２．０［ｃｈｉｐ］や３．０［ｃｈｉｐ］の近傍区間でマルチパスの影響を受ける可能性があるが、これらは距離にして５８７ｍ、８７９ｍに相当し、直接波との分離は容易に行うことができるので、問題にはならない。すなわち、本実施形態の構成および処理を用いることで、従来、直接波との分離が難しいもしくは不可能な短遅延マルチパスの影響を抑圧でき、高精度なコード相関を可能にできる。
【０１０６】
また、上述の説明では、具体的な数値を説明していないが、チップ間隔ｄは、０．１［ｃｈｉｐ］程度に設定するとよい。
【０１０７】
また、上述の説明では、Ｅ１，Ｌ１，Ｅ２，Ｌ２レプリカコードと、ＶＥ１，ＶＬ１，ＶＥ２，ＶＬ２レプリカコードとの間隔を２［ｃｈｉｐ］に設定した。しかしながら、当該間隔は、Ｐ，Ｅ１，Ｌ１，Ｅ２，Ｌ２レプリカコードの相関特性に応じて、所望のコード位相差位置近傍で線形のコード相関特性が得られるように、適宜設定すればよい。
【０１０８】
次に、本発明の実施形態２に係るＧＰＳ測位装置の構成について、図を参照して説明する。図６は、実施形態２に係るＧＰＳ測位装置の復調部１３Ａのコード追尾処理に関する構成を示すブロック図である。なお、本実施形態のＧＰＳ測位装置は、復調部１３Ａの構成、より具体的には、コード相関部３２Ａの構成および処理が、実施形態１の構成および処理と異なる。したがって、当該異なる箇所のみを説明し、他の箇所の説明は省略する。
【０１０９】
図６に示すように、コード相関部３２Ａの位相差算出部３７Ａの減算器３７１１Ａには、Ｅ１相関レベルとＥ２相関レベルとが入力される。減算器３７１１Ａは、Ｅ１相関レベルからＥ２相関レベルを減算することで、Ｅ１２相関レベルを算出する。
【０１１０】
減算器３７１２Ａには、Ｌ１相関レベルとＬ２相関レベルとが入力される。減算器３７１２Ａは、Ｌ１相関レベルからＬ２相関レベルを減算することで、Ｌ１２相関レベルを算出する。
【０１１１】
減算器３７１３Ａには、ＶＥ１相関レベルとＶＥ２相関レベルとが入力される。減算器３７１３Ａは、ＶＥ１相関レベルからＶＥ２相関レベルを減算することで、ＶＥ１２相関レベルを算出する。
【０１１２】
減算器３７１４Ａには、ＶＬ１相関レベルとＶＬ２相関レベルとが入力される。減算器３７１４Ａは、ＶＬ１相関レベルからＶＬ２相関レベルを減算することで、ＶＬ１２相関レベルを算出する。
【０１１３】
減算器３７２１Ａは、Ｅ１２相関レベルからＬ１２相関レベルを減算することで、ＥＬ相関レベルを算出する。
【０１１４】
減算器３７２２Ａは、ＶＥ１２相関レベルからＶＬ１２相関レベルを減算することで、ＶＥＬ相関レベルを算出する。
【０１１５】
このような構成であっても、上述の位相差検出結果Ｃｄを算出することができる。
【０１１６】
なお、上述の各実施形態の他に、Ｅ１相関レベル、Ｌ１相関レベル、Ｅ２相関レベル、Ｌ２相関レベル、ＶＥ１相関レベル、ＶＬ１相関レベル、ＶＥ２相関レベル、およびＶＬ２相関レベルから（式３）と同様の算出結果で位相差検出結果Ｃｄが得られれば、他の構成および処理を用いることができる。
【０１１７】
また、上述の説明では、各機能部をブロック化して記載しているが、これの機能部は、それぞれに個別の素子や回路により実現してもよく、上述の処理をプログラム化して記憶しておき、ＣＰＵ等の演算処理部で実行することにより実現してもよい。
【符号の説明】
【０１１８】
１−ＧＰＳ測位装置、１１−受信アンテナ、１２−ダウンコンバータ、１３，１３Ａ−復調部、１４−航法メッセージ解析部、１５−測位演算部、３１，３１Ａ−コード追尾部、３２，３２Ａ−コード相関部、３３−正規化演算部、３４−ループフィルタ、３５−復調処理部、３６−擬似距離算出部、３７，３７Ａ−位相差算出部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＧＮＳＳ信号の拡散コードと前記第１のレプリカコード対の各レプリカコードとの相関処理、前記拡散コードと前記第２のレプリカコード対の各レプリカコードとの相関処理、前記拡散コードと前記第３のレプリカコード対の各レプリカコードとの相関処理、および、前記拡散コードと前記第４のレプリカコード対の各レプリカコードとの相関処理を実行するコード相関処理工程と、
