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JP2993699B2 - GPS receiving system - Google Patents

GPS receiving system

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JP2993699B2
JP2993699B2 JP2069296A JP6929690A JP2993699B2 JP 2993699 B2 JP2993699 B2 JP 2993699B2 JP 2069296 A JP2069296 A JP 2069296A JP 6929690 A JP6929690 A JP 6929690A JP 2993699 B2 JP2993699 B2 JP 2993699B2
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兆五 関根
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Japan Radio Co Ltd
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  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は全世界的衛星航法システム(GPS:Global Pos
itioning System)において、GPS衛星からの電波を複数
の空中線を用いて受信し、その受信信号から受信地点に
ける二次/三次元的位置(経度、緯度、高度、異同方
向)、時刻等の位置情報が好適に得られるGPS受信シス
テムに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a global satellite navigation system (GPS).
radio signals from GPS satellites using multiple antennas, and from the received signals, secondary / three-dimensional positions (longitude, latitude, altitude, different directions), time, etc. The present invention relates to a GPS receiving system from which information can be suitably obtained.

[従来の技術] GPSは受動的な位置情報決定手段であり、航空機、車
両、船舶等の移動体に搭載したGPS受信装置において、
地上局からの制御のもとに4個のGPS衛星(以下、必要
に応じて単に衛星という)から送信されるLバンド航法
信号(航法データのC/Aコード信号、Pコード信号によ
るスペクトラム直接拡散変調法)であるGPS電波(以
下、必要に応じて単に電波と言う)を受信する。そし
て、受信信号から受信装置内部で生成したPNコードをも
って航法信号を捕捉して衛星との距離測定と航法データ
の復調が行われ、さらに受信信号のドップラ計測値、受
信点からGPS衛星までの疑似距離を得る。これらの値か
ら移動体の受信地点における位置情報が得られる。
[Prior Art] GPS is a passive position information determining means. In a GPS receiving device mounted on a moving body such as an aircraft, a vehicle, a ship, or the like,
L-band navigation signals transmitted from four GPS satellites (hereinafter simply referred to as satellites as necessary) under the control of the ground station (C / A code signal of navigation data, spectrum direct spread by P code signal) Modulation method), which receives GPS radio waves (hereinafter simply referred to as radio waves as necessary). Then, the navigation signal is captured using the PN code generated inside the receiving device from the received signal, distance measurement to the satellite and demodulation of the navigation data are performed, and furthermore, the Doppler measurement value of the received signal, and the pseudo data from the receiving point to the GPS satellite Get the distance. From these values, the position information of the moving object at the receiving point can be obtained.

このようなGPS受信装置は上空の可視範囲内にある衛
星のうち、水平線の近く、且つ120゜に近い間隔で位置
する3個の衛星と、天頂近くに位置する1個の衛星とか
らの電波を同時に受信する必要がある。このため、GPS
受信装置を搭載し移動体に取り付けられる空中線は上記
の4個の衛星からの電波の伝搬に対する遮蔽物の妨害が
最少である部位、例えば、車両においてはルーフの中央
部に一つ配置されるのが一般的である。
Such a GPS receiver is composed of three satellites located near the horizon and at an interval close to 120 °, and one satellite located near the zenith among satellites within the visible range of the sky. Must be received at the same time. Because of this, GPS
The antenna installed with the receiving device and attached to the mobile body is located at a location where the obstacle of the shield against the propagation of radio waves from the four satellites is minimized, for example, at the center of the roof in a vehicle. Is common.

空中線は、例えば、ヘリカル方式が採用され、4本の
放射素子が頂部給電部より下方に螺旋状(ヘリカル)に
形成される構造であり、要求される円偏波、半球状の放
射特性に対応している。
The aerial is, for example, a helical type, and has a structure in which four radiating elements are formed in a spiral (helical) below the top feed section, which meets the required circularly polarized and hemispherical radiation characteristics. doing.

