JP5791806B2 - 疑似ランダム雑音系列に基づく拡散符号を使用したナビゲーションシステム - Google Patents
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Description
*ゴールド符号
*カサミ符号
*Weil符号
*Bent符号
*Gong符号
*Paterson符号
これらの符号はほとんど理想的な自己相関特性と相互相関特性を提供するものとして示すことができる。しかしながら、このような符号は特定の(あらかじめ設定された)符号長に対してだけ構成できるという制限がある。例えば、線形フィードバックシフトレジスタ(LFSR)によって通常は実装されるゴールド符号もKasami符号も、mod(n,4)≠0を満足させる整数値nに対して、N=2n−1によって特定される任意の符号長に対して設定することができる。対照的に、Weil符号は任意のプライム符号長に対して構成することができる。すなわち、Weil符号系列を使用する場合の使用可能な符号長の数は、ゴールド符号あるいはKasami符号を使用するときに選ぶことができる符号長の数を大幅に超える。例えば、0<N<50000で5133の素数が存在するのに対して、LFSRに基づく系列では15個しか異なる系列長を構成できない。
Pr・・・pm−1を法とする原始根
p・・・素数
・uSLCEは生成SLCE系列に関し、
・
・Tiはi個のチップの巡回シフトを示す。
(新しい符号ファミリーの特性と性能)
n番目のPRN系列のバランス特性BALは各チップを加算することによって定義される。
ここで、ゴールド符号のこの限界を使用して相関性能に関して新しい符号ファミリーの強度を検証する(ただし、kが4の倍数、すなわちmod(k, 4)=0である場合、ゴールド符号は有効ではない。)したがって、上記のように式(9)で定義された新しい符号ファミリーを参照すると、任意の素数pに対して多くのφ(φ(p))原始根要素が存在する。ここで、φ(・)はオイラーのトーシェント関数を表す。これらの原始根要素のいずれを使用しても新しい符号ファミリーを得ることができる。選択した原始根要素によって、得られるPRN符号ファミリーは2つの異なる種類に識別することができ、得られる最大相関量によって区別することができる。
・符号ファミリー#7,10,11だけが符号長を偶数にできるが(新しい符号ファミリー#13,14は別とする)、符号ファミリー#7,10,11のすべてが新しい符号ファミリー#13,14よりも全符号長について非常に厳しい制限を有する。
・新しい符号ファミリーの最大相関量は、おおむね符号ファミリー#2,4,7,9,11と同じ傾向(order(2√N)に従う。
(種々のPRN符号ファミリーの比較)
(新しい符号ファミリーの最大偶相互相関量とその頻度)
(例えば、
Claims (19)
- 複数の送信器を含むナビゲーションシステムに使用するための受信器であって、各送信器はその送信器に対応する疑似ランダム雑音(PRN)系列を含む位置確認信号を送信し、前記受信器は、
前記複数の送信器それぞれに対応する複数のPRN系列を供給する符号モジュールと、
符号モジュールから供給されるPRN系列と入力信号の相関を求める相関器とを含み、
前記複数のPRN系列は1つのSidelnikov/Lempel/Cohn/Eastman(SLCE)生成系列uSLCEに基づき、uiで示される前記複数のPRN系列はそれぞれ式
- 複数のPRN系列は素数から1を引いたものと等しい偶数長を有することを特徴とする請求項1に記載の受信器。
- 複数のPRN系列はどれも4を超えるバランスを持たないことを特徴とする請求項1または2に記載の受信器。
- 複数のPRN系列のバランスはすべてゼロであることを特徴とする請求項3に記載の受信器。
- uSLCEは素数pの原始根要素から得られ、前記複数のPRN系列に対する最大相関量は
- uSLCEは素数pの原始根要素から得られ、前記複数のPRN系列に対する最大相関量は
- 前記符号モジュールはその場その場でuSLCEから前記複数のPRN系列を生成するデジタル論理回路を含むことを特徴とする請求項1乃至6いずれか1項記載の受信器。
- uSLCEは読み出し専用メモリ(ROM)に保存されることを特徴とする請求項7に記載の受信器。
- 符号モジュールは、その場その場でSidelnikov/Lempel/Cohn/Eastman系列の数学的特性に従ってuSLCEを生成するデジタル論理回路を含むことを特徴とする請求項7に記載の受信器。
- 複数の送信器を含むナビゲーションシステムに使用するための受信器を動作させる方法であって、各送信器はその送信器に対応する疑似ランダム雑音(PRN)系列を含む位置確認信号を送信し、前記方法は、
前記受信器で入力信号を受信し、
複数のPRN系列に対する前記入力信号の相関を求めることを含み、
前記複数のPRN系列は1つのSidelnikov/Lempel/Cohn/Eastman(SLCE)生成系列uSLCEに基づき、uiで示される前記複数のPRN系列はそれぞれ式
- 複数の送信器を含むナビゲーションシステムに使用するための装置であって、各送信器はその送信器に対応する疑似ランダム雑音(PRN)系列を含む位置確認信号を送信し、前記装置は、
PRN系列を供給する符号モジュールと、
前記PRN系列を送信する送信器モジュールとを含み、
前記PRN系列は
- 前記装置は衛星を含むことを特徴とする請求項11に記載の装置。
- 前記装置は疑似衛星を含むことを特徴とする請求項11に記載の装置。
- 複数の送信器を含むナビゲーションシステムに使用するための装置を動作させる方法であって、各送信器はその送信器に対応する疑似ランダム雑音(PRN)系列を含む位置確認信号を送信し、前記方法は、
前記装置の送信器モジュールにPRN系列を供給し、
前記送信器モジュールから前記PRN系列を送信することを含み、
前記PRN系列は
- 複数の送信器を含むナビゲーションシステムに使用するための疑似ランダム雑音(PRN)系列のセットを生成する方法であって、各送信器はその送信器に対応する位置確認信号を送信し、前記位置確認信号はそれぞれ、前記疑似ランダム雑音(PRN)系列のセットの1つを含み、前記方法は、
Sidelnikov/Lempel/Cohn/Eastman(SLCE)生成系列uSLCEを提供し、
PRN系列の前記セットが奇相関に対して良好な相関特性を提供するように、PRN系列の前記セットに対してPRN系列を選択する最適化手順を行なう方法。 - 前記PRN系列それぞれのバランスがゼロになるように、PRN系列の前記セットを選択することを更に含むことを特徴とする請求項15に記載の方法。
- 複数の送信が並列に行なわれる通信システムであって、前記複数の送信はそれぞれ、疑似ランダム雑音(PRN)系列のセットの異なる系列の1つを含む拡散符号を使用して符号化され、PRN系列の前記セット内の各PRN系列は
- 請求項17に記載の通信システムで使用するための送信器であって、PRN系列の前記セットの少なくとも1つの系列を含む送信器。
- 請求項17に記載の通信システムで使用するための受信器であって、前記送信器はPRN系列の前記セットの少なくとも1つの系列を含む受信器。
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