JP3569568B2

JP3569568B2 - GLONASS receiver

Info

Publication number: JP3569568B2
Application number: JP14875595A
Authority: JP
Inventors: 睦雄羽田
Original assignee: Japan Radio Co Ltd
Current assignee: Japan Radio Co Ltd
Priority date: 1995-06-15
Filing date: 1995-06-15
Publication date: 2004-09-22
Anticipated expiration: 2019-09-22
Also published as: JPH095420A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、複数個のＧＬＯＮＡＳＳ衛星が発する互いに異なる周波数の電波を受信し、受信位置を計測するＧＬＯＮＡＳＳ受信機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
全世界的航法システム（ＧｌｏｂａｌＯｒｂｉｔｉｎｇＮａｖｉｇａｔｉｏｎＳａｔｅｌｌｉｔｅＳｙｓｔｅｍ、以下ＧＬＯＮＡＳＳと略す。）は、人工衛星を利用する航法システムの一種である。利用者は衛星軌道上のＧＬＯＮＡＳＳ衛星のうち、４個の衛星が発する電波を同時に受信すれば、受信位置の３次元座標を計測できる。
【０００３】
この種のシステムとしてはＮＡＶＳＴＡＲ／ＧＰＳ（ＮａｖｉｇａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍｕｓｉｎｇＴｉｍｅａｎｄＲａｎｇｉｎｇ／ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ、以下ＧＰＳと略す。）がアメリカ空軍から民間利用に一部解放されて、位置計測手段として近年広く世間に認識され利用されるようになってきている。
【０００４】
ＧＬＯＮＡＳＳの基本原理は、ＧＰＳの基本原理とほぼ同様である。最大の相違点は、ＧＰＳにおいては各衛星の発する電波の周波数は同一であり、各衛星信号の区別は電波を変調する符号コードを衛星毎に相違させることにより行うのに対し、ＧＬＯＮＡＳＳにおいては逆に各衛星の符号コードは同一であり、周波数を衛星毎に相違させて各衛星信号の区別を行う点にある。
【０００５】
ＧＬＯＮＡＳＳにおける衛星信号とそれによる測位方法の概略を述べる。
【０００６】
ＧＬＯＮＡＳＳ衛星の衛星信号の搬送波周波数は、１６０２ＭＨｚを下限とし、１６１５．５ＭＨｚを上限とする周波数範囲に５６２．５ｋＨｚ毎に配置されている。各衛星信号は、全衛星に共通なＣ／Ａコードと呼ばれる擬似雑音符号と航法データにより変調されている。
【０００７】
Ｃ／Ａコードは、０と１とが一見不規則に並ぶ所定長の２進データが繰り返される。所定長データ内の不規則性により雑音に似た性質が生じ、これが擬似雑音符号と呼ばれる所以である。このような変調方式は電波妨害や雑音に対して強いという特徴を有している。さて、Ｃ／Ａコードが雑音的性質を有するといっても、あくまで人工的なものであり、受信機側においても同一のパターンの信号を発生することができる。衛星信号に対して、受信機で発生したＣ／Ａコードを時間的にずらしながら照合していくと、一致するタイミングがある。各衛星信号の位相は正確な時刻に基づいて管理されており、その位相と時刻との関係は受信機側においても知られている。したがって受信機側の時計が衛星上の時計と完全な同時刻性を有しているならば、Ｃ／Ａコードの一致タイミングから衛星−受信機間の電波伝播時間を知ることができ、これから衛星−受信機間の距離を算出することができる。しかし、衛星と受信機との間の同時刻性を保証することは現実には難しく衛星−受信機間の未知量の時刻ずれがあり、前記距離は誤差を有している。このため前記距離は擬似距離と呼ばれている。
【０００８】
一方、航法データは各衛星の位置情報及び時刻情報であり、Ｃ／Ａコードに２次的な変調をかける形で送信されている。
【０００９】
もし、衛星−受信機間の時刻ずれがなければ、擬似距離は正確な衛星−受信機間の距離を示すので、３個の衛星の衛星信号から得られる、これら各衛星の位置とそれに対する擬似距離とから受信機の位置を算出、決定することができる。しかし、実際には、先に述べたように未知量の時刻ずれが存在するので、これを除去するため４個の衛星の位置と擬似距離とを用いる。
【００１０】
