专利名称：多径检测方法、多径检测程序、全球导航卫星系统接收装置及移动终端的制作方法
技术领域：
本发明涉及对接收来自全球导航卫星系统(GNSS)卫星的测位信号时产生的多径进行检测的多径检测方法。
背景技术：
以往，接收来自全球导航卫星系统(GNSS)卫星的测位信号并进行测位的测位装置被广泛实用。在这种测位装置中，通过直接接收从全球导航卫星系统卫星发送的测位信号，能够进行正确的测位。但是，例如在市区那样在测位装置周边存在高层建筑物等的情况下，测位装置不仅接收来自全球导航卫星系统卫星的直接的测位信号，还会接收被高层建筑物等反射而成的间接的测位信号，产生测位误差。将这种误差称作多径误差，以往以来，考虑 了各种检测以及去除该多径的方法。例如，在专利文献I的发明中，进行测位信号的码相关处理时，若检测到码相关的峰值，则在相位轴上向过去的方向再次搜索峰值，若存在更高的峰值，则将最初检测到的峰值判断为由多径引起的峰值。此外，在专利文献2的发明中，以仰角最高的全球导航卫星系统卫星的接收信号的C / No (载噪比)为基准，决定C / No的阈值，将比该阈值的C / No低的C / No的接收信号判断为由多径引起的接收信号。此外，在专利文献3的发明中，根据上次的推定伪距来计算此次的近似伪距，若该近似伪距与此次的推定伪距的差值为阈值以上则判断为有多径。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开平6 — 66912号公报专利文献2 :日本特开2003 - 149315号公报专利文献3 :日本特开2003 - 57327号公报
发明概要发明要解决的问题但是，在专利文献I的发明中，在不是多径的情况下，也必须在检测到相关峰值之后向相位轴的过去方向进行峰值的搜索。此外，在专利文献2的发明中，例如可以想到仰角最高的全球导航卫星系统卫星的C / No变低或者多径的C / No变高等情况，不一定能够正确地检测出多径。此外，在专利文献3中，作为与通常的伪距推定处理不同(另外)的处理，仅仅为了判别多径就必须根据上次的推定伪距和上次的推定相对速度来进行近似伪距的计算处理，导致处理负荷增大
发明内容
本发明的目的在于实现一种多径检测装置以及多径检测方法，使用通常的相关处理结果，并且抑制由C / No的不稳定性带来的影响，能够更正确地检测多径。用于解决问题的手段本发明涉及一种多径检测方法，输出表示在全球导航卫星系统(GNSS)测位信号的接收信号中包含多径信号的检测信号。该多径检测方法包括伪距计算步骤，基于接收信号的码相位差，计算伪距；多普勒频移测量步骤，测量接收信号的多普勒频移；以及多径检测步骤，基于规定时间的伪距的变化率以及多普勒频移，输出检测信号。此外，本发明涉及一种多径检测方法，输出表示在全球导航卫星系统测位信号的接收信号中包含多径信号的检测信号。该多径检测方法包括伪距计算步骤，基于接收信号的码相位差，计算伪距；多普勒频移测量步骤，测量接收信号的多普勒频移；C / No (载噪t匕)测量步骤，测量接收信号的C / No;以及多径检测步骤，基于规定时间的伪距的变化率、多普勒频移以及C / No，输出检测信号。
这些方法中，具体通过实施方式表示，通过着眼于如下各特征而成。(I)C / No的时间迁移以及伪距的时间迁移在发生多径的期间和未发生多径的期间中大为不同。(2)多普勒频率的时间迁移不依赖于发生多径的期间和未发生多径的期间，几乎不发生变化。(3)根据伪距的时间迁移得到的伪距的时间变化量和A距离(delta range)能够以相同的维数(速度单位)处理。若利用这些特征来计算易受多径影响的伪距的时间变化量与不易受多径影响的A距离的差值(差分值、差量值)，则该差值成为仅依赖于多径的数据。因而，通过使用该差值，能够正确地判断有无多径。进而，通过使用C / No的水平(等级)，还能够更正确地判断有无多径。此外，在本发明的多径检测方法中，多径检测步骤在规定时间的伪距的变化率与多普勒频移的差值、该差值的平均值或者该差值的标准偏差中的至少一个为基于C / No的阈值以上时，输出检测信号。此外，在本发明的多径检测方法中，基于C / No的阈值是基于与预先测量的该C / No对应的差值的标准偏差的值。此外，在本发明的多径检测方法中，多径检测步骤在C / No、该C / No的差值或者该C / No的标准偏差中的至少一个为规定值以上时，输出检测信号。在这些方法中，示出了更具体的多径的检测方法。例如，在基于差值的多径检测中利用基于C / No的阈值。这利用了 C / No越高则具有越稳定地计算出伪距的的倾向，并且存在差值变低的倾向。这样，通过与C / No相应地设定差值的阈值，能够更正确地检测多径。发明效果根据本发明，能够正确地检测出到来的全球导航卫星系统测位信号的接收信号之中的多径接收信号。
