專利名稱：衛(wèi)星信號捕捉方法及衛(wèi)星信號捕捉裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及捕捉衛(wèi)星信號的衛(wèi)星信號捕捉方法及衛(wèi)星信號捕捉裝置。
背景技術(shù)：
作為利用衛(wèi)星信號的定位系統(tǒng)，GPS (Global Positioning System,全球定位系統(tǒng))已經(jīng)廣為人知，其正在被應(yīng)用于便攜式電話機(jī)或者汽車導(dǎo)航裝置等中內(nèi)置的位置計算裝置。在GPS中進(jìn)行如下的位置計算:根據(jù)多個GPS衛(wèi)星的位置、從各GPS衛(wèi)星至位置計算裝置的偽距等信息，求出位置計算裝置的位置坐標(biāo)和時鐘誤差。由GPS衛(wèi)星送出的GPS衛(wèi)星信號采用被稱作C/A (Coarse andAcquisition，粗捕獲)碼的針對每顆GPS衛(wèi)星都不同的擴(kuò)展碼進(jìn)行調(diào)制。位置計算裝置為了捕捉微弱的GPS衛(wèi)星信號，通過進(jìn)行接收到的C/A碼的信號(接收信號)與模擬C/A碼的復(fù)制碼的信號(復(fù)制碼(replica code))的相關(guān)運(yùn)算來捕捉GPS衛(wèi)星信號。具體而言，在使復(fù)制碼的相位偏移的同時進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，得到最高的相關(guān)值的相位被作為所謂的碼相位，以捕捉GPS衛(wèi)星信號。在例如專利文獻(xiàn)I中已經(jīng)公開了在弱電場環(huán)境等下，用于使GPS衛(wèi)星信號捕捉高速化的技術(shù)。在先技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I美國專利申請公開第2006/0056497號說明書然而，在現(xiàn)有的相關(guān)運(yùn)算的情況下，必須執(zhí)行相位偏移次數(shù)的如下處理:對接收信號的采樣值與復(fù)制碼的采 樣值逐個地進(jìn)行乘算、累計。因此，電路規(guī)模不得不增大。該問題也是功耗增大的主要原因之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是鑒于上述的問題而提出，其目的在于提出一種以較少的運(yùn)算量就實現(xiàn)接收信號與復(fù)制碼的相關(guān)運(yùn)算的衛(wèi)星信號捕捉方法及衛(wèi)星信號捕捉裝置。用于解決以上問題的本發(fā)明的第一方面提供了衛(wèi)星信號捕捉方法，其包括:每k(k ^ 2)個地選擇對來自衛(wèi)星的接收信號進(jìn)行采樣而得到的時間序列的采樣值；改變加減運(yùn)算的組合并對選擇的k個所述采樣值進(jìn)行加減運(yùn)算；使用所述加減運(yùn)算的組合中的與復(fù)制碼的碼值的時間序列變化對應(yīng)的組合的所述加減運(yùn)算的結(jié)果，計算所述接收信號與所述復(fù)制碼的相關(guān)值；以及使用所述相關(guān)值來捕捉所述衛(wèi)星的衛(wèi)星信號。另外，作為本發(fā)明的另一方面，可以構(gòu)成衛(wèi)星信號捕捉裝置，其具備:選擇控制部，進(jìn)行以下控制:每k (k ^ 2)個地選擇對來自衛(wèi)星的接收信號進(jìn)行采樣而得到的時間序列的采樣值；加減運(yùn)算部，改變加減運(yùn)算的組合并對選擇的k個所述采樣值進(jìn)行加減運(yùn)算；相關(guān)值算出部，使用所述加減運(yùn)算的組合中的與復(fù)制碼的碼值的時間序列變化對應(yīng)的組合的所述加減運(yùn)算的結(jié)果，計算所述接收信號與所述復(fù)制碼的相關(guān)值；以及捕捉部，使用所述相關(guān)值來捕捉所述衛(wèi)星的衛(wèi)星信號。
依照該第一實施方式，每k個(k ^ 2)地選擇對來自衛(wèi)星的接收信號進(jìn)行采樣而得的時間序列的采樣值。然后，通過改變加減運(yùn)算的組合并對所選擇的k個采樣值進(jìn)行加減運(yùn)算。然后，使用加減運(yùn)算組合中的對應(yīng)于復(fù)制碼的碼值的時間序列變化的組合的加減運(yùn)算結(jié)果，計算接收信號與復(fù)制碼的相關(guān)值。由此，能夠不進(jìn)行接收信號的采樣值與復(fù)制碼的碼值的乘法運(yùn)算而算出接收信號與復(fù)制碼的相關(guān)值。不論在作為軟件處理而實現(xiàn)的情況下，還是在作為電子電路而實現(xiàn)的情況下，乘法運(yùn)算與加減運(yùn)算相比都需要極其龐大的處理步驟甚至電路。因此，不需要乘法運(yùn)算的效果極大。由此，當(dāng)然能降低功耗。另外，根據(jù)本發(fā)明的第一方面的衛(wèi)星信號捕捉方法，在本發(fā)明的第二方面中，可以構(gòu)成如下的衛(wèi)星信號捕捉方法:計算所述相關(guān)值包括:變更所述復(fù)制碼的碼值的相關(guān)計算位置，在計算所述相關(guān)值中，使用與從所述復(fù)制碼的碼值的所述相關(guān)計算位置開始的時間序列變化相對應(yīng)的組合的所述加減運(yùn)算結(jié)果來計算所述相關(guān)值，捕捉所述衛(wèi)星信號包括:根據(jù)與通過變更所述相關(guān)計算位置而算出的多個相關(guān)值中的最大的相關(guān)值對應(yīng)的所述相關(guān)計算位置來判斷碼相位。 依照本發(fā)明的第二方面，變更復(fù)制碼的碼值的相關(guān)計算位置，使用與從復(fù)制碼的碼值的相關(guān)計算位置開始的時間序列變化相對應(yīng)的組合的加減運(yùn)算結(jié)果來計算相關(guān)值。由此，能夠得到與通過改變復(fù)制碼的相位進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算而算出相關(guān)值的情況同樣的運(yùn)算結(jié)果。然后，通過根據(jù)變更相關(guān)計算位置而算出的多個相關(guān)值中的最大的相關(guān)值對應(yīng)的相關(guān)計算位置來判斷碼相位，從而能夠判斷接收信號的碼相位。另外，根據(jù)本發(fā)明的第一方面或第二方面的衛(wèi)星信號捕捉方法，在本發(fā)明的第三方面中，可以構(gòu)成如下的衛(wèi)星信號捕捉方法:k大于等于4，所述加減運(yùn)算包括:在將k個采樣值分為兩組的各組內(nèi)，改變采樣值的加減運(yùn)算的組合進(jìn)行第一加減運(yùn)算；以及在所述組間，改變加減運(yùn)算的組合而對所述第一加減運(yùn)算的結(jié)果進(jìn)行第二加減運(yùn)算，其中，將所述第二加減運(yùn)算的結(jié)果作為k個采樣值的加減運(yùn)算結(jié)果。依照本發(fā)明的第三方面，在將k個(k大于等于4)采樣值分為兩組的各組內(nèi)，改變采樣值的加減運(yùn)算的組合而進(jìn)行第一加減運(yùn)算。然后，在組間，通過改變加減運(yùn)算的組合而對第一加減運(yùn)算的結(jié)果進(jìn)行第二加減運(yùn)算。由此，能夠得到與通過改變加減運(yùn)算的組合并對k個采樣值進(jìn)行加減運(yùn)算的情況相同的效果。另外，根據(jù)本發(fā)明的第三方面的衛(wèi)星信號捕捉方法，在本發(fā)明的第四方面中，可以構(gòu)成如下的衛(wèi)星信號捕捉方法:所述衛(wèi)星信號捕捉方法還包括:將每個所述組的所述第一加減運(yùn)算的結(jié)果存儲在第一存儲部中，進(jìn)行所述第二加減運(yùn)算包括:使用存儲在所述第一存儲部中的所述第一加減運(yùn)算的結(jié)果進(jìn)行所述第二加減運(yùn)算。依照本發(fā)明的第四方面，將每組的第一加減運(yùn)算的結(jié)果存儲在第一存儲部中。然后，使用存儲在第一存儲部中的第一加減運(yùn)算的結(jié)果進(jìn)行第二加減運(yùn)算。由此，由于第一加減運(yùn)算的結(jié)果被存儲在第一存儲部中，因而不用多次執(zhí)行成為相同的運(yùn)算結(jié)果的第一加減運(yùn)算，進(jìn)而能夠以更少的運(yùn)算量實現(xiàn)相關(guān)運(yùn)算。