(57)【要約】  【課題】  スペクトル拡散方式の受信機において、低消費電力かつ高速な信号サーチ処理方法を提供する。  【解決手段】  ステップ１０１において無線電波信号を受信して中間周波数のデジタル信号に変換し、ステップ１０２において周波数補正処理及びデジタル信号のＦＦＴ結果と周期Ｔの拡散符号レプリカのＦＦＴ結果との積演算を行い、ステップ１０３において積演算結果の絶対値の二乗和を算出し、ステップ１０４において拡散符号レプリカの周期に基づいてグループ分けを行い、ステップ１０５において順位付けを行い、ステップ１０６において未処理の積演算結果のうち最上位を示す周波数補正に対応する積演算結果についてＩＦＦＴを行う。相関ピークが検出されるまでステップ１０６を繰り返して、デジタル信号拡散符号を検出する。  【選択図】  図２
2005201814.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スペクトル拡散方式の受信機であって、無線電波信号を受信するアンテナと、受信した無線電波信号を中間周波数信号に変換するダウンコンバータ部と、中間周波数信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換部と、デジタル信号の復調処理を行うハードウェアロジック部と、デジタル信号のソフトウェアによる演算処理を行うＭＰＵ部と、デジタル信号の演算処理に使用されるメモリー部とを備え、
上記ハードウェアロジック部、ＭＰＵ部及びメモリー部において、上記入力されたデジタル信号の高速フーリエ変換（ＦＦＴ）と周期Ｔの拡散符号のＦＦＴとの積演算を行った結果を逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）処理した結果において相関ピークを検出する際に、上記積演算結果の絶対値の二乗和を各周波数補正について求め、得られた各データについて，周波数補正を周波数きざみΔFで周波数間隔F（ただし、Ｆ＝１／Ｔ）ごとにＮ種類（Ｎ＝Ｆ／ΔＦ）のグループに分け、グループ内のデータを大きい順に順位付けを行い、Ｎ種類のデータにおいて上位を示す周波数補正に対応する積演算結果から順に相関ピークが検出されるまでＩＦＦＴ処理を行うことを特徴とするスペクトル拡散方式の受信機。
【請求項２】
前記順位付けにおいてＮ種類のデータにおける最大値データを求め、このＮ個の最大値データを示す周波数補正に対応する積演算結果についてＩＦＦＴ処理を行うことを特徴とする請求項１記載のスペクトル拡散方式の受信機。
【請求項３】
前記Ｎ種類のデータにおける最大値データに加えてさらに二番目に大きい値を示すデータを求め、この２×Ｎ個の最大値あるいは二番目に大きいデータを示す周波数補正に対応する積演算結果についてＩＦＦＴ処理を行うことを特徴とする請求項２記載のスペクトル拡散方式の受信機。
【請求項４】
前記無線電波信号がＧＰＳ信号であることを特徴とする請求項１記載のスペクトル拡散方式の受信機。
【請求項５】
無線電波信号を受信して中間周波数のデジタル信号に変換する第一のステップと、上記デジタル信号の高速フーリエ変換（ＦＦＴ）と周期Ｔの拡散符号のＦＦＴとの積演算を行う第二のステップと、上記積演算結果の絶対値の二乗和を各周波数補正について求める第三のステップと、得られた結果について周波数刻みΔＦで周波数間隔ＦごとにＮ種類（Ｎ＝Ｆ／ΔＦ）グループに分ける第四のステップと、グループ内において積演算結果の絶対値の二乗和が大きい順に順位付けを行う第五のステップと、Ｎ種類のグループにおいて未処理の積演算結果のうち絶対値の二乗和が最上位を示す周波数補正に対応する積演算結果について逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）処理を行う第六のステップとを備え、上記ＩＦＦＴ結果において相関ピークが検出されるまで上記第六のステップを繰り返すことを特徴とするスペクトル拡散方式の受信信号処理方法。
