マルチパス検出方法、マルチパス検出プログラム、マルチパス検出装置、およびＧＮＳＳ信号受信装置
【課題】より正確にマルチパス遅延量を算出できるマルチパス検出方法を実現する。
【解決手段】受信信号を取得し（Ｓ１０１）、直接波信号と間接波信号との振幅比を含むマルチパス状態を検出する（Ｓ１０２）。三組のＥａｒｌｙ相関処理用信号とＬａｔｅ相関処理用信号を用いて、それぞれに第１擬似距離ρ１、第２擬似距離ρ２、第３擬似距離ρ３を算出する（Ｓ１０３）。第１擬似距離ρ１、第２擬似距離ρ２、第３擬似距離ρ３を用いて、第１擬似距離差分値Δρ２１と第２擬似距離差分値Δρ３１を算出する（Ｓ１０４）。振幅比に基づいて、第１擬似距離差分値Δρ２１と第２擬似距離差分値Δρ３１を補正し、正規化する（Ｓ１０５）。正規化した第１擬似距離差分値Δρ２１と第２擬似距離差分値Δρ３１を元に、擬似距離差分値とマルチパス遅延量との関係テーブルから、マルチパス遅延量を決定する（Ｓ１０６）。
【解決手段】受信信号を取得し（Ｓ１０１）、直接波信号と間接波信号との振幅比を含むマルチパス状態を検出する（Ｓ１０２）。三組のＥａｒｌｙ相関処理用信号とＬａｔｅ相関処理用信号を用いて、それぞれに第１擬似距離ρ１、第２擬似距離ρ２、第３擬似距離ρ３を算出する（Ｓ１０３）。第１擬似距離ρ１、第２擬似距離ρ２、第３擬似距離ρ３を用いて、第１擬似距離差分値Δρ２１と第２擬似距離差分値Δρ３１を算出する（Ｓ１０４）。振幅比に基づいて、第１擬似距離差分値Δρ２１と第２擬似距離差分値Δρ３１を補正し、正規化する（Ｓ１０５）。正規化した第１擬似距離差分値Δρ２１と第２擬似距離差分値Δρ３１を元に、擬似距離差分値とマルチパス遅延量との関係テーブルから、マルチパス遅延量を決定する（Ｓ１０６）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、受信環境によって生じる可能性があるＧＮＳＳ信号のマルチパス誤差を検出するマルチパス誤差検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｔｅｍ）信号等のＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）信号を受信して擬似距離の測定等を行うＧＮＳＳ受信装置では、擬似距離の測定精度を劣化させる要因の一つとして、マルチパスがある。マルチパスとは、受信機周囲の高層建築物等に反射してから受信機に到達するＧＮＳＳ信号であるマルチパス信号を、直接到来したＧＮＳＳ信号とともに受信することで生じる。
【０００３】
そして、従来、特許文献１、特許文献２に示すように、マルチパスを検出する方法および装置が各種考案されている。例えば、特許文献１の装置では、前回算出した擬似距離に基づいて今回の擬似距離を推定し、今回の推定擬似距離と今回算出した擬似距離との差分が所定閾値以上であれば、マルチパスが有ると判断している。また、特許文献２の装置では、受信信号とレプリカ信号とによる実際の相関結果と、マルチパスが無いことを前提にした理想的な相関結果との間の差分値が所定閾値以上であれば、マルチパスが有ると判断する。また、その差分値に応じて、予め定めた遅延量のテーブルから差分値を推定算出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３２８１５７号公報
【特許文献２】特開２００５−２０７８１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の各特許文献に記載された従来のマルチパス検出方法では、単にマルチパスの有無が検出できるものであったり、理想的な相関結果に基づいてマルチパスの有無を検出したり遅延量を推定算出したりするものであるので、正確なマルチパス遅延量を算出できるものではなかった。
【０００６】
この発明の目的は、単にマルチパスの有無を検出するだけでなく、マルチパス遅延量を、より正確に算出できるマルチパス検出方法を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、ＧＮＳＳ信号を受信する際に生じるマルチパスを検出するマルチパス検出方法、マルチパス検出プログラム、およびマルチパス検出装置に関する。このマルチパス検出方法では、アーリーレイト相関処理用信号生成工程と、擬似距離算出工程と、擬似距離差分値算出工程と、マルチパス遅延量算出工程と、を有する。
【０００８】
アーリーレイト相関処理用信号生成工程では、ＧＮＳＳ信号の拡散コードを有する相関処理用信号に基づいて、少なくとも三組のアーリー（Ｅａｒｌｙ）相関処理用信号とレイト（Ｌａｔｅ）相関処理用信号との組を生成する。この際、相関処理用信号の組間で、それぞれにコード位相間隔を異ならせるか、もしくは相関処理用コードを異ならせる。
【０００９】
擬似距離算出工程では、各組のＥａｒｌｙ相関処理用信号およびＬａｔｅ相関処理用信号と前記受信信号との相関処理を行い、それぞれの相関処理結果から擬似距離を算出する。
【００１０】
擬似距離差分値算出工程では、それぞれに異なる擬似距離の組合せで擬似距離差分値を算出する。
【００１１】
マルチパス遅延量算出工程では、少なくとも二個の擬似距離差分値に基づいてマルチパス遅延量を算出する。
【００１２】
この方法では、Ｅａｒｌｙ相関値とＬａｔｅ相関値との差分であるＥ−Ｌ相関値に基づく擬似距離が、Ｅａｒｌｙ相関処理用信号およびＬａｔｅ相関処理用信号のコード間隔や各相関処理用コードによって異なり、且つ、マルチパス遅延量によって異なることを利用している。さらに、この方法では、各擬似距離同士を差分した擬似距離差分値も、各擬似距離の算出仕様および擬似距離の組合せによって異なり、且つマルチパス遅延量によって異なることを利用している。そして、このような特性を有する擬似距離差分値を複数算出すれば、各擬似距離差分値の算出仕様（元となるとＥａｒｌｙ相関処理用信号およびＬａｔｅ相関処理用信号の仕様）と、擬似距離差分値の組との組合せにより、マルチパス遅延量が略一意に決定される。
【００１３】
また、この発明のマルチパス検出方法では、擬似距離差分値算出工程は、基準となる擬似距離を一つ設定し、該基準の擬似距離に対する差分により、各擬似距離差分値を算出する。
【００１４】
この方法では、擬似距離差分値の具体的な算出方法を示している。
【００１５】
また、この発明のマルチパス検出方法では、アーリーレイト相関処理用信号生成工程は、少なくとも三組のアーリー（Ｅａｒｌｙ）相関処理用信号とレイト（Ｅａｒｌｙ）相関処理用信号との組を、単一の相関処理用信号を用いて、それぞれにコード位相間隔を異ならせて生成する。
【００１６】
この方法では、Ｅａｒｌｙ相関処理用信号とＬａｔｅ相関処理用信号の各組の具体的な生成方法を示している。この方法を用いることで、一種類の相関処理用信号に対して、スペーシングの異なるＥ−Ｌ相関値を三個算出することができる。そして、この三個のＥ−Ｌ相関値を用いれば、擬似距離に対する差分値を二個算出することができ、マルチパス遅延量を算出できる。したがって、例えば、コード捕捉やコード追尾に利用するＧＮＳＳ信号のレプリカ信号のみを用いて、マルチパス遅延量を算出することができる。
【００１７】
また、この発明のマルチパス検出方法では、相関処理用信号に重畳させるサブキャリアを生成するサブキャリア生成工程を有する。アーリーレイト相関処理用信号生成工程は、少なくとも三組のアーリー相関処理用信号とレイト相関処理用信号との組を、拡散コードから生成された基本相関処理用信号と、サブキャリアが重畳された拡散コードから生成されたサブキャリア重畳型の相関処理用信号とを用いて生成する。
【００１８】
この方法では、Ｅａｒｌｙ相関処理用信号とＬａｔｅ相関処理用信号の各組の具体的な生成方法を示している。この方法を用いることで、Ｅａｒｌｙ相関処理用信号とＬａｔｅ相関処理用信号の各組を生成するためのコード位相制御前の相関処理用信号が複数種類となる。例えば、上述のＧＮＳＳ信号のレプリカ信号と、当該レプリカ信号に対して所定のサブキャリアを重畳した信号とを用いてマルチパス遅延量を算出する。これにより、マルチパス遅延量に対する擬似距離差分値の特性を、より多様にすることができる。
【００１９】
また、この発明のマルチパス検出方法では、マルチパス遅延量算出工程は、少なくとも二組の擬似距離差分値の組合せとマルチパス遅延量との関係テーブルを予め記憶している。マルチパス遅延量算出工程は、算出された各擬似距離差分値と関係テーブルとを用いてマルチパス遅延量を算出する。
【００２０】
この方法では、擬似距離差分値の組毎に、マルチパス遅延量に対する各擬似距離差分値を関係テーブルとして記憶しておき、算出した各擬似距離差分値を参照して関係テーブルを読み出し、マルチパス遅延量を決定する。これにより、各擬似距離差分値を取得する度に、マルチパス遅延量の算出演算処理を行わなくても良く、より高速にマルチパス遅延量を算出できる。
【００２１】
また、この発明のマルチパス検出方法では、マルチパスを生じるＧＮＳＳ信号の直接波信号と間接波信号との振幅比を検出するマルチパス状態検出工程を有する。マルチパス遅延量算出工程は、振幅比を加味してマルチパス遅延量を算出する。
【００２２】
この方法では、算出するマルチパス遅延量に対して、振幅比に基づく補正を行う。これにより、より正確なマルチパス遅延量を算出することができる。
【００２３】
また、この発明は、ＧＮＳＳ信号受信方法、ＧＮＳＳ信号受信プログラム、およびＧＮＳＳ信号受信装置に関する。本発明のＧＮＳＳ信号受信方法では、上述のいずれかのマルチパス検出方法を含むとともに、擬似距離とマルチパス遅延量とを用いて測位演算を行う測位演算工程を有する。
【００２４】
この方法では、上述のように正確に算出されたマルチパス遅延量を用いて測位演算が行われるので、高精度な測位結果を得られる。
【発明の効果】
【００２５】
この発明によれば、マルチパス遅延量を、従来よりも正確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】第１の実施形態に係るマルチパス検出装置を含むＧＮＳＳ信号受信装置１の主要構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態に係るマルチパス検出方法を用いた場合のマルチパス遅延量に対する擬似距離差分値の特性を示す図である。
【図３】第１の実施形態に係るマルチパス検出方法のフローチャートである。
【図４】第２の実施形態に係るマルチパス検出装置を含むＧＮＳＳ信号受信装置１Ａの主要構成を示すブロック図である。
【図５】ＢＰＳＫ相関処理用信号、ＢＯＣｃｏｓサブキャリア、ＢＯＣｃｏｓ相関処理用信号、ＢＯＣｍｏｄサブキャリア、ＢＯＣｍｏｄ相関処理用信号の波形図である。
【図６】第２の実施形態に係るマルチパス検出方法を用いた場合のマルチパス遅延量に対する擬似距離差分値の特性を示す図である。
【図７】第３の実施形態に係るマルチパス検出装置を含むＧＮＳＳ信号受信装置１Ｂの主要構成を示すブロック図である。
【図８】第３の実施形態に係るマルチパス検出方法を用いた場合のマルチパス遅延量に対する擬似距離差分値の特性を示す図である。
【図９】第４の実施形態に係るマルチパス検出装置を含むＧＮＳＳ信号受信装置１Ｃの主要構成を示すブロック図である。
【図１０】第４の実施形態に係るマルチパス検出方法を用いた場合のマルチパス遅延量に対する擬似距離差分値の特性を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態のＧＮＳＳ信号受信装置１を備えた移動端末３００の主要構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明の実施形態に係るマルチパス検出方法、マルチパス検出プログラムおよびマルチパス検出装置について説明する。なお、本実施形態では、ＧＮＳＳ信号受信方法、ＧＮＳＳ信号受信プログラムおよびＧＮＳＳ信号受信装置におけるマルチパス検出方法、マルチパス検出プログラムおよびマルチパス検出装置を例に示している。また、本実施形態では、ＧＮＳＳ信号としてＧＰＳ信号を用いた場合を示している。
【００２８】
図１は、本実施形態のマルチパス検出装置を備えるＧＮＳＳ信号受信装置１の主要構成を示すブロック図である。
【００２９】
