JP2009276192A - 測位方法、プログラム及び測位装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】PRNコードで拡散変調されたGPS衛星信号の受信信号とPRNコードのレプリカコードとを、第1の位相探索範囲でレプリカコードの位相をずらしつつ相関積算する第1の相関積算処理を行い、第1の相関積算処理中の第1のタイミングにおける相関積算値に基づいて、第1の位相探索範囲よりも狭い第2の位相探索範囲を設定する。そして、受信信号とレプリカコードとを、第2の位相探索範囲でレプリカコードの位相をずらしつつ相関積算する第2の相関積算処理を行い、第1のタイミングにおける第1の相関積算処理の相関積算値と、第1のタイミングより遅い第2のタイミングにおける第1の相関積算処理の相関積算値とに基づいて、設定した第2の位相探索範囲の適否を判定する。そして、判定により適切と判定した場合に、第2の相関積算処理の処理結果を用いた所定の測位演算を行って測位する。
【選択図】図1
Description
図1は、本実施形態における携帯型電話機1の機能構成を示すブロック図である。携帯型電話機1は、GPSアンテナ5と、GPS受信部10と、ホストCPU(Central Processing Unit)30と、操作部40と、表示部50と、携帯電話用アンテナ60と、携帯電話用無線通信回路部70と、ROM(Read Only Memory)80と、RAM(Random Access Memory)90とを備えて構成される。
図2は、ベースバンド処理回路部20のROM23に格納されたデータの一例を示す図である。ROM23には、CPU21により読み出され、ベースバンド処理(図7及び図8参照)として実行されるベースバンド処理プログラム231が記憶されている。
図7及び図8は、CPU21によりROM23に記憶されているベースバンド処理プログラム231が読み出されて実行されることで、携帯型電話機1において実行されるベースバンド処理の流れを示すフローチャートである。
本実施形態によれば、PRNコードで拡散変調されたGPS衛星信号の受信信号とPRNコードのレプリカコードとを、第1の位相探索範囲でレプリカコードの位相をずらしつつ相関積算する第1の相関積算処理を行う。そして、第1の相関積算処理中の第1のタイミングにおける相関積算値に基づいて、第1の位相探索範囲よりも狭い第2の位相探索範囲を設定する。そして、受信信号とレプリカコードとを、第2の位相探索範囲でレプリカコードの位相をずらしつつ相関積算する第2の相関積算処理を行い、第1のタイミングにおける第1の相関積算処理の相関積算値と、第1のタイミングより遅い第2のタイミングにおける第1の相関積算処理の相関積算値とに基づいて、設定した第2の位相探索範囲の適否を判定する。そして、判定により適切と判定した場合に、第2の相関積算処理の処理結果を用いた所定の測位演算を行って測位する。
5−1.電子機器
上述した実施形態では、測位装置を備えた電子機器として携帯型電話機を例に挙げて説明したが、本発明を適用可能な電子機器はこれに限られるわけではない。例えば、測位装置を備えたノート型パソコンやPDA(Personal Digital Assistant)、カーナビゲーション装置等の電子機器に適用することも可能である。
また、上述した実施形態では、衛星測位システムとしてGPSに本願発明を適用した例を説明したが、WAAS(Wide Area Augmentation System)、QZSS(Quasi Zenith Satellite System)、GLONASS(GLObal NAvigation Satellite System)、GALILEO等の他の衛星測位システムに本願発明を適用することとしてもよい。
CPU21が行う処理の一部又は全部を、ホストCPU30が行うことにしてもよい。例えば、CPU21が第1の相関積算処理及び第2の相関積算処理を行って擬似距離用コード位相を検出し、ホストCPU30に出力する。そして、ホストCPU30は、CPU21から入力した擬似距離用コード位相を基に擬似距離を算出し、この算出した擬似距離を用いて測位演算を実行する。また、第1の相関演算処理及び第2の相関演算処理も含めて全ての処理をホストCPU30が行うことにしてもよい。
上述した実施形態では、CPU21が相関積算処理を行ってコード位相の検出をソフトウェア的に実現することとして説明したが、ベースバンド処理回路部20に相関積算を行う回路部である相関積算部を独立して設けて、ハードウェア的に実現することとしてもよい。この場合は、第1の相関積算を行うチャンネルと、第2の相関積算を行うチャンネルとを用意して並列的に相関積算を行うことにすれば好適である。
上述した実施形態では、第1の相関積算処理と第2の相関積算処理との2種類の相関積算処理によってコード位相を検出するものとして説明したが、3種類以上の相関積算処理によってコード位相を検出することにしてもよい。この場合は、相関積算処理が高次になるにつれて、位相探索範囲及び単位位相間隔を徐々に狭めていき、コード位相の探索をより精細に行うようにする。