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、前記の空中線は一定の厚みおよび大き
さを有する構造体であり、小型車両等の移動体に取着さ
れる際には美観を損ね、さらに洗車等に不都合を伴う。
また、空中線の取付部である給電接栓等からの車内への
入水防止、破水の対策に煩雑な作業が必要となる。そこ
でボンネットやトランクルームカバーへの空中線の取り
付けが考えられる。この場合、GPS受信装置を搭載した
車両等の路側の建造物により、殊に、水平線方向の衛星
からの電波が金属ルーフで遮断され易く、市街地の走行
時においてはその入感(受信)が断続的になり易い。し
たがって、走行中に安定な受信状態の維持が困難とな
る。換言すれば、走行中の位置情報が容易に得られない
欠点を有している。
[Problem to be Solved by the Invention] However, the above-mentioned antenna is a structure having a certain thickness and size, and when attached to a moving body such as a small vehicle, the aerial degrades aesthetic appearance and further causes a problem such as car washing. With inconvenience.
In addition, complicated work is required to prevent water from entering the vehicle from a power supply plug or the like, which is an attachment part of the antenna, and to take measures against water rupture. Therefore, it is conceivable to attach the antenna to the hood or trunk cover. In this case, roadside structures, such as vehicles equipped with a GPS receiver, can easily block radio waves from satellites, especially in the horizontal direction, with a metal roof. Easy to be targeted. Therefore, it is difficult to maintain a stable reception state during traveling. In other words, it has a drawback that position information during traveling cannot be easily obtained.

本発明は係る課題に鑑みてなされ、より小型の移動体
へのGPS受信装置の搭載を容易にすべく、複数の空中線
の配置の自由度の向上、例えば、入感状況が最上とされ
ない部位に空中線が配設された場合のGPS衛星からの位
置情報を安定に得ることが可能とされるGPS受信システ
ムを提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-described problems, and in order to facilitate mounting of a GPS receiver on a smaller moving object, the degree of freedom of arrangement of a plurality of antennas has been improved, for example, in a part where the feeling of entry is not the highest. An object of the present invention is to provide a GPS receiving system capable of stably obtaining position information from GPS satellites when an antenna is provided.

[課題を解決するための手段] 前記の課題を解決するために、本発明のGPS受信シス
テムは、 GPS電波を受信する2個の空中線を有し、夫々の空中
線から導出される受信信号が入力される周波数変換部と
PNコード復調部を備える少なくとも2個の受信信号処理
手段と、該少なくとも2個の受信信号処理手段からのPN
コード復調後の出力信号から受信地点の位置を決定する
計測演算手段とを有するGPS受信システムにおいて、 前記周波数変換部に夫々局部発振信号を供給する1個
の局部発振器を設け、 前記計測演算手段は、前記少なくとも2個の受信信号
処理手段からのPNコード復調後の出力信号のレベルの高
い方を用いて受信地点の位置を決定する ことを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, the GPS receiving system of the present invention has two antennas for receiving GPS radio waves, and receives a reception signal derived from each antenna. Frequency converter and
At least two reception signal processing means including a PN code demodulation unit, and a PN signal from the at least two reception signal processing means.
A GPS receiving system comprising: a measuring and calculating means for determining a position of a receiving point from an output signal after code demodulation, wherein one local oscillator for supplying a local oscillation signal to each of the frequency conversion units is provided; And determining the position of the receiving point using the higher level of the output signal after demodulation of the PN code from the at least two reception signal processing means.

また、GPS電波を受信して受信信号を送出する複数の
空中線と、 少なくとも前記受信信号が夫々供給される混合器、PN
コード復調器、同期検波信号を送出する検波器、この検
波器に搬送波信号を送出する搬送波NCO、デジタル信号
の軌道情報信号を送出するA/D変換器を備える複数の受
信信号処理系と、 前記複数の受信信号処理系の混合器に局部発振信号を
送給する一つの局部発振器と、 前記複数のPNコード復調器にPNコード信号を送給すべ
く一つあるいは夫々の受信信号処理系に配設されるPNコ
ード発生器と、 前記複数の受信信号処理系から導出される複数の軌道
情報信号が供給されるとともに、前記軌道情報信号の一
つが所定レベル以下乃至零において、前記所定レベルよ
り大なるレベルの軌道情報信号あるいは最大レベルの軌
道情報信号を選択する第1の制御手段と、 前記選択さた軌道情報信号を送出する信号処理系のPN
コード復調器並びに搬送波NCOを制御せしめて、軌道情
報とドップラ偏移と擬似距離とを得る第2の制御手段
と、 前記軌道情報とドップラ偏移と擬似距離から受信地点
の位置情報を形成する演算手段と、 を備えることを特徴とする。
A plurality of antennas for receiving a GPS radio wave and transmitting a reception signal; a mixer to which at least the reception signal is respectively supplied;
A code demodulator, a detector for transmitting a synchronous detection signal, a carrier NCO for transmitting a carrier signal to the detector, a plurality of reception signal processing systems including an A / D converter for transmitting an orbit information signal of a digital signal, One local oscillator for transmitting a local oscillation signal to a plurality of mixers for a reception signal processing system; and one or more local oscillators for transmitting a PN code signal to the plurality of PN code demodulators. A plurality of trajectory information signals derived from the plurality of reception signal processing systems are supplied, and one of the trajectory information signals is lower than a predetermined level to zero and is larger than the predetermined level. First control means for selecting a trajectory information signal of a certain level or a trajectory information signal of a maximum level; and a PN of a signal processing system for transmitting the selected trajectory information signal
Second control means for controlling the code demodulator and the carrier NCO to obtain the orbit information, the Doppler shift and the pseudorange, and an operation for forming the position information of the receiving point from the orbit information, the Doppler shift and the pseudorange Means are provided.

