(57)【要約】  本発明は、４つのスペクトル拡散信号を有するデュアル周波数定包絡線多重化信号の生成方法及び装置、受信方法及び装置に関する。本発明の方法によると、４つのベースバンド・スペクトル拡散信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）が周波数ｆ１と周波数ｆ２とにそれぞれ変調され、高周波である搬送波周波数ｆｐ=（ｆ１＋ｆ２）／２の定包絡線多重化信号が生成され、ここで、信号ｓ１（ｔ）及びｓ２（ｔ）が互いに直交する搬送波位相を有する周波数ｆ１に変調され、信号ｓ３（ｔ）及びｓ４（ｔ）が互いに直交する搬送波位相を有する周波数ｆ２に変調され、ｆ１＞ｆ２である。本発明の方法は、定包絡線多重化信号の４つのベースバンド・スペクトル拡散信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）に割り当てられた電力比を決定することと、定包絡線多重化信号の同位相ベースバンド成分Ｉ（ｔ）及び直交位相ベースバンド成分Ｑ（ｔ）の付加位相を含む付加位相ルックアップ・テーブルを保存することと、付加位相ルックアップ・テーブルを探索することによって、現在時刻のセグメントの付加位相θを取得することと、得られた付加位相θに基づいて、定包絡線多重化信号の同位相ベースバンド成分Ｉ（ｔ）及び直交位相ベースバンド成分Ｑ（ｔ）を生成し、定包絡線多重化信号ＳＲＦ（ｔ）を生成することとを含む。【選択図】図１
2016503628.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
４つのベースバンド・スペクトル拡散信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）が周波数ｆ１と周波数ｆ２とにそれぞれ変調され、高周波である搬送波周波数ｆｐ=（ｆ１＋ｆ２）／２の定包絡線多重化信号が生成され、ここで、前記信号ｓ１（ｔ）及びｓ２（ｔ）が互いに直交する搬送波位相を有する前記周波数ｆ１に変調され、前記信号ｓ３（ｔ）及びｓ４（ｔ）が互いに直交する搬送波位相を有する前記周波数ｆ２に変調され、ｆ１＞ｆ２である４つのスペクトル拡散信号を有するデュアル周波数定包絡線多重化信号を生成する方法であって、
前記定包絡線多重化信号の前記４つのベースバンド・スペクトル拡散信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）に割り当てられる電力比を決定することと、
前記定包絡線多重化信号の同位相ベースバンド成分Ｉ（ｔ）及び直交位相ベースバンド成分Ｑ（ｔ）の付加位相を含み、前記４つのベースバンド・スペクトル拡散信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）の決定された前記電力比に基づいて、前記ベースバンド・スペクトル拡散信号の副搬送波周期Ｔｓを複数のセグメントに分割し、前記複数のセグメントの各セグメントにおいて、前記定包絡線多重化信号の前記４つのベースバンド・スペクトル拡散信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）の取り得る値の組み合わせ１６状態中の１状態に対して付加位相θを決定する付加位相ルックアップ・テーブルを保存することと、
現在時刻の前記ベースバンド・スペクトル拡散信号の前記副搬送波周期の１つのセグメントと、前記４つのベースバンド・スペクトル拡散信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）の前記取り得る値の組み合わせの１状態とに従って前記付加位相ルックアップ・テーブルを探索することによって、前記現在時刻の前記１つのセグメントの前記付加位相θを取得することと、
得られた前記付加位相θに基づいて、前記定包絡線多重化信号の前記同位相ベースバンド成分Ｉ（ｔ）及び前記直交位相ベースバンド成分Ｑ（ｔ）を生成し、前記定包絡線多重化信号ＳＲＦ（ｔ）を生成することと
を含み、
【数１】
2016503628.tif 000070
であり、ここで、Ａは前記定包絡線多重化信号ＳＲＦ（ｔ）の振幅である
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記付加位相ルックアップ・テーブルが、
プリセット同位相ベースバンド成分
2016503628.tif 000071
とプリセット直交位相ベースバンド成分
2016503628.tif 000072
とを以下の式から取得することと、
【数２】
2016503628.tif 000073
このとき、ｓｇｎは符号関数であり、
【数３】
2016503628.tif 000074
ｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４は前記４つのベースバンド・スペクトル拡散信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）それぞれの相対電力であり、前記４つのベースバンド・スペクトル拡散信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）に割り当てられた前記電力比がｃ１：ｃ２：ｃ３：ｃ４であることを特徴とし、
ａｔａｎ２が４象限アークタンジェント関数であり、
【数４】
2016503628.tif 000075
前記付加位相ルックアップ・テーブルの前記付加位相θの値を以下の式から取得することと、
【数５】
2016503628.tif 000076
を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記４つのベースバンド・スペクトル拡散信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）の決定された前記電力比に基づいて、前記ベースバンド・スペクトル拡散信号の前記副搬送波周期Ｔｓを前記複数のセグメントに分割する処理が、
前記４つのベースバンド・スペクトル拡散信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）の決定された前記電力比に基づいて、前記４つのベースバンド・スペクトル拡散信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）の前記取り得る値の組み合わせの各状態に対して、前記ベースバンド・スペクトル拡散信号の前記副搬送波周期Ｔｓ内で、前記付加位相
2016503628.tif 000077
を算出することと、
前記ベースバンド・スペクトル拡散信号の前記副搬送波周期Ｔｓ内で、前記付加位相θの位相シフト点を決定し、前記位相シフト点に基づいて、前記ベースバンド・スペクトル拡散信号の前記副搬送波周期Ｔｓを前記複数のセグメントに分割することと
を含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記４つのベースバンド・スペクトル拡散信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）の前記電力比が１：３：１：３であり、前記ベースバンド・スペクトル拡散信号の前記副搬送波周期Ｔｓが等しい長さの１２のセグメントに分割され、前記付加位相ルックアップ・テーブルが表１又は表２のような形式であることを特徴とし、
【表１】
2016503628.tif 000078
【表２】
2016503628.tif 000079
ＶＳｉ，ｉ＝１，２，３．．．，１６が前記４つのベースバンド・スペクトル拡散信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）の前記取り得る値の組み合わせ１６状態を表し、ＰＫ，Ｋ＝１，２，３．．．，１２は前記付加位相θの値を表し、ＰＫ＝Ｐ１＋ｋπ／６であり、Ｐ１は［０，２π］内の任意の位相である
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
４つのベースバンド・スペクトル拡散信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）が周波数ｆ１と周波数ｆ２とにそれぞれ変調され、高周波である搬送波周波数ｆｐ=（ｆ１＋ｆ２）／２の定包絡多重化線信号が生成され、ここで、前記信号ｓ１（ｔ）及びｓ２（ｔ）が互いに直交する搬送波位相を有する前記周波数ｆ１に変調され、前記信号ｓ３（ｔ）及びｓ４（ｔ）が互いに直交する搬送波位相を有する前記周波数ｆ２に変調され、ｆ１＞ｆ２である４つのスペクトル拡散信号を有するデュアル周波数定包絡線多重化信号を生成する装置であって、
前記定包絡線多重化信号の同位相ベースバンド成分Ｉ（ｔ）及び直交位相ベースバンド成分Ｑ（ｔ）の付加位相を含み、前記４つのベースバンド・スペクトル拡散信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）の決定された前記電力比に基づいて、前記ベースバンド・スペクトル拡散信号の副搬送波周期Ｔｓを複数のセグメントに分割し、前記複数のセグメントの各セグメントにおいて、前記定包絡線多重化信号の前記４つのベースバンド・スペクトル拡散信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）の取り得る値の組み合わせ１６状態中の１状態に対して付加位相θを決定する付加位相ルックアップ・テーブルを保存する付加位相ルックアップ・テーブル保存ユニットと、
現在時刻の前記ベースバンド・スペクトル拡散信号の前記副搬送波周期の１つのセグメントと、前記４つのベースバンド・スペクトル拡散信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）の前記取り得る値の組み合わせの１状態とに従って前記付加位相ルックアップ・テーブルを探索することによって、前記現在時刻の前記１つのセグメントの前記付加位相θを取得する探索ユニットと、
得られた前記付加位相θに基づいて、前記定包絡線多重化信号の前記同位相ベースバンド成分Ｉ（ｔ）及び前記直交位相ベースバンド成分Ｑ（ｔ）を生成し、前記定包絡線多重化信号ＳＲＦ（ｔ）を生成する生成ユニットと
を含み、
【数６】
2016503628.tif 000080
であり、ここで、Ａは前記定包絡線多重化信号ＳＲＦ（ｔ）の振幅である
ことを特徴とする装置。
【請求項６】