図３は従来のＧＬＯＮＡＳＳ受信機のブロック図である。アンテナ１０により受信された衛星信号を含む受信信号は、周波数変換器２０に入力される。また、基準発振器２１の出力が逓倍器２２より周波数逓倍されて、周波数変換器２０に入力される。周波数変換器２０に入力された受信信号は、逓倍器２２からの入力と混合されて、増幅されるとともに、信号処理しやすい中間周波数に変換され、衛星信号フィルタ回路４５に入力される。衛星信号フィルタ回路４５は、入力された中間周波受信信号からＧＬＯＮＡＳＳ衛星の衛星信号群が含まれる周波数帯域のみを取り出し、Ａ／Ｄ変換器３０に出力する。Ａ／Ｄ変換器３０は中間周波受信信号をデジタル受信信号に変換する。衛星信号処理部５０はデジタル受信信号から航法データと擬似距離を得るための衛星データ復調回路であり、ＧＬＯＮＡＳＳ受信機は複数個の衛星信号処理部５０を有し、これら各衛星信号処理部５０−１、５０−２、…、５０−ｎは基準発振器２１の出力を用いてデジタル受信信号からそれぞれ異なる周波数の個々の衛星信号を取り出し処理を行う。制御部６０は衛星信号処理部５０−１、５０−２、…、５０−ｎの制御を行う回路であるとともに、それらから得られる航法データと擬似距離とを処理して受信位置を算出するデータ処理回路である。
【００１１】
図４は衛星信号処理部５０のブロック図である。衛星信号処理部５０の入力はデジタル受信信号５１、基準発振器２１の出力である基準信号５２及び制御部６０からの制御信号５３である。検波基準信号発生回路５４は制御信号５３に基づいて、入力の基準信号５２を基にこの衛星信号処理部５０で検波すべき一衛星信号に対応した周波数を出力する信号発生器である。検波回路５５では検波基準信号発生回路５４からの信号とデジタル受信信号５１を混合することにより、デジタル受信信号５１中の搬送波検波が行われ、デジタル信号中の搬送波が除去される。検波された状態では変調信号である受信Ｃ／Ａコードとそれを変調している航法データとが得られる。Ｃ／Ａコード発生回路５６は基準信号５２を基にＣ／Ａコードを発生する。Ｃ／Ａコード発生回路５６が発生した比較Ｃ／Ａコードと検波回路５５の出力の受信Ｃ／Ａコードは相関回路５７に入力され、比較処理される。相関回路５７の出力５８は制御部６０に入力される。制御部６０はこの出力５８において両Ｃ／Ａコードが同期・除去されるように、制御信号５３により比較Ｃ／Ａコードの位相を制御し、そのときの位相と衛星が発信するＣ／Ａコードの位相との差から擬似距離を計測する。また両Ｃ／Ａコードが同期・除去されたとき、相関回路５７は出力５８として航法データを出力する。
【００１２】
このようにして制御部６０は複数の衛星信号処理部５０から擬似距離と航法データとの衛星データを得て、これを基に受信機の位置を算出する。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
さて、従来のＧＬＯＮＡＳＳ受信機では、衛星信号フィルタ回路４５に周波数に対する十分な直線位相特性を持たせることが困難であった。フィルタの直線位相特性とは、フィルタ通過時の位相変化が周波数に比例することであり、通過遅延時間が周波数に依存しないことである。従来の衛星信号フィルタ回路４５では十分な直線位相特性が得られなかったため、周波数が異なる各衛星信号の通過遅延時間が異なり、これが擬似距離の誤差となり、位置計測の精度が劣化していた。これは、通過遅延時間のずれは微少であっても、擬似距離に変換する際に乗じられる光速が大きいため重大な問題であった。
【００１４】
このような問題を回避するために、従来においては、予め衛星信号フィルタ回路での各衛星信号の通過遅延時間を測定等により求めておき、測定された擬似距離を補正する等の対策が採られていた。しかしながら、衛星信号フィルタ回路内で使用されるアナログフィルタは個体差を有し、上記補正を行うためには個々のフィルタについて周波数に対する通過遅延特性を測定しなければならず、生産性が悪いという問題があった。
【００１５】
さらに、一般にアナログフィルタは温度により通過遅延特性が変化するので、前記補正による対応だけでは十分ではなく、この対策として、キャリブレーション機構を設けるとともに、フィルタの通過遅延特性を随時測定してキャリブレーション機構で調整することが行われていた。このキャリブレーションの一例は、受信機内に設けた、搬送波周波数を変化させた擬似ＧＬＯＮＡＳＳ信号を発生する擬似ＧＬＯＮＡＳＳ信号発生器である。この発生器出力の擬似信号をＧＬＯＮＡＳＳ受信機のフロントエンドから入力し、擬似信号の周波数を変化させ、フィルタの各衛星信号の周波数に対応する通過遅延時間を測定して調整を行う。このようなキャリブレーション機構を設ける方法でも、同機構の精度を保証することが必要であり、やはり生産性が悪く、同時に、受信機がコストアップし、また大型化するという問題があった。
【００１６】
