(57)【要約】【課題】擬似雑音符号である第１コードと既知の第２コードの二つの拡散コードで変調されたスペクトラム拡散信号において、簡単且つ高速に拡散コードの同期処理を行なうと共に、キャリアの高精度追尾を行なうスペクトラム拡散受信装置を提供することを目的とする。【解決手段】拡散コードを第１コードの同期処理と、第２コードの同期処理を分離処理し、第２コードの同期処理は第２コードのビット位置が特定できる複数の部分ビット列を用いて行なうことを特徴とする。また、第２コードの同期の完了後に、キャリアの相関処理及び第１コードの相関処理における加算期間を第２コードのビット周期より長い相関処理の加算期間に切替えると共に、キャリア追尾をコスタスからＰＬＬに切替えることを特徴とする。【選択図】  図１
2009253775.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
擬似雑音符号である第１コードと、ビット列が既知の第２コードで変調されたスペクトラム拡散信号を受信するスペクトラム拡散受信装置において、
キャリアの同期処理するキャリア同期部と、
前記第１コードの同期処理する第１コード同期部と、
前記第２コードの同期処理する第２コード同期部と、
前記キャリア及び前記第１コードの同期を制御する制御部とを備え、
前記第２コード同期部は、前記第２コードのビット列よりも短いビット列であり、前記第２コードのビット列の特定のビット位置にのみに出現する二つ以上の部分ビット列からなる部分ビット列セットを保持するとともに、
キャリア及び第１コードの同期完了後の第１コード同期部から得られるパンクチャル信号のI成分信号である同期ＩＰ信号と、前記部分ビット列セットのそれぞれの部分ビット列との比較を並列に行ない、一致した部分ビット列の位置から第２コードのビット位置を検知し、検知した第２コードのビット位置を用いて前記第２コードの同期処理を行なうことを特徴とするスペクトラム拡散受信装置。
【請求項２】
請求項1に記載のスペクトラム拡散受信装置において、
前記第２コード同期部は、前記同期ＩＰ信号と前記部分ビット列セットとの比較を、前記部分ビット列セットと、該部分ビット列セットのそれぞれの部分ビット列の０，１を反転した反転部分ビット列からなる反転部分ビット列セットとを用いて行なうことを特徴とするスペクトラム拡散受信装置。
【請求項３】
請求項２に記載のスペクトラム拡散受信装置において、
前記第２コード同期部は、先ず前記同期ＩＰ信号と前記部分ビット列セットとの比較を行ない、一致する部分ビット列がない場合に、前記同期ＩＰ信号と、前記反転部分ビット列セットのそれぞれの部分ビット列との比較を同時に行ない、一致した前記反転部分ビット列の位置から前記第２コードに同期したビット列を生成することを特徴とするスペクトラム拡散受信装置。
【請求項４】
請求項２に記載のスペクトラム拡散受信装置において、
前記ビット同期部は、前記同期ＩＰ信号と前記部分ビット列セットとの比較処理と、
前記同期ＩＰ信号と前記反転部分ビット列セットとの比較処理を並列に行ない、一致した前記部分ビット列の位置から前記第２コードに同期したビット列を生成することを特徴とするスペクトラム拡散受信装置。特徴とするスペクトラム拡散受信装置。
【請求項５】
請求項1から４のいずれかに記載のスペクトラム拡散受信装置において、
前記第２コード同期部から生成された第２コード同期信号を用いて前記同期ＩＰ信号から前記第２コードの成分を除去する第２コード除去部を更に備え、
前記第２コードの成分が除去された後に、少なくとも前記キャリア同期部における相関処理の加算期間を前記第２コードのビット周期以上に切替えるとともに、前記キャリア同期部における同期処理をコスタス追尾ループからＰＬＬ追尾ループに切替えることを特徴とするスペクトラム拡散受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は擬似雑音符号である第１コードと、既知の第２コードの二つの拡散コードで変調された信号に対して、高速且つ効率的な拡散コードの同期手段を備えたスペクトラム拡散受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＧＮＳＳでは、搬送波（キャリア）が擬似拡散コード（ＰＮコード）及び航法データで位相変調されたスペクトラム拡散信号を速く且つ正確に、捕獲し、追尾することが主要な課題のひとつである。特に、ＧＰＳ測位受信機の場合、測位精度はキャリアおよびＰＮコードの追尾性能に大きく依存するから、低S/Nの受信信号時でも、高精度に追尾することが要求される。通常の受信機では、キャリア位相はＰＬＬ(Phase Locked Loop)で、またＰＮコード位相はＤＬＬ（Delay Locked Loop)で追尾される。
