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JPH05281330A - Method for acquiring radio wave from satellite of gps receiver - Google Patents

Method for acquiring radio wave from satellite of gps receiver

Info

Publication number
JPH05281330A
JPH05281330A JP8000192A JP8000192A JPH05281330A JP H05281330 A JPH05281330 A JP H05281330A JP 8000192 A JP8000192 A JP 8000192A JP 8000192 A JP8000192 A JP 8000192A JP H05281330 A JPH05281330 A JP H05281330A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
satellite
satellites
frequency
oscillator
offset value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8000192A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Isao Endo
功 遠藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pioneer Corp
Original Assignee
Pioneer Electronic Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pioneer Electronic Corp filed Critical Pioneer Electronic Corp
Priority to JP8000192A priority Critical patent/JPH05281330A/en
Priority to US08/026,050 priority patent/US5323164A/en
Priority to EP93301745A priority patent/EP0561540B1/en
Priority to DE69318607T priority patent/DE69318607T2/en
Publication of JPH05281330A publication Critical patent/JPH05281330A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

PURPOSE:To quickly catch a plurality of satellites even when a low-accuracy oscillator is used by resetting the searching center frequencies of the satellites acquired at and after the second time by using an offset value calculated from the frequency actually received from the first-caught satellite. CONSTITUTION:By setting an initial searching band to a wide band, the searching center frequencies fs1-fs3 of satellites to be acquired through channels CH1-CH3 are respectively set by using the Doppler frequency deviations fd1-fd3 of the satellites and a correcting value 4a. Then the satellites are searched by shifting the oscillation frequency of an oscillator upward and downward one step by one step by using the cap challenge of the oscillator as one-step width. In case the first satellite is caught through the channel CH1 at time t1, searching of the other satellites is again continued by calculating the accurate offset value DELTAfosc of a transmitter from the frequency fr1 received from the satellite and resetting the searching center frequencies fs2-fs3 of the channels CH2 and CH3 through which the other satellites are not acquired by using the offset value DELTAfosc as a new correcting value alpha, and then, narrowing the searching band width.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、GPS受信機の衛星電
波捕捉方法に関する。GPS(Global Positioning Syst
em:グローバル・ポジショニング・システム)は、人工
衛星を利用した測位システムであって、高度約2万20
0Kmの上空に地球を周回する6つの軌道を設定し、各
軌道に複数個の衛星を打ち上げ、各衛星から測位用の航
法データを含むGPS信号をスペクトル拡散方式で地球
へ向けて送信するようにしたもので、地上(または海上
や航空)のGPS受信機で測位に必要な3個または4個
の衛星の電波を受信することにより、各衛星からのGP
S信号に含まれる航法データを用いて受信地点の緯度,
経度,高度などの必要な位置情報をリアルタイムに計算
できるようにしたものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a satellite radio wave capturing method for a GPS receiver. GPS (Global Positioning Syst)
em: Global Positioning System) is a positioning system that uses artificial satellites and has an altitude of about 2020.
Set 6 orbits around the earth above 0 km, launch a plurality of satellites in each orbit, and transmit GPS signals including navigation data for positioning from each satellite to the earth by spread spectrum method. By receiving the radio waves of three or four satellites required for positioning with a GPS receiver on the ground (or sea or air), the GP from each satellite is received.
Using the navigation data contained in the S signal, the latitude of the receiving point,
It is designed so that necessary location information such as longitude and altitude can be calculated in real time.

【0002】[0002]

【従来の技術】民間に開放されているGPS信号はC/
Aコードと呼ばれる信号であり、1575.42MHzで
送信されている。したがって、衛星電波を捕捉するに
は、原理的にはこの1575.42MHzで受信待機すれ
ばよい。しかしながら、GPS衛星は静止衛星ではない
ため、ドップラー効果によりその受信周波数が変動し、
さらに、GPS受信機の発振器もオフセットによりその
発振周波数が変動している。
2. Description of the Related Art GPS signals open to the private sector are C /
It is a signal called A code and is transmitted at 1575.42 MHz. Therefore, in principle, in order to capture the satellite radio wave, it is sufficient to wait for reception at this 1575.42 MHz. However, since GPS satellites are not geostationary satellites, the reception frequency fluctuates due to the Doppler effect,
Further, the oscillator of the GPS receiver has its oscillation frequency fluctuated due to the offset.