ＧＮＳＳ信号受信装置１は、アンテナ５０、ＲＦ処理部５１、マルチパス状態検出部５２、キャリアＮＣＯ５３、ベースバンド変換部５４、測位演算部５５を備えるととともに、コード追尾とマルチパス遅延量の算出とを行う機能部を備える。
【００３０】
アンテナ５０は、各ＧＰＳ衛星から放送されたＧＰＳ信号を受信して、受信信号をＲＦ処理部５１へ出力する。この際、アンテナ５０は、複数の個別アンテナが所定パターンで配置されたアレイアンテナである。
【００３１】
ＲＦ処理部５１は、受信したＧＰＳ信号をダウンコンバートして、中間周波数信号（ＩＦ信号）を生成し、マルチパス状態検出部５２およびベースバンド変換部５４へ出力する。ＲＦ処理部５１は、個別アンテナ毎に備えられていることが好ましい。
【００３２】
マルチパス状態検出部５２は、複数の個別アンテナが受信して得られるＩＦ信号に対してＭＵＳＩＣ法を適用することで、受信信号を構成する直接波信号と間接波信号との到来方向、間接波信号の個数、直接波信号と間接波信号との振幅比を算出する。マルチパス状態検出部５２は、少なくとも直接波信号と間接波信号との振幅比（以下、単に振幅比と称する。）を有するマルチパス状態情報を、マルチパス遅延量算出部１５へ出力する。なお、他のマルチパス状態を検出する方法を用い、単独のアンテナでもマルチパス状態が検出できるのであれば、アンテナ５０は単独のアンテナでよく、この場合ＲＦ処理部５１も一個でよい。
【００３３】
ベースバンド変換部５４は、キャリアＮＣＯ５３からのキャリア周波数信号をＩＦ信号に乗算することで、ベースバンド信号ＳＢを生成する。ベースバンド信号ＳＢは、コード追尾とマルチパス遅延量算出とを行う機能部へ出力される。このコード追尾とマルチパス遅延量算出とを行う機能部が、本発明の「マルチパス検出装置」に相当する。
【００３４】
コード追尾とマルチパス遅延量算出とを行う機能部は、詳細な構成および処理を後述するが、所謂Ｅａｒｌｙ−Ｌａｔｅ相関処理結果を用いて、ＧＰＳ信号のベースバンド信号ＳＢを追尾処理するとともに、マルチパス遅延量を算出する。そして、この機能部は、Ｐｒｏｍｐｔ相関値、Ｅａｒｌｙ−Ｌａｔｅ相関処理結果から得られる擬似距離、およびマルチパス遅延量を、測位演算部５５へ出力する。
【００３５】
測位演算部５５は、Ｐｒｏｍｐｔ相関値から航法メッセージを解読する。測位演算部５５は、航法メッセージと擬似距離とを用いて、既知の方法で測位演算を行う。この際、測位演算部５５は、キャリアＮＣＯ５３からのキャリア位相を用いることで、より高精度な測位演算を行うこともできる。さらに、測位演算部５５は、精度良く算出されたマルチパス遅延量を用いて擬似距離等を補正することで、より高精度に測位演算を行うことができる。
【００３６】
次に、コード追尾とマルチパス遅延量算出とを行う機能部の具体的構成および処理について説明する。図１に示すように、コード追尾とマルチパス遅延量算出とを行う機能部は、Ｐ相関部１１、Ｅ−Ｌ相関部１２１，１２２，１２３、擬似距離算出部１３１，１３２，１３３、加算器１４１，１４２、マルチパス遅延量算出部１５、および、相関処理用信号生成部２０を備える。
【００３７】
ベースバンド信号ＳＢは、Ｐ相関部１１、第１のＥ−Ｌ相関部１２１、第２のＥ−Ｌ相関部１２２、第３のＥ−Ｌ相関部１２３へ入力される。
【００３８】
まず、ベースバンド信号ＳＢとの相関処理に利用する相関処理用信号を生成する相関処理信号生成部２０の構成について説明する。相関処理用信号生成部２０は、Ｅ−Ｌ相関部１２１から出力された第１コード位相差情報に基づいて、ＧＰＳ信号に用いられている拡散コード（Ｃ／ＡコードもしくはＰコード）を備えるＢＰＳＫ相関処理用信号からなる次の各相関処理用信号を生成する。
【００３９】
相関処理用信号生成部２０は、Ｅ−Ｌ相関値が０になるようなタイミングで、Ｐｒｏｍｐｔ相関処理用信号ＳＲＰを生成する。相関処理用信号生成部２０は、Ｐｒｏｍｐｔ相関処理用信号ＳＲＰのタイミングを中心タイミングとして、コード位相間隔（スペーシング）が０．１ｃｈｉｐからなる第１Ｅａｒｌｙ相関処理用信号ＳＲＥ１と第１Ｌａｔｅ相関処理用信号ＳＲＬ１を生成する。Ｐｒｏｍｐｔ相関処理用信号ＳＲＰはＰ相関部１１へ出力される。第１Ｅａｒｌｙ相関処理用信号ＳＲＥ１および第１Ｌａｔｅ相関処理用信号ＳＲＬ１はＥ−Ｌ相関部１２１へ出力される。
【００４０】
相関処理相信号生成部２０は、Ｐｒｏｍｐｔ相関処理用信号ＳＲＰのタイミングを中心タイミングとして、コード位相間隔（スペーシング）が１．０ｃｈｉｐからなる第２Ｅａｒｌｙ相関処理用信号ＳＲＥ２と第２Ｌａｔｅ相関処理用信号ＳＲＬ２を生成する。第２Ｅａｒｌｙ相関処理用信号ＳＲＥ２および第２Ｌａｔｅ相関処理用信号ＳＲＬ２はＥ−Ｌ相関部１２２へ出力される。
【００４１】
相関処理用信号生成部２０は、Ｐｒｏｍｐｔ相関処理用信号ＳＲＰのタイミングを中心タイミングとして、コード位相間隔（スペーシング）が１．２ｃｈｉｐからなる第３Ｅａｒｌｙ相関処理用信号ＳＲＥ３および第３Ｌａｔｅ相関処理用信号ＳＲＬ３を生成する。第３Ｅａｒｌｙ相関処理用信号ＳＲＥ３および第３Ｌａｔｅ相関処理用信号ＳＲＬ３はＥ−Ｌ相関部１２３へ出力される。
【００４２】
Ｐ相関部１１は、Ｐｒｏｍｐｔ相関処理用信号ＳＲＰとベースバンド信号ＳＢとを乗算してＰｒｏｍｐｔ相関値を出力する。Ｐｒｏｍｐｔ相関値は測位演算部５６へ出力される。
【００４３】
Ｅ−Ｌ相関部１２１は、第１Ｅａｒｌｙ相関処理用信号ＳＲＥ１とベースバンド信号ＳＢとを乗算して第１Ｅａｒｌｙ相関値を算出する。Ｅ−Ｌ相関部１２１は、第１Ｌａｔｅ相関処理用信号ＳＲＬ１とベースバンド信号ＳＢとを乗算して第１Ｌａｔｅ相関値を算出する。Ｅ−Ｌ相関部１２１は、第１Ｅａｒｌｙ相関値から第１Ｌａｔｅ相関値を減算して、第１Ｅ−Ｌ相関値を算出する。Ｅ−Ｌ相関部１２１は、第１Ｅ−Ｌ相関値を所定時間積算し、第１コード位相差情報を算出し、擬似距離算出部１３１へ出力する。なお、第１コード位相差情報は、相関処理用信号生成部２０へも出力される。
【００４４】
Ｅ−Ｌ相関部１２２は、第２Ｅａｒｌｙ相関処理用信号ＳＲＥ２とベースバンド信号ＳＢとを乗算して第２Ｅａｒｌｙ相関値を算出する。Ｅ−Ｌ相関部１２２は、第２Ｌａｔｅ相関処理用信号ＳＲＬ２とベースバンド信号ＳＢとを乗算して第２Ｌａｔｅ相関値を算出する。Ｅ−Ｌ相関部１２２は、第２Ｅａｒｌｙ相関値から第２Ｌａｔｅ相関値を減算して、第２Ｅ−Ｌ相関値を算出する。Ｅ−Ｌ相関部１２２は、第２Ｅ−Ｌ相関値を所定時間積算し、第２コード位相差情報を算出し、擬似距離算出部１３２へ出力する。
【００４５】
Ｅ−Ｌ相関部１２３は、第３Ｅａｒｌｙ相関処理用信号ＳＲＥ３とベースバンド信号ＳＢとを乗算して第３Ｅａｒｌｙ相関値を算出する。Ｅ−Ｌ相関部１２３は、第３Ｌａｔｅ相関処理用信号ＳＲＬ３とベースバンド信号ＳＢとを乗算して第３Ｌａｔｅ相関値を算出する。Ｅ−Ｌ相関部１２３は、第３Ｅａｒｌｙ相関値から第３Ｌａｔｅ相関値を減算して、第３Ｅ−Ｌ相関値を算出する。Ｅ−Ｌ相関部１２３は、第３Ｅ−Ｌ相関値を所定時間積算し、第３コード位相差情報を算出し、擬似距離算出部１３３へ出力する。
【００４６】
擬似距離算出部１３１は、第１Ｅ−Ｌ相関値に基づく第１コード位相差情報を用いて第１擬似距離ρ１を算出する。擬似距離算出部１３１は、第１擬似距離ρ１を加算器１４１，１４２へ出力する。
【００４７】
擬似距離算出部１３２は、第２Ｅ−Ｌ相関値に基づく第２コード位相差情報を用いて第２擬似距離ρ２を算出する。擬似距離算出部１３２は、第２擬似距離ρ２を加算器１４１へ出力する。
【００４８】
擬似距離算出部１３３は、第３Ｅ−Ｌ相関値に基づく第３コード位相差情報を用いて第３擬似距離ρ３を算出する。擬似距離算出部１３３は、第３擬似距離ρ３を加算器１４２へ出力する。
【００４９】
加算器１４１は、第２擬似距離ρ２から第１擬似距離ρ１を減算することで第１擬似距離差分値Δρ２１を算出し、マルチパス遅延量算出部１５へ出力する。
【００５０】
加算器１４２は、第３擬似距離ρ３から第１擬似距離ρ１を減算することで第２擬似距離差分値Δρ３１を算出し、マルチパス遅延量算出部１５へ出力する。
【００５１】
なお、擬似距離差分値を算出する擬似距離の組合せ方は、これに限るものではなく、他の組合せであってもよい。ただし、本実施形態に示すように、一つの擬似距離を基準として各擬似距離差分値を算出するとよく、さらには、相関処理用信号の生成に利用するコード位相差情報に基づく擬似距離を基準に用いるとよりよい。
【００５２】
マルチパス遅延量算出部１５は、第１擬似距離差分値Δρ２１と第２擬似距離差分値Δρ３１とに基づいて、マルチパス遅延量を算出する。この際、マルチパス遅延量算出部１５は、マルチパス状態情報を参照してマルチパス遅延量を算出する。
【００５３】
マルチパス遅延量算出部１５は、具体的には次に示す処理により、マルチパス遅延量を算出する。図２は本実施形態に係るマルチパス検出方法を用いた場合のマルチパス遅延量に対する擬似距離差分値の特性を示す図である。
【００５４】
図２において、実線はマルチパス遅延量に対する第１擬似距離差分値Δρ２１の遷移を示しており、破線はマルチパス遅延量に対する第２擬似距離差分値Δρ３１の遷移を示している。図２に示すように、第１擬似距離差分値Δρ２１と第２擬似距離差分値Δρ３１とでは、マルチパス遅延量に対する遷移状態が異なる。
【００５５】
例えば、図２に示すように、第１擬似距離差分値Δρ２１が約２３ｍの場合、マルチパス遅延量は約６０ｍもしくは約３３０ｍとなる。また、第２擬似距離差分値Δρ３１が約３０ｍの場合、マルチパス遅延量は約７５ｍもしくは約３３０ｍとなる。したがって、第１擬似距離差分値Δρ２１によるマルチパス遅延量と第２擬似距離差分値Δρ３１によるマルチパス遅延量とが一致する、約６０ｍが求めるべきマルチパス遅延量となる。
【００５６】
この原理を利用し、マルチパス遅延量算出部１５は、マルチパス遅延量に対する各擬似距離差分値Δρ２１，Δρ３１を、予め関係テーブルとして記憶しておく。マルチパス遅延量算出部１５は、第１擬似距離差分値Δρ２１と第２擬似距離差分値Δρ３１とを取得すると、関係テーブルから、それぞれの擬似距離差分値に対応するマルチパス遅延量の候補を抽出し、各擬似距離差分値で一致するマルチパス遅延量を出力する。このような関係テーブル化を行うことで、擬似距離差分値を取得する毎にマルチパス遅延量を算出するよりも、高速にマルチパス遅延量を出力することができる。
【００５７】
なお、この際、マルチパス遅延量算出部１５は、マルチパス状態情報の振幅比に基づいて、各擬似距離差分値を補正し、マルチパス遅延量の決定に利用する。これは、直接波信号と間接波信号との振幅比に応じて擬似距離が変化することに基づくものであり、この振幅比と補正値との関係もテーブル化して記憶しておけばよい。そして、このように振幅比による擬似距離差分値の補正を行うことで、振幅比毎に関係テーブルを持つ必要がなく、マルチパス遅延量算出のためのリソースを節約することができる。
【００５８】
なお、上述の説明では、各処理を機能ブロック毎に実行する場合を示したが、これらの機能ブロックの処理をプログラム化して記憶しておき、ＣＰＵ等の演算器で当該プログラムを実行するようにしてもよい。図３は、マルチパス遅延量算出処理を行うプログラムの実行フローを示す図である。なお、当該実行フローは、上述の機能部で行われる処理をＣＰＵで実行する際のフローであるので、各処理の説明は簡略的に説明する。
【００５９】
まず、到来した信号を受信して、受信信号を取得する（Ｓ１０１）。次に、受信信号に基づいて、直接波信号と間接波信号との振幅比を含むマルチパス状態を検出する（Ｓ１０２）。
【００６０】
次に、三組のＥａｒｌｙ相関処理用信号とＬａｔｅ相関処理用信号を用いて、それぞれに第１擬似距離ρ１、第２擬似距離ρ２、第３擬似距離ρ３を算出する（Ｓ１０３）。
【００６１】
次に、第１擬似距離ρ１、第２擬似距離ρ２、第３擬似距離ρ３を用いて、第１擬似距離差分値Δρ２１と第２擬似距離差分値Δρ３１を算出する（Ｓ１０４）。
【００６２】
次に、振幅比に基づいて、第１擬似距離差分値Δρ２１と第２擬似距離差分値Δρ３１を補正し、正規化する（Ｓ１０５）。
【００６３】
次に、正規化した第１擬似距離差分値Δρ２１と第２擬似距離差分値Δρ３１を元に、擬似距離差分値とマルチパス遅延量との関係テーブルから、マルチパス遅延量を決定する（Ｓ１０６）。
【００６４】