本発明は、第一に周波数の異なる各衛星信号が衛星信号フィルタ回路を通過する際に遅延時間の差異が生じることを防止して位置計測精度に優れたＧＬＯＮＡＳＳ受信機を提供することを目的とし、またＧＬＯＮＡＳＳ受信機の生産コスト低減、小型化及び運用の簡便化を図ることを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明のＧＬＯＮＡＳＳ受信機は、ＧＬＯＮＡＳＳ衛星からの受信信号をデジタル受信信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、互いに異なる周波数の衛星信号群が含まれる帯域を取り出す衛星信号フィルタ回路として、通過遅延時間が通過周波数帯域内で一定である有限長インパルス応答型フィルタと、を有することを特徴とする。
【００１８】
【作用】
ＧＬＯＮＡＳＳ衛星からの受信信号がＡ／Ｄ変換器によりデジタル受信信号に変換され、衛星信号フィルタ回路が受信信号をデジタル処理し、受信信号から衛星信号群をその周波数に依存しない一定の通過遅延時間で取り出される。
【００１９】
【実施例】
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図中、同一の符号は同一機能の要素を指すものとし、説明を省略することがある。
【００２０】
図１は本発明実施例のＧＬＯＮＡＳＳ受信機のブロック図である。アンテナ１０により受信された衛星信号を含む受信信号は、周波数変換器２０に入力される。また、基準発振器２１の出力が逓倍器２２により周波数逓倍されて、周波数変換器２０に入力される。周波数変換器２０に入力された受信信号は、逓倍器２２からの入力と混合されて、増幅されるとともに、信号処理しやすい中間周波数に変換され、Ａ／Ｄ変換器３０に入力される。Ａ／Ｄ変換器３０は中間周波受信信号をデジタル受信信号に変換し、衛星信号フィルタ回路４０に出力する。衛星信号フィルタ回路４０は、入力されたデジタル受信信号からＧＬＯＮＡＳＳ衛星の衛星信号群が含まれる周波数帯域のみを取り出す。衛星信号処理部５０は衛星信号フィルタ回路４０の出力のデジタル受信信号から航法データと擬似距離を得るための衛星データ復調回路であり、ＧＬＯＮＡＳＳ受信機は複数個の衛星信号処理部５０を有し、これら各衛星信号処理部５０−１、５０−２、…、５０−ｎは基準発振器２１の出力を用いてデジタル受信信号からそれぞれ異なる周波数の個々の衛星信号を取り出し処理を行う。制御部６０は衛星信号処理部５０−１、５０−２、…、５０−ｎの制御を行う回路であるとともに、それらから得られる航法データと擬似距離とを処理して受信位置を算出するデータ処理回路である。
【００２１】
衛星信号処理部５０は図４にブロック構成を示した従来回路と同じ構成である。衛星信号処理部５０と制御部６０は従来と同じ処理を行い、複数のＧＬＯＮＡＳＳ衛星に対応する擬似距離と航法データとの衛星データを得て、これを基に受信機の位置を算出する。
【００２２】
本発明においては、衛星信号フィルタ回路４０の入力がデジタル信号であり、衛星信号フィルタ回路４０が、有限長インパルス応答型（ＦｉｎｉｔｅＩｍｐｕｌｓｅＲｅｓｐｏｎｓｅ、以下ＦＩＲと略す。）フィルタにより構成されている点が特徴的構成である。
【００２３】
衛星信号フィルタ回路４０は、入力されたデジタル受信信号からＧＬＯＮＡＳＳ衛星の衛星信号群が含まれる周波数帯域以外の不要な帯域の信号を除去し、その後の衛星信号に対する処理を行いやすくするために設けられている。よって衛星信号フィルタ回路４０に用いられているＦＩＲフィルタは中間周波数に周波数変換された後の衛星信号群を全て通過する。このため、サンプリング周波数１００ＭＨｚ程度で動作するＦＩＲフィルタが必要であるが、これは最近のＡＳＩＣを用いて実現することができる。
【００２４】
図２はＦＩＲフィルタの構成を表すブロック図である。図において、７０は１サンプリング時間の遅延を生じる遅延器であり、７１は乗算器であり、７２は加算器である。Ａ／Ｄ変換器３０における受信信号のサンプリングの時間間隔をＴ、乗算器７１の乗算係数であるフィルタ係数を入力に近い方から順に、ｈ _０、ｈ _１、ｈ _２、…、ｈ _Ｎ、そして時刻ｎＴにおける入力のデジタル受信信号をｘ（ｎＴ）とすると、時刻ｎＴにおける出力のデジタル受信信号ｙ（ｎＴ）は、次の式で表される。
【００２５】
【数１】

ここで遅延器７０はハードウェアとしてはシフトレジスタで構成される。
【００２６】
