(57)【要約】  本発明の実施形態は、変調信号を生成する方法を提供する。本方法は、選択されたそれぞれの相対位相又は状態（｛＋＋，−−｝及び｛＋−，−＋｝）を有する部分（１つのチップ又は多数のチップ）を有する少なくとも２つの変調信号、例えば、ＢＯＣ又はこの誘導信号を結合して、複数の前記部分の平均が、前記少なくとも２つの変調信号の合成複素スペクトルの交差スペクトル項を少なくとも低減するようにする。
2009542072.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号の少なくとも第１及び第２の部分を生成するステップであって、該第１の部分は、第１の位相状態を有する少なくとも第１及び第２の信号の少なくとも第１のそれぞれの部分から誘導されるか、前記少なくとも第１のそれぞれの部分の特性を有しており、該第２の部分は、第１の位相状態と相補形である第２の位相状態を有する前記少なくとも第１及び第２の信号の少なくとも第２のそれぞれの部分から誘導されるか、前記少なくとも第２のそれぞれの部分の特性を有するものである、信号の少なくとも第１及び第２の部分を生成するステップを含む、信号を生成する方法。
【請求項２】
前記少なくとも第１及び第２の信号の少なくとも第１のそれぞれの部分が、前記少なくとも第１及び第２の信号の少なくとも現在のそれぞれの部分の所定の遷移に従って、前記第１の位相状態を有することを決定するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記少なくとも第１及び第２の信号の少なくとも現在のそれぞれの部分の所定の遷移が同じである、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記少なくとも第１及び第２の信号の少なくとも現在のそれぞれの部分が、少なくとも第１及び第２の信号の所定数のチップを含む、請求項１から３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記少なくとも第１及び第２の信号の少なくとも第１のそれぞれの部分が、拡散信号の期間にわたる少なくとも第１及び第２の信号の所定数のチップを含む、請求項１から４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
少なくとも第１及び第２の信号が少なくとも３つの信号を含む、請求項１から５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
第１及び第２のＢＯＣ波形からＣＢＯＣ波形又は拡散変調波形を生成する方法であって、該ＣＢＯＣ波形が、少なくとも２つの所定の時間区間にわたって平均された第１及び第２のＢＯＣ波形の電力スペクトル密度の少なくとも低減された交差スペクトル項を含む所定の電力スペクトル密度を有しており、少なくとも２つの所定の時間区間の後続する所定の時間区間にわたる第１及び第２のＢＯＣ信号の状態が、少なくとも２つの所定の時間区間の現在の所定の時間区間にわたる第１及び第２のＢＯＣ信号の状態と相補形になるように手配するステップを含む方法。
【請求項８】
前記手配するステップは、少なくとも２つの所定の時間区間にわたる第１及び第２のＢＯＣ波形の電力スペクトル密度の少なくとも第１及び第２の相補形の交差スペクトル項を生成するものである、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
少なくとも２つの所定の時間区間にわたって平均された第１及び第２のＢＯＣ波形の電力スペクトル密度の少なくとも低減された交差スペクトル項を備える所定の電力スペクトル密度が、少なくとも２つの所定の時間区間にわたって平均された第１及び第２のＢＯＣ波形の電力スペクトル密度の実質的にゼロの交差スペクトル項を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
信号の少なくとも現在の部分に対して信号の少なくとも後続の部分を生成する手段を含み、該現在の部分が、第１の位相状態を有する少なくとも第１及び第２の信号の少なくとも現在のそれぞれの部分から誘導されるか、前記少なくとも現在のそれぞれの部分の特性を少なくとも有する信号生成器であって、前記生成する手段は、前記第１の位相状態と相補形の位相状態を有する前記少なくとも第１及び第２の信号の前記少なくとも後続の部分を結合する手段を含むものである、信号生成器。
【請求項１１】
前記少なくとも第１及び第２の信号の少なくとも現在のそれぞれの部分が、少なくとも第１及び第２の信号の少なくとも現在のそれぞれの部分の所定の遷移に従って、前記第１の位相状態を有することを決定する手段を含む、請求項１０に記載の信号生成器。
【請求項１２】
前記少なくとも第１及び第２の信号の少なくとも現在のそれぞれの部分の所定の遷移が同じである、請求項１１に記載の信号生成器。
【請求項１３】
前記少なくとも第１及び第２の信号の少なくとも現在のそれぞれの部分が、少なくとも第１及び第２の信号の所定数のチップを含む、請求項１０から１２のいずれかに記載の信号生成器。
【請求項１４】
少なくとも第１及び第２の信号の少なくとも現在のそれぞれの部分が、拡散信号の期間にわたる少なくとも第１及び第２の信号の所定数のチップを含む、請求項１０から１３のいずれかに記載の信号生成器。
【請求項１５】
少なくとも第１及び第２の信号が少なくとも３つの信号を備える、請求項１０から１４のいずれかに記載の信号生成器。
【請求項１６】
第１及び第２のＢＯＣ波形からＣＢＯＣ波形を生成し、該ＣＢＯＣ波形が、少なくとも２つの所定の時間区間にわたって平均された第１及び第２のＢＯＣ波形の電力スペクトル密度の少なくとも低減された交差スペクトル項を含む所定の電力スペクトル密度を有する信号生成器であって、少なくとも２つの所定の時間区間の後続の所定の時間区間にわたる第１及び第２のＢＯＣ信号の状態が、少なくとも２つの所定の時間区間の現在の所定の時間区間にわたる第１及び第２のＢＯＣ信号の状態と相補形になるように手配する手段を含むものである、信号生成器。
【請求項１７】
前記手配する手段は、少なくとも２つの所定の時間区間にわたる前記第１及び第２のＢＯＣ波形の電力スペクトル密度の少なくとも第１及び第２の相補形の交差スペクトル項を生成するものである、請求項１６に記載の信号生成器。
【請求項１８】
少なくとも２つの所定の時間区間にわたって平均された第１及び第２のＢＯＣ波形の電力スペクトル密度の少なくとも低減された交差スペクトル項を含む所定の電力スペクトル密度が、少なくとも２つの所定の時間区間にわたって平均された前記第１及び第２のＢＯＣ波形の電力スペクトル密度の実質的にゼロの交差スペクトル項を含む、請求項１７に記載の信号生成器。
【請求項１９】
信号の少なくとも現在の部分に対して信号の少なくとも後続の部分を含む信号であって、該現在の部分が、第１の位相状態を有する少なくとも第１及び第２の信号の少なくとも現在のそれぞれの部分から誘導されるか、前記少なくとも現在のそれぞれの部分の特性を有するか、前記少なくとも現在のそれぞれの部分に関連づけられており、前記少なくとも後続の部分に関連づけられた前記少なくとも第１及び第２の信号の少なくとも後続の部分の位相状態が、第１の位相状態と相補形である、信号。
【請求項２０】
少なくとも第１及び第２の部分を含む信号であって、該第１の部分は、第１の位相状態を有する少なくとも第１及び第２の信号の少なくとも第１のそれぞれの部分から誘導されるか、前記少なくとも第１のそれぞれの部分の特性を有するか、前記少なくとも第１のそれぞれの部分に関連づけられており、該第２の部分は、前記第１の位相状態と相補形である第２の位相状態を有する前記少なくとも第１及び第２の信号の少なくとも第２のそれぞれの部分から誘導されるか、前記少なくとも第２のそれぞれの部分の特性を有するか、前記少なくとも第２のそれぞれの部分に関連づけられるものである、信号。
【請求項２１】
先行する請求項のいずれかに記載の信号を受信するように適応された手段、又は、先行する請求項のいずれかに記載の方法もしくはシステムによって生成される信号を受信するように適応された手段を含む装置。
【請求項２２】
合成波形を生成する方法であって、所定の位相外れの関係を有する少なくとも一対の拡散記号変調波形を結合するステップを含む方法。
【請求項２３】
前記少なくとも一対の拡散記号変調波形が、直角位相関係を有するものである、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
所定の位相外れの関係を有する少なくとも一対の拡散記号変調波形の結合を含む合成波形。
【請求項２５】
前記少なくとも一対の拡散記号変調波形が直角位相関係を有する、請求項２４に記載の合成波形。
【請求項２６】
前記少なくとも一対の拡散記号波形が逆位相の関係を有する、請求項２５に記載の合成波形。
【請求項２７】
請求項２２から２６のいずれかに記載の方法又は合成波形を実現する手段を含む送信機。
【請求項２８】
請求項２４から２６のいずれかに記載の合成波形、又は該合成波形の一部分を受信するように適応された手段を含む受信機。
【請求項２９】
先行する請求項のいずれかに記載の方法、システムもしくは装置、送信機、又は受信機を実行する実行可能命令を含むプログラム、又は、先行する請求項のいずれかに記載の信号を生成する実行可能命令を含むプログラム。
【請求項３０】
請求項２９に記載のプログラムを記憶する機械読み取り可能記憶装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、信号、システム、及び方法、例えば、変調、航法、及び測位信号、システム、方法、及び信号を受信及び処理するように適応された受信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
