專利名稱：Gps接收機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用GPS接收機(jī)進(jìn)行的處理，尤其涉及在相關(guān)處理之前進(jìn)行的相干處理。
背景技術(shù)：
在GPS接收機(jī)中，對于構(gòu)成接收的GPS信號的C/A(Clear andAcquisition或Coarse and Access粗捕獲碼)碼，基于GPS接收機(jī)的內(nèi)部時鐘，將生成的C/A碼進(jìn)行時間位移，同時逐漸累計，并進(jìn)行相關(guān)處理，將累計的結(jié)果為最大時的時間的移位量作為GPS信號的到達(dá)時間。但是，當(dāng)GPS信號的強度較微弱時(即，當(dāng)C/A碼的強度較微弱時)，不能判斷上述累計的結(jié)果中哪個是最大的。因此，在高靈敏度的GPS接收機(jī)中，即使GPS信號的強度較微弱，也應(yīng)該可以判斷出上述累計的結(jié)果中哪個最大，在相關(guān)處理之前進(jìn)行相干處理，對C/A碼進(jìn)行積累相加并使其變大。
但是，在作為該相干處理的對象的C/A碼上，對概略星歷(Almanac)數(shù)據(jù)或精密星歷(Ephemeris)數(shù)據(jù)等的導(dǎo)航電文進(jìn)行編碼。而且，該導(dǎo)航電文以C/A碼的20個周期為一位。從而，C/A碼有每20個周期就極性反轉(zhuǎn)的可能性，如果將C/A碼簡單地進(jìn)行積累相加，則產(chǎn)生由該極性反轉(zhuǎn)引起的相抵，從而不能得到高靈敏度。
因此，目前，有這樣一種發(fā)明，在對C/A碼進(jìn)行積累相加之前，基于被接收的GPS信號調(diào)制的導(dǎo)航電文或從外部取得的導(dǎo)航電文來校正C/A碼的極性反轉(zhuǎn)(專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2)。
專利文獻(xiàn)1日本特開2000-193735號公報專利文獻(xiàn)2日本特開2001-349935號公報但是為根據(jù)GPS信號取得導(dǎo)航電文，需要花費時間。
而且，例如，往往存在第三代移動通信方式(3G)等的、不由外部向GPS接收機(jī)提供導(dǎo)航電文的情況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供這樣一種GPS接收機(jī)，在相關(guān)處理之前進(jìn)行相干處理時，不用使用從外部取得的導(dǎo)航電文，就可校正C/A碼的極性反轉(zhuǎn)，并可以將C/A碼積累相加。
上述目的通過根據(jù)發(fā)明的第一方面的GPS接收機(jī)來實現(xiàn)，在對從GPS衛(wèi)星接收的GPS信號進(jìn)行積累處理后，使用在內(nèi)部生成的C/A碼的復(fù)制品進(jìn)行相關(guān)處理的GPS接收機(jī)中，其中，在上述積累處理中，在接收的GPS信號上累計多個累計用信號，并就該累計的結(jié)果進(jìn)行積累相加，各個累計用信號是預(yù)測基于導(dǎo)航電文的GPS信號的調(diào)制而在內(nèi)部生成的信號。
根據(jù)發(fā)明第一方面的構(gòu)成，上述GPS接收機(jī)可在相關(guān)處理之前，在接收的GPS信號上累計內(nèi)部生成的多個累計用信號。如上所述，GPS信號是根據(jù)導(dǎo)航電文調(diào)制的信號，預(yù)測基于導(dǎo)航電文的GPS信號的調(diào)制而生成多個上述累計用信號，任意的一個累計用信號與調(diào)制后的GPS信號一致。
因此，當(dāng)進(jìn)行相干處理時，即使GPS信號的強度較微弱，也可以不用使用從外部取得的導(dǎo)航電文，就可校正(補正)C/A碼的極性反轉(zhuǎn)。因此，根據(jù)本發(fā)明第一方面，即使在不從外部提供導(dǎo)航電文的情況下，也可以提供高靈敏度的GPS接收機(jī)。
