(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アナログ信号を低い周波数のディジタル信号に変換する方法であって、
該方法が、予め設定されたスペクトル範囲にある複数の入力スペクトル拡散信号を捕らえる段階と、
上記入力スペクトル拡散信号から、第１の複数のスペクトル拡散信号に、設定帯域幅で設定帯域内にフィルタリングする段階と、
上記の第１の複数のスペクトル拡散信号を、サンプリング周波数ｆｓでサンプリングする段階と、から成り、
サンプリング結果の離散的時間信号が、第１の複数のスペクトル拡散信号を実質的にセルフエリアジングなくエリアジングして成る第２の複数のスペクトル拡散信号を含むように、上記のサンプリング周波数ｆｓが選ばれ、
上記のサンプリング周波数ｆｓは、第１の複数のアナログスペクトル拡散信号のサンプリングの結果の離散的時間信号が、実質的にセルフエリアジングすることなくエリアジングされた第１の複数のアナログスペクトル拡散信号である第２の複数のアナログスペクトル拡散信号を含むようなサンプリング周波数として選ばれ、さらに、該サンプリング周波数ｆｓは、ｆｓの高調波が上記の設定帯域の外側にあって、且つ、当該設定帯域の内の最低周波数ｆ１及び当該帯域の帯域幅Ｂであるときの整数ｎ＝floor(ｆ１／Ｂ）につきｆｍｉｎ＝（２＊ｆ１）／ｎで定義される、各設定帯域幅のための最低サンプリング周波数ｆｍｉｎ以上に選ばれているスペクトル拡散信号の受信変換方法。
【請求項２】
上記方法が、さらに、上記の離散的時間的信号をディジタル化して、第３の複数のディジタルスペクトル拡散信号を規定する段階と、当該第３の複数のディジタルスペクトル拡散信号から１つのディジタル信号にフィルタリングする段階と、を含む請求項１記載の方法。
【請求項３】
上記サンプリング周波数ｆｓは、サンプリング結果の離散的時間信号が、第１の複数のスペクトル拡散信号を実質的にセルフエリアジングなくエリアジングして成る第２の複数のスペクトル拡散信号を含むような最小サンプリング周波数ｆｓに選ばれている請求項１記載の方法。
【請求項４】
上記複数の入力信号が、ＧＰＳ信号とＧＬＯＮＡＳＳ信号から成り、上記設定帯域幅が、近接するＧＰＳ周波数とＧＬＯＮＡＳＳ周波数との双方を含む少なくとも１つの帯域を含むようにした請求項１記載の方法。
【請求項５】
上記サンプリング周波数ｆｓが、アナログ信号が実質的にセルフエリアジングを有しないような最低サンプリング周波数に選ばれている請求項１記載の方法。
【請求項６】
異なる周波数範囲にあるスペクトル拡散信号を実質的に同時に受信するため装置であって、該装置が、
複数の入力スペクトル拡散信号を設定スペクトル範囲で捕らえる手段と、該入力信号から、複数の帯域幅を有する複数の設定帯域で第１のアナログスペクトル拡散信号にフィルタリングするフィルタと、
サンプリング周波数ｆｓで該第１のアナログスペクトル拡散信号をサンプリングするサンプリングユニットと、
ここに、サンプリング周波数ｆｓは、サンプリング結果の離散的時間信号が、第１の複数のスペクトル拡散信号を実質的にセルフエリアジングなくエリアジングして成る第２の複数のスペクトル拡散信号を含むように、選ばれ、
上記の離散的時間的信号をディジタル化して、第３の複数のディジタルスペクトル拡散信号を規定する手段と、
当該第３の複数のディジタルスペクトル拡散信号から１つのディジタル信号にフィルタリングする手段と、から成り、
