[發明專利]設備和方法

有效

• 申請號: 201180055072.0
• 申請日: 2011-09-22
• 公開（公告）號: CN103339526A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: P·馬投斯
• 申請（專利權）人: 歐洲聯盟公司
• 主分類號: G01S19/24
• 分類號: G01S19/24
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 高青

技術領域

本發明涉及一種設備和方法，尤其但不僅僅涉及采集信號的設備和方法。

背景技術

在全球導航衛星系統的例子中，使用在具有精確的已知位置的已知軌道路徑中繞地球運轉的衛星。這些衛星發送能夠被地球上的接收機接收的信號。通過利用從4顆或者更多顆衛星接收的信號，接收機能夠利用三角法來確定其位置。衛星發送的信號包含偽隨機碼。確定位置的精度取決于諸如代碼的重復率、接收機的組件和大氣因素的因素。

GALILEO是歐洲發起的提供全球定位服務的全球導航衛星系統。已提出GALILEO可與全球定位系統GPS和GLONASS(另外的兩種全球衛星導航系統)共同作用。應理解，在本文中，術語GNSS用于表示任意這些全球定位系統。

GALILEO目前具有30顆衛星的系統-27顆工作衛星加上3顆在軌備用衛星。提出的GALILEO的頻譜具有兩個L頻段。被稱為E5a和E5b的低L頻段在1164MHz-1214MHz的區域中工作。還存在在從1559MHz-1591MHz的區域中工作的高L頻段。

在GPS和GALILEO中，從衛星廣播包括偽隨機碼的信號，在接收機處理所述偽隨機碼以確定位置數據。處理涉及首先確定接收的代碼與本地生成的代碼版本的相對偏移(采集)，隨后一旦確定了相對偏移，就確定位置(跟蹤)。采集和跟蹤都涉及在積分周期內使接收的信號與本地生成的偽隨機碼版本相關。

在擴頻系統中，采集較為困難，因為它是二維的(頻率和時間)。進一步的困難在于：由于與在室外相比，在室內信號弱得多，因此在室內更加難以獲得信號。特別地，GNSS的室內工作要求接收相對于室外信號被衰減至少20dB的信號。

采集是通過對應于頻率和相位范圍的小區的試湊搜索來進行的。時域中的小區的數目例如為4092。頻域中的小區的數目隨著信號強度的降低而增大。然而，可利用溫控晶體振蕩器TCXO來減小該數目。從室外到室內，搜索小區所需的時間會增大100倍。例如對室內來說，由于信號強度較弱，每個小區會用時100毫秒。對室內接收機來說，這導致搜索時間大大增加。

通過利用頻域中的平行性，例如，16個快速傅里葉變換信道，或者通過時域中的平行性，利用平行相關器，可以解決這個問題。為了實現平行性，需要更快的時鐘和/或更多的硬件，而這是不利的。另外，更多的硬件和/或更快的時鐘會需要增大的功率。

無論如何，一種限制是基準時鐘的穩定性可能防止帶寬減小到室內靈敏度所需的程度。

如前所述，與室外信號相比，室內信號可被衰減至少20dB。對于室內信號增大20dB的靈敏度意味著100倍更長的積分。然而，這是難以實現的，因為當延長相干積分周期時，信道的帶寬變窄。這又要求進行更多的搜索，并且最終基準振蕩器的穩定性變成限制因素，因為信號看起來從一個頻率漂移到另一個頻率，甚至在采集完成之前。這導致能量的擴散，阻止進一步的放大。

另外，使用的調制方法會限制積分時間。

從而，在利用這種信號進行積分時，會存在問題。本地時鐘的精度和由衛星和接收機的相對運動造成的頻移會限制積分時間。

發明內容

根據附加的權利要求，可以了解本發明的一些實施例的各個方面。

附圖說明

下面參考附圖，舉例說明一些實施例，附圖中：

圖1示出實施例的電路；

圖2示出提供導頻信號的實施例的電路；

圖3示出實施例的方法；以及

圖4示出按照實施例的例證接收機。

具體實施方式

說明的實施例與用于GNSS信號采集和跟蹤的GNSS接收機有關。一些實施例尤其但不僅僅適用于GALILEO或任何其它全球導航衛星系統。

一些實施例可被用于廣播偽隨機碼，尤其是作為諸如GNSS信號的衛星導航信號的一部分傳送的代碼的采集和/或跟蹤。

應理解，雖然一些實施例特別用于全球導航衛星系統的信號的采集的情況，但一些實施例可被用于任何其它信號的采集。

一些實施例特別適用于擴頻信號的采集。

應理解，可以實現一些實施例，以提供與在下面說明的實施例中所示的電路等效的軟件。一些實施例可以只用硬件實現。一些實施例是用硬件和軟件兩者來實現的。