【0003】したがって、実際に衛星電波を捕捉するに
は、前記ドップラー効果による受信周波数の偏位分(以
下、「ドップラー周波数偏位」という)と発振器のオフ
セット分だけずらして衛星電波のサーチ中心周波数を設
定し、このサーチ中心周波数を始点としてサーチ帯域幅
を徐々に広げながら衛星電波を探し、発振器が衛星電波
にロックした時点で当該衛星の捕捉を完了するようにし
ている。このような捕捉動作を繰り返すことにより、測
位に必要な数の衛星の捕捉を行なう。
Therefore, in order to actually capture the satellite radio waves, the search center frequency of the satellite radio waves is shifted by the offset of the received frequency due to the Doppler effect (hereinafter referred to as "Doppler frequency excursion") and the offset of the oscillator. Is set, the satellite radio wave is searched while gradually increasing the search bandwidth starting from this search center frequency, and the acquisition of the satellite is completed when the oscillator locks to the satellite radio wave. By repeating such a capturing operation, the number of satellites required for positioning is captured.

【0004】前記衛星電波の捕捉動作時、サーチ中心周
波数が衛星電波の実際の受信周波数に近ければ近いほど
衛星を捕捉する時間は早くなる。このサーチ中心周波数
を設定するための主たるファクターは、前記したドップ
ラー周波数偏位と発振器のオフセット値である。ドップ
ラー周波数偏位は衛星の地球周回運動により不可避的に
生ずる現象であり、その変化幅は最大±6[KHz]程度
(通常±3[KHz]程度)である。したがって、より実
際の受信周波数に近い位置にサーチ中心周波数を設定す
るには、GPS受信機の発振器のオフセット値の誤差を
できるだけ小さくすることが望ましい。
In the satellite radio wave capturing operation, the closer the search center frequency is to the actual reception frequency of the satellite radio wave, the faster the time for capturing the satellite. The main factors for setting the search center frequency are the above-mentioned Doppler frequency deviation and the offset value of the oscillator. The Doppler frequency excursion is a phenomenon inevitably caused by the orbital motion of the satellite, and its maximum variation is about ± 6 [KHz] (usually about ± 3 [KHz]). Therefore, in order to set the search center frequency closer to the actual reception frequency, it is desirable to minimize the error in the offset value of the oscillator of the GPS receiver.

【0005】そこで、従来のGPS受信機では、発振器
として極めて精度の高い温度補償付き水晶発振器(以
下、「TCXO」という)を使用していた。このTCX
Oは、水晶振動子の温度特性を電気回路的に補償するこ
とにより、−40°C〜+85°Cの広い温度範囲にわ
たって±2〜±5[ppm]程度(周波数換算で±3
[KHz]〜±8[KHz]程度)の極めて高い精度を与え
たものである。なお、通常の通信機器において使用され
る発振器の精度は±50〜±100[ppm]程度が普
通であり、良くてもせいぜい±20[ppm]程度であ
る。
Therefore, in the conventional GPS receiver, a crystal oscillator with temperature compensation (hereinafter, referred to as "TCXO") having extremely high accuracy is used as an oscillator. This TCX
O compensates for the temperature characteristics of the crystal unit in an electric circuit manner, so that it is about ± 2 to ± 5 [ppm] (± 3 in terms of frequency) over a wide temperature range of −40 ° C. to + 85 ° C.
It gives an extremely high accuracy of about [KHz] to ± 8 [KHz]. The accuracy of an oscillator used in a normal communication device is usually about ± 50 to ± 100 [ppm], and at best is about ± 20 [ppm].