【０００３】
GalileoのE１信号、ＧＰＳのL1C信号及びＬ５信号では、測位信号のキャリア追尾（同期）性能を改善するために、従来のC/Aコードに比べて長いコード長の拡散コードシーケンスが計画されている。以下、第１コードが第２コードで変調された拡散コードを拡散コードシーケンスと呼ぶことにする。また、E１信号、ＧＰＳのL1C信号及びＬ５信号では、航法データが重畳されているチャンネル（データチャンネル）信号と、航法データがないパイロットチャンネル信号が準備されている。
【０００４】
例えば、GalileoのE１信号のデータチャンネル信号Ｌ１Ｂは、チップレート1.023 Mcps、チップ長4092chＩＰｓのＰＮコード（以下、第１コードと呼ぶ）と、シンボル・レート２５0spsの航法データで変調されているのに対して、パイロットチャンネル信号は、第１コードが第２の拡散コード（以下、第２コード）で変調された長い拡散コードシーケンスである。ここで、第２コードはビットレート２５0bps(ビット周期4msec)、ビット長２５ビット（100msec）であり、全衛星で共通の固定ビット列の既知コードである。従って、パイロットチャンネル信号の拡散コードシーケンスの繰り返し周期は第１コード周期の１００倍の１００msecとなる。
【０００５】
ＧＰＳのL1C信号の場合、パイロットチャンネル信号の第１コードや第２コードはGalileoのE１信号のそれらと異なるが、第２コードの周期と航法データのビット周期は同期している。また、ＧＰＳのL５信号のパイロットチャンネル信号はコード長10230chＩＰs、コードレート10.23Mcpsの第１コードがＮＨ２０コードと呼ばれる第２コードで拡散された拡散コードシーケンスで変調されている。ここで、ＮＨ２０コードはビット周期１msec、２０ビットコード長である。従って、拡散コードシーケンスの繰り返し周期は２０msecとなる。
【０００６】
このように、GalileoのE１信号やＧＰＳのL1C信号及びL５信号のパイロットチャンネル信号は、コード長やコードレートは違うけれども、いずれも第１コードが第２コードで変調された拡散コードシーケンスであり、従来のＧＰＳ  Ｌ１  Ｃ/Aコードのコード長より長い繰り返し周期となっている。これ等のパイロットチャンネル信号は捕捉・追尾性能を改善するために利用できる。以下において、GalileoのE１信号の追尾する場合を例にとって記述する。
【０００７】
データチャンネル信号を追尾する場合、受信信号とキャリアのレプリカとの相関処理における加算期間（積分時間）中における航法データのビット遷移による受信信号の極性反転の影響を回避するために、加算期間は航法データのビット期間以下にすることが要求される。このため、通常、キャリア同期は航法データのビット遷移の影響を受けないコスタス追尾ループが適用される。
【０００８】
パイロットチャンネル信号を追尾する場合、第２コードのビット遷移が受信信号の極性反転の問題を引き起こすが、第２コードのビット系列は全衛星で共通且つ既知であるから、第２コードに同期したビット列を得ることによってビット遷移による受信信号の反転問題は回避できる。このことは、コスタス追尾ループに比べて追尾性能の良い通常のPLL追尾ループが適用できることを意味する。また、受信信号に含まれる第２コードが除去できれば、相関処理における加算期間は、第２コードのビット期間より長くできるために、低S/N時における追尾性能を改善できる。
【０００９】