前記４つのベースバンド・スペクトル拡散信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）の前記電力比が１：３：１：３であり、前記ベースバンド・スペクトル拡散信号の前記副搬送波周期Ｔｓが等しい長さの１２のセグメントに分割され、前記付加位相ルックアップ・テーブル保存ユニットに保存された前記付加位相ルックアップ・テーブルが表１又は表２のような形式であることを特徴とし、
【表１】
2016503628.tif 000081
【表２】
2016503628.tif 000082
ＶＳｉ，ｉ＝１，２，３．．．，１６が前記４つのベースバンド・スペクトル拡散信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）の前記取り得る値の組み合わせ１６状態を表し、ＰＫ，Ｋ＝１，２，３．．．，１２は前記付加位相θの値を表し、ＰＫ＝Ｐ１＋ｋπ／６であり、Ｐ１は［０，２π］内の任意の位相である
ことを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記いずれかの請求項に記載の４つのスペクトル拡散信号を有するデュアル周波数定包絡線多重化信号を生成する方法又は装置によって生成された定包絡線多重化信号。
【請求項８】
前記いずれかの請求項に記載の４つのスペクトル拡散信号を有するデュアル周波数定包絡線多重化信号を生成する方法又は装置によって生成された定包絡線多重化信号を処理するように構成された手段を備える機器。
【請求項９】
前記いずれかの請求項に記載の４つのスペクトル拡散信号を有するデュアル周波数定包絡線多重化信号を生成する方法又は装置によって生成された定包絡線多重化信号を受信する定包絡線多重化信号受信装置。
【請求項１０】
前記いずれかの請求項に記載の定包絡線多重化信号、又は前記いずれかの請求項に記載の４つのスペクトル拡散信号を有するデュアル周波数定包絡線多重化信号を生成する方法若しくは装置によって生成された定包絡線多重化信号を受信する信号受信装置であって、
前記定包絡線多重化信号を受信する受信ユニットと、
前記受信した定包絡線多重化信号の前記周波数ｆ１に変調された信号成分を復調し、前記受信した定包絡線多重化信号の前記周波数ｆ２に変調された信号成分を復調する復調ユニットと、
前記周波数ｆ１に変調された信号成分を復調した信号成分に基づいて、前記ベースバンド拡散スペクトル信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）を取得し、前記周波数ｆ２に変調された信号成分を復調した信号成分に基づいて、前記ベースバンド拡散スペクトル信号ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）を取得する処理ユニットと
を備える信号受信装置。
【請求項１１】
前記いずれかの請求項に記載の定包絡線多重化信号、又は前記いずれかの請求項に記載の４つのスペクトル拡散信号を有するデュアル周波数定包絡線多重化信号を生成する方法若しくは装置によって生成された定包絡線多重化信号を受信する信号受信方法であって、
前記定包絡線多重化信号を受信することと、
前記受信した定包絡線多重化信号の前記周波数ｆ１に変調された信号成分を復調し、前記受信した定包絡線多重化信号の前記周波数ｆ２に変調された信号成分を復調することと、
前記周波数ｆ１に変調された信号成分を復調した信号成分に基づいて、前記ベースバンド拡散スペクトル信号ｓ１（ｔ）及びｓ２（ｔ）を取得し、前記周波数ｆ２に変調された信号成分を復調した信号成分に基づいて、前記ベースバンド拡散スペクトル信号ｓ３（ｔ）及びｓ４（ｔ）を取得することと、
を含む信号受信方法。
【請求項１２】
前記いずれかの請求項に記載の定包絡線多重化信号、又は前記いずれかの請求項に記載の４つのスペクトル拡散信号を有するデュアル周波数定包絡線多重化信号を生成する方法若しくは装置によって生成された定包絡線多重化信号を受信する信号受信装置であって、前記付加位相ルックアップ・テーブルが前記信号受信装置に保存され、前記信号受信装置が、
前記定包絡線多重化信号を受信する受信ユニットと、
中心周波数ｆｐ＝（ｆ１＋ｆ２）／２の受信した前記定包絡線多重化信号を復調して、復調されたベースバンド信号を取得する復調ユニットと、
前記付加位相ルックアップ・テーブルに基づいて、前記４つのベースバンド・スペクトル拡散信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）の前記取り得る値の組み合わせの各状態に対応する前記付加位相θを取得する付加位相探索ユニットと、
取得した前記付加位相θに基づいて、前記各状態に対応する同位相ベースバンド信号のローカル・レプリカ
2016503628.tif 000083
及び直交位相ベースバンド信号のローカル・レプリカ
2016503628.tif 000084
を生成するローカル・レプリカ生成ユニットと、
復調された前記ベースバンド信号の前記各状態に対応する生成された前記
2016503628.tif 000085
と
2016503628.tif 000086
の相関を算出し、復調された前記ベースバンド信号の前記ベースバンド・スペクトル拡散信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）を決定し、前記定包絡線多重化信号の捕捉及び追尾がなされる算出ユニットと
を備えることを特徴とする信号受信装置。
【請求項１３】
前記いずれかの請求項に記載の定包絡線多重化信号、又は前記いずれかの請求項に記載の４つのスペクトル拡散信号を有するデュアル周波数定包絡線多重化信号を生成する方法若しくは装置によって生成された定包絡線多重化信号を受信する信号受信方法であって、前記信号受信方法が、
前記付加位相ルックアップ・テーブルを保存することと、
前記定包絡線多重化信号を受信することと、
中心周波数ｆｐ＝（ｆ１＋ｆ２）／２の受信した前記定包絡線多重化信号を復調して、復調されたベースバンド信号を取得することと、
前記付加位相ルックアップ・テーブルに基づいて、前記４つのベースバンド・スペクトル拡散信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）の前記取り得る値の組み合わせの各状態に対応する前記付加位相θを取得することと、
取得した前記付加位相θに基づいて、前記各状態に対応する同位相ベースバンド信号のローカル・レプリカ
2016503628.tif 000087
及び直交位相ベースバンド信号のローカル・レプリカ
2016503628.tif 000088
を生成することと、
復調された前記ベースバンド信号の前記各状態に対応する生成された前記
2016503628.tif 000089
と
2016503628.tif 000090
の相関を算出し、復調された前記ベースバンド信号の前記ベースバンド・スペクトル拡散信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）を決定し、前記定包絡線多重化信号の捕捉及び追尾がなされることと
を含むことを特徴とする信号受信方法。
【請求項１４】
前記いずれかの請求項に記載の定包絡線多重化信号、又は前記いずれかの請求項に記載の４つのスペクトル拡散信号を有するデュアル周波数定包絡線多重化信号を生成する方法若しくは装置によって生成された定包絡線多重化信号を受信する信号受信装置であって、前記付加位相ルックアップ・テーブルが前記信号受信装置に保存され、前記受信装置が、
フィルタ及び増幅の中心周波数が（ｆ１＋ｆ２）／２にセットされ、前記定包絡線多重化信号を受信し、フィルタし、増幅する受信ユニットと、
処理される信号成分の前記搬送波周波数を対応する中間周波数に変換し、前記信号をサンプリングし、量子化することによって、前記信号成分をアナログからデジタルに変換し、変換されたデジタル中間周波数信号と同位相の搬送波及び直交位相の搬送波とをそれぞれ掛け合せることによって受信機同位相ベースバンド信号ＳＩ（ｔ）及び受信機直交位相ベースバンド信号ＳＱ（ｔ）を取得する復調ユニットと、
拡散チップ波形を割当てられた４つのベースバンド・スペクトル拡散信号の拡散シーケンスを生成し、前記４つのベースバンド・スペクトル拡散信号の２値で表されるベースバンド信号のローカル・レプリカにおける全ての可能な値の組み合わせに基づいて、各エポックで、付加位相探索ユニットにおける各組み合わせに対応して、同位相ベースバンド信号ローカル・レプリカ
2016503628.tif 000091
及び直交位相ベースバンド信号ローカル・レプリカ
2016503628.tif 000092
を生成し、前記値の組み合わせの総数はｇとして表され、ｇ＝２Ｎであり、Ｎ個のデータ・チャネルがあり、前記値の組み合わせgのうち
2016503628.tif 000093
の場合、
2016503628.tif 000094
及び
2016503628.tif 000095
の算出規則は送信機と同様であり、前記付加位相ルックアップ・テーブルを探索することによって現在時刻の前記付加位相θｉを取得する付加位相ルックアップ・テーブル探索ユニットと、
前記同位相ベースバンド信号ローカル・レプリカ
2016503628.tif 000096
及び前記直交位相ベースバンド信号ローカル・レプリカ
2016503628.tif 000097
を以下の式に基づいて生成するローカル・レプリカ生成ユニットと、
【数７】
2016503628.tif 000098
前記同位相ベースバンド信号ローカル・レプリカ
2016503628.tif 000099
のｉ番目（ｉ＝１、２、．．．、ｇ）のグループと、前記同位相ベースバンド信号ＳＩ（ｔ）及び前記直交位相ベースバンド信号ＳＱ（ｔ）とをそれぞれ掛け合わせ、当該乗算結果を、ＴＩの期間、コヒーレント積分するために積分放電フィルタに送ることによって、第１同位相相関値ｃｏｒｒ１Ｉｉ及び第１直交位相相関値ｃｏｒｒ１Ｑｉのｉ番目（ｉ＝１、２、．．．、ｇ）のグループを取得し、前記直交位相ベースバンド信号ローカル・レプリカ
2016503628.tif 000100
の各グループと、前記同位相ベースバンド信号ＳＩ（ｔ）及び前記直交位相ベースバンド信号ＳＱ（ｔ）をそれぞれ掛け合わせ、当該乗算結果を、ＴＩの期間、コヒーレント積分するために前記積分放電フィルタに送ることによって、第２同位相相関値ｃｏｒｒ２Ｉｉ及び直交位相相関値ｃｏｒｒ２Ｑｉのｉ番目（ｉ＝１、２、．．．、ｇ）のグループを取得し、
前記ｉ番目のグループの前記第１同位相相関値ｃｏｒｒ１Ｉｉ及び前記第１直交位相相関値ｃｏｒｒ１Ｑｉと、前記ｉ番目のグループの前記第２同位相相関値ｃｏｒｒ２Ｉｉ及び前記第２直交位相相関値ｃｏｒｒ２Ｑｉとを下記の式に基づいて結合し、同位相結合相関値Ｉ’ｉ及び直交位相結合相関値Ｑ’ｉのｉ番目（ｉ＝１、２、．．．、ｇ）のグループを取得し、