上記のサンプリング周波数ｆｓは、第１の複数のアナログスペクトル拡散信号のサンプリングの結果の離散的時間信号が、実質的にセルフエリアジングすることなくエリアジングされた第１の複数のアナログスペクトル拡散信号である第２の複数のアナログスペクトル拡散信号を含むようなサンプリング周波数として選ばれ、さらに、該サンプリング周波数ｆｓは、ｆｓの高調波が上記の設定帯域の外側にあって、且つ、当該設定帯域の内の最低周波数ｆ１及び当該帯域の帯域幅Ｂであるときの整数ｎ＝floor(ｆ１／Ｂ）につきｆｍｉｎ＝（２＊ｆ１）／ｎで定義される、各設定帯域幅のための最低サンプリング周波数ｆｍｉｎ以上に選ばれているスペクトル拡散信号の受信変換装置。
【請求項７】
上記装置が、単一のシリコンチップ上に集合された１系統のハードウェア素子より構成されている請求項６記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スペクトル拡散信号の受信及び変換を行うための装置と方法に関する。特に、本発明は、スペクトル拡散信号を受信して、異なる周波数バンドに同時に処理する装置と方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
情報の通信のための増加しつつある適用とシステムは、最近では、スペクトル拡散法（Spread Spectrum Technique ) が利用されている。スペクトル拡散法は、ディジタル信号が雑音状スペクトルを有するように広い周波数帯域に広がっているディジタル変調法である。この方法では、ディジタル信号の各データビットを多重サブビット（通常は、チップ、あるいは、疑似雑音（スードノイズ（ＰＮ））コードビットと呼ばれる）に分割して、多重サブビットが、変調されて搬送周波数まで変換されることによってなされる。異なる通信リンクのために直交コードを使用することにより、異なる同時通信リンクに同一周波数帯域を利用することが可能である。
【０００３】
受信機は、送信機と同じＰＮコードを使用すると、受信したスペクトル拡散信号を検出してデータ信号に再生できるが、他のコードや送信法を使用する他の受信機では検出できない。スペクトル拡散通信法を利用する利点の一つは、狭帯域妨害信号に強いことである。スペクトル拡散受信機は、消費者市場を予定した応用やシステムに急速に導入されているから、受信システムの価格が、競争を維持するための主要な決定要素となっている。
【０００４】
特別の種類のスペクトル拡散システムには、位置決定のための装置とその受信機がある。この装置は、市場のためと高精密利用のための両方で重要性がある。今日存在する大抵のシステムは、アメリカ地球測位システム（American Global Positioning System (ＧＰＳ））のシステムである。これは、軍事システムであるから、衛星オペレータによる意図的な誤差導入により、いつ何時でも、精密位置決定を不能にすることができる。さらに、目視可能な衛星の数は限られているので、正確な位置を決定することはできない。これら二つの問題は、ロシア地球周回航法衛星システム（Russian Global Orbiting Navigation Satellite System  (ＧＬＯＮＡＳＳ））のような他のシステムによっても軽減できない。
【０００５】
ＧＰＳとＧＬＯＮＡＳＳとを共用した受信機は報告されている。S.Riley ，N.Howard，E.Aardoom ，R.Daly，and P.Silvestrin  は、「宇宙利用のための GPS/GLONASS共用高精度受信機」、ION-GPS 95, Palmsprings, USA September 1995 の中で、コース捕捉コードと精度コードを同時に追跡できる原型多チャンネルGPS/GLONASS 共用受信機を開示している。この受信機は、ＧＰＳ信号とＧＬＯＮＡＳＳ信号とを、ハードウェア素子の２つの異なる系統と、ＧＰＳ信号のための１つの系統と、ＧＬＯＮＡＳＳのための１とつの系統とに分離している。
