定位装置、电子设备的制作方法

专利名称：定位装置、电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及定位装置、电子设备。
背景技术：
目前，作为利用人造卫星的定位系统，公知GPS (Global Positioning System:全球卫星定位系统)被用于汽车导航装置等。 GPS是从来自多个GPS卫星接收的接收信号中捕捉、追踪GPS卫 星信号，基于从所述GPS卫星信号中读取的导航信息等，进行定位 计算，乂人而对当前位置进行定位。
GPS卫星信号是^皮称为C/A码(Coarse and Acquisition: 4且捕 获码)的频谱扩散调制的信号，在捕捉GPS卫星信号时，通过长时 间一直取得在接收机内部产生的伪扩散代码(复制码)与接收信号 之间的相关，使信号的接收灵敏度提高的方法被广泛使用。
不过，因为接收信号根据导航信息每隔"20毫秒(ms)"极性 反转一次，所以跨越该极性反转部分而取得在相关计算中使用的信 号，则必定产生信号成分相抵的部分(以下称为"相抵部分")。其 结果不能适当地取得相关，导致信号的接收灵敏度(以下仅称"灵 敏度")降低。
在此，专利文献1 7>开了从信号的接收开始， 一个个错开预先 规定的单位时间而取得多个信号，选择相抵部分最少的信号的技 术。
专利文献1:日本净争开2005 - 321298号^>才艮
不过，在专利文献1/>开的才支术中，因为单位时间为固定，所 以当单位时间较大时，在最后选择的信号中产生很多的相抵部分。 诸如将单位时间为"5毫秒"时最大产生"2.5毫秒"的相抵部分，， 所以不能提高灵敏度。
相反，当单位时间较小时，信号的相抵部分变少，但需要对较 多4言号的计算，所以大大i也增加处理时间，非常浪费。

发明内容
根据本发明第一方面的定位装置，包括存储器，是环形緩冲 器，具有至少存^f诸大于等于三个周期的导4t信息的.反转时间间隔的 信号的存储区，对通过4妾收GPS卫星信号的RF 4妄收电路部4妄收的 信号一边错开存储位置一边依次存储；以及定位处理部，从所述存 储区改变信号读出位置并读出，对该读出的信号进行GPS卫星信号 的捕捉及/或追踪处理，进行规定的定位处理。
根据本发明第二方面的定位装置，包括存储器，是环形緩冲 器，依次存储通过接收GPS卫星信号的RF接收电路部接收的信号； 区分组的信号强度计算部，将存储在所述存储器中的规定时间的信 号、而且一个个4晉开失见定的单位4晉开时间而获得的N个》见定时间的 信号视为1组，计算出一个个错开规定的组间错开时间而获得的M 组M^定的时间的信号组的各组信号强度，其中，N>2, M>2;头见 定时间的信号强度计算部，用于在通过所述区分组的信号强度计算
部计算出的信号强度中，计算出最高强度的规定时间的信号组所含 有的规定时间的信号的各个信号强度、或最高强度的规定时间的信 号组所含有的失见定时间的信号及所述^见定时间的信号组的前后的
^见定时间的信号的各个信号强度；以及确定部，基于通过所述关见定 时间的信号强度计算部计算出的信号强度中最高强度的规定时间 的信号存储在所述存储器中的位置，确定在捕捉所述GPS卫星信号 的所述相关处理中使用的来自所述存储器的读出位置，确定部，基 于通过所述规定时间的信号强度计算部计算出的信号强度中最高 强度的规定时间的信号存储在所述存储器中的位置，确定在捕捉所 述GPS卫星信号的所述相关处理中使用的来自所述存储器的读出 位置，其中，乂人通过所述确定部确定的读出位置读出信号，进4亍所 述相关处理，捕捉所述GPS卫星信号进4亍失见定的定位处理。


图1是表示便携式电话机的结构框图。
图2是基带处理电路部的处理的概略的说明图。
图3A表示存储器的结构图；图3B、图3C是数据写入动作的 说明图。
图4是信号读出动作的说明图。
图5是信号读出动作的说明图。。
图6是读出对象范围的说明图。
图7A表示在强电场环境中的结果；图7B表示在弱电场环境 中的结果。
图8A表示ROM的结构；图8B表示RAM的结构。
图9是表示区分卫星的最高强度读出偏移数据的数据构成例图。
图10是表示卫星凄t据的数据构成例图。 图11是表示基带处理的流程的流程图。 图12是表示最高强度读出偏移确定处理的流程的流程图。
具体实施例方式
本发明的第一实施例的定位装置，包括存储器，是环形緩冲 器，具有至少存储大于等于三个周期的导航信息的反转时间间隔的 信号的存储区，对通过接收GPS卫星信号的RF接收电路部接收的 信号一边错开存储位置一边依次存储；以及定位处理部，从所述存 储区改变信号读出位置并读出，对该读出的信号进行GPS卫星信号 的捕捉及/或追踪处理，进行规定的定位处理。
另外，本发明还涉及一种程序，用于使装置的处理器发挥定位 处理部的作用，所述装置包括存储器，是环形緩冲器，具有至少 存储大于等于三个周期的导航信息的反转时间间隔的信号的存储 区，对通过接收GPS卫星信号的RP接收电路部接收的信号一边错 开存储位置一边依次存储；以及所述处理器，/人所述存储区改变信 号读出位置并读出，对该读出的信号进行GPS卫星信号的捕捉及/ 或追踪处理，进行失见定的定位处理。
