JP2007504731A - 衛星ナビゲーションシステムの変調信号 - Google Patents
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Abstract
Description
SL1i(t)=APpi(t)di(t)cos(ω1t)+ACci(t)di(t)sin(ω1t)、および
SL2i(t)=BPpi(t)di(t)cos(ω2t)
として表すことができることを理解するであろう。ここで、
APおよびACは、PコードおよびCAコードの振幅であり、通常はAP=2ACであり、
BPは、L2信号の振幅であり、
ω1およびω2は、L1およびL2の搬送波周波数であり、
pi(t)は、P(Y)レンジング符号を表し、10.23Mcbpsのチップレートを有する擬似乱数シーケンスである。Pコードは、正確に1週間の周期を有し、+1および−1の値をとり、
ci(t)は、CAレンジング符号を表し、1023チップGold符号であり、+1および−1の値をとり、
di(t)は、データメッセージを表し、1および−1の値をとる。
SL2i(t)=Bmscim(t)mi(t)di(t)cos(ω2t)
ここで、
Am、Ac、およびBmは、振幅であり、
mi(t)は、mコードBOC(10,5)信号であり、
gi(t)は、ガリレオのオープンサービス範囲符号であり、
scim(t)は、mi(t)の副搬送波信号を表し、
scig(t)は、ci(t)の副搬送波信号を表し、
ω1およびω2は、L1およびL2の搬送波周波数である。
I相 −1信号を表す(−cos(67.5°),−cos(22.5°),−cos(22.5°),−cos(67.5°))
Q相 +1信号を表す(+sin(67.5°),+sin(22.5°),−sin(22.5°),−sin(67.5°))
Q相 −1信号を表す(−sin(67.5°),−sin(22.5°),+sin(22.5°),+sin(67.5°))
Si(t)=Amscjm(t)scim(t)mi(t)di(t)cos(ω1t)+ACscjg(t)scig(t)gi(t)di(t)sin(ωit)=ISi(t)+QSi(t)
という形を有し、ここで、
scim(t)およびscjm(t)は、それぞれ例えばMコードなどの、第1および第2の副搬送波信号の第1レンジング符号を表し、
scig(t)およびscjg(t)は、例えばGold符号などの、第1および第2の副搬送波信号の第2レンジング符号を表す。
Claims (97)
- 搬送波信号を含む送信信号を生成する方法であって、複数の副搬送波変調信号を前記搬送波信号と組み合わせるステップを含むことを特徴とする方法。
- さらに、前記複数の副搬送波変調信号のうちの少なくとも1つの副搬送波変調信号を生成するステップを含めることは、ある個数m個の振幅レベルを含み、m≧であることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 少なくとも1つの変調信号を生成するステップは、m個の振幅を有する信号を作成するステップを含み、m>2であることを特徴とする請求項2に記載の方法。
- mは、3、4、5、6、7、8、または9のうちの少なくとも1つから選択されることを特徴とする請求項2または3に記載の方法。
- 前記複数の副搬送波変調信号のうちの少なくとも1つは、事前に決定可能な基礎波形を近似するかこれから導出されることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の方法。
- 前記基礎波形は、正弦波、余弦波、三角形波形のうちの少なくとも1つであることを特徴とする請求項5に記載の方法。
- 前記基礎波形は、前記送信信号の所望の電力分布特性に従って選択されることを特徴とする請求項5または6のいずれかに記載の方法。
- 前記複数の副搬送波変調信号のうちの少なくとも2つは、相互に直交することを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の方法。
- 複数の副搬送波は、相互に直交することを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の方法。
