JP2003222667A - GPS receiver - Google Patents
GPS receiverInfo
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- JP2003222667A JP2003222667A JP2002022929A JP2002022929A JP2003222667A JP 2003222667 A JP2003222667 A JP 2003222667A JP 2002022929 A JP2002022929 A JP 2002022929A JP 2002022929 A JP2002022929 A JP 2002022929A JP 2003222667 A JP2003222667 A JP 2003222667A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 参照クロックの精度が低いときでも周波数サ
ーチを成功裡に実行できるようにする。
【解決手段】 PDC−Pモジュールの送受信部から出
力されるRSSI値が高い場合、GPSモジュールにお
けるサーチ周波数範囲を狭くすることによって高速での
周波数サーチを実現する。RSSI値が低い場合は、サ
ーチ周波数範囲を広くすることによって周波数サーチ失
敗をなくす(減らす)。RSSI値は受信信号強度を示
しており間接的に参照クロックREFCLKの精度を示
しているため、RSSI値に応じたサーチ周波数範囲設
定によって周波数サーチ失敗がなくなり(減り)、全体
としてサーチ所要時間を短縮できる。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To enable a frequency search to be executed successfully even when the accuracy of a reference clock is low. When an RSSI value output from a transmission / reception unit of a PDC-P module is high, a high-speed frequency search is realized by narrowing a search frequency range in the GPS module. If the RSSI value is low, the frequency search failure is eliminated (reduced) by widening the search frequency range. Since the RSSI value indicates the received signal strength and indirectly indicates the accuracy of the reference clock REFCLK, the frequency search failure is eliminated (reduced) by setting the search frequency range according to the RSSI value, and the required search time is shortened as a whole. it can.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、GPS(Global P
ositioning System)受信機に関し、特に、無線通信シ
ステムに接続するための通信モジュール、例えばPDC
−P(Personal Digital Cellular-Packet)網に接続す
るためのPDC−Pモジュールを備えたGPS受信機に
関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a GPS (Global P
ositioning System) receiver, in particular a communication module for connecting to a wireless communication system, eg PDC
-P (Personal Digital Cellular-Packet) relates to a GPS receiver equipped with a PDC-P module for connecting to a network.
【0002】[0002]
【従来の技術】GPS受信機としては、それ単体で測位
処理を完遂できる自律型のGPS受信機の他、外部のサ
ーバからの支援を受けて測位処理又はその一部を実行す
るサーバ支援型のGPS受信機が、従来から開発されて
いる。後者の典型として、サーバとの接続のためPDC
−Pを利用するスナップトラック方式GPS受信機があ
る。なお、「スナップトラック」はSnapTrackInc.及び
スナップトラック・ジャパン社の商標である。2. Description of the Related Art As a GPS receiver, in addition to an autonomous GPS receiver capable of completing positioning processing by itself, a GPS receiver of a server-assisted type which executes positioning processing or a part thereof by receiving support from an external server. GPS receivers have been conventionally developed. Typical of the latter, the PDC for connecting to the server
There is a snap-track GPS receiver that utilizes -P. "SnapTrack" is a trademark of SnapTrack Inc. and SnapTrack Japan.
【0003】図1に、スナップトラック方式携帯端末と
して構成されたGPS受信機を示す。このGPS受信機
は、GPSモジュール10及びPDC−Pモジュール2
0を有している。いずれも高周波の信号を取り扱う回路
であるため、GPSモジュール10及びPDC−Pモジ
ュール20はそれぞれ電磁的にシールドされている。ま
た、携帯性の確保のため、GPSモジュール10とPD
C−Pモジュール20は、共通の筐体内に収納される。
この筐体の表面又は内部には、GPS衛星からの信号を
受信するためのGPSアンテナ11、PDC−P基地局
との間での無線送受信のためのPDCアンテナ21等
を、設けている。図示を省略しているが、更に、携帯者
により操作されるスイッチやキー、携帯者に対し情報を
提供するための発光素子や表示部や音響出力部等を適宜
設けることとしている。また、端末内の各部材に電源を
供給するバッテリも有している。FIG. 1 shows a GPS receiver configured as a snap track type mobile terminal. This GPS receiver includes a GPS module 10 and a PDC-P module 2
Has 0. Since both are circuits that handle high-frequency signals, the GPS module 10 and the PDC-P module 20 are electromagnetically shielded. In addition, to ensure portability, the GPS module 10 and PD
The CP module 20 is housed in a common housing.
