(57)【要約】【課題】コストアップすることなく、オフセット成分の除去を行なうことができるＧＰＳ信号受信回路装置を提供する。【解決手段】ＧＰＳ信号受信回路装置２２は、ＩＩＲ型のデジタルフィルタで構成されるハイパスフィルタ２１により、Ａ／Ｄ変換器５でＡ／Ｄ変換された受信信号をフィルタ処理してベースバンド処理部６に出力する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＧＰＳ衛星より送信されるＧＰＳ信号を受信して増幅する受信アンプと、
この受信アンプによって増幅された信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器と、
このＡ／Ｄ変換器によってＡ／Ｄ変換された受信信号をハイパスフィルタ処理するフィルタ処理部と、
このフィルタ処理部より出力された受信信号を復調するために積分処理を行なう積分器と、
前記積分処理の結果により復調されたベースバンド信号を処理するベースバンド処理部とを備えたことを特徴とするＧＰＳ信号受信回路装置。
【請求項２】
前記フィルタ処理部を、ＩＩＲ型のデジタルフィルタで構成することを特徴とする請求項１記載のＧＰＳ信号受信回路装置。
【請求項３】
前記ベースバンド処理部は、前記ベースバンド信号に含まれているオフセット成分を検出し、検出したオフセット成分に応じた制御信号を出力し、
前記フィルタ処理部は、前記制御信号に応じてハイパスフィルタ処理を行なうことを特徴とする請求項１記載のＧＰＳ信号受信回路装置。
【請求項４】
前記ベースバンド処理部は、ベースバンド信号のデータ値を、前記Ａ／Ｄ変換器におけるＡ／Ｄ変換値のゼロレベルと比較した結果に基づいて前記制御信号を出力し、
前記フィルタ処理部は、前記制御信号に応じて前記ベースバンド信号を増減させることを特徴とする請求項３記載のＧＰＳ信号受信回路装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＧＰＳ衛星より送信されるＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ信号受信回路装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、例えば特許文献１に開示されている、一般的なＧＰＳ信号受信回路の概略的な構成を示すものである。ＧＰＳ衛星より送信されるＧＰＳ信号は、受信アンテナ１によって受信されると高周波増幅部２によって増幅され、更に、周波数変換部３により中間周波数に変換されてから受信アンプ４によって増幅される。それから、Ａ／Ｄ変換器５によりＡ／Ｄ変換されて、ベースバンド処理部６で復調処理が行なわれる。
【０００３】
ここで、ベースバンド処理部６では、ＧＰＳ信号を復調するため、ＰＲＮ発生器７で生成した擬似雑音信号（ＰＲＮ信号）を混合器８によって受信信号に混合し、両者の相関を取るため積分器９により所定時間に亘って積分処理している。そして、その積分した結果を受けて、データ解読部１０が受信データを解読するようになっている。
【０００４】
ところが、受信アンプ４が出力する増幅信号には、その回路構成上オフセット成分が不可避的に重畳されるようになっている。そして、前記積分処理の時間は、サンプリング周波数１６．３６８ＭＨｚに対してきわめて長いため（例えば、１秒程度）、受信信号に僅かでもオフセット成分が載っていると積分結果が短時間内に飽和してしまう。
【０００５】
そこで、従来より、ベースバンド処理部６は、オフセット検出部１１において受信信号に含まれているオフセット成分を検出し、その検出に応じた制御信号を出力する。そして、その制御信号を、オペアンプ１２，抵抗１３及びコンデンサ１４で構成されるアナログ積分回路１５で積分して受信アンプ４に出力することで、受信アンプ４において重畳されるオフセット成分が極力ゼロになるように、ダイナミックに調整を行なっていた。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−１２２６４９号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、以上のような構成の受信回路は通常ＬＳＩとして構成されるが、そのＬＳＩの内部に抵抗１３及びコンデンサ１４を含むアナログ積分回路１５を混載することは、製造工程が複雑化してコストを大きく上昇させてしまうという問題があった。