根据该构成，从可以存储大于等于三个周期的信号的环形緩沖 器、即存储器的存储区，改变信号读出位置读出信号，进行对于该 信号的GPS卫星信号的捕捉及/或追踪处理，进行规定的定位处理。
诸如1毫秒1毫秒改变信号读出位置进^f亍信号的读出，乂人而能够取 得由于导航信息的极性反转引起的相抵部分较少的信号，所以能够
使灵敏度提高。另外，诸如向环形緩冲器的存储器写入信号的同时 从没有进行写入的存储区，读出导航信息的反转时间间隔的信号，
能够i某求处理时间的缩短化。
另外，在本实施例中，在通过所述RF接收电路部接收的GPS 卫星信号中包含有多个卫星的各个卫星发送的信号，所述定位处理 部对应各个捕捉及/或追踪对象的卫星改变信号读出位置。
另外，在上述的程序中也可以在通过所述RF接收电路部接收 的GPS卫星信号中，包含有多个卫星的各个卫星发送的信号，所述 定位处理部对应各个捕冲足及/或追踪对象的卫星改变信号读出位置。
据此，对应各个捕纟足及/或追踪对象的卫星改变信号读出位置， 所以能够确切地读出每个卫星的信号。
另夕卜，在本实施例中，所述定<立处理部包4舌读出4立置确定部， 所述读出位置确定部改变从所述存储区读出规定时间的信号的读出 位置，基于来自各个可变的读出位置的所述规定时间的信号的信号 强度，确定在捕捉GPS卫星信号的相关处理中使用的来自所述存储 器的读出位置，所述定位处理部通过对乂人所述确定的读出位置读出 的信号进行相关处理，从而进行GPS卫星信号的捕捉。
另外，在上述的禾呈序中，所述定^f立处理部也可以包4舌读出4立置 确定部，所述读出位置确定部改变乂人所述存储区读出规定时间的信 号的读出位置，基于来自各个可变的读出位置的所述^L定时间的信 号的信号强度，确定在捕捉GPS卫星信号的相关处理中使用的来自 所述存4诸器的读出4立置，所述定位处理部通过对/人所述确定的读出 位置读出的信号进行相关处理，从而进行GPS卫星信号的捕捉。 据此，从存储器的存储区改变读出位置，基于读出的规定时间
的信号的信号强度，确定在捕捉GPS卫星信号的相关处理中使用的 来自存储器的读出位置。而且，通过进行对于从确定的读出位置读 出的信号的相关处理，捕捉GPS卫星信号。因此，诸如可以对于从 信号强度为最大的读出位置读出的信号，进行相关处理捕捉GPS卫 星信号等。
另外，在本实施中的定^f立装置，读出位置确定部包括区分组 的信号强度计算部，将从所述存储区一个个错开规定的单位错开时 间而获得的N (N>2)个失见定时间的信号—见为1组，计算出一个个 错开规定的组间错开时间而获得的M (M>2)组规定时间的信号组 的各组的信号强度；规定时间的信号强度计算部，用于在通过所述 区分组的信号强度计算部计算出的信号强度中，计算出最高强度的 规定时间的信号组所含有的规定时间的信号的各个信号强度、或最 高强度的规定时间的信号组所含有的规定时间的信号及所述规定时 间的信号组的前后的失见定时间的信号的各个信号强度；以及确定部， 基于通过所述^见定时间的信号强,复计算部计算出的信号强,复中最高 强度的规定时间的信号存储在所述存储器中的位置，确定在所述相 关处理中使用的来自所述存储器的读出位置。
另外，在上述的程序中，读出位置确定部包括区分组的信号 强度计算部，将从所述存储区 一个个错开规定的单位错开时间而获 得的N (N>2)个^见定时间的信号—见为l组，计算出一个个確普开头见 定的组间4晉开时间而获得的M (M>2 )组规定时间的信号组的各组 的信号强度；^L定时间的信号强度计算部，用于在通过所述区分组 的信号强度计算部计算出的信号强度中，计算出最高强度的规定时 间的信号组所含有的规定时间的信号的各个信号强度、或最高强度 的规定时间的信号组所含有的规定时间的信号及所述规定时间的信 号组的前后的失见定时间的信号的各个信号强度；以及确定部，基于
通过所述规定时间的信号强度计算部计算出的信号强度中最高强度 的规定时间的信号存储在所述存储器中的位置，确定在所述相关处 理中使用的来自所述存储器的读出位置。
据此，从存储器的存储区错开时间取得有^L定时间的信号組， 计算出各个所述信号组的信号强度。而且，计算出最高强度的信号 组所包含的各个信号的信号强度、或最高强度的信号组所包含的信 号及该信号组的前后信号的各个信号的信号强度，基于其中的最高 强度的信号存储在存储器中的位置，确定在相关处理中使用的来自 存储器的信号的读出位置。错开时间取得多个信号组，从中求得最 高强度的信号组指定最高强度的信号，从而缩减计算量、计算时间， 能够有效地指定最高强度信号。另外，不仅最高强度的信号组所包 含的信号，其前后的信号也作为对象进行搜索，从而能够精度好地 求得最高强度的信号。
另外，本发明另一实施例涉及一种定位装置，包括存储器， 是环形纟爰冲器，依次存储通过接收GPS卫星信号的RF 4妄收电路部 接收的信号；区分组的信号强度计算部，将存储在所述存储器中的 头见定时间的信号、而且一个个4晉开^见定的单位错开时间而获得的N (N>2)个规定时间的信号视为l组，计算出一个个错开规定的组 间错开时间而获得的M(M>2)组规定的时间的信号组的各组信号 强度；规定时间的信号强度计算部，用于在通过所述区分组的信号 强度计算部计算出的信号强度中，计算出最高强度的规定时间的信 号组所含有的规定时间的信号的各个信号强度、或最高强度的规定 时间的信号组所含有的^见定时间的信号及所述井见定时间的信号组 的前后的规定时间的信号的各个信号强度；以及确定部，基于通过 所述规定时间的信号强度计算部计算出的信号强度中最高强度的 规定时间的信号存储在所述存储器中的位置，确定在捕捉所述GPS 卫星信号的所述相关处理中使用的来自所述存储器的读出位置，确 定部，基于通过所述规定时间的信号强度计算部计算出的信号强度 中最高强度的规定时间的信号存储在所述存储器中的位置，确定在
