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技術 衛星信号受信装置

出願人 セイコーエプソン株式会社
発明者 北澤岳夫千葉茂人三澤利之
出願日 2016年3月22日 (4年8ヶ月経過) 出願番号 2016-057296
公開日 2017年9月28日 (3年1ヶ月経過) 公開番号 2017-173046
状態 未査定
技術分野 無線による位置決定 伝送の細部、特殊媒体伝送方式
主要キーワード メイン記憶 利得可変アンプ 捕捉対象 直接ベース ループフィルター SAWフィルター 各受信回路 衛星信号受信装置
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (8)

課題

複数の衛星測位システム衛星信号を受信する受信装置において、装置の小型化を図るとともに、消費電力の削減を図ること。

解決手段

基準クロック信号に基づき、第1の測位用衛星信号に応じた第1のローカル周波数の信号と、第2の測位用衛星信号に応じた第2のローカル周波数の信号と、を切り替えて生成するローカル信号生成回路と、前記第1の測位用衛星信号の受信信号に対しては前記第1のローカル周波数の信号を乗算して第1の中間周波数信号に変換し、前記第2の衛星測位用衛星信号の受信信号に対しては前記第2のローカル周波数の信号を乗算して、変換後の周波数帯域の少なくとも一部が前記第1の中間周波数信号と共通となる第2の中間周波数信号に変換する周波数変換回路と、を含む衛星信号受信装置を構成する。

概要

背景

近年では、GPS(Global Positioning System)やGLONASS(GLObal NAvigation Satellite System)、BeiDou、Galileoといった様々な種類の衛星測位システムに対応可能な、いわゆるマルチGNSS(Global Navigation Satellite Systems)対応受信機(以下、GNSS受信機という)の開発が進められている。衛星測位システムは、それぞれ独自の仕様運用されており、測位用衛星信号搬送波周波数が異なることから、GNSS受信機では、測位用衛星ステムそれぞれに対応する受信回路が設けられるのが通常である(例えば、特許文献1参照)。

概要

複数の衛星測位システムの衛星信号を受信する受信装置において、装置の小型化をるとともに、消費電力の削減をること。基準クロック信号に基づき、第1の測位用衛星信号に応じた第1のローカル周波数の信号と、第2の測位用衛星信号に応じた第2のローカル周波数の信号と、を切り替えて生成するローカル信号生成回路と、前記第1の測位用衛星信号の受信信号に対しては前記第1のローカル周波数の信号を乗算して第1の中間周波数信号に変換し、前記第2の衛星測位用衛星信号の受信信号に対しては前記第2のローカル周波数の信号を乗算して、変換後の周波数帯域の少なくとも一部が前記第1の中間周波数信号と共通となる第2の中間周波数信号に変換する周波数変換回路と、を含む衛星信号受信装置を構成する。

目的

効果

実績

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請求項1

基準クロック信号に基づき、第1の測位用衛星信号に応じた第1のローカル周波数の信号と、第2の測位用衛星信号に応じた第2のローカル周波数の信号と、を切り替えて生成するローカル信号生成回路と、前記第1の測位用衛星信号の受信信号に対しては前記第1のローカル周波数の信号を乗算して第1の中間周波数信号に変換し、前記第2の衛星測位衛星信号の受信信号に対しては前記第2のローカル周波数の信号を乗算して、変換後の周波数帯域の少なくとも一部が前記第1の中間周波数信号と共通となる第2の中間周波数信号に変換する周波数変換回路と、を含む、衛星信号受信装置

請求項2

前記基準クロック信号に基づき、第3の測位用衛星信号に応じた第3のローカル周波数の信号を生成する第2のローカル信号生成回路と、前記第3の測位用衛星信号の受信信号に対して前記第3のローカル周波数の信号を乗算して、第3の中間周波数信号に変換する第2の周波数変換回路と、を更に含む、請求項1に記載の衛星信号受信装置。