前記拡散コードと前記第１のレプリカコード対とによる第１相関結果と、前記拡散コードと前記第２のレプリカコード対とによる第２相関結果と、前記拡散コードと前記第３のレプリカコード対とによる第３相関結果と、前記拡散コードと前記第４のレプリカコード対とによる第４相関結果と、に基づいて、コード位相差検出結果を算出するコード位相差算出工程と、を有し、
前記第１のレプリカコード対は、第１チップ間隔を有する二つのレプリカコードからなり、
前記第２のレプリカコード対は、第１チップ間隔と異なる第２チップ間隔を有する二つのレプリカコードからなり、
前記第３のレプリカコード対は、前記第１のレプリカコード対を構成する二つのレプリカコードに対して、それぞれに所定コード位相差を有する二つのレプリカコードからなり、
前記第４のレプリカコード対は、前記第２のレプリカコード対を構成する二つのレプリカコードに対して、それぞれに所定コード位相差を有する二つのレプリカコードからなる、コード相関方法。
【請求項２】
請求項１に記載のコード相関方法であって、
前記所定コード位相差は前記拡散コードの１．０ｃｈｉｐであり、
前記第３のレプリカコード対と前記第４のレプリカコード対は、前記第１のレプリカコード対と前記第２のレプリカコード対に対して遅延している、コード相関方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のコード相関方法であって、
前記第２チップ間隔は前記第１チップ間隔よりも広く、
前記第１レプリカコード対の二つのレプリカコードと前記ＧＮＳＳ信号の拡散コードとの相関ピークのタイミングは、前記第２レプリカコード対の二つのレプリカコードと前記ＧＮＳＳ信号の拡散コードとの相関ピークのタイミングの間になるように各レプリカコードが設定されており、
前記コード位相差算出工程は、
前記第１相関結果を前記第３相関結果で減算した値と、前記第２相関結果を前記第４相関結果で減算した値とに基づいて、前記コード位相差検出結果を算出する、コード相関方法。
【請求項４】
請求項３に記載のコード相関方法であって、
前記コード位相差算出工程では、
前記第１相関結果を前記第３相関結果で減算した値を所定倍し、
前記第２相関結果を前記第４相関結果で減算した値で、前記所定倍後の値をさらに減算することで、前記コード位相差検出結果を算出する、コード相関方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のコード相関方法であって、
各レプリカコード対のレプリカコードは、前記拡散コードとのコード位相差がゼロになるように設定されたＰｒｏｍｐｔレプリカコードを基準にして、所定コード位相だけ位相が進んだＥａｒｌｙレプリカコードと、所定コード位相だけ位相が遅れたＬａｔｅレプリカコードと、から構成される、コード相関方法。
【請求項６】
請求項５に記載のコード相関方法であって、
各相関結果は、前記拡散コードと前記Ｅａｒｌｙレプリカコードとの相関値から、前記拡散コードと前記Ｌａｔｅレプリカコードとの相関値を減算することにより、算出される、コード相関方法。
【請求項７】
搬送波を含む入射信号を解読する方法であり、前記搬送波は、擬似ランダムノイズ（ＰＲＮ）２進コードで暗号化されたものである入射信号を解読する方法において、
入射信号のＰＲＮコードに対応するＰＲＮ信号を局部的に発生させ、
局部発生したＰＲＮ信号を入射信号と混合させ、
局部発生したＰＲＮ信号を入射信号と混合させた結果から、入射信号ＰＲＮコードおよび局部発生ＰＲＮ信号間の相対位相差の関数として大きさをもつ誤差信号を展開することであり、ここで、前記局部発生したＰＲＮ信号は、（ａ）零の相対位相差に対して、およびプラスおよびマイナス１チップ間との広範囲の相対位相差に対して零であり、そして（ｂ）相対位相差が、前記範囲の中心部分内で零から別の値に変化するにつれて増加するものである誤差信号を展開し、そして、