上述的目的可以通過根據(jù)本發(fā)明第二方面的GPS接收機(jī)來實現(xiàn)，該GPS接收機(jī)包括接收單元，接收由(根據(jù))導(dǎo)航電文調(diào)制的GPS信號；累計用信號生成單元，預(yù)測基于導(dǎo)航電文的GPS信號的調(diào)制，生成位組合格式相互不同的多個累計用信號，并使各個累計用信號的相位分別各偏離規(guī)定間隔；累計單元，在利用上述接收單元接收的GPS信號上分別累計上述累計用信號；以及積累相加單元，對于從上述累計單元輸出的信號進(jìn)行積累相加。
根據(jù)本發(fā)明第二方面的構(gòu)成，預(yù)測基于導(dǎo)航電文的GPS信號的調(diào)制，生成位組合格式相互不同的多個累計用信號，各個累計用信號的相位分別各偏離規(guī)定間隔，在接收的GPS信號上累計該生成的多個累計用信號。上述累計用信號中任意的一個(某一個)與基于導(dǎo)航電文調(diào)制后的GPS信號位組合格式大體相同。
因此，根據(jù)本發(fā)明第二方面的構(gòu)成，在接收的GPS信號上累計與該接收的GPS信號的位組合格式大體相同的信號，此時，可校正C/A碼的極性反轉(zhuǎn)，該C/A碼構(gòu)成接收的GPS信號。
因此，根據(jù)本發(fā)明第二方面的構(gòu)成，即使對從累計單元輸出的多個信號中的任一個進(jìn)行積累相加，也不會產(chǎn)生C/A碼的相抵。
由此，根據(jù)本發(fā)明第二方面的構(gòu)成，在進(jìn)行相干處理時，不使用從外部取得的導(dǎo)航電文，就可校正C/A碼的極性反轉(zhuǎn)。因此，根據(jù)本發(fā)明第二方面，即使不從外部提供導(dǎo)航電文時，也可提供高靈敏度的GPS接收機(jī)。
根據(jù)本發(fā)明第三方面的GPS接收機(jī)，在本發(fā)明第二方面的基礎(chǔ)上，上述規(guī)定間隔為大于等于C/A碼的一個周期，且小于導(dǎo)航電文的一位長。
如果上述規(guī)定間隔小于C/A碼的一個周期，則在接收的GPS信號上累計的信號的數(shù)量增多，所以，相干處理所需要的時間變長，相干處理效率低。而且，如果上述規(guī)定間隔大于等于導(dǎo)航電文的一位，則不能生成與接收的GPS信號的位組合格式大體相同的信號，所以即使對接收的GPS信號和生成的信號進(jìn)行累計，也不能在接收的GPS信號中校正C/A碼的極性反轉(zhuǎn)，造成時間的浪費，相干處理也變得沒有效率。如本發(fā)明第三方面，如使上述規(guī)定間隔為大于等于C/A碼的一個周期、且小于導(dǎo)航電文的一位長，則可高效地進(jìn)行相干處理。
根據(jù)本發(fā)明第四方面的GPS接收機(jī)，在本發(fā)明第二方面或第三方面的任一方面的構(gòu)成的基礎(chǔ)上，由上述積累相加單元進(jìn)行積累相加的區(qū)間大于等于導(dǎo)航電文的一位長。
根據(jù)本發(fā)明第四方面的構(gòu)成，因為使由上述積累相加單元進(jìn)行積累相加的區(qū)間大于等于導(dǎo)航電文的一位長，所以即使接收的GPS信號的強度較微弱，也可通過積累相加增大，取得關(guān)聯(lián)。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面，在本發(fā)明第二方面至第四方面中的任一方面的構(gòu)成的基礎(chǔ)上，利用從上述積累相加單元輸出的多個信號進(jìn)行相關(guān)處理。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面，在進(jìn)行相干處理時，即使接收的GPS信號的強度較微弱，但不使用從外部取得的導(dǎo)航電文，也可校正C/A碼的極性反轉(zhuǎn)。因此，根據(jù)本發(fā)明的第五方面，即使在不從外部提供導(dǎo)航電文時，也可對強度較微弱的GPS信號進(jìn)行相關(guān)處理，從而提供高靈敏度的GPS接收機(jī)。