また、第２コードのビット遷移タイミングはデータチャンネル信号の航法データと同期するように設計されているから、パイロットチャンネル信号を追尾し、第２コードのビット同期を行なうことにより、航法データのビット（シンボル）同期が容易に生成できる利点もある。これらの利点を得るために、パイロットチャンネル信号の追尾する方法が報告されている。従来のパイロットチャンネル信号の追尾の機能図を図４に示す。
【００１０】
キャリア相関部１１０において、パイロットチャンネルのＩＦ受信信号のＩ信号、Ｑ信号は、それぞれキャリア生成部120で得られたキャリアのレプリカ信号と相関処理される。コード相関部２１０において、キャリア相関部１１０の出力はコード生成部２２０より得られた拡散コードシーケンスのレプリカ信号と相関処理が行なう。
【００１１】
なお、図４には詳細を示していないが、コード相関部２１０において、受信のＩ信号は拡散コードシーケンスのレプリカ信号であるパンクチュアル（Punctual)信号、パンクチュアル信号に対して1/2チップだけ進相したアーリー（Early)信号、パンクチュアル信号に対して1/2チップだけ遅相したレート（Late）信号のそれぞれについて相関処理し、それぞれ相関信号ＩＰ、ＩＥ、ＩＬ信号が出力する。受信のQ信号についても、パンクチュアル信号、アーリー信号、レート信号との相関処理が行ない、それぞれの相関信号ＱＰ、ＱＥ、ＱＬ信号が出力する。
【００１２】
コード制御部３１０は、コード相関部２１０の出力のＩＥ及びＩＬ信号、ＱＥ及びＱＬ信号に基づいて、拡散コードシーケンスとそのレプリカ信号との同期制御するための信号を生成し、該制御信号をコード生成部２２０に負帰還する。拡散コードシーケンスの追尾制御はＤＬＬと呼ばれる追尾ループが用いられる。
【００１３】
一方、キャリア制御部３２０は、コード相関部２１０の出力のＩＰ信号及びＱＰ信号に基づいて、ＩＦ受信信号のキャリア周波数とそのレプリカ信号とを同期するための制御信号を生成し、該制御信号をキャリア生成部１２０に負帰還する。通常、キャリアの追尾制御はキャリアとそのレプリカ信号との位相差をarctan(ＱＰ信号/ＩＰ信号)で計算するコスタス追尾ループが用いられる。
【００１４】
同期判定部３３０は拡散コードシーケンスの同期及びキャリア同期の完了を判定する処理部である。キャリア及び拡散コードシーケンスの同期が完了すると、コード制御部３１０から擬似距離観測量、またキャリア制御部３２０からドップラー位相観測量を算定すると共に、航法データの復調処理を行なう（図では削除）を行なう。測位演算部３４０はこれらの観測量及び航法データに基づいて位置、速度の算出演算を行なう。
【００１５】
以上のように、長い拡散コードシーケンスであるにもかかわらず、従来のＬ１C/A信号と同じ技法で処理できる。また、特許文献１や特許文献２は、コード相関処理時間の短縮化のために、受信信号と、コード位相の異なる複数のレプリカとの相関を並列に行なうパラレル相関技法を開示している。
【００１６】
また、拡散コードシーケンスの同期は、第１コードを従来のＧＰＳ  Ｌ１C/A信号のC/Aコードと看做し、第２コードは航法データと看做なすことによって、従来のCＬ１C/A信号と同様の方法で行なわれるかもしれない。
【特許文献１】米国特許第５，９０１，１７１号
【特許文献２】米国特許第６，２０８，２９１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、上述のような長い拡散コードシーケンスを従来の方法で同期処理する場合、コード生成部２２０で生成される拡散コードシーケンスのレプリカも長いコード列となるため、相関処理を行なう回路が大規模且つ相関処理時間も長くなる。また、複数のコードのレプリカと受信信号との相関処理を行なうパラレル相関技法では、複数の相関部を必要とするために相関時間は短縮するものの回路規模が大きくなり、相関処理負荷も軽減できない。
【００１８】
また、従来のCＬ１C/A信号と同じ方法を用いて拡散コードシーケンスの同期を行なう方法は、航法データと異なり、航法データに相当する第２コードのビット列が既知である利点はあるけれども、従来における航法データのビット同期は複雑であり、同期確立に時間を要することは否めない。
【００１９】
