[發明專利]定時校準方法

無效

• 申請號: 00133904.4
• 申請日: 2000-11-10
• 公開（公告）號: CN1297155A
• 公開（公告）日: 2001-05-30
• 發明（設計）人: 克里斯托弗·B·巴勒瑟;陳華;吉歐瓦尼·萬努凱
• 申請（專利權）人: 朗迅科技公司
• 主分類號: G01S5/04
• 分類號: G01S5/04
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 付建軍

本發明一般涉及無線通信系統，更特別地，涉及使用無線通信系統的地理定位。

基于衛星的導航系統向全世界的用戶提供了準確的、三維位置信息。但是，現有技術的、基于衛星的導航系統利用了用于決定位置信息的一個需要花費很多時間的搜尋過程。在導航系統中，特別是當這個用戶正在移動中或者處于需要一個緊急援助的危急情形中時，需要花費很多時間的搜尋過程就不能夠令人滿意。

圖1描述了一個眾所周知的、基于衛星的導航系統，這稱作全球定位系統(GPS)10。GPS?10包括多個衛星12-j，和至少一個GPS接收器14，其中j＝1，2，…，n。每一個衛星12-j以一個已知的速度vj圍繞地球旋轉，并且與其它衛星12-j之間距離一已知距離。每一個衛星12-j發送一個GPS信號11-j，這個GPS信號包括具有使用與這個特定的衛星12-j相關的一個唯一偽隨機噪聲(PN-j)代碼和導航數據(ND-j)調制的一個已知頻率f的一個載波信號，其中PN-j代碼包括一個唯一的PN碼片序列，并且導航數據ND-j包括一個衛星標識符，星歷表信息和軌道數據，例如仰角α_j和方位角_j。圖2描述了一個GPS信號11-j的一個典型的20毫秒幀，這個幀包括20個全PN-j代碼序列和一系列導航數據ND-j。

GPS接收器14包括用于接收GPS信號11-j的一個天線15，多個用于檢測GPS信號11-j的相關器16-k，和用于使用導航數據ND-j來決定一個位置的具有軟件的一個處理器17，其中k＝1，2，…，m。GPS接收器16經過PN-j代碼來檢測GPS信號11-j。檢測GPS信號11-j包括其中相關器16-k被用于在一個載波頻率空間和一個代碼相位空間中搜尋PN-j代碼的一個相關過程。這樣一個相關過程被實現為被調制到一個復制載波信號上的一個相移復制PN-j代碼和接收GPS信號11-j的一個實時乘積，其后是一個積分和轉存的過程。

在載波頻率空間中，GPS接收器14將載波信號進行復制，以在當GPS信號11-j到達GPS接收器14時與它們的頻率進行匹配。但是，因為多普勒效應，在GPS信號11-j到達GPS接收器14以前，GPS信號11-j發送所使用的頻率f被改變了一個未知的數量Δf_j-即，當每一個GPS信號11-j到達GPS接收器14時，其頻率應為f+Δf_j。為了處理多普勒效應，GPS接收器14在一個從f+Δf_min到f+Δf_max的頻率范圍f_spec內復制載波信號，直到所復制載波信號的頻率與所接收的GPS信號11-j的頻率相匹配，其中Δf_min和Δf_max是因為多普勒效應，GPS信號11-j從衛星12-j到達GPS接收器14時所經歷的GPS信號頻率改變的最小值和最大值，即，Δf_min＜＝Δf_j＜＝Δf_max。

在代碼相位空間中，GPS接收器14復制與每一個衛星12-j相關的唯一PN-j代碼。所復制PN-j代碼的相位被偏移經過相位頻譜R_j(spec)，直到被復制PN-j代碼所調制的所復制的載波信號與GPS接收器14所接收的GPS信號11-j(如果完全)相關，其中每一個代碼相位頻譜R_j(spec)包括相關PN-j代碼的每一個可能的相位偏移。當GPS信號11-j被相關器16-k所檢測到時，GPS接收器14從所檢測的GPS信號11-j中提取導航數據ND-j，并且使用這個導航數據ND-j來決定GPS接收器14的一個位置，這在該領域內所眾所周知的。