受信信号判定方法、プログラム、測位装置及び電子機器
【課題】クロスコリレーションを適切に検出して、測位精度の向上を図ること。
【解決手段】携帯型電話機１において、受信したＧＰＳ衛星信号に対して、複数のＰＲＮ
コードのうちの一のＰＲＮコードのレプリカコードを用いた相関演算が、当該レプリカコ
ードの位相をずらしつつ行われる。また、相関演算により得られた積算相関値「Ｐ」の中
から全体ピーク値「ＰT」と離隔ピーク値「ＰF」とが選択され、受信したＧＰＳ衛星信号
が一のＰＲＮコードで拡散変調されたＧＰＳ衛星信号であるか否かを判定するための全体
ピーク値「ＰT」の閾値「Ｐθ」が、離隔ピーク値「ＰF」に基づいて可変される。そして
、全体ピーク値「ＰT」が閾値「Ｐθ」を超えたか否かが判定されることにより、受信し
たＧＰＳ衛星信号が一のＰＲＮコードで拡散変調されたＧＰＳ衛星信号であるか否かが判
定される。
【解決手段】携帯型電話機１において、受信したＧＰＳ衛星信号に対して、複数のＰＲＮ
コードのうちの一のＰＲＮコードのレプリカコードを用いた相関演算が、当該レプリカコ
ードの位相をずらしつつ行われる。また、相関演算により得られた積算相関値「Ｐ」の中
から全体ピーク値「ＰT」と離隔ピーク値「ＰF」とが選択され、受信したＧＰＳ衛星信号
が一のＰＲＮコードで拡散変調されたＧＰＳ衛星信号であるか否かを判定するための全体
ピーク値「ＰT」の閾値「Ｐθ」が、離隔ピーク値「ＰF」に基づいて可変される。そして
、全体ピーク値「ＰT」が閾値「Ｐθ」を超えたか否かが判定されることにより、受信し
たＧＰＳ衛星信号が一のＰＲＮコードで拡散変調されたＧＰＳ衛星信号であるか否かが判
定される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受信信号判定方法、プログラム、測位装置及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
人工衛星を利用した測位システムとしては、ＧＰＳ（Global Positioning System）が
広く知られており、携帯型電話機やカーナビゲーション装置等に内蔵された測位装置に利
用されている。ＧＰＳでは、ＧＰＳ衛星から発信されているＧＰＳ衛星信号を捕捉・追尾
して、このＧＰＳ衛星信号に含まれる航法メッセージを復号し、復号した航法メッセージ
に含まれるＧＰＳ衛星の軌道情報及び時間情報をもとに、擬似距離を算出して現在位置を
算出する。
【０００３】
ＧＰＳ衛星信号の捕捉（ときにＧＰＳ衛星の捕捉とも呼ばれる）は、受信信号とレプリ
カコードとの相関演算を行うことで実現される。レプリカコードは、測位装置内部で擬似
的に発生させた、捕捉しようとするＧＰＳ衛星信号に含まれるＰＲＮ（Pseudo Random No
ise）コードを模擬した信号である。捕捉しようとするＧＰＳ衛星信号が間違いなければ
、そのＧＰＳ衛星信号のＰＲＮコードとレプリカコードとは一致し、間違っていれば一致
しない。そのため、相関演算で求められた相関値の大きさによって、ＧＰＳ衛星信号の捕
捉に成功したか否かを判定することができる。
【０００４】
一般には、予め所定の閾値を設定しておき、相関演算で求められた相関値が閾値を超え
た場合に、ＧＰＳ衛星信号の捕捉に成功したと判定する手法が用いられている。しかし、
ＧＰＳ衛星信号のＰＲＮコードとレプリカコードとが一致していない場合であっても、強
信号を受信可能な環境等においては、相関値が閾値を超えてしまう場合があり、実際には
ＧＰＳ衛星信号の捕捉に失敗したにも関わらず、誤って捕捉に成功したものと判定してし
まう場合がある。この現象はクロスコリレーション（相互相関）と呼ばれ、測位精度を低
下させる大きな要因となる。
【０００５】
この問題を解決するための技術として、例えば特許文献１には、各ＧＰＳ衛星からの受
信信号のドップラー周波数の差を判断材料として用いて、クロスコリレーションを検出す
る技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−９８２４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に開示されている技術では、クロスコリレーションを検出するため
に、全ての衛星の組合せについてドップラー周波数の差を算出する必要があるため、捕捉
対象の衛星が数多く存在する場合には、演算量が増大するという問題があった。また、特
許文献１に開示されている技術は、強信号を受信することができる環境に測位装置が位置
していることを前提とした技術であり、弱信号しか受信することができない環境において
は、そのまま適用することができないという欠点がある。
【０００７】
本発明は、上述した課題に鑑みて為されたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の課題を解決するための第１の発明は、異なる拡散符号で拡散変調された複数の測
位用信号のうちの何れかの測位用信号を受信することと、前記受信された測位用信号に対
して、前記複数の拡散符号のうちの一の拡散符号のレプリカコードを用いた相関演算を、
当該レプリカコードの位相をずらしつつ行うことと、前記相関演算により得られた相関値
の中の最大の相関値である全体ピーク値と、当該全体ピーク値の位相から１チップ以上離
れた相関値のうちの最大の相関値である離隔ピーク値とを選択することと、前記受信され
た測位用信号が前記一の拡散符号で拡散変調された測位用信号であるか否かを判定するた
めの前記全体ピーク値の閾値条件を、前記離隔ピーク値に基づいて可変することと、前記
全体ピーク値が前記閾値条件を満たすか否かを判定することにより、前記受信された測位
用信号が前記一の拡散符号で拡散変調された測位用信号であるか否かを判定することと、
を含む受信信号判定方法である。
【０００９】
また、第８の発明として、異なる拡散符号で拡散変調された複数の測位用信号のうちの
何れかの測位用信号を受信する受信部と、前記受信された測位用信号に対して、前記複数
の拡散符号のうちの一の拡散符号のレプリカコードを用いた相関演算を、当該レプリカコ
ードの位相をずらしつつ行う相関演算部と、前記相関演算により得られた相関値の中の最
大の相関値である全体ピーク値と、当該全体ピーク値の位相から１チップ以上離れた相関
値のうちの最大の相関値である離隔ピーク値とを選択する選択部と、前記受信された測位
用信号が前記一の拡散符号で拡散変調された測位用信号であるか否かを判定するための前
記全体ピーク値の閾値条件を、前記離隔ピーク値に基づいて可変する閾値条件可変部と、
前記全体ピーク値が前記閾値条件を満たすか否かを判定することにより、前記受信された
測位用信号が前記一の拡散符号で拡散変調された測位用信号であるか否かを判定する信号
判定部と、前記信号判定部によって測位用信号であると判定された信号を用いて現在位置
を測位する測位部と、を備えた測位装置を構成してもよい。
【００１０】
この第１の発明等によれば、受信した測位用信号に対して、複数の拡散符号のうちの一
の拡散符号のレプリカコードを用いた相関演算が、当該レプリカコードの位相をずらしつ
つ行われる。また、相関演算により得られた相関値の中から全体ピーク値と離隔ピーク値
とが選択され、受信した測位用信号が一の拡散符号で拡散変調された測位用信号であるか
否かを判定するための全体ピーク値の閾値条件が、離隔ピーク値に基づいて可変される。
そして、全体ピーク値が閾値条件を満たすか否かが判定されることにより、受信した測位
用信号が一の拡散符号で拡散変調された測位用信号であるか否かが判定される。
【００１１】
全体ピーク値から１チップ以上離れた相関値のうちの最大の相関値を離隔ピーク値とし
て選択した上で、全体ピーク値が、当該離隔ピーク値に基づいて可変に設定した閾値条件
を満たすか否かを判定するといった簡便な方法により、演算量を増大させることなくクロ
スコリレーションを適切に検出することができ、ひいては、測位精度を向上させることが
可能となる。
【００１２】
第２の発明は、第１の発明の受信信号判定方法における前記拡散符号はＮ個のチップで
構成されており、前記相関演算を行うことは、前記拡散符号をＭ（≧Ｎ）個のセルに分割
し、該セル単位で位相をずらしつつ前記相関演算を行うことであり、前記離隔ピーク値の
選択は、前記全体ピーク値の位相からＭ／Ｎ個以上離れたセルの相関値のうちの最大の相
関値を前記離隔ピーク値として選択することである受信信号判定方法である。
【００１３】
また、第９の発明として、第８の発明の測位装置における前記拡散符号はＮ個のチップ
で構成されており、前記相関演算部は、前記拡散符号をＭ（≧Ｎ）個のセルに分割し、該
セル単位で位相をずらしつつ前記相関演算を行い、前記選択部は、前記全体ピーク値の位
相からＭ／Ｎ個以上離れたセルの相関値のうちの最大の相関値を前記離隔ピーク値として
選択する測位装置を構成してもよい。
【００１４】
この第２の発明等によれば、Ｎ個のチップで構成される拡散符号をＭ（≧Ｎ）個のセル
に分割し、該セル単位で位相をずらしつつ相関演算が行われる。また、全体ピーク値の位
相からＭ／Ｎ個以上離れたセルの相関値のうちの最大の相関値が、離隔ピーク値として選
択される。従って、相関演算をセル単位で精細に行うが、この際、全体ピーク値のセルと
同一のチップに含まれるセルの相関値の中からは離隔ピーク値を選択しないようにする。
【００１５】
第３の発明は、第１又は第２の発明の受信信号判定方法における前記相関演算を行うこ
とは、積算時間を可変に相関値を積算することを含み、前記相関演算を行った際の積算時
間に対する前記離隔ピーク値が、前記相関演算時の積算時間に応じた相関値の変化の種類
として予め定められた複数種類の何れに該当するかを判定することを更に含み、前記閾値
条件を可変することは、前記種類毎に予め定められた前記閾値条件を可変する方法のうち
、前記判定された種類に対応する可変方法に従って前記閾値条件を可変することを含む受
信信号判定方法である。
【００１６】
また、第１０の発明として、第８又は第９の発明の測位装置における前記相関演算部は
、演算した相関値を積算時間を可変に積算し、前記相関演算部による相関演算時の積算時
間に対する前記離隔ピーク値が、前記相関演算時の積算時間に応じた相関値の変化の種類
として予め定められた複数種類の何れに該当するかを判定する相関値種類判定部を更に備
え、前記閾値条件可変部は、前記種類毎に予め定められた前記閾値条件を可変する方法の
うち、前記相関値種類判定部により判定された種類に対応する可変方法に従って前記閾値
条件を可変する測位装置を構成してもよい。
【００１７】
この第３の発明等によれば、相関演算を行った際の積算時間に対する離隔ピーク値が、
相関演算時の積算時間に応じた相関値の変化の種類として予め定められた複数種類の何れ
に該当するかが判定される。そして、種類毎に予め定められた閾値条件を可変する方法の
うち、判定された種類に対応する可変方法に従って閾値条件が可変される。相関値の変化
の種類に応じて閾値条件を可変することで、クロスコリレーションの検出の確実性を高め
ることができる。
【００１８】
第４の発明は、第３の発明の受信信号判定方法における前記閾値条件は、前記離隔ピー
ク値に対する前記全体ピーク値の相対的な閾値に関する条件であり、前記可変方法は、少
なくとも前記積算時間と前記離隔ピーク値とを変数として前記相対的な閾値を算出する関
数で定められており、前記閾値条件を可変することは、前記相関演算を行った際の積算時
間と前記離隔ピーク値とを、前記判定された種類に対応する可変方法として定められた関
数の変数に代入することで、前記相対的な閾値を算出することであり、前記離隔ピーク値
に対する前記全体ピーク値の相対的な値が、前記算出された相対的な閾値を超える場合に
、前記受信された測位用信号が前記一の拡散符号で拡散変調された測位用信号であると判
定することを更に含む受信信号判定方法である。
【００１９】
また、第１１の発明として、第１０の発明の測位装置における前記閾値条件は、前記離
隔ピーク値に対する前記全体ピーク値の相対的な閾値に関する条件であり、前記可変方法
は、少なくとも前記積算時間と前記離隔ピーク値とを変数として前記相対的な閾値を算出
する関数で定められており、前記閾値条件可変部は、前記相関演算部による相関演算時の
積算時間と前記離隔ピーク値とを、前記相関値種類判定部により判定された種類に対応す
る可変方法として定められた関数の変数に代入することで、前記相対的な閾値を算出し、
前記信号判定部は、前記離隔ピーク値に対する前記全体ピーク値の相対的な値が、前記算
出された相対的な閾値を超える場合に、前記受信された測位用信号が前記一の拡散符号で
拡散変調された測位用信号であると判定する測位装置を構成してもよい。
【００２０】
この第４の発明等によれば、相関演算を行った際の積算時間と離隔ピーク値とが、判定
された種類に対応する可変方法として定められた関数の変数に代入されることで、相対的
な閾値が算出される。そして、離隔ピーク値に対する全体ピーク値の相対的な値が、算出
された相対的な閾値を超える場合に、受信された測位用信号が一の拡散符号で拡散変調さ
れた測位用信号であると判定される。
【００２１】
第５の発明は、第４の発明の受信信号判定方法における前記相関演算時の積算時間に応
じた相関値の変化の種類には、前記全体ピーク値が信号に対する相関値である場合の相関
値の変化を表した第１類型と、前記全体ピーク値がノイズに対する相関値である場合の相
関値の変化を表した第２類型とがあり、前記関数は実際の相関値の変化を模擬した数式モ
デルであって、前記第１類型の種類に対応する関数は線形の関数であり、前記第２類型の
種類に対応する関数は非線形の関数である受信信号判定方法である。
【００２２】
また、第１２の発明として、第１１の発明の測位装置における前記相関演算時の積算時
間に応じた相関値の変化の種類には、前記全体ピーク値が信号に対する相関値である場合
の相関値の変化を表した第１類型と、前記全体ピーク値がノイズに対する相関値である場
合の相関値の変化を表した第２類型とがあり、前記関数は実際の相関値の変化を模擬した
数式モデルであって、前記第１類型の種類に対応する関数は線形の関数であり、前記第２
類型の種類に対応する関数は非線形の関数である測位装置を構成してもよい。
【００２３】