捕捉所述GPS卫星信号的所述相关处理中使用的来自所述存储器 的读出位置，其中，/人通过所述确定部确定的读出位置读出信号， 进行所述相关处理，捕捉所述GPS卫星信号进4于*见定的定位处理。
另夕卜，本发明还提供有一种使包括依次存储通过接收GPS卫星 信号的RF接收电路部接收的信号的环形緩冲器的存储器和处理器 的装置的该处理器发挥作为区分组的信号强度计算部、规定时间的 信号强度计算部、确定部和定位处理部的作用，其中，区分组的信 号强度计算部，将存储在所述存储器中的规定时间的信号、而且一 个个错开失见定的单位4晉开时间而获得的N个夹见定时间的信号^见为1 组，计算出一个个错开规定的组间错开时间而获得的M组规定的时 间的信号组的各组信号强度，其中，N>2, M>2;规定时间的信 号强度计算部，用于在通过所述区分组的信号强度计算部计算出的 信号强度中，计算出最高强度的规定时间的信号组所含有的规定时 间的信号的各个信号强度、或最高强度的规定时间的信号组所含有 的规定时间的信号及所述规定时间的信号组的前后的规定时间的 信号的各个信号强度；以及确定部，基于通过所述规定时间的信号
强度计算部计算出的信号强度中最高强度的规定时间的信号存储 在所述存储器中的位置，确定在捕捉所述GPS卫星信号的所述相关 处理中使用的来自所述存储器的读出位置，确定部，基于通过所述 规定时间的信号强度计算部计算出的信号强度中最高强度的规定 时间的信号存储在所述存储器中的位置，确定在捕捉所述GPS卫星 信号的所述相关处理中使用的来自所述存储器的读出位置，其中， /人通过所述确定部确定的读出位置读出4言号，进4亍所述相关处理， 捕才足所述GPS卫星信号进4于A见定的定位处理。
据此，从作为环形緩沖器的存储器错开时间取得规定时间的信 号组，计算出各个所述信号组的信号强度。而且，计算出最高强度 的信号组所包含的各个信号的信号强度、或最高强度的信号组所包 含的信号及所述信号组的前后的信号的各个信号的信号强度，基于 其中的最高强度的信号在存储器中存储的位置，确定在相关处理中 使用的来自存储器的信号的读出位置。而且，基于从确定的读出位
置读出的信号捕捉GPS卫星信号，进行规定的定位处理。
另外，在本实施例中好提供有包括上述的定位装置的电子设备。
另外，在本实施例中还提供有具有存储上述的程序的计算机可 读存储介质。
下面，参照附图将内置定位装置、具有导力元功能的便携式电话 机，作为电子设备的一个实施例进行说明。但可以适用本发明的实 施例并不限定于此。
1.结构及动作
图1是表示在本实施例的便携式电话机l的功能结构的框图。 <更携式电话机1包括GPS天线10、 GPS接收部20、主才几CPU(Central Processing Unit:中央处J里装置)110、才喿作部120、显示部130、 便携用无线通信部140、 ROM ( Read Only Memory:只读存卡者器) 150、以及RAM ( Random Access Memory:随才几存取存々者器)160。
GPS天线10是接收包含有从GPS卫星发送的GPS卫星信号的 RF信号的天线，将接收的RF信号输出给GPS接收部20。 GPS 4妄收部20是由SAW ( Surface Acoustic Wave:声表面波 质量传感器)30、 LNA ( Low Noise Amplifier: ^/喿音i丈大器)40、 TCXO ( Temperature Controlled Crystal Oscillators:温度补偿晶体振 荡器)50、 RF (Radio Frequency:射频)接收电路部60、存储器 70、以及基带处理电路部80构成的电路部，构成本实施例的特征 结构、即定位装置100。
在GPS 4妻收部20中的RF 4妄收电路部60和基带处理电路部80 可以作为分别的LSI ( Large Scale Integration:大规才莫集成电路)分 别制造，也可以作为一个芯片制造。还可以将包含有SAW 30、 LNA 40、 TCXO 50、以及存储器70的GPS接收部20整体一各芯片制造。
SAW 30是在由GPS天线10接收的RF信号中仅使规定的频带 成分通过的频带通过滤波器(带通滤波器)，将通过了的信号输出 给LNA 40。
LNA 40是放大通过SAW30的信号的低噪声放大器，将放大的 信号输出给RF接收电路部60。
TCXO 50是生成具有规定的振荡频率的振荡信号的温度补偿 式晶体振荡器，将生成的振荡信号输出给RF接收电路部60。