A GPS antenna 11 for receiving signals from GPS satellites, a PDC antenna 21 for wireless transmission / reception with a PDC-P base station, and the like are provided on the surface or inside of this housing. Although not shown, switches and keys operated by the wearer, a light emitting element for providing information to the wearer, a display unit, a sound output unit, and the like are appropriately provided. It also has a battery that supplies power to each member in the terminal.
【0004】これらのモジュールのうちGPSモジュー
ル10は、GPS衛星からの信号を受信及び捕捉して擬
似距離を導出する回路を収納したモジュールであり、P
DC−Pモジュール20は、PDC−P基地局(PDC
−P網)を利用してネットワーク上のサーバ(ロケーシ
ョンサーバ)に接続する回路を収納したモジュールであ
る。GPSモジュール10には、GPS衛星からの受信
信号をダウンコンバートするダウンコン部12、スナッ
プショット期間における受信信号を記憶するスナップシ
ョットRAM13、FFT等を含むデータ処理を実行す
るDSP14、GPSモジュール10用クロックGPS
CLKを発生させるTCXO15等が収納されている。
図示しないが、GPSモジュール10内には、ダウンコ
ン部12から出力される信号をA/D変換するA/D変
換器等も、設けられている。PDC−Pモジュール20
には、PDCアンテナ21を用いて送受信を実行する送
受信部22、送受信部22の動作を制御する制御部2
3、両モジュール間信号伝送仲介及びローカル制御を実
行するCPU24、その作業用記憶領域を提供するRA
M25、ソフトウエア等を格納するROM26等が収納
されている。Among these modules, the GPS module 10 is a module that accommodates a circuit for receiving and capturing signals from GPS satellites and deriving a pseudorange, and
The DC-P module 20 is a PDC-P base station (PDC
A module containing a circuit for connecting to a server (location server) on the network using the P network. The GPS module 10 includes a down converter 12 for down converting received signals from GPS satellites, a snapshot RAM 13 for storing received signals in a snapshot period, a DSP 14 for executing data processing including FFT, a clock GPS for the GPS module 10.
The TCXO15 etc. which generate CLK are stored.
Although not shown, the GPS module 10 also includes an A / D converter for A / D converting the signal output from the down converter 12. PDC-P module 20
Includes a transmission / reception unit 22 that executes transmission / reception using the PDC antenna 21, and a control unit 2 that controls the operation of the transmission / reception unit 22.
3. CPU 24 that executes signal transmission mediation between both modules and local control; RA that provides a working storage area
An M25, a ROM 26 for storing software and the like are stored.
【0005】スナップトラック方式においては、端末た
るGPS受信機の位置等を検出する際、サーバが、端末
にて受信対象とすべきGPS衛星を選択し、その端末に
宛てて測位指示を発する。この測位指示を含め、システ
ムの運用や測位に関連してサーバが発するコマンドを、
サーバコマンドと称する。これに対して、DSP14の
動作条件設定等、端末内の動作であってサーバから支援
を受ける必要がない動作に関わるコマンドはローカルコ
マンドと呼ばれ、図示の例ではCPU24が発行する。
なお、図示した例では、特願2001−387420号
による開示に従い、CPU24等ローカル制御関連の部
材をPDC−Pモジュール20内に設けているが、ロー
カル制御関連の部材を別のモジュール(制御モジュー
ル)とすることもできる。In the snap track system, when detecting the position of a GPS receiver as a terminal, the server selects a GPS satellite to be received by the terminal and issues a positioning instruction to the terminal. Commands issued by the server related to system operation and positioning, including this positioning instruction,
It is called a server command. On the other hand, a command related to an operation in the terminal that does not need to be supported by the server, such as an operation condition setting of the DSP 14, is called a local command, and is issued by the CPU 24 in the illustrated example.