图I是用于说明本发明的多径检测概念的图。图2是第一实施方式的多径检测方法的流程图。图3是表示用于得到以下系数的实验结果的一例的坐标图，该系数决定针对差值DV (iv)的多径的判断用阈值DVth (iv)。图4是表示使用本实施方式的方法的情况下的基于个别的计测值进行的多径的检测结果的一例的坐标图。图5是表示第一实施方式的多径检测功能部的主要结构的框图。图6是第二实施方式的多径检测方法的流程图。图7是第三实施方式的多径检测方法的流程图。
图8是第四实施方式的多径检测方法的流程图。图9是表示包含发明的多径检测功能部的移动终端100的主要结构的框图。
具体实施例方式关于本发明的第一实施方式的多径检测方法以及多径检测功能部，对照附图进行说明。另外，在本实施方式中，以全球导航卫星系统(GNSS)的GPS为例进行说明，但对于同样的其他测位系统也能够适用本实施方式的方法以及结构。首先，对照图I说明本发明的多径检测的概念。图I是用于说明本发明的多径检测概念的图，图I (A)是表示随时间经过接收来自特定的I个GPS卫星的GPS信号时的C /No与伪距误差的时间迁移的图，图I (B)是表示与图I (A)相同的条件下的伪距变化与A距离的时间迁移的图。本实验在本装置位置即真伪距为已知的状态的前提下进行。另外，A距离是指相当于多普勒频移的量。这里，图I (A)中的伪距误差Error (PR (iv))是各个计数(cnt)定时的伪距PR(iv)与真的伪距的差值(差分值、差量值)。伪距PR (iv)根据按照各计数定时以过去侧的规定时间长度(例如I秒钟)累积接收信号的码相关结果而得到的结果来计算。图I (A)中的C / No (iv)根据按照各计数定时以过去侧的规定时间长度(例如I秒钟)累积接收信号的二维相关频谱的相关结果而得到的结果来计算。另外，在本实施方式中，示出了使用由码轴上的相关值和频率轴上的相关值构成的二维相关频谱的相关结果的例子，但也可以是其他的相关结果。图I (B)中的伪距变化Rr (iv)根据各计数定时的伪距PR (iv)n与各计数定时的紧前的计数定时的伪距PR (iv)n + 1的差来计算。图I (B)中的A距离DR (iv)按照各个计数定时以规定时间长度(例如I秒钟)对接收信号的多普勒频率进行积分来计算。并且，如图I(A)的阴影部所示，计数(cnt)为80 120左右的时间区域以及250 360左右的时间区域的伪距误差Eiror (PR (iv))大致为“0”，可以认为在该时间区域上不发生多径，在其他时间区域上发生不少多径的可能性高。从这一点可知，C / No (iv)在未发生多径的时间区域上稳定，在发生多径的时间区域上变动急剧。此外，如图I (B)所示，伪距变化Rr (iv)也在未发生多径的时间区域上稳定，在发生多径的时间区域上变动急剧。另一方面，如图I (B)所示，A距离DR ( iv)与有无发生多径无关，是一定的。可以认为，这是因为A距离依赖于多普勒频率，所以不受有没有发生多径影响。这里，伪距变化Rr (iv)以距离的时间变化量即速度单位表示，A距离DR (iv)是以速度单位表示多普勒频率的积分值的值，因此能够对它们简单地进行的四则运算。利用这一点，通过从伪距变化Rr (iv)中减去A距离DR (iv)来计算差值DV (iv)。该差值DV (iv)是伪距变化Rr (iv)与A距离DR (iv)的差值，因此在伪距变化Rr (iv)稳定的未发生多径的时间区域上为大致一致值，在伪距变化Rr (iv)不稳定的发生多径的时间区域上变动变大。进而，如图I (B)所示，伪距变化Rr (iv)和A距离DR (iv)的值随时间迁移的迁移趋势相同。因此，差值DV (iv)成为用A距离DR (iv)对伪距变化Rr (iv)进行规格化而得到的值。由此，能够抑制由多径以外的外在因素造成的影响来观测伪距变化RKiv)的时间迁移。在发现这些特征之后，在本实施方式中基于如下项目检测多径。 (I)C / No (iv)、使用多个该C / No (iv)计算出的平均值C / No (Av)、以及标