衛星測位システム（ＳＰＳ）は、特定の配置又は配置群における多数の衛星又は地上又は空中の同等物によってブロードキャストされた測距信号の受動測定に頼る。搭載クロックが使用され、規則的で通常は連続的な一連の事象を生成する。これらの事象は、しばしば「エポック」として知られ、エポックの生起時間は、（拡散符号として知られる）無作為又は疑似無作為の符号へと符号化されるか、少なくとも関連づけられる。時間エポック・エンコーディング系列の疑似無作為又は無作為特質の結果として、出力信号のスペクトルは、多数の因子によって決定される周波数範囲にわたって拡散される。多数の因子は、拡散符号要素の変化速度と、拡散信号に使用される波形とを含む。先行技術において、拡散波形は、一定チッピング・レートの長方形であり、送信回路によってフィルタリングされる前は（ｓｉｎｃ）２関数電力スペクトルを有する。
【０００３】
測距信号は、受動受信機へ送信するため搬送波信号の上に変調される。陸上、空中、海中、及び宇宙使用をカバーするいくつかの用途が知られている。典型的には、２相位相変調が採用されて搬送波信号を変調する。搬送波信号は、それ自体、一定の量を有する。通常、少なくとも２つのそのような信号が、同じ搬送波の上に直角位相で変調される。結果の搬送波信号は、それ自体の一定のエンベロープを保持するが、２つの独立入力信号に依存して４つの位相状態を有する。しかしながら、２つの変調信号が同じ搬送波量を有する必要はないことが理解される。π／２ラジアン以外の対応する位相の適切な選択によって、結合された信号の一定搬送波量が維持されることは可能である
【０００４】
（「インタープレックス」変調として知られている）加法的方法、又は「コヒーレント適応副搬送波変調」（ＣＡＳＭ）として知られる角度変調と加法的方法との組み合わせを使用して、２つを超える信号が同じ搬送波の上に変調される手法が知られている。これら手法の双方は、一定搬送波量を維持するために誘導される更なる変調間成分の加法を要求する。例えば、「インタープレックス」変調において、３つの送信された成分を用いる手法が知られ、２つの送信された成分は１つの搬送波位相の上にあり、第３の成分は直角位相の上にある。これらの手法は、少なくとも６つの位相状態を有する。
【０００５】
そのような衛星測位システムの例は、全地球測位システム（ＧＰＳ）である。一般的に、ＧＰＳは多数の周波数を使用して動作する。これらの周波数は、例えば、Ｌ１、Ｌ２、及びＬ５であり、これらはそれぞれ１５７５．４２ＭＨｚ、１２２７．６ＭＨｚ、及び１１７６．４５ＭＨｚに中心を有する。これらの信号の各々は、それぞれの拡散信号によって変調される。当業者によって理解されるように、ＧＰＳ衛星航法システムによって放射された粗捕捉（ＣＡ）符号信号は、１．０２３ＭＨｚの拡散符号速度（チップ・レート）を有する１５７５．４２ＭＨｚのＬ１周波数の上でブロードキャストされる。ＣＡ符号信号は、長方形拡散波形を有し、搬送波上で２相位相変調され、ＢＰＳＫ−Ｒ１として分類される。ＧＰＳ信号構造は、衛星によってＬ１周波数上でブロードキャストされた信号が直角位相で第２の成分を有するようになっている。この第２の成分は、精度符号（Ｐ（Ｙ）符号）として知られ、認可されたユーザのみへ利用可能にされる。Ｐ（Ｙ）信号は、ＣＡ符号送信よりも３ｄＢ低い信号電力量を有する１０．２３ＭＨｚでの拡散符号で２相位相変調される。結果として、Ｑ成分は、Ｉ成分の量の０．７０７１（−３ｄＢ）である量を有する。これら信号のこれら状態の位相角は、±Ｉ軸に関して±３５．２６５°であることが当業者によって理解される（ＩＣＤ  ＧＰＳ  ２００Ｃで指定されるようなＣＡ符号信号の位相）。当業者は、Ｐ符号がＹ符号の関数であるか、Ｙ符号によって暗号化されることも理解する。Ｙ符号は、Ｐ符号を暗号化するために使用される。当業者は、所与の衛星ｉについて、Ｉ成分及びＱ成分の双方を含むＬ１信号及びＬ２信号が、次のように表現され得ることを理解する。
ＳＬ１ｉ（ｔ）＝ＡＰｐｉ（ｔ）ｄｉ（ｔ）ｃｏｓ（ω１ｔ）＋ＡＣｃｉ（ｔ）ｄｉ（ｔ）ｓｉｎ（ω１ｔ）及び
ＳＬ２ｉ（ｔ）＝ＢＰｐｉ（ｔ）ｄｉ（ｔ）ｃｏｓ（ω２ｔ）
ここで、
ＡＰ及びＡＣは、Ｐ及びＣＡ符号の量であり、典型的にはＡＰ＝２ＡＣであり、
Ｂｐは、Ｌ２信号の振幅であり、
ω１及びω２は、Ｌ１及びＬ２搬送波の周波数であり、
ｐｉ（ｔ）は、Ｐ（Ｙ）測距符号を表現し、１０．２３Ｍｃｂｐｓのチップ・レートを有する疑似乱数系列である。Ｐ符号は、正確に１週間の期間を有し、＋１及び−１の値を取り、
ｃｉ（ｔ）は、ＣＡ測距符号を表現し、１０２３チップ・ゴールド符号であり、＋１及び−１の値を取り、
ｄｉ（ｔ）は、データ・メッセージを表現し、＋１及び−１の値を取る。
【０００６】
近い将来、Ｍ符号と名付けられた第３の軍事信号が、ＧＰＳ衛星によってＬ１帯域で送信されることが期待される。
【０００７】
衛星配置は、典型的には、２４以上の衛星を備える。これらの衛星は、しばしば、類似又は類似形状の軌道の中にあるが、多数の軌道平面の中にある。各衛星からの送信は、符号分割アクセス衛星（例えば、ＧＰＳ）の場合では同じ公称搬送波周波数の上にあるか、近くの関連周波数、例えば、ＧＬＯＮＡＳＳの上にある。衛星は異なる信号を送信し、いくつかの衛星が同時に見えても、各衛星が別々に選択されることを可能にする。
【０００８】
各衛星からの信号は、ＧＰＳのようなＣＤＭＡでは、異なる拡散符号及び／又は拡散符号速度、即ち、ｐｉ（ｔ）及びｃｉ（ｔ）系列の差異によって相互から区別される。それにも拘わらず、衛星によって送信された信号間には、有意の干渉余地が残る。典型的には、ＣＡ符号の電力スペクトルは、搬送波周波数Ｌ１で最大電力を有し、ＣＡ符号の基本周波数１．０２３ＭＨｚの倍数でゼロを有する。従って、搬送波周波数の両側±１．０２３ＭＨｚ、±２．０４６ＭＨｚなどでゼロが生起することが理解される。同様に、Ｐ（Ｙ）符号の電力スペクトルは、Ｌ１及びＬ２周波数を中心とする最大振幅を有し、ｓｉｎｃ関数波形で期待されるように、±１０．２３ＭＨｚの倍数でゼロが生起する。
【０００９】
例えば、Ｊ．Ｗ．Ｂｅｔｚ，「Ｂｉｎａｒｙ  Ｏｆｆｓｅｔ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｒａｄｉｏｎａｖｉｇａｔｉｏｎ」，Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ，Ｖｏｌ．４８，ｐｐ２２７−２４６，Ｗｉｎｔｅｒ  ２００１−２００２、国際特許出願第ＰＣＴ／ＧＢ２００４／００３７４５号及び「Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  ｏｆ  ＧＰＳ  Ｇａｌｉｌｅｏ  Ｒｅｃｅｉｖｅｒｓ  Ｕｓｉｎｇ  ｍ−ＰＳＫ  ＢＯＣ  Ｓｉｇｎａｌｓ」，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，２００３．９−１２  Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ  ２００３，Ｐｏｒｔｌａｎｄ，Ｏｒｅｇｏｎ，ＵＳＡ，Ｐｒａｔｔ，Ａ．Ｒ．，Ｏｗｅｎ  Ｊ．Ｉ．Ｒ．から理解され得るように、副搬送波を使用して測距符号を更に変調し、即ち、更なる信号が、Ｐ符号及び／又はＣＡ符号に類似した信号に畳み込まれ、２値オフセット搬送波（ＢＯＣ）変調を生み出すことが知られている。これら文献の全ては、引用することにより本明細書の一部をなすものとする。標準ＢＯＣ変調は周知である。２値拡散符号の一部分と２値副搬送波信号との結合はＢＯＣ信号を生成し、このＢＯＣ信号は搬送波、例えばＬ１を変調するために使用される。ＢＯＣ信号は、長方形四角波である２値副搬送波と拡散記号（拡散符号要素の系列）との積によって形成される（拡散記号変調として知られている）。ＢＯＣ拡散記号変調は、例えば、ｃｉ（ｔ）＊ｓｉｇｎ（ｓｉｎ（２πｆｓｔ））として表現され得る。ここで、ｆｓは副搬送波の周波数である。当業者は、ＢＯＣ（ｆｓ，ｆｃ）が、副搬送波周波数ｆｓ及び符号速度（又はチッピング・レート）ｆｃを有する２値オフセット搬送波変調を表示することを理解する。２値オフセット搬送波の使用は、衛星から放射された信号の次の例示的信号記述を生じる結果となる。
ＳＬ１ｉ（ｔ）＝Ａｍｓｃｉｍ（ｔ）ｍｉ（ｔ）ｄｉ（ｔ）ｃｏｓ（ω１ｔ）＋Ａｇｓｃｉｇ（ｔ）ｇｉ（ｔ）ｄｉ（ｔ）ｓｉｎ（ω１ｔ）＝ＩＳＬ１ｉ（ｔ）＋ＱＳＬ１ｉ（ｔ）、及び
ＳＬ２ｉ（ｔ）＝Ｂｍｓｃｉｍ（ｔ）ｍｉ（ｔ）ｄｉ（ｔ）ｃｏｓ（ω２ｔ）
ここで、
Ａｍ、Ａｇ、及びＢｍは、振幅であり、
ｍｉ（ｔ）は、信号の同相（ｃｏｓｉｎｅ）成分についての拡散符号であり、
ｇｉ（ｔ）は、信号の直角（ｓｉｎｅ）成分についての拡散符号であり、
ｓｃｉｍ（ｔ）は、ｍｉ（ｔ）についての副搬送波信号を表現し、
ｓｃｉｇ（ｔ）は、ｇｉ（ｔ）についての副搬送波信号を表現し、
ω１及びω２は、Ｌ１及びＬ２搬送波周波数として名付けられる。
【００１０】
上記で表された実施形態は、Ｌ１信号について同相上の単一成分及び直角位相上の単一成分を使用することが理解される。同様に、Ｌ２信号は単一成分を備える。しかしながら、当業者は、Ｌ１及び／又はＬ２信号が１つ又は複数の成分を使用してよいことを理解する。
【００１１】
