(57)【要約】【課題】結果符号の生成に関わる各種の負荷を軽減することが可能な符号生成装置及びスペクトラム拡散信号受信システムを提供する。【解決手段】符号生成部８において、開始系列作成部５２及び差分位相状態作成部６２を相反ガロア型の線形フィードバックシフトレジスタとして構成し、開始位相状態作成部５６を相反フィボナッチ型の線形フィードバックシフトレジスタとして構成し、開始位相状態更新部６０をフィボナッチ型の線形フィードバックシフトレジスタとして構成し、差分系列作成部６６、差分系列展開部７０、差分位相状態更新部７４及び結果系列展開部８０をガロア型の線形フィードバックシフトレジスタとして構成する。【選択図】図２
2008160170.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開始符号の位相を開始位相状態として該位相を所定のサイクルだけ変化させることにより、所望の結果位相状態の結果符号を生成する符号生成装置において、
相反ガロア型の第１符号生成器及び相反フィボナッチ型の第２符号生成器を有する開始位相状態作成手段と、
相反ガロア型又は相反フィボナッチ型の第３符号生成器と、ガロア型又はフィボナッチ型の第４符号生成器及び第５符号生成器とを有する差分位相状態作成手段と、
結果位相状態作成手段と、
を備え、
前記第１符号生成器は、前記開始符号の位相を所定のサイクルだけ変化させることにより前記開始符号をガロア型の開始符号から相反フィボナッチ型の開始符号に変換し、
前記第２符号生成器は、前記相反フィボナッチ型の開始符号の位相をさらに所定のサイクルだけ変化させ、前記位相を変化させた前記開始符号を前記結果位相状態作成手段に出力し、
前記第３符号生成器は、単位符号の位相を単位位相状態として該位相を所定のサイクルだけ変化させ、
前記第４符号生成器は、前記単位符号の位相を変化可能な最大サイクル量に基づいて、前記位相を変化させた前記単位符号の位相をさらに所定のサイクルだけ変化させながら、該単位符号における各アドレスのデータを前記第５符号生成器に順次出力し、
前記第５符号生成器は、順次入力された前記各データにて構成される新たな符号のうち、前記開始位相状態と前記結果位相状態との位相差に応じたサイクル量に基づいて定まる所定アドレスでのデータを、前記位相差に対応した差分符号として前記結果位相状態作成手段に出力し、
前記結果位相状態作成手段は、前記第２符号生成器からの前記開始符号と、前記第５符号生成器からの前記差分符号とをガロア体乗算することにより前記結果符号を生成する
ことを特徴とする符号生成装置。
【請求項２】
請求項１記載の符号生成装置を有し、該符号生成装置にて生成され出力された前記結果符号を、衛星からのスペクトラム拡散信号を捕捉及び追尾するための符号とするスペクトラム拡散信号受信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、所望の位相状態の符号を生成する符号生成装置と、この符号生成装置を適用したスペクトラム拡散信号受信システムとに関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、ＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ  Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）のスペクトラム拡散信号受信システムにおける符号生成器としては、ガロア型の符号生成器あるいはフィボナッチ型の符号生成器が採用されており、これらの符号生成器は、所定段数のレジスタからなるシフトレジスタと、ＸＯＲ（排他的論理和）素子とを有する線形フィードバックシフトレジスタで構成されている。この場合、前記シフトレジスタでは、外部からクロック信号が入力される毎にそれぞれのレジスタの状態が順次シフトして、前記各レジスタの状態は周期的に変化し、この結果、前記符号生成器は、所望のＭ系列の拡散符号を生成して出力することが可能である。
【０００３】
特許文献１に開示されている符号生成器は、ガロア型の線形フィードバックシフトレジスタで構成され、所定の符号（以下、開始符号ともいう。）の位相を開始位相状態として、開始位相状態から所望の位相状態（結果位相状態）にある結果符号としてのＭ系列の拡散符号を生成する際に、フィボナッチ型である前記開始位相状態が単位位相状態であるかどうか判断し、単位位相状態でないならば、前記開始位相状態と前記結果位相状態との差（オフセット量）に応じたビット数をカウンタに設定し、さらに、単位位相状態を一時的状態として設定した後に、前記カウンタのカウント値（ビット数）が０になるまで、前記一時的状態の符号に対する自乗計算を繰り返し行い、前記カウント値が０に到達したときの位相状態をガロア型の一時的状態として再設定する。
【０００４】
また、前記符号生成器では、前記カウント値が０に到達したときに、前記一時的状態での符号と前記開始位相状態であるフィボナッチ型の符号とのガロア体乗算を行うことにより、フィボナッチ型の結果符号を得ることが可能である。
【０００５】
なお、ガロア型又はフィボナッチ型の符号とは、ガロア型又はフィボナッチ型の符号生成器に入力される符号、あるいは、この符号生成器から出力される符号をいう。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−３３２７２８号公報（図８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示されている符号生成器では、自乗計算を用いて結果符号を生成しているので、該符号生成器を多段の線形フィードバックシフトレジスタで構成した際に、該結果符号の生成に関わる計算負荷が増大する。
【０００８】
また、前記符号生成器では、オフセット量を算出する前に、先ず、開始位相状態が単位位相状態であるか否かの条件判断処理を行い、次に、この条件判断処理の結果に応じて、結果符号の生成処理を、予め用意した２種類の処理内容のうち、いずれの処理にて行うのかを決定する。さらに、前記符号生成器では、自乗計算の際に、カウント値が０に到達したか否かの条件判断処理も行っている。そのため、前記符号生成器では、前記各条件判断処理に関わる負荷も増大する。