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、マルチパス遅延量を、従来よりも高精度に算出できる。また、このような高精度なマルチパス遅延量を用いることで、高精度な測位演算も可能になる。
【００６５】
次に、第２の実施形態に係るマルチパス検出装置について、図を参照して説明する。図４は、本実施形態のマルチパス検出装置を備えるＧＮＳＳ信号受信装置１Ａの主要構成を示すブロック図である。なお、図４では、マルチパス検出装置に対応する箇所のみを記載している。本実施形態のＧＮＳＳ信号受信装置１Ａは、第１の実施形態のＧＮＳＳ信号受信装置に対して、相関処理用信号生成部２０Ａの処理が異なり、これによるマルチパス遅延量算出部１５の参照する関連テーブルが異なるものである。したがって異なる箇所のみを説明する。
【００６６】
図５はＢＰＳＫ相関処理用信号、ＢＯＣｃｏｓサブキャリア、ＢＯＣｃｏｓ相関処理用信号、ＢＯＣｍｏｄサブキャリア、ＢＯＣｍｏｄ相関処理用信号の波形図である。
【００６７】
相関処理用信号生成部２０Ａは、第１の実施形態の相関処理用信号生成部２０と同様に、ＢＰＳＫ相関処理用信号からなるＰｒｏｍｐｔ相関処理用信号ＳＲＰ、第１、第２Ｅａｒｌｙ相関処理用信号ＳＲＥ１，ＳＲＥ２、および第１、第２Ｌａｔｅ相関処理用信号ＳＲＬ１，ＳＬＬ２を生成する。Ｐｒｏｍｐｔ相関処理用信号はＰ相関部１１へ出力される。第１Ｅａｒｌｙ相関処理用信号ＳＲＥ１および第１Ｌａｔｅ相関処理用信号ＳＲＬ１は、Ｅ−Ｌ相関部１２１へ出力される。第２Ｅａｒｌｙ相関処理用信号ＳＲＥ２および第２Ｌａｔｅ相関処理用信号ＳＬＬ２は、Ｅ−Ｌ相関部１２２へ出力される。
【００６８】
また、相関処理用信号生成部２０Ａは、上述のＢＰＳＫ相関処理用信号にＢＯＣｃｏｓサブキャリア信号を乗算したＢＯＣｃｏｓ相関処理用信号からなる次の各相関処理用信号を生成する。
【００６９】
ここで、ＢＯＣｃｏｓサブキャリアは、図５に示すように、ＢＰＳＫ相関処理用信号（レプリカ信号）の１ｃｈｉｐ期間内で符号反転が生じる信号である。ＢＯＣｃｏｓサブキャリアは、１ｃｈｉｐ期間の中間タイミング（０．５ｃｈｉｐタイミング）を中心として、０．５ｃｈｉｐの期間に亘りＨｉレベルとなり、他の期間でＬｏｗレベルとなる信号である。すなわち、１ｃｈｉｐの始まるタイミングから０．２５ｃｈｉｐまではＬｏｗレベルで、０．２５ｃｈｉｐから０．７５ｃｈｉｐまではＨｉレベルとなり、０．７５ｃｈｉｐから１．０ｃｈｉｐまではＬｏｗレベルとなる信号である。
【００７０】
そして、図５に示すように、ＢＯＣｃｏｓ相関処理用信号は、ベースとなるＢＰＳＫ相関処理用信号の符号がＨｉのチップではＢＯＣｃｏｓサブキャリアの波形がそのまま現れ、ＢＰＳＫ相関処理用信号の符号がＬｏｗのチップではＢＯＣｃｏｓサブキャリアの波形が反転して現れる信号である。
【００７１】
相関処理用信号生成部２０Ａは、ＢＯＣｃｏｓ相関処理用信号からなり、Ｐｒｏｍｐｔ相関処理用信号ＳＲＰのタイミングを中心タイミングとして、コード位相間隔（スペーシング）が１．０ｃｈｉｐからなる第４Ｅａｒｌｙ相関処理用信号ＳＲＥＣおよび第４Ｌａｔｅ相関処理用信号ＳＲＬＣを生成する。
【００７２】
第４Ｅａｒｌｙ相関処理用信号ＳＲＥＣおよび第４Ｌａｔｅ相関処理用信号ＳＬＬＣは、Ｅ−Ｌ相関部１２３へ出力される。
【００７３】
Ｐ相関部１１、Ｅ−Ｌ相関部１２１，Ｅ−Ｌ相関部１２２の相関処理、擬似距離算出部１３１，１３２の擬似距離算出処理、および加算器１４１の減算処理は、第１の実施形態に示した処理と同じである。
【００７４】
Ｅ−Ｌ相関部１２３は、第４Ｅａｒｌｙ相関処理用信号ＳＲＥＣとベースバンド信号ＳＢとを乗算して第４Ｅａｒｌｙ相関値を算出する。Ｅ−Ｌ相関部１２３は、第４Ｌａｔｅ相関処理用信号ＳＲＬＣとベースバンド信号ＳＢとを乗算して第４Ｌａｔｅ相関値を算出する。Ｅ−Ｌ相関部１２３は、第４Ｅａｒｌｙ相関値から第４Ｌａｔｅ相関値を減算して、第４Ｅ−Ｌ相関値を算出する。Ｅ−Ｌ相関部１２３は、第４Ｅ−Ｌ相関値を所定時間積算し、第４コード位相差情報を算出し、擬似距離算出部１３３へ出力する。
【００７５】
擬似距離算出部１３３は、第４Ｅ−Ｌ相関値に基づく第４コード位相差情報を用いて第４擬似距離ρＣを算出する。擬似距離算出部１３３は、第４擬似距離ρＣを加算器１４２へ出力する。
【００７６】
加算器１４２は、第４擬似距離ρＣから第１擬似距離ρ１を減算することで第３擬似距離差分値ΔρＣ１を算出し、マルチパス遅延量算出部１５へ出力する。
【００７７】
マルチパス遅延量算出部１５は、第１擬似距離差分値Δρ２１と第３擬似距離差分値ΔρＣ１とに基づいて、マルチパス遅延量を算出する。この際、マルチパス遅延量算出部１５は、マルチパス状態情報を参照してマルチパス遅延量を算出する。
【００７８】
マルチパス遅延量算出部１５は、具体的には第１の実施形態と同様の処理により、マルチパス遅延量を算出する。図６は本実施形態に係るマルチパス検出方法を用いた場合のマルチパス遅延量に対する擬似距離差分値の特性を示す図である。
【００７９】
図６において、実線はマルチパス遅延量に対する第１擬似距離差分値Δρ２１の遷移を示しており、一点鎖線はマルチパス遅延量に対する第３擬似距離差分値ΔρＣ１の遷移を示している。図６に示すように、第１擬似距離差分値Δρ２１と第３擬似距離差分値ΔρＣ１とでは、マルチパス遅延量に対する遷移状態が異なる。
【００８０】
例えば、図６に示すような場合、第１擬似距離差分値Δρ２１が約３０ｍの場合、マルチパス遅延量は約７５ｍもしくは約３１７ｍとなる。また、第３擬似距離差分値ΔρＣ１が約−４２ｍの場合、マルチパス遅延量は約７５ｍとなる。したがって、第１擬似距離差分値Δρ２１によるマルチパス遅延量と第３擬似距離差分値ΔρＣ１によるマルチパス遅延量とが一致する約７５ｍが、求めるべきマルチパス遅延量となる。
【００８１】
以上のように、本実施形態の構成および処理を用いても、マルチパス遅延量を確実且つ高精度に算出することができる。さらに、本実施形態のように、サブキャリアを用いれば、Ｅａｒｌｙ相関処理用信号とＬａｔｅ相関処理用信号の組を、より多様に構成することができる。これにより、マルチパス遅延量に対する擬似距離差分値の特性が多様化し、よりマルチパス遅延量を確実に検出できる組合せを設定しやすい。
【００８２】
次に、第３の実施形態に係るマルチパス検出装置について、図を参照して説明する。図７は、本実施形態のマルチパス検出装置を備えるＧＮＳＳ信号受信装置１Ｂの主要構成を示すブロック図である。なお、図７では、マルチパス検出装置に対応する箇所のみを記載している。本実施形態のＧＮＳＳ信号受信装置１Ｂは、第１、第２の実施形態のＧＮＳＳ信号受信装置に対して、相関処理用信号生成部２０Ｂの処理が異なり、これによるマルチパス遅延量算出部１５の参照する関連テーブルが異なるものである。したがって異なる箇所のみを詳細に説明する。
【００８３】
相関処理用信号生成部２０Ｂは、第２の実施形態の相関処理用信号生成部２０Ａと同様に、ＢＰＳＫ相関処理用信号からなるＰｒｏｍｐｔ相関処理用信号ＳＲＰ、第１、第２Ｅａｒｌｙ相関処理用信号ＳＲＥ１，ＳＲＥ２、および第１、第２Ｌａｔｅ相関処理用信号ＳＲＬ１，ＳＬＬ２を生成する。Ｐｒｏｍｐｔ相関処理用信号はＰ相関部１１へ出力される。第１Ｅａｒｌｙ相関処理用信号ＳＲＥ１および第１Ｌａｔｅ相関処理用信号ＳＲＬ１は、Ｅ−Ｌ相関部１２１へ出力される。第２Ｅａｒｌｙ相関処理用信号ＳＲＥ２および第２Ｌａｔｅ相関処理用信号ＳＬＬ２は、Ｅ−Ｌ相関部１２２へ出力される。
【００８４】
また、相関処理用信号生成部２０Ｂは、上述のＢＰＳＫ相関処理用信号にＢＯＣｍｏｄサブキャリア信号を乗算したＢＯＣｍｏｄ相関処理用信号からなる次の各相関処理用信号を生成する。
【００８５】
ここで、ＢＯＣｍｏｄサブキャリアは、図５に示すように、ＢＰＳＫ相関処理用信号（レプリカ信号）の１ｃｈｉｐ期間内で符号反転が生じる信号である。ＢＯＣｍｏｄサブキャリアは、１ｃｈｉｐ期間の中間タイミング（０．５ｃｈｉｐタイミング）を中心として、所定のｃｈｉｐ期間（例えば、０．２５ｃｈｉｐの期間）に亘りＨｉレベルとなり、他の期間でＬｏｗレベルとなる信号である。すなわち、１ｃｈｉｐの始まるタイミングから０．３７５ｃｈｉｐまではＬｏｗレベルで、０．３７５ｃｈｉｐから０．６２５ｃｈｉｐまではＨｉレベルとなり、０．６２５ｃｈｉｐから１．０ｃｈｉｐまではＬｏｗレベルとなる信号である。なお、この状態遷移は一例であり、他の状態遷移を適用してもよい。
【００８６】
そして、図５に示すように、ＢＯＣｍｏｄ相関処理用信号は、ベースとなるＢＰＳＫ相関処理用信号の符号がＨｉのチップではＢＯＣｍｏｄサブキャリアの波形がそのまま現れ、ＢＰＳＫ相関処理用信号の符号がＬｏｗのチップではＢＯＣｍｏｄサブキャリアの波形が反転して現れる信号である。
【００８７】
相関処理用信号生成部２０Ｂは、ＢＯＣｍｏｄ相関処理用信号からなり、Ｐｒｏｍｐｔ相関処理用信号ＳＲＰのタイミングを中心タイミングとして、コード位相間隔（スペーシング）が１．０ｃｈｉｐからなる第５Ｅａｒｌｙ相関処理用信号ＳＲＥＭおよび第５Ｌａｔｅ相関処理用信号ＳＲＬＭを生成する。
【００８８】
第５Ｅａｒｌｙ相関処理用信号ＳＲＥＭおよび第５Ｌａｔｅ相関処理用信号ＳＬＬＭは、Ｅ−Ｌ相関部１２３へ出力される。
【００８９】
Ｐ相関部１１、Ｅ−Ｌ相関部１２１，Ｅ−Ｌ相関部１２２の相関処理、擬似距離算出部１３１，１３２の擬似距離算出処理、および加算器１４１の減算処理は、第１の実施形態に示した処理と同じである。
【００９０】
Ｅ−Ｌ相関部１２３は、第５Ｅａｒｌｙ相関処理用信号ＳＲＥＭとベースバンド信号ＳＢとを乗算して第５Ｅａｒｌｙ相関値を算出する。Ｅ−Ｌ相関部１２３は、第５Ｌａｔｅ相関処理用信号ＳＲＬＭとベースバンド信号ＳＢとを乗算して第５Ｌａｔｅ相関値を算出する。Ｅ−Ｌ相関部１２３は、第５Ｅａｒｌｙ相関値から第５Ｌａｔｅ相関値を減算して、第５Ｅ−Ｌ相関値を算出する。Ｅ−Ｌ相関部１２３は、第５Ｅ−Ｌ相関値を所定時間積算し、第５コード位相差情報を算出し、擬似距離算出部１３３へ出力する。
【００９１】
擬似距離算出部１３３は、第５Ｅ−Ｌ相関値に基づく第５コード位相差情報を用いて第５擬似距離ρＭを算出する。擬似距離算出部１３３は、第５擬似距離ρＭを加算器１４２へ出力する。
【００９２】
加算器１４２は、第５擬似距離ρＭから第１擬似距離ρ１を減算することで第４擬似距離差分値ΔρＭ１を算出し、マルチパス遅延量算出部１５へ出力する。
【００９３】
マルチパス遅延量算出部１５は、第１擬似距離差分値Δρ２１と第４擬似距離差分値ΔρＭ１とに基づいて、マルチパス遅延量を算出する。この際、マルチパス遅延量算出部１５は、マルチパス状態情報を参照してマルチパス遅延量を算出する。
【００９４】
マルチパス遅延量算出部１５は、具体的には第１の実施形態と同様の処理により、マルチパス遅延量を算出する。図８は本実施形態に係るマルチパス検出方法を用いた場合のマルチパス遅延量に対する擬似距離差分値の特性を示す図である。
【００９５】
図８において、実線はマルチパス遅延量に対する第１擬似距離差分値Δρ２１の遷移を示しており、二点鎖線はマルチパス遅延量に対する第４擬似距離差分値ΔρＭ１の遷移を示している。図８に示すように、第１擬似距離差分値Δρ２１と第４擬似距離差分値ΔρＭ１とでは、マルチパス遅延量に対する遷移状態が異なる。
【００９６】
例えば、図８に示すような場合、第１擬似距離差分値Δρ２１が約２５ｍの場合、マルチパス遅延量は約６５ｍもしくは約３４０ｍとなる。また、第４擬似距離差分値ΔρＭ１が約−１２ｍの場合、マルチパス遅延量は約１０ｍもしくは約６５ｍとなる。したがって、第１擬似距離差分値Δρ２１によるマルチパス遅延量と第４擬似距離差分値ΔρＭ１によるマルチパス遅延量とが一致する約６５ｍが、求めるべきマルチパス遅延量となる。
【００９７】
以上のように、本実施形態の構成および処理を用いても、マルチパス遅延量を確実且つ高精度に算出することができる。
【００９８】
次に、第４の実施形態に係るマルチパス検出装置について、図を参照して説明する。図９は、本実施形態のマルチパス検出装置を備えるＧＮＳＳ信号受信装置１Ｃの主要構成を示すブロック図である。なお、図９では、マルチパス検出装置に対応する箇所のみを記載している。本実施形態のＧＮＳＳ信号受信装置１Ｃは、第１、第２、第３の実施形態のＧＮＳＳ信号受信装置に対して、相関処理用信号生成部２０Ｃの処理が異なり、これによるマルチパス遅延量算出部１５の参照する関連テーブルが異なるものである。したがって異なる箇所のみを詳細に説明する。
