JP5526492B2 - 擬似距離算出方法、測位方法、プログラム及び測位装置 - Google Patents
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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6参照)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。
CP=(CPA+(CPS−ΔCP))/2 ・・・(1)
図6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。
図7〜図9は、いわゆるオープンスカイ環境のような、GPS衛星信号を強電界の信号として受信できる環境(以下、「強電界環境」と称す。)における実験結果の一例を示す図である。ある1つのGPS衛星に着目した場合に、計測の時間経過を横軸とし、当該GPS衛星から受信したGPS衛星信号のコード位相の真値を基準としたコード位相の計測値の誤差の大きさをプロットしたグラフを示している。
本実施形態によれば、GPS衛星から発信されるGPS衛星信号の受信信号を、位相特性の異なる高感度フィルタ131及び高精度フィルタ133それぞれに通過させる。そして、各フィルタを通過した各信号からコード位相を算出し、算出した2つのコード位相を基に所定の平均演算を行って、平均コード位相を算出する。そして、算出した平均コード位相に基づいて、測位演算に使用する擬似距離を算出する。
6−1.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が各捕捉衛星について擬似距離を算出してホスト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を用いて所定の測位演算を行って現在位置を測位し、その測位位置を表示部50に表示させる。
上述した実施形態では、CPU21が相関演算を行ってメジャメント情報の取得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にメジャメント情報の取得を行う回路部であるメジャメント取得演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、CPU21は、高感度系統の信号及び高精度系統の信号それぞれについてメジャメント取得演算部により取得されたコード位相の平均値を算出し、算出した平均コード位相に基づいて、測位演算に使用する擬似距離を算出する。
上述した実施形態では、高感度フィルタ131と高精度フィルタ133との2つのフィルタでフィルタ部13を構成するものとして説明したが、通過帯域の異なる3以上のフィルタによってフィルタ部13を構成することとしてもよい。勿論、その場合には、各フィルタそれぞれに対応するメモリを用意する。
上述した実施形態では、高精度系統の信号について求めたコード位相と、高感度系統の信号について求めたコード位相とを平均して平均コード位相を算出し、当該平均コード位相から擬似距離を算出するものとして説明した。しかし、適用する実施形態によっては、以下のようにしてもよい。すなわち、高精度系統の信号について求めたコード位相から第1の擬似距離を算出し、高感度系統の信号について求めたコード位相から第2の擬似距離を算出する。そして、第1の擬似距離と第2の擬似距離との平均演算を行って、測位演算に使用する擬似距離を算出する。
上述した実施形態では、算術平均(相加平均)を用いて平均コード位相を求めることとして説明したが、他の平均演算を用いることとしてもよい。例えば、各コード位相に対して重みを可変に設定して加重平均演算を行うことで、平均コード位相を算出することとしてもよい。
CP=(kA×CPA+kS×(CPS−ΔCP))/(kA+kS) ・・・(2)
但し、「kA」はコード位相「CPA」の重み、「kS」はコード位相「CPS」の重みをそれぞれ示している。
フィルタ部を構成する各フィルタとして周波数可変フィルタを用い、衛星信号の受信環境や、測位精度と受信感度の何れを重視(優先)するかに応じて、各フィルタの通過帯域を可変に設定するとともに、各フィルタを通過した信号について得られるコード位相の重みを、各フィルタの相対的な通過帯域の差異に応じて可変に設定することとしてもよい。
CP=(k1×CP1+k2×(CP2−ΔCP))/(k1+k2) ・・・(3)
但し、「k1」はコード位相「CP1」の重み、「k2」はコード位相「CP2」の重みをそれぞれ示している。
11 RF受信回路部、 13 フィルタ部、 15 メモリ部、
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 (7)
- 測位用衛星から発信される測位用信号を受信した同一の受信信号を、位相特性の異なる第1のフィルタ及び前記第1のフィルタの通過帯域を含み通過帯域幅の異なる第2のフィルタそれぞれに通過させることと、
前記第1のフィルタを通過して得られた第1信号を所定周波数でサンプリングした第1データから第1のコード位相を求め、前記第2のフィルタを通過して得られた第2信号を前記所定周波数でサンプリングした第2データから第2のコード位相を求め、当該第1のコード位相及び当該第2のコード位相を前記位相特性の差に対応するオフセット分調整して所定の平均演算を行うことで平均コード位相を求め、当該平均コード位相に基づいて測位演算に用いる擬似距離を算出することと、
を含む擬似距離算出方法。 - 前記擬似距離を算出することは、前記位相特性の差に基づき、前記所定の平均演算に用いる重みを変更して、前記所定の平均演算を行うことを含む、
請求項1に記載の擬似距離算出方法。 - 前記擬似距離を算出することは、前記位相特性の差が大きいほど、前記第2のコード位相に対応する重みが、前記第1のコード位相に対応する重みより相対的に大きくなるように、前記重みを変更することを含む、
請求項2に記載の擬似距離算出方法。 - 前記第1のフィルタと前記第2のフィルタの通過帯域を可変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擬似距離算出方法。
- 請求項1〜4の何れか一項に記載の擬似距離算出方法によって算出された擬似距離を用いて所定の測位演算を行う測位方法。
- 測位装置に内蔵されたコンピュータが、請求項1〜4の何れか一項に記載の擬似距離算出方法を実行するためのプログラム。
- 測位用衛星から発信される測位用信号を受信する受信部と、
前記受信部により受信された同一の受信信号を濾波する位相特性の異なる第1のフィルタ及び前記第1のフィルタの通過帯域を含み通過帯域幅の異なる第2のフィルタと、
前記第1のフィルタを通過して得られた第1信号を所定周波数でサンプリングした第1データから第1のコード位相を求め、前記第2のフィルタを通過して得られた第2信号を前記所定周波数でサンプリングした第2データから第2のコード位相を求め、当該第1のコード位相及び当該第2のコード位相を前記位相特性の差に対応するオフセット分調整して所定の平均演算を行うことで平均コード位相を求め、当該平均コード位相に基づいて測位演算に用いる擬似距離を算出する擬似距離算出部と、
前記擬似距離算出部により算出された擬似距離を用いて測位演算を実行する測位部と、
を備えた測位装置。
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