請求項3

前記ローカル信号生成回路は、前記基準クロック信号を分周して参照信号を出力する基準信号分周器と、所与制御信号に応じて前記ローカル信号生成回路の出力信号発振する発振器、前記発振器の前記出力信号を分周する発振信号分周器、及び、前記発振信号分周器により分周された信号と前記参照信号とを比較して周波数差を低減させる前記制御信号を生成するフィルター回路を含むPLL回路と、を含む、請求項1又は2に記載の衛星信号受信装置。

請求項4

前記基準信号分周器、及び、前記発振信号分周器は、分周比が1/2である1/2分周器が直列接続された整数分周回路である、請求項3に記載の衛星信号受信装置。

技術分野

0001

本発明は、測位用衛星信号を受信する衛星信号受信装置に関する。

背景技術

0002

近年では、GPS(Global Positioning System)やGLONASS(GLObal NAvigation Satellite System)、BeiDou、Galileoといった様々な種類の衛星測位システムに対応可能な、いわゆるマルチGNSS(Global Navigation Satellite Systems)対応受信機(以下、GNSS受信機という)の開発が進められている。衛星測位システムは、それぞれ独自の仕様運用されており、測位用衛星信号の搬送波周波数が異なることから、GNSS受信機では、測位用衛星ステムそれぞれに対応する受信回路が設けられるのが通常である(例えば、特許文献1参照)。

先行技術

0003

特開2011−209288号公報

発明が解決しようとする課題

0004

GNSS受信機は、バッテリーで動作する携帯型或いは小型の電子機器に搭載される場合が多いため、小型化及び消費電力の低減は重要事項の一つである。GNSS受信機では、受信信号ローカル信号乗算して中間周波数の信号に変換する、いわゆるダウンコンバートを行う。上述の特許文献1では、各受信回路に供給するローカル信号を共通としているため、ローカル信号の生成に係る電力を低減することができるが、その反面、受信する衛星信号の搬送波周波数に応じて変換後の中間周波数が異なるため、受信回路自体は測位用衛星システム別に備える必要がある。その結果、受信機全体でみると消費電力の低減効果は低い。

0005

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複数の衛星測位システムの衛星信号を受信する衛星信号受信装置において、装置の小型化を図るとともに、消費電力の削減を図ることである。

課題を解決するための手段

0006

上記課題を解決するための第1の形態は、基準クロック信号に基づき、第1の測位用衛星信号に応じた第1のローカル周波数の信号と、第2の測位用衛星信号に応じた第2のローカル周波数の信号と、を切り替えて生成するローカル信号生成回路と、前記第1の測位用衛星信号の受信信号に対しては前記第1のローカル周波数の信号を乗算して第1の中間周波数信号に変換し、前記第2の衛星測位用衛星信号の受信信号に対しては前記第2のローカル周波数の信号を乗算して、変換後の周波数帯域の少なくとも一部が前記第1の中間周波数信号と共通となる第2の中間周波数信号に変換する周波数変換回路と、を含む、衛星信号受信装置である。

0007

この第1の形態によれば、第1の測位用衛星信号及び第2の測位用衛星信号を受信する衛星信号受信装置において、ローカル信号生成回路及び周波数変換回路を共通とすることができるので、装置を小型化することができるとともに、消費電力を削減することができる。具体的には、ローカル信号生成回路では、変換後の中間周波数の周波数帯域の少なくとも一部が共通となるように、第1の測位用衛星信号及び第2の測位用衛星信号それぞれに応じた第1のローカル周波数の信号及び第2のローカル周波数の信号が切り替えて生成されるので、変換後の中間周波数信号に対する処理回路を共通化することができる。また、変換後の中間周波数の周波数帯域が共通でない場合と比較して、変換後の中間周波数を低くすることが可能であるので、回路動作に要する消費電力の低減も実現することができる。

0008

第2の形態として、第1の形態の衛星信号受信装置であって、前記基準クロック信号に基づき、第3の測位用衛星信号に応じた第3のローカル周波数の信号を生成する第2のローカル信号生成回路と、前記第3の測位用衛星信号の受信信号に対して前記第3のローカル周波数の信号を乗算して、第3の中間周波数信号に変換する第2の周波数変換回路と、を更に含む、衛星信号受信装置を構成しても良い。