ＦＩＲフィルタが直線位相特性を持つように、フィルタ係数を設計できることが知られており、衛星信号フィルタ回路４０にはこの直線位相特性を有するように構成されたＦＩＲフィルタが使用されている。例えば、ＦＩＲフィルタとして移動平均フィルタ（ｈ_ｋ＝一定）などが使用できる。フィルタの直線位相特性とは、既に述べたようにフィルタ通過時の位相変化が周波数に比例することであり、通過遅延時間が周波数に依存しないことを意味する。したがって、異なった周波数を持つＧＬＯＮＡＳＳ衛星からの受信信号は互いに、衛星信号フィルタ回路４０を通過する際に遅延時間の差異を生じない。また、電磁的アナログフィルタでは、物理現象を直接利用しているが故に特性を正確に制御したり、所望の特性を設計することが難しいのに対し、ＦＩＲフィルタは（１）式で表されるようなデジタル値の演算処理を原理に用いて実現されているため、温度等の外界の影響を受けない安定したフィルタであり、また上記、直線位相特性もフィルタ毎の個体差を生じることなく容易かつ正確に実現される。
【００２７】
【発明の効果】
本発明のＧＬＯＮＡＳＳ受信機によれば、従来の受信機で行っていた衛星信号フィルタ回路での通過遅延時間を、周波数の異なる受信信号毎に予め測定しておき、測定された擬似距離を補正処理したり、温度変化による通過遅延時間の変化を補償する機構を設けたりせずに、精度の良い位置計測が可能である。
【００２８】
また、キャリブレーション機構を不要としたため、安価で小型のＧＬＯＮＡＳＳ受信機を得ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施例のＧＬＯＮＡＳＳ受信機のブロック構成図。
【図２】ＦＩＲフィルタのブロック構成図。
【図３】従来例のＧＬＯＮＡＳＳ受信機のブロック構成図。
【図４】衛星信号処理部のブロック構成図。
【符号の説明】
２０周波数変換器、２１基準発振器、２２逓倍器、３０Ａ／Ｄ変換器、４０，４５衛星信号フィルタ回路、５０衛星信号処理部、６０制御部、５４検波基準信号発生回路、５５検波回路、５６Ｃ／Ａコード発生回路、５７相関回路。[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a GLONASS receiver that receives radio waves of different frequencies emitted by a plurality of GLONASS satellites and measures a reception position.
[0002]
[Prior art]
A global navigation system (hereinafter referred to as GLONASS) is a kind of navigation system using artificial satellites. The user can measure the three-dimensional coordinates of the receiving position by simultaneously receiving the radio waves emitted from four satellites among the GLONASS satellites in the satellite orbit.
[0003]
As this type of system, NAVSTAR / GPS (Navigation System using Time and Ranging / Global Positioning System, hereinafter abbreviated as GPS) has been partially released from the U.S. Air Force for civilian use, and has been widely recognized as a position measuring means in recent years. It is being used.
[0004]
The basic principle of GLONASS is almost the same as that of GPS. The biggest difference is that in GPS, the frequency of the radio waves emitted by each satellite is the same, and each satellite signal is distinguished by making the code code for modulating the radio wave different for each satellite, whereas in GLONASS, the reverse is true. In addition, the code code of each satellite is the same, and the frequency is made different for each satellite to distinguish each satellite signal.
