(57)【要約】【課題】ＩＦ信号からベースバンド信号をより正確に再生するための新たな手法を提案すること。【解決手段】フィルタ部のフィルタの遮断周波数に応じて周期波形の形状を変更して再生用発振信号を生成し、生成した再生用発振信号を用いてベースバンド信号を再生する。具体的には、フィルタの遮断周波数が低いほど、正の振幅から負の振幅までの正負振幅間長が長い周期波形の再生用発振信号を用いてベースバンド信号を再生する。【選択図】図４
2009168481.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルタ特性を変更可能なフィルタ部と、
所与の波形制御データに従って周期波形の形状を変更して再生用発振信号を生成する再生用信号発振部と、
前記フィルタ部のフィルタ特性に応じて前記波形制御データを可変する波形制御データ設定部と、
前記再生用信号発振部により生成された再生用発振信号を用いて、前記フィルタ部を通過した信号からベースバンド信号を再生する再生部と、
を備えた信号処理回路。
【請求項２】
前記フィルタ部は、遮断周波数を変更可能に構成されており、
前記波形制御データ設定部は、前記フィルタ部の遮断周波数が低いほど、正の振幅から負の振幅までの正負振幅間長が長い周期波形を前記再生用信号発振部に生成させる波形制御データに設定する、
請求項１に記載の信号処理回路。
【請求項３】
前記フィルタ部は、フィルタ次数を変更可能に構成されており、
前記波形制御データ設定部は、前記フィルタ部のフィルタ次数が低いほど、正の振幅から負の振幅までの正負振幅間長が長い周期波形を前記再生用信号発振部に生成させる波形制御データに設定する、
請求項１又は２に記載の信号処理回路。
【請求項４】
前記フィルタ部の通過信号の信号強度に応じて前記フィルタ部のフィルタ特性を可変するフィルタ特性可変部を更に備える請求項１〜３の何れか一項に記載の信号処理回路。
【請求項５】
前記フィルタ特性可変部は、前記通過信号の信号強度が強いほど遮断周波数を高くするように前記フィルタ部のフィルタ特性を変更する請求項４に記載の信号処理回路。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか一項に記載の信号処理回路を備えた電子機器。
【請求項７】
フィルタ特性を変更可能なフィルタ部と、所与の波形制御データに従って周期波形の形状を変更して再生用発振信号を生成する再生用信号発振部とを備えた信号処理回路の信号処理方法であって、
前記フィルタ部のフィルタ特性に応じて前記波形制御データを可変することと、
前記再生用信号発振部により生成された再生用発振信号を用いて、前記フィルタ部を通過した信号からベースバンド信号を再生することと、
を含む信号処理方法。
【請求項８】
フィルタ特性を変更可能なフィルタ部と、所与の波形制御データに従って周期波形の形状を変更して再生用発振信号を生成する再生用信号発振部と、前記再生用信号発振部により生成された再生用発振信号を用いて、前記フィルタ部を通過した信号からベースバンド信号を再生する再生部と、プロセッサとを備えた信号処理回路の前記プロセッサを、
前記フィルタ部のフィルタ特性に応じて前記波形制御データを可変する波形制御データ設定部として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号処理回路、電子機器、信号処理方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
いわゆるスーパーヘテロダイン方式による信号受信を行うシステムでは、受信したＲＦ信号を中間周波数の信号（以下、「ＩＦ（Intermediate Frequency）信号」と称す。）にダウンコンバージョンした後、ＩＦ信号からベースバンド信号を再生するために、キャリア周波数の信号（再生用信号）を乗算する構成が採られている（例えば、特許文献１）。このＩＦ信号に乗算する再生用信号は、固定の波形制御データに従って生成される周期的な信号であり、波形形状は正弦波等が一般的である。
【特許文献１】特開平１０−２８８６５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、受信信号には様々なノイズ成分が含まれているため、受信信号（或いは、中間周波信号に変換された後の信号）にフィルタをかけて不要な周波数成分を除去して、受信感度を上げる工夫がなされる。
【０００４】
しかし、フィルタの応答特性により、受信信号がフィルタを通過することで、信号波形がなまったり、信号が時間的に遅延する群遅延と呼ばれる現象が発生したりすることが知られている。このため、正弦波等の波形形状をなす再生用信号をＩＦ信号に乗算する従来の構成では、波形形状を含め、ベースバンド信号を正しく再生できていないという問題が生じていることが分かった。
【０００５】