【０００６】
特許公開平７−１２８４２３ＪＰ公報（９５年０５月１９日）の「ＧＰＳ／ＧＬＯＮＡＳＳ共用受信装置」は、ＧＰＳ信号とＧＬＯＮＡＳＳ信号の両方を受信できる装置を開示している。これらの信号は、イメージ除去混合器によって第１ＩＦに変換される。局部発振器の発振周波数は、ＧＰＳ搬送波周波数と、ＧＬＯＮＡＳＳ搬送波周波数との中間にあるように設定されている。この受信機は、ＧＰＳ信号とＧＬＯＮＡＳＳ信号とを、２つの異なるハードウェア素子系統と、ＧＰＳ信号のための１つの系統と、ＧＬＯＮＡＳＳ信号のためのもう１つの系統とに分離されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、 GPS/GLONASS高精度受信機のこれらの先行技術を実際に実行するには、少なくとも４つの信号処理系統を必要とし、このため装置ないし方法が複雑となり、従って受信装置が高価になると言う問題があった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数のスペクトル拡散信号を受信して変換する方法と装置を開示するものであるが、まず、この方法は、異なる周波数帯域にある複数のスペクトル拡散信号を、実質的に同時に単一のハードウェア素子系統上で受信することを可能にする。受信された信号は、ハードウェア素子の上記系統上で処理され、その後にさらに、電子回路内で使用される。これにより、信号処理系統を簡素化ないし単一化して、受信装置のコスト低減を図るものである。
【０００９】
本発明の方法は、より詳しくは、アナログ信号をより低い周波数のディジタル信号に変換する段階を含み、この変換段は、複数の入力信号を、設定したスペクトル範囲内で捕らえる段階と、この入力信号から予め設定した帯域幅で複数の帯域に、第１の複数のアナログスペクトル拡散信号にフィルタリングする段階と、その第１の複数のアナログスペクトル拡散信号をサンプリング周波数ｆS でサンプリングする段階と、から成っている。ここに、サンプリング周波数ｆS は、その結果得られる離散的時間信号が、第２の複数のアナログスペクトル拡散信号を含み、且つ当該第２の複数のアナログスペクトル拡散信号は、実質的にセルフエリアジング（self-aliasing)のなくエリアジング(aliasing)された第１の複数のアナログスペクトル拡散信号であるように選ばれる。
【００１０】
本発明の方法は、さらに、サンプリング結果の離散的時間信号をディジタル化して第３の複数のディジタル化スペクトル拡散信号を規定する段階と、当該第３の複数のディジタル化信号から１つのディジタル化信号にフィルタリングする段階と、を含んでいる。
【００１１】
本発明の別の態様は、アナログ信号を低い周波数のディジタル信号に変換する方法において、サンプリング周波数ｆS は、サンプリング結果の離散的時間信号が第２の複数のアナログスペクトル拡散信号を含み、この第２の複数のアナログスペクトル拡散信号が実質的にセルフエリアジング（self-aliasing)することなくエリアジング(aliasing)された第１の複数のアナログスペクトル拡散信号であるように最低サンプリング周波数に選ばれる。
【００１２】