【請求項６】
前記第五のステップにおいて、グループ内における最大値データをそれぞれ求め、前記第六のステップにおいて、Ｎ個の最大値データに対応する積演算結果についてＩＦＦＴ処理を行うことを特徴とする請求項５記載のスペクトル拡散方式の受信信号処理方法。
【請求項７】
前記第五のステップにおいて、グループ内における最大値データと二番目に大きい値を示すデータとを求め、前記第六のステップにおいて、上記第五のステップで求められた２×Ｎ個のデータに対応する積演算結果についてＩＦＦＴ処理を行うことを特徴とする請求項５記載のスペクトル拡散方式の受信信号処理方法。
【請求項８】
前記無線電波信号がＧＰＳ信号であることを特徴とする請求項５記載のスペクトル拡散方式の受信信号処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＧＰＳ受信機に代表されるスペクトル拡散方式の受信機及び受信信号の処理方法に関し、特に、受信動作開始時の信号サーチ処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
スペクトル拡散方式は、送信側が所定の拡散符号（疑似乱数コード：ＰＲＮコード）を用いて被変調信号のスペクトルを拡散して無線電波信号として送信し、受信側が受信した信号データに対して同一の拡散符号を用いてスペクトル逆拡散処理を行うことにより、元の被変調信号を復元するものである。この通信方式は、ノイズに非常に強く小電力で長距離の通信が可能であるため、衛星通信や移動体通信等に用いられている。
【０００３】
スペクトル拡散方式を利用するものには、携帯電話等の移動体通信や無線ＬＡＮ等があり、中でも代表的なものとしてＧＰＳが挙げられる。ＧＰＳは、無線電波信号を送信する衛星を利用するシステムであり、少なくとも４つの衛星について、受信者と衛星との距離を決定し、それらの距離の球面の交差点として得られる３次元空間の位置が受信者の３次元空間の位置を決定する。各衛星は、Ｌ１，Ｌ２と呼ばれる二種類の搬送波を、測距信号となる擬似雑音符号（ＰＲＮコード）及び軌道情報などの航法メッセージによって変調した無線電波信号を送信する。各衛星には固有のＰＲＮコードが割り当てられており、互いに非干渉性である。このため、各衛星から送信される無線電波信号は受信側において分離することができる。一般に利用されているＧＰＳにおいては、３種類あるＰＲＮコードのうち、符号列が公表されているＣ／Ａコードが使用されている。ＧＰＳは、このＣ／Ａコードを拡散符号として使用するものであり、以下の議論において、搬送波信号をＣ／Ａコード（以下、拡散符号と呼ぶ）によってＢＰＳＫ変調することを拡散と呼び、受信側において拡散符号を用いて同期検波（復調）することを逆拡散と呼ぶ。また、受信信号と同じ拡散符号を同定するために、受信信号と受信機内にて生成する拡散符号レプリカ（衛星の数と同じ数の種類がある）との相関演算が行われる。さらに、拡散符号が同じでも、衛星からの時間遅れが生じるので拡散符号レプリカでは時間遅れも考慮する必要がある。拡散符号が合致し、かつ、時間遅れも一致（同期）したときに相関が最も大きくなる。検出された時間遅れは、衛星からの距離計算に用いられる。
【０００４】