【００９９】
相関処理用信号生成部２０Ｃは、第１の実施形態の相関処理用信号生成部２０と同様に、ＢＰＳＫ相関処理用信号からなるＰｒｏｍｐｔ相関処理用信号ＳＲＰ、第１Ｅａｒｌｙ相関処理用信号ＳＲＥ１、および第１Ｌａｔｅ相関処理用信号ＳＲＬ１を生成する。Ｐｒｏｍｐｔ相関処理用信号はＰ相関部１１へ出力される。第１Ｅａｒｌｙ相関処理用信号ＳＲＥ１および第１Ｌａｔｅ相関処理用信号ＳＲＬ１は、Ｅ−Ｌ相関部１２１へ出力される。
【０１００】
また、相関処理用信号生成部２０Ｃは、第２の実施形態の相関処理用信号生成部２０Ａと同様に、ＢＯＣｃｏｓ相関処理用信号からなる第４Ｅａｒｌｙ相関処理用信号ＳＲＥＣおよび第４Ｌａｔｅ相関処理用信号ＳＲＬＣを生成する。第４Ｅａｒｌｙ相関処理用信号ＳＲＥＣおよび第４Ｌａｔｅ相関処理用信号ＳＬＬＣは、Ｅ−Ｌ相関部１２３へ出力される。
【０１０１】
また、相関処理用信号生成部２０Ｃは、第３の実施形態の相関処理用信号生成部２０Ｂと同様に、ＢＯＣｍｏｄ相関処理用信号からなる第５Ｅａｒｌｙ相関処理用信号ＳＲＥＭおよび第５Ｌａｔｅ相関処理用信号ＳＲＬＭを生成する。第５Ｅａｒｌｙ相関処理用信号ＳＲＥＭおよび第５Ｌａｔｅ相関処理用信号ＳＬＬＭは、Ｅ−Ｌ相関部１２３へ出力される。
【０１０２】
Ｐ相関部１１、Ｅ−Ｌ相関部１２１の相関処理、擬似距離算出部１３１の擬似距離算出処理は第１の実施形態に示した処理と同じである。
【０１０３】
Ｅ−Ｌ相関部１２２は、第４Ｅａｒｌｙ相関処理用信号ＳＲＥＣとベースバンド信号ＳＢとを乗算して第４Ｅａｒｌｙ相関値を算出する。Ｅ−Ｌ相関部１２３は、第４Ｌａｔｅ相関処理用信号ＳＲＬＣとベースバンド信号ＳＢとを乗算して第４Ｌａｔｅ相関値を算出する。Ｅ−Ｌ相関部１２３は、第４Ｅａｒｌｙ相関値から第４Ｌａｔｅ相関値を減算して、第４Ｅ−Ｌ相関値を算出する。Ｅ−Ｌ相関部１２３は、第４Ｅ−Ｌ相関値を所定時間積算し、第４コード位相差情報を算出し、擬似距離算出部１３２へ出力する。
【０１０４】
Ｅ−Ｌ相関部１２３は、第５Ｅａｒｌｙ相関処理用信号ＳＲＥＭとベースバンド信号ＳＢとを乗算して第５Ｅａｒｌｙ相関値を算出する。Ｅ−Ｌ相関部１２３は、第５Ｌａｔｅ相関処理用信号ＳＲＬＭとベースバンド信号ＳＢとを乗算して第５Ｌａｔｅ相関値を算出する。Ｅ−Ｌ相関部１２３は、第５Ｅａｒｌｙ相関値から第５Ｌａｔｅ相関値を減算して、第５Ｅ−Ｌ相関値を算出する。Ｅ−Ｌ相関部１２３は、第５Ｅ−Ｌ相関値を所定時間積算し、第５コード位相差情報を算出し、擬似距離算出部１３３へ出力する。
【０１０５】
擬似距離算出部１３２は、第４Ｅ−Ｌ相関値に基づく第４コード位相差情報を用いて第４擬似距離ρＣを算出する。擬似距離算出部１３２は、第４擬似距離ρＣを加算器１４１へ出力する。
【０１０６】
擬似距離算出部１３３は、第５Ｅ−Ｌ相関値に基づく第５コード位相差情報を用いて第５擬似距離ρＭを算出する。擬似距離算出部１３３は、第５擬似距離ρＭを加算器１４２へ出力する。
【０１０７】
加算器１４１は、第４擬似距離ρＣから第１擬似距離ρ１を減算することで第３擬似距離差分値ΔρＣ１を算出し、マルチパス遅延量算出部１５へ出力する。
【０１０８】
加算器１４２は、第５擬似距離ρＭから第１擬似距離ρ１を減算することで第４擬似距離差分値ΔρＭ１を算出し、マルチパス遅延量算出部１５へ出力する。
【０１０９】
マルチパス遅延量算出部１５は、第３擬似距離差分値ΔρＣ１と第４擬似距離差分値ΔρＭ１とに基づいて、マルチパス遅延量を算出する。この際、マルチパス遅延量算出部１５は、マルチパス状態情報を参照してマルチパス遅延量を算出する。
【０１１０】
マルチパス遅延量算出部１５は、具体的には第１の実施形態と同様の処理により、マルチパス遅延量を算出する。図１０は本実施形態に係るマルチパス検出方法を用いた場合のマルチパス遅延量に対する擬似距離差分値の特性を示す図である。
【０１１１】
図１０において、一点鎖線はマルチパス遅延量に対する第３擬似距離差分値ΔρＣ１の遷移を示しており、二点鎖線はマルチパス遅延量に対する第４擬似距離差分値ΔρＭ１の遷移を示している。図１０に示すように、第３擬似距離差分値ΔρＣ１と第４擬似距離差分値ΔρＭ１とでは、マルチパス遅延量に対する遷移状態が異なる。
【０１１２】
例えば、図１０に示すような場合、第３擬似距離差分値ΔρＣ１が約−３０ｍの場合、マルチパス遅延量は約４５ｍもしくは約１００ｍとなる。また、第４擬似距離差分値ΔρＭ１が約５ｍの場合、マルチパス遅延量は約１００ｍ、約２４５ｍ、約２７５ｍもしくは約４２０ｍとなる。したがって、第３擬似距離差分値ΔρＣ１によるマルチパス遅延量と第４擬似距離差分値ΔρＭ１によるマルチパス遅延量とが一致する約１００ｍが、求めるべきマルチパス遅延量となる。
【０１１３】
以上のように、本実施形態の構成および処理を用いても、マルチパス遅延量を確実且つ高精度に算出することができる。さらに、本実施形態に示すように、Ｅａｒｌｙ相関処理用信号およびＬａｔｅ相関処理用信号を生成する元となる信号を、さらに増加させることで、マルチパス遅延量に対する擬似距離差分値の特性がさらに多様化し、よりマルチパス遅延量を確実に検出できる組合せを設定しやすい。
【０１１４】
なお、上述の各実施形態では、三組の異なるＥａｒｌｙ相関処理用信号とＬａｔｅ相関処理用信号を用いて、二個の擬似距離差分値を算出し、マルチパス遅延量を算出する例を示したが、Ｅａｒｌｙ相関処理用信号とＬａｔｅ相関処理用信号の組数は三組以上であり、擬似距離差分値は二個以上であれば、同様にマルチパス遅延量を算出することができる。
【０１１５】
また、上述の説明では、サブキャリアとして、ＢＯＣｃｏｓサブキャリアおよびＢＯＣｍｏｄサブキャリアを用いた例を示したが、他のサブキャリアを用いてもよい。また、上述の説明では、ＢＰＳＫ相関処理用信号の１チップに、サブキャリア１周期分を重畳する例を示したが、ＢＰＳＫ相関処理用信号の１チップに、サブキャリアの複数周期分を重畳して相関処理用信号を生成してもよい。
【０１１６】
そして、このようなＧＮＳＳ信号受信装置やＧＮＳＳ信号受信機能は、図１１に示すような移動端末３００に利用される。図１１は、本実施形態のＧＮＳＳ信号受信装置１を備えた移動端末３００の主要構成を示すブロック図である。なお、ここでは、ＧＮＳＳ信号受信装置１を例に説明するが、他の実施形態のＧＮＳＳ信号受信装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃにも同様に適用できる。
【０１１７】
図１１に示すような移動端末２００は、例えば携帯電話機、カーナビゲーション装置、ＰＮＤ、カメラ、時計等であり、ＧＮＳＳ信号受信装置１、およびアプリケーション処理部３００を備える。ＧＮＳＳ信号受信装置１は、上述の構成のものである。
【０１１８】
アプリケーション処理部３００は、ＧＮＳＳ信号受信装置１から出力された測位結果に基づいて、自装置位置や自装置速度を表示したり、ナビゲーション等に利用するための処理を実行する。
【０１１９】
このような構成において、上述の高精度な測位結果を得られることで、高精度な位置表示やナビゲーション等を実現することができる。
【符号の説明】
【０１２０】
１、１Ａ，１Ｂ，１Ｃ：ＧＮＳＳ信号受信装置、１１：Ｐ相関部、１２１，１２２，１２３：Ｅ−Ｌ相関部、１３１，１３２，１３３：擬似距離算出部、１４１，１４２：加算器、１５：マルチパス遅延量算出部、２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ：相関処理用信号生成部、５０：アンテナ、５１：ＲＦ処理部、５２：マルチパス情報検出部、５３：キャリアＮＣＯ、５４：ベースバンド変換部、５５：測位演算部、
２００：移動端末、３００：アプリケーション処理部
【技術分野】
【０００１】
この発明は、受信環境によって生じる可能性があるＧＮＳＳ信号のマルチパス誤差を検出するマルチパス誤差検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｔｅｍ）信号等のＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）信号を受信して擬似距離の測定等を行うＧＮＳＳ受信装置では、擬似距離の測定精度を劣化させる要因の一つとして、マルチパスがある。マルチパスとは、受信機周囲の高層建築物等に反射してから受信機に到達するＧＮＳＳ信号であるマルチパス信号を、直接到来したＧＮＳＳ信号とともに受信することで生じる。
【０００３】
そして、従来、特許文献１、特許文献２に示すように、マルチパスを検出する方法および装置が各種考案されている。例えば、特許文献１の装置では、前回算出した擬似距離に基づいて今回の擬似距離を推定し、今回の推定擬似距離と今回算出した擬似距離との差分が所定閾値以上であれば、マルチパスが有ると判断している。また、特許文献２の装置では、受信信号とレプリカ信号とによる実際の相関結果と、マルチパスが無いことを前提にした理想的な相関結果との間の差分値が所定閾値以上であれば、マルチパスが有ると判断する。また、その差分値に応じて、予め定めた遅延量のテーブルから差分値を推定算出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３２８１５７号公報
【特許文献２】特開２００５−２０７８１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の各特許文献に記載された従来のマルチパス検出方法では、単にマルチパスの有無が検出できるものであったり、理想的な相関結果に基づいてマルチパスの有無を検出したり遅延量を推定算出したりするものであるので、正確なマルチパス遅延量を算出できるものではなかった。
【０００６】
この発明の目的は、単にマルチパスの有無を検出するだけでなく、マルチパス遅延量を、より正確に算出できるマルチパス検出方法を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、ＧＮＳＳ信号を受信する際に生じるマルチパスを検出するマルチパス検出方法、マルチパス検出プログラム、およびマルチパス検出装置に関する。このマルチパス検出方法では、アーリーレイト相関処理用信号生成工程と、擬似距離算出工程と、擬似距離差分値算出工程と、マルチパス遅延量算出工程と、を有する。
【０００８】
アーリーレイト相関処理用信号生成工程では、ＧＮＳＳ信号の拡散コードを有する相関処理用信号に基づいて、少なくとも三組のアーリー（Ｅａｒｌｙ）相関処理用信号とレイト（Ｌａｔｅ）相関処理用信号との組を生成する。この際、相関処理用信号の組間で、それぞれにコード位相間隔を異ならせるか、もしくは相関処理用コードを異ならせる。
【０００９】
擬似距離算出工程では、各組のＥａｒｌｙ相関処理用信号およびＬａｔｅ相関処理用信号と前記受信信号との相関処理を行い、それぞれの相関処理結果から擬似距離を算出する。
【００１０】
擬似距離差分値算出工程では、それぞれに異なる擬似距離の組合せで擬似距離差分値を算出する。
【００１１】
マルチパス遅延量算出工程では、少なくとも二個の擬似距離差分値に基づいてマルチパス遅延量を算出する。
【００１２】
この方法では、Ｅａｒｌｙ相関値とＬａｔｅ相関値との差分であるＥ−Ｌ相関値に基づく擬似距離が、Ｅａｒｌｙ相関処理用信号およびＬａｔｅ相関処理用信号のコード間隔や各相関処理用コードによって異なり、且つ、マルチパス遅延量によって異なることを利用している。さらに、この方法では、各擬似距離同士を差分した擬似距離差分値も、各擬似距離の算出仕様および擬似距離の組合せによって異なり、且つマルチパス遅延量によって異なることを利用している。そして、このような特性を有する擬似距離差分値を複数算出すれば、各擬似距離差分値の算出仕様（元となるとＥａｒｌｙ相関処理用信号およびＬａｔｅ相関処理用信号の仕様）と、擬似距離差分値の組との組合せにより、マルチパス遅延量が略一意に決定される。
【００１３】
また、この発明のマルチパス検出方法では、擬似距離差分値算出工程は、基準となる擬似距離を一つ設定し、該基準の擬似距離に対する差分により、各擬似距離差分値を算出する。
【００１４】
この方法では、擬似距離差分値の具体的な算出方法を示している。