圖1根據(jù)本發(fā)明的實施例的GPS接收機(jī)的局部示意圖。
圖2是在相干處理部2中，在積累相加前進(jìn)行的處理的示意圖。
圖3是在相干處理部2中，在積累相加前進(jìn)行的處理的示意圖。
具體實施例方式
下面，參照附圖，對用于實施本發(fā)明的最優(yōu)實施例進(jìn)行說明。
圖1是本發(fā)明的實施例所涉及的GPS接收機(jī)的局部示意圖。
如圖1所示，作為本發(fā)明的實施例涉及的GPS接收機(jī)的局部，包括天線1和相干處理部2。天線1是接收單元的一個例子。而且，相干處理部2是累計用信號生成單元、累計單元及積累相加單元的一個例子。
在如圖1所示的GPS接收機(jī)中，從GPS衛(wèi)星發(fā)送的GPS信號通過天線1接收，直接地或通過一些結(jié)構(gòu)輸入到相干處理部2中。根據(jù)導(dǎo)航電文調(diào)制C/A碼，該C/A碼構(gòu)成上述GPS信號。
輸入到相干處理部2中的GPS信號進(jìn)行圖2說明的規(guī)定處理后，進(jìn)行積累相加，并從相干處理部2輸出。對于相干處理部2輸出的信號，進(jìn)行相關(guān)處理。此外，省略對于積累相加的方法的詳細(xì)的說明。
在GPS接收機(jī)的內(nèi)部生成的C/A碼的復(fù)制品和在相干處理部2進(jìn)行積累相加得到的結(jié)果之間，GPS接收機(jī)進(jìn)行取得關(guān)聯(lián)的相關(guān)處理。
圖2和圖3表示在相干處理部2中進(jìn)行積累相加前的處理的圖。如圖2和圖3所示，為更容易地理解本發(fā)明，將導(dǎo)航電文編碼為2位，或使導(dǎo)航電文的一位長為20毫秒。
在相干處理部2中，在進(jìn)行積累相加前，分別向接收的GPS信號(下面稱為“接收信號”)累計在如圖2所示的內(nèi)部生成的16個信號(信號1、信號2、……信號16)。信號1至信號16是累計用信號的一個例子。
而且，對于接收信號和信號1的累計的結(jié)果、接收信號和信號2的累計的結(jié)果、……、接收信號和信號16的累計結(jié)果的各個結(jié)果進(jìn)行積累相加。
如圖2和圖3所示，信號1至4、信號5至8、信號9至12、以及信號13至16，相互間位組合格式不同。而且，如圖2及圖3所示，信號1、信號2、信號3及信號4的相位各偏離5毫秒，同樣地，信號9、信號10、信號11及信號12的相位也各偏離5毫秒，信號13、信號14、信號15及信號16的相位也各偏離5毫秒。
因為導(dǎo)航電文是以2位進(jìn)行編碼，所以接收信號的位組合格式是(00)、(01)、(10)、(11)中的任一種，在GPS接收機(jī)通過天線1接收接收信號的時刻，不能得知接收信號是采用這些位組合格式中的哪一種位組合格式。但是，如果將圖2及圖3所示的信號1至4、信號5至8、信號9至12及信號13至16這樣的4種位組合格式分別累計至接收信號，則可以將信號1至4、信號5至8、信號9至12、及信號13至16中的任一個作為與接收信號相同的位組合格式的信號，向接收信號進(jìn)行累計。
即，信號1至16是預(yù)測基于導(dǎo)航電文的GPS信號的調(diào)制而生成的信號。
而且，GPS接收機(jī)在利用天線1接收接收信號的時刻，不知道接收信號的相位。因此，信號1至16在任意的時刻(timing)向接收信號進(jìn)行累計。但是，信號1至4的相位各偏離5毫秒，信號5至8的相位也各偏離5毫秒，信號9至12的相位也各偏離5毫秒，信號13至16的相位也各偏離5毫秒。因此，可在和接收信號相位大體一致的定時下，將信號1至16中的任一個累計于接收信號。
