(57)【要約】【課題】入力信号を処理する方法と、この方法を実行するための信号処理装置。【解決手段】無線周波数信号は、ＧＰＳ中心周波数に対応する周波数が中間周波数におけるものである複素第１中間信号を形成するために、周波数翻訳される。多重化変換ユニット（４）において、異なる変換周波数を呈する複素多重化変換信号は、後者の周波数が、ディバイダ回路（１４）において２つの除数のうちの１つによって、そして、さらに位相シフタ（１５）において２によって、交互に分周されるクロック信号から導出される。変換信号は、多重化された第２の中間信号を提供するために、変換ミキサ（１６）において第１中間信号とミックスされる。ここで、各々のケースにおいて、変換周波数に依存して、ＧＬＯＮＡＳＳ中心周波数に対応している周波数と、北斗（ＢｅｉＤｏｕ）中心周波数に対応している周波数とは、中間周波数の近くに、交互にシフトされる。第１中間信号と第２中間信号とが、ベースバンド・ユニットにおいて、次に処理される。【選択図】図３
2014122886.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数変換信号とのミキシングによって、無線周波数信号が、周波数翻訳されるアナログの第１中間信号を無線周波数信号から、導出するステップを備える無線周波数信号を処理する方法であって、
該方法が、さらに、前記第１中間信号を、複数の分周比によりクロック信号の周波数を交互に分周することによって、クロック信号から導出された変換信号とミックスすることによって、多重化された第２中間信号を前記第１中間信号から、前記変換信号が、複数の変換周波数を、互いに関して位相コヒーレントである同一の変換周波数を有する変換信号の部分とを呈するように、導出するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記分周比は、分周比の公倍数であるクロック信号のサイクル数により分離される各々のケースにおいて、連続的な移行の瞬間である、移行の瞬間において変化する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
周波数分周信号が、複数の除数によりクロック信号の周波数を交互に分周することによって、前記クロック信号から導出され、それらの各々は、前記移行の瞬間に変化する固定の定数によって分周比率の１つに関し、前記変換信号は、同一の周波数が該定数によって分周される、周波数分周信号から導出される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記クロック信号の前記周波数は、現在の選択された分周比によって分周された各ケースにおいて、前記変換信号と、前記現在の選択された分周比の変更が、前記クロック信号から導出されるのを許容する制御信号とを提供するために、複数の分周比から選択され、
前記クロック信号の周波数が、複数の分周比の公倍数で分周されることを特徴とする請求項２または３に記載の方法。
【請求項５】
前記クロック信号の前記周波数は、各々のケースにおいて、前記周波数分周信号を提供するために、前記複数の除数から選択された、現在選択されている除数によって分周され、
現在選択されている分周比の変更を可能にするための制御信号は、前記周波数分周信号から導出され、前記周波数分周信号の前記周波数は、前記複数の除数の残りの除数の積で分周されることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記第１中間信号と前記変換信号とは、両方とも複素信号であり、各々がＩ成分とＱ成分を有し、
前記ミキシングは、前記第１中間信号の前記Ｉ成分と前記Ｑ成分とが、前記変換信号の前記Ｉ成分および前記Ｑ成分と相互作用する、複素ミキシングであることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記複数の分周比の少なくとも１つの分周比に対して、前記変換信号は、その周波数の反転を受けることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記反転は、前記変換信号の前記Ｉ成分と前記Ｑ成分との役割を交換することを含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記反転は、前記変換信号のＩ成分またはＱ成分のいずれかの極性を反転することを含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記複数の分周比の少なくとも１つの分周比に対して、前記第１中間信号は、それが変換信号でミックスされる前にその周波数の反転を受ける、ことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項１１】
前記反転は、第１中間信号のＩ成分とＱ成分との役割を交換することを含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
クロック信号を提供する局部発振器（３）と、