【００１５】
また、この発明のマルチパス検出方法では、アーリーレイト相関処理用信号生成工程は、少なくとも三組のアーリー（Ｅａｒｌｙ）相関処理用信号とレイト（Ｅａｒｌｙ）相関処理用信号との組を、単一の相関処理用信号を用いて、それぞれにコード位相間隔を異ならせて生成する。
【００１６】
この方法では、Ｅａｒｌｙ相関処理用信号とＬａｔｅ相関処理用信号の各組の具体的な生成方法を示している。この方法を用いることで、一種類の相関処理用信号に対して、スペーシングの異なるＥ−Ｌ相関値を三個算出することができる。そして、この三個のＥ−Ｌ相関値を用いれば、擬似距離に対する差分値を二個算出することができ、マルチパス遅延量を算出できる。したがって、例えば、コード捕捉やコード追尾に利用するＧＮＳＳ信号のレプリカ信号のみを用いて、マルチパス遅延量を算出することができる。
【００１７】
また、この発明のマルチパス検出方法では、相関処理用信号に重畳させるサブキャリアを生成するサブキャリア生成工程を有する。アーリーレイト相関処理用信号生成工程は、少なくとも三組のアーリー相関処理用信号とレイト相関処理用信号との組を、拡散コードから生成された基本相関処理用信号と、サブキャリアが重畳された拡散コードから生成されたサブキャリア重畳型の相関処理用信号とを用いて生成する。
【００１８】
この方法では、Ｅａｒｌｙ相関処理用信号とＬａｔｅ相関処理用信号の各組の具体的な生成方法を示している。この方法を用いることで、Ｅａｒｌｙ相関処理用信号とＬａｔｅ相関処理用信号の各組を生成するためのコード位相制御前の相関処理用信号が複数種類となる。例えば、上述のＧＮＳＳ信号のレプリカ信号と、当該レプリカ信号に対して所定のサブキャリアを重畳した信号とを用いてマルチパス遅延量を算出する。これにより、マルチパス遅延量に対する擬似距離差分値の特性を、より多様にすることができる。
【００１９】
また、この発明のマルチパス検出方法では、マルチパス遅延量算出工程は、少なくとも二組の擬似距離差分値の組合せとマルチパス遅延量との関係テーブルを予め記憶している。マルチパス遅延量算出工程は、算出された各擬似距離差分値と関係テーブルとを用いてマルチパス遅延量を算出する。
【００２０】
この方法では、擬似距離差分値の組毎に、マルチパス遅延量に対する各擬似距離差分値を関係テーブルとして記憶しておき、算出した各擬似距離差分値を参照して関係テーブルを読み出し、マルチパス遅延量を決定する。これにより、各擬似距離差分値を取得する度に、マルチパス遅延量の算出演算処理を行わなくても良く、より高速にマルチパス遅延量を算出できる。
【００２１】
また、この発明のマルチパス検出方法では、マルチパスを生じるＧＮＳＳ信号の直接波信号と間接波信号との振幅比を検出するマルチパス状態検出工程を有する。マルチパス遅延量算出工程は、振幅比を加味してマルチパス遅延量を算出する。
【００２２】
この方法では、算出するマルチパス遅延量に対して、振幅比に基づく補正を行う。これにより、より正確なマルチパス遅延量を算出することができる。
【００２３】
また、この発明は、ＧＮＳＳ信号受信方法、ＧＮＳＳ信号受信プログラム、およびＧＮＳＳ信号受信装置に関する。本発明のＧＮＳＳ信号受信方法では、上述のいずれかのマルチパス検出方法を含むとともに、擬似距離とマルチパス遅延量とを用いて測位演算を行う測位演算工程を有する。
【００２４】
この方法では、上述のように正確に算出されたマルチパス遅延量を用いて測位演算が行われるので、高精度な測位結果を得られる。
【発明の効果】
【００２５】
この発明によれば、マルチパス遅延量を、従来よりも正確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】第１の実施形態に係るマルチパス検出装置を含むＧＮＳＳ信号受信装置１の主要構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態に係るマルチパス検出方法を用いた場合のマルチパス遅延量に対する擬似距離差分値の特性を示す図である。
【図３】第１の実施形態に係るマルチパス検出方法のフローチャートである。
【図４】第２の実施形態に係るマルチパス検出装置を含むＧＮＳＳ信号受信装置１Ａの主要構成を示すブロック図である。
【図５】ＢＰＳＫ相関処理用信号、ＢＯＣｃｏｓサブキャリア、ＢＯＣｃｏｓ相関処理用信号、ＢＯＣｍｏｄサブキャリア、ＢＯＣｍｏｄ相関処理用信号の波形図である。
【図６】第２の実施形態に係るマルチパス検出方法を用いた場合のマルチパス遅延量に対する擬似距離差分値の特性を示す図である。
【図７】第３の実施形態に係るマルチパス検出装置を含むＧＮＳＳ信号受信装置１Ｂの主要構成を示すブロック図である。
【図８】第３の実施形態に係るマルチパス検出方法を用いた場合のマルチパス遅延量に対する擬似距離差分値の特性を示す図である。
【図９】第４の実施形態に係るマルチパス検出装置を含むＧＮＳＳ信号受信装置１Ｃの主要構成を示すブロック図である。
【図１０】第４の実施形態に係るマルチパス検出方法を用いた場合のマルチパス遅延量に対する擬似距離差分値の特性を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態のＧＮＳＳ信号受信装置１を備えた移動端末３００の主要構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明の実施形態に係るマルチパス検出方法、マルチパス検出プログラムおよびマルチパス検出装置について説明する。なお、本実施形態では、ＧＮＳＳ信号受信方法、ＧＮＳＳ信号受信プログラムおよびＧＮＳＳ信号受信装置におけるマルチパス検出方法、マルチパス検出プログラムおよびマルチパス検出装置を例に示している。また、本実施形態では、ＧＮＳＳ信号としてＧＰＳ信号を用いた場合を示している。
【００２８】
図１は、本実施形態のマルチパス検出装置を備えるＧＮＳＳ信号受信装置１の主要構成を示すブロック図である。
【００２９】
ＧＮＳＳ信号受信装置１は、アンテナ５０、ＲＦ処理部５１、マルチパス状態検出部５２、キャリアＮＣＯ５３、ベースバンド変換部５４、測位演算部５５を備えるととともに、コード追尾とマルチパス遅延量の算出とを行う機能部を備える。
【００３０】
アンテナ５０は、各ＧＰＳ衛星から放送されたＧＰＳ信号を受信して、受信信号をＲＦ処理部５１へ出力する。この際、アンテナ５０は、複数の個別アンテナが所定パターンで配置されたアレイアンテナである。
【００３１】
ＲＦ処理部５１は、受信したＧＰＳ信号をダウンコンバートして、中間周波数信号（ＩＦ信号）を生成し、マルチパス状態検出部５２およびベースバンド変換部５４へ出力する。ＲＦ処理部５１は、個別アンテナ毎に備えられていることが好ましい。
【００３２】
マルチパス状態検出部５２は、複数の個別アンテナが受信して得られるＩＦ信号に対してＭＵＳＩＣ法を適用することで、受信信号を構成する直接波信号と間接波信号との到来方向、間接波信号の個数、直接波信号と間接波信号との振幅比を算出する。マルチパス状態検出部５２は、少なくとも直接波信号と間接波信号との振幅比（以下、単に振幅比と称する。）を有するマルチパス状態情報を、マルチパス遅延量算出部１５へ出力する。なお、他のマルチパス状態を検出する方法を用い、単独のアンテナでもマルチパス状態が検出できるのであれば、アンテナ５０は単独のアンテナでよく、この場合ＲＦ処理部５１も一個でよい。
【００３３】
ベースバンド変換部５４は、キャリアＮＣＯ５３からのキャリア周波数信号をＩＦ信号に乗算することで、ベースバンド信号ＳＢを生成する。ベースバンド信号ＳＢは、コード追尾とマルチパス遅延量算出とを行う機能部へ出力される。このコード追尾とマルチパス遅延量算出とを行う機能部が、本発明の「マルチパス検出装置」に相当する。
【００３４】
コード追尾とマルチパス遅延量算出とを行う機能部は、詳細な構成および処理を後述するが、所謂Ｅａｒｌｙ−Ｌａｔｅ相関処理結果を用いて、ＧＰＳ信号のベースバンド信号ＳＢを追尾処理するとともに、マルチパス遅延量を算出する。そして、この機能部は、Ｐｒｏｍｐｔ相関値、Ｅａｒｌｙ−Ｌａｔｅ相関処理結果から得られる擬似距離、およびマルチパス遅延量を、測位演算部５５へ出力する。
【００３５】
測位演算部５５は、Ｐｒｏｍｐｔ相関値から航法メッセージを解読する。測位演算部５５は、航法メッセージと擬似距離とを用いて、既知の方法で測位演算を行う。この際、測位演算部５５は、キャリアＮＣＯ５３からのキャリア位相を用いることで、より高精度な測位演算を行うこともできる。さらに、測位演算部５５は、精度良く算出されたマルチパス遅延量を用いて擬似距離等を補正することで、より高精度に測位演算を行うことができる。
【００３６】
次に、コード追尾とマルチパス遅延量算出とを行う機能部の具体的構成および処理について説明する。図１に示すように、コード追尾とマルチパス遅延量算出とを行う機能部は、Ｐ相関部１１、Ｅ−Ｌ相関部１２１，１２２，１２３、擬似距離算出部１３１，１３２，１３３、加算器１４１，１４２、マルチパス遅延量算出部１５、および、相関処理用信号生成部２０を備える。
【００３７】
ベースバンド信号ＳＢは、Ｐ相関部１１、第１のＥ−Ｌ相関部１２１、第２のＥ−Ｌ相関部１２２、第３のＥ−Ｌ相関部１２３へ入力される。
【００３８】
まず、ベースバンド信号ＳＢとの相関処理に利用する相関処理用信号を生成する相関処理信号生成部２０の構成について説明する。相関処理用信号生成部２０は、Ｅ−Ｌ相関部１２１から出力された第１コード位相差情報に基づいて、ＧＰＳ信号に用いられている拡散コード（Ｃ／ＡコードもしくはＰコード）を備えるＢＰＳＫ相関処理用信号からなる次の各相関処理用信号を生成する。
【００３９】
相関処理用信号生成部２０は、Ｅ−Ｌ相関値が０になるようなタイミングで、Ｐｒｏｍｐｔ相関処理用信号ＳＲＰを生成する。相関処理用信号生成部２０は、Ｐｒｏｍｐｔ相関処理用信号ＳＲＰのタイミングを中心タイミングとして、コード位相間隔（スペーシング）が０．１ｃｈｉｐからなる第１Ｅａｒｌｙ相関処理用信号ＳＲＥ１と第１Ｌａｔｅ相関処理用信号ＳＲＬ１を生成する。Ｐｒｏｍｐｔ相関処理用信号ＳＲＰはＰ相関部１１へ出力される。第１Ｅａｒｌｙ相関処理用信号ＳＲＥ１および第１Ｌａｔｅ相関処理用信号ＳＲＬ１はＥ−Ｌ相関部１２１へ出力される。
【００４０】
相関処理相信号生成部２０は、Ｐｒｏｍｐｔ相関処理用信号ＳＲＰのタイミングを中心タイミングとして、コード位相間隔（スペーシング）が１．０ｃｈｉｐからなる第２Ｅａｒｌｙ相関処理用信号ＳＲＥ２と第２Ｌａｔｅ相関処理用信号ＳＲＬ２を生成する。第２Ｅａｒｌｙ相関処理用信号ＳＲＥ２および第２Ｌａｔｅ相関処理用信号ＳＲＬ２はＥ−Ｌ相関部１２２へ出力される。
【００４１】
相関処理用信号生成部２０は、Ｐｒｏｍｐｔ相関処理用信号ＳＲＰのタイミングを中心タイミングとして、コード位相間隔（スペーシング）が１．２ｃｈｉｐからなる第３Ｅａｒｌｙ相関処理用信号ＳＲＥ３および第３Ｌａｔｅ相関処理用信号ＳＲＬ３を生成する。第３Ｅａｒｌｙ相関処理用信号ＳＲＥ３および第３Ｌａｔｅ相関処理用信号ＳＲＬ３はＥ−Ｌ相関部１２３へ出力される。
【００４２】
Ｐ相関部１１は、Ｐｒｏｍｐｔ相関処理用信号ＳＲＰとベースバンド信号ＳＢとを乗算してＰｒｏｍｐｔ相関値を出力する。Ｐｒｏｍｐｔ相関値は測位演算部５６へ出力される。
【００４３】
Ｅ−Ｌ相関部１２１は、第１Ｅａｒｌｙ相関処理用信号ＳＲＥ１とベースバンド信号ＳＢとを乗算して第１Ｅａｒｌｙ相関値を算出する。Ｅ−Ｌ相関部１２１は、第１Ｌａｔｅ相関処理用信号ＳＲＬ１とベースバンド信号ＳＢとを乗算して第１Ｌａｔｅ相関値を算出する。Ｅ−Ｌ相関部１２１は、第１Ｅａｒｌｙ相関値から第１Ｌａｔｅ相関値を減算して、第１Ｅ−Ｌ相関値を算出する。Ｅ−Ｌ相関部１２１は、第１Ｅ−Ｌ相関値を所定時間積算し、第１コード位相差情報を算出し、擬似距離算出部１３１へ出力する。なお、第１コード位相差情報は、相関処理用信号生成部２０へも出力される。
【００４４】
Ｅ−Ｌ相関部１２２は、第２Ｅａｒｌｙ相関処理用信号ＳＲＥ２とベースバンド信号ＳＢとを乗算して第２Ｅａｒｌｙ相関値を算出する。Ｅ−Ｌ相関部１２２は、第２Ｌａｔｅ相関処理用信号ＳＲＬ２とベースバンド信号ＳＢとを乗算して第２Ｌａｔｅ相関値を算出する。Ｅ−Ｌ相関部１２２は、第２Ｅａｒｌｙ相関値から第２Ｌａｔｅ相関値を減算して、第２Ｅ−Ｌ相関値を算出する。Ｅ−Ｌ相関部１２２は、第２Ｅ−Ｌ相関値を所定時間積算し、第２コード位相差情報を算出し、擬似距離算出部１３２へ出力する。