[0005]
An outline of a satellite signal in GLONASS and a positioning method using the satellite signal will be described.
[0006]
The carrier frequencies of the satellite signals of the GLONASS satellite are arranged every 562.5 kHz in a frequency range having a lower limit of 1602 MHz and an upper limit of 1615.5 MHz. Each satellite signal is modulated by a pseudo-noise code called C / A code common to all satellites and navigation data.
[0007]
In the C / A code, binary data of a predetermined length in which 0s and 1s are arranged seemingly irregularly are repeated. Irregularities in the data of a given length cause noise-like properties, which is why it is called a pseudo-noise code. Such a modulation method has a feature that it is strong against radio wave interference and noise. Now, even though the C / A code has a noise-like property, it is merely an artificial thing, and a signal of the same pattern can be generated on the receiver side. When the C / A code generated in the receiver is collated with the satellite signal while being shifted in time, there is a coincidence timing. The phase of each satellite signal is managed based on accurate time, and the relationship between the phase and time is also known on the receiver side. Therefore, if the clock on the receiver side has perfect synchronism with the clock on the satellite, the radio wave propagation time between the satellite and the receiver can be known from the coincidence timing of the C / A code. The distance between the receivers can be calculated. However, it is actually difficult to guarantee the same time between the satellite and the receiver, and there is an unknown amount of time shift between the satellite and the receiver, and the distance has an error. For this reason, the distance is called a pseudo distance.
[0008]
On the other hand, the navigation data is position information and time information of each satellite, and is transmitted in a form in which the C / A code is subjected to secondary modulation.
[0009]
If there is no satellite-receiver time lag, the pseudorange indicates the exact satellite-receiver distance, so the position of each of these satellites and the pseudo-range for each of them are obtained from the satellite signals of the three satellites. The position of the receiver can be calculated and determined from the distance. However, in practice, as described above, there is an unknown amount of time lag, so the positions of the four satellites and the pseudorange are used to eliminate this.
[0010]
FIG. 3 is a block diagram of a conventional GLONASS receiver. A received signal including a satellite signal received by the antenna 10 is input to the frequency converter 20. The output of the reference oscillator 21 is frequency-multiplied by the multiplier 22 and input to the frequency converter 20. The received signal input to the frequency converter 20 is mixed with the input from the multiplier 22, amplified, converted to an intermediate frequency that is easy to process, and input to the satellite signal filter circuit 45. The satellite signal filter circuit 45 extracts only the frequency band including the satellite signal group of the GLONASS satellite from the input intermediate frequency reception signal, and outputs the same to the A / D converter 30. The A / D converter 30 converts the intermediate frequency reception signal into a digital reception signal. The satellite signal processing unit 50 is a satellite data demodulation circuit for obtaining navigation data and a pseudorange from a digital reception signal. The GLONASS receiver has a plurality of satellite signal processing units 50. , 50-n extract the individual satellite signals of different frequencies from the digital reception signal using the output of the reference oscillator 21, and perform the processing. The control unit 60 is a circuit that controls the satellite signal processing units 50-1, 50-2,..., 50-n, and also processes navigation data and pseudoranges obtained therefrom to calculate a reception position. It is a processing circuit.
[0011]
FIG. 4 is a block diagram of the satellite signal processing unit 50. The inputs of the satellite signal processing unit 50 are a digital reception signal 51, a reference signal 52 output from the reference oscillator 21, and a control signal 53 from the control unit 60. The detection reference signal generation circuit 54 is a signal generator that outputs a frequency corresponding to one satellite signal to be detected by the satellite signal processing unit 50 based on the control signal 53 and the input reference signal 52. In the detection circuit 55, the signal from the detection reference signal generation circuit 54 and the digital reception signal 51 are mixed to perform carrier detection in the digital reception signal 51, and the carrier in the digital signal is removed. In the detected state, a reception C / A code, which is a modulation signal, and navigation data modulating the reception C / A code are obtained. The C / A code generation circuit 56 generates a C / A code based on the reference signal 52. The comparison C / A code generated by the C / A code generation circuit 56 and the received C / A code output from the detection circuit 55 are input to the correlation circuit 57 and are compared. The output 58 of the correlation circuit 57 is input to the control unit 60. The control unit 60 controls the phase of the comparison C / A code by the control signal 53 so that both C / A codes are synchronized / removed at the output 58. The phase at that time and the C / A code transmitted by the satellite are controlled. The pseudorange is measured from the difference from the phase. When both C / A codes are synchronized and removed, the correlation circuit 57 outputs navigation data as an output 58.