准偏差O C/N。。(2)伪距变化与A距离的差值DV (iv)、使用多个该差值DV (iv)计算出的平均值DV (Av)、以及标准偏差oDV。对这些值设定通过实验得到的阈值，在满足基于该阈值的多径检测条件的情况下判断为有多径，在不满足该多径检测条件的情况下判断为没有多径。接着，对照图2说明本实施方式的具体的多径检测方法。图2是本实施方式的多径检测方法的流程图。首先，在本实施方式的多径检测方法中，按每计数定时(例如每I秒)取得并存储C / No (iv)、伪距 PR (iv)、以及 A 距离 DR (iv) (SlOl)0 此时，C / No (iv)如上所述，根据基于在计数定时之间的期间(例如I秒钟)中得到的二维相关频谱的相关结果、即码相位轴的相关数据分布以及频率轴的相关数据分布来计算。伪距PR (iv)如上所述，利用已知方法基于在计数定时之间的期间(例如I秒钟)中得到的码相位差的累积值来计算。A距离DR (iv)如上所述，通过对根据在计数定时之间的期间(例如I秒钟)中得到的载波相位差而得到的多普勒频率进行积分来计算。接着，通过对伪距PR (iv)与紧前的伪距PR (iv)求差(相减)来得到伪距变化Rr(iv)。然后，通过对计算出的该伪距变化Rr (iv)与A距离DR (iv)进行差运算(相减)而计算差值DV (iv)并进行存储(S102)。接着，设定针对C / No (iv)的多径的判断用阈值C / Noth (iv)。该判断用阈值C / Noth (iv)是根据装置规格、过去的观测结果、实验结果而适当设定的值。进而，基于观测到的C / No (iv)，利用下式设定针对差值DV (iv)的多径的判断用阈值DVth (iv)(S103)。数式I
(avhI、., I
_] i)m(M=ao+ar这里，各系数Bt^apa2根据图3所示的实验结果决定。图3 (A)是表示用于得到以下系数的实验结果的一例的坐标图，该系数决定针对差值DV (iv)的多径的判断用阈值DVth (iv)，图3 (A)表示差值DV与C / No的关系。图3 (B)表示差值DV的标准偏差与C / No的关系，图中的菱形标记表示图3 (A)所示的各C / No下的标准偏差，实线表示其近似曲线。根据该近似曲线，设定各系数％、&1、&2。如图3所示，C / No越低则差值DV的不均匀越大，差值DV的最大值的绝对值变大。另一方面，C / No越高则差值DV越小，差值DV的最大值的绝对值变小，接近于“O”。并且，随着C / No变大，差值DV呈指数函数下降。基于该实验结果，决定判断用阈值DVth (iv),从而能够设定与C / No相应的阈值，例如，即使是C / No高但有多径的状况或C / No低但没有多径的状况，也能够可靠地判断有无多径。另外，该系数能够通过多径检测的规格等适当地进行微调。接着，比较C / No (iv)与判断用阈值C / Noth (iv)，并比较差值DV (iv)与判断用阈值DVth (iv)。然后，若C / No (iv)为判断用阈值C / Noth (iv)以上、且差值DV(iv)为判断用阈值DVth (iv)以下，则在基于个别计测值进行的判断中判断为没有多径(S104 :是)。 另一方面，若至少满足C / No (iv)小于判断用阈值C / Noth (iv)、或者差值DV(iv)比判断用阈值DVth (iv)大的某一方，则判断为有多径(S104 :否一S111)。接着，若基于个别计测值的多径判断结束，则进行基于连续值的多径判断。首先，判断是否取得了规定数据数的C / No (iv)和差值DV (iv)。即，判断是否存在计算C /No的平均值C / No (Av)以及标准偏差0c/N。、差值的平均值DV (Av)以及标准偏差o DV的采样数的数据数。这里，若不能取得规定数据数，则设为不能判断(S105 :否一S112)。另一方面，若能够取得规定数据数(S105 :是)，则计算C / No的平均值C / No(Av)以及标准偏差0 c / N。、差值的平均值DV (Av)以及标准偏差oDV (S106)。接着，设定针对C / No的平均值C / No (Av)的多径的判断用阈值C / Noth(Av)、以及针对标准偏差O c/No的多径的判断用阈值O th。/ No (S107)。这些判断用阈值C / Noth (Av)、oth。/N。与上述的判断用阈值C / No (iv)同样，根据装置规格、过去的观测结果、实验结果来适当设定。此外，将差值的平均值的判断用阈值DVth (Av)以及标准偏差的判断用阈值othDV与上述的判断用阈值DVth (iv)同样地设定。这些值既可以相同，也可以设定为互为常数倍的关系。接着，比较差值的平均值DV (Av)与判断用阈值DVth (Av),并且比较差值的标准偏差Odv (AV)与判断用阈值0thDV (Av)。然后，若差值的平均值DV (Av)为判断用阈值DVth (Av)以下、且差值的标准偏差Odv (AV)也为判断用阈值othDV (Av)以下，则在基于差值的平均值以及标准偏差进行的判断中判断为没有多径(S108:是)。