受信機、復調方法およびプログラム
【課題】衛星信号の復調の高精度化を可能とする。
【解決手段】擬似雑音コードに対応するレプリカコードを生成するコード発生器３２１と、互いに異なる複数のコード位相制御量を設定する制御量設定部１３２３と、各コード位相制御量に基づいてレプリカコードと擬似雑音コードとの相関処理を行う相関処理部３０と、各コード位相制御量に基づく相関処理により得られる各相関結果に基づいてコード位相差を算出するコード位相差算出部１３２４とを備える。
【解決手段】擬似雑音コードに対応するレプリカコードを生成するコード発生器３２１と、互いに異なる複数のコード位相制御量を設定する制御量設定部１３２３と、各コード位相制御量に基づいてレプリカコードと擬似雑音コードとの相関処理を行う相関処理部３０と、各コード位相制御量に基づく相関処理により得られる各相関結果に基づいてコード位相差を算出するコード位相差算出部１３２４とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衛星から送出される衛星信号を復調するためのＧＮＳＳ(Global Navigation Satellite System)受信機、復調方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
衛星から送出されるＧＰＳ信号（衛星信号）は、衛星に固有のＣ（Coarse）／Ａ(Acquisition)コード等の擬似ランダム符号で位相変調が行われている。そのため、ＧＰＳ受信機(ＧＮＳＳ受信機)では一般に、変調に用いられる擬似ランダム符号と同一の擬似ランダム符号（レプリカ）を生成し、そのレプリカでＧＰＳ信号を復調する処理を行っている。従来のＧＰＳ信号の復調処理として、非特許文献１に開示されたＧＰＳ受信機では、位相の異なる３種類のレプリカ（Early, Punctual, Late）を生成し、ＧＰＳ信号と各レプリカとの相関に基づいて、ＧＰＳ信号のトラッキング処理を行うようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】Elliott D.Kaplan， Understanding GPS PRINCIPLES AND APPLICATIONS， Artech House
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
非特許文献１に開示されたＧＰＳ受信機では、３ビットのシフトレジスタにクロックを与え、そのクロックに基づいて、シフトレジスタに取り込まれるレプリカのチップ列を１チップずつシフトして出力している。つまり、このＧＰＳ受信機では、クロックがシフトレジスタに入力されるタイミングでレプリカの先頭チップがシフトレジスタから出力されるため、生成される３種類のレプリカの間の位相差がクロック周波数によって決定される。しかしながら、マルチパス等の影響でＧＰＳ信号の位相が乱れる状況下では、レプリカと擬似ランダム符号との相関のピーク（追尾点）がずれて、ＧＰＳ信号を高精度に復調することが難しいという問題があった。
【０００５】
そこで本発明は、衛星信号の復調の高精度化を可能とする受信機、復調方法及びプログラム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】
【０００６】
上記の課題を解決するためのＧＮＳＳ受信機は、擬似雑音コードによって変調された衛星信号を復調するためのＧＮＳＳ受信機であって、前記擬似雑音コードに対応するレプリカコードを生成するレプリカコード生成部と、互いに異なる複数のコード位相制御量を設定する制御量設定部と、前記各コード位相制御量に基づいて前記レプリカコードと前記擬似雑音コードとの相関処理を行う少なくとも１つの相関処理部と、前記各コード位相制御量に基づく相関処理により得られる各相関結果に基づいてコード位相差を算出するコード位相差算出部と、を備えるものである。
【０００７】
このＧＮＳＳ受信機によれば、相関処理部が相関処理を行う場合に、制御量設定部で設定されるすべてのコード位置制御量が異なる。そして、コード位相差は、各相関処理により得られた相関結果に基づいて算出される。
【０００８】
上記の課題を解決するための復調方法は、擬似雑音コードによって変調された衛星信号を復調するための復調方法であって、互いに異なる複数のコード位相制御量を設定するステップと、前記擬似雑音コードに対応するレプリカコードを生成するステップと、前記各コード位相制御量に基づいて前記レプリカコードと前記擬似雑音コードとの相関処理を行うステップと、前記各コード位相制御量に基づく相関処理により得られる各相関結果に基づいてコード位相差を算出するステップと、を備えるものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、衛星信号の復調の高精度化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態に係るＧＰＳ受信機を含むシステムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】ＲＦ部の構成を示すブロック図である。
【図３】信号処理部の構成を示すブロック図である。
【図４】第１実施形態において、トラッキング処理時の各信号処理部およびプロセッサの動作を説明するための図である。
【図５】トラッキング処理における２種類のレプリカの一例について説明するための図である。
【図６】第１実施形態において、相関結果の合成処理の前後の相関結果の一例を説明するための図である。
【図７】ベースバンド部の動作を示すフローチャートである。
【図８】トラッキング処理時の各信号処理部およびプロセッサの動作を示すフローチャートである。
【図９】第２実施形態において、トラッキング処理時の各信号処理部およびプロセッサの動作を説明するための図である。
【図１０】第２実施形態において、相関結果の合成処理の前後の相関結果の一例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜第１実施形態＞
以下、本発明のＧＮＳＳ受信機の一実施形態を図面を参照して説明する。実施形態に係るＧＮＳＳ受信機は、例えばＧＰＳ（Global Positioning System）に用いられるＧＰＳ受信機である。
【００１２】
図１は、ＧＰＳ受信機を含むシステムの概略構成を示すブロック図である。
図１に示すシステムでは、ＧＰＳ受信機１００は、アンテナ１１、ＲＦ（Radio Frequency）部１２およびベースバンド部１３を備える。
【００１３】
このＧＰＳ受信機１００において、アンテナ１１は、衛星３００から送出される高周波信号（衛星信号）を受信する。この実施形態では、衛星３００から送出される高周波信号は、Ｌ１帯（中心周波数１５７５．４２Ｈｚ）でＣ／Ａコード（第１コード）で変調されている場合について説明するが、Ｌ２帯（中心周波数１２２７．６Ｈｚ）等の周波数を有する高周波信号、または、Ｐコード等のコードで変調されている高周波信号の場合もＧＰＳ受信機１００は同様の構成をとることが可能である。なお、図１では、説明の便宜上、１基の衛星のみを示している。
【００１４】
ＲＦ部１２は、アンテナ１１から出力される高周波信号ＲＦを取り込み、高周波信号ＲＦを中間周波数にダウンコンバートして１ビット（２値）のデジタル信号に変換する。この実施形態では、一例として、ＲＦ部１２が１ビットのデジタル信号に変換する場合について示しているが、２ビットなどのデジタル信号に変換する場合も同様の構成をとることが可能である。このＲＦ部１２は、変換された中間周波数信号（衛星信号）ＩＦを後段のベースバンド部１３へ出力する。さらに、ＲＦ部１２は、ベースバンド部１２のサンプリングクロック（以下、「クロックＣＬＫ」という。）を生成してベースバンド部１２へ出力する。
【００１５】
ベースバンド部１３は、ＲＦ部１２から出力される中間周波数信号ＩＦを並列に相関処理する。図１では、ベースバンド部１３は、中間周波数信号ＩＦを受信するためのチャネル１，２,・・・，Ｎにそれぞれ対応した各信号処理部１３１、および、１つのプロセッサ１３２（制御部）を備える。この実施形態の説明では、一例として、チャネル数、すなわち上述したＮの値を１６とするが、チャネル数は、少なくとも２以上であればよい。１６チャネルの各信号処理部１３１は、それぞれ同時に、ＲＦ部１２から出力される中間周波数信号ＩＦを受信して相関処理を行うことが可能である。この相関処理の処理については、後に詳細に説明する。
【００１６】
プロセッサ１３２は、１６チャネル内の各信号処理部１３１と通信可能に接続されている。プロセッサ１３２はさらに、情報端末２００と接続されている。この実施形態では、情報端末２００の一例としてパーソナルコンピュータを適用する場合について説明するが、上述したプロセッサ１３２からの信号を受信して測位制御可能な端末であれば、例えば、携帯電話、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）などでもよい。この実施形態の情報端末２００は、図示しないＣＰＵ、メモリ、表示装置および入力装置などのデバイスを備える。
図１では、プロセッサ１３２は、ＲＯＭ１３２１およびＲＡＭ１３２２を備える。なお、ＲＯＭ１３２１は、プロセッサ１３２とは別に構成し、プロセッサ１３２に外付けする構成も可能である。
【００１７】
なお、この実施形態では、プロセッサ１３２を採用する構成について説明するが、例えばＣＰＵ等を採用するようにしてもよい。以下、図１に示したＲＦ部１２およびベースバンド部１３について詳述する。
【００１８】
[ＲＦ部１２]
図２は、ＲＦ部１２の構成を説明するためのブロック図である。
図２に示すように、ＲＦ部１２は、高周波増幅部１２１、ミキサ１２２、ＡＧＣ（Automatic Gain Control）１２３、Ａ／Ｄ変換器１２４、基準周波数源１２５、周波数シンセサイザ１２６およびＡ／Ｄ変換器１２７を備える。高周波増幅器１２１は、高周波信号ＲＦを受信して増幅する。
なお、図２には図示されていないが、高周波信号ＲＦの雑音を少なくするために、高周波増幅器１２１の前段、または、アンテナ１１内において、ＬＮＡ（Low Noise Amplifier）を設けるようにしてもよい。
【００１９】
ミキサ１２２は、高周波増幅部１２１の出力信号を周波数シンセサイザ１２６から出力されるローカル信号ＬＯと混合し、高周波増幅部１２１の出力信号を中間周波数、または、ベースバンド周波数に変換する。この実施形態では、一例として、中間周波数を８０ＭＨｚ（１サイクルは１２．５ｎｓｅｃ）とする場合について説明する。図２の例では、１つのミキサ１２２が上述した中間周波数に変換する場合について示しているが、例えば、２段のミキサを設けておき、各ミキサが２回に分けて周波数をダウンコンバートすることで、上述した中間周波数を得る構成をとることも可能である。
【００２０】
ＡＧＣ１２３は、ミキサ１２２の出力信号が一定のレベルとなるようにミキサ１２２の利得を調整するように構成されている。この実施形態では、一例として、ＡＧＣ１２３がミキサ１２２の利得を調整する場合について示しているが、高周波増幅部１２１の出力を調整する構成とすることも可能である。
Ａ／Ｄ変換器１２４は、ミキサ１２２の出力信号を２値（１ビット）のデジタル信号に変換して中間周波数信号ＩＦを出力する。この変換は、例えば、リミッタがミキサ１２２からの出力信号を２値に変換して行われるようにしてもよい。また、この実施形態では、一例として、１ビットのデジタル信号に変換する場合について説明するが、２ビットなどのデジタル信号に変換することも可能である。
【００２１】
基準周波数源１２５は、基準となる周波数を周波数シンセサイザ１２６に供給する。ＧＰＳ受信機では一般に高い周波数安定度が求められるため、基準周波数源１２５としては、例えば、ＴＣＸＯ（Temperature Compensated Crystal Oscillator）等が用いられる。
【００２２】
周波数シンセサイザ１２６は、基準周波数源１２５から供給される周波数を有する信号から、上述したローカル信号ＬＯおよびクロックを生成する。周波数シンセサイザ１２６としては、例えば、ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator）等を含むＰＬＬ（Phase Lock Loop）回路が用いられる。
【００２３】
Ａ／Ｄ変換器１２７は、周波数シンセサイザ１２６から出力されるアナログ信号のクロックをデジタル信号に変換して、上述したクロックＣＬＫとして出力する。この変換も、例えば、リミッタを用いる構成をとることが可能である。
【００２４】
[ベースバンド部１３]
図３は、ベースバンド部１３を構成する各信号処理部１３１およびプロセッサ１３２の構成を説明するためのブロック図である。なお、以下の説明において、各信号処理部１３１に共通の説明では単に各信号処理部が単に信号処理部１３１として参照される。信号処理部１３１は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のデジタル回路で実現することが可能である。
【００２５】