本発明は、上述した課題に鑑みて為されたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の課題を解決するための第１の発明は、フィルタ特性を変更可能なフィルタ部と、所与の波形制御データに従って周期波形の形状を変更して再生用発振信号を生成する再生用信号発振部と、前記フィルタ部のフィルタ特性に応じて前記波形制御データを可変する波形制御データ設定部と、前記再生用信号発振部により生成された再生用発振信号を用いて、前記フィルタ部を通過した信号からベースバンド信号を再生する再生部と、を備えた信号処理回路である。
【０００７】
また、他の発明として、フィルタ特性を変更可能なフィルタ部と、所与の波形制御データに従って周期波形の形状を変更して再生用発振信号を生成する再生用信号発振部とを備えた信号処理回路の信号処理方法であって、前記フィルタ部のフィルタ特性に応じて前記波形制御データを可変することと、前記再生用信号発振部により生成された再生用発振信号を用いて、前記フィルタ部を通過した信号からベースバンド信号を再生することと、を含む信号処理方法を構成してもよい。
【０００８】
さらに、他の発明として、フィルタ特性を変更可能なフィルタ部と、所与の波形制御データに従って周期波形の形状を変更して再生用発振信号を生成する再生用信号発振部と、前記再生用信号発振部により生成された再生用発振信号を用いて、前記フィルタ部を通過した信号からベースバンド信号を再生する再生部と、プロセッサとを備えた信号処理回路の前記プロセッサを、前記フィルタ部のフィルタ特性に応じて前記波形制御データを可変する波形制御データ設定部として機能させるためのプログラムを構成してもよい。
【０００９】
フィルタを通過した後の信号の波形のなまりや群遅延の程度は、フィルタの特性によって異なる。第１の発明等によれば、フィルタの特性に応じて周期波形の形状を変更して再生用発振信号を生成するため、波形のなまりや群遅延を考慮した再生用発振信号の生成が可能となり、これによりベースバンド信号をより正確に再生することが可能となる。
【００１０】
また、第２の発明として、第１の発明の信号処理回路であって、前記フィルタ部は、遮断周波数を変更可能に構成されており、前記波形制御データ設定部は、前記フィルタ部の遮断周波数が低いほど、正の振幅から負の振幅までの正負振幅間長が長い周期波形を前記再生用信号発振部に生成させる波形制御データに設定する信号処理回路を構成してもよい。
【００１１】
本願発明者は、フィルタを通過した後の信号の群遅延が小さい場合ほど、正の振幅から負の振幅までの正負振幅間長が長い周期波形の再生用発振信号を用いることで、ベースバンド信号をより正確に再生できることを発見した。また、フィルタの遮断周波数が低いほど、フィルタを通過した後の信号の群遅延が小さくなることが知られている。従って、フィルタの遮断周波数が低いほど、正負振幅間長が長い周期波形の再生用発振信号を用いれば、ベースバンド信号を正しく再生することができると言える。第２の発明によれば、以上の原理に立脚する信号処理回路を実現することができる。
【００１２】
また、第３の発明として、第１又は第２の発明の信号処理回路であって、前記フィルタ部は、フィルタ次数を変更可能に構成されており、前記波形制御データ設定部は、前記フィルタ部のフィルタ次数が低いほど、正の振幅から負の振幅までの正負振幅間長が長い周期波形を前記再生用信号発振部に生成させる波形制御データに設定する信号処理回路を構成してもよい。
【００１３】
フィルタ次数が低いほど、フィルタを通過した後の信号の群遅延が小さくなることが知られている。従って、フィルタ次数が低いほど、正負振幅間長が長い周期波形の再生用発振信号を用いれば、ベースバンド信号を正しく再生することができると言える。第３の発明によれば、以上の原理に立脚する信号処理回路を実現することができる。
【００１４】
また、第４の発明として、第１〜第３の発明の信号処理回路であって、前記フィルタ部の通過信号の信号強度に応じて前記フィルタ部のフィルタ特性を可変するフィルタ特性可変部を更に備える信号処理回路を構成してもよい。
【００１５】
より具体的には、例えば第５の発明として、第４の発明の信号処理回路であって、前記フィルタ特性可変部は、前記通過信号の信号強度が強いほど遮断周波数を高くするように前記フィルタ部のフィルタ特性を変更する信号処理回路を構成することも可能である。
【００１６】
この第５の発明によれば、通信信号の信号強度が強いほど、フィルタ部の遮断周波数を高くするようにフィルタ部のフィルタ特性が変更される。
【００１７】
また、第６の発明として、第１〜第５の何れかの発明の信号処理回路を備えた電子機器を構成してもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明に好適な実施形態の一例を説明する。尚、以下では、信号処理回路を備えた電子機器として携帯型電話機を例に挙げ、測位システムとしてＧＰＳを用いた場合について説明するが、本発明を適用可能な実施形態がこれに限定されるわけではない。
【００１９】
１．機能構成