ＧＰＳのようなスペクトル拡散方式の受信機においては、受信動作開始時に受信信号と拡散符号レプリカとの符合及び同期点の検索を行う信号サーチ処理が必要とされる。信号サーチ処理は、受信信号の搬送周波数と復調に用いる周波数のずれを補正し、信号データと拡散符号の相関演算を行って信号データに符合する拡散符号の検出とこれによる衛星の特定、及び、衛星からの時間遅れを検出するものである。受信した信号データにおける搬送周波数のずれの原因としては、送信機（衛星）の移動におけるドップラー効果による周波数のずれ、受信機の移動におけるドップラー効果による周波数のずれ、及び送受信機間の局部発信器誤差が挙げられる。このとき、補正すべき周波数ずれの大きさをあらかじめ予測することは困難であるため、周波数ずれの範囲を想定し、その範囲において、許容できる周波数ずれを走査の間隔として、必要回数の相関演算を行う必要がある。すなわち、復調用搬送周波数ｆｃを基準搬送周波数ｆ０と周波数補正の刻みΔＦを用いてｆｃ＝ｆ０＋ｎΔＦ（ｎ：整数）とし、ｎをある範囲で変化させて相関演算を行う。このｎΔＦを周波数補正と呼ぶ。ここで、周波数ずれの最大値を約±４ｋＨｚ、走査の間隔をΔＦ＝０．２５ｋＨｚとすると、1回の信号サーチにおいて約３３回の相関演算を行うこととなる。
【０００５】
一方、携帯電話等の小型情報端末にＧＰＳ受信機能を実装する場合、低消費電力化は重要な課題であり、その解決手段の一つとして前記信号サーチ処理の高速化が望まれている。このＧＰＳ受信機における信号サーチ処理の高速化を実現する手法が、特許文献１に開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２３７７４４号
【０００７】
この文献によれば、相関演算に高速フーリエ変換（以下、ＦＦＴ）及び逆高速フーリエ変換（以下、ＩＦＦＴ）を利用し、ＩＦＦＴの結果を加算することにより相関ピークを見出しやすくし、弱い受信信号においても速く同期を取ることができると記載されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、この方法においても、相関ピークが検出されるまで積演算結果に対して周波数補正を一定の間隔ΔＦで変化させて順にＩＦＦＴを行う必要があるため、相関ピークの検出までに要する時間及び演算量が大きくなってしまう場合がある。そこで、本発明は、上述の問題点を解消し、ＧＰＳに代表されるスペクトル拡散方式の受信機において、さらに低消費電力かつ高速な信号サーチ処理方法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】
【０００９】
Ｘ（ｋ）をＩＦＦＴしたものがｘ（ｎ）であるとすると、次式のようなParsevalの等式が成り立つ。
【数１】
2005201814.tif 000003
ここで、相関ピークが存在する場合のデータをＸ（ｋ）、ｘ（ｎ）とし、相関ピークが存在しない場合のデータをＸ´（ｋ）、ｘ´（ｎ）とすると、ｘ（ｎ）の絶対値の二乗和Σ｜ｘ（ｎ）｜2は、ｘ´（ｎ）の絶対値の二乗和Σ｜ｘ´（ｎ）｜2よりも大きいこととなる。数１の関係により、周波数領域のデータであるＸ（ｋ）の絶対値の二乗和Σ｜Ｘ（ｋ）｜2についても、Ｘ´（ｋ）の絶対値の二乗和Σ｜Ｘ´（ｋ）｜2より大きいこととなる。
【００１０】
したがって、ＩＦＦＴする前のデータＸ（ｋ）について、その絶対値の二乗和を求め、周波数補正ｎΔＦごとにその大きさを比較することにより、相関ピークが存在している周波数補正ｎΔＦの候補を探すことができる。すなわち、相関ピークが存在する可能性の高いものから優先的にＩＦＦＴすることにより、早く相関ピークを検出することが可能となる。
【００１１】
しかし、拡散符号はＴ秒を周期とする波形であるため、拡散符号のＦＦＴ結果は基本周波数Ｆ＝１／Ｔの整数倍に線スペクトルを持つ。このため、拡散符号のＦＦＴ結果と受信信号のＦＦＴ結果との積演算結果であるデータＸ（ｋ）も、上記の線スペクトルを有することとなる。したがって、相関ピークを示す周波数補正ｎΔＦにおけるΣ｜Ｘ（ｋ）｜2が、相関ピークを示さない他の周波数補正ｎ'ΔＦにおけるΣ｜Ｘ'（ｋ）｜2より必ず大きい値を示すとは限らない。これについては、後に詳述する。
【００１２】
