信号捕捉装置および信号捕捉方法
【課題】時間の経過とともに周波数が変動するようなクロック信号を使用する場合でも、所定の周波数の信号をより確実に捕捉すること。
【解決手段】ＧＰＳ信号受信部１０４は、ＧＰＳ用クロック生成部１０６が生成するＧＰＳクロック信号を基にＧＰＳ信号の捕捉を行う。周波数比較部１０７は、ＧＰＳクロック信号の周波数の理想値との周波数差を出力する。サーチ周波数制御部１０９は、サーチ基準周波数を基点として、サーチ対象周波数を時間の経過とともに周囲の周波数帯域に広げていく。周波数変動推定部１１１は、ＧＰＳクロック信号の周波数の変動を推定し、タイミング信号発生部１１３は、その推定値が所定値に達すると、サーチ周波数制御部１０９に対してサーチ基準周波数およびサーチ対象周波数をリセットさせる。
【解決手段】ＧＰＳ信号受信部１０４は、ＧＰＳ用クロック生成部１０６が生成するＧＰＳクロック信号を基にＧＰＳ信号の捕捉を行う。周波数比較部１０７は、ＧＰＳクロック信号の周波数の理想値との周波数差を出力する。サーチ周波数制御部１０９は、サーチ基準周波数を基点として、サーチ対象周波数を時間の経過とともに周囲の周波数帯域に広げていく。周波数変動推定部１１１は、ＧＰＳクロック信号の周波数の変動を推定し、タイミング信号発生部１１３は、その推定値が所定値に達すると、サーチ周波数制御部１０９に対してサーチ基準周波数およびサーチ対象周波数をリセットさせる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえばＧＰＳ（Global Positioning System）衛星から送出される信号のような所定の周波数の信号を捕捉するための信号捕捉装置および信号捕捉方法に関し、特に携帯電話機等の移動体通信端末に好適な信号捕捉装置および信号捕捉方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機やＰＤＡ（Personal Digital Assistant）といった高速でのデータ伝送が可能な移動体通信端末の普及が進んでいる。このような移動体通信端末では、その利便性や用途の拡大を図るために、衛星測位システムを利用した位置情報の取得機能を追加することが注目されている。
【０００３】
衛星測位システムは、地球の周回軌道を回る複数の人工衛星から送出される情報を受信して、各人工衛星との間の距離を測定し、受信側の装置の現在位置を計算するシステムである。米国の国防総省が構築したＧＰＳは、このような衛星測位システムの代表的なものであり、ＧＰＳ衛星と呼ばれる人工衛星を複数配置している。
【０００４】
ＧＰＳ衛星は、送出の対象となる信号に対して、所定のＰＲＮ（Pseudo Random Noise：擬似ランダム雑音）コードを用いたスペクトラム拡散処理を行う。すなわち、移動体通信端末では、このＧＰＳ衛星から送出される信号（以下、「ＧＰＳ信号」という。）に対し対応するＰＲＮコードを用いて逆拡散処理を行うことによって、元の信号を取得することが可能である。そして、取得した信号に対して、メッセージ同期、エフェメリス（ephemeris）収集、ＰＶＴ（Position, Velocity, Time）計算等の処理を行うことにより、自己の現在位置や時刻についての情報を得ることができる。
【０００５】
このような測位機能が搭載された移動体通信端末では、ＧＰＳ信号の受信処理に使用するためのクロック信号（以下、「ＧＰＳクロック信号」という。）を生成する装置部として、小型で安価であることから、水晶発振器を適用することが広く行われている（たとえば、特許文献１参照。）。
【０００６】
ただし、水晶発振器の発振周波数は、周囲温度その他の使用条件によって変動するため、サーチ周波数範囲を大きく設定する必要があり、その結果、信号捕捉に時間がかかることがある。そこで、この従来の提案では、移動体通信端末が地上の無線基地局との間で無線通信を行う際に得られる高い周波数精度のクロック信号を使用して、自装置内部の水晶発振器が生成するＧＰＳクロック信号の周波数がその理想値からどの程度ずれているかを検出する。そして、その周波数差に基づいて、測位に関する信号処理を行うようになっている。これにより、水晶発振器が発生させるＧＰＳクロック信号の周波数（以下、「ＧＰＳクロック周波数」という。）が理想値と異なっていても、周波数サーチ範囲を限定して、高速な信号捕捉を行うことが出来る。
【０００７】
ところで、前記したＧＰＳ信号のスペクトラム拡散処理で使用されるＰＲＮコードは、コード長１ｍｓ（ミリ秒）、チップレート１．０２３ＭＨｚ（メガヘルツ）であり、１チップの周期は約１μｓ（マイクロ秒）である。このスペクトラム拡散処理は、それぞれのＧＰＳ衛星に搭載された原子時計の時刻に同期して行われる。したがって、移動体通信端末は、０．５μｓ以下の誤差の精度で送出側のＧＰＳ衛星との時刻同期を確立してからでなければ、前記したメッセージ同期以降の処理を開始することができず、測位を行うことができない。
【０００８】
しかしながら、移動体通信端末は、ＧＰＳ信号の受信を開始していない状態ではいずれのＧＰＳ衛星からも独立して動作しているのが通常である。そこで、測位に先立って、まずＧＰＳ信号をサーチし、ＧＰＳ信号に対する周波数同期または位相同期やＰＲＮコードの同期（以下、「コード同期」と総称する。）を確立するための処理が必要となる。
【０００９】
図２２は、このような従来のＧＰＳ信号のサーチの様子の一例を示す説明図である。横軸はサーチが開始されてからの経過時間を示し、縦軸は周波数を示している。移動通信端末は、サーチ対象となる周波数としてのサーチ対象周波数１を、ＧＰＳ信号の標準の周波数として予め定められたサーチの基準となる周波数（以下、「サーチ基準周波数」という。）ｆｂを基準として、時間の経過とともに徐々に周囲の周波数帯域に移動させる。これは、ＧＰＳ衛星と移動体通信端末との間の相対速度その他の原因によって、サーチの対象となる周波数を移動体通信端末に到達するＧＰＳ信号の周波数としてのＧＰＳ信号周波数ｆ０に正確に合わせ込むことが難しいためである。この例では、時刻ｔでＧＰＳ信号が捕捉されることになる。また、移動体通信端末が携帯電話網に設けられたサーバとの通信によってＧＰＳ衛星の軌道情報を授受することで、ＧＰＳ信号の標準の周波数よりも高い周波数精度で設定することも可能である。この場合には、より早い時刻にＧＰＳ信号を捕捉することができる。
【００１０】
一方で、サーチ範囲を広げると、広げた分だけサーチする時間がかかる。また、サーチ速度を上げてこの時間の短縮を図ろうとすると、信号レベルが低い場合にはＧＰＳ信号を誤って捕捉し損ねてしまう可能性が高くなる。そこで、通常は、同図に示すようにサーチ対象周波数１に周波数上限値ｆｍａｘと周波数下限値ｆｍｉｎを定める。そして、サーチを所定の時間内にサーチ対象周波数１がその上限値と下限値に到達するような速度でサーチ対象周波数を上下に広げていくことにより、設定されたサーチ範囲、すなわち周波数上限値ｆｍａｘと周波数下限値ｆｍｉｎとの間の周波数帯域についてのサーチを、所定の時間内に終了することができる。ここで、サーチを終了してもＧＰＳ信号の捕捉が出来なかった場合には、前記した一連のサーチ処理を再実行する。
【特許文献１】特開２００３−３２９７６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、水晶発振器には、前記したように周辺の温度変化等の原因によって発振周波数が変化してしまうという特徴がある。また、ＧＰＳ信号のサーチは、前記したＧＰＳクロック信号を動作クロックとして使用して行われる。したがって、サーチが開始された後に水晶発振器の発振周波数が変動し、ＧＰＳクロック信号の周波数が理想値のときのサーチ範囲に対して、実際のサーチ範囲が時間の経過とともにずれていってしまう場合がある。この場合、捕捉できるはずのＧＰＳ信号をいつまでも捕捉できないといった事態が発生する恐れがある。
【００１２】
本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、時間の経過とともに周波数が変動するようなクロック信号を使用する場合でも、所定の周波数の信号をより確実に捕捉することが可能な信号捕捉装置および信号捕捉方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
かかる課題を解決するため、本発明の信号捕捉装置は、所定のクロック信号を動作クロックとして捕捉の対象となる信号のサーチを行うとともに、そのサーチの対象となる信号の周波数を補正情報を用いて補正する信号受信手段と、所定のクロック信号の周波数の理想値に対する差の変動値としての周波数変動値を推定する周波数変動推定手段と、周波数差推定手段の推定値に基づいて、補正情報を修正すべきタイミングを判別するタイミング判別手段と、所定のクロック信号の周波数の理想値に対する差としての周波数差を検出する周波数差検出手段と、タイミング判別手段によって判別されたタイミングに、周波数差検出手段による検出結果に基づいて補正情報を修正する周波数設定手段とを具備する構成を採る。
【００１４】
また、本発明の信号捕捉装置は、所定のクロック信号を動作クロックとして捕捉の対象となる信号のサーチを行うとともに、そのサーチの対象となる信号の周波数を補正情報を用いて補正する信号受信手段と、所定のクロック信号の周波数の理想値に対する差としての周波数差を検出する周波数差検出手段と、周波数差検出手段の検出結果に基づいて、補正情報を修正すべきタイミングを判別するタイミング判別手段と、タイミング判別手段によって判別されたタイミングに、周波数差検出手段による最新の検出結果に基づいて補正情報を修正する周波数設定手段とを具備する構成を採る。
【００１５】
また、本発明の信号捕捉方法は、所定のクロック信号の周波数の理想値に対する差の変動値としての周波数変動値を推定する周波数変動推定ステップと、周波数差推定ステップによる推定値に基づいて、所定のクロック信号を動作クロックとして捕捉の対象となる信号のサーチを行う信号受信手段がそのサーチの対象となる信号の周波数を補正するのに用いる補正情報を修正すべきか否かを判別する補正情報修正判別ステップと、補正情報修正判別ステップで補正情報を修正すべきと判別されると、所定のクロック信号の周波数の理想値に対する差としての周波数差を検出する周波数差検出ステップと、周波数差検出ステップによる検出結果に基づいて補正情報を修正する周波数設定ステップとを有する構成を採る。
【００１６】
また、本発明の信号捕捉方法は、所定のクロック信号の周波数の理想値に対する差としての周波数差を検出する周波数差検出ステップと、周波数差検出ステップによる検出結果に基づいて、所定のクロック信号を動作クロックとして捕捉の対象となる信号のサーチを行う信号受信手段がそのサーチの対象となる信号の周波数を補正するのに用いる補正情報を修正すべきか否かを判別する補正情報修正判別ステップと、補正情報修正判別ステップで前記補正情報を修正すべきと判別されると、周波数差検出ステップによる検出結果に基づいて補正情報を修正する周波数設定ステップとを有する構成を採る。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、捕捉の対象となる信号のサーチを行う信号受信手段が動作クロックとして使用する所定のクロック信号の周波数の理想値に対する差としての周波数差を検出し、最新の検出結果に基づいて補正情報を修正する。また、補正情報の修正を行うタイミングは、所定のクロック信号の周波数変動値の推定値あるいは周波数差の検出結果に基づいて決定される。これにより、所定のクロック信号の周波数が時間の経過とともに変動する場合でも、その変動値に応じたタイミングで補正情報を修正し、サーチの対象となる信号の周波数をより適切な値に補正できる。すなわち、予め定められた周波数の信号の捕捉をより確実に行うことができる。更に、クロック信号の周波数変動に対する耐性が向上するため、より柔軟な装置設計が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態に係る信号捕捉装置について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る信号捕捉装置が使用される通信システムの構成を示すシステム構成図である。この通信システム２０は、携帯電話機１０と、携帯電話網２１と、この携帯電話網２１に接続された無線基地局２３と、携帯電話機１０の上空に配置されたＧＰＳ衛星（ここでは説明のために、４つのＧＰＳ衛星２４−１〜２４−４を示す）と、から主に構成される。
【００２０】
携帯電話機１０は、無線基地局２３と無線信号を送受信することによって、携帯電話網２１に配置された図示しない他の携帯電話機や固定電話機あるいは情報サーバと通信を行う。また、４つのＧＰＳ衛星２４−１〜２４−４のそれぞれから送出されるＧＰＳ信号を捕捉し、各ＧＰＳ信号から情報を抽出することによって測位を行う。このＧＰＳ信号は、１，５７５４２ＧＨｚ（ギガヘルツ）の同一の周波数の搬送波に、ＧＰＳ信号ごとに異なるＣ／Ａコード（Coarse/Acquisition Code）やＰコード（Precise CodeもしくはProtected Code）といったＰＲＮコードを重畳したものである。
【００２１】
図２は、図１に示す携帯電話機１０の構成を示すブロック図である。携帯電話機１０は、無線用アンテナ１０１と、無線通信部１０２と、ＧＰＳ用アンテナ１０３と、ＧＰＳ信号受信部１０４と、測位演算部１０５と、ＧＰＳ用クロック生成部１０６と、周波数比較部１０７と、基準周波数設定部１０８と、サーチ周波数制御部１０９と、測位開始指示入力部１１０と、周波数変動推定部１１１と、タイマ１１２と、タイミング信号発生部１１３と、から主に構成される。サーチ周波数制御部１０９は基準補正情報格納部１２１を備えており、周波数変動推定部１１１は周波数特性格納部１２２を備えている。
【００２２】
また、携帯電話機１０は、図示しないがＣＰＵ（Central Processing Unit）と、制御プログラムを格納したＲＯＭ（Read Only Memory）等の記憶媒体と、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の作業用メモリと、既存のハードウェアとしての通信回路によって構成されている。すなわち、制御プログラムをＣＰＵが実行することで上記した各装置部の機能が実現する。
【００２３】
無線通信部１０２は、図１に示す無線基地局２３との間で無線信号の送受信を行う。無線基地局２３は、図示しないが高い周波数精度でクロック信号を生成するクロック発振器を備えている。そして、このクロック信号を搬送周波数として使用し、無線通信部１０２と無線通信を行う。無線通信部１０２は、図示しないがＰＬＬ（Phase-Locked Loop）回路を有するＡＦＣ（Automatic Frequency Control）装置を備えており、無線基地局２３から送出される無線信号の搬送波周波数に周波数同期した基準クロック信号を生成する。
【００２４】
ＧＰＳ信号受信部１０４は、ＧＰＳ信号をサーチするとともにこれを捕捉し、ＧＰＳ信号に含まれる情報を取得する。そして、測位演算部１０５は、この取得された情報を基に測位のための演算を行う。すなわち、携帯電話機１０は、携帯電話網２１に接続する機能と、ＧＰＳシステムによる測位機能とを備えた移動体通信端末である。
【００２５】
測位開始指示入力部１１０は、図示しないがキースイッチを備えており、ＧＰＳによる測位の開始の指示を受け付ける。ＧＰＳ用クロック生成部１０６は、図示しない温度補償型水晶発振器（Temperature Compensated Crystal Oscillator : TCXO）を使用して、ＧＰＳ信号受信部１０４の動作クロックとして使用されるＧＰＳクロック信号を生成する。このＧＰＳ用クロック生成部１０６は、携帯電話機１０の無線通信部１０２のＡＦＣ装置のような周波数同期は施されず、自走のクロック源である。また、温度補償型となっているものの、水晶発振器の発振周波数は周囲温度からの影響によって変動する。したがって、ＧＰＳクロック信号の周波数精度は、無線通信部１０２が出力する基準クロック信号の周波数精度よりも低くなっている。
【００２６】
周波数特性格納部１２２は、ＧＰＳ信号のサーチ開始時からの経過時間に対応付けて、各時刻でのＧＰＳクロック周波数の理想値に対する差分（以下、「クロック周波数差」という。）の推定値を予め格納している。周波数変動推定部１１１は、この周波数特性格納部１２２を参照し、タイマ１１２を使用してＧＰＳクロック周波数の変動の推定値を示す周波数変動推定情報を逐次出力する。ＧＰＳ用クロック生成部１０６の発振周波数は、温度補償型水晶発振器の周囲温度からの影響によって変動する。一方で、この周囲温度は、ＧＰＳ用クロック生成部１０６でＧＰＳクロック信号の出力が開始された後、時間の経過とともに上昇する。このような周波数特性格納部１２２と周波数変動推定部１１１を備えることにより、ＧＰＳクロック周波数がどのくらい変動したかを逐次推定することができる。
【００２７】
タイミング信号発生部１１３は、タイマ１１２から出力される時間情報と周波数変動推定部１１１から出力される周波数変動推定情報に基づいて、サーチ基準周波数およびサーチ対象周波数のリセットが必要か否かを判別する。そして、リセットが必要であると判別したとき、周波数比較部１０７に対して周波数補正タイミング信号を出力するとともに、サーチ周波数制御部１０９に対してサーチ周波数リセット信号を出力する。
【００２８】
周波数比較部１０７は、タイミング信号発生部１１３から周波数補正タイミング信号を入力されるたびに、ＧＰＳクロック信号の周波数（以下、単に「ＧＰＳクロック周波数」という。）をその理想値と比較し、その周波数の差分を周波数差情報として出力する。
【００２９】
基準周波数設定部１０８は、周波数比較部１０７から周波数差情報を入力されるたびに、周波数差情報を基にして実際のＧＰＳクロック周波数に対するＧＰＳクロック周波数の理想値の比を示す情報である基準補正情報をサーチ周波数制御部１０９へ出力する。すなわち、タイミング信号発生部１１３から周波数補正タイミング信号が出力されるたびに、基準補正情報をサーチ周波数制御部１０９へ出力する。
【００３０】
基準補正情報格納部１２１は、基準周波数設定部１０８から入力される基準補正情報の最新のものを格納する。サーチ周波数制御部１０９は、基準補正情報格納部１２１に格納された基準補正情報に基づいて、ＧＰＳ信号受信部１０４がＧＰＳ信号を捕捉する際の基準となる周波数としてのサーチ基準周波数を補正する。また、タイミング信号発生部１１３からサーチ周波数リセット信号を入力されるたびに、基準周波数設定部１０８から入力される基準補正情報で基準補正情報格納部１２１の格納内容を更新してサーチ基準周波数をリセットするとともに、サーチ基準周波数を基点とするサーチ対象周波数の移動をリセットする。
【００３１】
図３は、図２に示すＧＰＳ信号受信部１０４の回路構成を示すものである。ＧＰＳ信号受信部１０４は、増幅回路１３１と、第１のミキサ１３２と、第１の帯域制限フィルタ１３３と、第２のミキサと１３４と、第２の帯域制限フィルタ１３５と、アナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換器１３６と、第３のミキサ１３７と、積分器１３８と、周波数逓倍器１３９と、数値制御発振器（Numerical Controlled Oscillator：ＮＣＯ）１４０と、ＰＲＮコード生成部１４１と、から主に構成される。
