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CN100468078C - Gps测位方法、gps终端及gps测位系统 - Google Patents

Gps测位方法、gps终端及gps测位系统 Download PDF

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CN100468078C CNB011194669A CN01119466A CN100468078C CN 100468078 C CN100468078 C CN 100468078C CN B011194669 A CNB011194669 A CN B011194669A CN 01119466 A CN01119466 A CN 01119466A CN 100468078 C CN100468078 C CN 100468078C
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

解决现有的GPS测位系统及GPS侧位装置存在灵敏度(S/N)的提高不充分的课题。对频率变换后的C/A码进行多普勒修正，通过从相关峰值位置检测部确定的极性反相的边界相加的上述C/A码和内部发生的C/A码的相关计算，算出伪距离，在接收电场良好的情况下，根据自己取出的导航数据和上述伪距离，计算位置，在不好的情况下，根据从外部装置接收的导航数据和上述伪距离，计算位置。

Description

GPS测位方法、GPS终端及GPS测位系统
技术领域
本发明涉及接收来自卫星的GPS信号，准确地检测接收位置的GPS测位系统及GPS测位装置。
背景技术
多颗卫星被发射在地球的周围，从各卫星连续地发送完全相同的传输频率为1575.42GHz的电波。用分配给每个卫星的作为不同的编码模式的伪噪声码，对该电波进行相位调制，能进行分离并接收。作为该伪噪声码一般是能公开利用的按照称为C/A码的规则变化的代码模式。另外，使用者为了进行测位，通过用必要的作为卫星的轨道信息或卫星上的修正值、电离层的修正系数等信息的导航数据，使C/A码的极性反相，载于上述电波中进行发送。
上述C/A码如图21所示，将1023位＝1msec作为1PN帧，该PN帧是连续的有规则的信号。另外，上述导航数据为50BPS，C/A码还根据该导航数据的极性进行反相。
图22是表示例如美国专利第5663734号说明书中记载的现有的GPS测位系统及GPS测位装置的结构框图，图中，101是基站，备有GPS接收天线102和发送天线103。104是远程装置。
该远程装置104有：备有GPS接收天线105的从RF到IF的变换器106、将来自该变换器106的模拟信号变换成数字信号的A/D变换器107、记录来自该A/D变换器107的输出的存储器(数字取样存储器)108、以及处理来自该存储器108的信号的通用可编程序数字信号处理电路(以下简称DSP电路)109。
而且，除此以外还有：连接在DSP电路109上的程序EPROM(ROM，存储器)110、频率合成器111、功率调节电路112、地址写入电路113、微处理机114、RAM(存储器)115、EEPROM(ROM，存储器)116、连接在备有收发天线117的微处理机114上的调制解调器118。
其次说明工作情况。
基站101向远程装置104发出指令，通过由数据通信线路119传输的信息，进行测定。基站101向该信息中成为对象的卫星发送作为卫星信息的多普勒数据。该多普勒数据具有频率信息的格式，信息进行对象卫星的特定。由作为远程装置104的一部分的调制解调器118接收该信息，并存储在与微处理机114相结合的存储器108中。
微处理机114处理DSP电路109、地址写入电路113和调制解调器118之间的数据信息的传递，控制远程装置104内的功率管理功能。
远程装置104在(例如从基站101)收到了对GPS处理、以及多普勒信息的指示的情况下，微处理机114根据该指示，启动功率调节电路112。该功率调节电路112通过输电线120a～120e，将功能提供给从RF到IF的变换器106、A/D变换器107、存储器108、DSP电路109及频率合成器111。因此经过GPS接收天线105接收的来自GPS卫星的信号被向下降频到IF频率后被施以数字化。
相当于从通常100毫秒至1秒(或更长)的时间。这样的数据集被存储在存储器108中。
用DSP电路109进行伪距离计算。另外DSP电路109通过迅速地进行局部作成的基准和接收的信号之间的多个相关运算，能使用快速傅立叶变换(FFT)算法进行极其迅速的伪距离计算。快速傅立叶变换算法同时并行探索这样的所有的位置，加速运算过程。
如果DSP电路109结束了对各个对象卫星的伪距离计算，便经过相互连接总线122，将该信息发送给微处理机114。其次，微处理机114为了算出最后的位置，利用调制解调器118，经过数据通信线路119将伪距离数据传送给基站101。
除了伪数据以外，表示存储器108中的从最初的数据收集开始经过数据通信线路119发送数据的时刻为止的经过时间的延迟能同时被发送给基站101。该延迟能提高进行位置计算的基站101的能力。其原因是GPS卫星位置因此能在数据收集的时刻进行计算。
调制解调器118为了通过数据通信线路119进行信息的收发，个别地利用收发天线117。调制解调器118包括通信接收机和通信发送机，而且可以理解为两者交替地与收发天线117结合。基站101为了发送及接收数据链路信息，同样能使用个别的收发天线103，因此，在基站101中能经过GPS接收天线102连续地接收GPS信号。
在DSP电路109的位置计算中，对应于存储在存储器108中的数据的量及DSP电路109或几个DSP电路的速度，所必要的时间能期待在数秒钟以内。
如上所述，存储器108用较长的时间捕捉合适的记录。使用快速卷积法的大块数据的有效处理有助于处理低接收电平的信号用的性能(例如由于建筑物、树木等造成显著的遮挡，致使接收电平下降时)。
用该同一缓冲的数据能计算可视的GPS卫星的所有的伪距离。这能改善信号振幅迅速变化状态(城市的障碍状态)下连续跟踪GPS接收机的性能。
就图23说明用上述DSP电路109进行的信号处理。处理的目的是关于局部发生的波形，确定能接收的波形的时刻，另外为了获得高灵敏度，上述波形的极长部分通常被处理成100毫秒至1秒的部分。
接收的GPS信号(C/A码)由1023位＝1msec的反复伪随机(PN帧)构成。因此，或者前后的PN帧彼此相加。例如由于1秒内存在1000PN帧，所以相关地将第一帧加在下一个第二帧中，将产生的结果加在第三帧中。以下，如图23(A)～(E)所示，依次进行相加。其结果，能获得具有1PN帧＝1023位的持续时间的信号。如果将该情况的相位与局部基准情况相比较，则能确定两者之间的相对时间、即伪距离。