無線周波数信号を、前記アナログの第１中間信号を提供するために、前記クロック信号から導出された周波数変換信号とミックスする周波数変換ユニットと、
を備える信号処理装置であって、
前記信号処理装置が、さらに、
前記第１中間信号を多重化第２中間信号に、複数の変換周波数を交互に呈する変換信号とミックスすることによって変換するように構成される変換ミキサ（１６）を有する多重化変換ユニット（４）と、
クロック信号から、変換信号を導出することができ、複数の除数によりクロック信号の周波数を交互に分周することによって、固定の定数により、その周波数を分周する周波数分周信号を導出するディバイダ回路（１４）と、
を備え、
それらの各々は、前記定数による複数の分周比の１つに関するものであり、
前記ディバイダ回路（１４）は、各々のケースにおいて、前記複数の除数から選択された、現在選択されている除数によってクロック信号の周波数を分周するための変換ディバイダ（１８）と、変換ディバイダ（１８）が、同一の変換周波数を有する前記変換信号の部分が、互いに関して位相コヒーレントであるように、移行瞬間だけにおいて、前記現在選択されている除数を変更することを可能にする制御信号を提供するための制御回路と、を備えることを特徴とする、請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の方法を実行するための信号処理装置。
【請求項１３】
前記制御信号は、前記変換ディバイダ（１８）が、前の変更から経過したクロック信号のサイクル数が、複数の分周比の公倍数であるとき、前記現在選択されている除数を変更することを可能にすることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記変換ディバイダ（１８）は、複数の除数の間で切り替え可能なディバイダであり、
前記制御回路は、前記変換ディバイダ（１８）と平行に前記クロック信号を受信し、前記制御信号を提供するために、前記分周比の公倍数によって、前記クロック信号の前記周波数を分周するように構成された制御ディバイダ（１９）を備えることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記ディバイダ回路（１４）は、複数のディバイダ（１８、１９）であって、該複数のディバイダの各々は、周期信号の前記周波数を前記複数の除数の１つにより分周するのに適切である、複数のディバイダ（１８、１９）、を備え、
各々のケースにおいて、前記ディバイダの１つは、前記クロック信号を受信して、分周信号を導出する前記変換ディバイダ（１８）として構成され、前記分周信号から、前記変換信号が、順番に、現在選択されている除数によって、その周波数を分周し、前記ディバイダ（１９）の他方が制御回路に関係するように順次構成される間に、前記周波数分周信号を受信し、複数の除数の残りの除数の積でその周波数を分周することにより、クロック信号から、導出されることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項１６】
前記周波数変換信号と、第１中間信号と、第２中間信号とが、複素信号であり、各々がＩ成分とＱ成分を有し、
前記周波数変換ユニットは、前記周波数変換ユニットの第１の出力において、前記無線周波数信号を、前記周波数変換信号のＩ成分とミックスすることによって前記第１中間信号の前記Ｉ成分を提供する第１のミキサ（８ａ）と、前記周波数変換ユニットの第２の出力において、前記無線周波数信号を、前記周波数変換信号のＱ成分とミックスすることによって前記第１中間信号の前記Ｑ成分を提供する第１のミキサ（８ａ）との２つのミキサ（８ａ、８ｂ）を備え、
前記ディバイダ回路（１４）は、周波数分周信号を生成するように構成されており、
位相シフタ（１５）は、周波数分周信号から、前記位相シフタ（１５）の第１の出力のＩ成分と、第２の出力のＱ成分とからなる複素変換信号を導出するために備えられており、
前記変換ミキサ（１６）は、各々、前記第１中間信号のＩ成分とＱ成分のうちの１つを受信するための第１の入力と第２の入力と、各々、前記複素変換信号のＩ成分とＱ成分のうちの１つを受信するための第３の入力と第４の入力と、を有する複素ミキサである、
ことを特徴とする請求項１３ないし１５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１７】
前記多重化変換ユニット（４）は、前記位相シフタ（１５）の前記第１の出力を、前記変換ミキサ（１６）の前記第３の入力に、および、前記位相シフタ（１５）の前記第２の出力を、前記変換ミキサ（１６）の前記第４の入力に、もしくは、前記位相シフタ（１５）の前記第１の出力を、前記変換ミキサ（１６）の前記第４の入力に、および、前記位相シフタ（１５）の前記第２の出力を、前記変換ミキサ（１６）の前記第３の入力に、のいずれかを選択的に接続するためのクロスオーバー・スイッチ（１７）を更に備えることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記多重化変換ユニット（４）は、前記周波数変換ユニットの前記第１の出力を、前記変換ミキサ（１６）の前記第１の入力に、および、前記周波数変換ユニットの前記第２の出力を、前記変換ミキサ（１６）の前記第２の入力に、もしくは、前記周波数変換ユニットの前記第１の出力を、前記変換ミキサ（１６）の前記第２の入力に、前記周波数変換ユニットの前記第２の出力を、前記変換ミキサ（１６）の前記第１の入力に、のいずれかを選択的に接続するためのクロスオーバー・スイッチ（１７）を更に備えることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項１９】