本発明は前記課題に鑑みて成されたものであり、回路規模が小さく、且つパラレル相関技法と同等の高速同期を極めて簡単な方法で実現に関すると同時に、低S/N環境下においても追尾性能の改善を図る技術に関する。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
前記課題を解決するために、本発明は、擬似雑音符号である第１コードと、ビット列が既知の第２コードで変調されたスペクトラム拡散信号を受信するスペクトラム拡散受信装置において、キャリアの同期処理するキャリア同期部と、第１コードの同期処理する第１コード同期部と、第２コードの同期処理する第２コード同期部と、キャリア及び第１コードの同期を制御するための制御部とを備え、第２コード同期部は、第２コードのビット位置が特定できる複数の部分ビット列のうち、任意に選択した複数の部分ビット列である部分ビット列セットを保持すると共に、キャリア及び第１コードの同期完了後の第１コード同期部から得られるパンクチャル信号のI成分信号である同期ＩＰ信号と、前記の保持された部分ビット列セットのそれぞれの部分ビット列との比較を並列に行なう。
【００２１】
同期ＩＰ信号と部分ビット列セットとの比較において、一致した時点での部分ビット列の位置から同期ＩＰ信号である第２コードのビット位置を検知し、検知した第２コードのビット位置から同期ＩＰ信号のビット列の先頭位置を検知することによって、第２コードの同期処理を行なうことを特徴とする。このように第１コードの同期処理と第２コードのビット列同期処理を分離して行なうことにより、長い拡散コードシーケンス用いた公知の同期技法に比べて、高速、軽演算負荷、回路規模など多くの効果を得ることができる。
【００２２】
また、本発明は、第２コード同期部が、部分ビット列セットと、該部分ビット列セットのそれぞれの部分ビット列の０，１を反転した反転部分ビット列からなる反転部分ビット列セットとを併用して、同期ＩＰ信号との比較を行なうことを特徴とする。このようにすることで、コスタス追尾ループが誤った位相でロックし同期ＩＰ信号のビット列の極性反転している場合においても、同期ＩＰ信号と前記部分ビット列セットとの比較において、一致する部分ビット列を検知することができる。
【００２３】
また、本発明は、第２コード同期部が、先ず同期ＩＰ信号と前記部分ビット列セットとの比較を行なった結果、一致する部分ビット列が発見できない場合には、同期ＩＰ信号と前記反転部分ビット列セットとを夫々、並列に比較することを特徴とする。このようにすることで、コスタス追尾ループが誤った位相でロックし、同期ＩＰ信号のビット列の極性反転している場合においても、第２コードに同期した信号を生成できる。
【００２４】
また、本発明は、前記ビット同期部が、同期ＩＰ信号と部分ビット列セットとの比較処理と、
同期ＩＰ信号と反転部分ビット列セットとの比較処理を並列に行なうことで、コスタス追尾ループが誤った位相でロックし、同期ＩＰ信号のビット列の極性反転している場合においても、第２コードに同期した信号が短時間で生成できる。
【００２５】
また、本発明は、第２コード同期部から生成された第２コード同期信号を用いて同期ＩＰ信号の第２コードのビット列信号成分を除去する第２コード除去部を更に備え、
同期ＩＰ信号から第２コード成分を除去した後に、少なくともキャリア同期部におけるキャリア相関処理の加算期間を第２コードのビット周期以上に切替えるとともに、キャリア同期部における同期処理をコスタス追尾ループからＰＬＬ追尾ループに切替えることを特徴とする。この結果、高速且つ簡単に第２コードに同期したビット列が得られるので、より早く高性能なＰＬＬキャリア追尾ループに切替えることができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、繰り返し周期の短いコード列の第１コードと、該第１コードに比べて繰り返し周期の長い第２コードで変調された長いコードシーケンスの同期において、第１コードと第２コードの同期を分離して行なうことにより、公知の技法に比べて、回路構成が簡単、且つ低消費電力の回路構成が実現できると共に、高速な同期処理ができる。