信号処理部１３１では、中間周波数信号ＩＦからその同相成分および直交成分を得て、後述する各成分の相関結果を得るための相関処理を行う。そのために信号処理部１３１において、図３に示すように、相関処理部３０は、１対の乗算器３０１，３０２、ＳＩＮマップ３０３、ＣＯＳマップ３０４、搬送波ＮＣＯ（Numerically Controlled Oscillator）３０５、１４個の乗算器３０６〜３１９および１４個の相関器３２３〜３３６を有する。各相関器は、例えば、積分及びダンプ（Dump）フィルタである。
さらに、信号処理部１３１は、レジスタ３２０、コード発生器（レプリカコード生成部）３２１およびコードＮＣＯ（Numerically Controlled Oscillator）３２２を備える。
【００２６】
なお、図３の相関処理部３０では、１対の乗算器３０１，３０２、ＳＩＮマップ３０３、ＣＯＳマップ３０４、搬送波ＮＣＯ３０５、乗算器３０６〜３１９および相関器３２３〜３３６を有する場合について示しているが、１対の乗算器３０１，３０２、ＳＩＮマップ３０３、ＣＯＳマップ３０４および搬送波ＮＣＯ３０５は、相関処理部３０とは別に構成することも可能である。
【００２７】
乗算器３０１は、中間周波数信号ＩＦから同相成分の同相信号Ｉを抽出するために、中間周波数信号ＩＦと、ＳＩＮマップ３０３から出力されるサイン信号とを乗算する。サイン信号は、搬送波ＮＣＯ３０５が生成する搬送波（以下、「レプリカ搬送波」という。）の同相成分の信号であり、ＳＩＮマップ３０３は、レプリカ搬送波から同相成分のサイン信号を抽出するための公知の機能を備えており、この機能により抽出されたサイン信号を乗算器３０１へ出力する。
【００２８】
搬送波ＮＣＯ３０５は、プロセッサ１３２から、中間周波数信号ＩＦとレプリカ搬送波との間の位相または周波数を一致させるためにレプリカ搬送波の位相または周波数を制御するためのキャリア位相制御量φ１を受信する。搬送波ＮＣＯ３０５は、キャリア位相制御量φ１を受信すると、そのキャリア位相制御量φ１に基づいて決定されるレプリカ搬送波を生成して、ＳＩＮマップ３０３およびＣＯＳマップ３０４へ出力する。なお、搬送波ＮＣＯ３０５のサンプリングクロックとしては、上述したクロックＣＬＫが用いられる。
【００２９】
ＣＯＳマップ３０４は、レプリカ搬送波から直交成分のコサイン信号を抽出するための公知の機能を備えており、この機能により抽出されたコサイン信号を乗算器３０２へ出力する。
【００３０】
乗算器３０２は、中間周波数信号ＩＦから直交成分の直交信号Ｑを抽出するために、中間周波数信号ＩＦと、ＣＯＳマップ３０４から出力されるコサイン信号とを乗算する。
【００３１】
各乗算器３０６，３０７，・・・，３１２は、乗算器３０１から出力される同相信号Ｉと、レジスタ３１９から出力される各Ｃ／Ａコード（以下、「レプリカコード」という。）とを乗算する。レプリカコードは、中間周波数信号ＩＦに含まれるＣ／Ａコードのレプリカを意味する。また、各乗算器３１３，３１４，・・・，３１９は、乗算器３０２から出力される直交信号Ｑと、レジスタ３２０から出力される各レプリカコードとを乗算する。
【００３２】
この実施形態では、レジスタ３２０は、一例として、７ビットのシフトレジスタである場合について説明するので、レジスタ３２０は、コード発生器３２１から出力される１つのレプリカコードをクロックＣＬＫに同期して（応じて）ラッチして出力することで、全体として、７種類の位相を有するレプリカコードを出力することになる。すなわち、図３に示すように、レジスタ３２０は、位相の早い順にレプリカコードＥ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｐ，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を出力する。この場合、レプリカコードＥ１，Ｅ２，Ｅ３は位相の早いレプリカコードを指し、レプリカコードＰは定時のレプリカコードを指し、レプリカコードＬ１，Ｌ２，Ｌ３は位相の遅いレプリカコードを指していることを意味する。この実施形態の説明では、一例として、７種類の各レプリカコード間の位相差（間隔）を０．０１２ｃｈｉｐ程度（１２．５ｎｓｅｃ）とする。
【００３３】
レジスタ３２０に設けられる各出力ポートには、それぞれ一対の乗算器（同相信号Ｉ側の乗算器および直交信号Ｑ側の乗算器）が接続されている。これにより、各レプリカコードＥ１，Ｅ２，・・・，Ｌ３が、対応する一対の乗算器に出力される。例えば、一対の乗算器３０６，３１３には、レプリカコードＥ１が出力される。
【００３４】
ここで、コード発生器３２１は、コードＮＣＯ３２２の出力信号を入力したタイミングで１つのレプリカコードを生成してレジスタ３２０へ出力する。コードＮＣＯ３２２は、プロセッサ１３２から、中間周波数信号ＩＦに含まれるＣ／Ａコードとレプリカコードとの間の位相を一致させるためにレプリカコードの位相を制御するためのコード位相制御量φ２を受信する。コード位相制御量φ２としては、例えば、１クロック当たりの位相の増加分を示す値がある。コードＮＣＯ３２１は、コード位相制御量φ２を受信すると、そのコード位相制御量φ２に基づいて決定されるタイミングで、コード発生器３２０に対して信号を出力する。
【００３５】
各相関器３２３，３２４，・・・，３２９は、乗算器３０６，３０７，・・・，３１２の各々から出力される信号を入力する。そして、各相関器３２３，３２４，・・・，３２９は、対応する乗算器の出力を１ビット分積分してプロセッサ１３２へ出力する。また、各相関器３３０，３３１，・・・，３３６は、乗算器３１３，３１４，・・・，３１９の各々から出力される信号を受信する。そして、各相関器３３０，３３１，・・・，３３６は、対応する乗算器の出力を１ビット分積分してプロセッサ１３２へ出力する。これにより、同相信号Ｉおよび直交信号Ｑの各々について、Ｃ／Ａコードとレプリカコードとの相関結果が得られる。
【００３６】
なお、レプリカコードの種類（すなわち、レジスタから出力されるレプリカコードの位相の数）は、上述した７つに限られず、２つ（例えば、Ｅarly，Late）、３つ（例えば、Early，Punctual，Late）、または、４つ以上となるように構成してもよい。
【００３７】
次に、プロセッサ１３２について説明する。
プロセッサ１３２は、中間周波数信号（衛星信号）の捕捉およびトラッキングの処理のほか、後述するコード位相制御量の設定、コード位相差の算出、相関結果の合成処理等を実行する。そのために、この実施形態では、図３に示すように、プロセッサ１３２は、制御量設定部１３２３、コード位相差算出部１３２４および合成部１３２５を備える。これらの機能は、例えば、プロセッサ１３２がＲＯＭ１３２１に記録されたプログラムを読み出し、そのプログラムに従って動作することで実現される。
制御量設定部１３２３は、互いに異なる複数のコード位相制御量の設定を行う。この設定の処理については、後で詳細に説明する。
【００３８】
コード位相差算出部１３２４は、制御量設定部１３２３により設定された各コード位相制御量に基づく相関処理により得られる各相関結果に基づいてコード位相差を算出する。この算出の処理についても、後で詳細に説明する。
なお、この実施形態では、制御量設定部１３２３およびコード位相差算出部１３２４は、中間周波数信号ＩＦが捕捉され、捕捉された中間周波数信号ＩＦのトラッキング処理時において動作する場合について説明する。
トラッキング処理は、中間周波数信号ＩＦに追従しながら、相関のピーク（追尾点）を継続して追跡するための目的で行われる。トラッキング処理としては、Ｃ／Ａコードのトラッキング処理と、搬送波周波数のトラッキング処理とがある。
【００３９】
本実施形態のトラッキング処理は、複数のチャネル内の信号処理部１３１が並列処理を行うことで実現されるように構成されている。この実施形態では、一例として、２つのチャネル内の信号処理部１３１が動作する場合について、図４を参照して説明する。
【００４０】
図４は、トラッキング処理時における２つの信号処理部およびプロセッサ１３２の動作を説明するための図である。なお、以下の説明では、理解の容易のために、あるチャネル（例えば、１チャネル）に設けられた信号処理部を信号処理部１３１Ａ（第１信号処理部）とし、他のチャネル（例えば、２チャネル）に設けられた信号処理部を信号処理部１３１Ｂ（第２信号処理部）として参照されるが、各信号処理部１３１Ａ，１３１Ｂの構成は、図３で示した信号処理部１３１と同一である。
【００４１】
図４では、一例として、プロセッサ１３２（制御量設定部１３２３）が、信号処理部１３１Ａから出力される相関結果（すなわち、１４個の相関器３２３〜３３６の出力）に基づいて、２つの信号処理部１３１Ａ，１３１Ｂの各々に対し、互いに異なる複数のコード位相制御量φ２，φ２１を設定する場合の動作を表している。
【００４２】
図４において、プロセッサ１３２（制御量設定部１３２３）は、図３で示したプロセッサ１３２と同様に、信号処理部１３１Ａに対して、キャリア位相制御量φ１およびコード位相制御量φ２（第１コード位相制御量）を設定して出力する。この場合、図３で示した信号処理部１３１と同様に、信号処理部１３１Ａ（相関処理部３０）では、キャリア位相制御量φ１およびコード位相制御量φ２に基づく相関処理を行い、その相関結果（すなわち、１４個の相関器３２３〜３３６の出力）をプロセッサ１３２へ出力する。なお、図４では、信号処理部１３１Ａおよび信号処理部１３１Ｂともに、各相関器３２３〜３３６から出力される相関結果のデータフロー（信号処理部からプロセッサ１３２に至るフロー）を一部省略して示している。
【００４３】
さらに、図４において、プロセッサ１３２（制御量設定部１３２３）は、信号処理部１３１Ｂに対しては、キャリア位相制御量φ１およびコード位相制御量φ２１を設定して出力する。信号処理部１３１Ｂにキャリア位相制御量φ１が出力される点は、信号処理部１３１Ａの場合と同様であるが、コード位相制御量φ２１が出力される点は、信号処理部１３１Ａの場合と異なる。この実施形態では、コード位相制御量φ２１は、例えば、コード位相制御量φ２から所定量（例えば、α）をオフセットさせる制御量（例えば、（例えば、φ２＋α）である。
【００４４】
ここで、上述したオフセットさせる所定量（以下、オフセット値という）は、信号処理部１３１Ａでコード位相制御量φ２に基づいて生成されるレプリカコード（上述したレプリカコードＰ）の先頭チップからの位相のずれを示す値、すなわち、Ｃ／Ａコードの追尾点からの差（この実施形態では、例えば、遅延時間）で示される。オフセット値は、ＲＯＭ１３２１に記録されている。
【００４５】
この実施形態では、プロセッサ１３２（制御量設定部１３２３）は、中間周波数信号ＩＦの周波数（＝１／周期）、および、トラッキング処理時に用いられるチャネルの数（すなわち、信号処理部の数）に基づいて、オフセット値を決定するようにしている。この例では、オフセット値は、（中間周波数信号ＩＦの周期）／（使用されるチャネルの数）で与えられる。チップ表示では、オフセット値は、（Ｃ／Ａコードのチップレート）／{（中間周波数信号ＩＦの周波数）×（使用されるチャネルの数）}で与えられる。これにより、中間周波数信号ＩＦの周期（周波数）が考慮された上でオフセット値が設定されることが可能となる。
この実施形態では、Ｃ／Ａコードのチップレートを１．０２３ＭＨｚ、中間周波数信号ＩＦの周波数を８０ＭＨｚとし、使用されるチャネルの数を２つとした場合を例に説明するため、オフセット値αは、０．００６チップ程度（＝１．０２３／{８０×２}）（例えば、遅れ）となる。なお、αの値は、上述した例に限られず、指定される値に変更してもよいし、定期的に変更するようにしてもよい。
【００４６】
オフセット値αが−０．００６チップ程度の場合、図３を参照すると、信号処理部１３１Ｂでは、コードＮＣＯ３２２は、信号処理部１３１ＡのコードＮＣＯ３２２と異なり、コード位相制御量φ２よりオフセット値α（例えば、０．００６チップ程度）だけ遅いタイミングで、コード発生器３２０に対して信号が出力される。従って、信号処理部１３１Ｂでは、コード発生器３２１がレジスタ３２０に対して先頭のレプリカコードを出力するタイミングは、信号処理部１３１Ａのコード発生器３２０が先頭のレプリカコードを出力するタイミングよりα（例えば、０．００６チップ程度）だけ遅れる。そのために、信号処理部１３１Ｂのレジスタ３２０から出力される７種類のレプリカコード（Ｅ１，Ｅ２，・・・，Ｐ，・・・，Ｌ３）の位相が、信号処理部１３１Ａのレジスタ３２０から出力される７種類のレプリカコード（Ｅ１，Ｅ２，・・・，Ｐ，・・・，Ｌ３）よりαだけ遅れることになる。
【００４７】
ここで、各信号処理部１３１Ａ，１３１Ｂで生成されるレプリカコードＰの一例について、図５を参照して説明する。
図５は、２つの信号処理部１３１Ａ，１３１Ｂで生成されるレプリカコードの位相差ｔを説明するための図であって、（ａ）は受信されたＣ／Ａコードの先頭チップ、（ｂ）は信号処理部１３１Ａで生成されるレプリカコードの先頭チップ、（ｃ）は信号処理部１３１Ｂで生成されるレプリカコードの先頭チップのパターンを示すものである。
