JP2006041694A - Spread spectrum signal receiver - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a spread spectrum signal receiver capable of suppressing deterioration in an integrated correlation value due to superimposition of a navigation message in the case of receiving an L2 signal. <P>SOLUTION: A code clock generating section 30 outputs a first code clock signal on the basis of a clock from a control section and outputs a second code clock signal with a frequency twice that of the first code clock signal synchronously with the first code clock signal. An L2CM code generating section 32 outputs an L2CM code epoch signal and an L2CM code on the basis of control contents from the control section and the first code clock signal. An L2CM interpolation epoch generating section 36 outputs an L2CM interpolation code epoch signal with a period shorter than that of the L2CM code epoch signal on the basis of the L2CM code epoch signal and the second code clock signal. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、擬似雑音信号（以下、ＰＮコードという。）を用いてスペクトラム拡散された受信信号を復調するスペクトラム拡散信号受信装置に関する。   The present invention relates to a spread spectrum signal receiving apparatus that demodulates a spread spectrum received signal using a pseudo noise signal (hereinafter referred to as a PN code).

現在のＧＰＳ（Global Positioning System）において、送信装置である人工衛星は、航法メッセージに１５７５．４２ＭＨｚの周波数を有する搬送波を重畳し、前記搬送波が重畳された前記航法メッセージに対して、Ｃ／Ａコードと呼称されるＰＮコードを用いてスペクトラム拡散を行い、スペクトラム拡散された前記航法メッセージをＬ１信号としてスペクトラム拡散信号受信装置に送信している。   In the current GPS (Global Positioning System), an artificial satellite as a transmitting device superimposes a carrier wave having a frequency of 1575.42 MHz on a navigation message, and a C / A code is applied to the navigation message on which the carrier wave is superimposed. Spread spectrum is performed using a PN code referred to as “P”, and the spread spectrum navigation message is transmitted as an L1 signal to a spread spectrum signal receiving apparatus.

ここで、Ｃ／Ａコードは、前記送信装置に配置された１０ビットの２つのコード発生器（Ｇ１ジェネレータ及びＧ２ジェネレータ）により生成された２種類のコード列をｍｏｄｕｌｏ２加算したコード列であり、チップレートが１．０２３ＭＨｚであり、チップ数が１０２３チップであり、繰り返し周期が１ｍｓである。また、Ｇ２ジェネレータの出力タップを変えることにより、人工衛星毎に固有のコード列を得ることができる。   Here, the C / A code is a code sequence obtained by adding modulo 2 to two types of code sequences generated by two 10-bit code generators (G1 generator and G2 generator) arranged in the transmitter. The rate is 1.023 MHz, the number of chips is 1023 chips, and the repetition period is 1 ms. Also, by changing the output tap of the G2 generator, a unique code string can be obtained for each artificial satellite.

ところで、ＧＰＳは、２００８年頃を目処にシステムの更新が予定されている（非特許文献１参照）。これに伴い、Ｌ２信号（搬送周波数：１２２７．６ＭＨｚ）に、新たなＰＮコードとしてのＬ２Ｃコードによるスペクトラム拡散された信号の送信が開始される予定である。   By the way, GPS is scheduled to be updated around 2008 (see Non-Patent Document 1). Along with this, transmission of a spectrum-spread signal using an L2C code as a new PN code is scheduled to start on the L2 signal (carrier frequency: 1227.6 MHz).

この場合、前記Ｌ２Ｃコードは、２種類のＰＮコード（Ｌ２ＣＭコード及びＬ２ＣＬコード）に時分割されており、前記Ｌ２ＣＭコードのチップレートは５１１．５ｋＨｚ、チップ数は１０２３０チップであり、繰り返し周期は２０ｍｓである。一方、前記Ｌ２ＣＬコードのチップレートは５１１．５ｋＨｚであり、チップ数は７６７２５０チップであり、繰り返し周期は１．５ｓである。   In this case, the L2C code is time-divided into two types of PN codes (L2CM code and L2CL code), the chip rate of the L2CM code is 511.5 kHz, the number of chips is 10230 chips, and the repetition period is 20 ms. It is. On the other hand, the chip rate of the L2CL code is 511.5 kHz, the number of chips is 767250 chips, and the repetition period is 1.5 s.

前記Ｌ２ＣＭコード及び前記Ｌ２ＣＬコードは、ＧＰＳを構成する各人工衛星に固有のコード列であり、送信装置（ここでは前記各人工衛星）内に配置された２７ビットのコード発生器で生成される（２²⁷−１）個のコード列を、前記各人工衛星毎に開始区間及び終了区間に分割することによって得られる。 The L2CM code and the L2CL code are code strings specific to each satellite constituting the GPS, and are generated by a 27-bit code generator disposed in a transmission device (here, each artificial satellite) ( It is obtained by dividing 2 ²⁷ -1) code strings into a start section and an end section for each artificial satellite.

既存の技術と非特許文献１の開示内容とに基づけば、Ｌ２Ｃコードによってスペクトラム拡散された信号を復調するスペクトラム拡散信号受信装置は、以下のように考えることができる。   Based on the existing technology and the contents disclosed in Non-Patent Document 1, a spread spectrum signal receiving apparatus that demodulates a signal spread by an L2C code can be considered as follows.

このスペクトラム拡散信号受信装置は、ＧＰＳの人工衛星からの信号を受信し、受信した信号に対して周波数変換及び増幅処理を行って、前記受信信号に含まれる搬送波成分を除去して、ベースバンド信号を生成する。前記スペクトラム拡散信号受信装置のコード生成部は、Ｌ２ＣＭコードを生成してＬ２ＣＭ相関部に出力し、前記Ｌ２ＣＭ相関部は、前記Ｌ２ＣＭコードと前記ベースバンド信号との相関を行い、その結果をＬ２ＣＭ相関値としてＬ２ＣＭ積算部に出力する。前記Ｌ２ＣＭ積算部は、前記Ｌ２ＣＭコードの繰り返し周期（以下、エポックともいう。）を示すＬ２ＣＭコードエポック信号（周期：２０ｍｓ）に前記Ｌ２ＣＭ相関値を同期させて積算処理を行い、その結果をＬ２ＣＭ積算相関値として制御部に出力する。前記制御部は、前記受信信号の初期捕捉及び安定追尾が行えるように、前記コード生成部で生成される前記Ｌ２ＣＭコードの周波数及び位相を設定する。   This spread spectrum signal receiving apparatus receives a signal from a GPS artificial satellite, performs frequency conversion and amplification processing on the received signal, removes a carrier wave component contained in the received signal, and generates a baseband signal Is generated. The code generation unit of the spread spectrum signal receiving apparatus generates an L2CM code and outputs the L2CM code to the L2CM correlation unit. The L2CM correlation unit correlates the L2CM code with the baseband signal, and the result is L2CM correlation. The value is output to the L2CM integrating unit. The L2CM integration unit performs integration processing by synchronizing the L2CM correlation value with an L2CM code epoch signal (cycle: 20 ms) indicating a repetition cycle (hereinafter also referred to as epoch) of the L2CM code, and the result is L2CM integration. The correlation value is output to the control unit. The control unit sets the frequency and phase of the L2CM code generated by the code generation unit so that initial acquisition and stable tracking of the received signal can be performed.

また、前記コード生成部は、Ｌ２ＣＬコードを生成してＬ２ＣＬ相関部に出力し、前記Ｌ２ＣＬ相関部は、前記Ｌ２ＣＬコードと前記ベースバンド信号との相関を行い、その結果をＬ２ＣＬ相関値としてＬ２ＣＬ積算部に出力する。前記Ｌ２ＣＬ積算部は、前記Ｌ２ＣＬコードのエポックを示すＬ２ＣＬコードエポック信号（周期：１．５ｓ）に前記Ｌ２ＣＬ相関値を同期させて積算処理を行い、その結果をＬ２ＣＬ積算相関値として制御部に出力する。前記制御部は、前記受信信号の初期捕捉及び安定追尾が行えるように、前記コード生成部で生成される前記Ｌ２ＣＬコードの周波数及び位相を設定する。   The code generator generates an L2CL code and outputs the L2CL code to the L2CL correlator. The L2CL correlator correlates the L2CL code and the baseband signal, and the result is used as an L2CL correlation value as an L2CL integration value. To the output. The L2CL integration unit performs integration processing by synchronizing the L2CL correlation value with an L2CL code epoch signal (period: 1.5 s) indicating the epoch of the L2CL code, and outputs the result to the control unit as an L2CL integration correlation value To do. The control unit sets the frequency and phase of the L2CL code generated by the code generation unit so that initial acquisition and stable tracking of the received signal can be performed.

ここで、前記コード生成部は、コードクロック発生部と、Ｌ２ＣＭコード発生部と、Ｌ２ＣＬコード発生部とを備えている。前記コードクロック発生部は、前記制御部からのＬ２Ｃコードのクロック設定内容を示す周波数及び位相に基づいて、Ｌ２Ｃコードの動作クロックであるコードクロックを生成する。前記Ｌ２ＣＭコード発生部は、前記コードクロック、前記制御部からの人工衛星の指定及びＬ２ＣＭコードの状態（開始状態又は終了状態）を示す設定内容に基づいて、前記Ｌ２ＣＭコードエポック信号及び前記Ｌ２ＣＭコードを生成する。前記Ｌ２ＣＬコード発生部は、前記コードクロック、前記人工衛星の指定及びＬ２ＣＬコードの状態（開始状態又は終了状態）を示す設定内容に基づいて、前記Ｌ２ＣＬコードエポック信号及び前記Ｌ２ＣＬコードを生成する。   Here, the code generation unit includes a code clock generation unit, an L2CM code generation unit, and an L2CL code generation unit. The code clock generation unit generates a code clock, which is an operation clock of the L2C code, based on a frequency and a phase indicating the L2C code clock setting content from the control unit. The L2CM code generation unit generates the L2CM code epoch signal and the L2CM code based on the code clock, the designation of the artificial satellite from the control unit, and the setting content indicating the state (start state or end state) of the L2CM code. Generate. The L2CL code generation unit generates the L2CL code epoch signal and the L2CL code based on the code clock, the designation of the artificial satellite, and the setting contents indicating the state (start state or end state) of the L2CL code.

また、前記Ｌ２ＣＭコード発生部及び前記Ｌ２ＣＬコード発生部は、２７ビットのシフトレジスタの列及びこれらの論理結合で構成されるコード発生部と、位相状態設定部とを備えており、これらのシフトレジスタで表される（２²⁷−１）の状態を開始状態と終了状態とに分割することにより、人工衛星に固有のコード列としてのＬ２ＣＭコード及びＬ２ＣＬコードを得るようにしている。 The L2CM code generation unit and the L2CL code generation unit each include a code generation unit including a 27-bit shift register sequence and a logical combination thereof, and a phase state setting unit. by dividing the state of tHAT represented (2 ²⁷ -1) to the start state and the end state, so as to obtain the L2CM code and L2CL code as a unique code sequence in the satellite.

この場合、前記位相状態設定部は、前記コード発生部の各シフトレジスタからの状態値の出力を監視し、出力された前記状態値が前記制御部から指定された人工衛星の番号に対応する終了状態となったときに、前記各シフトレジスタを開始状態に設定する。   In this case, the phase state setting unit monitors the output of the state value from each shift register of the code generation unit, and the output state value corresponds to the artificial satellite number designated by the control unit. When the state is reached, each shift register is set to a start state.