现有的GPS测位系统及GPS测位装置由于如上构成，所以能实现高灵敏度，因此在称为接收GPS信号的预积分的相关计算前的信号处理过程中，为了减少导航数据的极性反相对积分效果的影响，所以上述预积分对5～10PN帧进行。
GPS接收信号中包含的C/A码的相位根据导航数据的内容，导航数据的区间相位进行极性反相。因此，在这样的处理中C/A码的极性随着导航数据的变化而变化，所以根据C/A码的极性进行积分(累积相加)时，信号分量互相抵消，存在灵敏度(S/N)提高不充分的缺点。
就是说，未检测导航数据的极性反相的边界。
因此，理论上有积分个数的极限，存在灵敏度(S/N)提高不充分的课题。
另外，作为终端的远程装置进行位置测定(以下称测位)处理时，每次都从基站获得多普勒信息，算出至可视卫星的伪距离，根据该伪距离，将某一结果发送给服务器，检测出终端位置。因此，测位时总是需要与服务器通信，存在花费通信费用的课题。
发明内容
本发明就是为了解决上述的课题而完成的，目的在于在接收灵敏度不好的情况下也能与外部装置通信，谋求降低通信费用，另外，获得一种即使在室内、建筑物的遮挡处等也能稳定地接收的高灵敏度的GPS测位系统及GPS测位装置。
本发明的一种GPS测位方法，包括：第1步骤，在GPS终端的数字处理部，基于从GPS信号获得的多谱勒信息对GPS信号执行多谱勒修正，并从GPS信号获得具有极性的数据序列；第2步骤，在上述GPS终端的数字处理部，基于多谱勒信息对上述数据序列执行多谱勒修正；第3步骤，在上述GPS终端的数字处理部，根据从上述GPS信号获得的导航数据，将上述数据序列极性变更，将上述数据序列极性变更后的值在每个相当于C/A码长度的同一比特的对应位置累积相加；第4步骤，在上述GPS终端的数字处理部，以上述累积相加的结果为基础，使用C/A码作相关运算；第5步骤，在上述GPS终端的数字处理部，根据由相关运算得到的相关峰值，求出相关峰值位置；第6步骤，在上述GPS终端的数字处理部，根据相关峰值位置，求出与上述C/A码对应的卫星和GPS终端的模拟距离。
本发明的一种GPS终端，包括：第一多谱勒修正单元，用于基于从GPS信号获得的多谱勒信息对GPS信号执行多谱勒修正，并获得具有一极性的数据序列；第二多谱勒修正单元，用于基于多谱勒信息对该数据序列执行多谱勒修正；数据处理单元，根据从上述GPS信号获得的导航数据，将上述数据序列极性变更，将上述数据序列极性变更后的值在每个相当于C/A码长度的同一比特的对应位置累积相加；相关计算单元，以上述累积相加的结果为基础，使用C/A码作相关运算以获得相关峰值，并根据得到的相关峰值，求出相关峰值位置；和模拟距离计算单元，根据相关峰值位置，求出与上述C/A码对应的卫星和GPS终端的模拟距离。
本发明的一种GPS测位系统，由从GPS信号获得导航数据和多谱勒信息的外部装置、和使用从该外部装置得到的导航数据和多谱勒信息进行计算的GPS终端构成，其特征在于，具有：GPS终端，包括：第一多谱勒修正单元，用于基于从GSP信号获得的多谱勒信息，对在GPS信号中包含的选择卫星的频率执行多谱勒修正，并获得具有极性的数据序列；第二多谱勒修正单元，根据多谱勒信息对该数据序列执行多谱勒修正；数据处理单元，根据从上述GPS信号获得的导航数据，将上述数据序列极性变更，将上述数据序列极性变更后的值在每个相当于C/A码长度的同一比特的对应位置累积相加；相关计算单元，以上述累积相加的结果为基础，使用C/A码作相关运算以获得相关峰值，并根据得到的相关峰值，求出相关峰值位置；和模拟距离计算单元，根据相关峰值位置，求出与上述C/A码对应的卫星和GPS终端的模拟距离。
本发明的GPS测位系统的GPS终端是这样一种终端：对接收的GPS信号进行频率变换后，用每单位时间规定数的取样信号进行A/D变换，将该规定时间内的信号存储在存储器中，根据从外部装置获得的多普勒信息或在内部检测的多普勒信息和局部振荡频率偏移检测信息，对该存储的GPS信号中包含的选择卫星的频率进行多普勒修正后，进行选择卫星的C/A码信号的多普勒修正，将对应于选择卫星的C/A码的每个码长等效部分的同一位等效位置的值乘以从外部装置获得的导航数据或在内部检测的导航数据，在规定区间对该多普勒修正后的GPS信号进行改变极性的处理，进行该规定区间的加法运算，对规定的导航数据部分反复进行同样的处理，求出它们的累积结果，用该累积结果和自己所具有的选择卫星的C/A码进行相关计算，求出至相关计算值的峰值位置的延迟时间，根据该延迟时间求GPS终端和选择卫星之间的伪距离。
本发明的GPS测位系统的GPS终端是这样一种终端：对接收的GPS信号进行频率变换后，用每单位时间规定数的取样信号进行A/D变换，将该规定时间内的信号存储在存储器中，根据来自外部装置或内部的多普勒信息和局部振荡频率偏移检测信息，对该存储的GPS信号中包含的选择卫星的频率进行多普勒修正后，进行选择卫星的C/A码信号的多普勒修正，将对应于选择卫星的C/A码的每个码长等效部分的同一位等效位置的值乘以来自外部装置或内部的的导航数据，在规定区间对该多普勒修正后的GPS信号进行改变极性的处理后，进行该规定区间的加法运算，进行其平均化处理，进行其结果和自己所具有的C/A码的相关计算，对每个规定区间存储在存储器中的GPS信号逐次地反复进行同样的相关计算，根据分别获得的相关计算值求出它们的平均值，在不能求得相关计算值的峰值情况下，对上述导航数据进行C/A码的码长等效部分的整数倍的扫描，求出至上述相关计算值的峰值位置的延迟时间，根据该延迟时间求GPS终端和选择卫星之间的伪距离。
本发明的GPS测位系统至少求得相关计算值的峰值，便结束相关计算。
本发明的GPS测位系统在求得相关计算值的最大峰值之前，扫描导航数据，进行相关计算。
本发明的GPS测位系统的GPS终端有GPS高频部、频率变换部、局部振荡电路部、振荡频率偏移检测部、A/D变换部、数字信号处理部，该数字信号处理部有存储全卫星的C/A码的存储器和运算部。
本发明的GPS测位系统的振荡频率偏移检测部有存储推断相对于温度的频率偏差量的数据的存储器，对应于来自检测局部振荡电路部的温度的温度传感器的检测温度，将从上述存储器读出的数据作为多普勒修正数据用。
本发明的GPS测位系统对应于来自检测局部振荡电路部的温度的温度传感器的检测温度，根据从存储器读出的多普勒修正数据和来自外部装置或内部的多普勒信息相加之值，设定导航数据的多普勒修正的扫描开始位置。
本发明的GPS测位系统的GPS终端从外部装置接收比内部安装的基准振荡器的精度高的基准信号，将该基准信号的区间计数振荡频率，检测局部振荡频率偏移，将该检测数据作为多普勒修正数据用。
本发明的GPS测位系统在从外部装置接收的基准信号的区间计数振荡频率，检测局部振荡频率偏移，根据对应于该检测数据的多普勒修正数据和来自外部装置或内部的多普勒信息相加之值，设定导航数据的多普勒修正的扫描开始位置。