この第５の発明等によれば、全体ピーク値が信号に対する相関値である場合（第１類型
）の相関値の変化として線形関数が、全体ピーク値がノイズに対する相関値である場合（
第２類型）の相関値の変化として非線形関数がそれぞれ対応付けられている。何れの関数
も、実際の相関値の変化を模擬した数式モデルであるため、実際の相関値の変化に従った
適切な閾値を算出することができる。
【００２４】
第６の発明は、第１〜第５の何れかの発明の受信信号判定方法における前記測位用信号
の受信において受信される通信信号のＳＮＲの範囲の最低値が−１５０ｄＢｍ以下である
受信信号判定方法である。
【００２５】
また、第１３の発明として、第８〜第１２の何れかの発明の測位装置における前記受信
部は、受信可能な通信信号のＳＮＲの範囲の最低値が−１５０ｄＢｍ以下である測位装置
を構成してもよい。
【００２６】
この第６の発明等によれば、受信可能な通信信号のＳＮＲの範囲の最低値が−１５０ｄ
Ｂｍ以下であるため、微弱な信号をも受信することができる、いわゆる超高感度の信号受
信が可能な性能下において、クロスコリレーションを適切に検出することが可能となる。
【００２７】
また、第７の発明として、第１〜第６の発明の受信信号判定方法を、測位装置に内蔵さ
れたコンピュータに実行させるためのプログラムを構成してもよいし、さらには、第１４
の発明として、第８〜第１３の何れかの発明の測位装置を備えた電子機器を構成してもよ
い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、図面を参照して、本発明に好適な実施形態の一例を説明する。尚、以下では、測
位装置を備えた電子機器として携帯型電話機を例に挙げ、測位システムとしてＧＰＳを用
いた場合について説明するが、本発明を適用可能な実施形態がこれに限定されるわけでは
ない。
【００２９】
１．機能構成
図１は、携帯型電話機１の機能構成を示すブロック図である。携帯型電話機１は、ＧＰ
Ｓアンテナ１０と、ＧＰＳ受信部２０と、ＴＣＸＯ（Temperature Compensated Crystal
Oscillator）４０と、ホストＣＰＵ（Central Processing Unit）５０と、操作部６０と
、表示部７０と、携帯電話用アンテナ８０と、携帯電話用無線通信回路部９０と、ＲＯＭ
（Read Only Memory）１００と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１１０とを備えて構成
される。
【００３０】
ＧＰＳアンテナ１０は、ＧＰＳ衛星から発信されているＧＰＳ衛星信号を含むＲＦ信号
を受信するアンテナであり、受信した信号をＧＰＳ受信部２０に出力する。ＧＰＳアンテ
ナ１０は、ＳＮＲ（Signal-to-Noise Ratio）が−１５０ｄＢｍ以下のＧＰＳ衛星信号を
受信可能な超高感度アンテナである。尚、ＧＰＳ衛星信号は、衛星毎に異なる拡散符号の
一種であるＰＲＮコードで直接スペクトラム拡散方式により変調された１．５７５４２［
ＧＨｚ］の通信信号である。ＰＲＮコードは、コード長１０２３チップ、繰返し周期１ｍ
ｓの擬似ランダム雑音である。
【００３１】
ＧＰＳ受信部２０は、ＧＰＳアンテナ１０から出力された信号に基づいて携帯型電話機
１の現在位置を測位する測位装置であり、いわゆるＧＰＳ受信機に相当する機能ブロック
である。ＧＰＳ受信部２０は、ＲＦ（Radio Frequency）受信回路部２１と、ベースバン
ド処理回路部３０とを備えて構成される。尚、ＲＦ受信回路部２１と、ベースバンド処理
回路部３０とは、それぞれ別のＬＳＩ（Large Scale Integration）として製造すること
も、１チップとして製造することも可能である。また、ＧＰＳ受信部２０は、いわゆる超
高感度ＧＰＳシステムであり、受信可能な信号の下限値として、少なくともＳＮＲが−１
５０ｄＢｍ程度までは受信可能である。尚、それ以下のＳＮＲの信号を受信可能なシステ
ムであってもよい。
【００３２】
ＲＦ受信回路部２１は、高周波信号（ＲＦ信号）の回路ブロックであり、ＴＣＸＯ４０
により生成された発振信号を分周或いは逓倍することで、ＲＦ信号乗算用の発振信号を生
成する。そして、生成した発振信号を、ＧＰＳアンテナ１０から出力されたＲＦ信号に乗
算することで、ＲＦ信号を中間周波数の信号（以下、「ＩＦ（Intermediate Frequency）
信号」と称す。）にダウンコンバートし、ＩＦ信号を増幅等した後、Ａ／Ｄ変換器でデジ
タル信号に変換して、ベースバンド処理回路部３０に出力する。
【００３３】
ベースバンド処理回路部３０は、ＲＦ受信回路部２１から出力されたＩＦ信号に対して
相関処理等を行ってＧＰＳ衛星信号を捕捉・抽出し、データを復号して航法メッセージや
時刻情報等を取り出して測位演算を行う測位回路である。
【００３４】
図２は、ベースバンド処理回路部３０の回路構成の一例を示す図である、ベースバンド
処理回路部３０は、メモリ３２と、相関演算処理部３３と、コード生成部３４と、ＣＰＵ
３５と、ＲＯＭ３６と、ＲＡＭ３７とを備えて構成される。
【００３５】
メモリ３２は、ＲＦ受信回路部２１から入力したＩＦ信号を、ＣＰＵ３５からの制御信
号に従って所定時間間隔でサンプリングして格納する。
【００３６】
相関演算処理部３３は、ミキサ３３１と、積算部３３２とを備えて構成され、メモリ３
２に格納されているＩＦ信号のサンプリングデータと、コード生成部３４から入力したレ
プリカコードとの相関を、例えばＦＦＴ演算を用いて算出するコヒーレント積算処理を行
い、このコヒーレント積算処理により得られた相関値を所定の積算時間「Ｔ」分（例えば
「１秒分」）積算して積算相関値「Ｐ」を算出するインコヒーレント積算処理を行う。
【００３７】
この際、相関演算処理部３３は、１０２３チップのＰＲＮコードを所定個のセル「Ｃ」
に分割し、該セル単位で位相をずらしつつ相関演算を行う。本実施形態では、セル「Ｃ」
の分割数を、ＰＲＮコートのチップ数である１０２３個の約２倍の２０００個とする。従
って、隣接するセル同士は同じチップに含まれる可能性がある。しかし、２以上離れたセ
ル同士は必ず別のチップに含まれるセルとなる。一般化すれば、拡散符号であるＰＲＮコ
ードはＮチップで構成される。このＰＲＮコードをＭ個のセルに分割する。よって、Ｍ／
Ｎ個以上離れたセル同士であれば、同じチップに含まれることはない。
【００３８】
ミキサ３３１は、メモリ３２に格納されているＩＦ信号のサンプリングデータと、コー
ド生成部３４から入力したレプリカコードとを乗算して相関値を算出し、算出した相関値
を積算部３３２に出力する。
【００３９】
積算部３３２は、ミキサ３３１から入力した相関値を所定の積算時間「Ｔ」の間積算し
た積算相関値「Ｐ」を算出し、積算時間「Ｔ」が経過する毎に、積算相関値「Ｐ」をＣＰ
Ｕ３５へ出力する。積算部３３２は、ミキサ３３１から入力した相関値を積算するが、回
路的（メモリ容量的）に格納可能な値には限りがあるため、この限界値を超える積算はで
きない。そこで、本実施形態では、ＣＰＵ３５が、積算相関値「Ｐ」が積算限界値を超え
ることのないように、積算部３３２による積算を制御する。
【００４０】
具体的には、ＣＰＵ３５は、積算部３３２により積算された積算相関値「Ｐ」を常駐的
に監視しており、積算相関値「Ｐ」が積算限界値に近付く毎に、新たに積算する積算量を
段階的に調整する。具体的には、第１段階では既に格納されている積算値及び加算してい
く相関値を「１／２」とし、第２段階ではさらに「１／２」とし、といった処理を行う。
要は、格納されている積算値及び加算していく相関値のビット数をシフトしていき、有効
桁数（より正確には２ビットで表現した場合の有効桁数）を調整する。積算相関値「Ｐ」
が積算限界値に近づいたか否かの判定は、格納されている積算相関値のビット数が所定ビ
ット数に達したか否かで判定する。以下の説明では、この積算量の調整に係るパラメータ
「Ｓ」を「パワースケール」と称する。
【００４１】
コード生成部３４は、ＣＰＵ３５からの制御信号に従って、捕捉対象のＧＰＳ衛星のＰ
ＲＮコードを模擬したレプリカコードを生成し、生成したレプリカコードをミキサ３３１
に出力する。
【００４２】
ＣＰＵ３５は、測位演算を行って携帯型電話機１の現在位置を測位するプロセッサであ
る。具体的には、ＣＰＵ３５は、相関演算処理部３３から出力された積算相関値「Ｐ」を
基に、ＧＰＳ衛星信号に含まれるＰＲＮコード及び搬送波周波数の位相を検出してＧＰＳ
衛星信号を捕捉・追尾する。そして、捕捉・追尾したＧＰＳ衛星信号のデータを復号して
航法メッセージを取り出し、当該航法メッセージに含まれるＧＰＳ衛星の軌道情報や時刻
情報等を基に擬似距離の演算や測位演算等を行って、携帯型電話機１の現在位置を測位す
る。
【００４３】
尚、本実施形態においては現在位置の測位演算そのものはＣＰＵ３５で実行することと
して説明するが、ＣＰＵ３５で実行する処理の一部又は全てをホストＣＰＵ５０で実行す
ることとしてもよいのは勿論である。
【００４４】
捕捉しようとするＧＰＳ衛星信号が間違いなければ、そのＧＰＳ衛星信号に含まれるＰ
ＲＮコードとレプリカコードとは一致し（捕捉成功）、間違っていれば一致しない（捕捉
失敗）。そのため、算出された積算相関値「Ｐ」のピークを判定することによってＧＰＳ
衛星信号の捕捉が成功したか否かを判定でき、レプリカコードを次々に変更して、同じ受
信信号との相関演算を行うことで、ＧＰＳ衛星信号を捕捉することが可能となる。
【００４５】
本実施形態では、ＣＰＵ３５は、以下の手順に従ってＧＰＳ衛星信号（ＧＰＳ衛星）の
捕捉の成否を判定する。先ず、ＣＰＵ３５は、相関演算処理部３３においてセル単位で位
相方向にずらして相関演算されたセル毎の積算相関値「Ｐ」の中から、積算相関値「Ｐ」
が最大となったセルである全体ピークセル「ＣT」と、当該全体ピークセルの積算相関値
である全体ピーク値「ＰT」とを選択する。
【００４６】
また、全体ピークセル「ＣT」から２セル以上離れたセルのうち、積算相関値「Ｐ」が
最大となったセルである離隔ピークセル「ＣF」と、当該離隔ピークセルの積算相関値で
ある離隔ピーク値「ＰF」とを選択する。全体ピークセル「ＣT」から２セル以上離れたセ
ルの中から離隔ピークセル「ＣF」を選択するのは、上述したように、隣接する２つのセ
ルが同じチップに含まれている可能性があるためである。
【００４７】
その後、選択した離隔ピーク値「ＰF」と積算時間「Ｔ」とに基づいて、離隔ピーク値
「ＰF」が、相関値の変化の種類として予め定められた８段階の離隔ピークレベルのうち
の何れのレベルであるかを判定し、判定した離隔ピークレベルに基づいて、全体ピーク値
「ＰT」の閾値「Ｐθ」を可変に設定する。
【００４８】
そして、全体ピーク値「ＰT」が閾値「Ｐθ」を超えた場合は（ＰT＞Ｐθ）、捕捉対象
とするＧＰＳ衛星信号のＰＲＮコードとレプリカコードとが一致し、当該ＧＰＳ衛星信号
の捕捉に成功したものと判定する。また、全体ピーク値「ＰT」が閾値「Ｐθ」以下であ
る場合は（ＰT≦Ｐθ）、捕捉対象とするＧＰＳ衛星信号のＰＲＮコードとレプリカコー
ドとが一致せず、当該ＧＰＳ衛星信号の捕捉に失敗したものと判定する。
【００４９】
図３は、ＲＯＭ３６に格納されたデータの一例を示す図である。ＲＯＭ３６には、ＣＰ
Ｕ３５により読み出され、ベースバンド処理（図１６参照）として実行されるベースバン
ド処理プログラム３６１と、離隔ピークレベル判定用基準値算出式データ３６２と、離隔
ピーク値加算量算出式データ３６３と、閾値算出式データ３６４とが記憶されている。ま
た、ベースバンド処理プログラム３６１には、ＰＲＮコード判定処理（図１７参照）とし
て実行されるＰＲＮコード判定プログラム３６１１がサブルーチンとして含まれている。
【００５０】
ベースバンド処理とは、ＣＰＵ３５が、捕捉対象とするＧＰＳ衛星（以下、「捕捉対象
衛星」と称す。）それぞれについて、ＰＲＮコードとレプリカコードとの一致を判定する
ことで、当該捕捉対象衛星の捕捉の成否を判定し、捕捉に成功したＧＰＳ衛星（以下、「
捕捉衛星」と称す。）のＧＰＳ衛星信号に基づいて、携帯型電話機１の現在位置を測位す
る処理である。ベースバンド処理については、フローチャートを用いて詳細に後述する。
【００５１】
ＰＲＮコード判定処理とは、ＣＰＵ３５が、相関演算処理部３３から入力した積算相関
値「Ｐ」の中から全体ピーク値「ＰT」と離隔ピーク値「ＰF」とを選択し、選択した離隔
ピーク値「ＰF」の離隔ピークレベルに基づいて、全体ピーク値「ＰT」の閾値「Ｐθ」を
可変に設定する処理である。そして、設定した閾値「Ｐθ」を全体ピーク値「ＰT」が超
えた場合は、当該捕捉対象衛星のＧＰＳ衛星信号のＰＲＮコードとレプリカコードとが一
致し、受信信号が当該捕捉対象衛星のＧＰＳ衛星信号であること、すなわち、当該捕捉対
象衛星の捕捉に成功したものと判定する。ＰＲＮコード判定処理についても、フローチャ
ートを用いて詳細に後述する。
【００５２】
図５は、離隔ピークレベル判定用基準値算出式データ３６２のデータの内容を説明する
ための図である。図５では、横軸を積算時間「Ｔ」、縦軸を離隔ピークレベル判定用基準
値「ＰC」としたグラフを示している。離隔ピークレベル判定用基準値算出式データ３６
２には、「１」〜「８」の離隔ピークレベルそれぞれについて、離隔ピークレベル判定用
基準値「ＰC」を算出するための算出式のデータが記憶されている。
【００５３】
離隔ピークレベル「ｎ」の離隔ピークレベル判定用基準値「ＰCn」（ｎは離隔ピークレ
ベル）は、次式（１）のような積算時間「Ｔ」を変数とする１次関数で与えられる。
ＰCn＝k1n×Ｔ＋k2n ・・・（１）
ここで、「k1n」及び「k2n」は予め定められた係数であり、図６の実測結果に基づいて
定められる。但し、離隔ピークレベルが低いほど、関数の傾きを表す係数「ｋ1n」は大き
くなる。
【００５４】
離隔ピークレベル判定用基準値「ＰC」の算出式は、ＧＰＳ衛星信号のＳＮＲを変化さ
せながら、当該ＧＰＳ衛星信号のＰＲＮコードと異なるレプリカコードとの相関演算を行
った場合の各ＳＮＲにおける離隔ピーク値「ＰF」の実測結果を、数式モデルとして表し
たものである。
【００５５】
図６は、上述した離隔ピーク値「ＰF」の実測結果の一例を示す図である。図６では、
横軸を積算時間「Ｔ」、縦軸を離隔ピーク値「ＰF」とし、捕捉対象とするＧＰＳ衛星信