另外，根據(jù)本發(fā)明的第四方面的衛(wèi)星信號捕捉方法，在本發(fā)明的第五方面中，可以構(gòu)成如下的衛(wèi)星信號捕捉方法:在進(jìn)行所述第二加減運(yùn)算中，在計算所述相關(guān)值時，加減運(yùn)算部使用存儲在所述第一存儲部中的第一加減運(yùn)算的結(jié)果進(jìn)行所述第二加減運(yùn)算，在計算所述相關(guān)值中，從所述加減運(yùn)算部的加減運(yùn)算結(jié)果中選擇與所述復(fù)制碼的碼值的時間序列變化對應(yīng)的加減運(yùn)算結(jié)果并計算所述相關(guān)值。依照本發(fā)明的第五方面，在計算相關(guān)值時，加減運(yùn)算部使用存儲在第一存儲部中的第一加減運(yùn)算的結(jié)果進(jìn)行第二加減運(yùn)算。然后，通過從加減運(yùn)算部的加減運(yùn)算結(jié)果中選擇對應(yīng)于復(fù)制碼的碼值的時間序列變化的加減運(yùn)算結(jié)果，從而能夠計算與進(jìn)行接收信號與復(fù)制碼的相關(guān)運(yùn)算時同樣的相關(guān)值。另外，根據(jù)本發(fā)明的第四方面的衛(wèi)星信號捕捉方法，在本發(fā)明的第六方面中，可以構(gòu)成如下的衛(wèi)星信號捕捉方法:所述衛(wèi)星信號捕捉方法還包括:將所述第二加減運(yùn)算的結(jié)果存儲在第二存儲部中，在計算所述相關(guān)值中，從所述第二存儲部讀出與所述復(fù)制碼的碼值的時間序列變化對應(yīng)的加減運(yùn)算結(jié)果并計算所述相關(guān)值。依照本發(fā)明的第六方面，將第二加減運(yùn)算的結(jié)果存儲在第二存儲部中。然后，從第二存儲部讀出對應(yīng)于復(fù)制碼的碼值的時間序列變化的加減運(yùn)算結(jié)果以計算相關(guān)值。由此，由于第二加減運(yùn)算的結(jié)果被存儲在第二存儲部中，因而不用多次執(zhí)行運(yùn)算結(jié)果相同的第二加減運(yùn)算，進(jìn)而能夠以更少的運(yùn)算量實現(xiàn)相關(guān)運(yùn)算。


圖1是原理說明中的相關(guān)值的計算方法的說明圖。圖2是原理說明中的相關(guān)值的計算方法的說明圖。圖3是表示便攜式電話機(jī)的機(jī)能結(jié)構(gòu)的一個示例的框圖。圖4是表示基帶(baseband)處理電路部的電路構(gòu)成的一個示例的框圖。圖5是第一實施例中的相關(guān)值的計算方法的說明圖。圖6是衛(wèi)星信號捕捉用數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)構(gòu)成圖。圖7是表示衛(wèi)星信號捕捉處理的流程的流程圖。圖8是第二實施例中的相關(guān)值的計算方法的說明圖。圖9是表示第二衛(wèi)星信號捕捉處理的流程的流程圖。
具體實施例方式下面，將說明適用了本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式的一個示例。本實施方式是在作為衛(wèi)星定位系統(tǒng)的一種的GPS (Global Positioning System)中適用了本發(fā)明的實施方式。1.原理將說明本實施方式中的衛(wèi)星信號捕捉方法。在GPS中，作為定位用衛(wèi)星的一種的GPS衛(wèi)星將含有歷書(almanac)或星歷(印hemeris)等衛(wèi)星軌道數(shù)據(jù)的導(dǎo)航信息承載在作為定位用衛(wèi)星信號的一種的GPS衛(wèi)星信號中并發(fā)送。GPS衛(wèi)星信號是采用作為擴(kuò)展碼的一種的C/A (Coarse andAcquisition)碼,根據(jù)作為擴(kuò)頻方式(spread spectrum method)而公知的 CDMA (Code Division MultipleAccess,碼分多址)方式,通過BPSK (BinaryPhase Shift Keying, 二相相移鍵控)的調(diào)制而被調(diào)制的1.57542 [GHz]的通信信號。CA碼是將碼長1023碼元(chip)視為IPN幀的重復(fù)周期Ims的偽隨機(jī)噪音碼，且每個GPS衛(wèi)星各不相同。GPS衛(wèi)星發(fā)送GPS衛(wèi)星信號時的頻率(規(guī)定載波頻率)預(yù)先被規(guī)定為1.57542 [GHz]，但是由于因GPS衛(wèi)星或者GPS接收裝置的移動而產(chǎn)生的多普勒影響等，GPS接收裝置在接收GPS衛(wèi)星信號時的頻率不一定與規(guī)定載波頻率一致。因此，為了從接收到的電波中捕捉GPS衛(wèi)星信號而進(jìn)行所謂的頻率搜索(frequency search)。另外，為了確定接收到的GPS衛(wèi)星信號(C/A碼)的相位即碼相位而進(jìn)行所謂的相位搜索(phase search)。通過該兩個搜索，捕捉GPS衛(wèi)星信號。但是，如果頻率已知，則僅進(jìn)行相位搜索就能捕捉GPS衛(wèi)星信號。本實施方式的特征在于在該頻率搜索和相位搜索中進(jìn)行的相關(guān)運(yùn)算、即相關(guān)值的計算方法。圖1是本實施方式中的相關(guān)值的計算方法的說明圖。在圖1中，在采樣存儲器(sample memory)中存儲有一毫秒的對接收信號進(jìn)行采樣而得的值(以下稱為“采樣值”)。在本實施方式中，在一毫秒內(nèi)采樣2112次。因此，作為一毫秒的采樣值，在采樣存儲器中存儲有“dl” “d2112”這2112個采樣值。此外，既可以在對接收信號采樣之前進(jìn)行，也可以在采樣之后進(jìn)行GPS衛(wèi)星信號的載波(carrier)的除去。接著，處理部選擇輸出至加減運(yùn)算部的k個采樣值。也就是說，處理部相當(dāng)于進(jìn)行每k個地選擇對接收 信號采樣的時間序列的采樣值的控制的選擇控制部。在本實施方式中，將k的值設(shè)定為2以上(k彡2)。k的值能夠適當(dāng)?shù)剡x擇，而作為原理說明，將列舉作為最簡單的示例的“k=2”的情況為例進(jìn)行說明。在該情況下，由于兩個兩個地選擇接收信號的采樣值“dl” “d2112”，因而得到了 1056組的接收數(shù)據(jù)組。將該1056組的接收數(shù)據(jù)組表示為“S (i) = S1 S1056”。其中，“i = f 1056”表示接收數(shù)據(jù)組的編號。如果要具體地寫出來，則為“SI =(dl，d2)”、“S2 = (d3, d4)”、…、“S1056 = (d2111, d2112)”。如果分別選擇各個接收數(shù)據(jù)組“SfS1056”并輸出至加減運(yùn)算部，則加減運(yùn)算部改變加減運(yùn)算的組合并對該接收數(shù)據(jù)組中包括的兩個采樣值進(jìn)行加減運(yùn)算。換而言之，加減運(yùn)算部對各個接收數(shù)據(jù)組，使正負(fù)符號的組合不同后對該接收數(shù)據(jù)組中所包括的k個采樣值進(jìn)行加法運(yùn)算。例如，如果著眼于圖1中所示的接收數(shù)據(jù)組“SI”進(jìn)行說明，則改變加減運(yùn)算的組合后對接收數(shù)據(jù)組“SI”中含有的采樣值“dl”和“d2”進(jìn)行加減運(yùn)算。其結(jié)果，可以得到“dl + d2”、“dl — d2，，、“一 dl + d2以及“一dl — d2”這四個加減運(yùn)算結(jié)果。將以所有的接收數(shù)據(jù)組“SI” “S1056”為對象進(jìn)行該加減運(yùn)算。在圖1中，按順序用逗號隔開并用圓括號表示了在對接收數(shù)據(jù)組中包括的兩個采樣值進(jìn)行加減運(yùn)算時的正負(fù)符號的組合。具體而言，正的符號之間的加減運(yùn)算表示為(十，+)，正與負(fù)的符號之間的加減運(yùn)算表不為(十，一)。另外，負(fù)與正的符號之間的加減運(yùn)算表示為(一，+ )，負(fù)的符號之間的加減運(yùn)算表示為(_，_)。上述加減運(yùn)算結(jié)果被存儲在緩沖器(存儲部)中。在圖1的緩沖器中，橫欄表示上述正負(fù)符號的組合{( +，+)、( +，一)、(一，+)、(一，一)}，縱欄表示接收數(shù)據(jù)組“Sr彳“S1056”。對于各接收數(shù)據(jù)組“SI, “S1056”，用四種正負(fù)符號的組合對采樣值進(jìn)行了加減運(yùn)算而得的結(jié)果被存儲在緩沖器的對應(yīng)的區(qū)域。另一方面，為了進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，復(fù)制碼以與接收信號相同的采樣時間間隔被采樣。在本實施方式中，由碼長1023碼元構(gòu)成的復(fù)制碼會被采樣2112次。使用符號“r”將被采樣的復(fù)制碼的值(以下，稱為“碼值”)作為“rl” “r2112”來說明。