【０００９】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、結果符号の生成に関わる各種の負荷を軽減することが可能な符号生成装置及びこの符号生成装置を適用したスペクトラム拡散信号受信システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る符号生成装置は、開始符号の位相を開始位相状態として該位相を所定のサイクルだけ変化させることにより所望の結果位相状態の結果符号を生成する符号生成装置において、相反ガロア型の第１符号生成器及び相反フィボナッチ型の第２符号生成器を有する開始位相状態作成手段と、相反ガロア型又は相反フィボナッチ型の第３符号生成器と、ガロア型又はフィボナッチ型の第４符号生成器及び第５符号生成器とを有する差分位相状態作成手段と、結果位相状態作成手段とを備え、前記第１符号生成器は、前記開始符号の位相を所定のサイクルだけ変化させることにより前記開始符号をガロア型の開始符号から相反フィボナッチ型の開始符号に変換し、前記第２符号生成器は、前記相反フィボナッチ型の開始符号の位相をさらに所定のサイクルだけ変化させ前記位相を変化させた前記開始符号を前記結果位相状態作成手段に出力し、前記第３符号生成器は、単位符号の位相を単位位相状態として該位相を所定のサイクルだけ変化させ、前記第４符号生成器は、前記単位符号の位相を変化可能な最大サイクル量に基づいて前記位相を変化させた前記単位符号の位相をさらに所定のサイクルだけ変化させながら該単位符号における各アドレスのデータを前記第５符号生成器に順次出力し、前記第５符号生成器は、順次入力された前記各データにて構成される新たな符号のうち前記開始位相状態と前記結果位相状態との位相差に応じたサイクル量に基づいて定まる所定アドレスでのデータを前記位相差に対応した差分符号として前記結果位相状態作成手段に出力し、前記結果位相状態作成手段は、前記第２符号生成器からの前記開始符号と前記第５符号生成器からの前記差分符号とをガロア体乗算することにより前記結果符号を生成することを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、開始位相状態作成手段及び差分位相状態作成手段におけるガロア型、相反ガロア型、フィボナッチ型及び相反フィボナッチ型の各符号生成器は、開始符号の位相（開始位相状態）や単位符号の位相を所定のサイクルだけ変化させる処理のみを行い、結果位相状態作成手段は、開始符号及び差分符号をガロア体乗算することによりガロア型の結果符号を生成するので、特許文献１に開示されている符号生成器での自乗計算を用いる処理と比較して、結果符号の生成に関わる計算負荷が軽減され、該結果符号を効率的に生成することができる。また、特許文献１の符号生成器のように、２種類の符号生成処理を予め用意する必要がないので、各種の条件判断処理が不要となり、前記結果符号の生成に関わる負荷をさらに軽減することができる。
【００１２】
なお、開始符号の位相や、単位符号の位相や、新たな符号の位相を所定のサイクルだけ変化させるとは、各符号生成器内において、クロック信号が入力される毎に、これらの符号の位相を当初の位相から所望の位相にまで所定間隔で順にシフトさせることをいう。また、前記単位符号の位相を変化可能な最大サイクル量とは、該単位符号の位相を所定の位相範囲内で周期的に変化させるときの当該位相範囲をいい、Ｍ系列の拡散符号を使用したＧＰＳ衛星が送信するＬ２Ｃ信号であれば、規定されている拡散符号の開始位置と終了位置との間の指定範囲、すなわち、前記拡散符号の最大長をいう。さらに、前記単位符号における各アドレスのデータとは、前記単位符号を構成する各ビットの値（０又は１）をいう。さらにまた、ガロア体乗算とは、前述したように、開始符号と差分符号との乗算処理と、この乗算結果に対する排他的論理和の算出処理とをいう。
【００１３】
ここで、前記開始位相状態作成手段は、前記第２符号生成器にて位相を所定のサイクルだけ変化させた開始符号を記憶する開始位相状態記憶部をさらに有し、前記差分位相状態作成手段は、前記第５符号生成器にて生成された差分符号を記憶する差分位相状態記憶部をさらに有することが好ましい。
【００１４】
これにより、複数の結果符号、あるいは、結果符号に応じた所望の複数の符号が既知である場合、すなわち、開始位相状態や最大サイクル量が規定され、従って、開始符号や前記差分符号を予め作成することが可能である場合には、前記開始符号を開始位相状態記憶部に予め記憶し、前記差分符号を差分位相状態記憶部に予め記憶しておけば、前記結果符号を繰り返し作成する際に、開始位相状態作成手段における開始符号の生成処理や、差分位相状態作成手段における差分符号の生成処理が不要となるので、符号生成装置全体として、前記結果符号をより少ない計算負荷で生成することができる。
【００１５】
この場合、符号生成装置では、前記開始位相状態作成手段内に配置された開始位相状態更新部と、前記差分位相状態作成手段内に配置された差分位相状態更新部とのうち少なくとも１つをさらに有し、前記開始位相状態更新部は、前記開始位相状態記憶部に記憶されている前記開始符号の位相を１サイクルづつ進めて更新させながら、該位相を進めた前記開始符号を前記結果位相状態作成手段に順次出力し、前記差分位相状態更新部は、前記差分位相状態記憶部に記憶された前記差分符号の位相を１サイクルづつ進めて更新させながら、該位相を進めた前記差分符号を前記結果位相状態作成手段に出力することが好ましい。
【００１６】
これにより、開始位相状態作成手段における開始符号の生成処理や、差分位相状態作成手段における差分符号の生成処理を行うことなく、所望の結果位相状態における結果符号を繰り返し生成することが可能となる。
【００１７】