RF接收电路部60通过分频或增倍从TCXO 50输入的振荡信 号，生成RF信号乘法计算用的振荡信号。而且，通过生成的振荡 4言号和由LNA40方文大的^f言号相乘，4巴通过GPS天线10、 SAW 30 及LNA40的RF信号降频转换为中频信号(以下称为"IF信号")。 而且，把IF信号放大等之后，由A/D转换器转换为数字信号输出 给存储器70。
存储器70是存储从RF接收电路部60输出的IF信号的緩沖器。 对该存4渚器70的结构详细地进4于后述。
基带处理电路部80是从存储在存储器70的IF信号中捕捉、 追踪GPS卫星信号，通过译码数据，读取导航信息和时间信息等， 进行伪距的计算和定位计算等的电路部。
图2是用于说明基带处理电路部80进行处理的概略图。基带 处理电路部80从依次存储在存储器70的IF信号中，确定开始读出 所述IF信号的位置(以下称为"信号读出位置")。
而且，基带处理电路部80基于从确定的信号读出位置读出的 IF信号，进行GPS卫星信号的捕捉。GPS卫星信号的捕捉是从IF 信号之中提取GPS卫星信号的处理，对于IF信号，通过进行FFT (Fast Fourier Transform:快速j專利叶寿t才灸)运算等，进4亍相关处理 来实现。更具体地说，通过进行相干累计处理，计算出4莫拟产生的 扩散代码(复制码)和IF信号之间的相关值。
如果一旦捕捉到GPS卫星信号，基带处理电路部80进行捕捉 到的GPS卫星信号的追踪。GPS卫星信号的追踪是并列地进行捕 才足到的多个GPS卫星信号的同步保持的处理，诸如通过利用7>知的 码环作为延迟锁定环(DLL)和利用7>知的载频环作为相位锁定环 (PLL)，追踪包含在卫星信号中的C/A码及载频的相位来实现。
之后，基带处理电路部80译码GPS卫星信号的数据，读取导 航信息，进行伪距的计算和定位计算等，进行对便携式电话机l的 当前4立置定^f立的处理(以下称为"定^f立处理")。
接着，对本实施例的特征部分、即存储器70的结构及基带处 理电路部80进行的信号读出位置确定的原理进行说明。
图3A是表示存^f诸器70的结构图。图3B、图3C是用于i兌明向 存储器70写入信号的动作图。存储器70由可以分别存储将"20毫
秒"视为一个周期的信号的存储区Ml至M3构成，RF接收电路部 60输出的IF信号从存储区Ml被依次地跨过各存储区，横渡存储。 也就是说，存储区Ml至M3作为分配有连续的地址的存储区来使 用。
具体地i兌，在时间"T = 0，，中，信号4皮写入的位置(以下称为 "写入位置")是存卞者区Ml的起始位置(图3B ),随着经过时间T 写入位置被移位到存储区M2 —侧(图3C)。而且，存储区M3信 号的写入结束时，则写入位置又回到存储区Ml的起始位置。也就 是说，存储器部70是环形緩沖器。
另夕卜，在下面的i兌明中，将各存^f^区的"20毫秒"的时间长称 为"记录"。在构成存储器70的各存储区中，将成为当前信号的写 入对象的存储区称为"写入区"，而将不是写入区，但可以读出写 入的信号的存储区称为"可读出区"。
图4是用于进行说明限幅的概念的图，也是用于对向存储器70 写入信号和读出存储的信号的动作进行i兌明的图。另外，当图中所 示的时间"t = 0"时，4言号的写入已处在存^f诸区M2及M3的4犬态 中。在图4中的上级(1 )的部分表示信号写入动作，下级(2)的 部分表示信号的读出动作。接收信号的写入(读入)的计时与导航 信息的反转计时同步的情况很少。因此，在图4中，示出了跨越各 个记录的导航信息的反转计时。
在图4中，在时间"t = 0，，时的写入位置是存储区Ml起始地 址，时间"t-0至20毫秒"的期间存々者区Ml成为写入区。因此， 这个期间存l诸区M2、 M3成为可读出区。进4亍如下地来自可读出区 的信号的读出。也就是说，首先，将在多个可读出区中存储有最先 信号的可读出区的起始地址视为"读出基准位置"，从该读出基准 位置4晉开读出位置，读出一个记录对应的凄t据。
因此，将多个可读出区^L为一个区，乂人一见为一个区的起始地址 (读出基准位置)开始，4吏读出位置偏移读出。诸如在图4的时间 "t = 0至20毫秒，，的期间中，读出基准位置是存储区M2的起始 地址，可读出区M2、 M3 ^皮一见为 一个区来读出信号。
下面，将距离该读出基准位置的偏移量称为"读出偏移"，该 读出偏移^皮以一毫秒为单位进行确定。另外，实际中，读出偏移表 示偏移的存储器的地址量。
更具体地i兌，参照图4对信号的读出动作及限幅进4亍i兌明。信 号的读出是以导航信息的反转周期、即"20毫秒对应"的信号(数 据)为单位来进行。将从该存储器70读出的"20毫秒"的信号称 为"限幅(slice )"。
从以读出基准位置为起点每隔规定的"单位错开的时间(毫 秒)"就使读出偏移改变的位置进行限幅的读出。诸如将单位错开 时间视为"1毫秒"，使读出偏移一毫秒一毫秒地移位，依次读出信 号直到"20毫秒，，，此时，能获得如图4所示的"第0卩艮幅"至"第 19限幅"的合计限幅为"20个"的限幅。
图5是本实施例中的基带处理电路部80的信号的读出动作的 说明图。基带处理电路部80模仿上述的次序读出信号，但在读出 预先规定的N个(以下称为"限幅组构成数")的信号时，汇集这 些限幅而形成"限幅组"。
