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    重庆时时彩直播软件: 信号捕获方法及信号捕获装置.pdf

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    信号 捕获 方法 装置
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    摘要
    申请专利号:

    CN201110044033.2

    申请日:

    2011.02.23

    公开号:

    CN102193096A

    公开日:

    2011.09.21

    当前法律状态:

    撤回

    有效性:

    无权

    法律详情: 发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):G01S 19/24申请公布日:20110921|||实质审查的生效IPC(主分类):G01S 19/24申请日:20110223|||公开
    IPC分类号: G01S19/24(2010.01)I 主分类号: G01S19/24
    申请人: 精工爱普生株式会社
    发明人: 水落俊一; 丁熠玫
    地址: 日本东京
    优先权: 2010.02.23 JP 2010-037168
    专利代理机构: 北京康信知识产权代理有限责任公司 11240 代理人: 余刚;吴孟秋
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    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201110044033.2

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2014.12.10|||2013.03.27|||2011.09.21

    法律状态类型:

    发明专利申请公布后的视为撤回|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明提供了一种信号捕获方法和信号捕获装置。该信号捕获方法包括:对接收从定位用卫星发出的卫星信号所得的接收信号进行相关运算;对规定时间内的上述相关运算的结果进行频率解析,上述规定时间大于等于由上述卫星信号传送的导航电文数据的位长;从上述频率解析的结果中提取规定频率下的功率值,上述规定频率至少含有根据上述位长确定的特定频率;以及用提取的上述功率值捕获上述卫星信号。

    权利要求书

    1.一种信号捕获方法,包括:对接收从定位用卫星发出的卫星信号所得的接收信号进行相关运算;对规定时间内的所述相关运算的结果进行频率解析,所述规定时间大于等于由所述卫星信号传送的导航电文数据的位长;从所述频率解析的结果中提取规定频率下的功率值,所述规定频率至少含有根据所述位长确定的特定频率;以及用提取的所述功率值捕获所述卫星信号。2.根据权利要求1所述的信号捕获方法,其中,还包括使所述规定时间内的所述相关运算的结果为n倍,其中,n>1,所述频率解析是对所述n倍后的所述相关运算的结果进行的。3.根据权利要求1所述的信号捕获方法,其中,所述提取是对所述特定频率及所述特定频率的谐波处的所述功率值进行提取。4.根据权利要求1所述的信号捕获方法,其中,捕获所述卫星信号包括将提取的所述功率值视为零频率下的功率值来进行所述捕获。5.根据权利要求1所述的信号捕获方法,其中,捕获所述卫星信号包括:进行逆频率解析;以及使用所述逆频率解析的结果捕获所述卫星信号。6.根据权利要求1所述的信号捕获方法,其中,所述频率解析是利用了傅立叶变换的频率解析。7.根据权利要求1所述的信号捕获方法,其中,所述频率解析是利用了小波变换的频率解析。8.一种信号捕获装置,包括:对接收部接收来自定位用卫星的卫星信号所得的接收信号进行相关运算的相关运算部;对规定时间内的所述相关运算的结果进行频率解析的解析部,其中,所述规定时间大于等于由所述卫星信号传送的导航电文数据的位长;从所述频率解析的结果中提取规定频率下的功率值的提取部,所述规定频率至少含有根据所述规定时间确定的特定频率;以及用提取的所述功率值捕获所述卫星信号的捕获部。

    说明书

    信号捕获方法及信号捕获装置

    技术领域

    本发明涉及一种信号捕获方法及信号捕获装置。

    背景技术

    作为利用定位用信号的定位系统,GPS(Global?Positing?System,全球定位系统)广为人知,它被用于内置在便携式电话机或车载导航装置等中的位置算出装置中。GPS根据多个GPS卫星的位置或从各GPS卫星到位置算出装置的伪距离等信息,进行求出位置算出装置的位置坐标和时间误差的位置算出计算。

    从GPS卫星发出的GPS卫星信号由被称作CA(Course?andAcquisition,粗获)码的对每一GPS卫星不同的扩展码调制。为了从微弱的接收信号中捕获GPS卫星信号,位置算出装置对接收信号和作为CA码的复制码的复制码CA码进行相关运算,并根据该相关值捕获GPS卫星信号。这时,为了容易检测相关值的峰值,使用了在规定的积算(····)时间内对通过相关运算取得的相关值进行积算的方法。

    然而,由于扩展调制GPS卫星信号的CA码本身根据导航电文数据每20毫秒被BPSK(Binary?Phase?Shift?Keying,二相相移键控)调制一次,所以每一位长即20毫秒CA码的极性可反转。因此,如果跨越导航电文数据的位值变化的定时(timing)对相关值进行积算,则有符号不同的相关值被积算的可能性。作为用于解决该问题的技术,例如专利文献1所公开的那样,利用针对导航电文数据的位值变化的定时的协助数据进行相关值积算的技术是已知的。

    根据专利文献1的技术,可以将相关积算时间设定得长于导航电文数据的位长(20毫秒)。然而,在专利文献1的技术中,由于需要从外部取得针对导航电文数据的位值变化的定时的协助数据,所以出现与数据取得有关的限制或问题,例如通信费、通信时间的问题等。特别地,在从GPS卫星信号发出的导航电文数据变换为新的数据之后,需要等待协助数据更新,并取得新的协助数据。

    专利文献1:日本特开2001-349935号公报

    发明内容

    本发明是鉴于上述问题进行的,其目的在于提供可在比导航电文数据的位长长的相关积算时间内进行相关处理的新的方法。

    为了解决上述问题,本发明的第一方面涉及一种信号捕获方法,其包括:对接收从定位用卫星发出的卫星信号所得的接收信号进行相关运算;对规定时间内的上述相关运算的结果进行频率解析,上述规定时间大于等于由上述卫星信号传送的导航电文数据的位长;从上述频率解析的结果中提取规定频率下的功率值,上述规定频率至少含有根据上述位长确定的特定频率;以及用提取的上述功率值捕获上述卫星信号。

    并且,作为本发明的另一方面,也可以构成信号捕获装置,其包括:对接收部接收来自定位用卫星的卫星信号所得的接收信号进行相关运算的相关运算部;对规定时间内的上述相关运算的结果进行频率解析的解析部,其中,上述规定时间大于等于由上述卫星信号传送的导航电文数据的位长;从上述频率解析的结果中提取规定频率下的功率值的提取部,上述规定频率至少含有根据上述规定时间确定的特定频率;以及用提取的上述功率值捕获上述卫星信号的捕获部。

