通信設(shè)備的制作方法
【專利摘要】一種通信設(shè)備，包括：多普勒偏移量計算單元，被配置為計算通過以預定載波頻率對使用預定擴頻碼進行了頻譜擴散的信號進行調(diào)制而獲得的接收信號的多普勒偏移量；頻移量設(shè)置單元，被配置為根據(jù)多普勒偏移量設(shè)置頻移量；頻率轉(zhuǎn)換單元，被配置為對接收信號的頻率偏移頻移量；相干疊加單元，被配置為對接收信號執(zhí)行相干疊加；擴頻碼生成單元，被配置為生成擴頻碼；以及相位檢測單元，被配置為執(zhí)行相干疊加的計算結(jié)果和生成的所述擴頻碼之間的相關(guān)性計算，并根據(jù)所述相關(guān)性計算的結(jié)果檢測所述接收信號的所述擴頻碼的相位。
【專利說明】通信設(shè)備
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2012年12月14日提出申請的日本在先專利申請JP2012-273559的權(quán)益，該申請的全部內(nèi)容通過引用結(jié)合于此。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及一種通信設(shè)備，具體地，涉及一種使用諸如GPS (全球定位系統(tǒng))的衛(wèi)星導航系統(tǒng)的通信設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0004]在GPS (全球定位系統(tǒng))中，通過與人造衛(wèi)星(在下文中稱作GPS衛(wèi)星)或者接收來自GPS衛(wèi)星的信號(在下文中稱作GPS信號)的通信設(shè)備相關(guān)聯(lián)的多普勒效應，通信設(shè)備接收的GPS信號的頻率發(fā)生變化，即產(chǎn)生多普勒偏移。由于多普勒偏移，人們擔心通信設(shè)備執(zhí)行的GPS信號同步采集的精確性會降低。
[0005]為此，在相關(guān)技術(shù)中提出了對GPS信號執(zhí)行Α/D轉(zhuǎn)換的Α/D轉(zhuǎn)換器的采樣頻率考慮內(nèi)部時鐘的誤差，或者設(shè)置多普勒偏移量而設(shè)置，從而校正GPS信號的頻譜擴散使用的C/Α碼的碼片速率的偏差(例如，參見已公開的日本專利申請N0.2005-204079)。
[0006]進一步地，在相關(guān)技術(shù)中，為了提高同步采集的精確性，對GPS信號以預定位為基礎(chǔ)重復執(zhí)行相干疊加，并且執(zhí)行對相干疊加計算結(jié)果和在通信設(shè)備中生成的C/Α碼之間的相關(guān)性計算，從而提高相關(guān)性計算的峰值的檢測靈敏度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]即使在對GPS信號進行相干疊加過程中，由于GPS衛(wèi)星移動，多普勒偏移量在變化。然而，在相關(guān)技術(shù)中，沒有考慮這一點。
[0008]從上述的情況來看，期望提高從諸如GPS衛(wèi)星的人造衛(wèi)星同步采集接收信號的精確度。
[0009]根據(jù)本公開的實施方式，提供了一種通信設(shè)備，其包括多普勒偏移量計算單元、頻移量設(shè)置單元、頻率轉(zhuǎn)換單元、相干疊加單元、擴頻碼生成單元以及相位檢測單元。多普勒偏移量計算單元被配置為計算接收信號的多普勒偏移量，所述接收信號由人造衛(wèi)星接收并通過以預定載波頻率對使用預定擴頻碼進行了頻譜擴散的信號進行調(diào)制而獲得。頻移量設(shè)置單元，被配置為根據(jù)所計算的所述多普勒偏移量設(shè)置偏移所述接收信號的頻率的頻移量；頻率轉(zhuǎn)換單元，被配置為將所述接收信號的頻率偏移設(shè)置的所述頻移量；相干疊加單元，被配置為對執(zhí)行了頻移的所述接收信號進行相干疊加；擴頻碼生成單元，被配置為生成擴頻碼；以及相位檢測單元，被配置為執(zhí)行相干疊加的計算結(jié)果和生成的擴頻碼之間的相關(guān)性計算，并根據(jù)相關(guān)性計算的結(jié)果檢測接收信號的擴頻碼的相位。頻移量設(shè)置單元根據(jù)所述多普勒偏移量在所述相干疊加開始到所述相干疊加結(jié)束的期間更新所述頻移量一次以上。[0010]每當以預定次數(shù)執(zhí)行所述相干疊加，所述頻移量設(shè)置單元根據(jù)所述多普勒偏移量更新所述頻移量。