【００３２】
周波数逓倍器１３９は、ＧＰＳクロック信号を逓倍してＧＰＳ信号の搬送波の周波数レベルの第１のローカル信号（周波数：ｆＬｏ１）に変換する。図２に示すＧＰＳ用アンテナ１０３で受信された受信信号は、増幅回路１３１で増幅され、第１のミキサ１３２でこの第１のローカル信号と乗算されてから、第１の帯域制限フィルタ１３３で不要な周波数成分を除去することでＧＰＳ信号は第１のＩＦ（Intermediate Frequency）周波数（ｆＩＦ１）にダウンコンバートされる。数値制御発振器１４０は、ＧＰＳクロック信号を動作クロックとし、入力されるサーチ対象周波数と同一の周波数をもつ第２のローカル信号（周波数：ｆＬｏ２）を生成する。第１の帯域制限フィルタ１３３から出力される第１のＩＦ周波数に変換された受信信号は、第２のミキサ１３４でこの第２のローカル信号と乗算され、第２のＩＦ周波数（ｆＩＦ２）に変換される。ここでは第２のＩＦ周波数はベースバンド相当の信号、すなわち０Ｈｚ付近としているが、第２のＩＦ周波数ｆＬｏ２はベースバンドでなくても構わない。第２のＩＦ周波数ｆＬｏ２に変換された受信信号は、第２の帯域制限フィルタ１３５で不要な周波数成分が除去される。そして、アナログデジタル変換器１３６で、デジタル信号に変換される。
【００３３】
ＰＲＮコード生成部１４１は、ＰＲＮコードを数値制御発振器１４０から出力されるクロック信号に同期してＰＲＮコードを生成する。アナログデジタル変換器１３６でデジタル化された受信信号は、第３のミキサ１３７でこの生成されたＰＲＮコードと乗算され、積分器１３８で積分される。すなわち、受信する信号がＧＰＳ信号であり、なおかつ数値制御発振器１４０から出力されるクロック信号がこれと周波数同期したとき、ＰＲＮコード生成部１４１が出力するＰＲＮコードとの同期が確立し、積分器１３８が出力する積分値はピークをとる。したがって、図２に示す測位演算部１０５は、この積分値を監視することによって、コード同期が確立されたか否かを判別し、ＧＰＳ信号の捕捉を検出する。
【００３４】
数値制御発振器１４０の設定周波数は、ＧＰＳクロック周波数が理想値に一致する前提での内容となっている。具体的には、前記した第１のローカル信号はＧＰＳクロック信号を逓倍したものであり、更に第２のローカル信号を出力する数値制御発振器１４０はＧＰＳクロック周波数が正しいものとして動作するため、その上で設定された周波数で第２のローカル信号を出力する。したがって、サーチ対象周波数をｆＳと設定した場合、ＧＰＳクロック周波数をｆｃｌｋ、周波数逓倍器１３９の逓倍率をＮ１とすると、数値制御発振器１４０の設定周波数（ｆｎｃｏ）を以下の式（１）で示される内容に設定することで、サーチ対象周波数ｆＳをサーチすることが可能となる。
【００３５】
ｆｎｃｏ＝ｆＳ−Ｎ１×ｆｃｌｋ−ｆＩＦ２……（１）
【００３６】
ＧＰＳクロック周波数が理想値からずれている場合には、第１のローカル信号および第２のローカル信号も周波数が想定する周波数からずれたものとなる。たとえば、ＧＰＳクロック周波数が理想値のｍ倍であった場合、出力される第１のローカル信号の周波数および第２のローカル信号の周波数も想定される周波数のｍ倍となる。したがって、これらの信号によってダウンコンバートされて出力される信号、すなわちＩＦ変換された受信信号の周波数も、指定されたサーチ対象周波数ｆＳに対応するＩＦ周波数からずれたものとなる。
【００３７】
なお、ＧＰＳ信号の捕捉は、図１に示す４つのＧＰＳ衛星２４−１〜２４−４の全てについてそれぞれ異なるチャネルで行われる必要がある。ここでは、説明の簡便化のために、ＧＰＳ信号受信部１０４にはＧＰＳ衛星２４−１に対応する構成のみが備えられているものとするが、実際にはチャネルごとに図３に示す構成が備えられる。
【００３８】
以上の構成を有する携帯電話機１０について、以下、各装置部の動作を説明する。
【００３９】
携帯電話機１０のユーザは、測位開始指示入力部１１０のキースイッチを操作することによって任意のタイミングでＧＰＳによる測位の開始の指示を入力できる。また、測位開始指示入力部１１０は、携帯電話機１０に搭載されたアプリケーションソフトウェアあるいは携帯電話網２１側からの測位開始の指示の入力も受け付ける。測位開始指示入力部１１０は、測位開始の指示が入力されると、その旨を示す測位開始指示情報をＧＰＳ用クロック生成部１０６と周波数比較部１０７と周波数変動推定部１１１に出力する。
【００４０】
ＧＰＳ用クロック生成部１０６は、測位開始指示情報が入力されると、温度補償型水晶発振器への電源供給を開始し、ＧＰＳクロック信号の出力を開始する。
【００４１】
周波数変動推定部１１１は、測位開始指示情報が入力されると、タイマ１１２を値「０」に初期化するとともにその計時を開始させる。そして、周波数特性格納部１２２を参照してタイマ１１２が出力する時間情報に対応するクロック周波数差を逐次取得し、取得したクロック周波数差に基づいて周波数推定情報を生成してタイミング信号発生部１１３へ出力する処理を開始する。
【００４２】
具体的には、最初にサーチ基準周波数を補正した時点において、周波数特性格納部１２２から取得したクロック周波数差を記憶しておき、周波数特性格納部１２２から取得する最新のクロック周波数差からこの記憶したクロック周波数差を差し引いた値を周波数推定情報として逐次出力する。また、タイミング信号発生部１１３から後に説明する周波数補正タイミング信号が出力されるたびに、記憶された周波数差を、周波数補正タイミング信号が出力された時点の最新のクロック周波数差に更新し、以降の周波数推定情報の演算に使用する。すなわち、周波数補正タイミング信号が最後に出力されてからのＧＰＳクロック周波数の変動値を、周波数推定情報として逐次出力する。
【００４３】
タイミング信号発生部１１３は、周波数変動推定情報の入力が開始されると、サーチ基準周波数およびサーチ対象周波数をリセットすべきであるか否かを逐次判別し、リセットすべきと判別したタイミングに、周波数補正タイミング信号およびサーチ周波数リセット信号を出力する。タイミング信号発生部１１３には、サーチ基準周波数およびサーチ対象周波数をリセットしない周波数変動推定情報の絶対値の上限値としての所定値Ａと、サーチ基準周波数およびサーチ対象周波数をリセットしない最大時間としての所定値Ｂが、予め設定されている。
【００４４】
図４は、タイミング信号発生部１１３によるタイミング信号発生処理の流れを示すフロー図である。タイミング信号発生部１１３は、周波数変動推定部１１１からの周波数変動推定情報の入力が開始されると（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）、周波数比較部１０７および周波数変動推定部に対して周波数補正タイミング信号を出力し、サーチ周波数制御部１０９に対してサーチ周波数リセット信号を出力するとともに、そのときタイマ１１２から出力される時間情報を記憶する（ステップＳ２０２）。そして、ＧＰＳ信号のサーチがまだ終了していない場合には（ステップＳ２０３：ＮＯ）、周波数変動推定部１１１から入力される最新の周波数変動推定情報が所定値Ａ以上か否かを判別するとともに、周波数補正タイミング信号およびサーチ周波数リセット信号が最後に出力されてからの経過時間としてのサーチ時間が所定値Ｂ以上か否かを判別する（ステップＳ２０４）。サーチ時間は、ステップＳ２０２で記憶された時間情報とその時点でタイマ１１２から出力される時間情報との差分をとることによって求められる。
【００４５】
タイミング信号発生部１１３は、周波数変動推定情報が所定値Ａ未満であり、かつサーチ時間が所定値Ｂ未満の場合には（ステップＳ２０４：ＮＯ）、サーチ基準周波数およびサーチ対象周波数をリセットする必要がないと判断して、ステップＳ２０３へ戻る。一方、周波数変動推定情報が所定値Ａ以上か、サーチ時間が所定値Ｂ以上の場合には（ステップＳ２０４：ＹＥＳ）、そのままサーチを継続してもＧＰＳ信号を速やかに補足することができない恐れがあることからサーチ基準周波数およびサーチ対象周波数をリセットすべきと判断して、ステップＳ２０２へ戻り、周波数補正タイミング信号とサーチ周波数リセット信号を再び出力するとともに新たに時間情報を記憶する。ステップＳ２０２からステップＳ２０４の処理を繰り返すうちにＧＰＳ信号のサーチが終了すると（ステップＳ２０３：ＹＥＳ）、ステップＳ２０１へ戻り、再び新たに測位開始指示情報が入力されるのを待機する（リターン）。すなわち、タイミング信号発生部１１３は、周波数変動推定情報が所定値Ａに達したときと、サーチ基準周波数およびサーチ対象周波数がリセットされない時間が所定値Ｂに相当する長さに達したときに、周波数補正タイミング信号およびサーチ周波数リセット信号を出力する。
【００４６】
なお、ＧＰＳ信号のサーチが終了するのは、たとえば、測位に必要な数のＧＰＳ衛星２４との間でコード同期を確立できたときや、後に説明する所定のサーチ範囲についてサーチを実施したものの、測位に必要な数のＧＰＳ衛星２４との間でコード同期を確立できなかったときである。この場合には、タイミング信号発生部１１３はステップＳ２０２へ戻り、再度サーチ基準周波数およびサーチ対象周波数のリセットを行うようにしてもよい。
【００４７】
周波数比較部１０７は、周波数補正タイミング信号を入力されるたびに、無線通信部１０２が出力する基準クロック信号とＧＰＳ用クロック生成部１０６が出力するＧＰＳクロック信号に基づいて、ＧＰＳクロック周波数のクロック周波数差を判別する。そして、その判別結果を、周波数差情報として基準周波数設定部１０８に対して出力する。クロック周波数差は、たとえば基準クロック信号が所定回数立ち上がる区間にＧＰＳクロック信号が何回立ち上がるかをカウントし、ＧＰＳクロック周波数が理想値であったときに得られるカウント値と実際のカウント値を比較することによって求めることができる。
【００４８】
基準周波数設定部１０８は、周波数比較部１０７からの周波数差情報の入力に対応して、サーチ周波数制御部１０９に対して基準補正情報を出力する。
【００４９】
図５は、基準周波数設定部１０８による基準周波数設定処理の流れを示すフロー図である。基準周波数設定部１０８は、周波数比較部１０７から周波数差情報を入力されると（ステップＳ２２１：ＹＥＳ）、周波数比較部１０７から入力される周波数差情報に対応してサーチ基準周波数を補正するための基準補正情報を生成する（ステップＳ２２２）。
【００５０】
ＧＰＳ信号受信部１０４では、既に説明したようにＧＰＳクロック周波数が理想値のｍ倍であった場合、出力される第１のローカル信号の周波数および第２のローカル信号の周波数も想定される周波数のｍ倍となる。また、サーチ周波数制御部１０９は、後に詳しく説明するが、サーチ対象周波数に基準補正情報を乗じたものをＧＰＳ信号受信部１０４に出力する。したがって、実際のＧＰＳクロック周波数に対するＧＰＳクロック周波数の理想値の比が基準補正情報に設定されることにより、ＧＰＳ信号受信部１０４で実際にサーチの対象となる周波数を、想定値に合わせ込むことが可能となる。したがって、基準周波数設定部１０８は、ＧＰＳクロック信号の理想的な周波数をｆ１とし、入力された周波数差情報をΔｆ１とすると、基準補正情報を、ｆ１／（ｆ１＋Δｆ１）で示される値に決定する。
【００５１】
基準周波数設定部１０８は、サーチ周波数制御部１０９に対して、生成した基準補正情報を出力してサーチ対象周波数の制御の開始を指示し（ステップＳ２２３）、ステップＳ２０１へ戻って新たに周波数差情報が入力されるのを待機する（リターン）。
【００５２】
サーチ周波数制御部１０９は、基準周波数設定部１０８から基準補正情報を入力されるたびに、その基準補正情報で基準補正情報格納部１２１の格納内容を更新する。また、基準補正情報格納部１２１に格納された基準補正情報に基づいて、ＧＰＳ信号受信部１０４がＧＰＳ信号を捕捉する際の基準となる周波数としてのサーチ基準周波数を補正し、タイミング信号発生部１１３からサーチ周波数リセット信号を入力されるたびに、補正されたサーチ基準周波数を基点として、時間の経過とともにサーチ対象周波数を上下に理想的な増加率および増減率で移動させる。
【００５３】
図６は、サーチ周波数制御部１０９によるサーチ周波数制御処理の流れを示すフロー図である。サーチ周波数制御部１０９は、タイミング信号発生部１１３からサーチ周波数リセット信号を入力されると（ステップＳ２４１：ＹＥＳ）、予め定められたサーチ基準周波数ｆｂに基準補正情報格納部１２１に格納された基準補正情報を乗じた値を図３に示す数値制御発振器１４０へと出力し、ＧＰＳ信号受信部１０４に対して該当する周波数についてのサーチを行わせる。また、サーチ基準周波数ｆｂに対するサーチ対象周波数のシフト量を示すパラメータＦｒに初期値「０」を設定する（ステップＳ２４２）。サーチ基準周波数ｆｂには、たとえばＰＲＮコードのチップレート１．０２３ＭＨｚが設定される。
【００５４】
サーチ周波数制御部１０９は、ＧＰＳ信号が捕捉されない場合には（ステップＳ２４３：ＮＯ）、予め定められたサーチステップΔＦＳだけパラメータＦｒを増加させてから（ステップＳ２４４）、サーチ基準周波数ｆｂとパラメータＦｒとの加算値に基準補正情報を乗じた値を数値制御発振器１４０へと出力し、ＧＰＳ信号受信部１０４に対して該当する周波数についてのサーチを行わせる（ステップＳ２４５）。ＧＰＳ信号が捕捉されない場合には（ステップＳ２４６：ＮＯ）、サーチ基準周波数ｆｂからパラメータＦｒを減じた値に基準補正情報を乗じ、算出された値を数値制御発振器１４０へと出力してＧＰＳ信号受信部１０４に対して該当する周波数についてのサーチを行わせる（ステップＳ２４７）。
【００５５】
まだＧＰＳ信号が捕捉されず（ステップＳ２４８：ＮＯ）、新たなサーチ周波数リセット信号の入力も無い場合には（ステップＳ２４９：ＮＯ）、サーチ周波数制御部１０９は、ステップＳ２４４へ戻ってパラメータＦｒを更に増加させてＧＰＳ信号のサーチを継続する。新たにサーチ周波数リセット信号が入力された場合には（ステップＳ２４９：ＹＥＳ）、ステップＳ２４２へ戻ってサーチ対象周波数のリセットを行い、ＧＰＳ信号のサーチを継続する。このとき、新たな基準補正情報も基準周波数設定部１０８から入力されているため、サーチ基準周波数もリセットされる。
【００５６】
ステップＳ２４２からステップＳ２４９までの処理を繰り返す間にＧＰＳ信号が捕捉されると（ステップＳ２４３：ＹＥＳ、ステップＳ２４６：ＹＥＳまたはステップＳ２４８：ＹＥＳ）、サーチ周波数制御部１０９は、再びステップＳ２４１へ戻って新たにサーチ周波数リセット信号が入力されるのを待機する（リターン）。なお、サーチ周波数リセット信号の入力と基準補正情報の入力は対応しているため、ステップＳ２４１で基準補正情報が入力の有無を判別し、基準補正情報が入力されたときにステップＳ２４２へ進むようにしてもよい。
【００５７】
このようにして、最後にサーチ基準周波数およびサーチ対象周波数がリセットされてからのクロック周波数差の変動値が所定値Ａに達するごとに、あるいはサーチ基準周波数およびサーチ対象周波数がリセットされない時間が所定値Ｂに相当する長さに達するごとに、サーチ基準周波数およびサーチ対象周波数はリセットされる。
【００５８】
図７は、ＧＰＳ信号受信部１０４によるサーチ対象周波数の変化の様子の一例を示す説明図である。横軸はサーチが開始されてからの経過時間を示し、縦軸は周波数を示している。説明の簡便化のため、以下、ＧＰＳクロック信号の理想的な周波数が、ＰＲＮコードのチップレートと同一であり、実際にＧＰＳ信号受信部１０４でサーチされる際の基準となる周波数（以下、「実サーチ基準周波数」という。）がＧＰＳクロック信号の実際の周波数に一致するものとする。また、サーチ周波数制御部１０９の基準補正情報格納部１２１には、初期値として値「１」が格納されているものとし、ＧＰＳ信号の実際の変動は周波数特性格納部１２２の格納内容と一致しているものとする。
【００５９】
ここで、第１の時刻ｔ１にサーチが開始され、タイミング信号発生部１１３から周波数補正タイミング信号およびサーチ周波数リセット信号が出力されたとする。基準補正情報は、ＰＲＮコードのチップレート、すなわちここではＧＰＳクロック信号の理想的な周波数をサーチ基準周波数ｆｂとすると、ｆｂ／（ｆｂ＋Δｆ１）で示される値に決定される。すると、同図に示すように、第１の時刻ｔ１の直後には、実サーチ基準周波数ｆＳはサーチ基準周波数ｆｂにほぼ一致する。
【００６０】
ただし、周波数差情報は無線クロック信号に基づいて生成されているため、ＧＰＳ信号のＰＲＮコードのチップレートとしてのＧＰＳ信号周波数ｆ０との間に、周波数誤差Δｄは残る。しかしながら、ＧＰＳ用クロック生成部１０６の発振周波数を調整した場合に比べて、その周波数精度は数ｐｐｍ（parts per million）から１ｐｐｍ以下の値へと向上する。
【００６１】
サーチ対象周波数２９０は、図６で説明した処理により、実サーチ基準周波数ｆＳを基準として時間の経過とともに高周波側と低周波側に移動していく。ここで、ＧＰＳクロック周波数（実サーチ基準周波数ｆＳ）が増加し、第２の時刻ｔ２でクロック周波数差がサーチ基準周波数ｆｂに前記した所定値Ａを加算した値（以下、周波数変動上限値という。）ｆｍａｘに到達すると、タイミング信号発生部１１３は周波数補正タイミング信号およびサーチ周波数リセット信号を出力する。その結果、第２の時刻ｔ２の直後に実サーチ基準周波数ｆＳは再びサーチ基準周波数ｆｂと一致するように補正され、実サーチ基準周波数ｆＳを基点とするＧＰＳ信号のサーチが再開される。
【００６２】
第３の時刻ｔ３に再びクロック周波数差が周波数変動上限値ｆｍａｘに到達すると、同様にＧＰＳ信号のサーチがリセットされる。ＧＰＳクロック周波数の変動は、同図に示すように温度補償型水晶発振器の動作開始時が最も大きく、時間の経過とともに小さくなっていく。したがって、第１の時刻ｔ１から第２の時刻ｔ２までの時間長さよりも、第２の時刻ｔ２から第３の時刻ｔ３までの時間長さのほうが長くなっている。第４の時刻ｔ４にサーチ対象周波数２９０がＧＰＳ信号周波数ｆ０に到達すると、サーチは終了する。なお、参考として、第２の時刻ｔ２と第３の時刻ｔ３でＧＰＳ信号のサーチがリセットされなかった場合の実サーチ基準周波数ｆＳを点線で示している。
【００６３】
図８は、参考のためにクロック周波数差の推定値によらずにサーチのリセットを行った場合のＧＰＳ信号受信部１０４によるサーチ対象周波数の変化の様子の一例を示す説明図であり、図７に対応するものである。ここでは、周期ＳでＧＰＳ信号のサーチをリセットした場合のサーチ対象周波数の変化の様子を図示している。この例では、ＧＰＳクロック周波数の変動の大きさに係らずリセットが行われるため、たとえば第１の時刻ｔ１から第５の時刻ｔ５までは実サーチ基準周波数ｆＳが大きく変動し、広い範囲の周波数帯域について無駄なサーチが行われている。一方で、第６の時刻ｔ６から第７の時刻ｔ７までは実サーチ基準周波数ｆＳの変動が小さいにもかかわらず、第７の時刻ｔ７でサーチのリセットが行われてしまう。この例では、サーチ対象周波数２９０がＧＰＳ信号周波数ｆ０を捕捉するのは、図７の第４の時刻ｔ４よりも後の第８の時刻ｔ８となることがわかる。
【００６４】