    根据本发明的第一方面等,对接收从定位用卫星发出的卫星信号所得的接收信号进行相关运算。并且,对规定时间内的相关运算的结果进行频率解析,规定时间大于等于由卫星信号传送的导航电文数据的位长,从频率解析的结果中提取规定频率下的功率值,规定频率至少含有根据导航电文数据的位长确定的特定频率。用提取的功率值捕获卫星信号。

    如果对导航电文数据所传送的卫星信号进行相关运算,则可获得有符号变化的相关值的时序数据。此外,如果对相关值的时序数据进行频率解析,则在根据导航电文数据的位长确定的特定波长下通常出现功率值的峰。该特定频率的峰是由于导航电文数据的位长而产生的,是在位长以上的任意时间内进行相关处理时出现的峰。因此,如果利用特定频率下的功率值,则能够在比导航电文数据的位值可变化的位长长的相关积算时间内进行相关处理。

    并且,可以根据第一方面构成第二方面的信号捕获方法,其中,还包括使上述规定时间内的上述相关运算的结果为n倍(n>1),上述频率解析是对上述n倍后的上述相关运算的结果进行的。

    根据该第二方面,通过使规定时间内的相关运算的结果为n倍而增大相关运算的结果。并且,对n倍后的相关运算的结果进行频率解析。通过这样,可增大通过频率解析所获得的功率谱密度。

    并且,可以根据第一或第二方面构成第三方面的信号捕获方法,其中,上述提取是对上述特定频率及上述特定频率的谐波处的上述功率值进行提取。

    根据第三方面,对特定频率和特定频率的谐波的功率值进行提取。如果对相关运算结果进行频率解析,则除了特定频率,在特定频率的谐波的频率中也出现功率值的峰。因此,除了与导航电文数据的调制周期相应的频率即特定频率下的功率值,通过还一并利用该特定频率的谐波的功率值,可以更加准确且迅速地捕获卫星信号。

    并且,可以根据第一至第三方面中任一项构成第四方面的信号捕获方法,其中,捕获上述卫星信号包括将提取的上述功率值视为零频率下的功率值来进行上述捕获。

    根据该第四方面,将提取的功率值视为零频率下的功率值进行卫星信号的捕获。将提取的功率值视为零频率下的功率值意味着功率值在零频率下具有峰这样的结果。功率值在零频率下具有峰相当于成功检测了卫星信号的接收频率。因此,根据第四方面,可以容易地判断信号捕获的成功与否。

    并且,可以根据第一至第四方面中任一项构成第五方面的信号捕获方法,其中,捕获上述卫星信号包括:进行逆频率解析;以及使用上述逆频率解析的结果捕获上述卫星信号。

    并且,既可以如第六方面这样,采用利用了傅立叶变换的频率解析作为第一至第五方面中的频率解析,也可以如第七方面这样,采用利用了小波变换的频率解析作为第一至第五方面中的频率解析。

    附图说明

    图1(A)是相关值随时间变化的一例;图1(B)是频率解析结果的一例;图1(C)是对功率值的处理的说明图;以及图1(D)是再构成的相关值随时间变化的一例;

    图2(A)、图2(B)是相关值的直流成分;以及图2(C)是相关值的特定频率成分;

    图3是示出便携式电话机的功能构成的一例的框图;

    图4是示出基带处理电路部的电路构成的一例的框图;

    图5是示出基带处理的流程的流程图;

    图6是示出第一相关处理的流程的流程图;

    图7是示出第二相关处理的流程的流程图;

    图8是示出第三相关处理的流程的流程图;

    图9是示出第四相关处理的流程的流程图;

    图10是示出一例现有的相位方向和频率方向的相关处理结果的图;

    图11是示出一例现有的相位方向的相关处理结果的图;

    图12是示出一例现有的相位方向的相关处理结果的图;

    图13是示出一例第一实施例的相位方向和频率方向的相关处理结果的图;

    图14是示出一例第一实施例的频率方向的相关处理结果的图;

    图15是示出一例第一实施例的相位方向的相关处理结果的图;

    图16是示出第五相关处理的流程的流程图;

    图17是示出第六相关处理的流程的流程图;

    图18是示出一例现有的相关值的时序变化的图;以及

    图19是示出一例第二实施例的相关值的时序变化的图。

    具体实施方式

    1.原理

    首先,针对本实施方式的卫星信号捕获原理进行说明。

    在利用了GPS卫星的位置算出系统中,作为定位用卫星的一种的GPS卫星将包含历书或星历表等卫星轨道数据的导航电文数据载入作为定位用卫星信号一种的GPS卫星信号中发送。

    GPS卫星信号是一种通过作为扩展码的一种的CA(Coarse?andAcquisition,粗获)码、用作为扩频方式已知的CDMA(Code?DivisionMultipleAccess,码分多址)方式来调制的1.57542[GHz]的通信信号,CA码是将1023码片的码长作为1PN帧的、重复周期为1ms的伪随机噪声码,对每一个卫星都不同。

    GPS卫星发送GPS卫星信号时的频率(规定载波频率)预定在1.57542[GHz],但是,由于GPS卫星、GPS接收装置的移动产生的多普勒效应的影响等,GPS接收装置接收GPS卫星信号时的频率不一定与规定载波频率一致。因此,现有的GPS接收装置执行用于从接收信号中捕获GPS卫星信号的频率方向的相关运算、即频率搜索,从而捕获GPS卫星信号。并且,为了指定接收的GPS卫星信号(CA码)的相位,GPS接收装置进行相位方向的相关运算、即相位搜索,从而捕获GPS卫星信号。

    然而,在特别是室内环境等弱电场环境中,由于真实的接收频率和真实的码相位的相关值的电平(level)降低,所以与噪声的区分变困难。结果,真实的接收频率和真实的码相位的检测、即信号的捕获变困难。因此,在这样的接收环境下,所采用的方法是在规定的相关积算时间内对通过相关运算获得的相关值进行积算,从积算后的相关值中检测峰,从而捕获GPS卫星信号。

    然而,GPS卫星信号在通过CA码扩展调制的同时,CA码自身根据导航电文数据的位值被BPSK(Binary?Phase?Shift?Keying,二相相移键控)调制。由于该导航电文数据的位长是20毫秒,所以具有每20毫秒位值变化(反转)一次的可能性。具有可能性意味着也存在位值不变化的情况。在本实施方式中,在本实施方式中,将导航电文数据的位值实际变化的定时称为“位反转定时”。