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従来のGPS受信機で
は高精度なTCXOを使用していることから、GPS受
信機の発振器のオフセット値として前回の測位時に得ら
れた値を受信機内のメモリにバックアップしておき、こ
れを次回の衛星電波の捕捉開始時に読み出して使ってい
た。ところが、低精度の発振器を使用しようとすると、
オフセット値の変化が大きいために前回の測位時に求め
たバックアップ値をそのまま用いることができず、衛星
を捕捉するにはかなり広い周波数範囲をサーチする必要
があり、捕捉に時間がかかるという問題があった。
Since the conventional GPS receiver uses the highly accurate TCXO, the value obtained at the previous positioning as the offset value of the oscillator of the GPS receiver is stored in the memory in the receiver. I backed it up and read it out the next time I started capturing satellite radio waves. However, when trying to use a low-precision oscillator,
Since the change in the offset value is large, the backup value obtained in the previous positioning cannot be used as it is, and it is necessary to search a fairly wide frequency range to capture the satellite, which causes a problem that it takes time to capture. It was

【0007】また、従来のGPS受信機では高精度なT
CXOを使用していることから、そのオフセット値の経
時変化は無視し、最初の衛星を捕捉した後でもオフセッ
ト値の更新を行なうことなく他の衛星のサーチを続けて
いた。したがって、もしも最初に設定したオフセット値
がなんらかの理由で大きく変化しているような場合に
は、たとえ高精度のTCXOであったとしても、広い周
波数範囲をサーチしなければ衛星を捕捉することができ
ず、測位に必要な複数個の衛星を捕捉するまでにかなり
の時間がかかってしまう。
Further, in the conventional GPS receiver, a highly accurate T
Since the CXO is used, the change with time of the offset value is ignored, and the search for other satellites is continued without updating the offset value even after the first satellite is acquired. Therefore, if the initially set offset value changes greatly for some reason, even if it is a highly accurate TCXO, the satellite can be captured unless a wide frequency range is searched. Therefore, it takes a considerable time to acquire a plurality of satellites required for positioning.

【0008】さらに、従来のGPS受信機に用いられて
いるTCXOは、通常の通信機器に用いられている低精
度の水晶発振器に比べて非常に高価であり、これがGP
S受信機の製品コストに大きな影響を及ぼしていた。
Further, the TCXO used in the conventional GPS receiver is much more expensive than the low-precision crystal oscillator used in ordinary communication equipment, and this is GP.
This had a great influence on the product cost of the S receiver.

【0009】本発明は前記事情に基づきなされたもの
で、その目的とするところは、低精度の発振器を用いた
場合でも、測位に必要な複数の衛星の捕捉時間を全体と
して短縮することのできるGPS受信機の衛星電波捕捉
方法を提供することである。
The present invention has been made based on the above circumstances, and it is an object of the present invention to shorten the acquisition time of a plurality of satellites necessary for positioning as a whole even when a low-precision oscillator is used. It is to provide a satellite radio wave capturing method for a GPS receiver.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、それぞれの捕捉衛星毎にサーチ中心周波
数を設定し、該設定したサーチ中心周波数を始点として
発振器の発振周波数を上下に振りながら目的とする衛星
の電波を捕捉するようにしたGPS受信機の衛星電波捕
捉方法において、最初に捕捉した衛星の実際の受信周波
数から当該衛星のドップラー周波数偏位を差し引くこと
によりGPS受信機の発振器のオフセット値を算出し、
2番目以降の捕捉衛星については前記算出されたオフセ
ット値を用いてサーチ中心周波数を設定し直すようにし
たことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the present invention sets a search center frequency for each acquisition satellite and swings the oscillation frequency of an oscillator up and down with the set search center frequency as a starting point. However, in the satellite radio wave capturing method of the GPS receiver that captures the radio wave of the target satellite, the oscillator of the GPS receiver is obtained by subtracting the Doppler frequency deviation of the satellite from the actual reception frequency of the first captured satellite. Calculate the offset value of
The second and subsequent acquisition satellites are characterized in that the search center frequency is reset by using the calculated offset value.