図２に示すＧＰＳ信号受信部１０４では、ＧＰＳ信号受信部１０４で捕捉されたＧＰＳ信号から元の信号を抽出し、コード同期時のコード位相や、周波数、信号レベルといった衛星捕捉情報を測位演算部１０５へと出力する。具体的には、図３に示す積分器１３８は、コード同期が確立されると、その出力がピークをとる。そこで、測位演算部１０５はこのピークを検出することによって、上記した衛星捕捉情報を取得することができる。測位演算部１０５は、取得した各衛星捕捉情報を基に測位演算を行い、測位結果を出力する。具体的には、ＰＲＮコードの位相シフト量から図１に示す４つのＧＰＳ衛星２４−１〜２４−４それぞれとの間の疑似距離を算出し、算出された各疑似距離を基に現在位置を算出し、その算出結果を出力する。
【００６５】
以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、サーチ開始時からの経過時間に対応付けてＧＰＳクロック信号のクロック周波数差の推定値を予め格納しておき、サーチが開始され、該当する推定値が所定値に達するタイミングをＧＰＳ信号のサーチをリセットすべきタイミングであると判別し、基準補正情報の修正を行ってサーチ基準周波数の合わせ込みを再度行うとともにサーチ対象周波数をサーチ基準周波数に戻す。これにより、サーチ開始後にＧＰＳクロック信号が変動する場合でも、その変動が大きくなり所定値に達したタイミングで実際のサーチ基準周波数を理想値に合わせこむことができ、設定されたサーチ範囲についてのＧＰＳ信号のサーチをより確実に行うことができる。また、サーチ基準周波数およびサーチ対象周波数をリセットしない時間が所定値に達すると、同様にＧＰＳ信号をリセットするため、一時的にＧＰＳ信号が受信不能となっているような場合でも、理想的なサーチ範囲についてのサーチを速やかに再実行することができる。
【００６６】
なお、周波数特性格納部１２２には、サーチ開始時からの経過時間だけでなくたとえば周囲温度などの他の条件に対応付けてクロック周波数差を格納しておき、各時刻に該当する複数のクロック周波数差の中から、他の条件に該当するものを周波数変動推定情報として出力するようにしてもよい。また、サーチ開始時の最初のサーチ基準周波数のリセットは、周波数比較部１０７への測位開始指示情報の入力をトリガとして行うようにしてもよい。
【００６７】
また、周波数比較部１０７が出力する周波数差情報を基に、クロック周波数差の推定値の誤差を修正するようにしてもよい。更に、サーチ開始時から時間が経過するにしたがって通常はクロック周波数差の変動は小さくなることから、たとえばサーチ開始時からの経過時間に応じて、サーチ基準周波数およびサーチ対象周波数をリセットしないクロック周波数差の絶対値の上限値やサーチ基準周波数およびサーチ対象周波数をリセットしない最大時間を増加させるようにしてもよい。
【００６８】
通常、水晶発振器の発振周波数は、電源の供給開始から十分に時間が経ち、温度が安定すると安定する。したがって、サーチ範囲のシフトを低減させるための対策として、水晶発振器に温度制御を施し、常に電源を供給しておくことも考えられる。しかしながら、携帯電話機を含めた各種の移動体通信端末では通常、蓄電池の小型化や軽量化の観点から、できるだけ消費電力を抑えることが求められている。したがって、このような市場の要求に適合した形で、より確実なＧＰＳ信号を実現することができる。
【００６９】
（実施の形態２）
図９は、本発明の実施の形態２に係る信号捕捉装置が使用される移動通信端末装置としての携帯電話機の構成を示すブロック図であり、実施の形態１の図２に対応するものである。図２と同一部分には同一符号を付し、これについての説明を省略する。携帯電話機３０は、ＧＰＳ用クロック生成部１０６の温度補償型水晶発振器の周辺温度（以下、発振器温度という。）を検出する温度センサ３１４を備えている。また、発振器温度の所定の単位時間あたりの変化量としての温度変動値を判別する温度変動値演算部３２０と、温度変動値に応じて所定の単位時間あたりのクロック周波数差の変化量としての周波数変動値がどのように変化するかを表す温度変動対周波数変動特性情報を格納する周波数特性格納部３２２とを有し、図２の周波数変動推定部１１１とは異なる処理を行う周波数変動推定部３１１を備えている。温度変動値演算部３２０は、温度センサ３１４が検出結果として出力する温度情報を基に温度変動値を演算し、周波数変動推定部３１１は、この演算結果に対応する周波数変動値を周波数特性格納部３２２から取得し、周波数変動推定情報としてタイミング信号発生部１１３へと出力する。
【００７０】
図１０は、周波数特性格納部３２２に格納された温度変動対周波数変動特性情報の内容を示す説明図である。横軸は温度変動値を、縦軸は周波数変動値をそれぞれ示す。温度変動対周波数変動特性情報３９１では、所定の単位時間あたりの温度変動値に、同じ単位時間あたりの周波数変動値が対応付けられている。たとえば、第１の温度変動値Δｈ１には、同図に示すように第１の周波数変動値Δｆ１が対応付けられている。
【００７１】
図１１は、周波数変動推定部３１１による周波数変動推定処理の流れを示すフロー図である。周波数変動推定部３１１は、図９に示す測位開始指示入力部１１０から測位開始指示情報を入力されると（ステップＳ４０１：ＹＥＳ）、タイマ１１２を初期化するとともにその計時を開始させ、最初の周波数変動推定情報を出力する（ステップＳ４０２）。この周波数変動推定情報は、タイミング信号発生部１１３に最初の周波数補正タイミング信号およびサーチ周波数リセット信号を出力させるためのトリガなので、所定値Ａ未満であれば値は特に限定されない。そして、周波数変動推定部３１１は、温度センサ３１４が出力する最新の温度情報を取得し、取得した温度情報を記憶した後（ステップＳ４０３）、前記した所定の単位時間が経過したか否かの判別を行う（ステップＳ４０４）、まだ所定の単位時間が経過しておらず（ステップＳ４０４：ＮＯ）、かつＧＰＳ信号のサーチが終了していない場合には（ステップＳ４０５：ＮＯ）、ステップＳ４０４に戻る。所定の単位時間が経過したか否かの判別は、たとえばタイマ１１２から出力される時間情報を使用して行えばよい。
【００７２】
周波数変動推定部３１１は、所定の単位時間が経過した場合には（ステップＳ４０４：ＹＥＳ）、温度センサ３１４が出力する最新の温度情報を取得し、温度変動値演算部３２０を使用して温度変動値を演算する（ステップＳ４０６）。温度変動値演算部３２０は、取得された温度情報からステップＳ４０３で記憶された温度情報を差し引いて、温度変動値を演算する。周波数変動推定部３１１は、演算された温度変動値に対応する周波数変動値を周波数特性格納部３２２から取得し、周波数変動推定情報としてタイミング信号発生部１１３に出力する（ステップＳ４０７）。
【００７３】
周波数変動推定部３１１は、新たな周波数補正タイミング信号が入力されていない場合には（ステップＳ４０８：ＮＯ）、ステップＳ４０４へ戻る。このようにして、所定の単位時間ごとに温度変動値演算部３２０で温度変動値が演算され、対応する周波数変動値Δｆがタイミング信号発生部１１３に出力される。ステップＳ４０４からステップＳ４０８を繰り返す間に、周波数補正タイミング信号が入力された場合には（ステップＳ４０８：ＹＥＳ）、サーチ基準周波数およびサーチ対象周波数のリセットが行われるため、ステップＳ４０３へ戻る。すなわち、ＧＰＳ信号のサーチのリセットが行われるたびに、ステップＳ４０６での演算の基準となる温度情報が更新される。そして、ＧＰＳ信号のサーチが終了すると（ステップＳ４０５：ＹＥＳ）、再びステップＳ４０１へ戻って新たに測位開始指示情報が入力されるのを待機する（リターン）。このようにして、実施の形態１と同様に、周波数変動推定情報がタイミング信号発生部１１３へと出力され、タイミング信号発生部１１３ではこの周波数変動推定情報に基づいて周波数補正タイミング信号およびサーチ周波数リセット信号を出力する。
【００７４】
このように、本実施の形態では、サーチを開始してからの経過時間ではなく、発振器温度の変動値に基づいて周波数変動値を推定し、サーチ基準周波数およびサーチ対象周波数をリセットするタイミングを決定するため、クロック周波数差を基準としてリセットを行う場合に、より正確にタイミング決定を行うことができる。
【００７５】
（実施の形態３）
図１２は、本発明の実施の形態３に係る信号捕捉装置が使用される移動通信端末装置としての携帯電話機の構成を示すブロック図であり、実施の形態１の図２および実施の形態２の図９に対応するものである。そこで、図２および図９と同一部分には同一符号を付し、これについての説明を省略する。携帯電話機５０は、発振器温度に応じてＧＰＳクロック周波数がどのように変化するかを表す周波数対温度特性情報を格納する周波数特性格納部５２２を有し、実施の形態１および実施の形態２の周波数変動推定部とは異なる処理を行う周波数変動推定部５１１を備えている。
【００７６】
図１３は、周波数特性格納部５２２に格納された周波数対温度特性情報の内容を示す説明図である。横軸は発振器温度を、縦軸はＧＰＳクロック周波数をそれぞれ示す。周波数対温度特性情報５９１では、発振器温度にＧＰＳクロック周波数が対応付けられている。たとえば、同図に示すように、第１の発振器温度ｈ１には第１のＧＰＳクロック周波数ｆ１が対応付けられており、第２の発振器温度ｈ２には第２のＧＰＳクロック周波数ｆ２が対応付けられている。この場合、第１の発振器温度ｈ１と第２の発振器温度ｈ２との間の差分としての第１の温度変動値Δｈ１には、第１のＧＰＳクロック周波数ｆ１と第２のＧＰＳクロック周波数ｆ２との間の差分としての第１の周波数変動値Δｆ１が対応付けられていることになる。
【００７７】
図１４は、周波数変動推定部５１１による周波数変動推定処理の流れを示すフロー図であり、実施の形態２の図１１に対応するものである。周波数変動推定部５１１は、図１２に示す測位開始指示入力部１１０から測位開始指示情報を入力されると（ステップＳ６０１：ＹＥＳ）、タイマ１１２を初期化するとともにその計時を開始させ、最初の周波数変動推定情報を出力する（ステップＳ６０２）。そして、温度センサ３１４が出力する最新の温度情報を取得し、その温度情報が示す発振器温度に対応するＧＰＳクロック周波数を周波数特性格納部５２２から取得するとともに取得したＧＰＳクロック周波数を記憶する（ステップＳ６０３）。
【００７８】
周波数変動推定部５１１は、ＧＰＳ信号のサーチが終了していない場合には（ステップＳ６０４：ＮＯ）、温度センサ３１４が出力する最新の温度情報を取得し、その温度情報が示す発振器温度に対応するＧＰＳクロック周波数を周波数特性格納部５２２から取得する（ステップＳ６０５）。そして、ステップＳ６０５で取得したＧＰＳクロック周波数からステップＳ６０３で記憶したＧＰＳクロック周波数を差し引いて周波数変動値を演算し、演算結果を周波数変動推定情報としてタイミング信号発生部１１３へ出力する（ステップＳ６０６）。
【００７９】
周波数変動推定部５１１は、タイミング信号発生部１１３から新たな周波数補正タイミング信号が入力されない場合には（ステップＳ６０７：ＮＯ）、ステップＳ６０４へ戻り、新たな周波数補正タイミング信号が入力された場合には（ステップＳ６０７：ＹＥＳ）、ステップＳ６０３へ戻る。すなわち、ＧＰＳ信号のサーチのリセットが行われるたびに、ステップＳ６０６での演算の基準となるＧＰＳクロック周波数が更新される。そして、ＧＰＳ信号のサーチが終了すると（ステップＳ６０４：ＹＥＳ）、再びステップＳ６０１へ戻って新たに測位開始指示情報が入力されるのを待機する（リターン）。このようにして、実施の形態１および２と同様に、周波数変動推定情報がタイミング信号発生部１１３へと出力され、タイミング信号発生部１１３ではこの周波数変動推定情報に基づいて周波数補正タイミング信号およびサーチ周波数リセット信号を出力する。
【００８０】
このように、本実施の形態では、発振器温度の変動値ではなく、発振器温度に対応するＧＰＳクロック周波数の変動の推定値に基づいてサーチ基準周波数およびサーチ対象周波数をリセットするタイミングを決定するため、発振器温度によって周波数変動値が異なる場合にも対応させて、より正確にタイミング決定を行うことができる。
【００８１】
（実施の形態４）
図１５は、本発明の実施の形態４に係る信号捕捉装置が使用される移動通信端末装置としての携帯電話機の構成を示すブロック図であり、実施の形態３の図１２に対応するものである。図１２と同一部分には同一符号を付し、これについての説明を省略する。携帯電話機７０は、図１２の温度センサ３１４に変えて携帯電話機７０の動作状態を判別し、その動作状態を表す端末動作情報を出力する端末動作判別部７１５を備えている。また、周波数変動推定部７１１は、周波数特性格納部５２２の他に、端末動作情報に応じて発振器温度がどのように変動するかを示す端末動作対温度特性情報が予め格納された温度特性格納部７２３と、タイマ１１２から出力される時間情報に応じてそのカウント値を増加させることによって初期化が最後に行われてからの経過時間を測定するカウンタ７２４とを備えている。
【００８２】
端末動作判別部７１５は、無線通信部１０２が無線通信を行っているか否かを監視しており、その監視結果を端末動作情報として周波数変動推定部７１１へ出力する。具体的には、通信オフの状態から通信オンの状態へ移行したと判別すると、通信オン信号を出力し、通信オンの状態から通信オフの状態へ移行したと判別すると、通信オフ信号を出力する。
【００８３】
周波数変動推定部７１１は、端末動作判別部７１５から通信オン信号や通信オフ信号が入力されるたびにカウンタ７２４を初期化する。また、温度特性格納部７２３を参照してカウンタ７２４のカウント値に対応する発振器温度を取得し、周波数特性格納部５２２を参照して発振器温度に対応するＧＰＳクロック周波数を取得する。
【００８４】
図１６は、温度特性格納部７２３に格納された端末動作対温度特性情報の内容を示す説明図である。横軸は時間を、縦軸は温度変動値をそれぞれ示す。端末動作対温度特性情報７９１では、無線通信部１０２が通信オフの状態から通信オンの状態に移行するときの時刻としての通信オン時刻ｔＯＮを基点とする通信オンの区間ＴＯＮの経過時間と、通信オンの状態から通信オフの状態に移行するときの時刻としての通信オフ時刻ｔＯＦＦを基点とする通信オフの区間ＴＯＦＦの経過時間に、発振器温度が対応付けられている。
【００８５】
通信オン時刻ｔＯＮの直後および通信オフ時刻ｔＯＦＦの直後は、同図に示すように発振器温度の変化が大きいが、通信オン時刻ｔＯＮから時間が経過するにしたがって、あるいは通信オフ時刻ｔＯＦＦから時間が経過するにしたがって、発振器温度の変化は緩やかになっていき、それぞれ異なる一定の値に収束する。
【００８６】
図１７は、周波数変動推定部７１１による周波数変動推定処理の流れを示すフロー図であり、実施の形態３の図１４に対応するものである。周波数変動推定部７１１は、端末動作判別部７１５から通信オン信号あるいは通信オフ信号が入力されるのを監視するとともに（ステップＳ８０１）、図１５に示す測位開始指示入力部１１０から測位開始指示情報を入力されるのを監視する（ステップＳ８０２）。通信オン信号あるいは通信オフ信号のいずれかが入力されると（ステップＳ８０１：ＹＥＳ）、カウンタ７２４を初期化し（ステップＳ８０３）、ステップＳ８０１へ戻る。測位開始指示情報を入力されると（ステップＳ８０２：ＹＥＳ）、最初の周波数変動推定情報を出力し（ステップＳ８０４）、カウンタ７２４のカウント値に対応する発振器温度を温度特性格納部７２３から取得する（ステップＳ８０５）。更に、取得した発振器温度に対応するＧＰＳクロック周波数を周波数特性格納部５２２から取得するとともに、取得したＧＰＳクロック周波数を記憶する（ステップＳ８０６）。
【００８７】
ＧＰＳ信号のサーチが終了していない場合には（ステップＳ８０７：ＮＯ）、周波数変動推定部７１１は、通信オン信号あるいは通信オフ信号が新たに入力されたか否かを判別する（ステップＳ８０８）、通信オン信号あるいは通信オフ信号が新たに入力された場合には（ステップＳ８０８：ＹＥＳ）、カウンタ７２４を初期化した後（ステップＳ８０９）、カウンタ７２４のカウント値に対応する発振器温度を温度特性格納部７２３から取得し（ステップＳ８１０）、取得した発振器温度に対応するＧＰＳクロック周波数を周波数特性格納部５２２から取得する（ステップＳ８１１）。そして、ステップＳ８１１で取得したＧＰＳクロック周波数からステップＳ８０６で記憶したＧＰＳクロック周波数を差し引いて周波数変動値を演算し、演算結果を周波数変動推定情報としてタイミング信号発生部１１３へ出力する（ステップＳ８１２）。通信オン信号と通信オフ信号のいずれも新たに入力されていない場合には（ステップＳ８０８：ＮＯ）、そのままステップＳ８１０へ進み、周波数変動推定情報の出力を行う。
【００８８】
周波数変動推定部７１１は、タイミング信号発生部１１３から新たな周波数補正タイミング信号が入力されない場合には（ステップＳ８１３：ＮＯ）、ステップＳ８０７へ戻り、新たな周波数補正タイミング信号が入力された場合には（ステップＳ８１３：ＹＥＳ）、ステップＳ８０５へ戻る。ただし、ステップＳ８０４に対応してタイミング信号発生部１１３から最初に入力された周波数補正タイミング信号については、判別の対象としない。すなわち、サーチのリセットが行われるたびに、ステップＳ８１２での演算の基準となるＧＰＳクロック周波数が更新される。ＧＰＳ信号のサーチが終了すると（ステップＳ８０７：ＹＥＳ）、再びステップＳ８０１へ戻って新たに通信オン信号や、通信オフ信号、測位開始指示情報が入力されるのを監視する（リターン）。
【００８９】
なお、ステップＳ８０５およびステップＳ８１１では、周波数変動推定部７１１は最後に端末動作判別部７１５から入力された信号が通信オン信号と通信オフ信号のいずれであるかを記憶し、これに基づいて発振器温度を取得する。また、カウンタ７２４のカウント値に該当する時間についての発振器温度が格納されていない場合には、通信オンの区間ＴＯＮあるいは通信オフの区間ＴＯＦＦのうち該当する区間の最後の時間に対応する発振器温度を取得する。
【００９０】
図１８は、以上説明した処理による基準補正情報の修正タイミングの一例を示す説明図である。横軸はサーチが開始されてからの経過時間を示し、縦軸はＧＰＳクロック周波数を示している。ＧＰＳクロック周波数が、通信オン時刻ｔＯＮの直後に急激に増加するものの時間の経過とともに徐々にその変化が緩やかになっていったとする。周波数補正タイミング信号およびサーチ周波数リセット信号は、既に説明したように、周波数変動推定情報が所定値Ａだけ増加するごとに出力される。すると、基準補正情報の修正タイミングｔＳ１〜ｔＳ５の時間間隔は、同図に示すように時間の経過とともに広くなっていく。
【００９１】
このように、本実施の形態では、発振器温度に対応付けてＧＰＳクロック周波数を予め格納するとともに、無線通信部１０２の動作状態に対応付けて発振器温度を予め格納しておく。そして、無線通信部１０２の状態を監視して該当する発振器温度を取得し、取得した発振器温度に基づいて該当するＧＰＳクロック周波数を逐次取得して、周波数変動値を演算して周波数変動推定情報としてタイミング信号発生部１１３に出力する。これにより、ＧＰＳクロック周波数のクロック周波数差を、無線通信部１０２の動作状態から推定することができ、温度センサ等の温度変動値を検出するための装置を不要とすることができる。
