專(zhuān)利名稱(chēng)：不連續(xù)衛(wèi)星定位系統(tǒng)跟蹤中的載波相位處理的制作方法
不連續(xù)衛(wèi)星定位系統(tǒng)跟蹤中的載波相位處理根據(jù)35U. S. C. § 119的優(yōu)先權(quán)要求本專(zhuān)利申請(qǐng)要求2009年7月2日提交且被轉(zhuǎn)讓給本申請(qǐng)受讓人并因而通過(guò)援引明確納入于此的臨時(shí)申請(qǐng)No. 61/222，797的優(yōu)先權(quán)。領(lǐng)域本公開(kāi)一般涉及用于位置確定的裝置和方法，尤其涉及在衛(wèi)星定位系統(tǒng)信號(hào)的積分期間進(jìn)行早期采樣。背景各種衛(wèi)星定位系統(tǒng)(SPS)可被用于確定移動(dòng)設(shè)備的位置。例如，全球定位系統(tǒng) (GPS)、俄聯(lián)邦政府所有的GL0NASS、以及Galileo無(wú)線(xiàn)電導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)是為裝備有衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收機(jī)的用戶(hù)提供確定他們?cè)谑澜缟先魏蔚胤降奈恢玫哪芰Φ男l(wèi)星系統(tǒng)。衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收機(jī)通過(guò)測(cè)量發(fā)射自多顆衛(wèi)星定位系統(tǒng)衛(wèi)星的信號(hào)的相對(duì)抵達(dá)時(shí)間來(lái)確定自己的位置。在正在進(jìn)行的衛(wèi)星定位系統(tǒng)跟蹤會(huì)話(huà)期間，衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收機(jī)還可依靠關(guān)于衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收機(jī)和衛(wèi)星定位系統(tǒng)衛(wèi)星的先前狀態(tài)信息(包括位置、速度、及航向)來(lái)確定該衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收機(jī)的當(dāng)前位置。依賴(lài)先前狀態(tài)信息，可能通過(guò)使用Kalman濾波器，可大大增加在線(xiàn)性移動(dòng)情形下的準(zhǔn)確性。然而，若衛(wèi)星定位系統(tǒng)跟蹤會(huì)話(huà)被暫停和重新開(kāi)始，或者若衛(wèi)星定位系統(tǒng)正發(fā)起新的跟蹤會(huì)話(huà)，則存在衛(wèi)星定位系統(tǒng)信號(hào)搜索不連續(xù)。在存在衛(wèi)星定位系統(tǒng)信號(hào)搜索不連續(xù)的情形中，對(duì)線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)的假設(shè)會(huì)在定位演算中引入不準(zhǔn)確性并且先前狀態(tài)信息可能陳舊或不存在。發(fā)明概述本發(fā)明的一方面可在于一種確定位置的方法，該方法包括繼搜索不連續(xù)之后，積分衛(wèi)星定位系統(tǒng)信號(hào)達(dá)時(shí)間T2 ；在時(shí)間Tl上采樣至少一個(gè)可觀測(cè)信號(hào)度量，其中時(shí)間Tl 小于時(shí)間T2 ；標(biāo)識(shí)該至少一個(gè)可觀測(cè)信號(hào)度量的峰值；以及求解公共碼相偏移量。本發(fā)明的另一方面可在于一種確定位置的裝置，該裝置包括接收機(jī)和處理器，該接收機(jī)配置成接收衛(wèi)星定位系統(tǒng)信號(hào)，該處理器配置成繼搜索不連續(xù)之后，積分該衛(wèi)星定位系統(tǒng)信號(hào)達(dá)時(shí)間T2 ；在時(shí)間Tl上采樣至少一個(gè)可觀測(cè)信號(hào)度量，其中時(shí)間Tl小于時(shí)間 T2 ；標(biāo)識(shí)該至少一個(gè)可觀測(cè)信號(hào)度量的峰值；以及求解公共碼相偏移量。本發(fā)明的另一方面可在于一種用于確定位置的設(shè)備，該設(shè)備包括用于接收衛(wèi)星定位系統(tǒng)信號(hào)的裝置；用于繼搜索不連續(xù)之后積分該衛(wèi)星定位系統(tǒng)信號(hào)達(dá)時(shí)間T2的裝置； 用于在時(shí)間Tl上采樣至少一個(gè)可觀測(cè)信號(hào)度量的裝置，其中時(shí)間Tl小于時(shí)間T2 ；用于標(biāo)識(shí)該至少一個(gè)可觀測(cè)信號(hào)度量的峰值的裝置；以及用于求解公共碼相偏移量的裝置。本發(fā)明的另一方面可在于一種包括存儲(chǔ)于其上的用于確定位置的程序代碼的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，包括用于繼搜索不連續(xù)之后積分衛(wèi)星定位系統(tǒng)信號(hào)達(dá)時(shí)間T2的代碼；用于在時(shí)間Tl上采樣至少一個(gè)可觀測(cè)信號(hào)度量的代碼，其中時(shí)間Tl小于時(shí)間T2 ；用于標(biāo)識(shí)該至少一個(gè)可觀測(cè)信號(hào)度量的峰值的代碼；以及用于求解公共碼相偏移量的代碼。應(yīng)理解，根據(jù)以下詳細(xì)描述，其他方面對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將變得明顯，在以下詳細(xì)描述中以解說(shuō)方式示出和描述了各種方面。附圖和詳細(xì)描述應(yīng)被認(rèn)為在本質(zhì)上是解說(shuō)性而非限制性的。附圖簡(jiǎn)述