In the illustrated example, according to the disclosure of Japanese Patent Application No. 2001-387420, the members such as the CPU 24 related to the local control are provided in the PDC-P module 20, but the members related to the local control are different modules (control module). Can also be
【0006】端末の動作手順に即して述べると、まず、
この端末の電源スイッチがオンされたときCPU24は
DSP14に対してローカルコマンドを発行して各種設
定を実行する。例えば、REFCLK周波数の設定等を
実行する。DSP14は、その後は、バッテリ電力消耗
防止のため、ダウンコン部12に対する電源供給や図示
しないA/D変換器へのクロック供給等を停止して待機
する。その状態で、サーバからこの端末宛に測位指示が
発行されその測位指示がネットワーク経由でPDCアン
テナ21及び送受信部22により受信されると、CPU
24は、送受信部22の動作を制御する制御部23と連
携しつつ、DSP14に対してその測位指示を転送す
る。DSP14は、測位指示を受け取ったとき、測位指
示を受け取ったことを示すレスポンスを発行する一方
で、擬似距離導出のための動作を開始する。DSP14
がこのとき発行したレスポンスは、サーバコマンドであ
る測位指示に対するレスポンスであるため、測位指示伝
達と逆の経路でサーバ宛に送信される。また、前述の電
源供給停止やクロック供給停止等により、測位指示受信
時点ではGPSモジュール10は低消費電力状態になっ
ている。そこで、擬似距離導出のための動作を開始する
に当たって、DSP14は、それらの部材に対する電源
やクロックの供給を再開させる。次に、DSP14は、
測位指示により、擬似距離導出手順を順に実行する。擬
似距離が導出されると、DSP14は、ダウンコン部1
2に対する電源供給停止やA/D変換器へのクロック供
給停止等を実行する一方で、CPU24に対し擬似距離
の送出と処理終了を通知する。CPU24は、擬似距離
をPDC−Pモジュール20の制御部23、送受信部2
2、PDCアンテナ21を介してサーバ宛に送出する。The operation procedure of the terminal is as follows.
When the power switch of this terminal is turned on, the CPU 24 issues a local command to the DSP 14 to execute various settings. For example, the REFCLK frequency is set. After that, the DSP 14 stops the power supply to the down converter 12, the clock supply to the A / D converter (not shown), etc. and stands by to prevent the battery power consumption. In that state, when the server issues a positioning instruction to this terminal and the positioning instruction is received by the PDC antenna 21 and the transmission / reception unit 22 via the network, the CPU
24 cooperates with the control unit 23 that controls the operation of the transmission / reception unit 22 and transfers the positioning instruction to the DSP 14. When the DSP 14 receives the positioning instruction, the DSP 14 issues a response indicating that the positioning instruction has been received, while starting the operation for deriving the pseudo distance. DSP14
Since the response issued at this time is a response to the positioning instruction which is a server command, it is transmitted to the server through a route reverse to the transmission of the positioning instruction. Further, the GPS module 10 is in the low power consumption state at the time of receiving the positioning instruction due to the stop of the power supply, the stop of the clock supply, and the like. Therefore, when starting the operation for deriving the pseudo distance, the DSP 14 restarts the supply of power and clock to these members. Next, the DSP 14
The pseudo distance deriving procedure is sequentially executed according to the positioning instruction. When the pseudo distance is derived, the DSP 14 causes the down conversion unit 1
While stopping the power supply to No. 2 and stopping the clock supply to the A / D converter, the CPU 24 is notified of the transmission of the pseudo distance and the end of the processing. The CPU 24 controls the pseudo distance by the control unit 23 and the transmission / reception unit 2 of the PDC-P module 20.
2. Send to the server via the PDC antenna 21.
【0007】測位指示に対するレスポンスから処理終了
通知までの間DSP14により行われる一連の動作、即
ち擬似距離導出は、次のように実行される。まず、測位
指示には、受信すべきGPS衛星の番号が含まれてい
る。DSP14は、スナップショット期間中、ダウンコ
ン部12及びA/D変換器を介してGPSアンテナ11
による受信信号を取り込む。DSP14は、この受信信
号をスナップショットRAM13上に蓄積する(スナッ
プショット)。その後、DSP14は、スナップショッ
トされたこの受信信号に関し、周波数補正を加えながら
擬似距離検出のためのFFT処理を実行し、その結果を
累積加算する。この周波数補正は、衛星対端末の相対移
動速度に応じて発生するドプラシフト分を補償するもの
であるため、衛星毎にかつ周波数補正量を徐変させなが
ら行う必要がある(周波数サーチ)。ここに、周波数サ
ーチを広い周波数範囲に亘り行うのでは時間がかかるた
め、スナップトラック方式では測位指示コマンド中で衛
星毎にドプラシフト量(の概略推定値)を与えている。
そのため、スナップトラック方式では、後述の通りごく
狭いサーチ周波数範囲内での周波数サーチを行うのみ
で、スナップショットRAM13上の受信信号から衛星
の信号を短時間で捕捉でき、従ってその衛星までの擬似
距離を短時間で検出することができる。DSP14がス
ナップショットRAM13上の受信信号のFFT処理を
経て擬似距離を導出できたとき、CPU24は、その結
果を示すメッセージをPDC−Pモジュール20からサ
ーバ宛に送信させる。サーバはこれを受信し、GPS受
信機の位置を算出する。A series of operations performed by the DSP 14 from the response to the positioning instruction to the processing end notification, that is, the pseudo distance derivation is executed as follows. First, the positioning instruction includes the number of the GPS satellite to be received. The DSP 14 receives the GPS antenna 11 via the down converter 12 and the A / D converter during the snapshot period.