本发明的GPS测位系统的局部振荡电路部与来自比基准振荡器的精度高的外部装置的频率同步地使内部安装的基准振荡器的振荡频率稳定。
本发明的GPS测位系统在不能获得相关计算值的峰值位置时，使来自振荡频率偏移检测部的多普勒修正数据和来自外部装置的多普勒信息或在内部检测的多普勒信息中的任意一者或两者变化，反复进行导航数据的扫描，直至获得相关计算值的峰值位置为止。
本发明的GPS测位系统将从存储器读出的GPS信号乘以互相正交的频率变换后的GPS载波正弦波数据、频率变换后的载波余弦波数据，作成将载波分量除去后的I信号数据、Q信号数据，分别对它们乘以来自振荡频率偏移检测部的多普勒修正数据和来自外部装置的多普勒信息或在内部检测的多普勒信息相加后的频率变化部分的正弦波数据、余弦波数据，从获得的信号中取出互相正交的进行了多普勒修正后的C/A码信号，进行该C/A码信号的I、Q信号各自的相关计算，然后进行矢量合成。
本发明的GPS测位系统能增大所接收的GPS信号的频率变换后的A/D变换用的取样值。
本发明的GPS测位系统的GPS终端通过将自己的时刻信号发送给输出准确的时刻信号的时钟服务器，从该时钟服务器接收时刻信号，得知到达时钟服务器的通信时间。
本发明的GPS测位系统的外部装置备有输出准确的时刻信号的时钟服务器，GPS终端通过将自己的时刻信号发送给输出准确的时刻信号的时钟服务器，从该时钟服务器接收时刻信号，得知到达时钟服务器的通信时间，根据该通信时间，设定将导航数据乘以GPS信号时的扫描开始位置。
本发明的GPS测位系统的导航数据的扫描采用二进制扫描方式。
本发明的GPS测位系统的检测接收电场是否良好的接收电场检测部检测电场电平，根据电场电平可以改变相关计算区间的长度。
本发明的GPS测位系统根据接收电场的状态，可以改变相加区间的长度。
本发明的GPS测位装置的GPS终端备有：对接收的GPS信号进行频率变换后，用每单位时间规定数的取样信号进行A/D变换，存储该规定时间内的信号的存储器；用来自外部装置的导航数据或在内部检测的导航数据，分断该存储的GPS信号的分断装置；在规定区间通过将被分断的GPS信号和导航数据相乘，进行改变极性的处理，进行该处理区间的加法运算，对规定的导航数据部分反复进行同样的处理，求出它们的累积结果的加法装置；对规定的导航数据部分反复进行上述累积相加处理，求它们的累积结果的反复装置；用上述累积结果和自己所具有的选择卫星的C/A码进行相关计算，求出至相关计算值的峰值位置的延迟时间的相关计算装置；以及根据至上述峰值位置的延迟时间，求GPS终端和选择卫星之间的伪距离的伪距离检测装置。
附图说明
图1是说明本发明的实施例1的GPS测位系统及GPS测位装置的使用状态的概要框图。
图2是表示图1所示的GPS终端的具体结构框图。
图3是表示频率相对于检测温度的偏差值的数据表图。
图4是存储了利用取样信号取得的试样的A/D变换电路的输出的存储器的存储状态图。
图5是更详细地表示图2中的GPS终端的框图。
图6是说明本部服务器的工作的流程图。
图7是说明GPS测位系统及GPS测位装置的CPU26的工作的流程图。
图8是说明GPS测位系统及GPS测位装置的CPU27的工作的流程图。
图9是说明GPS测位系统及GPS测位装置的CPU28的工作的流程图。
图10是将GPS信号作成I信号、Q信号的电路图。
图11是C/A码的多普勒修正的说明图。
图12是表示GPS信号(C/A码信号)的数据的图。
图13是说明GPS信号(C/A码信号)的结构的图。
图14是检测导航数据的极性反相的边界的方法的说明图。
图15是说明检测导航数据的极性反相的边界的相关计算的流程图。
图16是关于二次相加结果和C/A码的相关结果(相关峰值数据)的处理的详细说明图。
图17是说明检测导航数据的极性反相的边界的另一相关计算的流程图。
图18是时刻一致的说明图。
图19是表示选择卫星和GPS终端之间的伪距离、延迟时间等的图。
图20是立体地表示上述的关系的图。
图21是C/A码的说明图。
图22是表示现有的GPS测位系统及GPS测位装置的结构框图。
图23是现有的GPS测位系统及GPS测位装置的C/A码检测的方法的说明图。
具体实施方式
以下，说明本发明的一实施例。
实施例1
图1是说明本发明的实施例1的GPS测位系统及GPS测位装置的使用状态的概要框图，图中，1是对象卫星，2是外部装置的本部服务器，它备有接收来自对象卫星1的GPS信号的设置在眺望条件良好的环境中的接收天线3，从接收的GPS信号中抽出导航数据及多普勒数据，4是通过无线或有线等的通信媒体5与本部服务器2连接的GPS终端，该GPS终端4备有接收来自卫星1的GPS信号的接收天线6。
其次说明工作概要。
首先，上述本部服务器2如果从设置在眺望条件良好的环境中的接收天线3接收到GPS信号，判断了S/N比是否良好后(步骤ST1)，进行多普勒数据的计算(步骤ST2)，进行GPS导航数据的计算(步骤ST3)。
另一方面，GPS终端4检测通过接收天线6接收的电场强度(步骤ST4)，判断接收电场是否良好(步骤ST5)，如果良好，便在GPS终端4一侧抽出导航数据及多普勒数据(步骤ST6)，如果不好，则从本部服务器2抽出必要的导航数据及多普勒数据(步骤ST7)。然后，根据上述检测的接收电场强度，确定存储区间及计算区间，将接收的GPS信号存储在存储器中(步骤ST8)。
此后，对所接收的GPS信号进行多普勒修正(步骤ST9)，用导航数据(步骤ST6、步骤ST7)分断该数据，用相关峰值位置检测部(步骤ST10)求相关值为最大的点，将它作为伪距离。利用该伪距离和上述抽出的导航数据，进行位置计算(步骤ST14)。因此，由于判断接收电场是否良好，只有在接收电场不好的情况下才与本部服务器2通信，所以能大幅度减少通信费用。
图2是GPS终端4的接收部的概要图，7是接收电路，8是数字处理部，9是为了与本部服务器2之间利用电波进行数据的收发而设置在无线电机10上的天线，11是连接在无线电机10上的调制解调器(或TA)，12是设置在调制解调器11和总线13之间的输入输出电路。
上述接收电路7有：连接在接收天线6上的带通滤波器14；基准振荡器15；合成部16；将从带通滤波器14输出的接收频率和从合成部16输出的局部发送频率混合起来的接收频率变换电路17；A/D变换部18；输出由温度引起的频率偏差值的频率偏差值检测部19；以及使合成部16的输出频率为规定频率的分频器20。
数字处理部8有：存储从A/D变换部18输出的取样值的存储器21；变换从该存储器21读出的存储内容的I/Q变换部22；连接在总线13上的存储器(DRAM)23；电场强度检测部24；连接在总线上的CPU26、CPU27、CPU28；连接在总线13上的存储器(RAM)29；以及连接在CPU27上的DSP电路30，各CPU26～CPU28有存储器(ROM)26a～28a。