また、スペクトラム拡散信号受信装置は、任意のチップ数で人工衛星からＬ２Ｃコードを受信する場合があるので、前記Ｌ２ＣＭコード発生部及び前記Ｌ２ＣＬコード発生部は、前記制御部からの前記Ｌ２ＣＭコード及びＬ２ＣＬコードの状態設定に基づいて、前記スペクトラム拡散信号受信装置が前記Ｌ２Ｃコードを確実に捕捉及び追尾できるように、任意のチップ数からのＬ２ＣＭコード及びＬ２ＣＬコードと、Ｌ２ＣＭコードエポック信号及びＬ２ＣＬコードエポック信号とを生成する。   In addition, since the spread spectrum signal receiving apparatus may receive an L2C code from an artificial satellite with an arbitrary number of chips, the L2CM code generation unit and the L2CL code generation unit may receive the L2CM code and L2CL from the control unit. L2CM code and L2CL code, L2CM code epoch signal and L2CL code epoch signal from any number of chips so that the spread spectrum signal receiving apparatus can reliably capture and track the L2C code based on code state setting And generate

また、Ｌ２ＣＭコードは、１０２３０チップ繰り返す毎に開始状態（チップ数が０の状態）となる。この場合、前記Ｌ２ＣＭコードと航法メッセージとは同期しており、前記航法メッセージは、前記Ｌ２ＣＭコードが開始状態となる時刻に同期して遷移する。人工衛星からの受信信号は、上述したように、前記航法メッセージとＬ２ＣＭコードとをｍｏｄｕｌｏ２加算処理によって生成された信号であるので、前記航法メッセージが遷移すると、前記Ｌ２ＣＭコードの符号は反転する。従って、前記Ｌ２ＣＭコードの繰り返し周期を示すＬ２ＣＭコードエポック信号の周期である２０ｍｓに同期してＬ２ＣＭ相関値の積算処理を行わないと、Ｌ２ＣＭ積算相関値が相殺されてしまう。   The L2CM code is in a start state (a state where the number of chips is 0) every time 10230 chips are repeated. In this case, the L2CM code and the navigation message are synchronized, and the navigation message transitions in synchronization with the time when the L2CM code is in the start state. As described above, since the received signal from the artificial satellite is a signal generated by modulo2 addition processing of the navigation message and the L2CM code, the sign of the L2CM code is inverted when the navigation message transitions. Therefore, if the L2CM correlation value integration process is not performed in synchronization with 20 ms, which is the cycle of the L2CM code epoch signal indicating the repetition cycle of the L2CM code, the L2CM integration correlation value is canceled.

そこで、前記位相状態設定部では、Ｌ２ＣＭコードのチップ数及びＬ２ＣＬコードのチップ数が０となる時刻を検出してＬ２ＣＭコードエポック信号を出力するようにしている。   Therefore, the phase state setting unit detects the time when the number of chips of the L2CM code and the number of chips of the L2CL code becomes 0, and outputs the L2CM code epoch signal.

ARINC RESEARCH CORPORATION, ICD-GPS-200C-005R1 Navstar GPS Space Segment/Navigation User Interfaces, 14 January, 2003, p.5-32bARINC RESEARCH CORPORATION, ICD-GPS-200C-005R1 Navstar GPS Space Segment / Navigation User Interfaces, 14 January, 2003, p.5-32b

Ｃ／Ａコードと比較して、Ｌ２Ｃコードは繰り返し周期（エポック）が長いので、スペクトラム拡散信号受信装置においては、搬送波周波数の誤差がスペクトラム拡散された信号の復調処理に大きな影響を及ぼす。   Since the L2C code has a longer repetition period (epoch) than the C / A code, the carrier frequency error greatly affects the demodulation processing of the spectrum spread signal in the spread spectrum signal receiving apparatus.

具体的には、前記Ｃ／Ａコードの繰り返し周期は１ｍｓであるから、積算部における積算区間を１ｍｓに設定することが可能である。この場合、搬送周波数の誤差が１ｋＨｚ未満であれば、積算相関値から搬送周波数の誤差に関する情報やＣ／Ａコードの追尾誤差に関する情報を得ることが可能である。   Specifically, since the repetition period of the C / A code is 1 ms, the integration section in the integration unit can be set to 1 ms. In this case, if the carrier frequency error is less than 1 kHz, it is possible to obtain information on the carrier frequency error and information on the C / A code tracking error from the integrated correlation value.

一方、Ｌ２Ｃコードを構成するＬ２ＣＭコード及びＬ２ＣＬコードのうち、繰り返し周期の短いＬ２ＣＭコードでは、その繰り返し周期が２０ｍｓであるので、周波数誤差が５０Ｈｚ未満でなければ、逆拡散処理による相関値を得ることができないという問題がある。また、Ｃ／Ａコードと比較して、前記相関値の積算区間（２０ｍｓ）が長くなるので、急峻な周波数の変化や位相の変化に追従できなくなるおそれがある。   On the other hand, among L2CM codes and L2CL codes constituting an L2C code, an L2CM code with a short repetition period has a repetition period of 20 ms, and therefore, if the frequency error is not less than 50 Hz, a correlation value is obtained by despreading processing. There is a problem that can not be. In addition, since the integration interval (20 ms) of the correlation value is longer than that of the C / A code, there is a possibility that it is difficult to follow a steep frequency change or phase change.

また、Ｌ２ＣＭコードの繰り返し周期を無視して任意の積算区間を設定した場合、航法メッセージの影響によって、正確な積算相関値を得ることができない。   Further, when an arbitrary integration section is set ignoring the repetition period of the L2CM code, an accurate integration correlation value cannot be obtained due to the influence of the navigation message.

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、Ｌ２ＣコードについてもＣ／Ａコードと同様の積算区間を確保して、航法メッセージの重畳による積算相関値の劣化を抑制することを可能とするスペクトラム拡散信号受信装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problem, and for the L2C code, the same integration section as that of the C / A code is secured, and the deterioration of the integrated correlation value due to the superimposition of the navigation message is suppressed. An object of the present invention is to provide a spread spectrum signal receiving apparatus that enables the above.

本発明に係るスペクトラム拡散信号受信装置は、補間エポック発生部を有するコード生成部と、前記コード生成部に接続される相関部と、前記補間エポック発生部及び前記相関部に接続される積算部と、前記積算部及び前記コード生成部に接続される制御部と、を備え、前記コード生成部は、前記相関部に入力されるスペクトラム拡散された受信信号に対し、逆拡散による復調処理を行うためのＰＮコードを前記相関部に出力して、前記ＰＮコードの繰り返し周期を示すコードエポック信号を生成し、前記補間エポック発生部によって、前記コードエポック信号に同期し且つ前記ＰＮコードの繰り返し周期よりも短い所望の繰り返し周期を有する補間コードエポック信号を生成して前記積算部に出力し、前記相関部は、入力された前記受信信号と、前記ＰＮコードとの相関をとり、その処理結果を相関値として前記積算部に出力し、前記積算部は、入力された前記相関値を前記補間コードエポック信号に同期させて積算処理を行い、その処理結果を積算相関値として前記制御部に出力し、前記制御部は、入力された前記積算相関値に基づいて、前記コード生成部で生成される前記ＰＮコードの種類、周波数及び位相を制御することを特徴とする。   A spread spectrum signal receiving apparatus according to the present invention includes a code generation unit having an interpolation epoch generation unit, a correlation unit connected to the code generation unit, an interpolation unit connected to the interpolation epoch generation unit and the correlation unit, A control unit connected to the integration unit and the code generation unit, wherein the code generation unit performs demodulation processing by despreading on a spread spectrum received signal input to the correlation unit PN code is output to the correlation unit to generate a code epoch signal indicating the repetition period of the PN code, and the interpolation epoch generation unit synchronizes with the code epoch signal and is longer than the repetition period of the PN code. An interpolation code epoch signal having a short desired repetition period is generated and output to the integrating unit, and the correlation unit receives the received reception signal. And the processing result is output to the integration unit as a correlation value, and the integration unit performs integration processing in synchronization with the input correlation value to the interpolation code epoch signal. The processing result is output to the control unit as an integrated correlation value, and the control unit determines the type, frequency, and phase of the PN code generated by the code generation unit based on the input integrated correlation value. It is characterized by controlling.

この場合、前記補間エポック発生部は、前記コードエポック信号に同期し、且つ前記ＰＮコードの繰り返し周期よりも短い繰り返し周期を有する前記補間コードエポック信号を前記積算部に出力するので、前記積算部では、前記相関値の積算処理を行う際に、前記補間コードエポック信号の繰り返し周期に対応して前記相関値の積算区間を短く設定することができる。これにより、前記受信信号に含まれる航法メッセージによる前記積算相関値の劣化を抑制することが可能となる。   In this case, the interpolation epoch generation unit outputs the interpolation code epoch signal that is synchronized with the code epoch signal and has a repetition period shorter than the repetition period of the PN code to the integration unit. When performing the correlation value integration process, the correlation value integration interval can be set to be short in correspondence with the repetition period of the interpolation code epoch signal. Thereby, it is possible to suppress the deterioration of the integrated correlation value due to the navigation message included in the received signal.

また、前記積算区間を、Ｌ１信号を受信する従来技術に係るスペクトラム拡散信号受信装置での積算区間に設定することも可能となる。従って、Ｃ／Ａコードよりも繰り返し周期の長いＬ２Ｃコードであっても、前記補間コードエポック信号を用いることにより、搬送波周波数の誤差による測定限界を軽減することができる。   In addition, the integration interval can be set to the integration interval in the spread spectrum signal receiving apparatus according to the related art that receives the L1 signal. Therefore, even for an L2C code having a repetition cycle longer than that of the C / A code, the measurement limit due to the error of the carrier frequency can be reduced by using the interpolation code epoch signal.

ここで、前記コード生成部は、前記制御部及び前記補間エポック発生部に接続されるコードクロック発生部をさらに有し、前記クロック発生部は、前記ＰＮコードを生成するための第１クロック信号と、前記第１コードクロック信号よりも高い周波数を有する第２クロック信号とを生成し、前記補間エポック発生部は、前記第２クロック信号に基づいて、前記コードエポック信号を分周することにより、前記補間コードエポック信号を生成することが好ましい。   Here, the code generation unit further includes a code clock generation unit connected to the control unit and the interpolation epoch generation unit, and the clock generation unit includes a first clock signal for generating the PN code and Generating a second clock signal having a frequency higher than that of the first code clock signal, and the interpolation epoch generating unit divides the code epoch signal based on the second clock signal, thereby generating the second clock signal. Preferably, an interpolation code epoch signal is generated.

これにより、前記コードクロック発生部において、前記第２クロック信号の周波数を所望の周波数に変更すれば、前記補間エポック発生部では、前記所望の周波数に対応して、前記コードエポック信号の繰り返し周期を短く調整することが可能となり、調整された信号を前記補間コードエポック信号として出力することができる。従って、前記積算部における前記積算区間を所望の値に変更することができ、前記積算相関値の劣化を容易に抑制することが可能となる。   Accordingly, if the frequency of the second clock signal is changed to a desired frequency in the code clock generation unit, the interpolation epoch generation unit sets a repetition period of the code epoch signal corresponding to the desired frequency. It is possible to make a short adjustment, and the adjusted signal can be output as the interpolation code epoch signal. Therefore, the integration section in the integration unit can be changed to a desired value, and deterioration of the integration correlation value can be easily suppressed.

また、前記コード生成部は、状態保持部をさらに有し、前記状態保持部は、前記ＰＮコードを構成する各チップに関する状態値を状態保持テーブルに格納して、前記状態保持テーブルから所望の状態値を前記補間エポック発生部に出力し、前記補間エポック発生部は、入力された前記状態値と、前記コードエポック信号を構成する各チップに関する状態値とを比較して、比較した前記各状態値が一致した場合に、前記補間コードエポック信号を生成することが好ましい。   The code generation unit further includes a state holding unit, and the state holding unit stores a state value related to each chip constituting the PN code in a state holding table, and a desired state from the state holding table. A value is output to the interpolated epoch generating unit, and the interpolated epoch generating unit compares the input state value with a state value relating to each chip constituting the code epoch signal, and compares the state values. Preferably, the interpolation code epoch signal is generated when the two match.

これにより、前記補間エポック発生部は、前記各チップの状態値を比較することにより、前記補間コードエポック信号を生成するので、前記制御部から前記コード生成部に制御内容の変更指示が入力された場合でも、前記変更指示を迅速に実行し、前記受信信号の初期捕捉及び安定追尾を確実に行うことが可能となる。   As a result, the interpolation epoch generation unit generates the interpolation code epoch signal by comparing the state values of the chips. Therefore, an instruction to change the control content is input from the control unit to the code generation unit. Even in this case, the change instruction can be executed quickly, and the initial acquisition and stable tracking of the received signal can be reliably performed.