図１は、本実施形態における携帯型電話機１の機能構成を示すブロック図である。携帯型電話機１は、ＧＰＳアンテナ５と、ＧＰＳ受信部１０と、ホストＣＰＵ（Central Processing Unit）４０と、操作部５０と、表示部６０と、携帯電話用アンテナ７０と、携帯電話用無線通信回路部８０と、ＲＯＭ（Read Only Memory）９０と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１００とを備えて構成される。
【００２０】
ＧＰＳアンテナ５は、ＧＰＳ衛星から発信されているＧＰＳ衛星信号を含むＲＦ（Radio Frequency）信号を受信するアンテナであり、受信した信号をＧＰＳ受信部１０に出力する。尚、ＧＰＳ衛星信号は、衛星毎に異なる拡散符号の一種であるＰＲＮ（Pseudo Random Noise）コードで直接スペクトラム拡散方式により変調された１．５７５４２［ＧＨｚ］の通信信号である。ＰＲＮコードは、コード長１０２３チップを１ＰＮフレームとする繰返し周期１ｍｓの擬似ランダム雑音である。
【００２１】
ＧＰＳ受信部１０は、ＧＰＳアンテナ５から出力された信号に基づいて携帯型電話機１の現在位置を測位する測位回路であり、いわゆるＧＰＳ受信機に相当する機能ブロックである。ＧＰＳ受信部１０は、ＲＦ受信回路部２０と、ベースバンド処理回路部３０とを備えて構成される。尚、ＲＦ受信回路部２０と、ベースバンド処理回路部３０とは、それぞれ別のＬＳＩ（Large Scale Integration）として製造することも、１チップとして製造することも可能である。
【００２２】
ＲＦ受信回路部２０は、高周波信号（ＲＦ信号）を処理する回路ブロックであり、ＳＡＷ（Surface Acoustic Wave）フィルタ２１と、ＬＮＡ（Low Noise Amplifier）２３と、乗算部２５と、Ａ／Ｄ（Analog Digital）変換部２７とを備えて構成される。
【００２３】
ＲＦ受信回路部２０は、入力段にバンドパスフィルタとしてのＳＡＷフィルタ２１を備え、いわゆるスーパーヘテロダイン方式によって信号受信を行う受信システムである。尚、本実施形態では、受信信号を同相成分（Ｉ成分）及び直交成分（Ｑ成分）の信号（Ｉ信号及びＱ信号）に分離して処理を行うが、ＩＱ信号への分離方法は公知の方法であるため詳細な説明を省略し、図１のＲＦ受信回路部２０では包括的に図示する。
【００２４】
ＳＡＷフィルタ２１は、ＧＰＳアンテナ５で受信された信号から所定の周波数帯域成分を通過させるバンドパスフィルタであり、通過させた信号をＬＮＡ２３に出力する。
【００２５】
ＬＮＡ２３は、ＳＡＷフィルタ２１を通過した信号を増幅するローノイズアンプであり、増幅した信号を乗算部２５に出力する。
【００２６】
乗算部２５は、ＬＮＡ２３で増幅された信号に、所定の局部発振信号を乗算する乗算器を有して構成され、ＲＦ信号をＩＦ信号にダウンコンバージョンした後、Ａ／Ｄ変換部２７に出力する。本実施形態では、ＩＦ信号の周波数を１３２［ｋＨｚ］とする。尚、詳細図示していないが、この乗算部２５は、局部発振信号及び該局部発振信号の位相を９０度ずらした信号それぞれと、受信信号とを乗算することによって、受信信号をＩＦ信号へダウンコンバージョンするとともに、受信信号をＩ信号及びＱ信号に分離する。
【００２７】
Ａ／Ｄ変換部２７は、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器を有して構成され、乗算部２５から出力された信号をデジタル信号に変換した後、ベースバンド処理回路部３０に出力する。従って、ＲＦ受信回路部２０からは、デジタル化されたＩＦ信号のＩ信号及びＱ信号が出力される。
【００２８】
ベースバンド処理回路部３０は、ＲＦ受信回路部２０から出力されたＩＦ信号からベースバンド信号を再生するとともに、再生したベースバンド信号とレプリカコードとの相関演算を行ってＧＰＳ衛星信号を捕捉・抽出し、データを復号して航法メッセージや時刻情報等を取り出して測位演算を行う信号処理回路である。
【００２９】
図２は、ベースバンド処理回路部３０の回路構成の一例を示す図である。ベースバンド処理回路部３０は、フィルタ部３１と、メモリ部３２と、ベースバンド信号再生部３３と、再生用信号発振部３４と、相関演算部３５と、レプリカコード生成部３６と、ＣＰＵ３７と、ＲＯＭ３８と、ＲＡＭ３９とを備えて構成される。
【００３０】
フィルタ部３１は、遮断周波数を可変に設定することで通過帯域を広狭変更可能な低域通過フィルタを有して構成され、ＲＦ受信回路部２０から出力されたＩＦ信号のうち、通過帯域に含まれる周波数成分の信号を通過させる。そして、通過させた信号をメモリ部３２に出力する。フィルタ部３１を構成するフィルタとしては、例えばバタワース（Butterworth）フィルタを適用することができる。また、本実施形態では、フィルタ部３１の遮断周波数として、３００、４５０及び６００［ｋＨｚ］の何れかが設定可能であるものとして説明する。
【００３１】