處理部在將選擇開始位置逐個偏移一個碼值的同時，每k個地選擇2112個碼值。在此，由于考慮“k=2”的情況，因而第一次選擇(rl，r2)，第二次選擇(r2，r3)，第三次選擇(r3, r4),…，第 2112 次選擇(r2112，rl)。其結(jié)果，可以得到全部2112組的復(fù)制碼數(shù)據(jù)組。將該2112組的復(fù)制碼數(shù)據(jù)組表示為“R (h)=RfR2112”。其中，“h=廣2112”表示復(fù)制碼數(shù)據(jù)組的編號。如果要具體寫出來，則為“Rl =(rl，r2)，，、“R2 = (r2，r3)”、“R3 = (r3，r4)，，、“R5 =(r4，r5)，，、…、“R2111=(r2111, r2112)”、“R2112 = (r2112, rl)”。此外，在本實施方式中，對各接收數(shù)據(jù)組，使用加減運(yùn)算組合中的與復(fù)制碼的碼值的時間序列變化對應(yīng)的組合的加減運(yùn)算結(jié)果，并計算接收信號與復(fù)制碼的相關(guān)值。利用本實施方式的方法算出的相關(guān)值也能夠說是相當(dāng)于將接收信號與復(fù)制碼進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算而得的值的相關(guān)值。但是，為了簡化說明，首先，將說明不使復(fù)制碼的相位偏移而進(jìn)行計算的情況。例如，在著眼于接收數(shù)據(jù)組“SI= (dl，d2)”時，對應(yīng)于接收數(shù)據(jù)組“S I”的復(fù)制碼數(shù)據(jù)組由于尚未使相位偏移，因而復(fù)制碼數(shù)據(jù)組就為Rl =(rl，r2)。例如，如果該復(fù)制碼數(shù)據(jù)組“R1”中含有的兩個碼值為“+ 1，一 1”，則處理部就在存儲在緩沖器中的接收數(shù)據(jù)組“SI”涉及的四個加減運(yùn)算結(jié)果中，選擇用“( +，一)”的正負(fù)符號的組合進(jìn)行加減運(yùn)算而得的加減運(yùn)算結(jié)果“SI ( +，-)”。此時，所選擇的加減運(yùn)算結(jié)果“SI ( +，一)就成為對接收數(shù)據(jù)組“SI =(dl，d2)”與復(fù)制碼數(shù)據(jù)組“Rl =(rl, r2)”的相關(guān)進(jìn)行計算而得的結(jié)果。即，“dlXrl + d2Xr2”的計算結(jié)果成為該加減運(yùn)算結(jié)果“S I ( +，一)”。也就是說，能夠不進(jìn)行乘法運(yùn)算而算出“dlXrl + d2Xr2”的計算結(jié)果。這是本申請實施方式的特征之一。以下，將相當(dāng)于該選擇的加減運(yùn)算結(jié)果、即一個接收數(shù)據(jù)組與一個復(fù)制碼數(shù)據(jù)組的相關(guān)的計算結(jié)果的值稱為“積和值”。

同樣，例如，在著眼于接收數(shù)據(jù)組“S2= (d3，d4)”時，對應(yīng)于接收數(shù)據(jù)組“S2”的復(fù)制碼數(shù)據(jù)組由于尚未使相位偏移，因而復(fù)制碼數(shù)據(jù)組就為“R3 = (r3，r4)”。例如，如果該復(fù)制碼數(shù)據(jù)組“R3”中含有的兩個碼值為“一 1，一 1”，則處理部就在存儲在緩沖器中的接收數(shù)據(jù)組“S2”涉及的四個加減運(yùn)算結(jié)果中，選擇用“(一，一)”的正負(fù)符號的組合進(jìn)行加減運(yùn)算的加減運(yùn)算結(jié)果“S2 ( —，一)”。此時，所選擇的加減運(yùn)算結(jié)果“S2 ( —，一)”成為對接收數(shù)據(jù)組“S2 =(d3，d4)”與復(fù)制碼數(shù)據(jù)組“R3 =(r3，r4)”的相關(guān)進(jìn)行計算而得的結(jié)果。即，“d3Xr3 + d4Xr4”的計算結(jié)果成為該加減運(yùn)算結(jié)果“S2 ( —，一)”。通過這種方式，處理部對所有的接收數(shù)據(jù)組“SI” “S1056”，按照上述的順序，從緩沖器中選擇加減運(yùn)算結(jié)果并決定(算出)積和值。然后，處理部通過將這些積和值進(jìn)行合計運(yùn)算，算出C/A碼一周期的接收信號與復(fù)制碼的相關(guān)值。如此算出的相關(guān)值相當(dāng)于對接收信號與復(fù)制碼進(jìn)行了相關(guān)運(yùn)算而得的值。因此，處理部可以說是具有相關(guān)值算出部的功倉泛。在此，積和值的合計運(yùn)算也僅是加法運(yùn)算。因此，在本實施方式的方法中，就會能夠完全不用進(jìn)行乘法運(yùn)算來計算相關(guān)值。這將產(chǎn)生使電子電路的電路規(guī)?？s小的作用效果。另外，在通過軟件的計算而算出相關(guān)值時，能大幅度地削減運(yùn)算步驟數(shù)。
以上，對不使相位偏移而算出相關(guān)值的情況進(jìn)行了說明，但在GPS的相關(guān)運(yùn)算中，在使復(fù)制碼的相位偏移的同時執(zhí)行接收信號與復(fù)制碼的相關(guān)運(yùn)算。根據(jù)相位的偏移量，變更對應(yīng)于接收數(shù)據(jù)組的復(fù)制碼數(shù)據(jù)組并計算相關(guān)值。將偏移量稱為“復(fù)制碼偏移(replicaoffset) ”進(jìn)行說明。例如，在設(shè)復(fù)制碼偏移為= I”時，認(rèn)為偏移量為零，在“j = 2”時，認(rèn)為偏移一個采樣位置的相位。此時，將對應(yīng)于接收數(shù)據(jù)組“S (i)”的復(fù)制碼數(shù)據(jù)組作為R (2i +j - 2)，并進(jìn)行上述的相關(guān)值的計算。具體而言，如果復(fù)制碼偏移為= 1)，則將對應(yīng)于接收數(shù)據(jù)組“Sl=(dl，d2)”的復(fù)制碼數(shù)據(jù)組作為“Rl= (rl，r2)，將對應(yīng)于接收數(shù)據(jù)組“S2= (d3，d4)”的復(fù)制碼數(shù)據(jù)組作為“R3= (r3，r4)，…，將對應(yīng)于接收數(shù)據(jù)組“S1056= (d2111，d2112)”的復(fù)制碼數(shù)據(jù)組作為 “R2111= (r2111, r2112)0另外，例如，如果復(fù)制碼偏移為“2”、(j = 2)，則將對應(yīng)于接收數(shù)據(jù)組“SI= (dl,d2)”的復(fù)制碼數(shù)據(jù)組作為“R2= (r2，r3)，將對應(yīng)于接收數(shù)據(jù)組“S2= (d3，d4)”的復(fù)制碼數(shù)據(jù)組作為“R4= (r4，r5)，…，將對應(yīng)于接收數(shù)據(jù)組“S1056= (d2111，d2112)”的復(fù)制碼數(shù)據(jù)組作為 “R2112= (r2112，rl)”。通過使“j”從“I”變化至“2112”，從而使相位偏移了 C/A碼一個周期。復(fù)制碼偏