さらに、前記スペクトラム拡散信号受信装置は、前記コード生成部と前記相関部と前記積算部とを複数備えて構成される逆拡散部を有し、前記逆拡散部は、複数のスペクトラム拡散された受信信号に対して逆拡散処理を行うことが好ましい。   Further, the spread spectrum signal receiving apparatus includes a despreading unit configured to include a plurality of the code generation unit, the correlation unit, and the integration unit, and the despreading unit includes a plurality of spread spectrum receptions. It is preferable to perform a despreading process on the signal.

これにより、前記各受信信号を受信して逆拡散処理を同時に行うことが可能となる。   This makes it possible to receive the received signals and perform despreading processing simultaneously.

さらにまた、前記ＰＮコードは、Ｌ２ＣＭコード及びＬ２ＣＬコードの少なくとも１つであることが好ましい。   Furthermore, it is preferable that the PN code is at least one of an L2CM code and an L2CL code.

本発明に係るスペクトラム拡散信号受信装置によれば、補間エポック発生部は、コードエポック信号に同期し、且つＰＮコードの繰り返し周期よりも短い繰り返し周期を有する補間コードエポック信号を積算部に出力するので、前記積算部では、相関値の積算処理を行う際に、前記補間コードエポック信号の繰り返し周期に対応して前記相関値の積算区間を短く設定することができる。これにより、受信信号に含まれる航法メッセージによる前記積算相関値の劣化を抑制することが可能となる。   According to the spread spectrum signal receiving apparatus of the present invention, the interpolation epoch generation unit outputs an interpolation code epoch signal synchronized with the code epoch signal and having a repetition period shorter than the repetition period of the PN code to the integration unit. In the integration unit, when the correlation value integration process is performed, the correlation value integration interval can be set short in correspondence with the repetition period of the interpolation code epoch signal. Thereby, it is possible to suppress the deterioration of the integrated correlation value due to the navigation message included in the received signal.

また、前記積算区間を、Ｌ１信号を受信する従来技術に係るスペクトラム拡散信号受信装置での積算区間に設定することも可能となる。従って、Ｃ／Ａコードよりも繰り返し周期の長いＬ２Ｃコードであっても、前記補間コードエポック信号を用いることにより、搬送波周波数の誤差による測定限界を軽減することができる。   In addition, the integration interval can be set to the integration interval in the spread spectrum signal receiving apparatus according to the related art that receives the L1 signal. Therefore, even for an L2C code having a repetition cycle longer than that of the C / A code, the measurement limit due to the error of the carrier frequency can be reduced by using the interpolation code epoch signal.

本発明に係るスペクトラム拡散信号受信装置の好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。   A preferred embodiment of a spread spectrum signal receiving apparatus according to the present invention will be given and described in detail below with reference to the accompanying drawings.

図１は、第１の実施形態に係るスペクトラム拡散信号受信装置１０Ａを示すブロック図である。   FIG. 1 is a block diagram showing a spread spectrum signal receiving apparatus 10A according to the first embodiment.

スペクトラム拡散信号受信装置１０Ａは、図１に示すように、コード生成部１２と、このコード生成部１２に各々接続されるＬ２ＣＭ相関部１４及びＬ２ＣＬ相関部１６と、コード生成部１２及びＬ２ＣＭ相関部１４に接続されるＬ２ＣＭ積算部１８と、コード生成部１２及びＬ２ＣＬ相関部１６に接続されるＬ２ＣＬ積算部２０と、Ｌ２ＣＭ積算部１８、Ｌ２ＣＬ積算部２０及びコード生成部１２に接続される制御部２２とを有している。   As shown in FIG. 1, the spread spectrum signal receiving apparatus 10A includes a code generation unit 12, an L2CM correlation unit 14 and an L2CL correlation unit 16 connected to the code generation unit 12, and a code generation unit 12 and an L2CM correlation unit. 14, an L2CM integration unit 18 connected to 14, an L2CL integration unit 20 connected to the code generation unit 12 and the L2CL correlation unit 16, and a control unit connected to the L2CM integration unit 18, L2CL integration unit 20 and the code generation unit 12. 22.

スペクトラム拡散信号受信装置１０Ａは、人工衛星からＬ２信号を受信すると、図示しない周波数変換部及び増幅部を用いて、受信信号である前記Ｌ２信号から搬送波を除去し、搬送波が除去された前記受信信号をベースバンド信号として、Ｌ２ＣＭ相関部１４及びＬ２ＣＬ相関部１６に出力する。Ｌ２ＣＭ相関部１４には、前記ベースバンド信号のうち前記Ｌ２ＣＭコードでスペクトラム拡散された信号（以下、第１ベースバンド信号という）が入力され、Ｌ２ＣＬ相関部１６には、前記ベースバンド信号のうち前記Ｌ２ＣＬコードでスペクトラム拡散された信号（以下、第２ベースバンド信号という）が入力される。   When receiving the L2 signal from the artificial satellite, the spread spectrum signal receiving apparatus 10A removes a carrier wave from the L2 signal that is a received signal by using a frequency converter and an amplifying unit (not shown), and the received signal from which the carrier wave has been removed. Are output to the L2CM correlation unit 14 and the L2CL correlation unit 16 as baseband signals. The L2CM correlation unit 14 receives a signal (hereinafter, referred to as a first baseband signal) of the baseband signal that is spectrum-spread with the L2CM code, and the L2CL correlation unit 16 receives the signal of the baseband signal. A signal (hereinafter, referred to as a second baseband signal) subjected to spectrum spreading with the L2CL code is input.

コード生成部１２は、Ｌ２ＣＭ相関部１４にＬ２ＣＭコードを出力する一方で、前記Ｌ２ＣＭコードに同期し、且つ前記Ｌ２ＣＭコードの繰り返し周期（２０ｍｓ）よりも短い繰り返し周期（１ｍｓ）を有するＬ２ＣＭ補間コードエポック信号をＬ２ＣＭ積算部１８に出力する。   The code generation unit 12 outputs the L2CM code to the L2CM correlation unit 14, while synchronizing with the L2CM code and having a repetition cycle (1 ms) shorter than the repetition cycle (20 ms) of the L2CM code The signal is output to the L2CM integrating unit 18.

また、コード生成部１２は、Ｌ２ＣＬ相関部１６にＬ２ＣＬコードを出力する一方で、前記Ｌ２ＣＬコードに同期し、且つ前記Ｌ２ＣＬコードの繰り返し周期（１．５ｓ）よりも短い繰り返し周期（例えば、１ｍｓ）を有するＬ２ＣＬ補間コードエポック信号をＬ２ＣＬ積算部２０に出力する。   The code generation unit 12 outputs the L2CL code to the L2CL correlation unit 16, while synchronizing with the L2CL code and shorter than the repetition cycle (1.5 s) of the L2CL code (for example, 1 ms). The L2CL interpolation code epoch signal having

Ｌ２ＣＭ相関部１４は、前記第１ベースバンド信号と、コード生成部１２から入力された前記Ｌ２ＣＭコードとの相関をとり、その処理結果を第１相関値（Ｌ２ＣＭ相関値）としてＬ２ＣＭ積算部１８に出力する。Ｌ２ＣＬ相関部１６は、前記第２ベースバンド信号と、コード生成部１２から入力された前記Ｌ２ＣＭコードとの相関をとり、その処理結果を第２相関値（Ｌ２ＣＬ相関値）としてＬ２ＣＭ積算部１８に出力する。   The L2CM correlation unit 14 correlates the first baseband signal and the L2CM code input from the code generation unit 12, and outputs the processing result to the L2CM integration unit 18 as a first correlation value (L2CM correlation value). Output. The L2CL correlator 16 correlates the second baseband signal with the L2CM code input from the code generator 12, and outputs the processing result to the L2CM accumulator 18 as a second correlation value (L2CL correlation value). Output.

Ｌ２ＣＭ積算部１８は、入力された前記第１相関値について、前記Ｌ２ＣＭ補間コードエポック信号の繰り返し周期（１ｍｓ）を積算区間として積算処理を行い、その処理結果を第１積算相関値（Ｌ２ＣＭ積算相関値）として制御部２２に出力する。一方、Ｌ２ＣＬ積算部２０は、入力された前記第２相関値について、前記Ｌ２ＣＬ補間コードエポック信号の繰り返し周期（１ｍｓ）を積算区間として積算処理を行い、その処理結果を第２積算相関値（Ｌ２ＣＬ積算相関値）として制御部２２に出力する。   The L2CM integration unit 18 performs integration processing on the input first correlation value using the repetition period (1 ms) of the L2CM interpolation code epoch signal as an integration interval, and the processing result is expressed as a first integration correlation value (L2CM integration correlation). Value) to the control unit 22. On the other hand, the L2CL integration unit 20 performs integration processing on the input second correlation value using the repetition period (1 ms) of the L2CL interpolation code epoch signal as an integration interval, and the processing result is expressed as a second integration correlation value (L2CL). Output to the control unit 22 as an integrated correlation value).

制御部２２は、入力された前記第１積算相関値及び前記第２積算相関値に基づいて、Ｌ２ＣＭコード及びＬ２ＣＬコードに関する制御内容をコード生成部１２に出力する。   The control unit 22 outputs control content related to the L2CM code and the L2CL code to the code generation unit 12 based on the input first integrated correlation value and the second integrated correlation value.

この制御内容は、スペクトラム拡散信号受信装置１０ＡがＬ２信号の確実な初期捕捉及び安定追尾を行うためのものであり、Ｌ２信号の送信元である人工衛星の番号を示す内容と、図２に示す各人工衛星毎のＬ２ＣＭコード及びＬ２ＣＬコードの開始状態及び終了状態を示す内容と、前記Ｌ２ＣＭコード及び前記Ｌ２ＣＬコードの位相及び周波数とが含まれている。   This control content is for the spread spectrum signal receiving apparatus 10A to perform reliable initial acquisition and stable tracking of the L2 signal, and the content indicating the number of the satellite that is the transmission source of the L2 signal is shown in FIG. The contents indicating the start state and end state of the L2CM code and L2CL code for each artificial satellite, and the phase and frequency of the L2CM code and L2CL code are included.

図３は、コード生成部１２の内部構成を示すブロック図である。   FIG. 3 is a block diagram showing an internal configuration of the code generation unit 12.

コード生成部１２は、コードクロック発生部３０と、このコードクロック発生部３０に各々接続されるＬ２ＣＭコード発生部３２及びＬ２ＣＬコード発生部３４と、コードクロック発生部３０及びＬ２ＣＭコード発生部３２に接続されるＬ２ＣＭ補間エポック発生部３６と、コードクロック発生部３０及びＬ２ＣＬコード発生部３４に接続されるＬ２ＣＬ補間エポック発生部３８とから構成されている。   The code generation unit 12 is connected to the code clock generation unit 30, the L2CM code generation unit 32 and the L2CL code generation unit 34 connected to the code clock generation unit 30, and the code clock generation unit 30 and the L2CM code generation unit 32, respectively. The L2CM interpolation epoch generator 36 and the L2CL interpolation epoch generator 38 connected to the code clock generator 30 and the L2CL code generator 34 are configured.

コードクロック発生部３０は、制御部２２からの前記Ｌ２ＣＭコード及び前記Ｌ２ＣＬコードの位相及び周波数を示すコードクロック情報に基づいて、Ｌ２ＣＭコード及びＬ２ＣＬコードのチップレート（５１１．５ｋＨｚ）を繰り返し周波数とする第１コードクロック信号をＬ２ＣＭコード発生部３２及びＬ２ＣＬコード発生部３４に出力すると共に、前記第１コードクロック信号に同期し、且つ前記チップレート（５１１．５ｋＨｚ）の２倍の繰り返し周波数（１．０２３ＭＨｚ）を有する第２コードクロック信号をＬ２ＣＭ補間エポック発生部３６及びＬ２ＣＬ補間エポック発生部３８に出力する。なお、コードクロック発生部３０は、一般に数値制御発振器（ＮＣＯ）等で構成することができる。   The code clock generation unit 30 uses the chip rate (511.5 kHz) of the L2CM code and the L2CL code as a repetition frequency based on the code clock information indicating the phase and frequency of the L2CM code and the L2CL code from the control unit 22. The first code clock signal is output to the L2CM code generation unit 32 and the L2CL code generation unit 34, is synchronized with the first code clock signal, and is a repetition frequency (1... 2) of the chip rate (511.5 kHz). The second code clock signal having 023 MHz is output to the L2CM interpolation epoch generation unit 36 and the L2CL interpolation epoch generation unit 38. The code clock generation unit 30 can generally be configured by a numerically controlled oscillator (NCO) or the like.