而且，由于在所述限幅组中包含最初的限幅的读出偏移，所以 使读出偏移移位规定的"组间错开时间(毫秒)"，以同样的次序进 行信号的读出，形成下一个的限幅组。下面，重复该次序直到覆盖 "20毫秒，，的时间长度，并获得全部M组(以下称为"限幅组数") 的限幅纟且。 诸如当单位错开时间视为"l毫秒"，限幅组构成数为"3个限 幅"，组间错开时间为"5毫秒"时，就能获得如图5所示的"第O 限幅组"至"第3限幅组"的合计限幅组为"4组"的限幅组。也 就是i兌，这时的限幅组ftM为"4组"。
而且，基带处理电路部80对获得的M组限幅组的各个限幅组， 计算出在所述限幅组中包含的各个限幅的信号强度的合计值(以下 称为"信号强度合计值")，并从中指定信号强度合计值为最大的限 幅组(以下称为"最高强度限幅组，，)。在图5中，由于通过包含在 第2限幅组中的限幅由于接收信号(导航信息)的极性反转产生相 抵部分最少，所以信号强度合计值成为最大。因此，第2限幅组是 "最高强度限幅组"。
另外，限幅的信号强度诸如可以通过4吏用相干累计而计算出 来。相干累计是将规定的相干累计时间(例如"20毫秒")对应的 信号的I成分及Q成分的平方和加在一起为相干的运算。
之后，基带处理电路部80在存储有最高强度限幅组的位置附 近设置规定的"读出对象范围，，，在所述读出对象范围中，从读出 基准位置开始每隔单位错开时间使读出偏移移位，进行信号的读 出。而且，计算出取得的各个限幅的信号强度，并从中指定成为最 大的信号强度的限幅(以下称为"最高强度限幅")。
图6是用于说明读出对象范围的示意图，也是在图5的限幅组 中选出的一部分的示意图。读出对象范围的起点是使包含在最高强 度限幅组的前一个限幅组中的最后限幅的读出偏移爿f又向后方移4立 单位错开时间的位置。另外，读出对象范围的终点是使包含在最高 强度限幅组的后一个的限幅组中的最初限幅的读出偏移l又向前方 移位单位4昔开时间的4立置。因此，在图6中，从起点S到终点E的
"6毫秒"对应的范围就成为读出对象范围，从该读出对象范围内 读出的合计为"7个"的限幅就成为信号强度计算出的对象。
指定最高强度限幅之后，基带处理电路部80把该最高强度限 幅的读出偏移确定为"最高强度读出偏移"。之后，通过判定存々者 器70的当前信号写入的区域(写入区)，判定信号的可读出区域范 围(可读出区)。而且，将多个可读出区^L为一个范围，将起始地 址作为读出基准位置，只将错开最高强度读出偏移的位置确定为信 号读出位置。
接着，对使读出偏移发生变化而计算出限幅的信号强度的结果 进行说明。
图7A是表示在能够乂人GPS卫星4妄收强度强的信号的环境(以 下称为"强电场环境")下的结果的图，图7B是表示在不能够从 GPS卫星4妄收强度强的信号的环境(以下称为"弱电场环境，，)下 的结果的图。在该图中，在横坐标轴上表示读出偏移(亳秒)、在 纵坐标轴上表示限幅的信号强度及限幅组的信号强度合计值。
数据D1是表示将单位错开时间设为"1毫秒，，分别地取得"20 个限幅"的限幅的结果。从该结果上看将读出偏移作为"13毫秒" 时的限幅的信号强度成为最大，所以距离读出基准位置^l晉开"13毫 秒"的读出偏移的位置，被推定为相当于接收信号(导航信息)的 极性反转位置。
数据D2表示单位確晉开时间为"1毫秒"、组间《晉开时间为"3 毫秒"、限幅组构成数为"3个"，而取得"6组"的限幅组的结果， 这时的读出偏移为"13毫秒"时的限幅组的信号强度合计值成为最 大。因此，通过使用本实施例的方法，就能够准确地推定接收信号 (导航信息)的极性反转位置。
另夕卜，本实施例的方法在弱电场环境下特别地有效。从图7B 的结果来看，当分别地取得"20个"的限幅计算出信号强度时，各 个限幅的信号强度的特性不一变小，很难判明最高强度。因此，最 高强度限幅的指定与强电场环境的情况相比较难。
另一方面，从限幅组的信号强度合计值来看，对各个限幅组把 "3个"的限幅的信号强度进行合计，所以特性不一变大。因此， 能够容易地指定最高强度限幅组，由于在最高强度限幅组中包含最 高强度限幅的可能性高，所以能够有效地进行最高强度限幅的搜 索。
而且，从图7A、图7B的图示数据可知，信号强度的计算次数， 数据D2比数据Dl的少。也就是说，通过利用限幅组求得最高强 度限幅组指定最高强度限幅，能够削减计算量、计算时间，从而有 效地指定最高强度限幅。
基带处理电i 各部80除包括进行相关处理的电路和产生用于进 行相关计算的扩散代码(复制码)的电路、i,码数据的电路以外， 还总括地控制基带处理电路部80至RF接收电^各部60的各部，具 有进行包含后述的基带处理的各种计算处理的CPU 81、 ROM 83、 以及RAM 85。
图8A、图8B是表示在基带处理电^各部80所具有的ROM 83 及RAM 85中存储的数据的一例的图。在ROM 83中存储有通过 CPU 81读出，作为基带处理(参照图11)被执行的基带处理程序 831。另外，在基带处理程序831中包含有作为最高强度读出偏移 确定处理(参照图12)被执行的最高强度读出偏移确定程序832， 作为子禾呈序。
基带处理就是CPU 81对视为捕捉对象的各个GPS卫星(以下 称为"捕捉对象卫星")，确定接收的信号的信号读出位置，基于从 该信号读出位置读出的信号进行GPS卫星信号的捕捉、追踪及导航 信息的译码等的处理，对^更携式电话才几1的当前位置进4亍定位的处 理。对该基带处理，下面将4吏用流禾呈图进4亍详细地描述。