本発明に係るサンプリング周波数ｆｓは、第１の複数のアナログスペクトル拡散信号のサンプリングの結果得られた離散的時間信号が、実質的にセルフエリアジングすることなくエリアジングされた第１の複数のアナログスペクトル拡散信号である第２の複数のアナログスペクトル拡散信号を含むようなサンプリング周波数として選ばれるが、さらに、ｆｓの高調波が、当該設定帯域の外側にあり、且つｆｓが各設定帯域幅のための最低サンプリング周波数ｆｍｉｎであるように選ばれる。ここにｆｍｉｎは（２＊ｆ１）／ｎで定義され、ｆ１は、当該設定帯域の内の最低周波数であり、ｎ＝floor （ｆ１／Ｂ）であって、Ｂは、当該帯域の帯域幅である。
【００１３】
さらに、別の態様は、異なる周波数帯域にあるスペクトル拡散信号を実質的に同時に受信するめための装置を開示する。この装置は、設定スペクトル範囲内にある複数の入力スペクトル拡散信号を捕らえる手段を含む。
【００１４】
この装置は、当該入力信号から設定帯域幅にある複数の設定帯域中にアナログスペクトル拡散信号にフィルタリングするためのフィルタを含むハードウェア素子の１つの系統と、サンプリング周波数ｆS でアナログスペクトル拡散信号をサンプリングするためのサンプリングユニットとを含んでいる。
サンプリングユニットにおいて、サンプリング周波数ｆS は、実質的にセルフエリアジングすることなくエリアジングされた第１の複数のアナログスペクトル拡散信号である第２の複数のアナログスペクトル拡散信号を含むような離散的時間信号を生じるサンプリング周波数として選ばれる。
【００１５】
この態様の装置は、また、そのサンプリング結果の離散的時間信号をディジタル化するための手段と、それによって、第３の複数のディジタル化スペクトル拡散信号を規定する手段と、当該第３の複数のディジタル化信号から１つのディジタル化信号にフィルタリングするための手段と、を含んでいる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の態様は、スペクトル拡散信号を受信し、変換するための方法を開示する。この方法は、異なる周波数帯域にあるスペクトル拡散信号を、実質的に同時にハードウェア素子の同じ系統上で受信することを可能にする。受信された信号は、ハードウェア素子の当該系統上で処理され、その結果の信号は、その後にさらに、１つの電子回路内で使用される。
【００１７】
上記の方法は、アナログ信号をより低い周波数のディジタル信号に変換する段階を含むが、この変換段は、複数の入力信号を、設定したスペクトル範囲内で捕獲する段階、入力信号から、予め設定した帯域幅で複数の帯域に、第１の複数のアナログスペクトル拡散信号にフィルタリングする段階、その第１の複数のアナログペクトル拡散信号をサンプリング周波数ｆS でサンプリングする段階と、から成っている。ここに、ｆS は、その結果の離散的時間信号が、第２の複数のアナログスペクトル拡散信号を含み、この第２の複数のアナログスペクトル拡散信号が、実質的にセルフエリアジングをすることなくエリアジングされた第１の複数のアナログスペクトル拡散信号であるように選ばれる。
【００１８】
本明細書でのエリアジングとセルフエリアジングの用語は、以下の如く解されるべきである。スペクトルＧ（ｗ）がその帯域幅を有しスペクトル帯域を決定するとして、このようなＧ（ｗ）を有する１つの信号が、サンプリング周波数ｆS でサンプリングされると、Ｇ（ｗ）の繰り返しから成るスペクトルＧｓ（ｗ）が得られる。このサンプリング法は、その方法の結果が、第１のスペクトルの信号の繰り返しと重なる場合に、エリアジングと呼ばれる。
【００１９】
セルフエリアジングは、スペクトルＧ（ｗ）が、複数のスペクトルの総和、例えばＧ1 （ｗ）とＧ2 （ｗ）との和、からなる場合に起こり得る。ここで、Ｇ1 （ｗ）とＧ2 （ｗ）とは、それぞれの帯域幅を有するスペクトル帯域を決定するスペクトルである。セルフエリアジングについて、サンプルされた信号Ｇｓ（ｗ）＝Ｇ1S（ｗ）＋Ｇ2S（ｗ）のスペクトルが、Ｇ（ｗ）の繰り返しの重なりから成り、しかも、Ｇ1 （ｗ）及び/ 又はＧ2 （ｗ）がエリアジングされて自己のスペクルと重なりあったイメージを含む時に、Ｇｓ（ｗ）がセルフエリアジングされたと言う。