Capture the signal received by. The DSP 14 stores this received signal in the snapshot RAM 13 (snapshot). After that, the DSP 14 executes FFT processing for pseudo distance detection on the snapped received signal while applying frequency correction, and cumulatively adds the results. Since this frequency correction compensates for the Doppler shift generated according to the relative moving speed of the satellite to the terminal, it is necessary to perform the frequency correction for each satellite and while gradually changing the frequency correction amount (frequency search). Since it takes time to perform the frequency search over a wide frequency range, the Doppler shift amount (approximate estimated value) is given to each satellite in the positioning command in the snap track method.
Therefore, in the snap track method, the satellite signal can be captured from the received signal on the snapshot RAM 13 in a short time only by performing a frequency search within a very narrow search frequency range as described later, and thus the pseudo range to the satellite is obtained. Can be detected in a short time. When the DSP 14 can derive the pseudo distance through the FFT processing of the received signal on the snapshot RAM 13, the CPU 24 causes the PDC-P module 20 to send a message indicating the result to the server. The server receives this and calculates the position of the GPS receiver.
【0008】また、上述した周波数サーチにおける周波
数補正は、サーチ周波数範囲内で実行される。DSP1
4の動作基準クロックであるTCXO(温度補償型水晶
発振器)15からのGPSCLKが十分かつ常時高精度
であるのなら、サーチ周波数範囲を例えば0.3ppm
(GPSのL1搬送波の場合約473Hz)程度という
ごく狭い範囲に絞っておくことで、短時間での擬似距離
導出を実現できる。しかしながら、TCXO15の発振
精度は通常十分でなく、GPSCLKにサーチ周波数範
囲より大きな3ppm程度の周波数誤差が現れる。その
ような状態では、周波数サーチを行っても、スナップシ
ョットRAM13上の受信信号から衛星の信号を捕捉で
きないことがある。GPSCLKの精度によらず信号を
捕捉して擬似距離を導出できるようにする方法として
は、送受信部22からDSP14に精度の良い参照クロ
ックREFCLKを供給するという方法がある。即ち、
PDC−Pのような無線通信システムに接続する回路に
は、通常、PDC−P基地局からの受信信号搬送波に対
し周波数同期を確立するための自動周波数制御(AF
C)回路を設ける。一般に、AFC回路の動作によって
周波数同期が好適に確立されている状態では、受信信号
から再生したクロック或いは受信信号に周波数同期する
よう制御された発振器による発振クロックの周波数は、
信号強度が強ければ、0.1ppm程度の非常に高精度
なものとなる。従って、スナップトラック方式向けの端
末においても、例えば送受信部22内に上掲の如きAF
C回路やクロック発生手段を設け、その結果得られたク
ロックをREFCLKとしてDSP14に供給すること
が考えられる。そのようにすれば、TCXO15の発振
精度が多少悪くてもそれを補うことができる。Further, the frequency correction in the above frequency search is executed within the search frequency range. DSP1
If the GPSCLK from the TCXO (temperature-compensated crystal oscillator) 15 which is the operation reference clock of 4 is sufficient and always highly accurate, the search frequency range is set to 0.3 ppm, for example.
By narrowing down to a very narrow range (about 473 Hz for the L1 carrier wave of GPS), the pseudo distance can be derived in a short time. However, the oscillation accuracy of the TCXO15 is usually not sufficient, and a frequency error of about 3 ppm, which is larger than the search frequency range, appears in GPSCLK. In such a state, the satellite signal may not be captured from the received signal on the snapshot RAM 13 even if the frequency search is performed. As a method of capturing a signal and deriving a pseudorange regardless of the accuracy of GPSCLK, there is a method of supplying an accurate reference clock REFCLK from the transmission / reception unit 22 to the DSP 14. That is,
A circuit connected to a wireless communication system such as a PDC-P usually has an automatic frequency control (AF) for establishing frequency synchronization with a carrier of a received signal from a PDC-P base station.
C) Provide a circuit. Generally, in the state where the frequency synchronization is preferably established by the operation of the AFC circuit, the frequency of the clock regenerated from the received signal or the oscillation clock by the oscillator controlled to be frequency synchronized with the received signal is
If the signal strength is strong, the accuracy is as high as 0.1 ppm. Therefore, even in the terminal for the snap track system, for example, the AF described above is provided in the transmission / reception unit 22.
It is conceivable that a C circuit and a clock generating means are provided and the resulting clock is supplied to the DSP 14 as REFCLK. By doing so, even if the oscillation accuracy of the TCXO 15 is somewhat poor, it can be compensated for.