号のＳＮＲを、「−１２２ｄＢｍ」〜「−１３６ｄＢｍ」まで「２ｄＢｍ」ずつ変化させ
た場合の各ＳＮＲに対応する離隔ピーク値「ＰF」の変化を示している。この結果を見る
と、全てのＳＮＲにおいて、積算時間「Ｔ」が長くなるにつれて離隔ピーク値「ＰF」が
線形的に増加していることがわかる。
【００５６】
この結果を基に、ＧＰＳ衛星信号のＳＮＲが大きい順に「１」〜「８」の離隔ピークレ
ベルを対応付けた上で、積算時間「Ｔ」の１次関数でそれぞれを近似した式が、離隔ピー
クレベル判定用基準値「ＰC」の算出式（式（１））である。但し、ＳＮＲが「−１２２
ｄＢｍ以上」である場合は離隔レベルを一律に「１」とし、「−１３６ｄＢｍ以下」であ
る場合は離隔レベルを一律に「８」としている。離隔ピークレベル「８」は、ノイズレベ
ルである。
【００５７】
ＣＰＵ３５は、各離隔ピークレベルそれぞれについて、選択した離隔ピーク値「ＰF」
と積算時間「Ｔ」とを用いて、式（１）に従って離隔ピークレベル判定用基準値「ＰC」
を算出する。そして、離隔ピークレベルそれぞれの基準値と離隔ピーク値「ＰF」とを対
比して、離隔ピーク値「ＰF」と最も値が近い離隔ピークレベル判定用基準値「ＰC」を特
定するとともに、その離隔ピークレベルを判定する。
【００５８】
図７及び図８は、離隔ピーク値加算量算出式データ３６３のデータ内容を説明するため
の図である。図７及び図８は、横軸を積算時間「Ｔ」、縦軸を離隔ピーク値加算量「σ」
としたグラフを示している。離隔ピーク値加算量算出式データ３６３には、「１」〜「８
」の離隔ピークレベルそれぞれについて、離隔ピーク値加算量「σ」を算出するための算
出式のデータが記憶されている。
【００５９】
図７は、離隔ピークレベルが「１」〜「７」である場合の離隔ピーク値加算量「σ」を
算出するための算出式のグラフを示しており、離隔ピークレベル「ｎ」の離隔ピーク値加
算量「σn」は、次式（２）のような積算時間「Ｔ」と離隔ピーク値「ＰF」とを変数とす
る１次関数で与えられる。
σn＝ｕ1n×Ｔ＋ｕ2n×ＰF＋ｕ3n ・・・（２）
但し、「ｕ1n」、「ｕ2n」及び「ｕ3n」は、予め定められる係数であり、図９を参照し
て説明する実測結果を模擬するように定められる。離隔ピークレベルが低いほど、関数の
傾きを示す係数「ｕ1n」及び「ｕ2n」は大きくなる。
【００６０】
また、図８は、離隔ピークレベルが「８」である場合の離隔ピーク値加算量「σ」を算
出するための算出式のグラフを示している。離隔ピーク値加算量「σ」は、パワースケー
ル「Ｓ」の大きさに応じて、２種類の特性の異なる関数によって近似される。
【００６１】
具体的には、パワースケール「Ｓ」が「４」よりも小さい場合は（Ｓ＜４）、離隔ピー
ク値加算量「σ」は次式（３）で与えられる。
σ＝ｖ1×Ｔ＋ｖ2×ＰF＋ｖ3×Ｓ＋ｖ4 ・・・（３）
【００６２】
また、パワースケール「Ｓ」が「４」以上である場合は（Ｓ≧４）、離隔ピーク値加算
量「σ」は次式（４）で与えられる。
σ＝ｗ1×Ｔ＋ｗ2×ＰF＋ｗ3×２S＋ｗ4 ・・・（４）
【００６３】
尚、式（３）の係数「ｖ1」、「ｖ2」、「ｖ3」及び「ｖ4」や、式（４）の係数「ｗ1
」、「ｗ2」、「ｗ3」及び「ｗ4」は、図９及び図１０を参照して説明する実測結果を模
擬するように定められる。
【００６４】
式（４）が式（３）と異なるのは、式（３）が積算時間「Ｔ」、離隔ピーク値「ＰF」
及びパワースケール「Ｓ」を変数とする線形関数であるのに対し、式（４）は、右辺第３
項が「２S」であることにより、非線形関数となっている点である。
【００６５】
上述した離隔ピーク値加算量「σ」の算出式は、ＧＰＳ衛星信号のＳＮＲを変化させな
がら、当該ＧＰＳ衛星信号のＰＲＮコードと異なるレプリカコードとの相関演算を行った
場合の、各ＳＮＲにおける離隔ピーク値加算量「σ」の実測結果を基に、当該実測結果を
模擬する数式モデルとして定められたものである。
【００６６】
図９及び図１０は、上述した離隔ピーク値加算量「σ」の実測結果の一例を示す図であ
る。図９は、ＧＰＳ衛星信号のＳＮＲが「−１３４ｄＢｍ」である場合（＝離隔ピークレ
ベル「７」）の実測結果の一例を示しており、図１０は、ＧＰＳ衛星信号のＳＮＲが「−
１３６ｄＢｍ以下」である場合（＝離隔ピークレベル「８」）の実測結果の一例を示して
いる。各図において、横軸は積算時間「Ｔ」、縦軸は離隔ピーク値加算量「σ」をそれぞ
れ示している。
【００６７】
ＧＰＳ衛星信号のＳＮＲが「−１３４ｄＢｍ」である場合は、積算時間「Ｔ」が長くな
るにつれて離隔ピーク値加算量「σ」が線形的に増加していることがわかる。この結果を
基に、離隔ピーク値加算量「σ」を、積算時間「Ｔ」及び離隔ピーク値「ＰF」を変数と
する１次関数で近似した式が、式（２）である。
【００６８】
尚、ここでは図示を省略するが、ＳＮＲが「−１３４ｄＢｍ」よりも大きい場合（離隔
ピークレベルが「１」〜「６」の場合）についても、同様の実験結果を得ることができた
。但し、ＳＮＲが大きくなるほど（離隔ピークレベルが低くなるほど）、同じ積算時間「
Ｔ」に対する離散ピーク値加算量「σ」は大きくなることが判明した。この実験結果と整
合するように「σ」の算出式を定義した結果、図７では、離隔ピークレベルが低くなるほ
ど１次関数の傾きが大きくなっている。
【００６９】
一方、ＧＰＳ衛星信号のＳＮＲが「−１３６ｄＢｍ以下」である場合は、図１０に示す
ように、積算時間「Ｔ」が長くなるにつれて離隔ピーク値加算量「σ」が増加することに
変わりはないが、線形的な特性を示さないことがわかった。そこで、パワースケール「Ｓ
」の大きさに応じて、線形関数と非線形関数の２種類の関数によって離散ピーク値加算量
「σ」を近似した式が、式（３）及び式（４）である。より具体的には、図８の破線部分
Ｐ１に対応する近似式が式（３）であり、破線部分Ｐ２に対応する近似式が式（４）であ
る。
【００７０】
閾値算出式データ３６４は、全体ピーク値「ＰT」の閾値「Ｐθ」を算出するための算
出式が記憶されたデータである。閾値「Ｐθ」は、次式（５）に従って算出される。
Ｐθ＝ＰF＋ｍ×σ ・・・（５）
但し、「ｍ」は、離隔ピーク値加算量「σ」を調整するための定数である。
【００７１】
図１１に、クロスコリレーション非発生時における積算相関値「Ｐ」の変化の一例を示
す。図１１では、離隔ピーク値「ＰF」に「ｍ×σ」を加算することで得られる閾値「Ｐ
θ」よりも、全体ピーク値「ＰT」が大きくなっている（ＰT＞Ｐθ）。この場合、ＣＰＵ
３５は、捕捉対象衛星のＧＰＳ衛星信号のＰＲＮコードとレプリカコードとが一致し、受
信信号には当該捕捉対象衛星のＧＰＳ衛星信号が含まれている、すなわち、当該捕捉対象
衛星の捕捉に成功したものと判定する。
【００７２】
これに対し、クロスコリレーション発生時における積算相関値「Ｐ」の変化の一例を示
したのが図１２である。図１２では、全体ピーク値「ＰT」よりも閾値「Ｐθ」が大きく
なっている（ＰT＜Ｐθ）。この場合、ＣＰＵ３５は、捕捉対象衛星のＧＰＳ衛星信号の
ＰＲＮコードとレプリカコードとが一致せず、受信信号には当該捕捉対象衛星のＧＰＳ衛
星信号が含まれていない、すなわち、捕捉対象衛星の捕捉に失敗したものと判定する。
【００７３】
図４は、ＲＡＭ３７に格納されるデータの一例を示す図である。ＲＡＭ３７には、捕捉
衛星データ３７１と、積算相関値データ３７２と、全体ピーク値データ３７３と、離隔ピ
ーク値データ３７４と、閾値データ３７５と、測位データ３７６とが記憶される。
【００７４】
捕捉衛星データ３７１は、捕捉衛星の番号が記憶されたデータであり、ベースバンド処
理においてＣＰＵ３５により更新される。
【００７５】
図１３は、積算相関値データ３７２のデータ構成例を示す図である。積算相関値データ
３７２には、それぞれのセル３７２１に対する積算相関値３７２２が対応付けて記憶され
る。例えば、セル「Ｃ１」の積算相関値は「Ｐ１」である。積算相関値データ３７２は、
ＣＰＵ３５が相関演算処理部３３から積算相関値「Ｐ」を入力することで更新される。
【００７６】
図１４は、全体ピーク値データ３７３のデータ構成例を示す図である。全体ピーク値デ
ータ３７３には、全体ピークセル３７３１と、全体ピーク値３７３２とが対応付けて記憶
される。図１４における全体ピークセルは「Ｃ１０００」であり、全体ピーク値は「Ｐ１
０００」である。全体ピーク値データ３７３は、ＰＲＮコード判定処理においてＣＰＵ３
５により更新される。
【００７７】
図１５は、離隔ピーク値データ３７４のデータ構成例を示す図である。離隔ピーク値デ
ータ３７４には、離隔ピークセル３７４１と、離隔ピーク値３７４２とが対応付けて記憶
される。図１５における離隔ピークセルは「Ｃ１００２」であり、離隔ピーク値は「Ｐ１
００２」である。離隔ピーク値データ３７４は、ＰＲＮコード判定処理においてＣＰＵ３
５により更新される。
【００７８】
閾値データ３７５には、ＰＲＮコード判定処理においてＣＰＵ３５により算出された全
体ピーク値「ＰT」の閾値「Ｐθ」が記憶される。また、測位データ３７６には、ベース
バンド処理においてＣＰＵ３５により測位された測位位置が記憶される。
【００７９】
ＴＣＸＯ４０は、所定の発振周波数で発振信号を生成する温度補償型水晶発振器であり
、生成した発振信号をＲＦ受信回路部２１及びベースバンド処理回路部３０に出力する。
【００８０】
ホストＣＰＵ５０は、ＲＯＭ１００に記憶されているシステムプログラム等の各種プロ
グラムに従って携帯型電話機１の各部を統括的に制御するプロセッサである。ホストＣＰ
Ｕ５０は、ＣＰＵ３５から入力した測位位置をプロットしたナビゲーション画面を、表示
部７０に表示させる。
【００８１】
操作部６０は、例えばタッチパネルやボタンスイッチ等により構成される入力装置であ
り、押下されたキーやボタンの信号をホストＣＰＵ５０に出力する。この操作部６０の操
作により、通話要求やメールの送受信要求等の各種指示入力がなされる。
【００８２】
表示部７０は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等により構成され、ホストＣＰＵ５
０から入力される表示信号に基づいた各種表示を行う表示装置である。表示部７０には、
ナビゲーション画面や時刻情報等が表示される。
【００８３】
携帯電話用アンテナ８０は、携帯型電話機１の通信サービス事業者が設置した無線基地
局との間で携帯電話用無線信号の送受信を行うアンテナである。
【００８４】
携帯電話用無線通信回路部９０は、ＲＦ変換回路、ベースバンド処理回路等によって構
成される携帯電話の通信回路部であり、携帯電話用無線信号の変調・復調等を行うことで
、通話やメールの送受信等を実現する。
【００８５】
ＲＯＭ１００は、ホストＣＰＵ５０が携帯型電話機１を制御するためのシステムプログ
ラムや、ナビゲーション機能を実現するための各種プログラムやデータ等を記憶している
。
【００８６】
ＲＡＭ１１０は、ホストＣＰＵ５０により実行されるシステムプログラム、各種処理プ
ログラム、各種処理の処理中データ、処理結果などを一時的に記憶するワークエリアを形
成している。
【００８７】
２．処理の流れ
図１６は、ＣＰＵ３５によりＲＯＭ３６に記憶されているベースバンド処理プログラム
３６１が読み出されて実行されることで、携帯型電話機１において実行されるベースバン
ド処理の流れを示すフローチャートである。
【００８８】
ベースバンド処理は、ＲＦ受信回路部２１によるＧＰＳ衛星信号の受信と併せて、ＣＰ
Ｕ３５が、操作部６０に測位開始指示の操作がなされたことを検出した場合に実行を開始
する処理であり、各種アプリケーションの実行といった各種の処理と並行して行われる処
理である。尚、携帯型電話機１の電源のＯＮ／ＯＦＦとＧＰＳの起動／停止とを連動させ
、携帯型電話機１の電源投入操作を検出した場合に処理の実行を開始させることにしても
よい。原則として、測位演算は「１秒」毎に行われるものとする。
【００８９】
また、特に説明しないが、以下のベースバンド処理の実行中は、ＧＰＳアンテナ１０に
よるＲＦ信号の受信や、ＲＦ受信回路部２１によるＩＦ信号へのダウンコンバート、相関
演算処理部３３による積算相関値「Ｐ」の演算等が随時行われている状態にあるものとす
る。
【００９０】
先ず、ＣＰＵ３５は、アルマナック等のＧＰＳ衛星の軌道情報に基づいて、捕捉対象衛
星を選定する（ステップＡ１）。そして、選定した各捕捉対象衛星について、ループＡの
処理を実行する（ステップＡ３〜Ａ１３）。ループＡでは、ＣＰＵ３５は、コード生成部
３４に対して、レプリカコードの生成指示を与える（ステップＡ５）。そして、ＲＯＭ３
６に記憶されているＰＲＮコード判定プログラム３６１１を読み出して実行することで、
ＰＲＮコード判定処理を行う（ステップＡ７）。
【００９１】
図１７は、ＰＲＮコード判定処理の流れを示すフローチャートである。
先ず、ＣＰＵ３５は、相関演算処理部３３から出力され、ＲＡＭ３７の積算相関値デー
タ３７２に記憶された積算結果から、全体ピークセル「ＣT」と全体ピーク値「ＰT」とを
選択し（ステップＢ１）、ＲＡＭ３７の全体ピーク値データ３７３に記憶させる。また、
離隔ピークセル「ＣF」と離隔ピーク値「ＰF」とを選択して（ステップＢ３）、離隔ピー
ク値データ３７４に記憶させる。
【００９２】
次いで、ＣＰＵ３５は、ステップＢ３で選択した離隔ピーク値「ＰF」と積算時間「Ｔ
」とに基づいて、離隔ピークレベルを判定する（ステップＢ５）。具体的には、ＲＯＭ３
６に記憶されている離隔ピークレベル判定用基準値算出式データ３６２を参照し、８段階
の離隔ピークレベルそれぞれについて、式（１）に従って積算時間「Ｔ」から離隔ピーク
レベル判定用基準値「ＰC」を算出する。そして、離隔ピーク値「ＰF」に値が最も近い離
隔ピークレベル判定用基準値「ＰC」に対応する離隔ピークレベルを、当該離隔ピーク値
「ＰF」の離隔ピークレベルと判定する。
【００９３】
次いで、ＣＰＵ３５は、ステップＢ５で判定した離隔ピークレベルに基づいて、離隔ピ
ーク値加算量「σ」を算出する（ステップＢ７）。具体的には、ＲＯＭ３６に記憶されて
いる離隔ピーク値加算量算出式データ３６３を参照し、離隔ピークレベルが「１」〜「７
」である場合は、式（２）に従って離隔ピーク値加算量「σ」を算出する。また、離隔ピ
ークレベルが「８」であり、パワースケール「Ｓ」が「４未満」である場合は（Ｓ＜４）