Ｌ２ＣＭコード発生部３２は、制御部２２から入力された人工衛星の番号及びＬ２ＣＭコードの状態（図２に示す開始状態及び終了状態）と、前記第１コードクロック信号とに基づいて、Ｌ２ＣＭコードを生成して相関部１４（図１参照）に出力する一方で、前記Ｌ２ＣＭコードの繰り返し周期（２０ｍｓ）を有するＬ２ＣＭコードエポック信号をＬ２ＣＭ補間エポック発生部３６に出力する。   The L2CM code generation unit 32 generates an L2CM code based on the artificial satellite number and the L2CM code state (start state and end state shown in FIG. 2) input from the control unit 22 and the first code clock signal. While generating and outputting to the correlation part 14 (refer FIG. 1), the L2CM code epoch signal which has the repetition period (20 ms) of the said L2CM code is output to the L2CM interpolation epoch generation part 36.

Ｌ２ＣＬコード発生部３４は、制御部２２から入力された人工衛星の番号及びＬ２ＣＬコードの状態（図２に示す開始状態及び終了状態）と、前記第１コードクロック信号とに基づいて、Ｌ２ＣＬコードを生成して相関部１６（図１参照）に出力する一方で、前記Ｌ２ＣＬコードの繰り返し周期（１．５ｓ）を有するＬ２ＣＬコードエポック信号をＬ２ＣＬ補間エポック発生部３８に出力する。   The L2CL code generation unit 34 generates an L2CL code based on the artificial satellite number and the L2CL code state (start state and end state shown in FIG. 2) input from the control unit 22 and the first code clock signal. While generating and outputting to the correlation part 16 (refer FIG. 1), the L2CL code epoch signal which has the repetition period (1.5 s) of the said L2CL code is output to the L2CL interpolation epoch generation part 38.

Ｌ２ＣＭ補間エポック発生部３６は、入力された前記第２コードクロック信号及び前記Ｌ２ＣＭコードエポック信号に基づいて、Ｌ２ＣＭ補間コードエポック信号を生成してＬ２ＣＭ積算部１８に出力する。一方、Ｌ２ＣＬ補間エポック発生部３８は、入力された前記第２コードクロック信号及びＬ２ＣＬコードエポックとに基づいて、Ｌ２ＣＬ補間コードエポックを生成してＬ２ＣＬ積算部２０に出力する。   The L2CM interpolation epoch generation unit 36 generates an L2CM interpolation code epoch signal based on the input second code clock signal and the L2CM code epoch signal, and outputs the L2CM interpolation code epoch signal to the L2CM integration unit 18. On the other hand, the L2CL interpolation epoch generation unit 38 generates an L2CL interpolation code epoch based on the input second code clock signal and L2CL code epoch, and outputs the L2CL interpolation code epoch to the L2CL accumulation unit 20.

図４は、Ｌ２ＣＭコード発生部３２及びＬ２ＣＬコード発生部３４の内部構成を示すブロック図である。なお、Ｌ２ＣＭコード発生部３２及びＬ２ＣＬコード発生部３４は、ほぼ同じ内部構成であるので、ここでは、Ｌ２ＣＭコード発生部３２について説明する。   FIG. 4 is a block diagram showing the internal configuration of the L2CM code generator 32 and the L2CL code generator 34. As shown in FIG. Since the L2CM code generator 32 and the L2CL code generator 34 have substantially the same internal configuration, only the L2CM code generator 32 will be described here.

Ｌ２ＣＭコード発生部３２は、シフトレジスタ部５０と位相状態設定部５２とから構成されている。   The L2CM code generating unit 32 includes a shift register unit 50 and a phase state setting unit 52.

位相状態設定部５２は、制御部２２から図２に示す各人工衛星の番号と、Ｌ２ＣＭコードの開始状態及び終了状態とを示す指示内容が入力された場合、前記指示内容に基づいて、シフトレジスタ部５０に対して、前記開始状態を示す指示内容を出力する。   When the control unit 22 receives the instruction number indicating the number of each satellite shown in FIG. 2 and the start state and end state of the L2CM code from the control unit 22, the phase state setting unit 52 shifts the shift register based on the instruction content. The instruction content indicating the start state is output to the unit 50.

図４のシフトレジスタ部５０は、２７ビットを示す合計で２７個のシフトレジスタと、これらのレジスタを論理結合する複数の結合部とから構成されている。シフトレジスタ部５０は、前記第１コードクロック信号と、位相状態設定部５２からの前記指示内容とに基づいて、前記人工衛星に固有のＬ２ＣＭコードを前記第１コードクロック信号のチップレートに従って生成して相関部１４に出力すると共に、生成した前記Ｌ２ＣＭコードの各チップを示す状態値を位相状態設定部５２に対して出力する。   The shift register unit 50 shown in FIG. 4 includes a total of 27 shift registers representing 27 bits and a plurality of coupling units that logically couple these registers. The shift register unit 50 generates an L2CM code unique to the artificial satellite according to the chip rate of the first code clock signal based on the first code clock signal and the instruction content from the phase state setting unit 52. And outputs a state value indicating each chip of the generated L2CM code to the phase state setting unit 52.

Ｌ２ＣＭコードは、人工衛星毎に開始状態及び終了状態が定められているので（図２参照）、位相状態設定部５２は、入力された前記状態値がＬ２ＣＭコードの終了状態を示す状態値に一致したと判定した場合、シフトレジスタ部５０に対して開始状態に設定する指示内容を再度出力し、全てのシフトレジスタの再設定を行うと共に、コードエポック信号をＬ２ＣＭ補間エポック発生部３６に出力する。この場合、Ｌ２ＣＭコードのチップレートは５１１．５ｋＨｚであり、チップ数が１０２３０であることから、周期２０ｍｓのＬ２ＣＭコードエポック信号が位相状態設定部５２から出力される。   Since the start state and the end state of the L2CM code are determined for each satellite (see FIG. 2), the phase state setting unit 52 matches the state value that indicates the end state of the L2CM code. If it is determined, the instruction contents to be set to the start state are output again to the shift register unit 50, all the shift registers are reset, and the code epoch signal is output to the L2CM interpolation epoch generation unit 36. In this case, since the chip rate of the L2CM code is 511.5 kHz and the number of chips is 10230, an L2CM code epoch signal having a period of 20 ms is output from the phase state setting unit 52.

一方、Ｌ２ＣＬコード発生部３４の場合には、Ｌ２ＣＬコードの開始状態及び終了状態がＬ２ＣＭコードの開始状態及び終了状態とは異なり（図２参照）、且つ、Ｌ２ＣＬコードのチップレートが５１１．５ｋＨｚで、チップ数が７６７２５０であるので、周期１．５ｓのＬ２ＣＭコードエポック信号が位相状態設定部５２から出力される。   On the other hand, in the case of the L2CL code generator 34, the start state and end state of the L2CL code are different from the start state and end state of the L2CM code (see FIG. 2), and the chip rate of the L2CL code is 511.5 kHz. Since the number of chips is 767250, an L2CM code epoch signal with a period of 1.5 s is output from the phase state setting unit 52.

なお、スペクトラム拡散信号受信装置１０Ａは、人工衛星からＬ２信号を受信する際に、前記Ｌ２信号の開始状態と終了状態との間における任意のチップから前記Ｌ２信号を受信することもある得るので、前記Ｌ２信号の確実な初期捕捉及び追尾を行うために、位相状態設定部５２は、指定したシフトレジスタの状態を開始状態として所望のチップ数の状態を出力することも可能である。   Note that when the L2 signal is received from the artificial satellite, the spread spectrum signal receiving apparatus 10A may receive the L2 signal from any chip between the start state and the end state of the L2 signal. In order to perform reliable initial acquisition and tracking of the L2 signal, the phase state setting unit 52 can output the state of the desired number of chips, starting from the state of the designated shift register.

図５は、Ｌ２ＣＭ補間エポック発生部３６及びＬ２ＣＬ補間エポック発生部３８の内部構成を示すブロック図である。Ｌ２ＣＭ補間エポック発生部３６及びＬ２ＣＬ補間エポック発生部３８は、ほぼ同じ内部構成であるので、ここでは、Ｌ２ＣＭ補間エポック発生部３６について説明する。   FIG. 5 is a block diagram showing an internal configuration of the L2CM interpolation epoch generation unit 36 and the L2CL interpolation epoch generation unit 38. Since the L2CM interpolation epoch generation unit 36 and the L2CL interpolation epoch generation unit 38 have substantially the same internal configuration, the L2CM interpolation epoch generation unit 36 will be described here.

Ｌ２ＣＭ補間エポック発生部３６は、カウンタ５４を有している。カウンタ５４は、Ｌ２ＣＭコードエポック信号を初期化信号とし、第２コードクロック信号を動作クロックとするカウンタであり、前記Ｌ２ＣＭコードエポック信号が入力される毎にカウントを開始し、１０２３カウント毎にキャリー信号を発生する。この場合、Ｌ２ＣＭ補間エポック発生部３６は、発生させた前記キャリー信号をＬ２ＣＭ補間コードエポック信号として出力する。また、任意のチップを捕捉及び追尾した場合でも、抜け落ちることなく前記Ｌ２ＣＭ補間コードエポック信号を出力可能とするため、カウンタ５４にはＬ２ＣＭ状態設定（図３参照）に含まれるチップ数が入力される。   The L2CM interpolation epoch generation unit 36 has a counter 54. The counter 54 is a counter that uses the L2CM code epoch signal as an initialization signal and uses the second code clock signal as an operation clock. The counter 54 starts counting every time the L2CM code epoch signal is input, and carries signals every 1023 counts. Is generated. In this case, the L2CM interpolation epoch generation unit 36 outputs the generated carry signal as an L2CM interpolation code epoch signal. Further, even when an arbitrary chip is captured and tracked, the number of chips included in the L2CM state setting (see FIG. 3) is input to the counter 54 so that the L2CM interpolation code epoch signal can be output without dropping. .

なお、上述した説明において、カウンタ５４はアップカウンタとしているが、ダウンカウンタとしてもよいことは勿論である。   In the above description, the counter 54 is an up counter, but it goes without saying that it may be a down counter.

第１の実施形態に係るスペクトラム拡散信号受信装置１０Ａは、基本的には、以上のように構成されるものであり、次に、図示しない人工衛星からＬ２信号を受信した際の動作について、図１〜図５及び図６のタイムチャートを参照しながら説明する。ここでは、スペクトラム拡散信号受信装置１０Ａは、同一の人工衛星からＬ２信号を受信しているものとして説明する。   The spread spectrum signal receiving apparatus 10A according to the first embodiment is basically configured as described above. Next, the operation when an L2 signal is received from an unillustrated artificial satellite will be described. Description will be made with reference to the time charts of FIGS. Here, description will be made assuming that the spread spectrum signal receiving apparatus 10A receives the L2 signal from the same artificial satellite.

スペクトラム拡散信号受信装置１０Ａは、前記人工衛星からＬ２信号を受信すると、図示しない周波数変換部及び増幅部を用いて、受信した前記Ｌ２信号から搬送波成分を除去してベースバンド信号を生成し、ベースバンド信号のうち第１ベースバンド信号を相関部１４に入力する一方で、第２ベースバンド信号を相関部１６に入力する。   When receiving the L2 signal from the artificial satellite, the spread spectrum signal receiving apparatus 10A generates a baseband signal by removing a carrier wave component from the received L2 signal using a frequency converter and an amplifier not shown. Among the band signals, the first baseband signal is input to the correlator 14 while the second baseband signal is input to the correlator 16.