    导航电文数据的位值变化意味着CA码的极性反转。因此,如果进行接收的CA码和复制码(replica?code)的相关运算,则可算出每一导航电文数据的位长即20毫秒符号不同的相关值。因此,如果跨越导航电文数据的位反转定时对相关值进行积算,则出现符号不同的相关值相抵消、相关值变成微小的值(极端情况下为0)的问题。为了解决该问题,本申请的发明人设计了利用对相关值的频率解析、使符号一致来积算相关值的新方法。

    图1和图2是用于说明本实施方式的相关处理的流程的图。

    图1(A)示出了相关值的时序变化的一例。为了使说明容易理解,用“+1”和“-1”正负两个值表示相关值。并且,在这里,针对接收频率的真值已知、使用接收CA码和相位完全一致的复制码进行相关运算从而求出相关值的情况进行说明。

    如果将导航电文数据的位值为1时的CA码的极性作为“正”,则通过在接收CA码上乘上复制码,可得到相关值“+1”。另一方面,如果将导航电文数据的位值为0时的CA码的极性作为“负”,则通过在接收CA码上乘上复制码,可得到相关值“-1”。

    从图1(A)可以看出,相关值的符号在导航电文的位反转定时交替。根据位值,在从上次的位反转定时起20毫秒后位反转定时到来的情况下,相关值的符号在该20毫秒后的定时逆转。并且,在40毫秒后位反转定时到来的情况下,相关值的符号在该40毫秒后的定时逆转。

    如果在位长以上的规定时间内累积图1(A)所示的时序相关值,并进行频率解析,则可获得例如图1(B)所示那样的功率谱。作为频率解析,可以适用例如傅立叶变换或小波变换,这将在后面的实施例中描述。在图1(B)中,横轴表示频率,纵轴表示功率值,为了使说明容易理解,省略了针对白噪声的图示。

    如图1(B)所示,在零频率(0Hz)下出现了功率值的峰。这表示时序相关值的直流成分。即,如图2(A)和图2(B)所示的那样,相当于时序相关值中无符号变化的部分的频率成分(直流成分)表现为0Hz的功率值的峰。

    然而,如图1(B)所示,在25Hz的频率下也出现了功率值的大的峰。这是因为导航电文数据的位长是20毫秒。即,如图2(C)所示,在导航电文数据的位值每20毫秒变化一次的情况下,由于相关值以例如最初的20毫秒是“1”、下一个20毫秒是“-1”、再下一个20毫秒是“+1”的方式变化,所以相关值的周期是40毫秒。

    该所说的40毫秒的期间是与导航电文数据的位长的两倍相当的期间。如果将周期40毫秒换算成频率,则“f=1/T=1/(40×10-3)=25Hz”。时序相关值中所包含的该25Hz的频率成分表现为功率值的峰。在本实施方式中,将该25Hz的频率定义为“特定频率”。

    并且,从图1(B)可以看出,在75Hz、125Hz、175Hz这样高阶频率下,尽管不是像特定频率(25Hz)那样的大的峰,但是也出现了微小的峰。通过相关值的波形为对称波形,在基本频率即特定频率的奇数倍的频率、即奇数阶的谐波频率下出现功率值的峰。

    特定频率下的功率值的峰本来是由CA码的极性在导航电文数据的位反转定时处反转、以及相关值的符号变化引起的。例如,如果以不跨越位反转定时的方式,使相关值的积算时间不满位长的20毫秒并进行频率解析,则仅在零频率下产生峰,在特定频率下不产生峰。即,如果没有相关值的符号变化,则也不产生特定频率下的功率值的峰。反过来考虑,如果能够使特定频率的峰消失,则可忽视相关值的符号变化,并可使导航电文数据的位反转的影响不起作用。

    因此,在本实施方式中,如图1(C)所示,进行在将特定频率及其谐波(特定频率的奇数倍的频率)的功率值加在零频率(0Hz)下的功率值上的同时、使特定频率及其谐波的功率值为0的处理。在进行这样的处理之后,进行逆频率解析并再构建时序相关值。

    这样,就可获得如图1(D)所示那样的、无符号变化的时序相关值。如果对无符号变化的相关值进行积算,则相关值之间不会相抵消,积算相关值不会变小。因此,通过进行上述的相关处理,可以将相关积算时间设定得比导航电文数据的位长即20毫秒长,能够以任意的相关积算时间积算相关值。

    在图1(C)中,说明了将特定频率及其谐波的功率值加在零频率(0Hz)下的功率值上,但是也可以不加特定频率的谐波的功率值,而只加特定频率下的功率值。这是因为总的来说谐波的功率值比特定频率的功率值低。

    2.实施例

    下面针对将本发明适用于包括卫星信号捕获装置及位置算出装置的电子器械的一种、即便携式电话机的情况下的实施例进行说明。当然,可适用本发明的实施例并不限于以下说明的实施例。

    图3是示出对各实施例通用的便携式电话机1的功能构成的一例的框图。便携式电话机1构成为包括GPS天线5、GPS接收部10、主CPU(CentraProcessing?Unit,中央处理器)30、操作部40、显示部50、便携电话用天线60、便携电话用无线通信电路部70和存储部80。

    GPS天线5是接收包含从GPS卫星发送的GPS卫星信号的RF(RadioFrequency,射频)信号的天线,并将接收信号输出至GPS接收部10。

    GPS接收部10是根据从GPS天线5输出的信号测量便携式电话机1的位置的位置算出电路或位置算出装置,是相当于所谓的GPS接收装置的功能块。GPS接收部10构成为包括RF接收电路部11和基带电路部20。RF接收电路部11和基带电路部20既可制造成各自独立的LSI(Large?ScaleIntegration,大规模集成电路),也可以制造成一个芯片。

    RF接收电路部11是RF信号的接收电路。作为电路构成,例如也可以构建使用A/D转化器将从GPS天线5输出的RF信号转换为数字信号、并对数字信号进行处理的接收电路。并且,也可以构成为对从GPS天线5输出的RF信号以模拟信号的状态进行信号处理,最后通过A/D转换将数字信号输出至基带处理电路部20。

    如果是后者,则可以如下地构建RF接收电路部11。即,通过对规定的振荡信号进行分频或递增,生成用于RF信号乘法运算的振荡信号。通过将生成的振荡信号与从GPS天线5输出的RF信号相乘,将RF信号降频转换成中频信号(IF(Intermediate?Frequency,中间频率)信号),将IF信号放大等之后,用A/D转换器转换成数字信号,并向基带处理电路部20输出。