ＢＯＣ信号は、典型的には、長方形又は正方形の波である。しかしながら、例えば、上記で引用された国際特許出願第ＰＣＴ／ＧＢ２００４／００３７４５号及び「Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  ｏｆ  ＧＰＳ  Ｇａｌｉｌｅｏ  Ｒｅｃｅｉｖｅｒｓ  Ｕｓｉｎｇ  ｍ−ＰＳＫ  ＢＯＣ  Ｓｉｇｎａｌｓ」，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，２００３．９−１２  Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ  ２００３，Ｐｏｒｔｌａｎｄ，Ｏｒｅｇｏｎ，ＵＳＡ，Ｐｒａｔｔ，Ａ．Ｒ．，Ｏｗｅｎ  Ｊ．Ｉ．Ｒ  から理解され得るように、複数の信号レベルを利用する一層複雑な拡散記号変調を伴う代替案が提案されている。これらの代替案は、結果の信号スペクトルを一層良好に制御する手段を提供する。というのは、ＢＯＣ拡散記号変調の電力スペクトル密度Φｎ，ｍ（ｘ）は、次の式によって完全に定義されるからである。ここで、ｘは一般化された周波数変数である。
【数１】
2009542072.tif 000003
ここで、ｘ＝ω／ω０である。
【００１２】
例えば、Ａｖｉｌａ−Ｒｏｄｒｉｇｕｅｚ，Ｊ．Ａ．ｅｔ  ａｌ，「Ｒｅｖｉｓｅｄ  Ｃｏｍｂｉｎｅｄ  Ｇａｌｉｌｅｏ／ＧＰＳ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ａｎｄ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ａｎａｌｙｓｉｓ」，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，２００５，１３−１６  Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ  ２００５，Ｌｏｎｇ  Ｂｅａｃｈ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ，ＵＳＡから理解され得るように、拡散記号変調波形として使用されるマルチレベル・ディジタル波形の部分集合において、合成ＢＯＣ（ＣＢＯＣ）という名前を招いた特定のカテゴリが認識された。この文献は、全ての目的のために引用することにより本明細書の一部をなすものとする。この文献の中で、いくつかの２値オフセット搬送波信号が加法的に結合され、拡散記号変調波形を形成する。
【００１３】
上記のＰＣＴ出願、Ｐｒａｔｔ，Ａ．Ｒ．，Ｏｗｅｎ，Ｊ．Ｉ．Ｒ．，「Ｓｉｇｎａｌ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ  ｉｎ  Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ，Ｐｏｓｓｉｂｌｅ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ  ｔｏ  Ｇａｌｉｌｅｏ」，ＧＮＳＳ  ２００５，Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  Ｒｅｃｏｒｄ，ｐｐ２４４８−２４６０，Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ  １３−１６，２００５，Ｌｏｎｇ  Ｂｅａｃｈ  ａｎｄ  Ｐｒａｔｔ，Ａ．Ｒ．，Ｏｗｅｎ，Ｊ．Ｉ．Ｒ．，「Ｇａｌｉｌｅｏ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｏｐｔｉｍｉｓａｔｉｏｎ  ｉｎ  Ｌ１」，Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  Ｒｅｃｏｒｄ，Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｍｅｅｔｉｎｇ，Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ，ｐｐ３３２−３４５，Ｊａｎｕａｒｙ  ２４−２６，２００５，Ｓａｎ  Ｄｉｅｇｏから理解され得るように、時間多重化手法を使用するスペクトル制御の更なる選択肢も生じ、この時間多重化手法では、定義された時間系列の中でいくつかのＢＯＣ拡散記号変調波形が結合される。この手法は、そのような変調波形の定義された文字体系から引き出された特定の拡散記号変調を、拡散符号要素（又は符号要素によって量子化されたタイムスロット）ごとに１つずつ割り当てる。どのＢＯＣ変調がどのタイムスロットで使用されるかを選択するプロセスを通して、各々の拡散記号変調成分の相対的割合が制御され得る。この手配の２値版のみが知られている。しかしながら、どの拡散記号変調が各タイムスロットで使用されるかを決定する時間多重化手法、及びマルチレベルであって基本ＢＯＣ拡散記号波形の結合であり得る拡散記号変調の記号体系の使用の双方を伴うマルチレベルの同等の手配も可能であることが、当業者に明らかである。そのような結合は、加法的又は乗法的な例示的実現で行われるか、基本変調波形を結合するある他の手段で行われてよい。
【００１４】
多重化ＢＯＣ
例えば、Ｈｅｉｎ，Ｇ．Ｗ．ｅｔ  ａｌ，ＭＢＯＣ：Ｔｈｅ  Ｎｅｗ  Ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ  Ｓｐｒｅａｄｉｎｇ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  ＧＡＬＩＬＥＯ  Ｌ１  ＯＳ  ａｎｄ  ＧＰＳ  Ｌ１Ｃ，Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  Ｒｅｃｏｒｄ，ＩＥＥＥ  ＰＬＡＮＳ／ＩｏＮ  Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｍｅｅｔｉｎｇ，Ｓａｎ  Ｄｉｅｇｏ，Ａｐｒｉｌ  ２００６，Ｓｅｓｓｉｏｎ  Ｃ５  Ｐａｐｅｒ  ７から理解され得るように、いくつかの衛星航法システムが共通の変調スペクトルを使用し、信号／サービスがある程度の相互運用性を維持する提案が行われている。共通スペクトルは、異なる衛星航法システムが同一波形を放射することを要求しない。多重ＢＯＣ又はＭＢＯＣとして知られる開示された共通スペクトルは、時間多重手法によって取得されるか、要求されるＢＯＣ成分の重畳（加法）によって取得されてよい。２値オフセット搬送波を使用する時間多重手法はＴＭＢＯＣとして知られるようになり、重畳手法は、合成ＢＯＣ又はこの頭文字ＣＢＯＣとして知られるようになっている。
【００１５】
ＢＯＣ変調成分を使用して拡散記号変調波形を構築する時間多重方法は、図２で図解される。図２は一対の信号２００を示す。全体的ＢＯＣ信号又は副搬送波２０２は、第１の拡散記号変調Ａの多数のバースト２０４から２０８を備える。この各バーストは、拡散符号の１つのチップの持続時間を有する。この変調ではいくつかの継続チップが存在してよい。全体的ＭＢＯＣ２０２は、類似の特性を有するが異なる搬送波オフセット周波数を有する第２の別個の拡散記号変調Ｂの少なくとも１つのバースト２１０を備える。描写されたＭＢＯＣ２０２は、第３の拡散記号変調バースト２１２も備える。バースト２１２は、更なる搬送波オフセット周波数を有する変調型Ｃとして識別される。公知の技術において、これら変調バーストの各々は、ＢＯＣ特性を有するが、共通のチップ・レートを有する。航法衛星から送信される前に、搬送波信号及び拡散記号変調は、拡散符号２１４によって更に変調される。完全な拡散符号の例示的な数のチップ、チップｎからチップｎ＋４のみが図解されていることが理解され得る。２値オフセット搬送波拡散記号変調成分を用いる時間多重手法の場合、成分の相対的量は、各成分に充てられる時間の割合（符号系列要素又はチップを単位とする）によって決定される。図２の例において、第１の拡散記号変調Ａへ割り振られた割合は３／５であり、Ｂへは１／５であり、Ｃへは１／５である。ただし、このパターンが無限に連続するものと仮定する。各成分の相対的電力が１／Ｎの倍数で設定され、Ｎは反復拡散系列の長さであるという制約の下で、他の割合が可能であることが当業者に明らかである。この制約は、拡散系列の各反復について異なる時間多重割り当てを有することによっても克服され得る。
【００１６】
ＣＢＯＣ
ＭＢＯＣスペクトルの代替の公式化は加法的方法による。加法的方法によって、２つの時間連続２値オフセット搬送波拡散記号変調波形が加法的に結合される。図３は、この方法を使用して生成された波形の図解３００を提供する。第１のＢＯＣ成分又は波形３０２及び第２のＢＯＣ成分又は波形３０４が図解される。２つの成分３０２及び３０４の相対的量は、各ＢＯＣ成分の振幅を介して制御される。第１のＢＯＣ３０２は基線ＢＯＣ波形であり、これはＢＯＣ（１，１）波形である。第２の波形３０４はＢＯＣ（５，１）波形を図解する。拡散符号３０６の多数のチップ、チップｎからチップｎ＋４までが図解される。第１及び第２の波形３０２及び３０４の加法的結合から生じるＣＢＯＣ波形３０８が示される。ＣＢＯＣ波形３０８は第１及び第２の成分を備え、これらの成分は、それぞれ第１のＢＯＣ３０２及び第２のＢＯＣ３０４への関係を反映することが理解され得る。第２の成分３１０は、第１の成分と比較して量を低減される。示される２成分ＣＢＯＣ波形３０８の場合、結果の信号波形は４つのレベルを有する。一般的に、ＣＢＯＣ波形は、ｎ個のＢＯＣ波形から誘導されたとき２ｎ個のレベルを有する。相対的量に依存して、これらのレベルのいくつかは符合することが可能である。
【００１７】
２値オフセット搬送波拡散記号変調
２値オフセット搬送波変調の特性を識別する従来の手段は、２つのパラメータｎ及びｍを介して識別する。変調は、ＢＯＣ（ｎ，ｍ）で表示される。ここで、ｎはオフセット搬送波の周波数へ適用され、ｍはチッピング・レートを指す。パラメータｍ及びｎは、通常、ＧＰＳ同類信号に関連づけられ、マスタ衛星クロックは１０．２３ＭＨｚ又はこの倍数又は分数で発振する。その上、パラメータは次の式によって表された意味を呈する。
オフセット搬送波周波数＝ｎ×１．０２３ＭＨｚ
チッピング・レート＝秒当たりｍ×１．０２３Ｍチップ
【００１８】