無線信号のための入力を有し、請求項１２ないし１８のいずれか１項に記載の信号処理装置を備え、前記無線信号から導出された無線周波数信号を処理するように構成される、無線受信機のための無線周波数フロント・エンド（２）。
【請求項２０】
請求項１９に記載の無線周波数フロント・エンドと、前記信号処理装置の、前記第１中間信号と多重化された前記第２中間信号から導出された信号を処理するためのベースバンド・ユニット（１１）と、を備える無線受信機。
【請求項２１】
複数の変換周波数が、１６０２ＭＨｚのＧＬＯＮＡＳＳ中心周波数に集中している無線信号において周波数帯に対応する第１中間信号に含まれる第１の周波数帯を、中間周波数に集中している周波数帯に、シフトするのに適切な第１の変換周波数と、１，５６１．０９８ＭＨｚの北斗（ＢｅｉＤｏｕ）中心周波数に集中している無線信号において周波数帯に対応する第１中間信号に含まれる第２の周波数帯を、前記中間周波数、または、前記中間周波数の反転に集中している周波数帯に、シフトするのに適切な第２の変換周波数と、を含むことを特徴とする、請求項２０の無線受信機を備えるＧＮＳＳ受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、入力信号を処理する方法と、この方法を実行するための信号処理装置と、そのような信号処理装置を備える無線受信機の無線周波数フロント・エンドと、そのような無線周波数フロント・エンドを備える無線受信機と、に関する。本願発明は、また、特に、グローバル航法衛星システム（ＧＮＳＳ）受信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線周波数信号を処理する方法、信号処理装置、一般的なタイプのフロント・エンドおよびＧＮＳＳ受信機が、例えば、欧州特許出願公開１９８３３５１Ａ１号などにより知られている。この方法と装置は、ＧＰＳシステムに関係する衛星により送信される信号の重ね合せであるグローバル測位システム（ＧＰＳ）信号の場合のように、固定周波数帯に制限される信号を処理するのに適切である。しかしながら、特別な状況において、ＧＰＳ信号だけに頼ることは、望ましい信頼性と精度とをもって、受信機位置を決定するのに不十分でありえる。十分な数の衛星から、信号を受け取ることが可能でないことが、しばしばある。都会における谷間のようなところで、たとえば、受信は、しばしば、十分な数の衛星を含むことができないような、かなり小さい立体角に制限される。しかし、空の眺めが妨害されていない所においてさえ、受信機位置のスタンドアロンの決定のために、通常要求されているように４つ以上の異なる衛星から信号を受信することは可能ではないことがありえる。これは、特に、平均して、中央緯度や赤道地域より少ない衛星が見える高い緯度の場所において当てはまる。しかし、十分な数の衛星が見える所でさえ、それらは、例えば、クラスタなど、受信機位置を正確に決定できないようなコンステレーションを形成するかもしれない。
【０００３】
欧州特許出願公開２２１４０３３Ａ２号から、例えば、ＧＬＯＮＡＳＳシステムの衛星により送信された信号を含む無線周波数信号から、それと、周波数が、固定中間周波数へシフトされた後に、その信号が処理されるべき衛星または衛星のグループに依存して異なる値を順番に呈する周波数変換信号とミックスすることによって、その中間信号を導出することが知られている。周波数変換信号の頻繁な変更は、所定の衛星に関連する中間信号の部分間での周波数と位相コヒーレンスの変化のたびに整定時間を要求しているミキサーによる妨害割込みを引き起こす。その信号が異なる周波数で周波数翻訳される、他の衛星に関連する中間信号間の部分によって上述の部分が分離されるところでは、維持されない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】欧州特許出願公開１９８３３５１Ａ１号
【特許文献２】欧州特許出願公開２２１４０３３Ａ２号
【発明の概要】
【０００５】
測位の品質は、しばしば、特に、上記のケースにおいて、ＧＰＳ衛星からの信号に加えて、異なる周波数帯を使用するＧＬＯＮＡＳＳや北斗（ＢｅｉＤｏｕ）衛星導航系統のような代替システムに関連する衛星からの信号を処理することによって大幅に向上することができる。したがって、ＧＰＳ信号のような基本的な信号は別として、異なる周波数帯の上で送信される少なくとも２つの更なる信号は、広範囲な付加ハードウェアを要求せず、電力消費のゆるやかな増加だけを引き起こす方法で、処理することができる方法を提供することは、本願発明の目的である。請求項１の発明特定事項により、この目的が達成される。