上述频率偏差值检测部19例如用温度传感器(图中未示出)检测基准振荡器15的温度，从预先作成的图3所示的数据表读出并输出相对于检测温度的频率偏差值。
图4是表示对每个试样来说，将利用取样信号取得的试样的A/D变换部18的输出存储在数字处理部8中设置的存储器21中的存储状态的模型图。在图4中，将由1msec内的2046个取样信号取得的试样存储作为1行，存储了1000行的试样。图示的例中划斜线的区域虽然是4行，但实际上是导航数据极性反相的区域，是40行。
图5是表示图2所示的GPS终端4的具体结构框图，与图2相同的部分标以相同的符号，不重复说明。本部服务器2有：GPS基准接收部31；GPS数据中包含的导航数据抽出部32；多普勒信息算出部33；信号合成部36；以及信号收发部37。
GPS终端4有：根据接收电场强度检测部24的输出，确定存储空间、相关计算区间的存储空间、相关计算区间确定部41；连接在存储区S示的导航数据抽出部43；通过开关部47连接在通信媒体5上的数据收发部48；与导航数据抽出部43的输出和数据收发部48的输出连接的多普勒信息抽出部45；连接在存储区H上的多普勒修正部46；与数据收发部48的输出连接的导航数据抽出部49；以及位置计算部57，它利用伪距离和来自存储区V的导航数据计算位置，上述伪距离是通过利用相关峰值位置检测部52检测存储区V的输出和C/A码发生部51的数据而获得的。
另外，从上述导航数据抽出部43至位置计算部57的各部并不是分别独立地设置的，上述等各部的功能例如由CPU26～CPU28及具有DSP电路30的数字处理部8执行。另外，为了使说明简单起见，图示的例虽然示出了3个CPU，但实际上也可以用1个CPU执行。
其次说明工作情况。
图6是说明本部服务器2的工作的流程图。在本部服务器2中，首先用GPS基准接收部31接收GPS信号(步骤ST16)，其次用多普勒信息算出部33算出多普勒(步骤ST17)，同时用导航数据抽出部32抽出GPS导航数据(步骤ST18)，然后，用信号合成部36合成。然后从GPS终端4有数据要求时，从信号收发部37将上述多普勒和导航数据发送给GPS终端4一侧(步骤ST19)。
图7～图9是说明GPS测位系统及GPS测位装置各自的CPU的工作的流程图。在GPS终端4一侧，首先在CPU26一侧，通过接收天线6接收GPS信号(步骤ST20)，在接收频率变换电路17中利用通过合成部16供给的基准振荡器15的振荡频率，将该接收的GPS信号变换成规定的频率后，在A/D变换部18中利用每单位时间(例如1???msec)规定数(例如2046个)的取样信号S对该接收频率变换电路17的输出进行取样，如图4所示，将其结果的规定时间内的部分存入存储区21中(步骤ST21)。
其次，如图10所示，用乘法器61、62将从上述存储器21读出的存储内容、即GPS信号中互相正交的GPS载波正弦波数据“Sin(ωt)”、GPS载波余弦波数据“Cos(ωt)”相乘，作成通过低通滤波器(LPF)63、64将载波部分除去后的I信号数据、Q信号数据。然后，将来自作为振荡频率偏移检测部的频率偏移值检测部19的多普勒修正信息和来自作为外部装置的本部服务器2的多普勒信息或在内部检测的多普勒信息相加，用乘法器65-I、65-Q、66-I、66-Q对上述I信号数据、Q信号数据乘以上述相加后的频率变化部分的正弦波数据、余弦波数据，用加法器67将乘法器65-I、66-I的输出相加，用加法器68将乘法器65-Q、66-Q的输出相加，关于各频率变换后的GPS信号的载波频率，取出多普勒修正后的互相正交的信号，存入存储器69、70中(步骤ST22)。
另一方面，用接收电场强度检测部24检测这时的接收电场强度，选择电场电平1(超微弱)、电场电平2、电场电平3(步骤ST23～步骤ST25)，根据该选择的电场电平，用存储空间、相关计算区间确定部41确定存储区间τ1、存储区间τ2、存储区间τ3(步骤ST26～步骤ST28)，将通过了上述A/D变换部18的GPS信号存储在所确定的区间(时间)存储器12的存储区S中，不断更新(步骤ST29)。
导航数据抽出部43读出存储区S的内容，抽出导航数据。用多普勒信息抽出部45从来自导航数据抽出部43的信号中抽出多普勒信息，另外，通过数据收发部48从本部服务器2的信号中抽出多普勒信息，存入存储区D29中。多普勒修正部46读取存储区D29中的数据(步骤ST30)，对存储区S中的数据进行多普勒修正后存入存储区H中(步骤ST31)。
其次，读出上述存储器69、70的存储内容，用多普勒修正部71、72对每个I分量、Q分量进行C/A码的多普勒修正。所谓该C/A码的多普勒修正是对由于频率的变化而接收的GPS信号进行数据内插。例如，如图11(a)所示，与未引起多普勒的频率变换的情况相比，如图11(b)所示，在引起了多普勒频率变换的情况下，产生多普勒偏移d。这是因为图4所示的1msec内存储的2046个取样信号的1行比1msec短。
因此，通过读出存储器69、70的存储内容，利用下式进行运算，能对C/A码进行多普勒修正，使得2046个取样信号的长度与1msec一致。
PN＝PNd×1+(fd/f0)
因此，内插的频率为
2046×106×(f0+fd/f0)Hz
修正的信号与图14(a)相同。
式中，PN是多普勒修正后的取样信号
      PNd是多普勒修正前的取样信号
      fd是由多普勒效应引起的频率的变化量
      f0是GPS载波频率
在CPU27一侧，用接收电场强度检测部24检测接收电场电平1、2、3，读取存储电场强度的存储区L中的内容(步骤ST32)，如果电场电平为3，则读取来自导航数据抽出部49的存储着导航数据的存储区V的数据(步骤ST32b)。另外，如果电场电平为1或2，则读取通过数据收发部48、导航数据抽出部49存储了来自本部服务器2的导航数据的存储区V的数据(步骤ST32a)。然后，在与上述指定的存储区间τ1、存储区间τ2、存储区间τ3对应的区间中，从存储区H取得GPS信号，从存储区V取得规定的导航数据(步骤ST33)。
在相关峰值位置检测部52中，用来自存储区V的规定的导航数据分断来自存储区H的GPS信号，在其1个数据(导航数据)区间内，将C/A码的PN帧40个等效部分各自对应的位相加，在上述全部区间内进行上述加法运算所获得的C/A码和C/A码发生部51发生的C/A码的相关计算。在存储区间τ1、存储区间τ2、存储区间τ3全部区间中进行上述计算。而且，然后使导航数据在时间上偏移，以便相关峰值达到最大，将通过反复进行同样的相关计算获得的相关峰值位置作为导航数据的极性反相的边界及伪距离(步骤ST34)。然后，利用导航数据及伪距离进行自己位置计算并输出(步骤ST35，步骤ST40)。