上述した実施形態では、第2の積算時間が第2の閾値時間に達していない間は、第1の相関積算処理の処理結果から擬似距離用コード位相を随時検出して測位演算に使用するものとして説明した。これは、弱電界環境では、積算時間が短すぎると相関積算値のピークとノイズとの判別が困難なためである。しかし、当該期間であっても、第2の相関積算処理の処理結果から擬似距離用コード位相を随時検出して測位演算に使用することとしてもよい。すなわち、図5において、時刻「T2」から時刻「T3」の期間や、時刻「T3」から時刻「T4」までの期間において、第2の相関積算処理中の処理結果から擬似距離用コード位相を随時検出し、当該検出した擬似距離用コード位相を基に算出した擬似距離を用いて、測位演算を実行する。
上述した実施形態では、PRNコードのチップ長全体を第1の位相探索範囲として設定するものとして説明したが、前回の位相探索においてコード位相の検出を既に行っている場合は、検出済みのコード位相を含む所定範囲(例えば当該コード位相を中心として±8チップの範囲)を第1の位相探索範囲として設定することで、当初の第1の位相探索範囲よりも位相探索範囲を狭めて第1の相関積算処理を行うこととしてもよい。
上述した実施形態では、当初コード位相と確認用コード位相とが一致する場合に、第2の位相探索範囲が適切であると判定するものとして説明したが、当初コード位相と確認用コード位相とが完全に一致しない場合であっても、近似している場合(例えば当初コード位相と確認用コード位相との差が±3チップの範囲内である場合)は、第2の位相探索範囲が適切であると判定することにしてもよい。
11 RF受信回路部、 20 ベースバンド処理回路部、 21 CPU、
23 ROM、 25 RAM、 30 ホストCPU、 40 操作部、
50 表示部、 60 携帯電話用アンテナ、 70 携帯電話用無線通信回路部、
80 ROM、 90 RAM
Claims (8)
- 拡散符号で拡散変調された測位用信号の受信信号と前記拡散符号のレプリカコードとを、第1の位相探索範囲で前記レプリカコードの位相をずらしつつ相関積算する第1の相関積算処理を行うことと、
前記第1の相関積算処理中の第1のタイミングにおける相関積算値に基づいて、前記第1の位相探索範囲よりも狭い第2の位相探索範囲を設定することと、
前記受信信号と前記レプリカコードとを、前記第2の位相探索範囲で前記レプリカコードの位相をずらしつつ相関積算する第2の相関積算処理を行うことと、
前記第1のタイミングにおける前記第1の相関積算処理の相関積算値と、前記第1のタイミングより遅い第2のタイミングにおける前記第1の相関積算処理の相関積算値とに基づいて、前記設定された第2の位相探索範囲の適否を判定することと、
前記判定により適切と判定された場合に、前記第2の相関積算処理の処理結果を用いた所定の測位演算を行って測位することと、
を含む測位方法。 - 前記第1のタイミング後、前記判定により適切と判定されるまでの間、前記第1の相関積算処理による随時の相関積算値に基づいて前記所定の測位演算を行って測位することを更に含む請求項1に記載の測位方法。
- 前記第1の相関積算処理は、第1の単位位相間隔で前記レプリカコードの位相をずらしつつ相関積算する処理であり、
前記第2の相関積算処理は、第1の単位位相間隔よりも狭い第2の単位位相間隔で前記レプリカコードの位相をずらしつつ相関積算する処理である、
請求項1又は2に記載の測位方法。 - 前記判定により不適と判定された場合に、前記第1の相関積算処理中の相関積算値に基づいて、前記第2の位相探索範囲を新たに設定することを更に含む請求項1〜3の何れか一項に記載の測位方法。
- 前記判定は、前記第1のタイミングにおける前記第1の相関積算処理の相関積算値が最大の位相と、前記第2のタイミングにおける前記第1の相関積算処理の相関積算値が最大の位相とが所定の近似条件を満たすか否かによって、前記設定された第2の位相探索範囲が適切か否かを判定することである請求項1〜4の何れか一項に記載の測位方法。
- 前記第2の位相探索範囲を設定することは、前記第1の相関積算処理の相関積算値が最大の位相を含む所定範囲を前記第2の位相探索範囲として設定することである請求項1〜5の何れか一項に記載の測位方法。
- 請求項1〜6の何れか一項に記載の測位方法を、測位装置に内蔵されたコンピュータに実行させるためのプログラム。
- 拡散符号で拡散変調された測位用信号の受信信号と前記拡散符号のレプリカコードとを、第1の位相探索範囲で前記レプリカコードの位相をずらしつつ相関積算する第1の相関積算処理を実行する第1の相関積算処理部と、
前記第1の相関積算処理中の第1のタイミングにおける相関積算値に基づいて、前記第1の位相探索範囲よりも狭い第2の位相探索範囲を設定する位相探索範囲設定部と、
前記受信信号と前記レプリカコードとを、前記第2の位相探索範囲で前記レプリカコードの位相をずらしつつ相関積算する第2の相関積算処理を実行する第2の相関積算処理部と、
前記第1のタイミングにおける前記第1の相関積算処理の相関積算値と、前記第1のタイミングより遅い第2のタイミングにおける前記第1の相関積算処理の相関積算値とに基づいて、前記設定された第2の位相探索範囲の適否を判定する判定部と、
前記判定部により適切と判定された場合に、前記第2の相関積算処理の処理結果を用いた所定の測位演算を行って測位する測位部と、
を備えた測位装置。
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