0009

この第2の形態によれば、更に、第3の測位用衛星信号も受信することができる衛星信号受信装置を実現できる。

0010

第3の形態として、第1又は第2の形態の衛星信号受信装置であって、前記ローカル信号生成回路は、前記基準クロック信号を分周して参照信号を出力する基準信号分周器と、所与制御信号に応じて前記ローカル信号生成回路の出力信号発振する発振器、前記発振器の前記出力信号を分周する発振信号分周器、及び、前記発振信号分周器により分周された信号と前記参照信号とを比較して周波数差を低減させる前記制御信号を生成するフィルター回路を含むPLL回路と、を含む、衛星信号受信装置を構成しても良い。

0011

この第3の形態によれば、ローカル信号生成回路は、基準信号分周器及び発振信号分周器それぞれの分周比を変更することで、異なるローカル周波数の信号を生成することができる。

0012

第4の形態として、第3の形態の衛星信号受信装置であって、前記基準信号分周器、及び、前記発振信号分周器は、分周比が1/2である1/2分周器が直列接続された整数分周回路である、衛星信号受信装置を構成しても良い。

0013

この第4の形態によれば、直列接続された複数の1/2分周器それぞれの出力信号は、カウンターとして機能するため、このカウント値に応じて、分周器それぞれの出力信号をリセットすることで、整数分周回路を実現することができる。

図面の簡単な説明

0014

携帯型電子機器の構成図。
RF受信回路部の構成図。
搬送波周波数及びローカル信号の関係例。
図3に示す搬送波周波数及びローカル信号の場合の中間周波数の例。
基準信号分周器及び発振信号分周器の構成図。
基準信号分周器及び発振信号分周器の動作波形図。
RF受信回路部の他の構成例。

実施例

0015

[携帯型電子機器]
図1は、本実施形態の携帯型電子機器1の全体構成図である。携帯型電子機器1は、ユーザーが携帯し、或いは腕や手首に装着して使用される小型の電子機器であり、例えば、腕時計型を成して構成される。携帯型電子機器1は、GNSS(Global Navigation Satellite Systems)受信機10と、メイン処理部30と、操作部32と、表示部34と、音出力部36と、時計部38と、通信部40と、メイン記憶部42とを備えて構成される。

0016

GNSS受信機10は、GPSやQZSS(Quasi-Zenith Satellite Systems)、GLONASS等の複数の衛星測位システムによる測位が可能ないわゆるマルチGNSS対応受信機であり、受信した測位用衛星信号に重畳されて搬送されている情報に基づいて、GNSS受信機10の位置や時計誤差を算出する。GNSS受信機10は、受信アンテナ12と、RF(Radio Frequency)受信回路部14と、ベースバンド処理回路部16とを有して構成される。なお、RF受信回路部14及びベースバンド処理回路部16は、それぞれ別のLSI(Large Scale Integration)として製造することも、1チップとして製造することも可能である。また、GNSS受信機10は、受信アンテナ12を含まず、RF受信回路部14と、ベースバンド処理回路部16とを有して構成するようにしても良い。

0017

受信アンテナ12は、GNSS受信機10が利用可能な複数の衛星測位システムそれぞれの衛星信号の搬送波周波数の信号を受信可能に構成されている。

0018

RF受信回路部14は、受信アンテナ12によって受信された信号を中間周波数の信号にダウンコンバートし、増幅した後、デジタル信号に変換して出力する。なお、ダイレクトコンバージョン方式回路とするならば、直接ベースバンド周波数の信号に変換した上で、デジタル信号に変換して出力することができる。

0019

ベースバンド処理回路部16は、RF受信回路部14から出力される受信信号のデータを用いて、捕捉対象の衛星測位システムの衛星信号を捕捉し、捕捉した衛星信号から取り出した時刻情報衛星軌道情報を用いて、GNSS受信機10の位置(携帯型電子機器1の位置ともいえる)や、GNSS受信機10の内部時計或いは時計部38が計時する時計誤差を算出する。