所谓的最高强度读出偏移确定处理是指依次读出存储在存储 器70中的信号形成限幅组，根据各个限幅组的信号强度合计值指 定最高强度限幅，乂人而确定最高强度读出偏移的处理。关于该最高 强度读出偏移确定处理，下面将使用流程图详细地进行说明。
在RAM 85中存储有区分的卫星信号强度合计值数据851、区 分卫星的信号强度数据853、区分卫星的最高强度读出偏移数据 855、卫星凄丈才居857、以及定4立凄史才居859。
区分卫星的信号强度合计值数据851是从存储器70取得的各 个限幅组的信号强度合计值为对应每个捕捉对象卫星存储的数据。 该区分卫星的信号强度合计值凄丈据851在最高强度读出偏移确定处 理中，通过计算出限幅组的信号强度合计值被随时更新。
区分卫星的信号强度数据853是从存储器70取得的各个限幅 的信号强度为对应每个捕捉对象卫星存储的数据。该区分卫星的信 号强度凄t据853在最高强度读出偏移确定处理中，通过计算出限幅 的信号强度被随时更新。
图9是表示区分卫星的最高强度读出偏移数据855的数据构成 例的图。在区分卫星的最高强度读出偏移数据855中，对应存储有 捕^^对象卫星的号码8551和对于该捕4足对象卫星确定的最高强度 读出偏移8553 。该区分卫星的最高强度读出偏移#:据855在最高强 度读出偏移确定处理中，通过确定最高强度读出偏移而^皮更新。
图10是表示卫星凄史据857的凄t据构成例的图。在卫星彩:据857 中对应存〗诸有捕才足对象卫星的号码8571和由该捕冲足对象卫星的位 置、速度及移动方向组成的卫星信息8573。捕捉对象卫星的位置诸 如作为在地j求基准坐标系中的三维的坐标^直来表示，移动方向诸如
作为在地球基准坐标系值中的三维的单位矢量来表示。该卫星凝:据 857在基带处理中通过计算出卫星信息被随时更新。
定位数据859是关于被定位的便携式电话机1的位置的数据， 诸如存储在地球基准坐标系中的三维的坐标值。在该定位数据859 中，在基带处理中按时间顺序存储由定位处理定位的当前位置。
主机CPU 110是按照存储在ROM 150中的系统程序等的各种 程序总括地控制便携式电话机l的各个部的处理器，除主要掌管作 为电话机的功能以外，还将图示通过基带处理电路部80定位的便 携式电i舌才几l的当1M立置的导4元画面显示在显示部130上。
操作部120是通过操作键和按钮开关等构成的输入装置，将这 些按下信号输出给主机CPU 110。通过该操作部120的操作，进行 通话要求和导航画面的显示要求等的各种指示输入。
显示部130是由LCD (Liquid Crystal Display:液晶显示器) 等构成，进行基于从主机CPU 110输入的显示信号技能型各种显示 的显示装置。在显示部130上显示日期及时间、或导4元画面等。
便携用无线通信部140是在与便携式电话机的通信服务从业者 所_没置的无线基站之间通过进4亍*接收发送无线信号的天线、RF转 换器等来实现的公知的通信电路，基于主机CPUllO的控制进行无 线信号的发送4妄收，实现通话和邮件的发送4妄收。
ROM 150是只读存储器，存储用于总括地控制便携式电话机1 的系统程序、用于实现通话和邮件的发送4^收的程序、用于实现导 力元功能的程序等的各种程序和tt据。主才几CPU 110 4艮据这些程序和 数据纟丸行处理。
RAM 160是可读写的存储装置，形成暂时地存储通过主机CPU 110执行的系统程序、各种处理程序、各种处理的处理中数据及处 理结果等的工作区。
2.处理的流禾呈
图6是表示通过CPU 81读出ROM 83的基带处理程序831, 并执行，从而在基带处理电路部80中执行的基带处理流程的流程 图。另夕卜，在基带处理中，在GPS 4妻收部20中，经过GPS天线 10 4妄收的RF 4言号和才艮据RF 4妄收电if各部60向IF 4言号降频转4奐等， 信号的数据处于被随时存储在存储器70中的状态。
首先，CPU 81作为初始设置进行以下的i殳置(步骤Al )。也 就是说，CPU 81设置"单位错开时间"、"组间4普开时间"、"限幅 组构成数"、以及"限幅组数"规定值。
接着，CPU 81进行捕捉对象卫星判定处理(步骤A3)。具体 地说，基于概略星历等的GPS卫星的轨道信息，判定可以接收信号 的GPS卫星，或是追加新的捕捉对象卫星、或从捕捉对象卫星中除 去认为不可能捕捉到位置的GPS卫星。
而且，CPU 81对各个捕捉对象卫星执行环形A (步骤A5至 A19)。在环形A中，CPU81判定该捕捉对象卫星的最高强度读出 偏移是否确定结束(步骤A7),当判定确定结束时(步骤A7;是) 将处理向步骤All转移。 另一方面，当判定还没确定最高强度读出偏移时(步骤A7; 否)，CPU 81通过执行读出ROM 83的最高强度读出偏移确定程序 832，执行最高强度读出偏移确定处理(步骤A9)。
图12是表示最高强度读出偏移确定处理的流程的流考呈图。首 先，CPU 81将成为当前信号的写入对象的存储区判定为写入区(步 骤B1)。接着，CPU81判定存储器70的可读出区(步骤B3)。具 体地说，将除了写入区的存储区视为可读出区。