圖1示出包括移動(dòng)站的一個(gè)實(shí)施例的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)。圖2示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的演算位置的方法，該方法使用早期采樣來(lái)確定用于演算位置的技術(shù)。圖3示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例利用中值來(lái)演算公共碼相偏移量的方法。圖4示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例利用均值來(lái)演算公共碼相偏移量的方法。詳細(xì)描述以下結(jié)合附圖闡述的詳細(xì)描述旨在作為本公開(kāi)的各種方面的描述，而無(wú)意代表可實(shí)踐本公開(kāi)的僅有方面。本公開(kāi)中描述的每個(gè)方面僅作為本公開(kāi)的示例或解說(shuō)而提供，并且不應(yīng)被必然地解釋成優(yōu)于或勝于其他方面。為了提供對(duì)本公開(kāi)的透徹了解，本詳細(xì)描述包括具體細(xì)節(jié)。然而，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言明顯的是，本公開(kāi)無(wú)需這些具體細(xì)節(jié)也可實(shí)踐。在一些實(shí)例中，眾所周知的結(jié)構(gòu)和器件以框圖形式示出以避免湮沒(méi)本公開(kāi)的概念。首字母縮寫(xiě)和其它描述性術(shù)語(yǔ)僅為方便和清楚而使用，且無(wú)意限定本公開(kāi)的范圍。如本文中所使用的，移動(dòng)站(MS)是指諸如以下的設(shè)備蜂窩或其他無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備、個(gè)人通信系統(tǒng)(PCQ設(shè)備、個(gè)人導(dǎo)航設(shè)備(PND)、個(gè)人信息管理器(PIM)、個(gè)人數(shù)字助理 (PDA)、膝上型設(shè)備或能夠接收無(wú)線(xiàn)通信和/或?qū)Ш叫盘?hào)的其他合適的移動(dòng)設(shè)備。術(shù)語(yǔ)“移動(dòng)站”還旨在包括諸如通過(guò)短程無(wú)線(xiàn)、紅外、有線(xiàn)連接、或其他連接與個(gè)人導(dǎo)航設(shè)備(PND)通信的設(shè)備，不管衛(wèi)星信號(hào)接收、輔助數(shù)據(jù)接收、和/或位置相關(guān)處理是發(fā)生在該設(shè)備處還是在PND處?！耙苿?dòng)站”還旨在包括能夠諸如經(jīng)由因特網(wǎng)、WiFi、或其他網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器通信的所有設(shè)備，包括無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備、計(jì)算機(jī)、膝上型設(shè)備等，而不管衛(wèi)星信號(hào)接收、輔助數(shù)據(jù)接收、 和/或位置相關(guān)處理是發(fā)生在該設(shè)備上、服務(wù)器上、還是與網(wǎng)絡(luò)相關(guān)聯(lián)的另一個(gè)設(shè)備上。其他實(shí)施例可包括上述任何的可操作組合。在衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收機(jī)經(jīng)歷衛(wèi)星定位系統(tǒng)信號(hào)搜索不連續(xù)的情況下，現(xiàn)有衛(wèi)星定位系統(tǒng)跟蹤會(huì)話(huà)的有用備選方案可基于在演算位置之前確定衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收機(jī)是駐定的還是在移動(dòng)中。準(zhǔn)確的用戶(hù)速度估計(jì)對(duì)于生成準(zhǔn)確的SPS接收機(jī)位置估計(jì)是有用的；這包括檢測(cè)用戶(hù)是正在移動(dòng)還是駐定的?？衫蒙蓽?zhǔn)確偽距率估計(jì)的載波相位處理來(lái)導(dǎo)出非常準(zhǔn)確的用戶(hù)速度。然而，載波相位處理通常要求衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收機(jī)連續(xù)地跟蹤信號(hào)。 在搜索不連續(xù)之后，接收機(jī)可能經(jīng)歷跟蹤中斷，并且可能因此不能夠連續(xù)地跟蹤衛(wèi)星信號(hào)。 例如，搜索不連續(xù)可能是由于為了省電而周期性地關(guān)閉SPS接收機(jī)電路系統(tǒng)所造成的。將 SPS接收機(jī)電路系統(tǒng)斷電可包括在搜索不連續(xù)期間關(guān)閉SPS接收機(jī)時(shí)鐘以省電。關(guān)閉SPS 接收機(jī)時(shí)鐘或允許SPS接收機(jī)時(shí)鐘漂移通常在后續(xù)衛(wèi)星定位系統(tǒng)測(cè)量中引入公共相位偏移量，除非該公共相位偏移量能被標(biāo)識(shí)出并校正。若能標(biāo)識(shí)出公共相位偏移量，則經(jīng)由載波相位處理來(lái)獲得高度準(zhǔn)確的偽距率估計(jì)可能仍是有利的。本發(fā)明公開(kāi)了如何在搜索不連續(xù)之后執(zhí)行載波相位處理以及如何利用結(jié)果來(lái)演算SPS接收機(jī)的位置。圖1示出移動(dòng)站(MS) 100的一個(gè)實(shí)施例的框圖。MS 100包括處理器120，處理器 120耦合至通信收發(fā)機(jī)140、衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收機(jī)130、存儲(chǔ)器110、非易失性存儲(chǔ)器160及 DSP 150并協(xié)調(diào)與它們的交互。