    基带处理电路部20是对从RF接收电路部11输出的接收信号进行相关处理等从而捕获GPS卫星信号、并基于从GPS卫星信号取得的卫星轨道数据和时刻数据等进行规定的位置算出计算从而算出便携式电话机1的位置(位置坐标)的电路部?;淼缏凡?0还作为从接收信号中捕获GPS卫星信号的卫星信号捕获装置发挥作用。

    图4是示出基带处理电路部20的电路构成的一例的图,是以本实施方式所涉及的电路组块为中心描述的图?;淼缏凡?0例如构成为包括:乘法器21、载波去除用信号发生部22、相关器23、复制码生成部24、处理部25和存储部27。

    乘法器21是通过在接收信号上乘上从载波去除用信号发生部22生成·发生的载波去除用信号而从接收信号去除载波并向相关器23输出的乘法器。

    载波去除用信号发生部22是生成与GPS卫星信号的载波信号同一频率的信号即载波去除用信号的电路,构成为例如具有载波NCO(数控振荡器)等振荡器。当从RF接收电路部11输出的信号是IF信号时,将IF频率作为载波频率生成信号。不管怎样,都是用于生成与从RF接收电路部11输出的信号的频率同一频率的载波去除用信号的电路。

    相关器23是进行从复制码发生部24生成的复制码的发生信号和从乘法器21输出的去除了载波的接收信号的相关运算的相关器,相当于相关运算部。

    复制码发生部24是生成作为GPS卫星信号的扩展码的CA码复制码的电路部,例如通过具有码NCO等振荡器而构成。复制码发生部24在根据所指示的相位调整输出相位(时间)后生成与由处理部25指示的PRN序号(卫星序号)对应的复制码,并输出至相关器23。

    相关器23对接收信号的IQ成分分别与从复制码发生部24输入的复制码进行相关处理。I成分表示接收信号的同相成分(实部),Q成分表示接收信号的正交成分(虚部)。

    另外,省略了进行接收信号的IQ成分的分离(IQ分离)的电路组块的图示,但电路组块可以任意构成。例如,可以在RF接收电路部11中将接收信号降频为IF信号时,通过在接收信号上乘上相位相差90度的局部振荡信号来进行IQ分离。

    处理部25是集中控制基带处理电路部20的各功能部的控制装置,例如通过具有CPU等处理器而构成。处理部25除了作为对从相关器23输出的相关运算结果进行频率解析的解析部发挥作用外,还作为从频率解析结果中提取特定频率、谐波频率下的功率值的提取部、从接收信号捕获GPS卫星信号的捕获部发挥作用。处理部25具有卫星信号捕获部251和位置算出部253。

    卫星信号捕获部251进行在相关积算时间内对从相关器23输出的相关值进行积算的处理,并基于积算的相关值(积算相关值)捕获GPS卫星信号。

    位置算出部253是利用由卫星信号捕获部251捕获的GPS卫星信号进行公知的位置算出计算从而算出便携式电话机1的位置的算出部,并将算出的位置输出至主机CPU30。

    存储部27由ROM(只读存储器)、闪存ROM、RAM(随机存取存储器)等存储装置(存储器)形成,存储基带处理电路部20的系统程序、用于实现卫星信号捕获功能、位置算出功能等各种功能的各种程序、数据等。并且,具有暂时存储各种处理的处理中数据、处理结果等的工作区。

    例如如图4所示,作为程序,存储部27存储由处理部25读取的、作为基带处理(参照图5)执行的基带处理程序271?;沓绦?7具有作为各种相关处理(参照图6至图9、图16及图17)执行的相关处理程序2711作为子程序。

    并且,存储部27存储例如卫星轨道数据272、相关积算时间273、累积时间274、相关值数据275、增大相关值数据276、积算相关值数据277、特定频率278、谐波频率279,作为暂时的存储数据。

    所谓基带处理,是指处理部25对作为捕获对象的GPS卫星(以下称作“捕获对象卫星”)分别进行通过进行各种相关处理从而捕获GPS卫星信号的处理、并利用捕获的GPS卫星信号进行位置算出计算从而算出便携式电话机1的位置的处理。

    并且,所谓的相关处理,是指处理部25根据上述原理对时序相关值进行频率解析,将特定频率、谐波频率下的功率值视为零频率下的功率值,并通过逆频率解析再构建时序相关值的处理。然后,通过对再构建的时序相关值进行积算来取得积算相关值。将在后面使用流程图对这些处理详细叙述。

    卫星轨道数据272是存储了所有GPS卫星的概略卫星轨道信息的历书、分别对各GPS卫星存储了详细的卫星轨道信息的星历表等数据。卫星轨道数据272除了通过解码从GPS卫星接收的GPS卫星信号取得外,还从例如便携式电话机1的基站或协助服务器作为协助数据取得。

    相关值积算时间273是对每一累积时间274累积的相关值进行积算的时间,根据接收信号的信号强度和接收环境等信息可变地设定。并且,累积时间274是累积从相关器23输出的相关值的时间,设定成例如相关积算时间273的1/m倍(m>1)的时间。

    相关值数据275是在累积时间274中对从相关器23输出的相关值进行累积后的数据。并且,增大相关值数据276是通过使相应累积时间的相关值为n倍(n>1)而获得的增大相关值的数据。在本实施例中,为了增大通过频率解析获得的功率谱密度,对增大相关值数据276进行频率解析。

    积算相关值数据277是通过对通过逆频率解析再构建的相关值进行积算而得的积算相关值的数据。

    特定频率278是根据导航电文数据的位长确定的频率。在本实施例中,如原理说明的那样,将把与位长的2倍相当的相关值的周期40毫秒换算成频率后而得的25Hz作为特定频率。并且,谐波频率279是特定频率278的奇数倍的谐波的频率。

    回到图3的功能框图,主机CPU?30是根据存储在存储部80中的系统程序等各种程序集中控制便携式电话机1的各部的处理器。主机CPU?30基于从基带处理电路部20输出的位置坐标使显示部50显示指示当前位置的地图,并将该位置坐标用于各种应用处理。

    操作部40例如是由触摸面板、按钮开关等构成的输入装置,向主机CPU?30输出按下的键或按钮的信号。通过该操作部40的操作,进行通话请求、邮件发送接收请求、位置算出请求等各种指示输入。