另一方面，若差值的平均值DV (Av)比判断用阈值DVth (Av)大、或者差值的标准偏差oDV (AV)比判断用阈值O thDV (Av)大，则判断为有多径(S108 :否一S111)。接着，比较C / No的平均值C / No (Av)与判断用阈值C / Noth (Av)，并且比较C / No的标准偏差O。/ N。与判断用阈值O th。/ N。。然后，若C / No的平均值C / No(Av)为判断用阈值C / Noth (Av)以下、及C / No的标准偏差oC / No (AV)为判断用阈值O thC / No (Av)以下，则在基于C / No的平均值以及标准偏差进行的判断中判断为没有多径(S109 :是)，最终判断为没有多径(S110)。另一方面，若不满足该条件，则判断为有多径(S109 :是一Sm)。
通过进行如上所述的处理，能够正确地检测有无多径。例如，图4是表示使用本实施方式的方法的情况下的基于个别的计测值进行的多径的检测结果的一例的坐标图。图4示出了上述的图I的计数定时121 128即从没有多径转移到有多径的时间的边界，纵轴表示速度单位，菱形标记表示伪距变化RK iv)，四角标记表示A距离Dr (iv)，三角标记表示将A距离Dr (iv)与差值DV (iv)的判断用阈值DVth (iv)相加而得到的值。如图4所示，若使用本实施方式的多径检测方法，则在计数定时128判断为有多径。此时，虽然C / No满足没有多径的条件，但像这样根据差值DV (iv)判断为有多径，因此检测结果为有多径。这样，通过使用本实施方式的多径检测方法，能够更严密地检测多径。接着，对照
实现这种多径检测的装置结构。图5是表示本实施方式的多 径检测功能部的主要结构的框图。如图5所示，本实施方式的多径检测功能部I具备载波相关部13、码相关部14、A距离测量部15、载噪比测量部16、伪距计算部17以及多径检测部18。关于载波相关部13以及码相关部14，在本实施方式中示出了由个别(独立)的环路构成的例子，但也可以使用将所谓码相关结果用于载波相关处理、将载波相关结果用于码相关处理的所谓码一载波综合跟踪环路。该载波相关部13以及码相关部14与基带变换部12连接。由天线10接收到的GPS信号通过RF处理部11下变频为中间频率的IF信号，并输入至基带变换部12。基带变换部12利用来自载波相关部13的载波NC033的载波频率信号将IF信号变换为基带的码信号并向码相关部14输出。载波相关部13具备载波相关器31、环路滤波器32、载波NC033。载波相关器31将来自载波NC033的载波频率信号与RF处理部11的IF信号相乘而输出载波相位差。被输出的载波相位差经由环路滤波器32反馈至载波NC033。此外，载波相位差还输出至A距离测量部15。码相关部14具备P相关器41P、E相关器41E、L相关器41L、加法器42、环路滤波器43、码NC044、移位寄存器45。该码相关部14是通过进行所谓早(Early) —晚(Late)相关来进行码跟踪的相关部。P相关器41P将准时(Punctual)复制码与来自基带变换部12的码信号相乘而输出准时的相位差数据。E相关器41E将码相位相对于准时复制码提前I / 2码元量的早(Early)复制码与来自基带变换部12的码信号相乘而输出早(Early)的相位差数据。L相关器41L将码相位相对于准时复制码延迟I / 2码元量的晚(Late)复制码与来自基带变换部12的码信号相乘而输出晚(Late)的相位差数据。另外，在该说明中，将早、准时、晚的各相位差设定为I / 2码元，但该相位差根据状况适当设定即可。加法器42将早的相位差数据与晚的相位差数据求差(相减)而生成E — L相关数据。E — L相关数据经由环路滤波器43反馈至码NC044，并且还输出至伪距计算部17。码NC044基于E — L相关数据生成复制码，向移位寄存器45输出。移位寄存器45基于来自码NC044的复制码，生成码相位彼此各相差I / 2码元量的早复制码、准时复制码以及晚复制码。准时复制码向P相关器41P、早复制码向E相关器41E、晚复制码向L相关器41L同步地输出。A距离测量部15根据载波相位差计算多普勒频率，并对该多普勒频率的规定时间长度(例如I秒钟)量进行积分，由此计算A距离DR (iv)。载噪比测量部16存储规定时间长度(例如I秒钟)的来自码相关部14的准时的相位差数据，对该存储的在时间轴上排列的多个准时的相位差数据进行FFT处理等频率变换处理，根据由时间轴上的频谱和频率轴上的频谱构成的二维相关频谱，测量C / No (iv)。