[0011]所述多普勒偏移量計算單元計算所述多普勒偏移量的初始值及其單位時間的變化量，以及所述頻移量設(shè)置單元根據(jù)所計算的所述多普勒偏移量的初始值及計算的其單位時間的所述變化量更新所述頻移量。
[0012]通信設(shè)備進一步包括:中頻轉(zhuǎn)換單元，被配置將所述接收信號的頻率從所述載波頻率轉(zhuǎn)換為預定的中頻，其中所述頻率轉(zhuǎn)換單元將所述接收信號的頻率偏移通過結(jié)合所述中頻和所述多普勒偏移量獲得的頻率。
[0013]通信設(shè)備進一步包括:A/D轉(zhuǎn)換單元，被配置為對接收信號進行Α/D轉(zhuǎn)換。頻率轉(zhuǎn)換單元對進行了 Α/D轉(zhuǎn)換的接收信號的頻率進行偏移。
[0014]通信設(shè)備進一步包括:向下采樣單元，被配置為對通過所述頻率轉(zhuǎn)換單元進行了頻移的所述接收信號執(zhí)行向下采樣。相干疊加單元對經(jīng)過所述向下采樣的所述接收信號執(zhí)行相干疊加。
[0015]在本公開的實施方式中，計算從人造衛(wèi)星接收并通過以預定載波頻率對使用預定擴頻碼進行了頻譜擴散的信號進行調(diào)制而獲得的接收信號的多普勒偏移量。根據(jù)所計算的多普勒偏移量，設(shè)置偏移所述接收信號的頻率的頻移量。將所述接收信號的頻率偏移設(shè)置的所述頻移量。對執(zhí)行了頻移的所述接收信號進行相干疊加。生成擴頻碼。執(zhí)行所述相干疊加的計算結(jié)果和生成的所述擴頻碼之間的相關(guān)性計算，并根據(jù)所述相關(guān)性計算的結(jié)果檢測所述接收信號的所述擴頻碼的相位。頻移量設(shè)置單元根據(jù)所述多普勒偏移量在所述相干疊加開始到所述相干疊加結(jié)束的期間更新所述頻移量一次以上。
[0016]根據(jù)本公開的實施方式可提高從諸如GPS衛(wèi)星的人造衛(wèi)星同步采集接收信號的精確度。
[0017]本公開的這些以及其他對象、特征和優(yōu)勢將根據(jù)以下對其最佳實施方式的詳細描述變得更加顯而易見，如附圖所示。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實施方式的通信設(shè)備的結(jié)構(gòu)實例的框圖；
[0019]圖2是示出同步采集單元的結(jié)構(gòu)實例的框圖；
[0020]圖3是示出頻率轉(zhuǎn)換單元的結(jié)構(gòu)實例的框圖；
[0021]圖4是示出向下采集單元的結(jié)構(gòu)實例的框圖；
[0022]圖5是說明同步采集過程的流程圖；
[0023]圖6是說明多普勒偏移的圖；
[0024]圖7是說明多普勒偏移的圖；
[0025]圖8是示出多普勒偏移的過渡的實例的圖；
[0026]圖9是說明GPS信號的設(shè)備消息長度通過多普勒偏移發(fā)生變化的圖；
[0027]圖10是說明GPS信號的設(shè)備消息長度通過多普勒偏移發(fā)生變化的圖；
[0028]圖11是說明多普勒偏移量和向下采樣的采樣間隔之間的關(guān)系的圖；
[0029]圖12是說明多普勒偏移量和向下采樣的采樣間隔之間的關(guān)系的圖；
[0030]圖13是說明多普勒偏移量和向下采樣的采樣間隔之間的關(guān)系的圖；[0031]圖14是示出在將多普勒偏移量變化的預測功能設(shè)置為打開的情況下的相關(guān)峰值與在將多普勒偏移量變化的預測功能設(shè)置為關(guān)閉的情況下的相關(guān)峰值的比較；以及
[0032]圖15是示出計算機的結(jié)構(gòu)實例的框圖。
【具體實施方式】
[0033]在下文中將對本公開的實施方式進行描述。應當注意的是說明將按照以下順序給出。