【００２０】
設定された連続的な周波数範囲内にある複数の信号は、信号の帯域を構成する。設定周波数範囲は、２つの周波数点により規定され、その帯域幅は、２つの周波数点の値の差の正値である。帯域幅にはより洗練された幾つかの定義が存在する。帯域幅を指示する普通の方法は、３ｄＢ幅で規定する。そこで、帯域は、２つの周波数信号の間にあって且つ設定振幅より強い相近接する信号の間の周波数に関しての範囲として定義される。そこで、帯域幅は、設定した振幅と比較して３ｄＢより弱くない信号の２つの周波数点により規定される。
【００２１】
スペクトル拡散信号の受信と変換の方法は、ある装置で実現できる。本発明の別の態様においては、種々の周波数帯でほぼ同時にスペクトル拡散信号を受信するための装置を開示する。この装置は、複数の入力したスペクトル拡散信号を設定スペクトルレンジ内で捕捉する手段を含んでいる。これらの手段は、１つ以上のアンテナと、１つ以上の増幅器、と１つ以上のフィルタと、１つ以上のマルチプレクサと、１つ以上の混合器と、他の回路とを含んでいる。このような１系統の素子が、入力信号を選択し、周波数変換し、制御する。
【００２２】
上記の装置は、また、上記入力信号から設定帯域幅にある１つ以上の設定帯域内に第１の複数のアナログスペクトル拡散信号にフィルタリングするフィルタと、該アナログスペクトル拡散信号をサンプリング周波数ｆS でサンプリングするサンプリングユニットとを含むもう１つの系統のハードウェア素子を含んでいる。ここに、サンプリング周波数ｆS は、その結果の離散的時間信号が、第２の複数のアナログスペクトル拡散信号を含み、且つこの第２の複数のアナログスペクトル拡散信号が実質的にセルフエリアジングすることなくエリアジングされた第１の複数のアナログスペクトル拡散信号であるように選ばれるのである。
【００２３】
上記の装置は、さらに、上記第２の複数のアナログ信号を処理するための手段を含む。この手段は、サンプリング結果の離散的時間信号をディジタル化して、第３のディジタル化スペクトル拡散信号にするための手段と、第３のディジタル化信号から１つのディジタル信号にフィルタリングする手段とを含むものがよい。
【００２４】
単一のハードウェア素子系統は、単一のシリコンチップ上に形成されているのが好ましい。第２の複数のアナログ信号の上記の処理は、電子回路によってなされ、この電子回路は、同じシリコンチップ上に形成されていてもよい。電子回路の種々の素子と上記系統のハードウェア素子とは、多チップモジュール基板上に形成することもできる。
【００２５】
本発明を例示するために、実施例が以下に開示されている。
実施例は、位置決めのための特殊な種類の受信機である。実際には、 GPS/GLONASS共用受信機で説明するが、本発明の方法を実行する他の方法は、この技術分野に通ずる技術者にとって充分に予測できることは明らかであり、本発明の範囲と精神は、以下の実施例に制限されるものではない。
【００２６】
【実施例】
図１に示すように、本発明による GPS/GLONASS共用受信機は、マイクロプロセッサ１００、ディジタル相関器１０１、アナログフロントエンド１０２、及びアンテナから成っている。
【００２７】
マイクロプロセッサ１００は、対応ソフトウェアで処理し、完全に受信機を制御するものである。典型的な制御機能は、自動利得制御と、ディジタル相関器１０１の制御をする。
【００２８】