伪距计算部17基于来自码相关部14的E — L相关数据，通过已知的方法计算伪距PR (iv)。多径检测部18基于来自A距离测量部15的A距离DR (iv)、来自伪距计算部17的伪距PR (iv)，如上所述地计算差值DV (iv)。多径检测部18使用差值DV (iv)、来自载噪比测量部16的C / No (iv)，进行基于个别计测值的多径判断，并且基于根据差值DV (iv)以及C / No (iv)得到的差值的平均值DV (Av)、差值的标准偏差o DV (AV)、C / No的平均值C / No (Av)、差值的标准偏差oe/N。(AV)，进行基于连续值的多径判断。通过设为这样的结构，能够实现执行上述的多径检测方法的多径检测功能部I。另外，在上述的实施方式中示出了在基于个别的计测值的多径判断之后进行基于连续值的多径判断的例子，但如图6所示，也可以在基于差值DV的多径判断之后进行基于C / No的多径判断。图6是第二实施方式的其他多径检测方法的流程图。在该检测方法中，也首先与第一实施方式同样，按每计数定时(例如I秒钟)取得C / No (iv)、伪距PR (iv)以及A距离DR (iv)并进行存储(S201 )。接着，通过将伪距PR (iv)与紧前面的伪距PR (iv)进行差而得到伪距变化Rr(iv)。并且，对计算出的该伪距变化Rr (iv)与A距离DR (iv)进行差运算(相减)而计算差值DV (iv)并进行存储(S202)。接着，首先进行基于差值DV的多径判断。首先，基于观测到的C / No (iv)，与第一实施方式同样设定针对差值DV (iv)的多径的判断用阈值DVth (iv) (S203)。接着，比较差值DV (iv)与判断用阈值DVth (iv)，若差值DV (iv)为判断用阈值DVth (iv)以下，则判断为没有多径(S204 :是)。另一方面，若差值DV (iv)比判断用阈值DVth (iv)大，则判断为有多径(S204 :否一S215)。接着，若基于差值DV (iv)的多径判断结束，则进行基于连续值的多径判断。首先，判断是否取得了规定数据数的差值DV (iv)。即，判断是否存在计算差值的平均值DV(Av)以及标准偏差Qdv的采样数的数据数。这里，若不能取得规定数据数，则设为不能判断(S205 :否一S216)。另一方面，若能够取得规定数据数(S205 :是)，则计算差值的平均值DV (Av)以及标准偏差oDV (S206)。此外，与上述的判断用阈值DVth (iv)同样地设定差值的平均值的判断用阈值DVth (Av)以及标准偏差的判断用阈值othDV (S207)。接着，比较差值的平均值DV (Av)与判断用阈值DVth (Av),并且比较差值的标准偏差Odv (AV)与判断用阈值0thDV (Av)。并且，在差值的平均值DV (Av)为判断用阈值DVth (Av)以下、且差值的标准偏差Odv (AV)也为判断用阈值othDV (Av)以下，则在基于差值的判断中判断为没有多径，转移至基于C / No的判断(S208 :是)。另一方面，若差值的平均值DV (Av)比判断用阈值DVth (Av)大、或差值的标准偏差oDV (AV)比判断用阈值0 thDV (Av)大，则判断为有多径(S208 :否一S215)。接着，利用与第一实施方式相同的方法设定针对C / No (iv)的多径的判断用阈值 C / Noth (iv) (S209)。接着，比较C / No (iv)与判断用阈值C / Noth (iv)，若C / No (iv)为判断用阈值C / Noth (iv)以上，则判断为没有多径(S210 :是)。另一方面，若C / No(iv)小于判断用阈值C / Noth(iv)，则判断为有多径(S210 是一S215)。接着，若基于个别的计测值进行的多径判断结束，则进行基于连续值的多径判断。首先，计算C / No的平均值C / No (Av)以及标准偏差oc/N。(S211)。
接着，计算针对C / No的平均值C / No(Av)的多径的判断用阈值C / Noth(Av),以及针对标准偏差0。/ N。的多径的判断用阈值0 th。/ No (S212)。接着，比较C / No的平均值C / No (Av)与判断用阈值C / Noth (Av)，并且比较C / No的标准偏差0。/ N。与判断用阈值0 th。/ N。。然后，若C / No的平均值C / No(Av)为判断用阈值C / Noth (Av)以下、及C / No的标准偏差oC / No (AV)也为判断用阈值othC / No (Av)以下，则在基于C / No的平均值以及标准偏差进行的判断中判断为没有多径(S213 :是)，最终判断为没有多径(S214)。另一方面，若不满足该条件，则判断为有多径(S213 :是一S215)。这种方法也能够正确地检测有无多径。接着，对照