【数８】
2016503628.tif 000101
前記同位相結合相関値Ｉ’ｉ及び前記直交位相結合相関値Ｑ’ｉのグループに、
2016503628.tif 000102
の値が全てのグループの中で最大となるように最適な同位相結合相関値Ｉ’及び最適な直交位相結合相関値Ｑ’を選択して前記ベースバンド・スペクトル拡散信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）を決定し、前記Ｉ’値及びＱ’値を伝統的な捕捉方法及びトラッキング・ループを通して処理する算出ユニットとを備えることを特徴とする信号受信装置。
【請求項１５】
前記いずれかの請求項に記載の定包絡線多重化信号、又は前記いずれかの請求項に記載の４つのスペクトル拡散信号を有するデュアル周波数定包絡線多重化信号を生成する方法若しくは装置によって生成された定包絡線多重化信号を受信する信号受信方法であって前記信号受信方法が、
前記付加位相ルックアップ・テーブルを保存することと、
フィルタ及び増幅の中心周波数が（ｆ１＋ｆ２）／２にセットされ、前記定包絡線多重化信号を受信し、フィルタし、増幅することと、
処理される信号成分の前記搬送波周波数を対応する中間周波数に変換し、前記信号をサンプリングし、量子化することによって、前記信号成分をアナログからデジタルに変換し、変換されたデジタル中間周波数信号と同位相の搬送波及び直交位相の搬送波とをそれぞれ掛け合せることによって受信機同位相ベースバンド信号ＳＩ（ｔ）及び受信機直交位相ベースバンド信号ＳＱ（ｔ）を取得することと、
拡散チップ波形を割当てられた４つのベースバンド・スペクトル拡散信号の拡散シーケンスを生成し、前記４つのベースバンド・スペクトル拡散信号の２値で表されるベースバンド信号のローカル・レプリカにおける全ての可能な値の組み合わせに基づいて、各エポックで、各組み合わせに対応して、同位相ベースバンド信号ローカル・レプリカ
2016503628.tif 000103
及び直交位相ベースバンド信号ローカル・レプリカ
2016503628.tif 000104
を生成し、前記値の組み合わせの総数はｇとして表され、ｇ＝２Ｎであり、Ｎ個のデータ・チャネルがあり、前記値の組み合わせgのうち
2016503628.tif 000105
の場合、
2016503628.tif 000106
及び
2016503628.tif 000107
の算出規則は送信機と同様であり、前記付加位相ルックアップ・テーブルを探索することによって現在時刻の前記付加位相θｉを取得することと、
前記同位相ベースバンド信号ローカル・レプリカ
2016503628.tif 000108
及び前記直交位相ベースバンド信号ローカル・レプリカ
2016503628.tif 000109
を以下の式に基づいて生成することと、
【数９】
2016503628.tif 000110
前記同位相ベースバンド信号ローカル・レプリカ
2016503628.tif 000111
のｉ番目（ｉ＝１、２、．．．、ｇ）のグループと、前記同位相ベースバンド信号ＳＩ（ｔ）及び前記直交位相ベースバンド信号ＳＱ（ｔ）とをそれぞれ掛け合わせ、当該乗算結果を、ＴＩの期間、コヒーレント積分するために積分放電フィルタに送ることによって、第１同位相相関値ｃｏｒｒ１Ｉｉ及び第１直交位相相関値ｃｏｒｒ１Ｑｉのｉ番目（ｉ＝１、２、．．．、ｇ）のグループを取得し、前記直交位相ベースバンド信号ローカル・レプリカ
2016503628.tif 000112
の各グループと、前記同位相ベースバンド信号ＳＩ（ｔ）及び前記直交位相ベースバンド信号ＳＱ（ｔ）をそれぞれ掛け合わせ、当該乗算結果を、ＴＩの期間、コヒーレント積分するために前記積分放電フィルタに送ることによって、第２同位相相関値ｃｏｒｒ２Ｉｉ及び直交位相相関値ｃｏｒｒ２Ｑｉのｉ番目（ｉ＝１、２、．．．、ｇ）のグループを取得することと、
前記ｉ番目のグループの前記第１同位相相関値ｃｏｒｒ１Ｉｉ及び前記第１直交位相相関値ｃｏｒｒ１Ｑｉと、前記ｉ番目のグループの前記第２同位相相関値ｃｏｒｒ２Ｉｉ及び前記第２直交位相相関値ｃｏｒｒ２Ｑｉとを下記の式に基づいて結合し、同位相結合相関値Ｉ’ｉ及び直交位相結合相関値Ｑ’ｉのｉ番目（ｉ＝１、２、．．．、ｇ）のグループを取得することと、
【数１０】
2016503628.tif 000113
前記同位相結合相関値Ｉ’ｉ及び前記直交位相結合相関値Ｑ’ｉのグループに、
2016503628.tif 000114
の値が全てのグループの中で最大となるように最適な同位相結合相関値Ｉ’及び最適な直交位相結合相関値Ｑ’を選択して前記ベースバンド・スペクトル拡散信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）を決定し、前記Ｉ’値及びＱ’値を伝統的な捕捉方法及びトラッキング・ループを通して処理することと
を含むことを特徴とする信号受信方法。
【請求項１６】
前記いずれかの請求項に記載の前記方法、前記装置、前記機器を実行する、又は前記いずれかの請求項に記載の信号を生成するための実行可能な命令を含むプログラム。
【請求項１７】
請求項１６に記載のプログラムを保存するための機械可読記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衛星航法の分野に関し、特に、４つのスペクトル拡散信号を有するデュアル周波数定包絡線信号の生成方法及び装置、受信方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ：Global Navigation Satellite System）の開発に伴い、ナビゲーション・サービスの需要が増加している。衛星航法システムによって送信される同じ周波数帯域の信号の数が増加している。そのため、衛星航法が現在利用できる限られた周波数帯域の輻輳が悪化している。航法システムによる同じ周波数帯域での信号送信の数の増加によって、衛星のペイロードの複雑さが増加し続けている。
【０００３】
システムのアップデート及びアップグレード中における信号の中心周波数の調整をスムーズに移行する又は相互補完的な内容を含む不変数のサービス情報のグループをかなり近接した２つの周波数で送信するするシステムの構築やアプリケーションにおける所定の要求のために２つの異なる周波数の信号を多重化することが望まれている。さらに、衛星からの送信電力が限られている状況では、受信機側での受信電力を十分に維持するために、衛星の高電力な送信機ができる限り高い電力効率を有することが望まれている。従って、衛星の大電力増幅器（ＨＰＡ）が非線形の飽和領域で動作し続けることが必要とされている。しかし、ＨＰＡが飽和点近傍で動作するとき、入力信号が定包絡線を有していないと、出力成分は、振幅変調や振幅‐位相変換などのような歪曲を受け、送信信号に振幅及び位相の歪を生じさせ、受信端の性能に深刻な影響を与えるだろう。それゆえに、多重化信号が定包絡線を有することが必要とされている。
【０００４】
典型的な例として、定包絡線変調技術であるＡｌｔＢＯＣ（米国特許出願公開第2006/0038716号）は、欧州のガリレオ航法システムのＥ５バンドの信号に適用されている。ＡｌｔＢＯＣでは、互いに３０．６９ＭＨｚ離れた２つの異なる搬送波周波数（Ｅ５ａ：１１７６．４５ＭＨｚ、Ｅ５ｂ：１２０７．１４ＭＨｚ）に変調された２セットのＢＰＳＫ−Ｒ（１０）信号が、中心周波数が１１９１．７９５ＭＨｚの定包絡線８ＰＳＫ信号に多重化される。このような技術によって、衛星のペイロードとして搭載される信号送信機の数を抑制でき、ワイドバンドの多重化信号を構築できる。そのため、受信機は、Ｅ５ａ信号成分とＥ５ｂ信号成分とが分離して受信されるナローバンド受信処理だけでなく、良好な測距性能を得るために全帯域において完全な多重化信号が受信されるワイドバンド受信処理もサポートする。しかしＡｌｔＢＯＣでは、多重化される４つの信号成分が等しい電力を有していなければならない。このことは、当該技術を様々なアプリケーションに柔軟に使用することを制限する。公知のＧＮＳＳでは、測距がＧＮＳＳ信号の主要な目的であるので、疑似距離計測及び搬送波位相の追尾精度とロバスト性とを向上するために、ＧＮＳＳの信号構造の設計において、データ・チャネルよりもパイロット・チャネルにより高い電力を割り当てる傾向がある。さらに、（ＢＰＳＫ−Ｒ、サイン波ＢＯＣ、コサイン波ＢＯＣ、ＴＭＢＯＣ、ＱＭＢＯＣなどのような）信号成分によって異なる拡散コード波形を選択することで、受信機側での、捕捉、追尾、及びデータの復調において異なる性能がもたらされる。それゆえに、ＡｌｔＢＯＣより柔軟性のある、特に、４つの成分に異なる電力を割当てることができ、異なる信号成分の拡散コード波形を柔軟に選択できるようなＧＮＳＳ信号のためのデュアル周波数定包絡線多重化技術を提供することが求められている。
【０００５】
「衛星ナビゲーション信号、及びその生成方法、生成装置、受信方法、受信装置」という発明の名称の国際特許出願ＰＣＴ／ＣＮ２０１３／０００６７５は、多重化される４つの信号成分の値と電力比率に基づいて、定包絡線を有する多重化信号を生成する方法を開示する。この方法によると、定包絡線となるための条件を満たす多重化信号の同位相ベースバンド成分及び直交位相ベースバンド成分を算出できる。しかし、衛星航法信号生成装置において多重化信号の同位相ベースバンド成分及び直交位相ベースバンド成分の計算は、当該装置を提供することの複雑さを増加させる結果となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、先行技術の問題点を少なくとも部分的に解決できる４つのスペクトル拡散信号を有するデュアル周波数定包絡線信号の生成方法及び装置、受信方法及び装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の１つの態様によると、４つのスペクトル拡散信号を有するデュアル周波数定包絡線多重化信号を生成する方法は、４つのベースバンド・スペクトル拡散信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）が周波数ｆ１と周波数ｆ２とにそれぞれ変調され、高周波である搬送波周波数ｆｐ=（ｆ１＋ｆ２）／２の定包絡線多重化信号が生成され、ここで、前記信号ｓ１（ｔ）及びｓ２（ｔ）が互いに直交する搬送波位相を有する前記周波数ｆ１に変調され、前記信号ｓ３（ｔ）及びｓ４（ｔ）が互いに直交する搬送波位相を有する前記周波数ｆ２に変調され、ｆ１＞ｆ２であり、