0020

メイン処理部30は、CPU(Central Processing Unit)等のプロセッサーFPGA(Field Programmable Gate Array)、ASIC(Application Specific IntegratedCircuit)で構成される演算処理装置であり、メイン記憶部42に記憶されたシステムプログラム等の各種プログラムに従って携帯型電子機器1の各部を統括的に制御する。また、GNSS受信機10の測位結果に基づいて各種の処理を実行する。

0021

操作部32は、タッチパネルやボタンスイッチで構成される入力装置であり、ユーザーの操作に応じた操作信号をメイン処理部30に出力する。表示部34は、LCD(Liquid Crystal Display)等で構成される表示装置であり、メイン処理部30からの表示信号に基づく各種表示を行う。音出力部36は、スピーカー等で構成される音声出力装置であり、メイン処理部30からの音信号に基づく各種音声出力を行う。時計部38は、内部時計であり、水晶発振器等を有する発振回路によって構成され、現在時刻や、指定されたタイミングからの経過時間を計時する。通信部40は、無線LAN(Local Area Network)やBluetooth(登録商標)等の無線通信装置であり、外部装置との通信を行う。

0022

メイン記憶部42は、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)等で構成される記憶装置であり、メイン処理部30が携帯型電子機器1の各種機能を実現するためのプログラムやデータを記憶するとともに、メイン処理部30の作業領域として用いられ、メイン処理部30の演算結果や、操作部32からの操作データ等を一時的に格納する。

0023

[RF受信回路部]
図2は、RF受信回路部14の構成図である。RF受信回路部14は、SAW(Surface Acoustic Wave)フィルター102と、LNA(Low Noise Amplifier)104と、第1のミキサー106aと、第2のミキサー106bと、複素フィルター107と、増幅器108と、A/D(Analog/Digital)コンバーター110と、ローカル信号生成回路120と、を有する。このRF受信回路部14が衛星信号受信装置に該当するが、RF受信回路部14を備えるGNSS受信機10を、衛星信号受信装置ということもできる。

0024

SAWフィルター102は、バンドパスフィルターであり、受信アンテナ12による受信信号に対して、RF信号周波数を含む所定帯域の信号を通過させ、帯域外の周波数成分を遮断する。なお、RF受信回路部14は、このSAWフィルター102を有さない構成としても良い。LNA104は、低雑音アンプであり、SAWフィルター102の出力信号を増幅する。

0025

第1のミキサー106a及び第2のミキサー106bは、LNA104の出力信号と、ローカル信号生成回路120の出力信号であるローカル信号とを合成して、中間周波数の信号(以下、IF(Intermediate Frequency)信号)に変換する。本実施形態においては、ローカル信号生成回路120から、I相のローカル信号と、I相のローカル信号とは位相が90°異なるQ相のローカル信号とが出力される。I相のローカル信号は第1のミキサー106aへ入力され、Q相のローカル信号は第2のミキサー106bへ入力される。ローカル信号は、局部発振信号とも呼ばれる。この第1のミキサー106a及び第2のミキサー106bが、第1の測位用衛星信号の受信信号に対しては第1のローカル周波数の信号を乗算し、第2の衛星測位用衛星信号の受信信号に対しては第2のローカル周波数の信号を乗算して、中間周波数信号に変換する周波数変換回路である。

0026

複素フィルター107は、第1のミキサー106aの出力信号(I相のIF信号)、及び、第2のミキサー106bの出力信号(Q相のIF信号)から、イメージ信号を除去する。

0027

増幅器108は、複素フィルター107の出力信号を増幅する。増幅器108は、利得可変アンプを用いれば、増幅器108からの信号の出力レベルを安定させることができる。
A/Dコンバーター110は、アナログ信号である増幅器108の出力信号をデジタル信号に変換する。