例えば（ｂ）のレプリカコードは、（ａ）のＣ／Ａコードと同じ位相となるが、（ｃ）のレプリカコードの位相は、（ｂ）のレプリカコードよりα（例えば、０．００６チップ程度）だけ遅延する。
【００４８】
このように、信号処理部１３１Ｂにおいて、コード発生器３２１は、トラッキング処理時において、信号処理部１３１Ａで生成される各レプリカコードよりαだけ遅延した各レプリカコードを生成する。そして、この信号処理部１３１Ｂにおいて、相関処理部３０は、各レプリカコードとＣ／Ａコードとの相関処理を行い、その相関結果（すなわち、１４個の相関器３２３〜３３６の出力）をプロセッサ１３２に対して出力する。
【００４９】
再び図３を参照して、合成部１３２５について説明する。
合成部１３２５は、複数の信号処理部（この実施形態では、２つの信号処理部１３１Ａ，１３１Ｂ）の各々が出力する相関結果を合成する。この合成例について、図６を参照して説明する。
【００５０】
図６は、相関結果の合成処理の前後の相関結果の一例を説明するための図であって、（ａ）は信号処理部１３１Ａが出力する相関結果、（ｂ）は信号処理部１３１Ｂが出力する相関結果、（ｃ）は合成処理後の合成例を示すものである。なお、図６では、同相信号Ｉについての相関結果（すなわち、図３の相関器３２３〜３２９の出力）を、丸印または三角印で示している。この図６において、横軸はコード位相差ｔ（単位はチップ）、縦軸は相関値Ｒ（ｔ）を表している。
【００５１】
図６（ａ）では、７つの相関結果Ｅ１，Ｅ２，・・・，Ｌ３は、例えば２α（＝０．０１２チップ程度）の間隔で示されている。この例では、相関結果Ｅ１，Ｅ２，・・・，Ｌ３のそれぞれが、相関器３２３，３２４，・・・，３２９の出力値、すなわち相関値Ｒ（ｔ）として示されている。さらに、図６（ｂ）では、７つの相関結果Ｅ１（α），Ｅ２（α），・・・，Ｌ３（α）が示されている。この例では、各相関結果の間隔が２αとなっている点は、（ａ）のものと同様であるが、各相関結果の位置が（ａ）に示すものよりα（遅れ）ずれている。
【００５２】
図６（ｃ）では、（ａ）および（ｂ）の相関結果が組み合わされて（合成されて）、相関結果の数が全部で１４となっている。そして、各相関結果の間隔は、αとなっている。そのため、相関の距離分解能が、（ａ）または（ｂ）のものに比べて２倍になる。
【００５３】
この実施形態において、コード位相差算出部１３２４は、合成部１３２５によって合成された相関結果に基づいてコード位相差を算出することが可能となる。図６（ｃ）の例では、全部で１４の相関結果が得られるので、コード位相差算出部１３２４は、それらの相関値Ｒ（ｔ）を用いて外挿したり、各相関値Ｒ（ｔ）を比較したりすることで相関カーブ（図６（ｃ）の実線で示したもの）のピークを推定し、そのピークとなるコード位相差を求める。これにより、マルチパス等の影響で相関関係に歪みが生じる状況下にあっても、相関カーブのピークを正確に検出しやすくなる。これにより、測位誤差が抑制され、高精度の復調が可能となる。
また、コード位相差算出部１３２４は、上述の推定されたピークから、図６（ａ）の相関結果Ｐのコード位相差が上記ピークに近づくように図６（ａ）の相関結果Ｐのコード位相差を補正することも可能である。
【００５４】
なお、この実施形態では、コード位相差算出部１３２４が合成部１３２５によって合成された相関結果に基づいてコード位相差を算出する場合について説明するが、相関結果を合成させなくても、コード位相差の算出は可能である。その場合には、コード位相差算出部１３２４は、各チャネルで得られた相関値Ｒ（ｔ）（図６（ａ）および図６（ｂ））を比較したりすることで相関のピークを推定し、そのピークとなるコード位相差を求める。
【００５５】
[ベースバンド部の動作]
次に、本実施形態のＧＰＳ受信機１００におけるベースバンド部１３の動作について説明する。
図７は、ベースバンド部１３の動作を示すフローチャートである。
図７において、例えば信号処理部１３１Ａのベースバンド部１３がＲＦ部１２からＧＰＳ信号、すなわち中間周波数信号ＩＦを入力すると、プロセッサ１３２は、その中間周波数信号ＩＦ（同相信号Ｉおよび直交信号Ｑ）に対する相関処理の相関結果（この実施形態では、信号処理部１３１Ａの相関器３２３〜３３６の出力）に基づいて、中間周波数信号ＩＦの捕捉処理を行う（ステップＳ１０１）。
【００５６】
ステップＳ１０１の捕捉処理における相関処理は、図３に示した信号処理部１３１における相関処理と同様である。すなわち、プロセッサ１３２がキャリア位相制御量φ１（＝初期設定値）およびコード位相制御量φ２（＝初期設定値）を信号処理部１３１Ａに対して出力することで、信号処理部１３１Ａにおいて、キャリア位相制御量φ１およびコード位相制御量φ２に基づく相関処理が行われる。その結果、信号処理部１３１Ａにおける相関結果（各相関器３２３〜３３６の出力値）が、プロセッサ１３２へ出力される。しかし、ステップＳ１０１の捕捉処理時においては、プロセッサ１３２は、それらの相関結果（相関器３２３〜３３６の出力値）を合計し、さらにその合計値とＲＯＭ１３２１に予め設定されている閾値とを比較する。その結果、合計値が閾値を超えた場合には、プロセッサ１３２は、捕捉が成功したと判断する。これにより、中間周波数信号ＩＦが捕捉される。
【００５７】
逆に、合計値が閾値以下の場合には、プロセッサ１３２は、捕捉が失敗したと判断し、上述した相関結果（相関器３２３〜３３６の出力値）に基づいて、キャリア位相制御量φ１およびコード位相制御量φ２を更新して信号処理部１３１Ａに出力する。そのため、合計値が閾値以下の場合には、信号処理部１３１Ａでは、更新後のキャリア位相制御量φ１およびコード位相制御量φ２に基づく相関処理が繰り返し行われることになる。
【００５８】
なお、上述した捕捉処理は例示に過ぎず、様々な観点から変更を行うことが可能である。例えば、プロセッサ１３２は、１種類のレプリカコードＰとＣ／Ａコードとの相関結果（例えば、相関器３２６，３３３の出力値）の合計値と閾値とを比較することで、捕捉の成否を判断することも可能である。
【００５９】
中間周波数信号ＩＦの捕捉後、プロセッサ１３２（制御量設定部１３２３）は、信号処理部１３１Ａから出力される相関結果（相関器３２３〜３３６の出力値）に基づいて（この実施形態では、コード位相制御量φ２，φ２１のうちのコード位相制御量φ２（第１コード位相制御量）に基づく相関処理により得られる相関結果に基づいて）、例えば、２つの信号処理部１３１Ａ，１３１Ｂ（複数の信号処理部）に対して、互いに異なるコード位相制御量φ２，φ２１（φ２１＝φ２＋α）（図４参照）を設定しながら、捕捉された中間周波数信号ＩＦのトラッキング処理を行う（ステップＳ１０２）。このトラッキング処理時の各信号処理部１３１Ａ，１３１Ｂおよびプロセッサ１３２の動作について、図８を参照して具体的に説明する。
【００６０】
図８は、トラッキング処理時の各信号処理部１３１Ａ，１３１Ｂおよびプロセッサ１３２の動作を示すフローチャートである。
図８において、プロセッサ１３２（制御量設定部１３２３）では先ず、互いに異なる複数のコード位相制御量φ２，φ２１（図４参照）を設定する（ステップＳ１０２１）。そして、各信号処理部１３１Ａ，１３１Ｂでは、対応するコード位相制御量φ２またはφ２１に基づいて複数のレプリカコードＥ１，Ｅ２，・・・，Ｌ３（全部で７種類）を生成し（ステップＳ１０２２）、各レプリカコードＥ１，Ｅ２，・・・，Ｌ３と、中間周波数信号ＩＦに含まれるＣ／Ａコードとの相関処理を行う（ステップＳ１０２３）。この場合、図３に示した信号処理部１３１と同様に、信号処理部１３１Ａでは、ステップＳ１０２２において、コード位相制御量φ２に基づいて７種類のレプリカコードＥ１，Ｅ２，・・・，Ｌ３を生成し、次のステップＳ１０２３で、各レプリカコードＥ１，Ｅ２，・・・，Ｌ３とＣ／Ａコードとの相関処理を行う。
【００６１】
一方、信号処理部１３１Ｂに対してはすでに説明したように、この実施形態では、コード位相制御量φ２１（φ２＋α）が与えられるので、ステップＳ１０２２において生成される各レプリカコードの位相は、信号処理部１３１Ａに生成される各レプリカコードよりα（＝０．００６チップ程度）遅れる（図５参照）。従って、ステップＳ１０２３における相関処理では、レプリカコードの位相が遅れることで、すべての相関結果の位置が、信号処理部１３１Ａで得られる相関結果よりαだけ遅延する（図６（ａ）（ｂ）参照）。
【００６２】
相関処理後、プロセッサ１３２（制御量設定部１３２３）は、信号処理部１３１Ａから出力される相関結果（相関器３２３〜３３６の出力値）に基づいて、２つの信号処理部１３１Ａまたは１３１Ｂに対して、最新のコード位相制御量φ２またはφ２１（φ２１＝φ２＋α）（図４参照）を設定して、対応する信号処理部１３１Ａまたは１３１Ｂに出力することで、信号処理部１３１Ａまたは１３１Ｂが生成するレプリカコードの位相制御を行う（ステップＳ１０２４）。この場合、信号処理部１３１Ａまたは１３１Ｂでは、図３に示した信号処理部１３１と同様に、コードＮＣＯ３２２が、φ２またはφ２１に基づいてコード発生器３２１に対し信号を出力することになるので、レジスタ３２０から出力されるレプリカコードの位相がφ２またはφ２１の値に基づいて制御されることになる。以上のトラッキング処理は所定の期間行われる。
【００６３】
再び図７を参照して、ステップＳ１０３について説明する。
ステップＳ１０３において、プロセッサ１３２（合成部１３２５）は、２つの信号処理部１３１Ａ，１３１Ｂの各々から出力される相関結果を合成する。図６（ｃ）の合成例では、２つの信号処理部１３１Ａ，１３１Ｂでの相関結果が組み合わされるため、各相関結果の間隔が２αからαとなる。そのため、合成後の相関の距離分解能が２倍になる。
【００６４】
さらに、プロセッサ１３２（コード位相差算出部１３２４）は、各コード位相制御量φ２，φ２１に基づく相関処理により得られる各相関結果に基づいてコード位相差を算出する（ステップＳ１０４）。この実施形態では、コード位相差算出部１３２４は、上述の合成された相関結果に基づいてコード位相差を算出する。図６（ｃ）を参照すると、コード位相差算出部１３２４は、１４個の相関値Ｒ（ｔ）を用いて外挿したり、各相関値Ｒ（ｔ）を比較したりすることで相関カーブ（図６（ｃ）の実線で示したもの）のピークを推定し、そのピークとなるコード位相差を求める。従って、マルチパス等の影響で相関関係に歪みが生じる状況下にあっても、相関カーブのピークとなるコード位相差を正確に検出しやすくなる。これにより、測位誤差が抑制され、高精度の復調が可能となる。
以上説明したように、本実施形態のＧＰＳ受信機１００においては、チャネル毎に、互いに異なるコード位相制御量φ２，φ２１に基づく相関処理を行い、各チャネルでの相関処理により得られた相関結果に基づいて、相関値のピークとなるコード位相差を得る。従って、マルチパス等による測位誤差が抑制され、高精度の復調が可能となる。
また、本実施形態では、レプリカコードをクロックＣＬＫに応じて相関処理部３０へ出力するレジスタ３２０が備えられる。これにより、同一のクロックでコード位相差が互いに異なる複数のレプリカコードが生成され、相関の距離分解能が向上することになる。従って、クロック周波数を変えることなく、衛星信号の復調の高精度化を行うことができる。
【００６５】
＜第２実施形態＞
第１実施形態のＧＰＳ受信機では、トラッキング処理時において、２つの信号処理部を並列処理し、各信号処理部において相関処理を行う場合を例にしたが、これに限られない。３つ以上の信号処理部を並列処理させるようにしてもよい。
本実施形態では、一例として、トラッキング処理時において、４つの信号処理部が相関処理を行う場合について、図面を参照して説明する。本実施形態におけるシステムの全体の構成は、第１実施形態で説明したもの（図１〜図３）と同様であるが、３つの信号処理部内のコード位相制御量の値が第１実施形態のものと異なる。なお、以下の説明において、理解の容易のために、４つの信号処理部を、信号処理部１３１Ａ、信号処理部１３１Ｂ、信号処理部１３１Ｃ、信号処理部１３１Ｄとして参照される。
以下では、本実施形態におけるトラッキング処理時の各信号処理部およびプロセッサ１３２の動作について、第１実施形態のものとの差異を中心に説明する。
【００６６】
図９は、第２実施形態におけるトラッキング処理時の各信号処理部およびプロセッサ１３２の動作を説明するための図である。
図９では、一例として、プロセッサ１３２（制御量設定部１３２３）が、信号処理部１３１Ａから出力される相関結果（すなわち、１４個の相関器３２３〜３３６の出力）に基づいて、４つの信号処理部１３１Ａ，１３１Ｂ，１３１Ｃ，１３１Ｄの各々に対し、キャリア位相制御量φ１、および、互いに異なる複数のコード位相制御量φ２，φ３１（φ２＋β），φ３２（φ２＋２β），φ３３（φ２＋３β）を設定する場合の動作を表している。なお、信号処理部１３１Ａ，１３１Ｂ，１３１Ｃ，１３１Ｄに対してキャリア位相制御量φ１が設定されている点は、図４に示したプロセッサ１３２の場合と同様である。
【００６７】
この実施形態では、使用されるチャネル数は４つであるため、オフセット値β（例えば、遅れ）は、（０．０１２チップ程度）／（４チャネル）で与えられることになる。そのため、φ３１，φ３２，φ３３の値も、φ３１＝φ２＋β、φ３２＝φ２＋２β、φ３３＝φ２＋３βから決められる。