【０００６】
更なる対象の周波数帯を交互に処理し、位相コヒーレンスを失うことなく、それらの間の多重化をすることによって、複数の異なる信号、特に、ＧＬＯＮＡＳＳおよび北斗（ＢｅｉＤｏｕ）信号を、単一の更なる受信チャンネルの中で使用すること、ＧＰＳ信号と共に、それらを評価に利用できるようにすることが可能である。
【０００７】
なお、同一の方法と装置を、他の対象分野例えば、無線通信において役立てるのに使用できることに留意する。
【０００８】
本願発明は、また、この方法を実行するのに適切な信号処理装置、同様に、この種の信号処理装置を備える無線周波数フロント・エンドと、受信機、特に、そのようなＲＦフロント・エンドを備えるＧＮＳＳ受信機とに関係する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
以下において、本願発明は、本願発明の実施形態を示す図面を参照して更に詳細に記述される。
【図１】本願発明にしたがう、ＧＮＳＳ受信機のＲＦフロント・エンドを示す。
【図２】本願発明にしたがう、ＧＮＳＳ受信機のベースバンド・ユニット。
【図３】第１の状態における第１の実施形態にしたがう、ＲＦフロント・エンドの多重化変換ユニット。
【図４】第２の状態における、図３の多重化変換ユニット。
【図５】第１の実施形態にしたがう、図３、４の多重化変換ユニットの多重化ディバイダ回路。
【図６】第２の実施形態にしたがう、図３、４の多重化変換ユニットの多重化ディバイダ回路。
【図７】第２の状態の第２の実施形態にしたがう、ＲＦフロント・エンドの多重化変換ユニット。
【図８】第１中間信号を形成するために、対象の周波数帯を含む無線周波数信号の周波数変換を表しているダイアグラム。
【図９】中間周波数に近い対象の第１の周波数帯のセンター周波数をシフトする第１中間信号の変換を示すダイアグラム。
【図１０】中間周波数に近い対象の第２の周波数帯のセンター周波数をシフトする第１中間信号の変換を示すダイアグラム。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本願発明による一般的な方法は、連続的な部分から成る多重化された変換信号とミックスすることによって多重化された第２の中間信号が導出される第１中間信号の結果となる無線周波数信号の周波数変換を含む。ここで、これらの信号は、各々のケースにおいて、固定変換周波数を有する。変換周波数は、その各々で、その周波数帯に含まれる信号が、同様の方法で交互に処理されることができるように、固定中間周波数またはそのネガティブに近い（無線周波数信号における対象の周波数帯に対応する）第１中間信号の特定周波数帯をシフトする複数の変換周波数から、交互に選択される。
【００１１】
複数の変換周波数から選択された特定の変換周波数で、結果として変換された無線信号の特定の周波数帯に含まれる信号の処理のために、第２の中間信号の結果として生じる部分、すなわち、異なる変換周波数で変換される間の部分によって分離される同一の変換周波数での第１中間信号の変換の結果である部分は、互いに関して位相コヒーレントである。位相コヒーレンスが失われるならば、これは、あるアプリケーションにおいては、厳しい信号の処理を含むことがありえ、特に、データの信頼できる抽出を妨げる可能性がある。同一の変換周波数で変換された第２の中間信号の部分間の位相コヒーレンスは、同一の変換周波数と関係する変換信号の部分が、互いに位相コヒーレントであるとき、保存される。
【００１２】
そのような位相コヒーレンスは、各々のケースにおいて、複数の変換周波数のうちの変換周波数に対応する期間の各々の倍数である間隔により互いから分離された特定の移行の瞬間だけにおいて、変換周波数の変更を許すことによって、確実にすることができる。すなわち、移行の瞬間の間での時間における距離は、常に、正弦波状、すなわち、正弦、余弦または複素指数関数、の完全なサイクルの倍数である。その周波数は、変換周波数のいずれかと等しい。
【００１３】
適切な多重化された変換信号を生じる可能な方法は、適切な分周比Ｌ１、．．．、Ｌｎ、通常整数によって、クロック周波数を変換周波数の１つに減じる各々の選択された分周比で、クロック信号の周波数を交互に分周することによって、一定の周波数のクロック信号から同じことを得ることにある。
【００１４】
変換周波数における変化は、制御信号の周波数が、分周比Ｌ１、Ｌ２、．．．、Ｌｎの公倍数、好適には、最少公倍数で分周されたクロック信号の周波数であるように、また、クロック信号から導出される制御信号によって制御される。これは、・・ことを意味する。制御信号の期間が、変換周波数に対応する期間の各々の倍数であることは重要である。したがって、位相コヒーレンスは、例えば、制御信号のポジティブ・ゼロ交差が起こるときなど、サイクルの特定の点における制御信号の任意の期間の間にでも、一度だけ選択された変換周波数の変更を許すことによって、保つことができる。
