[發(fā)明專利]獲得信號(hào)捕獲輔助數(shù)據(jù)的系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310750095.4
• 申請(qǐng)日: 2004-04-02
• 公開（公告）號(hào): CN103792553B
• 公開（公告）日: 2017-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彼得·加阿爾;利奧尼德·希恩布拉特;克里斯托弗·帕特里克;懷亞特·托馬斯·賴?yán)?/a>
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 高通股份有限公司
• 主分類號(hào): G01S19/25
• 分類號(hào): G01S19/25;G01S19/27
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司31100
• 代理人: 陳煒

本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2004年4月2日申請(qǐng)?zhí)枮榈?01110328570.X號(hào)發(fā)明名稱為“獲得信號(hào)捕獲輔助數(shù)據(jù)的系統(tǒng)和方法”的中國(guó)專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng),而后者又是申請(qǐng)日為2004年4月2日申請(qǐng)?zhí)枮?00480015208.5號(hào)發(fā)明名稱為“獲得信號(hào)捕獲輔助數(shù)據(jù)的系統(tǒng)和方法”的中國(guó)專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本發(fā)明要求于2003年4月25日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)No.60/465,371和于2003年4月30日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)No.60/467,258的優(yōu)先權(quán)，在此通過參考引入這些申請(qǐng)。

技術(shù)領(lǐng)域

所公開的方法和裝置涉及無線通信，并且更具體地涉及采用信號(hào)捕獲輔助數(shù)據(jù)來輔助一個(gè)接收站捕獲所選信號(hào)的無線系統(tǒng)。

背景技術(shù)

無線通信業(yè)界正在開發(fā)為無線終端生成精確位置信息的服務(wù)。這種開發(fā)部分地由公共安全服務(wù)提供者致力于對(duì)緊急呼叫的快速反應(yīng)的需要而推動(dòng)。在很多實(shí)例中，主叫方可能不愿或不能提供精確的位置信息。當(dāng)自動(dòng)地提供這種信息時(shí)，公共安全官員能夠迅速地反應(yīng)并提供服務(wù)。一般來說，在其中一個(gè)公共安全實(shí)體接收到緊急“911”電話呼叫的一個(gè)位置稱為公共安全應(yīng)答點(diǎn)(下文中稱為“PSAP”)。

眾所周知的全球定位系統(tǒng)(GPS)提供一種可能的方法來提供無線終端位置確定。采用GPS技術(shù)，可以在由FCC報(bào)告和規(guī)則所要求的精確度要求范圍內(nèi)確定無線終端位置和速度信息。一旦將GPS技術(shù)加入到該單元，除提供足夠精確的無線終端位置信息之外，則還容易地將新的GPS特征集成到無線電話中。可以用這額外的有價(jià)值的特征來增加無線電話的市場(chǎng)價(jià)值并通過向這些電話的終端用戶提供附加服務(wù)來提高收益。

眾所周知，GPS導(dǎo)航系統(tǒng)采用在環(huán)繞地球的軌道中的衛(wèi)星。地球上任何地方的任何GPS用戶都可以得到包括三維位置、速度和時(shí)刻(time of day)的準(zhǔn)確導(dǎo)航信息。GPS系統(tǒng)包括24顆衛(wèi)星，這些衛(wèi)星部署在三個(gè)關(guān)于赤道以55°傾斜并關(guān)于彼此間隔120°的平面內(nèi)具有26,600千米半徑的圓形軌道上。在三個(gè)軌道路徑中的每一個(gè)內(nèi)八顆衛(wèi)星等距地間隔。采用GPS的位置測(cè)量基于從在軌衛(wèi)星向一個(gè)GPS接收機(jī)廣播的GPS信號(hào)的傳播延遲時(shí)間的測(cè)量。通常，在四維(緯度、經(jīng)度、高度和時(shí)間)中進(jìn)行準(zhǔn)確的位置確定需要接收來自4顆衛(wèi)星的信號(hào)。在一個(gè)接收機(jī)測(cè)量各信號(hào)的傳播延遲之后，通過用光速乘以每個(gè)延遲來計(jì)算到每個(gè)衛(wèi)星的距離。通過結(jié)合所測(cè)量的距離和衛(wèi)星的已知位置求解一組具有四個(gè)未知數(shù)的四個(gè)方程，得到位置和時(shí)間。結(jié)合連續(xù)地監(jiān)控和修正衛(wèi)星時(shí)鐘和軌道參數(shù)的跟蹤臺(tái)，對(duì)于每個(gè)衛(wèi)星采用星載(on-board)原子鐘來維持GPS系統(tǒng)的精確能力。

每個(gè)GPS衛(wèi)星飛行器(SV)在L頻帶中發(fā)送兩個(gè)直接序列編碼擴(kuò)頻信號(hào)：在載波頻率1.57542GHz處的一個(gè)L1信號(hào)，以及在1.2276GHz處的一個(gè)L2信號(hào)。L1信號(hào)包括兩個(gè)以相位正交調(diào)制的相移鍵控(PSK)擴(kuò)頻信號(hào)：P碼信號(hào)(P代表“精確”)和C/A(C/A代表“粗糙/捕獲”)碼信號(hào)。L2信號(hào)只包含P碼信號(hào)。P碼和C/A碼是調(diào)制到載波上的重復(fù)偽隨機(jī)(又稱偽噪聲或“PN”)比特(被通信領(lǐng)域的普通技術(shù)人員稱為“碼片”)序列。接收機(jī)利用這些碼類似于時(shí)鐘的性質(zhì)來進(jìn)行時(shí)延的測(cè)量。用于每個(gè)SV的PN碼是唯一的，使得接收機(jī)可以分辨哪個(gè)衛(wèi)星發(fā)送了一個(gè)給定的碼，即使這些碼全部是在同一載波頻率上發(fā)送的。包含對(duì)于導(dǎo)航計(jì)算有用的系統(tǒng)狀態(tài)信息和衛(wèi)星軌道參數(shù)的50bit/s的數(shù)據(jù)流也調(diào)制到每個(gè)載波上。P碼信號(hào)是加密的，并且通常P碼信號(hào)對(duì)于商業(yè)用戶和私人用戶是不可用的。C/A信號(hào)對(duì)于所有用戶可用。

由GPS接收機(jī)執(zhí)行的絕大部分操作具有由直接序列擴(kuò)頻接收機(jī)執(zhí)行的操作的特征。在一個(gè)稱為“解擴(kuò)”的處理中，必須通過用PN碼的一個(gè)時(shí)間校準(zhǔn)的本地生成副本乘以每個(gè)信號(hào)來從該信號(hào)中去除PN碼調(diào)制的擴(kuò)展效果。由于不太可能在接收機(jī)啟動(dòng)時(shí)就知道合適的時(shí)間校準(zhǔn)或碼延遲，因此必須通過在GPS接收機(jī)操作的初始“捕獲”階段期間進(jìn)行搜索來確定。

在執(zhí)行解擴(kuò)之后，每個(gè)信號(hào)包含在中間載波頻率的一個(gè)50bit/s PSK信號(hào)。由于由衛(wèi)星和終端單元之間的相對(duì)移動(dòng)引起的多普勒效應(yīng)，并且由于本地接收機(jī)的GPS時(shí)鐘參考誤差，該P(yáng)SK信號(hào)的確切頻率是不確定的。由于在信號(hào)捕獲之前多普勒頻率通常是未知的，因此在初始信號(hào)捕獲期間必須執(zhí)行對(duì)多普勒頻率的搜索。一旦近似地確定了多普勒頻率，就可以進(jìn)行載波解調(diào)。