【0011】[0011]

【作 用】図3は、本発明の衛星電波捕捉方法のための
発振器のオフセット値の算出方法の説明図である。い
ま、GPS信号の基準受信周波数をf0 (1575.4
2MHz)、最初に捕捉された衛星の実際の受信周波数を
r 、捕捉された最初の衛星のドップラー周波数偏位を
Δfd 、GPS受信機の発振器のオフセット値をΔf
OSC とすると、これら三者の関係は図に示すようなもの
となる。
[Operation] FIG. 3 shows a satellite radio wave capturing method of the present invention.
It is explanatory drawing of the calculation method of the offset value of an oscillator. I
The reference reception frequency of the GPS signal is f0(1575.4
2MHz), the actual received frequency of the first captured satellite
fr, The Doppler frequency deviation of the first satellite captured
Δfd, The offset value of the GPS receiver oscillator is Δf
OSCThen, the relationship between these three is as shown in the figure.
Becomes

【0012】この図3から明らかなように、発振器の正
確なオフセット値ΔfOSC は、実際の受信周波数fr
ら当該捕捉衛星のドップラー周波数偏位Δfd を差し引
くことにより ΔfOSC =fr −Δfd −f0 として求めることができる。
[0012] FIG 3 As is apparent from, accurate offset value Delta] f OSC of the oscillator, the actual reception frequency f r = Δf OSC by subtracting the Doppler frequency deviation Delta] f d of the captured satellite from f r -.DELTA.f It can be obtained as d −f 0 .

【0013】上式中、ドップラー周波数偏位Δfd は、
衛星の軌道データとGPS受信機の現在値データとから
計算により求めることができる。衛星の軌道データとし
ては、前回の即位時に得られたアルマナック情報などを
利用することができ、また、GPS受信機の現在地デー
タとしては、極めて大まかな値でよいから、これも前回
の測位時に得られた測位結果を利用することができる。
In the above equation, the Doppler frequency deviation Δf d is
It can be calculated from the satellite orbit data and the current value data of the GPS receiver. As the satellite orbit data, it is possible to use the almanac information obtained at the time of the previous coronation, and since the GPS receiver current position data can be an extremely rough value, this can also be obtained at the previous positioning. The determined positioning result can be used.

【0014】したがって、上式から発振器の正確なオフ
セット値ΔfOSC が算出されたら、それ以降の各衛星の
サーチ中心周波数fS については、下式によって設定し
直せばよい。 fS =f0 +Δfd +ΔfOSC ただし、 f0 :基準受信周波数(1575.42 MHz) Δfd :捕捉すべき衛星のドップラー周波数偏位
Therefore, when the accurate offset value Δf OSC of the oscillator is calculated from the above equation, the search center frequency f S of each satellite thereafter may be reset by the following equation. f S = f 0 + Δf d + Δf OSC where f 0 : Reference reception frequency (1575.42 MHz) Δf d : Doppler frequency deviation of the satellite to be captured

【0015】このようにして、最初の衛星が捕捉された
時点で、得られた発振器のオフセット値ΔfOSC を用い
て各衛星のサーチ中心周波数fs を設定し直すと、正確
なオフセット値を用いているため、それぞれの衛星のサ
ーチ中心周波数fs はそれぞれの衛星の実際の受信周波
数fr に極めて近い値に設定されるようになる。したが
って、短時間のうちに各衛星を捕捉することができ、従
来のような高精度の発振器を用いない場合でも、測位に
必要な数の衛星を高速に捕捉することが可能となる。
In this way, when the first satellite is acquired, the search center frequency f s of each satellite is reset by using the obtained offset value Δf OSC of the oscillator. and for that, so that the search center frequency f s of each satellite is set to the actual value very close to the reception frequency f r of the respective satellite. Therefore, each satellite can be captured in a short time, and the number of satellites required for positioning can be captured at high speed even when a conventional high-precision oscillator is not used.