[作用] 上記の本発明のGPS受信システムでは、少なくとも2
個の複数の空中線が移動体の比較的自由な部位に個々の
中空線の指向角が相補的に上半球を覆い不感領域を無く
すように配設されて、複数の衛星からの電波が受信され
る。所謂、空間、ダイバーシチ受信が形成される。
[Operation] In the above-described GPS receiving system of the present invention, at least 2
A plurality of antennas are arranged in a relatively free part of the moving body so that the directivity angles of the individual hollow lines complement the upper hemisphere and eliminate the dead zone, and radio waves from multiple satellites are received. You. A so-called spatial, diversity reception is formed.

そして夫々の受信信号処理系において、その処理を行
う際に、一つの局部発振器からの局部発振信号、また、
一つあるいは夫々の受信信号処理系に配設されるPNコー
ド発生器からベースバンド信号に復調するためのPNコー
ド信号が供給される。
Then, in each of the received signal processing systems, when performing the processing, a local oscillation signal from one local oscillator,
A PN code signal for demodulation to a baseband signal is supplied from a PN code generator provided in one or each of the received signal processing systems.

さらに受信信号処理系から得られる最大レベルの軌道
情報信号を選択する。あるいは、先ず、一つの軌道情報
信号を選択するとともに閾値レベ以下の場合においては
他の軌道情報信号を第1の制御手段で選択する、所謂、
選択的ダイバーシチ受信信号処理手段が形成される。
Furthermore, the maximum level orbit information signal obtained from the reception signal processing system is selected. Alternatively, first, one trajectory information signal is selected and another trajectory information signal is selected by the first control means when the trajectory information signal is equal to or less than the threshold level.
Selective diversity received signal processing means is formed.

この後、第2の制御手段において、前記第1の制御手
段で選択された受信信号処理系のPNコード復調器並びに
搬送波NCOを制御せしめて、軌道情報とドップラ偏移と
擬似距離を得る。
Thereafter, the second control means controls the PN code demodulator and the carrier NCO of the reception signal processing system selected by the first control means to obtain the orbit information, the Doppler shift and the pseudo distance.

さらに、前記軌道情報とドップラ偏移と擬似距離から
演算手段によって受信地点の位置情報を算出する。
Further, the position information of the receiving point is calculated by the calculating means from the trajectory information, the Doppler shift and the pseudorange.

[実施例] 次に、本発明に係るGPS受信システムの一実施例を添
付図面を参照しながら以下詳細に説明する。
Embodiment Next, an embodiment of the GPS receiving system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

第1図は本発明に係るGPS受信システムの一実施例の
全体構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of an embodiment of a GPS receiving system according to the present invention.

この例では4個の衛星から送信される電波W1、W2
W3、W4を二つの空中線ANT1、ANT2で受信し、この後、周
波数の変換、さらにPNコードを復調して検波信号(軌道
情報信号)を検出する同一構成の受信信号処理系A、B
と、この受信信号処理系A、Bに同一の局部発振信号S2
を送出する局部発振器Loscと、PNコード発生器Poscと、
電波の入感状況に対応し、軌道情報信号S8a、S8bの選択
的な制御処理を行い、移動車両の位置情報を送出する制
御部CC(第1の制御手段、第2の制御手段、演算手段に
対応)とで概略達成されている。なお、制御部CCには位
置情報を可視的に表示する表示器DPが接続されている。
In this example, radio waves W 1 , W 2 ,
W 3 and W 4 are received by the two antennas A NT1 and A NT2 , and thereafter, the received signal processing system A has the same configuration for detecting the detection signal (orbit information signal) by converting the frequency and further demodulating the PN code. , B
And the same local oscillation signal S 2 for the reception signal processing systems A and B.
A local oscillator L osc for delivering a PN code generator P osc,
A control unit C C (first control means, second control means) which performs selective control processing of the track information signals S 8a and S 8b in accordance with the state of radio wave reception and sends out position information of the moving vehicle. , Corresponding to the calculation means). The display device D P to display the location information visually is connected to the control unit C C.