２つのＢＯＣ変調成分を含む時間多重化スペクトルの公知の実装において、拡散記号変調の位相は各符号要素（チップ）への遷移で同一であることが知られる。例えば、ＢＯＣ拡散記号変調が、特定の符号要素の始まりで正の遷移を有して値＋１を有し、特定の符号要素の始まりで負の遷移を有して値−１を有するならば、これらの位相割り当ては、完全な系列内で各拡散記号へ適用されてよい。
【００１９】
ＭＢＯＣ
Ｇａｌｉｌｅｏ及びＧＰＳ航法配置の双方によって使用され得る１つの共通電力スペクトル密度（ＰＳＤ）は、
【数２】
2009542072.tif 000004
【００２０】
多くの衛星航法システムにおいて、データ保有信号、及びデータ・メッセージを搬送しない「いわゆる」パイロット信号の双方を送信することが普通である。データ・メッセージは、拡散符号よりも低い速度で送信される。ＧＰＳ  ＣＡ符号の場合、拡散符号速度は１．０２３ＭＨｚであり、データ・メッセージは秒当たり５０ビットで送信される。現代のＧＰＳにおいて、パイロット及びデータ信号の双方は、必ずというわけではないが、同じ電力レベルで送信される。ＭＢＯＣスペクトルを生成する時間多重化方法では、パイロット及びデータチャネル間で電力分割の割り当てを選ぶ広範囲の選択肢が存在する。これは、パイロット及びデータ保有信号の上でＢＯＣ拡散記号成分の各々について電力の異なる相対的割合を送信する選択肢を許容する。例えば、２つの拡散記号変調成分がＢＯＣ（１，１）及びＢＯＣ（６，１）であれば、総電力の割合γを搬送するデータ保有信号はＢＯＣ（１，１）拡散記号変調のみを使用し、総電力の割合（１−γ）を搬送するパイロット信号は、次の電力スペクトル密度を有する時間多重化版を使用する。
【数３】
2009542072.tif 000005
【００２１】
この手配は、データ保有及びパイロット信号へ割り振られる電力の割合の選択において、及びこれら２つの信号間で２つのＢＯＣ（ｎ，ｍ）成分がどのように配分されるかの決定において、かなりの自由を許可する。式（２）は、要求されるＭＢＯＣ  ＰＳＤに従ってパイロット及びデータ保有信号の双方について結合されたＰＳＤを維持する。
【００２２】
ＣＢＯＣ
合成ＢＯＣ方法の場合、電力分割を提供するためのパラメータ選択は、より複雑である。
【００２３】
後記の式は、ＣＢＯＣ電力スペクトル密度の制御に関連づけられた複雑性を示す。合成ＢＯＣスペクトル内には少なくとも２つの成分が存在することが仮定される。図解を目的として、下記の式は２つの成分について構築される。しかしながら、当業者は、２つを超える成分が使用されてよいことを認識する。
【００２４】
正弦位相拡散記号変調を有する２値オフセット搬送波ＢＯＣ（ｎ，ｍ）のスペクトルは、式（３）で与えられる。式（３）は、偶数である（２ｎ／ｍ）の値について、複素スペクトルＨｎ，ｍ（ω）を示す。これは、各拡散符号記号における２値オフセット搬送波の（ｎ／ｍ）個の全サイクルに対応する。複素スペクトルは、単一符号要素の持続時間ΔＴ＝２π／（ｍω０）にわたる計算に基づく。スペクトル計算に使用される波形は、区間ｔ∈（−ΔＴ／２，ΔＴ／２）にわたって伸び、定義のために、ｔ＝０で正の遷移を有する。
【数４】
2009542072.tif 000006
ここで、ｘ＝ω／ω０
及び、ω０＝２π・１．０２３・１０６
である。
【００２５】
正弦位相ＢＯＣ（ｎ，ｍ）波形のスペクトルＨｓｉｎｎ，ｍ（ω）は、分母におけるｊ（＝√−１）項の存在に起因して、全く虚成分からなることに注意されたい。
【００２６】
同様に、余弦位相拡散記号変調を有する２値オフセット搬送波ＢＯＣ（ｎ，ｍ）のスペクトルは、式（３−１）で与えられる。式（３−１）は、偶数である（２ｎ／ｍ）の値について、複素スペクトルＨｃｏｓｎ，ｍ（ω）を示す。これは、各拡散符号記号における２値オフセット搬送波の（ｎ／ｍ）個の全サイクルに対応する。複素スペクトルは、単一符号要素の持続時間ΔＴ＝２π／（ｍω０）にわたる計算に基づく。スペクトル計算に使用される波形は、区間ｔ∈（−ΔＴ／２，ΔＴ／２）にわたって伸び、定義のために、ｔ＝０で正の滞留を有する。
【数５】
2009542072.tif 000007
ここで、ｘ＝ω／ω０
及び、ω０＝２π・１．０２３・１０６
【００２７】
余弦位相ＢＯＣ（ｎ，ｍ）波形のスペクトルＨｃｏｓｎ，ｍ（ω）は、完全に実成分からなることに注意されたい。
【００２８】
対応する電力スペクトル密度（ＰＳＤ）は、下記の式（４）で与えられ、１秒にわたって平均される。仮定として、各拡散符号記号は、要素｛＋１，−１｝から無作為に選択された（２値）状態を取る。ＰＳＤは、
【数６】
2009542072.tif 000008
である。
【００２９】
上記で論議されたように、時間多重化の代案としての合成２値オフセット搬送波（ＢＯＣ）信号において、信号は、各拡散記号について２つ以上のＢＯＣ成分の加法的結合を介して形成される。このようにして、各拡散記号は、２成分の場合で、ＢＯＣ（ｎ，ｍ）成分の部分α及びＢＯＣ（ｋ，ｍ）成分の部分βを含むスペクトルを有する。双方の成分は同じ拡散符号（チップ）周波数（拡散符号要素の同じ持続時間）を有することに注目されたい。従って、合成複素スペクトルＳＣ（ω）は、次のようになる。
ＳＣ（ω）＝Ｈｎ，ｍ（ω）＋β・Ｈｋ，ｍ（ω）    （５）
【００３０】
対応する電力スペクトル密度は、ＳＣ（ω）と共役複素数との積から形成され、実のα、βについては、
ΦＣ（ω）＝Ｓ＊Ｃ（ω）・ＳＣ（ω）
＝｜ＳＣ（ω）｜２
＝（α・Ｈ＊ｎ，ｍ（ω）＋β・Ｈ＊ｋ，ｍ（ω））・（α・Ｈｎ，ｍ（ω）＋β・Ｈｋ，ｍ（ω））
＝α２Φｎ，ｍ（ω）＋β２Φｋ，ｍ（ω）＋αβ（Ｈ＊ｎ，ｍ・Ｈｋ，ｍ＋Ｈｎ，ｍ・Ｈ＊ｋ，ｍ）              （６）
ここで、
Φｎ，ｍ（ω）＝Ｈ＊ｎ，ｍ（ω）・Ｈｎ，ｍ（ω）
及び
Φｋ，ｍ（ω）＝Ｈ＊ｋ，ｍ（ω）・Ｈｋ，ｍ（ω）
【００３１】
式（６）は、合成ＢＯＣ（加法的波形）及び時間多重アプローチのＰＳＤの差異を明らかに示す。ＢＯＣ（ｎ，ｍ）及びＢＯＣ（ｋ，ｍ）拡散記号成分の時間多重の場合、電力スペクトル密度ΦＴＭ（ω）は、割合がα２及びβ２であれば、次式のようになる。
ΦＴＭ（ω）＝α２・Φｎ，ｍ（ω）＋β２・Φｋ，ｍ（ω）    （７）
【００３２】
従って、時間多重系列は、Φｎ，ｍ（ω）の電力スペクトル密度を有するα２／（α２＋β２）個のチップ、及びΦｋ，ｍ（ω）の電力スペクトル密度を有するβ２／（α２＋β２）個のチップを備える。ＣＢＯＣ及びＴＭＢＯＣ手法のＰＳＤ間の差異は、ＣＢＯＣ  ＰＳＤ内の交差スペクトル項Φｃｒｏｓｓ（ω）の存在にある。
Φｃｒｏｓｓ（ω）＝αβ（Ｈ＊ｎ，ｍ・Ｈｋ，ｍ＋Ｈｎ，ｍ・Ｈ＊ｋ，ｍ）                  （８）
【００３３】
例えば、合成信号を形成する３つの成分があるとき、状況は悪化する。時間多重実現において、成分は符号要素の間に適切な数で点在され、各成分から要求される寄与の割合を、送信される（より正しく言えば、帯域外の放射を制御する送信フィルタが衛星内に存在するので、信号生成時の）電力スペクトル密度内で確立する。典型的な例は、下記の式（９）が例証するように、３つのＰＳＤの各々を有する信号について、割合α２、β２、δ２を有する。
ΦＴＭ（ω）＝α２・Φｎ，ｍ（ω）＋β２・Φｋ，ｍ（ω）＋δ２・Φｌ，ｍ（ω）    （９）
【００３４】
３成分合成ＢＯＣ信号を生成する加法的方法の対応スペクトルは、式（９）の形態の３つの交差スペクトル項を有する。
ΦＣ（ω）＝Ｓ＊Ｃ（ω）・ＳＣ（ω）
＝（α・Ｈ＊ｎ，ｍ（ω）＋β・Ｈ＊ｋ，ｍ（ω）＋δ・Ｈ＊ｌ，ｍ（ω））・（α・Ｈｎ，ｍ（ω）＋β・Ｈｋ，ｍ（ω）＋δ・Ｈｌ，ｍ（ω））
＝α２Φｎ，ｍ（ω）＋β２Φｋ，ｍ（ω）＋δ２Φｌ，ｍ（ω）
＋αβ（Ｈ＊ｎ，ｍ・Ｈｋ，ｍ＋Ｈｎ，ｍ・Ｈ＊ｋ，ｍ）
＋αδ（Ｈ＊ｎ，ｍ・Ｈｌ，ｍ＋Ｈｎ，ｍ・Ｈ＊ｌ，ｍ）
＋βδ（Ｈ＊ｋ，ｍ・Ｈｌ，ｍ＋Ｈｋ，ｍ・Ｈ＊ｌ，ｍ）
ここで、
Φｎ，ｍ（ω）＝Ｈ＊ｎ，ｍ（ω）・Ｈｎ，ｍ（ω）
Φｋ，ｍ（ω）＝Ｈ＊ｋ，ｍ（ω）・Ｈｋ，ｍ（ω）
Φｌ，ｍ（ω）＝Ｈ＊ｌ，ｍ（ω）・Ｈｌ，ｍ（ω）
（１０）
【００３５】
式（１０）内の交差スペクトル項は、送信されたＰＳＤの上に有意の影響を有する。明らかに、交差スペクトル項の存在は、ＣＢＯＣ及びＭＢＯＣの共通ＰＳＤの実現を妨害する。
【００３６】
本発明の実施形態の目的は、先行技術の１つ又は複数の課題を少なくとも緩和することである。
【発明の概要】
【００３７】
従って、本発明の実施形態は信号を生成する方法を提供する。この方法は、信号の少なくとも第１及び第２の部分を生成するステップを備える。第１の部分は、第１の位相状態を有する少なくとも第１及び第２の信号の少なくとも第１のそれぞれの部分から誘導されるか、前記少なくとも第１のそれぞれの部分の特性を少なくとも有し、第２の部分は、第１の位相状態と相補形である第２の位相状態を有する前記少なくとも第１及び第２の信号の少なくとも第２のそれぞれの部分から誘導されるか、前記少なくとも第２のそれぞれの部分の特性を有する。
【００３８】
有利には、例えば、２つのチップ又はある他の時間期間又は区間にわたって平均されたとき、２つの変調副搬送波を結合するための合成複素スペクトルは、少なくとも実質的に低減された、及び、好ましくは実質的に削除された交差スペクトル項を備える。これは、例えば、ある変調副搬送波及び異なる変調搬送波の双方の電力スペクトルが交差スペクトル項を含むかどうかに関して考慮されたとき、ある変調副搬送波、例えば合成ＢＯＣ信号のスペクトルが、異なる変調副搬送波、例えば時分割多重ＢＯＣと実質的に同じ電力スペクトル密度（ＰＳＤ）を有することを許可する。
【００３９】