如上面所作說明，GPS接收機(jī)在利用天線1接收接收信號的時刻不知道接收信號的位組合格式及相位。但是，信號1至16中的至少一個信號是與接收信號位組合格式相同、與接收信號的相位大體一致的信號。因此，如果在接收信號上分別累計信號1至16，則可計算在16個累計中的至少一個累計中的與接收信號位組合格式相同、且與接收信號的相位大體一致的信號和接收信號的乘積。因此，根據(jù)本實施例，可以在16個累計結(jié)果中的至少一個累計結(jié)果中，校正C/A碼的極性反轉(zhuǎn)。因此，當(dāng)對16個累計結(jié)果分別進(jìn)行積累相加時，因為其中至少一個不與C/A碼相抵而被積累相加，所以從相干處理部2輸出的積累相加后的16個信號中的至少一個是以抑制C/A碼的相抵的形式而被進(jìn)行相干處理的。
如上所述，本實施例涉及的GPS接收機(jī)，在相關(guān)處理之前，在接收的GPS信號上分別累計在內(nèi)部生成的多個信號，通過對該累計的結(jié)果進(jìn)行積累相加，不使用被接收的GPS信號調(diào)制的導(dǎo)航電文(根據(jù)導(dǎo)航電文調(diào)制接收的GPS信號)或從外部取得的導(dǎo)航電文，就可校正C/A碼的極性反轉(zhuǎn)。因此，根據(jù)本實施方式所涉及的GPS接收機(jī)，即使沒有從外部提供導(dǎo)航電文，也可以實現(xiàn)高靈敏度。
此外，在上述說明中，在接收信號上分別累計信號1至4、信號5至8、信號9至12及信號13至16這樣的4種位組合格式。但是，只有信號1至4和信號13至16為極性相反。因此，只有信號1至4和接收信號的累計結(jié)果與信號13至16和接收信號的累計結(jié)果極性相反，所以，只要使用信號1至4和信號13至16中的任一方，就可在相關(guān)處理中取得關(guān)聯(lián)。此點對于信號5至8和信號9至12也相同。如果將信號1至4和信號5至8中的任一個及信號9至12和信號13至16中的任一個的2種位組合格式累計于接收信號，則與將信號1至4、信號5至8、信號9至12及信號13至16這樣的4種位組合格式分別累計于接收信號的情況相比較，因為GPS接收機(jī)的計算處理量減少，所以可以減輕對于GPS接收機(jī)的負(fù)荷。
而且，在上述說明中，采用相同位組合格式的多個信號相位各偏離5毫秒，成為4個信號，這樣一來，與各偏離1毫秒的情況相比較，不用在GPS接收機(jī)中設(shè)置具有較大處理能力的CPU或具有較大容量的存儲器，也可以校正C/A碼的極性反轉(zhuǎn)。但是，在此情況下，累計的定時各偏離5毫秒，當(dāng)每次發(fā)生位的反轉(zhuǎn)時，最大可造成-3dB的劣化。但是，實際上，也有位組合格式不變的情況，如果該概率為50％，則劣化約為-2dB。而且，如果累計的定時的偏離平均為2.5毫秒，則劣化為-0.9dB，作為整體可得到約+5dB的效果。
此外，以上說明的實施例從使本發(fā)明易于理解的角度進(jìn)行了說明，當(dāng)然，本發(fā)明并不僅限于上述的實施方式。
例如，在上述的實施方式中，對導(dǎo)航電文以2位進(jìn)行編碼，但在本發(fā)明中，導(dǎo)航電文也可以以任意位進(jìn)行編碼。在本發(fā)明中，當(dāng)以N位對導(dǎo)航電文進(jìn)行編碼時，將2N種位組合格式的信號的相位分別偏離規(guī)定間隔，向接收信號進(jìn)行累計。
而且，例如，在上述的實施例中，雖然信號1至4的相位各偏離5毫秒，但這是因為考慮使導(dǎo)航電文的一位長為20毫秒，或協(xié)調(diào)抑制C/A碼的相抵的效果和相干處理所需要的時間，本發(fā)明并不限定信號1至4的相位的偏離。從協(xié)調(diào)抑制C/A碼的相抵的效果和相干處理所需要時間的角度考慮則優(yōu)選信號1至4的相位的偏離大于等于C/A碼的一個周期，且小于導(dǎo)航電文的一位長，但在本發(fā)明中，包括將某種位組合格式的信號進(jìn)行相位偏離并累計至接收信號的所有的GPS接收機(jī)。上述對于信號5至8、信號9至12及信號13至16也可以說是同樣的。此外，例如，如果使相同的位組合格式的信號各偏離4毫秒，則生成20個信號(稱為信號1a至20a)。此種情況，信號1a至5a以相同的位組合格式各偏離4毫秒，信號6a至10a以相同的位組合格式各偏離4毫秒，信號11a至15a以相同的位組合格式各偏離4毫秒，信號16a至20a以相同的位組合格式各偏離4毫秒。