在圖1中，衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收機(jī)130接收并處理來(lái)自衛(wèi)星定位系統(tǒng)衛(wèi)星170的衛(wèi)星定位系統(tǒng)信號(hào)。衛(wèi)星定位系統(tǒng)(SPS)典型地包括發(fā)射機(jī)系統(tǒng)，這些發(fā)射機(jī)定位成使得各實(shí)體能夠至少部分地基于從這些發(fā)射機(jī)接收到的信號(hào)來(lái)確定自己在地球上或上方的位置。 這樣的發(fā)射機(jī)通常發(fā)射用設(shè)定數(shù)目個(gè)碼片的重復(fù)偽隨機(jī)噪聲(PN)碼作標(biāo)記的信號(hào)，并且可位于基于地面的控制站、用戶(hù)裝備和/或空間飛行器上。在具體示例中，此類(lèi)發(fā)射機(jī)可位于地球軌道衛(wèi)星飛行器(SV)上。例如，諸如全球定位系統(tǒng)(GPS)、Galileo、GlonasS或北斗等全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GNSS)的星座中的SV可發(fā)射用可與由該星座中的其它SV所發(fā)射的 PN碼區(qū)分開(kāi)的PN碼(例如，如在GPS中對(duì)每個(gè)衛(wèi)星使用不同PN碼或者如在Glonass中在不同頻率上使用相同的碼)作標(biāo)記的信號(hào)。根據(jù)某些方面，本文中給出的技術(shù)不限于衛(wèi)星定位系統(tǒng)中的全球系統(tǒng)(例如，GNSS)。例如，可將本文中所提供的技術(shù)應(yīng)用于或以其他方式使之能在各種地區(qū)性系統(tǒng)中使用，諸如舉例而言日本上空的準(zhǔn)天頂衛(wèi)星系統(tǒng)(QZSS)、印度上空的印度地區(qū)性導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)(IRNSS)、中國(guó)上空的北斗等，和/或可與一個(gè)或多個(gè)全球和/或地區(qū)性導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)或以其他方式使其能與之聯(lián)用的各種擴(kuò)增系統(tǒng)(例如， 基于衛(wèi)星的擴(kuò)增系統(tǒng)(SBAS))。作為示例而非限制，SBAS可包括提供完好性信息、差分校正等的擴(kuò)增系統(tǒng)，諸如舉例而言廣域擴(kuò)增系統(tǒng)(WAAS)、歐洲對(duì)地靜止導(dǎo)航覆蓋服務(wù)(EGNOS)、 多功能衛(wèi)星擴(kuò)增系統(tǒng)(MSAQ、GPS輔助式Geo (對(duì)地靜止)擴(kuò)增導(dǎo)航、或GPS和Geo擴(kuò)增導(dǎo)航系統(tǒng)(GAGAN)和/或諸如此類(lèi)。因此，如本文所使用的，衛(wèi)星定位系統(tǒng)可包括一個(gè)或更多個(gè)全球和/或地區(qū)性導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)和/或擴(kuò)增系統(tǒng)的任何組合，且衛(wèi)星定位系統(tǒng)信號(hào)可包括衛(wèi)星定位系統(tǒng)信號(hào)、類(lèi)衛(wèi)星定位系統(tǒng)信號(hào)和/或其他與此類(lèi)一個(gè)或更多個(gè)衛(wèi)星定位系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的信號(hào)。繼續(xù)圖1，通信收發(fā)機(jī)140向基于地面的收發(fā)機(jī)收發(fā)信號(hào)，基于地面的收發(fā)機(jī)包括但并不限于基站180、接入點(diǎn)190和個(gè)域網(wǎng)195。本文中描述的位置確定技術(shù)可協(xié)同諸如無(wú)線(xiàn)廣域網(wǎng)(WWAN)、無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)(WLAN)、以及無(wú)線(xiàn)個(gè)域網(wǎng)(WPAN)等各種無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)。術(shù)語(yǔ)“網(wǎng)絡(luò)”和“系統(tǒng)”往往被可互換地使用。WWAN可以是碼分多址(CDMA)網(wǎng)絡(luò)、時(shí)分多址(TDMA)網(wǎng)絡(luò)、頻分多址(FDMA)網(wǎng)絡(luò)、正交頻分多址(OFDMA)網(wǎng)絡(luò)、單載波頻分多址(SC-FDMA)網(wǎng)絡(luò)、以及長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)網(wǎng)絡(luò)。CDMA網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)諸如cdma2000、寬帶CDMA(W-CDMA)、以及時(shí)分同步碼分多址(TD-SCDMA)等一種或更多種無(wú)線(xiàn)電接入技術(shù) (RAT)。cdma2000涵蓋IS-95、IS-2000和IS-856標(biāo)準(zhǔn)。TDMA網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)、數(shù)字高級(jí)移動(dòng)電話(huà)系統(tǒng)(D-AMPS)、或其他某種RAT。GSM和W-CDMA在來(lái)自名為 “第三代伙伴項(xiàng)目”(3GPP)的聯(lián)盟的文獻(xiàn)中描述。Cdma2000在來(lái)自名為“第三代伙伴項(xiàng)目 2”(3GPP2)的聯(lián)盟的文獻(xiàn)中描述。3GPP和3GPP2文獻(xiàn)是公眾可獲取的。