【００１５】
複数の整数除数Ｎ１、．．．、Ｎｎ、の１つで各々のケースにおける後者の周波数を分周することによって、クロック信号から、多重化された周波数分周信号を最初に導出することができる。次に、周波数分周信号から、各々の分周比が、除数のうちの１つと、定数Ｋとの積、すなわち、ｉ＝１、．．．、ｎに対して、Ｌｉ＝Ｎｉ×Ｋであるであるように、通常、普通の整数、定数Ｋで、その周波数をさらに分周することによって、変換信号を導出する。好適であるように、変換信号は、複素信号であるならば、必ずしも必要ではないが、通常、実数の周波数分周信号からの同一のものの導出は、Ｋ＝２による後者の周波数の分周を含む。いずれにせよ、Ｌ１、．．．、Ｌｎの最少公倍数は、ＫおよびＮ１、．．．、Ｎｎの最少公倍数と同じである。明らかに、Ｋが除数のいずれかにおいて因数としてすでに含まれるならば、これは、除数Ｎ１．．．、Ｎｎの最少公倍数に減少する。
【００１６】
以下において記述される実施形態は、ＧＮＳＳ受信機である。しかしながら、本願発明による方法は、他のデバイス、例えば、無線通信または使用される信号処理装置のようなアプリケーションに適切な無線受信機、例えば、無線受信機における、移動電話または他の装置、においても有効に使用することができる。
【００１７】
実施形態のＧＮＳＳ受信機は、ＧＰＳ  Ｃ／Ａ（またはＬ１）信号を永続的に受信し、同時に、２つの他のＧＮＳＳ信号、例において、ＧＬＯＮＡＳＳ信号と北斗（ＢｅｉＤｏｕ）信号の間の多重化を行うのに適切である。上述の信号の各々は、衛星が問題のＧＮＳＳシステムに属している衛星信号の重ね合せである。ＧＰＳの場合、各々の衛星は、２．０４６ＭＨｚの帯域幅で、ｆ０Ｂ＝１，５７５．４２ＭＨｚの搬送波周波数のまわりに中心におかれる、直接シーケンス・スペクトラム拡散（ＤＳＳＳ：Ｄｉｒｅｃｔ  Ｓｅｑｕｅｎｃｅ  Ｓｐｒｅａｄ  Ｓｐｅｃｔｒｕｍ）信号を送る。ＧＰＳは、符号分周多元接続（ＣＤＭＡ：Ｃｏｄｅ−Ｄｉｖｉｄｅｄ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）システムを使用する。ここで、キャリアは、衛星の特性であり、マイクロ秒毎に繰り返される、１，０２３のチップの疑似ランダムノイズ（ＰＲＮ）・バイナリ・シーケンスによって変調される。シーケンスは、各々のケースにおいて、２０の連続ＰＲＮシーケンスが、データビットの値に依存して＋１あるいは１を掛け算されることにおいて、データビットで変調される。ＧＬＯＮＡＳＳ−Ｍ  Ｌ１信号は、１，６０２±０．５６２５ｎにおいて、１４の異なるキャリア周波数を有する衛星信号から成る。ここで、ｎは、−７≦ｎ≦６の整数であり、ｆ０ＧＬ＝６０２ＭＨｚは、中心周波数である。北斗（ＢｅｉＤｏｕ）Ｂ１信号は、また、単一の搬送波周波数ｆ０Ｂ＝１，５６１．０９８ＭＨｚを中心とし、４．０９２ＭＨｚの帯域幅を有する信号の重ね合せである。ＧＰＳシステムにおけるように、ＣＤＭＡは、異なる衛星からの信号を区別するのに用いられる。
【００１８】
ＧＮＳＳ受信機は、単一のアンテナ１と、このアンテナに接続しているアンテナ入力を有する無線周波数（ＲＦ）フロント・エンド２とを有する（図１）。ＲＦフロント・エンド２は、多重化変換ユニット４のクロック入力に送られるクロック信号を生成する局部発振器３を備える。後者には、ローパスフィルタ５ａ、ｂが続く。位相シフタ６は、また、クロック信号を受信する。低雑音増幅器７は、アンテナ入力に接続しており、低雑音増幅器の出力信号から、アナログ第１中間信号の同相（Ｉ）成分と直交（Ｑ）成分とを駆動する２つのミキサ８ａ、ｂが続き、調節可能利得増幅器９ａ；ｂと、ローパスフィルタ１０ａ；ｂとが順番に続く。位相シフタ６、ミキサ８ａ、ｂと調節可能利得増幅器９ａ、ｂとは、その出力が、多重化変換ユニット４の信号入力にも接続している周波数変換ユニットを形成する。
【００１９】
ＧＮＳＳ受信機は、また、処理ユニット１２と制御ユニット１３とを有するベースバンド・ユニット１１を有する（図２）。
【００２０】
多重化変換ユニット４は、局部発振器３から多重化変換ユニット４のクロック入力を介してクロック信号を受信し、それから周波数分周信号を導出する多重化ディバイダ回路１４であって、その周波数は、整数除数によって分周されるクロック信号の周波数である多重化ディバイダ回路と、周波数分周信号から、第１の出力において、Ｉ成分、および、第２の出力において、Ｑ成分、を有する複素多重化変換信号を導出する位相シフタ１５であって、両方とも周波数分周信号の周波数の半分である位相シフタと、第１中間信号のＩ成分およびＱ成分に対する第１の入力および第２の入力と、クロスオーバー・スイッチ１７を介して位相シフタ１５に接続している第３の入力および第４の入力と、を有する複素変換ミキサ１６であって、該クロスオーバー・スイッチは、複素ミキサ１６の第３の入力に、位相シフタ１５の第１の出力、複素ミキサ１６の第４の入力に、位相シフタ１５の第２の出力（図３）のどちらでもつなぐことができる、または、その逆（図４）である、複素変換ミキサと、を備える（図３、図４）。