前記定包絡線多重化信号の前記４つのベースバンド・スペクトル拡散信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）に割り当てられる電力比を決定することと、
前記定包絡線多重化信号の同位相ベースバンド成分Ｉ（ｔ）及び直交位相ベースバンド成分Ｑ（ｔ）の付加位相を含み、前記４つのベースバンド・スペクトル拡散信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）の決定された前記電力比に基づいて、前記ベースバンド・スペクトル拡散信号の副搬送波周期Ｔｓを複数のセグメントに分割し、前記複数のセグメントの各セグメントにおいて、前記定包絡線多重化信号の前記４つのベースバンド・スペクトル拡散信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）の取り得る値の組み合わせ１６状態中の１状態に対して付加位相θを決定する付加位相ルックアップ・テーブルを保存することと、
現在時刻の前記ベースバンド・スペクトル拡散信号の前記副搬送波周期の１つのセグメントと、前記４つのベースバンド・スペクトル拡散信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）の前記取り得る値の組み合わせの１状態とに従って前記付加位相ルックアップ・テーブルを探索することによって、前記現在時刻の前記１つのセグメントの前記付加位相θを取得することと、
得られた前記付加位相θに基づいて、前記定包絡線多重化信号の前記同位相ベースバンド成分Ｉ（ｔ）及び前記直交位相ベースバンド成分Ｑ（ｔ）を生成し、前記定包絡線多重化信号ＳＲＦ（ｔ）を生成することと
を含み、
【数１１】
2016503628.tif 000003
であり、ここで、Ａは前記定包絡線多重化信号ＳＲＦ（ｔ）の振幅である
ことを特徴とする。
【０００８】
本発明の他の態様によると、４つのスペクトル拡散信号を有するデュアル周波数定包絡線多重化信号を生成する装置は、４つのベースバンド・スペクトル拡散信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）が周波数ｆ１と周波数ｆ２とにそれぞれ変調され、高周波である搬送波周波数ｆｐ=（ｆ１＋ｆ２）／２の定包絡線多重化信号が生成され、ここで、前記信号ｓ１（ｔ）及びｓ２（ｔ）が互いに直交する搬送波位相を有する前記周波数ｆ１に変調され、前記信号ｓ３（ｔ）及びｓ４（ｔ）が互いに直交する搬送波位相を有する前記周波数ｆ２に変調され、ｆ１＞ｆ２であり、
前記定包絡線多重化信号の同位相ベースバンド成分Ｉ（ｔ）及び直交位相ベースバンド成分Ｑ（ｔ）の付加位相を含み、前記４つのベースバンド・スペクトル拡散信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）の決定された前記電力比に基づいて、前記ベースバンド・スペクトル拡散信号の副搬送波周期Ｔｓを複数のセグメントに分割し、前記複数のセグメントの各セグメントにおいて、前記定包絡線多重化信号の前記４つのベースバンド・スペクトル拡散信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）の取り得る値の組み合わせ１６状態中の１状態に対して付加位相θを決定する付加位相ルックアップ・テーブルを保存する付加位相ルックアップ・テーブル保存ユニットと、
現在時刻の前記ベースバンド・スペクトル拡散信号の前記副搬送波周期の１つのセグメントと、前記４つのベースバンド・スペクトル拡散信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）の前記取り得る値の組み合わせの１状態とに従って前記付加位相ルックアップ・テーブルを探索することによって、前記現在時刻の前記１つのセグメントの前記付加位相θを取得する探索ユニットと、
得られた前記付加位相θに基づいて、前記定包絡線多重化信号の前記同位相ベースバンド成分Ｉ（ｔ）及び前記直交位相ベースバンド成分Ｑ（ｔ）を生成し、前記定包絡線多重化信号ＳＲＦ（ｔ）を生成する生成ユニットと
を含み、
【数１２】
2016503628.tif 000004
であり、ここで、Ａは前記定包絡線多重化信号ＳＲＦ（ｔ）の振幅である
ことを特徴とする。
【０００９】
本発明の他の態様によると、定包絡線多重化信号は、４つのスペクトル拡散信号を有するデュアル周波数定包絡線多重化信号を生成する上述の方法又は装置によって生成される。
【００１０】
本発明の他の態様によると、機器は、４つのスペクトル拡散信号を有するデュアル周波数定包絡線多重化信号を生成する上述の方法又は装置によって生成された定包絡線多重化信号を処理するように構成された手段を備えている。
【００１１】
本発明の他の態様によると、定包絡線多重化信号受信装置は、４つのスペクトル拡散信号を有するデュアル周波数定包絡線多重化信号を生成する上述の方法又は装置によって生成された定包絡線多重化信号を受信する。
【００１２】
本発明の他の態様によると、信号受信装置は、上述の定包絡線多重化信号、又は４つのスペクトル拡散信号を有するデュアル周波数定包絡線多重化信号を生成する上述の方法若しくは装置によって生成された定包絡線多重化信号を受信し、
前記定包絡線多重化信号を受信する受信ユニットと、
前記受信した定包絡線多重化信号の前記周波数ｆ１に変調された信号成分を復調し、前記受信した定包絡線多重化信号の前記周波数ｆ２に変調された信号成分を復調する復調ユニットと、
前記周波数ｆ１に変調された信号成分を復調した信号成分に基づいて、前記ベースバンド拡散スペクトル信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）を取得し、前記周波数ｆ２に変調された信号成分を復調した信号成分に基づいて、前記ベースバンド拡散スペクトル信号ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）を取得する処理ユニットとを備えている。
【００１３】
本発明の他の態様によると、信号受信装置が開示され、本発明の信号受信装置は、上述の定包絡線多重化信号、又は４つのスペクトル拡散信号を有するデュアル周波数定包絡線多重化信号を生成する上述の方法若しくは装置によって生成された定包絡線多重化信号を受信し、前記付加位相ルックアップ・テーブルを保存することを特徴とし、
前記定包絡線多重化信号を受信する受信ユニットと、
中心周波数ｆｐ＝（ｆ１＋ｆ２）／２の受信した前記定包絡線多重化信号を復調して、復調されたベースバンド信号を取得する復調ユニットと、
前記付加位相ルックアップ・テーブルに基づいて、前記４つのベースバンド・スペクトル拡散信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）の前記取り得る値の組み合わせの各状態に対応する前記付加位相θを取得する付加位相探索ユニットと、
取得した前記付加位相θに基づいて、前記各状態に対応する同位相ベースバンド信号のローカル・レプリカ
2016503628.tif 000005
及び直交位相ベースバンド信号のローカル・レプリカ
2016503628.tif 000006
を生成するローカル・レプリカ生成ユニットと、
前記各状態に対応し、前記復調されたベースバンド信号の前記生成された
2016503628.tif 000007
と
2016503628.tif 000008
の相関を算出し、前記復調されたベースバンド信号の前記ベースバンド・スペクトル拡散信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）を決定し、前記定包絡線多重化信号の捕捉及び追尾がなされる算出ユニットと
を備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明の他の態様によると、信号受信装置が開示され、本発明の信号受信装置は、上述の定包絡線多重化信号、又は４つのスペクトル拡散信号を有するデュアル周波数定包絡線多重化信号を生成する上述の方法若しくは装置によって生成された定包絡線多重化信号を受信し、前記付加位相ルックアップ・テーブルを保存することを特徴とし、
フィルタ及び増幅の中心周波数が（ｆ１＋ｆ２）／２にセットされ、前記定包絡線多重化信号を受信し、フィルタし、増幅する受信ユニットと、
処理される信号成分の前記搬送波周波数を対応する中間周波数に変換し、前記信号をサンプリングし、量子化することによって、前記信号成分をアナログからデジタルに変換し、変換されたデジタル中間周波数信号と同位相の搬送波及び直交位相の搬送波とをそれぞれ掛け合せることによって受信機同位相ベースバンド信号ＳＩ（ｔ）及び受信機直交位相ベースバンド信号ＳＱ（ｔ）を取得する復調ユニットと、
拡散チップ波形を割当てられた４つのベースバンド・スペクトル拡散信号の拡散シーケンスを生成し、前記４つのベースバンド・スペクトル拡散信号の２値で表されるベースバンド信号のローカル・レプリカにおける全ての可能な値の組み合わせに基づいて、各エポックで、付加位相探索ユニットにおける各組み合わせに対応して、同位相ベースバンド信号ローカル・レプリカ
2016503628.tif 000009
及び直交位相ベースバンド信号ローカル・レプリカ
2016503628.tif 000010
を生成し、前記値の組み合わせの総数はｇとして表され、ｇ＝２Ｎであり、Ｎ個のデータ・チャネルがあり、前記値の組み合わせgのうち
2016503628.tif 000011
の場合、
2016503628.tif 000012
及び
2016503628.tif 000013
の算出規則は送信機と同様であり、前記付加位相ルックアップ・テーブルを探索することによって現在時刻の前記付加位相θｉを取得する付加位相探索ユニットと、
前記同位相ベースバンド信号ローカル・レプリカ
2016503628.tif 000014
及び前記直交位相ベースバンド信号ローカル・レプリカ
2016503628.tif 000015
を以下の式に基づいて生成するローカル・レプリカ生成ユニットと、
【数１３】
2016503628.tif 000016
前記同位相ベースバンド信号ローカル・レプリカ
2016503628.tif 000017
のｉ番目（ｉ＝１、２、．．．、ｇ）のグループと、前記同位相ベースバンド信号ＳＩ（ｔ）及び前記直交位相ベースバンド信号ＳＱ（ｔ）とをそれぞれ掛け合わせ、当該乗算結果を、ＴＩの期間、コヒーレント積分するために積分放電フィルタに送ることによって、第１同位相相関値ｃｏｒｒ１Ｉｉ及び第１直交位相相関値ｃｏｒｒ１Ｑｉのｉ番目（ｉ＝１、２、．．．、ｇ）のグループを取得し、前記直交位相ベースバンド信号ローカル・レプリカ