[0034]1.實施方式
[0035]2.變型例
[0036]〈1.實施方式〉
[0037]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實施方式的通信設(shè)備101的結(jié)構(gòu)實例的框圖。通信設(shè)備101設(shè)置有通信天線111，頻率轉(zhuǎn)換單元112，噪音消除單元113，解調(diào)單元114，XO (晶體振蕩器)115，和TCXO (溫度補償晶體振蕩器)116。
[0038]通信天線111接收GPS衛(wèi)星發(fā)射的RF信號(在下文中也稱作GPS信號)。
[0039]在這里，GPS信號是通過由擴頻碼對諸如導航消息傳輸數(shù)據(jù)的執(zhí)行頻譜擴散，將所獲得的頻譜擴散信號與載波相乘，以及執(zhí)行BPSK (二進制相移鍵控)調(diào)制而獲得的信號。進一步地，由于使用擴頻碼用于頻譜擴散，使用稱為1023芯片C/Α碼的偽隨機噪聲碼(PN碼)。每個GPS衛(wèi)星具有指定的獨立C/Α碼。
[0040]頻率轉(zhuǎn)換單元112將通過通信天線111接收的GPS信號的頻率Frf向下轉(zhuǎn)換成中頻Fif，因此將GPS信號轉(zhuǎn)換為IF信號(中頻信號)。然后，頻率轉(zhuǎn)換單元112根據(jù)模擬IF信號執(zhí)行離散化從而輸出離散化信號。在下文中將對頻率轉(zhuǎn)換單元112的結(jié)構(gòu)示例進行描述。
[0041](頻率轉(zhuǎn)換單元112的結(jié)構(gòu)實例)
[0042]頻率轉(zhuǎn)換單元112設(shè)置有LNA(低噪聲放大器)121，中頻轉(zhuǎn)換單元122，放大器123，BPF (帶通濾波器)124和Α/D轉(zhuǎn)換器125。
[0043]LNA121放大通過通信天線111接收的GPS信號。
[0044]中頻轉(zhuǎn)換單元122將LNA121放大的GPS信號的頻率向下轉(zhuǎn)換為4.092MHz、
1.023MHz等的低于載波頻率的中頻Fif，以便能夠容易地執(zhí)行數(shù)字信號處理。在這里將對中頻轉(zhuǎn)換單元122的結(jié)構(gòu)實例進行描述。
[0045](中頻轉(zhuǎn)換單元122的結(jié)構(gòu)實例)
[0046]中頻轉(zhuǎn)換單元122設(shè)置有BPF (帶通濾波器)131，放大器132，頻率合成器133和混頻器134。
[0047]對于從LNA121輸出的放大GPS信號，BPF131只使特定頻帶的信號穿過，而使其他頻帶的信號衰減。
[0048]放大器132放大BPF131輸出的GPS信號。在這里，放大器132可以由MOSFET(金屬氧化物半導體場效應晶體管)差分放大器形成，但不限制于此。
[0049]頻率合成器133以TCX0116 (將在下文中描述)供應的振蕩信號為基礎(chǔ)生成具有預定頻率的本地振蕩信號。在這里，頻率合成器133被提供到解調(diào)單元114的MPU143控制，但不限制于此?？刂破?未示出)可控制頻率合成器133。[0050]混頻器134使頻率合成器133輸出的本地振蕩信號與放大器132輸出的放大GPS信號相乘。當混頻器134將GPS信號和本地振蕩信號乘在一起時，有可能依據(jù)本地振蕩信號輸出通過向下轉(zhuǎn)換中頻Fif而獲得的低于載波信號的IF信號。
[0051]通過上面描述的結(jié)構(gòu)，中頻轉(zhuǎn)換單元122輸出通過將GPS信號的頻率向下轉(zhuǎn)換為中頻獲得的IF信號。
[0052]放大器123放大中頻轉(zhuǎn)換單元122輸出的IF信號。在這里，放大器123，例如，可以由運算放大器構(gòu)成，但不限制于此。
[0053]對于放大器123輸出的放大IF信號，BPF124僅使特定頻帶的信號穿過，而使其他頻帶的信號衰減。應當注意的是，在根據(jù)本公開的實施方式的通信設(shè)備中，BPF124也可以由衰減頻率高于截止頻率的信號的低頻濾波器形成。從LNA121到BPF124的處理信號是模擬信號。