【００６８】
この場合、図３に示した信号処理部１３１Ａと同様に、各信号処理部１３１Ａ，１３１Ｂ，１３１Ｃ，１３１Ｄでは、対応するコード位相制御量（φ２，φ３１，φ３２，φ３３）に基づいてレプリカコードを生成することになるので、３つの信号処理部１３１Ｂ，１３１Ｃ，１３１Ｄで生成されるレプリカコードの位相は、それぞれβ、２β、３βだけ遅れる。そのため、合成部１３２５が、４つの信号処理部１３１Ａ，１３１Ｂ，１３１Ｃ，１３１Ｄにおける相関処理の相関結果を合成することで、各相関結果の間隔が理論上、０．０１２チップ程度→０．００３程度（＝０．０１２程度／４）チップ（すなわち、相関の距離分解能が４倍）になる。実際に４つの信号処理部１３１Ａ〜１３１Ｄを並列処理してそれらの相関結果を合成した場合における合成処理の前後の相関結果（実測値）について、図１０を参照して説明する。
【００６９】
図１０は、第２実施形態における合成処理の前後の相関結果を示す実測データの一例を説明するための図であって、（ａ）は信号処理部１３１Ａが出力する相関結果の実測値、（ｂ）は合成処理後の合成例を示すものである。なお、図１０では、同相信号Ｉについての相関結果（すなわち、図３の相関器３２３〜３２９の出力）を、丸印または四角印で示している。
【００７０】
図１０（ａ）では、７つの相関結果（Ｅ１，Ｅ２，・・・，Ｌ３）が、例えば０．０１２チップ程度の間隔で示されている。図１０（ｂ）では、４つの信号処理部１３１Ａ〜１３１Ｄにおける相関結果が組み合わされて（合成されて）、相関結果の数が全部で２５となっている。そして、各相関結果のコード位相差ｔ（ｃｈｉｐ）は、約０．００３チップ程度となっている。そのため、距離分解能が、（ａ）のものに比べて約４倍になっている。そのため、図１０（ｂ）に示す相関カーブＳ´の精度が（ａ）に示す相関カーブＳよりも高くなる。図１０では、０チップ付近における相関カーブのピークＰ，Ｐ´（β）の推定の際に相関結果から推定される相関カーブの様子を、破線で示してある。
【００７１】
コード位相差算出部１３２４は、上述の合成された相関結果に基づいてコード位相差を算出する。図１０（ｂ）を参照すると、コード位相差算出部１３２４は、複数の相関値Ｒ（ｔ）を用いて外挿したり、各相関値Ｒ（ｔ）を比較したりすることで相関カーブＳ´のピークＰ´（β）を推定し、そのピークとなるコード位相差Ｔ´を求める。図１０の例では、（Ｂ）の相関カーブのピークＰ´（β）は、（ａ）に示すピークＰ´に比べて、コード位相差ｔ（ｃｈｉｐ）が（Ｔ−Ｔ´）（遅れ）だけずれている。従って、距離分解能が向上することで、相関カーブの精度を高めることができる。また、マルチパスの推定や検出を正確に行うこともできる。さらに、擬似距離の誤差を小さくすることが可能となる。
【００７２】
＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態のＧＰＳ受信機について説明する。
上記各実施形態では、トラッキング処理時において、複数のチャネル内の信号処理部を並列処理した例について説明したが、この実施形態のＧＰＳ受信機では、１つのチャネル内の信号処理部を利用する。本実施形態に係るＧＰＳ受信機を含むシステムは、全体の構成は図１〜３に示した第１実施形態のものと同じであるが、プロセッサ１３２の制御量設定部１３２３、コード位相差算出部１３２４および合成部１３２５の機能が第１実施形態のものと異なる。
以下では、本実施形態における制御量設定部１３２３、コード位相差算出部１３２４および合成部１３２５の機能について、第１実施形態のものとの差異を中心に説明する。
【００７３】
この実施形態の制御量設定部１３２３は、トラッキング処理時において、所定時間毎に、互いに異なる複数のコード位相制御量を設定する。その場合には、制御量設定部１３２３は、１つの信号処理部１３１に対し、所定時間毎のコード位相制御量を出力する。そして、その信号処理部１３１において、相関処理部３０は、所定時間毎のコード位相制御量に基づく相関処理を行い、コード位相差算出部１３２４は、相関処理部３０の出力（この実施形態では、所定時間毎のコード位相制御量に基づく相関処理により得られる相関結果）に基づいて相関のピークとなるコード位相差を算出する。例えば、最初の所定期間において設定されるコード位相制御量をφ２とし、次の所定期間において設定されるコード位相制御量をφ２１（＝φ２＋α：図４参照）とした場合を例に説明すると、この実施形態の制御量設定部１３２３は先ず、コード位相制御量をφ２とし、所定期間が経過した場合に、φ２１のコード位相制御量を設定する。これらのコード位相制御量は、１つの信号処理部１３１に出力される。なお、所定期間は、予め設定しておくようにすればよい。
【００７４】
この場合には、１つの信号処理部１３１において先ず、相関処理部３０は、コード位相制御量φ２に基づいて相関処理を行い（図６（ａ）に示した相関結果を得る）、所定期間が経過した場合に、コード位相制御量φ２１に基づいて相関処理を行う（図６（ｂ）に示した相関結果を得る）。この実施形態では、コード位相制御量φ２１は、図４に示したコード位相制御量φ２１と同様に、α２＋αで示されているので、最後の所定期間において生成されるレプリカコードの位相は、最初の所定期間において生成されるレプリカコードよりαだけ遅延する。これにより、この実施形態のコード位相差算出部１３２４が、所定時間毎に得られた相関結果に基づいて相関のピークとなるコード位相差を算出する。コード位相差を算出するときの処理は、第１実施形態の場合と同じである。すなわち、コード位相差算出部１３２４は、所定時間毎の相関結果を比較したりすることで相関のピークを推定し、そのピークとなるコード位相差を求めるが、この処理は、本実施形態においても、合成部１３２２が所定時間毎に得られた相関結果を合成して図６（ｃ）に示した相関結果を得るので、その合成例を用いることで容易に実行できる。従って、単一の信号処理部を用いてトラッキング処理を行う場合であっても、上述したような、所定期間毎のコード位相制御量に基づく相関処理を順次行うことによって上記各実施形態と同様の作用および効果を奏する。
【００７５】
さらに、この実施形態では、トラッキング処理において１つのチャネルだけ利用すればよい。これにより、チャネルを有効活用することが可能となる。
【００７６】
なお、本実施形態では、コード位相制御量を２回切り替える場合を例に説明したが、切り替える回数は、３回以上であってもよい。
【００７７】
＜実施形態の変更例＞
上述した各実施形態に係るＧＰＳ受信機は例示に過ぎず、これに基づいて以下に示すような変更を行うことが可能である。
【００７８】
上記各実施形態では、本発明のＧＮＳＳ受信機の一例としてＧＰＳ受信機を適用した場合について説明したが、受信機の他の例として、測位システムからの衛星信号を利用可能な受信機であればよく、例えば、ガリレオ（Galileo Positioning System）に適用されるＧＮＳＳ受信機などでもよい。
【００７９】
上記各実施形態のＧＰＳ受信機では、レジスタ３２０を構成した例について示したが、互いに異なるコード位相差を有するレプリカコードを生成することができれば、レジスタを構成する必要はない。
【００８０】
上記各実施形態のＧＰＳ受信機では、アンテナ１１、ＲＦ部１２およびベースバンド部１３を備える形態について示しているが、ベースバンド部１３のみをＧＰＳ受信機側に備えることで、ＧＰＳ受信機が、上記各実施形態のベースバンド部１２（ＧＰＳ受信機）と同様の作用を実現することができるようになる。例えばベースバンド部１１２を含むＧＰＳ受信機の形態として、ベースバンド部１２のみを備える形態（例えば、半導体、モジュール、チップ）、または、ＲＦ部１２およびベースバンド部１３のみを備える形態（例えば、半導体、チップ、モジュール）とすることも可能である。
【００８１】
上記各実施形態のＧＰＳ受信機において、制御量設定部１３２３、コード位相差算出部１３２４および合成部１３２５は、トラッキング処理時に利用する例について示したが、これに限られない。中間周波数信号ＩＦを捕捉するために、捕捉時も利用され得る。この場合には、コード位相差算出部１３２４により算出されたコード位相差を用いてＣ／Ａコードをサーチすることになるため、Ｃ／Ａコードのコードロックを高精度に行うことが可能となる。
例えば第１実施形態の場合には、図７を参照すると、ステップＳ１０１の捕捉処理において、図８の一連の処理が行われる。そして、合成部１３２５またはコード位相差算出部１３２４は、複数のチャネルで得られた相関結果に基づいてコード位相差を算出する処理（図７のステップＳ１０３またはＳ１０４に示した処理）を行う。
【００８２】
上記各実施形態のＧＰＳ受信機では、複数のコード位相制御量のうちの１つ（φ２）を位相オフセットと対応付けない場合について説明したが、このような例に限られない。第２コードの位相を、各チャネルまたは各所定期間毎に変えることができれば、すべてのコード位相制御量を位相オフセットと対応付けて設定するようにしてもよい。
【００８３】
上記各実施形態のＧＰＳ受信機では、ベースバンド部１２の信号処理部１３１をハードウエア構成とした場合を例について示したが、ベースバンド部１２の機能をソフトウエアによって実現するようにしてもよい。この場合には、ＲＯＭ１３２１からプログラムを読み込んだプロセッサ１３２（制御部）が、各実施形態のベースバンド部１２の機能（例えば、図７および図８に示した一連の処理等）を実現することが可能となる。
【符号の説明】
【００８４】
１１ アンテナ
１２ ＲＦ部
１３ ベースバンド部
１００ ＧＰＳ受信機
１３１ 信号処理部
１３２３ 制御量設定部
１３２４ コード位相差算出部
１３２５ 合成部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衛星から送出される衛星信号を復調するためのＧＮＳＳ(Global Navigation Satellite System)受信機、復調方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
衛星から送出されるＧＰＳ信号（衛星信号）は、衛星に固有のＣ（Coarse）／Ａ(Acquisition)コード等の擬似ランダム符号で位相変調が行われている。そのため、ＧＰＳ受信機(ＧＮＳＳ受信機)では一般に、変調に用いられる擬似ランダム符号と同一の擬似ランダム符号（レプリカ）を生成し、そのレプリカでＧＰＳ信号を復調する処理を行っている。従来のＧＰＳ信号の復調処理として、非特許文献１に開示されたＧＰＳ受信機では、位相の異なる３種類のレプリカ（Early, Punctual, Late）を生成し、ＧＰＳ信号と各レプリカとの相関に基づいて、ＧＰＳ信号のトラッキング処理を行うようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】Elliott D.Kaplan， Understanding GPS PRINCIPLES AND APPLICATIONS， Artech House
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
非特許文献１に開示されたＧＰＳ受信機では、３ビットのシフトレジスタにクロックを与え、そのクロックに基づいて、シフトレジスタに取り込まれるレプリカのチップ列を１チップずつシフトして出力している。つまり、このＧＰＳ受信機では、クロックがシフトレジスタに入力されるタイミングでレプリカの先頭チップがシフトレジスタから出力されるため、生成される３種類のレプリカの間の位相差がクロック周波数によって決定される。しかしながら、マルチパス等の影響でＧＰＳ信号の位相が乱れる状況下では、レプリカと擬似ランダム符号との相関のピーク（追尾点）がずれて、ＧＰＳ信号を高精度に復調することが難しいという問題があった。
【０００５】
そこで本発明は、衛星信号の復調の高精度化を可能とする受信機、復調方法及びプログラム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】
【０００６】
上記の課題を解決するためのＧＮＳＳ受信機は、擬似雑音コードによって変調された衛星信号を復調するためのＧＮＳＳ受信機であって、前記擬似雑音コードに対応するレプリカコードを生成するレプリカコード生成部と、互いに異なる複数のコード位相制御量を設定する制御量設定部と、前記各コード位相制御量に基づいて前記レプリカコードと前記擬似雑音コードとの相関処理を行う少なくとも１つの相関処理部と、前記各コード位相制御量に基づく相関処理により得られる各相関結果に基づいてコード位相差を算出するコード位相差算出部と、を備えるものである。
【０００７】
このＧＮＳＳ受信機によれば、相関処理部が相関処理を行う場合に、制御量設定部で設定されるすべてのコード位置制御量が異なる。そして、コード位相差は、各相関処理により得られた相関結果に基づいて算出される。
【０００８】