更なる実施形態は、第１及び第２のＢＯＣ波形からＣＢＯＣ波形又は拡散変調波形を生成し、ＣＢＯＣ波形が、少なくとも２つの所定の時間区間、例えば、少なくとも２つのチップにわたって平均された第１及び第２のＢＯＣ波形の電力スペクトル密度の少なくとも低減された交差スペクトル項を備える所定の電力スペクトル密度を有する方法を提供する。この方法は、少なくとも２つの所定の時間区間の後続の所定の時間区間にわたる第１及び第２のＢＯＣ信号の状態が、少なくとも２つの所定の時間区間の現在の所定の時間区間にわたる第１及び第２のＢＯＣ信号の状態と相補形になるように手配するステップを含む。
【００４０】
他の実施形態は、信号の少なくとも現在の部分に対して信号の少なくとも後続の部分を生成する手段を備える信号生成器を提供する。現在の部分は、第１の位相状態を有する少なくとも第１及び第２の信号の少なくとも現在のそれぞれの部分から誘導されるか、前記少なくとも現在のそれぞれの部分の特性を少なくとも有するか、前記少なくとも現在のそれぞれの部分に関連づけられる。生成する手段は、第１の位相状態と相補形である位相状態を有する少なくとも第１及び第２の信号の少なくとも後続の部分を結合する手段を備える。
【００４１】
ある実施形態は、第１及び第２のＢＯＣ波形からＣＢＯＣ波形を生成し、ＣＢＯＣ波形が、少なくとも２つの所定の時間区間にわたって平均された第１及び第２のＢＯＣ波形の電力スペクトル密度の少なくとも低減された交差スペクトル項を備える所定の電力スペクトル密度を有する信号生成器を提供する。生成器は、少なくとも２つの所定の時間区間の後続の所定の時間区間にわたる第１及び第２のＢＯＣ信号の状態が、少なくとも２つの所定の時間区間の現在の所定の時間区間にわたる第１及び第２のＢＯＣ信号の状態と相補形になるように手配する手段を備える。
【００４２】
実施形態は、信号の少なくとも現在の部分に対して信号の少なくとも後続の部分を備え、現在の部分が、第１の位相状態を有する少なくとも第１及び第２の信号の少なくとも現在のそれぞれの部分から誘導されるか、前記少なくとも現在のそれぞれの部分の特性を有するか、前記少なくとも現在のそれぞれの部分に関連づけられ、前記少なくとも後続の部分に関連づけられた少なくとも第１及び第２の信号の少なくとも後続の部分の位相状態が第１の位相状態と相補形である信号を提供する。
【００４３】
本発明の実施形態は、ハードウェア、ソフトウェア、又はこれらの組み合わせの形態で実現され得る。適切には、本発明の実施形態の態様は、方法、システム、装置、生成器を実装するか、本発明の実施形態に従った信号を生成する実行可能命令を備えるコンピュータ・プログラムを提供する。更に、そのようなコンピュータ・プログラムは、任意の形態の記憶装置、例えば、光学的又は磁気的に読み取ることのできるメディア、チップ、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、及び他の揮発性又は不揮発性デバイスを使用して記憶され得る。適切には、本発明の実施形態は、そのようなコンピュータ・プログラムを記憶する機械読み取り可能記憶装置を提供する。
【００４４】
いくつかの異なる航法衛星運営者（例えば、ＧＰＳを有する米国及びＧａｌｉｌｅｏを有するヨーロッパ連合）の間の現在の提案において、Ｌ１  ＲＮＳＳ帯域での各システムの放射について共通ＰＳＤを使用するため、相互技術作業グループによる勧告を実行する公文書が存在する。これは同じ時間波形の実装を要求しないかもしれない。本発明の実施形態は、Ｌ１  ＲＮＳＳ帯域における各システムの放射の上記共通ＰＳＤが実現されることを許可する。
【００４５】
本発明の更なる態様において、式６の交差スペクトル項を削除する第２の方法が使用される。これは他の方法と同じ効果を有するが、代替の実装である。交差スペクトル項Φｃｒｏｓｓ（ω）は、次の条件が満たされるならば、ゼロに設定され得る。
（Ｈ＊ｎ，ｍ・Ｈｋ，ｍ＋Ｈｎ，ｍ・Ｈ＊ｋ，ｍ）＝０  又は同値として
Ｈ＊ｎ，ｍ・Ｈｋ，ｍ＝−Ｈｎ，ｍ・Ｈ＊ｋ，ｍ
【００４６】
この条件は、ＢＯＣ（ｋ，ｍ）スペクトルが純粋に実成分からなる間に、純粋に虚成分から作られたＢＯＣ（ｎ，ｍ）スペクトルを有することによって、満たされ得る。従って、そのような条件の下で、Ｈｓｉｎｎ，ｍの共役複素数は、
Ｈｓｉｎ＊ｎ，ｍ＝−Ｈｓｉｎｎ，ｍ
であり、
同時に、Ｈｃｏｓｋ，ｍの共役複素数は符号を変更しない。
Ｈｃｏｓ＊ｋ，ｍ＝＋Ｈｃｏｓｋ，ｍ
【００４７】
上付添え字ｓｉｎ及びｃｏｓは、２値オフセット搬送波拡散記号変調の副搬送波の位相を定義するために付加されたことに注意すべきである。この手配は、交差スペクトル項を削除するために要求される条件を満足する。本発明のこの実施形態は、２つのＢＯＣ成分が実質的に直角の位相を有すること、即ち、１つの成分は正弦位相であり、他の成分は余弦位相であることを要求する。
【００４８】
本発明の実施形態の更なる態様において、本明細書で同定される送信信号を処理するために同定される受信機アーキテクチャが提供される。全ての信号成分を実質的に同時に処理する単一チャネルを有する実施形態が実現され得る。代案として、又は追加として、複数のチャネルを有し、個々の信号成分がそれぞれのチャネルによって別々に処理される実施形態が実現され得る。そのような処理が最大の信号対雑音比を提供するように最適化される必要がないことを当業者は理解するであろう。
【００４９】
本発明の実施形態は、添付の図面を参照して、単なる例として今から説明される。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】送信機又は信号生成器を図解する。
【図２】公知の時分割多重化２値オフセット搬送波（ＭＢＯＣ）を描写する。
【図３】公知の合成２値オフセット搬送波（ＣＢＯＣ）を示す。
【図４】本発明の実施形態に従ったＣＢＯＣ信号を示す。
【図５】ＣＢＯＣ波形を生成する従来の概略システムを図解する。
【図６】本発明の実施形態に従ったＣＢＯＣ波形を生成する概略システムを描写する。
【図７】本発明の実施形態に従ったＣＢＯＣ波形を生成し、拡散符号エポックを使用して位相反転を制御する概略システムを描写する。
【図８】図７で図解されるようなＣＢＯＣ波形を生成する概略システムの変形を描写する。
【図９】実施形態に従って拡散記号変調波形を生成する概略システムの更なる実施形態を示す。
【図１０】ＣＢＯＣ波形を生成する概略システムの更なる実施形態を図解する。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
図１を参照すると、本発明の実施形態に従う送信機１００が略図で示される。送信機１００は、送信のための測距符号を生成又は選択するための手段１０２、即ち、生成器を備える。そのような測距符号は、例えば、シフト・レジスタ実装によって生成されてよいことが、当業者によって理解される。シフト・レジスタによる生成の代案は、符号系列を備える符号状態系列を、そのような系列を連続的に再生するように適応されたメモリ・デバイスから再生することであってよい。測距符号選択及び／又は生成手段１０２は、ｇｉ（ｔ）及びｍｉ（ｔ）を生成するように図解されていることが理解され得る。これらの符号は、それぞれのミキサ１０４及び１０６へ送り込まれる。ミキサ１０４及び１０６は、本発明の実施形態に従って測距符号を副搬送波と結合するように手配される。それぞれの副搬送波生成器１０８及び１１０は副搬送波を生成する。任意選択的に、データ信号ｄｉ（ｔ）も、好ましくは測距符号及び副搬送波と混合される。データ信号の１つのビットの持続時間は、普通は、符号反復区間の整数倍である。例えば、ＧＰＳ  ＣＡ符号において、それは１  ｍｓ符号反復区間の２０倍であり、即ち、データ速度は５０  ｂｐｓである。混合された信号１１２及び１１４は、ミキサ１１６及び１１８の更なる対へ送り込まれ、そこで発振器及び位相器アセンブリ１２０及び１２１を経由して生成された同相及び直角位相信号と混合される。更に混合された信号１２２及び１２４は、結合器１２６を経由して結合され、適切なアップコンバータ１２８による後続のアップ変換のために出力される。アップコンバータ１２８からの出力は高電力増幅器１３０へ送り込まれ、次いで適切なフィルタ１３３によってフィルタリングされ、例えば、測距符号を放射又は送信するように手配された衛星又は他のデバイスによって、続いて送信される。
【００５２】
好ましい実施形態において、本発明の動作は、加法的結合方法のために２値オフセット搬送波生成器の相対位相を系列化し、各位相割り当てにつき１つの、多様な異なる電力スペクトル密度を提供することを伴う。そのような割り当ては、第１の場合、単一符号要素又はチップの持続時間について有効である。いくつかの符号要素の持続時間にわたって、又は完全な符号系列にわたって、各々の可能な位相割り当て（及び、対応する電力スペクトル）が、既定された回数だけ生成される。結果の電力スペクトル密度は、生成された全てのものの平均ＰＳＤに対応する。従って、結果の合成ＢＯＣスペクトル内の交差スペクトル項から生じる信号を除去・抑圧することが可能である。この動作は、合成ＢＯＣスペクトル内で要求されるだけの多くの成分を用いて遂行され得る。その結果、平均ＰＳＤは、ＢＯＣ拡散記号変調の時間多重手配の平均ＰＳＤと同一になるように手配されてよい。
【００５３】
２成分の合成の場合、次の表１のように、α及びβについて２つの別個の位相割り当てが存在するだけである。αとβとの積は、「位相割り当て作用素」として同定される。
【表１】
2009542072.tif 000009
【００５４】
この表によれば、ＢＯＣ（ｎ，ｍ）及びＢＯＣ（ｋ，ｍ）の半分が、位相割り当て作用素からの同じ位相割り当てを用いて生成され（αβ＝＋１）、半分が位相割り当て作用素からの反対位相を用いて生成されるならば（αβ＝−１）、平均ＰＳＤは、
ΦＣ（ω）｜ａｖｅ＝０．５・Ｓ＊Ｃ＋＋（ω）・ＳＣ＋＋（ω）＋０．５・Ｓ＊Ｃ＋−（ω）・ＳＣ＋−（ω）
＝０．５・（｜ＳＣ＋＋（ω）｜２＋｜ＳＣ＋−（ω）｜２）
＝α２Φｎ，ｍ（ω）＋β２Φｋ，ｍ（ω）    （１１）
