[发明专利]信号处理装置、信息处理装置、信号处理方法、数据显示方法和程序

说明书

技术领域

本发明涉及信号处理装置、信息处理装置、信号处理方法、数据显示方法和程序。

背景技术

近年，在汽车导航仪器和移动电话、数字相机等各种电子仪器中搭载利用了GPS(Global Position System：全球定位系统)的定位功能。典型地，当在电子仪器中利用GPS的情况下，在GPS模块中，接收来自4个以上的GPS卫星的信号，根据接收信号，测定仪器的位置，把测定结果通过显示装置的画面等通知用户。更具体而言，GPS模块把接收信号进行解调，获得各GPS卫星的轨道数据，利用联立方程式，根据该轨道数据、时间信息和接收信号的延迟时间导出仪器的三维位置。成为接收对象的GPS卫星之所以需要4个以上是为了除去模块内部的时间和卫星的时间之间的误差的影响。

这里，从GPS卫星发送的信号(L1频段，C/A代码)是，对于把50bps的数据用码长度1023、码片速率1.023MHz的Gold码进行频谱扩展后的频谱扩展信号，进一步使用1575.42MHz的载波，进行BPSK(BinaryPhase Shift Keying，相位移相键控)调制而得到的信号。因此，为了从GPS卫星接收所述信号，GPS模块需要取得扩展码、载波和数据的同步。

一般，在电子仪器中搭载的GPS模块，在把接收信号的载波频率变换为数MHz以内的中间频率(IF：Intermediate Frequency)之后，进行上述的同步处理等。典型的中间频率例如是4.092MHz或者1.023MHz、0Hz等。通常，接收信号的信号强度比热噪声的信号强度小，S/N低于0dB，但是能够利用频谱扩展方式的处理增益对信号进行解调。在是GPS信号的情况下，相对数据长度1bit(比特)的处理增益例如是

这里，如上所述，搭载GPS模块的电子仪器的市场存在扩展的倾向。在性能方面，不断提高接收灵敏度，接收灵敏度-150～-160dBm的GPS模块已经普及。可是，GPS模块不断普及的同时，搭载了GPS模块的电子仪器的性能也不断提高。而且，与此相应，来自电子仪器的不需要的电磁波的辐射成为噪声，无法感受模块本来的性能的情况增加。作为来自电子仪器的噪声，例如可以列举以电子仪器内部的布线之间的耦合、通过空间干扰的时钟、通过数据总线的高速信号的高次谐波、电路的负载变动或者开关调整器引起的电源变动等为原因的噪声。

如果从电子仪器对GPS模块的模拟电路施加了上述的外来噪声，接收灵敏度就恶化。如果外来噪声的信号强度是GPS模块中产生的稳定的热噪声的信号强度(用带宽2MHz换算时约-111dBm)的同程度以下，接收灵敏度的恶化就几乎不成为问题。可是，在外来噪声的信号强度是热噪声的信号强度的同程度以上时，接收灵敏度与超过稳定的热噪声的水平的程度相应而劣化。而且，如果接收信号与热噪声+外来噪声的比(以下S/(N+I))的倒数接近处理增益，就无法检测出GPS信号。此外，即使在S/(N+I)的倒数比处理增益小很多的情况下，例如，如果由于较强的外来噪声而使电路内的电压值饱和了，热噪声和GPS信号就受到抑制，所以接收灵敏度急剧恶化。特别是，在是一般的GPS模块的情况下，通常增益率的合计值为100dB以上，另外，AD(Analog to Digital)变换的分辨率是1或2位。在这种情况下，基本上在热噪声和GPS信号在某程度饱和了的状态下进行定位。因此，如果输入了信号强度较大的外来噪声，作为模拟电路的最终输出的AD变换后的输出信号就容易饱和。

因此，为了高效地发挥电子仪器中搭载的GPS模块的性能，例如需要使用屏蔽材料或者屏蔽盒等，采取抑制电子仪器的不需要的辐射等噪声的对策。例如，为了尽可能使所述噪声不进入天线，必须在电子仪器的设计时使电路板的构成或天线形状、元件的配置等最优化。这些对策例如会给电子仪器的设计、成本、开发期间带来影响。

因此，例如，以下的专利文献1提出了如下的噪声评价装置：通过对输入到GPS模块的噪声的水平进行与频率相应的加权，能够以较高的精度定量地评价噪声。另外，以下的专利文献2～4中例如记载了如下的方法：使用不存在的卫星的C/A代码和IF信号之间的相关性等，检测出能推定为噪声的异常水平。

专利文献1：日本专利第4060038号公报

专利文献2：日本专利第3949576号公报

专利文献3：日本特开2007-78703号公报

专利文献4：日本特开2000-249754号公报