上記の課題を解決するための復調方法は、擬似雑音コードによって変調された衛星信号を復調するための復調方法であって、互いに異なる複数のコード位相制御量を設定するステップと、前記擬似雑音コードに対応するレプリカコードを生成するステップと、前記各コード位相制御量に基づいて前記レプリカコードと前記擬似雑音コードとの相関処理を行うステップと、前記各コード位相制御量に基づく相関処理により得られる各相関結果に基づいてコード位相差を算出するステップと、を備えるものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、衛星信号の復調の高精度化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態に係るＧＰＳ受信機を含むシステムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】ＲＦ部の構成を示すブロック図である。
【図３】信号処理部の構成を示すブロック図である。
【図４】第１実施形態において、トラッキング処理時の各信号処理部およびプロセッサの動作を説明するための図である。
【図５】トラッキング処理における２種類のレプリカの一例について説明するための図である。
【図６】第１実施形態において、相関結果の合成処理の前後の相関結果の一例を説明するための図である。
【図７】ベースバンド部の動作を示すフローチャートである。
【図８】トラッキング処理時の各信号処理部およびプロセッサの動作を示すフローチャートである。
【図９】第２実施形態において、トラッキング処理時の各信号処理部およびプロセッサの動作を説明するための図である。
【図１０】第２実施形態において、相関結果の合成処理の前後の相関結果の一例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜第１実施形態＞
以下、本発明のＧＮＳＳ受信機の一実施形態を図面を参照して説明する。実施形態に係るＧＮＳＳ受信機は、例えばＧＰＳ（Global Positioning System）に用いられるＧＰＳ受信機である。
【００１２】
図１は、ＧＰＳ受信機を含むシステムの概略構成を示すブロック図である。
図１に示すシステムでは、ＧＰＳ受信機１００は、アンテナ１１、ＲＦ（Radio Frequency）部１２およびベースバンド部１３を備える。
【００１３】
このＧＰＳ受信機１００において、アンテナ１１は、衛星３００から送出される高周波信号（衛星信号）を受信する。この実施形態では、衛星３００から送出される高周波信号は、Ｌ１帯（中心周波数１５７５．４２Ｈｚ）でＣ／Ａコード（第１コード）で変調されている場合について説明するが、Ｌ２帯（中心周波数１２２７．６Ｈｚ）等の周波数を有する高周波信号、または、Ｐコード等のコードで変調されている高周波信号の場合もＧＰＳ受信機１００は同様の構成をとることが可能である。なお、図１では、説明の便宜上、１基の衛星のみを示している。
【００１４】
ＲＦ部１２は、アンテナ１１から出力される高周波信号ＲＦを取り込み、高周波信号ＲＦを中間周波数にダウンコンバートして１ビット（２値）のデジタル信号に変換する。この実施形態では、一例として、ＲＦ部１２が１ビットのデジタル信号に変換する場合について示しているが、２ビットなどのデジタル信号に変換する場合も同様の構成をとることが可能である。このＲＦ部１２は、変換された中間周波数信号（衛星信号）ＩＦを後段のベースバンド部１３へ出力する。さらに、ＲＦ部１２は、ベースバンド部１２のサンプリングクロック（以下、「クロックＣＬＫ」という。）を生成してベースバンド部１２へ出力する。
【００１５】
ベースバンド部１３は、ＲＦ部１２から出力される中間周波数信号ＩＦを並列に相関処理する。図１では、ベースバンド部１３は、中間周波数信号ＩＦを受信するためのチャネル１，２,・・・，Ｎにそれぞれ対応した各信号処理部１３１、および、１つのプロセッサ１３２（制御部）を備える。この実施形態の説明では、一例として、チャネル数、すなわち上述したＮの値を１６とするが、チャネル数は、少なくとも２以上であればよい。１６チャネルの各信号処理部１３１は、それぞれ同時に、ＲＦ部１２から出力される中間周波数信号ＩＦを受信して相関処理を行うことが可能である。この相関処理の処理については、後に詳細に説明する。
【００１６】
プロセッサ１３２は、１６チャネル内の各信号処理部１３１と通信可能に接続されている。プロセッサ１３２はさらに、情報端末２００と接続されている。この実施形態では、情報端末２００の一例としてパーソナルコンピュータを適用する場合について説明するが、上述したプロセッサ１３２からの信号を受信して測位制御可能な端末であれば、例えば、携帯電話、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）などでもよい。この実施形態の情報端末２００は、図示しないＣＰＵ、メモリ、表示装置および入力装置などのデバイスを備える。
図１では、プロセッサ１３２は、ＲＯＭ１３２１およびＲＡＭ１３２２を備える。なお、ＲＯＭ１３２１は、プロセッサ１３２とは別に構成し、プロセッサ１３２に外付けする構成も可能である。
【００１７】
なお、この実施形態では、プロセッサ１３２を採用する構成について説明するが、例えばＣＰＵ等を採用するようにしてもよい。以下、図１に示したＲＦ部１２およびベースバンド部１３について詳述する。
【００１８】
[ＲＦ部１２]
図２は、ＲＦ部１２の構成を説明するためのブロック図である。
図２に示すように、ＲＦ部１２は、高周波増幅部１２１、ミキサ１２２、ＡＧＣ（Automatic Gain Control）１２３、Ａ／Ｄ変換器１２４、基準周波数源１２５、周波数シンセサイザ１２６およびＡ／Ｄ変換器１２７を備える。高周波増幅器１２１は、高周波信号ＲＦを受信して増幅する。
なお、図２には図示されていないが、高周波信号ＲＦの雑音を少なくするために、高周波増幅器１２１の前段、または、アンテナ１１内において、ＬＮＡ（Low Noise Amplifier）を設けるようにしてもよい。
【００１９】
ミキサ１２２は、高周波増幅部１２１の出力信号を周波数シンセサイザ１２６から出力されるローカル信号ＬＯと混合し、高周波増幅部１２１の出力信号を中間周波数、または、ベースバンド周波数に変換する。この実施形態では、一例として、中間周波数を８０ＭＨｚ（１サイクルは１２．５ｎｓｅｃ）とする場合について説明する。図２の例では、１つのミキサ１２２が上述した中間周波数に変換する場合について示しているが、例えば、２段のミキサを設けておき、各ミキサが２回に分けて周波数をダウンコンバートすることで、上述した中間周波数を得る構成をとることも可能である。
【００２０】
ＡＧＣ１２３は、ミキサ１２２の出力信号が一定のレベルとなるようにミキサ１２２の利得を調整するように構成されている。この実施形態では、一例として、ＡＧＣ１２３がミキサ１２２の利得を調整する場合について示しているが、高周波増幅部１２１の出力を調整する構成とすることも可能である。
Ａ／Ｄ変換器１２４は、ミキサ１２２の出力信号を２値（１ビット）のデジタル信号に変換して中間周波数信号ＩＦを出力する。この変換は、例えば、リミッタがミキサ１２２からの出力信号を２値に変換して行われるようにしてもよい。また、この実施形態では、一例として、１ビットのデジタル信号に変換する場合について説明するが、２ビットなどのデジタル信号に変換することも可能である。
【００２１】
基準周波数源１２５は、基準となる周波数を周波数シンセサイザ１２６に供給する。ＧＰＳ受信機では一般に高い周波数安定度が求められるため、基準周波数源１２５としては、例えば、ＴＣＸＯ（Temperature Compensated Crystal Oscillator）等が用いられる。
【００２２】
周波数シンセサイザ１２６は、基準周波数源１２５から供給される周波数を有する信号から、上述したローカル信号ＬＯおよびクロックを生成する。周波数シンセサイザ１２６としては、例えば、ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator）等を含むＰＬＬ（Phase Lock Loop）回路が用いられる。
【００２３】
Ａ／Ｄ変換器１２７は、周波数シンセサイザ１２６から出力されるアナログ信号のクロックをデジタル信号に変換して、上述したクロックＣＬＫとして出力する。この変換も、例えば、リミッタを用いる構成をとることが可能である。
【００２４】
[ベースバンド部１３]
図３は、ベースバンド部１３を構成する各信号処理部１３１およびプロセッサ１３２の構成を説明するためのブロック図である。なお、以下の説明において、各信号処理部１３１に共通の説明では単に各信号処理部が単に信号処理部１３１として参照される。信号処理部１３１は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のデジタル回路で実現することが可能である。
【００２５】
信号処理部１３１では、中間周波数信号ＩＦからその同相成分および直交成分を得て、後述する各成分の相関結果を得るための相関処理を行う。そのために信号処理部１３１において、図３に示すように、相関処理部３０は、１対の乗算器３０１，３０２、ＳＩＮマップ３０３、ＣＯＳマップ３０４、搬送波ＮＣＯ（Numerically Controlled Oscillator）３０５、１４個の乗算器３０６〜３１９および１４個の相関器３２３〜３３６を有する。各相関器は、例えば、積分及びダンプ（Dump）フィルタである。
さらに、信号処理部１３１は、レジスタ３２０、コード発生器（レプリカコード生成部）３２１およびコードＮＣＯ（Numerically Controlled Oscillator）３２２を備える。
【００２６】
なお、図３の相関処理部３０では、１対の乗算器３０１，３０２、ＳＩＮマップ３０３、ＣＯＳマップ３０４、搬送波ＮＣＯ３０５、乗算器３０６〜３１９および相関器３２３〜３３６を有する場合について示しているが、１対の乗算器３０１，３０２、ＳＩＮマップ３０３、ＣＯＳマップ３０４および搬送波ＮＣＯ３０５は、相関処理部３０とは別に構成することも可能である。
【００２７】
乗算器３０１は、中間周波数信号ＩＦから同相成分の同相信号Ｉを抽出するために、中間周波数信号ＩＦと、ＳＩＮマップ３０３から出力されるサイン信号とを乗算する。サイン信号は、搬送波ＮＣＯ３０５が生成する搬送波（以下、「レプリカ搬送波」という。）の同相成分の信号であり、ＳＩＮマップ３０３は、レプリカ搬送波から同相成分のサイン信号を抽出するための公知の機能を備えており、この機能により抽出されたサイン信号を乗算器３０１へ出力する。
【００２８】
搬送波ＮＣＯ３０５は、プロセッサ１３２から、中間周波数信号ＩＦとレプリカ搬送波との間の位相または周波数を一致させるためにレプリカ搬送波の位相または周波数を制御するためのキャリア位相制御量φ１を受信する。搬送波ＮＣＯ３０５は、キャリア位相制御量φ１を受信すると、そのキャリア位相制御量φ１に基づいて決定されるレプリカ搬送波を生成して、ＳＩＮマップ３０３およびＣＯＳマップ３０４へ出力する。なお、搬送波ＮＣＯ３０５のサンプリングクロックとしては、上述したクロックＣＬＫが用いられる。
【００２９】
ＣＯＳマップ３０４は、レプリカ搬送波から直交成分のコサイン信号を抽出するための公知の機能を備えており、この機能により抽出されたコサイン信号を乗算器３０２へ出力する。
【００３０】
乗算器３０２は、中間周波数信号ＩＦから直交成分の直交信号Ｑを抽出するために、中間周波数信号ＩＦと、ＣＯＳマップ３０４から出力されるコサイン信号とを乗算する。
【００３１】
各乗算器３０６，３０７，・・・，３１２は、乗算器３０１から出力される同相信号Ｉと、レジスタ３１９から出力される各Ｃ／Ａコード（以下、「レプリカコード」という。）とを乗算する。レプリカコードは、中間周波数信号ＩＦに含まれるＣ／Ａコードのレプリカを意味する。また、各乗算器３１３，３１４，・・・，３１９は、乗算器３０２から出力される直交信号Ｑと、レジスタ３２０から出力される各レプリカコードとを乗算する。
【００３２】
この実施形態では、レジスタ３２０は、一例として、７ビットのシフトレジスタである場合について説明するので、レジスタ３２０は、コード発生器３２１から出力される１つのレプリカコードをクロックＣＬＫに同期して（応じて）ラッチして出力することで、全体として、７種類の位相を有するレプリカコードを出力することになる。すなわち、図３に示すように、レジスタ３２０は、位相の早い順にレプリカコードＥ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｐ，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を出力する。この場合、レプリカコードＥ１，Ｅ２，Ｅ３は位相の早いレプリカコードを指し、レプリカコードＰは定時のレプリカコードを指し、レプリカコードＬ１，Ｌ２，Ｌ３は位相の遅いレプリカコードを指していることを意味する。この実施形態の説明では、一例として、７種類の各レプリカコード間の位相差（間隔）を０．０１２ｃｈｉｐ程度（１２．５ｎｓｅｃ）とする。
【００３３】