0028

ローカル信号生成回路120は、所与の基準クロック信号を用いて、GNSS受信機10で受信する衛星測位システムに応じた周波数のローカル信号を切り替えて生成する。基準クロック信号は、例えばTCXO(Temperature Compensated Crystal Oscillator)によって生成される所定周波数の高精度の信号である。ローカル信号生成回路120は、基準信号分周器122と、PLL(Phase Locked Loop)回路124とを有する。

0029

基準信号分周器122は、分周比1/R(Rは、1以上の整数)で基準クロック信号を分周して参照信号SRを出力する整数分周回路である。この分周比1/Rは、分周比選択信号に応じて変更される。

0030

PLL回路124は、位相周波数比較器(PFD:Phase Frequency Detector)126と、チャージポンプ回路128と、ループフィルター130と、電圧制御発振器VCO:Voltage Controlled Oscillator)132と、発振信号分周器134とをループ状に接続して有する。

0031

位相周波数比較器126は、基準信号分周器122が出力する参照信号と、発振信号分周器134の出力信号(すなわち、電圧制御発振器132の発振信号の1/N分周信号ST)との位相を比較し、位相の異同に応じた電圧パルスの信号を出力する。チャージポンプ回路128は、位相周波数比較器126の出力信号を電圧電流変換する。ループフィルター130は、ローパスフィルターLPF:Low Pass Filter)であり、チャージポンプ回路128の出力電流を電圧電流変換するとともに平滑化する。つまり、位相周波数比較器126、チャージポンプ回路128及びループフィルター130によって、参照信号SRと1/N分周信号STとの周波数差を低減させるように電圧制御発振器132を回路動作させる制御信号を生成する。

0032

電圧制御発振器132は、例えばリングオシレーターであり、ループフィルター130の出力電圧に応じた周波数で発振する。つまり、ループフィルター130によって生成された制御信号に応じた周波数の信号を生成する。この電圧制御発振器132の出力信号が、ローカル信号生成回路120が出力するローカル信号である。電圧制御発振器132は、所与の制御信号に応じてローカル信号生成回路の出力信号を発振する発振器に相当する。

0033

発振信号分周器134は、分周比1/N(Nは、1以上の整数)で、電圧制御発振器132の発振信号を分周する整数分周回路である。この分周比1/Nは、分周比選択信号に応じて変更される。つまり、ローカル信号生成回路120では、基準クロック信号の周波数を「fr」、電圧制御発振器132の発振周波数を「fvco」とすると、fr/R=fvco/N、が成立するような発振周波数fvcoのローカル信号が出力される。

0034

基準信号分周器122、及び、発振信号分周器134それぞれの分周比1/R,1/Nは、GNSS受信機10において受信する衛星測位システムに応じて選択される。具体的には、GNSS受信機10において利用可能な複数の衛星測位システムそれぞれの衛星信号の搬送波周波数と、基準クロック信号の周波数とによって決まり、それぞれの衛星信号の受信信号をローカル信号と合成した後のIF信号の周波数帯域が少なくとも一部共通する(重複する)ような周波数のローカル信号を生成するように、分周比1/R,1/Nが選択される。

0035

図3は、ある2種類の衛星測位システムの衛星信号の搬送波周波数の一例を示し、図4は、図3の搬送波周波数に対する中間周波数の一例を示す図である。図3では、搬送波周波数をローカル信号Loとともに示す。図4では、図3のローカル信号Loを用いて変換される中間周波数の一例を示す。ローカル信号Loの周波数は、衛星測位システム毎に異なるものとし、搬送波周波数より低い周波数を用いることとするが、図3中に一点鎖線で示すように搬送波周波数より高い周波数を用いることとしても良い。また、一方の衛星測位システムには搬送波周波数より低い周波数を用い、他方の衛星測位システムには搬送波周波数より高い周波数を用いることも可能である。

0036

例えば、衛星測位システムとして、GLONASS、及び、BeiDouを例に挙げると、衛星信号の搬送波周波数は、GLONASSでは、約1598〜1606MHzであり、BeiDouでは、約1560〜1563MHzである。搬送波周波数の帯域は、BeiDouのほうがGLONASSより狭いため、中間周波数の帯域も、BeiDouのほうがGLONASSより狭い。このため、図3,4に示すように、GLONASSで用いる中間周波数の帯域に、BeiDouで用いる中間周波数の帯域が含まれるように、それぞれのローカル信号の周波数が定められた例となっている。