在CPU28一侧，读取存储区L的内容(步骤ST41)，判断电场电平是否为3以上(步骤ST42)，如果是，则断开开关部47，不与本部服务器2连接，不进行数据的存取(步骤ST43)。如果不是，则连接开关部47，从本部服务器2获得数据(步骤ST44)，将导航数据存入存储区VS中，将从多普勒信息抽出部45取得的多普勒信息存入与电场电平对应的区间存储区D中(步骤ST45)。
如上所述，如果采用本实施例1，由于判断接收电场是否良好，只有在接收电场不好的情况下，才与本部服务器2通信，所以能大幅度地减少通信费用，同时由于用相关峰值位置检测部对其每一周期将同一位位置的值累积相加，将该累积相加结果的增减的边界作为数据相加开始位置，对C/A码相加，构成由许多位数构成的有规则的C/A码，所以如现有的发明所示，按照导航数据的极性积分(累积相加)时，能急剧地消除信号分量互相抵消而不能充分地提高灵敏度(S/N)的缺点，能可靠地检测混杂在噪声中的C/A码、伪距离，能获得灵敏度高的GPS测位系统及GPS测位装置。
以下详细说明通过相关处理求峰值位置的相关峰值位置检测部52的一例。
该相关峰值位置检测部52在任意位置将由许多位数构成的有规则的C/A码分断成导航数据的长度，对各分断的C/A码将同一位位置的值累积相加，根据自己检测的导航数据或从本部服务器2接收的导航数据，使极性一致地将这些累积相加的结果相加起来，用该相加结果和自己具有的全卫星的C/A码进行相关计算，求相关峰值位置，将获得的相关峰值位置作为数据相加开始位置。
图12表示导航数据长度为M个部分时的各PN帧数和片数的关系。这里一个导航数据部分如图所示由20个PN帧构成，另外，一个PN帧由1023个片构成。多普勒修正后存储的GPS信号的1个PN帧(C/A码＝PN码)相当于由1023个片构成。
GPS信号的C/A码虽然由1023位构成，但是用A/D变换器进行数字化时，根据标本化的定理，为了忠实地发送信息，有必要用一倍以上的频率进行标本化。因此，在存储区S、存储区V中，标本化试样由信号标本数为一倍以上的试样数构成。例如1023个片作为1023×2i(i＝1、2、3)个试样值存储。
在以下的说明中，为了说明的简单起见，以C/A码片单位为基准进行说明。
在图7所示的CPU26中，根据每个卫星从存储区D获得的多普勒信息(每个卫星的多普勒频率偏移)等，进行多普勒修正(步骤ST30、步骤ST31)。将该值存储在存储区H中。在图8所示的CPU27中，关于多普勒修正后的信号，在任意位置将由许多位数构成的有规则的C/A码分断成导航数据的长度，关于分散的位置“信号标本位置(＝1023×2i，i＝1、2、3)”的信号，从分断的开头位置按照顺序，用C/A码(＝1023位)等效单位，对各标本位置只加一次1个数据(＝20帧，＝20×2046位)长等效部分。
为了说明简单起见，以下用C/A码的片单位进行说明。存储的GPS数据是该PN帧反复的、连续的有规则的数据。而且C/A码(PN码)也根据相当于20msec的导航数据的极性进行相位反相。C/A码的相位反相时的开头部分与导航数据变化时的导航数据的开头部分一致。
图13中示出了导航数据长度为M个部分时的关系图。图中，在表示第k个导航数据中的第j个PN帧、然后在表示第i个PN帧的片的地方从任意的部分取入，存储在规定时间等效(在该实施例中为导航数据的M个部分)存储器中。不清楚存储的数据的开始部分是从GPS信号的哪个片部分开始的。
图14是存储器中存储的数据处理的说明图。用外部或内部的导航数据分断GPS信号(C/A码)，存储在导航数据M个部分存储器中。存储在从任意的部分取入的导航数据M个部分的C/A码片合计2046×20×M个片存储器中。
采用行列形式对这时存入存储器的数据的排列取2046个片部分的1行部分，用导航数据部分20个×M行取出2046×20×M列的行列将它示于图14中。这里数据的第1行第2046列的下一个片数据是第2行第1列的数据。同样第2行第2046列之后是第3行第1列。该排列反复出现，直至M×20行2046列。
如果用从外部装置或内部获得的导航数据，任意地将GPS信号(导航数据)分断，则其开头部分与存储器中存储的GPS信号的相位反相的开头部分(GPS信号中存在的实际导航数据的开头部分)一般不一致。该相关峰值位置检测部利用以下的方法，不限于此而能一致地进行。
以下具体地说明图15。
首先，在图14中，将用导航数据Dk分断的20行2046列的行列数据定义为
d(i，j，k)。用下式计算。
S1(D1)＝d(1，1，1)+d(2，1，1)+d(3，1，1)+...+d(40，1，1)
S2(D1)＝d(1，2，1)+d(2，2，1)+d(3，2，1)+...+d(40，2，1)
S3(D1)＝d(1，3，1)+d(2，3，1)+d(3，3，1)+...+d(40，3，1)
Si(D1)＝d(1，i，1)+d(2，i，1)+d(3，i，1)+...+d(40，i，1)
S2046(D1)＝d(1，2046，1)+d(2，2046，1)+...+d(40，2046，1)
式中
S1(D1)、S2(D1)、…、Si(D1)、…S2046(D1)分别与数据D1(＝-1或+1)相乘，获得
D1*S1(D1)、D1*S2(D1)、…、D1*Si(D1)、…、D1*S2046(D1)
其次，是用导航数据D2分断的数据，用下式计算。
S1(D2)＝d(1，1，2)+d(2，1，2)+d(3，1，2)+...+d(40，1，2)
S2(D2)＝d(1，2，2)+d(2，2，2)+d(3，2，2)+...+d(40，2，2)
S3(D2)＝d(1，3，2)+d(2，3，2)+d(3，3，2)+...+d(40，3，2)
Si(D2)＝d(1，i，2)+d(2，i，2)+d(3，i，2)+...+d(40，i，2)
S2046(D2)＝d(1，2046，2)+d(2，2046，2)+...+d(40，2046，2)
式中，从19开始的
S1(D2)、S2(D2)、…、Si(D2)、…S2046(D2)分别与数据D2(＝-1或+1)相乘，获得
D2*S1(D2)、D2*S2(D2)、…、D2*Si(D2)、…、D2*S2046(D2)
同样进行处理，是用导航数据DM分断的数据，计算下式。
S1(DM)＝d(1，1，M)+d(2，1，M)+d(3，1，M)+...+d(40，1，M)
S2(DM)＝d(1，2，M)+d(2，2，M)+d(3，2，M)+...+d(40，2，M)
S3(DM)＝d(1，3，M)+d(2，3，M)+d(3，3，M)+...+d(40，3，M)
Si(DM)＝d(1，i，M)+d(2，i，M)+d(3，i，M)+...+d(40，i，M)
S2046(DM)＝d(1，2046，M)+d(2，2046，M)+...+d(40，2046，M)
式中，
S1(DM)、S2(DM)、…、Si(DM)、…S2046(DM)分别与数据DM(＝-1或+1)相乘，获得
DM*S1(DM)、DM*S2(DM)、…、DM*Si(DM)、…、DM*S2046(DM)