【００２７】
また、本発明は、既知の第２コードのビット列において、該第２コードのビット列におけるビット位置が特定できるような少なくとも二つ以上の部分ビット列と、同期ＩＰ信号との比較を行なうことにより、第２コードを高速に同期することができる。
【００２８】
また、本発明は、第２コードのビット位置が特定できる複数の部分ビット系列のうち、該部分ビット列の0、1を反転した部分ビット列が第２コードには存在しない複数の部分ビット列を選定することにより、コスタス追尾ループの位相ロック不確定に関係なく、第２コードのビット同期を取ることが可能となる。
【００２９】
また、本発明は、拡散コードシーケンスの高速同期ができるため、コスタス追尾ループに比べて追尾性能の良い通常のPLL追尾ループへの切り替えが早期にできる。
【００３０】
また、本発明は、第２コードの高速同期によって、キャリアの相関処理及び第１コードの相関処理における加算期間を早期に第２コードのビット期間以上の加算時間に切替えることができるため、特に低S/N下において有効な早期且つ高性能な追尾ができる。
【００３１】
また、本発明は、第２コードのビット遷移タイミングは航法データと同期しているので、高速な第２コードのビット同期を行なうことにより、航法データのビット（シンボル）同期が高速且つ容易に生成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
（実施の形態１）
本発明に関係するスペクトラム拡散受信装置の機能ブロック図を図１に示し、図１を参照しながら説明する。なお、図１はＧＮＳＳ測位装置を例示しているが、キャリアが第１のＰＮコードを既知の第２の拡散コードで変調された信号のキャリア及びコード同期を行なうならば、ＧＮＳＳ測位装置に特定するものではない。また、図１ではキャリア同期部１０の処理後に第１コード同期部２０の処理を行なうように示したが、同期ＩＰ信号第１コード同期部２０の処理後にキャリア同期部１０の処理を行なうようにしてもよい。
【００３３】
キャリア同期部１０はキャリア相関部１１とキャリアのレプリカを生成するキャリア生成部１２で構成され、キャリア相関部１１は、キャリアが拡散コードシーケンスでスペクトラム拡散された信号の中間周波数に変換されたベースバンドのＩＦ受信信号のＩ信号、Ｑ信号のそれぞれと、キャリア生成部１２から得られたキャリアのレプリカ信号とを公知の方法で相関処理する。図１では示していないが、キャリアの相関処理の加算部はキャリア相関部に含むか、第１コード同期部２０における第１コード相関処理の加算部と兼用させることもできる。
【００３４】
また、本発明の実施の形態はGalileoのE１信号に基づいて説明しているが、該E１信号に限定するものではなく、擬似雑音符号である第１コードと、ビット列が既知の第２コードで変調されたスペクトラム拡散信号であれば、本発明は適用できる。
【００３５】
第１コード同期部２０は、第１コードのレプリカを生成する第１コード生成部２２の出力とキャリア相関部１１の出力との相関処理を行なう第１コード相関部２１と、第１コードのレプリカを生成する第１コード生成部２２で構成され、第１コードの同期処理する。GalileoのE１信号などのPNコードである第１コードとビット列が既知の第２コードで変調された拡散コードシーケンスにおいて、第２コードの存在はあたかもＧＰＳ  Ｌ１C/A信号に含まれる航法データと看做すことができるから、第１コード同期部２０における第１コードの同期は、ＧＰＳ  Ｌ１C/A信号におけるコード同期と同様な方法で処理できる。
【００３６】
なお、図１には詳細を示していないが第１コード相関部２１において、キャリア相関部１１の出力のＩ信号は、拡散コードシーケンスのレプリカ信号であるパンクチュアル信号、該パンクチュアル信号に対して1/2チップだけ進相したアーリー信号、パンクチュアル信号に対して1/2チップだけ遅相したレート信号とそれぞれ相関処理され、それぞれ相関信号であるＩＰ、ＩＥ、ＩＬ信号が出力される。キャリア相関部１１の出力のQ信号も、パンクチュアル信号、アーリー信号、レート信号との相関処理が行なわれ、それぞれ相関信号であるＱＰ、ＱＥ、ＱＬ信号が出力される。また、第１コード相関部２１は、ＩＥ、ＱＥ、ＩＬ、ＱＬ、ＩＰ、ＩＱのそれぞれの信号に対する相関処理における加算部を含むか、またはこれ等の加算部を第２コード除去部２３の直前まは直後に設けてもよい。