＋０．５αβ（Ｈ＊ｎ，ｍ・Ｈｋ，ｍ＋Ｈｎ，ｍ・Ｈ＊ｋ，ｍ）−０．５αβ（Ｈ＊ｎ，ｍ・Ｈｋ，ｍ＋Ｈｎ，ｍ・Ｈ＊ｋ，ｍ）
＝α２Φｎ，ｍ（ω）＋β２Φｋ，ｍ（ω）
【００５５】
式（１１）から観察されるように、ＢＯＣ生成器の位相割り当ては、結果のスペクトルを制御する。５０％を各位相割り当てへ割り振ることによって、結果の交差スペクトル項は除去・抑圧される。この手配の利点は、合成ＢＯＣ（加法的結合）のＰＳＤが、どのような割合（α，β）が要求されようとも、各々の構成物のＰＳＤだけから合成されることである。要求されるならば、交差電力スペクトル項の部分は、正及び負の位相割り当て作用素の割合を変更することによって保持され得る。
【００５６】
ＢＯＣ生成器の位相の定義は、拡散符号記号変調の中心に対応する時点で行われる。位相割り当ては、全拡散記号に共通である。それは、図３の３１２から３２０で図解されるように、拡散記号の中心時点における信号遷移の共通方向に対応する。２つのＢＯＣ生成器を使用する第１の好ましい実施形態の場合、結合された符号及び｛＋１｝のデータ状態、｛＋１｝の位相状態に対する出力のスペクトルは、
ＨＣ（ω）＝αφｎＨｎ，ｍ（ω）＋βφｋＨｋ，ｍ（ω）
である。
【数７】
2009542072.tif 000010
ここで、ｘ＝ω／ω０
φｎ，φｋ∈｛＋１，−１｝、及び
ω０＝２π・１．０２３・１０６
及び対応するＰＳＤは、
ΦＣ（ω）＝（α・φｎＨ＊ｎ，ｍ（ω）＋β・φｋＨ＊ｋ，ｍ（ω））・（α・φｎＨｎ，ｍ（ω）＋β・φｋＨｋ，ｍ（ω））
＝α２Φｎ，ｍ（ω）＋β２Φｋ，ｍ（ω）＋αβφｎφｋ（Ｈ＊ｎ，ｍ・Ｈｋ，ｍ＋Ｈｎ，ｍ・Ｈ＊ｋ，ｍ）                                          （１３）
そして、ここで前と同じように、
Φｎ，ｍ（ω）＝Ｈ＊ｎ，ｍ（ω）・Ｈｎ，ｍ（ω）
Φｋ，ｍ（ω）＝Ｈ＊ｋ，ｍ（ω）・Ｈｋ，ｍ（ω）
【００５７】
位相割り当てスイッチの存在は、ＢＯＣ（ｎ，ｍ）又はＢＯＣ（ｋ，ｍ）成分の電力スペクトル密度Φｎ，ｍ（ω）、Φｋ，ｍ（ω）の存在又は符号に影響を与えないことが、式１１から観察される。しかしながら、＋１又は−１の値を取ることができる位相割り当ての積φｎφｋは、交差スペクトル項の符号を制御する。その結果、位相項が正であるか負であるかを引き起こす位相割り当てセッティングを選択することによって、式１２におけるような電力スペクトル密度は、次のように形成されてよい。
φｎ，φｋ＝＋１，−１又はφｎ，φｋ＝−１，−１の場合、
Φ＋＋Ｃ（ω）＝Φ−−Ｃ（ω）
＝（α・φｎＨ＊ｎ，ｍ（ω）＋β・φｋＨ＊ｋ，ｍ（ω））・（α・φｎＨｎ，ｍ（ω）＋β・φｋＨｋ，ｍ（ω））
＝α２Φｎ，ｍ（ω）＋β２Φｋ，ｍ（ω）＋αβ（Ｈ＊ｎ，ｍ・Ｈｋ，ｍ＋Ｈｎ，ｍ・Ｈ＊ｋ，ｍ）    （１４）
φｎ，φｋ＝＋１，−１又はφｎ，φｋ＝−１，＋１の場合、
Φ＋−Ｃ（ω）＝Φ＋−Ｃ（ω）
＝α２Φｎ，ｍ（ω）＋β２Φｋ，ｍ（ω）−αβ（Ｈ＊ｎ，ｍ・Ｈｋ，ｍ＋Ｈｎ，ｍ・Ｈ＊ｋ，ｍ）
【００５８】
このようにして、ＰＤＳの各々を有する等しい数の信号を式１２で結合し、実質的に相補形の位相割り当てを有することによって、結合された信号のＰＳＤが、区間にわたって平均された後、交差スペクトル項を顕示しないように手配され得る。代案として、等しくない数の項を同じように結合することによって、交差スペクトル項の要求される百分率が保持され得る。
【００５９】
等しい（又は、要求されるならば、等しくない）数の相補形の位相割り当てを有するようにＢＯＣ信号を処理できる多数の方法が存在する。
【００６０】
第１の実施形態は位相交替アプローチを使用する。それによって、ＢＯＣ（ｎ，ｍ）及びＢＯＣ（ｋ，ｍ）信号の１つの初期位相が、拡散符号信号の各チップについて交替される。この場合において、平均区間は丁度２符号チップである。これは、スペクトルがΦ＋＋Ｃ（ω）又はΦ−−Ｃ（ω）の特性を有する１つのチップ、及びΦ＋−Ｃ（ω）又はΦ＋−Ｃ（ω）のスペクトルを有する１つのチップがあったためである。
【００６１】
図４を参照すると、ＣＢＯＣ波形４０２を生成する多数の波形４００が示される。ＣＢＯＣ波形４０２は、実質的にゼロの交差スペクトル項を有する電力スペクトル密度を有する。交差スペクトル項は、通常、第１のＢＯＣ（ｎ，ｍ）波形４０４及び第２のＢＯＣ（ｋ，ｍ）波形４０６を結合するときに生じる。図解された実施形態において、波形４０４の第１のＢＯＣはＢＯＣ（１，１）である。しかしながら、他のＢＯＣ波形が等しく良好に使用され得ることが理解され得る。第２のＢＯＣ波形４０６はＢＯＣ（５，１）である。しかしながら、再び、他のＢＯＣ波形が使用され、本発明の実施形態、例えば、上記で参照された技術文献及び国際特許出願で説明された実施形態を実現し得ることが理解される。本発明の実施形態は、ＢＯＣ（１，１）又はＢＯＣ（５，１）へ限定されない。次の例では、ＢＯＣ（５，１）の代わりにＢＯＣ（６，１）が使用される。
【００６２】
図４は多数の点線４０８から４１６を備える。これらの点線は、波形４０４及び４０６の予め決定可能な点を表現する。図解のみを目的として、点線４０８から４１６は、ＢＯＣチップの中点にあるように示されることが理解され得る。第１のチップ、即ち、チップｎ内の負への遷移は、第２のＢＯＣ波形４０６の第１のチップ期間内の負への遷移と符合することが理解され得る。本出願の目的では、前もって決定可能な点、即ち、現在の実施形態の中点におけるＢＯＣ波形４０４及び４０６の遷移のそのような整列及び一致は、波形が同相であるか同じ位相状態又は条件を有すると言われる場合である。従って、第２のＢＯＣ波形４０６の負への遷移と符合する第１のＢＯＣ波形４０４の負への遷移は、同相であるか（−，−）位相状態又は条件を有すると言われる。逆もまた真である。即ち、符合する正への遷移も、同相であるか（＋，＋）位相状態又は条件を有すると言われる。本出願の目的では、位相状態（＋，＋）及び（−，−）は実質的に同一であることに注意すべきである。第１のＢＯＣ波形４０４の正への遷移と、第２のＢＯＣ波形４０６の負への遷移と符合は、第１及び第２のＢＯＣ波形４０４及び４０６が位相外れ又は逆位相であると言われる場合である。対応する位相状態又は条件は（＋，−）である。逆もまた真である。即ち、第１のＢＯＣ波形４０４の負への遷移及び第２のＢＯＣ波形４０６の正への遷移は、位相状態又は条件（−，＋）を有すると言われ、第１及び第２のＢＯＣ波形４０４及び４０６は、位相外れ又は逆位相であると言われる。図解された実施形態から、図解されたチップ期間のＢＯＣ波形のいずれも位相外れでないことが理解され得る。全ては（＋，＋）位相状態を有する。当業者は、拡散符号状態４２０又はデータ記号状態４２２における変化の結果として、（＋，＋）から（−，−）へ及び（＋，−）から（−，＋）へのそのような位相変化が、同じように生起し得ることを認識する。
【００６３】
第１及び第２のＢＯＣ波形４０４及び４０６を加法的に結合することは、本発明のために、図３で示される波形３０８を明らかに生じる結果となる。しかしながら、後続のチップ期間の第１ＢＯＣ波形４０４及び第２ＢＯＣ波形の総和の電力スペクトルの交差スペクトル項が、相補形となる、即ち、前の交差スペクトル項の効果を少なくとも低減し、及び好ましくは、実質的に完全に除去・抑圧するように手配された位相を有することを確実にすることによって、多数の所与のチップ期間のために第１のＢＯＣ波形４０４及び第２のＢＯＣ波形４０６の総和の電力スペクトルの交差スペクトル項が除去・抑圧又は平均されるように、本発明の第１の実施形態に従った信号が手配される。これは、後続のチップ期間の第１のＢＯＣ波形４０４及び第２のＢＯＣ波形４０６が、より早期のチップ期間のＢＯＣ波形４０４及び４０６の位相状態又は条件に対して反対の位相状態又は条件を有することを確実にすることによって達成される。
【００６４】
これは、図解された実施形態において、第２のＢＯＣ波形４０６によって達成され、４１８で示された波形が結果として生じるようにする。修正されたＢＯＣ波形４１８及び第１のＢＯＣ波形４０４を参照すると、位相状態又は条件が、同相、即ち（＋，＋）、及び位相外れ又は逆位相、即ち（＋，−）の間で交替することが理解され得る。従って、第１のＢＯＣ波形４０４と修正された第２のＢＯＣ波形４１８とを結合することは、所望の電力スペクトル密度を有する合成ＢＯＣ波形４０２を生成する。ＣＢＯＣの電力スペクトル密度は、第１のＢＯＣ波形４０４及び第２のＢＯＣ波形４０６に関して交差スペクトル項を含まない。従って、ＣＢＯＣ波形４０２の電力スペクトル密度は、ＭＢＯＣ信号の電力スペクトル密度と実質的に対応することが理解され得る。
【００６５】
一般的に、平均して、第１ＢＯＣ波形４０４及び第２ＢＯＣ波形４０６の同相部分が、第１ＢＯＣ波形４０４及び第２ＢＯＣ波形４０６の位相外れ部分の同値又は対応する数によって平衡されるならば、電力スペクトル密度へのゼロの正味交差積寄与がなければならない。
【００６６】
図５は、先行技術に従った合成ＢＯＣ信号５０２を生成する概略システム５００を示す。一対のＢＯＣ波形５０４及び５０６、即ち、ＢＯＣ（ｎ，ｍ）及びＢＯＣ（ｋ，ｍ）は、結合前に、尺度変更器５０８及び５１０を経由して任意選択的に尺度変更され、加算器５１２を使用して結合される。乗算器５１４が使用され、ＢＯＣ副搬送波５０２（ＣＢＯＣ）を拡散符号５１６と結合する。ＢＯＣ波形の対の電力寄与は、係数γ及び係数（１−γ）を使用する尺度変更器５０８及び５１０によって制御される。
【００６７】
図６を参照すると、本発明の実施形態に従ったＣＢＯＣ波形又は拡散記号変調波形を生成する概略システム６００が示される。システム６００は、それぞれのＢＯＣ波形、即ち、ＢＯＣ（ｎ，ｍ）６０６及びＢＯＣ（ｋ，ｍ）６０８を生成する一対のＢＯＣ波形生成器６０２及び６０４を備える。任意選択的に、波形６０６及び６０８は、合成波形６１４、即ち、ＣＢＯＣ波形６１４へのＢＯＣ波形６０６及び６０８の望ましい電力寄与に従って、尺度変更器６１０及び６１２又はある適切な手段を経由して尺度変更される。
