[發明專利]向傳統導航衛星系統接收器中增加多系統功能

有效

• 申請號: 201210519246.0
• 申請日: 2012-12-06
• 公開（公告）號: CN103149579A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 杭大明;邱宗德;唐銳;D·巴比奇
• 申請（專利權）人: CSR技術股份有限公司
• 主分類號: G01S19/42
• 分類號: G01S19/42;G01S19/33
• 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: 袁玥

技術領域

本發明涉及定位系統，更具體地說，涉及使基于衛星的導航信號接收器能夠支持多種衛星系統的方法和設備。

背景技術

隨著無線電和空間技術的發展，幾種基于衛星的導航系統（即，衛星定位系統或者說“SPS”）已經建立，并且更將在不遠的將來投入使用。具有全球覆蓋的這些系統有時被稱為全球導航衛星系統（“GNSS”）。SPS接收器，比如利用也稱為NAVSTAR的全球定位系統（“GPS”）的接收器，已變得普通。SPS和/或GNSS的其它例子包括但不限于美國（“U.S.”）海軍導航衛星系統（“NNSS”）（也稱為TRANSIT）、LORAN、Shoran、Decca、TACAN、NAVSTAR的俄羅斯對應物（稱為全球導航衛星系統（“GLONASS”））、任何未來的西歐SPS，比如提出的“伽利略”計劃，或者任何其它現有或者未來系統，比如中國的“北斗”或者說“指南針”系統。例如，在GPS?Theory?and?Practice（第5版修訂版，Hofmann-Wellenhof，Lichtenegger和Collins，Springer-Verlag?Wien?NewYork，2001）中說明了U.S.NAVSTAR?GPS系統。

U.S.GPS系統由美國國防部建立和運行。該系統利用在約11000英里的高度，以約12小時的周期繞地球運行的24顆或者更多顆衛星。這些衛星被放置在6個不同的軌道中，以致在任意時候，在地球表面的任何位置看得見最少6顆衛星，極區除外。每顆衛星發射以原子鐘為基準的時間和位置信號。典型的GPS接收器鎖定到該信號上并提取包含在其中的數據。通過利用來自足夠數目的衛星的信號，GPS接收器能夠計算它的位置、速度、高度和時間。

在位置/定位行業中，對代替只支持傳統導航系統，比如GPS的接收器的多系統接收器的需求日益增強。不過，如果沒有重大的硬件改變，那么很難使傳統GPS接收器支持多個導航衛星系統，因為多數GPS接收器利用硬件相關器設計，從而在不修改硬件的情況下，不能處理其它導航衛星系統信號。另外，不同的系統利用不同的調制格式。例如，GLONASS把利用頻分多址接入（FDMA）方案進行信號通信，這完全不同于GPS和伽利略系統使用的碼分多址接入（CDMA）方案。于是，多種通信信號的處理變得更依賴于硬件修改，以支持多系統功能。

理想的是使傳統接收器能夠處理來自屬于不同種類GNSS的衛星的衛星信號。不過，理想的是借助軟件升級來實現這一點，而不必重新設計硬件。發明人未發現目前可用于實現多GNSS接收器的任何基于軟件的解決方案。

發明內容

本發明提供利用軟件升級，和借助新的/改進的射頻（RF）芯片，使傳統GNSS接收器能夠支持多種GNSS的方法和設備。不需要完全重新設計導航主機芯片來支持所述多種GNSS。本發明提供一種經濟有效的多GNSS解決方案，而不犧牲導航性能。

為了促進這些和其它方面，公開一種確定導航接收器的位置的示例性方法，所述方法包括：在與包含在導航接收器中的導航主機芯片耦接的射頻（RF）芯片處接收來自第一全球導航衛星系統（GNSS）的第一導航信號；在RF芯片處接收來自第二GNSS的第二導航信號，其中第二GNSS是一種不同于第一GNSS的GNSS；使源于第二導航信號的數字化數據的測量時間和源于第一導航信號的數字化數據的測量時間同步；和利用從第一導航信號和第二導航信號獲得的同步并且處理后的測量數據，計算導航接收器的位置。

還公開一種導航接收器，包括：接收來自第一全球導航衛星系統（GNSS）的第一導航信號和來自第二GNSS的第二導航信號的射頻（RF）芯片，其中第二GNSS是一種不同于第一GNSS的GNSS；和與RF芯片耦接的導航主機芯片，其中導航主機芯片使源于第二導航信號的數字化數據的測量時間和源于第一導航信號的數字化數據的測量時間同步；和利用從第一導航信號和第二導航信號獲得的同步并且處理后的測量數據，計算導航接收器的位置。

在另一個方面，第二導航信號包含多個頻率通道，第二信號處理路徑包括用于每個頻率通道的先入先出（FIFO）數據路徑，和對應的軟相關器實例。第一導航信號可包含傳統GNSS信號。

在另一個方面，GNSS基帶控制器沿著用于傳統GNSS信號的第一信號處理路徑和用于非傳統GNSS信號的第二信號處理路徑，控制數字化數據的測量時間的同步。

附圖說明

結合附圖，根據本發明的具體實施例的以下說明，對本領域的普通技術人員來說，本發明的這些及其它方面和特征將變得明顯，其中：