また、前記結果位相状態作成手段は、前記ガロア体乗算を行う符号演算部と、ガロア型の符号生成器で構成される結果位相状態作成部とを有し、前記符号演算部は、前記開始符号及び前記差分符号が入力される毎に前記各符号を乗算し、この乗算結果の排他的論理和を算出して前記結果位相状態作成部に順次出力し、前記結果位相状態作成部は、順次入力された前記各排他論的理和で構成されるデータを、前記開始位相状態と前記結果位相状態との差に応じたサイクル量だけ変化させることにより、前記結果符号を生成することが好ましい。
【００１８】
これにより、結果位相状態作成手段においても、結果符号の生成に関わる計算負荷が軽減されるので、該結果符号を一層効率的に生成することができる。
【００１９】
さらにまた、フィボナッチ型の開始符号の位相を所定のサイクルだけ変化させることにより所望の結果位相状態のフィボナッチ型の結果符号を生成する場合に、前記開始位相状態作成手段は、前記フィボナッチ型の開始符号を前記ガロア型の開始符号に変換して前記第１符号生成器に出力する第６符号生成器をさらに有し、前記第３符号生成器は、相反フィボナッチ型の符号生成器として構成され、前記第４符号生成器及び前記第５符号生成器は、フィボナッチ型の符号生成器として構成され、前記結果位相状態作成手段内には、生成した前記ガロア型の結果符号を前記フィボナッチ型の結果符号に変換するフィボナッチ型の符号生成器が配置されていることが好ましい。
【００２０】
これにより、１つの符号生成装置において、ガロア型の開始符号からガロア型の結果符号を生成し、一方で、フィボナッチ型の開始符号からフィボナッチ型の結果符号を生成することが可能となる。
【００２１】
なお、第１〜第６符号生成器を線形フィードバックシフトレジスタで構成すると、上述した各処理を効率よく行うことができる。
【００２２】
このような符号生成装置をスペクトラム拡散信号受信システムの符号生成器に適用して、該符号生成器から出力された結果符号に基づいて生成される拡散符号を、衛星からのスペクトラム拡散信号に掛け合わせることで、前記スペクトラム拡散信号の捕捉及び追尾を効率良く行なうことができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、開始位相状態作成手段及び差分位相状態作成手段におけるガロア型、相反ガロア型、フィボナッチ型及び相反フィボナッチ型の各符号生成器は、開始符号の位相（開始位相状態）や単位符号の位相を所定サイクルだけ変化させる処理のみを行い、結果位相状態作成手段は、開始符号及び差分符号をガロア体乗算することによりガロア型の結果符号を生成するので、特許文献１に開示されている符号生成器での自乗計算を用いる処理と比較して、結果符号の生成に関わる計算負荷が軽減され、該結果符号を効率的に生成することができる。また、特許文献１の符号生成器のように、２種類の符号生成処理を予め用意する必要がないので、各種の条件判断処理が不要となり、前記結果符号の生成に関わる負荷をさらに軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明に係る符号生成装置をスペクトラム拡散信号受信システムの符号生成部に適用した好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下に説明する。
【００２５】
本実施形態に係る符号生成部（符号生成装置）８は、図１に示すように、スペクトラム拡散信号受信システム１２の測位演算制御部２２内に配置されている。スペクトラム拡散信号受信システム１２は、周波数変換部１６と、Ａ／Ｄ変換部１８と、受信信号処理部２０と、測位演算制御部２２とを有し、例えば、車載用ＧＰＳ受信モジュールとして図示しない車両に搭載されている。
【００２６】
ここで、図示しない衛星から無線を介して送信されたスペクトラム拡散信号がスペクトラム拡散信号受信システム１２のアンテナ１４により受信された際に、周波数変換部１６は、前記スペクトラム拡散信号を中間周波数の信号にダウンコンバートしてＡ／Ｄ変換部１８に出力し、Ａ／Ｄ変換部１８は、前記スペクトラム拡散信号をアナログ信号からデジタル信号に変換して受信信号処理部２０に出力する。なお、スペクトラム拡散信号受信システム１２では、所定のチャンネル数（通常、８〜１６チャンネル）だけの受信信号処理部２０を備えているが、図１では、１チャンネル分の受信信号処理部２０のみ図示している。
【００２７】
前記スペクトラム拡散信号がＬ２Ｃ信号である場合に、当該Ｌ２Ｃ信号は、前記衛星内において、航法メッセージに所定周波数の搬送波を重畳し、さらに、拡散コードとしてのＣＭコード（繰り返し周期：１０２３０ビット／周期）及びＣＬコード（繰り返し周期：７６７２５０ビット／周期）によりスペクトラム拡散された信号である。また、前記ＣＭコード及び前記ＣＬコードは、各衛星に固有で且つ前記各衛星の間で互いに異なるコード列であり、該各衛星で生成されるＭ系列のコード列のうち、所定の開始位置と終了位置との間を指定範囲とするコードである。従って、アンテナ１４にて複数の衛星からスペクトラム拡散信号をそれぞれ受信したときに、各衛星のＣＭコード及びＣＬコードは、（２27−１）個のＭ系列のコード列中で、互いに異なる指定範囲を占有することになる。
【００２８】
受信信号処理部２０は、搬送波相関部２４と、コード相関部２６と、コード発生部１０と、キャリア用ＮＣＯ（数値制御発振器）２８と、コード発生用ＮＣＯ３０とを有する。
【００２９】
キャリア用ＮＣＯ２８は、ダウンコンバートされた前記搬送波と同一周波数のローカルキャリアを生成し、このローカルキャリアを搬送波相関部２４に出力する。搬送波相関部２４は、Ａ／Ｄ変換部１８からのデジタル信号と、キャリア用ＮＣＯ２８からのローカルキャリアとを乗算し、ダウンコンバートされた前記搬送波を除去したベースバンド信号をコード相関部２６に出力する。コード発生用ＮＣＯ３０は、所定周波数のクロック信号をコード発生部１０に出力する。
【００３０】