レジスタ３２０に設けられる各出力ポートには、それぞれ一対の乗算器（同相信号Ｉ側の乗算器および直交信号Ｑ側の乗算器）が接続されている。これにより、各レプリカコードＥ１，Ｅ２，・・・，Ｌ３が、対応する一対の乗算器に出力される。例えば、一対の乗算器３０６，３１３には、レプリカコードＥ１が出力される。
【００３４】
ここで、コード発生器３２１は、コードＮＣＯ３２２の出力信号を入力したタイミングで１つのレプリカコードを生成してレジスタ３２０へ出力する。コードＮＣＯ３２２は、プロセッサ１３２から、中間周波数信号ＩＦに含まれるＣ／Ａコードとレプリカコードとの間の位相を一致させるためにレプリカコードの位相を制御するためのコード位相制御量φ２を受信する。コード位相制御量φ２としては、例えば、１クロック当たりの位相の増加分を示す値がある。コードＮＣＯ３２１は、コード位相制御量φ２を受信すると、そのコード位相制御量φ２に基づいて決定されるタイミングで、コード発生器３２０に対して信号を出力する。
【００３５】
各相関器３２３，３２４，・・・，３２９は、乗算器３０６，３０７，・・・，３１２の各々から出力される信号を入力する。そして、各相関器３２３，３２４，・・・，３２９は、対応する乗算器の出力を１ビット分積分してプロセッサ１３２へ出力する。また、各相関器３３０，３３１，・・・，３３６は、乗算器３１３，３１４，・・・，３１９の各々から出力される信号を受信する。そして、各相関器３３０，３３１，・・・，３３６は、対応する乗算器の出力を１ビット分積分してプロセッサ１３２へ出力する。これにより、同相信号Ｉおよび直交信号Ｑの各々について、Ｃ／Ａコードとレプリカコードとの相関結果が得られる。
【００３６】
なお、レプリカコードの種類（すなわち、レジスタから出力されるレプリカコードの位相の数）は、上述した７つに限られず、２つ（例えば、Ｅarly，Late）、３つ（例えば、Early，Punctual，Late）、または、４つ以上となるように構成してもよい。
【００３７】
次に、プロセッサ１３２について説明する。
プロセッサ１３２は、中間周波数信号（衛星信号）の捕捉およびトラッキングの処理のほか、後述するコード位相制御量の設定、コード位相差の算出、相関結果の合成処理等を実行する。そのために、この実施形態では、図３に示すように、プロセッサ１３２は、制御量設定部１３２３、コード位相差算出部１３２４および合成部１３２５を備える。これらの機能は、例えば、プロセッサ１３２がＲＯＭ１３２１に記録されたプログラムを読み出し、そのプログラムに従って動作することで実現される。
制御量設定部１３２３は、互いに異なる複数のコード位相制御量の設定を行う。この設定の処理については、後で詳細に説明する。
【００３８】
コード位相差算出部１３２４は、制御量設定部１３２３により設定された各コード位相制御量に基づく相関処理により得られる各相関結果に基づいてコード位相差を算出する。この算出の処理についても、後で詳細に説明する。
なお、この実施形態では、制御量設定部１３２３およびコード位相差算出部１３２４は、中間周波数信号ＩＦが捕捉され、捕捉された中間周波数信号ＩＦのトラッキング処理時において動作する場合について説明する。
トラッキング処理は、中間周波数信号ＩＦに追従しながら、相関のピーク（追尾点）を継続して追跡するための目的で行われる。トラッキング処理としては、Ｃ／Ａコードのトラッキング処理と、搬送波周波数のトラッキング処理とがある。
【００３９】
本実施形態のトラッキング処理は、複数のチャネル内の信号処理部１３１が並列処理を行うことで実現されるように構成されている。この実施形態では、一例として、２つのチャネル内の信号処理部１３１が動作する場合について、図４を参照して説明する。
【００４０】
図４は、トラッキング処理時における２つの信号処理部およびプロセッサ１３２の動作を説明するための図である。なお、以下の説明では、理解の容易のために、あるチャネル（例えば、１チャネル）に設けられた信号処理部を信号処理部１３１Ａ（第１信号処理部）とし、他のチャネル（例えば、２チャネル）に設けられた信号処理部を信号処理部１３１Ｂ（第２信号処理部）として参照されるが、各信号処理部１３１Ａ，１３１Ｂの構成は、図３で示した信号処理部１３１と同一である。
【００４１】
図４では、一例として、プロセッサ１３２（制御量設定部１３２３）が、信号処理部１３１Ａから出力される相関結果（すなわち、１４個の相関器３２３〜３３６の出力）に基づいて、２つの信号処理部１３１Ａ，１３１Ｂの各々に対し、互いに異なる複数のコード位相制御量φ２，φ２１を設定する場合の動作を表している。
【００４２】
図４において、プロセッサ１３２（制御量設定部１３２３）は、図３で示したプロセッサ１３２と同様に、信号処理部１３１Ａに対して、キャリア位相制御量φ１およびコード位相制御量φ２（第１コード位相制御量）を設定して出力する。この場合、図３で示した信号処理部１３１と同様に、信号処理部１３１Ａ（相関処理部３０）では、キャリア位相制御量φ１およびコード位相制御量φ２に基づく相関処理を行い、その相関結果（すなわち、１４個の相関器３２３〜３３６の出力）をプロセッサ１３２へ出力する。なお、図４では、信号処理部１３１Ａおよび信号処理部１３１Ｂともに、各相関器３２３〜３３６から出力される相関結果のデータフロー（信号処理部からプロセッサ１３２に至るフロー）を一部省略して示している。
【００４３】
さらに、図４において、プロセッサ１３２（制御量設定部１３２３）は、信号処理部１３１Ｂに対しては、キャリア位相制御量φ１およびコード位相制御量φ２１を設定して出力する。信号処理部１３１Ｂにキャリア位相制御量φ１が出力される点は、信号処理部１３１Ａの場合と同様であるが、コード位相制御量φ２１が出力される点は、信号処理部１３１Ａの場合と異なる。この実施形態では、コード位相制御量φ２１は、例えば、コード位相制御量φ２から所定量（例えば、α）をオフセットさせる制御量（例えば、（例えば、φ２＋α）である。
【００４４】
ここで、上述したオフセットさせる所定量（以下、オフセット値という）は、信号処理部１３１Ａでコード位相制御量φ２に基づいて生成されるレプリカコード（上述したレプリカコードＰ）の先頭チップからの位相のずれを示す値、すなわち、Ｃ／Ａコードの追尾点からの差（この実施形態では、例えば、遅延時間）で示される。オフセット値は、ＲＯＭ１３２１に記録されている。
【００４５】
この実施形態では、プロセッサ１３２（制御量設定部１３２３）は、中間周波数信号ＩＦの周波数（＝１／周期）、および、トラッキング処理時に用いられるチャネルの数（すなわち、信号処理部の数）に基づいて、オフセット値を決定するようにしている。この例では、オフセット値は、（中間周波数信号ＩＦの周期）／（使用されるチャネルの数）で与えられる。チップ表示では、オフセット値は、（Ｃ／Ａコードのチップレート）／{（中間周波数信号ＩＦの周波数）×（使用されるチャネルの数）}で与えられる。これにより、中間周波数信号ＩＦの周期（周波数）が考慮された上でオフセット値が設定されることが可能となる。
この実施形態では、Ｃ／Ａコードのチップレートを１．０２３ＭＨｚ、中間周波数信号ＩＦの周波数を８０ＭＨｚとし、使用されるチャネルの数を２つとした場合を例に説明するため、オフセット値αは、０．００６チップ程度（＝１．０２３／{８０×２}）（例えば、遅れ）となる。なお、αの値は、上述した例に限られず、指定される値に変更してもよいし、定期的に変更するようにしてもよい。
【００４６】
オフセット値αが−０．００６チップ程度の場合、図３を参照すると、信号処理部１３１Ｂでは、コードＮＣＯ３２２は、信号処理部１３１ＡのコードＮＣＯ３２２と異なり、コード位相制御量φ２よりオフセット値α（例えば、０．００６チップ程度）だけ遅いタイミングで、コード発生器３２０に対して信号が出力される。従って、信号処理部１３１Ｂでは、コード発生器３２１がレジスタ３２０に対して先頭のレプリカコードを出力するタイミングは、信号処理部１３１Ａのコード発生器３２０が先頭のレプリカコードを出力するタイミングよりα（例えば、０．００６チップ程度）だけ遅れる。そのために、信号処理部１３１Ｂのレジスタ３２０から出力される７種類のレプリカコード（Ｅ１，Ｅ２，・・・，Ｐ，・・・，Ｌ３）の位相が、信号処理部１３１Ａのレジスタ３２０から出力される７種類のレプリカコード（Ｅ１，Ｅ２，・・・，Ｐ，・・・，Ｌ３）よりαだけ遅れることになる。
【００４７】
ここで、各信号処理部１３１Ａ，１３１Ｂで生成されるレプリカコードＰの一例について、図５を参照して説明する。
図５は、２つの信号処理部１３１Ａ，１３１Ｂで生成されるレプリカコードの位相差ｔを説明するための図であって、（ａ）は受信されたＣ／Ａコードの先頭チップ、（ｂ）は信号処理部１３１Ａで生成されるレプリカコードの先頭チップ、（ｃ）は信号処理部１３１Ｂで生成されるレプリカコードの先頭チップのパターンを示すものである。
例えば（ｂ）のレプリカコードは、（ａ）のＣ／Ａコードと同じ位相となるが、（ｃ）のレプリカコードの位相は、（ｂ）のレプリカコードよりα（例えば、０．００６チップ程度）だけ遅延する。
【００４８】
このように、信号処理部１３１Ｂにおいて、コード発生器３２１は、トラッキング処理時において、信号処理部１３１Ａで生成される各レプリカコードよりαだけ遅延した各レプリカコードを生成する。そして、この信号処理部１３１Ｂにおいて、相関処理部３０は、各レプリカコードとＣ／Ａコードとの相関処理を行い、その相関結果（すなわち、１４個の相関器３２３〜３３６の出力）をプロセッサ１３２に対して出力する。
【００４９】
再び図３を参照して、合成部１３２５について説明する。
合成部１３２５は、複数の信号処理部（この実施形態では、２つの信号処理部１３１Ａ，１３１Ｂ）の各々が出力する相関結果を合成する。この合成例について、図６を参照して説明する。
【００５０】
図６は、相関結果の合成処理の前後の相関結果の一例を説明するための図であって、（ａ）は信号処理部１３１Ａが出力する相関結果、（ｂ）は信号処理部１３１Ｂが出力する相関結果、（ｃ）は合成処理後の合成例を示すものである。なお、図６では、同相信号Ｉについての相関結果（すなわち、図３の相関器３２３〜３２９の出力）を、丸印または三角印で示している。この図６において、横軸はコード位相差ｔ（単位はチップ）、縦軸は相関値Ｒ（ｔ）を表している。
【００５１】
図６（ａ）では、７つの相関結果Ｅ１，Ｅ２，・・・，Ｌ３は、例えば２α（＝０．０１２チップ程度）の間隔で示されている。この例では、相関結果Ｅ１，Ｅ２，・・・，Ｌ３のそれぞれが、相関器３２３，３２４，・・・，３２９の出力値、すなわち相関値Ｒ（ｔ）として示されている。さらに、図６（ｂ）では、７つの相関結果Ｅ１（α），Ｅ２（α），・・・，Ｌ３（α）が示されている。この例では、各相関結果の間隔が２αとなっている点は、（ａ）のものと同様であるが、各相関結果の位置が（ａ）に示すものよりα（遅れ）ずれている。
【００５２】
図６（ｃ）では、（ａ）および（ｂ）の相関結果が組み合わされて（合成されて）、相関結果の数が全部で１４となっている。そして、各相関結果の間隔は、αとなっている。そのため、相関の距離分解能が、（ａ）または（ｂ）のものに比べて２倍になる。
【００５３】
この実施形態において、コード位相差算出部１３２４は、合成部１３２５によって合成された相関結果に基づいてコード位相差を算出することが可能となる。図６（ｃ）の例では、全部で１４の相関結果が得られるので、コード位相差算出部１３２４は、それらの相関値Ｒ（ｔ）を用いて外挿したり、各相関値Ｒ（ｔ）を比較したりすることで相関カーブ（図６（ｃ）の実線で示したもの）のピークを推定し、そのピークとなるコード位相差を求める。これにより、マルチパス等の影響で相関関係に歪みが生じる状況下にあっても、相関カーブのピークを正確に検出しやすくなる。これにより、測位誤差が抑制され、高精度の復調が可能となる。
また、コード位相差算出部１３２４は、上述の推定されたピークから、図６（ａ）の相関結果Ｐのコード位相差が上記ピークに近づくように図６（ａ）の相関結果Ｐのコード位相差を補正することも可能である。
【００５４】
なお、この実施形態では、コード位相差算出部１３２４が合成部１３２５によって合成された相関結果に基づいてコード位相差を算出する場合について説明するが、相関結果を合成させなくても、コード位相差の算出は可能である。その場合には、コード位相差算出部１３２４は、各チャネルで得られた相関値Ｒ（ｔ）（図６（ａ）および図６（ｂ））を比較したりすることで相関のピークを推定し、そのピークとなるコード位相差を求める。
【００５５】
[ベースバンド部の動作]
次に、本実施形態のＧＰＳ受信機１００におけるベースバンド部１３の動作について説明する。
図７は、ベースバンド部１３の動作を示すフローチャートである。
図７において、例えば信号処理部１３１Ａのベースバンド部１３がＲＦ部１２からＧＰＳ信号、すなわち中間周波数信号ＩＦを入力すると、プロセッサ１３２は、その中間周波数信号ＩＦ（同相信号Ｉおよび直交信号Ｑ）に対する相関処理の相関結果（この実施形態では、信号処理部１３１Ａの相関器３２３〜３３６の出力）に基づいて、中間周波数信号ＩＦの捕捉処理を行う（ステップＳ１０１）。
【００５６】