2016503628.tif 000018
の各グループと、前記同位相ベースバンド信号ＳＩ（ｔ）及び前記直交位相ベースバンド信号ＳＱ（ｔ）をそれぞれ掛け合わせ、当該乗算結果を、ＴＩの期間、コヒーレント積分するために前記積分放電フィルタに送ることによって、第２同位相相関値ｃｏｒｒ２Ｉｉ及び直交位相相関値ｃｏｒｒ２Ｑｉのｉ番目（ｉ＝１、２、．．．、ｇ）のグループを取得し、
前記ｉ番目のグループの前記第１同位相相関値ｃｏｒｒ１Ｉｉ及び前記第１直交位相相関値ｃｏｒｒ１Ｑｉと、前記ｉ番目のグループの前記第２同位相相関値ｃｏｒｒ２Ｉｉ及び前記第２直交位相相関値ｃｏｒｒ２Ｑｉとを下記の式に基づいて結合し、同位相結合相関値Ｉ’ｉ及び直交位相結合相関値Ｑ’ｉのｉ番目（ｉ＝１、２、．．．、ｇ）のグループを取得し、
【数１４】
2016503628.tif 000019
前記同位相結合相関値Ｉ’ｉ及び前記直交位相結合相関値Ｑ’ｉのグループに、
2016503628.tif 000020
の値が全てのグループの中で最大となるように最適な同位相結合相関値Ｉ’及び最適な直交位相結合相関値Ｑ’を選択して前記ベースバンド・スペクトル拡散信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）を決定し、前記Ｉ’値及びＱ’値を伝統的な捕捉方法及びトラッキング・ループを通して処理する算出ユニットとを備えることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態による４つのスペクトル拡散信号を有するデュアル周波数定包絡線多重化信号の生成方法のフローチャートである。
【図２】本発明の実施形態によるベースバンド・スペクトル拡散信号の副搬送波周期内の＾Ｉ（ｔ）及び＾Ｑ（ｔ）の値を示す概略的なグラフである。
【図３】本発明の実施形態による４つのベースバンド・スペクトル拡散信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）の電力比が１：３：１：３である場合の多重化信号ＳＲＦ（ｔ）のコンスタレーションである。
【図４】本発明の実施形態による４つのスペクトル拡散信号を有するデュアル周波数定包絡線多重化信号の生成装置のブロック図である。
【図５】本発明の実施形態による定包絡線多重化信号の生成例を示す図である。
【図６】本発明の実施形態による多重化信号のパワースペクトル密度を示す図である。
【図７】本発明の実施形態による４つのスペクトル拡散信号を有するデュアル周波数定包絡線多重化信号の受信装置を示す図である。
【図８】本発明の実施形態による４つのスペクトル拡散信号を有するデュアル周波数定包絡線多重化信号の受信装置の概略図である。
【図９】本発明の他の実施形態による４つのスペクトル拡散信号を有するデュアル周波数定包絡線多重化信号の受信装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下では、図面を参照して、４つのスペクトル拡散信号を有するデュアル周波数定包絡線多重化信号の生成方法及び装置、受信方法及び装置を詳細に説明する。本発明の実施形態の説明では、便宜的に、同一の又は同様の構成には同一の又は同様の符号を付す。
【００１７】
図１は、本発明の実施形態による４つのスペクトル拡散信号を有するデュアル周波数定包絡線多重化信号生成方法を示す。この方法によると、４つのベースバンド・スペクトル拡散信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）は、周波数ｆ１と周波数ｆ２とにそれぞれ変調され、高周波である搬送波周波数ｆｐ=（ｆ１＋ｆ２）／２の定包絡線多重化信号が生成される。ここで、信号ｓ１（ｔ）及びｓ２（ｔ）は、互いに直交する搬送波位相を有する周波数ｆ１に変調され、信号ｓ３（ｔ）及びｓ４（ｔ）は、互いに直交する搬送波位相を有する周波数ｆ２に変調され、ｆ１＞ｆ２であり、４つのスペクトル拡散信号を有する生成されたデュアル周波数信号は定包絡線多重化信号である。
【００１８】
図１に示すように、ステップ１１０では、定包絡線多重化信号の４つのベースバンド・スペクトル拡散信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）に割り当てられる電力比が決定される。４つのベースバンド・スペクトル拡散信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）に割り当てられる電力比は、アプリケーションに応じて任意に設定でき、ｃ１：ｃ２：ｃ３：ｃ４として表される。電力比は、例えば、１：２：１：２、１：３：１：３、又は１：５：１：５などに設定されるが、これらに限定されるものではない。
【００１９】
ステップ１２０では、付加位相ルックアップ・テーブルが保存される。当該テーブルは、定包絡線多重化信号の同位相ベースバンド成分Ｉ（ｔ）と直交位相ベースバンド成分Ｑ（ｔ）との付加位相を含む。
【００２０】
本発明の実施形態では、付加位相ルックアップ・テーブルは、以下のように構成されていてもよい。
【００２１】
テーブルが、４つのベースバンド・スペクトル拡散信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）の決定された電力比ｃ１：ｃ２：ｃ３：ｃ４に基づいて、ベースバンド・スペクトル拡散信号の副搬送波周期Ｔｓを複数のセグメントに分割し、そして、当該複数のセグメントの各セグメントにおいて、定包絡線多重化信号の４つのベースバンド・スペクトル拡散信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）の取り得る値の組み合わせ１６状態中の１状態に対して付加位相θを決定するように構成されていてもよい。本発明の実施形態によると、付加位相ルックアップ・テーブルは、あらかじめ設定され、航法信号送信機又は信号生成装置に保存されていてもよい。それゆえに、付加位相を決定すると、付加位相ルックアップ・テーブルを参照する必要があるだけであり、航法信号送信機又は信号生成装置で複雑な計算をすることを減らすことができる。
【００２２】
ステップ１３０では、現在時刻のベースバンド・スペクトル拡散信号の副搬送波周期の１つのセグメントと、４つのベースバンド・スペクトル拡散信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）の取り得る値の組み合わせの１状態とに従って付加位相ルックアップ・テーブルを探索することによって、現在時刻の１つのセグメントの付加位相θが取得されてもよい。理解されるように、現在時刻は、ベースバンド・スペクトル拡散信号のある副搬送波周期に属し、ｔ∈［ｎＴｓ，（ｎ＋１）Ｔｓ）で表される。副搬送波周期Ｔｓは複数のセグメントに分割されているので、現在時刻ｔは当該複数のセグメントの内のある１つのセグメントに対応する。さらに、現在時刻では、４つのベースバンド・スペクトル拡散信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）の値は、値の組み合わせ１６個の内の１つに対応する。それゆえに、現在時刻に対応するベースバンド・スペクトル拡散信号の副搬送波周期のあるセグメントと、４つのベースバンド・スペクトル拡散信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）の現在の値が対応する値の組み合わせ１６個の内のある１つとに基づいて、保存された付加位相ルックアップ・テーブルを探索して現在のセグメントの付加位相を得ることが可能となる。
【００２３】
ステップ１４０では、得られた付加位相θに基づいて、定包絡線多重化信号の同位相ベースバンド成分Ｉ（ｔ）及び直交位相ベースバンド成分Ｑ（ｔ）が生成され、定包絡線を有する多重化信号ＳＲＦ（ｔ）が生成される。ここで、
【数１５】
2016503628.tif 000021
である。このとき、Ａは定包絡線多重化信号ＳＲＦ（ｔ）の振幅である。現在時刻ごとに、又は現在時刻が対応するセグメントごとに、付加位相θを探索して定包絡線多重化信号ＳＲＦ（ｔ）を生成することが可能となる。ここで、多重化信号ＳＲＦ（ｔ）の振幅はＡで一定である。
【００２４】
本発明の方法を通して、４つのベースバンド・スペクトル拡散信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）は周波数ｆｐに変調されてもよい。ここで、信号ｓ１（ｔ）及びｓ２（ｔ）は、互いに直交する搬送波位相を有する周波数ｆ１に変調され、信号ｓ３（ｔ）及びｓ４（ｔ）は、互いに直交する搬送波位相を有する周波数ｆ２に変調される。高周波の搬送波周波数ｆｐに変調された多重化信号は、定包絡線多重化信号である。
【００２５】
本発明の実施形態によると、付加位相ルックアップ・テーブルは以下のように構成されてもよい。
【００２６】
上述の様に、本発明の方法によると、４つのベースバンド・スペクトル拡散信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）は、周波数ｆ１と周波数ｆ２とにそれぞれ変調され、高周波の搬送波周波数ｆｐ=（ｆ１＋ｆ２）／２の定包絡線多重化信号ＳＲＦ（ｔ）が生成される。搬送波周波数がｆｐである信号の場合、周波数ｆｐに変調された２つの直交成分を用いて信号を以下のように表すことができる。
【数１６】
2016503628.tif 000022
ここで、Ｉ（ｔ）は定包絡線多重化信号の同位相ベースバンド成分であり、Ｑ（ｔ）は定包絡線多重化信号の直交位相ベースバンド成分である。
【００２７】
本発明によると、付加位相ルックアップ・テーブルには、定包絡線多重化信号の同位相ベースバンド成分Ｉ（ｔ）及び直交位相ベースバンド成分Ｑ（ｔ）の付加位相θが保存される。付加位相は以下の式において多重化信号ＳＲＦ（ｔ）を変形するために用いられる位相θを表す。
【数１７】
2016503628.tif 000023
ここで、ＡはＳＲＦ（ｔ）の振幅を表し、位相θは、多重化信号ＳＲＦ（ｔ）の同位相ベースバンド成分Ｉ（ｔ）及び直交位相ベースバンド成分Ｑ（ｔ）の付加位相を表す。
【００２８】
本発明の実施形態によると、プリセット同位相ベースバンド成分
2016503628.tif 000024
とプリセット直交位相ベースバンド成分
2016503628.tif 000025
とは以下の式によって取得される。
【数１８】
2016503628.tif 000026
このとき、ｓｇｎは符号関数である。