コード発生部１０は、コード発生用ＮＣＯ３０からの前記クロック信号に基づいて、前記ベースバンド信号中のＣＭコード及びＣＬコードと同相の拡散符号（以下、拡散コードともいう。）を生成してコード相関部２６に出力する。コード相関部２６は、搬送波相関部２４からの前記ベースバンド信号と、コード発生部１０からの前記拡散コードとを乗算し、乗算結果を相関値として測位演算制御部２２に出力する。
【００３１】
測位演算制御部２２は、前記相関値に基づく前記スペクトラム拡散信号の捕捉及び追尾を行うために、前記ローカルキャリアを調整するローカルキャリア用制御値（周波数及び位相）をキャリア用ＮＣＯ２８に出力し（搬送波位相追尾ループ）、前記拡散コードの発生タイミングを調整するコード用制御値（周波数及び位相）をコード発生用ＮＣＯ３０に出力する（コード位相追尾ループ）。
【００３２】
キャリア用ＮＣＯ２８は、前記ローカルキャリア用制御値に基づいて、前記搬送波と前記ローカルキャリアとが位相同期するように、ローカルキャリアを搬送波相関部２４に出力する。また、コード発生用ＮＣＯ３０は、前記コード用制御値に基づいて、前記ＣＭコード及び前記ＣＬコードと前記拡散コードとが位相同期するように、前記クロック信号をコード発生部１０に出力する。
【００３３】
この結果、受信信号処理部２０内では、前記拡散コードと前記ＣＭコード及び前記ＣＬコードとの位相同期と、前記ローカルキャリアと前記搬送波との位相同期とがそれぞれ取られて、前記スペクトラム拡散信号の捕捉及び追尾を行うことが可能となる。また、測位演算制御部２２では、前記相関値から航法データを再生し、さらに、複数の衛星からの各スペクトラム拡散信号の搬送波位相、ドップラー周波数及び前記各衛星からスペクトラム拡散信号受信システム１２までの擬似距離より、該システム１２の現在位置や、前記システム１２を車載用ＧＰＳ受信モジュールとして搭載した前記車両の速度や、現在時刻を得ることができる。なお、測位演算制御部２２には、前記現在位置、前記速度及び前記現在時刻を補正するための補正データも外部より入力される。
【００３４】
さらに、測位演算制御部２２は、スペクトラム拡散信号の捕捉及び追尾を行う際に、当該スペクトラム拡散信号に含まれるＣＭコード及びＣＬコードに関わる情報（Ｍ系列におけるＣＭコード及びＣＬコードの開始位置、終了位置及び指定範囲に関わる情報や、前記指定範囲内の所定位置にＣＭコードやＣＬコードが位置していることを示す情報）を含む初期設定値を符号生成部８で生成してコード発生部１０に出力する。従って、コード発生部１０は、前記初期設定値及び前記クロック信号より、前記スペクトラム拡散信号に含まれる前記ＣＭコード及び前記ＣＬコードの前記所定位置（位相）に同期した拡散コードを生成してコード相関部２６に出力する。
【００３５】
次に、前記初期設定値（結果位相状態にある結果符号）を算出する本実施形態に係る符号生成部８の構成について、図２〜図４のブロック図を参照しながら説明する。
【００３６】
なお、図３及び図４では、一例として、開始系列作成部（第１符号生成器）５２、開始位相状態作成部（第２符号生成器）５６、開始位相状態更新部６０、差分位相状態更新部７４及び結果系列展開部８０を４段（４ビット）のシフトレジスタを有する線形フィードバックシフトレジスタ（符号生成器）として構成した場合を図示しているが、４ビット以外の所定ビットの線形フィードバックシフトレジスタとして構成することも可能である。
【００３７】
符号生成部８は、開始位相状態作成手段４０と、差分位相状態作成手段４２と、結果位相状態作成手段４４とを有する。
【００３８】
開始位相状態作成手段４０は、開始位相状態設定部（第６符号生成器）５０と、開始系列作成部（第１符号生成器）５２と、開始系列一時記憶部５４と、開始位相状態作成部（第２符号生成器）５６と、開始位相状態記憶部５８と、開始位相状態更新部６０とを有する。
【００３９】
開始位相状態設定部５０は、スペクトラム拡散信号の開始位置での位相を開始位相状態とするガロア型の開始コード（開始符号）（４ビットの２進コード）を開始系列作成部５２に出力する。
【００４０】
開始系列作成部５２は、図３に示すように、４つのレジスタ１００〜１０６と、ＸＯＲ素子１０８とを有する相反ガロア型の線形フィードバックシフトレジスタである。この線形フィードバックシフトレジスタでは、第１レジスタ１００、ＸＯＲ素子１０８、第２〜第４レジスタ１０２〜１０６の順に接続され、前記開始コードの各ビットのデータ（１又は０）が第１〜第４レジスタ１００〜１０６にそれぞれ入力される。また、第４レジスタ１０６の出力は、第１レジスタ１００及びＸＯＲ素子１０８に入力され、ＸＯＲ素子１０８は、第１レジスタ１００の出力及び第４レジスタ１０６の出力の排他的論理和を第２レジスタ１０２に出力する。この場合、測位演算制御部２２内の図示しないクロック発生部からクロック信号が入力される毎に、第１〜第４レジスタ１００〜１０６内の状態（ビットＳ０〜Ｓ３の状態）が次のレジスタに順にシフトする（所定サイクルだけ変化する）と共に、第１レジスタ１００のビットＳ０の状態（１又は０）が開始系列一時記憶部５４に順次出力される。
【００４１】
開始系列一時記憶部５４は、開始系列作成部５２の第１レジスタ１００から順次入力された４ビットのコードを一時的に記憶する。
【００４２】
開始位相状態作成部５６は、４つのレジスタ１１０〜１１６と、ＸＯＲ素子１１８とを有する相反フィボナッチ型の線形フィードバックシフトレジスタである。この線形フィードバックシフトレジスタでは、第１〜第４レジスタ１１０〜１１６の順に接続され、開始系列一時記憶部５４に記憶されている前記開始コードの各ビットのデータ（１又は０）は、第１〜第４レジスタ１１０〜１１６に入力される。この場合、開始系列一時記憶部５４からの前記開始コードは、開始系列作成部５２において、ガロア型から相反フィボナッチ型に変換された開始コードである。
【００４３】
また、ＸＯＲ素子１１８は、第３レジスタ１１４の出力及び第４レジスタ１１６の出力の排他的論理和を第１レジスタ１１０に出力する。この場合、前記クロック信号が入力される毎に、第１〜第４レジスタ１１０〜１１６内の状態（ビットＳ０〜Ｓ３の状態）が次のレジスタに順にシフトする（所定サイクルだけ変化する）と共に、第１レジスタ１１０のビットＳ０の状態が開始位相状態記憶部５８に順次出力される。