以下、受信信号処理系A、Bの構成を説明する。受信
信号処理系A、Bは同一構成であり、同時に説明する。
( )内の符号は受信信号処理系Bの構成に対応する。
Hereinafter, the configuration of the reception signal processing systems A and B will be described. The reception signal processing systems A and B have the same configuration and will be described at the same time.
The code in parentheses corresponds to the configuration of the received signal processing system B.

受信信号処理系A(B)は、例えば、小型車両のサイ
ドミラーの一方(他方)に取着され、円偏波、半球状の
放射特性を有した構成(前記参照)の空中線A
NT1(ANT2)と、高周波増幅器12(32)と、混合器14(3
4)と、中間周波増幅器16(36)と、PNコード復調器18
(38)と、ベースバンドフタ20(40)と、検波器22(4
2)と、数値制御のもとに発振信号を送出する搬送波NCO
24(44)と、A/D変換器26(46)とを有している。
The reception signal processing system A (B) is attached to, for example, one side (the other side) of a side mirror of a small vehicle, and has an antenna A having a configuration (see the above) having circularly polarized and hemispherical radiation characteristics.
NT1 (A NT2 ), high-frequency amplifier 12 (32), and mixer 14 (3
4), intermediate frequency amplifier 16 (36) and PN code demodulator 18
(38), baseband lid 20 (40), and detector 22 (4
2) and a carrier NCO that sends out an oscillation signal under numerical control
24 (44) and an A / D converter 26 (46).

制御部CCは、例えば、マイクロプロセッサMPUが採用
されており、CPU、RAM、I/Oと、この装置の制御を行う
ためのプログラムが記憶されたROM等の機能手段が形成
されている。さらに位置情報等を選択して表示器DPに表
示せしめるための、例えば、キーボード等の切替手段SW
と、数値制御のもとに発振信号を送出するコードNCO50
とを有している。
The control unit C C, for example, is a microprocessor M PU is employed, CPU, RAM, and I / O, functional means such as a ROM storing a program for controlling the device is formed . For allowing the display unit D P and further selecting the position information and the like, for example, switching means S W such as a keyboard
And a code NCO50 that sends an oscillation signal under numerical control
And

以下、上記の構成における動作を説明する。 Hereinafter, the operation in the above configuration will be described.

なお、受信信号処理系A、Bの動作は同一であり、同
時に説明する。( )内の符号は受信信号処理系Bに対
応する。
The operations of the received signal processing systems A and B are the same and will be described at the same time. The code in parentheses corresponds to the received signal processing system B.

電波W1、W2、W3、W4が空中線ANT1(ANT2)に入感して
導出される受信信号S1a(S1b)は周波増幅器12(32)で
増幅される。この後、混合器14(34)に入力されるとと
もに、局部発振器Loscで発振された局部発振信号S2が供
給されて、中間周波信号S3a(S3b)に変換され、続い
て、中間周波増幅器16(36)を介してPNコード復調器18
(38)に供給される。さらにPNコード復調器18(38)に
はPNコード発生器Poscで生成されるPNコード信号S5が入
力され、ここで供給された中間周波信号S3a(S3b)と積
算が行われて、受信信号S1a(S1b)、すなわち、電波W1
乃至W4のベースバンド信号が復調される。さらにベース
バンド信号がベースバンドフィルタ20(40)に供給さ
れ、中間周波信号S3a(S3b)を搬送波とするベーズバン
ド信号のみが抽出されて検波器22(42)に入力される。
検波器22(42)では搬送波NCO24(44)から入力される
前記中間周波信号S3a(S3b)と同一周波数の発振信号S
7a(S7b)により、同期検波が行われて検波信号を導出
し、続いてA/D変換器26(46)に供給される。A/D変換器
26(46)では検波器22(42)より供給される検波信号を
デジタル信号に変換した軌道情報信号S8a(S8b)を制御
部CCに送出する。
The reception signal S 1a (S 1b ) derived by receiving the radio waves W 1 , W 2 , W 3 , and W 4 through the antenna A NT1 (A NT2 ) is amplified by the frequency amplifier 12 (32). Thereafter, is input to the mixer 14 (34), is supplied with a local oscillation signal S 2 which is oscillated by the local oscillator L osc, to be converted into an intermediate frequency signal S 3a (S 3b), followed by intermediate PN code demodulator 18 via frequency amplifier 16 (36)
(38). Further PN code signal S 5 generated by the PN code generator P osc is inputted to the PN code demodulator 18 (38), wherein the supplied intermediate frequency signal S 3a and (S 3b) is integrated taking place , The received signal S 1a (S 1b ), that is, the radio wave W 1
To baseband signals W 4 it is demodulated. Further baseband signal is supplied to baseband filter 20 (40), an intermediate frequency signal S 3a and (S 3b) only Bezubando signal to the carrier is input to the detector 22 is extracted (42).
In the detector 22 (42), the oscillation signal S having the same frequency as the intermediate frequency signal S 3a (S 3b ) input from the carrier NCO 24 (44)
According to 7a ( S7b ), synchronous detection is performed to derive a detection signal, which is then supplied to the A / D converter 26 (46). A / D converter
26 (46), the detector 22 (42) orbit information signal detection signal is converted into a digital signal supplied from the S 8a (S 8b) is sent to the control unit C C.