そこで、本発明の請求項１記載のスペクトル拡散方式の受信機は、スペクトル拡散方式の受信機であって、無線電波信号を受信するアンテナと、受信した無線電波信号を中間周波数信号に変換するダウンコンバータ部と、中間周波数信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換部と、デジタル信号の復調処理を行うハードウェアロジック部と、デジタル信号のソフトウェアによる演算処理を行うＭＰＵ部と、デジタル信号の演算処理に使用されるメモリー部とを備え、上記ハードウェアロジック部、ＭＰＵ部及びメモリー部において、上記入力されたデジタル信号の高速フーリエ変換（ＦＦＴ）と周期Ｔの拡散符号のＦＦＴとの積演算を行った結果を逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）処理した結果において相関ピークを検出する際に、上記積演算結果の絶対値の二乗和を各周波数補正について求め、得られた各データについて，周波数補正を周波数きざみΔFで周波数間隔F（ただし、Ｆ＝１／Ｔ）ごとにＮ種類（Ｎ＝Ｆ／ΔＦ）のグループに分け、グループ内のデータを大きい順に順位付けを行い、Ｎ種類のデータにおいて上位を示す周波数補正に対応する積演算結果から順に相関ピークが検出されるまでＩＦＦＴ処理を行うことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項２記載のスペクトル拡散方式の受信機は、請求項１記載の発明を前提とし、前記順位付けにおいてＮ種類のデータにおける最大値データを求め、このＮ個の最大値データを示す周波数補正に対応する積演算結果についてＩＦＦＴ処理を行うことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の請求項３記載のスペクトル拡散方式の受信機は、請求項２記載の発明を前提とし、前記Ｎ種類のデータにおける最大値データに加えてさらに二番目に大きい値を示すデータを求め、この２×Ｎ個の最大値あるいは二番目に大きいデータを示す周波数補正に対応する積演算結果についてＩＦＦＴ処理を行うことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の請求項４記載のスペクトル拡散方式の受信機は、請求項１記載の発明を前提とし、前記無線電波信号がＧＰＳ信号であることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の請求項５記載のスペクトル拡散方式の受信信号処理方法は、無線電波信号を受信して中間周波数のデジタル信号に変換する第一のステップと、上記デジタル信号の高速フーリエ変換（ＦＦＴ）と周期Ｔの拡散符号のＦＦＴとの積演算を行う第二のステップと、上記積演算結果の絶対値の二乗和を各周波数補正について求める第三のステップと、得られた結果について周波数刻みΔＦで周波数間隔ＦごとにＮ種類（Ｎ＝Ｆ／ΔＦ）グループに分ける第四のステップと、グループ内において積演算結果の絶対値の二乗和が大きい順に順位付けを行う第五のステップと、Ｎ種類のグループにおいて未処理の積演算結果のうち絶対値の二乗和が最上位を示す周波数補正に対応する積演算結果について逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）処理を行う第六のステップとを備え、上記ＩＦＦＴ結果において相関ピークが検出されるまで上記第六のステップを繰り返すことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の請求項６記載のスペクトル拡散方式の受信信号処理方法は、請求項５記載の受信信号処理方法を前提として、前記第五のステップにおいて、グループ内における最大値データをそれぞれ求め、前記第六のステップにおいて、Ｎ個の最大値データに対応する積演算結果についてＩＦＦＴ処理を行うことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