0037

ローカル信号の周波数について詳細に説明する。先ず、中間周波数の最大値IFmaxは、受信信号の帯域幅以上である必要がある。つまり、第1の衛星測位システムの搬送波周波数の最大値をRF1max、最小値をRF1min、第2の衛星測位システムの搬送波周波数の最大値をRF2max、最小値をRF2min、とすると(ただし、RF1min>RF2max)、式(1a),(1b)をともに満たす必要がある。なお、図3,4の例においては、第1の衛星測位システムがGLONASS、第2の衛星測位システムがBeiDouに対応する。
IFmax≧RF1max−RF1min ・・(1a)
IFmax≧RF2max−RF2min ・・(1b)

0038

また、ローカル信号の周波数は、式(1a),(1b)をともに満たす中間周波数の最大値IFmaxが得られる周波数であって、搬送波周波数の最小値以下或いは最大値以上であることが望ましい(式(2)〜(5))。搬送波周波数の最小値以下或いは最大値以上とするのは、ローカル信号の周波数が搬送波周波数の帯域内に含まれると、変換後の中間周波数の位相が反転してしまうためである。

0039

すなわち、第1の衛星測位システムのローカル信号Lo1の周波数fvco1は、式(2),(3)のいずれかを満たすことが好ましい。式(2)は、ローカル周波数fvco1が搬送波周波数の最小値RF1min以下となる条件であり、式(3)は、ローカル周波数fvco1が搬送波周波数の最大値RF1max以上となる条件である。
RF1max−IFmax≦fvco1≦RF1min ・・(2)
RF1max≦fvco1≦RF1min+IFmax ・・(3)

0040

また、第2の衛星測位システムのローカル信号Lo2の周波数fvco2は、式(4),(5)のいずれかを満たすことが好ましい。式(4)は、ローカル周波数fvco2が搬送波周波数の最小値RF2min以下となる条件であり、式(5)は、ローカル周波数fvco2が搬送波周波数の最大値RF2max以上となる条件である。
RF2max−IFmax≦fvco2≦RF2min ・・(4)
RF2max≦fvco2≦RF2min+IFmax ・・(5)

0041

ここで、式(2)及び式(5)を満たすローカル周波数の組み合わせ、並びに、式(3)及び式(4)を満たすローカル周波数の組み合わせは、いずれも、一方の衛星測位システムは搬送波周波数より低い周波数、他方の衛星測位システムは搬送波周波数より高い周波数、となる組み合わせである。この場合、第1の衛星測位システムのIF周波数の位相と、第2の衛星測位システムのIF周波数の位相とは互いに異なる。このため、2種類の衛星測位システムの間で、第1のミキサー106a及び第2のミキサー106b以降の回路において、I相とQ相の信号処理が入れ替わるようにする必要がある。具体的には、第1のミキサー106a及び第2のミキサー106bへの、I相のローカル信号の入力とQ相のローカル信号の入力とを、スイッチ等を用いて入れ替えるか、複素フィルター107へのI相のIF信号の入力とQ相のIF信号の入力とをスイッチ等を用いて入れ替える。

0042

式(2)及び式(4)を満たすローカル周波数の組み合わせ、並びに、式(3)及び式(5)を満たすローカル周波数の組み合わせは、それぞれ、搬送波周波数より低い周波数同士、搬送波周波数より高い周波数同士、の組み合わせである。この場合、ローカル周波数をこれらの組み合わせとした場合には、第1の衛星測位システムのIF周波数の位相と、第2の衛星測位システムのIF周波数の位相とが一致する。従って、第1のミキサー106a及び第2のミキサー106b以降の回路において、スイッチ等を設ける必要はない。

0043

衛星測位システム毎に搬送波周波数が異なるため、変換後の中間周波数の帯域の一部が共通となるようなローカル周波数も衛星測位システム毎に異なる。すなわち、複数の衛星測位システム別に異なる分周比1/N,1/Rが定められる。