メモリ部３２は、フィルタ部３１を通過した信号を、ＣＰＵ３７からの制御信号に従って所定時間間隔でサンプリングして格納するメモリを有して構成される。
【００３２】
ベースバンド信号再生部３３は、メモリ部３２に格納された信号に対して、再生用信号発振部３４で生成された再生用発振信号を乗算することでベースバンド信号を再生し、再生したベースバンド信号を相関演算部３５に出力する。
【００３３】
再生用信号発振部３４は、ＣＰＵ３７から出力される再生用発振信号の制御信号に従って、ＩＦ信号からベースバンド信号を再生するための再生用発振信号を生成し、生成した再生用発振信号をベースバンド信号再生部３３に出力する。再生用信号発振部３４は、例えばＮＣＯ（Numerical Controlled Oscillator）等の発振器を有して構成される。
【００３４】
ここで、ＩＦ信号のＩ，Ｑ信号について、ベースバンド信号の再生式は、以下の式（１）及び式（２）でそれぞれ与えられる。
ＩBB（ｔ）＝ＩIF（ｔ）×ｃｏｓ（ωIFｔ）−ＱIF（ｔ）×ｓｉｎ（ωIFｔ）・・・（１）
ＱBB（ｔ）＝ＱIF（ｔ）×ｃｏｓ（ωIFｔ）−ＩIF（ｔ）×ｓｉｎ（ωIFｔ）・・・（２）
但し、「ＩBB」は再生されたベースバンド信号のＩ信号、「ＱBB」は再生されたベースバンド信号のＱ信号、「ＩIF」はＩＦ信号のＩ信号、「ＱIF」はＩＦ信号のＱ信号、「ωIF」はＩＦ信号の角周波数（再生用発振信号の発振角周波数）、「ｔ」は時間をそれぞれ示している。
【００３５】
ＲＦ受信回路部２０から出力されたＩＦ信号は、フィルタ部３１を通過することで、その波形がなまったり、群遅延が発生したりする。従って、従来のように、固定的な波形制御データに従って生成した再生用発振信号を用いてベースバンド信号を再生しようとすると、正確なベースバンド信号を再生できない場合がある。
【００３６】
図３は、その一例を説明するための図である。同図において、細線の波形で表される信号Ｓ１は、フィルタ部３１を通過する前のＩＦ信号を示しており、太線の波形で表される信号Ｓ２は、フィルタ部３１を通過した後のＩＦ信号を示している。これを見ると、信号Ｓ２は信号Ｓ１に対して全体的に遅延しており、群遅延が発生していることがわかる。また、例えば破線で示した部分Ｐ１及びＰ２においては、信号Ｓ２の波形がなまっていることがわかる。
【００３７】
これらの信号の下方に、Ｐ２部分の信号Ｓ１，Ｓ２それぞれを再生した場合のベースバンド信号の波形を示した。細線の波形で表される信号Ｓ３は、フィルタ部３１を通過する前のＩＦ信号（信号Ｓ１）から再生したベースバンド信号を示しており、太線の波形で表される信号Ｓ４は、フィルタ部３１を通過した後のＩＦ信号（信号Ｓ２）から再生したベースバンド信号を示している。Ｐ２部分がＰ３部分に対応している。これを見ると、ベースバンド信号が正しく再生されていないことがわかる。尚、変調方式は位相変調方式であり、図３の信号波形はＩ，Ｑ信号の何れかを示している。
【００３８】
この問題を解決するため、本実施形態では、波形制御データを固定して再生用発振信号を生成するのではなく、フィルタ部３１の遮断周波数毎に、そのフィルタ特性に応じた特殊な周期波形の形状の再生用発振信号を生成すべく、遮断周波数それぞれに応じた波形制御データを用意して、適切な波形をなす再生用発振信号を生成する。
【００３９】
図４は、本実施形態における再生用発振信号の波形の一例を示す図である。同図において、横軸は位相「θ」、縦軸は信号の大きさ「Ｃ」を示している。再生用発振信号の波形は、フィルタ部３１の遮断周波数が低いほど、正の振幅「Ａ」に対する位相と負の振幅「−Ａ」に対する位相との位相差が大きい。すなわち、正の振幅から負の振幅までの正負振幅間長が長い周期波形の形状で表される。また、１周期分の波形は、θ＝「１８０°」を中心として点対称である。
【００４０】
本願発明者は、フィルタ部３１を通過した信号の群遅延が小さい場合ほど、正の振幅から負の振幅までの正負振幅間長が長い周期波形の再生用発振信号を用いることで、ベースバンド信号をより正確に再生できることを発見した。また、フィルタ部３１の遮断周波数が低いほど、フィルタ部３１を通過した後の信号の群遅延が小さくなることが知られている。従い、図４に示した波形の再生用発振信号を用いることで、ベースバンド信号を正しく再生することが可能となる。
【００４１】
相関演算部３５は、ベースバンド信号再生部３３により再生されたベースバンド信号と、レプリカコード生成部３６により生成されたレプリカコードとの相関演算を行う回路部である。具体的には、レプリカコードの位相（コード位相）をずらしつつ、ベースバンド信号との相関演算を行い、各コード位相における相関値をＣＰＵ３７に出力する。
【００４２】
レプリカコード生成部３６は、ＣＰＵ３７からの制御信号に従って、捕捉対象のＧＰＳ衛星（以下、「捕捉対象衛星」と称す。）のＰＲＮコードを模擬したレプリカコードを生成し、生成したレプリカコードを相関演算部３５に出力する。
【００４３】