【0016】なお、最初の衛星を捕捉時するまでは、い
まだ正確なオフセット値ΔfOSC が算出されていないか
ら、最初の衛星が捕捉されるまでは、例えば、前回の測
位時に得られたオフセット値をそのまま利用したり、あ
るいは発振器のオフセット値を0とおいて、広帯域サー
チすればよい。
Since an accurate offset value Δf OSC has not yet been calculated until the first satellite is captured, the offset value obtained at the time of the last positioning, for example, is acquired until the first satellite is captured. Can be used as it is, or a wideband search can be performed with the offset value of the oscillator set to 0.

【0017】前記のようにして算出された発振器のオフ
セット値ΔfOSC の誤差要因としては、GPS受信機の
現在位置の誤差と、衛星の軌道データの誤差の2つが挙
げられるが、現在位置の誤差については、GPS受信機
が北海道から九州まで移動したとしても、その計算誤差
は約2[KHz]程度であり、低精度(±50〜±100
[ppm]程度)の水晶発振器のオフセット誤差(周波
数換算で±80〜±160[KHz]程度)に比べれば充
分に小さく、日本国内で使用している限りその誤差は無
視できる。
The error factors of the offset value Δf OSC of the oscillator calculated as described above include the error of the current position of the GPS receiver and the error of the satellite orbit data. For GPS, even if the GPS receiver moves from Hokkaido to Kyushu, the calculation error is about 2 [KHz] and the accuracy is low (± 50 to ± 100).
It is sufficiently smaller than the offset error of the crystal oscillator (about [ppm]) (about ± 80 to ± 160 [KHz] in frequency conversion), and the error can be ignored as long as it is used in Japan.

【0018】また、衛星の軌道データによる誤差につい
ては、ある程度古くなった軌道データは使用しないとい
うことで対応すれば、ほとんどの場合問題ない。また、
何らかの原因で大きな誤差が生じた場合についても、一
旦そのデータで計算した後、捕捉衛星から得られた最新
の軌道データを用いて計算をやり直すようにすれば、新
しい軌道データが得られた時点でその誤差を修正するこ
とができる。
Regarding errors caused by the satellite orbit data, if it is dealt with by not using the orbit data which is a little old, there will be no problem in most cases. Also,
Even if a large error occurs due to some reason, once you calculate with that data, if you repeat the calculation using the latest orbit data obtained from the acquisition satellite, when new orbit data is obtained The error can be corrected.

【0019】[0019]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につき
説明する。図1は本発明の衛星電波捕捉方法の1実施例
のサーチ周波数の切り替え説明図、第2図はその動作の
フローチャートである。なお、この実施例は、図1
(B)に示すように、3つのチャンネルCH1〜CH3
を用い、3個の衛星を同時並行にサーチする場合を例に
採っている。図1(A)は、この3つのチャンネルのう
ちのチャンネルCH2についての衛星のサーチ状態を図
示したものである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram for switching search frequencies in an embodiment of the satellite radio wave capturing method of the present invention, and FIG. 2 is a flowchart of the operation. Note that this embodiment is shown in FIG.
As shown in (B), three channels CH1 to CH3
Is used as an example to search three satellites simultaneously in parallel. FIG. 1A shows a satellite search state for the channel CH2 of the three channels.

【0020】GPS受信機の電源が投入されると、各チ
ャンネル毎にそれぞれ捕捉すべき衛星が割り当てられ、
それぞれの衛星のための初期サーチ帯域幅が設定される
(図2のステップS1)。この初期サーチ帯域幅は、い
まだ衛星の正確な受信周波数位置が不明なので、図1
(A)に示すように広帯域に設定される。
When the GPS receiver is turned on, satellites to be captured are assigned to each channel,
An initial search bandwidth for each satellite is set (step S1 in FIG. 2). As for this initial search bandwidth, the exact reception frequency position of the satellite is still unknown.
As shown in (A), it is set to a wide band.