【0009】このように、スナップトラック方式は、サ
ーバからの支援を前提として携帯端末が動作することに
よって、無線支援型GPS(WAG:Wireless Assiste
d GPS)を実現する方式である。演算処理の多くがサー
バに負わされているため端末の負担は軽くなる。また、
スナップトラック方式向けの端末は、図1に示した通り
2個(或いは制御モジュールを含め3個)のモジュール
を単一筐体内に収納した構成とすることができるため、
携帯に便利な端末を得ることができその組立・製造も比
較的容易である。本願出願人が特願2001−3874
20号にて開示したようにCPU24及びその周辺回路
をPDC−Pモジュール20に組み込むことによって、
構成モジュール数を減らし、更なる小型軽量化、製造コ
スト・部品コスト低減を達成することができる。更に、
スナップトラック方式の特徴的な効果として、従来のG
PS受信機に比べて低レベルの測位信号をも受信・捕捉
でき(即ち高感度受信捕捉を実現でき)、その動作も高
速である点を、あげることができる。これは、先に述べ
た受信信号累積加算や、FFT等の高速演算処理を導入
していることや、範囲を極めて絞った周波数サーチ等に
より実現されている。As described above, in the snap track method, the mobile terminal operates on the premise of the support from the server, so that the wireless assist type GPS (WAG: Wireless Assist
d GPS). Since much of the arithmetic processing is carried out by the server, the load on the terminal is lightened. Also,
As shown in FIG. 1, the terminal for the snap track system can have a configuration in which two modules (or three modules including the control module) are housed in a single housing.
A portable terminal can be obtained, and its assembly and manufacturing are relatively easy. Applicant filed Japanese Patent Application No. 2001-3874
By incorporating the CPU 24 and its peripheral circuits in the PDC-P module 20 as disclosed in No. 20,
It is possible to reduce the number of constituent modules, achieve further size reduction and weight reduction, and manufacturing cost / component cost reduction. Furthermore,
As a characteristic effect of the snap track method, the conventional G
It can be pointed out that a positioning signal at a low level can be received / captured (that is, high-sensitivity reception / capture can be realized) and the operation speed thereof is higher than that of a PS receiver. This is achieved by introducing the above-described cumulative addition of received signals, introducing high-speed arithmetic processing such as FFT, and frequency search with a very narrow range.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、PDC
−P基地局に対するREFCLKの周波数同期は常時好
適に確保されているわけではない。GPSモジュール1
0におけるサーチ周波数範囲は前述の通り例えば0.3
ppm程度に固定設定されているため、REFCLKの
周波数精度が0.3ppmよりも悪くなると、スナップ
ショットRAM13上の受信信号から衛星信号を捕捉で
きないことがありうる。即ち、送受信部22にて発生さ
せたクロックをそのままREFCLKとしてDSP14
に供給した場合、擬似距離の導出に失敗することがあり
うる。[Problems to be Solved by the Invention] However, PDC
-The frequency synchronization of REFCLK with respect to the P base station is not always ensured appropriately. GPS module 1
The search frequency range at 0 is, for example, 0.3 as described above.
Since it is fixedly set to about ppm, if the frequency accuracy of REFCLK becomes worse than 0.3 ppm, it may not be possible to capture the satellite signal from the received signal on the snapshot RAM 13. That is, the clock generated by the transmitter / receiver 22 is used as it is as REFCLK and the DSP 14
, The pseudo-range may fail to be derived.
【0011】本発明は、この様な問題点を解決すること
を課題としてなされたものであり、PDC−Pモジュー
ル(より一般的に表現すると通信モジュール)にて発生
させたクロックが低精度であるときにもGPSモジュー
ルにおける擬似距離等の導出を実行できるようにするこ
とを、その目的の一つとしている。The present invention has been made to solve the above problems, and a clock generated in a PDC-P module (more generally expressed as a communication module) has low accuracy. One of the purposes is to be able to execute derivation of the pseudo distance and the like in the GPS module at any time.