其次，计算下式。
C1＝D1×S1(D1)+D2×S1(D2)+...+DM×S1(DM)
C2＝D1×S2(D1)+D2×S2(D2)+...+DM×S2(DM)
C3＝D1×S3(D1)+D2×S3(D2)+...+DM×S3(DM)
C4＝D1×S4(D1)+D2×S4(D2)+...+DM×S4(DM)
C2046＝D1×S2046(D1)+D2×S2046(D2)+...+DM×S2046(DM)
这里，
进行C1、C2、C3、C4、…、C2046排列的数据群和在内部发生的C/A码的2046个的相关计算(步骤ST34)。
如果取样点多，则相关计算值的精度高。在图16中，作为提高相关峰值位置精度的方法，示出了每1位等效长度取两个取样点的例，(a)是实际峰值位于取样点中央的情况，(b)是实际峰值稍微偏离取样点的情况，(c)是实际峰值与取样点一致的情况。另外，利用Xp＝P2/(P1+P2)·τ/2，求峰值位置Xp(离开取样点的局部位置)。式中，τ是1位等效长度。
然后，判断相关峰值是否在规定值以上(步骤ST51)。在步骤ST51中判断的结果如果是是，则为微调整方式。即一边使导航数据稍微移动+Δn片、-Δn片，一边求该峰值更大的收敛点(步骤ST52)。
在步骤ST53中如果是收敛点，则求上述相关峰值位置Xp，将该峰值最大位置(伪距离)与卫星编号对应地存储起来(步骤ST54)。在步骤ST53为否的情况下，一边稍微移动+Δn片、-Δn片，一边反复对导航数据的位置进行微调整，直至在步骤ST53中收敛为止，如果收敛在规定值内，则求上述相关峰值位置Xp，将该峰值最大位置(伪距离)与卫星编号对应地存储起来(步骤ST54)。
另一方面，上述步骤ST51的判断结果如果是否，则每次使导航数据依次移动1个数据，以便能检测相关峰值位置，再一边移动+Δn片、-Δn片，一边使相关峰值位置达到规定电平以上为止，反复进行步骤ST34、步骤ST57，一直反复到步骤51的判断变为是为止。在该反复循环过程中，在步骤ST56中如果该移动范围超过了既定值，则在步骤ST58中检查多普勒修正值是否异常。如果多普勒修正值在规定值以内，则在步骤ST59中再读入多普勒修正值，进行检查修正，返回步骤ST34。其结果在步骤ST58中如果多普勒修正值超过既定值，则不可能用该卫星检测，与卫星编号一起存储，求另一卫星的伪距离(步骤ST60)。
另外，上述步骤ST34、步骤ST51～步骤ST54及步骤ST56～步骤ST59是弄清相关峰值位置用的处理部分。
图17是表示相关计算的另一例的流程图。本例如上述图4所示，每单位时间(1msec)用规定数(2046)的取样信号进行A/D变换后，将该规定数作为1行，将1000行存入存储区中作为规定时间(1msec)的部分，根据来自外部装置或内部的多普勒信息和局部振荡频率检测信息，对该存储的GPS信号中包含的选择卫星的频率进行多普勒修正后，进行上述选择卫星的C/A码信号的多普勒修正，读出40行部分的该多普勒修正后的上述GPS信号，将同一位等效位置的值乘以来自外部装置或内部的导航数据，进行了改变极性的处理后，依次进行该规定区间的40行部分的累积相加，进行该平均化处理，进行该结果和自己具有的C/A码的相关计算，将其结果存入存储器中(步骤ST71～步骤ST79)。
以下，确定根据来自频率偏差检测部19的偏差修正数据和来自外部装置或内部的多普勒信息的相加值设定的导航数据的多普勒修正的扫描开始位置，按照二进制扫描方式进行扫描，并确定通信延迟量(1msec×行)msec(步骤ST81)。由此，确定按照GPS信号部分1000行的导航数据的二进制扫描方式进行的多普勒修正的扫描开始次数n(步骤ST72)。因此，对上述步骤ST72～步骤ST79的处理取n次扫描的相关计算的平均(步骤ST82)。
在求出了相关计算值的峰值的情况下，将该峰值位置与卫星编号对应地存储起来。这时，如果求得了峰值，至少可以结束相关计算，但也可以扫描导航数据，进行相关计算，直至求得最大峰值为止。在不能求出相关计算值的峰值的情况下，对上述导航数据只进行C/A码的码长等效部分的整数倍的扫描，求上述相关计算值的峰值位置，不可能检测最大峰值位置与卫星编号一起存储(步骤ST83)。
在求上述的延迟时间的情况下，如果外部装置和GPS终端之间有时间性的误差，就不能正确地求延迟时间。因此，求延迟时间时，使GPS终端的时刻与具有准确的原始时钟的外部装置的时刻一致。就图18说明使该时刻一致的方法。
现在，如果假设GPS终端的信号发生时刻t1为2.5，外部装置的接收时刻t2为3，来自处理了该接收信号的外部装置的信号发生时刻t3为4，GPS终端的接收时刻t4为5.5，则从GPS终端将信号发送给外部装置开始到GPS终端接收到来自外部装置的信号为止所需要的时间RTT为
RTT＝[(5+0.5)-4]+[3-(2+0.5)]＝2
GPS终端的时刻偏移X为
X＝[(5+0.5)-4]-RTT/2
 ＝[(5+0.5)-4]-{[(5+0.5)-4]+[3-(2+0.5)]}/2
 ＝0.5
能检测GPS终端的时刻偏移。因此，通过对GPS终端的时刻只修正该检测的时刻偏移，就能使GPS终端和外部装置的信号处理时刻一致。
另外，在外部装置中没有准确的时钟的情况下，如果有带有准确的原始时钟的时钟服务器(图中未示出)，则与上述相同，用该时钟服务器也能使GPS终端及外部装置的时刻一致。只有在从客户一侧至时钟服务器的发送时刻Δt1和从该时钟服务器至客户一侧的发送时刻Δt相同的条件得以满足的情况下，该时刻一致才成立。
图19、图20是求上述伪距离的方法的说明图。在图19、图20中，假设C是以1msec为单位的光速，N是从选择卫星至GPS终端的C/A码的整数倍数，pd1是延迟时间，p1是GPS终端位置，p2是外部装置位置，则
C＝299792.458m(约300km)/1?msec
d＝C×N+pd1
d max＝pdb+C/2(约150Km)
d min＝pdb-C/2(约150Km)
pdb-C/2<d<pdb+C/2
∴(pdb-pd1)/C-0.5<N<(pdb-pd1)/C+0.5
∴N＝round(nf)
nf＝(pdb-pd1)/C
因此，通过用该式求N，代入上述d＝C×N+pd1中，能求得伪距离。
如上所述，如果采用本实施例1，则由于在任意位置将由许多位数构成的PN帧连续的有规则的C/A码分断成导航数据的长度，对各分断的C/A码将同一位位置的值累积相加，根据自己检测的导航数据或从本部服务器接收的导航数据，使极性一致地将该累积相加的结果相加起来，用该相加结果和C/A码进行相关计算，将获得的相关峰值位置作为数据相加开始位置，所以不受导航数据的极性变化的影响，能有效地对C/A码进行累积相加，例如即使在隧道、建筑物中等接收灵敏度不好的场所，也能可靠地接收C/A码。