ここで、A/D変換器26(46)から制御部CCに送給され
る軌道情報信号S8a(S8b)のレベル(振幅値)は空中線
ANT1(ANT2)で入感した電波W1乃至W4の中、捕捉した電
波W1乃至W4の電界強度に比例している。
Here, the level of the A / D converter 26 (46) orbit information signal is fed to the control unit C C from S 8a (S 8b) (amplitude value) antenna
Among the radio wave W 1 to W 4 and Irikan with A NT1 (A NT2), is proportional to the captured field strength of the radio wave W 1 to W 4 have.

このようにして、受信信号処理系A、Bからは空中線
ANT1、ANT2に入感した電波W1乃至W4の電界強度に比例し
た振幅を有する軌道情報信号S8a、S8bがA/D変換器26(4
6)から制御部CCに送給される。
In this manner, the antennas from the reception signal processing systems A and B
The orbit information signals S 8a and S 8b having amplitudes proportional to the electric field strengths of the radio waves W 1 to W 4 sensed by A NT1 and A NT2 are transmitted to the A / D converter 26 (4
It is fed to the control unit C C 6).

以下、前記軌道情報信号S8a、S8bが供給され、プログ
ロムに基づく移動車両の位置情報を送出する制御部CC
制御動作について説明する。
Hereinafter, the track information signal S 8a, S 8b is supplied, a description will be given of the control operation of the control unit C C for sending location information of the mobile vehicle based on Puroguromu.

制御部CCからの指示制御信号S10が供給されるコードN
CO50の発振信号の位相とクロック周期に基づいて、前記
PNコード発生器Poscで衛星に別個に付与されているC/A
信号、すなわち、特殊擬似雑音コードであるPNコード信
号S5が生成され、続いてPNコード復調器18(38)に送出
される。
Code N to the instruction control signal S 10 from the control unit C C is supplied
Based on the phase and clock cycle of the CO50 oscillation signal,
C / A separately assigned to satellites by PN code generator Posc
Signal, i.e., the PN code signal S 5 is a special pseudo-noise code is generated and subsequently transmitted to the PN code demodulator 18 (38).

さらに、制御部CCの指示制御信号(数値制御)S
12a(S12b)により、搬送波NCO24(44)では、その位相
と周波数の制御が行われて、中間周波信号S3a(S3b
と、同一周波数の発振信号S7a(S7b)を送出する。
Further, an instruction control signal (numerical control) S of the control unit C C
According to 12a (S 12b ), the phase and frequency of the carrier NCO 24 (44) are controlled, and the intermediate frequency signal S 3a (S 3b )
Then, an oscillation signal S 7a (S 7b ) having the same frequency is transmitted.

ここで、先ず、特定の衛星からの、例えば、電波W1
捕捉が行われる場合、制御部CCは最初に捕捉すべき衛星
(電波W1)に付与されているC/A高度をPNコード発生器P
oscに指示(指示信号S14)し、次に、コードNCO50のク
ロック周期と搬送波NCO24の発振信号S7aの周波数を徐々
に変化させながらA/D変換器26の軌道情報信号S8aのレベ
ルが最大になるように、さらに最大の状態を維持するよ
うにコードNCO50のクロック周期と搬送波NCO24の発振信
号S7aの周波数を変化せしめる閉ループ制御が行われ
る。ここで、搬送波NCO24への指示値から衛星からの電
波W1のドップラ偏移の値が得られる。またコードNCO50
への指示値から受信点から衛星までの擬似距離が得られ
る。
Here, first, from a particular satellite, for example, if the capture of the radio wave W 1 is performed, the control unit C C is PN granted by that C / A the altitude satellite (wave W 1) to be captured first Code generator P
instruct (command signal S 14) to osc, then the level of the track information signal S 8a of the A / D converter 26 while gradually changing the frequency of the oscillation signal S 7a of the clock cycle and the carrier wave NCO24 code NCO50 is so that the maximum closed loop control is performed for varying the frequency of the oscillation signal S 7a of the clock period of the code NCO50 the carrier NCO24 as further maintain the maximum state. Here, the value of the Doppler shift of the radio waves W 1 from the satellite from the indicated value of the carrier wave NCO24 obtained. Also code NCO50
The pseudo distance from the receiving point to the satellite can be obtained from the indicated value to.