ディジタル相関器は、ＧＰＳ衛星とＧＬＯＮＡＳＳ衛星とからの信号をそれぞれ追跡する幾つかのチャンネルを含み、コース捕捉コードと精度コードの両方が追跡できる。各チャンネルについて、入力信号とそのコードとの間の相関値が測定される。搬送波周波数とコード相とは対応ソフトウェアで制御される。この基本的な機能に加えて、マルチパスミティゲーション、校正、高速捕捉の特徴がある。
アナログフロントエンド１０２は、アンテナによって捕らえたＲＦ信号を、離散的時間ディジタル信号に変換し、これをディジタル相関器で使用する。
【００２９】
フロントエンドの構成について、特許公開公報７−１２８４２３号（９５年５月１９日）及び上記の「宇宙利用のための GPS/GLONASS共用高精度受信機」、ION-GPS 95, Palmsprings, USA September 1995 の論文中に開示されているように、ＧＰＳ信号とＧＬＯＮＡＳＳ信号とは、異なった系列のハードウェア素子に分離される。
【００３０】
単一周波数受信機についてのそのような構成が、図２に示してある。第１に、バンドパスフィルタ２００が、帯域外信号を抑圧する。この段での帯域は、ＧＰＳ信号帯域とＧＬＯＮＡＳＳ信号帯域の両方を包含している。フィルタ通過信号は、増幅２０１され、１４１６ＭＨｚの局発周波数で変換２０２され、この結果、第１中間周波信号となる。この段では、ＧＰＳ信号とＧＬＯＮＡＳＳ信号とは、２つのバンドパスフィルタ２０３、２０４によって分離され、その結果、中間周波のＧＰＳ信号とＧＬＯＮＡＳＳ信号となり、さらに、２つの混合器２０５、２０６を含む第２混合段で、周波数を低下させる。次に、得られたＧＰＳ信号とＧＬＯＮＡＳＳ信号は、フィルタ２０７、２０８を通過させ、その後に、サンプリングされ、アナログ／ディジタル変換器２０９、２１０によって、ディジタル化される。
【００３１】
ＧＰＳ信号とＧＬＯＮＡＳＳ信号のスペクトル拡散の性質とそれら信号の低い交互相関性から、先行技術のフロントエンド構造は、本発明の実施例により、ＧＰＳ信号とＧＬＯＮＡＳＳ信号とをエリアジングすることにより大きく単純化できるのである。
【００３２】
図３に、本発明によりエリアジングされた単一周波フロントエンドの構成が、示してある。バンドパスフィルタ３００、低雑音増幅器３０１、混合器３０２は、図２のものと同様であるが、この段からＧＰＳ信号とＧＬＯＮＡＳＳ信号とは、異なった系列のハードウェア素子に分離されないで、さらに、一緒に処理される。バンドパスフィルタ３０３は、  結合したＧＰＳ信号とＧＬＯＮＡＳＳ信号とをフィルタリングし、アナログ／ディジタル変換器（ＡＤＣ）３０４が、この信号をサンプリング周波数ｆs ＝５９．１ＭＨｚでサンプリングする。サンプリング周波数は、ＡＤＣ３０４への入力に供される。ＡＤＣでは、この信号もまたディジタル化される。
【００３３】
図４には、エリアジングされたフロントエンド中の異なった点で、信号の周波数スペクトルが示してある。ここに、本発明の方法と装置とが、ＧＰＳとＧＬＯＮＡＳＳのスペクトル拡散信号を受信して変換するために示してある。このようにして、これらの方法と装置とは、同じ系統のハードウェア素子上で、スペクトル分散信号を、違う周波数範囲で、ほぼ同時に、受信することが可能になる。
【００３４】