の請求項７記載のスペクトル拡散方式の受信信号処理方法は、請求項５記載の受信信号処理方法を前提として、前記第五のステップにおいて、グループ内における最大値データと二番目に大きい値を示すデータとを求め、前記第六のステップにおいて、上記第五のステップで求められた２×Ｎ個のデータに対応する積演算結果についてＩＦＦＴ処理を行うことを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の請求項８記載のスペクトル拡散方式の受信信号処理方法は、請求項５記載の受信信号処理方法を前提として、前記無線電波信号がＧＰＳ信号であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、周波数領域における拡散符号の線スペクトルの間隔Fに基づいてΔF刻みの周波数補正に対するデータＸ（ｋ）をFを周期としてＮ（ただし、N＝Ｆ／ΔＦ）種類のグループに分け、それぞれのグループ内でΣ｜Ｘ（ｋ）｜2の値を比較することにより、上述したような拡散符号の周期性によるデータＸ（ｋ）の線スペクトルの影響を軽減させつつ、相関ピークを示す確率の高いデータＸ（ｋ）から順にＩＦＦＴするものである。また、特にＧＰＳシステムのように多数の衛星信号による雑音がある場合においても、本発明は効率よくかつ確実に相関ピークを検出することが出来る。
【００２１】
すなわち、従来は、すべてのデータすなわち周波数ずれを補正する周波数シフト回数（約３３点）について、相関ピークが検出されるまで相関計算するため、最大３３回もＩＦＦＴを行う必要があったが、本発明によれば、演算量の大きいＩＦＦＴ処理前に、相関ピークの存在する可能性の高いデータをあらかじめ検出しておき、相関ピークが検出される可能性の高い順に効率よく信号処理することができる。このため、二乗和の演算量を含めてもＩＦＦＴ関連の総演算量を大幅に低減させることができる。この演算にかかる時間の低減により、信号サーチ処理が高速に行われ、また、演算量の低減により、消費電力を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明が適用されたＧＰＳ受信機の信号サーチ部のモジュール構成図を図１に示す。信号サーチ部１０は、ＧＰＳ信号を受信するアンテナ１６、ＧＰＳ信号をＩＦ信号に変換するＲＦダウンコンバータ１１、アナログ／デジタル変換を行うＡＤ変換機１２及びデジタル信号の演算処理を行うハードウェアロジック１３から構成される。また、ハードウェアロジック１３における演算処理をソフトウェアで行うためのＭＰＵ１４及び演算の際にＭＰＵ１４とハードウェアロジック１３が用いるメモリー１５が、ハードウェアロジック１３に付属される。本発明は主にハードウェアロジック１３、ＭＰＵ１４及びメモリー１５において行われる演算処理に関する。
【００２３】
図２に本発明の信号サーチフローを示す。第一のステップとして、ＳＴＥＰ１０１は、アンテナ１６にて受信されたＧＰＳ信号をＲＦダウンコンバータ１１においてＩＦ（中間周波数）信号に変換し、ＡＤ変換器１２においてデジタル信号とするステップである。第二のステップとして、ＳＴＥＰ１０２は、周波数補正処理（周波数補正ｎΔＦを変化させる）及び、上記デジタル信号のＦＦＴ結果と拡散符号レプリカ（周期Ｔ）のＦＦＴ結果との積演算を行うステップである。第三のステップとして、ＳＴＥＰ１０３は、積演算の結果Ｘ（ｋ）について、絶対値の二乗和Σ｜Ｘ（ｋ）｜2を各周波数補正ｎΔＦについて算出するステップである。第四のステップとして、ＳＴＥＰ１０４は、得られた各結果について周波数刻みΔＦで周波数間隔ＦごとにＮ種類（Ｎ＝Ｆ／ΔＦ）のグループに分けるステップである。第五のステップとして、ＳＴＥＰ１０５は、各グループ内においてΣ｜Ｘ（ｋ）｜2の値が大きい順に順位付けを行うステップである。第六のステップとして、ＳＴＥＰ１０６は、Ｎ種類のグループにおいて未処理の積演算結果のうちΣ｜Ｘ（ｋ）｜2が最上位を示す周波数補正ｎΔＦに対応する積演算結果についてＩＦＦＴを行うステップである。また、相関ピークが検出されるまでＳＴＥＰ１０６が繰り返される。