【0012】[0012]
【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、本発明は、(1)GPS衛星からの信号を無
線受信し、通信モジュールから供給される参照クロック
に従い受信信号搬送波周波数をサーチ周波数範囲内にて
サーチするGPSモジュールと、(2)接続先の無線通
信システムに対する周波数同期を可能な限り保つよう動
作しつつ当該無線通信システムからの信号を無線受信
し、その受信信号に応じて上記参照クロックを発生させ
る上記通信モジュールと、を備えるGPS受信機におい
て、(3)上記通信モジュールが、上記参照クロックの
精度を推定し、推定により得られた精度が高い場合は狭
くまた低い場合は広く、上記サーチ周波数範囲を設定す
ることを特徴とする。例えば、上記通信モジュールは、
上記無線通信システムからの受信信号強度が高い場合に
は上記参照クロックの精度が高いものと推定し、弱い場
合には低いものと推定する。In order to achieve such an object, the present invention (1) wirelessly receives a signal from a GPS satellite and determines a received signal carrier frequency according to a reference clock supplied from a communication module. (2) A GPS module that searches within the search frequency range and (2) wirelessly receives a signal from the wireless communication system while operating to keep frequency synchronization with the connected wireless communication system as much as possible, and responds to the received signal. A communication module for generating the reference clock according to claim 3, wherein the communication module estimates the accuracy of the reference clock, and the accuracy obtained by the estimation is narrow or low. Is wide, and the above-mentioned search frequency range is set. For example, the communication module
If the received signal strength from the wireless communication system is high, it is estimated that the accuracy of the reference clock is high, and if it is weak, the accuracy is low.
【0013】このように、本発明においては、参照クロ
ックの精度が高いと推定される場合はサーチ周波数範囲
を狭め、逆に低いと推定される場合は広げるようにして
いる。従って、参照クロックの精度が搬送波周波数に対
するサーチ周波数範囲の比率よりも悪い(大きい)ため
に周波数サーチ失敗ひいては擬似距離導出失敗となる事
態を、防ぐことができる。なお、参照クロックの精度が
低いときにGPSモジュールでの処理所要時間が多少長
くなるが、サーチ失敗に比べれば甘受できる範囲であろ
う。また、通信モジュールでは、周波数同期確立保持動
作を実行しつつ、接続先の無線通信システムからの受信
信号(通信中のものか否かを問わない)に応じて参照ク
ロックを発生させているため、当該無線通信システムか
らの受信信号強度が高ければ好適に周波数同期が確立さ
れており参照クロックが高精度であると見なせる。逆
に、無線通信システムからの受信信号強度が低いならそ
れほど好適には周波数同期が確立されておらず従って参
照クロックは低精度であると見なせる。従って、参照ク
ロック精度の推定及びその結果に基づくサーチ周波数範
囲決定は、受信信号強度に応じたサーチ周波数範囲決定
という簡便な手法で実現できる。複雑な処理は必要でな
い。As described above, in the present invention, the search frequency range is narrowed when the accuracy of the reference clock is estimated to be high, and conversely widened when the accuracy of the reference clock is estimated to be low. Therefore, it is possible to prevent a situation where the frequency search fails and the pseudo-range derivation fails because the accuracy of the reference clock is worse (larger) than the ratio of the search frequency range to the carrier frequency. It should be noted that when the accuracy of the reference clock is low, the processing time required by the GPS module will be somewhat longer, but it will be within the acceptable range as compared with the search failure. Further, in the communication module, while performing the frequency synchronization establishment holding operation, the reference clock is generated according to the received signal (whether or not it is in communication) from the wireless communication system of the connection destination, If the received signal strength from the wireless communication system is high, frequency synchronization is preferably established, and it can be considered that the reference clock has high accuracy. On the contrary, if the received signal strength from the wireless communication system is low, frequency synchronization is not so well established, and therefore the reference clock can be regarded as having low accuracy. Therefore, the estimation of the reference clock accuracy and the search frequency range determination based on the result can be realized by a simple method of determining the search frequency range according to the received signal strength. No complicated processing is required.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
関し図面に基づき説明する。なお、本発明は、図1に示
した装置構成下で実施できるため、以下の説明でも図1
を参照するが、これはあくまで説明の簡便化のためであ
り、本発明の実施形態特にハードウエア構成を図1の記
載の構成に限定する趣旨ではない。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Since the present invention can be implemented under the apparatus configuration shown in FIG.
However, this is merely for the purpose of simplifying the description, and does not mean that the embodiment of the present invention, particularly the hardware configuration, is limited to the configuration shown in FIG.
【0015】本発明の好適な実施形態は、REFCLK
の精度を推定し、推定により得られた精度が高い場合に
は狭く、低い場合には広く、サーチ周波数範囲を設定又
は制御することによって、特徴付けられている。REF
CLKの精度はPDC−P網に対する送受信部22の周
波数同期状態に依存しており、送受信部22内のAFC
回路により周波数同期が好適に確立されている状態では
REFCLKは高精度となる。また、送受信部22にお
ける受信信号強度が高いほど、一般に、PDC−P網に
対する周波数同期(AFC回路による自動周波数制御)
が好適に実行・確立されやすい。そこで、本実施形態に
おいては、送受信部22における受信信号強度を以てR
EFCLK精度の推定指標として利用している。PDC
−P網からの受信信号強度に応じてサーチ周波数範囲を
設定又は制御することによって、本実施形態によれば、
REFCLK精度が悪くても衛星信号捕捉ひいては擬似
距離導出に失敗する確率を顕著に減らしている。The preferred embodiment of the present invention is REFCLK.