【００４４】
開始位相状態記憶部５８は、開始位相状態作成部５６の第１レジスタ１１０から入力された相反フィボナッチ型の４ビットの開始コードを記憶する。
【００４５】
開始位相状態更新部６０は、４つのレジスタ１２０〜１２６と、ＸＯＲ素子１２８とを有するフィボナッチ型の線形フィードバックシフトレジスタである。この線形フィードバックシフトレジスタでは、第１〜第４レジスタ１２０〜１２６の順に接続され、ＸＯＲ素子１２８は、第１レジスタ１２０の出力及び第４レジスタ１２６の出力の排他的論理和を第１レジスタ１２０に出力する。この場合、前記クロック信号が入力される毎に、第１〜第４レジスタ１２０〜１２６内の状態（ビットＳ０〜Ｓ３の状態）が順にシフトする（所定サイクルだけ変化する）と共に、開始位相状態記憶部５８内に予め記憶された４ビットの開始コードが第１〜第４レジスタ１２０〜１２６のビットＳ０〜Ｓ３の状態に更新される。
【００４６】
差分位相状態作成手段４２は、図２及び図４に示すように、差分位相状態作成部（第３符号生成器）６２と、差分位相状態一時記憶部６４と、差分系列作成部（第４符号生成器）６６と、差分系列記憶部６８と、差分系列展開部（第５符号生成器）７０と、差分位相状態記憶部７２と、差分位相状態更新部７４とを有する。
【００４７】
差分位相状態作成部６２は、開始系列作成部５２と同様に、相反ガロア型の線形フィードバックシフトレジスタにて構成され、測位演算制御部２２からの初期設定信号に基づいて、ガロア型の単位コード（単位符号）の位相を単位位相状態として、この位相を３サイクル｛＝４（前記線形フィードバックシフトレジスタのビット数）−１｝だけ変化させ、３サイクル変化させた単位コードを差分位相状態一時記憶部６４に出力する。
【００４８】
差分位相状態一時記憶部６４は、差分位相状態作成部６２から入力されたガロア型の４ビットの単位コードを一時的に記憶する。
【００４９】
差分系列作成部６６は、差分位相状態更新部７４及び結果系列展開部８０（図４参照）と同様に、ガロア型の線形フィードバックシフトレジスタ（４ビットの符号生成器）にて構成され、差分位相状態一時記憶部６４にて一時的に記憶されている４ビットの単位コードの位相を初期位相状態とし、前記クロック信号が入力される毎に、前記線形フィードバックシフトレジスタにおける最大の加算サイクル量（例えば、６サイクル）（前記線形フィードバックシフトレジスタの各レジスタの状態を変化させるためのサイクル量の最大値である。Ｌ２Ｃ信号の場合、ＣＭコード及びＣＬコードでの開始位置と終了位置との間の指定範囲、すなわち、ＣＭコード及びＣＬコードの最大長である。）と３サイクル｛＝４（前記線形フィードバックシフトレジスタのビット数）−１｝とを加算した９サイクル分だけ前記各レジスタの状態を順次シフトさせ、図示しない第１レジスタの状態を差分系列記憶部６８に順次出力する。
【００５０】
差分系列記憶部６８は、差分系列作成部６６から順次入力されて構成されたガロア型の１０ビットのコードを記憶する。この場合、差分系列記憶部６８は、１０個のアドレス（アドレス０〜アドレス１０）に前記コードにおける各ビットをそれぞれ対応付けて記憶する。
【００５１】
差分系列展開部７０は、差分位相状態更新部７４及び結果系列展開部８０（図４参照）と同様に、ガロア型の線形フィードバックシフトレジスタ（４ビットの符号生成器）にて構成され、前記クロック信号が入力される毎に、差分系列記憶部６８にて一時的に記憶されている１０ビットのコードのうち、アドレス０に所定の加算サイクル（例えば、５サイクル）（Ｌ２Ｃ信号の場合、ＣＭコード及びＣＬコードの開始位置と、前記初期設定信号中のＣＭコード及びＣＬコードの所定位置との差に応じたサイクル量）を加算したアドレス５を初期位置として、この初期位置のアドレス５からアドレス８までの４サイクル（ビット）分のデータを順次取得し、４サイクル目の各レジスタの状態を４ビットのコード、すなわち、開始位置（開始位相状態）と前記所定位置（結果位相状態）との位相差に応じたガロア型の４ビットの差分コード（差分符号）として差分位相状態記憶部７２に出力する。これにより、差分位相状態記憶部７２は、差分系列展開部７０から入力されたガロア型の４ビットの差分コードを記憶する。
【００５２】
差分位相状態更新部７４は、図４に示すように、４つのレジスタ１３０〜１３６と、ＸＯＲ素子１３８とを有するガロア型の線形フィードバックシフトレジスタである。この線形フィードバックシフトレジスタでは、第１〜第４レジスタ１３０〜１３６の順に接続され、ＸＯＲ素子１３８は、第１レジスタ１３０の出力及び第２レジスタ１３２の出力の排他的論理和を第１レジスタ１３０に出力する。この場合、前記クロック信号が入力される毎に、第１〜第４レジスタ１３０〜１３６内の状態（ビットＳ０〜Ｓ３の状態）が順にシフト（所定サイクルだけ変化）すると共に、差分位相状態記憶部７２内に記憶された４ビットのコードが第１〜第４レジスタ１３０〜１３６のビットＳ０〜Ｓ３の状態に更新される。
【００５３】
結果位相状態作成手段４４は、図２及び図４に示すように、ビット演算部７６、結果系列記憶部７８、結果系列展開部８０、結果位相状態記憶部８２及び出力部８４を有する。
【００５４】
ビット演算部７６は、前記クロック信号が入力される毎に、開始位相状態記憶部５８に記憶されている相反フィボナッチ型の開始コードと、差分位相状態記憶部７２に記憶されているガロア型の差分コードとを乗算し、この乗算結果に対する排他的論理和を算出するガロア体演算を行い、演算結果（１又は０）を結果系列記憶部７８に順次出力する。
【００５５】
結果系列記憶部７８は、ビット演算部７６から順次入力された演算結果を示す１又は０の数値をガロア型の４ビットのコードとして記憶する。
【００５６】