【００４５】
Ｅ−Ｌ相関部１２３は、第３Ｅａｒｌｙ相関処理用信号ＳＲＥ３とベースバンド信号ＳＢとを乗算して第３Ｅａｒｌｙ相関値を算出する。Ｅ−Ｌ相関部１２３は、第３Ｌａｔｅ相関処理用信号ＳＲＬ３とベースバンド信号ＳＢとを乗算して第３Ｌａｔｅ相関値を算出する。Ｅ−Ｌ相関部１２３は、第３Ｅａｒｌｙ相関値から第３Ｌａｔｅ相関値を減算して、第３Ｅ−Ｌ相関値を算出する。Ｅ−Ｌ相関部１２３は、第３Ｅ−Ｌ相関値を所定時間積算し、第３コード位相差情報を算出し、擬似距離算出部１３３へ出力する。
【００４６】
擬似距離算出部１３１は、第１Ｅ−Ｌ相関値に基づく第１コード位相差情報を用いて第１擬似距離ρ１を算出する。擬似距離算出部１３１は、第１擬似距離ρ１を加算器１４１，１４２へ出力する。
【００４７】
擬似距離算出部１３２は、第２Ｅ−Ｌ相関値に基づく第２コード位相差情報を用いて第２擬似距離ρ２を算出する。擬似距離算出部１３２は、第２擬似距離ρ２を加算器１４１へ出力する。
【００４８】
擬似距離算出部１３３は、第３Ｅ−Ｌ相関値に基づく第３コード位相差情報を用いて第３擬似距離ρ３を算出する。擬似距離算出部１３３は、第３擬似距離ρ３を加算器１４２へ出力する。
【００４９】
加算器１４１は、第２擬似距離ρ２から第１擬似距離ρ１を減算することで第１擬似距離差分値Δρ２１を算出し、マルチパス遅延量算出部１５へ出力する。
【００５０】
加算器１４２は、第３擬似距離ρ３から第１擬似距離ρ１を減算することで第２擬似距離差分値Δρ３１を算出し、マルチパス遅延量算出部１５へ出力する。
【００５１】
なお、擬似距離差分値を算出する擬似距離の組合せ方は、これに限るものではなく、他の組合せであってもよい。ただし、本実施形態に示すように、一つの擬似距離を基準として各擬似距離差分値を算出するとよく、さらには、相関処理用信号の生成に利用するコード位相差情報に基づく擬似距離を基準に用いるとよりよい。
【００５２】
マルチパス遅延量算出部１５は、第１擬似距離差分値Δρ２１と第２擬似距離差分値Δρ３１とに基づいて、マルチパス遅延量を算出する。この際、マルチパス遅延量算出部１５は、マルチパス状態情報を参照してマルチパス遅延量を算出する。
【００５３】
マルチパス遅延量算出部１５は、具体的には次に示す処理により、マルチパス遅延量を算出する。図２は本実施形態に係るマルチパス検出方法を用いた場合のマルチパス遅延量に対する擬似距離差分値の特性を示す図である。
【００５４】
図２において、実線はマルチパス遅延量に対する第１擬似距離差分値Δρ２１の遷移を示しており、破線はマルチパス遅延量に対する第２擬似距離差分値Δρ３１の遷移を示している。図２に示すように、第１擬似距離差分値Δρ２１と第２擬似距離差分値Δρ３１とでは、マルチパス遅延量に対する遷移状態が異なる。
【００５５】
例えば、図２に示すように、第１擬似距離差分値Δρ２１が約２３ｍの場合、マルチパス遅延量は約６０ｍもしくは約３３０ｍとなる。また、第２擬似距離差分値Δρ３１が約３０ｍの場合、マルチパス遅延量は約７５ｍもしくは約３３０ｍとなる。したがって、第１擬似距離差分値Δρ２１によるマルチパス遅延量と第２擬似距離差分値Δρ３１によるマルチパス遅延量とが一致する、約６０ｍが求めるべきマルチパス遅延量となる。
【００５６】
この原理を利用し、マルチパス遅延量算出部１５は、マルチパス遅延量に対する各擬似距離差分値Δρ２１，Δρ３１を、予め関係テーブルとして記憶しておく。マルチパス遅延量算出部１５は、第１擬似距離差分値Δρ２１と第２擬似距離差分値Δρ３１とを取得すると、関係テーブルから、それぞれの擬似距離差分値に対応するマルチパス遅延量の候補を抽出し、各擬似距離差分値で一致するマルチパス遅延量を出力する。このような関係テーブル化を行うことで、擬似距離差分値を取得する毎にマルチパス遅延量を算出するよりも、高速にマルチパス遅延量を出力することができる。
【００５７】
なお、この際、マルチパス遅延量算出部１５は、マルチパス状態情報の振幅比に基づいて、各擬似距離差分値を補正し、マルチパス遅延量の決定に利用する。これは、直接波信号と間接波信号との振幅比に応じて擬似距離が変化することに基づくものであり、この振幅比と補正値との関係もテーブル化して記憶しておけばよい。そして、このように振幅比による擬似距離差分値の補正を行うことで、振幅比毎に関係テーブルを持つ必要がなく、マルチパス遅延量算出のためのリソースを節約することができる。
【００５８】
なお、上述の説明では、各処理を機能ブロック毎に実行する場合を示したが、これらの機能ブロックの処理をプログラム化して記憶しておき、ＣＰＵ等の演算器で当該プログラムを実行するようにしてもよい。図３は、マルチパス遅延量算出処理を行うプログラムの実行フローを示す図である。なお、当該実行フローは、上述の機能部で行われる処理をＣＰＵで実行する際のフローであるので、各処理の説明は簡略的に説明する。
【００５９】
まず、到来した信号を受信して、受信信号を取得する（Ｓ１０１）。次に、受信信号に基づいて、直接波信号と間接波信号との振幅比を含むマルチパス状態を検出する（Ｓ１０２）。
【００６０】
次に、三組のＥａｒｌｙ相関処理用信号とＬａｔｅ相関処理用信号を用いて、それぞれに第１擬似距離ρ１、第２擬似距離ρ２、第３擬似距離ρ３を算出する（Ｓ１０３）。
【００６１】
次に、第１擬似距離ρ１、第２擬似距離ρ２、第３擬似距離ρ３を用いて、第１擬似距離差分値Δρ２１と第２擬似距離差分値Δρ３１を算出する（Ｓ１０４）。
【００６２】
次に、振幅比に基づいて、第１擬似距離差分値Δρ２１と第２擬似距離差分値Δρ３１を補正し、正規化する（Ｓ１０５）。
【００６３】
次に、正規化した第１擬似距離差分値Δρ２１と第２擬似距離差分値Δρ３１を元に、擬似距離差分値とマルチパス遅延量との関係テーブルから、マルチパス遅延量を決定する（Ｓ１０６）。
【００６４】
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、マルチパス遅延量を、従来よりも高精度に算出できる。また、このような高精度なマルチパス遅延量を用いることで、高精度な測位演算も可能になる。
【００６５】
次に、第２の実施形態に係るマルチパス検出装置について、図を参照して説明する。図４は、本実施形態のマルチパス検出装置を備えるＧＮＳＳ信号受信装置１Ａの主要構成を示すブロック図である。なお、図４では、マルチパス検出装置に対応する箇所のみを記載している。本実施形態のＧＮＳＳ信号受信装置１Ａは、第１の実施形態のＧＮＳＳ信号受信装置に対して、相関処理用信号生成部２０Ａの処理が異なり、これによるマルチパス遅延量算出部１５の参照する関連テーブルが異なるものである。したがって異なる箇所のみを説明する。
【００６６】
図５はＢＰＳＫ相関処理用信号、ＢＯＣｃｏｓサブキャリア、ＢＯＣｃｏｓ相関処理用信号、ＢＯＣｍｏｄサブキャリア、ＢＯＣｍｏｄ相関処理用信号の波形図である。
【００６７】
相関処理用信号生成部２０Ａは、第１の実施形態の相関処理用信号生成部２０と同様に、ＢＰＳＫ相関処理用信号からなるＰｒｏｍｐｔ相関処理用信号ＳＲＰ、第１、第２Ｅａｒｌｙ相関処理用信号ＳＲＥ１，ＳＲＥ２、および第１、第２Ｌａｔｅ相関処理用信号ＳＲＬ１，ＳＬＬ２を生成する。Ｐｒｏｍｐｔ相関処理用信号はＰ相関部１１へ出力される。第１Ｅａｒｌｙ相関処理用信号ＳＲＥ１および第１Ｌａｔｅ相関処理用信号ＳＲＬ１は、Ｅ−Ｌ相関部１２１へ出力される。第２Ｅａｒｌｙ相関処理用信号ＳＲＥ２および第２Ｌａｔｅ相関処理用信号ＳＬＬ２は、Ｅ−Ｌ相関部１２２へ出力される。
【００６８】
また、相関処理用信号生成部２０Ａは、上述のＢＰＳＫ相関処理用信号にＢＯＣｃｏｓサブキャリア信号を乗算したＢＯＣｃｏｓ相関処理用信号からなる次の各相関処理用信号を生成する。
【００６９】
ここで、ＢＯＣｃｏｓサブキャリアは、図５に示すように、ＢＰＳＫ相関処理用信号（レプリカ信号）の１ｃｈｉｐ期間内で符号反転が生じる信号である。ＢＯＣｃｏｓサブキャリアは、１ｃｈｉｐ期間の中間タイミング（０．５ｃｈｉｐタイミング）を中心として、０．５ｃｈｉｐの期間に亘りＨｉレベルとなり、他の期間でＬｏｗレベルとなる信号である。すなわち、１ｃｈｉｐの始まるタイミングから０．２５ｃｈｉｐまではＬｏｗレベルで、０．２５ｃｈｉｐから０．７５ｃｈｉｐまではＨｉレベルとなり、０．７５ｃｈｉｐから１．０ｃｈｉｐまではＬｏｗレベルとなる信号である。
【００７０】
そして、図５に示すように、ＢＯＣｃｏｓ相関処理用信号は、ベースとなるＢＰＳＫ相関処理用信号の符号がＨｉのチップではＢＯＣｃｏｓサブキャリアの波形がそのまま現れ、ＢＰＳＫ相関処理用信号の符号がＬｏｗのチップではＢＯＣｃｏｓサブキャリアの波形が反転して現れる信号である。
【００７１】
相関処理用信号生成部２０Ａは、ＢＯＣｃｏｓ相関処理用信号からなり、Ｐｒｏｍｐｔ相関処理用信号ＳＲＰのタイミングを中心タイミングとして、コード位相間隔（スペーシング）が１．０ｃｈｉｐからなる第４Ｅａｒｌｙ相関処理用信号ＳＲＥＣおよび第４Ｌａｔｅ相関処理用信号ＳＲＬＣを生成する。
【００７２】
第４Ｅａｒｌｙ相関処理用信号ＳＲＥＣおよび第４Ｌａｔｅ相関処理用信号ＳＬＬＣは、Ｅ−Ｌ相関部１２３へ出力される。
【００７３】
Ｐ相関部１１、Ｅ−Ｌ相関部１２１，Ｅ−Ｌ相関部１２２の相関処理、擬似距離算出部１３１，１３２の擬似距離算出処理、および加算器１４１の減算処理は、第１の実施形態に示した処理と同じである。
【００７４】
Ｅ−Ｌ相関部１２３は、第４Ｅａｒｌｙ相関処理用信号ＳＲＥＣとベースバンド信号ＳＢとを乗算して第４Ｅａｒｌｙ相関値を算出する。Ｅ−Ｌ相関部１２３は、第４Ｌａｔｅ相関処理用信号ＳＲＬＣとベースバンド信号ＳＢとを乗算して第４Ｌａｔｅ相関値を算出する。Ｅ−Ｌ相関部１２３は、第４Ｅａｒｌｙ相関値から第４Ｌａｔｅ相関値を減算して、第４Ｅ−Ｌ相関値を算出する。Ｅ−Ｌ相関部１２３は、第４Ｅ−Ｌ相関値を所定時間積算し、第４コード位相差情報を算出し、擬似距離算出部１３３へ出力する。
【００７５】
擬似距離算出部１３３は、第４Ｅ−Ｌ相関値に基づく第４コード位相差情報を用いて第４擬似距離ρＣを算出する。擬似距離算出部１３３は、第４擬似距離ρＣを加算器１４２へ出力する。
【００７６】
加算器１４２は、第４擬似距離ρＣから第１擬似距離ρ１を減算することで第３擬似距離差分値ΔρＣ１を算出し、マルチパス遅延量算出部１５へ出力する。
【００７７】
マルチパス遅延量算出部１５は、第１擬似距離差分値Δρ２１と第３擬似距離差分値ΔρＣ１とに基づいて、マルチパス遅延量を算出する。この際、マルチパス遅延量算出部１５は、マルチパス状態情報を参照してマルチパス遅延量を算出する。
【００７８】
マルチパス遅延量算出部１５は、具体的には第１の実施形態と同様の処理により、マルチパス遅延量を算出する。図６は本実施形態に係るマルチパス検出方法を用いた場合のマルチパス遅延量に対する擬似距離差分値の特性を示す図である。
【００７９】
図６において、実線はマルチパス遅延量に対する第１擬似距離差分値Δρ２１の遷移を示しており、一点鎖線はマルチパス遅延量に対する第３擬似距離差分値ΔρＣ１の遷移を示している。図６に示すように、第１擬似距離差分値Δρ２１と第３擬似距離差分値ΔρＣ１とでは、マルチパス遅延量に対する遷移状態が異なる。
【００８０】
例えば、図６に示すような場合、第１擬似距離差分値Δρ２１が約３０ｍの場合、マルチパス遅延量は約７５ｍもしくは約３１７ｍとなる。また、第３擬似距離差分値ΔρＣ１が約−４２ｍの場合、マルチパス遅延量は約７５ｍとなる。したがって、第１擬似距離差分値Δρ２１によるマルチパス遅延量と第３擬似距離差分値ΔρＣ１によるマルチパス遅延量とが一致する約７５ｍが、求めるべきマルチパス遅延量となる。
【００８１】
以上のように、本実施形態の構成および処理を用いても、マルチパス遅延量を確実且つ高精度に算出することができる。さらに、本実施形態のように、サブキャリアを用いれば、Ｅａｒｌｙ相関処理用信号とＬａｔｅ相関処理用信号の組を、より多様に構成することができる。これにより、マルチパス遅延量に対する擬似距離差分値の特性が多様化し、よりマルチパス遅延量を確実に検出できる組合せを設定しやすい。
【００８２】