第三实施方式的多径检测方法。图7是本实施方式的多径检测方法的流程图。本实施方式的多径检测方法的步骤S301 S303与第I实施方式的步骤SlOl S103相同，省略说明。然后，在本实施方式的多径检测方法中，首先仅根据个别计测值进行有无多径的判断。具体而言，比较C / No (iv)与判断用阈值C / Noth (iv)，并比较差值DV (iv)与判断用阈值DVth (iv)。然后，若C / No (iv)为判断用阈值C / Noth (iv)以上、且差值DV (iv)为判断用阈值DVth (iv)以下，则判断为没有多径(S104 :是一S310)。另一方面，若至少满足C / No (iv)小于判断用阈值C / Noth (iv)、或差值DV(iv)比判断用阈值DVth (iv)大的某一方，则在利用个别的计测值进行的判断中判断为有多径，转移至基于连续值进行的有无多径的判断(S304 :是一S305)。并且，判断是否取得了规定数据数的C / No (iv)和差值DV (iv)。S卩，判断是否存在计算C / No的平均值C / No (Av)以及标准偏差oc/N。、差值的平均值DV (Av)以及标准偏差oDV的采样数的数据数。这里，若不能取得规定数据数，则设为不能判断(S305 :否—S312)。另一方面，若能够取得规定数据数(S305 :是)，则计算C / No的平均值C / No(Av)以及标准偏差oc/N。、差值的平均值DV (Av)以及标准偏差oDV (S306)。接着，通过与第一实施方式同样的方法设定针对C / No的平均值C / No (Av)的多径的判断用阈值C / Noth (Av)、以及针对标准偏差oe/N。的多径的判断用阈值Othc /N。。此外，与上述的判断用阈值DVth(iv)同样地设定差值的平均值的判断用阈值DVth(Av)以及标准偏差的判断用阈值othDV (S307)。接着，比较差值的平均值DV (Av)与判断用阈值DVth (Av)，并且比较差值的标准偏差Odv (AV)与判断用阈值0thDV (Av)。然后，若差值的平均值DV (Av)为判断用阈值DVth (Av)以下、且差值的标准偏差Odv (AV)也为判断用阈值othDV (Av)以下，则在基于差值的平均值以及标准偏差进行的判断中判断为没有多径(S308 :是)。另一方面，若差值的平均值DV (Av)比判断用阈值DVth (Av)大、或差值的标准偏差oDV (AV)比判断用阈值0 thDV (Av)大，则判断为有多径(S108 :否一S311)。接着，比较C / No的平均值C / No (Av)与判断用阈值C / Noth (Av)，并且比较C / No的标准偏差0。/ N。与判断用阈值0 th。/ N。。然后，若C / No的平均值C / No(Av)为判断用阈值C / Noth (Av)以下、或C / No的标准偏差oC / No (AV)为判断用阈值0 thC / No (Av)以下，则在基于C / No的平均值以及标准偏差进行的判断中判断为没有多径(S309 :是)，最终判断为没有多径(S310)。另一方面，若不满足该条件，则判断为有多 径(S309 :否一S111)。这种方法也能够检测有无多径。并且，若使用本实施方式的多径检测方法，则即使因多径以外的因素而个别的计测值变动并被判断为有多径，也能够根据连续值(平均值、标准偏差)判断为没有多径。接着，对照
第四实施方式的多径检测方法。图8是本实施方式的多径检测方法的流程图。本实施方式的多径检测方法的步骤S401 S403与第2实施方式的步骤S201 S203相同，省略说明。然后，在本实施方式的多径检测方法中，首先仅根据差值DV (iv)进行有无多径的判断。具体而言，比较差值DV (iv)与判断用阈值DVth (iv)，若差值DV (iv)为判断用阈值DVth(iv)以下，则判断为没有多径，转移至基于C / No进行的有没有多径的判断(S404 :是)。另一方面，若差值DV (iv)大于判断用阈值DVth (iv)，则根据个别计测值判断为有多径(S404 :否一S405)。接着，若根据差值DV(iv)判断为有多径，则进行基于连续值的多径判断。首先，判断是否取得了规定数据数的差值DV (iv)。即，判断是否存在计算差值的平均值DV (Av)以及标准偏差oDV的采样数的数据数。