JP5202540B2 - Boc変調無線航法信号を受信する方法および装置 - Google Patents
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Description
− 無線信号が中間周波数に変換されてデジタル化され、
− デジタル化された信号が、信号路Iと呼ばれる信号路および信号路Iに対して直交相をなす信号路Qと呼ばれる信号路を持つベースバンド信号を供給するようにデジタル制御される搬送波ローカル発振器によって生成される同相および直交相の2つのローカル搬送波との間で同相および直交相で相関される方法において、
− K個(K=α・fsp/fc、ただしαは所定の整数)の連続する疑似ランダムコード(変形コードという)が変形コードのデジタル発生器によってローカルに生成され、それぞれの変形コードは時間Tk(Tk=1/α・fsp)に副搬送波なしの疑似ランダムコードの形をなし、連続する2つの変形コードは間隔時間Tkだけ時間的にシフトされ、
− それぞれの信号路で、ベースバンド信号にK個の変形疑似ランダムコードが乗算され、
− それぞれの信号路で、K個の処理後の信号が所定の時間について積分され、
− それぞれの信号路で、K個の積分結果が時間的にインターリーブされ、
− それぞれの信号路で、そうして生成された信号が、ローカルに生成される同相および直交相の2つの副搬送波によって同相および直交相で相関され、
− それぞれの信号路で、副搬送波の相関信号路の出力信号が所定の時間について積分されることを特徴とする方法に関する。
− 信号路出力信号からエネルギーの推定値を計算するステップと、
− 前記積分された信号路出力信号から搬送波位相の推定値を計算するステップとを含む。
− 搬送波の位相の推定値が信号路出力信号から計算され、
− 副搬送波の位相の推定値が信号路出力信号から計算され、
− 前記推定されたエネルギーが時間とともに減少する場合は、搬送波の位相およびコードの遅延の補正が行われ、
− BOC信号によって伝送される航法データの復調が行われる。
− 信号路Iと呼ばれる信号路および信号路Iと直交相をなす信号路Qと呼ばれる信号路を持つベースバンド信号を供給するように搬送波のローカル発振器によって生成される同相および直交相の2つのローカル搬送波と前記BOC信号との間の同相および直交相の搬送波漏れの相関回路を備える受信機において、
− K個(K=α・fsp/fc、ただしαは所定の整数)の疑似ランダムコード(変形コードという)のデジタル発生器であって、それぞれの変形コードは、時間Tk(Tk=1/α・fsp)に副搬送波なしの疑似ランダムコードの形をなし、その前の変形疑似ランダムコードからは時間Tkだけ時間的にシフトされるデジタル発生器と、
− ベースバンド信号とK個の変形疑似ランダムコードとの間の同相および直交相での相関回路と、
− 処理後の信号とローカルに生成される同相および直交相の2つの副搬送波との間の同相および直交相での相関回路とを備えることを特徴とする受信機にも関する。
Claims (11)
- 周波数fpの搬送波、周波数fspの矩形副搬送波、および周波数fsp未満である周波数fcの疑似ランダムコードによって変調されたBOC信号と呼ばれる信号を少なくとも含む航法用無線信号の受信方法であって、
前記航法用無線信号が中間周波数に変換されてデジタル化され、
前記デジタル化された信号が、信号路Iと呼ばれる信号路および信号路Iに対して直交相をなす信号路Qと呼ばれる信号路を持つベースバンド信号を供給するようにデジタル制御される搬送波ローカル発振器(40)によって生成される同相および直交相の2つのローカル搬送波との間で同相および直交相で相関される方法において、
αは所定の整数として、K=α・f sp /f c で与えられるK個の、変形コードと呼ばれる、連続する疑似ランダムコードが変形コードのデジタル発生器(23)によってローカルに生成され、それぞれの変形コードは、T k =1/α・f sp で与えられる、時間Tk の期間において副搬送波を含まない疑似ランダムコードの形をなし、連続する2つの変形コードは間隔時間Tkだけ時間的にシフトされ、