【0021】次いで、それぞれのチャンネルについて、
それぞれの捕捉すべき衛星のサーチ中心周波数fS1〜f
S3が、各衛星についての計算されたドップラー周波数変
位Δfd1〜Δfd3と予め用意した修正値αを用いて設定
される(ステップS2)。この実施例では修正値αを0
とおき、例えばチャンネルCH2の場合には、図1
(A)に示すように、基準受信周波数f0 (1575.42MH
z) から当該チャンネルの捕捉衛星のドップラー周波数
偏位Δfd2だけ偏位させた位置に初期サーチ中心周波数
S2を設定する。
Next, for each channel,
Search center frequencies f S1 to f of each satellite to be captured
S3 is set using the calculated Doppler frequency displacements Δf d1 to Δf d3 for each satellite and the correction value α prepared in advance (step S2). In this embodiment, the correction value α is 0
For example, in the case of channel CH2, as shown in FIG.
As shown in (A), the reference reception frequency f 0 (1575.42MH
The initial search center frequency f S2 is set at a position deviated from z) by the Doppler frequency deviation Δf d2 of the capture satellite of the channel.

【0022】前記のようにしてサーチ帯域幅と初期サー
チ中心周波数を設定した後、各チャンネル毎にそれぞれ
の捕捉すべき衛星のサーチを同時並行に開始する(ステ
ップS3)。すなわち、図1(A)に示すように、GP
S受信機は発振器のキャプチャレンジ(例えば300
[Hz])を1ステップ幅として、その発振周波数を上下
に1ステップづつ振りながら衛星のサーチを行なう。
After setting the search bandwidth and the initial search center frequency as described above, the search for the satellites to be captured for each channel is simultaneously started in parallel (step S3). That is, as shown in FIG.
The S receiver has an oscillator capture range (eg 300
[Hz]) is set as one step width, and a satellite search is performed while oscillating the oscillation frequency up and down by one step.

【0023】時刻t1 においていずれかのチャンネル、
例えばチャンネルCH1において、最初の衛星が捕捉さ
れたものとする(ステップS4)。いま、この捕捉され
た最初の衛星の実際の受信周波数をfr1(図1(B)参
照)とする。
At time t 1 , any channel,
For example, it is assumed that the first satellite is captured on the channel CH1 (step S4). Now, let us say that the actual reception frequency of the first satellite thus captured is fr1 (see FIG. 1B).

【0024】最初の衛星が捕捉されると、ステップS5
においてGPS受信機は衛星の軌道データが新しいか否
かをチェックし、新しい場合にはステップS6へ、古い
場合にはステップS9へそれぞれ進む。さらに、ステッ
プS6において概略の現在地データを持っているか否か
をチェックし、持っている場合にはステップS7へ、持
っていない場合にはステップS9へそれぞれ進む。
When the first satellite is acquired, step S5
At, the GPS receiver checks whether or not the satellite orbit data is new, and if new, proceeds to step S6, and if old, proceeds to step S9. Further, in step S6, it is checked whether or not the user has the approximate current position data. If yes, the process proceeds to step S7. If not, the process proceeds to step S9.

【0025】衛星の軌道データが新しく、かつ、概略の
現在地データを持っている場合、ステップS7におい
て、前記最初に捕捉された衛星の受信周波数fr1からそ
の時点における発振器の正確なオフセット値ΔfOSC
算出し、この算出されたオフセット値ΔfOSC を新たな
修正値αとして設定する。
If the orbit data of the satellite is new and has approximate current position data, in step S7, the accurate offset value Δf OSC of the oscillator from the reception frequency f r1 of the first captured satellite at that time point. Is calculated, and the calculated offset value Δf OSC is set as a new correction value α.