接着，CPU 81使读出偏移发生变化，从可读出区的读出基准 位置加上读出偏移的位置开始，依次地读出信号形成限幅组(步骤 B5)，计算出形成的各个限幅组信号强度合计值(步骤B7)。而且， CPU 81将计算出的信号强度合计值对应上所述捕捉对象卫星的号 码，存储到RAM 85的区分卫星的信号强度合计值数据851中。
接着，CPU 81指定最高强度限幅组(步骤B9)，将包含所述 最高强度限幅组的A见定范围i殳置为读出对象范围(步骤Bll )。参照 图6i兌明了解该读出对象范围的i殳置方法。
而且，CPU 81从设置的读出对象范围开始，通过错开单位错 开时间对应的读出偏移来改变读出偏移，从读出基准位置加上各 个读出偏移的位置读出信号，从而依次地取得限幅(步骤B13)。 而且CPU 81计算出取得的各个限幅的信号强度(步骤B15 )。
接着，CPU81指定最高强度限幅(步骤B17),将所述最高强 度限幅的读出偏移确定为最高强度读出偏移8553 (步骤B19)。而 且，CPU 81将确定的最高强度读出偏移8553对应上所述捕^^对象 卫星的号码8551，存储到RAM85的区分卫星的最高强度读出偏移 数据855中，结束最高强度读出偏移确定处理。
返回到图11的基带处理，进行最高强度读出偏移确定处理之
后，CPU 81进行信号读出位置确定处理(步骤All )。具体地说， 判定存储器70的当前的写入区，将除了该写入区的范围判定为可 读出区。而且，将可读出区汇集4见为一个范围，并将该一见为的范围 的开头地址加上最高强度读出偏移的位置确定为信号读出位置。
接着，CPU81进行CPS卫星信号的捕捉、追踪(步骤A13)， 具体;也"i兌，CPU 81在4言号读出4立置确定处3里中/人确定的4言号读出 位置读出存储在存储器70中的IF信号，在该读出的IF信号中进行 FFT计算等，通过进行相关处理提取GPS卫星信号。
更具体地说，通过进行相干累计处理，计算出从信号读出位置 读出的IF信号和扩散编码之间的相关值，通过提取最大振幅的频率 成分，从而指定接收信号的载波频率。而且，CPU 81利用码环及 载频环，并列地进行提取的多个GPS卫星信号的同步保持。
接着，CPU 81译码捕捉的GPS卫星信号的数据读出导航信息 (步骤A15),基于该导航信息计算出该捕捉对象卫星的位置、速 度及移动方向，并作为卫星信息8573 (步骤A17),而且，CPU81 将计算出的卫星信息8573对应上所述捕l足对象卫星的号码8571, 存储到RAM 85的卫星lt据857中，将处理向下个捕捉对象卫星转 移。
CPU 81对全部的捕捉对象卫星进行步骤A7至步骤A17的处 理之后，结束环形A。而且，CPU 81基于在步骤A17中计算出的 各个步骤对象卫星的卫星信息8573，进4亍7>知的定位计算，进4亍定 位便携式电话机l的当前位置的处理(步骤A21 )。而且，CPU 81 将定位的当前位置存4诸到RAM 85的定4立凄史据859中。 接着，CPU81判定是否结束处理(步骤A23)。具体地说，通 过操作部120诸如把导航功能设为"OFF"指示操作或通过把便携 式电话机1的电源设为"OFF"指示操作，当从主机CPU 110输入
处理结束的指示信号时，判定结束处理。
而且，当判定还没结束处理时(步骤A23;否)，CPU81返回 步骤A3，当判定结束处理时(步骤A23;是)结束基带处理。
3.作用效果
根据本实施例，从环形緩沖器、即存储器70的存储区，错开 读出位置取得失见定时间的限幅組，计算出该限幅组的各个的信号强 度合计值。而且，计算出最高强度限幅组所包含的限幅的信号强度 及该最高强度限幅组的前后的限幅的各个的信号强度，基于最高强 度限幅的读出偏移，确定最后的信号读出位置。而且，基于从确定 的信号读出位置读出的限幅，进行GPS卫星信号的捕捉及追踪，进 行^L定的定位处理。
最高强度限幅是由于接收信号的极性反转导致的相抵部分最 少的限幅，所以基于该最高强度限幅的读出偏移通过确定最后的信 号读出位置，从而能够使灵敏度提高。另外，同时进行向环形緩沖 器、即存储器70的信号的写入，因为从没有进行写入的存储区读 出信号，所以能够i某求处理时间的缩短化。
而且，^"开时间取得多个限幅组，通过从其中求得最高强度限 幅組而指定最高强度限幅，/^而能够缩减计算量、计算时间，有效 地指定最高强度限幅。另外，不仅最高强度限幅组所包含的限幅， 该前后的限幅也作为对象进行搜索，从而能够精度好的求得最高强 度限幅。
4.变形例 4-l.适用例
本发明除便携式电话机以外，还能够适用PDA( Personal Digital Assistants:个人凄t字助理)、i"更携式的导航装置、以及汽车导4元装 置等的各种电子设备。
4-2.处理器
在本实施例中，控制基带处理电路部80的处理器是作为CPU 进行i兌明的，^f旦诸如当然也可以将处理器一见为DSP (Digital Signal Processor: ^t字4言号处理器)。
4-3.存储器
在本实施例中，对由三个存储区构成的存储器70进行说明的， 但可以通过设置大于等于4个存储区，构成可以存储大于等于4个 周期的信号。这时涉及信号的写入及读出的动作是一样的。