前記誤差信号が、前記範囲の前記中心部分内に零でない大きさをもつとき、局部発生したＰＲＮ信号の位相を、誤差信号を零に駆動するように調整することで前記相対位相差を調整することであり、それにより、入射信号のＰＲＮコードと局部発生したＰＲＮ信号との間の相対位相差を零に駆動する前記相対位相差を調整することを含み、
前記ＰＲＮ信号は、第１のＰＲＮ信号対、第２のＰＲＮ信号対、第３のＰＲＮ信号対、および第４のＰＲＮ信号対を有し、
前記第１のＰＲＮ信号対は、第１チップ間隔を有する二つのＰＲＮ信号からなり、
前記第２のＰＲＮ信号対は、第１チップ間隔と異なる第２チップ間隔を有する二つのＰＲＮ信号からなり、
前記第３のＰＲＮ信号対は、前記第１のＰＲＮ信号対を構成する二つのＰＲＮ信号に対して、それぞれに所定コード位相差を有する二つのＰＲＮ信号からなり、
前記第４のＰＲＮ信号対は、前記第２のＰＲＮ信号対を構成する二つのＰＲＮ信号に対して、それぞれに所定コード位相差を有する二つのＰＲＮ信号からなる、入射信号を解読する方法。
【請求項８】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のコード相関方法の各工程を含むとともに、
前記拡散信号に重畳された航法メッセージを解析する航法メッセージ解析工程と、
前記コード位相差に基づいてコード擬似距離を算出する擬似距離算出工程と、
前記航法メッセージと前記コード擬似距離に基づいて測位を行う測位演算工程と、を有する測位方法。
【請求項９】
所定の記憶媒体に記憶され、実行されることで、ＧＮＳＳ信号の拡散コードとレプリカコードとのコード位相差を算出するためのコード相関プログラムであって、
ＧＮＳＳ信号の拡散コードと前記第１のレプリカコード対の各レプリカコードと相関処理、前記拡散コードと前記第２のレプリカコード対の各レプリカコードと相関処理、前記拡散コードと前記第３のレプリカコード対の各レプリカコードと相関処理、および、前記拡散コードと前記第４のレプリカコード対の各レプリカコードと相関処理を実行するコード相関処理処理と、
前記拡散コードと前記第１のレプリカコード対とによる第１相関結果と、前記拡散コードと前記第２のレプリカコード対とによる第２相関結果と、前記拡散コードと前記第３のレプリカコード対とによる第３相関結果と、前記拡散コードと前記第４のレプリカコード対とによる第４相関結果と、に基づいて、コード位相差検出結果を算出するコード位相差算出処理と、を含み、
前記第１のレプリカコード対は、第１チップ間隔を有する二つのレプリカコードからなり、
前記第２のレプリカコード対は、第１チップ間隔と異なる第２チップ間隔を有する二つのレプリカコードからなり、
前記第３のレプリカコード対は、前記第１のレプリカコード対を構成する二つのレプリカコードに対して、それぞれに所定コード位相差を有する二つのレプリカコードからなり、
前記第４のレプリカコード対は、前記第２のレプリカコード対を構成する二つのレプリカコードに対して、それぞれに所定コード位相差を有する二つのレプリカコードからなる、コード相関プログラム。
【請求項１０】
請求項９に記載のコード相関プログラムの各処理を含むとともに、
前記拡散コードに重畳された航法メッセージを解析する処理と、
前記コード位相差に基づいてコード擬似距離を算出する処理と、
前記航法メッセージと前記コード擬似距離に基づいて測位を行う処理と、を含む測位プログラム。
【請求項１１】
ＧＮＳＳ信号の拡散コードと前記第１のレプリカコード対の各レプリカコードと相関処理、前記拡散コードと前記第２のレプリカコード対の各レプリカコードと相関処理、前記拡散コードと前記第３のレプリカコード対の各レプリカコードと相関処理、および、前記拡散コードと前記第４のレプリカコード対の各レプリカコードと相関処理を実行するコード相関処理部と、