制御部２２は、コード生成部１２に対して、Ｌ２Ｃコード（Ｌ２ＣＭコード及びＬ２ＣＬコード）の周波数及び位相を示すコードクロック情報をコードクロック発生部３０に出力し、前記人工衛星の番号及びＬ２Ｃコードの状態（開始状態及び終了状態）を示す指示内容を示す各情報をＬ２ＣＭコード発生部３２及びＬ２ＣＬコード発生部３４に出力する。   The control unit 22 outputs code clock information indicating the frequency and phase of the L2C code (L2CM code and L2CL code) to the code clock generation unit 30 to the code generation unit 12, and the number of the artificial satellite and the L2C code. Each piece of information indicating the instruction content indicating the state (start state and end state) is output to the L2CM code generation unit 32 and the L2CL code generation unit 34.

コードクロック発生部３０は、入力された前記コードクロック情報に基づいて、前記Ｌ２ＣＭコード及び前記Ｌ２ＣＬコードのチップレートに同一の周波数（５１１．５ｋＨｚ）及び位相を有する第１コードクロック信号を、Ｌ２ＣＭコード発生部３２及びＬ２ＣＬコード発生部３４に出力する一方で、前記第１コードクロック信号に同期し、且つ２倍の周波数（１．０２３ＭＨｚ）を有する第２コードクロック信号を、Ｌ２ＣＭ補間エポック発生部３６及びＬ２ＣＬ補間エポック発生部３８に出力する。   The code clock generation unit 30 generates a first code clock signal having the same frequency (511.5 kHz) and phase as the chip rate of the L2CM code and the L2CL code based on the input code clock information. While outputting to the generator 32 and the L2CL code generator 34, the second code clock signal synchronized with the first code clock signal and having a double frequency (1.023 MHz) is converted into an L2CM interpolation epoch generator 36. And output to the L2CL interpolation epoch generation unit 38.

Ｌ２ＣＭコード発生部３２の位相状態設定部５２は、入力された前記人工衛星の番号とＬ２ＣＭコードの開始状態及び終了状態とを示す情報に基づいて、前記開始状態を示す指示内容をシフトレジスタ部５０に出力する。   The phase state setting unit 52 of the L2CM code generation unit 32 shifts the instruction content indicating the start state based on the input information indicating the artificial satellite number and the start state and end state of the L2CM code to the shift register unit 50. Output to.

シフトレジスタ部５０は、入力された前記指示内容に基づいて全てのレジスタを開始状態に設定すると共に、前記各レジスタに入力された第１コードクロック信号に基づいて、前記第１コードクロック信号に同期し、且つ同一の周波数（５１１．５ｋＨｚ）を有するＬ２ＣＭコードを生成して相関部１４に出力する。   The shift register unit 50 sets all the registers to the start state based on the input instruction content, and synchronizes with the first code clock signal based on the first code clock signal input to each register. And an L2CM code having the same frequency (511.5 kHz) is generated and output to the correlation unit 14.

また、シフトレジスタ部５０は、前記Ｌ２ＣＭコードの各チップを生成する毎に前記各チップを示す状態値を位相状態設定部５２に出力する。位相状態設定部５２は、入力された前記状態値を監視しており、前記状態値が前記終了状態を示す状態値と一致した場合、シフトレジスタ部５０から出力されたＬ２ＣＭコードが所定のチップ数（１０２３０チップ）に到達したものと判定し、シフトレジスタ部５０に対して前記開始状態を示す指示内容を再度出力する。これにより、シフトレジスタ部５０内の全てのレジスタは開始状態となる。   The shift register unit 50 outputs a state value indicating each chip to the phase state setting unit 52 every time each chip of the L2CM code is generated. The phase state setting unit 52 monitors the input state value, and when the state value matches the state value indicating the end state, the L2CM code output from the shift register unit 50 is a predetermined number of chips. It is determined that (10230 chips) has been reached, and the instruction content indicating the start state is output to the shift register unit 50 again. As a result, all the registers in the shift register unit 50 are in the start state.

その際、位相状態設定部５２は、シフトレジスタ部５０が１０２３０チップのＬ２ＣＭコードを生成するために要した時間、すなわち、１０２３０チップ×５１１．５ｋＨｚ＝２０ｍｓを周期とし、且つ第１コードクロック信号に同期するパルス信号をＬ２ＣＭコードエポック信号としてＬ２ＣＭ補間エポック発生部３６に出力する。   At that time, the phase state setting unit 52 sets the period required for the shift register unit 50 to generate the L2CM code of 10230 chips, that is, 10230 chips × 511.5 kHz = 20 ms as a cycle, and the first code clock signal. The synchronized pulse signal is output to the L2CM interpolation epoch generator 36 as an L2CM code epoch signal.

一方、Ｌ２ＣＬコード発生部３４の位相状態設定部５２は、Ｌ２ＣＭコード発生部３２の位相状態設定部５２と同様に、入力された前記人工衛星の番号とＬ２ＣＭコードの開始状態及び終了状態とを示す情報に基づいて、前記開始状態を示す指示内容をシフトレジスタ部５０に出力する。   On the other hand, the phase state setting unit 52 of the L2CL code generation unit 34 indicates the input artificial satellite number and the start state and end state of the L2CM code, similarly to the phase state setting unit 52 of the L2CM code generation unit 32. Based on the information, an instruction content indicating the start state is output to the shift register unit 50.

Ｌ２ＣＬコード発生部３４のシフトレジスタ部５０は、Ｌ２ＣＭコード発生部３２のシフトレジスタ部５０と同様に、入力された前記指示内容に基づいて全てのレジスタを開始状態に設定すると共に、前記各レジスタに入力された第１コードクロック信号に基づいて、前記第１コードクロック信号に同期し、且つ同一の周波数（５１１．５ｋＨｚ）を有するＬ２ＣＬコードを生成して相関部１４に出力する。   Similarly to the shift register unit 50 of the L2CM code generation unit 32, the shift register unit 50 of the L2CL code generation unit 34 sets all the registers to the start state based on the input instruction contents, and sets each register to the start state. Based on the input first code clock signal, an L2CL code having the same frequency (511.5 kHz) in synchronization with the first code clock signal is generated and output to the correlator 14.

また、シフトレジスタ部５０は、前記Ｌ２ＣＬコードの各チップを生成する毎に前記各チップを示す状態値を位相状態設定部５２に出力し、位相状態設定部５２は、入力された前記状態値を監視して、前記状態値が前記終了状態を示す状態値と一致した場合、シフトレジスタ部５０から出力されたＬ２ＣＬコードが７６７２５０チップに到達したものと判定し、シフトレジスタ部５０に対して前記開始状態を示す指示内容を再度出力して、シフトレジスタ部５０内の全てのレジスタを開始状態とする。   The shift register unit 50 outputs a state value indicating each chip to the phase state setting unit 52 every time the chip of the L2CL code is generated, and the phase state setting unit 52 outputs the input state value. When the state value matches the state value indicating the end state, it is determined that the L2CL code output from the shift register unit 50 has reached 767250 chips, and the shift register unit 50 starts the start. The instruction content indicating the state is output again, and all the registers in the shift register unit 50 are set to the start state.

その際、位相状態設定部５２は、シフトレジスタ部５０が７６７２５０チップのＬ２ＣＬコードを生成するために要した時間、すなわち、７６７２５０チップ×５１１．５ｋＨｚ＝１．５ｓを周期し、且つ第１コードクロック信号に同期するパルス信号をＬ２ＣＬコードエポック信号としてＬ２ＣＬ補間エポック発生部３８に出力する。   At that time, the phase state setting unit 52 cycles the time required for the shift register unit 50 to generate the L2CL code of 767250 chips, that is, 767250 chips × 511.5 kHz = 1.5 s, and the first code clock A pulse signal synchronized with the signal is output to the L2CL interpolation epoch generation unit 38 as an L2CL code epoch signal.

次に、Ｌ２ＣＭ補間エポック発生部３６のカウンタ５４は、Ｌ２ＣＭコードエポック信号の入力により初期化され、第２コードクロック信号を構成する各チップが順次入力されると、チップ数のカウントを行う。ここで、カウンタ５４が、１ｍｓ毎にキャリー信号を出力するように調整すれば、１０２３カウント毎に前記キャリー信号が出力される。Ｌ２ＣＭ補間エポック発生部３６は、このキャリー信号をＬ２ＣＭコードエポック信号に同期し、且つ１ｍｓの繰り返し周期を有するＬ２ＣＭ補間コードエポック信号としてＬ２ＣＭ積算部１８に出力する。   Next, the counter 54 of the L2CM interpolation epoch generating unit 36 is initialized by the input of the L2CM code epoch signal, and counts the number of chips when each chip constituting the second code clock signal is sequentially input. If the counter 54 is adjusted to output a carry signal every 1 ms, the carry signal is output every 1023 counts. The L2CM interpolation epoch generating unit 36 outputs this carry signal to the L2CM accumulating unit 18 as an L2CM interpolation code epoch signal synchronized with the L2CM code epoch signal and having a repetition period of 1 ms.

また、任意のチップを捕捉及び追尾した場合でも、抜け落ちることなく前記Ｌ２ＣＭ補間コードエポック信号を出力可能とするために、Ｌ２ＣＭ補間エポック発生部３６のカウンタ５４には、Ｌ２ＣＭ状態設定に含まれるチップ数が入力される。上述したように、１０２３カウント毎に前記キャリー信号を出力する場合、例えば、カウンタ５４が５を示している状態で５０チップに再設定すれば、５０×２−１＝９９の値がカウンタ５４に設定され、９４カウントの誤差を発生させることなく前記キャリー信号を出力することができる。   In addition, even when an arbitrary chip is captured and tracked, the counter 54 of the L2CM interpolation epoch generation unit 36 includes the number of chips included in the L2CM state setting so that the L2CM interpolation code epoch signal can be output without dropping. Is entered. As described above, when the carry signal is output every 1023 counts, for example, if the counter 54 is reset to 50 chips with the value indicating 5, a value of 50 × 2-1 = 99 is output to the counter 54. The carry signal can be output without generating a 94 count error.

一方、Ｌ２ＣＬ補間エポック発生部３８のカウンタ５４は、Ｌ２ＣＬコードエポック信号の入力により初期化され、第２コードクロック信号を構成する各チップが順次入力されると、チップ数のカウントを行う。ここで、カウンタ５４が、１ｍｓ毎にキャリー信号を出力するように調整すれば、７６７２５カウント毎に前記キャリー信号が出力される。Ｌ２ＣＬ補間エポック発生部３８は、このキャリー信号をＬ２ＣＬコードエポック信号に同期し、且つ１ｍｓの繰り返し周期を有するＬ２ＣＬ補間コードエポック信号としてＬ２ＣＬ積算部２０に出力する。   On the other hand, the counter 54 of the L2CL interpolation epoch generation unit 38 is initialized by the input of the L2CL code epoch signal, and counts the number of chips when the chips constituting the second code clock signal are sequentially input. If the counter 54 is adjusted to output a carry signal every 1 ms, the carry signal is output every 76725 counts. The L2CL interpolation epoch generating unit 38 outputs this carry signal to the L2CL accumulating unit 20 as an L2CL interpolation code epoch signal that is synchronized with the L2CL code epoch signal and has a repetition period of 1 ms.

次に、相関部１４は、第１ベースバンド信号と、Ｌ２ＣＭコード発生部３２からのＬ２ＣＭコードとの相関をとり、その処理結果を第１相関値としてＬ２ＣＭ積算部１８に出力する。   Next, the correlator 14 correlates the first baseband signal and the L2CM code from the L2CM code generator 32, and outputs the processing result to the L2CM accumulator 18 as a first correlation value.

一方、相関部１６は、相関部１４と同様に、第２ベースバンド信号と、Ｌ２ＣＬコード発生部３４からのＬ２ＣＬコードとの相関をとり、その処理結果を第２相関値としてＬ２ＣＬ積算部２０に出力する。   On the other hand, the correlator 16 correlates the second baseband signal and the L2CL code from the L2CL code generator 34 as in the correlator 14, and outputs the processing result to the L2CL accumulator 20 as a second correlation value. Output.

次に、Ｌ２ＣＭ積算部１８は、入力された前記第１相関値について、Ｌ２ＣＭ補間コードエポック信号の周期である１ｍｓの時間毎に積算処理を行い（積算区間１〜積算区間２０）、その処理結果を第１積算相関値として制御部２２に出力する。   Next, the L2CM integration unit 18 performs an integration process on the input first correlation value every time of 1 ms which is the cycle of the L2CM interpolation code epoch signal (integration section 1 to integration section 20), and the processing result Is output to the control unit 22 as the first integrated correlation value.