結果系列展開部８０は、４つのレジスタ１４０〜１４６を有するガロア型の線形フィードバックシフトレジスタである。この線形フィードバックシフトレジスタでは、第２〜第４レジスタ１４２〜１４６の順に接続され、第１レジスタ１４０の出力は、第４レジスタ１４６に入力される。この場合、前記クロック信号が入力される毎に、第１〜第４レジスタ１４０〜１４６内の状態（ビットＳ０〜Ｓ３の状態）が順にシフト（所定サイクルだけ変化）すると共に、各レジスタ１４０〜１４６の状態（１又は０）が結果位相状態記憶部８２に出力される。
【００５７】
結果位相状態記憶部８２は、結果系列展開部８０の各レジスタ１４０〜１４６から入力された１又は０の数値をガロア型の４ビットの結果符号として記憶する。
【００５８】
出力部８４は、結果位相状態記憶部８２に記憶されている前記結果符号を取り出し、この結果符号を初期設定値としてコード発生部１０に出力する。
【００５９】
次に、本実施形態に係る符号生成部８の動作（初期設定値の生成動作）について、図１〜図５Ｄを参照しながら説明する。
【００６０】
ここでは、符号生成部８内の各線形フィードバックシフトレジスタが前述した４ビットのシフトレジスタである場合において、所望の位相状態（結果位相状態）を含む初期設定値（結果符号）の生成について説明する。
【００６１】
また、図５Ａ〜図５Ｄは、４ビットの線形フィードバックシフトレジスタにおける各レジスタの状態のシフト（サイクル）を示す表である。すなわち、図５Ａは、ガロア型の線形フィードバックシフトレジスタに関する表であり、図５Ｂは、フィボナッチ型の線形フィードバックシフトレジスタに関する表であり、図５Ｃは、相反ガロア型の線形フィードバックシフトレジスタに関する表であり、図５Ｄは、相反フィボナッチ型の線形フィードバックシフトレジスタに関する表である。
【００６２】
以下の説明では、符号生成部８内において、ガロア型の開始コード（Ｓ３、Ｓ２、Ｓ１、Ｓ０）＝（０、１、１、１）（図５Ａの矢印ａで示したサイクル５を参照）の状態を開始位相状態とし、この開始位相状態から５サイクル進めて、（Ｓ３、Ｓ２、Ｓ１、Ｓ０）＝（０、１、１、０）（図５Ａの矢印ｂで示したサイクル１０を参照）の結果位相状態にあるガロア型の結果符号（初期設定値）を生成する場合について説明する。
【００６３】
先ず、符号生成部８内の開始位相状態設定部５０は、開始位置に応じた位相を開始位相状態とするガロア型の開始コード（Ｓ３、Ｓ２、Ｓ１、Ｓ０）＝（０、１、１、１）（図５Ｃの矢印ｃで示したサイクル１０参照）を設定し、この開始コードを開始系列作成部５２に出力する。
【００６４】
相反ガロア型の開始系列作成部５２は、開始位相状態設定部５０から入力された前記開始コードにおける各ビットの値を各レジスタ１００〜１０６に設定して、このときの各レジスタ１００〜１０６の状態を開始系列作成部５２における初期位相状態とした後に、前記クロック信号が入力される毎に、第１〜第４レジスタ１００〜１０６内の状態を順にシフトさせて、第１レジスタ１００のビットＳ０の状態を開始系列一時記憶部５４に順次出力する。この場合、開始系列作成部５２が３サイクル（＝４−１）だけ各レジスタ１００〜１０６の状態をシフトさせると、開始系列一時記憶部５４には、（０サイクル、１サイクル、２サイクル、３サイクル）＝（Ｓ３、Ｓ２、Ｓ１、Ｓ０）＝（１、０、１、１）のコードが一時的に記憶される（図５Ｃの矢印ｄで示したサイクル１０〜１３のビットＳ０参照。このコードは、図５Ｄの矢印ｅで示したサイクル１０に相当。）。
【００６５】
相反フィボナッチ型の開始位相状態作成部５６は、先ず、開始系列一時記憶部５４に記憶されている（１、０、１、１）のコードにおける各ビットの値を各レジスタ１１０〜１１６に設定して、このときの各レジスタ１１０〜１１６の状態を開始位相状態作成部５６における初期位相状態とした後に、前記クロック信号が入力される毎に、第１〜第４レジスタ１１０〜１１６内の状態を順にシフトさせて、第１レジスタ１１０のビットＳ０の状態を開始位相状態記憶部５８に順次出力する。この場合、開始位相状態作成部５６が３サイクルだけ各レジスタ１１０〜１１６の状態をシフトさせると（図５Ｄの矢印ｆで示したサイクル１０〜サイクル１３参照）、開始位相状態記憶部５８には、（０サイクル、１サイクル、２サイクル、３サイクル）＝（Ｓ０、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）＝（１、１、１、０）の相反フィボナッチ型の開始コードが記憶される。
【００６６】
相反ガロア型の差分位相状態作成部６２は、前記初期設定信号に基づいて、単位位相状態（Ｓ３、Ｓ２、Ｓ１、Ｓ０）＝（０、０、０、１）の単位コード（図５Ｃの矢印ｇで示したサイクル０参照）を初期位相状態として設定し、前記クロック信号が入力される毎に、３サイクル（＝４−１）だけ各レジスタの状態をシフトさせて、３サイクル変化させた（Ｓ３、Ｓ２、Ｓ１、Ｓ０）＝（１、０、０、０）（図５Ｃの矢印ｈで示したサイクル３参照）を差分位相状態一時記憶部６４に出力する。
【００６７】
ガロア型の差分系列作成部６６は、先ず、差分位相状態一時記憶部６４に記憶されている（１、０、０、０）のコード（図５Ａの矢印ｉで示したサイクル１２参照）における各ビットの値を各レジスタに設定して、このときの前記各レジスタの状態を差分系列作成部６６における初期位相状態とした後に、前記クロック信号が入力される毎に、線形フィードバックシフトレジスタにおける最大の加算サイクル量（６サイクル）と３サイクル（＝４−１）とを加算した９サイクル分だけ前記各レジスタの状態を順次シフトさせ（図５Ａの矢印ｊで示したサイクル１２〜サイクル６参照）、第１レジスタのビットＳ０の状態を差分系列記憶部６８に順次出力する。この場合、差分系列作成部６６が前述した９サイクルだけ前記各レジスタの状態をシフトさせると、差分系列記憶部６８には、アドレス（０、１、２、３、４、５、６、７、８、９）＝（０、０、０、１、１、１、１、０、１、０）のガロア型の差分コードが記憶される。
【００６８】