前記拡散コードと前記第１のレプリカコード対とによる第１相関結果と、前記拡散コードと前記第２のレプリカコード対とによる第２相関結果と、前記拡散コードと前記第３のレプリカコード対とによる第３相関結果と、前記拡散コードと前記第４のレプリカコード対とによる第４相関結果と、に基づいて、コード位相差検出結果を算出するコード位相差算出部と、を備えるとともに、
第１チップ間隔を有する二つのレプリカコードからなる前記第１のレプリカコード対と、、第１チップ間隔と異なる第２チップ間隔を有する二つのレプリカコードからなる前記第２のレプリカコード対と、前記第１のレプリカコード対を構成する二つのレプリカコードに対して、それぞれに所定コード位相差を有する二つのレプリカコードからなる前記第３のレプリカコード対と、前記第２のレプリカコード対を構成する二つのレプリカコードに対して、それぞれに所定コード位相差を有する二つのレプリカコードからなる前記第４のレプリカコード対と、を生成するレプリカコード生成部を備える、コード相関装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載のコード相関装置を備えるとともに、
前記拡散コードに重畳された航法メッセージを解析する航法メッセージ解析部と、
前記コード位相差に基づいてコード擬似距離を算出する擬似距離算出部と、
前記航法メッセージと前記コード擬似距離に基づいて測位を行う測位演算部と、を備えた測位装置。
【請求項１】
ＧＮＳＳ信号の拡散コードと前記第１のレプリカコード対の各レプリカコードとの相関処理、前記拡散コードと前記第２のレプリカコード対の各レプリカコードとの相関処理、前記拡散コードと前記第３のレプリカコード対の各レプリカコードとの相関処理、および、前記拡散コードと前記第４のレプリカコード対の各レプリカコードとの相関処理を実行するコード相関処理工程と、
前記拡散コードと前記第１のレプリカコード対とによる第１相関結果と、前記拡散コードと前記第２のレプリカコード対とによる第２相関結果と、前記拡散コードと前記第３のレプリカコード対とによる第３相関結果と、前記拡散コードと前記第４のレプリカコード対とによる第４相関結果と、に基づいて、コード位相差検出結果を算出するコード位相差算出工程と、を有し、
前記第１のレプリカコード対は、第１チップ間隔を有する二つのレプリカコードからなり、
前記第２のレプリカコード対は、第１チップ間隔と異なる第２チップ間隔を有する二つのレプリカコードからなり、
前記第３のレプリカコード対は、前記第１のレプリカコード対を構成する二つのレプリカコードに対して、それぞれに所定コード位相差を有する二つのレプリカコードからなり、
前記第４のレプリカコード対は、前記第２のレプリカコード対を構成する二つのレプリカコードに対して、それぞれに所定コード位相差を有する二つのレプリカコードからなる、コード相関方法。
【請求項２】
請求項１に記載のコード相関方法であって、
前記所定コード位相差は前記拡散コードの１．０ｃｈｉｐであり、
前記第３のレプリカコード対と前記第４のレプリカコード対は、前記第１のレプリカコード対と前記第２のレプリカコード対に対して遅延している、コード相関方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のコード相関方法であって、
前記第２チップ間隔は前記第１チップ間隔よりも広く、
前記第１レプリカコード対の二つのレプリカコードと前記ＧＮＳＳ信号の拡散コードとの相関ピークのタイミングは、前記第２レプリカコード対の二つのレプリカコードと前記ＧＮＳＳ信号の拡散コードとの相関ピークのタイミングの間になるように各レプリカコードが設定されており、
前記コード位相差算出工程は、
前記第１相関結果を前記第３相関結果で減算した値と、前記第２相関結果を前記第４相関結果で減算した値とに基づいて、前記コード位相差検出結果を算出する、コード相関方法。
【請求項４】
請求項３に記載のコード相関方法であって、