WLAN可以是IEEE 802. Ilx網(wǎng)絡(luò)，并且WPAN可以是藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)、IEEE 802. 15x、或其他某種類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)。這些技術(shù)也可聯(lián)合WWAN、WLAN和/或WPAN的任意組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。在圖1中，圖示了兩個(gè)基站180、兩個(gè)接入點(diǎn)190和兩個(gè)個(gè)域網(wǎng)195 ；然而，基站 180、接入點(diǎn)190和個(gè)域網(wǎng)195的數(shù)目可以少于或多于兩個(gè)。認(rèn)識(shí)到衛(wèi)星定位系統(tǒng)信號(hào)搜索和信號(hào)處理可以經(jīng)由專(zhuān)用信號(hào)搜索和信號(hào)處理電路系統(tǒng)或其某種組合在DSP 150、處理器 120、衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收機(jī)130中進(jìn)行。處理器120操作通信收發(fā)機(jī)140與基于地面的收發(fā)機(jī)通信，基于地面的收發(fā)機(jī)包括但并不限于基站180、接入點(diǎn)190和個(gè)域網(wǎng)195。處理器120操作衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收機(jī)130接收來(lái)自衛(wèi)星定位系統(tǒng)衛(wèi)星的衛(wèi)星定位系統(tǒng)信號(hào)，衛(wèi)星定位系統(tǒng)衛(wèi)星包括來(lái)自GPS、Gallileo, GL0NASS以及北斗衛(wèi)星系統(tǒng)或其他導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)的衛(wèi)星。圖2示出解說(shuō)在不連續(xù)衛(wèi)星定位系統(tǒng)跟蹤中進(jìn)行載波相位處理的方法的流程圖。 在步驟210，開(kāi)始信號(hào)積分，MS 100在衛(wèi)星定位系統(tǒng)信號(hào)搜索不連續(xù)之后著手衛(wèi)星定位系統(tǒng)信號(hào)的積分。衛(wèi)星定位系統(tǒng)信號(hào)未被跟蹤的時(shí)期可以有可變長(zhǎng)度；然而，衛(wèi)星定位系統(tǒng)信號(hào)未被跟蹤的時(shí)期表現(xiàn)為較高的衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收機(jī)時(shí)鐘不確定性，這典型地由于衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收機(jī)在不需要衛(wèi)星定位系統(tǒng)搜索的時(shí)期進(jìn)入低功率睡眠模式狀態(tài)所導(dǎo)致。信號(hào)積分包括積分可觀測(cè)信號(hào)度量，例如，信號(hào)能量。在替換性實(shí)施例中，可觀測(cè)信號(hào)度量可包括可觀測(cè)信號(hào)的振幅或I/Q數(shù)據(jù)，例如，如權(quán)利要求6、7、觀、29、50、51、72和 73中所要求保護(hù)的。關(guān)于相位偏移量和頻率這兩者對(duì)可觀測(cè)信號(hào)度量的經(jīng)積分值制圖。積分持續(xù)大于或等于80ms的時(shí)段T2 (例如，200ms)，在此時(shí)間上可觀測(cè)信號(hào)度量的峰值被用于演算MS 100的位置和速度。在步驟220，可觀測(cè)信號(hào)度量還在比T2短并且小于或等于50ms的時(shí)間 Tl(例如，20ms)上被采樣。盡管提供了總積分時(shí)間T2和早期采樣時(shí)間Tl的典型示例，但應(yīng)認(rèn)識(shí)到其他實(shí)施例可對(duì)T2和Tl使用不同的值，Tl小于T2。時(shí)間Tl上可觀測(cè)信號(hào)度量的采樣可被用于確定在時(shí)間T2上將如何處理衛(wèi)星定位系統(tǒng)信息。至少部分地基于從時(shí)間Tl上所采樣的可觀測(cè)信號(hào)度量導(dǎo)出的信息來(lái)選擇用于時(shí)間T2上衛(wèi)星定位系統(tǒng)信息的處理模式以演算MS 100的準(zhǔn)確位置。用于確定最有效位置確定模式的此早期采樣過(guò)程在步驟220190中解說(shuō)。積分可觀測(cè)信號(hào)度量得到可觀測(cè)信號(hào)度量相對(duì)于碼相偏移量和頻率的峰值。這些峰值中的一些峰值可對(duì)應(yīng)于衛(wèi)星定位系統(tǒng)衛(wèi)星，而其他峰值可對(duì)應(yīng)于多徑信號(hào)、噪聲或擾亂源。繼續(xù)圖2，在步驟230中，選擇時(shí)間Tl上的可觀測(cè)信號(hào)度量的峰值。在步驟235中， 將時(shí)間Tl上可觀測(cè)信號(hào)度量的所選峰值與預(yù)定閾值作比較。若可觀測(cè)信號(hào)度量是信號(hào)能量，則該預(yù)定閾值大于30dBHz，例如為33. 5dBHz。若在時(shí)間Tl上可觀測(cè)信號(hào)度量的峰值當(dāng)中沒(méi)有峰值超過(guò)該預(yù)定閾值，則如步驟238中所示地跳過(guò)對(duì)當(dāng)前測(cè)量區(qū)間的載波相位處理，并且如步驟258中所示地選擇默認(rèn)位置確定模式。若在時(shí)間Tl上可觀測(cè)信號(hào)度量的至少一個(gè)峰值超過(guò)該預(yù)定閾值，則在步驟240中繼續(xù)對(duì)當(dāng)前測(cè)量區(qū)間的載波相位處理。在步驟240中，基于時(shí)間Tl上可觀測(cè)信號(hào)度量的超過(guò)該預(yù)定閾值的該至少一個(gè)峰值來(lái)求解公共碼相偏移量。