4-4.主机CPU
主才几CPU 110可以以软件的形式进行基带处理电路部80的 CPU81所进4亍的一部分或全部的处理。诸如主才几CPU 110确定进4亍 最高强度读出偏移确定处理及信号读出位置确定处理，基带处理电 3各部80的CPU 81 乂人通过主才几CPU 110确定的信号读出位置读出存 储在存储器70中的信号，从而可以进4亍GPS卫星信号的捕才足、追 踪处理、以及定位处理等。另外，基于通过CPU 81进行捕捉、追 踪的GPS卫星4言号，主机CPU 110也可以进4亍定4立处理。
在本实施例中，进行说明的"单位错开时间"、"组间错开时 间"、"限幅组构成数"、以及"限幅组数"的各个参数值只是一例， 可以适当设置。诸如将组间错开时间视为"l毫秒，，，可以从最高强 度限幅组之中的限幅的之中指定最高强度限幅。
4-6.信号强度平均值
另外，在本实施例中，基于各个限幅组的信号强度合计值指定 最高强度限幅组的情况进4亍了 i兌明， <旦也可以用计算出限幅组所包 含的限幅的信号强度的平均值(以下称为"信号强度平均值")代 替信号强度合计值，指定所述信号强度平均值为最大的限幅组。
如上所述，对本发明的实施例进行详细i兌明，只要实质上不脱 离本发明的发明点和效果可以进行4艮多的变形，这对于本领域的技 术人员来说是显而易见的。因此，这种变形例也包含在本发明的保 护范围之内。
权利要求
1.一种定位装置，包括存储器，是环形缓冲器，具有至少存储大于等于三个周期的导航信息的反转时间间隔的信号的存储区，对通过接收GPS卫星信号的RF接收电路部接收的信号一边错开存储位置一边依次存储；以及定位处理部，从所述存储区改变信号读出位置并读出，对该读出的信号进行GPS卫星信号的捕捉及/或追踪处理，进行规定的定位处理。
2. 根据权利要求1所述的定位装置，其中，在通过所述RF接收 电^各部4妻收的GPS卫星信号中包含有多个卫星的各个卫星发 送的信号，所述定位处理部^t应各个捕捉及/或追踪对象的卫星改变 信号读出位置。
3. 根据权利要求1所述的定位装置，其中，所述定4立处理部包^"读出4立置确定部，所述读出4立置确 定部改变从所述存储区读出规定时间的信号的读出位置，基于 来自各个可变的读出位置的所述规定时间的信号的信号强度， 确定在捕捉GPS卫星信号的相关处理中使用的来自所述存储 器的读出位置，所述定4立处理部通过对乂人所述确定的读出4立置读出的信「 号进行相关处理，从而进行GPS卫星信号的捕捉。
4. 根据权利要求3所述的定位装置，其中，读出位置确定部包括区分组的信号强度计算部，将从所述存储区一个个错开 规定的单位错开时间而获得的N个规定时间的信号视为1组， 计算出一个个错开规定的组间错开时间而获得的M组规定时 间的信号组的各组的信号强度，其中，N>2， M>2;^L定时间的信号强度计算部，用于在通过所述区分组的 信号强度计算部计算出的信号强度中，计算出最高强度的规定 时间的信号组所含有的身见定时间的信号的各个信号强度、或最 高强度的定时间的信号组所含有的失见定时间的信号及所述 规定时间的信号组的前后的规定时间的信号的各个信号强度； 以及确定部，基于通过所述^L定时间的信号强度计算部计算 出的信号强度中最高强度的规定时间的信号在所述存储器中 存储的位置，确定在所述相关处理使用的来自所述存储器的读 出位置。
5. —种定位装置，包括存储器，是环形緩冲器，依次存储通过接收GPS卫星信 号的RF接收电路部接收的信号；区分组的信号强度计算部，将存储在所述存储器中的规 定时间的信号、而且一个个《普开失见定的单位4普开时间而获得的 N个规定时间的信号视为1组，计算出一个个错开规定的组间 4晉开时间而获得的M组失见定的时间的信号组的各组信号强 度，其中，N>2， M>2;》见定时间的信号强度计算部，用于在通过所述区分组的 信号强度计算部计算出的信号强度中，计算出最高强度的规定 时间的信号组所含有的规定时间的信号的各个信号强度、或最 高强度的定时间的信号组所含有的身见定时间的信号及所述 规定时间的信号组的前后的规定时间的信号的各个信号强度； 以及确定部，基于通过所述^L定时间的信号强度计算部计算 出的信号强度中最高强度的规定时间的信号在所述存储器中 存4诸的位置，确定在捕捉所述GPS卫星信号的所述相关处理 中使用的来自所述存储器的读出位置，其中，从通过所述确定部确定的读出位置读出信号，进 行所述相关处理，捕4足所述GPS卫星信号进行^见定的定位处 理。
6. —种电子设备，包括根据权利要求1至5中任一项所述的定位装置。
全文摘要
本发明公开了一种定位装置，从环形缓冲器、即存储器的存储区错开读出位置取得规定时间的限幅组，计算出各个所述限幅组的信号强度合计值。而且，计算出最高强度限幅组所包含的限幅的信号强度及所述最高强度限幅组的前后的各个限幅的信号强度，基于最高强度限幅的读出偏移，确定最后的信号读出位置。而且，基于从确定的信号读出位置读出的限幅，进行GPS卫星信号的捕捉及追踪，进行规定的定位处理。
文档编号G01S19/24GK101169478SQ20071016552
公开日2008年4月30日 申请日期2007年10月26日 优先权日2006年10月26日
发明者木村章 申请人:精工爱普生株式会社