、式（３）に従って離隔ピーク値加算量「σ」を算出し、パワースケール「Ｓ」が「４以
上」である場合は（Ｓ≧４）、式（４）に従って離隔ピーク値加算量「σ」を算出する。
【００９４】
その後、ＣＰＵ３５は、ＲＯＭ３６に記憶されている閾値算出式データ３６４を参照し
、ステップＢ３で選択した離隔ピーク値「ＰF」と、ステップＢ７で算出した離隔ピーク
値加算量「σ」とに基づいて、式（５）に従って全体ピーク値「ＰT」の閾値「Ｐθ」を
算出する（ステップＢ９）。
【００９５】
そして、ＣＰＵ３５は、ステップＢ１で選択した全体ピーク値「ＰT」が、ステップＢ
９で算出した閾値「Ｐθ」よりも大きいか否かを判定し（ステップＢ１１）、大きいと判
定した場合は（ステップＢ１１；Ｙｅｓ）、当該捕捉対象衛星の捕捉に成功したと判定し
て（ステップＢ１３）、ＰＲＮコード判定処理を終了する。また、全体ピーク値「ＰT」
が閾値「Ｐθ」以下であると判定した場合は（ステップＢ１３；Ｎｏ）、当該捕捉対象衛
星の捕捉に失敗したと判定して（ステップＢ１５）、ＰＲＮコード判定処理を終了する。
【００９６】
図１６のベースバンド処理に戻って、ＰＲＮコード判定処理を行った後、ＣＰＵ３５は
、当該捕捉対象衛星の捕捉に失敗したと判定した場合は（ステップＡ９；Ｎｏ）、次の捕
捉対象衛星へと処理を移行する。また、捕捉に成功したと判定した場合は（ステップＡ９
；Ｙｅｓ）、当該捕捉対象衛星を捕捉衛星に加えてＲＡＭ３７の捕捉衛星データ３７１を
更新した後（ステップＡ１１）、次の捕捉対象衛星へと処理を移行する。
【００９７】
全ての捕捉対象衛星についてステップＡ５〜Ａ１１の処理を行った後、ＣＰＵ３５は、
ループＡを終了する。その後、ＣＰＵ３５は、捕捉衛星データ３７１に記憶されている捕
捉衛星のＧＰＳ衛星信号に基づいて、例えば最小二乗法を用いた測位演算を行い（ステッ
プＡ１５）、その測位位置をＲＡＭ３７の測位データ３７６に記憶させる。尚、最小二乗
法を用いた測位演算の詳細については公知であるため、説明を省略する。
【００９８】
その後、ＣＰＵ３５は、測位演算により求めた測位位置をホストＣＰＵ５０に出力する
（ステップＡ１７）。そして、操作部６０に対してユーザにより測位終了指示がなされた
か否かを判定し（ステップＡ１９）、なされなかったと判定した場合は（ステップＡ１９
；Ｎｏ）、ステップＡ１に戻る。また、測位終了指示がなされたと判定した場合は（ステ
ップＡ１９；Ｙｅｓ）、ベースバンド処理を終了する。
【００９９】
３．作用効果
本実施形態によれば、受信したＧＰＳ衛星信号に対して、複数のＰＲＮコードのうちの
一のＰＲＮコードのレプリカコードを用いた相関演算が、当該レプリカコードの位相（セ
ル）をずらしつつ行われる。また、相関演算により得られた積算相関値「Ｐ」の中から全
体ピーク値「ＰT」と離隔ピーク値「ＰF」とが選択され、受信したＧＰＳ衛星信号が一の
ＰＲＮコードで拡散変調されたＧＰＳ衛星信号であるか否かを判定するための全体ピーク
値「ＰT」の閾値「Ｐθ」が、離隔ピーク値「ＰF」に基づいて可変される。そして、全体
ピーク値「ＰT」が閾値「Ｐθ」を超えたか否かが判定されることにより、受信したＧＰ
Ｓ衛星信号が一のＰＲＮコードで拡散変調されたＧＰＳ衛星信号であるか否かが判定され
る。
【０１００】
全体ピーク値「ＰT」から２セル以上（＝１チップ以上）離れた積算相関値「Ｐ」のう
ちの最大の積算相関値を離隔ピーク値「ＰF」として選択した上で、全体ピーク値「ＰT」
が、当該離隔ピーク値「ＰF」に基づいて可変に設定した閾値「Ｐθ」を超えたか否かを
判定するといった簡便な方法により、演算量を増大させることなくクロスコリレーション
を適切に検出することができ、ひいては、測位精度を向上させることが可能となる。
【０１０１】
４．変形例
４−１．電子機器
本発明は、測位装置を備えた電子機器であれば何れの電子機器にも適用可能である。例
えば、ノート型パソコンやＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、カーナビゲーション
装置等についても同様に適用可能である。
【０１０２】
４−２．衛星測位システム
上述した実施形態では、衛星測位システムとしてＧＰＳを例に挙げて説明したが、ＷＡ
ＡＳ（Wide Area Augmentation System）、ＱＺＳＳ（Quasi Zenith Satellite System）
、ＧＬＯＮＡＳＳ（GLObal NAvigation Satellite System）、ＧＡＬＩＬＥＯ等の他の衛
星測位システムであってもよい。
【０１０３】
４−３．処理の分化
ＣＰＵ３５が実行する処理の一部又は全部を、ホストＣＰＵ５０が実行することにして
もよい。例えば、ホストＣＰＵ５０がＰＲＮコード判定処理を行い、その判定結果に基づ
いて、ＣＰＵ３５が測位演算を行うようにする。また、測位演算も含めて、ＣＰＵ３５が
実行する処理全てをホストＣＰＵ５０が実行することにしてもよい。
【０１０４】
４−４．セルの分割数
上述した実施形態では、１０２３チップで構成されるＰＲＮコードを２０００個のセル
に分割するものとして説明したが、セルの分割数は適宜変更可能である。例えば、３００
０個のセルに分割した場合は、全体ピークセル「ＣT」から３セル以上離れたセルの積算
相関値「Ｐ」のうちの最大の積算相関値を、離隔ピーク値「ＰF」として選択するように
する。すなわち、セルの分割数をＭ個とした場合は、全体ピークセル「ＣT」からＭ／１
０２３セル以上離れたセルの積算相関値「Ｐ」のうちの最大の積算相関値を、離隔ピーク
値「ＰF」として選択することにすればよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】携帯型電話機の機能構成を示すブロック図。
【図２】ベースバンド処理回路部の回路構成を示すブロック図。
【図３】ＲＯＭに格納されるデータの一例を示す図。
【図４】ＲＡＭに格納されるデータの一例を示す図。
【図５】離隔ピークレベル判定用基準値算出式データのデータ内容の説明図。
【図６】離隔ピークレベル判定用基準値算出式を導出するための実験結果を示す図。
【図７】離隔ピーク値加算量算出式データのデータ内容の説明図。
【図８】離隔ピーク値加算量算出式データのデータ内容の説明図。
【図９】離隔ピーク値加算量算出式を導出するための実験結果を示す図。
【図１０】離隔ピーク値加算量算出式を導出するための実験結果を示す図。
【図１１】クロスコリレーション非発生時における積算相関値の変化の一例を示す図。
【図１２】クロスコリレーション発生時における積算相関値の変化の一例を示す図。
【図１３】積算相関値データのデータ構成例を示す図。
【図１４】全体ピーク値データのデータ構成例を示す図。
【図１５】離隔ピーク値データのデータ構成例を示す図。
【図１６】ベースバンド処理の流れを示すフローチャート。
【図１７】ＰＲＮコード判定処理の流れを示すフローチャート。
【符号の説明】
【０１０６】
１ 携帯型電話機 、 １０ ＧＰＳアンテナ、 ２０ ＧＰＳ受信部、
２１ ＲＦ受信回路部、 ３０ ベースバンド処理回路部、 ３２ メモリ、
３３ 相関演算処理部、 ３４ コード生成部、 ３５ ＣＰＵ、 ３６ ＲＯＭ、
３７ ＲＡＭ、 ４０ ＴＣＸＯ、 ５０ ホストＣＰＵ、 ６０ 操作部、
７０ 表示部、 ８０ 携帯電話用アンテナ、 ９０ 携帯電話用無線通信回路部、
１００ ＲＯＭ、 １１０ ＲＡＭ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受信信号判定方法、プログラム、測位装置及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
人工衛星を利用した測位システムとしては、ＧＰＳ（Global Positioning System）が
広く知られており、携帯型電話機やカーナビゲーション装置等に内蔵された測位装置に利
用されている。ＧＰＳでは、ＧＰＳ衛星から発信されているＧＰＳ衛星信号を捕捉・追尾
して、このＧＰＳ衛星信号に含まれる航法メッセージを復号し、復号した航法メッセージ
に含まれるＧＰＳ衛星の軌道情報及び時間情報をもとに、擬似距離を算出して現在位置を
算出する。
【０００３】
ＧＰＳ衛星信号の捕捉（ときにＧＰＳ衛星の捕捉とも呼ばれる）は、受信信号とレプリ
カコードとの相関演算を行うことで実現される。レプリカコードは、測位装置内部で擬似
的に発生させた、捕捉しようとするＧＰＳ衛星信号に含まれるＰＲＮ（Pseudo Random No
ise）コードを模擬した信号である。捕捉しようとするＧＰＳ衛星信号が間違いなければ
、そのＧＰＳ衛星信号のＰＲＮコードとレプリカコードとは一致し、間違っていれば一致
しない。そのため、相関演算で求められた相関値の大きさによって、ＧＰＳ衛星信号の捕
捉に成功したか否かを判定することができる。
【０００４】
一般には、予め所定の閾値を設定しておき、相関演算で求められた相関値が閾値を超え
た場合に、ＧＰＳ衛星信号の捕捉に成功したと判定する手法が用いられている。しかし、
ＧＰＳ衛星信号のＰＲＮコードとレプリカコードとが一致していない場合であっても、強
信号を受信可能な環境等においては、相関値が閾値を超えてしまう場合があり、実際には
ＧＰＳ衛星信号の捕捉に失敗したにも関わらず、誤って捕捉に成功したものと判定してし
まう場合がある。この現象はクロスコリレーション（相互相関）と呼ばれ、測位精度を低
下させる大きな要因となる。
【０００５】
この問題を解決するための技術として、例えば特許文献１には、各ＧＰＳ衛星からの受
信信号のドップラー周波数の差を判断材料として用いて、クロスコリレーションを検出す
る技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−９８２４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に開示されている技術では、クロスコリレーションを検出するため
に、全ての衛星の組合せについてドップラー周波数の差を算出する必要があるため、捕捉
対象の衛星が数多く存在する場合には、演算量が増大するという問題があった。また、特
許文献１に開示されている技術は、強信号を受信することができる環境に測位装置が位置
していることを前提とした技術であり、弱信号しか受信することができない環境において
は、そのまま適用することができないという欠点がある。
【０００７】
本発明は、上述した課題に鑑みて為されたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の課題を解決するための第１の発明は、異なる拡散符号で拡散変調された複数の測
位用信号のうちの何れかの測位用信号を受信することと、前記受信された測位用信号に対
して、前記複数の拡散符号のうちの一の拡散符号のレプリカコードを用いた相関演算を、
当該レプリカコードの位相をずらしつつ行うことと、前記相関演算により得られた相関値
の中の最大の相関値である全体ピーク値と、当該全体ピーク値の位相から１チップ以上離
れた相関値のうちの最大の相関値である離隔ピーク値とを選択することと、前記受信され
た測位用信号が前記一の拡散符号で拡散変調された測位用信号であるか否かを判定するた
めの前記全体ピーク値の閾値条件を、前記離隔ピーク値に基づいて可変することと、前記
全体ピーク値が前記閾値条件を満たすか否かを判定することにより、前記受信された測位
用信号が前記一の拡散符号で拡散変調された測位用信号であるか否かを判定することと、
を含む受信信号判定方法である。
【０００９】
また、第８の発明として、異なる拡散符号で拡散変調された複数の測位用信号のうちの
何れかの測位用信号を受信する受信部と、前記受信された測位用信号に対して、前記複数
の拡散符号のうちの一の拡散符号のレプリカコードを用いた相関演算を、当該レプリカコ
ードの位相をずらしつつ行う相関演算部と、前記相関演算により得られた相関値の中の最
大の相関値である全体ピーク値と、当該全体ピーク値の位相から１チップ以上離れた相関
値のうちの最大の相関値である離隔ピーク値とを選択する選択部と、前記受信された測位
用信号が前記一の拡散符号で拡散変調された測位用信号であるか否かを判定するための前
記全体ピーク値の閾値条件を、前記離隔ピーク値に基づいて可変する閾値条件可変部と、
前記全体ピーク値が前記閾値条件を満たすか否かを判定することにより、前記受信された
測位用信号が前記一の拡散符号で拡散変調された測位用信号であるか否かを判定する信号
判定部と、前記信号判定部によって測位用信号であると判定された信号を用いて現在位置
を測位する測位部と、を備えた測位装置を構成してもよい。
【００１０】
この第１の発明等によれば、受信した測位用信号に対して、複数の拡散符号のうちの一
の拡散符号のレプリカコードを用いた相関演算が、当該レプリカコードの位相をずらしつ
つ行われる。また、相関演算により得られた相関値の中から全体ピーク値と離隔ピーク値
とが選択され、受信した測位用信号が一の拡散符号で拡散変調された測位用信号であるか
否かを判定するための全体ピーク値の閾値条件が、離隔ピーク値に基づいて可変される。
そして、全体ピーク値が閾値条件を満たすか否かが判定されることにより、受信した測位
用信号が一の拡散符号で拡散変調された測位用信号であるか否かが判定される。
【００１１】
全体ピーク値から１チップ以上離れた相関値のうちの最大の相関値を離隔ピーク値とし
て選択した上で、全体ピーク値が、当該離隔ピーク値に基づいて可変に設定した閾値条件
を満たすか否かを判定するといった簡便な方法により、演算量を増大させることなくクロ
スコリレーションを適切に検出することができ、ひいては、測位精度を向上させることが
可能となる。
【００１２】
第２の発明は、第１の発明の受信信号判定方法における前記拡散符号はＮ個のチップで
構成されており、前記相関演算を行うことは、前記拡散符号をＭ（≧Ｎ）個のセルに分割
し、該セル単位で位相をずらしつつ前記相関演算を行うことであり、前記離隔ピーク値の
選択は、前記全体ピーク値の位相からＭ／Ｎ個以上離れたセルの相関値のうちの最大の相
関値を前記離隔ピーク値として選択することである受信信号判定方法である。
【００１３】
また、第９の発明として、第８の発明の測位装置における前記拡散符号はＮ個のチップ
で構成されており、前記相関演算部は、前記拡散符号をＭ（≧Ｎ）個のセルに分割し、該