    显示部50由LCD(液晶显示装置)等构成,是根据从主机CPU?30输入的显示信号进行各种显示的显示装置。显示部50显示位置显示画面、时刻信息等。

    便携电话用天线60是与便携式电话机1的通信服务运营商设置的无线基站之间进行便携电话用无线信号的接收发送的天线。

    便携电话用无线通信电路部70是由RF变换电路、基带处理电路等构成的便携电话的通信电路部,通过进行便携电话用无线信号的调制·解调等实现通话和邮件的接收发送等。

    存储部80是存储主机CPU?30控制便携式电话机1用的系统程序、执行各种应用处理用的各种程序和数据等的存储装置。

    2-1.第一实施例

    第一实施例是利用作为频率解析的一种的傅立叶变换进行相关处理、并根据通过积算再构建的相关值获得的积算相关值捕获GPS卫星信号的实施例。

    (1)处理的流程

    图5是示出通过处理部25读出存储在存储部27中的基带处理程序271而在基带处理电路部20中执行的基带处理的流程的流程图。

    首先,卫星信号捕获部251进行捕获对象卫星判定处理(步骤A1)。具体地,在未图示的时钟部计数的当前时刻,使用存储在存储部27中的历书、星历表等卫星轨道数据272判定位于天空中规定基准位置的GPS卫星,并确定捕获对象卫星?;嘉恢美缈赏ü韵碌确椒ㄉ瓒?,即,在接通电源后的初次的位置算出的情况下,为通过所谓的服务器协助从协助服务器取得的位置,在第二次以后的位置算出的情况下,为最新的算出位置。

    接着,卫星信号捕获部251对步骤A1中判定的各捕获对象卫星分别执行循环A的处理(步骤A3至A17)。在循环A的处理中,卫星信号捕获部251对该捕获对象卫星设定相关积算时间273和累积时间274(步骤A5)。

    相关积算时间的设定可以通过各种方法来实现。例如,可以根据来自该捕获对象卫星的接收信号的信号强度来设定。如果不是信号强度越弱就在越长的时间内积算相关值,则相关值的峰的检测困难。因此,以信号强度越弱相关积算时间越长的方式设定相关积算时间是适当的。

    并且,也可以判定GPS卫星信号的接收环境,根据判定的接收环境确定相关积算时间。例如,可以考虑在接收环境是“室内环境(indoorenvironment)”的情况下,将相关积算时间设定成长的“1000毫秒”,当接收环境是“室外环境(outdoor?environment)”的情况下,将相关积算时间设定成稍短的“200毫秒”等。

    并且,以相关积算时间是累积时间的整数倍的时间的方式设定累积时间。即,将相关积算时间的1/m倍(m>1)的时间设定成累积时间?!癿”的值可以适当设定。例如,当相关积算时间设定成“1000毫秒”,“m=25”时,累积时间设定成“40毫秒”。

    接着,卫星信号捕获部251设定复制码的初始相位(步骤A7)。然后,向复制码发生部24输出指示该捕获对象卫星的PRN序号和复制码的相位的指示信号(步骤A9)。然后,卫星信号捕获部251通过读出并执行存储在存储部27中的相关处理程序2711进行相关处理(步骤A11)。

    图6是示出作为相关处理的一例的第一相关处理的流程的流程图。

    首先,卫星信号捕获部251设定特定频率278并存储在存储部27中(步骤B1)。如原理说明的那样,特定频率278以导航电文数据的位长的2倍的期间即“40毫秒”作为1周期,设定成与该1周期相当的频率即“25Hz”。

    之后,卫星信号捕获部251将对从相关器23输出的相关值累积在步骤A5中设定的相应累积时间后的数据作为相关值数据275存储在存储部27中(步骤B3)。然后,卫星信号捕获部251通过使相应累积时间的相关值为n倍(n>1)来算出增大相关值,并作为增大相关值数据276存储在存储部27中(步骤B5)。

    接着,卫星信号捕获部251对增大相关值数据276进行高速傅立叶变换(FFT(Fast?Fourier?Transform))处理(步骤B7)。高速傅立叶变换所涉及的处理是现有公知的,所以省略了详细说明。

    在进行FFT处理求出频率区域的功率谱之后,卫星信号捕获部251提取在步骤B1中设定的特定频率的功率值,并加在零频率(0Hz)下的功率值上(步骤B9)。并且,卫星信号捕获部251使特定频率278下的功率值为“0”(步骤B11)。

    接着,卫星信号捕获部251进行逆高速傅立叶变换处理(IFFT处理),从而再构建相关值(步骤B13)。逆高速傅立叶变换所涉及的处理也是现有公知的,所以省略了详细说明。

    在进行逆FFT处理再构建相关值之后,卫星信号捕获部251对再构建的相应累积时间的相关值进行积算,更新存储部27的积算相关值数据277(步骤B15)。即,对相应累积时间的再构建的相关值进行积算并加在最新的积算相关值上。

    接着,卫星信号捕获部251判定是否经过了在步骤A5中设定的相关积算时间273(步骤B17),在判定为还没有经过时(步骤B17;否),返回到步骤B3。并且,在判定为已经经过了相关积算时间时(步骤B17;是),结束第一相关处理。

    返回到图5的基带处理,在进行相关处理后,卫星信号捕获部251对存储部27的积算相关值数据277进行峰检测(步骤A13),当判定为没有检测出峰时(步骤A13;否),改变复制码的相位(步骤A5),返回步骤A9。

    并且,当判定为检测出峰时(步骤A13;是),卫星信号捕获部251将处理转移到下一个捕获对象卫星。然后,在对所有的捕获对象卫星进行步骤A5至A15的处理后,结束循环A的处理(步骤A17)。

    之后,位置算出部253对各捕获对象卫星利用捕获的GPS卫星信号执行位置算出计算(步骤A19)。位置算出计算可以利用便携式电话机1与各捕获卫星间的模拟距离通过使用例如最小二乘法或卡尔曼滤波器进行公知的收敛运算(convergence?operation)来实现。

    可如下地算出模拟距离。即,使用从卫星轨道数据272求出的捕获卫星的卫星位置和便携式电话机1的最新算出位置算出模拟距离的整数部分。并且,使用与步骤A13中检测出的相关值的峰相当的复制码的相位(码相位)算出模拟距离的小数部分。通过合计这样求出的整数部分和小数部分来算出模拟距离。

    接着,位置算出部253将算出的位置(位置坐标)输出至主机CPU?30(步骤A21)。然后,处理部25判定是否结束处理(步骤A23),并且当判定为不结束时(步骤A23;否),返回步骤A1。并且,当判定为结束处理时(步骤A23;是),结束基带处理。

    (2)实验结果

    参照图10至图15,对捕获了GPS卫星信号时的实验结果进行说明。图10至图12是示出根据现有的信号捕获方法捕获了GPS卫星信号时的实验结果的一例的图。针对频率方向和相位方向,分别进行了对相应40毫秒的相关值积算1秒钟从而求出积算相关值并检测出其峰的实验。