【００２４】
ＧＰＳシステムにおける拡散符号は、Ｔ＝１ｍｓを周期とする波形であるから、拡散符号のＦＦＴ結果はＦ＝１ｋＨｚの整数倍となる周波数に線スペクトルを持つ（図３）。したがって、相関ピークが存在しない場合（図３中符号ａ）でも、１ｋＨｚの整数倍の周波数補正ｎΔＦ（＝ｍ×１ｋＨｚ  ｍ：整数）におけるΣ｜Ｘ（ｋ）｜2が、１ｋＨｚの整数倍ではない周波数補正ｎ'ΔＦ（≠ｍ×１ｋＨｚ）におけるΣ｜Ｘ（ｋ）｜2よりも大きい値を持つこととなる。また、相関ピークが存在する場合（図３中符号ｂ）でも、周波数ずれｆｄが１ｋＨｚの整数倍であった場合は、拡散コード一致によるΣ｜Ｘ（ｋ）｜2のピークが線スペクトルの位置に一致することとなり、この場合においても相関ピークが存在しない場合と同様に１ｋＨｚの整数倍の周波数補正ｎΔＦにおけるΣ｜Ｘ（ｋ）｜2が、１ｋＨｚの整数倍ではない周波数補正ｎ'ΔＦにおけるΣ｜Ｘ（ｋ）｜2よりも大きい値を持つこととなる。すなわち、線スペクトルの存在により、相関ピークの有無の判別がつきにくくなっている。
【００２５】
さらに、多数の衛星信号を受信する場合には、拡散符号が一致しない衛星信号による線スペクトルの発生や雑音等の影響を受けて、拡散コード一致によるΣ｜Ｘ（ｋ）｜2のピークが線スペクトルに一部重なり、Σ｜Ｘ（ｋ）｜2が最大値となるとは限らない。その一例を図４に示す。図４は、真の周波数ずれｆｄを０．２５ｋＨｚとし、衛星数を５個としたときの例である。このとき、０．２５ｋＨｚの位置に拡散コード一致によるΣ｜Ｘ（ｋ）｜2のピークが発生しているが、横軸全体（−４ｋＨｚから４ｋＨｚまで）における最大値とはなっていない。
【００２６】
ここで、線スペクトル発生周期である１ｋＨｚを周波数間隔Ｆとし、０．２５ｋＨｚを周波数刻みΔＦとし、４種類（１ｋＨｚ／０．２５ｋＨｚ＝４）のグループ（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）に周期的に分ける。
【表１】
2005201814.tif 000004
【００２７】
各グループ内においては、線スペクトルの影響度合いがほぼ同じであるため、グループ内においてΣ｜Ｘ（ｋ）｜2の大きさを比較すると、相関ピークが存在する周波数補正ｎΔＦにおけるΣ｜Ｘ（ｋ）｜2の値が、他の周波数補正ｎ'ΔＦにおけるΣ｜Ｘ（ｋ）｜2よりも明らかに大きくなる。したがって、グループ内においてΣ｜Ｘ（ｋ）｜2が最大値を示す周波数補正におけるデータＸ（ｋ）が相関ピークを示す可能性が最も高いと考えられる。このように、各グループにおいてΣ｜Ｘ（ｋ）｜2が大きい順に順位付けを行い、上位を示す周波数補正におけるデータＸ（ｋ）から順にＩＦＦＴし、相関ピークをサーチすれば、相関ピークを早く検出することが可能となる。ＩＦＦＴをする順の一例としては、グループＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの第一位について、さらにΣ｜Ｘ（ｋ）｜2が大きい順に順位付けを行い、上位から順に相関ピークが検出されるまでＩＦＦＴ処理を行い、相関ピークが検出されなければ、次いで全グループの第二位について同様に順位付けを行い、上位から順にＩＦＦＴ処理を行って、相関ピークが検出されるまで以下同様に第三位、第四位、と進めていく方法が挙げられる。
【実施例】
【００２８】
下記の条件による実環境に近い受信信号を用いて、上述した方法による相関計算を行った。
（１）衛星信号の数は７個で、相関ピークが存在する衛星信号（以下、メイン信号と呼ぶ）のパワーを０ｄＢとして、それ以外の衛星信号のパワーを、−３ｄＢ、−８ｄＢ、−２０ｄＢをそれぞれ２個ずつとする。