【００３７】
第２コード除去部２３は、キャリア同期及び第１コード同期が完了するまでは、第１コード相関部２１の出力をそのまま第１コード制御部３１に送出するように、第２コード同期部２４の出力によって制御するが、キャリア同期及び第１コード同期が完了すると、同期ＩＰ信号である第２コードのビット列成分を除去する処理を行なう。この除去処理は、例えば、第２コード同期部２４から得られる第２コード同期信号ＳＣ３と同期ＩＰ信号との掛け算または減算で行なうことができる。
【００３８】
制御演算部３０は、第１コード制御部３１、キャリア制御部３２、同期判定部を含み、第１コード制御部３１は、少なくともＩＥ、ＱＥ、ＩＬ、ＱＬの各信号に基づいて、公知の方法でコード位相差を算定し、該コード位相差情報を第１コード生成部２２に負帰還する。
【００３９】
キャリア制御部３２は、少なくともＩＰ信号及びＱＰ信号に基づいて、ＩＦ受信信号とキャリアのレプリカとのキャリア位相差を計算し、該キャリア位相差情報をキャリア生成部１２に負帰還し、追尾ループ制御を行なう。キャリア制御部３２は、後述の第２コード同期部２４からビット同期完了信号ＳＣ２を受信するまではコスタス追尾ループ制御を行なうが、ＳＣ２の受信後はＰＬLに追尾ループに切替えられる。これらの切替えによって、低S/N時における追尾性能を改善できる。
【００４０】
同期判定部３３は、第１コード制御部３１及びキャリア制御部３２からの出力に基づいて、第１コードやキャリアの同期状態を判定する処理部であり、第１コード同期及びキャリア同期の完了時に追尾完了信号ＳＣ１を第２コード同期部２４に送出する。ここで、キャリア同期及び第１コード同期の完了時とは、下記の第２コード同期部２４で説明する同期ＩＰ信号と部分ビットのビット列との比較処理において、一致する部分ビットに基づいて同期ＩＰ信号の第２コードのビット列の位置が特定できるような、キャリアの同期状態または第１コードの同期状態に達した時点とする。
【００４１】
第２コード同期部２４は、同期判定部３３からの追尾完了信号ＳＣ１を受信するまでは、ＳＣ３として、第２コード除去部２３が第２コードの除去を無効にする第２コード除去無効信号を第２コード同期部２４に出力する。上述したように、第２コード同期部２４は、第２コード除去無効信号を受信すると、第１コード相関部２１の出力信号を通過するような処理をする。
【００４２】
そして、第２コード同期部２４は、追尾完了信号ＳＣ１を受信すると、第２コード除去部２３の出力の同期ＩＰ信号である第２コードのビット列に同期処理を開始し、第２コードのビット同期が完了すると、ＳＣ３として第２コードに同期したビット列である第２コード同期信号を第２コード除去部２３に出力すると共に、ビット同期完了信号ＳＣ２をキャリア制御部３２に送出する。
【００４３】
次に、第２コード同期部２４における第２コードのビット同期技法について説明する。GalileoのE１信号の拡散コードシーケンスの第２コードは（００１１１０００００００１０１０１１０１１００１０）の25ビットで定義されており、全衛星において共通且つ既知である。第２コードのビット系列の中から、第２コードのビット位置が唯一に特定できる最小のビット系列（以下、部分ビット系列と呼ぶ）を考える。このような部分ビット系列は（００１１）、（１１１）、―――、（１０００１）のように、全部で１９個存在する。
【００４４】
キャリア及び第１コードの同期が完了している場合、第１コード相関部２１から得られるパンクチュアルＩＰ信号、すなわち同期ＩＰ信号は第２コードのビット列の信号に一致する。従って、同期ＩＰ信号と部分ビット系列とを比較すると、必ず一致点が見つかる。一致点が見つかれば、第２コードの位置が検知できるから、第２コード先頭ビット位置も容易に知ることができる。このことは第２コードのビット同期が完了したことを意味する。このように第２コードのビット同期は同期ＩＰ信号と簡単なビット列との比較（例えば、ビットのパターンマッチング）処理でできるから、従来の相関処理に比べて極めて簡単且つ短時間で第２コードのビット同期が完了する。