[0054]Α/D轉(zhuǎn)換器125以從BPF124輸出的模擬IF信號為基礎(chǔ)進行離散化從而輸出離散化信號。例如，Α/D轉(zhuǎn)換器125由具有N位分辨率的Α/D轉(zhuǎn)換器形成，并且將恒熱噪聲的平均振幅設(shè)置為Α/D轉(zhuǎn)換器125的較低M位。因此，Α/D轉(zhuǎn)換器125由于外源性噪音可以防止Α/D轉(zhuǎn)換器的輸出頻譜飽和，并且外源性噪音可以在Α/D轉(zhuǎn)換器125后級上設(shè)置的噪音消除單元113中可靠地消除。
[0055]通過上面描述的結(jié)構(gòu)，頻率轉(zhuǎn)換單元112可以通過將通信天線111接收的GPS信號的頻率Frf向下轉(zhuǎn)換為中頻Fif而獲得IF信號，并輸出離散化信號作為數(shù)字信號。
[0056]在從頻率轉(zhuǎn)換單元112輸出的離散化信號的基礎(chǔ)上，噪音消除單元113檢測相對離散化信號的外源性噪音并去除外源性噪音。
[0057]再從噪音消除單元113輸出的離散化信號的基礎(chǔ)上，解調(diào)單元114檢測頻譜擴散信號并解調(diào)所檢測的頻譜擴散信號。在下文中將對解調(diào)單元114的結(jié)構(gòu)實例進行描述。
[0058](解調(diào)單元114的結(jié)構(gòu)實例)
[0059]解調(diào)單元114設(shè)置有同步采集單元141，同步保持單元142，MPU143, RTC (實時時鐘)144，定時器145，存儲器146以及乘法器與除法器147。
[0060]同步采集單元141在MPU143的控制下以乘法器與除法器147供應的相乘或相除的振蕩信號為基礎(chǔ)，從噪音消除單元113輸出的離散化信號中同步采集C/Α碼。與C/Α碼的同步采集一起，同步采集單元141檢測從噪音消除單元113輸出的離散化信號中的載波頻率和設(shè)備識別信息(例如，識別GPS衛(wèi)星的衛(wèi)星號碼)，設(shè)備識別信息指示GPS衛(wèi)星作為GPS信號的發(fā)送源。然后，同步采集單元141向同步保持單元142和MPU143供應所檢測的C/A碼的相位、載波頻率以及設(shè)備識別信息。
[0061]同步保持單元142在MPU143的控制下以從乘法器和除法器147供應的相乘或相除的振蕩信號和從同步采集單元141傳輸?shù)母鳁l信息(C/Α碼的相位，載波頻率以及設(shè)備識別信息)為基礎(chǔ)，同步保持從噪音消除單元113輸出的離散化信號中的C/Α碼和載波。進一步地，與同步保持一起，同步保持單元142解調(diào)從噪音消除單元113輸出的離散化信號中包括的數(shù)據(jù)。同步保持單元142首先處理從同步采集單元141傳輸?shù)腃/Α碼相位，載波頻率和設(shè)備識別信息作為初始值。
[0062]另外，同步采集單元142向MPU143傳輸所檢測的C/Α碼相位，載波頻率和解調(diào)的數(shù)據(jù)。應當注意，同步保持單元142能夠?qū)εc多個GPS衛(wèi)星發(fā)送的傳輸信號對應的離散化信號執(zhí)行同步保持。另外，作為同步保持單元142，例如，可以使用已經(jīng)公開的日本專利申請N0.2003-232844中公開的技術(shù)，但是也可以使用其他技術(shù)。
[0063]MPU143以同步保持單元142發(fā)送的C/Α碼的相位、載波頻率和數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)執(zhí)行處理。例如，MPU143執(zhí)行各種與GPS相關(guān)的算數(shù)處理，例如，計算通信設(shè)備101的位置和速度，以及以從解調(diào)數(shù)據(jù)獲得的GPS衛(wèi)星的時間信息為基礎(chǔ)校正通信設(shè)備101的時間信息。
[0064]進一步地，MPU143也可以控制通信設(shè)備101的各個單元并執(zhí)行與外部設(shè)備的輸入輸出相關(guān)的控制。在上面提到的情況下，MPU143充當通信設(shè)備101中的控制單元(未示出)。