次に、制御部CCのシーケンス制御によりさらに3個の
衛星からの電波W2乃至電波W4を捕捉して、前記と同様に
軌道情報、ドップラ偏移、擬似距離を夫々導出する。さ
らに前記の軌道情報、ドップラ偏移、擬似距離をもって
演算処理を行い、車両の受信地点における緯度、経度、
速度、移動方位の位置情報を得る。この位置情報は表示
器Dpで可視的に表示される。
Then, three more radio W 2 to radio waves W 4 from the satellite to capture the sequence control of the control unit C C, the as well as orbital information, Doppler shift, the pseudorange respectively derived. Further, the above-mentioned trajectory information, Doppler shift, performing a calculation process with the pseudorange, the latitude, longitude, at the receiving point of the vehicle,
Obtain position information of speed and moving direction. This position information is visually displayed on the display unit D p.

ここで、空中線ANT1に入感する特定の衛星からの電波
(W1乃至W4のうち1衛星)が、障害物で遮断された場
合、制御部CCに供給される軌道情報信号S8aが極端に低
減され、あるいは導出されない。したがって、位置情報
が得られるないものとなるが、ここで制御部CCはこの特
定の衛星に対しては受信信号処理系Bで前記と同様の制
御/信号処理のもとにA/D変換器46から送出される軌道
情報信号S8bを取り込む。さらに残りの3個の衛星に対
しては受信信号処理系Aで前記と同様の制御部CCのシー
ケンス制御により、残りの3個の衛星からの電波W2乃至
W4を捕捉して、前記と同様に軌道情報、ドップラ偏移、
擬似距離を夫々導出し、続いて、車両の受信地点におけ
る緯度、経度、速度、移動方位の位置情報を得る。同様
にして、受信信号処理系Aで受信できない衛星について
は受信信号処理系Bで受信する。
Here, radio waves from a particular satellite that Irikan the antenna A NT1 (1 satellite of W 1 to W 4) is, if it is blocked by the obstacle, the track information signal S 8a supplied to the control unit C C Is extremely reduced or not derived. Therefore, although the one position information is not obtained, wherein the control unit C C is based on A / D conversion of the same control / signal processing and the in received signal processing system B for this particular satellite The trajectory information signal S8b sent from the device 46 is taken in. Further by the similar sequence control of the control unit C C by the reception signal processing system A for the remaining three satellites, or radio waves W 2 from the remaining three satellites
Captures the W 4, wherein as well as orbital information, Doppler shift,
Pseudo distances are respectively derived, and subsequently, positional information of the latitude, longitude, speed, and moving direction at the receiving point of the vehicle is obtained. Similarly, a satellite that cannot be received by the reception signal processing system A is received by the reception signal processing system B.