第１の実施形態にしたがって、ディバイダ回路１４は、図５において示される構造を有する。それは、可変的な除数によってクロック信号の周波数を分周する変換ディバイダ１８と、固定整数によって同一の周波数を分周する制御ディバイダ１９と、を備える。変換ディバイダ１８と制御ディバイダ１９とは、両方とも多重化変換ユニット４のクロック入力に接続している。変換ディバイダ１８の除数は、ディバイダ・スイッチ２０で制御される。ディバイダ・スイッチ２０の状態に依存して、除数は、複数の分周比からどれが、現在選択されている分周比として選択されるかによりＮ１またはＮ２にセットされる。例においては、Ｌ１＝２Ｎ１およびＬ２＝２Ｎ２から成る。すなわち、特定の時間間隔において、変換信号を生成するために、クロック信号の周波数を分周するのに用いられる分周比である。
【００２１】
制御ディバイダ１９は、制御装置１３と共に、フリップ・フロップ２１を制御するための制御信号を提供するために、分周比Ｌ１、Ｌ２の公倍数である固定整数Ｍ、好適には最少公倍数により、クロック信号の周波数を分周する。後者は、制御ディバイダ１９と共に、ディバイダ・スイッチ２０を制御している制御回路を形成する。
【００２２】
第２の実施形態にしたがい（図６）、ディバイダ回路は、また、変換ディバイダ１８と制御ディバイダ１９とを備え、各々が、可変的な除数および、ディバイダ・スイッチ２０ａ、２０ｂを有する。制御ディバイダ１９の入力は、変換ディバイダ１８の出力に接続している。フリップ・フロップ２１は、制御ユニット１３、および、制御ディバイダ１９によって制御され、次に、ディバイダ・スイッチ２０ａ、２０ｂを制御する。ディバイダ・スイッチ２０ａ、２０ｂの状態は、変換ディバイダ１８によって使用される除数が、図６で示すように、Ｎ１に等しいか、あるいは、それがＮ２に等しいかどうかを決定する。制御ディバイダ１９は、除数の組の残りの１つを使用する。すなわち、現在選択されている除数がＮ１であるならば、制御ディバイダはその除数としてＮ２を使用する。逆もまた同じである。
【００２３】
制御ディバイダ１９によって生成される制御信号の周波数は、各々のケースにおいて、Ｎ１とＮ２の積により分周されたクロック信号の周波数である。Ｎ１またはＮ２が偶数であるならば、分周比Ｌ１＝２Ｎ１およびＬ２＝２Ｎ２の最少公倍数であるか、または、その倍数である。Ｎ１およびＮ２が、両方とも奇数であるならば、分周比Ｌ１、Ｌ２の最少公倍数は、Ｎ１、Ｎ２の最少公倍数の２倍であり、クロック信号の周波数は、２により、さらに分周されなければならない。制御ディバイダ１９の入力信号の周波数は、Ｎ１分の１と、クロック信号より小さいので、第２の実施形態にしたがうディバイダ回路の電力消費は、第１の実施形態にしたがうディバイダ回路と比較して、かなり減少する。
【００２４】
また、各々固定除数Ｎ１、Ｎ２を有する２つのディバイダを用いて、多重化ディバイダ回路をインプリメントすることもできる。ここで、各々のケースにおいて、ディバイダの１つは、変換ディバイダとしての働き、多重化変換信号を生成し、そして、他の１つは、制御ディバイダとして、制御信号を生成する。
【００２５】
この例において、局部発振器３によって生成されるクロック信号は、Ｆｄ＝３（１４４．８４ＭＨｚ）の一定周波数による正弦波状である。位相シフタ６において、それは、ｆｄ＝Ｆｄ／２＝１，５７２．４２ＭＨｚの周波数で正弦信号および余弦信号に変換され、複素周波数変換信号を生み出される。ミキサ８ａ、ｂにおいて、アンテナ１で受信され、低雑音増幅器７によって増幅される無線周波数信号は、複素周波数変換信号でミックスされ、それにより、−ｆｄにより周波数変換され、アナログ第１中間信号、Ｉ成分とＱ成分とを有する複素信号に変換される。図８は、上のダイアグラムにおいて、対象の周波数帯、すなわち、ＧＰＳ周波数帯、ＧＬＯＮＡＳＳ周波数帯、および、北斗（ＢｅｉＤｏｕ）周波数帯、の無線周波数信号を示す。下のダイアグラムは、無線周波数信号の周波数変換から生じる第１中間信号を示す。
【００２６】
ＧＰＳセンター周波数は、第１中間信号において、ＧＰＳ中間周波数ｆｉｍＧ＝ｆ０Ｇｆｄ＝３ＭＨｚに対応する。高周波成分は、ローパスフィルタ１０ａ（ｂ）によって、後に除去される。第１中間信号は、ベースバンド・ユニット１１の処理ユニット１２に供給される。ここで、それは、例えば、欧州特許出願公開１９８３３５１Ａ１号に説明されている周知技術である方法でデジタルに変換され、処理される。
【００２７】
ＧＬＯＮＡＳＳ中心周波数ｆ０ＧＬ＝１，６０２ＭＨｚは、前記第１中間信号において、ｆ０ＧＬ−ｆｄ＝２９．５８ＭＨｚに対応する。北斗（ＢｅｉＤｏｕ）中心周波数ｆ０Ｂ＝１，５６１．０９８は、ｆ０Ｂ−ｆｄ＝−１１．３２２ＭＨに対応する。
【００２８】
多重化変換ユニット４において、無線周波数信号のＧＬＯＮＡＳＳおよび北斗（ＢｅｉＤｏｕ）周波数帯の周波数変換から生じる周波数帯の中心周波数は、変換ミキサ１６において異なる２つの変換周波数を交互に呈する多重化複素変換信号とのミキシングによって、ｆｉｍＧ＝３ＭＨｚのＧＰＳ中間周波数に、交互にシフトされることにおいて、第１中間信号は、アナログ多重化第２中間信号に変換される。結果として生じる多重化第２中間信号は、次に、ローパスフィルタ５ａ、ｂによってフィルタリングされ、ローパスフィルタ１０ａ、ｂによってフィルタリングされる第１中間信号と共に、処理ユニット１２において処理される。多重化された周波数分周信号は、多重化ディバイダ回路１４において生成される。