次に、第３の実施形態に係るマルチパス検出装置について、図を参照して説明する。図７は、本実施形態のマルチパス検出装置を備えるＧＮＳＳ信号受信装置１Ｂの主要構成を示すブロック図である。なお、図７では、マルチパス検出装置に対応する箇所のみを記載している。本実施形態のＧＮＳＳ信号受信装置１Ｂは、第１、第２の実施形態のＧＮＳＳ信号受信装置に対して、相関処理用信号生成部２０Ｂの処理が異なり、これによるマルチパス遅延量算出部１５の参照する関連テーブルが異なるものである。したがって異なる箇所のみを詳細に説明する。
【００８３】
相関処理用信号生成部２０Ｂは、第２の実施形態の相関処理用信号生成部２０Ａと同様に、ＢＰＳＫ相関処理用信号からなるＰｒｏｍｐｔ相関処理用信号ＳＲＰ、第１、第２Ｅａｒｌｙ相関処理用信号ＳＲＥ１，ＳＲＥ２、および第１、第２Ｌａｔｅ相関処理用信号ＳＲＬ１，ＳＬＬ２を生成する。Ｐｒｏｍｐｔ相関処理用信号はＰ相関部１１へ出力される。第１Ｅａｒｌｙ相関処理用信号ＳＲＥ１および第１Ｌａｔｅ相関処理用信号ＳＲＬ１は、Ｅ−Ｌ相関部１２１へ出力される。第２Ｅａｒｌｙ相関処理用信号ＳＲＥ２および第２Ｌａｔｅ相関処理用信号ＳＬＬ２は、Ｅ−Ｌ相関部１２２へ出力される。
【００８４】
また、相関処理用信号生成部２０Ｂは、上述のＢＰＳＫ相関処理用信号にＢＯＣｍｏｄサブキャリア信号を乗算したＢＯＣｍｏｄ相関処理用信号からなる次の各相関処理用信号を生成する。
【００８５】
ここで、ＢＯＣｍｏｄサブキャリアは、図５に示すように、ＢＰＳＫ相関処理用信号（レプリカ信号）の１ｃｈｉｐ期間内で符号反転が生じる信号である。ＢＯＣｍｏｄサブキャリアは、１ｃｈｉｐ期間の中間タイミング（０．５ｃｈｉｐタイミング）を中心として、所定のｃｈｉｐ期間（例えば、０．２５ｃｈｉｐの期間）に亘りＨｉレベルとなり、他の期間でＬｏｗレベルとなる信号である。すなわち、１ｃｈｉｐの始まるタイミングから０．３７５ｃｈｉｐまではＬｏｗレベルで、０．３７５ｃｈｉｐから０．６２５ｃｈｉｐまではＨｉレベルとなり、０．６２５ｃｈｉｐから１．０ｃｈｉｐまではＬｏｗレベルとなる信号である。なお、この状態遷移は一例であり、他の状態遷移を適用してもよい。
【００８６】
そして、図５に示すように、ＢＯＣｍｏｄ相関処理用信号は、ベースとなるＢＰＳＫ相関処理用信号の符号がＨｉのチップではＢＯＣｍｏｄサブキャリアの波形がそのまま現れ、ＢＰＳＫ相関処理用信号の符号がＬｏｗのチップではＢＯＣｍｏｄサブキャリアの波形が反転して現れる信号である。
【００８７】
相関処理用信号生成部２０Ｂは、ＢＯＣｍｏｄ相関処理用信号からなり、Ｐｒｏｍｐｔ相関処理用信号ＳＲＰのタイミングを中心タイミングとして、コード位相間隔（スペーシング）が１．０ｃｈｉｐからなる第５Ｅａｒｌｙ相関処理用信号ＳＲＥＭおよび第５Ｌａｔｅ相関処理用信号ＳＲＬＭを生成する。
【００８８】
第５Ｅａｒｌｙ相関処理用信号ＳＲＥＭおよび第５Ｌａｔｅ相関処理用信号ＳＬＬＭは、Ｅ−Ｌ相関部１２３へ出力される。
【００８９】
Ｐ相関部１１、Ｅ−Ｌ相関部１２１，Ｅ−Ｌ相関部１２２の相関処理、擬似距離算出部１３１，１３２の擬似距離算出処理、および加算器１４１の減算処理は、第１の実施形態に示した処理と同じである。
【００９０】
Ｅ−Ｌ相関部１２３は、第５Ｅａｒｌｙ相関処理用信号ＳＲＥＭとベースバンド信号ＳＢとを乗算して第５Ｅａｒｌｙ相関値を算出する。Ｅ−Ｌ相関部１２３は、第５Ｌａｔｅ相関処理用信号ＳＲＬＭとベースバンド信号ＳＢとを乗算して第５Ｌａｔｅ相関値を算出する。Ｅ−Ｌ相関部１２３は、第５Ｅａｒｌｙ相関値から第５Ｌａｔｅ相関値を減算して、第５Ｅ−Ｌ相関値を算出する。Ｅ−Ｌ相関部１２３は、第５Ｅ−Ｌ相関値を所定時間積算し、第５コード位相差情報を算出し、擬似距離算出部１３３へ出力する。
【００９１】
擬似距離算出部１３３は、第５Ｅ−Ｌ相関値に基づく第５コード位相差情報を用いて第５擬似距離ρＭを算出する。擬似距離算出部１３３は、第５擬似距離ρＭを加算器１４２へ出力する。
【００９２】
加算器１４２は、第５擬似距離ρＭから第１擬似距離ρ１を減算することで第４擬似距離差分値ΔρＭ１を算出し、マルチパス遅延量算出部１５へ出力する。
【００９３】
マルチパス遅延量算出部１５は、第１擬似距離差分値Δρ２１と第４擬似距離差分値ΔρＭ１とに基づいて、マルチパス遅延量を算出する。この際、マルチパス遅延量算出部１５は、マルチパス状態情報を参照してマルチパス遅延量を算出する。
【００９４】
マルチパス遅延量算出部１５は、具体的には第１の実施形態と同様の処理により、マルチパス遅延量を算出する。図８は本実施形態に係るマルチパス検出方法を用いた場合のマルチパス遅延量に対する擬似距離差分値の特性を示す図である。
【００９５】
図８において、実線はマルチパス遅延量に対する第１擬似距離差分値Δρ２１の遷移を示しており、二点鎖線はマルチパス遅延量に対する第４擬似距離差分値ΔρＭ１の遷移を示している。図８に示すように、第１擬似距離差分値Δρ２１と第４擬似距離差分値ΔρＭ１とでは、マルチパス遅延量に対する遷移状態が異なる。
【００９６】
例えば、図８に示すような場合、第１擬似距離差分値Δρ２１が約２５ｍの場合、マルチパス遅延量は約６５ｍもしくは約３４０ｍとなる。また、第４擬似距離差分値ΔρＭ１が約−１２ｍの場合、マルチパス遅延量は約１０ｍもしくは約６５ｍとなる。したがって、第１擬似距離差分値Δρ２１によるマルチパス遅延量と第４擬似距離差分値ΔρＭ１によるマルチパス遅延量とが一致する約６５ｍが、求めるべきマルチパス遅延量となる。
【００９７】
以上のように、本実施形態の構成および処理を用いても、マルチパス遅延量を確実且つ高精度に算出することができる。
【００９８】
次に、第４の実施形態に係るマルチパス検出装置について、図を参照して説明する。図９は、本実施形態のマルチパス検出装置を備えるＧＮＳＳ信号受信装置１Ｃの主要構成を示すブロック図である。なお、図９では、マルチパス検出装置に対応する箇所のみを記載している。本実施形態のＧＮＳＳ信号受信装置１Ｃは、第１、第２、第３の実施形態のＧＮＳＳ信号受信装置に対して、相関処理用信号生成部２０Ｃの処理が異なり、これによるマルチパス遅延量算出部１５の参照する関連テーブルが異なるものである。したがって異なる箇所のみを詳細に説明する。
【００９９】
相関処理用信号生成部２０Ｃは、第１の実施形態の相関処理用信号生成部２０と同様に、ＢＰＳＫ相関処理用信号からなるＰｒｏｍｐｔ相関処理用信号ＳＲＰ、第１Ｅａｒｌｙ相関処理用信号ＳＲＥ１、および第１Ｌａｔｅ相関処理用信号ＳＲＬ１を生成する。Ｐｒｏｍｐｔ相関処理用信号はＰ相関部１１へ出力される。第１Ｅａｒｌｙ相関処理用信号ＳＲＥ１および第１Ｌａｔｅ相関処理用信号ＳＲＬ１は、Ｅ−Ｌ相関部１２１へ出力される。
【０１００】
また、相関処理用信号生成部２０Ｃは、第２の実施形態の相関処理用信号生成部２０Ａと同様に、ＢＯＣｃｏｓ相関処理用信号からなる第４Ｅａｒｌｙ相関処理用信号ＳＲＥＣおよび第４Ｌａｔｅ相関処理用信号ＳＲＬＣを生成する。第４Ｅａｒｌｙ相関処理用信号ＳＲＥＣおよび第４Ｌａｔｅ相関処理用信号ＳＬＬＣは、Ｅ−Ｌ相関部１２３へ出力される。
【０１０１】
また、相関処理用信号生成部２０Ｃは、第３の実施形態の相関処理用信号生成部２０Ｂと同様に、ＢＯＣｍｏｄ相関処理用信号からなる第５Ｅａｒｌｙ相関処理用信号ＳＲＥＭおよび第５Ｌａｔｅ相関処理用信号ＳＲＬＭを生成する。第５Ｅａｒｌｙ相関処理用信号ＳＲＥＭおよび第５Ｌａｔｅ相関処理用信号ＳＬＬＭは、Ｅ−Ｌ相関部１２３へ出力される。
【０１０２】
Ｐ相関部１１、Ｅ−Ｌ相関部１２１の相関処理、擬似距離算出部１３１の擬似距離算出処理は第１の実施形態に示した処理と同じである。
【０１０３】
Ｅ−Ｌ相関部１２２は、第４Ｅａｒｌｙ相関処理用信号ＳＲＥＣとベースバンド信号ＳＢとを乗算して第４Ｅａｒｌｙ相関値を算出する。Ｅ−Ｌ相関部１２３は、第４Ｌａｔｅ相関処理用信号ＳＲＬＣとベースバンド信号ＳＢとを乗算して第４Ｌａｔｅ相関値を算出する。Ｅ−Ｌ相関部１２３は、第４Ｅａｒｌｙ相関値から第４Ｌａｔｅ相関値を減算して、第４Ｅ−Ｌ相関値を算出する。Ｅ−Ｌ相関部１２３は、第４Ｅ−Ｌ相関値を所定時間積算し、第４コード位相差情報を算出し、擬似距離算出部１３２へ出力する。
【０１０４】
Ｅ−Ｌ相関部１２３は、第５Ｅａｒｌｙ相関処理用信号ＳＲＥＭとベースバンド信号ＳＢとを乗算して第５Ｅａｒｌｙ相関値を算出する。Ｅ−Ｌ相関部１２３は、第５Ｌａｔｅ相関処理用信号ＳＲＬＭとベースバンド信号ＳＢとを乗算して第５Ｌａｔｅ相関値を算出する。Ｅ−Ｌ相関部１２３は、第５Ｅａｒｌｙ相関値から第５Ｌａｔｅ相関値を減算して、第５Ｅ−Ｌ相関値を算出する。Ｅ−Ｌ相関部１２３は、第５Ｅ−Ｌ相関値を所定時間積算し、第５コード位相差情報を算出し、擬似距離算出部１３３へ出力する。
【０１０５】
擬似距離算出部１３２は、第４Ｅ−Ｌ相関値に基づく第４コード位相差情報を用いて第４擬似距離ρＣを算出する。擬似距離算出部１３２は、第４擬似距離ρＣを加算器１４１へ出力する。
【０１０６】
擬似距離算出部１３３は、第５Ｅ−Ｌ相関値に基づく第５コード位相差情報を用いて第５擬似距離ρＭを算出する。擬似距離算出部１３３は、第５擬似距離ρＭを加算器１４２へ出力する。
【０１０７】
加算器１４１は、第４擬似距離ρＣから第１擬似距離ρ１を減算することで第３擬似距離差分値ΔρＣ１を算出し、マルチパス遅延量算出部１５へ出力する。
【０１０８】
加算器１４２は、第５擬似距離ρＭから第１擬似距離ρ１を減算することで第４擬似距離差分値ΔρＭ１を算出し、マルチパス遅延量算出部１５へ出力する。
【０１０９】
マルチパス遅延量算出部１５は、第３擬似距離差分値ΔρＣ１と第４擬似距離差分値ΔρＭ１とに基づいて、マルチパス遅延量を算出する。この際、マルチパス遅延量算出部１５は、マルチパス状態情報を参照してマルチパス遅延量を算出する。
【０１１０】
マルチパス遅延量算出部１５は、具体的には第１の実施形態と同様の処理により、マルチパス遅延量を算出する。図１０は本実施形態に係るマルチパス検出方法を用いた場合のマルチパス遅延量に対する擬似距離差分値の特性を示す図である。
【０１１１】
図１０において、一点鎖線はマルチパス遅延量に対する第３擬似距離差分値ΔρＣ１の遷移を示しており、二点鎖線はマルチパス遅延量に対する第４擬似距離差分値ΔρＭ１の遷移を示している。図１０に示すように、第３擬似距離差分値ΔρＣ１と第４擬似距離差分値ΔρＭ１とでは、マルチパス遅延量に対する遷移状態が異なる。
【０１１２】
例えば、図１０に示すような場合、第３擬似距離差分値ΔρＣ１が約−３０ｍの場合、マルチパス遅延量は約４５ｍもしくは約１００ｍとなる。また、第４擬似距離差分値ΔρＭ１が約５ｍの場合、マルチパス遅延量は約１００ｍ、約２４５ｍ、約２７５ｍもしくは約４２０ｍとなる。したがって、第３擬似距離差分値ΔρＣ１によるマルチパス遅延量と第４擬似距離差分値ΔρＭ１によるマルチパス遅延量とが一致する約１００ｍが、求めるべきマルチパス遅延量となる。
【０１１３】
以上のように、本実施形態の構成および処理を用いても、マルチパス遅延量を確実且つ高精度に算出することができる。さらに、本実施形態に示すように、Ｅａｒｌｙ相関処理用信号およびＬａｔｅ相関処理用信号を生成する元となる信号を、さらに増加させることで、マルチパス遅延量に対する擬似距離差分値の特性がさらに多様化し、よりマルチパス遅延量を確実に検出できる組合せを設定しやすい。
【０１１４】
なお、上述の各実施形態では、三組の異なるＥａｒｌｙ相関処理用信号とＬａｔｅ相関処理用信号を用いて、二個の擬似距離差分値を算出し、マルチパス遅延量を算出する例を示したが、Ｅａｒｌｙ相関処理用信号とＬａｔｅ相関処理用信号の組数は三組以上であり、擬似距離差分値は二個以上であれば、同様にマルチパス遅延量を算出することができる。
【０１１５】
また、上述の説明では、サブキャリアとして、ＢＯＣｃｏｓサブキャリアおよびＢＯＣｍｏｄサブキャリアを用いた例を示したが、他のサブキャリアを用いてもよい。また、上述の説明では、ＢＰＳＫ相関処理用信号の１チップに、サブキャリア１周期分を重畳する例を示したが、ＢＰＳＫ相関処理用信号の１チップに、サブキャリアの複数周期分を重畳して相関処理用信号を生成してもよい。
【０１１６】