【００９２】
なお、本実施の形態では、無線通信部１０２の動作状態に基づいて周波数変動値を推定する例について説明したが、このように限定されるものではない。たとえば携帯電話機に備えられた小型カメラの動作状態など、無線通信部１０２の動作状態以外のＧＰＳクロック周波数の変動に影響を及ぼす特定のパラメータに対応付けて、発振器温度やＧＰＳクロック周波数あるいは周波数変動値を予め格納しておき、この特定のパラメータを決定あるいは判別する装置部を設けるようにしてもよいことは勿論である。
【００９３】
（実施の形態５）
図１９は、本発明の実施の形態５に係る信号捕捉装置が使用される移動通信端末装置としての携帯電話機の構成を示すブロック図であり、実施の形態１の図２に対応するものである。そこで、図２と同一部分には同一符号を付し、これについての説明を省略する。この携帯電話機９０は、実施の形態１のタイミング信号発生部１１３、周波数比較部１０７および基準周波数設定部１０８とはそれぞれ異なる処理を行うタイミング信号発生部９１３、周波数比較部９０７および基準周波数設定部９０８を備えている。また、実施の形態１の周波数変動推定部１１１は備えられていない。
【００９４】
測位開始指示入力部１１０から出力される測位開始指示情報は、タイミング信号発生部９１３にも入力されるようになっている。本実施の形態の周波数比較部９０７は、測位開始指示情報が入力されると、ＧＰＳクロック周波数をその理想値と逐次比較して周波数差情報をタイミング信号発生部９１３および基準周波数設定部９０８へと出力する処理を開始する。タイミング信号発生部９１３は、周波数比較部９０７から入力される周波数差情報に基づいて、周波数補正タイミング信号およびサーチ周波数リセット信号を出力する。ただし、周波数補正タイミング信号は、基準周波数設定部９０８に出力される。基準周波数設定部９０８は、周波数補正タイミング信号の入力をトリガとして基準補正情報の修正を行う。
【００９５】
図２０は、タイミング信号発生部９１３によるタイミング信号発生処理の流れを示すフロー図である。タイミング信号発生部９１３は、図１９に示す測位開始指示入力部１１０から測位開始指示情報を入力されると（ステップＳ９５１：ＹＥＳ）、タイマ１１２を初期化するとともにその計時を開始させ（ステップＳ９５２）、周波数補正タイミング信号およびサーチ周波数リセット信号を出力するとともに最新の周波数差情報および時間情報を記憶する（ステップＳ９５３）。
【００９６】
ＧＰＳ信号のサーチが終了していない場合には（ステップＳ９５４：ＮＯ）、タイミング信号発生部９１３は、最新の周波数差情報と時間情報を取得し、取得した周波数差情報からステップＳ９５３で記憶した周波数差情報を差し引いて周波数差変動値Δｆを演算するとともに、取得した時間情報からステップＳ９５３で記憶した時間情報を差し引いてサーチ時間を演算する（ステップＳ９５５）。
【００９７】
タイミング信号発生部９１３には、サーチ基準周波数およびサーチ対象周波数をリセットしない周波数差変動値の絶対値｜Δｆ｜の上限値としての所定値Ａと、サーチ基準周波数およびサーチ対象周波数をリセットしない最大時間としての所定値Ｂが、予め設定されている。タイミング信号発生部９１３は、演算された周波数差変動値の絶対値｜Δｆ｜が所定値Ａ未満であり、かつサーチ時間が所定値Ｂ未満の場合には（ステップＳ９５６：ＮＯ）、ステップＳ９５４へ戻る。一方、周波数差変動値の絶対値｜Δｆ｜が所定値Ａ以上か、サーチ時間が所定値Ｂ以上の場合には（ステップＳ９５６：ＹＥＳ）、ステップＳ９５３へ戻り、周波数補正タイミング信号とサーチ周波数リセット信号を再び出力するとともに新たに最新の周波数差情報と時間情報を記憶する。
【００９８】
ステップＳ９５３からステップＳ９５６の処理を繰り返すうちにＧＰＳ信号のサーチが終了すると（ステップＳ９５４：ＹＥＳ）、タイミング信号発生部９１３は、ステップＳ９５１へ戻り、再び新たに測位開始指示情報が入力されるのを待機する（リターン）。すなわち、タイミング信号発生部９１３は、周波数差変動値の絶対値｜Δｆ｜が所定値Ａに達したときと、サーチ基準周波数およびサーチ対象周波数がリセットされない時間が所定値Ｂに相当する長さに達したときに、周波数補正タイミング信号およびサーチ周波数リセット信号を出力する。
【００９９】
なお、サーチ基準周波数が補正されるたびに、周波数差情報を記憶して周波数差変動値Δｆを演算しているが、周波数比較が逐次実行されるたびに周波数差情報を記憶し、前回の周波数比較時からの周波数変動値Δｆを演算し、これを基に周波数補正タイミングを判定するものとしても良い。この場合、一定時間ごとの周波数変動、すなわち周波数変動の速度を基準としてサーチ基準周波数の補正タイミングを決定できる。このようにすることで、瞬時的に大きな周波数変動が起こりＧＰＳ信号のサーチが出来ない場合に対応でき、より正確に周波数補正タイミングを決定することができる。
【０１００】
タイミング信号発生部９１３のタイミング信号発生処理は、以下に示すような内容にしてもよい。
【０１０１】
図２１は、タイミング信号発生部９１３によるタイミング信号発生処理の流れの他の一例を示すフロー図である。タイミング信号発生部９１３は、測位開始指示情報を入力されると（ステップＳ９７１：ＹＥＳ）、サーチ基準周波数およびサーチ対象周波数をリセットするタイミングを決定するためのパラメータＤに初期値として所定値Ａを設定し（ステップＳ９７２）、周波数補正タイミング信号およびサーチ周波数リセット信号を出力する（ステップＳ９７３）。
【０１０２】
ＧＰＳ信号のサーチが終了していない場合には（ステップＳ９７４：ＮＯ）、タイミング信号発生部９１３は、最新の周波数差情報の絶対値がパラメータＤ以上であるか否かを判別する（ステップＳ９７５）。周波数差情報の絶対値がパラメータＤ未満の場合には（ステップＳ９７５：ＮＯ）、ステップＳ９７４へ戻る。一方、周波数差情報の絶対値がパラメータＤ以上の場合には（ステップＳ９７５：ＹＥＳ）、タイミング信号発生部９１３は、パラメータＤを所定値Ａだけ増加させてから（ステップＳ９７６）、ステップＳ９７３へ戻り、周波数補正タイミング信号とサーチ周波数リセット信号を再び出力する。
【０１０３】
ステップＳ９７３からステップＳ９７６の処理を繰り返すうちにＧＰＳ信号のサーチが終了すると（ステップＳ９７４：ＹＥＳ）、タイミング信号発生部９１３は、ステップＳ９７１へ戻り、再び新たに測位開始指示情報が入力されるのを待機する（リターン）。すなわち、タイミング信号発生部９１３は、周波数差情報の絶対値が所定値Ａだけ増加するごとに、周波数補正タイミング信号およびサーチ周波数リセット信号を出力する。
【０１０４】
基準周波数設定部９０８は、周波数補正タイミング信号が入力されるのを待機しており、周波数補正タイミング信号が入力されたと判別すると、実施の形態１の図５で説明したように、周波数比較部９０７から入力される周波数差情報に基づいて基準補正情報を生成し、サーチ周波数制御部１０９へと出力する。
【０１０５】
このように、本実施の形態では、クロック周波数差の変動の推定値ではなく、周波数差情報に基づいてサーチ基準周波数およびサーチ対象周波数をリセットするタイミングを決定するため、クロック周波数差を基準としてリセットを行う場合に、より正確にタイミング決定を行うことができる。また、クロック周波数差の変動を推定するための装置部が不要となり、装置の小型化や軽量化、低コスト化を図ることができる。
【０１０６】
なお、以上説明した各実施の形態では、ＧＰＳクロック信号の比較の対象として、無線基地局との通信で得られるクロック信号を基準クロック信号として使用するようにしたが、他のクロック信号を使用してもよい。たとえば、あるチャネルでＧＰＳ信号を捕捉できた場合に、そのＧＰＳ信号の搬送波周波数に同期する形で得られるクロック信号を、他のチャネルでのサーチに基準クロック信号として使用するようにしてもよい。また、ＧＰＳクロック信号の理想的な周波数がＰＲＮコードのチップレートと同一であるものとして説明を行ったが、当然ながらこれに限定されるものではない。周波数比較部が出力する周波数差情報に、ＰＲＮコードのチップレートをＧＰＳクロック信号の理想値で除した値を乗じることによって、同様に適用することが可能である。更に、ＧＰＳ機能を有する携帯電話機に本願発明を適用する場合について説明したが、これに限るものではなく、周波数が変動する可能性のあるクロック信号を使用して所定の周波数の信号の捕捉を試みるような他の各種装置に適用できることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
本願発明は、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星から送出される信号を捕捉する機能を有する移動体通信端末に用いるに好適である。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る信号捕捉装置が使用される通信システムの構成を示すシステム構成図
【図２】本発明の実施の形態１に係る携帯電話機の構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態１に係るＧＰＳ信号受信部の回路構成を示す回路構成図
【図４】本発明の実施の形態１に係るタイミング信号発生部によるタイミング信号発生処理の流れを示すフロー図
【図５】本発明の実施の形態１に係る基準周波数設定部による基準周波数設定処理の流れを示すフロー図
【図６】本発明の実施の形態１に係るサーチ周波数制御部によるサーチ周波数制御処理の流れを示すフロー図
【図７】本発明の実施の形態１に係るＧＰＳ信号受信部によるサーチ対象周波数の変化の様子の一例を示す説明図
【図８】参考のためにクロック周波数差の推定値によらずにサーチのリセットを行った場合のＧＰＳ信号受信部によるサーチ対象周波数の変化の様子の一例を示す説明図
【図９】本発明の実施の形態２に係る信号捕捉装置が使用される移動通信端末装置としての携帯電話機の構成を示すブロック図
【図１０】本発明の実施の形態２に係る周波数特性格納部に格納された温度変動対周波数変動特性情報の内容を示す説明図
【図１１】本発明の実施の形態２に係る周波数変動推定部による周波数変動推定処理の流れを示すフロー図
【図１２】本発明の実施の形態３に係る信号捕捉装置が使用される移動通信端末装置としての携帯電話機の構成を示すブロック図
【図１３】本発明の実施の形態３に係る周波数特性格納部に格納された周波数対温度特性情報の内容を示す説明図
【図１４】本発明の実施の形態３に係る周波数変動推定部による周波数変動推定処理の流れを示すフロー図
【図１５】本発明の実施の形態４に係る信号捕捉装置が使用される移動通信端末装置としての携帯電話機の構成を示すブロック図
【図１６】本発明の実施の形態４に係る温度特性格納部に格納された端末動作対温度特性情報の内容を示す説明図
【図１７】本発明の実施の形態４に係る周波数変動推定部による周波数変動推定処理の流れを示すフロー図
【図１８】本発明の実施の形態４に係る基準補正情報の修正タイミングの一例を示す説明図
【図１９】本発明の実施の形態５に係る信号捕捉装置が使用される移動通信端末装置としての携帯電話機の構成を示すブロック図
【図２０】本発明の実施の形態５に係るタイミング信号発生部によるタイミング信号発生処理の流れを示すフロー図
【図２１】本発明の実施の形態５に係るタイミング信号発生部によるタイミング信号発生処理の流れの他の一例を示すフロー図
【図２２】従来の提案による従来のＧＰＳ信号のサーチの様子の一例を示す説明図
【符号の説明】
【０１０９】
１０、３０、５０、７０、９０ 携帯電話機
２０ 通信システム
２１ 携帯電話網
２３ 無線基地局
２４ ＧＰＳ衛星
１０１ 無線用アンテナ
１０２ 無線通信部
１０３ ＧＰＳ用アンテナ
１０４ ＧＰＳ信号受信部
１０５ 測位演算部
１０６ ＧＰＳ用クロック生成部
１０７、９０７ 周波数比較部
１０８、９０８ 基準周波数設定部
１０９ サーチ周波数制御部
１１０ 測位開始指示入力部
１１１、３１１、５１１、７１１ 周波数変動推定部
１１２ タイマ
１１３、９１３ タイミング信号発生部
１２１ 基準補正情報格納部
１２２、３２２、５２２ 周波数特性格納部
１３１ 増幅回路
１３２ 第１のミキサ
１３３ 第１の帯域制限フィルタ
１３４ 第２のミキサ
１３５ 第２の帯域制限フィルタ
１３６ アナログデジタル変換器
１３７ 第３のミキサ
１３８ 積分器
１３９ 周波数逓倍器
１４０ 数値制御発振器
１４１ ＰＲＮコード生成部
３１４ 温度センサ
３２０ 温度変動値演算部
７１５ 端末動作判別部
７２３ 温度特性格納部
７２４ カウンタ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえばＧＰＳ（Global Positioning System）衛星から送出される信号のような所定の周波数の信号を捕捉するための信号捕捉装置および信号捕捉方法に関し、特に携帯電話機等の移動体通信端末に好適な信号捕捉装置および信号捕捉方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機やＰＤＡ（Personal Digital Assistant）といった高速でのデータ伝送が可能な移動体通信端末の普及が進んでいる。このような移動体通信端末では、その利便性や用途の拡大を図るために、衛星測位システムを利用した位置情報の取得機能を追加することが注目されている。
【０００３】
衛星測位システムは、地球の周回軌道を回る複数の人工衛星から送出される情報を受信して、各人工衛星との間の距離を測定し、受信側の装置の現在位置を計算するシステムである。米国の国防総省が構築したＧＰＳは、このような衛星測位システムの代表的なものであり、ＧＰＳ衛星と呼ばれる人工衛星を複数配置している。
【０００４】
ＧＰＳ衛星は、送出の対象となる信号に対して、所定のＰＲＮ（Pseudo Random Noise：擬似ランダム雑音）コードを用いたスペクトラム拡散処理を行う。すなわち、移動体通信端末では、このＧＰＳ衛星から送出される信号（以下、「ＧＰＳ信号」という。）に対し対応するＰＲＮコードを用いて逆拡散処理を行うことによって、元の信号を取得することが可能である。そして、取得した信号に対して、メッセージ同期、エフェメリス（ephemeris）収集、ＰＶＴ（Position, Velocity, Time）計算等の処理を行うことにより、自己の現在位置や時刻についての情報を得ることができる。
【０００５】
このような測位機能が搭載された移動体通信端末では、ＧＰＳ信号の受信処理に使用するためのクロック信号（以下、「ＧＰＳクロック信号」という。）を生成する装置部として、小型で安価であることから、水晶発振器を適用することが広く行われている（たとえば、特許文献１参照。）。
【０００６】
ただし、水晶発振器の発振周波数は、周囲温度その他の使用条件によって変動するため、サーチ周波数範囲を大きく設定する必要があり、その結果、信号捕捉に時間がかかることがある。そこで、この従来の提案では、移動体通信端末が地上の無線基地局との間で無線通信を行う際に得られる高い周波数精度のクロック信号を使用して、自装置内部の水晶発振器が生成するＧＰＳクロック信号の周波数がその理想値からどの程度ずれているかを検出する。そして、その周波数差に基づいて、測位に関する信号処理を行うようになっている。これにより、水晶発振器が発生させるＧＰＳクロック信号の周波数（以下、「ＧＰＳクロック周波数」という。）が理想値と異なっていても、周波数サーチ範囲を限定して、高速な信号捕捉を行うことが出来る。
【０００７】
ところで、前記したＧＰＳ信号のスペクトラム拡散処理で使用されるＰＲＮコードは、コード長１ｍｓ（ミリ秒）、チップレート１．０２３ＭＨｚ（メガヘルツ）であり、１チップの周期は約１μｓ（マイクロ秒）である。このスペクトラム拡散処理は、それぞれのＧＰＳ衛星に搭載された原子時計の時刻に同期して行われる。したがって、移動体通信端末は、０．５μｓ以下の誤差の精度で送出側のＧＰＳ衛星との時刻同期を確立してからでなければ、前記したメッセージ同期以降の処理を開始することができず、測位を行うことができない。
【０００８】
しかしながら、移動体通信端末は、ＧＰＳ信号の受信を開始していない状態ではいずれのＧＰＳ衛星からも独立して動作しているのが通常である。そこで、測位に先立って、まずＧＰＳ信号をサーチし、ＧＰＳ信号に対する周波数同期または位相同期やＰＲＮコードの同期（以下、「コード同期」と総称する。）を確立するための処理が必要となる。
【０００９】
図２２は、このような従来のＧＰＳ信号のサーチの様子の一例を示す説明図である。横軸はサーチが開始されてからの経過時間を示し、縦軸は周波数を示している。移動通信端末は、サーチ対象となる周波数としてのサーチ対象周波数１を、ＧＰＳ信号の標準の周波数として予め定められたサーチの基準となる周波数（以下、「サーチ基準周波数」という。）ｆｂを基準として、時間の経過とともに徐々に周囲の周波数帯域に移動させる。これは、ＧＰＳ衛星と移動体通信端末との間の相対速度その他の原因によって、サーチの対象となる周波数を移動体通信端末に到達するＧＰＳ信号の周波数としてのＧＰＳ信号周波数ｆ０に正確に合わせ込むことが難しいためである。この例では、時刻ｔでＧＰＳ信号が捕捉されることになる。また、移動体通信端末が携帯電話網に設けられたサーバとの通信によってＧＰＳ衛星の軌道情報を授受することで、ＧＰＳ信号の標準の周波数よりも高い周波数精度で設定することも可能である。この場合には、より早い時刻にＧＰＳ信号を捕捉することができる。
【００１０】
一方で、サーチ範囲を広げると、広げた分だけサーチする時間がかかる。また、サーチ速度を上げてこの時間の短縮を図ろうとすると、信号レベルが低い場合にはＧＰＳ信号を誤って捕捉し損ねてしまう可能性が高くなる。そこで、通常は、同図に示すようにサーチ対象周波数１に周波数上限値ｆｍａｘと周波数下限値ｆｍｉｎを定める。そして、サーチを所定の時間内にサーチ対象周波数１がその上限値と下限値に到達するような速度でサーチ対象周波数を上下に広げていくことにより、設定されたサーチ範囲、すなわち周波数上限値ｆｍａｘと周波数下限値ｆｍｉｎとの間の周波数帯域についてのサーチを、所定の時間内に終了することができる。ここで、サーチを終了してもＧＰＳ信号の捕捉が出来なかった場合には、前記した一連のサーチ処理を再実行する。
【特許文献１】特開２００３−３２９７６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、水晶発振器には、前記したように周辺の温度変化等の原因によって発振周波数が変化してしまうという特徴がある。また、ＧＰＳ信号のサーチは、前記したＧＰＳクロック信号を動作クロックとして使用して行われる。したがって、サーチが開始された後に水晶発振器の発振周波数が変動し、ＧＰＳクロック信号の周波数が理想値のときのサーチ範囲に対して、実際のサーチ範囲が時間の経過とともにずれていってしまう場合がある。この場合、捕捉できるはずのＧＰＳ信号をいつまでも捕捉できないといった事態が発生する恐れがある。
【００１２】