【００２９】
ここで、Ｎ１＝６０とＮ２＝１０７が除数に選ばれる。上述の周波数分周信号から、周波数分周信号の周波数の半分である変換周波数を有する複素多重化変換信号が、次に、位相シフタ１５において導出される。したがって、全体的な分周比は、Ｌ１＝２Ｎ１とＬ２＝２Ｎ２であり、現在選択されている分周比が、各々のケースにおいて選択される複数の分周比をつくる。第１中間信号を変換ミキサ１６において変換信号とミックスすることによって、第１中間信号に関して、変換信号の変換周波数によって、周波数領域においてシフトされる第２中間信号が生成される。
【００３０】
ＧＬＯＮＡＳＳ中心周波数ｆ０ＧＬに対応する第２中間信号における周波数をもたらすために、Ｎ１が、Ｌ１＝２Ｎ１が現在選択されている分周比であることを意味する除数として選択される。ディバイダ回路１４の変換ディバイダ１８は、クロック信号から、周波数ＦｃＧＬ＝Ｆｄ／Ｎ１＝５２．４１４ＭＨｚを有する周波数分周信号を導出する。位相シフタ１５は、この信号から、ＧＬＯＮＡＳＳ変換周波数ｆｃＧＬ＝ＦｃＧＬ／２＝Ｆｄ／２Ｎ１＝２６．２０７ＭＨｚを有する複素変換信号を導出する。第２中間信号は、変換ミキサ１６において、ｆｃＧＬの周波数領域において後者の下方へのシフトによって、第１中間信号から導出される。第２の中間の信号において、ＧＬＯＮＡＳＳ中心周波数ｆ０ＧＬに対応する周波数は、無線周波数信号において、したがって、ｆｉｍＧＬ＝ｆ０ＧＬｆｄｆｃＧＬ＝３．３７３ＭＨｚである。これは、図９において示されるており、上のダイアグラムが、ＧＬＯＮＡＳＳ周波数帯に対応する第１中間信号の周波数帯を示し、下のダイアグラムが、同一の周波数帯に対応する第２中間信号を示す。ここで、第１中間信号は、ＧＬＯＮＡＳＳ変換周波数ｆｃＧＬ＝２６．２０７ＭＨｚで変換された。
【００３１】
第２の中間信号において、北斗（ＢｅｉＤｏｕ）信号の中心周波数ｆ０Ｂに対応する周波数を、無線周波数信号において、ＧＰＳ中間周波数ｆｉｍＧの近くの周波数に、シフトするために、Ｎ２が除数として選択され、結果として、Ｌ２＝２Ｎ２は、現在選択されている分周比である。ディバイダ回路１４の変換ディバイダ１８は、次に、クロック信号から、このケースにおいて、周波数ＦｃＢ＝Ｆｄ／Ｎ２＝２９．３９２ＭＨｚを有し、位相シフタ１５によって、北斗（ＢｅｉＤｏｕ）変換周波数ｆｃＢ＝ＦｃＢ／２＝Ｆｄ／２Ｎ２＝１４．６９６ＭＨｚで複素変換信号に変換される周波数分周信号を導出する。クロスオーバー・スイッチ１７が、位相シフタ１５の第１の出力および第２の出力と、変換ミキサ１６の第３の入力および第４の入力と間で接続を交換するので、（これは、前記変換信号の前記Ｉ成分と前記Ｑ成分とのスワッピングになるが、）変換周波数は反転され、変換ミキサ１６は、上向きに、第２中間信号を生み出すように、第１中間信号をシフトする。
【００３２】
結果として、第２の中間の信号において、北斗（ＢｅｉＤｏｕ）中心周波数ｆ０Ｂに対応する周波数は、無線周波数信号において、ｆｉｍＢ＝ｆ０Ｂｆｄ＋ｆｃＢ＝３．３７４ＭＨｚである。変換信号の極性は、同時に変化し、結果として生じる第２中間信号にキャリー・オーバされるが、しかし、これは後者の更なる評価には無関係である。北斗（ＢｅｉＤｏｕ）変換周波数ｆｃＢ＝１４．６９６ＭＨｚで第１中間信号の前記変換が、図９に類似している図１０において示される。
【００３３】
クロック信号からの多重化変換信号の導出に関して、ディバイダ回路１４の両方の実施形態は同じように動作し、ＧＬＯＮＡＳＳと北斗（ＢｅｉＤｏｕ）変換周波数ｆｃＧＬとｆｃＢの間を行き来する多重化された周波数分周信号を生成する。しかしながら、北斗（ＢｅｉＤｏｕ）変換周波数ｆｃＢによってシフトされる部分によって分離されたＧＬＯＮＡＳＳ変換周波数ｆｃＧＬによってシフトされる第２中間信号の部分が、互いに位相コヒーレントであることは重要である。同じことは、もちろん、ＧＬＯＮＡＳＳ変換周波数ｆｃＧＬによってシフトされる間の部分によって分離される北斗（ＢｅｉＤｏｕ）変換周波数ｆｃＢによってシフトされる中間信号の部分にあてはまる。この位相コヒーレンスを確実にするために、同一の変換周波数を有している変換信号の部分が、位相コヒーレンスであることが、必要かつ充分である。これは、現在選択されている分周比の変更を、ＧＬＯＮＡＳＳ変換信号と北斗（ＢｅｉＤｏｕ）変換信号の両方の完全なサイクルから成る間隔により分離された連続的な移行瞬間の特定の移行の瞬間だけにおいて、可能にすることによって、達成される。
【００３４】