前記コード位相差算出工程では、
前記第１相関結果を前記第３相関結果で減算した値を所定倍し、
前記第２相関結果を前記第４相関結果で減算した値で、前記所定倍後の値をさらに減算することで、前記コード位相差検出結果を算出する、コード相関方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のコード相関方法であって、
各レプリカコード対のレプリカコードは、前記拡散コードとのコード位相差がゼロになるように設定されたＰｒｏｍｐｔレプリカコードを基準にして、所定コード位相だけ位相が進んだＥａｒｌｙレプリカコードと、所定コード位相だけ位相が遅れたＬａｔｅレプリカコードと、から構成される、コード相関方法。
【請求項６】
請求項５に記載のコード相関方法であって、
各相関結果は、前記拡散コードと前記Ｅａｒｌｙレプリカコードとの相関値から、前記拡散コードと前記Ｌａｔｅレプリカコードとの相関値を減算することにより、算出される、コード相関方法。
【請求項７】
搬送波を含む入射信号を解読する方法であり、前記搬送波は、擬似ランダムノイズ（ＰＲＮ）２進コードで暗号化されたものである入射信号を解読する方法において、
入射信号のＰＲＮコードに対応するＰＲＮ信号を局部的に発生させ、
局部発生したＰＲＮ信号を入射信号と混合させ、
局部発生したＰＲＮ信号を入射信号と混合させた結果から、入射信号ＰＲＮコードおよび局部発生ＰＲＮ信号間の相対位相差の関数として大きさをもつ誤差信号を展開することであり、ここで、前記局部発生したＰＲＮ信号は、（ａ）零の相対位相差に対して、およびプラスおよびマイナス１チップ間との広範囲の相対位相差に対して零であり、そして（ｂ）相対位相差が、前記範囲の中心部分内で零から別の値に変化するにつれて増加するものである誤差信号を展開し、そして、
前記誤差信号が、前記範囲の前記中心部分内に零でない大きさをもつとき、局部発生したＰＲＮ信号の位相を、誤差信号を零に駆動するように調整することで前記相対位相差を調整することであり、それにより、入射信号のＰＲＮコードと局部発生したＰＲＮ信号との間の相対位相差を零に駆動する前記相対位相差を調整することを含み、
前記ＰＲＮ信号は、第１のＰＲＮ信号対、第２のＰＲＮ信号対、第３のＰＲＮ信号対、および第４のＰＲＮ信号対を有し、
前記第１のＰＲＮ信号対は、第１チップ間隔を有する二つのＰＲＮ信号からなり、
前記第２のＰＲＮ信号対は、第１チップ間隔と異なる第２チップ間隔を有する二つのＰＲＮ信号からなり、
前記第３のＰＲＮ信号対は、前記第１のＰＲＮ信号対を構成する二つのＰＲＮ信号に対して、それぞれに所定コード位相差を有する二つのＰＲＮ信号からなり、
前記第４のＰＲＮ信号対は、前記第２のＰＲＮ信号対を構成する二つのＰＲＮ信号に対して、それぞれに所定コード位相差を有する二つのＰＲＮ信号からなる、入射信号を解読する方法。
【請求項８】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のコード相関方法の各工程を含むとともに、
前記拡散信号に重畳された航法メッセージを解析する航法メッセージ解析工程と、
前記コード位相差に基づいてコード擬似距離を算出する擬似距離算出工程と、
前記航法メッセージと前記コード擬似距離に基づいて測位を行う測位演算工程と、を有する測位方法。
【請求項９】
所定の記憶媒体に記憶され、実行されることで、ＧＮＳＳ信号の拡散コードとレプリカコードとのコード位相差を算出するためのコード相関プログラムであって、
ＧＮＳＳ信号の拡散コードと前記第１のレプリカコード対の各レプリカコードと相関処理、前記拡散コードと前記第２のレプリカコード対の各レプリカコードと相関処理、前記拡散コードと前記第３のレプリカコード対の各レプリカコードと相関処理、および、前記拡散コードと前記第４のレプリカコード対の各レプリカコードと相関処理を実行するコード相関処理処理と、