セル単位で位相をずらしつつ前記相関演算を行い、前記選択部は、前記全体ピーク値の位
相からＭ／Ｎ個以上離れたセルの相関値のうちの最大の相関値を前記離隔ピーク値として
選択する測位装置を構成してもよい。
【００１４】
この第２の発明等によれば、Ｎ個のチップで構成される拡散符号をＭ（≧Ｎ）個のセル
に分割し、該セル単位で位相をずらしつつ相関演算が行われる。また、全体ピーク値の位
相からＭ／Ｎ個以上離れたセルの相関値のうちの最大の相関値が、離隔ピーク値として選
択される。従って、相関演算をセル単位で精細に行うが、この際、全体ピーク値のセルと
同一のチップに含まれるセルの相関値の中からは離隔ピーク値を選択しないようにする。
【００１５】
第３の発明は、第１又は第２の発明の受信信号判定方法における前記相関演算を行うこ
とは、積算時間を可変に相関値を積算することを含み、前記相関演算を行った際の積算時
間に対する前記離隔ピーク値が、前記相関演算時の積算時間に応じた相関値の変化の種類
として予め定められた複数種類の何れに該当するかを判定することを更に含み、前記閾値
条件を可変することは、前記種類毎に予め定められた前記閾値条件を可変する方法のうち
、前記判定された種類に対応する可変方法に従って前記閾値条件を可変することを含む受
信信号判定方法である。
【００１６】
また、第１０の発明として、第８又は第９の発明の測位装置における前記相関演算部は
、演算した相関値を積算時間を可変に積算し、前記相関演算部による相関演算時の積算時
間に対する前記離隔ピーク値が、前記相関演算時の積算時間に応じた相関値の変化の種類
として予め定められた複数種類の何れに該当するかを判定する相関値種類判定部を更に備
え、前記閾値条件可変部は、前記種類毎に予め定められた前記閾値条件を可変する方法の
うち、前記相関値種類判定部により判定された種類に対応する可変方法に従って前記閾値
条件を可変する測位装置を構成してもよい。
【００１７】
この第３の発明等によれば、相関演算を行った際の積算時間に対する離隔ピーク値が、
相関演算時の積算時間に応じた相関値の変化の種類として予め定められた複数種類の何れ
に該当するかが判定される。そして、種類毎に予め定められた閾値条件を可変する方法の
うち、判定された種類に対応する可変方法に従って閾値条件が可変される。相関値の変化
の種類に応じて閾値条件を可変することで、クロスコリレーションの検出の確実性を高め
ることができる。
【００１８】
第４の発明は、第３の発明の受信信号判定方法における前記閾値条件は、前記離隔ピー
ク値に対する前記全体ピーク値の相対的な閾値に関する条件であり、前記可変方法は、少
なくとも前記積算時間と前記離隔ピーク値とを変数として前記相対的な閾値を算出する関
数で定められており、前記閾値条件を可変することは、前記相関演算を行った際の積算時
間と前記離隔ピーク値とを、前記判定された種類に対応する可変方法として定められた関
数の変数に代入することで、前記相対的な閾値を算出することであり、前記離隔ピーク値
に対する前記全体ピーク値の相対的な値が、前記算出された相対的な閾値を超える場合に
、前記受信された測位用信号が前記一の拡散符号で拡散変調された測位用信号であると判
定することを更に含む受信信号判定方法である。
【００１９】
また、第１１の発明として、第１０の発明の測位装置における前記閾値条件は、前記離
隔ピーク値に対する前記全体ピーク値の相対的な閾値に関する条件であり、前記可変方法
は、少なくとも前記積算時間と前記離隔ピーク値とを変数として前記相対的な閾値を算出
する関数で定められており、前記閾値条件可変部は、前記相関演算部による相関演算時の
積算時間と前記離隔ピーク値とを、前記相関値種類判定部により判定された種類に対応す
る可変方法として定められた関数の変数に代入することで、前記相対的な閾値を算出し、
前記信号判定部は、前記離隔ピーク値に対する前記全体ピーク値の相対的な値が、前記算
出された相対的な閾値を超える場合に、前記受信された測位用信号が前記一の拡散符号で
拡散変調された測位用信号であると判定する測位装置を構成してもよい。
【００２０】
この第４の発明等によれば、相関演算を行った際の積算時間と離隔ピーク値とが、判定
された種類に対応する可変方法として定められた関数の変数に代入されることで、相対的
な閾値が算出される。そして、離隔ピーク値に対する全体ピーク値の相対的な値が、算出
された相対的な閾値を超える場合に、受信された測位用信号が一の拡散符号で拡散変調さ
れた測位用信号であると判定される。
【００２１】
第５の発明は、第４の発明の受信信号判定方法における前記相関演算時の積算時間に応
じた相関値の変化の種類には、前記全体ピーク値が信号に対する相関値である場合の相関
値の変化を表した第１類型と、前記全体ピーク値がノイズに対する相関値である場合の相
関値の変化を表した第２類型とがあり、前記関数は実際の相関値の変化を模擬した数式モ
デルであって、前記第１類型の種類に対応する関数は線形の関数であり、前記第２類型の
種類に対応する関数は非線形の関数である受信信号判定方法である。
【００２２】
また、第１２の発明として、第１１の発明の測位装置における前記相関演算時の積算時
間に応じた相関値の変化の種類には、前記全体ピーク値が信号に対する相関値である場合
の相関値の変化を表した第１類型と、前記全体ピーク値がノイズに対する相関値である場
合の相関値の変化を表した第２類型とがあり、前記関数は実際の相関値の変化を模擬した
数式モデルであって、前記第１類型の種類に対応する関数は線形の関数であり、前記第２
類型の種類に対応する関数は非線形の関数である測位装置を構成してもよい。
【００２３】
この第５の発明等によれば、全体ピーク値が信号に対する相関値である場合（第１類型
）の相関値の変化として線形関数が、全体ピーク値がノイズに対する相関値である場合（
第２類型）の相関値の変化として非線形関数がそれぞれ対応付けられている。何れの関数
も、実際の相関値の変化を模擬した数式モデルであるため、実際の相関値の変化に従った
適切な閾値を算出することができる。
【００２４】
第６の発明は、第１〜第５の何れかの発明の受信信号判定方法における前記測位用信号
の受信において受信される通信信号のＳＮＲの範囲の最低値が−１５０ｄＢｍ以下である
受信信号判定方法である。
【００２５】
また、第１３の発明として、第８〜第１２の何れかの発明の測位装置における前記受信
部は、受信可能な通信信号のＳＮＲの範囲の最低値が−１５０ｄＢｍ以下である測位装置
を構成してもよい。
【００２６】
この第６の発明等によれば、受信可能な通信信号のＳＮＲの範囲の最低値が−１５０ｄ
Ｂｍ以下であるため、微弱な信号をも受信することができる、いわゆる超高感度の信号受
信が可能な性能下において、クロスコリレーションを適切に検出することが可能となる。
【００２７】
また、第７の発明として、第１〜第６の発明の受信信号判定方法を、測位装置に内蔵さ
れたコンピュータに実行させるためのプログラムを構成してもよいし、さらには、第１４
の発明として、第８〜第１３の何れかの発明の測位装置を備えた電子機器を構成してもよ
い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、図面を参照して、本発明に好適な実施形態の一例を説明する。尚、以下では、測
位装置を備えた電子機器として携帯型電話機を例に挙げ、測位システムとしてＧＰＳを用
いた場合について説明するが、本発明を適用可能な実施形態がこれに限定されるわけでは
ない。
【００２９】
１．機能構成
図１は、携帯型電話機１の機能構成を示すブロック図である。携帯型電話機１は、ＧＰ
Ｓアンテナ１０と、ＧＰＳ受信部２０と、ＴＣＸＯ（Temperature Compensated Crystal
Oscillator）４０と、ホストＣＰＵ（Central Processing Unit）５０と、操作部６０と
、表示部７０と、携帯電話用アンテナ８０と、携帯電話用無線通信回路部９０と、ＲＯＭ
（Read Only Memory）１００と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１１０とを備えて構成
される。
【００３０】
ＧＰＳアンテナ１０は、ＧＰＳ衛星から発信されているＧＰＳ衛星信号を含むＲＦ信号
を受信するアンテナであり、受信した信号をＧＰＳ受信部２０に出力する。ＧＰＳアンテ
ナ１０は、ＳＮＲ（Signal-to-Noise Ratio）が−１５０ｄＢｍ以下のＧＰＳ衛星信号を
受信可能な超高感度アンテナである。尚、ＧＰＳ衛星信号は、衛星毎に異なる拡散符号の
一種であるＰＲＮコードで直接スペクトラム拡散方式により変調された１．５７５４２［
ＧＨｚ］の通信信号である。ＰＲＮコードは、コード長１０２３チップ、繰返し周期１ｍ
ｓの擬似ランダム雑音である。
【００３１】
ＧＰＳ受信部２０は、ＧＰＳアンテナ１０から出力された信号に基づいて携帯型電話機
１の現在位置を測位する測位装置であり、いわゆるＧＰＳ受信機に相当する機能ブロック
である。ＧＰＳ受信部２０は、ＲＦ（Radio Frequency）受信回路部２１と、ベースバン
ド処理回路部３０とを備えて構成される。尚、ＲＦ受信回路部２１と、ベースバンド処理
回路部３０とは、それぞれ別のＬＳＩ（Large Scale Integration）として製造すること
も、１チップとして製造することも可能である。また、ＧＰＳ受信部２０は、いわゆる超
高感度ＧＰＳシステムであり、受信可能な信号の下限値として、少なくともＳＮＲが−１
５０ｄＢｍ程度までは受信可能である。尚、それ以下のＳＮＲの信号を受信可能なシステ
ムであってもよい。
【００３２】
ＲＦ受信回路部２１は、高周波信号（ＲＦ信号）の回路ブロックであり、ＴＣＸＯ４０
により生成された発振信号を分周或いは逓倍することで、ＲＦ信号乗算用の発振信号を生
成する。そして、生成した発振信号を、ＧＰＳアンテナ１０から出力されたＲＦ信号に乗
算することで、ＲＦ信号を中間周波数の信号（以下、「ＩＦ（Intermediate Frequency）
信号」と称す。）にダウンコンバートし、ＩＦ信号を増幅等した後、Ａ／Ｄ変換器でデジ
タル信号に変換して、ベースバンド処理回路部３０に出力する。
【００３３】
ベースバンド処理回路部３０は、ＲＦ受信回路部２１から出力されたＩＦ信号に対して
相関処理等を行ってＧＰＳ衛星信号を捕捉・抽出し、データを復号して航法メッセージや
時刻情報等を取り出して測位演算を行う測位回路である。
【００３４】
図２は、ベースバンド処理回路部３０の回路構成の一例を示す図である、ベースバンド
処理回路部３０は、メモリ３２と、相関演算処理部３３と、コード生成部３４と、ＣＰＵ
３５と、ＲＯＭ３６と、ＲＡＭ３７とを備えて構成される。
【００３５】
メモリ３２は、ＲＦ受信回路部２１から入力したＩＦ信号を、ＣＰＵ３５からの制御信
号に従って所定時間間隔でサンプリングして格納する。
【００３６】
相関演算処理部３３は、ミキサ３３１と、積算部３３２とを備えて構成され、メモリ３
２に格納されているＩＦ信号のサンプリングデータと、コード生成部３４から入力したレ
プリカコードとの相関を、例えばＦＦＴ演算を用いて算出するコヒーレント積算処理を行
い、このコヒーレント積算処理により得られた相関値を所定の積算時間「Ｔ」分（例えば
「１秒分」）積算して積算相関値「Ｐ」を算出するインコヒーレント積算処理を行う。
【００３７】
この際、相関演算処理部３３は、１０２３チップのＰＲＮコードを所定個のセル「Ｃ」
に分割し、該セル単位で位相をずらしつつ相関演算を行う。本実施形態では、セル「Ｃ」
の分割数を、ＰＲＮコートのチップ数である１０２３個の約２倍の２０００個とする。従
って、隣接するセル同士は同じチップに含まれる可能性がある。しかし、２以上離れたセ
ル同士は必ず別のチップに含まれるセルとなる。一般化すれば、拡散符号であるＰＲＮコ
ードはＮチップで構成される。このＰＲＮコードをＭ個のセルに分割する。よって、Ｍ／
Ｎ個以上離れたセル同士であれば、同じチップに含まれることはない。
【００３８】
ミキサ３３１は、メモリ３２に格納されているＩＦ信号のサンプリングデータと、コー
ド生成部３４から入力したレプリカコードとを乗算して相関値を算出し、算出した相関値
を積算部３３２に出力する。
【００３９】
積算部３３２は、ミキサ３３１から入力した相関値を所定の積算時間「Ｔ」の間積算し
た積算相関値「Ｐ」を算出し、積算時間「Ｔ」が経過する毎に、積算相関値「Ｐ」をＣＰ
Ｕ３５へ出力する。積算部３３２は、ミキサ３３１から入力した相関値を積算するが、回
路的（メモリ容量的）に格納可能な値には限りがあるため、この限界値を超える積算はで
きない。そこで、本実施形態では、ＣＰＵ３５が、積算相関値「Ｐ」が積算限界値を超え
ることのないように、積算部３３２による積算を制御する。
【００４０】
具体的には、ＣＰＵ３５は、積算部３３２により積算された積算相関値「Ｐ」を常駐的
に監視しており、積算相関値「Ｐ」が積算限界値に近付く毎に、新たに積算する積算量を
段階的に調整する。具体的には、第１段階では既に格納されている積算値及び加算してい
く相関値を「１／２」とし、第２段階ではさらに「１／２」とし、といった処理を行う。
要は、格納されている積算値及び加算していく相関値のビット数をシフトしていき、有効
桁数（より正確には２ビットで表現した場合の有効桁数）を調整する。積算相関値「Ｐ」
が積算限界値に近づいたか否かの判定は、格納されている積算相関値のビット数が所定ビ
ット数に達したか否かで判定する。以下の説明では、この積算量の調整に係るパラメータ
「Ｓ」を「パワースケール」と称する。
【００４１】
コード生成部３４は、ＣＰＵ３５からの制御信号に従って、捕捉対象のＧＰＳ衛星のＰ
ＲＮコードを模擬したレプリカコードを生成し、生成したレプリカコードをミキサ３３１
に出力する。
【００４２】
ＣＰＵ３５は、測位演算を行って携帯型電話機１の現在位置を測位するプロセッサであ
る。具体的には、ＣＰＵ３５は、相関演算処理部３３から出力された積算相関値「Ｐ」を
基に、ＧＰＳ衛星信号に含まれるＰＲＮコード及び搬送波周波数の位相を検出してＧＰＳ
衛星信号を捕捉・追尾する。そして、捕捉・追尾したＧＰＳ衛星信号のデータを復号して
航法メッセージを取り出し、当該航法メッセージに含まれるＧＰＳ衛星の軌道情報や時刻