（２）メイン信号に対して、１７ｄＢの白色雑音を付加する。
（３）すべての衛星信号の周波数変動を−４ｋＨｚから＋４ｋＨｚの間のランダムな値とする。
【００２９】
相関計算は１００回行い、前述の表１に示す４つのグループに分けて、グループごとにΣ｜Ｘ（ｋ）｜2の値を比較して、大きい順に候補としての順位付けを行う。さらに、ピーク点が存在する周波数補正ｎΔＦに対応するΣ｜Ｘ（ｋ）｜2がグループ内で何位になったかを調べる。図５にその結果を示す。順位を横軸とし、その順位になった回数を縦軸とする。この結果より、１００回中７３回の相関計算において、ピーク点が存在する周波数補正が順位付けの１位となっており、本発明による方式の有効性が確認できる。また、１００回中１２回が２位となっており、本発明による方式において、最大値と二番目まで大きい値を示すデータについてＩＦＦＴするようにすれば、１００回中８５回すなわち８５％の確率にて相関ピークを検出できることがいえる。一方、上位を示すデータから順に、相関ピークが検出されるまでＩＦＦＴするようにすれば、高確率順にＩＦＦＴすることとなり、効率よくかつ確実に相関ピークを検出できる。
【００３０】
次に、本実施例における演算量の期待値を以下に示す。ピーク点が存在する周波数補正が順位付けの1位となる確率は０．７３であり、どのグループにピーク点が存在する周波数補正があるかは４個のグループ間において同じ確率であるため、順位付けの１位において相関ピークが検出される場合に必要なＩＦＦＴの回数は、２．５回である。このように、全ての順位についての確率と必要なＩＦＦＴ回数を求め、その積和を計算すると、相関ピークを検出するために必要なＩＦＦＴ回数の期待値が求められる。本実施例においては、期待値は５．１８回である。
【００３１】
一方、順位付けを行わない従来の方式、すなわち、周波数補正を一定の間隔ΔＦで変化させてＩＦＦＴを行い、相関ピークが検出されるまで繰り返す方式においては、ピーク点が存在する確率が全ての周波数補正において等しい。したがって、本実施例においては周波数補正が全部で３３点であることから、ピーク検出に必要なＩＦＦＴ回数の期待値は１７回である。
【００３２】
以上より、本発明によれば、従来に比べてＩＦＦＴ回数を約三分の一に低減できることが示される。また、データの絶対値の二乗和を求める演算量などを含めた総演算量は、従来の約二分の一程度に低減される。
【００３３】
なお、以上においては本発明をＧＰＳ受信機に適用する場合について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、スペクトル拡散方式における受信信号処理について広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の信号サーチ部のモジュール構成図
【図２】本発明の信号サーチ方法を示すフローチャート図
【図３】積演算結果データの絶対値の二乗和を示すグラフ
【図４】周波数ずれが１ｋＨｚの整数倍でない場合における積演算結果データの絶対値の二乗和を示すグラフ
【図５】順位付けのシミュレーション結果を示すグラフ
【符号の説明】
【００３５】
１０    信号サーチ部
１１    ＲＦダウンコンバータ
１２    ＡＤ変換機
１３    ハードウェアロジック
１４    ＭＰＵ
１５    メモリー
１６    アンテナ
１０１    ＲＦ入力
１０２    積演算
１０３    Σ｜Ｘ（ｋ）｜2の算出
１０４    グループ分け
１０５    順位付け
１０６    ＩＦＦＴ
【図１】
2005201814.tif 000005
【図２】
2005201814.tif 000006
【図３】
2005201814.tif 000007
【図４】
2005201814.tif 000008
【図５】
2005201814.tif 000009