公共碼相偏移量或SPS接收機(jī)時(shí)鐘偏移量是在其上針對(duì)至少一個(gè)可觀測(cè)信號(hào)度量的超過(guò)該預(yù)定閾值的至少一個(gè)峰值對(duì)I/Q 數(shù)據(jù)加總的碼相偏移量。公共碼相偏移量可以各種方式來(lái)求解。求解公共碼相偏移量的一個(gè)實(shí)施例是選擇時(shí)間Tl上可觀測(cè)信號(hào)度量的超過(guò)閾值的一個(gè)峰值的個(gè)體偏移量，并將其用作公共碼相偏移量。這是很有可能的——若在時(shí)間Tl上可觀測(cè)信號(hào)度量?jī)H有一個(gè)峰值超過(guò)閾值，或者替換地若其他峰值為離群值或在用來(lái)演算公共碼相偏移量方面是次優(yōu)的。求解公共碼相偏移量的另一實(shí)施例是使用從個(gè)體碼相偏移量演算出的中值，如圖 3中所示。在步驟310中，選擇時(shí)間Tl上可觀測(cè)信號(hào)度量的超過(guò)閾值的峰值。在步驟320 中，在所選峰值處測(cè)量個(gè)體碼相偏移量。在步驟330中，基于這些個(gè)體碼相偏移量的中值來(lái)演算公共碼相偏移量。
求解公共碼相偏移量的另一實(shí)施例是使用從個(gè)體碼相偏移量演算出的均值，如圖 4中所示。在步驟410中，選擇時(shí)間Tl上可觀測(cè)信號(hào)度量的超過(guò)閾值的峰值。在步驟420 中，在所選峰值處測(cè)量個(gè)體碼相偏移量。在步驟430中，包含偏離平均相位偏移量值較大的那些相位偏移量的離群相位偏移量被丟棄或忽略而不作進(jìn)一步演算。在步驟440中，基于剩余個(gè)體碼相偏移量的均值來(lái)演算公共碼相偏移量。在又一實(shí)施例中，步驟430可由加權(quán)步驟所取代，在加權(quán)步驟中接近均值的個(gè)體相位偏移量值比偏離均值較大的相位偏移量值被更重地加權(quán)。在此實(shí)施例中，基于個(gè)體碼相偏移量的加權(quán)均值來(lái)演算公共碼相偏移量?？深A(yù)見(jiàn)利用個(gè)體碼相偏移量來(lái)演算公共碼相偏移量的其他實(shí)施例。因此，上述實(shí)施例無(wú)意是限制性的。繼續(xù)圖2，公共碼相偏移量一旦被演算出就在步驟250中被用于確定在其上采集 I/Q數(shù)據(jù)的相位偏移量。具體地，在步驟250中，在公共碼相偏移量處將對(duì)應(yīng)時(shí)間Tl上可觀測(cè)信號(hào)度量的超過(guò)閾值的每個(gè)峰值的I/Q數(shù)據(jù)加總。在公共碼相偏移量處采集I/Q數(shù)據(jù)消除了跨廣范圍的相位偏移量采集I/Q數(shù)據(jù)的需求并顯著降低了分析I/Q數(shù)據(jù)所需的存儲(chǔ)器和處理功率的量。在步驟255中，出于一致性將由所采集的I/Q數(shù)據(jù)所預(yù)測(cè)的公共碼相偏移量結(jié)果與由峰值處理所預(yù)測(cè)的結(jié)果相比較。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，一致性檢測(cè)包括將I/Q合計(jì)采集槽碼相與由峰值處理所預(yù)測(cè)的碼相作比較。在此實(shí)施例中，(1) I/Q合計(jì)采集碼相應(yīng)落在 PP (峰值處理)所報(bào)告的峰值碼相的+/-0.5碼片內(nèi)，以及所報(bào)告的C/No>30dBHz。 這是按SV的測(cè)試。僅當(dāng)兩個(gè)準(zhǔn)則都得到滿(mǎn)足時(shí)才對(duì)該SV執(zhí)行載波相位處理。若步驟255中一致性檢查失敗，則如步驟258中所公開(kāi)地可選擇默認(rèn)位置演算模式。在一個(gè)實(shí)施例中，默認(rèn)位置演算模式可利用經(jīng)由峰值處理演算出的偽距率而非經(jīng)由載波相位處理演算出的偽距率。若在步驟255中一致性檢查成功，則對(duì)所采集的I/Q數(shù)據(jù)執(zhí)行載波相位處理以演算與時(shí)間Tl上可觀測(cè)信號(hào)度量的超過(guò)閾值的每個(gè)峰值相對(duì)應(yīng)的每個(gè)衛(wèi)星定位系統(tǒng)信號(hào)的偽距率，如步驟沈0中所解說(shuō)的。在一個(gè)實(shí)施例中，假設(shè)Tms的5ms I/Q數(shù)據(jù)，如下演算偽
距率1)使用峰值處理來(lái)生成對(duì)應(yīng)于T ms積分的峰值多普勒頻率估計(jì)；2)在距離中心頻槽如由峰值處理所確定的所估計(jì)峰值頻率處估計(jì)I/Q數(shù)據(jù)的粗略頻率。用該粗略頻率對(duì)I/Q數(shù)據(jù)進(jìn)行混頻，且對(duì)4個(gè)結(jié)果得到的5ms I/Q數(shù)據(jù)進(jìn)行加總以獲得20ms I/Q合計(jì)?；蒙牲c(diǎn)積/叉積。從點(diǎn)積估計(jì)比特。從第二比特開(kāi)始對(duì)每個(gè)比特執(zhí)行周跳 (cycle slip)檢測(cè)。4)在調(diào)制去除后估計(jì)20ms I/Q合計(jì)的展開(kāi)相位。將每個(gè)相位提前20ms。將它們?nèi)肯嗉硬⒌玫酵暾d波相位。5)分別在開(kāi)頭、中間、以及末尾比特處采樣相位6)使用二次擬合從這3個(gè)相位采樣導(dǎo)出偽距率估計(jì)。如有必要?jiǎng)t傳播。在步驟265檢查偽距率的有效性。在一個(gè)實(shí)施例中，有效性檢查包括檢查以下條件。當(dāng)兩個(gè)條件皆得到滿(mǎn)足時(shí)，可在步驟270中使用該偽距率。