0044

そして、ローカル信号生成回路120は、GNSS受信機10が受信する衛星測位システムに応じて、基準信号分周器122の分周比1/R、及び、発振信号分周器134の分周比1/Nを選択することで、当該衛星測位システムに応じた周波数のローカル信号を切り替えて生成する。つまり、第1の衛星測位システムの衛星信号である第1の測位用衛星信号を受信する際には、第1の測位用衛星信号に応じた周波数のローカル信号に切り替えて出力し、第2の衛星測位システムの衛星信号である第2の測位用衛星信号を受信する際には、第2の測位用衛星信号に応じた周波数のローカル信号に切り替えて出力する。

0045

分周回路
図5は、基準信号分周器122、及び、発振信号分周器134(以下、包括して「分周器122,134」という)の回路構成図である。分周器122,134は、同一の回路構成であり、直列接続された4個の分周器140a〜140dと、出力選択回路144と、リセット回路142とを有し、入力信号を、分周比選択信号で選択された分周比で分周する。

0046

この分周器122,134で分周可能な最小の分周比1/Mは、分周器140の個数段数)に応じて決まる。具体的には、A個(A段)の分周器140を有する場合、分周比1/M(M=2〜2A)での分周が可能である。図5では、4個(4段)の分周器140を有するため、1/M(M=2〜16)での分周が可能である。また、分周比選択信号は、分周比の逆数の値を指定する。例えば、分周比1/Mとしたい場合には、その逆数であるMを指定する信号となる。

0047

分周器140a〜140dは、何れも、分周比が1/2の1/2分周器であり、入力された信号を1/2分周する。また、分周器140a〜140dは、リセット回路142からリセット信号が入力されると、出力信号をリセットする。

0048

リセット回路142は、分周器140a〜140dそれぞれの出力値を順にビット値とした4ビットデータ値デコードし、デコード値が分周比選択信号にて指定された値に達すると、リセット信号を出力する。

0049

出力選択回路144は、分周比選択信号に応じて、分周器140c、或いは、分周器140dの出力信号を、分周器122,134の出力信号として選択する。具体的には、分周比選択信号が選択する分周比が1/M(M=5〜8)ならば、分周器140cの出力信号を選択し、1/M(M=9〜16)ならば、分周器140dの出力信号を選択する。

0050

図6は、分周器122,134の動作波形の一例である。図6では、上から順に、分周器122,134への入力信号であるパルス信号、分周器140a〜140dそれぞれから出力される分周信号1〜4、リセット回路142が出力するリセット信号、を示している。また、分周比を1/11とする場合の例を示している。

0051

4つの分周器140a〜140dは、それぞれの出力値が入力信号のパルスカウント数となるカウンターとして機能する。そして、リセット回路142は、この入力信号のパルスのカウント値をデコードし、デコード値が分周比選択信号の指定する「11」に達すると、リセット信号が出力され、分周器140a〜140dの全ての出力信号がリセットされる(Lレベルとなる)。このように、カウント値が「11」に達する毎に、リセット信号が出力されて、再度、「1」からのカウントが繰り返される。従って、分周器122,134の出力信号となる分周器140dの出力信号は、入力信号を1/11分周した信号となる。

0052

作用効果
このように、本実施形態によれば、GNSS受信機10は、受信する測位用衛星信号に応じてローカル信号の周波数を切り替えて生成する。ローカル信号は、変換後の中間周波数の周波数帯域の少なくとも一部が共通となるように、複数の測位用衛星信号それぞれに応じたローカル周波数に切り替えて生成されるので、変換後の中間周波数信号に対する処理回路を共通化することができる。よって、複数の測位用衛星信号を1つのRF受信回路部14で受信することができ、回路の共通化に伴って装置の小型化及び消費電力の削減を図ることができる。また、変換後の中間周波数を低くすることで、共通化した回路の回路動作に要する消費電力の低減も実現することができる。

0053

なお、本発明の適用可能な実施形態は、上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能なのは勿論である。