    图10是三维地绘制出相位方向和频率方向的积算相关值的图。在图10中,右后走行方向示出了接收CA码相位与复制码相位的相位差,左后走行方向示出了接收信号的频率与载波去除用信号的频率的频率差。并且,纵轴示出了积算相关值。图11是从图10的图中抽出频率方向的相关处理结果的图,图12是从图10的图中抽出相位方向的相关处理结果的图。

    从图12看出,对于相位方向的相关处理结果,在相位差“0”的部分出现了积算相关值的峰,得到了正确的结果。然而,从图11可看出,对于频率方向的相关处理结果,未在频率差“0Hz”的部分出现积算相关值的峰,而是在从“0Hz”向左右方向分别稍离开的频率差处出现了峰。对该峰出现的频率差进行了研究,发现是相当于特定频率即“±25Hz”频率差。由于未在频率差“0Hz”出现峰,所以意味着GPS卫星信号捕获失败。

    图13至图15是示出根据第一实施例的信号捕获方法捕获了GPS卫星信号时的实验结果的一例的图。针对频率方向和相位方向,分别使累积时间为“40毫秒”、相关积算时间为“1000毫秒”,进行了通过进行上述第一相关处理求出积算相关值并检测出其峰的实验。

    图13是三维地绘制出相位方向和频率方向的积算相关值的图。图14是从图13的图中抽出频率方向的相关积算结果的图,图15是从图13的图中抽出相位方向的相关积算结果的图。图的观看方法分别与图10至图12相同。

    从图15看出,对于相位方向的相关处理结果,在相位差“0”的部分出现了积算相关值的峰,得到了正确的结果。并且,从图14可看出,对于频率方向的相关处理结果,在频率差“0Hz”的部分出现积算相关值的峰。由于相位和频率完全一致,所以意味着GPS卫星信号的捕获成功。

    (3)作用效果

    在基带处理电路部20中,在相关器23中对接收了从GPS卫星发出的GPS卫星信号的接收信号进行相关运算。然后,对在GPS卫星信号所传送的导航电文数据的位长(20毫秒)以上的规定的累积时间内的相关运算结果,通过处理部25使用傅立叶变换进行频率解析。然后,将与导航电文数据的位长相应的特定频率(25Hz)下的功率值加在零频率下的功率值上,使特定频率下的功率值为“0”后,通过逆傅立叶变换再构建相关值。然后,对再构建的相关值进行积算,并基于该积算相关值捕获GPS卫星信号。

    由于当导航电文数据的位值变化(反转)时,CA码的极性也反转,所以在进行与复制CA码的相关运算时,在相关值的时序数据中出现符号变化。因此,当对相关值的时序数据进行傅立叶变换时,如原理上证明的那样,在“25Hz”的频率(特定频率)出现功率值的峰。

    该特定频率的功率值的峰是由导航电文数据的位值的变化引起的。因此,进行提取特定频率下的功率值并移动到零频率下的功率值的处理。在进行相关处理后,通过利用逆傅立叶变换再构建相关值,可以得到符号一致相关值的时序数据。如果对符号一致的相关值进行积算,则符号不同的相关值之间不会相抵消。因此,可实现比导航电文数据的位长(20毫秒)长的相关积算时间内的相关处理。

    并且,在本实施例中,将累积性地存储相关值的累积时间设定成相关积算时间的1/m倍的时间。并且,通过使累积相应累积时间的相关值为n倍来算出增大相关值,并对该增大相关值的时序数据进行傅立叶变换,可以增大功率谱密度,提高频率解析的精度。

    如从上述的实验结果看出的那样,当GPS卫星信号的捕获失败时,在相当于特定频率的频率差出现积算相关值的峰,当捕获成功时,在频率差0处出现积算相关值的峰。从这点出发考虑,特定频率下的功率值移到零频率下的功率值也可说成是检测GPS卫星信号的接收频率。

    (4)其它相关处理

    使用图6说明的第一相关处理是相关处理的一例,但并不限制于此。使用流程图对其他的相关处理的例子进行说明。在以下说明的流程图中,对与第一相关处理相同的步骤标注相同的标号并省略其说明,以与第一相关处理不同的步骤为中心进行说明。

    图7是示出作为其它的相关处理的一例的第二相关处理的流程的流程图。在第二相关处理中,在步骤B1后,卫星信号捕获部251设定谐波频率279(步骤C2)。谐波频率279设定成例如在步骤B1中设定的特定频率278的奇数倍的频率。

    然后,卫星信号捕获部251在步骤B7中进行FFT处理后,提取特定频率和谐波频率下的功率值,并加在零频率下的功率值上(步骤C9)。并且,使特定频率和谐波频率下的功率值为“0”(步骤C11)。以后的处理与第一相关处理相同。

    图8是示出作为其它的相关处理的一例的第三相关处理的流程的流程图。在第三相关处理中,卫星信号捕获部251在步骤B9将特定频率下的功率值加在零频率下的功率值上后,不进行逆FFT处理,而是将零频率下的功率值作为相关处理结果进行更新(步骤D13)。

    在以后的处理中,卫星信号捕获部251将零频率下的功率值视为相关处理结果,进行GPS卫星信号的捕获。另外,在第三相关处理中,由于零频率下的功率值以外的功率值是不需要的,所以省略了使第一相关处理的特定频率下的功率值为“0”的步骤(图6中的步骤B11)。

    这样,对可将零频率下的功率值视为相关处理结果进行处理的根据进行说明。在使用计算机(computer)进行傅立叶变换时,通常使用离散傅立叶变换。对相关值的离散傅立叶变换通过下面的式(1)公式化。

    [数学式1]

    fj=Σk=0n-1xke-2πinjk...(1)]]>

    j=0,1,2,…,n-1

    在式(1)中,“xk”表示相关值,下标“k”表示采样相关值的序号。并且,“fj”表示频率,下标“j=0,1,2,…,n-1”表示采样频率的序号。

    此时,针对j序号的频率的功率值“powerj”通过下式(2)给出。

    [数学式2]

    Powerj=|fj|2n...(2)]]>

    并且,从频率向相关值的逆傅立叶变换通过下面的式(3)公式化。

    [数学式3]

    xk=1nΣj=0n-1fje2πinjk...(3)]]>

    k=0,1,…,n-1

    在第三相关处理的步骤B9中,当将通过将特定频率下的功率值加在零频率下的功率值上得到的零频率下的功率值(以下称作“合计零频率功率值”)记作“Power’0”时,如果只着眼直流成分进行逆傅立叶变换,则导出下式(4)。