移相當(dāng)于復(fù)制碼的碼值的相關(guān)計算位置。圖2是以表格的形式表示了使相位偏移C/A碼一個周期而求出的積和值以及相關(guān)值的圖。在對于第m (m=f 1056)個接收數(shù)據(jù)組“Sm”，將復(fù)制碼偏移設(shè)為“n”(n=f2112)時得到的積和值表示為“P (m，n)”。例如，對于將復(fù)制碼偏移設(shè)為“I”的情況，將對各個接收數(shù)據(jù)組“SI” “S 1056”得到的積和值表示為“p (1，1)” “p (1056，1)”。同樣，對于將復(fù)制碼偏移設(shè)為“2”的情況，將對各個接收數(shù)據(jù)組“SI” “S1056”得到的積和值表示為“p(1，2)” “p (1056，2)”。對于各復(fù)制碼偏移，通過將有關(guān)接收數(shù)據(jù)組“SI” “S1056”的積和值進(jìn)行合計運(yùn)算，從而計算相關(guān)值“Corr”。例如，對于復(fù)制碼偏移“ I ”，通過將接收數(shù)據(jù)組“S I S1056”的積和值P (1，1)” “p (1056，1)”進(jìn)行合計運(yùn)算，從而算出復(fù)制碼偏移“I”的相關(guān)值“Corrl”。通過對所有的復(fù)制碼偏移進(jìn)行同樣的運(yùn)算，從而算出復(fù)制碼偏移“2112”的相關(guān)值“CorrI” “Corr2112”。處理部通過在變更復(fù)制碼偏移的同時算出相關(guān)值，從而最終會算出圖2所示的表格的各值。然后，根據(jù)對應(yīng)于算出的相關(guān)值中的最大相關(guān)值的復(fù)制碼偏移，判斷碼相位。這相當(dāng)于根據(jù)與通過變更相關(guān)計算位置(復(fù)制碼偏移)而算出的多個相關(guān)值中的最大相關(guān)值對應(yīng)的相關(guān)計算位置來判斷碼相位。2.實施例
接下來，將說明使用上述衛(wèi)星信號捕捉方法來捕捉衛(wèi)星信號的衛(wèi)星信號捕捉裝置的實施例。在此，將便攜式電話機(jī)的實施例作為具備衛(wèi)星信號捕捉裝置的電子設(shè)備的一個示例進(jìn)行說明。但是，能夠適用本發(fā)明的實施例并不僅限于以下說明的實施例，這是不言而喻的。2-1.第一實施例2-1-1.便攜式電話機(jī)的結(jié)構(gòu)
圖3是表示本實施例中的便攜式電話機(jī)I的功能結(jié)構(gòu)的一個示例的框圖。便攜式電話機(jī)I構(gòu)成為具備GPS天線5、GPS接收部10、主機(jī)處理部30、操作部40、顯示部50、聲音輸出部55、便攜式電話用天線60、便攜式電話用無線通信電路部70、存儲部80以及時鐘部90。GPS天線5是接收包括由GPS衛(wèi)星發(fā)送的GPS衛(wèi)星信號在內(nèi)的RF (RadioFrequency，射頻)信號的天線，GPS天線5將接收信號輸出至GPS接收部10。GPS接收部10是根據(jù)由GPS天線5輸出的信號，計算便攜式電話機(jī)I的位置的電路或者裝置，其相當(dāng)于所謂的GPS接收機(jī)。在本實施方式中，GPS接收部10相當(dāng)于衛(wèi)星信號捕捉裝置。GPS接收部10構(gòu)成為具備RF接收電路部11和基帶處理電路部20。此外，RF接收電路部11和基帶處理電路部20既能夠分別制造為不同的LSI(Large Scale Integration,大規(guī)1吳集成電路)，也能夠制造為Iv芯片。RF接收電路部11是RF信號的接收電路部。作為電路構(gòu)成，例如，可以構(gòu)成用A/D轉(zhuǎn)換器將由GPS天線5輸出的RF信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并處理數(shù)字信號的接收電路。另夕卜，也可以形成為如下的結(jié)構(gòu):保持模擬信號不變地對由GPS天線5輸出的RF信號進(jìn)行信號處理，最后通過進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，再將數(shù)字信號輸出至基帶處理電路部20。在后者的情況下，例如，能夠按如下方式構(gòu)成RF接收電路部11:即，通過將規(guī)定的振蕩信號分頻或者倍增，從而生成RF信號乘法運(yùn)算用的振蕩信號。然后，通過將生成的振蕩信號與由GPS天線5輸出的RF信號進(jìn)行乘法運(yùn)算，從而將RF信號降頻轉(zhuǎn)換為中間頻率的信號(以下，稱作“IF (Intermediate Frequency,中頻)信號”),在將IF信號放大等之后，再用A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并輸出至基帶處理電路部20?；鶐幚黼娐凡?0對由RF接收電路部11輸出的接收信號進(jìn)行載波(carrier)去除、相關(guān)值的計算等以捕捉GPS衛(wèi)星信號。然后，利用從捕捉到的GPS衛(wèi)星信號提取的時刻信息、衛(wèi)星軌道信息等，計算便攜式電話機(jī)I的位置以及時鐘誤差。主機(jī)處理部30是按照存儲部80中存儲的系統(tǒng)程序等各種程序而總體控制便攜式電話機(jī)I的各部分的處理器，其構(gòu)成為具有CPU(CentralProcessing Unit,中央處理單元)等處理器。主機(jī)處理部30以由從基帶處理電路部20取得的位置坐標(biāo)為依據(jù)，使指示了當(dāng)前位置的地圖顯示在顯示部50上、或者將該位置坐標(biāo)應(yīng)用于各種應(yīng)用處理中。操作部40是構(gòu)成為具有例如觸摸面板、按鈕開關(guān)等而構(gòu)成的輸入裝置，操作部40將按下的鍵、按鈕的信號輸出至主機(jī)處理部30。通過該操作部40的操作，從而進(jìn)行通話請求、郵件接收發(fā)送請求、各種應(yīng)用執(zhí)行請求、位置計算請求等各種指示輸入。顯示部50是構(gòu)成為具有IXD (Liquid Crystal Display,液晶顯示屏)等的顯示裝置，顯示部50根據(jù)從主機(jī)處理部30輸出的顯示信號進(jìn)行各種顯示。在顯示部50上顯示有位置顯示畫面、時刻信息等。聲音輸出部55是構(gòu)成為具有揚(yáng)聲器等的聲音輸出裝置,聲音輸出部55根據(jù)從主機(jī)處理部30輸出的聲音輸出信號進(jìn)行各種聲音輸出。從聲音輸出部55中聲音輸出通話中的聲首、有關(guān)各種應(yīng)用的聲首導(dǎo)引等。便攜式電話用天線60是在與便攜式電話機(jī)I的通信服務(wù)商所設(shè)置的無線基站之間進(jìn)行便攜式電話用無線信號的接收發(fā)送的天線。
便攜式電話用無線通信電路部70是由RF轉(zhuǎn)換電路、基帶處理電路等構(gòu)成的便攜式電話的通信電路部，便攜式電話用無線通信電路部70通過進(jìn)行便攜式電話用無線信號的調(diào)制、解調(diào)等來實現(xiàn)通話、郵件的接收發(fā)送等。存儲部80構(gòu)成為具有R0M(Read Only Memory,只讀存儲器)、閃存ROM、RAM(RandomAccess Memory,隨機(jī)存取存儲器)等存儲裝置，存儲部80存儲有主機(jī)處理部30用于控制便攜式電話機(jī)I的系統(tǒng)程序、用于執(zhí)行各種應(yīng)用處理的各種程序、數(shù)據(jù)等。時鐘部90是便攜式電話機(jī)I的內(nèi)部時鐘，時鐘部90構(gòu)成為具有由石英振子和振蕩電路構(gòu)成的石英振蕩器等。時鐘部90的計時時刻被隨時輸出到基帶處理電路部20以及主機(jī)處理部30。通過由基帶處理電路部20算出的時鐘誤差來補(bǔ)正時鐘部90的計時時刻。2-1-2.基帶處理電路部的電路結(jié)構(gòu)圖4是表示基帶處理電路部20的電路構(gòu)成的一個示例的圖，圖4是以本實施例涉及的電路模塊為中心記載的圖?；鶐幚黼娐凡?0作為主要的構(gòu)成而具備采樣存儲器210、載波除去部220、第一加減運(yùn)算部230、緩沖器240、第二加減運(yùn)算部250、處理部270以及存儲部290。采樣存儲器210是存儲有從RF接收電路部11輸出的接收信號的采樣值的存儲器。米樣存儲器210按照從處理部270輸出的數(shù)據(jù)的輸出控制信號來選擇米樣值,并輸出至載波除去部220。載波除去部220通過使被數(shù)字化的載波除去用信號(載波除去用信號的采樣值)與從采樣存儲器210輸出的接收信號(接收信號的采樣值)進(jìn)行乘法運(yùn)算，從而對接收信號進(jìn)行檢波。更具體而言，對應(yīng)各捕捉對象衛(wèi)星,生成在將載波頻率降頻為IF頻率的頻率中加進(jìn)從該捕捉對象衛(wèi)星接收到的GPS衛(wèi)星信號的多普勒頻率而得的頻率的載波除去用信號。然后，將生成的載波除去用信號與接收信號進(jìn)行乘法運(yùn)算。由此，進(jìn)行接收信號的檢波，載波被除去后的接收信號的數(shù)據(jù)被輸出至第一加減運(yùn)算部230。第一加減運(yùn)算部230由例如邏輯電路構(gòu)成，第一加減運(yùn)算部230對從載波除去部220輸出的接收信號的采樣值，改變加減運(yùn)算的組合并進(jìn)行第一加減運(yùn)算。第一加減運(yùn)算部230的運(yùn)算結(jié)果被輸出至緩沖器240。緩沖器240是暫時存儲第一加減運(yùn)算部230的運(yùn)算結(jié)果的存儲部(第一存儲部)。