1)來(lái)自DPO載波相位處理的頻率估計(jì)落在來(lái)自DPO積分的頻率估計(jì)的+/"IOHz 內(nèi)；以及2)在DPO載波相位處理區(qū)間期間未發(fā)現(xiàn)周跳。在步驟270中，使用偽距率來(lái)確定將如何演算MS 100的位置。例如，偽距率預(yù)示 MS 100處在運(yùn)動(dòng)中的情形相對(duì)于偽距率預(yù)示MS駐定的情形，可不同地演算MS 100的位置。 此實(shí)施例并不限制在替換實(shí)施例中MS 100可用的位置演算模式的數(shù)目或類(lèi)型。在步驟觀0中，使用在步驟258或步驟270中選擇的位置演算模式來(lái)演算位置。以下是所描述實(shí)施例的假設(shè)和數(shù)學(xué)支持。假設(shè)在信號(hào)積分時(shí)段T2期間有N比特的I/Q數(shù)據(jù)可用。例如，當(dāng)信號(hào)積分時(shí)段為 200ms 時(shí)，N = 10。5ms I/Q合計(jì)為R1 (k)，，k = 1，2，…，4*N?？蓪⒋藬?shù)據(jù)中的粗略頻率估計(jì)為f.=(數(shù)據(jù)采集期間的搜索器旋轉(zhuǎn)器頻率)_(從峰值處理測(cè)得的多普勒)使用該粗略頻率f,對(duì)5ms I/Q合計(jì)進(jìn)行混頻，然后合成20ms I/Q合計(jì)以獲得N 個(gè)20ms I/Q合計(jì)。S2(i)+J 5ρ( )
4= ^ ( ;(4 — 4 + k) + j
Jt = I'— 4 + ^}βχρ[~ 2π^( Τ -T + IiT0)], i = 1,…tN以下是叉積和點(diǎn)積CP(i) = S1(I-I) · SQ(i)-SQ(i-l) · S1(I)DP(i) = S1(I-I) ·· SQ(i)可估計(jì)出比特轉(zhuǎn)換c(i') = 5%ιτ[￡5Ρ(ι}]可估計(jì)出比特d(i) = c(t) - d(i- 1)來(lái)自所有旋轉(zhuǎn)器的相位增量為θ (i) = θ (i-l)+fBP(i) · T+f 搜索器· Τ_ ·Δ · Τ，i = 1，…，Nθ (0) = 0比特索引i處的總載波相位為
φ(ι) = θ(0 - { d{i) ■ (5;(0 + j · Sg(O)的展開(kāi)相位}，’…,N給定φ (i)的3個(gè)采樣，執(zhí)行二次擬合以估計(jì)頻率和加速度。(1)當(dāng)N為偶數(shù)時(shí)這3 個(gè)采樣被取為:Φ(Χ),Φ (f),#(iV - 1)假設(shè)&是在中間采樣處的瞬時(shí)頻率，且存在恒定加速度，則得到
權(quán)利要求
1.一種確定位置的方法，所述方法包括繼搜索不連續(xù)之后，積分衛(wèi)星定位系統(tǒng)信號(hào)達(dá)時(shí)間T2 ；在時(shí)間Tl上采樣至少一個(gè)可觀測(cè)信號(hào)度量，其中時(shí)間Tl小于時(shí)間T2 ；標(biāo)識(shí)所述至少一個(gè)可觀測(cè)信號(hào)度量的峰值；以及求解公共碼相偏移量。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，Tl為50ms或更小。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，Tl為20ms。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，T2大于或等于80ms。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，T2為200ms。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一個(gè)可觀測(cè)信號(hào)度量是可觀測(cè)信號(hào)的振幅。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一個(gè)可觀測(cè)信號(hào)度量是I/Q數(shù)據(jù)。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一個(gè)可觀測(cè)信號(hào)度量是信號(hào)能量。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一個(gè)可觀測(cè)信號(hào)度量是信噪比。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一個(gè)可觀測(cè)信號(hào)度量的所述峰值中的至少一個(gè)峰值超過(guò)預(yù)定閾值。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述預(yù)定閾值大于或等于30dBHz。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，在所述至少一個(gè)可觀測(cè)信號(hào)度量的超過(guò)所述預(yù)定閾值的峰值處測(cè)量個(gè)體碼相偏移量。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述公共碼相偏移量是從所述個(gè)體碼相偏移量中的至少一個(gè)偏移量導(dǎo)出的。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述公共碼相偏移量包括多個(gè)所述個(gè)體碼相偏移量的均值。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，多個(gè)所述個(gè)體碼相偏移量的所述均值不利用離群的相位偏移量值。
16.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，多個(gè)所述個(gè)體碼相偏移量的所述均值是多個(gè)個(gè)體碼相偏移量的加權(quán)均值。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，多個(gè)個(gè)體碼相偏移量的所述加權(quán)均值利用至少部分地基于信噪比的權(quán)重。
18.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述公共碼相偏移量包括多個(gè)個(gè)體碼相偏移量的中值。