这里，若不能取得规定数据数，则设为不能判断(S405 否一S417)。另一方面，若能够取得规定数据数(S405 :是)，则计算差值的平均值DV (Av)以及标准偏差oDV (S406)。此外，与上述的判断用阈值DVth (iv)同样地设定差值的平均值的判断用阈值DVth (Av)以及标准偏差的判断用阈值othDV (S407)。接着，比较差值的平均值DV (Av)与判断用阈值DVth (Av)，并且比较差值的标准偏差Odv (AV)与判断用阈值0thDV (Av)。然后，若差值的平均值DV (Av)为判断用阈值DVth (Av)以下、且差值的标准偏差Odv (AV)也为判断用阈值othDV (Av)以下，则在基于差值的连续值进行的判断中判断为没有多径，转移至基于C / No进行的判断(S408 :是)。另一方面，若差值的平均值DV (Av)比判断用阈值DVth (Av)大、或差值的标准偏差oDV (AV)比判断用阈值O thDV (Av)大，则判断为有多径(S408 :是一S416)。接着，通过与第一实施方式相同的方法设定针对C / No (iv)的多径的判断用阈值 C / Noth (iv) (S409)。接着，比较C / No (iv)与判断用阈值C / Noth (iv)，若C / No (iv)为判断用阈值C / Noth (iv)以上，则判断为没有多径(S410 :是)，作为整体的检测处理而判断为没有多径(S415)。另一方面，若C / No (iv)小于判断用阈值C / Noth (iv)，则根据个别计测值判断为有多径，转移至基于连续值进行的判断(S410 :否一S411)。首先，判断是否取得了规定数据数的差值DV (iv)。即，判断是否存在计算C / No的平均值C / No (Av)以及标准偏差oe/N。的采样数的数据数。这里，若不能取得规定数 据数，则设为不能判断(S411 :否一S418)。接着，计算C / No的平均值C / No (Av)以及标准偏差o c, N。(S412)。接着，计算针对C / No的平均值C / No(Av)的多径的判断用阈值C / Noth(Av),以及针对标准偏差O c / N。的多径的判断用阈值O thc / No (S413)。接着，比较C / No的平均值C / No (Av)与判断用阈值C / Noth (Av)，并且比较C / No的标准偏差O。/ N。与判断用阈值O th。/ N。。并且，若C / No的平均值C / No(Av)为判断用阈值C / Noth (Av)以下、或C / No的标准偏差oC / No (AV)为判断用阈值O thC / No (Av)以下，则在基于C / No的平均值以及标准偏差进行的判断中判断为没有多径(S414:是)，最终判断为没有多径(S415)。另一方面，若不满足该条件，则判断为有多径(S414 :是一S416)。这种方法也能够正确地检测有无多径。并且，与第三实施方式同样，即使因多径以外的因素而个别的计测值变动并被判断为有多径，也能够根据连续值(平均值、标准偏差)，判断为没有多径。另外，如上所述的多径检测功能部I用于如图9所示的具备测位装置120的移动终端100等中。图9是表示包含本发明的多径检测功能部的移动终端100的主要结构的框图。如图9所示的移动终端100例如是便携电话机、汽车导航装置、PND、摄像机、钟表等，具备天线10、接收部110、测位装置120、应用处理部130。该接收部110、测位装置120为全球导航卫星系统接收装置121。天线10与图5所示的天线相同，接收部110是相当于图5的RF处理部11以及基带变换部12的功能部。多径检测功能部101相当于上述的多径检测功能部1，测位运算部102利用来自多径检测功能部101的多径检测信息、伪距等或导航电文，对本装置位置进行测位，将测位结果向应用处理部130输出。另外，该多径检测功能部101和测位运算部102作为测位装置120而发挥功能，能够将该测位装置120作为单独的装置来使用。应用处理部130基于得到的测位结果，显示本装置位置，或执行用于导航等的处理。在这种结构中，能够进行上述的高精度的多径的检测，因此能够以高精度得到伪距。并且，通过得到高精度的测位结果，能够实现高精度的位置显示或导航等。