而且，本發(fā)明不對積累相加的區(qū)間作任何的限定，如果使該區(qū)間大于等于導(dǎo)航電文的一位長，接收的GPS信號的強度雖然微弱，但通過積累相加而增大，所以可以取得關(guān)聯(lián)。此外，例如，在本實施例中，如果使導(dǎo)航數(shù)據(jù)(導(dǎo)航電文)的一位長為20毫秒，積累相加的區(qū)間為40毫秒，則與積累相加的區(qū)間為10毫秒的情況相比較，靈敏度提高6dB(4倍)，不相干的時間為十六分之一。這樣，在本實施例中，即使積累相加的單位為導(dǎo)航電文的2位長，也可校正C/A碼的極性反轉(zhuǎn)，所以可在比現(xiàn)有技術(shù)短的時間內(nèi)充分地進(jìn)行相干處理。因此，可以在GPS接收機(jī)的電路規(guī)模、動作頻率數(shù)、存儲器大小等上實現(xiàn)節(jié)約，與上述成比例的，可縮減成本和功耗。
附圖標(biāo)記說明1 天線2 相干處理部
權(quán)利要求
1.一種GPS接收機(jī)，對從GPS衛(wèi)星接收的GPS信號進(jìn)行積累處理后，使用在內(nèi)部生成的粗捕獲碼的復(fù)制品進(jìn)行相關(guān)處理，其特征在于在所述積累處理中，在接收的GPS信號上累計多個累計用信號，并就該累計的結(jié)果進(jìn)行積累相加，各個累計用信號是預(yù)測基于導(dǎo)航電文的GPS信號的調(diào)制而在內(nèi)部生成的信號。
2.一種GPS接收機(jī)，其特征在于包括接收單元，接收由導(dǎo)航電文調(diào)制的GPS信號；累計用信號生成單元，預(yù)測基于導(dǎo)航電文的GPS信號的調(diào)制，生成位組合格式相互不同的多個累計用信號，并使各個累計用信號的相位分別各偏離規(guī)定間隔；累計單元，在利用所述接收單元接收的GPS信號上分別累計所述累計用信號；以及積累相加單元，對于從所述累計單元輸出的信號進(jìn)行積累相加。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的GPS接收機(jī)，其特征在于所述規(guī)定間隔大于等于粗捕獲碼的一個周期，且小于導(dǎo)航電文的一個位長。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的GPS接收機(jī)，其特征在于由所述積累相加單元進(jìn)行積累相加的區(qū)間大于等于導(dǎo)航電文的一個位長。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項所述的GPS接收機(jī)，其特征在于利用從所述積累相加單元輸出的多個信號進(jìn)行相關(guān)處理。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種GPS接收機(jī)，當(dāng)在相關(guān)處理之前進(jìn)行相干處理時，不必使用從外部取得的導(dǎo)航電文，就可校正C/A碼的極性反轉(zhuǎn)，并可對C/A碼進(jìn)行積累相加。在對從GPS衛(wèi)星接收的GPS信號進(jìn)行積累處理后，使用在內(nèi)部生成的C/A碼的復(fù)制品進(jìn)行相關(guān)處理的GPS接收機(jī)中，在積累處理中，在接收的GPS信號上累計多個累計用信號，并就該累計的結(jié)果進(jìn)行積累相加，各個累計用信號是預(yù)測基于導(dǎo)航電文的GPS信號的調(diào)制而在內(nèi)部生成的信號。
文檔編號G01S19/30GK1877358SQ20061008353
公開日2006年12月13日 申請日期2006年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月9日
發(fā)明者松本一實, 寺島真秀 申請人:精工愛普生株式會社