本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、時間の経過とともに周波数が変動するようなクロック信号を使用する場合でも、所定の周波数の信号をより確実に捕捉することが可能な信号捕捉装置および信号捕捉方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
かかる課題を解決するため、本発明の信号捕捉装置は、所定のクロック信号を動作クロックとして捕捉の対象となる信号のサーチを行うとともに、そのサーチの対象となる信号の周波数を補正情報を用いて補正する信号受信手段と、所定のクロック信号の周波数の理想値に対する差の変動値としての周波数変動値を推定する周波数変動推定手段と、周波数差推定手段の推定値に基づいて、補正情報を修正すべきタイミングを判別するタイミング判別手段と、所定のクロック信号の周波数の理想値に対する差としての周波数差を検出する周波数差検出手段と、タイミング判別手段によって判別されたタイミングに、周波数差検出手段による検出結果に基づいて補正情報を修正する周波数設定手段とを具備する構成を採る。
【００１４】
また、本発明の信号捕捉装置は、所定のクロック信号を動作クロックとして捕捉の対象となる信号のサーチを行うとともに、そのサーチの対象となる信号の周波数を補正情報を用いて補正する信号受信手段と、所定のクロック信号の周波数の理想値に対する差としての周波数差を検出する周波数差検出手段と、周波数差検出手段の検出結果に基づいて、補正情報を修正すべきタイミングを判別するタイミング判別手段と、タイミング判別手段によって判別されたタイミングに、周波数差検出手段による最新の検出結果に基づいて補正情報を修正する周波数設定手段とを具備する構成を採る。
【００１５】
また、本発明の信号捕捉方法は、所定のクロック信号の周波数の理想値に対する差の変動値としての周波数変動値を推定する周波数変動推定ステップと、周波数差推定ステップによる推定値に基づいて、所定のクロック信号を動作クロックとして捕捉の対象となる信号のサーチを行う信号受信手段がそのサーチの対象となる信号の周波数を補正するのに用いる補正情報を修正すべきか否かを判別する補正情報修正判別ステップと、補正情報修正判別ステップで補正情報を修正すべきと判別されると、所定のクロック信号の周波数の理想値に対する差としての周波数差を検出する周波数差検出ステップと、周波数差検出ステップによる検出結果に基づいて補正情報を修正する周波数設定ステップとを有する構成を採る。
【００１６】
また、本発明の信号捕捉方法は、所定のクロック信号の周波数の理想値に対する差としての周波数差を検出する周波数差検出ステップと、周波数差検出ステップによる検出結果に基づいて、所定のクロック信号を動作クロックとして捕捉の対象となる信号のサーチを行う信号受信手段がそのサーチの対象となる信号の周波数を補正するのに用いる補正情報を修正すべきか否かを判別する補正情報修正判別ステップと、補正情報修正判別ステップで前記補正情報を修正すべきと判別されると、周波数差検出ステップによる検出結果に基づいて補正情報を修正する周波数設定ステップとを有する構成を採る。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、捕捉の対象となる信号のサーチを行う信号受信手段が動作クロックとして使用する所定のクロック信号の周波数の理想値に対する差としての周波数差を検出し、最新の検出結果に基づいて補正情報を修正する。また、補正情報の修正を行うタイミングは、所定のクロック信号の周波数変動値の推定値あるいは周波数差の検出結果に基づいて決定される。これにより、所定のクロック信号の周波数が時間の経過とともに変動する場合でも、その変動値に応じたタイミングで補正情報を修正し、サーチの対象となる信号の周波数をより適切な値に補正できる。すなわち、予め定められた周波数の信号の捕捉をより確実に行うことができる。更に、クロック信号の周波数変動に対する耐性が向上するため、より柔軟な装置設計が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態に係る信号捕捉装置について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る信号捕捉装置が使用される通信システムの構成を示すシステム構成図である。この通信システム２０は、携帯電話機１０と、携帯電話網２１と、この携帯電話網２１に接続された無線基地局２３と、携帯電話機１０の上空に配置されたＧＰＳ衛星（ここでは説明のために、４つのＧＰＳ衛星２４−１〜２４−４を示す）と、から主に構成される。
【００２０】
携帯電話機１０は、無線基地局２３と無線信号を送受信することによって、携帯電話網２１に配置された図示しない他の携帯電話機や固定電話機あるいは情報サーバと通信を行う。また、４つのＧＰＳ衛星２４−１〜２４−４のそれぞれから送出されるＧＰＳ信号を捕捉し、各ＧＰＳ信号から情報を抽出することによって測位を行う。このＧＰＳ信号は、１，５７５４２ＧＨｚ（ギガヘルツ）の同一の周波数の搬送波に、ＧＰＳ信号ごとに異なるＣ／Ａコード（Coarse/Acquisition Code）やＰコード（Precise CodeもしくはProtected Code）といったＰＲＮコードを重畳したものである。
【００２１】
図２は、図１に示す携帯電話機１０の構成を示すブロック図である。携帯電話機１０は、無線用アンテナ１０１と、無線通信部１０２と、ＧＰＳ用アンテナ１０３と、ＧＰＳ信号受信部１０４と、測位演算部１０５と、ＧＰＳ用クロック生成部１０６と、周波数比較部１０７と、基準周波数設定部１０８と、サーチ周波数制御部１０９と、測位開始指示入力部１１０と、周波数変動推定部１１１と、タイマ１１２と、タイミング信号発生部１１３と、から主に構成される。サーチ周波数制御部１０９は基準補正情報格納部１２１を備えており、周波数変動推定部１１１は周波数特性格納部１２２を備えている。
【００２２】
また、携帯電話機１０は、図示しないがＣＰＵ（Central Processing Unit）と、制御プログラムを格納したＲＯＭ（Read Only Memory）等の記憶媒体と、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の作業用メモリと、既存のハードウェアとしての通信回路によって構成されている。すなわち、制御プログラムをＣＰＵが実行することで上記した各装置部の機能が実現する。
【００２３】
無線通信部１０２は、図１に示す無線基地局２３との間で無線信号の送受信を行う。無線基地局２３は、図示しないが高い周波数精度でクロック信号を生成するクロック発振器を備えている。そして、このクロック信号を搬送周波数として使用し、無線通信部１０２と無線通信を行う。無線通信部１０２は、図示しないがＰＬＬ（Phase-Locked Loop）回路を有するＡＦＣ（Automatic Frequency Control）装置を備えており、無線基地局２３から送出される無線信号の搬送波周波数に周波数同期した基準クロック信号を生成する。
【００２４】
ＧＰＳ信号受信部１０４は、ＧＰＳ信号をサーチするとともにこれを捕捉し、ＧＰＳ信号に含まれる情報を取得する。そして、測位演算部１０５は、この取得された情報を基に測位のための演算を行う。すなわち、携帯電話機１０は、携帯電話網２１に接続する機能と、ＧＰＳシステムによる測位機能とを備えた移動体通信端末である。
【００２５】
測位開始指示入力部１１０は、図示しないがキースイッチを備えており、ＧＰＳによる測位の開始の指示を受け付ける。ＧＰＳ用クロック生成部１０６は、図示しない温度補償型水晶発振器（Temperature Compensated Crystal Oscillator : TCXO）を使用して、ＧＰＳ信号受信部１０４の動作クロックとして使用されるＧＰＳクロック信号を生成する。このＧＰＳ用クロック生成部１０６は、携帯電話機１０の無線通信部１０２のＡＦＣ装置のような周波数同期は施されず、自走のクロック源である。また、温度補償型となっているものの、水晶発振器の発振周波数は周囲温度からの影響によって変動する。したがって、ＧＰＳクロック信号の周波数精度は、無線通信部１０２が出力する基準クロック信号の周波数精度よりも低くなっている。
【００２６】
周波数特性格納部１２２は、ＧＰＳ信号のサーチ開始時からの経過時間に対応付けて、各時刻でのＧＰＳクロック周波数の理想値に対する差分（以下、「クロック周波数差」という。）の推定値を予め格納している。周波数変動推定部１１１は、この周波数特性格納部１２２を参照し、タイマ１１２を使用してＧＰＳクロック周波数の変動の推定値を示す周波数変動推定情報を逐次出力する。ＧＰＳ用クロック生成部１０６の発振周波数は、温度補償型水晶発振器の周囲温度からの影響によって変動する。一方で、この周囲温度は、ＧＰＳ用クロック生成部１０６でＧＰＳクロック信号の出力が開始された後、時間の経過とともに上昇する。このような周波数特性格納部１２２と周波数変動推定部１１１を備えることにより、ＧＰＳクロック周波数がどのくらい変動したかを逐次推定することができる。
【００２７】
タイミング信号発生部１１３は、タイマ１１２から出力される時間情報と周波数変動推定部１１１から出力される周波数変動推定情報に基づいて、サーチ基準周波数およびサーチ対象周波数のリセットが必要か否かを判別する。そして、リセットが必要であると判別したとき、周波数比較部１０７に対して周波数補正タイミング信号を出力するとともに、サーチ周波数制御部１０９に対してサーチ周波数リセット信号を出力する。
【００２８】
周波数比較部１０７は、タイミング信号発生部１１３から周波数補正タイミング信号を入力されるたびに、ＧＰＳクロック信号の周波数（以下、単に「ＧＰＳクロック周波数」という。）をその理想値と比較し、その周波数の差分を周波数差情報として出力する。
【００２９】
基準周波数設定部１０８は、周波数比較部１０７から周波数差情報を入力されるたびに、周波数差情報を基にして実際のＧＰＳクロック周波数に対するＧＰＳクロック周波数の理想値の比を示す情報である基準補正情報をサーチ周波数制御部１０９へ出力する。すなわち、タイミング信号発生部１１３から周波数補正タイミング信号が出力されるたびに、基準補正情報をサーチ周波数制御部１０９へ出力する。
【００３０】
基準補正情報格納部１２１は、基準周波数設定部１０８から入力される基準補正情報の最新のものを格納する。サーチ周波数制御部１０９は、基準補正情報格納部１２１に格納された基準補正情報に基づいて、ＧＰＳ信号受信部１０４がＧＰＳ信号を捕捉する際の基準となる周波数としてのサーチ基準周波数を補正する。また、タイミング信号発生部１１３からサーチ周波数リセット信号を入力されるたびに、基準周波数設定部１０８から入力される基準補正情報で基準補正情報格納部１２１の格納内容を更新してサーチ基準周波数をリセットするとともに、サーチ基準周波数を基点とするサーチ対象周波数の移動をリセットする。
【００３１】
図３は、図２に示すＧＰＳ信号受信部１０４の回路構成を示すものである。ＧＰＳ信号受信部１０４は、増幅回路１３１と、第１のミキサ１３２と、第１の帯域制限フィルタ１３３と、第２のミキサと１３４と、第２の帯域制限フィルタ１３５と、アナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換器１３６と、第３のミキサ１３７と、積分器１３８と、周波数逓倍器１３９と、数値制御発振器（Numerical Controlled Oscillator：ＮＣＯ）１４０と、ＰＲＮコード生成部１４１と、から主に構成される。
【００３２】
周波数逓倍器１３９は、ＧＰＳクロック信号を逓倍してＧＰＳ信号の搬送波の周波数レベルの第１のローカル信号（周波数：ｆＬｏ１）に変換する。図２に示すＧＰＳ用アンテナ１０３で受信された受信信号は、増幅回路１３１で増幅され、第１のミキサ１３２でこの第１のローカル信号と乗算されてから、第１の帯域制限フィルタ１３３で不要な周波数成分を除去することでＧＰＳ信号は第１のＩＦ（Intermediate Frequency）周波数（ｆＩＦ１）にダウンコンバートされる。数値制御発振器１４０は、ＧＰＳクロック信号を動作クロックとし、入力されるサーチ対象周波数と同一の周波数をもつ第２のローカル信号（周波数：ｆＬｏ２）を生成する。第１の帯域制限フィルタ１３３から出力される第１のＩＦ周波数に変換された受信信号は、第２のミキサ１３４でこの第２のローカル信号と乗算され、第２のＩＦ周波数（ｆＩＦ２）に変換される。ここでは第２のＩＦ周波数はベースバンド相当の信号、すなわち０Ｈｚ付近としているが、第２のＩＦ周波数ｆＬｏ２はベースバンドでなくても構わない。第２のＩＦ周波数ｆＬｏ２に変換された受信信号は、第２の帯域制限フィルタ１３５で不要な周波数成分が除去される。そして、アナログデジタル変換器１３６で、デジタル信号に変換される。
【００３３】
ＰＲＮコード生成部１４１は、ＰＲＮコードを数値制御発振器１４０から出力されるクロック信号に同期してＰＲＮコードを生成する。アナログデジタル変換器１３６でデジタル化された受信信号は、第３のミキサ１３７でこの生成されたＰＲＮコードと乗算され、積分器１３８で積分される。すなわち、受信する信号がＧＰＳ信号であり、なおかつ数値制御発振器１４０から出力されるクロック信号がこれと周波数同期したとき、ＰＲＮコード生成部１４１が出力するＰＲＮコードとの同期が確立し、積分器１３８が出力する積分値はピークをとる。したがって、図２に示す測位演算部１０５は、この積分値を監視することによって、コード同期が確立されたか否かを判別し、ＧＰＳ信号の捕捉を検出する。
【００３４】
数値制御発振器１４０の設定周波数は、ＧＰＳクロック周波数が理想値に一致する前提での内容となっている。具体的には、前記した第１のローカル信号はＧＰＳクロック信号を逓倍したものであり、更に第２のローカル信号を出力する数値制御発振器１４０はＧＰＳクロック周波数が正しいものとして動作するため、その上で設定された周波数で第２のローカル信号を出力する。したがって、サーチ対象周波数をｆＳと設定した場合、ＧＰＳクロック周波数をｆｃｌｋ、周波数逓倍器１３９の逓倍率をＮ１とすると、数値制御発振器１４０の設定周波数（ｆｎｃｏ）を以下の式（１）で示される内容に設定することで、サーチ対象周波数ｆＳをサーチすることが可能となる。
【００３５】
ｆｎｃｏ＝ｆＳ−Ｎ１×ｆｃｌｋ−ｆＩＦ２……（１）
【００３６】
ＧＰＳクロック周波数が理想値からずれている場合には、第１のローカル信号および第２のローカル信号も周波数が想定する周波数からずれたものとなる。たとえば、ＧＰＳクロック周波数が理想値のｍ倍であった場合、出力される第１のローカル信号の周波数および第２のローカル信号の周波数も想定される周波数のｍ倍となる。したがって、これらの信号によってダウンコンバートされて出力される信号、すなわちＩＦ変換された受信信号の周波数も、指定されたサーチ対象周波数ｆＳに対応するＩＦ周波数からずれたものとなる。
【００３７】
なお、ＧＰＳ信号の捕捉は、図１に示す４つのＧＰＳ衛星２４−１〜２４−４の全てについてそれぞれ異なるチャネルで行われる必要がある。ここでは、説明の簡便化のために、ＧＰＳ信号受信部１０４にはＧＰＳ衛星２４−１に対応する構成のみが備えられているものとするが、実際にはチャネルごとに図３に示す構成が備えられる。
【００３８】
以上の構成を有する携帯電話機１０について、以下、各装置部の動作を説明する。
【００３９】
携帯電話機１０のユーザは、測位開始指示入力部１１０のキースイッチを操作することによって任意のタイミングでＧＰＳによる測位の開始の指示を入力できる。また、測位開始指示入力部１１０は、携帯電話機１０に搭載されたアプリケーションソフトウェアあるいは携帯電話網２１側からの測位開始の指示の入力も受け付ける。測位開始指示入力部１１０は、測位開始の指示が入力されると、その旨を示す測位開始指示情報をＧＰＳ用クロック生成部１０６と周波数比較部１０７と周波数変動推定部１１１に出力する。
【００４０】
ＧＰＳ用クロック生成部１０６は、測位開始指示情報が入力されると、温度補償型水晶発振器への電源供給を開始し、ＧＰＳクロック信号の出力を開始する。
【００４１】
周波数変動推定部１１１は、測位開始指示情報が入力されると、タイマ１１２を値「０」に初期化するとともにその計時を開始させる。そして、周波数特性格納部１２２を参照してタイマ１１２が出力する時間情報に対応するクロック周波数差を逐次取得し、取得したクロック周波数差に基づいて周波数推定情報を生成してタイミング信号発生部１１３へ出力する処理を開始する。
【００４２】
具体的には、最初にサーチ基準周波数を補正した時点において、周波数特性格納部１２２から取得したクロック周波数差を記憶しておき、周波数特性格納部１２２から取得する最新のクロック周波数差からこの記憶したクロック周波数差を差し引いた値を周波数推定情報として逐次出力する。また、タイミング信号発生部１１３から後に説明する周波数補正タイミング信号が出力されるたびに、記憶された周波数差を、周波数補正タイミング信号が出力された時点の最新のクロック周波数差に更新し、以降の周波数推定情報の演算に使用する。すなわち、周波数補正タイミング信号が最後に出力されてからのＧＰＳクロック周波数の変動値を、周波数推定情報として逐次出力する。
【００４３】
タイミング信号発生部１１３は、周波数変動推定情報の入力が開始されると、サーチ基準周波数およびサーチ対象周波数をリセットすべきであるか否かを逐次判別し、リセットすべきと判別したタイミングに、周波数補正タイミング信号およびサーチ周波数リセット信号を出力する。タイミング信号発生部１１３には、サーチ基準周波数およびサーチ対象周波数をリセットしない周波数変動推定情報の絶対値の上限値としての所定値Ａと、サーチ基準周波数およびサーチ対象周波数をリセットしない最大時間としての所定値Ｂが、予め設定されている。
【００４４】
図４は、タイミング信号発生部１１３によるタイミング信号発生処理の流れを示すフロー図である。タイミング信号発生部１１３は、周波数変動推定部１１１からの周波数変動推定情報の入力が開始されると（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）、周波数比較部１０７および周波数変動推定部に対して周波数補正タイミング信号を出力し、サーチ周波数制御部１０９に対してサーチ周波数リセット信号を出力するとともに、そのときタイマ１１２から出力される時間情報を記憶する（ステップＳ２０２）。そして、ＧＰＳ信号のサーチがまだ終了していない場合には（ステップＳ２０３：ＮＯ）、周波数変動推定部１１１から入力される最新の周波数変動推定情報が所定値Ａ以上か否かを判別するとともに、周波数補正タイミング信号およびサーチ周波数リセット信号が最後に出力されてからの経過時間としてのサーチ時間が所定値Ｂ以上か否かを判別する（ステップＳ２０４）。サーチ時間は、ステップＳ２０２で記憶された時間情報とその時点でタイマ１１２から出力される時間情報との差分をとることによって求められる。
【００４５】