19.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，在所述公共碼相偏移量處采集I/Q數(shù)據(jù)。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，檢查所述I/Q數(shù)據(jù)的一致性。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，從所述I/Q數(shù)據(jù)演算偽距率。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，檢查所述偽距率的有效性。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，所述偽距率被用來(lái)選擇位置演算模式。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，所述位置演算模式被用來(lái)確定移動(dòng)衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收機(jī)的位置。
25.一種確定位置的裝置，所述裝置包括接收機(jī)，配置成接收衛(wèi)星定位系統(tǒng)信號(hào)； 處理器，配置成繼搜索不連續(xù)之后，積分所述衛(wèi)星定位系統(tǒng)信號(hào)達(dá)時(shí)間T2 ； 在時(shí)間Tl上采樣至少一個(gè)可觀測(cè)信號(hào)度量，其中時(shí)間Tl小于時(shí)間T2 ； 標(biāo)識(shí)所述至少一個(gè)可觀測(cè)信號(hào)度量的峰值；以及求解公共碼相偏移量。
26.如權(quán)利要求25所述的裝置，其特征在于，Tl為50ms或更小。
27.如權(quán)利要求沈所述的裝置，其特征在于，Tl為20ms。
28.如權(quán)利要求25所述的裝置，其特征在于，T2大于或等于80ms。
29.如權(quán)利要求28所述的裝置，其特征在于，T2為200ms。
30.如權(quán)利要求25所述的裝置，其特征在于，所述至少一個(gè)可觀測(cè)信號(hào)度量是可觀測(cè)信號(hào)的振幅。
31.如權(quán)利要求25所述的裝置，其特征在于，所述至少一個(gè)可觀測(cè)信號(hào)度量是I/Q數(shù)據(jù)。
32.如權(quán)利要求25所述的裝置，其特征在于，所述至少一個(gè)可觀測(cè)信號(hào)度量是信號(hào)能量。
33.如權(quán)利要求25所述的裝置，其特征在于，所述至少一個(gè)可觀測(cè)信號(hào)度量是信噪比。
34.如權(quán)利要求25所述的裝置，其特征在于，所述至少一個(gè)可觀測(cè)信號(hào)度量的所述峰值中的至少一個(gè)峰值超過(guò)預(yù)定閾值。
35.如權(quán)利要求34所述的裝置，其特征在于，所述預(yù)定閾值大于或等于30dBHz。
36.如權(quán)利要求34所述的裝置，其特征在于，在所述至少一個(gè)可觀測(cè)信號(hào)度量的超過(guò)所述預(yù)定閾值的峰值處測(cè)量個(gè)體碼相偏移量。
37.如權(quán)利要求36所述的裝置，其特征在于，所述公共碼相偏移量是從所述個(gè)體碼相偏移量中的至少一個(gè)偏移量導(dǎo)出的。
38.如權(quán)利要求37所述的裝置，其特征在于，所述公共碼相偏移量包括多個(gè)所述個(gè)體碼相偏移量的均值。
39.如權(quán)利要求38所述的裝置，其特征在于，多個(gè)所述個(gè)體碼相偏移量的所述均值不利用離群的相位偏移量值。
40.如權(quán)利要求38所述的裝置，其特征在于，多個(gè)所述個(gè)體碼相偏移量的所述均值是多個(gè)個(gè)體碼相偏移量的加權(quán)均值。
41.如權(quán)利要求40所述的裝置，其特征在于，多個(gè)個(gè)體碼相偏移量的所述加權(quán)均值利用至少部分地基于信噪比的權(quán)重。
42.如權(quán)利要求37所述的裝置，其特征在于，所述公共碼相偏移量包括多個(gè)個(gè)體碼相偏移量的中值。
43.如權(quán)利要求37所述的裝置，其特征在于，在所述公共碼相偏移量處采集I/Q數(shù)據(jù)。
44.如權(quán)利要求43所述的裝置，其特征在于，檢查所述I/Q數(shù)據(jù)的一致性。
45.如權(quán)利要求44所述的裝置，其特征在于，從所述I/Q數(shù)據(jù)演算偽距率。
46.如權(quán)利要求45所述的裝置，其特征在于，檢查所述偽距率的有效性。
47.如權(quán)利要求46所述的裝置，其特征在于，所述偽距率被用來(lái)選擇位置演算模式。
48.如權(quán)利要求47所述的裝置，其特征在于，所述位置演算模式被用來(lái)確定移動(dòng)衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收機(jī)的位置。
49.一種用于確定位置的設(shè)備，所述設(shè)備包括 用于接收衛(wèi)星定位系統(tǒng)信號(hào)的裝置；用于繼搜索不連續(xù)之后積分所述衛(wèi)星定位系統(tǒng)信號(hào)達(dá)時(shí)間T2的裝置； 用于在時(shí)間Tl上采樣至少一個(gè)可觀測(cè)信號(hào)度量的裝置，其中時(shí)間Tl小于時(shí)間T2 ； 用于標(biāo)識(shí)所述至少一個(gè)可觀測(cè)信號(hào)度量的峰值的裝置；以及用于求解公共碼相偏移量的裝置。
50.如權(quán)利要求49所述的設(shè)備，其特征在于，Tl為50ms或更小。
51.如權(quán)利要求50所述的設(shè)備，其特征在于，Tl為20ms。
52.如權(quán)利要求49所述的設(shè)備，其特征在于，T2大于或等于80ms。
53.如權(quán)利要求52所述的設(shè)備，其特征在于，T2為200ms。
