[發明專利]用于接收器中的碼空間搜索的方法及設備

有效

• 申請號: 200780007267.1
• 申請日: 2007-03-02
• 公開（公告）號: CN101395814A
• 公開（公告）日: 2009-03-25
• 發明（設計）人: 道格拉斯·格羅弗;克里斯托弗·帕特里克;唐凱
• 申請（專利權）人: 高通股份有限公司
• 主分類號: H04B1/707
• 分類號: H04B1/707
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 劉國偉

相關申請案的交叉參考

本申請案主張基于2006年3月2日申請的標題為“用于信號獲取的長相干積分設備 和方法(Long?Coherent?Integration?Apparatus?and?Method?for?Signal?Acquisition)”的第 60/779,172號臨時美國申請案的優先權，且主張基于2007年1月17日申請的標題為“用 于接收器中的碼空間搜索的方法和設備(Method?and?Apparatus?for?Code?Space?Search?in?a Receiver)”的第60/885,523號臨時美國申請案的優先權，所述兩個申請案均轉讓給本受 讓人，且以引用的方式并入本發明中。

技術領域

本發明涉及無線通信裝置的位置定位。更明確地說，本發明涉及用于無線通信裝置 中的碼空間搜索的可重配置系統。

背景技術

許多無線通信利用直接序列擴頻來傳達信息。用以擴展信號的碼通常為偽隨機碼。 接收器通常通過使擴展碼與局部產生碼相關來恢復基本信息。

接收器有時可利用與碼相關聯的時間偏移來建立可用以執行位置定位的定時基準。 在各種位置定位系統中執行基于由偽隨機擴展信號所建立的定時的位置確定。

舉例來說，全球定位系統(GPS)導航系統使用圍繞地球的軌道中的衛星。地球上 的任何地方的任何GPS用戶均可獲得精確的導航信息，其包括三維位置、速度及日時。 GPS系統在三個平面中包括布署于具有26,600公里的半徑的圓形軌道中的24個衛星， 所述三個平面相對于赤道傾斜55°且相對于彼此間隔120°。在三個軌道路徑中的每一者 內相等地間隔八個衛星。使用GPS的位置測量基于從軌道運行衛星廣播到GPS接收器的 GPS信號的傳播延遲時間的測量。通常，在四維(緯度、經度、高度，及時間)中的精 確的位置確定需要從四個衛星接收信號。一旦接收器測量到相應信號傳播延遲，則通過 以光速乘每一延遲來計算到每一衛星的距離。接著，通過解答具有并有經測量的距離及 衛星的已知位置的四個未知數的一組四個方程式來查明位置及時間。借助于每一衛星的 機載原子鐘及通過地面跟蹤站(其連續監視且校正衛星時鐘及軌道參數)來維持GPS系 統的精確能力。

每一GPS衛星在L帶中傳輸兩個直接序列編碼的擴頻信號。在1.57542GHz的載波 頻率下的L1信號及在1.2276GHz下的L2信號。L1信號由以相位正交調制的兩個相移 鍵控(PSK)擴頻信號組成。P碼信號(P：精確的)及C/A碼信號(C/A：粗略/獲取)。 L2信號僅含有P碼信號。P碼及C/A碼為調制到載波上的位(還稱作“碼片(chip)”) 的重復偽隨機序列。在進行時間延遲測量中，接收器利用這些碼的類時鐘本質。用于每 一衛星的碼為唯一的，從而允許接收器可辨別哪個衛星傳輸了給定碼(即使所述碼全部 在同一載波頻率下)。也調制到每一載波上的是50位/秒的數據流，其含有關于導航計算 所需要的系統狀態及衛星軌道參數的信息。P碼信號經加密且并不可普遍用于商業及私 人用戶。所有用戶均可使用C/A信號。

GPS接收器中所執行的操作為在任何直接序列擴頻接收器中所執行的那些操作的典 型主要部分。必須將偽隨機碼調制的擴展效應從每一信號移除，其是通過在稱作解擴展 的處理中以碼的時間對準、局部產生的復本與其相乘而實現。因為在接收器起動時無法 知道適當的時間對準或碼延遲，所以必須通過在GPS接收器的操作的初始“獲取”階段 期間進行搜索來確定適當的時間對準或碼延遲。一旦經確定，則在GPS接收器操作的“跟 蹤”階段期間來維持適當的碼時間對準。

一旦解擴展所接收的信號，則每一信號由在中間載波頻率下的50位/秒的PSK信號 組成。歸因于因衛星與終端單元之間的相對移動而導致的多普勒效應且歸因于局部接收 器GPS時鐘基準誤差，此信號的精確頻率并不確定。在初始信號獲取期間，因為在獲取 前通常不知道此多普勒頻率，所以也必須對其搜索。一旦近似確定了多普勒頻率，則進 行載波解調。

在載波解調后，通過位同步環路來獲得數據位定時，且最終檢測數據流。一旦已獲 取且鎖上來自4個衛星的信號、已進行必需的時間延遲及多普勒測量，及已接收到足夠 數目的數據位(足以確定GPS時間基準及軌道參數)，則可進行導航計算。