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、コストアップすることなく、オフセット成分の除去を行なうことができるＧＰＳ信号受信回路装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のＧＰＳ信号受信回路装置によれば、フィルタ処理部は、Ａ／Ｄ変換器によってＡ／Ｄ変換された受信信号をハイパスフィルタ処理する。即ち、Ａ／Ｄ変換後の受信信号をデジタル的にハイパスフィルタ処理することで、オフセット成分を除去するので、従来とは異なり、アナログ処理回路が不要となるので、ＬＳＩをより安価に構成することができる。
【００１０】
請求項２記載のＧＰＳ信号受信回路装置によれば、フィルタ処理部をＩＩＲ型のデジタルフィルタで構成するので、受信信号系列が連続的であるＧＰＳ信号をフィルタ処理するのに好適である。
【００１１】
請求項３記載のＧＰＳ信号受信回路装置によれば、フィルタ処理部は、Ａ／Ｄ変換器によってＡ／Ｄ変換された受信信号を、ベースバンド処理部より与えられる、オフセット成分に応じた制御信号に応じてハイパスフィルタ処理する。従って、実際の受信信号において検出されるオフセット成分の状態に応じて、適切なハイパスフィルタ処理を行なうことができる。
【００１２】
請求項４記載のＧＰＳ信号受信回路装置によれば、フィルタ処理部は、ベースバンド処理部がデータ値をＡ／Ｄ変換値のゼロレベルと比較した結果に基づいて出力した制御信号に応じて、ベースバンド信号を増減させる。即ち、ＧＰＳ信号の直流成分は本来的にゼロである。従って、データ値がゼロレベルよりも大であればベースバンド信号値を減らし、データ値がゼロレベルよりも小であればベースバンド信号値を増やすようにすれば、簡単な構成によって重畳されているオフセット成分を除去することが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
（第１実施例）
以下、本発明の第１実施例について図１を参照して説明する。尚、図３と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分についてのみ説明する。本実施例では、図３に示すアナログ積分回路１５が除去されている。そして、Ａ／Ｄ変換器５とベースバンド処理部６Ａとの間には、ＩＩＲ型のハイパスフィルタ（フィルタ処理部）２１が配置されている。また、ベースバンド処理部６Ａからは、オフセット検出部１１が削除されている。
【００１４】
ハイパスフィルタ２１は、Ａ／Ｄ変換器５によって出力される受信信号のデジタルデータに含まれているオフセット成分を除去するようにハイパスフィルタ処理を行なうものである。即ち、受信アンプ４の特性に基づいて受信信号に含まれているオフセット成分がどの程度のレベルになるかは予測できるので、ハイパスフィルタ２１のフィルタ特性が、予測されるオフセット成分を除去するのに適切となるように設定しておく。その他の構成は図３と同様であり、以上がＧＰＳ信号受信回路装置２２を構成している。
【００１５】
以上のように構成された本実施例によれば、ＧＰＳ信号受信回路装置２２は、ハイパスフィルタ２１により、Ａ／Ｄ変換器５でＡ／Ｄ変換された受信信号をフィルタ処理してベースバンド処理部６に出力する。即ち、Ａ／Ｄ変換後の受信信号をデジタル的にフィルタ処理することでオフセット成分を除去するので、従来とは異なり、アナログ処理回路が不要となり、ＧＰＳ信号受信回路装置２２をＬＳＩとしてより安価に構成することができる。また、ハイパスフィルタ２１を、ＩＩＲ型のデジタルフィルタとしたので、受信信号系列が連続的であるＧＰＳ信号をフィルタ処理するのに好適である。
【００１６】
（第２実施例）
図２は本発明の第２実施例を示すものであり、第１実施例と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分についてのみ説明する。第２実施例では、第１実施例のハイパスフィルタ２１に代えて、フィルタ処理部２３が配置されている。また、ベースバンド処理部６は、図３に示すものと同様の構成である。
【００１７】
