[發明專利]用于便攜式電子裝置的定位系統

有效

• 申請號: 200680053563.0
• 申請日: 2006-09-28
• 公開（公告）號: CN101389975A
• 公開（公告）日: 2009-03-18
• 發明（設計）人: 丹尼爾·P·霍米勒;威廉·O·坎普
• 申請（專利權）人: 索尼愛立信移動通訊有限公司
• 主分類號: G01S5/14
• 分類號: G01S5/14
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司
• 代理人: 李 輝

技術領域

本發明總體上涉及便攜式電子裝置的定位，更具體地說，涉及用于 向便攜式電子裝置提供定位信息的系統和方法。

背景技術

近年來，諸如移動電話、個人數字助理、移動終端等的便攜式無線 電通信裝置已經在普及性方面增長了，而且繼續在普及性方面增長。至 少從表面上講，可以說，現在人人看上去都有一部移動電話。隨著便攜 式無線電通信裝置的普及性持續增長，移動電話和網絡被增強以提供話 音服務以外的其它服務。

便攜式電子裝置引起用戶的興趣，原因在于它們的能力可用作強有 力的通信和數據服務工具。隨著便攜式無線電通信裝置的許多用戶的生 活方式日益忙碌，用戶重視時間的有效使用。公知的是，非常希望能夠 確定便攜式電子裝置的位置，在緊急情況下尤其如此。還公知的是，這 種確定非常難于可靠且劃算地執行。已經提出和/或實現了幾種解決方案， 包括各種路基無線電三角測量技術(TDOA、EOTD等)以及使用聯邦政 府的全球定位系統(GPS)。

圖1例示了一種基本GPS。GPS是一種基于空間的三角測量系統， 其使用多個衛星10和多臺計算機12，來測量地球上任何地方的位置。 GPS首先由美國國防部開發為一種導航系統。與其它路基系統相比，這 種導航系統的優點在于，GPS沒有覆蓋范圍的限制，提供連續24小時覆 蓋，而不管天氣條件如何，并且高度準確。雖然提供最大準確度的GPS 技術被政府保留為用于軍事用途，但較次準確的服務已經可用于民用。 在操作方面，24個衛星10的星群持續環繞地球軌道運行，每一個都發射 GPS無線電信號14。GPS接收器16(例如，具有GPS處理器的手持式 無線電接收器)接收來自地平線以上的衛星的無線電信號并且測量該無 線電信號從這些GPS衛星10行進至該GPS接收器16的天線所花費的時 間。通過將該行進時間乘以光速，該GPS接收器16可以計算出距這些看 得見的各衛星10的路程。該GPS無線電信號14中提供的星歷信息典型 地描述該衛星10的軌道和速度，由此，使得該GPS處理器能夠通過三角 測量處理來計算該GPS接收器16的位置。

如所公知的，GPS信號14是包含航向/截獲碼(C/A碼)信號、導 航系統數據信號以及精密碼(P碼)信號的復合信號。C/A碼是1.023MHz 碼片速率(chip?rate)的、GPS信號14中的二進制、雙相調制的1023偽 隨機序列。C/A碼唯一地標識各衛星，并且GPS接收器16被設置成搜索 已知C/A碼。導航系統數據信號報告衛星10的地點、時鐘修正以及健康 度。在該星群中包括與每一個衛星信號相關聯的星歷數據和包括針對所 有衛星10的粗略信息的歷書數據。與C/A碼類似，P碼也是GPS信號 14中的二進制、雙相調制的偽隨機序列，但具有大約每267天重復的 10.23MHz的碼片速率。對于一個GPS衛星10來說，這個碼的每一個周 段(week?segment)都是唯一的，并且每一周重置。

初始化GPS接收器16的處理可能花費幾分鐘。GPS定位處理的持 續時間直接取決于GPS接收器16在接收到GPS信號14之前具有多少信 息。GPS接收器16通常被編有年歷數據，其粗略地描述了多個衛星10 的直到未來一年的預期位置。

GPS接收器16典型地需要從三個或更多個GPS衛星10的導航數據 信號中獲取一組導航參數。為了獲取這個信息，GPS接收器16尋找與已 知衛星10相關聯的C/A碼。典型的GPS接收器16將預期從衛星10接 收的序列副本與實際上從衛星10接收到的GPS信號14相乘，并且移位 該序列的起始時間直到其與GPS信號14在時間上對準為止。一旦對準， GPS接收器就可以從GPS信號14中解調出導航系統數據消息。GPS接 收器16因而可以訪問從GPS信號14的導航數據中解調出的時間信息和 星歷數據。接著，將該數據用于確定衛星的GPS時間和地點。根據該信 息，GPS接收器可以確定其相對于這些衛星的地點，并由此，確定其全 球位置。

然而，如果GPS接收器在搜索GPS信號之前沒有獲知其大致地點， 則GPS接收器將不能快速找到或獲取來自可見衛星的信號，并由此，GPS 接收器將不能快速計算出其位置。而且，應注意到，與連續監測已經獲 取的信號需要的信號強度相比，捕獲C/A碼并且解調導航數據需要更高 的信號強度。