[0065]RTC144在從XOl 15供應的振蕩信號的基礎(chǔ)上執(zhí)行定時。例如，直到獲得GPS衛(wèi)星的時間信息才替代由RTC144獲得的時間信息。當獲得GPS衛(wèi)星的時間信息時，MPU143控制定時器145以適當?shù)匦Ｕ畔ⅰ?br> [0066]例如，定時器145用于產(chǎn)生各種定時信號控制通信設(shè)備101的單元操作或者指示時間。
[0067]例如，存儲器146由ROM和RAM構(gòu)成。在構(gòu)成存儲器146的ROM中，記錄諸如MPU143使用的程序和計算參數(shù)的控制數(shù)據(jù)。進一步地，在RAM中暫時存儲MPU143執(zhí)行的程序等。
[0068]乘法器與除法器147使從TCX0116供應的振蕩信號相乘或相除。
[0069]通過上面描述的結(jié)構(gòu)，解調(diào)單元114可以在從噪音消除單元113發(fā)送的離散化信號的基礎(chǔ)上檢測頻譜擴散信號并解調(diào)該信號。
[0070]例如，XOl 15生成具有預定振蕩頻率32.768kHz的振蕩信號。然后，XOl 15將生成的振蕩信號供應給RTC144。
[0071]TCXOl 16生成與X0115生成的振蕩信號的頻率不同的頻率為18.414MHz等的振蕩信號。然后，TCXOl 16將生成的振蕩信號供應到乘法器與除法器147，頻率合成器133等。
[0072](同步采集單元141的結(jié)構(gòu)實例)
[0073]圖2是示出同步采集單元141的結(jié)構(gòu)實例的框圖。同步采集單元141設(shè)置有同步采集處理單元201和控制單元202。以下將對同步采集處理單元201的結(jié)構(gòu)實例進行描述。
[0074](同步采集處理單元201的結(jié)構(gòu)示例)
[0075]同步采集處理單元201設(shè)置有頻率轉(zhuǎn)換單元211、濾波器212、向下采樣單元213、相干疊加單元214、PN生成單元215以及相位檢測單元216。
[0076]頻率轉(zhuǎn)換單元211對從噪音消除單元113供應的離散化信號的頻率執(zhí)行向下轉(zhuǎn)換以便其中心頻率接近0Hz。具體地，頻率轉(zhuǎn)換單元211將離散化信號的頻率偏移通過控制單元202的頻移量設(shè)置單元232設(shè)置的頻移量Fsft。頻率轉(zhuǎn)換單元211向濾波器212供應轉(zhuǎn)換頻率的離散化信號(在下文中稱作基帶信號)。
[0077]濾波器212，例如，由低頻濾波器構(gòu)成，并去除基帶信號中具有預定頻率以上的諧波分量以供應到向下采樣單元213。
[0078]向下采樣單元213以控制單元202的采樣間隔設(shè)置單元233設(shè)置的采樣間隔Is對基帶信號執(zhí)行向下采樣。然后，向下采樣單元213將經(jīng)過向下采樣的基帶信號供應給相干疊加單元214。
[0079]相干疊加單元214對已經(jīng)進行向下采樣的基帶信號執(zhí)行相干疊加。即相干疊加單元214根據(jù)對應C/Α碼的芯片長度(1023芯片)的1023-位對已經(jīng)進行了向下采樣的基帶信號進行分段，并對對應多個段的數(shù)據(jù)值的每個位進行整合。相干疊加單元214將指示相干疊加的計算結(jié)果的數(shù)據(jù)(在下文中稱作相干疊加數(shù)據(jù))供應到相關(guān)性計算單元221。
[0080]PN生成單元215生成每個GPS衛(wèi)星的C/Α碼并將其供應到相關(guān)性計算單元221，同時偏移所生成的C/Α碼的相位。
[0081]相位檢測單元216檢測基帶信號中C/Α碼的相位。相位檢測單元216由相關(guān)性計算單元221和峰值檢測單元222構(gòu)成。
[0082]相關(guān)性計算單元221對從相干疊加單元214供應的相干疊加數(shù)據(jù)和從PN生成單元215供應的C/Α碼執(zhí)行相關(guān)性計算，并供應因此而獲得的相關(guān)性值給峰值檢測單元222。