このように、車両の適当な部位に離間して配設された
空中線ANT1、ANT2をもって、すなわち、空間ダイバーシ
チ受信によって、移動体の屋根等により遮蔽された電波
W1乃至W4を入感せしめている。さらに受信信号S1a、S1b
を入感せしめている。さらに受信信号S1a、S1bの弁別し
た信号処理が行われる。この場合、局部発振器Loscから
の局部発振信号S2を混合器14、34に共通に供給してい
る。これにより搬送波NCO24、44の発振信号S7a、S7b
周波数が一致しており、すなわち、受信している衛星か
らの電波(W1乃至W4)のドップラ偏移の計測値が局部発
振信号S2の影響を受けることなく一致するものとなる。
したがって、ダイバーシチ受信しても位置測定精度は最
良の状態に維持される。さらに、制御部CCは軌道情報信
号S8a、S8bのレベルの判定、例えば、所定の閾値(レベ
ル)より低下した時点で、大なるレベルのいずれかの軌
道情報信号S8a、S8bを選択し、PNコード発生器Poscおよ
びコードNCO50の制御を行っているので、この閉ループ
制御は受信信号処理系A、Bのうちの常にレベルの高い
ほうの出力を用いて行われる、所謂、選択的ダイバーシ
チ受信信号処理手段が形成されている。これにより、移
動体の屋根等により、入来する電波W1乃至W4の電界強度
が断続的に変化して受信されても、擬似距離計測に与え
る影響が大幅に改善され、結果的に車両の走行中に精度
の高い位置情報の測定を維持することができる。
Thus, with the antennas A NT1 and A NT2 arranged at an appropriate position on the vehicle and separated from each other, that is, the radio waves shielded by the roof of the moving body by the space diversity reception
W 1 to W 4 are impressed. Further, the received signals S 1a and S 1b
I am impressed. Further, the received signals S 1a and S 1b are subjected to discriminated signal processing. In this case, it is supplied in common a local oscillation signal S 2 from the local oscillator L osc to the mixer 14 and 34. Thus the oscillation signal S 7a carrier NCO24,44, and match the frequency of the S 7b, i.e., the measured value of the Doppler shift is a local oscillation signal of a radio wave from a satellite are received (W 1 to W 4) They will match without being affected by S2.
Therefore, even if diversity reception is performed, the position measurement accuracy is maintained in the best state. Further, the control unit C C orbit information signal S 8a, determination of the level of S 8b, for example, at the time of the fall below a designated threshold (level), one of the track information signal S 8a large becomes level, the S 8b selected, since control is performed for PN code generator P osc and code NCO50, the closed-loop control the received signal processing system a, always carried out using the output of the higher-level of B, so-selection And diversity diversity reception signal processing means. Thus, the roof or the like of the moving body, the field strength of the radio wave W 1 to W 4 to incoming be received varies intermittently, influence pseudorange measurements can be greatly improved, resulting in vehicle , It is possible to maintain highly accurate position information measurement during traveling.

なお、本実施例では、二つの空中線ANT1、ANT2を用
い、且つ受信信号処理系A、Bを配設した例を示した
が、これに限定されない。三つ以上の空中線並びに受信
信号処理系を形成し、且つ、一つの局部発振器Losc、一
つのPNコード発生器Poscを用いて、前記と同様な制御部
の制御により選択的ダイバーシチ受信信号処理手段を形
成して、前記と同様の作用効果を得ること、さらにPNコ
ード発生器を同様の作用効果を得ることも本発明に含ま
れる。
In this embodiment, an example is shown in which two antennas A NT1 and A NT2 are used and the reception signal processing systems A and B are provided, but the present invention is not limited to this. Forming three or more antennas and a reception signal processing system, and using one local oscillator L osc and one PN code generator P osc , selective diversity reception signal processing under the control of a control unit similar to the above. Forming the means to obtain the same operation and effect as described above, and obtaining the same operation and effect of the PN code generator are also included in the present invention.

[発明の効果] 以上の説明から理解されるように、本発明のGPS受信
システムによれば、より美観を重視する移動体へのGPS
受信装置が搭載される際の複数の空中線の配置の自由度
が向上し、例えば、入感状況が最上とされない部位に空
中線が配設された場合のGPS衛星からの位置情報の安定
な導出が可能となる効果を有している。このような効果
において、GPS受信システムを小型乗用車に採用する
際、ルーフ等に空中線を取り付ける必要が無く、空中線
の取付場所の選択および取付方法が容易になり、GPS受
信システムの普及が促進される利点がある。
[Effects of the Invention] As can be understood from the above description, according to the GPS receiving system of the present invention, a GPS for a moving object that attaches more importance to aesthetics
The degree of freedom in arranging a plurality of antennas when the receiver is mounted is improved, and for example, stable derivation of position information from GPS satellites when an antenna is installed in a part where the perception situation is not the best It has a possible effect. With such an effect, when the GPS receiving system is adopted in a small passenger car, there is no need to mount an antenna on a roof or the like, and the selection and mounting method of the antenna mounting location becomes easy, and the spread of the GPS receiving system is promoted. There are advantages.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明に係るGPS受信システムの一実施例の全
体構成を示すブロック図である。 14、34……混合器 18、38……PNコード復調器 24、44……搬送波NCO 50……コードNCO A、B……受信信号処理系 ANT1、ANT2……空中線 CC……制御部 Losc……局部発振器 Posc……PNコード発生器 S2……局部発振信号 S5……PNコード信号 S7a、S7b……発振信号 S8a、S8b……軌道情報信号 S10、S12a、S12b……指示制御信号
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of an embodiment of a GPS receiving system according to the present invention. 14, 34 Mixer 18, 38 PN code demodulator 24, 44 Carrier NCO 50 Code NCO A, B… Received signal processing system A NT1 , A NT2 … Antenna C C … Control Section L osc …… Local oscillator P osc …… PN code generator S 2 …… Local oscillation signal S 5 …… PN code signal S 7a , S 7b …… Oscillation signal S 8a , S 8b …… Orbit information signal S 10 , S 12a , S 12b …… Instruction control signal