Is narrowed when the accuracy obtained by the estimation is high and wide when the accuracy obtained by the estimation is low, and is characterized by setting or controlling the search frequency range. REF
The accuracy of CLK depends on the frequency synchronization state of the transmission / reception unit 22 with respect to the PDC-P network.
REFCLK is highly accurate when frequency synchronization is preferably established by the circuit. In addition, the higher the received signal strength in the transmission / reception unit 22, generally, frequency synchronization with the PDC-P network (automatic frequency control by the AFC circuit).
Is easy to implement and establish. Therefore, in the present embodiment, R
It is used as an estimation index of EFCLK accuracy. PDC
-By setting or controlling the search frequency range according to the received signal strength from the P network, according to the present embodiment,
Even if the REFCLK accuracy is poor, the probability of failing to capture the satellite signal and eventually derive the pseudorange is significantly reduced.
【0016】また、送受信部22における受信信号強度
は、送受信部22から出力されるRSSI(Receiving
Signal Strength Indicator)信号から知ることができ
る。RSSI信号は、PDCアンテナ21から送受信部
22への信号入力レベルひいてはPDCアンテナ21に
おける受信電界強度を表す信号であり、受信電界強度が
高いほどRSSI信号値は大きくなる。RSSI信号
は、従来も、無線区間における通信状態の把握や管理の
ため従来から使用されていた信号であるから、本実施形
態は、送受信部22の構成に格別変更を施すことなしに
即ち簡便に実施できるという利点も有している。また、
RSSI信号値に基づくサーチ周波数範囲設定は、例え
ば図2に示す特性を定義するテーブル或いは数式をRO
M26等に記憶しておき、制御部23等を介して得たR
SSI信号値に基づきCPU24がこのテーブル或いは
数式からサーチ周波数範囲を決め、制御部23等を介し
てDSP14にサーチ周波数範囲を設定する、という手
順で実行することができる。この点で、本実施形態は、
CPU24が実行するプログラムの若干の変更のみで実
施できるという利点を有しているといえる。或いは、制
御部23の機能として、RSSI信号値に応じたサーチ
周波数設定機能を設けてもよい。The strength of the received signal in the transmitter / receiver 22 is the RSSI (Receiving) output from the transmitter / receiver 22.
Signal Strength Indicator) signal. The RSSI signal is a signal representing the signal input level from the PDC antenna 21 to the transmission / reception unit 22, and thus the received electric field strength at the PDC antenna 21, and the higher the received electric field strength, the larger the RSSI signal value. Since the RSSI signal is a signal that has been conventionally used for grasping and managing the communication state in the wireless section, this embodiment does not require any special change in the configuration of the transmission / reception unit 22, that is, simply. It also has the advantage that it can be implemented. Also,
For setting the search frequency range based on the RSSI signal value, for example, a table or mathematical expression defining the characteristics shown in FIG.
R stored in the M26 or the like and obtained through the control unit 23 or the like
The CPU 24 determines a search frequency range from this table or a mathematical expression based on the SSI signal value, and sets the search frequency range in the DSP 14 via the control unit 23 or the like. In this respect, the present embodiment is
It can be said that there is an advantage that it can be implemented by only slightly changing the program executed by the CPU 24. Alternatively, as the function of the control unit 23, a search frequency setting function according to the RSSI signal value may be provided.
【0017】サーチ周波数範囲の設定・制御は、RSS
I信号の形態で受信信号強度に関する方法が得られてい
る限り、任意の時点で実行できる。実行タイミングの一
例としては、測位指示直後がある。例えば、サーバから
測位指示を受信したとき、この測位指示をDSP14へ
と通過させるのと前後して、CPU24又は制御部23
は、RSSI信号値に基づくサーチ周波数範囲決定及び
決定したサーチ周波数範囲のDSP14への設定を実行
する。サーチ周波数範囲をDSP14に設定する動作
は、例えば、DSP14に対するローカルコマンドや、
制御部23からの通知により実行することができる。前
者は、測位指示(より一般にはサーバコマンド)に応じ
てローカルコマンドを発生させる機能をCPU24に付
加しておくこと、またその種のローカルコマンドとして
サーチ周波数範囲設定用のコマンドを準備すること、そ
してそのコマンドを発行する条件を適宜設定しておくこ
とによって、実現できる。後者は、サーチ周波数範囲設
定用の信号を設けることにより実現できる。RSS is used to set and control the search frequency range.