- 複数の副搬送波は、所定の位相関係を有する副搬送波の対を含むことを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の方法。
- 複数の副搬送波は、同相副搬送波および直交位相副搬送波を含むことを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の方法。
- 実質的に一定の送信信号エンベロープを維持するために前記同相副搬送波および前記直交位相副搬送波のそれぞれの複数の振幅を決定するステップをさらに含むことを特徴とする請求項11に記載の方法。
- 複数の位相状態から、直交する副搬送波の少なくとも1対に関連する振幅を導出するステップをさらに含むことを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の方法。
- 前記位相状態は、単位円上で等しい角度で分布することを特徴とする請求項13に記載の方法。
- 少なくとも1つの副搬送波の前記振幅の持続時間は、実質的に等しいことを特徴とする請求項2から14のいずれかに記載の方法。
- 少なくとも1つの副搬送波の振幅の少なくとも1対の前記持続時間は、異なることを特徴とする請求項2から14のいずれかに記載の方法。
- 前記持続時間は、関連するクロック信号に従って量子化されることを特徴とする請求項2から16のいずれかに記載の方法。
- 複数の副搬送波の少なくとも1対は、相互に直交する軸に従って解かれた関連する複数の位相状態を定義するように協働することを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の方法。
- 前記複数の位相状態は、それぞれのレンジング信号に関連することを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の方法。
- 前記複数の位相状態のうちの少なくとも一部のドウェルタイムは、等しくないことを特徴とする請求項18および19のいずれかに記載の方法。
- 前記位相状態の第1グループは、第1ドウェルタイムを有し、前記位相状態の第2グループは、第2ドウェルタイムを有することを特徴とする請求項18から20のいずれかに記載の方法。
- 前記ドウェルタイムは、クロックに従って量子化されることを特徴とする請求項18から21のいずれかに記載の方法。
- 第1信号を変調するm個の信号振幅を含み、m>2であることを特徴とするmレベル変調信号。
- 複数の信号振幅は、少なくともmレベル信号、好ましくは第2信号に関連する複数の位相状態に関連するかこれから導出されることを特徴とする請求項23に記載の信号。
- 前記第2信号は、mレベル信号との所定の位相関係を有することを特徴とする請求項24に記載の信号。
- 前記所定の位相関係は、直交位相関係であることを特徴とする請求項25に記載の信号。
- 前記m個の信号振幅は、量子化された正弦信号を表す振幅を含むことを特徴とする請求項23から26のいずれかに記載の信号。
- 前記信号振幅は、送信信号の所定の大きさ特性を達成するために選択されることを特徴とする請求項28に記載の信号。
- 前記所定の大きさ特性は、前記送信信号の実質的に一定のエンベロープであることを特徴とする請求項29に記載の信号。
- 3つ以上の振幅を含むことを特徴とするデジタル変調信号。
- m個の信号レベルを含み、m>2であることを特徴とするバイナリオフセット搬送波信号。
- 少なくとも第1BOC信号を少なくとも第2BOC信号と組み合わせることから導出されるn個の信号レベルを含み、n>2であることを特徴とするダブルバイナリオフセット搬送波信号。
- BOCm(fs,fc)信号であって、m≧3であり、mは、前記BOCm(fs,fc)信号に関連する位相状態の個数を表し、fsは、BOC信号の周波数を表し、fcは、前記BOCm(fs,fc)信号と組み合わされるさらなる信号の周波数を表すことを特徴とするBOCm(fs,fc)信号。
- 少なくともnレベル信号と組み合わされたm個の信号振幅を有するmレベル信号を含み、m>2であり、n≧2であることを特徴とするデジタル変調信号。
- 前記信号振幅および位相状態のうちの少なくとも1つは、それぞれの持続時間に優勢であることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の信号。
- 前記それぞれの持続時間のうちの少なくとも第1の複数は、等しくないことを特徴とする請求項36に記載の信号。