タイミング信号発生部１１３は、周波数変動推定情報が所定値Ａ未満であり、かつサーチ時間が所定値Ｂ未満の場合には（ステップＳ２０４：ＮＯ）、サーチ基準周波数およびサーチ対象周波数をリセットする必要がないと判断して、ステップＳ２０３へ戻る。一方、周波数変動推定情報が所定値Ａ以上か、サーチ時間が所定値Ｂ以上の場合には（ステップＳ２０４：ＹＥＳ）、そのままサーチを継続してもＧＰＳ信号を速やかに補足することができない恐れがあることからサーチ基準周波数およびサーチ対象周波数をリセットすべきと判断して、ステップＳ２０２へ戻り、周波数補正タイミング信号とサーチ周波数リセット信号を再び出力するとともに新たに時間情報を記憶する。ステップＳ２０２からステップＳ２０４の処理を繰り返すうちにＧＰＳ信号のサーチが終了すると（ステップＳ２０３：ＹＥＳ）、ステップＳ２０１へ戻り、再び新たに測位開始指示情報が入力されるのを待機する（リターン）。すなわち、タイミング信号発生部１１３は、周波数変動推定情報が所定値Ａに達したときと、サーチ基準周波数およびサーチ対象周波数がリセットされない時間が所定値Ｂに相当する長さに達したときに、周波数補正タイミング信号およびサーチ周波数リセット信号を出力する。
【００４６】
なお、ＧＰＳ信号のサーチが終了するのは、たとえば、測位に必要な数のＧＰＳ衛星２４との間でコード同期を確立できたときや、後に説明する所定のサーチ範囲についてサーチを実施したものの、測位に必要な数のＧＰＳ衛星２４との間でコード同期を確立できなかったときである。この場合には、タイミング信号発生部１１３はステップＳ２０２へ戻り、再度サーチ基準周波数およびサーチ対象周波数のリセットを行うようにしてもよい。
【００４７】
周波数比較部１０７は、周波数補正タイミング信号を入力されるたびに、無線通信部１０２が出力する基準クロック信号とＧＰＳ用クロック生成部１０６が出力するＧＰＳクロック信号に基づいて、ＧＰＳクロック周波数のクロック周波数差を判別する。そして、その判別結果を、周波数差情報として基準周波数設定部１０８に対して出力する。クロック周波数差は、たとえば基準クロック信号が所定回数立ち上がる区間にＧＰＳクロック信号が何回立ち上がるかをカウントし、ＧＰＳクロック周波数が理想値であったときに得られるカウント値と実際のカウント値を比較することによって求めることができる。
【００４８】
基準周波数設定部１０８は、周波数比較部１０７からの周波数差情報の入力に対応して、サーチ周波数制御部１０９に対して基準補正情報を出力する。
【００４９】
図５は、基準周波数設定部１０８による基準周波数設定処理の流れを示すフロー図である。基準周波数設定部１０８は、周波数比較部１０７から周波数差情報を入力されると（ステップＳ２２１：ＹＥＳ）、周波数比較部１０７から入力される周波数差情報に対応してサーチ基準周波数を補正するための基準補正情報を生成する（ステップＳ２２２）。
【００５０】
ＧＰＳ信号受信部１０４では、既に説明したようにＧＰＳクロック周波数が理想値のｍ倍であった場合、出力される第１のローカル信号の周波数および第２のローカル信号の周波数も想定される周波数のｍ倍となる。また、サーチ周波数制御部１０９は、後に詳しく説明するが、サーチ対象周波数に基準補正情報を乗じたものをＧＰＳ信号受信部１０４に出力する。したがって、実際のＧＰＳクロック周波数に対するＧＰＳクロック周波数の理想値の比が基準補正情報に設定されることにより、ＧＰＳ信号受信部１０４で実際にサーチの対象となる周波数を、想定値に合わせ込むことが可能となる。したがって、基準周波数設定部１０８は、ＧＰＳクロック信号の理想的な周波数をｆ１とし、入力された周波数差情報をΔｆ１とすると、基準補正情報を、ｆ１／（ｆ１＋Δｆ１）で示される値に決定する。
【００５１】
基準周波数設定部１０８は、サーチ周波数制御部１０９に対して、生成した基準補正情報を出力してサーチ対象周波数の制御の開始を指示し（ステップＳ２２３）、ステップＳ２０１へ戻って新たに周波数差情報が入力されるのを待機する（リターン）。
【００５２】
サーチ周波数制御部１０９は、基準周波数設定部１０８から基準補正情報を入力されるたびに、その基準補正情報で基準補正情報格納部１２１の格納内容を更新する。また、基準補正情報格納部１２１に格納された基準補正情報に基づいて、ＧＰＳ信号受信部１０４がＧＰＳ信号を捕捉する際の基準となる周波数としてのサーチ基準周波数を補正し、タイミング信号発生部１１３からサーチ周波数リセット信号を入力されるたびに、補正されたサーチ基準周波数を基点として、時間の経過とともにサーチ対象周波数を上下に理想的な増加率および増減率で移動させる。
【００５３】
図６は、サーチ周波数制御部１０９によるサーチ周波数制御処理の流れを示すフロー図である。サーチ周波数制御部１０９は、タイミング信号発生部１１３からサーチ周波数リセット信号を入力されると（ステップＳ２４１：ＹＥＳ）、予め定められたサーチ基準周波数ｆｂに基準補正情報格納部１２１に格納された基準補正情報を乗じた値を図３に示す数値制御発振器１４０へと出力し、ＧＰＳ信号受信部１０４に対して該当する周波数についてのサーチを行わせる。また、サーチ基準周波数ｆｂに対するサーチ対象周波数のシフト量を示すパラメータＦｒに初期値「０」を設定する（ステップＳ２４２）。サーチ基準周波数ｆｂには、たとえばＰＲＮコードのチップレート１．０２３ＭＨｚが設定される。
【００５４】
サーチ周波数制御部１０９は、ＧＰＳ信号が捕捉されない場合には（ステップＳ２４３：ＮＯ）、予め定められたサーチステップΔＦＳだけパラメータＦｒを増加させてから（ステップＳ２４４）、サーチ基準周波数ｆｂとパラメータＦｒとの加算値に基準補正情報を乗じた値を数値制御発振器１４０へと出力し、ＧＰＳ信号受信部１０４に対して該当する周波数についてのサーチを行わせる（ステップＳ２４５）。ＧＰＳ信号が捕捉されない場合には（ステップＳ２４６：ＮＯ）、サーチ基準周波数ｆｂからパラメータＦｒを減じた値に基準補正情報を乗じ、算出された値を数値制御発振器１４０へと出力してＧＰＳ信号受信部１０４に対して該当する周波数についてのサーチを行わせる（ステップＳ２４７）。
【００５５】
まだＧＰＳ信号が捕捉されず（ステップＳ２４８：ＮＯ）、新たなサーチ周波数リセット信号の入力も無い場合には（ステップＳ２４９：ＮＯ）、サーチ周波数制御部１０９は、ステップＳ２４４へ戻ってパラメータＦｒを更に増加させてＧＰＳ信号のサーチを継続する。新たにサーチ周波数リセット信号が入力された場合には（ステップＳ２４９：ＹＥＳ）、ステップＳ２４２へ戻ってサーチ対象周波数のリセットを行い、ＧＰＳ信号のサーチを継続する。このとき、新たな基準補正情報も基準周波数設定部１０８から入力されているため、サーチ基準周波数もリセットされる。
【００５６】
ステップＳ２４２からステップＳ２４９までの処理を繰り返す間にＧＰＳ信号が捕捉されると（ステップＳ２４３：ＹＥＳ、ステップＳ２４６：ＹＥＳまたはステップＳ２４８：ＹＥＳ）、サーチ周波数制御部１０９は、再びステップＳ２４１へ戻って新たにサーチ周波数リセット信号が入力されるのを待機する（リターン）。なお、サーチ周波数リセット信号の入力と基準補正情報の入力は対応しているため、ステップＳ２４１で基準補正情報が入力の有無を判別し、基準補正情報が入力されたときにステップＳ２４２へ進むようにしてもよい。
【００５７】
このようにして、最後にサーチ基準周波数およびサーチ対象周波数がリセットされてからのクロック周波数差の変動値が所定値Ａに達するごとに、あるいはサーチ基準周波数およびサーチ対象周波数がリセットされない時間が所定値Ｂに相当する長さに達するごとに、サーチ基準周波数およびサーチ対象周波数はリセットされる。
【００５８】
図７は、ＧＰＳ信号受信部１０４によるサーチ対象周波数の変化の様子の一例を示す説明図である。横軸はサーチが開始されてからの経過時間を示し、縦軸は周波数を示している。説明の簡便化のため、以下、ＧＰＳクロック信号の理想的な周波数が、ＰＲＮコードのチップレートと同一であり、実際にＧＰＳ信号受信部１０４でサーチされる際の基準となる周波数（以下、「実サーチ基準周波数」という。）がＧＰＳクロック信号の実際の周波数に一致するものとする。また、サーチ周波数制御部１０９の基準補正情報格納部１２１には、初期値として値「１」が格納されているものとし、ＧＰＳ信号の実際の変動は周波数特性格納部１２２の格納内容と一致しているものとする。
【００５９】
ここで、第１の時刻ｔ１にサーチが開始され、タイミング信号発生部１１３から周波数補正タイミング信号およびサーチ周波数リセット信号が出力されたとする。基準補正情報は、ＰＲＮコードのチップレート、すなわちここではＧＰＳクロック信号の理想的な周波数をサーチ基準周波数ｆｂとすると、ｆｂ／（ｆｂ＋Δｆ１）で示される値に決定される。すると、同図に示すように、第１の時刻ｔ１の直後には、実サーチ基準周波数ｆＳはサーチ基準周波数ｆｂにほぼ一致する。
【００６０】
ただし、周波数差情報は無線クロック信号に基づいて生成されているため、ＧＰＳ信号のＰＲＮコードのチップレートとしてのＧＰＳ信号周波数ｆ０との間に、周波数誤差Δｄは残る。しかしながら、ＧＰＳ用クロック生成部１０６の発振周波数を調整した場合に比べて、その周波数精度は数ｐｐｍ（parts per million）から１ｐｐｍ以下の値へと向上する。
【００６１】
サーチ対象周波数２９０は、図６で説明した処理により、実サーチ基準周波数ｆＳを基準として時間の経過とともに高周波側と低周波側に移動していく。ここで、ＧＰＳクロック周波数（実サーチ基準周波数ｆＳ）が増加し、第２の時刻ｔ２でクロック周波数差がサーチ基準周波数ｆｂに前記した所定値Ａを加算した値（以下、周波数変動上限値という。）ｆｍａｘに到達すると、タイミング信号発生部１１３は周波数補正タイミング信号およびサーチ周波数リセット信号を出力する。その結果、第２の時刻ｔ２の直後に実サーチ基準周波数ｆＳは再びサーチ基準周波数ｆｂと一致するように補正され、実サーチ基準周波数ｆＳを基点とするＧＰＳ信号のサーチが再開される。
【００６２】
第３の時刻ｔ３に再びクロック周波数差が周波数変動上限値ｆｍａｘに到達すると、同様にＧＰＳ信号のサーチがリセットされる。ＧＰＳクロック周波数の変動は、同図に示すように温度補償型水晶発振器の動作開始時が最も大きく、時間の経過とともに小さくなっていく。したがって、第１の時刻ｔ１から第２の時刻ｔ２までの時間長さよりも、第２の時刻ｔ２から第３の時刻ｔ３までの時間長さのほうが長くなっている。第４の時刻ｔ４にサーチ対象周波数２９０がＧＰＳ信号周波数ｆ０に到達すると、サーチは終了する。なお、参考として、第２の時刻ｔ２と第３の時刻ｔ３でＧＰＳ信号のサーチがリセットされなかった場合の実サーチ基準周波数ｆＳを点線で示している。
【００６３】
図８は、参考のためにクロック周波数差の推定値によらずにサーチのリセットを行った場合のＧＰＳ信号受信部１０４によるサーチ対象周波数の変化の様子の一例を示す説明図であり、図７に対応するものである。ここでは、周期ＳでＧＰＳ信号のサーチをリセットした場合のサーチ対象周波数の変化の様子を図示している。この例では、ＧＰＳクロック周波数の変動の大きさに係らずリセットが行われるため、たとえば第１の時刻ｔ１から第５の時刻ｔ５までは実サーチ基準周波数ｆＳが大きく変動し、広い範囲の周波数帯域について無駄なサーチが行われている。一方で、第６の時刻ｔ６から第７の時刻ｔ７までは実サーチ基準周波数ｆＳの変動が小さいにもかかわらず、第７の時刻ｔ７でサーチのリセットが行われてしまう。この例では、サーチ対象周波数２９０がＧＰＳ信号周波数ｆ０を捕捉するのは、図７の第４の時刻ｔ４よりも後の第８の時刻ｔ８となることがわかる。
【００６４】
図２に示すＧＰＳ信号受信部１０４では、ＧＰＳ信号受信部１０４で捕捉されたＧＰＳ信号から元の信号を抽出し、コード同期時のコード位相や、周波数、信号レベルといった衛星捕捉情報を測位演算部１０５へと出力する。具体的には、図３に示す積分器１３８は、コード同期が確立されると、その出力がピークをとる。そこで、測位演算部１０５はこのピークを検出することによって、上記した衛星捕捉情報を取得することができる。測位演算部１０５は、取得した各衛星捕捉情報を基に測位演算を行い、測位結果を出力する。具体的には、ＰＲＮコードの位相シフト量から図１に示す４つのＧＰＳ衛星２４−１〜２４−４それぞれとの間の疑似距離を算出し、算出された各疑似距離を基に現在位置を算出し、その算出結果を出力する。
【００６５】
以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、サーチ開始時からの経過時間に対応付けてＧＰＳクロック信号のクロック周波数差の推定値を予め格納しておき、サーチが開始され、該当する推定値が所定値に達するタイミングをＧＰＳ信号のサーチをリセットすべきタイミングであると判別し、基準補正情報の修正を行ってサーチ基準周波数の合わせ込みを再度行うとともにサーチ対象周波数をサーチ基準周波数に戻す。これにより、サーチ開始後にＧＰＳクロック信号が変動する場合でも、その変動が大きくなり所定値に達したタイミングで実際のサーチ基準周波数を理想値に合わせこむことができ、設定されたサーチ範囲についてのＧＰＳ信号のサーチをより確実に行うことができる。また、サーチ基準周波数およびサーチ対象周波数をリセットしない時間が所定値に達すると、同様にＧＰＳ信号をリセットするため、一時的にＧＰＳ信号が受信不能となっているような場合でも、理想的なサーチ範囲についてのサーチを速やかに再実行することができる。
【００６６】
なお、周波数特性格納部１２２には、サーチ開始時からの経過時間だけでなくたとえば周囲温度などの他の条件に対応付けてクロック周波数差を格納しておき、各時刻に該当する複数のクロック周波数差の中から、他の条件に該当するものを周波数変動推定情報として出力するようにしてもよい。また、サーチ開始時の最初のサーチ基準周波数のリセットは、周波数比較部１０７への測位開始指示情報の入力をトリガとして行うようにしてもよい。
【００６７】
また、周波数比較部１０７が出力する周波数差情報を基に、クロック周波数差の推定値の誤差を修正するようにしてもよい。更に、サーチ開始時から時間が経過するにしたがって通常はクロック周波数差の変動は小さくなることから、たとえばサーチ開始時からの経過時間に応じて、サーチ基準周波数およびサーチ対象周波数をリセットしないクロック周波数差の絶対値の上限値やサーチ基準周波数およびサーチ対象周波数をリセットしない最大時間を増加させるようにしてもよい。
【００６８】
通常、水晶発振器の発振周波数は、電源の供給開始から十分に時間が経ち、温度が安定すると安定する。したがって、サーチ範囲のシフトを低減させるための対策として、水晶発振器に温度制御を施し、常に電源を供給しておくことも考えられる。しかしながら、携帯電話機を含めた各種の移動体通信端末では通常、蓄電池の小型化や軽量化の観点から、できるだけ消費電力を抑えることが求められている。したがって、このような市場の要求に適合した形で、より確実なＧＰＳ信号を実現することができる。
【００６９】
（実施の形態２）
図９は、本発明の実施の形態２に係る信号捕捉装置が使用される移動通信端末装置としての携帯電話機の構成を示すブロック図であり、実施の形態１の図２に対応するものである。図２と同一部分には同一符号を付し、これについての説明を省略する。携帯電話機３０は、ＧＰＳ用クロック生成部１０６の温度補償型水晶発振器の周辺温度（以下、発振器温度という。）を検出する温度センサ３１４を備えている。また、発振器温度の所定の単位時間あたりの変化量としての温度変動値を判別する温度変動値演算部３２０と、温度変動値に応じて所定の単位時間あたりのクロック周波数差の変化量としての周波数変動値がどのように変化するかを表す温度変動対周波数変動特性情報を格納する周波数特性格納部３２２とを有し、図２の周波数変動推定部１１１とは異なる処理を行う周波数変動推定部３１１を備えている。温度変動値演算部３２０は、温度センサ３１４が検出結果として出力する温度情報を基に温度変動値を演算し、周波数変動推定部３１１は、この演算結果に対応する周波数変動値を周波数特性格納部３２２から取得し、周波数変動推定情報としてタイミング信号発生部１１３へと出力する。
【００７０】
図１０は、周波数特性格納部３２２に格納された温度変動対周波数変動特性情報の内容を示す説明図である。横軸は温度変動値を、縦軸は周波数変動値をそれぞれ示す。温度変動対周波数変動特性情報３９１では、所定の単位時間あたりの温度変動値に、同じ単位時間あたりの周波数変動値が対応付けられている。たとえば、第１の温度変動値Δｈ１には、同図に示すように第１の周波数変動値Δｆ１が対応付けられている。
【００７１】
図１１は、周波数変動推定部３１１による周波数変動推定処理の流れを示すフロー図である。周波数変動推定部３１１は、図９に示す測位開始指示入力部１１０から測位開始指示情報を入力されると（ステップＳ４０１：ＹＥＳ）、タイマ１１２を初期化するとともにその計時を開始させ、最初の周波数変動推定情報を出力する（ステップＳ４０２）。この周波数変動推定情報は、タイミング信号発生部１１３に最初の周波数補正タイミング信号およびサーチ周波数リセット信号を出力させるためのトリガなので、所定値Ａ未満であれば値は特に限定されない。そして、周波数変動推定部３１１は、温度センサ３１４が出力する最新の温度情報を取得し、取得した温度情報を記憶した後（ステップＳ４０３）、前記した所定の単位時間が経過したか否かの判別を行う（ステップＳ４０４）、まだ所定の単位時間が経過しておらず（ステップＳ４０４：ＮＯ）、かつＧＰＳ信号のサーチが終了していない場合には（ステップＳ４０５：ＮＯ）、ステップＳ４０４に戻る。所定の単位時間が経過したか否かの判別は、たとえばタイマ１１２から出力される時間情報を使用して行えばよい。
【００７２】
周波数変動推定部３１１は、所定の単位時間が経過した場合には（ステップＳ４０４：ＹＥＳ）、温度センサ３１４が出力する最新の温度情報を取得し、温度変動値演算部３２０を使用して温度変動値を演算する（ステップＳ４０６）。温度変動値演算部３２０は、取得された温度情報からステップＳ４０３で記憶された温度情報を差し引いて、温度変動値を演算する。周波数変動推定部３１１は、演算された温度変動値に対応する周波数変動値を周波数特性格納部３２２から取得し、周波数変動推定情報としてタイミング信号発生部１１３に出力する（ステップＳ４０７）。
【００７３】
周波数変動推定部３１１は、新たな周波数補正タイミング信号が入力されていない場合には（ステップＳ４０８：ＮＯ）、ステップＳ４０４へ戻る。このようにして、所定の単位時間ごとに温度変動値演算部３２０で温度変動値が演算され、対応する周波数変動値Δｆがタイミング信号発生部１１３に出力される。ステップＳ４０４からステップＳ４０８を繰り返す間に、周波数補正タイミング信号が入力された場合には（ステップＳ４０８：ＹＥＳ）、サーチ基準周波数およびサーチ対象周波数のリセットが行われるため、ステップＳ４０３へ戻る。すなわち、ＧＰＳ信号のサーチのリセットが行われるたびに、ステップＳ４０６での演算の基準となる温度情報が更新される。そして、ＧＰＳ信号のサーチが終了すると（ステップＳ４０５：ＹＥＳ）、再びステップＳ４０１へ戻って新たに測位開始指示情報が入力されるのを待機する（リターン）。このようにして、実施の形態１と同様に、周波数変動推定情報がタイミング信号発生部１１３へと出力され、タイミング信号発生部１１３ではこの周波数変動推定情報に基づいて周波数補正タイミング信号およびサーチ周波数リセット信号を出力する。
【００７４】
このように、本実施の形態では、サーチを開始してからの経過時間ではなく、発振器温度の変動値に基づいて周波数変動値を推定し、サーチ基準周波数およびサーチ対象周波数をリセットするタイミングを決定するため、クロック周波数差を基準としてリセットを行う場合に、より正確にタイミング決定を行うことができる。