ステップＳ１０１の捕捉処理における相関処理は、図３に示した信号処理部１３１における相関処理と同様である。すなわち、プロセッサ１３２がキャリア位相制御量φ１（＝初期設定値）およびコード位相制御量φ２（＝初期設定値）を信号処理部１３１Ａに対して出力することで、信号処理部１３１Ａにおいて、キャリア位相制御量φ１およびコード位相制御量φ２に基づく相関処理が行われる。その結果、信号処理部１３１Ａにおける相関結果（各相関器３２３〜３３６の出力値）が、プロセッサ１３２へ出力される。しかし、ステップＳ１０１の捕捉処理時においては、プロセッサ１３２は、それらの相関結果（相関器３２３〜３３６の出力値）を合計し、さらにその合計値とＲＯＭ１３２１に予め設定されている閾値とを比較する。その結果、合計値が閾値を超えた場合には、プロセッサ１３２は、捕捉が成功したと判断する。これにより、中間周波数信号ＩＦが捕捉される。
【００５７】
逆に、合計値が閾値以下の場合には、プロセッサ１３２は、捕捉が失敗したと判断し、上述した相関結果（相関器３２３〜３３６の出力値）に基づいて、キャリア位相制御量φ１およびコード位相制御量φ２を更新して信号処理部１３１Ａに出力する。そのため、合計値が閾値以下の場合には、信号処理部１３１Ａでは、更新後のキャリア位相制御量φ１およびコード位相制御量φ２に基づく相関処理が繰り返し行われることになる。
【００５８】
なお、上述した捕捉処理は例示に過ぎず、様々な観点から変更を行うことが可能である。例えば、プロセッサ１３２は、１種類のレプリカコードＰとＣ／Ａコードとの相関結果（例えば、相関器３２６，３３３の出力値）の合計値と閾値とを比較することで、捕捉の成否を判断することも可能である。
【００５９】
中間周波数信号ＩＦの捕捉後、プロセッサ１３２（制御量設定部１３２３）は、信号処理部１３１Ａから出力される相関結果（相関器３２３〜３３６の出力値）に基づいて（この実施形態では、コード位相制御量φ２，φ２１のうちのコード位相制御量φ２（第１コード位相制御量）に基づく相関処理により得られる相関結果に基づいて）、例えば、２つの信号処理部１３１Ａ，１３１Ｂ（複数の信号処理部）に対して、互いに異なるコード位相制御量φ２，φ２１（φ２１＝φ２＋α）（図４参照）を設定しながら、捕捉された中間周波数信号ＩＦのトラッキング処理を行う（ステップＳ１０２）。このトラッキング処理時の各信号処理部１３１Ａ，１３１Ｂおよびプロセッサ１３２の動作について、図８を参照して具体的に説明する。
【００６０】
図８は、トラッキング処理時の各信号処理部１３１Ａ，１３１Ｂおよびプロセッサ１３２の動作を示すフローチャートである。
図８において、プロセッサ１３２（制御量設定部１３２３）では先ず、互いに異なる複数のコード位相制御量φ２，φ２１（図４参照）を設定する（ステップＳ１０２１）。そして、各信号処理部１３１Ａ，１３１Ｂでは、対応するコード位相制御量φ２またはφ２１に基づいて複数のレプリカコードＥ１，Ｅ２，・・・，Ｌ３（全部で７種類）を生成し（ステップＳ１０２２）、各レプリカコードＥ１，Ｅ２，・・・，Ｌ３と、中間周波数信号ＩＦに含まれるＣ／Ａコードとの相関処理を行う（ステップＳ１０２３）。この場合、図３に示した信号処理部１３１と同様に、信号処理部１３１Ａでは、ステップＳ１０２２において、コード位相制御量φ２に基づいて７種類のレプリカコードＥ１，Ｅ２，・・・，Ｌ３を生成し、次のステップＳ１０２３で、各レプリカコードＥ１，Ｅ２，・・・，Ｌ３とＣ／Ａコードとの相関処理を行う。
【００６１】
一方、信号処理部１３１Ｂに対してはすでに説明したように、この実施形態では、コード位相制御量φ２１（φ２＋α）が与えられるので、ステップＳ１０２２において生成される各レプリカコードの位相は、信号処理部１３１Ａに生成される各レプリカコードよりα（＝０．００６チップ程度）遅れる（図５参照）。従って、ステップＳ１０２３における相関処理では、レプリカコードの位相が遅れることで、すべての相関結果の位置が、信号処理部１３１Ａで得られる相関結果よりαだけ遅延する（図６（ａ）（ｂ）参照）。
【００６２】
相関処理後、プロセッサ１３２（制御量設定部１３２３）は、信号処理部１３１Ａから出力される相関結果（相関器３２３〜３３６の出力値）に基づいて、２つの信号処理部１３１Ａまたは１３１Ｂに対して、最新のコード位相制御量φ２またはφ２１（φ２１＝φ２＋α）（図４参照）を設定して、対応する信号処理部１３１Ａまたは１３１Ｂに出力することで、信号処理部１３１Ａまたは１３１Ｂが生成するレプリカコードの位相制御を行う（ステップＳ１０２４）。この場合、信号処理部１３１Ａまたは１３１Ｂでは、図３に示した信号処理部１３１と同様に、コードＮＣＯ３２２が、φ２またはφ２１に基づいてコード発生器３２１に対し信号を出力することになるので、レジスタ３２０から出力されるレプリカコードの位相がφ２またはφ２１の値に基づいて制御されることになる。以上のトラッキング処理は所定の期間行われる。
【００６３】
再び図７を参照して、ステップＳ１０３について説明する。
ステップＳ１０３において、プロセッサ１３２（合成部１３２５）は、２つの信号処理部１３１Ａ，１３１Ｂの各々から出力される相関結果を合成する。図６（ｃ）の合成例では、２つの信号処理部１３１Ａ，１３１Ｂでの相関結果が組み合わされるため、各相関結果の間隔が２αからαとなる。そのため、合成後の相関の距離分解能が２倍になる。
【００６４】
さらに、プロセッサ１３２（コード位相差算出部１３２４）は、各コード位相制御量φ２，φ２１に基づく相関処理により得られる各相関結果に基づいてコード位相差を算出する（ステップＳ１０４）。この実施形態では、コード位相差算出部１３２４は、上述の合成された相関結果に基づいてコード位相差を算出する。図６（ｃ）を参照すると、コード位相差算出部１３２４は、１４個の相関値Ｒ（ｔ）を用いて外挿したり、各相関値Ｒ（ｔ）を比較したりすることで相関カーブ（図６（ｃ）の実線で示したもの）のピークを推定し、そのピークとなるコード位相差を求める。従って、マルチパス等の影響で相関関係に歪みが生じる状況下にあっても、相関カーブのピークとなるコード位相差を正確に検出しやすくなる。これにより、測位誤差が抑制され、高精度の復調が可能となる。
以上説明したように、本実施形態のＧＰＳ受信機１００においては、チャネル毎に、互いに異なるコード位相制御量φ２，φ２１に基づく相関処理を行い、各チャネルでの相関処理により得られた相関結果に基づいて、相関値のピークとなるコード位相差を得る。従って、マルチパス等による測位誤差が抑制され、高精度の復調が可能となる。
また、本実施形態では、レプリカコードをクロックＣＬＫに応じて相関処理部３０へ出力するレジスタ３２０が備えられる。これにより、同一のクロックでコード位相差が互いに異なる複数のレプリカコードが生成され、相関の距離分解能が向上することになる。従って、クロック周波数を変えることなく、衛星信号の復調の高精度化を行うことができる。
【００６５】
＜第２実施形態＞
第１実施形態のＧＰＳ受信機では、トラッキング処理時において、２つの信号処理部を並列処理し、各信号処理部において相関処理を行う場合を例にしたが、これに限られない。３つ以上の信号処理部を並列処理させるようにしてもよい。
本実施形態では、一例として、トラッキング処理時において、４つの信号処理部が相関処理を行う場合について、図面を参照して説明する。本実施形態におけるシステムの全体の構成は、第１実施形態で説明したもの（図１〜図３）と同様であるが、３つの信号処理部内のコード位相制御量の値が第１実施形態のものと異なる。なお、以下の説明において、理解の容易のために、４つの信号処理部を、信号処理部１３１Ａ、信号処理部１３１Ｂ、信号処理部１３１Ｃ、信号処理部１３１Ｄとして参照される。
以下では、本実施形態におけるトラッキング処理時の各信号処理部およびプロセッサ１３２の動作について、第１実施形態のものとの差異を中心に説明する。
【００６６】
図９は、第２実施形態におけるトラッキング処理時の各信号処理部およびプロセッサ１３２の動作を説明するための図である。
図９では、一例として、プロセッサ１３２（制御量設定部１３２３）が、信号処理部１３１Ａから出力される相関結果（すなわち、１４個の相関器３２３〜３３６の出力）に基づいて、４つの信号処理部１３１Ａ，１３１Ｂ，１３１Ｃ，１３１Ｄの各々に対し、キャリア位相制御量φ１、および、互いに異なる複数のコード位相制御量φ２，φ３１（φ２＋β），φ３２（φ２＋２β），φ３３（φ２＋３β）を設定する場合の動作を表している。なお、信号処理部１３１Ａ，１３１Ｂ，１３１Ｃ，１３１Ｄに対してキャリア位相制御量φ１が設定されている点は、図４に示したプロセッサ１３２の場合と同様である。
【００６７】
この実施形態では、使用されるチャネル数は４つであるため、オフセット値β（例えば、遅れ）は、（０．０１２チップ程度）／（４チャネル）で与えられることになる。そのため、φ３１，φ３２，φ３３の値も、φ３１＝φ２＋β、φ３２＝φ２＋２β、φ３３＝φ２＋３βから決められる。
【００６８】
この場合、図３に示した信号処理部１３１Ａと同様に、各信号処理部１３１Ａ，１３１Ｂ，１３１Ｃ，１３１Ｄでは、対応するコード位相制御量（φ２，φ３１，φ３２，φ３３）に基づいてレプリカコードを生成することになるので、３つの信号処理部１３１Ｂ，１３１Ｃ，１３１Ｄで生成されるレプリカコードの位相は、それぞれβ、２β、３βだけ遅れる。そのため、合成部１３２５が、４つの信号処理部１３１Ａ，１３１Ｂ，１３１Ｃ，１３１Ｄにおける相関処理の相関結果を合成することで、各相関結果の間隔が理論上、０．０１２チップ程度→０．００３程度（＝０．０１２程度／４）チップ（すなわち、相関の距離分解能が４倍）になる。実際に４つの信号処理部１３１Ａ〜１３１Ｄを並列処理してそれらの相関結果を合成した場合における合成処理の前後の相関結果（実測値）について、図１０を参照して説明する。
【００６９】
図１０は、第２実施形態における合成処理の前後の相関結果を示す実測データの一例を説明するための図であって、（ａ）は信号処理部１３１Ａが出力する相関結果の実測値、（ｂ）は合成処理後の合成例を示すものである。なお、図１０では、同相信号Ｉについての相関結果（すなわち、図３の相関器３２３〜３２９の出力）を、丸印または四角印で示している。
【００７０】
図１０（ａ）では、７つの相関結果（Ｅ１，Ｅ２，・・・，Ｌ３）が、例えば０．０１２チップ程度の間隔で示されている。図１０（ｂ）では、４つの信号処理部１３１Ａ〜１３１Ｄにおける相関結果が組み合わされて（合成されて）、相関結果の数が全部で２５となっている。そして、各相関結果のコード位相差ｔ（ｃｈｉｐ）は、約０．００３チップ程度となっている。そのため、距離分解能が、（ａ）のものに比べて約４倍になっている。そのため、図１０（ｂ）に示す相関カーブＳ´の精度が（ａ）に示す相関カーブＳよりも高くなる。図１０では、０チップ付近における相関カーブのピークＰ，Ｐ´（β）の推定の際に相関結果から推定される相関カーブの様子を、破線で示してある。
【００７１】
コード位相差算出部１３２４は、上述の合成された相関結果に基づいてコード位相差を算出する。図１０（ｂ）を参照すると、コード位相差算出部１３２４は、複数の相関値Ｒ（ｔ）を用いて外挿したり、各相関値Ｒ（ｔ）を比較したりすることで相関カーブＳ´のピークＰ´（β）を推定し、そのピークとなるコード位相差Ｔ´を求める。図１０の例では、（Ｂ）の相関カーブのピークＰ´（β）は、（ａ）に示すピークＰ´に比べて、コード位相差ｔ（ｃｈｉｐ）が（Ｔ−Ｔ´）（遅れ）だけずれている。従って、距離分解能が向上することで、相関カーブの精度を高めることができる。また、マルチパスの推定や検出を正確に行うこともできる。さらに、擬似距離の誤差を小さくすることが可能となる。
【００７２】
＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態のＧＰＳ受信機について説明する。
上記各実施形態では、トラッキング処理時において、複数のチャネル内の信号処理部を並列処理した例について説明したが、この実施形態のＧＰＳ受信機では、１つのチャネル内の信号処理部を利用する。本実施形態に係るＧＰＳ受信機を含むシステムは、全体の構成は図１〜３に示した第１実施形態のものと同じであるが、プロセッサ１３２の制御量設定部１３２３、コード位相差算出部１３２４および合成部１３２５の機能が第１実施形態のものと異なる。
以下では、本実施形態における制御量設定部１３２３、コード位相差算出部１３２４および合成部１３２５の機能について、第１実施形態のものとの差異を中心に説明する。
【００７３】
この実施形態の制御量設定部１３２３は、トラッキング処理時において、所定時間毎に、互いに異なる複数のコード位相制御量を設定する。その場合には、制御量設定部１３２３は、１つの信号処理部１３１に対し、所定時間毎のコード位相制御量を出力する。そして、その信号処理部１３１において、相関処理部３０は、所定時間毎のコード位相制御量に基づく相関処理を行い、コード位相差算出部１３２４は、相関処理部３０の出力（この実施形態では、所定時間毎のコード位相制御量に基づく相関処理により得られる相関結果）に基づいて相関のピークとなるコード位相差を算出する。例えば、最初の所定期間において設定されるコード位相制御量をφ２とし、次の所定期間において設定されるコード位相制御量をφ２１（＝φ２＋α：図４参照）とした場合を例に説明すると、この実施形態の制御量設定部１３２３は先ず、コード位相制御量をφ２とし、所定期間が経過した場合に、φ２１のコード位相制御量を設定する。これらのコード位相制御量は、１つの信号処理部１３１に出力される。なお、所定期間は、予め設定しておくようにすればよい。