因此，如果将本发明的GPS侧位系统及GPS侧位装置安装在例如携带式电话机中，在从存储区读出的地图数据上显示用该GPS侧位系统及GPS侧位装置检测的位置，则能获得即使在隧道、建筑物中等接收灵敏度不好的场所，也能可靠地使用的精度极好的带有导航功能的携带式电话机。
作为另一实施例，相关计算当然也可以利用FFT计算及IFFT计算，进行高速运算。
作为另一实施例，也可以用自己发生的C/A码和接收的C/A码一致的个数或一致度进行计算，来代替上述的相关计算。
如上所述，如果采用本发明，则由于对接收的GPS信号进行频率变换后，用每单位时间规定数的取样信号进行A/D变换，将该规定时间内的信号存储在存储器中，根据从外部装置获得的多普勒信息或在内部检测的多普勒信息和局部振荡频率偏移检测信息，对该存储的GPS信号中包含的选择卫星的频率进行多普勒修正后，进行选择卫星的C/A码信号的多普勒修正，将对应于选择卫星的C/A码的每个码长等效部分的同一位等效位置的值乘以从外部装置获得的导航数据或在内部检测的导航数据，在规定区间对该多普勒修正后的GPS信号进行改变极性的处理，进行该规定区间的加法运算，对规定的导航数据部分反复进行同样的处理，求出它们的累积结果，用该累积结果和自己所具有的选择卫星的C/A码进行相关计算，求出至相关计算值的峰值位置的延迟时间，根据该延迟时间求GPS终端和选择卫星之间的伪距离，因此由于检测接收电场强度，只有在该接收电场强度弱的情况下，才与外部装置通信，接收数据，所以与以往那样经常与外部装置进行通信的情况相比，具有能大幅度减少通信费用的效果。
如果采用本发明，则由于在任意位置将由许多位数构成的PN帧连续的有规则的C/A码分断成导航数据的长度，对各分断的C/A码将同一位位置的值累积相加，根据自己检测的导航数据或从本部服务器接收的导航数据，使极性一致地将该累积相加的结果相加起来，用该相加结果和C/A码进行相关计算，将获得的相关峰值位置作为数据相加开始位置，因此由于不受导航数据的极性变化的影响地将C/A码相加起来，所以能可靠地检测混杂在噪声中的C/A码，能提高S/N比，所以适用于携带式电话机等，具有即使在建筑物中、地铁站台等接收灵敏度不好的场所，也能可靠地接收C/A码的效果。而且，由于能根据接收电场的状态改变加法计算区间，所以具有能与上述的点相辅相成地更可靠地进行C/A码的接收的效果。
如果采用本发明，则由于GPS终端对接收的GPS信号进行频率变换后，用每单位时间规定数的取样信号进行A/D变换，将该规定时间内的信号存储在存储器中，根据来自外部装置或内部的多普勒信息和局部振荡频率偏移检测信息，对该存储的GPS信号中包含的选择卫星的频率进行多普勒修正后，进行选择卫星的C/A码信号的多普勒修正，将对应于选择卫星的C/A码的每个码长等效部分的同一位等效位置的值乘以来自外部装置或内部的的导航数据，在规定区间对该多普勒修正后的GPS信号进行改变极性的处理后，进行该规定区间的加法运算，进行其平均化处理，进行其结果和自己所具有的C/A码的相关计算，对每个规定区间存储在存储器中的GPS信号逐次地反复进行同样的相关计算，根据分别获得的相关计算值求出它们的平均值，在不能求得相关计算值的情况下，对上述导航数据进行C/A码的码长等效部分的整数倍的扫描，求出至上述相关计算值的峰值位置的延迟时间，根据该延迟时间求GPS终端和选择卫星之间的伪距离，所以与上述相同，能精确地求得延迟时间，其结果，具有能获得灵敏度高的GPS侧位系统及GPS侧位装置的效果。
如果采用本发明，则由于如果至少求得相关计算值的峰值，便结束相关计算，所以具有能迅速地结束相关计算的效果。
如果采用本发明，则由于在求得相关计算值的最大峰值之前，扫描导航数据，进行相关计算，所以具有能可靠地进行侧位的效果。
如果采用本发明，则由于GPS终端有GPS高频部、频率变换部、局部振荡电路部、振荡频率偏移检测部、A/D变换部、数字信号处理部，该数字信号处理部有存储全卫星的C/A码的存储器和运算部，所以具有能简化全体结构的效果
如果采用本发明，则由于振荡频率偏移检测部有存储推断相对于温度的频率偏差量的数据的存储器，对应于来自检测局部振荡电路部的温度的温度传感器的检测温度，将从上述存储器读出的数据作为多普勒修正数据用，所以具有能获得不受温度变化的影响、灵敏度高的GPS侧位系统及GPS侧位装置的效果。
如果采用本发明，则由于对应于来自检测局部振荡电路部的温度的温度传感器的检测温度，根据从存储器读出的多普勒修正数据和来自外部装置或内部的多普勒信息相加之值，设定导航数据的多普勒修正的扫描开始位置，所以具有能迅速地进行多普勒修正的效果。
如果采用本发明，则由于GPS终端从外部装置接收比内部安装的基准振荡器的精度高的基准信号，将该基准信号的区间计数振荡频率，检测局部振荡频率偏移，将该检测数据作为多普勒修正数据用，所以具有能精确地进行多普勒修正的效果。
如果采用本发明，则由于在从外部装置接收的基准信号的区间计数振荡频率，检测局部振荡频率偏移，根据对应于该检测数据的多普勒修正数据和来自外部装置或内部的多普勒信息相加之值，设定导航数据的多普勒修正的扫描开始位置，所以具有能精确地进行多普勒修正的效果。
如果采用本发明，则由于局部振荡电路部与来自比基准振荡器的精度高的外部装置的频率同步地使内部安装的基准振荡器的振荡频率稳定，所以具有能高精度地获得振荡频率的效果。
如果采用本发明，则由于在不能获得相关计算值的峰值位置时，使来自振荡频率偏移检测部的多普勒修正数据和来自外部装置的多普勒信息或在内部检测的多普勒信息中的任意一者或两者变化，反复进行导航数据的扫描，直至获得相关计算值的峰值位置为止，所以具有能迅速地进行测位的效果。
如果采用本发明，则由于导航数据的扫描采用二进制扫描方式，所以具有能可靠地进行导航数据的扫描的效果。
如果采用本发明，则由于将从存储器读出的GPS信号乘以互相正交的频率变换后的GPS载波正弦波数据、频率变换后的载波余弦波数据，作成将载波分量除去后的I信号数据、Q信号数据，分别对它们乘以来自振荡频率偏移检测部的多普勒修正数据和来自外部装置的多普勒信息或在内部检测的多普勒信息相加后的频率变化部分的正弦波数据、余弦波数据，从获得的信号中取出互相正交的进行了多普勒修正后的C/A码信号，进行该C/A码信号的I、Q信号各自的相关计算，然后进行矢量合成，所以具有能进行频率变换后的GPS载波的多普勒修正的效果。
如果采用本发明，则由于能增大所接收的GPS信号的频率变换后的A/D变换用的取样值，所以具有能提高测位精度的效果。
如果采用本发明，则由于GPS终端通过将自己的时刻信号发送给输出准确的时刻信号的时钟服务器，从该时钟服务器接收时刻信号，得知到达时钟服务器的通信时间，所以具有能使自己的时刻与时钟服务器的准确的时刻一致的效果。