【００７５】
（実施の形態３）
図１２は、本発明の実施の形態３に係る信号捕捉装置が使用される移動通信端末装置としての携帯電話機の構成を示すブロック図であり、実施の形態１の図２および実施の形態２の図９に対応するものである。そこで、図２および図９と同一部分には同一符号を付し、これについての説明を省略する。携帯電話機５０は、発振器温度に応じてＧＰＳクロック周波数がどのように変化するかを表す周波数対温度特性情報を格納する周波数特性格納部５２２を有し、実施の形態１および実施の形態２の周波数変動推定部とは異なる処理を行う周波数変動推定部５１１を備えている。
【００７６】
図１３は、周波数特性格納部５２２に格納された周波数対温度特性情報の内容を示す説明図である。横軸は発振器温度を、縦軸はＧＰＳクロック周波数をそれぞれ示す。周波数対温度特性情報５９１では、発振器温度にＧＰＳクロック周波数が対応付けられている。たとえば、同図に示すように、第１の発振器温度ｈ１には第１のＧＰＳクロック周波数ｆ１が対応付けられており、第２の発振器温度ｈ２には第２のＧＰＳクロック周波数ｆ２が対応付けられている。この場合、第１の発振器温度ｈ１と第２の発振器温度ｈ２との間の差分としての第１の温度変動値Δｈ１には、第１のＧＰＳクロック周波数ｆ１と第２のＧＰＳクロック周波数ｆ２との間の差分としての第１の周波数変動値Δｆ１が対応付けられていることになる。
【００７７】
図１４は、周波数変動推定部５１１による周波数変動推定処理の流れを示すフロー図であり、実施の形態２の図１１に対応するものである。周波数変動推定部５１１は、図１２に示す測位開始指示入力部１１０から測位開始指示情報を入力されると（ステップＳ６０１：ＹＥＳ）、タイマ１１２を初期化するとともにその計時を開始させ、最初の周波数変動推定情報を出力する（ステップＳ６０２）。そして、温度センサ３１４が出力する最新の温度情報を取得し、その温度情報が示す発振器温度に対応するＧＰＳクロック周波数を周波数特性格納部５２２から取得するとともに取得したＧＰＳクロック周波数を記憶する（ステップＳ６０３）。
【００７８】
周波数変動推定部５１１は、ＧＰＳ信号のサーチが終了していない場合には（ステップＳ６０４：ＮＯ）、温度センサ３１４が出力する最新の温度情報を取得し、その温度情報が示す発振器温度に対応するＧＰＳクロック周波数を周波数特性格納部５２２から取得する（ステップＳ６０５）。そして、ステップＳ６０５で取得したＧＰＳクロック周波数からステップＳ６０３で記憶したＧＰＳクロック周波数を差し引いて周波数変動値を演算し、演算結果を周波数変動推定情報としてタイミング信号発生部１１３へ出力する（ステップＳ６０６）。
【００７９】
周波数変動推定部５１１は、タイミング信号発生部１１３から新たな周波数補正タイミング信号が入力されない場合には（ステップＳ６０７：ＮＯ）、ステップＳ６０４へ戻り、新たな周波数補正タイミング信号が入力された場合には（ステップＳ６０７：ＹＥＳ）、ステップＳ６０３へ戻る。すなわち、ＧＰＳ信号のサーチのリセットが行われるたびに、ステップＳ６０６での演算の基準となるＧＰＳクロック周波数が更新される。そして、ＧＰＳ信号のサーチが終了すると（ステップＳ６０４：ＹＥＳ）、再びステップＳ６０１へ戻って新たに測位開始指示情報が入力されるのを待機する（リターン）。このようにして、実施の形態１および２と同様に、周波数変動推定情報がタイミング信号発生部１１３へと出力され、タイミング信号発生部１１３ではこの周波数変動推定情報に基づいて周波数補正タイミング信号およびサーチ周波数リセット信号を出力する。
【００８０】
このように、本実施の形態では、発振器温度の変動値ではなく、発振器温度に対応するＧＰＳクロック周波数の変動の推定値に基づいてサーチ基準周波数およびサーチ対象周波数をリセットするタイミングを決定するため、発振器温度によって周波数変動値が異なる場合にも対応させて、より正確にタイミング決定を行うことができる。
【００８１】
（実施の形態４）
図１５は、本発明の実施の形態４に係る信号捕捉装置が使用される移動通信端末装置としての携帯電話機の構成を示すブロック図であり、実施の形態３の図１２に対応するものである。図１２と同一部分には同一符号を付し、これについての説明を省略する。携帯電話機７０は、図１２の温度センサ３１４に変えて携帯電話機７０の動作状態を判別し、その動作状態を表す端末動作情報を出力する端末動作判別部７１５を備えている。また、周波数変動推定部７１１は、周波数特性格納部５２２の他に、端末動作情報に応じて発振器温度がどのように変動するかを示す端末動作対温度特性情報が予め格納された温度特性格納部７２３と、タイマ１１２から出力される時間情報に応じてそのカウント値を増加させることによって初期化が最後に行われてからの経過時間を測定するカウンタ７２４とを備えている。
【００８２】
端末動作判別部７１５は、無線通信部１０２が無線通信を行っているか否かを監視しており、その監視結果を端末動作情報として周波数変動推定部７１１へ出力する。具体的には、通信オフの状態から通信オンの状態へ移行したと判別すると、通信オン信号を出力し、通信オンの状態から通信オフの状態へ移行したと判別すると、通信オフ信号を出力する。
【００８３】
周波数変動推定部７１１は、端末動作判別部７１５から通信オン信号や通信オフ信号が入力されるたびにカウンタ７２４を初期化する。また、温度特性格納部７２３を参照してカウンタ７２４のカウント値に対応する発振器温度を取得し、周波数特性格納部５２２を参照して発振器温度に対応するＧＰＳクロック周波数を取得する。
【００８４】
図１６は、温度特性格納部７２３に格納された端末動作対温度特性情報の内容を示す説明図である。横軸は時間を、縦軸は温度変動値をそれぞれ示す。端末動作対温度特性情報７９１では、無線通信部１０２が通信オフの状態から通信オンの状態に移行するときの時刻としての通信オン時刻ｔＯＮを基点とする通信オンの区間ＴＯＮの経過時間と、通信オンの状態から通信オフの状態に移行するときの時刻としての通信オフ時刻ｔＯＦＦを基点とする通信オフの区間ＴＯＦＦの経過時間に、発振器温度が対応付けられている。
【００８５】
通信オン時刻ｔＯＮの直後および通信オフ時刻ｔＯＦＦの直後は、同図に示すように発振器温度の変化が大きいが、通信オン時刻ｔＯＮから時間が経過するにしたがって、あるいは通信オフ時刻ｔＯＦＦから時間が経過するにしたがって、発振器温度の変化は緩やかになっていき、それぞれ異なる一定の値に収束する。
【００８６】
図１７は、周波数変動推定部７１１による周波数変動推定処理の流れを示すフロー図であり、実施の形態３の図１４に対応するものである。周波数変動推定部７１１は、端末動作判別部７１５から通信オン信号あるいは通信オフ信号が入力されるのを監視するとともに（ステップＳ８０１）、図１５に示す測位開始指示入力部１１０から測位開始指示情報を入力されるのを監視する（ステップＳ８０２）。通信オン信号あるいは通信オフ信号のいずれかが入力されると（ステップＳ８０１：ＹＥＳ）、カウンタ７２４を初期化し（ステップＳ８０３）、ステップＳ８０１へ戻る。測位開始指示情報を入力されると（ステップＳ８０２：ＹＥＳ）、最初の周波数変動推定情報を出力し（ステップＳ８０４）、カウンタ７２４のカウント値に対応する発振器温度を温度特性格納部７２３から取得する（ステップＳ８０５）。更に、取得した発振器温度に対応するＧＰＳクロック周波数を周波数特性格納部５２２から取得するとともに、取得したＧＰＳクロック周波数を記憶する（ステップＳ８０６）。
【００８７】
ＧＰＳ信号のサーチが終了していない場合には（ステップＳ８０７：ＮＯ）、周波数変動推定部７１１は、通信オン信号あるいは通信オフ信号が新たに入力されたか否かを判別する（ステップＳ８０８）、通信オン信号あるいは通信オフ信号が新たに入力された場合には（ステップＳ８０８：ＹＥＳ）、カウンタ７２４を初期化した後（ステップＳ８０９）、カウンタ７２４のカウント値に対応する発振器温度を温度特性格納部７２３から取得し（ステップＳ８１０）、取得した発振器温度に対応するＧＰＳクロック周波数を周波数特性格納部５２２から取得する（ステップＳ８１１）。そして、ステップＳ８１１で取得したＧＰＳクロック周波数からステップＳ８０６で記憶したＧＰＳクロック周波数を差し引いて周波数変動値を演算し、演算結果を周波数変動推定情報としてタイミング信号発生部１１３へ出力する（ステップＳ８１２）。通信オン信号と通信オフ信号のいずれも新たに入力されていない場合には（ステップＳ８０８：ＮＯ）、そのままステップＳ８１０へ進み、周波数変動推定情報の出力を行う。
【００８８】
周波数変動推定部７１１は、タイミング信号発生部１１３から新たな周波数補正タイミング信号が入力されない場合には（ステップＳ８１３：ＮＯ）、ステップＳ８０７へ戻り、新たな周波数補正タイミング信号が入力された場合には（ステップＳ８１３：ＹＥＳ）、ステップＳ８０５へ戻る。ただし、ステップＳ８０４に対応してタイミング信号発生部１１３から最初に入力された周波数補正タイミング信号については、判別の対象としない。すなわち、サーチのリセットが行われるたびに、ステップＳ８１２での演算の基準となるＧＰＳクロック周波数が更新される。ＧＰＳ信号のサーチが終了すると（ステップＳ８０７：ＹＥＳ）、再びステップＳ８０１へ戻って新たに通信オン信号や、通信オフ信号、測位開始指示情報が入力されるのを監視する（リターン）。
【００８９】
なお、ステップＳ８０５およびステップＳ８１１では、周波数変動推定部７１１は最後に端末動作判別部７１５から入力された信号が通信オン信号と通信オフ信号のいずれであるかを記憶し、これに基づいて発振器温度を取得する。また、カウンタ７２４のカウント値に該当する時間についての発振器温度が格納されていない場合には、通信オンの区間ＴＯＮあるいは通信オフの区間ＴＯＦＦのうち該当する区間の最後の時間に対応する発振器温度を取得する。
【００９０】
図１８は、以上説明した処理による基準補正情報の修正タイミングの一例を示す説明図である。横軸はサーチが開始されてからの経過時間を示し、縦軸はＧＰＳクロック周波数を示している。ＧＰＳクロック周波数が、通信オン時刻ｔＯＮの直後に急激に増加するものの時間の経過とともに徐々にその変化が緩やかになっていったとする。周波数補正タイミング信号およびサーチ周波数リセット信号は、既に説明したように、周波数変動推定情報が所定値Ａだけ増加するごとに出力される。すると、基準補正情報の修正タイミングｔＳ１〜ｔＳ５の時間間隔は、同図に示すように時間の経過とともに広くなっていく。
【００９１】
このように、本実施の形態では、発振器温度に対応付けてＧＰＳクロック周波数を予め格納するとともに、無線通信部１０２の動作状態に対応付けて発振器温度を予め格納しておく。そして、無線通信部１０２の状態を監視して該当する発振器温度を取得し、取得した発振器温度に基づいて該当するＧＰＳクロック周波数を逐次取得して、周波数変動値を演算して周波数変動推定情報としてタイミング信号発生部１１３に出力する。これにより、ＧＰＳクロック周波数のクロック周波数差を、無線通信部１０２の動作状態から推定することができ、温度センサ等の温度変動値を検出するための装置を不要とすることができる。
【００９２】
なお、本実施の形態では、無線通信部１０２の動作状態に基づいて周波数変動値を推定する例について説明したが、このように限定されるものではない。たとえば携帯電話機に備えられた小型カメラの動作状態など、無線通信部１０２の動作状態以外のＧＰＳクロック周波数の変動に影響を及ぼす特定のパラメータに対応付けて、発振器温度やＧＰＳクロック周波数あるいは周波数変動値を予め格納しておき、この特定のパラメータを決定あるいは判別する装置部を設けるようにしてもよいことは勿論である。
【００９３】
（実施の形態５）
図１９は、本発明の実施の形態５に係る信号捕捉装置が使用される移動通信端末装置としての携帯電話機の構成を示すブロック図であり、実施の形態１の図２に対応するものである。そこで、図２と同一部分には同一符号を付し、これについての説明を省略する。この携帯電話機９０は、実施の形態１のタイミング信号発生部１１３、周波数比較部１０７および基準周波数設定部１０８とはそれぞれ異なる処理を行うタイミング信号発生部９１３、周波数比較部９０７および基準周波数設定部９０８を備えている。また、実施の形態１の周波数変動推定部１１１は備えられていない。
【００９４】
測位開始指示入力部１１０から出力される測位開始指示情報は、タイミング信号発生部９１３にも入力されるようになっている。本実施の形態の周波数比較部９０７は、測位開始指示情報が入力されると、ＧＰＳクロック周波数をその理想値と逐次比較して周波数差情報をタイミング信号発生部９１３および基準周波数設定部９０８へと出力する処理を開始する。タイミング信号発生部９１３は、周波数比較部９０７から入力される周波数差情報に基づいて、周波数補正タイミング信号およびサーチ周波数リセット信号を出力する。ただし、周波数補正タイミング信号は、基準周波数設定部９０８に出力される。基準周波数設定部９０８は、周波数補正タイミング信号の入力をトリガとして基準補正情報の修正を行う。
【００９５】
図２０は、タイミング信号発生部９１３によるタイミング信号発生処理の流れを示すフロー図である。タイミング信号発生部９１３は、図１９に示す測位開始指示入力部１１０から測位開始指示情報を入力されると（ステップＳ９５１：ＹＥＳ）、タイマ１１２を初期化するとともにその計時を開始させ（ステップＳ９５２）、周波数補正タイミング信号およびサーチ周波数リセット信号を出力するとともに最新の周波数差情報および時間情報を記憶する（ステップＳ９５３）。
【００９６】
ＧＰＳ信号のサーチが終了していない場合には（ステップＳ９５４：ＮＯ）、タイミング信号発生部９１３は、最新の周波数差情報と時間情報を取得し、取得した周波数差情報からステップＳ９５３で記憶した周波数差情報を差し引いて周波数差変動値Δｆを演算するとともに、取得した時間情報からステップＳ９５３で記憶した時間情報を差し引いてサーチ時間を演算する（ステップＳ９５５）。
【００９７】
タイミング信号発生部９１３には、サーチ基準周波数およびサーチ対象周波数をリセットしない周波数差変動値の絶対値｜Δｆ｜の上限値としての所定値Ａと、サーチ基準周波数およびサーチ対象周波数をリセットしない最大時間としての所定値Ｂが、予め設定されている。タイミング信号発生部９１３は、演算された周波数差変動値の絶対値｜Δｆ｜が所定値Ａ未満であり、かつサーチ時間が所定値Ｂ未満の場合には（ステップＳ９５６：ＮＯ）、ステップＳ９５４へ戻る。一方、周波数差変動値の絶対値｜Δｆ｜が所定値Ａ以上か、サーチ時間が所定値Ｂ以上の場合には（ステップＳ９５６：ＹＥＳ）、ステップＳ９５３へ戻り、周波数補正タイミング信号とサーチ周波数リセット信号を再び出力するとともに新たに最新の周波数差情報と時間情報を記憶する。
【００９８】
ステップＳ９５３からステップＳ９５６の処理を繰り返すうちにＧＰＳ信号のサーチが終了すると（ステップＳ９５４：ＹＥＳ）、タイミング信号発生部９１３は、ステップＳ９５１へ戻り、再び新たに測位開始指示情報が入力されるのを待機する（リターン）。すなわち、タイミング信号発生部９１３は、周波数差変動値の絶対値｜Δｆ｜が所定値Ａに達したときと、サーチ基準周波数およびサーチ対象周波数がリセットされない時間が所定値Ｂに相当する長さに達したときに、周波数補正タイミング信号およびサーチ周波数リセット信号を出力する。
【００９９】
なお、サーチ基準周波数が補正されるたびに、周波数差情報を記憶して周波数差変動値Δｆを演算しているが、周波数比較が逐次実行されるたびに周波数差情報を記憶し、前回の周波数比較時からの周波数変動値Δｆを演算し、これを基に周波数補正タイミングを判定するものとしても良い。この場合、一定時間ごとの周波数変動、すなわち周波数変動の速度を基準としてサーチ基準周波数の補正タイミングを決定できる。このようにすることで、瞬時的に大きな周波数変動が起こりＧＰＳ信号のサーチが出来ない場合に対応でき、より正確に周波数補正タイミングを決定することができる。
【０１００】
タイミング信号発生部９１３のタイミング信号発生処理は、以下に示すような内容にしてもよい。
【０１０１】
図２１は、タイミング信号発生部９１３によるタイミング信号発生処理の流れの他の一例を示すフロー図である。タイミング信号発生部９１３は、測位開始指示情報を入力されると（ステップＳ９７１：ＹＥＳ）、サーチ基準周波数およびサーチ対象周波数をリセットするタイミングを決定するためのパラメータＤに初期値として所定値Ａを設定し（ステップＳ９７２）、周波数補正タイミング信号およびサーチ周波数リセット信号を出力する（ステップＳ９７３）。
【０１０２】
ＧＰＳ信号のサーチが終了していない場合には（ステップＳ９７４：ＮＯ）、タイミング信号発生部９１３は、最新の周波数差情報の絶対値がパラメータＤ以上であるか否かを判別する（ステップＳ９７５）。周波数差情報の絶対値がパラメータＤ未満の場合には（ステップＳ９７５：ＮＯ）、ステップＳ９７４へ戻る。一方、周波数差情報の絶対値がパラメータＤ以上の場合には（ステップＳ９７５：ＹＥＳ）、タイミング信号発生部９１３は、パラメータＤを所定値Ａだけ増加させてから（ステップＳ９７６）、ステップＳ９７３へ戻り、周波数補正タイミング信号とサーチ周波数リセット信号を再び出力する。
【０１０３】
ステップＳ９７３からステップＳ９７６の処理を繰り返すうちにＧＰＳ信号のサーチが終了すると（ステップＳ９７４：ＹＥＳ）、タイミング信号発生部９１３は、ステップＳ９７１へ戻り、再び新たに測位開始指示情報が入力されるのを待機する（リターン）。すなわち、タイミング信号発生部９１３は、周波数差情報の絶対値が所定値Ａだけ増加するごとに、周波数補正タイミング信号およびサーチ周波数リセット信号を出力する。
【０１０４】
基準周波数設定部９０８は、周波数補正タイミング信号が入力されるのを待機しており、周波数補正タイミング信号が入力されたと判別すると、実施の形態１の図５で説明したように、周波数比較部９０７から入力される周波数差情報に基づいて基準補正情報を生成し、サーチ周波数制御部１０９へと出力する。
【０１０５】
このように、本実施の形態では、クロック周波数差の変動の推定値ではなく、周波数差情報に基づいてサーチ基準周波数およびサーチ対象周波数をリセットするタイミングを決定するため、クロック周波数差を基準としてリセットを行う場合に、より正確にタイミング決定を行うことができる。また、クロック周波数差の変動を推定するための装置部が不要となり、装置の小型化や軽量化、低コスト化を図ることができる。
【０１０６】
なお、以上説明した各実施の形態では、ＧＰＳクロック信号の比較の対象として、無線基地局との通信で得られるクロック信号を基準クロック信号として使用するようにしたが、他のクロック信号を使用してもよい。たとえば、あるチャネルでＧＰＳ信号を捕捉できた場合に、そのＧＰＳ信号の搬送波周波数に同期する形で得られるクロック信号を、他のチャネルでのサーチに基準クロック信号として使用するようにしてもよい。また、ＧＰＳクロック信号の理想的な周波数がＰＲＮコードのチップレートと同一であるものとして説明を行ったが、当然ながらこれに限定されるものではない。周波数比較部が出力する周波数差情報に、ＰＲＮコードのチップレートをＧＰＳクロック信号の理想値で除した値を乗じることによって、同様に適用することが可能である。更に、ＧＰＳ機能を有する携帯電話機に本願発明を適用する場合について説明したが、これに限るものではなく、周波数が変動する可能性のあるクロック信号を使用して所定の周波数の信号の捕捉を試みるような他の各種装置に適用できることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