【００６８】
ＢＯＣ波形６０６及び６０８の位相状態又は条件の反転又は変化は、係数α及びβの適切な選択、並びにそれぞれの乗算器６１６及び６１８及び生成器６２０及び６２２によって制御される。図解されたシステム６００は一般的事例を表現することが、理解される。実際には、ＢＯＣ波形の１つだけが任意の１時点に反転され、従って、例えば、第１の係数αが一般的に固定されるか、＋１へ設定され得る。選択された位相を有するＢＯＣ波形６２４及び６２６は、加算器６２８を経由して結合され、ＣＢＯＣ波形６１４を生成する。
【００６９】
典型的には、ＣＢＯＣ波形６１４は、乗算器６３０を経由して、拡散波形生成器６３４を経由して生成された拡散波形６３２と乗算される。拡散符号生成器６３４は、発振器又は符号チッピング・レート生成器６３６によって駆動される。α及びβ生成器の少なくとも１つが符号生成器クロック・チッピング・レート６３８又はこの倍数に応答する本発明の実施形態が実現され得る。
【００７０】
図７を参照すると、本発明の実施形態に従ってＣＢＯＣ波形又は拡散記号変調波形を生成する概略システム７００が示される。本システムは、図６を参照して説明されたシステムと実質的に同じであるが、位相反転又は位相状態／条件は、拡散波形／符号エポックによって制御されるか応答する。システム７００は、それぞれのＢＯＣ波形、即ち、ＢＯＣ（ｎ，ｍ）７０６及びＢＯＣ（ｋ，ｍ）７０８を生成する一対のＢＯＣ波形生成器７０２及び７０４を備える。任意選択的に、波形７０６及び７０８は、合成波形７１４、即ち、ＣＢＯＣ波形７１４へのＢＯＣ波形７０６及び７０８の所望の電力寄与に従って、尺度変更器７１０及び７１２又はある適切な手段を経由して尺度変更される。
【００７１】
ＢＯＣ波形７０６及び７０８の位相状態又は条件の反転又は変化は、係数α及びβの適切な選択、並びにそれぞれの乗算器７１６及び７１８及び生成器７２０及び７２２によって制御される。図解されたシステム７００は、一般的事例を表現することが理解される。実際には、ＢＯＣ波形の１つのみが任意の１時点で反転され、従って、例えば、第１の係数αが一般的に固定されるか、＋１へ設定され得る。選択された位相を有するＢＯＣ波形７２４及び７２６は、加算器７２８を経由して結合され、ＣＢＯＣ波形７１４を生成する。典型的には、ＣＢＯＣ波形７１４は、乗算器７３０を経由して、拡散符号生成器７３４を経由して生成された拡散符号７３２を乗算される。拡散符号生成器７３４は発振器７３６によって駆動される。拡散符号は、関連づけられた複数の規則的間隔のエポック７３８を有する。βの符号、即ち｛＋１，−１｝は、符号期間ごとの、即ちエポック又は符号チップ期間ごとのスタートで変更される。βの状態の持続時間は、符号要素又はチップの持続時間に対応する。しかしながら、符号交替の位相が符号期間ごとのスタート以外で生起するように設定され得る実施形態が実現され得る。更にまた、βの状態が符号期間の倍数又は分数で変化する実施形態が実現され得る。
【００７２】
図８を参照すると、本発明の実施形態に従ってＣＢＯＣ波形を生成する概略システム８００が描写される。システム８００は、図７で描写され及び図７を参照して説明されたシステムと等しい線形システムである。２つのＢＯＣ波形８０２及び８０４は、それぞれのＢＯＣ波形生成器８０６及び８０８を経由して生成される。波形８０２及び８０４は、ＣＢＯＣ波形８１４への所望のそれぞれの電力寄与に従って、尺度変更器８１０及び８１２を経由して任意で尺度化される。尺度化されたＢＯＣ波形８１６及び８１８は、前のチップ又は他の区間にわたるＢＯＣ波形の位相状態又は条件と比較されたときの、少なくとも現在のチップ又は他の区間にわたる望ましい相対的位相又は位相状態に従って、α及びβ係数によって、それぞれの乗算器８２０及び８２２を経由して掛け算される。結果の波形８２４及び８２６は、それぞれの乗算器８２８及び８３０を経由して、それぞれの拡散波形生成器８３６及び８３８によって生成された拡散波形８３２及び８３４によって掛け算される。ＣＢＯＣ波形８１４は、結合器８４４を使用し波形８４０及び８４２を合計することによって生成される。
【００７３】
拡散符号生成器８３８及びβ生成器の結合は、系列Ａではなく系列Ｂを生成する新しい拡散符号生成器で置換され得ることを理解することによって、第２の好ましい実施形態が実現されてよいことに注意すべきである。従って、β係数、乗算器８２２、拡散波形生成器８３８、及び乗算器８３０の組み合わせは、図８で示されるような対応する拡散符号生成器８４６によって置換され得る。これは、第１及び第２の拡散符号生成器８３６及び８４６によって生成される拡散波形が、実質的に統計的に独立した無作為波形であり、平均して、（＋，＋）及び（−，−）位相状態の数が、（＋，−）及び（−，＋）位相状態の数によって平衡されることを要求する。交差スペクトル項のある割合が要求されるならば、（＋，＋）及び（−，−）位相状態は、（＋，−）及び（−，＋）位相状態の数と平衡する必要はない。交差スペクトル項の望ましい割合は、非平衡のレベルによって影響を受ける。
【００７４】
図９を参照すると、本発明の実施形態に従って拡散記号変調波形を生成する概略システム９００が示される。本システムは、図６を参照して説明されたシステムと実質的に同じであるが、位相反転又は位相状態／条件は、データ記号期間又はこの倍数又は分数によって制御されるか応答する。システム９００は、それぞれのＢＯＣ波形ＢＯＣ（ｎ，ｍ）９０６及びＢＯＣ（ｋ，ｍ）９０８を生成する一対のＢＯＣ波形生成器９０２及び９０４を備える。任意選択的に、波形９０６及び９０８は、合成波形９１４、即ち、拡散記号変調波形９１４へのＢＯＣ波形９０６及び９０８の所望の電力寄与に従って、尺度変更器９１０及び９１２又はある適切な手段を経由して尺度化される。
【００７５】
ＢＯＣ波形９０６及び９０８の位相状態又は条件の反転又は変化は、係数α及びβの適切な選択並びにそれぞれの乗算器９１６及び９１８及び生成器９２０及び９２２によって制御される。図解されたシステム９００は一般的事例を表現することが理解される。実際には、ＢＯＣ波形の１つだけが任意の１時点で反転され、従って、例えば、第１の係数αが一般的に固定されるか、＋１へ設定され得る。選択又は決定された位相を有するＢＯＣ波形９２４及び９２６は、加算器９２８を経由して結合され、ＣＢＯＣ波形９１４を生成する。典型的には、ＣＢＯＣ波形９１４は、乗算器９３０を経由して、拡散符号生成器９３４を経由して生成された拡散符号９３２を掛け算される。拡散符号生成器９３４は発振器９３６によって駆動される。βの符号、即ち｛＋１，−１｝は、データ記号期間又はこの倍数又は分数ごとに変更される。
【００７６】
ＣＢＯＣ波形９１４及び拡散波形９３２の結合から生じた波形は、乗算器９４２を使用してデータ信号９４０によって掛け算され、ＣＢＯＣ波形、拡散符号信号、及びデータ信号の結合を生成する。
【００７７】
ＢＯＣ（ｎ，ｍ）及びＢＯＣ（ｋ，ｍ）拡散記号変調について別の符号系列を採用する実施形態が実現され得ることが理解され得る。符号系列の持続時間は、この例では２つの拡散記号変調について同一であるが、これは必要ではない。例えば、拡散符号生成器の１つが、他の拡散符号生成器の期間の倍数である期間を有する実施形態が実現され得る。更に、拡散符号系列の長さが有理数関係を有しない実施形態が実現され得る。拡散符号は、普通は、同じ族から選択されるが、これも必要ではない。平均スペクトルが実質的にゼロの交差スペクトル項を顕示することを引き起こすため、２つの符号は独立無作為系列の特性を有し、それら符号の相互相関（ゼロ時間のオフセットで）が実質的にゼロであるようにすべきである。これは、図６から図８までを参照して説明された実施形態にも当てはまる。図９を参照して説明された実施形態のスペクトル平均時間は、符号系列の持続時間である。２つの符号生成器が、異なる系列長を有するならば、適切な平均時間が、通常、発見され得る。限界において、これは双方の系列がそれぞれのスタート位置へ戻ったような持続時間である（個々の系列長の約数の最低公倍数である系列長を有する）。しかしながら、実質的に許容される結果は、通常、２符号系列の最長公倍数よりも短い区間について獲得され得る。
【００７８】
ＢＯＣ（ｎ，ｍ）及びＢＯＣ（ｋ，ｍ）拡散記号変調の間の相関に影響を与える更なる実施形態が実現され得る。この手法は、拡散変調成分の１つへ、好ましくは乗法的に結合された（遅い）２値データ変調を採用する。これは、上記の実施形態のように位相割り当てを交替することと同じ効果を有するが、この交替は、多くのデータ・ビット持続時間の、はるかに長い期間にわたって行われる。
【００７９】
そのような実施形態は、図１０で概略的に描写される。図１０で図解されたシステム１０００は、それぞれのＢＯＣ波形１００６及び１００８を生成する第１及び第２のＢＯＣ波形生成器１００２及び１００４を備える。ＢＯＣ波形、即ち、ＢＯＣ（ｎ，ｍ）及びＢＯＣ（ｋ，ｍ）は、任意に尺度化され、ＣＢＯＣ波形１０１０へのそれぞれの電力寄与を決定する。尺度化された波形１０１２及び１０１４は、それぞれの乗算器１０１６及び１０１８を経由して、それぞれの拡散符号生成器１０２４及び１０２６を経由して生成されたそれぞれの拡散符号１０２０及び１０２２を結合される。拡散記号変調波形として使用されるＢＯＣ波形１０２８及び１０３０は、それぞれのデータ信号１０３２及び１０３４と結合され、結合された拡散記号、符号記号、及びデータ変調波形の全体を生成する。これは、所望の送信用搬送波周波数へのアップ変換基底域変調として使用される。しかしながら、データ信号は、十分に無作為であり、結合された複素電力スペクトル内の交差スペクトル項に影響を与え、好ましくは交差スペクトル項を削除することが条件である。