【数１９】
2016503628.tif 000027
ここで、ｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４は４つのベースバンド・スペクトル拡散信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）の相対電力であり、４つのベースバンド・スペクトル拡散信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）に割り当てられた電力比がｃ１：ｃ２：ｃ３：ｃ４である。また、ａｔａｎ２は以下に示す４象限アークタンジェント関数である。
【数２０】
2016503628.tif 000028
【００２９】
このようにプリセット同位相ベースバンド成分
2016503628.tif 000029
とプリセット直交位相ベースバンド成分
2016503628.tif 000030
とが取得され、多重化信号ＳＲＦ（ｔ）は以下のように表すことができる。
【数２１】
2016503628.tif 000031
【００３０】
そして、付加位相θの値は、以下の式を用いて取得することができる。
【数２２】
2016503628.tif 000032
ここで、ａｔａｎ２は４象限アークタンジェント関数である。
【００３１】
さらに、
2016503628.tif 000033
は時間の変化に対して一定値であることがわかる。それゆえに、本発明では、４つのスペクトル拡散信号を有するデュアル周波数定包絡線多重化信号ＳＲＦ（ｔ）は定包絡線多重化信号である。多重化信号の包絡線は、４つのベースバンド・スペクトル拡散信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）の相対電力又は電力比によって決定される。
【００３２】
付加位相の計算方法は上記の通りであるが、それに限定されないことは理解されるだろう。付加位相を計算するどの方法も、多重化信号ＳＲＦ（ｔ）が定包絡線の信号となるような方法で付加位相θが得られる限り、本発明に含まれるだろう。
【００３３】
本発明の実施形態によると、付加位相は、
2016503628.tif 000034
である。上述の通り、ａｔａｎ２は４象限アークタンジェント関数であり、付加位相θは
2016503628.tif 000035
及び
2016503628.tif 000036
の値によって決定される。
【００３４】
図２は、本発明の実施形態によるベースバンド・スペクトル拡散信号の副搬送波周期内の
2016503628.tif 000037
及び
2016503628.tif 000038
の値を示す概略的なグラフである。図に示すように、多重化信号ＳＲＦ（ｔ）のプリセット同位相ベースバンド成分
2016503628.tif 000039
とプリセット直交位相ベースバンド成分
2016503628.tif 000040
とのいずれかは矩形波であり、その開始点はφ（ｔ）及びφ’（ｔ）によって決定される。付加位相は、
2016503628.tif 000041
であり、
2016503628.tif 000042
及び
2016503628.tif 000043
のいずれかは矩形波であるので、付加位相θの値は、
2016503628.tif 000044
及び
2016503628.tif 000045
の値が反転したとき、例えば図２に示す時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３、及びｔ４で、その瞬間に、シフトしてもよい。ベースバンド・スペクトル拡散信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）のそれぞれが±１の値を有するベースバンド信号であるので、４つのベースバンド・スペクトル拡散信号の値の異なる組み合わせは、（１，１，１，１）や（１，−１，−１，１）のように、総計１６状態ある。
2016503628.tif 000046
及び
2016503628.tif 000047
は、総計１６状態の内の各状態に対応して算出され、付加位相θの位相シフト点が算出される。付加位相θの全ての位相シフト点は、ベースバンド・スペクトル拡散信号の副搬送波周期のセグメントの開始点と終了点とのセットを構成する。すなわち、付加位相θは、副搬送波周期のセグメント内では変化せず、次のセグメントで変化する。１６個の
2016503628.tif 000048
及び
2016503628.tif 000049
の値の組み合わせによって決定される付加位相θの位相シフト点がオーバーラップしてもよいことを考慮すると、計算を通して、ベースバンド・スペクトル拡散信号の副搬送波周期は、４つのベースバンド・スペクトル拡散信号の種々の電力比に応じて最大で１６個のセグメントに分割される。
【００３５】
以降では、４つのベースバンド・スペクトル拡散信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）の電力比が１：３：１：３である場合を例として説明する。
【００３６】
上述の方法によると、電力比が１：３：１：３であると、ベースバンド・スペクトル拡散信号の副搬送波周期は、等しい長さの１２のセグメントに分割される必要がある。すなわち、任意の現在時刻ｔ∈［ｎＴｓ，（ｎ＋１）Ｔｓ）に対して、副搬送波周期［ｎＴｓ，（ｎ＋１）Ｔｓ）は、Ｔｓ／１２という等しい長さの１２のセグメントにさらに分割される。現在時刻ｔが属するベースバンド・スペクトル拡散信号の副搬送波周期［ｎＴｓ，（ｎ＋１）Ｔｓ）のあるセグメント、及び、現在時刻の４つのベースバンド・スペクトル拡散信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）の値の組み合わせが対応する１６状態の内のある１つの状態に従って、現在時刻に対応する付加位相θは、表１や表２のような付加位相ルックアップ・テーブル内で探索される。付加位相ルックアップ・テーブルでは、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７、Ｐ８、Ｐ９、Ｐ１０、Ｐ１１、Ｐ１２は、１２個の異なる位相の値であり、ＰＫ＝Ｐ１＋ｋπ／６を満たし、１２‐ＰＳＫコンスタレーションの１２の位相点に対応する。
【００３７】
図３は、本発明の実施形態による４つのベースバンド・スペクトル拡散信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）の電力比が１：３：１：３のときの多重化信号ＳＲＦ（ｔ）のＦｒｅｓｎｅｌコンスタレーションを示している。図３に示す実施形態によると、Ｐ１＝π/６であり、多重化信号は１２‐ＰＳＫ信号である。ここで、コンスタレーション点は均等に配置されている。Ｐ１として他の値が選択された場合、コンスタレーションは所定の位相だけ図３を回転することで得られ、各位相間の関係は変化しない。
【００３８】
すなわち、１２‐ＰＳＫコンスタレーションの回転が全体として受信側に影響を与えないので、Ｐ１は［０，２π］の間の任意の位相にセットできる。種々の値がＰ１にセットされると、表１及び表２中の付加位相の値が変化することは容易に理解でき、各位相間の関係がＰＫ＝Ｐ１＋ｋπ／６を満たし、時間と信号値との組み合わせに関する信号生成ルールが表１又は表２を満たす。
【表１】
2016503628.tif 000050
【表２】
2016503628.tif 000051
ここでＶＳｉ，ｉ＝１，２，３．．．，１６は４つのベースバンド・スペクトル拡散信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）の取り得る値の組み合わせ１６状態を表し、ＰＫ，Ｋ＝１，２，３．．．，１２は付加位相θの値を表し、ＰＫ＝Ｐ１＋ｋπ／６であり、Ｐ１は［０，２π］内の任意の位相であり、ｔ’＝ｔｍｏｄＴｓは、付加位相θが現在時刻ｔ及び副搬送波周期Ｔｓの剰余によって得られることを示している。
【００３９】
このようにして得られた付加位相θに基づいて、定包絡線多重化信号の同位相ベースバンド成分Ｉ（ｔ）及び直交位相ベースバンド成分Ｑ（ｔ）が生成され、定包絡線を有する多重化信号ＳＲＦ（ｔ）が生成される。
【数２３】
2016503628.tif 000052
ここで、Ａは定包絡線多重化信号ＳＲＦ（ｔ）の振幅である。
【００４０】
図４は、本発明の実施形態による４つのスペクトル拡散信号を有するデュアル周波数定包絡線多重化信号の生成装置のブロック図を示している。図４に示すように、４つのスペクトル拡散信号を有するデュアル周波数定包絡線多重化信号の生成装置は、付加位相ルックアップ・テーブル保存ユニット４１０と、探索ユニット４２０と、生成ユニット４３０とを備えている。
【００４１】
付加位相ルックアップ・テーブル保存ユニット４１０は、多重化信号の同位相ベースバンド成分Ｉ（ｔ）及び直交位相ベースバンド成分Ｑ（ｔ）の付加位相を含む上述の付加位相ルックアップ・テーブルを保存するように構成されている。付加位相ルックアップ・テーブルは、以下のように事前に設定され、付加位相ルックアップ・テーブル保存ユニット４１０に保存されてもよい。付加位相ルックアップ・テーブルは、４つのベースバンド・スペクトル拡散信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）の決定された電力比に基づいて、ベースバンド・スペクトル拡散信号の副搬送波周期Ｔｓを複数のセグメントに分割し、当該複数のセグメントの各セグメントにおいて、定包絡線多重化信号の４つのベースバンド・スペクトル拡散信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）の取り得る値の組み合わせ１６状態中の１状態に対して付加位相θを決定するように構成されていてもよい。
【００４２】
探索ユニット４２０は、現在時刻のベースバンド・スペクトル拡散信号の副搬送波周期の１つのセグメントと、４つのベースバンド・スペクトル拡散信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）の取り得る値の組み合わせの１状態とに従って、付加位相ルックアップ・テーブルを探索することによって、現在時刻の１つのセグメントの付加位相θを取得するように構成されている。
【００４３】
生成ユニット４３０は、得られた付加位相θに基づいて、定包絡線多重化信号の同位相ベースバンド成分Ｉ（ｔ）及び直交位相ベースバンド成分Ｑ（ｔ）を生成し、定包絡線多重化信号ＳＲＦ（ｔ）を生成するように構成されている。ここで、
【数２４】