情報等を基に擬似距離の演算や測位演算等を行って、携帯型電話機１の現在位置を測位す
る。
【００４３】
尚、本実施形態においては現在位置の測位演算そのものはＣＰＵ３５で実行することと
して説明するが、ＣＰＵ３５で実行する処理の一部又は全てをホストＣＰＵ５０で実行す
ることとしてもよいのは勿論である。
【００４４】
捕捉しようとするＧＰＳ衛星信号が間違いなければ、そのＧＰＳ衛星信号に含まれるＰ
ＲＮコードとレプリカコードとは一致し（捕捉成功）、間違っていれば一致しない（捕捉
失敗）。そのため、算出された積算相関値「Ｐ」のピークを判定することによってＧＰＳ
衛星信号の捕捉が成功したか否かを判定でき、レプリカコードを次々に変更して、同じ受
信信号との相関演算を行うことで、ＧＰＳ衛星信号を捕捉することが可能となる。
【００４５】
本実施形態では、ＣＰＵ３５は、以下の手順に従ってＧＰＳ衛星信号（ＧＰＳ衛星）の
捕捉の成否を判定する。先ず、ＣＰＵ３５は、相関演算処理部３３においてセル単位で位
相方向にずらして相関演算されたセル毎の積算相関値「Ｐ」の中から、積算相関値「Ｐ」
が最大となったセルである全体ピークセル「ＣT」と、当該全体ピークセルの積算相関値
である全体ピーク値「ＰT」とを選択する。
【００４６】
また、全体ピークセル「ＣT」から２セル以上離れたセルのうち、積算相関値「Ｐ」が
最大となったセルである離隔ピークセル「ＣF」と、当該離隔ピークセルの積算相関値で
ある離隔ピーク値「ＰF」とを選択する。全体ピークセル「ＣT」から２セル以上離れたセ
ルの中から離隔ピークセル「ＣF」を選択するのは、上述したように、隣接する２つのセ
ルが同じチップに含まれている可能性があるためである。
【００４７】
その後、選択した離隔ピーク値「ＰF」と積算時間「Ｔ」とに基づいて、離隔ピーク値
「ＰF」が、相関値の変化の種類として予め定められた８段階の離隔ピークレベルのうち
の何れのレベルであるかを判定し、判定した離隔ピークレベルに基づいて、全体ピーク値
「ＰT」の閾値「Ｐθ」を可変に設定する。
【００４８】
そして、全体ピーク値「ＰT」が閾値「Ｐθ」を超えた場合は（ＰT＞Ｐθ）、捕捉対象
とするＧＰＳ衛星信号のＰＲＮコードとレプリカコードとが一致し、当該ＧＰＳ衛星信号
の捕捉に成功したものと判定する。また、全体ピーク値「ＰT」が閾値「Ｐθ」以下であ
る場合は（ＰT≦Ｐθ）、捕捉対象とするＧＰＳ衛星信号のＰＲＮコードとレプリカコー
ドとが一致せず、当該ＧＰＳ衛星信号の捕捉に失敗したものと判定する。
【００４９】
図３は、ＲＯＭ３６に格納されたデータの一例を示す図である。ＲＯＭ３６には、ＣＰ
Ｕ３５により読み出され、ベースバンド処理（図１６参照）として実行されるベースバン
ド処理プログラム３６１と、離隔ピークレベル判定用基準値算出式データ３６２と、離隔
ピーク値加算量算出式データ３６３と、閾値算出式データ３６４とが記憶されている。ま
た、ベースバンド処理プログラム３６１には、ＰＲＮコード判定処理（図１７参照）とし
て実行されるＰＲＮコード判定プログラム３６１１がサブルーチンとして含まれている。
【００５０】
ベースバンド処理とは、ＣＰＵ３５が、捕捉対象とするＧＰＳ衛星（以下、「捕捉対象
衛星」と称す。）それぞれについて、ＰＲＮコードとレプリカコードとの一致を判定する
ことで、当該捕捉対象衛星の捕捉の成否を判定し、捕捉に成功したＧＰＳ衛星（以下、「
捕捉衛星」と称す。）のＧＰＳ衛星信号に基づいて、携帯型電話機１の現在位置を測位す
る処理である。ベースバンド処理については、フローチャートを用いて詳細に後述する。
【００５１】
ＰＲＮコード判定処理とは、ＣＰＵ３５が、相関演算処理部３３から入力した積算相関
値「Ｐ」の中から全体ピーク値「ＰT」と離隔ピーク値「ＰF」とを選択し、選択した離隔
ピーク値「ＰF」の離隔ピークレベルに基づいて、全体ピーク値「ＰT」の閾値「Ｐθ」を
可変に設定する処理である。そして、設定した閾値「Ｐθ」を全体ピーク値「ＰT」が超
えた場合は、当該捕捉対象衛星のＧＰＳ衛星信号のＰＲＮコードとレプリカコードとが一
致し、受信信号が当該捕捉対象衛星のＧＰＳ衛星信号であること、すなわち、当該捕捉対
象衛星の捕捉に成功したものと判定する。ＰＲＮコード判定処理についても、フローチャ
ートを用いて詳細に後述する。
【００５２】
図５は、離隔ピークレベル判定用基準値算出式データ３６２のデータの内容を説明する
ための図である。図５では、横軸を積算時間「Ｔ」、縦軸を離隔ピークレベル判定用基準
値「ＰC」としたグラフを示している。離隔ピークレベル判定用基準値算出式データ３６
２には、「１」〜「８」の離隔ピークレベルそれぞれについて、離隔ピークレベル判定用
基準値「ＰC」を算出するための算出式のデータが記憶されている。
【００５３】
離隔ピークレベル「ｎ」の離隔ピークレベル判定用基準値「ＰCn」（ｎは離隔ピークレ
ベル）は、次式（１）のような積算時間「Ｔ」を変数とする１次関数で与えられる。
ＰCn＝k1n×Ｔ＋k2n ・・・（１）
ここで、「k1n」及び「k2n」は予め定められた係数であり、図６の実測結果に基づいて
定められる。但し、離隔ピークレベルが低いほど、関数の傾きを表す係数「ｋ1n」は大き
くなる。
【００５４】
離隔ピークレベル判定用基準値「ＰC」の算出式は、ＧＰＳ衛星信号のＳＮＲを変化さ
せながら、当該ＧＰＳ衛星信号のＰＲＮコードと異なるレプリカコードとの相関演算を行
った場合の各ＳＮＲにおける離隔ピーク値「ＰF」の実測結果を、数式モデルとして表し
たものである。
【００５５】
図６は、上述した離隔ピーク値「ＰF」の実測結果の一例を示す図である。図６では、
横軸を積算時間「Ｔ」、縦軸を離隔ピーク値「ＰF」とし、捕捉対象とするＧＰＳ衛星信
号のＳＮＲを、「−１２２ｄＢｍ」〜「−１３６ｄＢｍ」まで「２ｄＢｍ」ずつ変化させ
た場合の各ＳＮＲに対応する離隔ピーク値「ＰF」の変化を示している。この結果を見る
と、全てのＳＮＲにおいて、積算時間「Ｔ」が長くなるにつれて離隔ピーク値「ＰF」が
線形的に増加していることがわかる。
【００５６】
この結果を基に、ＧＰＳ衛星信号のＳＮＲが大きい順に「１」〜「８」の離隔ピークレ
ベルを対応付けた上で、積算時間「Ｔ」の１次関数でそれぞれを近似した式が、離隔ピー
クレベル判定用基準値「ＰC」の算出式（式（１））である。但し、ＳＮＲが「−１２２
ｄＢｍ以上」である場合は離隔レベルを一律に「１」とし、「−１３６ｄＢｍ以下」であ
る場合は離隔レベルを一律に「８」としている。離隔ピークレベル「８」は、ノイズレベ
ルである。
【００５７】
ＣＰＵ３５は、各離隔ピークレベルそれぞれについて、選択した離隔ピーク値「ＰF」
と積算時間「Ｔ」とを用いて、式（１）に従って離隔ピークレベル判定用基準値「ＰC」
を算出する。そして、離隔ピークレベルそれぞれの基準値と離隔ピーク値「ＰF」とを対
比して、離隔ピーク値「ＰF」と最も値が近い離隔ピークレベル判定用基準値「ＰC」を特
定するとともに、その離隔ピークレベルを判定する。
【００５８】
図７及び図８は、離隔ピーク値加算量算出式データ３６３のデータ内容を説明するため
の図である。図７及び図８は、横軸を積算時間「Ｔ」、縦軸を離隔ピーク値加算量「σ」
としたグラフを示している。離隔ピーク値加算量算出式データ３６３には、「１」〜「８
」の離隔ピークレベルそれぞれについて、離隔ピーク値加算量「σ」を算出するための算
出式のデータが記憶されている。
【００５９】
図７は、離隔ピークレベルが「１」〜「７」である場合の離隔ピーク値加算量「σ」を
算出するための算出式のグラフを示しており、離隔ピークレベル「ｎ」の離隔ピーク値加
算量「σn」は、次式（２）のような積算時間「Ｔ」と離隔ピーク値「ＰF」とを変数とす
る１次関数で与えられる。
σn＝ｕ1n×Ｔ＋ｕ2n×ＰF＋ｕ3n ・・・（２）
但し、「ｕ1n」、「ｕ2n」及び「ｕ3n」は、予め定められる係数であり、図９を参照し
て説明する実測結果を模擬するように定められる。離隔ピークレベルが低いほど、関数の
傾きを示す係数「ｕ1n」及び「ｕ2n」は大きくなる。
【００６０】
また、図８は、離隔ピークレベルが「８」である場合の離隔ピーク値加算量「σ」を算
出するための算出式のグラフを示している。離隔ピーク値加算量「σ」は、パワースケー
ル「Ｓ」の大きさに応じて、２種類の特性の異なる関数によって近似される。
【００６１】
具体的には、パワースケール「Ｓ」が「４」よりも小さい場合は（Ｓ＜４）、離隔ピー
ク値加算量「σ」は次式（３）で与えられる。
σ＝ｖ1×Ｔ＋ｖ2×ＰF＋ｖ3×Ｓ＋ｖ4 ・・・（３）
【００６２】
また、パワースケール「Ｓ」が「４」以上である場合は（Ｓ≧４）、離隔ピーク値加算
量「σ」は次式（４）で与えられる。
σ＝ｗ1×Ｔ＋ｗ2×ＰF＋ｗ3×２S＋ｗ4 ・・・（４）
【００６３】
尚、式（３）の係数「ｖ1」、「ｖ2」、「ｖ3」及び「ｖ4」や、式（４）の係数「ｗ1
」、「ｗ2」、「ｗ3」及び「ｗ4」は、図９及び図１０を参照して説明する実測結果を模
擬するように定められる。
【００６４】
式（４）が式（３）と異なるのは、式（３）が積算時間「Ｔ」、離隔ピーク値「ＰF」
及びパワースケール「Ｓ」を変数とする線形関数であるのに対し、式（４）は、右辺第３
項が「２S」であることにより、非線形関数となっている点である。
【００６５】
上述した離隔ピーク値加算量「σ」の算出式は、ＧＰＳ衛星信号のＳＮＲを変化させな
がら、当該ＧＰＳ衛星信号のＰＲＮコードと異なるレプリカコードとの相関演算を行った
場合の、各ＳＮＲにおける離隔ピーク値加算量「σ」の実測結果を基に、当該実測結果を
模擬する数式モデルとして定められたものである。
【００６６】
図９及び図１０は、上述した離隔ピーク値加算量「σ」の実測結果の一例を示す図であ
る。図９は、ＧＰＳ衛星信号のＳＮＲが「−１３４ｄＢｍ」である場合（＝離隔ピークレ
ベル「７」）の実測結果の一例を示しており、図１０は、ＧＰＳ衛星信号のＳＮＲが「−
１３６ｄＢｍ以下」である場合（＝離隔ピークレベル「８」）の実測結果の一例を示して
いる。各図において、横軸は積算時間「Ｔ」、縦軸は離隔ピーク値加算量「σ」をそれぞ
れ示している。
【００６７】
ＧＰＳ衛星信号のＳＮＲが「−１３４ｄＢｍ」である場合は、積算時間「Ｔ」が長くな
るにつれて離隔ピーク値加算量「σ」が線形的に増加していることがわかる。この結果を
基に、離隔ピーク値加算量「σ」を、積算時間「Ｔ」及び離隔ピーク値「ＰF」を変数と
する１次関数で近似した式が、式（２）である。
【００６８】
尚、ここでは図示を省略するが、ＳＮＲが「−１３４ｄＢｍ」よりも大きい場合（離隔
ピークレベルが「１」〜「６」の場合）についても、同様の実験結果を得ることができた
。但し、ＳＮＲが大きくなるほど（離隔ピークレベルが低くなるほど）、同じ積算時間「
Ｔ」に対する離散ピーク値加算量「σ」は大きくなることが判明した。この実験結果と整
合するように「σ」の算出式を定義した結果、図７では、離隔ピークレベルが低くなるほ
ど１次関数の傾きが大きくなっている。
【００６９】
一方、ＧＰＳ衛星信号のＳＮＲが「−１３６ｄＢｍ以下」である場合は、図１０に示す
ように、積算時間「Ｔ」が長くなるにつれて離隔ピーク値加算量「σ」が増加することに
変わりはないが、線形的な特性を示さないことがわかった。そこで、パワースケール「Ｓ
」の大きさに応じて、線形関数と非線形関数の２種類の関数によって離散ピーク値加算量
「σ」を近似した式が、式（３）及び式（４）である。より具体的には、図８の破線部分
Ｐ１に対応する近似式が式（３）であり、破線部分Ｐ２に対応する近似式が式（４）であ
る。
【００７０】
閾値算出式データ３６４は、全体ピーク値「ＰT」の閾値「Ｐθ」を算出するための算
出式が記憶されたデータである。閾値「Ｐθ」は、次式（５）に従って算出される。
Ｐθ＝ＰF＋ｍ×σ ・・・（５）
但し、「ｍ」は、離隔ピーク値加算量「σ」を調整するための定数である。
【００７１】
図１１に、クロスコリレーション非発生時における積算相関値「Ｐ」の変化の一例を示
す。図１１では、離隔ピーク値「ＰF」に「ｍ×σ」を加算することで得られる閾値「Ｐ
θ」よりも、全体ピーク値「ＰT」が大きくなっている（ＰT＞Ｐθ）。この場合、ＣＰＵ
３５は、捕捉対象衛星のＧＰＳ衛星信号のＰＲＮコードとレプリカコードとが一致し、受
信信号には当該捕捉対象衛星のＧＰＳ衛星信号が含まれている、すなわち、当該捕捉対象
衛星の捕捉に成功したものと判定する。
【００７２】
これに対し、クロスコリレーション発生時における積算相関値「Ｐ」の変化の一例を示
したのが図１２である。図１２では、全体ピーク値「ＰT」よりも閾値「Ｐθ」が大きく
なっている（ＰT＜Ｐθ）。この場合、ＣＰＵ３５は、捕捉対象衛星のＧＰＳ衛星信号の
ＰＲＮコードとレプリカコードとが一致せず、受信信号には当該捕捉対象衛星のＧＰＳ衛
星信号が含まれていない、すなわち、捕捉対象衛星の捕捉に失敗したものと判定する。
【００７３】
図４は、ＲＡＭ３７に格納されるデータの一例を示す図である。ＲＡＭ３７には、捕捉
衛星データ３７１と、積算相関値データ３７２と、全体ピーク値データ３７３と、離隔ピ
ーク値データ３７４と、閾値データ３７５と、測位データ３７６とが記憶される。
【００７４】
捕捉衛星データ３７１は、捕捉衛星の番号が記憶されたデータであり、ベースバンド処
理においてＣＰＵ３５により更新される。
【００７５】
図１３は、積算相関値データ３７２のデータ構成例を示す図である。積算相関値データ
３７２には、それぞれのセル３７２１に対する積算相関値３７２２が対応付けて記憶され
る。例えば、セル「Ｃ１」の積算相関値は「Ｐ１」である。積算相関値データ３７２は、
ＣＰＵ３５が相関演算処理部３３から積算相関値「Ｐ」を入力することで更新される。
【００７６】
図１４は、全体ピーク値データ３７３のデータ構成例を示す図である。全体ピーク値デ
ータ３７３には、全体ピークセル３７３１と、全体ピーク値３７３２とが対応付けて記憶
される。図１４における全体ピークセルは「Ｃ１０００」であり、全体ピーク値は「Ｐ１
０００」である。全体ピーク値データ３７３は、ＰＲＮコード判定処理においてＣＰＵ３
５により更新される。
【００７７】
図１５は、離隔ピーク値データ３７４のデータ構成例を示す図である。離隔ピーク値デ
ータ３７４には、離隔ピークセル３７４１と、離隔ピーク値３７４２とが対応付けて記憶
される。図１５における離隔ピークセルは「Ｃ１００２」であり、離隔ピーク値は「Ｐ１