【0026】そして、ステップS8において、この新た
な修正値α=ΔfOSC を用いて、まだ捕捉されていない
他のチャンネルCH2,3の衛星のサーチ中心周波数f
S3,S3を設定し直す。例えば、チャンネルCH2の場
合、図1(A)に示すように、f0 +Δfd2+ΔfOSC
の位置に新たなサーチ中心周波数fS2が設定し直され
る。
Then, in step S8, the search center frequency f of the satellites of the other channels CH2 and CH3 that have not been acquired yet is calculated by using the new correction value α = Δf OSC.
Reset S3 and f S3 . For example, in the case of channel CH2, as shown in FIG. 1 (A), f 0 + Δf d2 + Δf OSC
The new search center frequency f S2 is reset at the position of.

【0027】前記サーチ中心周波数を設定し直した後、
ステップS10において、サーチ帯域幅を広帯域から狭
帯域に変え、再び衛星のサーチを続行する。例えば、チ
ャンネルCH2の場合を例に採ると、図1(A)に示す
ように、新たに設定し直したサーチ中心周波数fS2を中
心として、所定の狭帯域幅でサーチを続行する。なお、
サーチ帯域幅を広帯域から狭帯域に変えるのは、前記の
ようにして設定し直されたサーチ中心周波数fS2は実際
の受信周波数にfr2(図1(B)参照)に極めて近い値
であると予測されるから、それほど広い周波数範囲にわ
たってサーチする必要がないからである。
After resetting the search center frequency,
In step S10, the search bandwidth is changed from the wide band to the narrow band, and the satellite search is continued again. For example, taking the case of the channel CH2 as an example, as shown in FIG. 1A, the search is continued with a predetermined narrow bandwidth centered on the newly set search center frequency f S2 . In addition,
The search bandwidth is changed from a wide band to a narrow band because the search center frequency f S2 reset as described above is a value very close to the actual reception frequency f r2 (see FIG. 1B). Therefore, it is not necessary to search over a wide frequency range.

【0028】前記のようにして、最初に捕捉された衛星
から算出された発振器のオフセット値を用いて、2番目
以降の捕捉衛星のサーチ中心周波数を設定し直すと、新
たに設定されたそれぞれの衛星のサーチ中心周波数は実
際の受信周波数に極めて近い位置となり、短時間のうち
にそれぞれの衛星を捕捉することができる。
As described above, when the search center frequencies of the second and subsequent acquisition satellites are reset using the offset values of the oscillator calculated from the first acquisition satellite, the newly set respective search center frequencies are set. The satellite search center frequency is extremely close to the actual reception frequency, and each satellite can be acquired in a short time.

【0029】一方、ステップS5において衛星の軌道デ
ータが古い場合、あるいは、ステップS6において概略
の現在地データを持っていない場合には、発振器の正確
なオフセット値ΔfOSC を計算することができないか
ら、処理はステップS9に進み、前記最初に捕捉した衛
星の受信周波数fr1を他の衛星の新たなサーチ中心周波
数fS2, S3として設定し、ステップS10においてサ
ーチ帯域幅を狭帯域に変えた後、再び衛星のサーチを続
行する。
On the other hand, if the satellite orbit data is old in step S5, or if the current position data is not roughly present in step S6, the accurate offset value Δf OSC of the oscillator cannot be calculated. Advances to step S9, the reception frequency f r1 of the first captured satellite is set as new search center frequencies f S2, f S3 of other satellites, and the search bandwidth is changed to a narrow band in step S10. The satellite search is continued again.

【0030】なお、前記ステップS9において、用いて
いる発振器のオフセット誤差が衛星のドップラー周波数
変位よりも大きい場合には、前記最初に捕捉した衛星の
ドップラー周波数変位Δfd1を発振器のオフセット値Δ
OSC として代用し、fr1+Δfd1をそれぞれの衛星の
新たなサーチ中心周波数fS2,fS3として設定すればよ
い。
When the offset error of the oscillator used is larger than the Doppler frequency displacement of the satellite in step S9, the Doppler frequency displacement Δf d1 of the first captured satellite is set to the offset value Δ of the oscillator.
Instead of f OSC , f r1 + Δf d1 may be set as the new search center frequencies f S2 and f S3 of the respective satellites.