緩沖器240按照從處理部270輸出的數(shù)據(jù)的寫入控制信號，寫入第一加減運(yùn)算部230的運(yùn)算結(jié)果。另外，按照從處理部270輸出的數(shù)據(jù)的輸出控制信號，選擇被寫入的數(shù)據(jù)，并輸出至第二加減運(yùn)算部250。第二加減運(yùn)算部250由例如邏輯電路構(gòu)成，第二加減運(yùn)算部250對從緩沖器240輸出的第一加減運(yùn)算的結(jié)果，改變加減運(yùn)算的組合并進(jìn)行第二加減運(yùn)算。第二加減運(yùn)算部250的運(yùn)算結(jié)果被輸出至處理部270。處理部270是整體控制基帶處理電路部20的各功能部的控制裝置和運(yùn)算裝置，處理部270構(gòu)成為具有CPU、DSP (Digital Signal Processor，數(shù)字信號處理器)等處理器。處理部270作為主要的功能部而具有衛(wèi)星信號捕捉部271和位置計算部273。衛(wèi)星信號捕捉部271是進(jìn)行GPS衛(wèi)星信號的捕捉的功能部。具體而言，從第二加減運(yùn)算部250的加減運(yùn)算結(jié)果中選擇對應(yīng)于復(fù)制碼的碼值的時間序列變化的加減運(yùn)算結(jié)果，并計算接收信號與復(fù)制碼的相關(guān)值。然后，使用算出的相關(guān)值來捕捉GPS衛(wèi)星的GPS衛(wèi)星信號。位置計算部273利用由衛(wèi)星信號捕捉部271捕捉到的GPS衛(wèi)星信號，進(jìn)行規(guī)定的位置計算處理，計算便攜式電話機(jī)I的位置(位置坐標(biāo))以及時鐘誤差(時鐘偏差)。位置計算處理能夠作為適用了諸如最小二乘法(least squares)、卡爾曼濾波(Kalman filter)等方法的處理來實現(xiàn)。存儲部290存儲基帶處理電路部20的系統(tǒng)程序、用于實現(xiàn)衛(wèi)星信號捕捉功能、位置計算功能這樣的各種功能的各種程序、數(shù)據(jù)等。另外，具有暫時存儲各種處理的處理中數(shù)據(jù)、處理結(jié)果等的工作區(qū)域。2-1-3.相關(guān)值的計算方法圖5是第一實施例中的相關(guān)值的計算方法的說明圖。在該第一實施利中，將k設(shè)定為4以上(k > 4)并計算相關(guān)值。在這里，對將“k=4”作為最簡單的示例的情況進(jìn)行說明。另外，為了使說明簡明化，在圖5中省略了載波除去部220的圖示。首先，四個四個地選擇存儲在采樣存儲器210中的接收信號的采樣值“dl” “d2112”，生成接收數(shù)據(jù)組“SI” “S528”。接下來，對于各個接收數(shù)據(jù)組“SI” “S528”，第一加減運(yùn)算部230改變加減運(yùn)算的組合并對該接收數(shù)據(jù)組中所含有的四個采樣值進(jìn)行加減運(yùn)算。此時，將四個采樣值分為每兩個的兩組，對于各組，分別改變加減運(yùn)算的組合并對兩個采樣值進(jìn)行加減運(yùn)算。如果著眼于接收數(shù)據(jù)組“S I”來說明，則將接收數(shù)據(jù)組“SI”中所含有的采樣值“dl” “d4”分為“dl”與“d2”的第一組、和“d3”與“d4”的第二組。然后，對于第一組和第二組，分別改變加減運(yùn)算的組合并對兩個采樣值進(jìn)行加減運(yùn)算。作為進(jìn)行加減運(yùn)算時的正負(fù)符號的組合，可以考慮{( +，+)、( +，一)、(一，+)、(―，一)}這四個。但是，{(十，十)和(一，一)}、{( +，一)和(一，十)}由于是使正負(fù)符號顛倒的組合，因而使符號顛倒的組合將省略。以下，將說明用{(+，+)、(一，一)}這兩種組合進(jìn)行加減運(yùn)算的示例。對于第一組，如果用上述兩種符號的組合進(jìn)行加減運(yùn)算，則就可以得到“XI =dl + d2”和“X2 = dl - d2”。另外，對于第二組，如果用上述兩種符號的組合進(jìn)行加減運(yùn)算，則就可以得到“X3 = d3 + d4”和“X4 = d3 — d4”。對所有的接收數(shù)據(jù)組“Sr彳“S528”分別進(jìn)行上述的運(yùn)算，取得第一加減運(yùn)算結(jié)果“XI” “X4”。然后，將各接收數(shù)據(jù)組的第一加減運(yùn)算結(jié)果存儲在緩沖器240 (第一存儲部)中。圖5示出了存儲接收數(shù)據(jù)組“SI” “S528”各自的第一加減運(yùn)算的結(jié)果“XI” “X4”的緩沖器240的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的一個示例。然后，第二加減運(yùn)算部250使用存儲在緩沖器240中的第一加減運(yùn)算的結(jié)果進(jìn)行第二加減運(yùn)算。即，對于各接收數(shù)據(jù)組“Sl” “S528”，在第一組和第二組這兩個組間，改變加減運(yùn)算的組合并對第一加減運(yùn)算的結(jié)果進(jìn)行第二加減運(yùn)算。具體而言，對于“XI”和“X3”的組合、“XI”和“X4”的組合、“X2”和“X3”的組合以及“X2”和“X4”的組合中的每個組合，改變加減運(yùn)算的組合后進(jìn)行加減運(yùn)算。其結(jié)果，可以得到如圖5所示的16種加減運(yùn)算結(jié)果。將如此地得到的第二加減運(yùn)算的結(jié)果作為四個(=k個)采樣值的加減運(yùn)算結(jié)果。
以上的從采樣存儲器210到第二加減運(yùn)算部250由電子電路構(gòu)成。因此，只有通過處理部270指示從采樣存儲器210讀取、向緩沖器240寫入、從緩沖器240讀取，才會由第一加減運(yùn)算部230和第二加減運(yùn)算部250的電路動作進(jìn)行運(yùn)算。處理部270從第二加減運(yùn)算部250的加減運(yùn)算結(jié)果中選擇對應(yīng)于復(fù)制碼的碼值的時間序列變化的加減運(yùn)算結(jié)果并計算相關(guān)值。具體而言，正如在原理中說明的那樣，在使選擇開始位置各偏移一個碼值的同時，四個四個地選擇2112個碼值，進(jìn)而生成復(fù)制碼數(shù)據(jù)組“R1” “R2112”。然后，根據(jù)復(fù)制碼偏移，選定對應(yīng)于接收數(shù)據(jù)組的復(fù)制碼數(shù)據(jù)組，并選擇用與該復(fù)制碼數(shù)據(jù)組中所含有的四個碼值的正負(fù)符號的組合相同的組合進(jìn)行了加減運(yùn)算而得的第二加減運(yùn)算結(jié)果。如此地被選擇的值成為該接收數(shù)據(jù)組的積和值。例如，在復(fù)制碼偏移為“I (偏移量零)”時(j = 1)，對應(yīng)于接收數(shù)據(jù)組“SI”的復(fù)制碼數(shù)據(jù)組成為復(fù)制碼數(shù)據(jù)組“R1”。例如，在復(fù)制碼數(shù)據(jù)組“R1”中含有的碼值為“+ 1，+
1,-1,-1”時，在由第二加減運(yùn)算部250運(yùn)算的16個第二加減運(yùn)算結(jié)果中，選擇“+ dl +d2 - d3 - d4 = X1-X3”。然后，將所選擇的值作為接收數(shù)據(jù)組“SI”的積和值。對于其它接收數(shù)據(jù)組也是同樣的。然后，通過對每個復(fù)制碼偏移將所有接收數(shù)據(jù)組的積和值進(jìn)行合計運(yùn)算，從而計算有關(guān)各復(fù)制碼偏移的相關(guān)值。接收數(shù)據(jù)組分別相對于各復(fù)制碼偏移的積和值與相關(guān)值按照衛(wèi)星類別被存儲在衛(wèi)星信號捕捉用數(shù)據(jù)294中(參照圖6)。2-1-4.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在存儲部290中，作為程序存儲有由處理部270讀出且作為基帶處理執(zhí)行的基帶處理程序291?；鶐幚沓绦?91作為子程序而包括作為衛(wèi)星信號捕捉處理(參照圖7)執(zhí)行的衛(wèi)星信號捕捉程序2911和作為位置計算處理執(zhí)行的位置計算程序2913。此外，關(guān)于位置計算處理，由于能夠適用與以前同樣的處理，因而將省略使用流程圖的說明。