ＣＰＵ３７は、所定の測位演算を行って携帯型電話機１の現在位置を測位するプロセッサである。具体的には、相関演算部３５から出力された相関値を基に、ＧＰＳ衛星信号に含まれるＰＲＮコード及びコード位相を検出してＧＰＳ衛星信号を捕捉・追尾する。そして、捕捉・追尾したＧＰＳ衛星信号のデータを復号し、ＧＰＳ衛星の軌道情報や時刻情報等を基に擬似距離の演算や測位演算等を行って、携帯型電話機１の現在位置を測位する。
【００４４】
図５は、ＲＯＭ３８に格納されたデータの一例を示す図である。ＲＯＭ３８には、ＣＰＵ３７により読み出され、ベースバンド処理（図９参照）として実行されるベースバンド処理プログラム３８１と、遮断周波数別波形制御データ３８３とが記憶されている。
【００４５】
ベースバンド処理とは、ＣＰＵ３７が、所定の測位演算を行って携帯型電話機１の現在位置を測位する処理である。より具体的には、捕捉に成功したＧＰＳ衛星（以下、「捕捉衛星」と称す。）のＧＰＳ衛星信号の信号強度の平均値に基づいて、フィルタ部３１の遮断周波数を可変に設定することで通過帯域を変更するとともに、設定した遮断周波数に応じた波形の再生用発振信号を再生用信号発振部３４に生成させる。そして、相関演算部３５による相関演算結果に基づいて、各捕捉対象衛星の捕捉の成否を判定するとともに、複数の捕捉衛星の擬似距離の情報を用いた所定の測位演算を行うことで、携帯型電話機１の現在位置を測位する。ベースバンド処理については、フローチャートを用いて詳細に後述する。
【００４６】
図７は、遮断周波数別波形制御データ３８３のデータ構成例を示す図である。遮断周波数別波形制御データ３８３には、フィルタ部３１の各遮断周波数３８３１と対応付けて、再生用発振信号の波形を制御するためのデータである波形制御データ３８３３が記憶されている。波形制御データ３８３３は、生成させる再生用発振信号の大きさ「Ｃ」の時系列データ（波形パターン）として定められており、再生用信号発振部３４への制御データとして用いられる。
【００４７】
図６は、ＲＡＭ３９に格納されるデータの一例を示す図である。ＲＡＭ３９には、捕捉衛星別メジャメントデータ３９１と、信号強度平均値データ３９３と、測位データ３９５と、再生用発振信号制御データ３９７とが記憶される。
【００４８】
図８は、捕捉衛星別メジャメントデータ３９１のデータ構成例を示す図である。捕捉衛星別メジャメントデータ３９１には、各捕捉衛星の番号３９１１と対応付けて、メジャメント情報３９１３が記憶されている。メジャメント情報３９１３は、当該捕捉衛星のＧＰＳ衛星信号に関する情報であり、ＧＰＳ衛星信号の受信周波数、コード位相及び信号強度がこれに含まれる。例えば、捕捉衛星「Ｓ１」についてのメジャメント情報は、受信周波数が「Ｆ１」、コード位相が「ＣＰ１」、信号強度が「Ｐ１」である。捕捉衛星別メジャメントデータ３９１は、ベースバンド処理においてＣＰＵ３７により更新される。
【００４９】
信号強度平均値データ３９３は、全ての捕捉衛星についての受信したＧＰＳ衛星信号の信号強度の平均値が記憶されたデータであり、ベースバンド処理においてＣＰＵ３７により更新される。
【００５０】
測位データ３９５は、測位演算により算出された測位位置が記憶されたデータであり、ベースバンド処理においてＣＰＵ３７により更新される。
【００５１】
再生用発振信号制御データ３９７は、ＣＰＵ３７が、再生用信号発振部３４に再生用発振信号を生成させるためのデータであり、波形の制御データと発振周波数の制御データとがある。具体的には、ＲＯＭ３８の遮断周波数別波形制御データ３８３の中から選択・設定した波形制御データである設定波形制御データ３９７１と、再生用発振信号の発振周波数の設定データである設定発振周波数データ３９７３とが記憶される。これらのデータは、ベースバンド処理において、ＣＰＵ３７が再生用発振信号制御処理を行う際に更新される。
【００５２】
ホストＣＰＵ４０は、ＲＯＭ９０に記憶されているシステムプログラム等の各種プログラムに従って携帯型電話機１の各部を統括的に制御するプロセッサである。ホストＣＰＵ４０は、ＣＰＵ３７から入力した測位位置をプロットしたナビゲーション画面を、表示部６０に表示させる。
【００５３】
操作部５０は、例えばタッチパネルやボタンスイッチ等により構成される入力装置であり、押下されたキーやボタンの信号をホストＣＰＵ４０に出力する。この操作部５０の操作により、通話要求やメールの送受信要求等の各種指示入力がなされる。
【００５４】
表示部６０は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等により構成され、ホストＣＰＵ４０から入力される表示信号に基づいた各種表示を行う表示装置である。表示部６０には、ナビゲーション画面や時刻情報等が表示される。
【００５５】
携帯電話用アンテナ７０は、携帯型電話機１の通信サービス事業者が設置した無線基地局との間で携帯電話用無線信号の送受信を行うアンテナである。
【００５６】
携帯電話用無線通信回路部８０は、ＲＦ変換回路、ベースバンド処理回路等によって構成される携帯電話の通信回路部であり、携帯電話用無線信号の変調・復調等を行うことで、通話やメールの送受信等を実現する。