ガロア型の差分系列展開部７０は、先ず、各レジスタ内の状態を０に設定して、このときの前記各レジスタの状態を差分系列展開部７０における初期位相状態｛（Ｓ３、Ｓ２、Ｓ１、Ｓ０）＝（０、０、０、０）｝とした後に、前記クロック信号が入力される毎に、差分系列記憶部６８に記憶されている前記ガロア型のコードをアドレスが若い番号から順次取り出して第１レジスタに設定すると共に、前記各レジスタの状態を順にシフトさせて、所定サイクルにおける前記各レジスタの状態を４ビットのガロア型の差分コードとして差分位相状態記憶部７２に出力する。
【００６９】
この場合、前述した開始位置（開始位相状態）と所定位置（コード発生部１０から出力すべき拡散コードの位置であり、結果位相状態）との間の差に応じたサイクル量が５サイクルであれば、差分系列展開部７０は、アドレス０から５サイクル目のアドレス５をデータ取り出しの開始アドレスとし、前記クロック信号が入力される毎に、この開始アドレス（アドレス５）からアドレス８の３サイクル分だけ差分系列記憶部６８よりデータを取り出して前記第１レジスタに設定すると共に、前記各レジスタの状態を順にシフトさせる。従って、差分位相状態記憶部７２には、差分系列展開部７０にて３サイクル分だけシフトレジスタの状態をシフトさせたときの前記各レジスタの状態である、４ビットのガロア型の差分コード｛（Ｓ３、Ｓ２、Ｓ１、Ｓ０）＝（０、１、１、１）｝（図５Ａの矢印ａで示したサイクル５参照）が記憶される。
【００７０】
ビット演算部７６は、前記クロック信号が入力される毎に、開始位相状態記憶部５８に記憶されている相反フィボナッチ型の開始コード｛例えば、前述した（Ｓ３、Ｓ２、Ｓ１、Ｓ０）＝（０、１、１、１）｝と、差分位相状態記憶部７２に記憶されているガロア型の差分コード｛例えば、前述した（Ｓ３、Ｓ２、Ｓ１、Ｓ０）＝（０、１、１、１）｝とを乗算し、この乗算結果に対する排他的論理和を算出するガロア体演算を行い、演算結果（前述した４ビットの各コードであれば１）を結果系列記憶部７８に順次出力する。前記クロック信号が入力される毎に、開始位相状態更新部６０若しくは差分位相状態更新部７４によって開始位相状態記憶部５８若しくは差分位相状態記憶部７２には、上述した４ビットを初期位相状態とした新たなコードが順次記憶されるので、ビット演算部７６から結果系列記憶部７８には、前記ガロア体演算の演算結果が順次記憶される。例えば、ビット演算部７６における前記ガロア体演算の結果が１、１、０、０の順であれば、（１、１、０、０）のガロア型のコードが結果系列記憶部７８に記憶される。
【００７１】
ガロア型の結果系列展開部８０は、先ず、各レジスタ１４０〜１４６の状態を０に設定して、このときの各レジスタ１４０〜１４６の状態を結果系列展開部８０における初期位相状態とした後に、前記クロック信号が入力される毎に、結果系列記憶部７８内に記憶されている前記ガロア型のコードの各ビットの値を順に取り出して第１レジスタ１４０に設定すると共に、各レジスタ１４０〜１４６の状態を順にシフトさせて、各レジスタ１４０〜１４６のビットＳ０〜Ｓ３の状態を結果位相状態記憶部８２に順次出力する。この場合、結果系列展開部８０が４サイクルだけ各レジスタ１４０〜１４６の状態をシフトさせると、結果位相状態記憶部８２には、（Ｓ３、Ｓ２、Ｓ１、Ｓ０）＝（０、１、１、０）のガロア型の結果符号が記憶される（図５Ａの矢印ｂで示したサイクル１０参照）。
【００７２】
出力部８４は、結果位相状態記憶部８２に記憶されている結果符号（０、１、１、０）を取り出し、初期設定値としてコード発生部１０に出力する。
【００７３】
上記の結果符号（初期設定値）の生成処理において、フィボナッチ型の開始位相状態更新部６０は、開始位相状態記憶部５８内に記憶された４ビットのコード（Ｓ３、Ｓ２、Ｓ１、Ｓ０）＝（０、１、１、１）を第１〜第４レジスタ１２０〜１２６に設定した後に、前記クロック信号が入力される毎に、該第１〜第４レジスタ１２０〜１２６内の状態（ビットＳ０〜Ｓ３の状態）を１サイクルづつ順にシフトさせて、開始位相状態記憶部５８内に記憶された前記コードをビットＳ０〜Ｓ３の状態に更新させる（図５Ｂの矢印ｋで示したサイクル２〜サイクル５参照）。
【００７４】
一方、ガロア型の差分位相状態更新部７４は、差分位相状態記憶部７２内に記憶された４ビットのコード（Ｓ３、Ｓ２、Ｓ１、Ｓ０）＝（０、１、１、１）を第１〜第４レジスタ１３０〜１３６に設定した後に、前記クロック信号が入力される毎に、該第１〜第４レジスタ１３０〜１３６内の状態（ビットＳ０〜Ｓ３の状態）を１サイクルづつ順にシフトさせて、差分位相状態記憶部７２内に記憶された前記コードをビットＳ０〜Ｓ３の状態に更新させる。
【００７５】
上記した開始位相状態更新部６０による開始コードの更新処理は、前記開始コードが開始位相状態記憶部５８に予め記憶されている際に行われるものであり、この場合には、差分位相状態更新部７４による差分コードの更新処理は行われない。一方、差分位相状態更新部７４による差分コードの更新処理は、前記差分コードが差分位相状態記憶部７２に予め記憶されている際に行われるものであり、この場合には、開始位相状態更新部６０による開始コードの更新処理は行われない。なお、開始位相状態記憶部５８に前記開始コードが予め記憶され且つ差分位相状態記憶部７２に前記差分コードが予め記憶されている場合には、前述した各更新処理を行うことが可能であることは勿論である。
【００７６】
このように、本実施形態によれば、開始位相状態作成手段４０及び差分位相状態作成手段４２におけるガロア型、相反ガロア型、フィボナッチ型及び相反フィボナッチ型の各線形フィードバックシフトレジスタ（符号生成器）は、開始コードの位相（開始位相状態）や単位コードの位相を所定サイクルだけ変化させる処理のみを行い、結果位相状態作成手段４４は、開始コード及び差分コードをガロア体乗算することによりガロア型の結果符号（拡散コードを生成するための初期設定値）を生成するので、特許文献１に開示されている符号生成器での自乗計算を用いた処理と比較して、結果符号の生成に関わる計算負荷が軽減され、該結果符号を効率的に生成することができる。また、特許文献１の符号生成器のように、２種類の符号生成処理を予め用意する必要がなく、各種の条件判断処理も不要となるので、結果符号の生成に関わる負荷をさらに軽減することができる。