本願発明は、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星から送出される信号を捕捉する機能を有する移動体通信端末に用いるに好適である。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る信号捕捉装置が使用される通信システムの構成を示すシステム構成図
【図２】本発明の実施の形態１に係る携帯電話機の構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態１に係るＧＰＳ信号受信部の回路構成を示す回路構成図
【図４】本発明の実施の形態１に係るタイミング信号発生部によるタイミング信号発生処理の流れを示すフロー図
【図５】本発明の実施の形態１に係る基準周波数設定部による基準周波数設定処理の流れを示すフロー図
【図６】本発明の実施の形態１に係るサーチ周波数制御部によるサーチ周波数制御処理の流れを示すフロー図
【図７】本発明の実施の形態１に係るＧＰＳ信号受信部によるサーチ対象周波数の変化の様子の一例を示す説明図
【図８】参考のためにクロック周波数差の推定値によらずにサーチのリセットを行った場合のＧＰＳ信号受信部によるサーチ対象周波数の変化の様子の一例を示す説明図
【図９】本発明の実施の形態２に係る信号捕捉装置が使用される移動通信端末装置としての携帯電話機の構成を示すブロック図
【図１０】本発明の実施の形態２に係る周波数特性格納部に格納された温度変動対周波数変動特性情報の内容を示す説明図
【図１１】本発明の実施の形態２に係る周波数変動推定部による周波数変動推定処理の流れを示すフロー図
【図１２】本発明の実施の形態３に係る信号捕捉装置が使用される移動通信端末装置としての携帯電話機の構成を示すブロック図
【図１３】本発明の実施の形態３に係る周波数特性格納部に格納された周波数対温度特性情報の内容を示す説明図
【図１４】本発明の実施の形態３に係る周波数変動推定部による周波数変動推定処理の流れを示すフロー図
【図１５】本発明の実施の形態４に係る信号捕捉装置が使用される移動通信端末装置としての携帯電話機の構成を示すブロック図
【図１６】本発明の実施の形態４に係る温度特性格納部に格納された端末動作対温度特性情報の内容を示す説明図
【図１７】本発明の実施の形態４に係る周波数変動推定部による周波数変動推定処理の流れを示すフロー図
【図１８】本発明の実施の形態４に係る基準補正情報の修正タイミングの一例を示す説明図
【図１９】本発明の実施の形態５に係る信号捕捉装置が使用される移動通信端末装置としての携帯電話機の構成を示すブロック図
【図２０】本発明の実施の形態５に係るタイミング信号発生部によるタイミング信号発生処理の流れを示すフロー図
【図２１】本発明の実施の形態５に係るタイミング信号発生部によるタイミング信号発生処理の流れの他の一例を示すフロー図
【図２２】従来の提案による従来のＧＰＳ信号のサーチの様子の一例を示す説明図
【符号の説明】
【０１０９】
１０、３０、５０、７０、９０ 携帯電話機
２０ 通信システム
２１ 携帯電話網
２３ 無線基地局
２４ ＧＰＳ衛星
１０１ 無線用アンテナ
１０２ 無線通信部
１０３ ＧＰＳ用アンテナ
１０４ ＧＰＳ信号受信部
１０５ 測位演算部
１０６ ＧＰＳ用クロック生成部
１０７、９０７ 周波数比較部
１０８、９０８ 基準周波数設定部
１０９ サーチ周波数制御部
１１０ 測位開始指示入力部
１１１、３１１、５１１、７１１ 周波数変動推定部
１１２ タイマ
１１３、９１３ タイミング信号発生部
１２１ 基準補正情報格納部
１２２、３２２、５２２ 周波数特性格納部
１３１ 増幅回路
１３２ 第１のミキサ
１３３ 第１の帯域制限フィルタ
１３４ 第２のミキサ
１３５ 第２の帯域制限フィルタ
１３６ アナログデジタル変換器
１３７ 第３のミキサ
１３８ 積分器
１３９ 周波数逓倍器
１４０ 数値制御発振器
１４１ ＰＲＮコード生成部
３１４ 温度センサ
３２０ 温度変動値演算部
７１５ 端末動作判別部
７２３ 温度特性格納部
７２４ カウンタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のクロック信号を動作クロックとして捕捉の対象となる信号のサーチを行うとともに、そのサーチの対象となる信号の周波数を補正情報を用いて補正する信号受信手段と、
前記所定のクロック信号の周波数の理想値に対する差の変動値としての周波数変動値を推定する周波数変動推定手段と、
前記周波数差推定手段の推定値に基づいて、前記補正情報を修正すべきタイミングを判別するタイミング判別手段と、
前記所定のクロック信号の周波数の理想値に対する差としての周波数差を検出する周波数差検出手段と、
前記タイミング判別手段によって判別されたタイミングに、前記周波数差検出手段による検出結果に基づいて前記補正情報を修正する周波数設定手段と、
を具備することを特徴とする信号捕捉装置。
【請求項２】
所定のクロック信号を動作クロックとして捕捉の対象となる信号のサーチを行うとともに、そのサーチの対象となる信号の周波数を補正情報を用いて補正する信号受信手段と、
前記所定のクロック信号の周波数の理想値に対する差としての周波数差を検出する周波数差検出手段と、
前記周波数差検出手段の検出結果に基づいて、前記補正情報を修正すべきタイミングを判別するタイミング判別手段と、
前記タイミング判別手段によって判別されたタイミングに、前記周波数差検出手段による検出結果に基づいて前記補正情報を修正する周波数設定手段と、
を具備することを特徴とする信号捕捉装置。
【請求項３】
前記周波数変動推定手段は、前記周波数設定手段によって最後に前記補正情報が修正されてからの前記周波数差の変動値を逐次推定し、
前記タイミング判別手段は、前記周波数差推定手段の最新の推定値が所定の範囲内であるか否かを判別し、前記所定の範囲内ではないことが判別されたタイミングを前記補正情報を修正すべきタイミングと判別することを特徴とする請求項１記載の信号捕捉装置。
【請求項４】
前記タイミング判別手段は、前記周波数設定手段によって最後に前記補正情報が修正されてからの前記周波数差の変動値が所定の範囲内であるか否かを判別し、前記所定の範囲内ではないことが判別されたタイミングを前記補正情報を修正すべきタイミングと判別することを特徴とする請求項２記載の信号捕捉装置。
【請求項５】
前記所定のクロック信号を生成するクロック信号生成手段と、
前記クロック信号生成手段の温度の変動値としての温度変動値に対応付けて、前記周波数変動値の推定値を格納する周波数変動情報格納手段と、
前記クロック信号生成手段の温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段による検出結果に基づいて、前記周波数設定手段によって最後に前記補正情報が修正されてからの前記温度変動値を逐次演算する温度変動値演算手段とを更に具備し、
前記周波数変動推定手段は、前記温度変動値演算手段の最新の演算結果に対応する前記周波数変動値の推定値を前記周波数差情報格納手段から取得することを特徴とする請求項１記載の信号捕捉装置。
【請求項６】
前記所定のクロック信号を生成するクロック信号生成手段と、
前記クロック信号生成手段の温度に対応付けて、前記所定のクロック信号の周波数としてのクロック周波数の推定値を格納する周波数変動情報格納手段と、
前記クロック信号生成手段の温度を検出する温度検出手段とを更に具備し、
前記周波数変動推定手段は、前記温度検出手段によって検出された温度に対応する前記クロック周波数の推定値を前記周波数差情報格納手段から取得し、取得された前記クロック周波数の推定値に基づいて、前記周波数設定手段によって最後に前記補正情報が修正されてからの前記周波数変動値を判別することを特徴とする請求項１記載の信号捕捉装置。
【請求項７】
前記所定のクロック信号を生成するクロック信号生成手段と、
前記クロック信号生成手段の温度に影響を及ぼす所定の装置部の動作状態に対応付けて、前記クロック信号生成手段の温度の推定値を格納する温度情報格納手段と、
前記クロック信号生成手段の温度に対応付けて、前記所定のクロック信号の周波数としてのクロック周波数の推定値を格納する周波数変動情報格納手段と、
前記所定の装置部の動作状態を判別する動作判別手段とを更に具備し、
前記周波数変動推定手段は、前記動作判別手段の最新の判別結果に対応する前記クロック信号生成手段の温度の推定値を取得し、取得した前記クロック信号生成手段の温度に対応する前記周波数変動値の推定値を前記周波数差情報格納手段から取得することを特徴とする請求項１記載の信号捕捉装置。
【請求項８】
捕捉の対象となる信号のサーチの開始からの経過時間に対応付けて、前記周波数変動値の推定値を格納する周波数変動情報格納手段と、
前記サーチの開始からの経過時間を測定するタイマとを更に具備し、
前記周波数変動推定手段は、前記タイマが測定する前記経過時間に対応する前記周波数変動値の推定値を前記周波数差情報格納手段から取得することを特徴とする請求項１記載の信号捕捉装置。
【請求項９】
所定のパラメータの値を時間の経過とともに増加させ、基準周波数に前記所定のパラメータの値を加算した周波数と基準周波数に前記所定のパラメータの値を符号反転させた値を加算した周波数を対象として前記信号受信手段に対してサーチを行わせるとともに、前記周波数設定手段によって前記補正情報が修正されるたびに前記所定のパラメータの値を初期化するサーチ対象周波数制御手段を更に具備することを特徴とする請求項１または請求項２記載の信号捕捉装置。
【請求項１０】
所定のクロック信号の周波数の理想値に対する差の変動値としての周波数変動値を推定する周波数変動推定ステップと、
前記周波数差推定ステップによる推定値に基づいて、前記所定のクロック信号を動作クロックとして捕捉の対象となる信号のサーチを行う信号受信手段がそのサーチの対象となる信号の周波数を補正するのに用いる補正情報を修正すべきか否かを判別する補正情報修正判別ステップと、
前記補正情報修正判別ステップで前記補正情報を修正すべきと判別されると、前記所定のクロック信号の周波数の理想値に対する差としての周波数差を検出する周波数差検出ステップと、
前記周波数差検出ステップによる検出結果に基づいて前記補正情報を修正する周波数設定ステップと、
を具備することを特徴とする信号捕捉方法。
【請求項１１】
所定のクロック信号の周波数の理想値に対する差としての周波数差を検出する周波数差検出ステップと、
前記周波数差検出ステップによる検出結果に基づいて、前記所定のクロック信号を動作クロックとして捕捉の対象となる信号のサーチを行う信号受信手段がそのサーチの対象となる信号の周波数を補正するのに用いる補正情報を修正すべきか否かを判別する補正情報修正判別ステップと、
前記補正情報修正判別ステップで前記補正情報を修正すべきと判別されると、前記周波数差検出ステップによる検出結果に基づいて前記補正情報を修正する周波数設定ステップと、
を具備することを特徴とする信号捕捉方法。
【請求項１】
所定のクロック信号を動作クロックとして捕捉の対象となる信号のサーチを行うとともに、そのサーチの対象となる信号の周波数を補正情報を用いて補正する信号受信手段と、
前記所定のクロック信号の周波数の理想値に対する差の変動値としての周波数変動値を推定する周波数変動推定手段と、
前記周波数差推定手段の推定値に基づいて、前記補正情報を修正すべきタイミングを判別するタイミング判別手段と、
前記所定のクロック信号の周波数の理想値に対する差としての周波数差を検出する周波数差検出手段と、
前記タイミング判別手段によって判別されたタイミングに、前記周波数差検出手段による検出結果に基づいて前記補正情報を修正する周波数設定手段と、
を具備することを特徴とする信号捕捉装置。
【請求項２】
所定のクロック信号を動作クロックとして捕捉の対象となる信号のサーチを行うとともに、そのサーチの対象となる信号の周波数を補正情報を用いて補正する信号受信手段と、
前記所定のクロック信号の周波数の理想値に対する差としての周波数差を検出する周波数差検出手段と、
前記周波数差検出手段の検出結果に基づいて、前記補正情報を修正すべきタイミングを判別するタイミング判別手段と、
前記タイミング判別手段によって判別されたタイミングに、前記周波数差検出手段による検出結果に基づいて前記補正情報を修正する周波数設定手段と、
を具備することを特徴とする信号捕捉装置。
【請求項３】
前記周波数変動推定手段は、前記周波数設定手段によって最後に前記補正情報が修正されてからの前記周波数差の変動値を逐次推定し、
前記タイミング判別手段は、前記周波数差推定手段の最新の推定値が所定の範囲内であるか否かを判別し、前記所定の範囲内ではないことが判別されたタイミングを前記補正情報を修正すべきタイミングと判別することを特徴とする請求項１記載の信号捕捉装置。
【請求項４】
前記タイミング判別手段は、前記周波数設定手段によって最後に前記補正情報が修正されてからの前記周波数差の変動値が所定の範囲内であるか否かを判別し、前記所定の範囲内ではないことが判別されたタイミングを前記補正情報を修正すべきタイミングと判別することを特徴とする請求項２記載の信号捕捉装置。
【請求項５】
前記所定のクロック信号を生成するクロック信号生成手段と、
前記クロック信号生成手段の温度の変動値としての温度変動値に対応付けて、前記周波数変動値の推定値を格納する周波数変動情報格納手段と、
前記クロック信号生成手段の温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段による検出結果に基づいて、前記周波数設定手段によって最後に前記補正情報が修正されてからの前記温度変動値を逐次演算する温度変動値演算手段とを更に具備し、
前記周波数変動推定手段は、前記温度変動値演算手段の最新の演算結果に対応する前記周波数変動値の推定値を前記周波数差情報格納手段から取得することを特徴とする請求項１記載の信号捕捉装置。
【請求項６】
前記所定のクロック信号を生成するクロック信号生成手段と、
前記クロック信号生成手段の温度に対応付けて、前記所定のクロック信号の周波数としてのクロック周波数の推定値を格納する周波数変動情報格納手段と、
前記クロック信号生成手段の温度を検出する温度検出手段とを更に具備し、
前記周波数変動推定手段は、前記温度検出手段によって検出された温度に対応する前記クロック周波数の推定値を前記周波数差情報格納手段から取得し、取得された前記クロック周波数の推定値に基づいて、前記周波数設定手段によって最後に前記補正情報が修正されてからの前記周波数変動値を判別することを特徴とする請求項１記載の信号捕捉装置。
【請求項７】
前記所定のクロック信号を生成するクロック信号生成手段と、
前記クロック信号生成手段の温度に影響を及ぼす所定の装置部の動作状態に対応付けて、前記クロック信号生成手段の温度の推定値を格納する温度情報格納手段と、
前記クロック信号生成手段の温度に対応付けて、前記所定のクロック信号の周波数としてのクロック周波数の推定値を格納する周波数変動情報格納手段と、
前記所定の装置部の動作状態を判別する動作判別手段とを更に具備し、
前記周波数変動推定手段は、前記動作判別手段の最新の判別結果に対応する前記クロック信号生成手段の温度の推定値を取得し、取得した前記クロック信号生成手段の温度に対応する前記周波数変動値の推定値を前記周波数差情報格納手段から取得することを特徴とする請求項１記載の信号捕捉装置。
【請求項８】
捕捉の対象となる信号のサーチの開始からの経過時間に対応付けて、前記周波数変動値の推定値を格納する周波数変動情報格納手段と、
前記サーチの開始からの経過時間を測定するタイマとを更に具備し、
前記周波数変動推定手段は、前記タイマが測定する前記経過時間に対応する前記周波数変動値の推定値を前記周波数差情報格納手段から取得することを特徴とする請求項１記載の信号捕捉装置。
【請求項９】
所定のパラメータの値を時間の経過とともに増加させ、基準周波数に前記所定のパラメータの値を加算した周波数と基準周波数に前記所定のパラメータの値を符号反転させた値を加算した周波数を対象として前記信号受信手段に対してサーチを行わせるとともに、前記周波数設定手段によって前記補正情報が修正されるたびに前記所定のパラメータの値を初期化するサーチ対象周波数制御手段を更に具備することを特徴とする請求項１または請求項２記載の信号捕捉装置。
【請求項１０】
所定のクロック信号の周波数の理想値に対する差の変動値としての周波数変動値を推定する周波数変動推定ステップと、
前記周波数差推定ステップによる推定値に基づいて、前記所定のクロック信号を動作クロックとして捕捉の対象となる信号のサーチを行う信号受信手段がそのサーチの対象となる信号の周波数を補正するのに用いる補正情報を修正すべきか否かを判別する補正情報修正判別ステップと、
前記補正情報修正判別ステップで前記補正情報を修正すべきと判別されると、前記所定のクロック信号の周波数の理想値に対する差としての周波数差を検出する周波数差検出ステップと、
前記周波数差検出ステップによる検出結果に基づいて前記補正情報を修正する周波数設定ステップと、
を具備することを特徴とする信号捕捉方法。
【請求項１１】
所定のクロック信号の周波数の理想値に対する差としての周波数差を検出する周波数差検出ステップと、
前記周波数差検出ステップによる検出結果に基づいて、前記所定のクロック信号を動作クロックとして捕捉の対象となる信号のサーチを行う信号受信手段がそのサーチの対象となる信号の周波数を補正するのに用いる補正情報を修正すべきか否かを判別する補正情報修正判別ステップと、
前記補正情報修正判別ステップで前記補正情報を修正すべきと判別されると、前記周波数差検出ステップによる検出結果に基づいて前記補正情報を修正する周波数設定ステップと、
を具備することを特徴とする信号捕捉方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【公開番号】特開２００７−２８５７８０（Ｐ２００７−２８５７８０Ａ）
【公開日】平成１９年１１月１日（２００７．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１１１３７５（Ｐ２００６−１１１３７５）
【出願日】平成１８年４月１３日（２００６．４．１３）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月１日（２００７．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年４月１３日（２００６．４．１３）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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