この装置は、アナログ信号（ａ、図４中で）をより低い周波数のディジタル信号に変換する段階を含む。この変換段は、複数の入力信号を設定スペクトル範囲（ｂ、図４）に捕らえること、入力信号から第１の複数のスペクトル拡散信号を設定帯域幅（ｃ、図４）を有する複数の帯域内にフィルタリングすること、更に、この第１の複数のスペクトル拡散信号をサンプリング周波数ｆS でサンプリングすることを含む。ここに、サンプリング周波数ｆS は、その結果の離散的時間信号が、第２の複数のアナログスペクトル拡散信号を含んでおり、この第２の複数のアナログスペクトル拡散信号が、ＡＤＣ３０４の内で、実質的にセルフエリアジングすることなくエリアジングされた第１の複数のアナログスペクトル拡散信号であるように選ばれるのである。サンプリングの結果得られた離散的時間信号は、その後、ディジタル化され、これにより、第３の複数のディジタルスペクトル拡散信号（ｄ、図４中）を規定し、この第３の複数のディジタルスペクトル拡散信号から１つのディジタル化信号にフィルタリングする。
【００３５】
サンプリング周波数ｆs は、任意に選ぶことはできず、２つの条件を満たす必要がある。第１は、セルフエリアジング（即ち、ＧＰＳ帯域とＧＬＯＮＡＳＳ帯域の何れか１つとそれら帯域との間のエリアジング）を避けるために、複数の入力したＧＰＳアナログ信号とＧＬＯＮＡＳＳアナログ信号の各アナログ信号についての最低サンプリング周波数条件は、ｆmin ＝（２＊ｆ1 ）／ｎで定義される。ｆ1 は、１つの帯域（ＧＰＳ帯域又はＧＬＯＮＡＳＳ帯域）の内のアナログ信号の最低周波数であり、ｎ＝ｆｌｏｏｒ（ｆ1 ／Ｂ）で、Ｂは、入力アナログ信号の設定帯域幅（ＧＰＳ帯域幅又はＧＬＯＮＡＳＳ帯域幅）である。ここで、ある信号についてのｆｌｏｏｒは、その整数部分であり、例えば、ｆｌｏｏｒ（２．１) ＝２、また、ｆｌｏｏｒ（３．９) ＝３である。
【００３６】
ＧＰＳ信号について図４に示すように、ｆ1 ＝１４９．１９ＭＨｚ、Ｂ＝２０．４６ＭＨｚである。ＧＬＯＮＡＳＳ信号については、同様にして、ｆ1 ＝１８１．４５ＭＨｚ、Ｂ＝２３．１６ＭＨｚである。結果として、図４に示すように、ＧＰＳ信号の最低サンプリング周波数ｆmin ＝４２．６３ＭＨｚであり、ＧＬＯＮＡＳＳ信号のｆmin ＝５１．４８ＭＨｚである。
【００３７】
然しながら、最低サンプリング周波数ｆS として両者の最低周波数ｆmin 以上の値を採ると、ｆS ＝５１．８４ＭＨｚでは、ＧＰＳ信号にセルフエリアジングを生じる。これを避けるためには、第２の条件を満たす必要がある。即ち、サンプリング周波数の高調波がＧＰＳ信号又はＧＬＯＮＡＳＳ信号の何れの周波数帯域内にも入らないことが必要がある。この余分の条件を充たす最低周波数は、５８．５〜５９．７ＭＨｚの範囲にある。この特別な例として、この範囲の中間の周波数として、５９．１ＭＨｚのサンプリング周波数が選ばれている。この特別なサンプリング周波数の選択をすると、その高調波は、ＧＰＳ帯域とＧＬＯＮＡＳＳ帯域との間に落ちることになる。もう一つの選択は、ＧＰＳ帯域とＧＬＯＮＡＳＳ帯域との間に高調波を有しないサンプリング周波数を選ぶことである。これは、最低サンプリング周波数ｆS として、６８．２〜７２．６ＭＨｚの範囲にあり、より高い周波数になる。
【００３８】
図４（ｄ）について見てきたように、５９．１ＭＨｚでのサンプリングは、ＧＰＳ信号とＧＬＯＮＡＳＳ信号との間にエリアジングを生じ、両信号の周波数が重なりあう。それらの信号は、スペクトル拡散の性質を有し、それらのコードは交互相関性の値が小さいので（ＧＰＳとＧＬＯＮＡＳＳの粗い捕捉コードの最大交互相関値は、ゼロドップラー差で、−１８．５ｄＢ）、必要な信号に復調することができる。
【００３９】
図３のエリアジングされたフロントエンドは、特定の実施例では素子として、１つの混合器、２つのバンドパスフィルタ及び１つのアナログ／ディジタル変換器が必要である。図２のフロントエンドの３つの混合器、５つのバンドパスフィルタ及び２つのアナログディジタル変換器が必要であったのと比較すると、素子数は、半分未満で済む。しかし、エリアジングされたフロントエンドのためのアナログ／ディジタル変換器は、高い帯域幅を有し、より安定なクロックとより少ないサンプリングジッタを有する必要がある。