【００８０】
可変モジュラス信号及び一定信号エンベロープが使用される実施形態が実現され得る。可変モジュラス信号エンベロープが望まれるか許容されるならば、（Ｉ２＋Ｑ２）１／２の単位又は一定量の保存を目的とする制約は、必ずしも適用される必要がないことが理解される。
【００８１】
図１１は、多重化された２値オフセット搬送波信号の送信から生じる信号を処理するように適応された受信機１１００の実施形態を示す。可視配置内の各衛星から送信された信号は、アンテナ１１０２で受け取られ、無線周波数プロセッサ１１０４で処理される。プロセッサ１１０４は、先行技術で知られるように、信号を増幅し、フィルタリングし、そして周波数変更する。無線周波数プロセッサの出力１１０６は、デジタイザ１１０８へ接続される。デジタイザ１１０８は、デジタル化された受信信号標本１１１０を生成する。
【００８２】
デジタル化された受信信号標本１１１０は、例示的実施形態において、相関プロセッサ１１１２へ印加される。相関プロセッサ１１１２は、デジタル化された受信信号標本１１１０を、信号複製生成器１１１６によって生成された複製信号１１１４の群に、相関バンク１１１８内で相関づける。複製信号１１１４の具体的形態は、受信されている信号の型及び選ばれた後続処理の選択肢に依存する。例えば、ＣＢＯＣとして知られる結合２値オフセット搬送波信号の場合、マルチレベル複製信号が使用されて、残留搬送波信号、符号信号、及び２値副搬送波変調を結合してよい。符号及び２値副搬送波変調は、早期、迅速、極早期、後期、及び極後期の形態で提供され、搬送波信号版は、信号複製生成器１１０４の一部を形成する受信機搬送波基準発振器（図示せず）と同相及び直角関係にある。
【００８３】
好ましくは、信号複製生成器１１１６の中には、搬送波複製生成器に加えて、符号複製生成器及び副搬送波複製生成器が含まれる。複製生成器の個々の要素の出力は、結合されて前記合成２値オフセット搬送波信号を形成する。
【００８４】
本発明の別個の態様において、合成２値オフセット搬送波信号の実施形態は、時間多重化信号として実現されることができ、変調の別個の一部が時間系列として送信される。そのような信号の１つの実現は、特定の時間系列として送信されるマルチレベル変調波形の２つの部分を有する。そのような信号の具体的実施形態は、図１２で示される。そこでは、各信号がマルチレベル変調波形の２つの成分を有する。第１の複製波形１２０２は、順次のレベル０、＋１、０、−１、０からなる３値拡散記号である。波形１２０２の中には図解された３つの拡散記号が存在し、符号要素＋１、＋１、−１を表現する。垂直点線は、別個の符号要素間の境界を表示する。第２の波形１２０４は、各拡散記号についてレベル０、＋１、＋２、＋１、０、−１、−２、−１、０を有する５レベル拡散記号を図解する。符号要素割り当ては１２０２における場合と同一である。図１２の第３の波形１２０６は、第２の拡散記号波形１２０４の時間多重化版を表現する。第３の波形１２０６において、最初の２つの符号要素は３値波形として示され、波形１２０２の｛＋１，０，−１｝成分を表現する。第３の波形１２０６の３番目の符号要素は、｛＋２，−２｝における波形１２０４の外側レベルを表現するが、最初の２つの符号要素の後の第３符号要素位置で送信され、−１符号要素割り当てを有する。図１２の第４の波形１２０８は、２つの２値オフセット搬送波信号ＢＯＣ（ｎ，ｍ）及びＢＯＣ（ｋ，ｌ）の時間多重化に基づく複製である。最初の２つの符号要素は、ＢＯＣ（１，１）拡散記号で図解され、後続の２つの符号要素はＢＯＣ（２，２）拡散記号で図解される。符号要素３及び４の符号割り当ては、それぞれ−１及び＋１である。符号要素持続時間は、波形１２０８の各成分について同じではなく、ｍ×１．０２３  ＭＨｚ及び１×１．０２３  ＭＨｚの速度であり、副搬送波成分は、ｎ×１．０２３ＭＨｚ及びｋ×１．０２３ＭＨｚのそれぞれの搬送波信号から異なるオフセットにある。例示的複製信号は、送信された波形の異なる非重複時間区分を占めるこれらの部分で形成される。複製波形は、１つの実施形態において同一の形式に従う。
【００８５】
代案の実施形態は、図１１の同じ一般的受信機形式を採用するが、信号の成分を分割して、これらが相関器プロセッサ１１１２及び相関器バンク１１１８への別個の接続を経由して搬送されるようにする。１つの実施形態において、複製信号成分は連続的に生成され、複製信号生成器１１１６のみが各成分に適切な時間に対応する時間に信号出力を有するように、時間内にゲートされる。これらの信号は、送信された信号形式の複雑度に依存して２値、３値であってよく、又はある他の振幅レベル数を有してよい。生成時の連続信号を、要求される出力形式へ変換する信号生成器内の追加の処理ステップは、時間ゲートを使用する。時間ゲートは、信号が要求される時点で信号の通過を許可し、要求されなければ出力への通過を阻止する。
【００８６】
代案の実施形態において、信号は時間ゲートを除去されてよく、信号成分は相関プロセッサの入力で連続的に利用可能である。合成信号の連続複製版を使用する受信機の性能は、最適には達しないが、受信機の複雑度の節減を提案することができる。
【００８７】
上記の実施形態は、同じチッピング・レートを有するＩ及びＱチャネルを参照して説明された。しかしながら、実施形態はそのような手配に限定されない。異なるチッピング・レートが使用される実施形態が実現され得る。
【００８８】
本発明の実施形態は、Ｌ１及びＬ２周波数を参照して説明されたが、実施形態はそのような手配に限定されない。本発明を使用するシステムの要件に従って、他の周波数又は周波数帯域が使用され得る実施形態が実現され得る。例えば、低Ｌ帯域（即ち、Ｅ５ａ及びＥ５ｂ）、中央（即ち、Ｅ６）及び高Ｌ帯域（即ち、Ｅ２−Ｌ１−Ｅ１）も、本発明の実施形態から利益を得ることができる。そのような実施形態は、上記で説明された２つの成分ではなく少なくとも３つの成分を有する信号を使用してよいことが理解される。
【００８９】
更に、本発明の実施形態は、標準ＢＯＣを参照して説明された。しかしながら、当業者は、実施形態が代替ＢＯＣを使用しても実現され得ることを理解した。
【００９０】
更にまた、符号のチップ当たりの副搬送波の半サイクルの数は、奇数、偶数、チップの整数倍又は非整数倍の少なくとも１つであり得る実施形態が実現され得ることが理解される。即ち、副搬送波の半サイクルの数とチップ持続時間との間には、有理数関係が存在する。
【００９１】
上記で説明された本発明の実施形態は、本発明の送信側、即ち、信号、例えば、拡散記号変調波形、合成信号、合成ＢＯＣ信号、及び副搬送波と結合された測距符号などの生成、変調、及び送信に焦点を当てた。しかしながら、当業者は、逆のシステム、方法、装置、及び受信機が、信号を受信及び処理するように要求されることを理解する。一度、当業者がそのような信号を生成及び送信するシステムを設計すると、適切な受信機の設計は送信動作の単なる逆である。従って、本発明の実施形態は、上記で説明されたような信号を処理するシステム、方法、装置、及び受信機にも関する。
【００９２】
上記の実施形態に関する上記の数式において、上付添え字「ｓｉｎ」及び「ｃｏｓ」が、ある場合、例えば式（３）及び式（３−１）で明白に使用されたが、それらの上付添え字は、それらを明白に使用しない項に対しても等しく適用可能であることが当業者によって理解される。「ｓｉｎ」及び「ｃｏｓ」上付添え字が相互に交換される実施形態が実現され得ることも理解される。
【００９３】
上記の実施形態は、ＢＯＣ成分の加法的結合を参照して説明された。実施形態はそのような手配に限定されない。ある他の形態の結合が使用される実施形態が実現され得る。例えば、乗法的結合が代案として使用され得る。加法的又は乗法的結合への更なる代案は、多数のＢＯＣ入力を処理して合成出力を生成する論理ネットワークからの出力であり得る。合成出力は２値又はマルチレベル出力であり得る。
【００９４】
上記の実施形態は、正方形波形である少なくとも１つのα及びβ生成器の出力を参照して説明されたが、実施形態はこれに限定されない。例えば、β生成器は、少なくとも１つの更なる拡散符号生成器Ｃと組み合わせられた拡散符号生成器Ａによって形成され得る。
【００９５】
上記の実施形態は、等しい長さの拡散符号を用いて説明された。しかしながら、実施形態はこれに限定されない。例えば、拡散符号生成器の１つが、他の拡散符号生成器の拡散符号期間の倍数又は約数である期間を有する実施形態が実現され得る。更に、拡散符号系列の長さが有理数関係を有しない実施形態が実現され得る。例えば、拡散符号系列の長さは、素数、素数の積、又はいずれかの倍数であってよい。
【００９６】
上記の実施形態は、拡散記号変調波形間の位相関係を表すことなく説明されたことが理解される。合成ＢＯＣ波形（ＣＢＯＣ）へ形成される２つの拡散記号変調が存在する例示的事例において、２つの拡散記号波形が直角位相関係又はある他の「位相外れ」位相関係を有する実施形態が実現され得る。
【図１】
2009542072.tif 000011
【図２】
2009542072.tif 000012
【図３】
2009542072.tif 000013
【図４】
2009542072.tif 000014
【図５】
2009542072.tif 000015
【図６】
2009542072.tif 000016
【図７】
2009542072.tif 000017
【図８】
2009542072.tif 000018
【図９】
2009542072.tif 000019
【図１０】
2009542072.tif 000020
【図１１】
2009542072.tif 000021
【図１２】
2009542072.tif 000022
【国際調査報告】
2009542072.tif 000023
2009542072.tif 000024