一方、Ｌ２ＣＬ積算部２０は、Ｌ２ＣＭ積算部１８と同様に、入力された前記第２相関値について、Ｌ２ＣＬ補間コードエポック信号の周期である１ｍｓの時間毎に積算処理を行い、その処理結果を第２積算相関値として制御部２２に出力する。   On the other hand, similarly to the L2CM integration unit 18, the L2CL integration unit 20 performs an integration process on the input second correlation value every 1 ms, which is the cycle of the L2CL interpolation code epoch signal, and the processing result is The two integrated correlation values are output to the control unit 22.

制御部２２は、入力された第１積算相関部及び第２積算相関部の結果に基づいて、Ｌ２Ｃコードの位相と周波数とを示す制御内容をコード生成部１２に再度出力する。   The control unit 22 outputs again the control content indicating the phase and frequency of the L2C code to the code generation unit 12 based on the input results of the first integration correlation unit and the second integration correlation unit.

このように、第１の実施の形態に係るスペクトラム拡散信号受信装置１０Ａでは、Ｌ２ＣＭ補間エポック発生部３６が、Ｌ２ＣＭコードエポック信号に同期し、且つＬ２ＣＭコードエポック信号の繰り返し周期よりも短い繰り返し周期を有するＬ２ＣＭ補間コードエポック信号をＬ２ＣＭ積算部１８に出力する一方で、Ｌ２ＣＬ補間エポック発生部３８が、Ｌ２ＣＬコードエポック信号に同期し、且つＬ２ＣＬコードエポック信号の繰り返し周期よりも短い繰り返し周期を有するＬ２ＣＬ補間コードエポック信号をＬ２ＣＬ積算部２０に出力するようにしている。   Thus, in the spread spectrum signal receiving apparatus 10A according to the first embodiment, the L2CM interpolation epoch generating unit 36 has a repetition period that is synchronized with the L2CM code epoch signal and shorter than the repetition period of the L2CM code epoch signal. L2CL interpolation code epoch signal is output to the L2CM accumulating unit 18, while the L2CL interpolation epoch generating unit 38 is synchronized with the L2CL code epoch signal and has a repetition cycle shorter than the repetition cycle of the L2CL code epoch signal The code epoch signal is output to the L2CL integrating unit 20.

これにより、各積算部１８、２０では、相関部１４、１６から入力される第１相関値及び第２相関値の積算処理を行う際に、Ｌ２ＣＭ補間コードエポック信号及びＬ２ＣＬ補間コードエポック信号の前記繰り返し周期に対応して、前記第１相関値及び第２相関値の積算区間を短く設定した状態で、第１積算相関値及び第２積算相関値を制御部２２に出力することができる。これにより、Ｌ２信号に含まれる航法メッセージによる前記第１積算相関値及び第２積算相関値の劣化を抑制することが可能となる。   Thereby, in each integrating | accumulating part 18 and 20, when performing the integrating | accumulating process of the 1st correlation value and 2nd correlation value input from the correlation part 14 and 16, the said L2CM interpolation code epoch signal and the said L2CL interpolation code epoch signal are said. Corresponding to the repetition cycle, the first integrated correlation value and the second integrated correlation value can be output to the control unit 22 in a state where the integration interval of the first correlation value and the second correlation value is set short. Thereby, it becomes possible to suppress deterioration of the first integrated correlation value and the second integrated correlation value due to the navigation message included in the L2 signal.

また、前記各積算区間を、Ｌ１信号を受信する従来技術に係るスペクトラム拡散信号受信装置での積算区間に設定することも可能となり、搬送波周波数の誤差による測定限界を軽減することができる。従って、Ｃ／Ａコードよりも繰り返し周期の長いＬ２ＣＭコード及びＬ２ＣＬコードであっても、Ｌ２ＣＭ補間コードエポック信号及びＬ２ＣＬ補間コードエポック信号を用いることにより、搬送波周波数誤差による測定限界の限界を、５０Ｈｚ（Ｌ２ＣＭコードエポック信号を用いた場合）から１ｋＨｚ（Ｌ２ＣＭ補間コードエポック信号及びＬ２ＣＬ補間コードエポック信号を用いた場合）に軽減することができる。   In addition, each integration section can be set as an integration section in a spread spectrum signal receiving apparatus according to the related art that receives the L1 signal, and the measurement limit due to the error of the carrier frequency can be reduced. Therefore, even with the L2CM code and the L2CL code having a repetition cycle longer than that of the C / A code, by using the L2CM interpolation code epoch signal and the L2CL interpolation code epoch signal, the limit of the measurement limit due to the carrier frequency error is 50 Hz ( It can be reduced from 1 kHz (when L2CM interpolation code epoch signal and L2CL interpolation code epoch signal are used) to 1 kHz (when L2CM code epoch signal is used).

また、コードクロック発生部３０は、Ｌ２ＣＭコード発生部３２及びＬ２ＣＬコード発生部３４に対して第１コードクロック信号を出力する一方で、Ｌ２ＣＭ補間エポック発生部３６及びＬ２ＣＬ補間エポック発生部３８に対して、第１コードクロック信号の２倍の周波数を有する第２コードクロック信号を出力している。これにより、カウンタ５４に入力されるＬ２ＣＭコードエポック信号及びＬ２ＣＬコードエポック信号が、繰り返し周期の短いＬ２ＣＭ補間コードエポック信号及びＬ２ＣＬ補間コードエポック信号として出力される。   The code clock generation unit 30 outputs the first code clock signal to the L2CM code generation unit 32 and the L2CL code generation unit 34, while the L2CM interpolation epoch generation unit 36 and the L2CL interpolation epoch generation unit 38 The second code clock signal having a frequency twice that of the first code clock signal is output. Accordingly, the L2CM code epoch signal and the L2CL code epoch signal input to the counter 54 are output as an L2CM interpolation code epoch signal and an L2CL interpolation code epoch signal having a short repetition period.

このように、Ｌ２ＣＭ補間エポック発生部３６及びＬ２ＣＬ補間エポック発生部３８は、前記第２コードクロック信号の周波数に対応して、Ｌ２ＣＭコードエポック信号及びＬ２ＣＬコードエポック信号の繰り返し周期が短くして、前記Ｌ２ＣＭ補間コードエポック信号及びＬ２ＣＬ補間コードエポック信号を出力するので、Ｌ２ＣＭ積算部１８及びＬ２ＣＬ積算部２０における積算区間を所望の値に変更することが可能となり、第１積算相関値及び第２積算相関値の劣化の抑制を容易に行うことが可能となる。   As described above, the L2CM interpolation epoch generation unit 36 and the L2CL interpolation epoch generation unit 38 reduce the repetition period of the L2CM code epoch signal and the L2CL code epoch signal according to the frequency of the second code clock signal, and Since the L2CM interpolation code epoch signal and the L2CL interpolation code epoch signal are output, the integration interval in the L2CM integration unit 18 and the L2CL integration unit 20 can be changed to a desired value, and the first integration correlation value and the second integration correlation are obtained. It is possible to easily suppress the deterioration of the value.

なお、スペクトラム拡散信号受信装置１０Ａにおいて、Ｌ２ＣＭコードを優先的に受信したい場合には、Ｌ２ＣＬコード発生部３４、Ｌ２ＣＬ補間エポック発生部、相関部１６及びＬ２ＣＬ積算部２０を省略してもよい。   In the spread spectrum signal receiving apparatus 10A, when it is desired to receive the L2CM code preferentially, the L2CL code generation unit 34, the L2CL interpolation epoch generation unit, the correlation unit 16 and the L2CL integration unit 20 may be omitted.

また、上述した説明では、Ｌ２ＣＭ補間コードエポック信号及びＬ２ＣＬ補間コードエポック信号の繰り返し周期を、Ｃ／Ａコードの繰り返し周期に合わせて１ｍｓとしているが、他の周期（例えば、０．５ｍｓや２ｍｓ）に設定しても前述した各作用効果が得られることは勿論である。   In the above description, the repetition period of the L2CM interpolation code epoch signal and the L2CL interpolation code epoch signal is set to 1 ms in accordance with the C / A code repetition period, but other periods (for example, 0.5 ms or 2 ms). It goes without saying that the above-described functions and effects can be obtained even when set to.

さらに、スペクトラム拡散信号受信装置１０Ａでは、コード生成部１２と相関部１４、１６とＬ２ＣＭ積算部１８とＬ２ＣＬ積算部２０と制御部２２とで逆拡散部を構成し、この逆拡散部を複数設けることにより、複数の人工衛星からの各Ｌ２Ｃコードを前記各逆拡散部で同時に受信することも可能である。   Furthermore, in the spread spectrum signal receiving apparatus 10A, the code generation unit 12, the correlation units 14 and 16, the L2CM integration unit 18, the L2CL integration unit 20, and the control unit 22 constitute a despreading unit, and a plurality of despreading units are provided. Thus, the L2C codes from a plurality of artificial satellites can be simultaneously received by the despreading units.

次に、第２の実施の形態に係るスペクトラム拡散信号受信装置１０Ｂについて、図７〜図１０を参照しながら説明する。なお、第１の実施の形態に係るスペクトラム拡散信号受信装置１０Ａと同じ構成要素については、同一の参照符号を付けて説明する。   Next, a spread spectrum signal receiving apparatus 10B according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. The same components as those of the spread spectrum signal receiving apparatus 10A according to the first embodiment will be described with the same reference numerals.

スペクトラム拡散信号受信装置１０Ｂは、図７及び図８に示すように、コード生成部１２内にＬ２ＣＭ状態保持部６０及びＬ２ＣＬ状態保持部６２を有し、Ｌ２ＣＭコード発生部３２及びＬ２ＣＬコード発生部３４が、Ｌ２ＣＭエポック信号及びＬ２ＣＬエポック信号ではなく、シフトレジスタ部５０から出力される状態値をＬ２ＣＭ補間エポック発生部３６及びＬ２ＣＬ補間エポック発生部３８に出力する点で、スペクトラム拡散信号受信装置１０Ａ（図３参照）と異なる。   As shown in FIGS. 7 and 8, the spread spectrum signal receiving apparatus 10B includes an L2CM state holding unit 60 and an L2CL state holding unit 62 in the code generation unit 12, and an L2CM code generation unit 32 and an L2CL code generation unit 34. However, the spread spectrum signal receiving apparatus 10A (see FIG. 5) outputs the state value output from the shift register unit 50 to the L2CM interpolation epoch generation unit 36 and the L2CL interpolation epoch generation unit 38 instead of the L2CM epoch signal and the L2CL epoch signal. 3).

制御部２２は、Ｌ２ＣＭ状態保持部６０に対して、Ｌ２ＣＭコードのチップ数と人工衛星の番号とを示す指示内容を出力する一方で、Ｌ２ＣＬ状態保持部６２に対して、Ｌ２ＣＬコードのチップ数と前記人工衛星の番号とを示す指示内容を出力する。   The control unit 22 outputs an instruction content indicating the number of chips of the L2CM code and the satellite number to the L2CM state holding unit 60, while the number of chips of the L2CL code is output to the L2CL state holding unit 62. An instruction content indicating the artificial satellite number is output.

図９は、Ｌ２ＣＭ状態保持部６０及びＬ２ＣＬ状態保持部６２の内部構成を示すブロック図である。Ｌ２ＣＭ状態保持部６０及びＬ２ＣＬ状態保持部６２は、ほぼ同じ内部構成であるので、ここでは、Ｌ２ＣＭ状態保持部６０について説明する。   FIG. 9 is a block diagram illustrating an internal configuration of the L2CM state holding unit 60 and the L2CL state holding unit 62. Since the L2CM state holding unit 60 and the L2CL state holding unit 62 have substantially the same internal configuration, the L2CM state holding unit 60 will be described here.

Ｌ２ＣＭ状態保持部６０は、状態保持テーブル７０と、第１カウンタ７８と、第２カウンタ８０と、初期設定部８２とを有している。   The L2CM state holding unit 60 includes a state holding table 70, a first counter 78, a second counter 80, and an initial setting unit 82.

