信号捕获方法及信号捕获装置制造方法及图纸

技术编号:6624324 阅读:220 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供了一种信号捕获方法和信号捕获装置。该信号捕获方法包括:对接收从定位用卫星发出的卫星信号所得的接收信号进行相关运算;对规定时间内的上述相关运算的结果进行频率解析,上述规定时间大于等于由上述卫星信号传送的导航电文数据的位长;从上述频率解析的结果中提取规定频率下的功率值,上述规定频率至少含有根据上述位长确定的特定频率;以及用提取的上述功率值捕获上述卫星信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种信号捕获方法及信号捕获装置
技术介绍
作为利用定位用信号的定位系统,GPS(Global Positing System,全球定位系统) 广为人知,它被用于内置在便携式电话机或车载导航装置等中的位置算出装置中。GPS根据多个GPS卫星的位置或从各GPS卫星到位置算出装置的伪距离等信息,进行求出位置算出装置的位置坐标和时间误差的位置算出计算。从GPS卫星发出的GPS卫星信号由被称作CA (Course andAcquisition,粗获)码的对每一 GPS卫星不同的扩展码调制。为了从微弱的接收信号中捕获GPS卫星信号,位置算出装置对接收信号和作为CA码的复制码的复制码CA码进行相关运算,并根据该相关值捕获GPS卫星信号。这时,为了容易检测相关值的峰值,使用了在规定的积算(· · · ·) 时间内对通过相关运算取得的相关值进行积算的方法。然而,由于扩展调制GPS卫星信号的CA码本身根据导航电文数据每20毫秒被 BPSK(Binary Phase Shift Keying,二相相移键控)调制一次,所以每一位长即20毫秒CA 码的极性可反转。因此,如果跨越导航电文数据的位值变化的定时(timing)对相关值进行积算,则有符号不同的相关值被积算的可能性。作为用于解决该问题的技术,例如专利文献 1所公开的那样,利用针对导航电文数据的位值变化的定时的协助数据进行相关值积算的技术是已知的。根据专利文献1的技术,可以将相关积算时间设定得长于导航电文数据的位长 (20毫秒)。然而,在专利文献1的技术中,由于需要从外部取得针对导航电文数据的位值变化的定时的协助数据,所以出现与数据取得有关的限制或问题,例如通信费、通信时间的问题等。特别地,在从GPS卫星信号发出的导航电文数据变换为新的数据之后,需要等待协助数据更新,并取得新的协助数据。专利文献1 日本特开2001-349935号公报
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述问题进行的,其目的在于提供可在比导航电文数据的位长长的相关积算时间内进行相关处理的新的方法。为了解决上述问题,本专利技术的第一方面涉及一种信号捕获方法,其包括对接收从定位用卫星发出的卫星信号所得的接收信号进行相关运算;对规定时间内的上述相关运算的结果进行频率解析,上述规定时间大于等于由上述卫星信号传送的导航电文数据的位长;从上述频率解析的结果中提取规定频率下的功率值,上述规定频率至少含有根据上述位长确定的特定频率;以及用提取的上述功率值捕获上述卫星信号。并且,作为本专利技术的另一方面,也可以构成信号捕获装置,其包括对接收部接收来自定位用卫星的卫星信号所得的接收信号进行相关运算的相关运算部;对规定时间内的上述相关运算的结果进行频率解析的解析部,其中,上述规定时间大于等于由上述卫星信号传送的导航电文数据的位长;从上述频率解析的结果中提取规定频率下的功率值的提取部,上述规定频率至少含有根据上述规定时间确定的特定频率;以及用提取的上述功率值捕获上述卫星信号的捕获部。根据本专利技术的第一方面等,对接收从定位用卫星发出的卫星信号所得的接收信号进行相关运算。并且,对规定时间内的相关运算的结果进行频率解析,规定时间大于等于由卫星信号传送的导航电文数据的位长,从频率解析的结果中提取规定频率下的功率值,规定频率至少含有根据导航电文数据的位长确定的特定频率。用提取的功率值捕获卫星信号。如果对导航电文数据所传送的卫星信号进行相关运算,则可获得有符号变化的相关值的时序数据。此外,如果对相关值的时序数据进行频率解析,则在根据导航电文数据的位长确定的特定波长下通常出现功率值的峰。