前記拡散コードと前記第１のレプリカコード対とによる第１相関結果と、前記拡散コードと前記第２のレプリカコード対とによる第２相関結果と、前記拡散コードと前記第３のレプリカコード対とによる第３相関結果と、前記拡散コードと前記第４のレプリカコード対とによる第４相関結果と、に基づいて、コード位相差検出結果を算出するコード位相差算出処理と、を含み、
前記第１のレプリカコード対は、第１チップ間隔を有する二つのレプリカコードからなり、
前記第２のレプリカコード対は、第１チップ間隔と異なる第２チップ間隔を有する二つのレプリカコードからなり、
前記第３のレプリカコード対は、前記第１のレプリカコード対を構成する二つのレプリカコードに対して、それぞれに所定コード位相差を有する二つのレプリカコードからなり、
前記第４のレプリカコード対は、前記第２のレプリカコード対を構成する二つのレプリカコードに対して、それぞれに所定コード位相差を有する二つのレプリカコードからなる、コード相関プログラム。
【請求項１０】
請求項９に記載のコード相関プログラムの各処理を含むとともに、
前記拡散コードに重畳された航法メッセージを解析する処理と、
前記コード位相差に基づいてコード擬似距離を算出する処理と、
前記航法メッセージと前記コード擬似距離に基づいて測位を行う処理と、を含む測位プログラム。
【請求項１１】
ＧＮＳＳ信号の拡散コードと前記第１のレプリカコード対の各レプリカコードと相関処理、前記拡散コードと前記第２のレプリカコード対の各レプリカコードと相関処理、前記拡散コードと前記第３のレプリカコード対の各レプリカコードと相関処理、および、前記拡散コードと前記第４のレプリカコード対の各レプリカコードと相関処理を実行するコード相関処理部と、
前記拡散コードと前記第１のレプリカコード対とによる第１相関結果と、前記拡散コードと前記第２のレプリカコード対とによる第２相関結果と、前記拡散コードと前記第３のレプリカコード対とによる第３相関結果と、前記拡散コードと前記第４のレプリカコード対とによる第４相関結果と、に基づいて、コード位相差検出結果を算出するコード位相差算出部と、を備えるとともに、
第１チップ間隔を有する二つのレプリカコードからなる前記第１のレプリカコード対と、、第１チップ間隔と異なる第２チップ間隔を有する二つのレプリカコードからなる前記第２のレプリカコード対と、前記第１のレプリカコード対を構成する二つのレプリカコードに対して、それぞれに所定コード位相差を有する二つのレプリカコードからなる前記第３のレプリカコード対と、前記第２のレプリカコード対を構成する二つのレプリカコードに対して、それぞれに所定コード位相差を有する二つのレプリカコードからなる前記第４のレプリカコード対と、を生成するレプリカコード生成部を備える、コード相関装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載のコード相関装置を備えるとともに、
前記拡散コードに重畳された航法メッセージを解析する航法メッセージ解析部と、
前記コード位相差に基づいてコード擬似距離を算出する擬似距離算出部と、
前記航法メッセージと前記コード擬似距離に基づいて測位を行う測位演算部と、を備えた測位装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−２４７７６６（Ｐ２０１１−２４７７６６Ａ）
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１２１７０１（Ｐ２０１０−１２１７０１）
【出願日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【出願人】（０００１６６２４７）古野電気株式会社 (441)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【出願人】（０００１６６２４７）古野電気株式会社 (441)
【Ｆターム（参考）】
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