    [数学式4]

    xk=1nf0=Power0×nn=Power0n...(4)]]>

    其中,在导出式(4)时,使用了根据式(2)下式(5)成立这一事实。

    [数学式5]

    f0=Power0×n...(5)]]>

    当累积时间为“t”时,通过将通过逆傅立叶变换再构建的相关值“xk”积算相应累积时间“t”,可获得如下式(6)那样的累积相关值“X”。

    [数学式6]

    X=t×Power0n...(6)]]>

    从式(6)可以看出,相应累积时间的积算相关值“X”依赖于累积时间“t”、合计零频率功率值“Power’0”和采样总数“n”。在此,累积时间“t”和采样总数“n”是常数。因此,仅通过使合计零频率功率值“Power’0”为常数倍,就可得到积算相关值“X”。从这点可以说,合计零频率功率值是与再构建的相关值等价的。因此,即使不进行逆傅立叶变换,也可使用合计零频率功率值本身捕获GPS卫星信号。

    图9是示出作为其它的相关处理的一例的第四相关处理的流程的流程图。在第四相关处理中,卫星信号捕获部251在步骤B7中进行FFT处理后,算出零频率下的功率值和特定频率下的功率值(步骤E8)。然后,比较算出的功率值的大小(步骤E9)。

    当特定频率下的功率值大时(步骤E9;特定频率下的功率值),卫星信号捕获部251在进行步骤B9和B11的处理后,进行逆FFT处理(步骤B13)。另一方面,当零频率下的功率值大时(步骤E9;零频率下的功率值),直接进行逆FFT处理。

    第四相关处理根据在累积时间内是否有导航电文数据的位反转以及有位反转时的特定频率下的功率值的相对大小来改变处理。

    即,如果特定频率下的功率值比零频率下的功率值大,则判断为累积时间内有位反转且特定频率的功率值相对较大。此时,将特定频率的功率值加在零频率的功率值上继续进行处理。另一方面,如果零频率下的功率值大于特定频率下的功率值,则判断为特定频率的功率值相对不大或没有发生位反转,不进行功率值的移动并继续进行处理。

    2-2.第二实施例

    第二实施例是利用作为频率解析的一种的小波变换进行相关处理、并根据通过积算再构建的相关值获得的积算相关值捕获GPS卫星信号的实施例。

    (1)处理的流程

    图16是示出作为利用了小波变换的相关处理的一例的第五相关处理的流程的流程图。

    首先,卫星信号捕获部251设定特定频率278,并存储在存储部27中(步骤F1)。特定频率278如用原理说明的那样,设定为“25Hz”。

    接着,卫星信号捕获部251将对从相关器23输出的相关值累积相应累积时间并作为相关值数据275存储在存储部27中(步骤F3)。然后,卫星信号捕获部251通过使相应累积时间的相关值为n倍来算出增大相关值,并作为增大相关值数据276存储在存储部27中(步骤F5)。

    之后,卫星信号捕获部251将在步骤F1设定的特定频率作为模拟频率,根据下式(7)算出小波尺度“a”(步骤F7)。

    [数学式7]

    Fa=Fca·dT...(7)]]>

    在式(7)中,“Fa”和“Fc”分别表示模拟频率和小波函数的中心频率。并且,“a”表示小波尺度,“dT”表示输入信号的采样周期。

    接着,卫星信号捕获部251使用在步骤F7中算出的小波尺度“a”,根据下式(8)判定与特定频率相当的分解水平“J”(以下称作“特定频率分解水平”)(步骤F9)。

    [数学式8]

    J=log2a…(8)

    接着,卫星信号捕获部251对增大相关值数据276进行小波变换处理(步骤F13)。小波变换是一种线形滤波,使用相当于高通滤波器的小波滤波器“h”和相当于低通滤波器的尺度滤波器(scaling?filter)两种滤波器将输入信号(在此为增大相关值的时序数据)分解成高频的详细成分和低频的近似成分。并且,进行在到达规定分解水平之前对近似成分进行重复分解的处理,用具有多重分辨率的小波成分表现输入信号。

    具体地,当时序增大相关值为“x(t)”时,如果使分解水平数为“J”,并分解分解水平“0”的近似成分“x0(t)”直至分解水平“J-1”,则可得到下式(9)。

    [数学式9]

    x0(t)=x1(t)+g1(t)

    x1(t)=x2(t)+g2(t)??…(9)

    .

    .

    .

    xj-1(t)=xj(t)+gj(t)

    在式(9)中,“xj(t)”表示分解水平“j”的近似成分,“gj(t)”表示分解水平“j”的详细成分。如果将“xJ-1(t)”代入下一个分解水平“J-2”的式子中求出“xJ-2(t)”,将求出的“xJ-2(t)”代入下一个分解水平“J-3”的式子中求出“xJ-3(t)”,并如此进行处理直至分解水平“0”,则可通过下式(10)表达时序增大相关值“x(t)”。

    [数学式10]

    x0(t)=g1(t)+g2(t)+...+gj(t)+xj(t)]]>

    =Σj=1jgj(t)+xj(t)...(10)]]>

    这样,通过分辨率不同的小波成分的和表达输入信号的方法被称作多重分辨率解析。如果使用计算机(computer)实现小波变换,则为了更加有效地进行计算,使用基于2的幂选择尺度参数“a”的离散小波变换。

    在进行小波变换处理后,卫星信号捕获部251对特定频率分解水平“J”提取高频详细成分的能量值并加在低频近似成分的能量值上(步骤F15)。并且,使特定频率分解水平“J”下的高频详细成分的能量值为“0”(步骤F17)。低频近似成分的能量值用近似成分系数(尺度系数)的平方值表示,高频详细成分的能量值用详细成分系数(小波系数)的平方值表示。

    另外,由于在小波变换中通常使用“能量值”的概念,所以在本实施例中,图示并说明了使用了能量值的概念的处理。然而,虽然称作能量值,但是相同的是也是频率解析中的功率值的一种,与功率值是同义的。

    在离散小波变换中,由于增大相关值“x(t)”分解成近似成分和详细成分,所以增大相关值“x(t)”的能量值保存在近似成分和详细成分中。也就是说,下式(11)和(12)的能量保存法则是成立的。

    [数学式11]

    E(x)=E(A)+E(D)…(11)

    [数学式12]

    ‖x‖2=‖cA‖2+‖cD‖2…(12)