【００４５】
第２コードのビット同期に用いる部分ビット系列は複数のうちの任意の１個を用いてもよい。しかし、この場合、比較開始タイミング信号の発生タイミングは不定であるから、確率的に第２コードのビット同期は複数の部分ビット列を使用するのに比べて遅くなる。また、全ての部分ビット系列を用いて並列に比較してもよいが、この場合は、比較処理で無駄が生じる。
【００４６】
効率的、且つ同期の高速化を図るためには、第２コードのビット系列において概ね均等なビット間隔に配置されるような部分ビット系列のセットを使用するのが好ましい。例えば、このような部分ビット系列は（１１１）、（１００００）、（００００１）、（１０１０１）、（１１０１）、（１００１）、（１０００１）であり、それぞれ、第２コード先頭ビット位置から３、５、９、１３、１７、２１、２４番目から始まるビット系列である。
【００４７】
なお、部分ビット系列は第２コードのビット位置が唯一に特定できるならば、必ずしも最小のビット数からなるビット列に限定されない。最小のビット列に続く任意のビット数を加えたビット列としてもよい。例えば、（１１１）の代わりに（１１１０）または（１１１０００００００１）でもよい。
【００４８】
ビット同期に先立って行なうコスタス追尾ループで追尾している場合、同期安定点は０、π位相である。π位相で誤ロックした場合、同期ＩＰ信号は極性が反転するから、同期ＩＰ信号と部分ビット系列とが一致しないか、または一致しても正しく第２コードの先頭ビット位置を特定できない可能性が生じる。誤ロック時を検知し、かつ正常なロック時の同期ＩＰ信号に対して第２コードの先頭ビット位置を検知できる部分ビット列は上述の１９個の部分ビット列の0、1を反転した部分ビット列（反転部分ビット列）のうち、第２コードには存在しない複数個の部分ビット列のセット（反転部分ビット列セット）を選定するればよい。
【００４９】
例えば、このような部分ビット系列セットは（１００００）、（０００１０）、（０１０１１）、（０１１００）、（０１０００）であり、それぞれ、第２コードの先頭ビット位置から５、１０、１４、１９、２３番目から始まるビット系列である。このような部分ビット列セットはいずれの部分ビット列も極性反転の同期ＩＰ信号のビット列と一致しないから、誤ロックによる同期ＩＰ信号であることが検知できる。誤ロックを検知した場合、比較に供した部分ビット列の０，１を反転した部分ビット列に変更し、再度比較すれば、第２コードの先頭ビット位置から５、１０、１４、１９、２３番目から始まるビット系列で一致するから第２コードのビット同期が可能となる。
【００５０】
また、誤ロック時の同期ＩＰ信号に対応するためには、第２コードの０、１を反転したビット列のビット位置が特定できる複数の部分ビット列のうち、概ね均等なビット間隔に配置されるような任意の複数の部分ビット列を選定するようにしてもよい。
【００５１】
上記のように、同期ＩＰ信号と部分ビット系列セットのそれぞれの部分ビット列との比較を同時に行なうことにより、高速同期が可能となる。仮に、概ね均等なビット間隔に配置されるようなＮ個の部分ビット列を使用すると、１個の部分ビット列の使用に比べて、ビット同期時間が1/N倍に短縮できる。なお、複数の部分ビット系列の中からいずれのセットを選択するかは上述の例に限定するものではない。また、上述の第２コードのビット同期方法はGalileo E１信号のパイロットチャンネル信号の第２コードに限定するものではない。
【００５２】
次に、第２コード同期部２４の詳細な機能ブロックを図２に示し、図２を参照して説明する。ＳＣ同期制御部３５３は第２コードのビット同期の制御部である。ＳＣ同期制御部３５３は、同期判定部３３（図１）から追尾完了信号ＳＣ１を受信すると、第２コードレートに同期して受信レジスタ３５０へ同期ＩＰ信号の書き込む。
【００５３】