位相コヒーレンスを確実にすることに関して、ディバイダ回路１４の２つの実施形態は、わずかに異なるように動作する。フリップ・フロップ２１と制御ディバイダ１９とは、ディバイダ・スイッチ２０（図５）または、ディバイダ・スイッチ２０ａ、ｂ（図６）を、現在選択されている分周比の変更が、上記の条件を満たす移行瞬間においてだけ可能にされるように、制御する。上で説明されたように、制御ディバイダ１９は、クロック信号から、または、周波数分周信号から、それぞれ、その周波数は、分周比Ｌ１およびＬ２の公倍数によって分周される、クロック信号の周波数である制御信号を導出する。すなわち、制御信号のサイクル長は、ＧＬＯＮＡＳＳ変換信号の、ならびに北斗（ＢｅｉＤｏｕ）変換信号のサイクルのサイクル長の倍数である。
【００３５】
入力Ｄにおいて、フリップ・フロップ２１が、制御ユニット１３から、現在選択されている分周比を変更するコマンドを受信するときに、そのコマンドは登録されるが、しかし、その実行は、制御ディバイダ１９からの制御信号が、例えば、最後の移行瞬間から制御信号の少なくとも１つの完全なサイクルが過ぎ、したがって、現在選択されている分周比の変更が可能にされることを示す立ち上がりエッジを示すまで、停止される。エッジが現れるとすぐに、フリップ・フロップ２１の出力Ｑの信号は、変化し、ディバイダ・スイッチ２０（第１の実施形態、図５）、または、ディバイダ・スイッチ２０ａ、ｂ（第２の実施形態、図６）の状態を、制御ユニット１３からのコマンドにしたがって、変化させる。第１のケースにおいて、変換ディバイダ１８の現在選択されている除数だけが、Ｎ１からＮ２へ、または、Ｎ２からＮ１へ変更され、一方、制御ディバイダ１９の動作は、変化せず、制御信号の周波数は、通常、分周比Ｌ１およびＬ２の最少公倍数であるように選ばれる固定整数Ｍで分周されたクロック信号の周波数Ｆｄに等しいままである。例えば、Ｍ＝Ｎ１×Ｎ２である。第２のケースにおいて、変換ディバイダ１８の除数が、Ｎ１からＮ２に、または、Ｎ２からＮ１に変わるのと同時に、それぞれ、制御ディバイダ１９の除数は、Ｎ２からＮ１に、または、Ｎ１からＮ２に変わり、ここで、また、制御信号の周波数は、Ｎ１×Ｎ２で分周されたクロック信号の周波数Ｆｄに等しいままである。
【００３６】
実施形態の多くの修正が、本願発明の範囲を離れることなくＧＰＳ中間周波数ｆｉｍＧの近くの無線周波数信号において、可能である．変換信号のＩ成分とＱ成分の代わりに、図７で示す変換ミキサ１６の上流の信号パスに配置されたクロスオーバー・スイッチ１７で、第１中間信号のＩ成分とＱ成分とを交換することが可能である。これは、北斗（ＢｅｉＤｏｕ）ケースにおいて負周波数の第２中間信号に至るが、しかし、これは、ベースバンド・ユニット１１における信号の処理の結果とはならない。そうでない場合、その影響は、第１のクロスオーバー・スイッチと平行に制御される変換ミキサ１６の下流の第２のクロスオーバー・スイッチによって補償することができた。
【００３７】
Ｉ成分とＱ成分を交換する代わりに、変換信号か第１中間信号のいずれかのコンポーネントの１つの極性を反転することも等しく可能である。クロスオーバー・スイッチは、次に、位相シフタ１５と変換ミキサ１６との間の接続の１つにおいて、または、変換ミキサ１６を多重化変換ユニット４の信号入力と接続するラインの１つにおいて、極性インバータに置き換えなければならない。
【００３８】
もちろん、現在選択されている分周比が、各々のケースにおいて選択される３つ以上の異なる分周比を含む複数の分周比を使用することもまた可能である。ディバイダ回路の適切な適合化は、直接的である。ディバイダ回路の除数Ｎｉを２と異なるＬｉ＝Ｋ×Ｎｉによる分周比Ｌｉに、関連させる整数定数Ｋを選ぶことは、等しく可能である。すなわち、ディバイダ回路の下流の位相シフタは、２と等しくない定数Ｋによって周波数分周信号の周波数を分周する、あるいは、さらに、そのような定数Ｋによって周波数分周信号の周波数を分周する分周器と置き換えることができるように構成することができる。Ｋは、また、１と等しくなることもできる。すなわち、上述の位相シフタは省略することができる。あるいは、周波数の変更なく、周波数分周信号から複素変換信号を導出する位相シフタの異なるタイプを使用することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１    アンテナ
２    ＲＦフロント・エンド
３    局部発振器
４    多重化変換ユニット
５ａ、ｂ    ローパスフィルタ
６    位相シフタ
７    低雑音増幅器
８ａ、ｂ    ミキサ
９ａ、ｂ    調節可能利得増幅器
１０ａ、ｂ    ローパスフィルタ
１１    ベースバンド・ユニット
１２    処理ユニット
１３    制御ユニット
１４    ディバイダ回路
１５    位相シフタ
１６    変換ミキサ
１７    クロスオーバー・スイッチ
１８    変換ディバイダ
１９    制御ディバイダ
２０    ディバイダ・スイッチ
２０ａ、ｂ    ディバイダ・スイッチ
２１    フリップ・フロップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【外国語明細書】
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