如果采用本发明，则由于外部装置备有输出准确的时刻信号的时钟服务器，GPS终端通过将自己的时刻信号发送给输出准确的时刻信号的时钟服务器，从该时钟服务器接收时刻信号，得知到达时钟服务器的通信时间，根据该通信时间，设定将导航数据乘以GPS信号时的扫描开始位置，所以具有能迅速地进行多普勒修正的效果。
如果采用本发明，则由于检测接收电场是否良好的接收电场检测部检测电场电平，根据电场电平可以改变相关计算区间的长度，所以具有能迅速而且准确地进行接收电场是否良好的检测。
如果采用本发明，则由于根据接收电场的状态，可以改变相加区间的长度，所以具有能迅速而且准确地进行接收电场是否良好的检测。
如果采用本发明，则由于GPS测位装置的GPS终端备有：对接收的GPS信号进行频率变换后，用每单位时间规定数的取样信号进行A/D变换，存储该规定时间内的信号的存储器；用来自外部装置的导航数据或在内部检测的导航数据，分断该存储的GPS信号的分断装置；在规定区间通过将被分断的GPS信号和导航数据相乘，进行改变极性的处理，进行该处理区间的加法运算，对规定的导航数据部分反复进行同样的处理，求出它们的累积结果的反复装置；用上述累积结果和自己所具有的选择卫星的C/A码进行相关计算，求出至相关计算值的峰值位置的延迟时间的相关计算装置；以及根据至上述峰值位置的延迟时间，求GPS终端和选择卫星之间的伪距离的伪距离检测装置，所以具有能获得精度高的GPS侧位装置。

Claims (16)

1、一种GPS测位方法，包括:
第1步骤，在GPS终端的数字处理部，基于从GPS信号获得的多谱勒信息对GPS信号执行多谱勒修正，并从GPS信号获得具有极性的数据序列；
第2步骤，在上述GPS终端的数字处理部，基于多谱勒信息对上述数据序列执行多谱勒修正；
第3步骤，在上述GPS终端的数字处理部，根据从上述GPS信号获得的导航数据，将上述数据序列极性变更，将上述数据序列极性变更后的值在每个相当于C/A码长度的同一比特的对应位置累积相加；
第4步骤，在上述GPS终端的数字处理部，以上述累积相加的结果为基础，使用C/A码作相关运算；
第5步骤，在上述GPS终端的数字处理部，根据由相关运算得到的相关峰值，求出相关峰值位置；
第6步骤，在上述GPS终端的数字处理部，根据相关峰值位置，求出与上述C/A码对应的卫星和GPS终端的模拟距离。
2、根据权利要求1的GPS测位方法，其中上述第1步骤中对GPS信号的多谱勒修正，是基于从GPS信号得到的多谱勒信息和在GPS信号的频率变换中使用的本地振荡器的频率偏移信息而执行的。
3、根据权利要求2的GPS测位方法，还包括第7步骤:当不能得到相关峰值时，改变上述多谱勒信息和本地振荡器的频率偏移信息的一方或双方，并基于此执行GPS信号的多谱勒修正。
4、根据权利要求1的GPS测位方法，上述导航数据的扫描根据二进制扫描方法执行。
5、根据权利要求2的GPS测位方法，其中上述第1步骤包括将GPS信号乘以GPS载波正弦波数据和GPS载波余弦波数据，其中，所述GPS载波正弦波数据和所述GPS载波余弦波数据互相正交，得到去掉了载波成分的I信号数据和Q信号数据；
对上述数据序列的多谱勒修正包括分别对上述I信号数据和Q信号数据，乘以加上了上述多谱勒信息和上述本地振荡器的频率偏移信息的频率变动部分的正弦波数据和余弦波数据，获得互相正交的数据序列的I信号和Q信号。
6、根据权利要求1的GPS测位方法，包括步骤:
当获得即使一个相关峰值时，立即结束上述相关运算，并转移到上述第6步骤。
7、根据权利要求1的GPS测位方法，其中:
在上述第3步骤之前，基于与外部装置通信时间，确定导航数据的通信延迟量；
在上述第3步骤，根据错开上述延迟量的导航数据，对上述数据序列执行上述极性变更。
8、根据权利要求7的GPS测位方法，还包括:
第7步骤，发送信号到认识现在时间的外部装置；
第8步骤，从该外部装置接收包括现在时间的信息的时间信号；
第9步骤，基于发送到上述外部装置的时间、接收上述时间信号的时间和上述时间信号的信息，将上述GPS终端本身的时间调整与上述外部装置的时间一致；
第10步骤，基于在上述第9步骤中调整的时间，计算出与外部装置的通信时间。
9、一种GPS终端，包括:
第一多谱勒修正单元，用于基于从GPS信号获得的多谱勒信息对GPS信号执行多谱勒修正，并获得具有一极性的数据序列；
第二多谱勒修正单元，用于基于多谱勒信息对该数据序列执行多谱勒修正；
数据处理单元，根据从上述GPS信号获得的导航数据，将上述数据序列极性变更，将上述数据序列极性变更后的值在每个相当于C/A码长度的同一比特的对应位置累积相加；
相关计算单元，以上述累积相加的结果为基础，使用C/A码作相关运算以获得相关峰值，并根据得到的相关峰值，求出相关峰值位置；和
模拟距离计算单元，根据相关峰值位置，求出与上述C/A码对应的卫星和GPS终端的模拟距离。
10、根据权利要求9的GPS终端，还包括:
频率偏移检测单元，用于检测本地振荡器的频率偏移并输出频率偏移信息；及
频率变换单元，利用上述本地振荡器将GPS信号进行频率变换，其中所述的第一多谱勒修正单元基于从GPS信号得到的多谱勒信息和频率偏移信息执行已经进行了频率变换的GPS信号的多谱勒修正，并获得具有极性的数据序列。
11、根据权利要求10的GPS终端，还包括存储单元，用于存储与上述本地振荡器的温度对应的频率偏移，其中所述频率偏移检测单元根据温度，从上述存储单元选择频率偏移信息并输出。
12、根据权利要求10的GPS终端，所述频率偏移检测单元基于从外部装置提供的参考信号检测频率偏移。
13、根据权利要求10的GPS终端，其中所述的本地振荡器基于从外部装置得到的参考信号被保持稳定。
14、根据权利要求9的GPS终端，还包括:
数据分割单元，将上述数据序列分割成规定的区间；
上述数据处理单元对分割的区间执行极性变更。
15、一种GPS测位系统，由从GPS信号获得导航数据和多谱勒信息的外部装置、和使用从该外部装置得到的导航数据和多谱勒信息进行计算的GPS终端构成，其特征在于，具有:
GPS终端，包括:
第一多谱勒修正单元，用于基于从GPS信号获得的多谱勒信息，对在GPS信号中包含的选择卫星的频率执行多谱勒修正，并获得具有极性的数据序列；
第二多谱勒修正单元，根据多谱勒信息对该数据序列执行多谱勒修正；
数据处理单元，根据从上述GPS信号获得的导航数据，将上述数据序列极性变更，将上述数据序列极性变更后的值在每个相当于C/A码长度的同一比特的对应位置累积相加；
相关计算单元，以上述累积相加的结果为基础，使用C/A码作相关运算以获得相关峰值，并根据得到的相关峰值，求出相关峰值位置；和
模拟距离计算单元，根据相关峰值位置，求出与上述C/A码对应的卫星和GPS终端的模拟距离。
16.根据权利要求15的GPS测位系统，其中:
上述终端还包括:
数据分割单元，将上述数据序列分割成规定的区间；
上述数据处理单元对分割的区间执行极性变更。
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