一致検出部３５１は、受信レジスタ３５０に記憶された同期ＩＰ信号のビット列と、予め、部分ビット列メモリ３５２に保存された部分ビット列セットとを、１個の比較器を用いて各部分ビット列毎に逐次に比較するか、または複数の比較器を用いて並列に比較する。また、受信レジスタ３５０を用いないで、直接に同期ＩＰ信号と複数の部分ビット列と並列に比較するようにするようにしてもよい。この場合は部分ビット列と同数の比較器を必要とする。なお、部分ビット列メモリ３５２には反転部分ビット列セットも保存されている。
【００５４】
また、一致検出部３５１は同期ＩＰ信号と部分ビット列との比較において、同期ＩＰ信号と部分ビット列セットとの比較処理し、いずれの部分ビット列も一致しない場合に、反転部分ビットセットとの比較を行なうか、または部分ビット列との比較で一致の有無に関係なく、同期ＩＰ信号と部分ビット列セット及び反転部分ビットセットとの比較を並列に行なうようにしてもよい。
【００５５】
受信レジスタ３５０に記憶された同期ＩＰ信号である第２コードのビット列がいずれかの部分ビット列と一致すると、一致検知情報として、例えば一致した部分ビット列認識番号、若しくは第２コードのビット位置をＳＣ同期制御部３５３に送出する。
【００５６】
ＳＣ同期制御部３５３は、一致検出部３５１から一致検知情報を受信すると、第２コード生成部３５４に同期ＩＰ信号の第２コードに同期したビット列を生成するための制御信号を第２コード生成部３５４に送出する。第２コード生成部３５４は、ＳＣ３として第２コードに同期したビット列である第２コード同期信号を第２コード除去部２３（図１）に送出すると共に、第２コード同期信号の生成完了信号をＳＣ同期制御部３５３に送出する。ＳＣ同期制御部３５３は、第２コード同期信号の生成完了信号を受信すると、キャリア制御部３２（図１）にビット同期完了信号ＳＣ２を送出する。なお、第２コード生成部３５４の処理部はＳＣ同期制御部３５３に含めてもよい。
【００５７】
次に、キャリア同期の処理フローを図３に示す。ステップ１において、第２コード除去部２３（図１）は同期判定部３３（図１）から追尾完了信号ＳＣ１を受信までは、第２コード除去部２３の処理を無効、すなわち第１コード相関部２１の出力信号をそのまま通過するようにし、キャリアの相関処理における加算期間を第２コードのビット周期以下の加算期間に設定し、コスタス追尾ループによるキャリア追尾を行なう。
【００５８】
ステップ２において、キャリア及び第１コードの同期が完了するとステップ３に至る。ステップ３は、同期ＩＰ信号と第２コードのビット位置が特定できる部分ビット列セットとの比較に基づくビット同期処理を行なう。
【００５９】
ステップ４の第２コードのビット同期の判定において、ビット同期が完了するまではステップ６に至り第２コードのビット同期処理を継続するが、同期が完了すると、第２コード除去部２３で第２コードの除去処理し、キャリアの相関処理における加算期間を第２コードのビット周期より長い時間に変更し、キャリア追尾ループ制御をＰＬＬ追尾ループ制御に切替える。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明に係るキャリア及びコード同期処理の機能構成の説明図
【図２】本発明に係る第２コードのビット同期の機能構成の説明図
【図３】本発明に係るキャリア同期の処理フローについての説明図
【図４】従来技法のキャリア及びコード同期処理の機能構成の説明図
【符号の説明】
【００６１】
１０、１００  キャリア同期部
１１、１１０  キャリア相関部
１２、１２０  キャリア生成部  
２０、２００  コード同期部
２１  第１コード相関部
２２  第１コード生成部
２３  第２コード除去部
２４  第２コード同期部
３０、３００  制御演算部  
３１０  コード制御部
３１  第１コード制御部
３２、３２０  キャリア制御部
３３、３３０  同期判定部
３４０  測位演算部
２１０  コード相関部
２２０  コード生成部
３５０  受信レジスタ  
３５１  一致検出部
３５２  部分ビット列メモリ
３５３  ＳＣ同期制御部
３５４  第２コード生成部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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