- 前記それぞれの持続時間のうちの少なくとも第2の複数は、等しいことを特徴とする請求項37に記載の信号。
- 前記それぞれの持続時間のすべては、等しいことを特徴とする請求項38に記載の信号。
- 信号SL1i(t)=Amsci(t)mi(t)di(t)cos(ω1t)+ACsci(t)gi(t)di(t)sin(ω1t)=ISi(t)+QSi(t)およびSL2i(t)=BPsci(t)pi(t)cos(ω2t)のうちの少なくとも1つ、好ましくは両方を含み、AP、AC、およびBPは、信号振幅であり、ω1およびω1は、第1のおよび第2の搬送波周波数、好ましくはL1搬送波周波数およびL2搬送波周波数であり、pi(t)は、第1レンジング符号であり、好ましくは10.23Mbpsの事前に決定可能なチップレートおよび正確に1週間の事前に決定可能な周期を有する擬似乱数シーケンスであり、gi(t)は、第2レンジング符号であり、好ましくはCAコードであり、好ましくは所定のチップレートを有し、好ましくは1023チップGold符号であり、di(t)は、任意選択のデータメッセージを表し、sci(t)は、m個の振幅レベルを含む副搬送波信号であり、m>2であることを特徴とする変調された信号のセット。
- 前記mレベル信号の1サイクルのうちの事前に決定可能な個数の部分が符号信号の事前に決定可能な部分の間に発生するように前記符号信号に対する所定の関係を有することを特徴とする請求項23から40のいずれかに記載の信号。
- 前記事前に決定可能な個数の部分は、事前に決定可能な個数の半サイクルであることを特徴とする請求項41に記載の信号。
- 前記符号信号の前記事前に決定可能な部分は、チップであることを特徴とする請求項41および42のいずれかに記載の信号。
- レンジング符号を生成する手段と、前記請求項のいずれかに記載の信号を生成するか方法を実装する手段と、前記信号を送信する手段とを含むことを特徴とするレンジングシステム。
- レンジング符号を生成する手段と、搬送波信号を生成する手段と、複数の副搬送波信号を生成する手段と、出力信号を作り出すために前記レンジング符号、搬送波信号、および前記副搬送波信号を組み合わせる手段とを含むことを特徴とするレンジングシステム。
- 前記複数の副搬送波信号の手段は、ある個数m個の振幅レベルを含む少なくとも1つの副搬送波信号を生成する手段を含み、m≧2であることを特徴とする請求項45に記載のレンジングシステム。
- 少なくとも1つの変調信号を生成する手段は、m個の振幅を有する信号を作成する手段を含み、m>2であることを特徴とする請求項46に記載のレンジングシステム。
- mは、3、4、5、6、7、8、または9のうちの少なくとも1つから選択されることを特徴とする請求項46および47のいずれかに記載のレンジングシステム。
- 複数の副搬送波変調信号のうちの少なくとも1つは、事前に決定可能な基礎波形を近似するか、これから導出されることを特徴とする請求項45から48のいずれかに記載のレンジングシステム。
- 前記基礎波形は、正弦波、余弦波、三角形波形のうちの少なくとも1つであることを特徴とする請求項49に記載のレンジングシステム。
- 前記基礎波形は、前記送信信号の所望の電力分布特性に従って選択されることを特徴とする請求項49および50のいずれかに記載のレンジングシステム。
- 複数の副搬送波変調信号のうちの少なくとも2つは、相互に直交することを特徴とする請求項45から51のいずれかに記載のレンジングシステム。
- 複数の副搬送波は、相互に直交することを特徴とする請求項45から52のいずれかに記載のレンジングシステム。
- 複数の副搬送波は、所定の位相関係を有する副搬送波の対を含むことを特徴とする請求項45から53のいずれかに記載のレンジングシステム。
- 複数の副搬送波は、同相副搬送波および直交位相副搬送波を含むことを特徴とする請求項45から54のいずれかに記載のレンジングシステム。
- 実質的に一定の送信信号エンベロープを維持するために前記同相副搬送波および前記直交位相副搬送波のそれぞれの複数の振幅を決定する手段をさらに含むことを特徴とする請求項55に記載のレンジングシステム。
- 複数の位相状態から、直交する副搬送波の少なくとも1対に関連する振幅を導出する手段をさらに含むことを特徴とする請求項45から57のいずれかに記載のレンジングシステム。