该特定频率的峰是由于导航电文数据的位长而产生的,是在位长以上的任意时间内进行相关处理时出现的峰。因此,如果利用特定频率下的功率值,则能够在比导航电文数据的位值可变化的位长长的相关积算时间内进行相关处理。并且,可以根据第一方面构成第二方面的信号捕获方法,其中,还包括使上述规定时间内的上述相关运算的结果为η倍(η > 1),上述频率解析是对上述η倍后的上述相关运算的结果进行的。根据该第二方面,通过使规定时间内的相关运算的结果为η倍而增大相关运算的结果。并且,对η倍后的相关运算的结果进行频率解析。通过这样,可增大通过频率解析所获得的功率谱密度。并且,可以根据第一或第二方面构成第三方面的信号捕获方法,其中,上述提取是对上述特定频率及上述特定频率的谐波处的上述功率值进行提取。根据第三方面,对特定频率和特定频率的谐波的功率值进行提取。如果对相关运算结果进行频率解析,则除了特定频率,在特定频率的谐波的频率中也出现功率值的峰。因此,除了与导航电文数据的调制周期相应的频率即特定频率下的功率值,通过还一并利用该特定频率的谐波的功率值,可以更加准确且迅速地捕获卫星信号。并且,可以根据第一至第三方面中任一项构成第四方面的信号捕获方法,其中,捕获上述卫星信号包括将提取的上述功率值视为零频率下的功率值来进行上述捕获。根据该第四方面,将提取的功率值视为零频率下的功率值进行卫星信号的捕获。 将提取的功率值视为零频率下的功率值意味着功率值在零频率下具有峰这样的结果。功率值在零频率下具有峰相当于成功检测了卫星信号的接收频率。因此,根据第四方面,可以容易地判断信号捕获的成功与否。并且,可以根据第一至第四方面中任一项构成第五方面的信号捕获方法,其中,捕获上述卫星信号包括进行逆频率解析;以及使用上述逆频率解析的结果捕获上述卫星信号。并且,既可以如第六方面这样,采用利用了傅立叶变换的频率解析作为第一至第五方面中的频率解析,也可以如第七方面这样,采用利用了小波变换的频率解析作为第一至第五方面中的频率解析。附图说明图1 (A)是相关值随时间变化的一例;图1 (B)是频率解析结果的一例;图1 (C)是对功率值的处理的说明图;以及图I(D)是再构成的相关值随时间变化的一例;图2 (A)、图2 (B)是相关值的直流成分;以及图2 (C)是相关值的特定频率成分;图3是示出便携式电话机的功能构成的一例的框图;图4是示出基带处理电路部的电路构成的一例的框图;图5是示出基带处理的流程的流程图;图6是示出第一相关处理的流程的流程7是示出第二相关处理的流程的流程8是示出第三相关处理的流程的流程9是示出第四相关处理的流程的流程10是示出一例现有的相位方向和频率方向的相关处理结果的图;图11是示出一例现有的相位方向的相关处理结果的图;图12是示出一例现有的相位方向的相关处理结果的图;图13是示出一例第一实施例的相位方向和频率方向的相关处理结果的14是示出一例第一实施例的频率方向的相关处理结果的图;图15是示出一例第一实施例的相位方向的相关处理结果的图;图16是示出第五相关处理的流程的流程图;图17是示出第六相关处理的流程的流程图;图18是示出一例现有的相关值的时序变化的图;以及图19是示出一例第二实施例的相关值的时序变化的图。具体实施例方式1.原理首先,针对本实施方式的卫星信号捕获原理进行说明。在利用了 GPS卫星的位置算出系统中,作为定位用卫星的一种的GPS卫星将包含历书或星历表等卫星轨道数据的导航电文数据载入作为定位用卫星信号一种的GPS卫星信号中发送。GPS卫星信号是一种通过作为扩展码的一种的CA(Coars本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种信号捕获方法,包括:对接收从定位用卫星发出的卫星信号所得的接收信号进行相关运算;对规定时间内的所述相关运算的结果进行频率解析,所述规定时间大于等于由所述卫星信号传送的导航电文数据的位长;从所述频率解析的结果中提取规定频率下的功率值,所述规定频率至少含有根据所述位长确定的特定频率;以及用提取的所述功率值捕获所述卫星信号。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:水落俊一丁熠玫
申请(专利权)人:精工爱普生株式会社
类型:发明
国别省市:JP

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