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01S 5/00 - 5/14 H04J 13/00 - 13/06 H04B 7/02 - 7/12 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G01S 5/00-5/14 H04J 13/00-13/06 H04B 7/02-7/12

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】GPS電波を受信する2個の空中線を有し、
夫々の空中線から導出される受信信号が入力される周波
数変換部とPNコード復調部を備える少なくとも2個の受
信信号処理手段と、該少なくとも2個の受信信号処理手
段からのPNコード復調後の出力信号から受信地点の位置
を決定する計測演算手段とを有するGPS受信システムに
おいて、 前記周波数変換部に夫々局部発振信号を供給する1個の
局部発振器を設け、 前記計測演算手段は、前記少なくとも2個の受信信号処
理手段からのPNコード復調後の出力信号のレベルの高い
方を用いて受信地点の位置を決定する ことを特徴とするGPS受信システム。
1. An antenna having two antennas for receiving GPS radio waves,
At least two reception signal processing units each including a frequency conversion unit and a PN code demodulation unit to which a reception signal derived from each antenna is input, and an output after demodulation of the PN code from the at least two reception signal processing units A GPS receiving system comprising: a measuring and calculating means for determining a position of a receiving point from a signal; providing one local oscillator for supplying a local oscillation signal to each of the frequency converters; A GPS receiving system for determining a position of a receiving point using a higher level of an output signal after demodulation of a PN code from said receiving signal processing means.
【請求項2】請求項1記載のGPS受信システムにおい
て、 前記PNコード復調部にPNコード信号を供給する1個のPN
コード発生器を備えることを特徴とするGPS受信システ
ム。
2. The GPS receiving system according to claim 1, wherein one PN for supplying a PN code signal to said PN code demodulation unit.
A GPS receiving system comprising a code generator.
【請求項3】GPS電波を受信して受信信号を送出する複
数の空中線と、 少なくとも前記受信信号が夫々供給される混合器、PNコ
ード復調器、同期検波信号を送出する検波器、この検波
器に搬送波信号を送出する搬送波NCO、デジタル信号の
軌道情報信号を送出するA/D変換器を備える複数の受信
信号処理系と、 前記複数の受信信号処理系の混合器に局部発振信号を送
給する一つの局部発振器と、 前記複数のPNコード復調器にPNコード信号を送給すべく
一つあるいは夫々の受信信号処理系に配設されるPNコー
ド発生器と、 前記複数の受信信号処理系から導出される複数の軌道情
報信号が供給されるとともに、前記軌道情報信号の一つ
が所定レベル以下乃至零において、前記所定レベルより
大なるレベルの軌道情報信号あるいは最大レベルの軌道
情報信号を選択する第1の制御手段と、 前記選択された軌道情報信号を送出する信号処理系のPN
コード復調器並びに搬送波NCOを制御せしめて、軌道情
報とドップラ偏移と疑似距離とを得る第2の制御手段
と、 前記軌道情報とドップラ偏移と疑似距離から受信地点の
位置情報を形成する演算手段と、 を備えることを特徴とするGPS受信システム。
3. A plurality of antennas for receiving GPS radio waves and transmitting received signals, a mixer to which at least the received signals are respectively supplied, a PN code demodulator, a detector for transmitting a synchronous detection signal, and the detector A plurality of reception signal processing systems including a carrier NCO for transmitting a carrier wave signal, an A / D converter for transmitting an orbit information signal of a digital signal, and a local oscillation signal supplied to a mixer of the plurality of reception signal processing systems. One or more local oscillators, a PN code generator disposed in one or each of the received signal processing systems for transmitting a PN code signal to the plurality of PN code demodulators, and the plurality of received signal processing systems. Are supplied, and when one of the orbital information signals is equal to or less than a predetermined level to zero, the orbital information signal of a level greater than the predetermined level or the orbital information signal of the maximum level is provided. A first control means for selecting, PN of the signal processing system for sending said selected orbit information signal
Second control means for controlling the code demodulator and the carrier NCO to obtain the orbit information, the Doppler shift and the pseudorange, and an operation for forming the position information of the receiving point from the orbit information, the Doppler shift and the pseudorange Means, and a GPS receiving system comprising:
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