另外，在存儲部290中，作為主要的數(shù)據(jù)而存儲有衛(wèi)星軌道數(shù)據(jù)292、復(fù)制碼數(shù)據(jù)293、衛(wèi)星信號捕捉用數(shù)據(jù)294、測量數(shù)據(jù)295以及計算位置數(shù)據(jù)296。衛(wèi)星軌道數(shù)據(jù)292是星歷或者各GPS衛(wèi)星的歷書等數(shù)據(jù)。衛(wèi)星軌道數(shù)據(jù)292通過將從GPS衛(wèi)星接收到的GPS衛(wèi)星信號解碼而取得，此外，從例如便攜式電話機(jī)I的基站或者輔助服務(wù)器作為輔助數(shù)據(jù)而取得。復(fù)制碼數(shù)據(jù)293是針對各GPS衛(wèi)星存儲有模擬了 C/A碼的復(fù)制碼的碼值的數(shù)據(jù)。與接收信號的采樣值同樣，存儲有例如2112個被采樣的碼值的數(shù)據(jù)。衛(wèi)星信號捕捉用數(shù)據(jù)294是為了捕捉各GPS衛(wèi)星各自的衛(wèi)星信號而使用的數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)構(gòu)成的一個示例如圖6所示。在衛(wèi)星信號捕捉用數(shù)據(jù)294中存儲有作為GPS衛(wèi)星的編號的衛(wèi)星No 294A、按照接收數(shù)據(jù)組和復(fù)制碼偏移的積和值數(shù)據(jù)294B以及按照復(fù)制碼偏移的相關(guān)值數(shù)據(jù)294C。測量數(shù)據(jù)295是按照GPS衛(wèi)星類別而存儲有碼相位、多普勒頻率、偽距或偽距變化率這樣的作為有關(guān)捕捉到的GPS衛(wèi)星信號的各種諸量的測量信息的數(shù)據(jù)。計算位置數(shù)據(jù)296是通過位置計算部273進(jìn)行位置計算處理而取得的計算結(jié)果的數(shù)據(jù)，算出的便攜式電話機(jī)I的位置(位置坐標(biāo))、時鐘誤差(時鐘偏差)被包括在其中。2-1-5.處理的流程圖7是表示按照存儲部290中所存儲的衛(wèi)星信號捕捉程序2911而執(zhí)行的衛(wèi)星信號捕捉處理的流程的流程圖。首先，衛(wèi)星信號捕捉部271進(jìn)行捕捉對象衛(wèi)星選定處理(步驟Al)。具體而言，在由時鐘部90計時的當(dāng)前時刻，使用存儲部290的衛(wèi)星軌道數(shù)據(jù)292來判斷位于所給與的基準(zhǔn)位置的天空中的GPS衛(wèi)星，并選定為捕捉對象衛(wèi)星。例如，基準(zhǔn)位置能夠通過在電源接通后的初次的位置計算的情況下被設(shè)置為通過所謂的服務(wù)器輔助裝置而從服務(wù)器取得的位置、而在第二次及第二次以后的位置計算的情況下被設(shè)置為最新的計算位置等方法來設(shè)定。然后，衛(wèi)星信號捕捉部271對在步驟Al中選定的各捕捉對象衛(wèi)星，分別執(zhí)行循環(huán)A的處理(步驟A3135)。在循環(huán)A的處理中，衛(wèi)星信號捕捉部271對各接收數(shù)據(jù)組，分別進(jìn)行循環(huán)B的處理(步驟A5 A13)。在循環(huán)B的處理中，衛(wèi)星信號捕捉部271將數(shù)據(jù)的輸出控制信號輸出至采樣存儲器210(步驟A7)。所謂輸出控制信號就是數(shù)據(jù)的讀出位置的指示信號。采樣存儲器210按照來自衛(wèi)星信號捕捉部271的輸出控制信號，將存儲在指示的讀取位置的該接收數(shù)據(jù)組的采樣值輸出至載波除去部220。然后，衛(wèi)星信號捕捉部271向載波除去部220指示載波除去(步驟A9)。具體而言，將有關(guān)該捕捉對象衛(wèi)星的多普勒頻率輸出至載波除去部220，生成載波除去用信號。載波除去部220按照來自衛(wèi)星信號捕捉部271的指示，生成載波除去用信號，并使載波除去用信號的采樣值與從采樣存儲器210輸出的采樣值進(jìn)行乘法運(yùn)算。然后，第一加減運(yùn)算部230改變加減運(yùn)算的組合，并對從載波除去部220輸出的k個采樣值進(jìn)行第一加減運(yùn)算(步驟AlO )。然后，衛(wèi)星信號捕捉部271將數(shù)據(jù)的寫入控制信號輸出至緩沖器240 (步驟All)。所謂寫入控制信號是指數(shù)據(jù)的寫入位置的指示信號。緩沖器240按照來自衛(wèi)星信號捕捉部271的寫入控制信號，在被指示的寫入位置寫入從第一加減運(yùn)算部230輸出的有關(guān)該接收數(shù)據(jù)組的加減運(yùn)算結(jié)果。衛(wèi)星信號捕捉部271對所有的接收數(shù)據(jù)組，進(jìn)行以上的步驟A7"A11的處理(步驟A13)。然后，衛(wèi)星信號捕捉部271對在存儲部290所存儲的復(fù)制碼數(shù)據(jù)293中的、該捕捉對象衛(wèi)星的復(fù)制碼的碼值的每個復(fù)制碼偏移，執(zhí)行循環(huán)C的處理(步驟A15 步驟A31)。在循環(huán)C的處理中，衛(wèi)星信號捕捉部271對各接收數(shù)據(jù)組，分別進(jìn)行循環(huán)D的處理(步驟A17 A27)。在循環(huán)D的處理中，衛(wèi)星信號捕捉部271將數(shù)據(jù)的輸出控制信號輸出至緩沖器240(步驟A19)。緩沖器240將存儲在由輸出控制信號指示的讀取位置的該接收數(shù)據(jù)組的第一加減運(yùn)算的結(jié)果輸出至第二加減運(yùn)算部250。然后，第二加減運(yùn)算部250改變加減運(yùn)算的組合并對從緩沖器240輸出的有關(guān)該接收數(shù)據(jù)組的第一加減運(yùn)算的結(jié)果進(jìn)行第二加減運(yùn)算(步驟A20)。然后，衛(wèi)星信號捕捉部271判斷對應(yīng)于該接收數(shù)據(jù)組的復(fù)制碼數(shù)據(jù)組的碼值的正負(fù)符號的組合(步驟A21)。衛(wèi)星信號捕捉部271根據(jù)第二加減運(yùn)算部250的加減運(yùn)算結(jié)果選擇與判斷的正負(fù)符號的組合相同的組合的第二加減運(yùn)算的結(jié)果(步驟A23)。然后，衛(wèi)星信號捕捉部271使所選擇的加減運(yùn)算結(jié)果作為該復(fù)制碼偏移的有關(guān)該接收數(shù)據(jù)組的積和值而存儲在衛(wèi)星信號捕捉用數(shù)據(jù)294的積和值數(shù)據(jù)294B中(步驟A25)，然后進(jìn)行向下一個接收數(shù)據(jù)組移行的處理。
在對所有的接收數(shù)據(jù)組進(jìn)行了步驟A19125的處理之后，衛(wèi)星信號捕捉部271就結(jié)束循環(huán)D的處理(步驟A27)。然后，衛(wèi)星信號捕捉部271將存儲在衛(wèi)星信號捕捉用數(shù)據(jù)294的積和值數(shù)據(jù)294B中的該復(fù)制碼偏移的所有的接收數(shù)據(jù)組有關(guān)的積和值合計運(yùn)算并算出相關(guān)值，并使其存儲在相關(guān)值數(shù)據(jù)294C中(步驟A29)。然后，衛(wèi)星信號捕捉部271進(jìn)行向下一個復(fù)制碼偏移移行的處理。在對所有的復(fù)制碼偏移進(jìn)行了步驟A17129的處理之后，衛(wèi)星信號捕捉部271就結(jié)束循環(huán)C的處理(步驟A31)。然后，衛(wèi)星信號捕捉部271根據(jù)與存儲在相關(guān)值數(shù)據(jù)294C中的多個相關(guān)值中的最大的相關(guān)值對應(yīng)的復(fù)制碼偏移，判斷碼相位，并使其存儲在存儲部290的測量數(shù)據(jù)295中(步驟A33)。然后，衛(wèi)星信號捕捉部271進(jìn)行向下一個捕捉對象衛(wèi)星移行的處理。在對所有的捕捉對象衛(wèi)星進(jìn)行了步驟A5133的處理之后，衛(wèi)星信號捕捉部271就結(jié)束循環(huán)A的處理(步驟A35)。然后，衛(wèi)星信號捕捉部271結(jié)束衛(wèi)星信號捕捉處理。2-1-6.作用效果依照本實施例，在基帶處理電路部20中，四個四個地選擇對存儲在采樣存儲器210中的來自GPS衛(wèi)星的接收信號進(jìn)行了采樣的時間序列的采樣值。然后，選擇的四個采樣值在第一加減運(yùn)算部230中，改變加減運(yùn)算的組合并被進(jìn)行加減運(yùn)算。