[0012]
In this way, the control unit 60 obtains the satellite data of the pseudorange and the navigation data from the plurality of satellite signal processing units 50, and calculates the position of the receiver based on the obtained data.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the conventional GLONASS receiver, it was difficult for the satellite signal filter circuit 45 to have a sufficient linear phase characteristic with respect to the frequency. The linear phase characteristic of the filter means that the phase change at the time of passing through the filter is proportional to the frequency, and the passing delay time does not depend on the frequency. Since the conventional satellite signal filter circuit 45 could not obtain a sufficient linear phase characteristic, the passing delay time of each satellite signal having a different frequency was different, which resulted in a pseudo-range error, deteriorating the accuracy of position measurement. This is a serious problem because the speed of light multiplied at the time of conversion into a pseudo distance is large even if the shift of the passage delay time is minute.
[0014]
In order to avoid such a problem, conventionally, measures have been taken such that the delay time of passage of each satellite signal in the satellite signal filter circuit is obtained in advance by measurement or the like, and the measured pseudo distance is corrected. I was However, the analog filter used in the satellite signal filter circuit has individual differences, and in order to perform the above-described correction, it is necessary to measure the pass delay characteristic with respect to the frequency of each filter, resulting in poor productivity. was there.
[0015]
Further, in general, the passage delay characteristic of an analog filter changes depending on the temperature. Therefore, it is not sufficient to deal with the above-described correction alone. As a countermeasure, a calibration mechanism is provided, and the passage delay characteristic of the filter is measured as needed. Adjustments were made in the. An example of this calibration is a pseudo-GLONASS signal generator provided in the receiver that generates a pseudo-GLONASS signal with a changed carrier frequency. The pseudo signal output from the generator is input from the front end of the GLONASS receiver, the frequency of the pseudo signal is changed, and the pass delay time corresponding to the frequency of each satellite signal of the filter is measured and adjusted. Even with such a method of providing a calibration mechanism, it is necessary to guarantee the accuracy of the mechanism, and there is a problem that the productivity is low, and the cost of the receiver increases and the size of the receiver increases.
[0016]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a GLONASS receiver which is excellent in position measurement accuracy by preventing a difference in delay time from occurring when satellite signals having different frequencies pass through a satellite signal filter circuit. Another object of the present invention is to reduce the production cost, reduce the size, and simplify the operation of the GLONASS receiver.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve such an object, a GLONASS receiver of the present invention includes an A / D converter for converting a received signal from a GLONASS satellite into a digital received signal, and a band including a satellite signal group having different frequencies from each other. A finite-length impulse response filter whose passing delay time is constant within a passing frequency band is provided as a satellite signal filter circuit to be extracted .
[0018]
[Action]
A received signal from the GLONASS satellite is converted into a digital received signal by an A / D converter, a satellite signal filter circuit digitally processes the received signal, and a satellite signal group is converted from the received signal with a constant passing delay time independent of the frequency. Taken out.
[0019]
【Example】
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same reference numerals indicate elements having the same function, and description thereof may be omitted.
[0020]
FIG. 1 is a block diagram of a GLONASS receiver according to an embodiment of the present invention. A received signal including a satellite signal received by the antenna 10 is input to the frequency converter 20. The output of the reference oscillator 21 is frequency-multiplied by the multiplier 22 and input to the frequency converter 20. The received signal input to the frequency converter 20 is mixed with the input from the multiplier 22, amplified, converted to an intermediate frequency that is easy to process signals, and input to the A / D converter 30. The A / D converter 30 converts the intermediate frequency reception signal into a digital reception signal, and outputs the digital reception signal to the satellite signal filter circuit 40. The satellite signal filter circuit 40 extracts only the frequency band including the satellite signal group of the GLONASS satellite from the input digital reception signal. The satellite signal processing unit 50 is a satellite data demodulation circuit for obtaining navigation data and a pseudorange from a digital reception signal output from the satellite signal filter circuit 40. The GLONASS receiver has a plurality of satellite signal processing units 50, Each of these satellite signal processing units 50-1, 50-2,..., 50-n extracts the individual satellite signals having different frequencies from the digital reception signal using the output of the reference oscillator 21 and performs processing. The control unit 60 is a circuit that controls the satellite signal processing units 50-1, 50-2,..., 50-n, and also processes navigation data and pseudoranges obtained therefrom to calculate a reception position. It is a processing circuit.