【００７７】
また、符号生成部８が開始位相状態記憶部５８及び差分位相状態記憶部７２を有することにより、複数の拡散コード、あるいは、複数のＣＭコードやＣＬコードが既知である場合、すなわち、前記ＣＭコードや前記ＣＬコードの開始位置や最大加算サイクル量が規定され、従って、予め開始コードや差分コードを作成することが可能である場合には、前記開始コードを開始位相状態記憶部５８に予め記憶し、前記差分コードを差分位相状態記憶部７２に予め記憶しておけば、結果符号を繰り返し作成する際に、開始位相状態作成手段４０における開始コードの生成処理や、差分位相状態作成手段４２における差分コードの生成処理が不要となるので、符号生成部８全体として、結果符号をより少ない計算負荷で生成することができる。さらに、各衛星からのＣＭコードやＣＬコードにおいて、それぞれの指定範囲内で開始位置からの各コードの所望の位置が同一であれば、１種類の差分コードを用いて結果符号を生成することができるので、差分位相状態記憶部７２のメモリ容量を節約することができる。
【００７８】
この場合、符号生成部８が開始位相状態更新部６０及び差分位相状態更新部７４を有することにより、開始位相状態作成手段４０における開始コードの生成処理や、差分位相状態作成手段４２における差分コードの生成処理を行うことなく、所望の結果位相状態における結果符号を繰り返し生成することが可能となる。
【００７９】
また、結果位相状態作成手段４４が、ガロア体乗算を行うビット演算部７６と、ガロア型の結果系列展開部８０とを有することにより、結果位相状態作成手段４４においても、結果符号の生成に関わる計算負荷を軽減して、該結果符号を一層効率的に生成することができる。
【００８０】
従って、このような符号生成部８をスペクトラム拡散信号受信システム１２に適用すれば、前記結果符号（初期設定値）よりＣＭコード又はＣＬコードに位相同期した拡散コードをコード発生部１０にて容易に生成することが可能となると共に、衛星からのスペクトラム拡散信号に前記拡散コードを掛け合わせることで、該スペクトラム拡散信号の捕捉及び追尾を効率良く行うことができる。
【００８１】
上記の説明では、符号生成部８において、ガロア型の開始コードからガロア型の結果符号（初期設定値）を生成する場合について説明した。
【００８２】
ここで、フィボナッチ型の開始コードからフィボナッチ型の結果符号を生成する場合には、先ず、開始位相状態作成手段４０の開始位相状態設定部５０を、フィボナッチ型の開始コードをガロア型の開始コードに変換して開始系列作成部５２に出力する線形フィードバックシフトレジスタとして構成する。差分位相状態作成手段４２については、差分位相状態作成部６２を相反フィボナッチ型の線形フィードバックシフトレジスタとし、差分系列作成部６６及び差分系列展開部７０をフィボナッチ型の線形フィードバックシフトレジスタとして構成する。さらに、結果位相状態作成手段４４では、結果系列展開部８０をガロア型の結果符号をフィボナッチ型の結果符号に変換するフィボナッチ型の線形フィードバックシフトレジスタとして構成する。
【００８３】
これにより、１つの符号生成部８において、ガロア型の開始コードからガロア型の結果符号を生成し、さらに、フィボナッチ型の開始コードからフィボナッチ型の結果符号を生成することが可能となる。
【００８４】
本発明は、上述の実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本実施形態に係る符号生成部を適用したスペクトラム拡散信号受信システムのブロック図である。
【図２】図１の符号生成部のブロック図である。
【図３】図２の開始位相状態作成手段のブロック図である。
【図４】図２の差分位相状態作成手段及び結果位相状態作成手段の部分ブロック図である。
【図５】図５Ａは、ガロア型の線形フィードバックシフトレジスタにおける各レジスタの状態のサイクルを示す表であり、図５Ｂは、フィボナッチ型の線形フィードバックシフトレジスタにおける各レジスタの状態のサイクルを示す表であり、図５Ｃは、相反ガロア型の線形フィードバックシフトレジスタにおける各レジスタの状態のサイクルを示す表であり、図５Ｄは、相反フィボナッチ型の線形フィードバックシフトレジスタにおける各レジスタの状態のサイクルを示す表である。
【符号の説明】
【００８６】
８…符号生成部                        １０…コード発生部
１２…スペクトラム拡散信号受信システム
２０…受信信号処理部                  ４０…開始位相状態作成手段
４２…差分位相状態作成手段            ４４…結果位相状態作成手段
５０…開始位相状態設定部              ５２…開始系列作成部
５４…開始系列一時記憶部              ５６…開始位相状態作成部
５８…開始位相状態記憶部              ６０…開始位相状態更新部
６２…差分位相状態作成部              ６４…差分位相状態一時記憶部
６６…差分系列作成部                  ６８…差分系列記憶部
７０…差分系列展開部                  ７２…差分位相状態記憶部
７４…差分位相状態更新部              ７６…ビット演算部
７８…結果系列記憶部                  ８０…結果系列展開部
８２…結果位相状態記憶部              ８４…出力部
１００〜１０６、１１０〜１１６、１２０〜１２６、１３０〜１３６、１４０〜１４６…レジスタ
１０８、１１８、１２８、１３８…ＸＯＲ素子
【図１】
2008160170.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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