2016503628.tif 000053
であり、Ａは定包絡線多重化信号ＳＲＦ（ｔ）の振幅である。
【００４４】
図５は、本発明の実施形態による定包絡線多重化信号の生成例を示している。ユニットの駆動クロックは、値がｆ０である基準周波数クロックの除算又は乗算によって生成される。
【００４５】
周波数変換器２１を通過した基準周波数クロック２０は周波数ｆＤのデータ駆動クロックに変換される。当該データ駆動クロックは、４つの２値の航法メッセージを生成するようにメッセージ生成器２２を駆動する。ある実装例においてパイロット・チャネルが要求される場合、対応するチャネルの航法メッセージは０又は１で一定である。周波数変換器２３−１、２３−２、２３−３、及び２３−４を通過した基準周波数クロックは、それぞれ、周波数ｆｃ１、ｆｃ２、ｆｃ３、及びｆｃ４の駆動クロックに変換される。当該駆動クロックは、拡散コード・レートがそれぞれｆｃ１、ｆｃ２、ｆｃ３、及びｆｃ４である４つの２値の拡散シーケンスを生成するように、スペクトル拡散変調器２４−１、２４−２、２４−３、及び２４−４を駆動する。いずれの拡散コード・レートもｆＤの正の整数倍である。
【００４６】
メッセージ生成器２２によって生成された４つの航法メッセージは、拡散シーケンスにモジュロ２加算操作をするために、スペクトル拡散変調器２４−１、２４−２、２４−３、及び２４−４にそれぞれ送信される。モジュロ２加算操作の結果は、拡散チップ波形生成器２６−１、２６−２、２６−３、及び２６−４にそれぞれ送られる。拡散チップ波形生成器は、クロック２０が周波数変換器２５−１、２５−２、２５−３、及び２５−４それぞれを通過して変換された、周波数がｆｓｃ１、ｆｓｃ２、ｆｓｃ３、及びｆｓｃ４の副搬送波駆動クロックによって駆動される。拡散チップ波形生成器は、航法メッセージで変調された拡散シーケンスにＢＣＳチップ波形を割当てる。出力はベースバンド信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）として表される。ここで、ｆｓｃ１＝Ｋ１ｆｃ１、ｆｓｃ２＝Ｋ２ｆｃ２、ｆｓｃ３＝Ｋ３ｆｃ３、ｆｓｃ４＝Ｋ４ｆｃ４であり、Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４は１以上の整数である。
【００４７】
周波数変換器２９を通過したクロック２０は、周波数が１２ｆｓの駆動クロックに変換される。当該駆動クロックは、付加位相テーブル探索ユニット２７、Ｉチャネル三角関数生成器３１、及びＱチャネル三角関数生成器３２を駆動する。
【００４８】
ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）は、付加位相テーブル探索ユニット２７に送られる。付加位相テーブル探索ユニット２７は、現在のタイム・スロットと、現在時刻ｔのモジュロ及び副搬送波周期Ｔｓ＝１／ｆｓとに対応するｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）の値の組み合わせに基づいて、テーブルを探索することによって、付加位相オフセットθを取得する。ルックアップ・テーブルは表１又は表２のような形式である。ルックアップ・テーブルでは、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７、Ｐ８、Ｐ９、Ｐ１０、Ｐ１１、Ｐ１２は、１２個の異なる位相の値であり、ＰＫ＝Ｐ１＋ｋπ／６を満たし、１２‐ＰＳＫコンスタレーションの１２の位相点に対応する。Ｐ１は［０，２π］内の任意の位相にセットされてもよい。Ｐ１の値を変えてもよく、その場合、表１又は表２の付加位相の真の値も変化する。それゆえに、本発明のルックアップ・テーブルの取り得る値が数多くあり、各位相間の関係がＰＫ＝Ｐ１＋ｋπ／６を満たし、時間及び信号の値の組み合わせに関する信号生成ルールが表１又は表２を満たす。
【００４９】
Ｉチャネル三角関数生成器３１及びＱチャネル三角関数生成器３２は、付加位相テーブル探索ユニット２７の出力位相θに基づいて、以下の規則それぞれに従って、成分Ｉ（ｔ）及びＱ（ｔ）を生成する。Ｉ（ｔ）＝Ａｃｏｓ（θ）、Ｑ（ｔ）＝Ａｓｉｎ（θ）、Ａは正の値の振幅であり、経時変化しない。
【００５０】
周波数変換器３６を通過した基準クロック２０は、周波数がｆｐの駆動クロックに変換される。当該駆動クロックは、周波数がｆｐの搬送波を生成するように、第１搬送波生成器３７を駆動する。搬送波信号は２つの分枝に分割される。一方の分枝４０の搬送波信号及びＩチャネル三角関数生成器３１の出力は乗算器３３に送られる。他方の分枝４１の搬送波信号はπ／２位相シフト回路３５を通過した後、分枝４０の搬送波信号の位相と直交する位相の搬送波信号となる。他の分枝４１の搬送波信号とＱチャネル三角関数生成器３１の出力とは、乗算器３４に送られる。２つの乗算器の出力は加算器３８に送られ、本発明によって、定包絡線多重化信号３９が生成される。
【００５１】
図６は、本発明の実施形態による、各信号成分に対して採用された方形パルス拡散波形（すなわち、ＢＰＳＫ−Ｒ変調）の、ｆｃ１＝ｆｃ２＝ｆｃ３＝ｆｃ４＝１０．２３ＭＨｚ、ｆｓ＝１５．３４５ＭＨｚでの多重化ベースバンド信号のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）を示している。ＰＳＤでは、同じ周波数を共有している２つの信号成分は、互いに結合され、互いの電力の割り当てを識別することは難しい。しかし、本実施形態では、中心周波数がｆ１の上側波帯の主ローブ５１は、中心周波数がｆ２の下側波帯の主ローブ５０から３０．６９ＭＨｚ離れており、２つのローブ５０、５１のスペクトルのゼロ交差位置間のバンド幅は２０．４６ＭＨｚであり、１０．２３ＭＨｚのコード・レートのＢＰＳＫ‐Ｒ変調が各信号成分に使用され、２つの主ローブの中心周波数間の間隔が３０．６９ＭＨｚという設計仕様と一致している。
【００５２】
ＰＳＤに見られるように、同じ周波数を共有している２つの信号成分は、互いに結合され、各成分の電力の割り当てを識別することは難しい。しかし、受信方法１を使用して信号を受信することで、電力比が１：３：１：３の４つ信号を結合して多重化信号が得られることが確認できる。
【００５３】
本発明によると、４つのベースバンド・スペクトル拡散信号は、定包絡線多重化信号に多重化される。４つのベースバンド・スペクトル拡散信号の拡散コードは直交性に優れている。多重化信号の受信及び処理の面では、独立した多重化信号の各信号成分だけでなく、多重化信号全体としても、受信機で受信でき、処理できる。
【００５４】
上述の本発明の実施形態は、送信側、すなわち、４つのスペクトル拡散信号を有するデュアル周波数定包絡線多重化信号を生成する方法及び装置に主に関連している。さらに、本発明の実施形態は、上述したような定包絡線多重化信号を生成するための方法及び装置で生成された信号に関する。
【００５５】
加えて、当業者であれば理解できるように、変換システム、方法、機器、及び受信機は、本発明の実施形態によって生成された信号を受信し、そして、処理することに適用できる。それゆえに、本発明の実施形態は、例えば、上述した定包絡線多重化信号を処理するために使用されるシステム、方法、装置に関する。
【００５６】
本発明の実施形態によると、受信装置は、前述の生成方法又は生成装置によって生成された４つのスペクトル拡散信号を有するデュアル周波数定包絡線多重化信号を受信するために提供される。本発明の実施形態では、周波数ｆ１及び周波数ｆ２に変調された信号成分をそれぞれ処理できる。
【００５７】
本発明の実施形態では、４つのスペクトル拡散信号を有するデュアル周波数定包絡線多重化信号のための受信装置が提供される。図７に示すように、信号受信装置５００は、受信ユニット５１０、復調ユニット５２０、及び処理ユニット５３０を備える。
【００５８】
受信ユニット５１０は、定包絡線多重化信号を受信するように構成されている。復調ユニット５２０は、受信した定包絡線多重化信号の周波数ｆ１に変調された信号成分を復調し、受信した定包絡線多重化信号の周波数ｆ２に変調された信号成分を復調する。処理ユニット５３０は、周波数ｆ１に変調された信号成分を復調した信号成分に基づいて、ベースバンド拡散スペクトル信号Ｓ１、Ｓ２を取得し、周波数ｆ２に変調された信号成分を復調した信号成分に基づいて、ベースバンド拡散スペクトル信号Ｓ３、Ｓ４を取得する。
【００５９】
図８は、本発明の実施形態による４つのスペクトル拡散信号を有するデュアル周波数定包絡線多重化信号の受信装置の具体的な実装例の概略図を示している。本実施形態によると、受信ユニット５１０はアンテナ６１を含んでいてもよく、復調ユニット５２０はフィルタ・アンプ・ユニット６２、ダウンコンバータ６３、アナログ・デジタル変換器６４を含んでいてもよく、処理ユニット５３０はデジタル信号処理ユニット６５を含んでいてもよい。
【００６０】
図８を参照すると、信号成分が分離して受信される場合、定包絡線多重化信号６０はアンテナ６１から受信される。アンテナ６１によって受信された後、受信された定包絡線多重化信号６０はフィルタ・アンプ・ユニット６２に送られる。ここで、定包絡線多重化信号は強い干渉信号や帯域外雑音に対抗するためにフィルタされ、その後、定包絡線多重化信号６０は増幅される。上側波帯信号成分ｓ１（ｔ）又はｓ２（ｔ）を処理するとき、フィルタ・ユニットの中心周波数は、信号成分ｓ１（ｔ）又はｓ２（ｔ）の電力がフィルタ・ユニットを十分に通過することを確実にするために、受信される信号成分ｓ１（ｔ）又はｓ２（ｔ）の帯域幅以上の帯域幅で、ｆ１近傍にセットされる。同様に、下側波帯信号成分ｓ３（ｔ）又はｓ４（ｔ）を処理するとき、フィルタ・ユニットの中心周波数は、信号成分ｓ３（ｔ）又はｓ４（ｔ）の電力がフィルタ・ユニットを十分に通過することを確実にするために、受信される信号成分ｓ３（ｔ）又はｓ４（ｔ）の帯域幅以上の帯域幅で、ｆ２近傍にセットされる。
【００６１】
フィルタ・アンプ・ユニット６２から出力されたフィルタされ、増幅された信号は、信号成分の搬送波周波数を対応する中間周波数に変換するために、ダウンコンバータ６３に送られる。その後、信号は、信号のサンプリングと量子化を行うために、アナログ・デジタル変換器６４に送られ、デジタル中間周波数信号が得られる。
【００６２】
アナログ・デジタル変換器６４から出力されたデジタル中間周波数信号は、デジタル信号処理ユニット６５に送られる。当該ユニットは、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ、一般的な演算ユニット、又はこれらの装置の組み合わせで実装され、処理されるベースバンド信号成分に対応した捕捉、追尾、復調がなされる。