【００５７】
ＲＯＭ９０は、ホストＣＰＵ４０が携帯型電話機１を制御するためのシステムプログラムや、ナビゲーション機能を実現するための各種プログラムやデータ等を記憶している。
【００５８】
ＲＡＭ１００は、ホストＣＰＵ４０により実行されるシステムプログラム、各種処理プログラム、各種処理の処理中データ、処理結果などを一時的に記憶するワークエリアを形成している。
【００５９】
２．処理の流れ
図９は、ＣＰＵ３７によりＲＯＭ３８に記憶されているベースバンド処理プログラム３８１が読み出されて実行されることで、携帯型電話機１において実行されるベースバンド処理の流れを示すフローチャートである。
【００６０】
ベースバンド処理は、ＲＦ受信回路部２０によるＲＦ信号の受信と併せて、ＣＰＵ３７が、操作部５０に測位開始指示の操作がなされたことを検出した場合に実行を開始する処理であり、各種アプリケーションの実行といった各種の処理と並行して行われる処理である。尚、携帯型電話機１の電源のＯＮ／ＯＦＦとＲＦ受信回路部２０を含むＧＰＳ受信部１０の起動／停止とを連動させ、携帯型電話機１の電源投入操作を検出した場合にベースバンド処理の実行を開始させることにしてもよい。
【００６１】
また、特に説明しないが、以下のベースバンド処理の実行中は、ＧＰＳアンテナ５によるＲＦ信号の受信や、ＲＦ受信回路部２０によるＩＦ信号へのダウンコンバージョン及び信号のＩＱ分離が行われ、ＩＦ信号のＩ，Ｑ信号がベースバンド処理回路部３０に随時出力される状態にあるものとする。
【００６２】
先ず、ＣＰＵ３７は、ＲＡＭ３９の信号強度平均値データ３９３に記憶されている信号強度の平均値に基づいて、フィルタ部３１の通過帯域を変更する処理であるフィルタ通過帯域変更処理を行う（ステップＡ１）。具体的には、信号強度の平均値が大きいほど（信号強度が強いほど）、フィルタ部３１の遮断周波数を高く設定することで、通過帯域が広くなるようにする。尚、初回の測位では、ＲＡＭ３９に信号強度の平均値が記憶されていないため、例えば遮断周波数を最も高い６００［ｋＨｚ］に設定することで、通過帯域を最広帯域とする。
【００６３】
次いで、ＣＰＵ３７は、取得済みの航法データのアルマナック等のデータに基づいて、捕捉対象衛星を選定する（ステップＡ３）。そして、各捕捉対象衛星について、ループＡの処理を実行する（ステップＡ５〜Ａ１９）。ループＡでは、ＣＰＵ３７は、再生用発振信号制御処理を行う（ステップＡ７）。
【００６４】
具体的には、ＲＯＭ３８の遮断周波数別波形制御データ３８３を参照し、ステップＡ１で設定したフィルタ部３１の遮断周波数３８３１に対応する波形制御データ３８３３を、生成させる再生用発振信号の波形制御データに設定し、ＲＡＭ３９に設定波形制御データ３９７１として記憶させる。また、生成させる再生用発振信号の発振周波数を設定して、ＲＡＭ３９に設定発振周波数データ３９７３として記憶させる。そして、これらのデータ内容に応じた再生用発振信号を生成させるための制御信号を、再生用信号発振部３４に出力する。
【００６５】
その後、ＣＰＵ３７は、当該捕捉対象衛星のＰＲＮコードのレプリカコードの生成指示を、レプリカコード生成部３６に与える（ステップＡ９）。そして、相関演算部３５から出力された相関値のうち最大の相関値である最大相関値が、所定の閾値を超えたか否かを判定し（ステップＡ１１）、閾値以下であると判定した場合は（ステップＡ１１；Ｎｏ）、当該捕捉対象衛星の捕捉に失敗したものと判定して、次の捕捉対象衛星へと処理を移行する。
【００６６】
また、最大相関値が閾値を超えたと判定した場合は（ステップＡ１１；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ３７は、当該最大相関値に対応するコード位相を特定する（ステップＡ１３）。また、当該捕捉対象衛星のＧＰＳ衛星信号の信号強度を算出する（ステップＡ１５）。そして、当該捕捉対象衛星を捕捉衛星と判定し、当該ＧＰＳ衛星信号の受信周波数と、ステップＡ１３で特定したコード位相と、ステップＡ１５で算出した信号強度とを対応付けてメジャメント情報３９１３とし、当該捕捉衛星の番号３９１１と対応付けて、ＲＡＭ３９の捕捉衛星別メジャメントデータ３９１に記憶させる（ステップＡ１７）。
【００６７】
全ての捕捉対象衛星についてステップＡ７〜Ａ１７の処理を行った後、ＣＰＵ３７は、ループＡの処理を終了する。その後、ＣＰＵ３７は、ＲＡＭ３９の捕捉衛星別メジャメントデータ３９１に記憶されている全ての捕捉衛星についての信号強度の平均値を算出し（ステップＡ２１）、算出した値をＲＡＭ３９の信号強度平均値データ３９３に記憶させる（ステップＡ２３）。
【００６８】
次いで、ＣＰＵ３７は、捕捉衛星別メジャメントデータ３９１に記憶されている各捕捉衛星についてのコード位相を用いて、当該捕捉衛星から携帯型電話機１までの擬似距離を算出する（ステップＡ２５）。そして、ＣＰＵ３７は、複数の捕捉衛星について算出した擬似距離を用いて、例えば最小二乗法やカルマンフィルタを用いた測位演算を実行して携帯型電話機１の現在位置を測位し（ステップＡ２７）、その測位位置をＲＡＭ３９の測位データ３９５に記憶させる。尚、最小二乗法やカルマンフィルタを用いた測位演算については公知の手法を適用してよいため、詳細な説明を省略する。