状態保持テーブル７０は、各人工衛星（例えば、３７個の人工衛星）を示す衛星番号アドレス７２と、Ｌ２ＣＭコードの所定のチップ（５１１チップ及び５１２チップ毎のチップ）を示す２０種類の状態アドレス７４とに区分されたテーブルであって、各衛星番号アドレス７２及び各状態アドレス７４によって選択される１つのアドレスに対して、１つの状態値が格納されている。なお、図９では、状態保持テーブル７０に格納されている前記各状態値をＬ２ＣＭ（ｉ、ｊ）（ｉ＝１〜３７、ｊ＝０〜９７１８）として表現している。   The state holding table 70 includes a satellite number address 72 indicating each artificial satellite (for example, 37 artificial satellites) and 20 kinds of state addresses 74 indicating predetermined chips (chips for each of 511 chips and 512 chips) of the L2CM code. In this table, one state value is stored for one address selected by each satellite number address 72 and each state address 74. In FIG. 9, the state values stored in the state holding table 70 are expressed as L2CM (i, j) (i = 1 to 37, j = 0 to 9718).

この場合、状態保持テーブル７０は、Ｌ２ＣＭコードを構成する１０２３０チップの各状態値７６から２０個の状態値をほぼ等チップ間隔で抽出し、これらの状態値を状態値Ｌ２ＣＭ（ｉ、ｊ）として状態保持テーブル７０に格納している。前記等チップ間隔は５１１．５チップであるが、実際にＬ２ＣＭコードの１０２３０チップは２０で割り切れないので、５１１チップ毎及び５１２チップ毎で交互に各チップの状態値を抽出することにより、５１１．５チップの前記等チップ間隔を確保するようにしている。   In this case, the state holding table 70 extracts 20 state values from the respective state values 76 of the 10230 chips constituting the L2CM code at substantially equal chip intervals, and these state values are set as state values L2CM (i, j). It is stored in the state holding table 70. Although the equal chip interval is 511.5 chips, since the 10230 chips of the L2CM code cannot actually be divided by 20, the state value of each chip is extracted alternately for every 511 chips and every 512 chips. The equal chip interval of 5 chips is ensured.

初期設定部８２は、入力されたＬ２ＣＭコードのチップ数を１０２３で割って、その商を第２カウンタ８０の初期値として出力し、その余りを第１カウンタ７８の初期値として出力する。第１カウンタ７８は、入力された第２コードクロック信号を１／１０２３で分周するカウンタであり、１０２３カウント毎にキャリー信号を第２カウンタ８０に出力する。第２カウンタ８０は、入力された前記キャリー信号を１／２０で分周するカウンタであり、２０カウント毎にキャリー信号を出力する。その際、前記キャリー信号を示すデータは、状態アドレス７４を示すものとして状態保持テーブル７０及びＬ２ＣＭ補間エポック発生部３６に出力される。   The initial setting unit 82 divides the number of chips of the input L2CM code by 1023, outputs the quotient as the initial value of the second counter 80, and outputs the remainder as the initial value of the first counter 78. The first counter 78 is a counter that divides the input second code clock signal by 1/1023, and outputs a carry signal to the second counter 80 every 1023 counts. The second counter 80 is a counter that divides the input carry signal by 1/20, and outputs a carry signal every 20 counts. At this time, the data indicating the carry signal is output to the state holding table 70 and the L2CM interpolation epoch generating unit 36 as indicating the state address 74.

次に、スペクトラム拡散信号受信装置１０Ｂのコード生成部１２の動作について、図７〜図９及び図１０のタイムチャートを参照しながら説明する。ここでは、コード生成部１２が、Ｌ２ＣＭコード及びＬ２ＣＭ補間エポックコードを生成する場合について説明する。   Next, the operation of the code generation unit 12 of the spread spectrum signal receiving apparatus 10B will be described with reference to the time charts of FIGS. 7 to 9 and FIG. Here, a case where the code generation unit 12 generates an L2CM code and an L2CM interpolation epoch code will be described.

制御部２２（図１参照）は、Ｌ２ＣＭコードの周波数及び位相を示すコードクロック情報をコードクロック発生部３０に出力し、人工衛星の番号とＬ２ＣＭコードの状態（開始状態又は終了状態）とを示す指示内容をＬ２ＣＭコード発生部３２に出力し、前記人工衛星の番号と前記Ｌ２ＣＭコードのチップ数とを示す指示内容をＬ２ＣＭ状態保持部６０に出力する。   The control unit 22 (see FIG. 1) outputs code clock information indicating the frequency and phase of the L2CM code to the code clock generating unit 30, and indicates the satellite number and the state (start state or end state) of the L2CM code. The instruction content is output to the L2CM code generation unit 32, and the instruction content indicating the artificial satellite number and the number of chips of the L2CM code is output to the L2CM state holding unit 60.

コードクロック発生部３０は、入力された前記クロックに基づいて、第１コードクロック信号をＬ２ＣＭコード発生部３２に出力する一方で、第２コードクロック信号をＬ２ＣＭ補間エポック発生部３６に出力する。   The code clock generation unit 30 outputs the first code clock signal to the L2CM code generation unit 32 based on the input clock, and outputs the second code clock signal to the L2CM interpolation epoch generation unit 36.

Ｌ２ＣＭコード発生部３２の位相状態設定部５２は、入力された前記人工衛星の番号及びＬ２ＣＭコードの開始状態及び終了状態を示す情報に基づいて、前記開始状態を示す指示内容をシフトレジスタ部５０に出力する。   The phase state setting unit 52 of the L2CM code generation unit 32 sends an instruction content indicating the start state to the shift register unit 50 based on the input satellite number and information indicating the start state and end state of the L2CM code. Output.

シフトレジスタ部５０は、入力された前記指示内容に基づいて全てのレジスタを開始状態に設定すると共に、各レジスタに入力された第１コードクロック信号に基づいて、Ｌ２ＣＭコードを生成して相関部１４に出力する。   The shift register unit 50 sets all the registers to the start state based on the input instruction contents, and generates an L2CM code based on the first code clock signal input to each register to generate the correlation unit 14. Output to.

また、シフトレジスタ部５０は、前記各チップを生成する毎に前記各チップを示す状態値を位相状態設定部５２及びＬ２ＣＭ補間エポック発生部３６に出力する。位相状態設定部５２は、前記状態値が前記終了状態を示す状態値と一致した場合、シフトレジスタ部５０から出力されたＬ２ＣＭコードが所定のチップ数（１０２３０チップ）に到達したものと判定し、シフトレジスタ部５０に対して前記開始状態を示す指示内容を再度出力する。これにより、シフトレジスタ部５０内の全てのレジスタは開始状態となる。   The shift register unit 50 outputs a state value indicating each chip to the phase state setting unit 52 and the L2CM interpolation epoch generation unit 36 every time the chip is generated. If the state value matches the state value indicating the end state, the phase state setting unit 52 determines that the L2CM code output from the shift register unit 50 has reached a predetermined number of chips (10230 chips), The instruction content indicating the start state is output again to the shift register unit 50. As a result, all the registers in the shift register unit 50 are in the start state.

Ｌ２ＣＭ状態保持部６０の初期設定部８２は、入力された前記チップ数に基づいて第１カウンタ７８及び第２カウンタ８０に対して初期値を出力する。第１カウンタ７８は、入力された第２コードクロック信号のチップをカウントして、１０２３カウント毎にキャリー信号を第２カウンタ８０に出力し、第２カウンタ８０は、入力された前記キャリー信号をカウントし、２０カウント毎にキャリー信号を、状態アドレスとして状態保持テーブル７０及びＬ２ＣＭ補間エポック発生部３６に出力する。   The initial setting unit 82 of the L2CM state holding unit 60 outputs initial values to the first counter 78 and the second counter 80 based on the inputted number of chips. The first counter 78 counts the chip of the input second code clock signal and outputs a carry signal to the second counter 80 every 1023 counts. The second counter 80 counts the input carry signal. Then, a carry signal is output to the state holding table 70 and the L2CM interpolation epoch generating unit 36 as a state address every 20 counts.

状態保持テーブル７０は、入力された前記人工衛星の番号及び状態アドレスに基づいて該当する状態値を呼び出し、この状態値を状態比較値としてＬ２ＣＭ補間エポック発生部３６に出力する。   The state holding table 70 calls a corresponding state value based on the inputted artificial satellite number and state address, and outputs the state value as a state comparison value to the L2CM interpolation epoch generation unit 36.

次に、Ｌ２ＣＭ補間エポック発生部３６のカウンタ５４は、Ｌ２ＣＭ状態保持部６０から入力された前記状態比較値と、Ｌ２ＣＭコード発生部３２から入力された状態値とを比較して、これらの値が一致した場合、Ｌ２ＣＭ補間コードエポック信号をＬ２ＣＭ積算部１８に出力する。   Next, the counter 54 of the L2CM interpolation epoch generation unit 36 compares the state comparison value input from the L2CM state holding unit 60 with the state value input from the L2CM code generation unit 32, and these values are obtained. If they match, an L2CM interpolation code epoch signal is output to the L2CM integrating unit 18.

前述したように、状態保持テーブル７０には、各状態値Ｌ２ＣＭ（ｉ、ｊ）が５１１チップ毎及び５１２チップ毎の順番で保持されている。そのため、Ｌ２ＣＭ補間エポック発生部３６において、Ｌ２ＣＭコード発生部３２からの状態値と、Ｌ２ＣＭ状態保持部６０からの状態値（状態比較値）とを比較する場合、各状態値で誤差が発生することが想定される。   As described above, the state holding table 70 holds the state values L2CM (i, j) in the order of every 511 chips and every 512 chips. Therefore, when the L2CM interpolation epoch generation unit 36 compares the state value from the L2CM code generation unit 32 with the state value (state comparison value) from the L2CM state holding unit 60, an error occurs in each state value. Is assumed.

そこで、Ｌ２ＣＭ状態保持部６０は、状態アドレス７４が奇数（１、３、…、１９）である状態比較値Ｌ２ＣＭ（ｉ、ｊ）を出力する場合、第２コードクロック信号が第１コードクロック信号の２倍の周波数を有していることを利用して、前記状態比較値Ｌ２ＣＭ（ｉ、ｊ）を前記第１コードクロック信号の０．５チップ分（前記第２コードクロック信号の１チップ分）だけ遅延させて出力するようにしている。   Accordingly, when the L2CM state holding unit 60 outputs the state comparison value L2CM (i, j) whose state address 74 is an odd number (1, 3,..., 19), the second code clock signal is the first code clock signal. The state comparison value L2CM (i, j) is set to 0.5 chip of the first code clock signal (1 chip of the second code clock signal). ) Is delayed for output.

そのため、状態アドレス７４が偶数（０、２、４、…、１８）である場合、Ｌ２ＣＭ補間コードエポック信号は、Ｌ２ＣＭコード発生部３２からの状態値に同期してＬ２ＣＭ補間エポック発生部３６から出力されるが、状態アドレス７４が奇数（１、３、…、１９）である場合、前記第１コードクロック信号から０．５チップ分だけ遅延してＬ２ＣＭ補間エポック発生部３６から出力される。   Therefore, when the state address 74 is an even number (0, 2, 4,..., 18), the L2CM interpolation code epoch signal is output from the L2CM interpolation epoch generation unit 36 in synchronization with the state value from the L2CM code generation unit 32. However, when the state address 74 is an odd number (1, 3,..., 19), it is output from the L2CM interpolation epoch generator 36 with a delay of 0.5 chip from the first code clock signal.

従って、Ｌ２ＣＭ補間コードエポック信号は、Ｌ２ＣＭコードエポック信号に同期してＬ２ＣＭ補間エポック発生部３６から出力される。なお、上述した状態比較値Ｌ２ＣＭ（ｉ、ｊ）に関する出力タイミングの調整は、２ｍｓ以上の時間で見れば大きな誤差とはならない。   Therefore, the L2CM interpolation code epoch signal is output from the L2CM interpolation epoch generation unit 36 in synchronization with the L2CM code epoch signal. Note that the adjustment of the output timing related to the state comparison value L2CM (i, j) described above does not cause a large error when viewed in a time of 2 ms or more.