此時，在將四個采樣值分為每兩個的兩組的各組內(nèi)，改變采樣值的加減運(yùn)算的組合并進(jìn)行第一加減運(yùn)算。第一加減運(yùn)算部230的運(yùn)算結(jié)果被存儲在緩沖器240中。然后，對于存儲在緩沖器240中的每組的第一加減運(yùn)算的結(jié)果，在第二加減運(yùn)算部250中，改變加減運(yùn)算的組合并進(jìn)行第二加減運(yùn)算。然后，第二加減運(yùn)算的結(jié)果被作為四個采樣值的加減運(yùn)算結(jié)果。如果如此地求出了四個采樣值的加減運(yùn)算結(jié)果，則處理部270就使用該加減運(yùn)算組合中的與復(fù)制碼的碼值的時間序列變化對應(yīng)的組合的加減運(yùn)算結(jié)果，計算接收信號與復(fù)制碼的相關(guān)值。在變更復(fù)制碼的碼值的相關(guān)計算位置(復(fù)制碼偏移)的同時進(jìn)行以上的相關(guān)值的計算之前的處理，根據(jù)與所算出的多個相關(guān)值中的最大相關(guān)值對應(yīng)的相關(guān)計算位置，判斷接收信號的碼相位。依照本實施例的方法，通過改變加減運(yùn)算的組合而對四個四個地選擇的接收信號的采樣值進(jìn)行加減運(yùn)算。然后，再通過選擇與復(fù)制碼的碼值的時間序列變化對應(yīng)的組合的加減運(yùn)算結(jié)果這樣的簡易的方法，就能夠算出接收信號與復(fù)制碼的相關(guān)值。即，由于不進(jìn)行乘法運(yùn)算就能夠算出相關(guān)值，因而能夠大幅度地縮小電路規(guī)模。另外，也能夠使軟件運(yùn)算量大幅度地減少。這些電路規(guī)模的縮小、運(yùn)算量的減少也會降低功耗。另外，在本實施例的方法中，由于第一加減運(yùn)算部230的運(yùn)算結(jié)果被存儲在緩沖器240中，因而不用多次執(zhí)行相同運(yùn)算結(jié)果的第一加減運(yùn)算，進(jìn)而能夠以更少的運(yùn)算量實現(xiàn)相關(guān)運(yùn)算。2-2.第二實施例第二實施例是如下的實施例:在上述便攜式電話機(jī)I的實施例中，將第二加減運(yùn)算部250的加減運(yùn)算的結(jié)果存儲在第二緩沖存儲器(第二存儲部)260中，處理部270從第二緩沖存儲器260讀出第二加減運(yùn)算的結(jié)果并計算相關(guān)值。此外，由于便攜式電話機(jī)I的結(jié)構(gòu)是與第一實施例相同的，因而將省略再次的說明。2-2-1.相關(guān)值的計算方法
圖8是第二實施例中的相關(guān)值的計算方法的說明圖。與圖5同樣，例示了四個四個地選擇接收信號的采樣值并生成接收數(shù)據(jù)的情況。第一加減運(yùn)算部230的運(yùn)算結(jié)果(第一加減運(yùn)算結(jié)果)被存儲在第一緩沖存儲器(第一存儲部)240中。也就是說，對于各接收數(shù)據(jù)組，將分為兩組進(jìn)行加減運(yùn)算的結(jié)果“XfX4”存儲在第一緩沖器240中。接著，根據(jù)從第一緩沖器240輸出的第一加減運(yùn)算的結(jié)果，第二加減運(yùn)算部250進(jìn)行第二加減運(yùn)算。通過第二加減運(yùn)算部250的第二加減運(yùn)算，對于各接收數(shù)據(jù)組，可以得到16個加減運(yùn)算結(jié)果。然后，該16個加減運(yùn)算的結(jié)果被存儲在第二緩沖存儲器(第二存儲部)260中。處理部270從第二緩沖存儲器260讀出與四個復(fù)制碼的碼值的時間序列變化對應(yīng)的加減運(yùn)算結(jié)果并計算相關(guān)值。2-2-2.處理的流程圖9是表示上述實施例的基帶處理電路部的處理部270執(zhí)行的第二衛(wèi)星信號捕捉處理的流程以代替圖7的衛(wèi)星信號捕捉處理的流程圖。此外，對于與衛(wèi)星信號捕捉處理相同的步驟，將標(biāo)以相同的符號，并省略重復(fù)的說明。在對各接收數(shù)據(jù)組進(jìn)行的循環(huán)B的處理中，在步驟A9中進(jìn)行了載波除去的指示后，第一加減運(yùn)算部230改變加減運(yùn)算的組合并對從載波除去部220輸出的k個采樣值進(jìn)行第一加減運(yùn)算(步驟A10)。然后，衛(wèi)星信號捕捉部271將數(shù)據(jù)的寫入控制信號輸出至第一緩沖器240 (步驟B11)。第一緩沖器240在由寫入控制信號指示的寫入位置寫入有關(guān)該接收數(shù)據(jù)組的第一加減運(yùn)算的結(jié)果。然后，衛(wèi)星信號捕捉部271將數(shù)據(jù)的輸出控制信號輸出至第一緩沖器240 (步驟B12)。第一緩沖器240從由輸出控制信號指示的讀取位置讀出有關(guān)該接收數(shù)據(jù)組的第一加減運(yùn)算的結(jié)果并輸出至第二加減運(yùn)算部250。然后，第二加減運(yùn)算部250改變加減運(yùn)算的組合，對從第一緩沖器240輸出的有關(guān)該接收數(shù)據(jù)組的第一加減運(yùn)算的結(jié)果進(jìn)行第二加減運(yùn)算(步驟A20)。然后，衛(wèi)星信號捕捉部271將數(shù)據(jù)的寫入控制信號輸出至第二緩沖存儲器260(步驟B13)。第二緩沖存儲器260在由寫入控制信號指示的寫入位置寫入有關(guān)該接收數(shù)據(jù)組的第二加減運(yùn)算的結(jié)果。由此，對于該接收數(shù)據(jù)組，16個加減運(yùn)算的結(jié)果被寫入到第二緩沖存儲器260。通過對所有的接收數(shù)據(jù)組進(jìn)行步驟A7 B13的處理，從而對于各接收數(shù)據(jù)組，16個加減運(yùn)算的結(jié)果就被寫入到第二緩沖存儲器260中。衛(wèi)星信號捕捉部271在對各復(fù)制碼偏移和各接收數(shù)據(jù)組進(jìn)行的循環(huán)C和循環(huán)D的處理中，判斷與該接收數(shù)據(jù)組對應(yīng)的復(fù)制碼數(shù)據(jù)組的碼值的正負(fù)符號的組合(步驟A21 )。然后，從第二緩沖存儲器260讀出與判斷的正負(fù)符號的組合相同的組合的第二加減運(yùn)算結(jié)果(步驟B23)。然后，使讀出的加減運(yùn)算結(jié)果作為積和值而存儲在衛(wèi)星信號捕捉用數(shù)據(jù)294的積和值數(shù)據(jù)294B中(步驟B25)。在第二實施例的方法中，由于第二加減運(yùn)算部250的運(yùn)算結(jié)果被存儲在第二緩沖存儲器260中，因而不用多次執(zhí)行成為相同的運(yùn)算結(jié)果的第二加減運(yùn)算，進(jìn)而能夠以更少的運(yùn)算量實現(xiàn)相關(guān)運(yùn)算。3.變形例
當(dāng)然能夠適用本發(fā)明的實施例不限于上述的實施例，能夠在不脫離本發(fā)明的精神的范圍內(nèi)適當(dāng)進(jìn)行變更。下面，將說明變形例。3-1.k 值在上述的原理說明中，列舉兩個兩個選擇接收信號的采樣值并生成接收數(shù)據(jù)組的情況為例進(jìn)行了說明。另外，在上述的實施例中，列舉四個四個地選擇接收信號的采樣值并生成接收數(shù)據(jù)組的情況為例進(jìn)行了說明。但是，每k個地選擇接收信號的采樣值時的k值并不僅限于此，能夠適當(dāng)選擇，這點不言而喻。另外，在將k設(shè)定為4以上，將每k個的采樣值分為兩組并進(jìn)行加減運(yùn)算的情況下，既可以在第一組和第二組中將采樣值設(shè)定為相同個數(shù)并進(jìn)行運(yùn)算，也可以在第一組和第二組中將采樣值設(shè)定為不同的個數(shù)并進(jìn)行運(yùn)算。例如，在“k=5”的情況下，可以將第一組中含有的采樣值設(shè)定為“兩個”，將第二組中含有的采樣值設(shè)定為“三個”。3-2.接收信號的積算在上述的實施方式中，以存儲在采樣存儲器中的一毫秒的采樣值作為對象進(jìn)行加減運(yùn)算的情況為例進(jìn)行了說明，但被存儲在采樣存儲器中的采樣值也可以是一毫秒以上。例如，在采樣存儲器中存儲10毫秒的接收信號的采樣值。由于將一毫秒的數(shù)據(jù)采樣為2112個，因而2112X10個的采樣值就會被累積存儲在采樣存儲器中。一毫秒相當(dāng)于C/A碼的一個周期。因此，將相位(采樣定時)相同的采樣值進(jìn)行積算。也就是說，對在最初的一毫秒、下一個一毫秒、再下一個一毫秒這樣的10個一毫秒的采樣值中的、將同一采樣定時的10個采樣值進(jìn)行積算。