    其中,“cA”表示近似成分系数(尺度系数),“cD”表示详细成分系数(小波系数)。

    在步骤F15和F17中,对特定频率分解水平“J”提取高频详细成分的能量值并加在低频近似成分的能量值上后,进行使高频详细成分的能量值为“0”的处理。由于能量值的总量不变,所以在本实施例的处理中,可以满足上述的能量保存法则。

    之后,卫星信号捕获部251进行逆小波变换处理,从而再构建增大相关值(步骤F19)。然后,卫星信号捕获部251对再构建的相应累积时间的相关值进行积算,并更新存储部27的积算相关值数据277(步骤F21)。

    接着,卫星信号捕获部251判定是否经过了相关积算时间(步骤F23),在判定为还没有经过时(步骤F23;否),返回到步骤F3。并且,在判定为已经经过了相关积算时间时(步骤F23;是),结束第五相关处理。

    (2)实验结果

    针对使用第二实施例的方法捕获GPS卫星信号的情况下的实验结果进行说明。在此,示出了接收信号的频率和接收CA码的相位已知、对接收CA码和复制码CA码进行相关处理的结果。

    图18是测量了相应1000毫秒(1秒)的相关值的图,示出了在上述第五相关处理中进行小波变换前的未处理的相关值的时序变化。横轴表示时间,纵轴表示相关值。从图可以看出,由于根据导航电文数据的位值的变化,接收CA码的极性反转,所以相关值的符号在短周期内变化,以相关值“0”为中心,在正负的区域内振动较大。通过使相关积算时间为1000毫秒对该相关值进行积算,结果积算相关值为“0”。

    图19是对图18的相关值的数据进行上述第五相关处理从而对信号进行再构建后的相关值的时序变化。从图中看出,相关值的中心位移到正的区域,相关值大致纳为正值。并且,如果着眼于上下的振动,则可以看出虽然可以部分地确认脉冲状的变化,但是整体上以小的振幅变动。通过使相关积算时间为1000毫秒对该再构建的相关值进行积算,结果积算相关值为“680”,是非常大的值。

    (3)其它的相关处理

    使用图16说明的第五相关处理是利用了小波变换的相关处理的一例,但并不限制于该处理方法。使用流程图对其它的相关处理进行说明。在以下说明的流程图中,对与第五相关处理相同的步骤标注相同的标号并省略其说明,以与第五相关处理不同的步骤为中心进行说明。

    图17是示出作为其它的相关处理的一例的第六相关处理的流程的流程图。在第六相关处理中,卫星信号捕获部251在步骤F1中设定特定频率278后,设定谐波频率279(步骤G2)。谐波频率设定特定频率的奇数倍的频率。

    卫星信号捕获部251使用步骤F7中算出的小叶尺度“a”,根据式(8),判定相当于特定频率的分解水平(特定频率分解水平)“J”(步骤F9)。并且,判定相当于谐波频率的分解水平(以下称作“谐波频率分解水平”)(步骤G11)。也就是说,在比特定频率分解水平“J”低的分解水平,指定与特定频率的奇数倍的频率相当的分解水平并判定为谐波频率分解水平。

    在步骤F13中进行小波变换处理后,卫星信号捕获部251对特定频率分解水平和谐波频率分解水平提取高频详细成分的能量值并加在低频近似成分的能量值上(步骤G15)。并且,使特定频率分解水平和谐波频率分解水平下的高频详细成分为“0”(步骤G17)。然后,卫星信号捕获部251将处理转移至步骤F19。

    在第六相关处理中,由于不仅考虑特定频率的频率成分,还考虑谐波的频率成分来再构建相关值,所以能够更加正确且迅速地捕获GPS卫星信号。

    另外,与在第一实施方式的变形例中说明的第三相关处理同样地,可以省略逆小波变换,将特定频率分解水平下的低频近似成分的能量值视为相关处理结果来捕获GPS卫星信号。

    3.变形例

    3-1.电子设备

    在上述的实施例中,以将本发明适用于作为电子设备的一种的便携式电话机的情况为例进行了说明,但是可适用本发明的电子设备并不应限制于此。例如,对车载导航装置、便携式导航装置、个人计算机、PDA(个人数字助理)、手表等其它电子设备也能够同样适用本发明。

    3-2.位置算出系统

    并且,在上述实施方式中,作为位置算出系统,以GPS为例进行了说明,但是,也可以是利用了WAAS(Wide?Area?Augmentation?System,广域增强系统)、QZSS(Quasi?Zenith?Satellite?System,准天顶卫星系统)、GLONASS(GLobal?NAvigation?Satellite?System,全球导航卫星系统)、GALILEO等其他卫星定位系统的位置算出系统。

    3-3.功率值的提取

    在上述实施方式中,说明了进行提取特定频率下的功率值并加在零频率下的功率值上的处理的情况。然而,实际上,在特定频率的近旁的频率也可能功率值作为误差成分出现。因此,优选使特定频率具有一定的宽度来进行处理。

    例如,将特定频率的±1Hz的范围作为特定频率范围,提取特定频率范围中包含的所有的功率值,并加在零频率下的功率值上。并且,使特定频率范围中包含的所有的功率值为“0”。然后,在进行这些处理之后,进行逆频率解析从而再构建相关值。

    另外,可以不仅对特定频率、还对谐波频率进行同样的处理。也就是说,使谐波频率具有一定的宽度(例如谐波频率的±1Hz的谐波频率范围),提取谐波频率范围中包含的所有的功率值,并加在零频率下的功率值上。并且,使谐波频率范围中包含的所有的功率值为“0”。然后,进行逆频率解析。

    3-4.增大相关值

    在上述实施方式中,说明了使相应累积时间的相关值为n倍从而算出增大相关值,并对该增大相关值的时序数据进行频率解析。然而,也可以省略该处理,对相应累积时间的相关值数据本身进行频率解析。

    并且,可以不是对增大相关值数据进行频率解析,而是对相应累积时间的相关值重复相应规定增敏时间的数据(增敏相关值数据)进行频率解析。例如,设定累积时间的k倍(k>1)的时间,作为增敏时间。然后,生成相应累积时间的相关值重复相应规定增敏时间的数据作为增敏相关值数据,对该增敏相关值数据进行频率解析从而求出功率谱。

    3-5.频率解析

    并且,频率解析不应限于傅立叶变换和小波变换。显然,只要可通过功率值表现相关值的频率成分,则即使通过进行使用了其它频率解析的相关处理,也可以获得与上述实施方式同样的效果。

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