【0031】以上述べた実施例は、複数のチャンネルを
用いて複数の衛星を同時並行にサーチする場合について
述べたが1つのチャンネルを用いて複数の衛星を順番に
サーチしていくいわゆるシーケンシャルサーチの場合に
も同様に適用できることはいうまでもない。
In the above-mentioned embodiment, the case where a plurality of satellites are simultaneously searched in parallel by using a plurality of channels has been described, but a so-called sequential search in which a plurality of satellites are sequentially searched by using one channel. It goes without saying that the same can be applied to the case.

【0032】[0032]

【発明の効果】前述したところから明らかなように、本
発明方法によるときは、最初に捕捉した衛星の実際の受
信周波数から当該衛星のドップラー周波数偏位を差し引
くことによりGPS受信機の発振器のオフセット値を算
出し、2番目以降の捕捉衛星については前記算出された
オフセット値を用いてサーチ中心周波数を設定し直すよ
うにしたので、2番目以降の捕捉衛星のサーチ中心周波
数を実際の受信周波数に極めて近い位置に設定すること
ができ、低精度の発振器を用いた場合でも、測位に必要
な複数の衛星の捕捉時間を全体として短縮することがで
きる。また、低精度の発振器を用いることができるの
で、GPS受信機のコストの低減を図ることが可能とな
る。
As is apparent from the above, according to the method of the present invention, the offset of the oscillator of the GPS receiver is subtracted by subtracting the Doppler frequency deviation of the satellite that was first captured from the actual reception frequency of the satellite. Values are calculated, and for the second and subsequent acquisition satellites, the search center frequencies are reset using the calculated offset values. Therefore, the search center frequencies of the second and subsequent acquisition satellites are set to actual reception frequencies. The positions can be set extremely close to each other, and the acquisition time of a plurality of satellites required for positioning can be shortened as a whole even when a low-precision oscillator is used. Moreover, since a low-precision oscillator can be used, the cost of the GPS receiver can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の1実施例のサーチ周波数の切り替え説
明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram of search frequency switching according to an embodiment of the present invention.

【図2】前記実施例の動作のフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart of the operation of the above embodiment.

【図3】本発明方法における発振器のオフセット値の算
出方法の説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram of a method of calculating an offset value of an oscillator in the method of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

0 基準受信周波数(1575.42MHz) fS 捕捉衛星のサーチ中心周波数 fr 捕捉衛星の実際の受信周波数 Δfd 捕捉衛星のドップラー周波数偏位 ΔfOSC 発振器のオフセット値f 0 Reference reception frequency (1575.42 MHz) f S Acquisition center frequency of acquisition satellite f r Actual reception frequency of acquisition satellite Δf d Doppler frequency deviation of acquisition satellite Δf OSC oscillator offset value

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 それぞれの捕捉衛星毎にサーチ中心周波
数を設定し、該設定したサーチ中心周波数を始点として
発振器の発振周波数を上下に振りながら目的とする衛星
の電波を捕捉するようにしたGPS受信機の衛星電波捕
捉方法において、 最初に捕捉した衛星の実際の受信周波数から当該衛星の
ドップラー周波数偏位を差し引くことによりGPS受信
機の発振器のオフセット値を算出し、 2番目以降の捕捉衛星については前記算出されたオフセ
ット値を用いてサーチ中心周波数を設定し直すようにし
たことを特徴とGPS受信機の衛星電波捕捉方法。
1. GPS reception in which a search center frequency is set for each captured satellite, and the radio wave of the target satellite is captured while swinging the oscillation frequency of the oscillator up and down starting from the set search center frequency. In the satellite radio wave capturing method of the satellite, the offset value of the oscillator of the GPS receiver is calculated by subtracting the Doppler frequency deviation of the satellite that was first captured from the actual reception frequency of the satellite that was captured. A satellite radio wave capturing method for a GPS receiver, wherein the search center frequency is reset using the calculated offset value.
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