其結(jié)果，積算值就成為改變了相位(采樣定時)的2112個值。將該積算值用作上述實施方式的采樣值。該方法由于使靈敏度提高，因而在弱電場環(huán)境下是有用的。3-3.緩沖存儲器的有無在第一實施例中，雖然以將第一加減運(yùn)算部230的運(yùn)算結(jié)果存儲在緩沖器240中的方式構(gòu)成，但也可以沒有緩沖器240。即，也可以每次相關(guān)處理都進(jìn)行第一加減運(yùn)算部230的運(yùn)算。另外，第二實施例中，雖然以將第二加減運(yùn)算部250的運(yùn)算結(jié)果存儲在第二緩沖存儲器260中的方式構(gòu)成，但也可以與所述的緩沖器240同樣地沒有第二緩沖存儲器260。3-4.數(shù)據(jù)的輸出控制信號和寫入控制信號的有無在第一實施例中，以將數(shù)據(jù)的輸出控制信號輸出至采樣存儲器210，將數(shù)據(jù)的寫入控制信號和輸出控制信號輸出至緩沖器240的方式構(gòu)成，但也可以沒有這些數(shù)據(jù)的輸出控制信號和寫入控制信號。另外，在第二實施例中，以將數(shù)據(jù)的輸出控制信號輸出至采樣存儲器210、將數(shù)據(jù)的寫入控制信號和輸出控制信號輸出至第一緩沖器240、將數(shù)據(jù)的寫入控制信號輸出至第二緩沖存儲器260的方式構(gòu)成，但也可以與所述的第一實施例同樣，沒有這些數(shù)據(jù)的輸出控制信號和寫入控制信號。3~5.電子設(shè)備在上述的實施例中，雖然舉例說明了在作為電子設(shè)備的一種的便攜式電話機(jī)中適用了本發(fā)明的情況，但可以適用本發(fā)明的電子設(shè)備并不僅限于此。也能夠同樣地適用于諸如汽車導(dǎo)航裝置或者便攜式導(dǎo)航裝置、個人電腦、PDA (Personal Digital Assistant,個人數(shù)字助理)、手表這樣的其它電子設(shè)備。
3-6.衛(wèi)星定位系統(tǒng)此外，在上述實施方式中，雖然已經(jīng)對以GPS作為衛(wèi)星定位系統(tǒng)的情況為例進(jìn)行了說明，但是也可以是 WAAS(Wide Area AugmentationSystem,廣域增強(qiáng)系統(tǒng))、QZSS(QuasiZenithSatellite System,準(zhǔn)天頂衛(wèi)星系統(tǒng))、GLONASS (Global Navigation SatelliteSystem，全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng))、GALILEO (伽利略)等其他衛(wèi)星定位系統(tǒng)。符號說明I便攜式電話機(jī)IOGPS接收部IlRF接收電路部20基帶處理電路部30主機(jī)處理部40操作部50顯不部55聲音輸出部60便攜式電話用天線 70便攜式電話用無線通信電路部80存儲部90時鐘部210采樣存儲器220載波除去部230第一加減運(yùn)算部 240緩沖器

250第二加減運(yùn)算部270處理部290存儲部
權(quán)利要求
1.一種衛(wèi)星信號捕捉方法，其特征在于，包括: 每k個地選擇對來自衛(wèi)星的接收信號進(jìn)行采樣而得到的時間序列的采樣值，其中，k ^ 2 ； 改變加減運(yùn)算的組合并對選擇的k個所述采樣值進(jìn)行加減運(yùn)算； 使用所述加減運(yùn)算的組合中的與復(fù)制碼的碼值的時間序列變化對應(yīng)的組合的所述加減運(yùn)算的結(jié)果，計算所述接收信號與所述復(fù)制碼的相關(guān)值；以及使用所述相關(guān)值來捕捉所述衛(wèi)星的衛(wèi)星信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星信號捕捉方法，其特征在于， 計算所述相關(guān)值包括:變更所述復(fù)制碼的碼值的相關(guān)計算位置，在計算所述相關(guān)值中，使用與從所述復(fù)制碼的碼值的所述相關(guān)計算位置開始的時間序列變化相對應(yīng)的組合的所述加減運(yùn)算結(jié)果來計算所述相關(guān)值， 捕捉所述衛(wèi)星信號包括:根據(jù)與通過變更所述相關(guān)計算位置而算出的多個相關(guān)值中的最大的相關(guān)值對應(yīng)的所述相關(guān)計算位置來判斷碼相位。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的衛(wèi)星信號捕捉方法，其特征在于， k大于等于4， 所述加減運(yùn)算包括: 在將k個采樣值分為兩組的各組內(nèi)，改變采樣值的加減運(yùn)算的組合進(jìn)行第一加減運(yùn)算；以及 在所述組間，改變 加減運(yùn)算的組合而對所述第一加減運(yùn)算的結(jié)果進(jìn)行第二加減運(yùn)算， 其中，將所述第二加減運(yùn)算的結(jié)果作為k個采樣值的加減運(yùn)算結(jié)果。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的衛(wèi)星信號捕捉方法，其特征在于， 所述衛(wèi)星信號捕捉方法還包括:將每個所述組的所述第一加減運(yùn)算的結(jié)果存儲在第一存儲部中， 進(jìn)行所述第二加減運(yùn)算包括:使用存儲在所述第一存儲部中的所述第一加減運(yùn)算的結(jié)果進(jìn)行所述第二加減運(yùn)算。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的衛(wèi)星信號捕捉方法，其特征在于， 在進(jìn)行所述第二加減運(yùn)算中，在計算所述相關(guān)值時，加減運(yùn)算部使用存儲在所述第一存儲部中的第一加減運(yùn)算的結(jié)果進(jìn)行所述第二加減運(yùn)算， 在計算所述相關(guān)值中，從所述加減運(yùn)算部的加減運(yùn)算結(jié)果中選擇與所述復(fù)制碼的碼值的時間序列變化對應(yīng)的加減運(yùn)算結(jié)果并計算所述相關(guān)值。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的衛(wèi)星信號捕捉方法，其特征在于， 所述衛(wèi)星信號捕捉方法還包括:將所述第二加減運(yùn)算的結(jié)果存儲在第二存儲部中，在計算所述相關(guān)值中，從所述第二存儲部讀出與所述復(fù)制碼的碼值的時間序列變化對應(yīng)的加減運(yùn)算結(jié)果并計算所述相關(guān)值。
7.—種衛(wèi)星信號捕捉裝置，其特征在于，具備: 選擇控制部，進(jìn)行以下控制:每k個地選擇對來自衛(wèi)星的接收信號進(jìn)行采樣而得到的時間序列的采樣值，其中，k ^ 2 ； 加減運(yùn)算部，改變加減運(yùn)算的組合并對選擇的k個所述采樣值進(jìn)行加減運(yùn)算； 相關(guān)值算出部，使用所述加減運(yùn)算的組合中的與復(fù)制碼的碼值的時間序列變化對應(yīng)的組合的所述加減運(yùn)算的結(jié)果，計算所述接收信號與所述復(fù)制碼的相關(guān)值；以及 捕捉部，使用所述相關(guān)值 來捕捉所述衛(wèi)星的衛(wèi)星信號。
全文摘要
本發(fā)明公開了以較少的運(yùn)算量實現(xiàn)接收信號與復(fù)制碼的相關(guān)運(yùn)算的衛(wèi)星信號捕捉方法及衛(wèi)星信號捕捉裝置。在該衛(wèi)星信號捕捉方法中，每k(k≥2)個地選擇對來自GPS衛(wèi)星的接收信號進(jìn)行采樣而得到的時間序列的采樣值，并改變加減運(yùn)算的組合并對選擇的k個所述采樣值進(jìn)行加減運(yùn)算。并且，使用加減運(yùn)算的組合中的與復(fù)制碼的碼值的時間序列變化對應(yīng)的組合的所述加減運(yùn)算的結(jié)果，計算接收信號與復(fù)制碼的相關(guān)值。使用該相關(guān)值來捕捉GPS衛(wèi)星的衛(wèi)星信號。
文檔編號G01S19/30GK103207400SQ20121057237
公開日2013年7月17日 申請日期2012年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月11日
發(fā)明者寺島真秀 申請人:精工愛普生株式會社