- 前記位相状態は、単位円上で等しい角度で分布することを特徴とする請求項57に記載のレンジングシステム。
- 少なくとも1つの副搬送波の前記振幅の持続時間は、実質的に等しいことを特徴とする請求項45から58のいずれかに記載のレンジングシステム。
- 少なくとも1つの副搬送波の振幅の少なくとも1対の前記持続時間は、異なることを特徴とする請求項45から58のいずれかに記載のレンジングシステム。
- 前記持続時間は、関連するクロック信号に従って量子化されることを特徴とする請求項45から60のいずれかに記載のレンジングシステム。
- 前記複数の副搬送波の少なくとも1対は、相互に直交する軸に従って解かれた関連する複数の位相状態を定義するように協働することを特徴とする請求項45から61のいずれかに記載のレンジングシステム。
- 前記複数の位相状態は、それぞれのレンジング信号に関連することを特徴とする請求項45から62のいずれかに記載のレンジングシステム。
- 前記複数の位相状態のうちの少なくとも一部のドウェルタイムは、等しくないことを特徴とする請求項62および63のいずれかに記載のレンジングシステム。
- 前記位相状態の第1グループは、第1ドウェルタイムを有し、前記位相状態の第2グループは、第2ドウェルタイムを有することを特徴とする請求項62から64のいずれかに記載のレンジングシステム。
- 前記ドウェルタイムは、クロックに従って量子化されることを特徴とする請求項62から65のいずれかに記載のレンジングシステム。
- 第1信号を変調するためにm個の信号振幅を含むmレベル変調信号と組み合わされたレンジング符号を搬送波を介して送信する手段を含み、m>2であることを特徴とするレンジングシステム。
- 前記複数の信号振幅は、少なくとも前記mレベル信号、好ましくは第2信号に関連する複数の位相状態に関連するかこれから導出されることを特徴とする請求項67に記載のレンジングシステム。
- 前記第2信号は、前記mレベル信号との所定の位相関係を有することを特徴とする請求項68に記載のレンジングシステム。
- 前記所定の位相関係は、直交位相関係であることを特徴とする請求項69に記載のレンジングシステム信号。
- 前記m個の信号振幅は、量子化された正弦信号を表す振幅を含むことを特徴とする請求項67から70のいずれかに記載のレンジングシステム。
- 前記信号振幅は、送信信号の所定の大きさ特性を達成するために選択されることを特徴とする請求項72に記載のレンジングシステム。
- 前記所定の大きさ特性は、前記送信信号の実質的に一定のエンベロープであることを特徴とする請求項73に記載のレンジングシステム。
- 3つ以上の振幅を含むデジタル変調信号を作成する手段と、レンジング符号を作り出す手段と、前記デジタル変調信号を前記レンジング符号と組み合わせる手段とを組み合わせることを特徴とするレンジングシステム。
- レンジング符号を生成する手段と、m個の信号レベルを含むバイナリオフセット搬送波信号を生成する手段であって、m>2である手段と、前記レンジング符号をバイナリオフセットキャリアと組み合わせる手段とを含むことを特徴とするレンジングシステム。
- 少なくとも第1BOC信号の少なくとも第2BOC信号との組合せから導出されたn個の信号レベルを含むダブルバイナリオフセット搬送波信号を生成する手段であって、n>2である手段と、レンジング符号を生成する手段と、前記レンジング符号を前記ダブルバイナリオフセット搬送波信号と組み合わせる手段とを含むことを特徴とするレンジングシステム。
- BOCm(fs,fc)信号を生成する手段であって、M≧3であり、mは、前記BOCm(fs,fc)信号に関連する位相状態の個数を表し、fsは、BOC信号の周波数を表し、fcは、前記BOCm(fs,fc)信号と組み合わされるさらなる信号の周波数を表す手段と、レンジング符号を生成する手段と、前記レンジング符号を前記BOCm(fs,fc)信号と組み合わせる手段とを含むことを特徴とするレンジングシステム。
- 少なくともnレベル信号と組み合わされたm個の信号振幅を有するmレベル信号を含むデジタル変調信号を生成する手段であって、m>2であり、n≧2である手段と、前記デジタル変調信号をレンジング符号と組み合わせる手段とを含むことを特徴とするレンジングシステム。