フィルタ処理部２３は、出力信号Ｘ（ｎ）を（１）式によって演算することで、等価的にハイパスフィルタ処理を行なうものである。
Ｘ（ｎ）＝Ｘ（ｎ）＋Ｘ（ｎ−１）［±α］      ・・・（１）
ここで、Ｘ（ｎ−１）は前回のフィルタ処理による出力結果であり、αは受信アンプ４の特性に応じて設定されるオフセット値である。また、±αを中括弧［］に入れているのは、必ずしも（１）式の演算を実行する毎に、オフセット値αを加算／減算するとは限らないことを示す。
【００１８】
即ち、フィルタ処理部２３がオフセット値αを加算／減算するか否かは、ベースバンド処理部６におけるオフセット検出部１１の検出結果による。オフセット検出部１１は、積分器９より出力されるデータを所定の期間内で観測し、その積分結果が正側，負側の何れにより多く振れる傾向を示しているかを判定し、その判定結果に基づいて制御信号をフィルタ処理部２３に出力する。
【００１９】
そして、フィルタ処理部２３は、その制御信号の出力状態に応じて、（１）式においてオフセット値αを加算または減算する。例えば、オフセット値αは「１」に設定しておき、（１）式の演算を１０回行なう毎にオフセット検出部１１が１回加算指令を出力する場合、等価的なオフセット値は「０．１」に相当することになる。また、オフセット検出部１１より減算指令が出力される場合はオフセット値αを減算する。尚、（１）式による信号処理は、実質的にハイパスフィルタリングを行なうことに等しい。以上がＧＰＳ信号受信回路装置２４を構成している。
【００２０】
また、オフセット値αが２の補数で表現される場合、（１）式の［±α］は単に［＋α］と表現すれば良いことは言うまでもない。
【００２１】
以上のように構成された第２実施例によれば、フィルタ処理部２３は、ベースバンド処理部６におけるオフセット検出部１１の検出結果に応じて、（１）式に基づくハイパスフィルタ処理を行なうので、実際の受信信号において検出されるオフセット成分の状態に応じて、適切なフィルタ処理を行なうことができる。即ち、受信アンプ４の特性に基づくもの以外にも、ノイズなどが印加されて一時的にオフセット成分が載るような場合にも対応することが可能となる。
【００２２】
本発明は上記し且つ図面に記載した実施例にのみ限定されるものではなく、以下のような変形または拡張が可能である。
フィルタ処理部をＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ  Ｉｍｐｕｌｓｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）型のデジタルフィルタで構成しても良い。
第２実施例において、第１実施例のように受信アンプ４の特性に応じてオフセット成分が予測できる場合、（１）式において［±α］を実行するタイミングを固定しても良い。その場合、オフセット検出部１１は不要となり、［±α］を実行するタイミングをベースバンド処理部６より与えるか、或いは、フィルタ処理２３の内部でそのタイミングを自律的に生成すれば良い。
また、フィルタ処理部を、以下のように構成しても良い。即ち、ベースバンド処理部がデータ値をＡ／Ｄ変換値のゼロレベル（２の補数表現）と比較した結果に基づいて出力した制御信号に応じて、ベースバンド信号を増減させるように構成する。ＧＰＳ信号の直流成分は本来的にゼロであるから、データ値がゼロレベルよりも大であればベースバンド信号値を減らし、ゼロレベルよりも小であればベースバンド信号値を増やすようにすれば、簡単な構成によって重畳されているオフセット成分を除去することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例であり、ＧＰＳ信号受信回路装置の電気的構成を示す機能ブロック図
【図２】本発明の第２実施例を示す図１相当図
【図３】従来技術を示す図１相当図
【符号の説明】
４は受信アンプ、５はＡ／Ｄ変換器、６，６Ａはベースバンド処理部、９は積分器、１１はオフセット検出部、２１はハイパスフィルタ（フィルタ処理部）、２２はＧＰＳ信号受信回路装置、２３はフィルタ処理部、２４はＧＰＳ信号受信回路装置を示す。
【図１】
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【図２】
2004264242.tif 000004
【図３】
2004264242.tif 000005