[0021]
The satellite signal processing unit 50 has the same configuration as the conventional circuit whose block configuration is shown in FIG. The satellite signal processing unit 50 and the control unit 60 perform the same processing as in the past, obtain satellite data of pseudo distances and navigation data corresponding to a plurality of GLONASS satellites, and calculate the position of the receiver based on the data.
[0022]
The present invention is characterized in that the input of the satellite signal filter circuit 40 is a digital signal, and the satellite signal filter circuit 40 is constituted by a finite-length impulse response (Finite Impulse Response, hereinafter abbreviated as FIR) filter. Configuration.
[0023]
The satellite signal filter circuit 40 is provided to remove unnecessary band signals other than the frequency band including the satellite signal group of the GLONASS satellite from the input digital reception signal, and to facilitate processing of the subsequent satellite signal. ing. Therefore, the FIR filter used in the satellite signal filter circuit 40 passes all the satellite signal groups after the frequency conversion to the intermediate frequency. For this reason, an FIR filter operating at a sampling frequency of about 100 MHz is required, but this can be realized by using a recent ASIC.
[0024]
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the FIR filter. In the figure, reference numeral 70 denotes a delay unit that causes a delay of one sampling time, 71 denotes a multiplier, and 72 denotes an adder. The time interval of the sampling of the received signal in the A / D converter 30 T, person in order from close to the input of the filter coefficients is a multiplication coefficient of the multiplier _{_{_{71, h 0, h 1,}}} h 2, ..., h N and, Assuming that an input digital reception signal at time nT is x (nT), an output digital reception signal y (nT) at time nT is represented by the following equation.
[0025]
(Equation 1)

Here, the delay unit 70 is constituted by a shift register as hardware.
[0026]
It is known that the filter coefficient can be designed so that the FIR filter has a linear phase characteristic. An FIR filter configured to have the linear phase characteristic is used in the satellite signal filter circuit 40. For example, a moving average filter (h _k = constant) or the like can be used as the FIR filter. As described above, the linear phase characteristic of the filter means that the phase change when passing through the filter is proportional to the frequency, and means that the passing delay time does not depend on the frequency. Therefore, received signals from GLONASS satellites having different frequencies do not cause a difference in delay time when passing through the satellite signal filter circuit 40. Further, in the electromagnetic analog filter, it is difficult to accurately control the characteristics and design a desired characteristic because the physical phenomenon is directly used. On the other hand, the FIR filter is expressed by the equation (1). Since it is realized using the arithmetic processing of such digital values in principle, it is a stable filter that is not affected by the external environment such as temperature, and the linear phase characteristics described above are also easy without causing individual differences between filters. And is realized accurately.
[0027]
【The invention's effect】
According to the GLONASS receiver of the present invention, the passing delay time in the satellite signal filter circuit performed in the conventional receiver is measured in advance for each reception signal having a different frequency, and the measured pseudo distance is corrected. Therefore, accurate position measurement is possible without providing a mechanism for compensating for a change in the passage delay time due to a temperature change.
[0028]
Further, since the calibration mechanism is not required, there is an effect that an inexpensive and small GLONASS receiver can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a GLONASS receiver according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of an FIR filter.
FIG. 3 is a block diagram of a conventional GLONASS receiver.
FIG. 4 is a block diagram of a satellite signal processing unit.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 20 frequency converter, 21 reference oscillator, 22 multiplier, 30 A / D converter, 40, 45 satellite signal filter circuit, 50 satellite signal processing unit, 60 control unit, 54 detection reference signal generation circuit, 55 detection circuit, 56 C / A code generation circuit, 57 correlation circuit.

Claims

A satellite signal filter circuit for receiving radio waves of different frequencies emitted by a plurality of GLONASS satellites and extracting a band including satellite signal groups of different frequencies from a received signal; and separating individual satellite data for each satellite from the satellite signal group. In a GLONASS receiver having a demodulation circuit for separating and detecting, and a data processing circuit for processing individual satellite data to calculate a reception position,
An A / D converter for converting a reception signal into a digital reception signal;
A GLONASS receiver having a finite-length impulse response filter whose passing delay time is constant within a pass frequency band, as a satellite signal filter circuit for extracting a band including a group of satellite signals having different frequencies .