54.如權(quán)利要求49所述的設(shè)備，其特征在于，所述至少一個(gè)可觀測(cè)信號(hào)度量是可觀測(cè)信號(hào)的振幅。
55.如權(quán)利要求49所述的設(shè)備，其特征在于，所述至少一個(gè)可觀測(cè)信號(hào)度量是I/Q數(shù)據(jù)。
56.如權(quán)利要求49所述的設(shè)備，其特征在于，所述至少一個(gè)可觀測(cè)信號(hào)度量是信號(hào)能量。
57.如權(quán)利要求49所述的設(shè)備，其特征在于，所述至少一個(gè)可觀測(cè)信號(hào)度量是信噪比。
58.如權(quán)利要求49所述的設(shè)備，其特征在于，所述至少一個(gè)可觀測(cè)信號(hào)度量的所述峰值中的至少一個(gè)峰值超過(guò)預(yù)定閾值。
59.如權(quán)利要求58所述的設(shè)備，其特征在于，所述預(yù)定閾值大于或等于30dBHz。
60.如權(quán)利要求58所述的設(shè)備，其特征在于，在所述至少一個(gè)可觀測(cè)信號(hào)度量的超過(guò)所述預(yù)定閾值的峰值處測(cè)量個(gè)體碼相偏移量。
61.如權(quán)利要求60所述的設(shè)備，其特征在于，所述公共碼相偏移量是從所述個(gè)體碼相偏移量中的至少一個(gè)偏移量導(dǎo)出的。
62.如權(quán)利要求61所述的設(shè)備，其特征在于，所述公共碼相偏移量包括多個(gè)所述個(gè)體碼相偏移量的均值。
63.如權(quán)利要求62所述的設(shè)備，其特征在于，多個(gè)所述個(gè)體碼相偏移量的所述均值不利用離群的相位偏移量值。
64.如權(quán)利要求62所述的設(shè)備，其特征在于，多個(gè)所述個(gè)體碼相偏移量的所述均值是多個(gè)個(gè)體碼相偏移量的加權(quán)均值。
65.如權(quán)利要求64所述的設(shè)備，其特征在于，多個(gè)個(gè)體碼相偏移量的所述加權(quán)均值利用至少部分地基于信噪比的權(quán)重。
66.如權(quán)利要求61所述的設(shè)備，其特征在于，所述公共碼相偏移量包括多個(gè)個(gè)體碼相偏移量的中值。
67.如權(quán)利要求61所述的設(shè)備，其特征在于，在所述公共碼相偏移量處采集I/Q數(shù)據(jù)。
68.如權(quán)利要求67所述的設(shè)備，其特征在于，檢查所述I/Q數(shù)據(jù)的一致性。
69.如權(quán)利要求68所述的設(shè)備，其特征在于，從所述I/Q數(shù)據(jù)演算偽距率。
70.如權(quán)利要求69所述的設(shè)備，其特征在于，檢查所述偽距率的有效性。
71.如權(quán)利要求70所述的設(shè)備，其特征在于，所述偽距率被用來(lái)選擇位置演算模式。
72.如權(quán)利要求71所述的設(shè)備，其特征在于，所述位置演算模式被用來(lái)確定移動(dòng)衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收機(jī)的位置。
73.—種包括存儲(chǔ)于其上的用于確定位置的程序代碼的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，包括 用于繼搜索不連續(xù)之后積分衛(wèi)星定位系統(tǒng)信號(hào)達(dá)時(shí)間T2的代碼；用于在時(shí)間Tl上采樣至少一個(gè)可觀測(cè)信號(hào)度量的代碼，其中時(shí)間Tl小于時(shí)間T2 ； 用于標(biāo)識(shí)所述至少一個(gè)可觀測(cè)信號(hào)度量的峰值的代碼；以及用于求解公共碼相偏移量的代碼。
74.如權(quán)利要求73所述的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述至少一個(gè)可觀測(cè)信號(hào)度量的所述峰值中的至少一個(gè)峰值超過(guò)預(yù)定閾值。
75.如權(quán)利要求74所述的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，在所述至少一個(gè)可觀測(cè)信號(hào)度量的超過(guò)所述預(yù)定閾值的峰值處測(cè)量個(gè)體碼相偏移量。
76.如權(quán)利要求75所述的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述公共碼相偏移量是從所述個(gè)體碼相偏移量中的至少一個(gè)偏移量導(dǎo)出的。
77.如權(quán)利要求76所述的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，在所述公共碼相偏移量處采集I/Q數(shù)據(jù)。
78.如權(quán)利要求77所述的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，從所述I/Q數(shù)據(jù)演算偽距率。
79.如權(quán)利要求78所述的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述偽距率被用于選擇位置演算模式，其中所述位置演算模式被用于確定移動(dòng)衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收機(jī)的位置。
全文摘要
公開(kāi)了一種用于位置確定的裝置，系統(tǒng)和方法，其在搜索不連續(xù)之后利用對(duì)衛(wèi)星定位系統(tǒng)信號(hào)的早期采樣來(lái)確定公共碼相偏移量、偽距率以及位置確定模式。
文檔編號(hào)G01S19/43GK102472821SQ201080030304
公開(kāi)日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月2日
發(fā)明者D·G·法默, J·吳, L·V·戴塔 申請(qǐng)人:高通股份有限公司