【００７４】
この場合には、１つの信号処理部１３１において先ず、相関処理部３０は、コード位相制御量φ２に基づいて相関処理を行い（図６（ａ）に示した相関結果を得る）、所定期間が経過した場合に、コード位相制御量φ２１に基づいて相関処理を行う（図６（ｂ）に示した相関結果を得る）。この実施形態では、コード位相制御量φ２１は、図４に示したコード位相制御量φ２１と同様に、α２＋αで示されているので、最後の所定期間において生成されるレプリカコードの位相は、最初の所定期間において生成されるレプリカコードよりαだけ遅延する。これにより、この実施形態のコード位相差算出部１３２４が、所定時間毎に得られた相関結果に基づいて相関のピークとなるコード位相差を算出する。コード位相差を算出するときの処理は、第１実施形態の場合と同じである。すなわち、コード位相差算出部１３２４は、所定時間毎の相関結果を比較したりすることで相関のピークを推定し、そのピークとなるコード位相差を求めるが、この処理は、本実施形態においても、合成部１３２２が所定時間毎に得られた相関結果を合成して図６（ｃ）に示した相関結果を得るので、その合成例を用いることで容易に実行できる。従って、単一の信号処理部を用いてトラッキング処理を行う場合であっても、上述したような、所定期間毎のコード位相制御量に基づく相関処理を順次行うことによって上記各実施形態と同様の作用および効果を奏する。
【００７５】
さらに、この実施形態では、トラッキング処理において１つのチャネルだけ利用すればよい。これにより、チャネルを有効活用することが可能となる。
【００７６】
なお、本実施形態では、コード位相制御量を２回切り替える場合を例に説明したが、切り替える回数は、３回以上であってもよい。
【００７７】
＜実施形態の変更例＞
上述した各実施形態に係るＧＰＳ受信機は例示に過ぎず、これに基づいて以下に示すような変更を行うことが可能である。
【００７８】
上記各実施形態では、本発明のＧＮＳＳ受信機の一例としてＧＰＳ受信機を適用した場合について説明したが、受信機の他の例として、測位システムからの衛星信号を利用可能な受信機であればよく、例えば、ガリレオ（Galileo Positioning System）に適用されるＧＮＳＳ受信機などでもよい。
【００７９】
上記各実施形態のＧＰＳ受信機では、レジスタ３２０を構成した例について示したが、互いに異なるコード位相差を有するレプリカコードを生成することができれば、レジスタを構成する必要はない。
【００８０】
上記各実施形態のＧＰＳ受信機では、アンテナ１１、ＲＦ部１２およびベースバンド部１３を備える形態について示しているが、ベースバンド部１３のみをＧＰＳ受信機側に備えることで、ＧＰＳ受信機が、上記各実施形態のベースバンド部１２（ＧＰＳ受信機）と同様の作用を実現することができるようになる。例えばベースバンド部１１２を含むＧＰＳ受信機の形態として、ベースバンド部１２のみを備える形態（例えば、半導体、モジュール、チップ）、または、ＲＦ部１２およびベースバンド部１３のみを備える形態（例えば、半導体、チップ、モジュール）とすることも可能である。
【００８１】
上記各実施形態のＧＰＳ受信機において、制御量設定部１３２３、コード位相差算出部１３２４および合成部１３２５は、トラッキング処理時に利用する例について示したが、これに限られない。中間周波数信号ＩＦを捕捉するために、捕捉時も利用され得る。この場合には、コード位相差算出部１３２４により算出されたコード位相差を用いてＣ／Ａコードをサーチすることになるため、Ｃ／Ａコードのコードロックを高精度に行うことが可能となる。
例えば第１実施形態の場合には、図７を参照すると、ステップＳ１０１の捕捉処理において、図８の一連の処理が行われる。そして、合成部１３２５またはコード位相差算出部１３２４は、複数のチャネルで得られた相関結果に基づいてコード位相差を算出する処理（図７のステップＳ１０３またはＳ１０４に示した処理）を行う。
【００８２】
上記各実施形態のＧＰＳ受信機では、複数のコード位相制御量のうちの１つ（φ２）を位相オフセットと対応付けない場合について説明したが、このような例に限られない。第２コードの位相を、各チャネルまたは各所定期間毎に変えることができれば、すべてのコード位相制御量を位相オフセットと対応付けて設定するようにしてもよい。
【００８３】
上記各実施形態のＧＰＳ受信機では、ベースバンド部１２の信号処理部１３１をハードウエア構成とした場合を例について示したが、ベースバンド部１２の機能をソフトウエアによって実現するようにしてもよい。この場合には、ＲＯＭ１３２１からプログラムを読み込んだプロセッサ１３２（制御部）が、各実施形態のベースバンド部１２の機能（例えば、図７および図８に示した一連の処理等）を実現することが可能となる。
【符号の説明】
【００８４】
１１ アンテナ
１２ ＲＦ部
１３ ベースバンド部
１００ ＧＰＳ受信機
１３１ 信号処理部
１３２３ 制御量設定部
１３２４ コード位相差算出部
１３２５ 合成部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
擬似雑音コードによって変調された衛星信号を復調するためのＧＮＳＳ受信機であって、
前記擬似雑音コードに対応するレプリカコードを生成するレプリカコード生成部と、
互いに異なる複数のコード位相制御量を設定する制御量設定部と、
前記各コード位相制御量に基づいて前記レプリカコードと前記擬似雑音コードとの相関処理を行う少なくとも１つの相関処理部と、
前記各コード位相制御量に基づく相関処理により得られる各相関結果に基づいてコード位相差を算出するコード位相差算出部と、
を備えることを特徴とするＧＮＳＳ受信機。
【請求項２】
請求項１に記載のＧＮＳＳ受信機において、
前記制御量設定部は、前記複数のコード位相制御量のうち、第１コード位相制御量に基づいて相関処理された相関結果に基づいて、互いに異なる複数のコード位相制御量を設定する、ＧＮＳＳ受信機。
【請求項３】
請求項２に記載のＧＮＳＳ受信機において、
前記制御量設定部は、前記相関処理により求められた相関値がピークとなる第１コード位相制御量から所定量をオフセットすることで、前記互いに異なる複数のコード位相制御量を設定する、ＧＮＳＳ受信機。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のＧＮＳＳ受信機において、
前記コード位相差算出部は、前記相関処理により求められる相関値から得られる相関カーブに基づいてコード位相差を算出する、ＧＮＳＳ受信機。
【請求項５】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のＧＮＳＳ受信機において、
前記各コード位相制御量に基づく相関処理により得られる各相関結果を合成する合成部をさらに備え、
前記コード位相差算出部は、前記合成された相関結果に基づいてコード位相差を算出する、ＧＮＳＳ受信機。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のＧＮＳＳ受信機において、
前記相関処理部は、複数チャネルの各々に対応して構成される、ＧＮＳＳ受信機。
【請求項７】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のＧＮＳＳ受信機において、
前記制御量設定部は、所定時間毎に、互いに異なる複数のコード位相制御量を設定し、
前記相関処理部は、前記所定時間毎の各コード位相制御量に基づいて相関処理を行う、ＧＮＳＳ受信機。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のＧＮＳＳ受信機において、
前記生成されたレプリカコードをクロックに応じて前記相関処理部へ出力するレジスタをさらに備える、ＧＮＳＳ受信機。
【請求項９】
擬似雑音コードによって変調された衛星信号を復調するための復調方法であって、
互いに異なる複数のコード位相制御量を設定するステップと、
前記擬似雑音コードに対応するレプリカコードを生成するステップと、
前記各コード位相制御量に基づいて前記レプリカコードと前記擬似雑音コードとの相関処理を行うステップと、
前記各コード位相制御量に基づく相関処理により得られる各相関結果に基づいてコード位相差を算出するステップと、
を備えることを特徴とする復調方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の復調方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１】
擬似雑音コードによって変調された衛星信号を復調するためのＧＮＳＳ受信機であって、
前記擬似雑音コードに対応するレプリカコードを生成するレプリカコード生成部と、
互いに異なる複数のコード位相制御量を設定する制御量設定部と、
前記各コード位相制御量に基づいて前記レプリカコードと前記擬似雑音コードとの相関処理を行う少なくとも１つの相関処理部と、
前記各コード位相制御量に基づく相関処理により得られる各相関結果に基づいてコード位相差を算出するコード位相差算出部と、
を備えることを特徴とするＧＮＳＳ受信機。
【請求項２】
請求項１に記載のＧＮＳＳ受信機において、
前記制御量設定部は、前記複数のコード位相制御量のうち、第１コード位相制御量に基づいて相関処理された相関結果に基づいて、互いに異なる複数のコード位相制御量を設定する、ＧＮＳＳ受信機。
【請求項３】
請求項２に記載のＧＮＳＳ受信機において、
前記制御量設定部は、前記相関処理により求められた相関値がピークとなる第１コード位相制御量から所定量をオフセットすることで、前記互いに異なる複数のコード位相制御量を設定する、ＧＮＳＳ受信機。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のＧＮＳＳ受信機において、
前記コード位相差算出部は、前記相関処理により求められる相関値から得られる相関カーブに基づいてコード位相差を算出する、ＧＮＳＳ受信機。
【請求項５】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のＧＮＳＳ受信機において、
前記各コード位相制御量に基づく相関処理により得られる各相関結果を合成する合成部をさらに備え、
前記コード位相差算出部は、前記合成された相関結果に基づいてコード位相差を算出する、ＧＮＳＳ受信機。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のＧＮＳＳ受信機において、
前記相関処理部は、複数チャネルの各々に対応して構成される、ＧＮＳＳ受信機。
【請求項７】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のＧＮＳＳ受信機において、
前記制御量設定部は、所定時間毎に、互いに異なる複数のコード位相制御量を設定し、
前記相関処理部は、前記所定時間毎の各コード位相制御量に基づいて相関処理を行う、ＧＮＳＳ受信機。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のＧＮＳＳ受信機において、
前記生成されたレプリカコードをクロックに応じて前記相関処理部へ出力するレジスタをさらに備える、ＧＮＳＳ受信機。
【請求項９】
擬似雑音コードによって変調された衛星信号を復調するための復調方法であって、
互いに異なる複数のコード位相制御量を設定するステップと、
前記擬似雑音コードに対応するレプリカコードを生成するステップと、
前記各コード位相制御量に基づいて前記レプリカコードと前記擬似雑音コードとの相関処理を行うステップと、
前記各コード位相制御量に基づく相関処理により得られる各相関結果に基づいてコード位相差を算出するステップと、
を備えることを特徴とする復調方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の復調方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−２４７６３７（Ｐ２０１１−２４７６３７Ａ）
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１１８４０９（Ｐ２０１０−１１８４０９）
【出願日】平成２２年５月２４日（２０１０．５．２４）
【出願人】（０００１６６２４７）古野電気株式会社 (441)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月２４日（２０１０．５．２４）
【出願人】（０００１６６２４７）古野電気株式会社 (441)
【Ｆターム（参考）】
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