００２」である。離隔ピーク値データ３７４は、ＰＲＮコード判定処理においてＣＰＵ３
５により更新される。
【００７８】
閾値データ３７５には、ＰＲＮコード判定処理においてＣＰＵ３５により算出された全
体ピーク値「ＰT」の閾値「Ｐθ」が記憶される。また、測位データ３７６には、ベース
バンド処理においてＣＰＵ３５により測位された測位位置が記憶される。
【００７９】
ＴＣＸＯ４０は、所定の発振周波数で発振信号を生成する温度補償型水晶発振器であり
、生成した発振信号をＲＦ受信回路部２１及びベースバンド処理回路部３０に出力する。
【００８０】
ホストＣＰＵ５０は、ＲＯＭ１００に記憶されているシステムプログラム等の各種プロ
グラムに従って携帯型電話機１の各部を統括的に制御するプロセッサである。ホストＣＰ
Ｕ５０は、ＣＰＵ３５から入力した測位位置をプロットしたナビゲーション画面を、表示
部７０に表示させる。
【００８１】
操作部６０は、例えばタッチパネルやボタンスイッチ等により構成される入力装置であ
り、押下されたキーやボタンの信号をホストＣＰＵ５０に出力する。この操作部６０の操
作により、通話要求やメールの送受信要求等の各種指示入力がなされる。
【００８２】
表示部７０は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等により構成され、ホストＣＰＵ５
０から入力される表示信号に基づいた各種表示を行う表示装置である。表示部７０には、
ナビゲーション画面や時刻情報等が表示される。
【００８３】
携帯電話用アンテナ８０は、携帯型電話機１の通信サービス事業者が設置した無線基地
局との間で携帯電話用無線信号の送受信を行うアンテナである。
【００８４】
携帯電話用無線通信回路部９０は、ＲＦ変換回路、ベースバンド処理回路等によって構
成される携帯電話の通信回路部であり、携帯電話用無線信号の変調・復調等を行うことで
、通話やメールの送受信等を実現する。
【００８５】
ＲＯＭ１００は、ホストＣＰＵ５０が携帯型電話機１を制御するためのシステムプログ
ラムや、ナビゲーション機能を実現するための各種プログラムやデータ等を記憶している
。
【００８６】
ＲＡＭ１１０は、ホストＣＰＵ５０により実行されるシステムプログラム、各種処理プ
ログラム、各種処理の処理中データ、処理結果などを一時的に記憶するワークエリアを形
成している。
【００８７】
２．処理の流れ
図１６は、ＣＰＵ３５によりＲＯＭ３６に記憶されているベースバンド処理プログラム
３６１が読み出されて実行されることで、携帯型電話機１において実行されるベースバン
ド処理の流れを示すフローチャートである。
【００８８】
ベースバンド処理は、ＲＦ受信回路部２１によるＧＰＳ衛星信号の受信と併せて、ＣＰ
Ｕ３５が、操作部６０に測位開始指示の操作がなされたことを検出した場合に実行を開始
する処理であり、各種アプリケーションの実行といった各種の処理と並行して行われる処
理である。尚、携帯型電話機１の電源のＯＮ／ＯＦＦとＧＰＳの起動／停止とを連動させ
、携帯型電話機１の電源投入操作を検出した場合に処理の実行を開始させることにしても
よい。原則として、測位演算は「１秒」毎に行われるものとする。
【００８９】
また、特に説明しないが、以下のベースバンド処理の実行中は、ＧＰＳアンテナ１０に
よるＲＦ信号の受信や、ＲＦ受信回路部２１によるＩＦ信号へのダウンコンバート、相関
演算処理部３３による積算相関値「Ｐ」の演算等が随時行われている状態にあるものとす
る。
【００９０】
先ず、ＣＰＵ３５は、アルマナック等のＧＰＳ衛星の軌道情報に基づいて、捕捉対象衛
星を選定する（ステップＡ１）。そして、選定した各捕捉対象衛星について、ループＡの
処理を実行する（ステップＡ３〜Ａ１３）。ループＡでは、ＣＰＵ３５は、コード生成部
３４に対して、レプリカコードの生成指示を与える（ステップＡ５）。そして、ＲＯＭ３
６に記憶されているＰＲＮコード判定プログラム３６１１を読み出して実行することで、
ＰＲＮコード判定処理を行う（ステップＡ７）。
【００９１】
図１７は、ＰＲＮコード判定処理の流れを示すフローチャートである。
先ず、ＣＰＵ３５は、相関演算処理部３３から出力され、ＲＡＭ３７の積算相関値デー
タ３７２に記憶された積算結果から、全体ピークセル「ＣT」と全体ピーク値「ＰT」とを
選択し（ステップＢ１）、ＲＡＭ３７の全体ピーク値データ３７３に記憶させる。また、
離隔ピークセル「ＣF」と離隔ピーク値「ＰF」とを選択して（ステップＢ３）、離隔ピー
ク値データ３７４に記憶させる。
【００９２】
次いで、ＣＰＵ３５は、ステップＢ３で選択した離隔ピーク値「ＰF」と積算時間「Ｔ
」とに基づいて、離隔ピークレベルを判定する（ステップＢ５）。具体的には、ＲＯＭ３
６に記憶されている離隔ピークレベル判定用基準値算出式データ３６２を参照し、８段階
の離隔ピークレベルそれぞれについて、式（１）に従って積算時間「Ｔ」から離隔ピーク
レベル判定用基準値「ＰC」を算出する。そして、離隔ピーク値「ＰF」に値が最も近い離
隔ピークレベル判定用基準値「ＰC」に対応する離隔ピークレベルを、当該離隔ピーク値
「ＰF」の離隔ピークレベルと判定する。
【００９３】
次いで、ＣＰＵ３５は、ステップＢ５で判定した離隔ピークレベルに基づいて、離隔ピ
ーク値加算量「σ」を算出する（ステップＢ７）。具体的には、ＲＯＭ３６に記憶されて
いる離隔ピーク値加算量算出式データ３６３を参照し、離隔ピークレベルが「１」〜「７
」である場合は、式（２）に従って離隔ピーク値加算量「σ」を算出する。また、離隔ピ
ークレベルが「８」であり、パワースケール「Ｓ」が「４未満」である場合は（Ｓ＜４）
、式（３）に従って離隔ピーク値加算量「σ」を算出し、パワースケール「Ｓ」が「４以
上」である場合は（Ｓ≧４）、式（４）に従って離隔ピーク値加算量「σ」を算出する。
【００９４】
その後、ＣＰＵ３５は、ＲＯＭ３６に記憶されている閾値算出式データ３６４を参照し
、ステップＢ３で選択した離隔ピーク値「ＰF」と、ステップＢ７で算出した離隔ピーク
値加算量「σ」とに基づいて、式（５）に従って全体ピーク値「ＰT」の閾値「Ｐθ」を
算出する（ステップＢ９）。
【００９５】
そして、ＣＰＵ３５は、ステップＢ１で選択した全体ピーク値「ＰT」が、ステップＢ
９で算出した閾値「Ｐθ」よりも大きいか否かを判定し（ステップＢ１１）、大きいと判
定した場合は（ステップＢ１１；Ｙｅｓ）、当該捕捉対象衛星の捕捉に成功したと判定し
て（ステップＢ１３）、ＰＲＮコード判定処理を終了する。また、全体ピーク値「ＰT」
が閾値「Ｐθ」以下であると判定した場合は（ステップＢ１３；Ｎｏ）、当該捕捉対象衛
星の捕捉に失敗したと判定して（ステップＢ１５）、ＰＲＮコード判定処理を終了する。
【００９６】
図１６のベースバンド処理に戻って、ＰＲＮコード判定処理を行った後、ＣＰＵ３５は
、当該捕捉対象衛星の捕捉に失敗したと判定した場合は（ステップＡ９；Ｎｏ）、次の捕
捉対象衛星へと処理を移行する。また、捕捉に成功したと判定した場合は（ステップＡ９
；Ｙｅｓ）、当該捕捉対象衛星を捕捉衛星に加えてＲＡＭ３７の捕捉衛星データ３７１を
更新した後（ステップＡ１１）、次の捕捉対象衛星へと処理を移行する。
【００９７】
全ての捕捉対象衛星についてステップＡ５〜Ａ１１の処理を行った後、ＣＰＵ３５は、
ループＡを終了する。その後、ＣＰＵ３５は、捕捉衛星データ３７１に記憶されている捕
捉衛星のＧＰＳ衛星信号に基づいて、例えば最小二乗法を用いた測位演算を行い（ステッ
プＡ１５）、その測位位置をＲＡＭ３７の測位データ３７６に記憶させる。尚、最小二乗
法を用いた測位演算の詳細については公知であるため、説明を省略する。
【００９８】
その後、ＣＰＵ３５は、測位演算により求めた測位位置をホストＣＰＵ５０に出力する
（ステップＡ１７）。そして、操作部６０に対してユーザにより測位終了指示がなされた
か否かを判定し（ステップＡ１９）、なされなかったと判定した場合は（ステップＡ１９
；Ｎｏ）、ステップＡ１に戻る。また、測位終了指示がなされたと判定した場合は（ステ
ップＡ１９；Ｙｅｓ）、ベースバンド処理を終了する。
【００９９】
３．作用効果
本実施形態によれば、受信したＧＰＳ衛星信号に対して、複数のＰＲＮコードのうちの
一のＰＲＮコードのレプリカコードを用いた相関演算が、当該レプリカコードの位相（セ
ル）をずらしつつ行われる。また、相関演算により得られた積算相関値「Ｐ」の中から全
体ピーク値「ＰT」と離隔ピーク値「ＰF」とが選択され、受信したＧＰＳ衛星信号が一の
ＰＲＮコードで拡散変調されたＧＰＳ衛星信号であるか否かを判定するための全体ピーク
値「ＰT」の閾値「Ｐθ」が、離隔ピーク値「ＰF」に基づいて可変される。そして、全体
ピーク値「ＰT」が閾値「Ｐθ」を超えたか否かが判定されることにより、受信したＧＰ
Ｓ衛星信号が一のＰＲＮコードで拡散変調されたＧＰＳ衛星信号であるか否かが判定され
る。
【０１００】
全体ピーク値「ＰT」から２セル以上（＝１チップ以上）離れた積算相関値「Ｐ」のう
ちの最大の積算相関値を離隔ピーク値「ＰF」として選択した上で、全体ピーク値「ＰT」
が、当該離隔ピーク値「ＰF」に基づいて可変に設定した閾値「Ｐθ」を超えたか否かを
判定するといった簡便な方法により、演算量を増大させることなくクロスコリレーション
を適切に検出することができ、ひいては、測位精度を向上させることが可能となる。
【０１０１】
４．変形例
４−１．電子機器
本発明は、測位装置を備えた電子機器であれば何れの電子機器にも適用可能である。例
えば、ノート型パソコンやＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、カーナビゲーション
装置等についても同様に適用可能である。
【０１０２】
４−２．衛星測位システム
上述した実施形態では、衛星測位システムとしてＧＰＳを例に挙げて説明したが、ＷＡ
ＡＳ（Wide Area Augmentation System）、ＱＺＳＳ（Quasi Zenith Satellite System）
、ＧＬＯＮＡＳＳ（GLObal NAvigation Satellite System）、ＧＡＬＩＬＥＯ等の他の衛
星測位システムであってもよい。
【０１０３】
４−３．処理の分化
ＣＰＵ３５が実行する処理の一部又は全部を、ホストＣＰＵ５０が実行することにして
もよい。例えば、ホストＣＰＵ５０がＰＲＮコード判定処理を行い、その判定結果に基づ
いて、ＣＰＵ３５が測位演算を行うようにする。また、測位演算も含めて、ＣＰＵ３５が
実行する処理全てをホストＣＰＵ５０が実行することにしてもよい。
【０１０４】
４−４．セルの分割数
上述した実施形態では、１０２３チップで構成されるＰＲＮコードを２０００個のセル
に分割するものとして説明したが、セルの分割数は適宜変更可能である。例えば、３００
０個のセルに分割した場合は、全体ピークセル「ＣT」から３セル以上離れたセルの積算
相関値「Ｐ」のうちの最大の積算相関値を、離隔ピーク値「ＰF」として選択するように
する。すなわち、セルの分割数をＭ個とした場合は、全体ピークセル「ＣT」からＭ／１
０２３セル以上離れたセルの積算相関値「Ｐ」のうちの最大の積算相関値を、離隔ピーク
値「ＰF」として選択することにすればよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】携帯型電話機の機能構成を示すブロック図。
【図２】ベースバンド処理回路部の回路構成を示すブロック図。
【図３】ＲＯＭに格納されるデータの一例を示す図。
【図４】ＲＡＭに格納されるデータの一例を示す図。
【図５】離隔ピークレベル判定用基準値算出式データのデータ内容の説明図。
【図６】離隔ピークレベル判定用基準値算出式を導出するための実験結果を示す図。
【図７】離隔ピーク値加算量算出式データのデータ内容の説明図。
【図８】離隔ピーク値加算量算出式データのデータ内容の説明図。
【図９】離隔ピーク値加算量算出式を導出するための実験結果を示す図。
【図１０】離隔ピーク値加算量算出式を導出するための実験結果を示す図。
【図１１】クロスコリレーション非発生時における積算相関値の変化の一例を示す図。
【図１２】クロスコリレーション発生時における積算相関値の変化の一例を示す図。
【図１３】積算相関値データのデータ構成例を示す図。
【図１４】全体ピーク値データのデータ構成例を示す図。
【図１５】離隔ピーク値データのデータ構成例を示す図。
【図１６】ベースバンド処理の流れを示すフローチャート。
【図１７】ＰＲＮコード判定処理の流れを示すフローチャート。
【符号の説明】
【０１０６】
１ 携帯型電話機 、 １０ ＧＰＳアンテナ、 ２０ ＧＰＳ受信部、
２１ ＲＦ受信回路部、 ３０ ベースバンド処理回路部、 ３２ メモリ、
３３ 相関演算処理部、 ３４ コード生成部、 ３５ ＣＰＵ、 ３６ ＲＯＭ、
３７ ＲＡＭ、 ４０ ＴＣＸＯ、 ５０ ホストＣＰＵ、 ６０ 操作部、
７０ 表示部、 ８０ 携帯電話用アンテナ、 ９０ 携帯電話用無線通信回路部、
１００ ＲＯＭ、 １１０ ＲＡＭ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる拡散符号で拡散変調された複数の測位用信号のうちの何れかの測位用信号を受信
することと、
前記受信された測位用信号に対して、前記複数の拡散符号のうちの一の拡散符号のレプ
リカコードを用いた相関演算を、当該レプリカコードの位相をずらしつつ行うことと、
前記相関演算により得られた相関値の中の最大の相関値である全体ピーク値と、当該全
体ピーク値の位相から１チップ以上離れた相関値のうちの最大の相関値である離隔ピーク
値とを選択することと、
前記受信された測位用信号が前記一の拡散符号で拡散変調された測位用信号であるか否
かを判定するための前記全体ピーク値の閾値条件を、前記離隔ピーク値に基づいて可変す
ることと、
前記全体ピーク値が前記閾値条件を満たすか否かを判定することにより、前記受信され
た測位用信号が前記一の拡散符号で拡散変調された測位用信号であるか否かを判定するこ
とと、
を含む受信信号判定方法。
【請求項２】
前記拡散符号はＮ個のチップで構成されており、
前記相関演算を行うことは、前記拡散符号をＭ（≧Ｎ）個のセルに分割し、該セル単位
で位相をずらしつつ前記相関演算を行うことであり、