【００４０】
エリアジングされたフロントエンドの特有の性質は、ＧＰＳ信号とＧＬＯＮＡＳＳ信号の意図的なエリアジングによるものである。他の状況でも、また、この原則を適用することができた。次のものは、尽きることのない応用のリストである。
【００４１】
Ａ）  ＧＬＯＮＡＳＳ周波数の帯域幅は、将来変わるだろう。その場合にサンプリング周波数について違った値となっても、同様の技術が適用できる。
【００４２】
Ｂ）もしコース捕捉コードだけが追跡されるなら、サンプリング周波数はもっと低くできる。事実、コース捕捉ＧＰＳ信号は、ｆmin ＝４．０１ＭＨｚであり、コース捕捉ＧＬＯＮＡＳＳ信号は、ｆmin ＝２８．６ＭＨｚである。対セルフエリアジングの条件と組み合わせると、サンプリング周波数が許される第１の間隔は、２８．６ＭＨｚと３１．０ＭＨｚとの間である。
【００４３】
Ｃ）もしＬ1 搬送波とＬ2 搬送波についての両方の信号が受信に使用されるなら、二重周波数フロントエンドが必要である。そのようなフロントエンドは、基本的には、２つの単一周波数フロントエンドから成るものである。
【００４４】
Ｄ）  図３中の混合器３０２とバンドパスフィルター３０３とは、ＲＦ信号を直接サンプリングすることによって、省略することもできる。
【００４５】
Ｅ）  エリアジングは、ＧＰＳやＧＬＯＮＡＳＳ以外のスペクトル拡散信号に使用することもできる。特に、スペクトル拡散信号が周波数分割信号と組み合わされているとき、本発明のこの技術は有益である。
【００４６】
【発明の効果】
本発明は、複数の入力スペクトル拡散信号を捕らえて、第１の複数のスペクトル拡散信号に、設定帯域幅で設定帯域内にフィルタリングし、次いで、サンプリング周波数ｆs でサンプリングするので、サンプリング結果の離散的時間信号が、第１の複数のスペクトル拡散信号を実質的にセルフエリアジングなくエリアジングして成る第２の複数のスペクトル拡散信号を含むようにし、捕捉からサンプリングの段階まで、複数のスペクトル拡散信号間の相互干渉なく単一ハードウェア素子系統で処理できる利点がある。
【００４７】
本発明は、さらに、サンプリング結果の離散的時間信号をディジタル化して第３の複数のディジタルスペクトル拡散信号とし、この複数のディジタルスペクトル拡散信号から１つのディジタル信号にフィルタリングすることによって、複数の受信信号のなかから目的の信号を選択し復調することが容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例による GPS/GLONASS共用受信機の基本構成を示す。
【図２】先行技術の単一周波数ヘテロダインフロントエンドの構成を示す。
【図３】本発明の実施例のエリアジング単一周波数フロントエンドの構成を示す。
【図４】本発明の実施例によるエリアジングフロントエンドにおける異なる信号の周波数スペクトルを示す。
【符号の説明】
１００    マイクロプロセッサ
１０１    相関器
１０２    ＲＦフロントエンド
１０３    アンテナ
ＢＰＦ    バンドパスフィルタ
ＬＮＡ    低雑音増幅器
ＡＤＣ    アナログディジタル変換器
ＬＰＦ    ローパスフィルタ
【図１】
0003874912.tif 000002
【図２】
0003874912.tif 000003
【図３】
0003874912.tif 000004
【図４】
0003874912.tif 000005