そして、このようなＧＮＳＳ信号受信装置やＧＮＳＳ信号受信機能は、図１１に示すような移動端末３００に利用される。図１１は、本実施形態のＧＮＳＳ信号受信装置１を備えた移動端末３００の主要構成を示すブロック図である。なお、ここでは、ＧＮＳＳ信号受信装置１を例に説明するが、他の実施形態のＧＮＳＳ信号受信装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃにも同様に適用できる。
【０１１７】
図１１に示すような移動端末２００は、例えば携帯電話機、カーナビゲーション装置、ＰＮＤ、カメラ、時計等であり、ＧＮＳＳ信号受信装置１、およびアプリケーション処理部３００を備える。ＧＮＳＳ信号受信装置１は、上述の構成のものである。
【０１１８】
アプリケーション処理部３００は、ＧＮＳＳ信号受信装置１から出力された測位結果に基づいて、自装置位置や自装置速度を表示したり、ナビゲーション等に利用するための処理を実行する。
【０１１９】
このような構成において、上述の高精度な測位結果を得られることで、高精度な位置表示やナビゲーション等を実現することができる。
【符号の説明】
【０１２０】
１、１Ａ，１Ｂ，１Ｃ：ＧＮＳＳ信号受信装置、１１：Ｐ相関部、１２１，１２２，１２３：Ｅ−Ｌ相関部、１３１，１３２，１３３：擬似距離算出部、１４１，１４２：加算器、１５：マルチパス遅延量算出部、２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ：相関処理用信号生成部、５０：アンテナ、５１：ＲＦ処理部、５２：マルチパス情報検出部、５３：キャリアＮＣＯ、５４：ベースバンド変換部、５５：測位演算部、
２００：移動端末、３００：アプリケーション処理部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＧＮＳＳ信号を受信する際に生じるマルチパスを検出するマルチパス検出方法であって、
前記ＧＮＳＳ信号の拡散コードを有する相関処理用信号に基づいて、少なくとも三組のアーリー相関処理用信号とレイト相関処理用信号との組を、それぞれにコード位相間隔を異ならせて、もしくは相関処理用コードを異ならせて生成するアーリーレイト相関処理用信号生成工程と、
各組のアーリー相関処理用信号およびレイト相関処理用信号と前記受信信号との相関処理を行い、それぞれの相関処理結果から擬似距離を算出する擬似距離算出工程と、
それぞれに異なる擬似距離の組合せで擬似距離差分値を算出する擬似距離差分値算出工程と、
少なくとも二個の擬似距離差分値に基づいてマルチパス遅延量を算出するマルチパス遅延量算出工程と、を有するマルチパス検出方法。
【請求項２】
請求項１に記載のマルチパス検出方法であって、
前記擬似距離差分値算出工程は、基準となる擬似距離を一つ設定し、該基準の擬似距離に対する差分により、各擬似距離差分値を算出する、マルチパス検出方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のマルチパス検出方法であって、
前記アーリーレイト相関処理用信号生成工程は、
前記少なくとも三個のアーリー相関処理用信号とレイト相関処理用信号との組を、単一の相関処理用信号を用いて、それぞれにコード位相間隔を異ならせて生成する、マルチパス検出方法。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載のマルチパス検出方法であって、
前記相関処理用信号に重畳させるサブキャリアを生成するサブキャリア生成工程を有し、
前記アーリーレイト相関処理用信号生成工程は、
前記少なくとも三組のアーリー相関処理用信号とレイト相関処理用信号との組を、前記拡散コードから生成された基本相関処理用信号と、前記サブキャリアが重畳された拡散コードから生成されたサブキャリア重畳型の相関処理用信号とを用いて生成する、マルチパス検出方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のマルチパス検出方法であって、
前記マルチパス遅延量算出工程は、前記少なくとも二個の擬似距離差分値の組合せとマルチパス遅延量との関係テーブルを予め記憶しており、
算出された各擬似距離差分値と前記関係テーブルとを用いてマルチパス遅延量を算出する、マルチパス検出方法。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のマルチパス検出方法であって、
マルチパスを生じる前記ＧＮＳＳ信号の直接波信号と間接波信号との振幅比を検出するマルチパス状態検出工程を有し、
前記マルチパス遅延量算出工程は、前記振幅比を加味して前記マルチパス遅延量を算出する、マルチパス検出方法。
【請求項７】
ＧＮＳＳ信号を受信する際に生じるマルチパスを検出する処理をコンピュータに実行させるためのマルチパス検出プログラムであって、
前記ＧＮＳＳ信号の拡散コードを有する相関処理用信号に基づいて、少なくとも三組のアーリー相関処理用信号とレイト相関処理用信号との組を、それぞれにコード位相間隔を異ならせて、もしくは相関処理用コードを異ならせて生成するアーリーレイト相関処理用信号生成処理と、
各組のアーリー相関処理用信号およびレイト相関処理用信号と前記受信信号との相関処理を行い、それぞれの相関処理結果から擬似距離を算出する擬似距離算出処理と、
それぞれに異なる擬似距離の組合せで擬似距離差分値を算出する擬似距離差分値算出処理と、
少なくとも二個の擬似距離差分値に基づいてマルチパス遅延量を算出するマルチパス遅延量算出処理と、を有するマルチパス検出プログラム。
【請求項８】
ＧＮＳＳ信号を受信する際に生じるマルチパスを検出するマルチパス検出装置であって、
前記ＧＮＳＳ信号の拡散コードを有する相関処理用信号に基づいて、少なくとも三組のアーリー相関処理用信号とレイト相関処理用信号との組を、それぞれにコード位相間隔を異ならせて、もしくは相関処理用コードを異ならせて生成するアーリーレイト相関処理用信号生成部と、
各組のアーリー相関処理用信号およびレイト相関処理用信号と前記受信信号との相関処理を行い、それぞれの相関処理結果から擬似距離を算出する擬似距離算出部と、
それぞれに異なる擬似距離の組合せで擬似距離差分値を算出する擬似距離差分値算出部と、
少なくとも二個の擬似距離差分値に基づいてマルチパス遅延量を算出するマルチパス遅延量算出部と、を備えるマルチパス検出装置。
【請求項９】
請求項８に記載のマルチパス検出装置と、
前記擬似距離と前記マルチパス遅延量とを用いて測位演算を行う測位演算部と、を備える、ＧＮＳＳ信号受信装置。
【請求項１０】
請求項９に記載のＧＮＳＳ信号受信装置と、
前記測位演算部の測位演算結果を用いて所定のアプリケーションを実行するアプリケーション処理部と、を備える移動端末。
【請求項１】
ＧＮＳＳ信号を受信する際に生じるマルチパスを検出するマルチパス検出方法であって、
前記ＧＮＳＳ信号の拡散コードを有する相関処理用信号に基づいて、少なくとも三組のアーリー相関処理用信号とレイト相関処理用信号との組を、それぞれにコード位相間隔を異ならせて、もしくは相関処理用コードを異ならせて生成するアーリーレイト相関処理用信号生成工程と、
各組のアーリー相関処理用信号およびレイト相関処理用信号と前記受信信号との相関処理を行い、それぞれの相関処理結果から擬似距離を算出する擬似距離算出工程と、
それぞれに異なる擬似距離の組合せで擬似距離差分値を算出する擬似距離差分値算出工程と、
少なくとも二個の擬似距離差分値に基づいてマルチパス遅延量を算出するマルチパス遅延量算出工程と、を有するマルチパス検出方法。
【請求項２】
請求項１に記載のマルチパス検出方法であって、
前記擬似距離差分値算出工程は、基準となる擬似距離を一つ設定し、該基準の擬似距離に対する差分により、各擬似距離差分値を算出する、マルチパス検出方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のマルチパス検出方法であって、
前記アーリーレイト相関処理用信号生成工程は、
前記少なくとも三個のアーリー相関処理用信号とレイト相関処理用信号との組を、単一の相関処理用信号を用いて、それぞれにコード位相間隔を異ならせて生成する、マルチパス検出方法。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載のマルチパス検出方法であって、
前記相関処理用信号に重畳させるサブキャリアを生成するサブキャリア生成工程を有し、
前記アーリーレイト相関処理用信号生成工程は、
前記少なくとも三組のアーリー相関処理用信号とレイト相関処理用信号との組を、前記拡散コードから生成された基本相関処理用信号と、前記サブキャリアが重畳された拡散コードから生成されたサブキャリア重畳型の相関処理用信号とを用いて生成する、マルチパス検出方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のマルチパス検出方法であって、
前記マルチパス遅延量算出工程は、前記少なくとも二個の擬似距離差分値の組合せとマルチパス遅延量との関係テーブルを予め記憶しており、
算出された各擬似距離差分値と前記関係テーブルとを用いてマルチパス遅延量を算出する、マルチパス検出方法。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のマルチパス検出方法であって、
マルチパスを生じる前記ＧＮＳＳ信号の直接波信号と間接波信号との振幅比を検出するマルチパス状態検出工程を有し、
前記マルチパス遅延量算出工程は、前記振幅比を加味して前記マルチパス遅延量を算出する、マルチパス検出方法。
【請求項７】
ＧＮＳＳ信号を受信する際に生じるマルチパスを検出する処理をコンピュータに実行させるためのマルチパス検出プログラムであって、
前記ＧＮＳＳ信号の拡散コードを有する相関処理用信号に基づいて、少なくとも三組のアーリー相関処理用信号とレイト相関処理用信号との組を、それぞれにコード位相間隔を異ならせて、もしくは相関処理用コードを異ならせて生成するアーリーレイト相関処理用信号生成処理と、
各組のアーリー相関処理用信号およびレイト相関処理用信号と前記受信信号との相関処理を行い、それぞれの相関処理結果から擬似距離を算出する擬似距離算出処理と、
それぞれに異なる擬似距離の組合せで擬似距離差分値を算出する擬似距離差分値算出処理と、
少なくとも二個の擬似距離差分値に基づいてマルチパス遅延量を算出するマルチパス遅延量算出処理と、を有するマルチパス検出プログラム。
【請求項８】
ＧＮＳＳ信号を受信する際に生じるマルチパスを検出するマルチパス検出装置であって、
前記ＧＮＳＳ信号の拡散コードを有する相関処理用信号に基づいて、少なくとも三組のアーリー相関処理用信号とレイト相関処理用信号との組を、それぞれにコード位相間隔を異ならせて、もしくは相関処理用コードを異ならせて生成するアーリーレイト相関処理用信号生成部と、
各組のアーリー相関処理用信号およびレイト相関処理用信号と前記受信信号との相関処理を行い、それぞれの相関処理結果から擬似距離を算出する擬似距離算出部と、
それぞれに異なる擬似距離の組合せで擬似距離差分値を算出する擬似距離差分値算出部と、
少なくとも二個の擬似距離差分値に基づいてマルチパス遅延量を算出するマルチパス遅延量算出部と、を備えるマルチパス検出装置。
【請求項９】
請求項８に記載のマルチパス検出装置と、
前記擬似距離と前記マルチパス遅延量とを用いて測位演算を行う測位演算部と、を備える、ＧＮＳＳ信号受信装置。
【請求項１０】
請求項９に記載のＧＮＳＳ信号受信装置と、
前記測位演算部の測位演算結果を用いて所定のアプリケーションを実行するアプリケーション処理部と、を備える移動端末。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−２４２１０７（Ｐ２０１２−２４２１０７Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０９２６７（Ｐ２０１１−１０９２６７）
【出願日】平成２３年５月１６日（２０１１．５．１６）
【出願人】（０００１６６２４７）古野電気株式会社 (441)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１６日（２０１１．５．１６）
【出願人】（０００１６６２４７）古野電気株式会社 (441)
【Ｆターム（参考）】
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