Ｌ２ＣＭ積算部１８は、入力されたＬ２ＣＭ補間コードエポック信号の周期（１ｍｓ）を積算区間（１〜２０）として、相関部１４からの相関値の積算処理を行う。   The L2CM integration unit 18 performs the integration process of the correlation values from the correlation unit 14 with the period (1 ms) of the input L2CM interpolation code epoch signal as the integration interval (1 to 20).

なお、Ｌ２ＣＬコード発生部３４、Ｌ２ＣＬ状態保持部６２及びＬ２ＣＬ補間エポック発生部３８については、Ｌ２ＣＬコードのチップ数を７６７２５０に設定し、Ｌ２ＣＬ状態保持部６２を構成する第２カウンタ８０のカウント領域を、Ｌ２ＣＭ状態保持部６０の第２カウンタ８０と比較して、７５倍とすることにより、Ｌ２ＣＬコード及びＬ２ＣＬ補間コードエポック信号を生成することが可能である。   For the L2CL code generation unit 34, the L2CL state holding unit 62, and the L2CL interpolation epoch generation unit 38, the number of chips of the L2CL code is set to 767250, and the count area of the second counter 80 constituting the L2CL state holding unit 62 is set. The L2CL code and the L2CL interpolation code epoch signal can be generated by setting the value to 75 times that of the second counter 80 of the L2CM state holding unit 60.

さらに、コード生成部１２において、Ｌ２ＣＭコードを優先的に受信する場合、Ｌ２ＣＬコード及びＬ２ＣＬ補間コードエポックを生成するＬ２ＣＬコード発生部３４、Ｌ２ＣＬ状態保持部６２及びＬ２ＣＬ補間エポック発生部３８を省略することも可能である。   Further, when the L2CM code is preferentially received in the code generation unit 12, the L2CL code generation unit 34, the L2CL state holding unit 62, and the L2CL interpolation epoch generation unit 38 that generate the L2CL code and the L2CL interpolation code epoch are omitted. Is also possible.

さらにまた、上述した説明では、Ｌ２ＣＭ補間コードエポック信号及びＬ２ＣＬ補間コードエポック信号の繰り返し周期を、Ｃ／Ａコードの繰り返し周期に合わせて１ｍｓとしているが、他の周期（例えば、０．５ｍｓや２ｍｓ）に設定しても前述した各作用効果が得られることは勿論である。   Furthermore, in the above description, the repetition period of the L2CM interpolation code epoch signal and the L2CL interpolation code epoch signal is set to 1 ms in accordance with the C / A code repetition period, but other periods (for example, 0.5 ms or 2 ms). It goes without saying that the above-described functions and effects can be obtained even when set to.

第２の実施の形態に係るスペクトラム拡散信号受信装置１０Ｂでは、Ｌ２ＣＭ補間エポック発生部３６が、Ｌ２ＣＭ状態保持部６０からの状態比較値とＬ２ＣＭコード発生部３２からの状態値とを比較して、これらの値が一致した場合にＬ２ＣＭ補間コードエポック信号を生成するようにしているので、より短時間で制御部２２からの変更内容を実行し、迅速なＬ２信号の追尾を行うことが可能となる。   In the spread spectrum signal receiving apparatus 10B according to the second embodiment, the L2CM interpolation epoch generation unit 36 compares the state comparison value from the L2CM state holding unit 60 with the state value from the L2CM code generation unit 32, Since the L2CM interpolation code epoch signal is generated when these values match, it is possible to execute the change contents from the control unit 22 in a shorter time and to quickly track the L2 signal. .

また、スペクトラム拡散信号受信装置１０Ｂでは、コード生成部１２と相関部１４、１６とＬ２ＣＭ積算部１８とＬ２ＣＬ積算部２０と制御部２２とで逆拡散部を構成し、この逆拡散部を複数設けることにより、複数の人工衛星からの各Ｌ２Ｃコードを前記各逆拡散部で同時に受信することも可能である。   In the spread spectrum signal receiving apparatus 10B, the code generation unit 12, the correlation units 14 and 16, the L2CM integration unit 18, the L2CL integration unit 20, and the control unit 22 constitute a despreading unit, and a plurality of despreading units are provided. Thus, the L2C codes from a plurality of artificial satellites can be simultaneously received by the despreading units.

なお、本発明に係るスペクトラム拡散信号受信装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることは勿論である。   Of course, the spread spectrum signal receiving apparatus according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.

第１の実施の形態に係るスペクトラム拡散信号受信装置の主要部の内部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the internal structure of the principal part of the spread spectrum signal receiver which concerns on 1st Embodiment. 図１のコード生成部の内部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the internal structure of the code generation part of FIG. Ｌ２ＣＭコード及びＬ２ＣＬコードの説明図である。It is explanatory drawing of a L2CM code and a L2CL code. 図２のコード発生部の内部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the internal structure of the code generation part of FIG. 図２の補間エポック発生部の内部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the internal structure of the interpolation epoch generation part of FIG. 図１のスペクトラム拡散信号受信装置の動作を示すタイムチャートである。2 is a time chart showing the operation of the spread spectrum signal receiving apparatus of FIG. 第２の実施の形態に係るスペクトラム拡散信号受信装置のコード生成部の内部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the internal structure of the code generation part of the spread spectrum signal receiver which concerns on 2nd Embodiment. 図７のコード発生部の内部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the internal structure of the code generation part of FIG. 図７の状態保持部の内部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the internal structure of the state holding | maintenance part of FIG. 図７のスペクトラム拡散信号受信装置の動作を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the operation | movement of the spread spectrum signal receiver of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１０Ａ、１０Ｂ…スペクトラム拡散信号受信装置
１２…コード生成部 １４、１６…相関部
１８…Ｌ２ＣＭ積算部 ２０…Ｌ２ＣＬ積算部
２２…制御部 ３０…コードクロック発生部
３２…Ｌ２ＣＭコード発生部 ３４…Ｌ２ＣＬコード発生部
３６…Ｌ２ＣＭ補間エポック発生部
３８…Ｌ２ＣＬ補間エポック発生部
５０…シフトレジスタ部 ５２…位相状態設定部
５４…カウンタ ６０…Ｌ２ＣＭ状態保持部
６２…Ｌ２ＣＬ状態保持部 ７０…状態保持テーブル
７２…衛星番号アドレス ７４…状態アドレス
７８…第１カウンタ ８０…第２カウンタ
８２…初期設定部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10A, 10B ... Spread-spectrum signal receiver 12 ... Code generation part 14, 16 ... Correlation part 18 ... L2CM integration part 20 ... L2CL integration part 22 ... Control part 30 ... Code clock generation part 32 ... L2CM code generation part 34 ... L2CL code Generating unit 36 ... L2CM interpolation epoch generating unit 38 ... L2CL interpolation epoch generating unit 50 ... shift register unit 52 ... phase state setting unit 54 ... counter 60 ... L2CM state holding unit 62 ... L2CL state holding unit 70 ... state holding table 72 ... satellite Number address 74 ... Status address 78 ... First counter 80 ... Second counter 82 ... Initial setting section

Claims (5)

補間エポック発生部を有するコード生成部と、
前記コード生成部に接続される相関部と、
前記補間エポック発生部及び前記相関部に接続される積算部と、
前記積算部及び前記コード生成部に接続される制御部と、
を備え、
前記コード生成部は、前記相関部に入力されるスペクトラム拡散された受信信号に対し、逆拡散による復調処理を行うためのＰＮコードを前記相関部に出力して、前記ＰＮコードの繰り返し周期を示すコードエポック信号を生成し、前記補間エポック発生部によって、前記コードエポック信号に同期し且つ前記ＰＮコードの繰り返し周期よりも短い所望の繰り返し周期を有する補間コードエポック信号を生成して前記積算部に出力し、
前記相関部は、入力された前記受信信号と、前記ＰＮコードとの相関をとり、その処理結果を相関値として前記積算部に出力し、
前記積算部は、入力された前記相関値を前記補間コードエポック信号に同期させて積算処理を行い、その処理結果を積算相関値として前記制御部に出力し、
前記制御部は、入力された前記積算相関値に基づいて、前記コード生成部で生成される前記ＰＮコードの種類、周波数及び位相を制御する
ことを特徴とするスペクトラム拡散信号受信装置。 A code generator having an interpolation epoch generator;
A correlator connected to the code generator;
An integration unit connected to the interpolation epoch generation unit and the correlation unit;
A control unit connected to the integration unit and the code generation unit;
With
The code generation unit outputs a PN code for performing demodulation processing by despreading to the spread spectrum received signal input to the correlation unit, and indicates the repetition period of the PN code A code epoch signal is generated, and an interpolation code epoch signal having a desired repetition period shorter than the repetition period of the PN code is generated by the interpolation epoch generation unit and synchronized with the code epoch signal, and output to the integration unit And
The correlation unit correlates the input received signal and the PN code, and outputs the processing result to the integration unit as a correlation value.
The integration unit performs an integration process by synchronizing the input correlation value with the interpolation code epoch signal, and outputs the processing result to the control unit as an integration correlation value.
The spread spectrum signal receiving apparatus, wherein the control unit controls the type, frequency, and phase of the PN code generated by the code generation unit based on the input integrated correlation value. 請求項１記載のスペクトラム拡散信号受信装置において、
前記コード生成部は、前記制御部及び前記補間エポック発生部に接続されるコードクロック発生部をさらに有し、
前記クロック発生部は、前記ＰＮコードを生成するための第１クロック信号と、前記第１コードクロック信号よりも高い周波数を有する第２クロック信号とを生成し、
前記補間エポック発生部は、前記第２クロック信号に基づいて、前記コードエポック信号を分周することにより、前記補間コードエポック信号を生成する
ことを特徴としたスペクトラム拡散信号受信装置。 The spread spectrum signal receiving apparatus according to claim 1, wherein
The code generation unit further includes a code clock generation unit connected to the control unit and the interpolation epoch generation unit,
The clock generator generates a first clock signal for generating the PN code and a second clock signal having a higher frequency than the first code clock signal;
The spread spectrum signal receiving apparatus, wherein the interpolation epoch generation unit generates the interpolation code epoch signal by dividing the code epoch signal based on the second clock signal. 請求項１又は２記載のスペクトラム拡散信号受信装置において、
前記コード生成部は、状態保持部をさらに有し、
前記状態保持部は、前記ＰＮコードを構成する各チップに関する状態値を状態保持テーブルに格納して、前記状態保持テーブルから所望の状態値を前記補間エポック発生部に出力し、
前記補間エポック発生部は、入力された前記状態値と、前記コードエポック信号を構成する各チップに関する状態値とを比較して、比較した前記各状態値が一致した場合に、前記補間コードエポック信号を生成する
ことを特徴とするスペクトラム拡散信号受信装置。 In the spread spectrum signal receiving apparatus according to claim 1 or 2,
The code generation unit further includes a state holding unit,
The state holding unit stores a state value related to each chip constituting the PN code in a state holding table, and outputs a desired state value from the state holding table to the interpolation epoch generating unit,
The interpolation epoch generation unit compares the input state value with the state values related to each chip constituting the code epoch signal, and when the compared state values match, the interpolation code epoch signal A spread spectrum signal receiver characterized by generating 請求項１〜３のいずれか１項に記載のスペクトラム拡散信号受信装置において、
前記スペクトラム拡散信号受信装置は、前記コード生成部と前記相関部と前記積算部とを複数備えて構成される逆拡散部を有し、
前記逆拡散部は、複数のスペクトラム拡散された受信信号に対して逆拡散処理を行う
ことを特徴とするスペクトラム拡散信号受信装置。 In the spread spectrum signal receiving apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The spread spectrum signal receiving apparatus includes a despreading unit configured by including a plurality of the code generation unit, the correlation unit, and the integration unit,
The spread spectrum signal receiving apparatus, wherein the despreading unit performs despread processing on a plurality of spread spectrum received signals. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のスペクトラム拡散信号受信装置において、
前記ＰＮコードは、Ｌ２ＣＭコード及びＬ２ＣＬコードの少なくとも１つである
ことを特徴とするスペクトラム拡散信号受信装置。 In the spread spectrum signal receiving apparatus according to any one of claims 1 to 4,
The spread spectrum signal receiving apparatus, wherein the PN code is at least one of an L2CM code and an L2CL code.

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