附图标记说明I、101 —多径检测功能部、10 —天线、11 - RF处理部、12 —基带变换部、13 —载波相关部、31 —载波相关器、32 —环路滤波器、33 —载波NC0、14 一码相关部、41P — P相关器、41E — E相关器、41L — L相关器、42 —加法器、43 —环路滤波器、44 一码NC0、45 —移位寄存器、15 — A距尚测量部、16 —载噪比测量部、17 —伪距计算部、18 —多径检测部、100 —移动终端、110 —接收部、120 —测位装置、121 —全球 导航卫星系统接收装置、102 —测位运算部、130 —应用处理部。
权利要求
1.一种多径检测方法，输出检测信号，该检测信号表示在全球导航卫星系统测位信号的接收信号中包含有多径信号，该多径检测方法包括 伪距计算步骤，基于上述接收信号的码相位差，计算伪距； 多普勒频移测量步骤，测量上述接收信号的多普勒频移；以及多径检测步骤，基于规定时间的上述伪距的变化率以及上述多普勒频移，输出上述检测信号。
2.一种多径检测方法，输出检测信号，该检测信号表示在全球导航卫星系统测位信号的接收信号中包含有多径信号，该多径检测方法包括 伪距计算步骤，基于上述接收信号的码相位差，计算伪距； 多普勒频移测量步骤，测量上述接收信号的多普勒频移； 载噪比测量部，测量上述接收信号的C / No即载噪比；以及 多径检测步骤，基于规定时间的上述伪距的变化率、上述多普勒频移以及上述C / No即载噪比，输出上述检测信号。
3.如权利要求2记载的多径检测方法， 上述多径检测步骤中，在上述规定时间的伪距的变化率与上述多普勒频移的差值、该差值的平均值或该差值的标准偏差中的至少一个为基于上述C / No即载噪比的阈值以上时，输出上述检测信号。
4.如权利要求3记载的多径检测方法， 基于上述C / No即载噪比的阈值，是基于与预先测量的该C / No即载噪比对应的上述差值的标准偏差的值。
5.如权利要求2 4中任一项记载的多径检测方法， 上述多径检测步骤中，在上述C / No即载噪比、该C / No即载噪比的差值或该C / No即载噪比的标准偏差中的至少一个为规定值以上时，输出上述检测信号。
6.一种多径检测程序，用于执行输出检测信号的处理，该检测信号表示在全球导航卫星系统测位信号的接收信号中包含有多径信号，该多径检测程序具有 伪距计算处理，基于上述接收信号的码相位差，计算伪距； 多普勒频移测量处理，测量上述接收信号的多普勒频移；以及 多径检测处理，基于规定时间的上述伪距的变化率以及上述多普勒频移，输出上述检测信号。
7.一种多径检测程序，用于执行输出检测信号的处理，该检测信号表示在全球导航卫星系统测位信号的接收信号中包含有多径信号，该多径检测程序具有 伪距计算处理，基于上述接收信号的码相位差，计算伪距； 多普勒频移测量处理，测量上述接收信号的多普勒频移； 载噪比测量处理，测量上述接收信号的C / No即载噪比；以及多径检测处理，基于规定时间的上述伪距的变化率、上述多普勒频移以及上述C / No即载噪比，输出上述检测信号。
8.—种全球导航卫星系统接收装置，基于全球导航卫星系统测位信号的接收信号进行测位，具备 接收部，接收上述全球导航卫星系统测位信号；多径检测功能部，基于根据上述接收信号的码相位差计算的伪距的变化率以及上述接收信号的多普勒频移，输出多径检测信号；以及 测位运算部，利用上述多径检测信号，使用上述伪距进行测位运算。
9.一种全球导航卫星系统接收装置，基于全球导航卫星系统测位信号的接收信号进行测位，具备 接收部，接收上述全球导航卫星系统测位信号； 多径检测功能部，基于根据上述接收信号的码相位差计算的伪距的变化率、上述接收信号的多普勒频移、上述接收信号的C / No即载噪比，输出多径检测信号；以及测位运算部，利用上述多径检测信号，使用上述伪距进行测位运算。
10.—种移动终端，具备 权利要求8或9记载的全球导航卫星系统接收装置；以及 应用处理部，利用上述测位运算部的测位运算结果，执行规定的应用。
全文摘要
不仅基于C／No，正确地检测有无多径。取得接收信号的C／No(iv)、伪距PR(iv)以及Δ距离DR(iv)(S101)。首先，作为基于个别计测值的判断处理，根据伪距PR(iv)以及Δ距离DR(iv)计算差值DV(iv)，分别设置阈值并判断有无多径(S102～S104)。接着，作为基于连续值的判断处理，计算C／No的平均值C／No(Av)以及标准偏差σC／No、差值的平均值DV(Av)以及标准偏差σDV，同样分别设置阈值来判断有无多径(S105～S109)。然后，若在基于个别的计测值、连续值的判断中没有多径，则最终判断为没有多径(S110)。
文档编号G01S19/30GK102782523SQ20118001112
公开日2012年11月14日 申请日期2011年2月23日 优先权日2010年2月26日
发明者安本卓司, 富永贵树 申请人:古野电气株式会社