- 前記信号振幅および位相状態のうちの少なくとも1つは、それぞれの持続時間に優勢であることを特徴とする請求項79に記載のレンジングシステム。
- 前記それぞれの持続時間のうちの少なくとも第1の複数は、等しくないことを特徴とする請求項80に記載のレンジングシステム。
- 前記それぞれの持続時間のうちの少なくとも第2の複数は、等しいことを特徴とする請求項81に記載のレンジングシステム。
- 前記それぞれの持続時間のすべては、等しいことを特徴とする請求項82に記載のレンジングシステム。
- 信号SL1i(t)=Amsci(t)mi(t)di(t)cos(ω1t)+ACsci(t)gi(t)di(t)sin(ω1t)=ISi(t)+QSi(t)およびSL2i(t)=BPsci(t)pi(t)cos(ω2t)のうちの少なくとも1つ、好ましくは両方を含む変調された信号のセットを生成する手段を含み、AP、AC、およびBPは、信号振幅であり、ω1およびω1は、第1のおよび第2の搬送波周波数、好ましくはL1搬送波周波数およびL2搬送波周波数であり、pi(t)は、第1レンジング符号であり、好ましくは10.23Mbpsの事前に決定可能なチップレートおよび正確に1週間の事前に決定可能な周期を有する擬似乱数シーケンスであり、gi(t)は、第2レンジング符号であり、好ましくはCAコードであり、好ましくは所定のチップレートを有し、好ましくは1023チップGold符号であり、di(t)は、任意選択のデータメッセージを表し、sci(t)は、m個の振幅レベルを含む副搬送波信号であり、m>2であることを特徴とするレンジングシステム。
- 前記mレベル信号の1サイクルのうちの事前に決定可能な個数の部分が符号信号の事前に決定可能な部分の間に発生するように前記符号信号に対する所定の関係を有することを特徴とする請求項44から84のいずれかに記載のレンジングシステム。
- 前記事前に決定可能な個数の部分は、事前に決定可能な個数の半サイクルであることを特徴とする請求項85に記載のレンジングシステム。
- 前記符号信号の前記事前に決定可能な部分は、チップであることを特徴とする請求項85および86のいずれかに記載のレンジングシステム。
- 変調された信号を作り出すために複数の信号を組み合わせるシステムであって、前記変調された信号のエネルギ分布に影響するためにマルチレベル変調信号を搬送波と組み合わせる手段を含み、前記エネルギ分布は、前記マルチレベル変調信号の少なくとも1つの特性によって影響されることを特徴とするシステム。
- 複数の信号からマルチレベル変調信号を導出する手段を含み、前記複数の信号のうちの少なくとも信号は、複数の信号振幅を有することを特徴とする請求項88に記載のシステム。
- 前記複数の信号から前記マルチレベル変調信号を導出する前記手段は、それぞれの複数の信号振幅を有する少なくとも2つの信号を組み合わせるように動作することを特徴とする請求項89に記載のシステム。
- 複数の選択可能な状態および選択可能な振幅状態のうちの少なくとも1つを格納するメモリを含むシステムであって、前記メモリは、送信信号を作り出すために、位相変調および振幅変調のうちの少なくとも1つを担持する搬送波信号を作り出すためにレンジング符号信号、システムクロック信号、および副搬送波信号のうちの少なくとも1つに応答することを特徴とするシステム。
- 前記複数の選択可能な位相状態は、送信信号のパワースペクトルに影響するように配置されることを特徴とする請求項91に記載のシステム。
- 実質的に、添付図面のいずれかを参照して本明細書で説明されているおよび/または添付図面のいずれかに図示されていることを特徴とする信号。
- 実質的に、添付図面のいずれかを参照して本明細書で説明されているおよび/または添付図面のいずれかに図示されていることを特徴とするシステム。
- 実質的に、添付図面のいずれかを参照して本明細書で説明されているおよび/または添付図面のいずれかに図示されていることを特徴とする信号生成または表現のシステム。
- 請求項23から43のいずれかに記載の信号を処理する手段を含むことを特徴とする受信器システム。
- 前記請求項のいずれかに記載の方法、信号、またはシステムを実装するか作り出すコンピュータ実行可能コードを含むことを特徴とするコンピュータ可読記憶媒体。
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