前記離隔ピーク値の選択は、前記全体ピーク値の位相からＭ／Ｎ個以上離れたセルの相
関値のうちの最大の相関値を前記離隔ピーク値として選択することである、
請求項１に記載の受信信号判定方法。
【請求項３】
前記相関演算を行うことは、積算時間を可変に相関値を積算することを含み、
前記相関演算を行った際の積算時間に対する前記離隔ピーク値が、前記相関演算時の積
算時間に応じた相関値の変化の種類として予め定められた複数種類の何れに該当するかを
判定することを更に含み、
前記閾値条件を可変することは、前記種類毎に予め定められた前記閾値条件を可変する
方法のうち、前記判定された種類に対応する可変方法に従って前記閾値条件を可変するこ
とを含む、
請求項１又は２に記載の受信信号判定方法。
【請求項４】
前記閾値条件は、前記離隔ピーク値に対する前記全体ピーク値の相対的な閾値に関する
条件であり、
前記可変方法は、少なくとも前記積算時間と前記離隔ピーク値とを変数として前記相対
的な閾値を算出する関数で定められており、
前記閾値条件を可変することは、前記相関演算を行った際の積算時間と前記離隔ピーク
値とを、前記判定された種類に対応する可変方法として定められた関数の変数に代入する
ことで、前記相対的な閾値を算出することであり、
前記離隔ピーク値に対する前記全体ピーク値の相対的な値が、前記算出された相対的な
閾値を超える場合に、前記受信された測位用信号が前記一の拡散符号で拡散変調された測
位用信号であると判定することを更に含む、
請求項３に記載の受信信号判定方法。
【請求項５】
前記相関演算時の積算時間に応じた相関値の変化の種類には、前記全体ピーク値が信号
に対する相関値である場合の相関値の変化を表した第１類型と、前記全体ピーク値がノイ
ズに対する相関値である場合の相関値の変化を表した第２類型とがあり、
前記関数は実際の相関値の変化を模擬した数式モデルであって、前記第１類型の種類に
対応する関数は線形の関数であり、前記第２類型の種類に対応する関数は非線形の関数で
ある、
請求項４に記載の受信信号判定方法。
【請求項６】
前記測位用信号の受信において受信される通信信号のＳＮＲ（Signal-to-Noise Ratio
）の範囲の最低値が−１５０ｄＢｍ以下である請求項１〜５の何れか一項に記載の受信信
号判定方法。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか一項に記載の受信信号判定方法を、測位装置に内蔵されたコンピ
ュータに実行させるためのプログラム。
【請求項８】
異なる拡散符号で拡散変調された複数の測位用信号のうちの何れかの測位用信号を受信
する受信部と、
前記受信された測位用信号に対して、前記複数の拡散符号のうちの一の拡散符号のレプ
リカコードを用いた相関演算を、当該レプリカコードの位相をずらしつつ行う相関演算部
と、
前記相関演算により得られた相関値の中の最大の相関値である全体ピーク値と、当該全
体ピーク値の位相から１チップ以上離れた相関値のうちの最大の相関値である離隔ピーク
値とを選択する選択部と、
前記受信された測位用信号が前記一の拡散符号で拡散変調された測位用信号であるか否
かを判定するための前記全体ピーク値の閾値条件を、前記離隔ピーク値に基づいて可変す
る閾値条件可変部と、
前記全体ピーク値が前記閾値条件を満たすか否かを判定することにより、前記受信され
た測位用信号が前記一の拡散符号で拡散変調された測位用信号であるか否かを判定する信
号判定部と、
前記信号判定部によって測位用信号であると判定された信号を用いて現在位置を測位す
る測位部と、
を備えた測位装置。
【請求項９】
前記拡散符号はＮ個のチップで構成されており、
前記相関演算部は、前記拡散符号をＭ（≧Ｎ）個のセルに分割し、該セル単位で位相を
ずらしつつ前記相関演算を行い、
前記選択部は、前記全体ピーク値の位相からＭ／Ｎ個以上離れたセルの相関値のうちの
最大の相関値を前記離隔ピーク値として選択する、
請求項８に記載の測位装置。
【請求項１０】
前記相関演算部は、演算した相関値を積算時間を可変に積算し、
前記相関演算部による相関演算時の積算時間に対する前記離隔ピーク値が、前記相関演
算時の積算時間に応じた相関値の変化の種類として予め定められた複数種類の何れに該当
するかを判定する相関値種類判定部を更に備え、
前記閾値条件可変部は、前記種類毎に予め定められた前記閾値条件を可変する方法のう
ち、前記相関値種類判定部により判定された種類に対応する可変方法に従って前記閾値条
件を可変する、
請求項８又は９に記載の測位装置。
【請求項１１】
前記閾値条件は、前記離隔ピーク値に対する前記全体ピーク値の相対的な閾値に関する
条件であり、
前記可変方法は、少なくとも前記積算時間と前記離隔ピーク値とを変数として前記相対
的な閾値を算出する関数で定められており、
前記閾値条件可変部は、前記相関演算部による相関演算時の積算時間と前記離隔ピーク
値とを、前記相関値種類判定部により判定された種類に対応する可変方法として定められ
た関数の変数に代入することで、前記相対的な閾値を算出し、
前記信号判定部は、前記離隔ピーク値に対する前記全体ピーク値の相対的な値が、前記
算出された相対的な閾値を超える場合に、前記受信された測位用信号が前記一の拡散符号
で拡散変調された測位用信号であると判定する、
請求項１０に記載の測位装置。
【請求項１２】
前記相関演算時の積算時間に応じた相関値の変化の種類には、前記全体ピーク値が信号
に対する相関値である場合の相関値の変化を表した第１類型と、前記全体ピーク値がノイ
ズに対する相関値である場合の相関値の変化を表した第２類型とがあり、
前記関数は実際の相関値の変化を模擬した数式モデルであって、前記第１類型の種類に
対応する関数は線形の関数であり、前記第２類型の種類に対応する関数は非線形の関数で
ある、
請求項１１に記載の測位装置。
【請求項１３】
前記受信部は、受信可能な通信信号のＳＮＲの範囲の最低値が−１５０ｄＢｍ以下であ
る請求項８〜１２の何れか一項に記載の測位装置。
【請求項１４】
請求項８〜１３の何れか一項に記載の測位装置を備えた電子機器。
【請求項１】
異なる拡散符号で拡散変調された複数の測位用信号のうちの何れかの測位用信号を受信
することと、
前記受信された測位用信号に対して、前記複数の拡散符号のうちの一の拡散符号のレプ
リカコードを用いた相関演算を、当該レプリカコードの位相をずらしつつ行うことと、
前記相関演算により得られた相関値の中の最大の相関値である全体ピーク値と、当該全
体ピーク値の位相から１チップ以上離れた相関値のうちの最大の相関値である離隔ピーク
値とを選択することと、
前記受信された測位用信号が前記一の拡散符号で拡散変調された測位用信号であるか否
かを判定するための前記全体ピーク値の閾値条件を、前記離隔ピーク値に基づいて可変す
ることと、
前記全体ピーク値が前記閾値条件を満たすか否かを判定することにより、前記受信され
た測位用信号が前記一の拡散符号で拡散変調された測位用信号であるか否かを判定するこ
とと、
を含む受信信号判定方法。
【請求項２】
前記拡散符号はＮ個のチップで構成されており、
前記相関演算を行うことは、前記拡散符号をＭ（≧Ｎ）個のセルに分割し、該セル単位
で位相をずらしつつ前記相関演算を行うことであり、
前記離隔ピーク値の選択は、前記全体ピーク値の位相からＭ／Ｎ個以上離れたセルの相
関値のうちの最大の相関値を前記離隔ピーク値として選択することである、
請求項１に記載の受信信号判定方法。
【請求項３】
前記相関演算を行うことは、積算時間を可変に相関値を積算することを含み、
前記相関演算を行った際の積算時間に対する前記離隔ピーク値が、前記相関演算時の積
算時間に応じた相関値の変化の種類として予め定められた複数種類の何れに該当するかを
判定することを更に含み、
前記閾値条件を可変することは、前記種類毎に予め定められた前記閾値条件を可変する
方法のうち、前記判定された種類に対応する可変方法に従って前記閾値条件を可変するこ
とを含む、
請求項１又は２に記載の受信信号判定方法。
【請求項４】
前記閾値条件は、前記離隔ピーク値に対する前記全体ピーク値の相対的な閾値に関する
条件であり、
前記可変方法は、少なくとも前記積算時間と前記離隔ピーク値とを変数として前記相対
的な閾値を算出する関数で定められており、
前記閾値条件を可変することは、前記相関演算を行った際の積算時間と前記離隔ピーク
値とを、前記判定された種類に対応する可変方法として定められた関数の変数に代入する
ことで、前記相対的な閾値を算出することであり、
前記離隔ピーク値に対する前記全体ピーク値の相対的な値が、前記算出された相対的な
閾値を超える場合に、前記受信された測位用信号が前記一の拡散符号で拡散変調された測
位用信号であると判定することを更に含む、
請求項３に記載の受信信号判定方法。
【請求項５】
前記相関演算時の積算時間に応じた相関値の変化の種類には、前記全体ピーク値が信号
に対する相関値である場合の相関値の変化を表した第１類型と、前記全体ピーク値がノイ
ズに対する相関値である場合の相関値の変化を表した第２類型とがあり、
前記関数は実際の相関値の変化を模擬した数式モデルであって、前記第１類型の種類に
対応する関数は線形の関数であり、前記第２類型の種類に対応する関数は非線形の関数で
ある、
請求項４に記載の受信信号判定方法。
【請求項６】
前記測位用信号の受信において受信される通信信号のＳＮＲ（Signal-to-Noise Ratio
）の範囲の最低値が−１５０ｄＢｍ以下である請求項１〜５の何れか一項に記載の受信信
号判定方法。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか一項に記載の受信信号判定方法を、測位装置に内蔵されたコンピ
ュータに実行させるためのプログラム。
【請求項８】
異なる拡散符号で拡散変調された複数の測位用信号のうちの何れかの測位用信号を受信
する受信部と、
前記受信された測位用信号に対して、前記複数の拡散符号のうちの一の拡散符号のレプ
リカコードを用いた相関演算を、当該レプリカコードの位相をずらしつつ行う相関演算部
と、
前記相関演算により得られた相関値の中の最大の相関値である全体ピーク値と、当該全
体ピーク値の位相から１チップ以上離れた相関値のうちの最大の相関値である離隔ピーク
値とを選択する選択部と、
前記受信された測位用信号が前記一の拡散符号で拡散変調された測位用信号であるか否
かを判定するための前記全体ピーク値の閾値条件を、前記離隔ピーク値に基づいて可変す
る閾値条件可変部と、
前記全体ピーク値が前記閾値条件を満たすか否かを判定することにより、前記受信され
た測位用信号が前記一の拡散符号で拡散変調された測位用信号であるか否かを判定する信
号判定部と、
前記信号判定部によって測位用信号であると判定された信号を用いて現在位置を測位す
る測位部と、
を備えた測位装置。
【請求項９】
前記拡散符号はＮ個のチップで構成されており、
前記相関演算部は、前記拡散符号をＭ（≧Ｎ）個のセルに分割し、該セル単位で位相を
ずらしつつ前記相関演算を行い、
前記選択部は、前記全体ピーク値の位相からＭ／Ｎ個以上離れたセルの相関値のうちの
最大の相関値を前記離隔ピーク値として選択する、
請求項８に記載の測位装置。
【請求項１０】
前記相関演算部は、演算した相関値を積算時間を可変に積算し、
前記相関演算部による相関演算時の積算時間に対する前記離隔ピーク値が、前記相関演
算時の積算時間に応じた相関値の変化の種類として予め定められた複数種類の何れに該当
するかを判定する相関値種類判定部を更に備え、
前記閾値条件可変部は、前記種類毎に予め定められた前記閾値条件を可変する方法のう
ち、前記相関値種類判定部により判定された種類に対応する可変方法に従って前記閾値条
件を可変する、
請求項８又は９に記載の測位装置。
【請求項１１】
前記閾値条件は、前記離隔ピーク値に対する前記全体ピーク値の相対的な閾値に関する
条件であり、
前記可変方法は、少なくとも前記積算時間と前記離隔ピーク値とを変数として前記相対
的な閾値を算出する関数で定められており、
前記閾値条件可変部は、前記相関演算部による相関演算時の積算時間と前記離隔ピーク
値とを、前記相関値種類判定部により判定された種類に対応する可変方法として定められ
た関数の変数に代入することで、前記相対的な閾値を算出し、
前記信号判定部は、前記離隔ピーク値に対する前記全体ピーク値の相対的な値が、前記
算出された相対的な閾値を超える場合に、前記受信された測位用信号が前記一の拡散符号
で拡散変調された測位用信号であると判定する、
請求項１０に記載の測位装置。
【請求項１２】
前記相関演算時の積算時間に応じた相関値の変化の種類には、前記全体ピーク値が信号
に対する相関値である場合の相関値の変化を表した第１類型と、前記全体ピーク値がノイ
ズに対する相関値である場合の相関値の変化を表した第２類型とがあり、
前記関数は実際の相関値の変化を模擬した数式モデルであって、前記第１類型の種類に
対応する関数は線形の関数であり、前記第２類型の種類に対応する関数は非線形の関数で
ある、
請求項１１に記載の測位装置。
【請求項１３】
前記受信部は、受信可能な通信信号のＳＮＲの範囲の最低値が−１５０ｄＢｍ以下であ
る請求項８〜１２の何れか一項に記載の測位装置。
【請求項１４】
請求項８〜１３の何れか一項に記載の測位装置を備えた電子機器。
【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】
【公開番号】特開２００９−１２８０２７（Ｐ２００９−１２８０２７Ａ）
【公開日】平成２１年６月１１日（２００９．６．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３００１８９（Ｐ２００７−３００１８９）
【出願日】平成１９年１１月２０日（２００７．１１．２０）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月１１日（２００９．６．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月２０日（２００７．１１．２０）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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