それぞれの信号路で、前記ベースバンド信号に前記K個の変形疑似ランダムコードが乗算された、K個の処理後の信号を得て、
それぞれの信号路で、前記K個の処理後の信号が所定の時間について積分され、
それぞれの信号路で、前記K個の積分結果が時間的にインターリーブされた、生成信号を得て、
それぞれの信号路で、前記生成信号が、ローカルに生成される同相および直交相の2つの副搬送波によって同相および直交相で相関されることによって信号路出力信号と称する信号を供給し、
それぞれの信号路で、前記信号路出力信号が所定の時間について積分されることを特徴とする方法。 - 前記疑似ランダムコードの遅延の推定および前記搬送波の位相の補正が可能となるように、
前記信号路出力信号(II、IQ、QI、QQ)によるエネルギー計算に基づく遅延の推定が行われ、
前記積分された信号路出力信号(II、IQ、QI、QQ)から搬送波の位相の推定値が計算されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。 - 追尾段階において、
前記搬送波の位相の推定値が前記信号路出力信号(II、IQ、QI、QQ)から計算され、
前記副搬送波の位相の推定値が前記信号路出力信号(II、IQ、QI、QQ)から計算され、
前記推定されたエネルギーが時間とともに減少する場合は、前記搬送波の位相および前記コードの遅延の補正が行われ、
前記BOC信号によって伝送される航法データの復調が行われることを特徴とする、請求項2に記載の方法。 - 前記エネルギーの推定が、前記信号路出力信号(II、IQ、QI、QQ)のそれぞれの平方和を取ることにあることを特徴とする、請求項2または3に記載の方法。
- 前記副搬送波の位相の推定が逆正接型の推定であることを特徴とする、請求項3に記載の方法。
- 前記整数αを4と定めることを特徴とする、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
- 周波数fpの搬送波、周波数fspの副搬送波および周波数fcの疑似ランダムコードによって変調されたBOC信号と呼ばれる信号を少なくとも含む航法用無線信号の受信機であって、
信号路Iと呼ばれる信号路および信号路Iに対して直交相をなす信号路Qと呼ばれる信号路を持つベースバンド信号を供給するように搬送波のローカル発振器(40)によって生成される同相および直交相の2つのローカル搬送波と前記BOC信号との間の同相および直交相の搬送波漏れの相関回路を備える受信機において、
αは所定の整数として、K=α・f sp /f c で与えられるK個の、変形コードと呼ばれる、疑似ランダムコードのデジタル発生器(23)であって、それぞれの変形コードは、T k =1/α・f sp で与えられる、時間Tk の期間において副搬送波を含まない疑似ランダムコードの形をなし、その前の変形疑似ランダムコードからは時間Tkだけ時間的にシフトされるデジタル発生器と、
前記ベースバンド信号と前記K個の変形疑似ランダムコードとの間の同相および直交相での第1の相関回路と、
前記第1の相関回路で処理された信号とローカルに生成される同相および直交相の2つの副搬送波との間の同相および直交相での第2の相関回路とを備えることを特徴とする受信機。 - 前記第2の相関回路の出力から前記搬送波の位相の推定値を計算する搬送波位相推定器(17)、
前記第2の相関回路の出力から前記副搬送波の位相の推定値を計算する副搬送波位相推定器(19)および
前記第2の相関回路の出力からエネルギーの推定値を計算するエネルギー推定器(18)を備えることを特徴とする、請求項7に記載の受信機。 - 前記副搬送波位相推定器(19)が逆正接型であることを特徴とする、請求項8に記載の受信機。
- 前記エネルギー推定器(18)が、前記信号路出力信号(II、IQ、QI、QQ)の平方和を取るように適合されることを特徴とする、請求項8または9に記載の受信機。
- 前記整数αを4と定めることを特徴とする、請求項7から10のいずれか一項に記載の受信機。
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