It can be performed at any time, as long as a method for the received signal strength in the form of the I signal is available. An example of the execution timing is immediately after the positioning instruction. For example, when the positioning instruction is received from the server, the CPU 24 or the control unit 23 is provided before and after the positioning instruction is passed to the DSP 14.
Determines the search frequency range based on the RSSI signal value and sets the determined search frequency range in the DSP 14. The operation for setting the search frequency range in the DSP 14 is, for example, a local command for the DSP 14,
It can be executed by a notification from the control unit 23. The former is to add a function for generating a local command in response to a positioning instruction (more generally a server command) to the CPU 24, and to prepare a command for setting a search frequency range as such a local command, and This can be realized by appropriately setting the conditions for issuing the command. The latter can be realized by providing a signal for setting the search frequency range.
【0018】なお、図2に示した例はGPSのL1搬送
波に関する一例である。この例のように滑らかな曲線特
性とする以外に、直線的、ステップ的、折れ線的等、R
SSI値増加に応じてサーチ周波数範囲を絞る傾向を有
する特性の中から、必要に応じて適宜特性を決定でき
る。The example shown in FIG. 2 is an example of the L1 carrier wave of GPS. In addition to the smooth curve characteristic as in this example, R, linear, stepwise, polygonal, etc.
Among the characteristics that tend to narrow the search frequency range according to the increase in the SSI value, the characteristics can be appropriately determined as necessary.
【図1】 スナップトラック方式向けのGPS受信機
(端末)の構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a GPS receiver (terminal) for a snap track system.
【図2】 本発明の好適な実施形態におけるサーチ周波
数範囲制御特性を示すテーブル内容図である。FIG. 2 is a table content diagram showing search frequency range control characteristics in the preferred embodiment of the present invention.
10 GPSモジュール、11 GPSアンテナ、12
ダウンコン部、13スナップショットRAM、14
DSP、15 TCXO、20 PDC−Pモジュー
ル、21 PDCアンテナ、22 送受信部、23 制
御部、24 CPU、25 RAM、26 ROM。10 GPS module, 11 GPS antenna, 12
Downcon section, 13 snapshot RAM, 14
DSP, 15 TCXO, 20 PDC-P module, 21 PDC antenna, 22 transmission / reception part, 23 control part, 24 CPU, 25 RAM, 26 ROM.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5J062 AA08 AA13 CC07 DD01 DD14 DD22 EE03 FF01 5K067 AA21 BB04 BB21 BB36 DD20 DD43 DD44 EE02 FF03 JJ52 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F term (reference) 5J062 AA08 AA13 CC07 DD01 DD14 DD22 EE03 FF01 5K067 AA21 BB04 BB21 BB36 DD20 DD43 DD44 EE02 FF03 JJ52
Claims (2)
信モジュールから供給される参照クロックに従い受信信
号搬送波周波数をサーチ周波数範囲内にてサーチするG
PSモジュールと、接続先の無線通信システムに対する
周波数同期を可能な限り保つよう動作しつ つ当該無線通信システムからの信号を無線受信し、その
受信信号に応じて上記参照クロックを発生させる上記通
信モジュールと、 を備えるGPS受信機において、 上記通信モジュールが、上記参照クロックの精度を推定
し、推定により得られた精度が高い場合は狭くまた低い
場合は広く、上記サーチ周波数範囲を設定することを特
徴とするGPS受信機。1. A signal for wirelessly receiving a signal from a GPS satellite and searching a received signal carrier frequency within a search frequency range according to a reference clock supplied from a communication module.
A PS module, and a communication module that wirelessly receives a signal from the wireless communication system while operating so as to keep frequency synchronization with the wireless communication system of the connection destination as much as possible, and generates the reference clock according to the received signal. In the GPS receiver including, the communication module estimates the accuracy of the reference clock and sets the search frequency range to be narrow when the accuracy obtained by the estimation is high and wide when the accuracy obtained by the estimation is low. GPS receiver to do.
信信号強度が高い場合には上記参照クロックの精度が高
いものと推定し、弱い場合には低いものと推定すること
を特徴とするGPS受信機。2. The GPS receiver according to claim 1, wherein the communication module estimates that the accuracy of the reference clock is high when the received signal strength from the wireless communication system is high, and weakly when the reference clock is weak. A GPS receiver characterized by being estimated to be low.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
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