0054

(A)分周回路
図5に示した分周器122,134において、出力選択回路144が、分周器140aの出力信号を選択することで、分周比1/2の分周を実現することとしてもよいし、また、分周器140bの出力信号を選択することで、分周比1/3,1/4の分周を実現することとしてもよい。

0055

また、分周器122,134が直列接続して有する分周器140の個数(段数)は、5個以上であっても良いし、2〜3個としてもよい。分周器140の個数を増やすことで、より小さな分周比の分周回路を実現することができる。

0056

(B)RF受信回路部14により受信可能な衛星測位システムの種類
上述した実施形態では、RF受信回路部14により受信可能な衛星測位システムを2種類として説明したが、3種類以上であってもよい。衛星測位システムそれぞれの衛星信号の搬送波周波数とローカル信号とを合成した後のIF信号の周波数帯域が一部共通する(重複する)ような周波数のローカル信号を生成するように、分周比1/R,1/Nを選択すればよい。

0057

(C)第3の衛星測位システム
衛星信号受信装置は、更に、第3の衛星測位システムを受信するための第2のローカル信号生成回路及び第2の周波数変換回路を備えることとしても良い。

0058

図7は、このようなRF受信回路部14Aの他の構成例である。なお、図7において、上述の実施形態と同一の構成要素については同符号を付し、詳細な説明を省略する。図7によれば、RF受信回路部14Aは、SAWフィルター102と、LNA104と、2つのシステム別受信回路部150とを備える。2つのシステム別受信回路部150は、ともに同一構成であり、ローカル信号生成回路120と、周波数変換回路である第1のミキサー106a、及び、第2のミキサー106bと、複素フィルター107と、増幅器108と、A/Dコンバーター110とを有する。システム別受信回路部150では、ローカル信号生成回路120が有する基準信号分周器122の分周比1/R、及び、発振信号分周器134の分周比1/Nを、受信する衛星測位システムの受信周波数と、変換後の中間周波数とに応じて切り替えることで、所望のローカル信号を生成させることができる。

0059

RF受信回路部14Aによれば、最大4つの衛星測位システムに対応することができる。例えば、2つのシステム別受信回路部150のうち、一方を、第1の衛星測位システム、及び、第2の衛星測位システム用とし、他方を、第3の衛星測位システム、及び、第4の測位システム用とすることができる。それぞれの基準信号分周器122の分周比1/R、及び、発振信号分周器134の分周比1/Nは、受信する衛星測システムの種類に応じて切り替える。また、一方を、第1の衛星測位システム、及び、第2の衛星測位システム用とし(例えば、GLONASSとBeiDou用)、他方を、第3の衛星測位システム専用(例えば、GPS用(勿論、同じ搬送波周波数のGALILEO及びQZSS(みちびき)も兼用することができる))としても良い。1つのシステム別受信回路部150は、基準信号分周器122の分周比1/R、及び、発振信号分周器134の分周比1/Nを切り替えながら、2つの衛星測位システムの一方を受信している。つまり、この切り替えの間、受信が中断する。そこで、1つのシステム別受信回路部150を1つの衛星測位システム専用とすることで、切り替えによる中断することなく受信することができる。

0060

さらに、3つ以上のシステム別受信回路部150を備えるRF受信回路部14を構成しても良い。

0061

1…携帯型電子機器、10…GNSS受信機、12…受信アンテナ、14…RF受信回路部、102…SAWフィルター、104…LNA、106a…第1のミキサー、106b…第2のミキサー、107…複素フィルター、108…増幅器、110…A/Dコンバーター、120…ローカル信号生成回路、122…基準信号分周器、124…PLL回路、126…位相周波数比較器、128…チャージポンプ回路、130…ループフィルター、132…電圧制御発振器、134…発振信号分周器、140a〜140d…1/2分周器、142…リセット回路、144…出力選択回路、16…ベースバンド処理回路部、30…メイン処理部、32…操作部、34…表示部、36…音出力部、38…時計部、40…通信部、42…メイン記憶部

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