【００６９】
その後、ＣＰＵ３７は、ＲＡＭ３９の測位データ３９５に記憶されている測位位置をホストＣＰＵ４０に出力する（ステップＡ２９）。そして、操作部５０に対してユーザにより測位終了指示がなされたか否かを判定し（ステップＡ３１）、なされなかったと判定した場合は（ステップＡ３１；Ｎｏ）、ステップＡ１に戻る。また、測位終了指示がなされたと判定した場合は（ステップＡ３１；Ｙｅｓ）、ベースバンド処理を終了する。
【００７０】
３．作用効果
本実施形態によれば、フィルタ部３１のフィルタの遮断周波数に応じて周期波形の形状を変更して再生用発振信号を生成し、生成した再生用発振信号を用いてベースバンド信号を再生する。具体的には、フィルタ部３１の遮断周波数が低いほど、正の振幅から負の振幅までの正負振幅間長が長い周期波形の再生用発振信号を用いてベースバンド信号を再生する。
【００７１】
本願発明者は、フィルタ部３１を通過した信号の群遅延が小さい場合ほど、正の振幅から負の振幅までの正負振幅間長が長い周期波形の再生用発振信号を用いることで、ベースバンド信号をより正確に再生できることを発見した。また、フィルタ部３１の遮断周波数が低いほど、フィルタ部３１を通過した信号の群遅延は小さくなることが一般に知られている。従って、フィルタ部３１の遮断周波数が低いほど、正負振幅間長が長い周期波形の再生用発振信号を用いることで、信号波形を含め、ベースバンド信号をより正確に再生することが可能となる。
【００７２】
４．変形例
４−１．電子機器
本発明は、信号処理回路を備えた電子機器であれば何れの電子機器にも適用可能である。例えば、ノート型パソコンやＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、カーナビゲーション装置等についても同様に適用可能である。
【００７３】
４−２．衛星測位システム
上述した実施形態では、衛星測位システムとしてＧＰＳを例に挙げて説明したが、ＷＡＡＳ（Wide Area Augmentation System）、ＱＺＳＳ（Quasi Zenith Satellite System）、ＧＬＯＮＡＳＳ（GLObal NAvigation Satellite System）、ＧＡＬＩＬＥＯ等の他の衛星測位システムであってもよい。
【００７４】
４−３．処理の分化
ＣＰＵ３７が実行する処理の一部又は全部を、ホストＣＰＵ４０が実行することにしてもよい。例えば、ホストＣＰＵ４０がフィルタ通過帯域変更処理や再生用発振信号制御処理を行い、ＣＰＵ３７は、相関演算部３５による相関演算結果に基づいて測位演算を行うようにする。また、測位演算も含めて、ＣＰＵ３７が実行する処理全てをホストＣＰＵ４０が実行することにしてもよい。
【００７５】
４−４．相関演算処理
上述した実施形態では、ベースバンド処理回路部３０に相関演算部３５を独立して設け、ベースバンド信号とレプリカコードとの相関演算をハードウェア的に実現するものとして説明したが、ＣＰＵ３７が相関演算処理を行う構成とすることで、ソフトウェア的に実現することとしてもよい。
【００７６】
４−５．フィルタ通過帯域変更処理
上述した実施形態では、全捕捉衛星のＧＰＳ衛星信号の信号強度の平均値に基づいてフィルタ部３１の通過帯域を変更するものとして説明したが、次のようにしてもよい。すなわち、複数の信号受信用のチャンネル（以下、「受信チャンネル」と称す。）を設け、各受信チャンネルのフィルタ部３１の通過帯域を、当該受信チャンネルで捕捉対象としている衛星のＧＰＳ衛星信号の信号強度に基づいて変更することで、受信チャンネル毎にフィルタ部３１の通過帯域を変更可能としてもよい。
【００７７】
図１０は、この場合にＣＰＵ３７が行う第２ベースバンド処理の流れを示すフローチャートである。尚、図９のベースバンド処理と同一のステップについては同一の符号を付し、ベースバンド処理とは異なる部分を中心に説明する。第２ベースバンド処理では、ＣＰＵ３７は、各捕捉対象衛星について行うループＡの処理において、ステップＡ７の処理の前に、当該捕捉対象衛星について、ＲＡＭ３９の捕捉衛星別メジャメントデータ３９１に記憶されている信号強度に基づいて、当該捕捉対象衛星の受信チャンネルのフィルタ部３１の通過帯域を変更する（ステップＢ１）。
【００７８】
尚、当該捕捉対象衛星が１時刻前に捕捉されておらず、当該捕捉対象衛星についての信号強度がＲＡＭ３９の捕捉衛星別メジャメントデータ３９１に記憶されていない場合は、例えば当該捕捉対象衛星の受信チャンネルのフィルタ部３１の遮断周波数を最も高い６００［ｋＨｚ］に設定し、通過帯域を最広帯域とする。
【００７９】
４−６．遮断周波数