【００６３】
さらに、本発明の実施形態によると、受信方法は、上述の定包絡線多重化信号生成方法又は生成装置によって生成された４つのスペクトル拡散信号を有するデュアル周波数定包絡線多重化信号を受信するために提供される。信号受信方法は、定包絡線多重化信号を受信することと、受信された定包絡線多重化信号の周波数ｆ１に変調された信号成分を復調し、信号周波数ｆ２に変調された信号成分を復調することと、周波数ｆ１に変調された信号成分を復調した信号成分に基づいてベースバンド・スペクトル拡散信号Ｓ１、Ｓ２を取得し、周波数ｆ２に変調された信号成分を復調した信号成分に基づいてベースバンド・スペクトル拡散信号Ｓ３、Ｓ４を取得することとを含む。
【００６４】
本発明の実施形態によると、受信装置は、上述の定包絡線多重化信号生成方法又は生成装置によって生成された４つのスペクトル拡散信号を有するデュアル周波数定包絡線多重化信号を受信するために提供される。本実施形態では、中心周波数が（ｆ１＋ｆ２）／２の受信した定包絡線多重化信号が一体として処理される。
【００６５】
図９は、本発明の他の実施形態による４つのスペクトル拡散信号を有するデュアル周波数定包絡線多重化信号の受信装置を示している。図９に示すように、信号受信装置は、受信ユニット６１０、復調ユニット６２０、付加位相探索ユニット６３０、ローカル・レプリカ生成ユニット６４０、及び算出ユニット６５０を備えている。
【００６６】
受信ユニット６１０は定包絡線多重化信号を受信するように構成されている。復調ユニット６２０は、中心周波数ｆｐ＝（ｆ１＋ｆ２）／２の受信した定包絡線多重化信号を復調して、復調されたベースバンド信号を取得するように構成されている。付加位相探索ユニット６３０は、付加位相ルックアップ・テーブルに基づいて、４つのベースバンド・スペクトル拡散信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）の取り得る値の組み合わせの各状態に対応する付加位相θを取得するように構成されている。ローカル・レプリカ生成ユニット６４０は、取得した付加位相θに基づいて、各状態に対応する同位相ベースバンド信号のローカル・レプリカ
2016503628.tif 000054
及び直交位相ベースバンド信号のローカル・レプリカ
2016503628.tif 000055
を生成するように構成されている。算出ユニット６５０は、復調されたベースバンド信号の各状態に対応した生成された
2016503628.tif 000056
と
2016503628.tif 000057
との相関を算出し、復調されたベースバンド信号のベースバンド・スペクトル拡散信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）を決定するように構成されている。
【００６７】
理解されるように、ベースバンド信号の値は±１であるので、４つのベースバンド信号の値［Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４］の組み合わせは組み合わせ状態を１６個まで有することができる。算出ユニット６５０は、１６個の組み合わせ状態のそれぞれに対応して、復調ユニット６４０から取得した同位相ベースバンド成分及び直交位相ベースバンド成分を有する同位相ベースバンド成分のローカル・レプリカと直交位相ベースバンド成分のローカル・レプリカとの相関を計算して、受信した第１ベースバンド信号Ｓ１、第２ベースバンド信号Ｓ２、第３ベースバンド信号Ｓ３及び第４ベースバンド信号Ｓ４の値を決定する。また、定包絡線多重化信号の捕捉及び追尾がなされる。
【００６８】
再度図９を参照すると、本発明の実施形態による４つのスペクトル拡散信号を有するデュアル周波数定包絡線多重化信号の受信装置の具体的な実装例が示されている。多重化信号が受信され、一体として処理される場合、定包絡線多重化信号は受信機の受信ユニット６１０によって受信される。受信ユニット６１０のアンテナから受信された定包絡線多重化信号は、強い干渉信号や帯域外雑音に対抗するために定包絡線多重化信号をフィルタし、定包絡線多重化信号を増幅するために、受信ユニット６１０のフィルタ・アンプ・ユニットに送られる。フィルタ・ユニットの中心周波数は、全ての多重化信号の電力がフィルタ・ユニットを十分に通過することを確実にするために、２ｆｓ以上の帯域幅で（ｆ１＋ｆ２）／２近傍に設定される。適当なフィルタ・ユニットが設計できるのであれば、全ての信号成分の第１主ローブの電力がフィルタ・ユニットを確実に通過するようにすることが提案される。
【００６９】
受信ユニット６１０のフィルタ・アンプ・ユニットから出力され、フィルタされ、増幅された信号は、復調ユニット６２０のダウンコンバータに送られ、信号成分の搬送波周波数が中間周波数に変換される。その後、信号は、復調ユニット６２０に備えられ、信号をサンプリングし、量子化するためのアナログ・デジタル変換器に送られ、デジタル中間周波数信号が取得される。
【００７０】
復調ユニット６２０のアナログ・デジタル変換器から出力されたデジタル中間周波数信号は、復調ユニット６２０のデジタル信号処理ユニットに送られる。当該ユニットは、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ、一般的な演算ユニット、又はこれらの装置の組み合わせで実装されてもよい。デジタル中間周波数信号は、デジタル信号の中間周波数とドップラとを除去するために、受信機で生成された同位相の搬送波及び直交位相の搬送波と掛け合わされ、受信機同位相ベースバンド信号ＳＩ（ｔ）及び受信機直交位相ベースバンド信号ＳＱ（ｔ）が取得される。
【００７１】
復調ユニット６２０のデジタル信号処理ユニットは、拡散チップ波形を割当てられた４つの信号成分の拡散シーケンスを生成するように構成されている。４つの信号の２値で表されるベースバンド信号のローカル・レプリカにおける全ての可能な値の組み合わせに基づいて、同位相ベースバンド波形ローカル・レプリカ
2016503628.tif 000058
及び直交位相ベースバンド波形ローカル・レプリカ
2016503628.tif 000059
は、各エポックで、各組み合わせに対応して、復調ユニット６２０のデジタル信号処理ユニットによって生成される。値の組み合わせの総数はｇとして表される。Ｎ個の信号がデータ・チャネルに関連しているとすると、ｇ＝２Ｎとして算出可能である。
2016503628.tif 000060
のg値の組み合わせ中の特定の例に対しては、
2016503628.tif 000061
及び
2016503628.tif 000062
の算出規則は送信機と同様である。付加位相探索ユニット６３０は、位相ルックアップ・テーブルを探索することによって、現在時刻に対応した付加位相θｉを取得する。
【００７２】
ローカル・レプリカ生成ユニット６４０は、同位相ベースバンド信号ローカル・レプリカ
2016503628.tif 000063
及び直交位相ベースバンド信号ローカル・レプリカ
2016503628.tif 000064
を以下の式に基づいて生成する。
【数２５】
2016503628.tif 000065
【００７３】
算出ユニット６５０は、同位相ベースバンド信号ローカル・レプリカ
2016503628.tif 000066
のｉ番目（ｉ＝１、２、．．．、ｇ）のグループと、同位相ベースバンド信号ＳＩ（ｔ）及び直交位相ベースバンド信号ＳＱ（ｔ）とをそれぞれ掛け合わせ、当該乗算結果を、ＴＩの期間、コヒーレント積分するために積分放電フィルタに送ることによって、第１同位相相関値ｃｏｒｒ１Ｉｉ及び第１直交位相相関値ｃｏｒｒ１Ｑｉのｉ番目（ｉ＝１、２、．．．、ｇ）のグループを取得する。そして、算出ユニット６５０は、直交位相ベースバンド信号ローカル・レプリカ
2016503628.tif 000067
の各グループと、同位相ベースバンド信号ＳＩ（ｔ）及び直交位相ベースバンド信号ＳＱ（ｔ）とをそれぞれ掛け合わせ、当該乗算結果を、ＴＩの期間、コヒーレント積分するために積分放電フィルタに送ることによって、第２同位相相関値ｃｏｒｒ２Ｉｉ及び直交位相相関値ｃｏｒｒ２Ｑｉのｉ番目（ｉ＝１、２、．．．、ｇ）のグループを取得する。
【００７４】
算出ユニット６５０は、ｉ番目のグループの第１同位相相関値ｃｏｒｒ１Ｉｉ及び第１直交位相相関値ｃｏｒｒ１Ｑｉと、ｉ番目のグループの第２同位相相関値ｃｏｒｒ２Ｉｉ及び第２直交位相相関値ｃｏｒｒ２Ｑｉとを下記の式に基づいて結合し、同位相結合相関値Ｉ’ｉ及び直交位相結合相関値Ｑ’ｉのｉ番目（ｉ＝１、２、．．．、ｇ）のグループを取得する。
【数２６】
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【００７５】
算出ユニット６５０は、同位相結合相関値Ｉ’ｉ及び直交位相結合相関値Ｑ’ｉのグループに、
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の値が全てのグループの中で最大となるように最適な同位相結合相関値Ｉ’及び最適な直交位相結合相関値Ｑ’を選択してベースバンド・スペクトル拡散信号ｓ１（ｔ）、ｓ２（ｔ）、ｓ３（ｔ）、ｓ４（ｔ）を決定し、Ｉ’値及びＱ’値を伝統的な取得方法及びトラッキング・ループを通して処理する。
【００７６】
本発明の実施形態は、ハードウエア、ソフトウエア、又はこれらの組み合わせによって実装されてもよい。本発明の１つの態様は、本発明の実施形態による、定包絡線多重化信号生成方法、生成装置、定包絡線多重化信号受信方法、受信装置を実施するための実行可能な命令を含むプログラムを提供する。さらに、プログラムは、光又は磁気で読み取り可能な媒体、チップ、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、又は任意の形式の揮発性若しくは不揮発性記憶装置のような任意の形式のストレージに記憶される。本発明の実施形態の一例によると、機械可読記憶媒体がプログラムを保存するために提供される。
【００７７】
本発明の種々の実施形態が図面を参照して上記の様に説明されたが、例示的な方法が示されているだけであって、それに限定されないことは理解されるべきである。本発明の精神と範囲から離れることなく形状や細部に様々な変形を加えることが可能であることは、当業者には明らかであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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