上述した実施形態では、フィルタ部３１の遮断周波数が３００、４５０及び６００［ｋＨｚ］の何れかに設定可能であるものとして説明したが、遮断周波数をさらに細かく設定可能としてもよいことは勿論である。この場合は、ＲＯＭ３８の遮断周波数別波形制御データ３８３に、各遮断周波数３８３１に対応する波形制御データ３８３３を記憶させておく必要がある。
【００８０】
４−７．フィルタ次数
上述した実施形態では、再生用発振信号の波形制御データを、フィルタ部３１の遮断周波数に応じて可変に設定するものとして説明したが、他のフィルタ特性に応じて可変にしてもよい。例えば、フィルタ部３１の次数（以下、「フィルタ次数」と称す。）に応じて可変に設定することとしてもよい。
【００８１】
図１１は、フィルタ部３１の遮断周波数が３５０［ｋＨｚ］である場合に、２次、４次及び６次の各フィルタ次数に対する再生用発振信号の波形の一例を示す図である。一般に、フィルタ次数が低くなるほど、フィルタを通過した後の信号の群遅延は小さくなることが知られている。このため、フィルタ部３１のフィルタ次数が低いほど、正の振幅「Ａ」に対する位相と負の振幅「−Ａ」に対する位相との位相差が大きい波形とする。すなわち、正の振幅から負の振幅までの正負振幅間長が長い周期波形の形状の再生用発振信号を、再生用信号発振部３４に生成させるようにする。
【００８２】
４−８．ＲＦフィルタ部
上述した実施形態では、ベースバンド処理回路部３０の前段部分にフィルタ部３１を設け、ＲＦ受信回路部２０においてデジタル信号に変換された後のＩＦ信号をフィルタ部３１に入力するものとして説明した。このような構成を採るのではなく、ＲＦ受信回路部２０にアナログ信号用のフィルタ部を設け、デジタル信号に変換される前のＩＦ信号を当該フィルタ部に入力することとしてもよい。
【００８３】
図１２は、この場合における携帯型電話機２の機能構成を示すブロック図である。尚、図１の携帯型電話機１と同一の構成要素について同一の符号を付して、説明を省略する。携帯型電話機２が携帯型電話機１と異なるのは、ＲＦ受信回路部２０の乗算部２５とＡ／Ｄ変換部２７との間に、ＲＦフィルタ部２６が設けられている点である。
【００８４】
図１３は、ＲＦフィルタ部２６の回路構成の一例を示す図である。ＲＦフィルタ部２６は、第１スイッチ２６４と、第１フィルタ２６１と、第２フィルタ２６２と、第３フィルタ２６３と、第２スイッチ２６５とを備えて構成される。第１フィルタ２６１、第２フィルタ２６２及び第３フィルタ２６３は、遮断周波数をそれぞれ３００、４５０及び６００［ｋＨｚ］とする低域通過フィルタである。また、第１スイッチ２６４及び第２スイッチ２６５は、ＣＰＵ３７から出力されるスイッチ制御信号に従って、第１フィルタ２６１〜第３フィルタ２６３を切り替えるスイッチである。
【００８５】
ＣＰＵ３７は、算出した全捕捉衛星についての信号強度の平均値に基づいて、ＲＦフィルタ部２６のフィルタを、何れの通過帯域のフィルタに切り替えるかを決定する。そして、決定したフィルタに切り替えるためのスイッチ制御信号を、第１スイッチ２６４及び第２スイッチ２６５に出力する。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】携帯型電話機の機能構成を示すブロック図。
【図２】ベースバンド処理回路部の回路構成の一例を示す図。
【図３】ベースバンド信号の再生の一例を示す図。
【図４】遮断周波数に応じた再生用発振信号の波形の一例を示す図。
【図５】ＲＯＭに格納されたデータの一例を示す図。
【図６】ＲＡＭに格納されたデータの一例を示す図。
【図７】遮断周波数別波形制御データのデータ構成の一例を示す図。
【図８】捕捉衛星別メジャメントデータのデータ構成の一例を示す図。
【図９】ベースバンド処理の流れを示すフローチャート。
【図１０】第２ベースバンド処理の流れを示すフローチャート。
【図１１】フィルタ次数に応じた再生用発振信号の波形の一例を示す図。
【図１２】変形例における携帯型電話機の機能構成を示すブロック図。
【図１３】ＲＦフィルタ部の回路構成の一例を示す図。
【符号の説明】
【００８７】
１、２  携帯型電話機  、  ５  ＧＰＳアンテナ、  １０  ＧＰＳ受信部、
２０  ＲＦ受信回路部、  ２１  ＳＡＷフィルタ、  ２３  ＬＮＡ、  ２５  乗算部、
２６  ＲＦフィルタ部、  ２７  Ａ／Ｄ変換部、  ３０  ベースバンド処理回路部、
３１  フィルタ部、  ３２  メモリ部、  ３３  ベースバンド信号再生部、
３４  再生用信号発振部、  ３５  相関演算部、  ３６  レプリカコード生成部、
３７  ＣＰＵ、  ３８  ＲＯＭ、  ３９  ＲＡＭ、  ４０  ホストＣＰＵ、
５０  操作部、  ６０  表示部、  ７０  携帯電話用アンテナ、
８０  携帯電話用無線通信回路部、  ９０  ＲＯＭ、  １００  ＲＡＭ
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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