[0083]峰值檢測單元222檢測相關(guān)性值的峰值，因此檢測C/Α碼的種類和相位。即，峰值檢測單元222檢測從相關(guān)性計算單元221供應的相關(guān)性值成為預定閾值以上的峰值，并檢測此時C/Α碼的種類和相位。進一步地，峰值檢測單元222檢測作為GPS信號的發(fā)送源的GPS衛(wèi)星，其中根據(jù)所檢測的C/Α碼的種類執(zhí)行同步采集。然后，峰值檢測單元222將所檢測的C/Α碼的相位和指示所檢測的GPS衛(wèi)星的設(shè)備識別信息供應給同步保持單元142和MPUI43。
[0084]控制單元202控制同步采集處理單元201的處理。例如，控制單元202可以由MPU143形成或者與MPU143分開形成。以下將對控制單元202的結(jié)構(gòu)實例進行描述。
[0085](控制單元202的結(jié)構(gòu)實例)
[0086]控制單元202設(shè)置有至少一個多普勒偏移量計算單元231，頻移量設(shè)置單元232，和采樣間隔設(shè)置單元233。
[0087]多普勒偏移量計算單元231計算GPS信號的多普勒偏移量，該GPS信號來自將進行同步采集的GPS衛(wèi)星。更具體地，在來自GPS衛(wèi)星的星歷數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，多普勒偏移量計算單元231計算通信設(shè)備101在開始同步采集時的時間和位置的GPS信號的多普勒偏移量以及每個單位時間多普勒偏移量的變化量。然后，多普勒偏移量計算單元231將所計算的多普勒偏移量及其每個單位時間多普勒偏移量的變化量供應到頻移量設(shè)置單元232和采樣間隔設(shè)置單元233。
[0088]應當注意，在下文中，由多普勒偏移量計算單元231在同步采集開始時計算的多普勒偏移量稱作初始多普勒偏移量FdsO，而每個單位時間多普勒偏移量的變化量稱作多普勒偏移變化量AFds。
[0089]頻移量設(shè)置單元232以預定的定時向頻率轉(zhuǎn)換單元211供應初始多普勒偏移量FdsO，多普勒偏移變化量Λ Fds，中頻Fif，A/D轉(zhuǎn)換器125的采樣頻率Fsmp等。作為結(jié)果，設(shè)置頻率轉(zhuǎn)換單元211的頻移量Fsft，隨后進行描述。
[0090]采樣間隔設(shè)置單元233在初始多普勒偏移量FdsO的基礎(chǔ)上計算用于設(shè)置采樣間隔Is的計數(shù)寬度AC。然后，采樣間隔設(shè)置單元233將所計算的計數(shù)寬度AC和參考采樣間隔IsO供應到向下采樣單元213。結(jié)果，設(shè)置向下采樣單元213的采樣間隔Is。
[0091]在這里，參考采樣間隔IsO指的是在未產(chǎn)生多普勒偏移的情況下向下采樣單元213的采樣間隔。例如，在Α/D轉(zhuǎn)換器125的采樣頻率Fsmp為16.368千兆采樣/秒的情況下，將參考采樣間隔IsO設(shè)置為16位。因此，在這種情況下，當以參考采樣間隔IsO執(zhí)行向下采樣時，基帶信號進行向下采樣變成1023兆采樣/秒。
[0092](頻率轉(zhuǎn)換單元211的結(jié)構(gòu)實例)
[0093]圖3是示出頻率轉(zhuǎn)換單元211的結(jié)構(gòu)實例的框圖。頻率轉(zhuǎn)換單元211設(shè)置有NCO(數(shù)控振蕩器)251和復數(shù)乘法單元252。以下將對NC0251的結(jié)構(gòu)實例進行描述。
[0094](NC0251的結(jié)構(gòu)實例)
[0095]NC0251設(shè)置有積分器261、加法單元262、除法單元263、乘法單元264、相位累加器265、余弦波生成單元266以及正弦波生成單元267。
[0096]積分器261對每次多普勒偏移量設(shè)置單元232供應多普勒偏移變化量AFds的多普勒偏移變化量AFds進行積分。然后，積分器261將積分值供應給加法單元262。因此，從積分器 261 輸出 η* Λ Fds (η=0, 1，2，3，...)。
[0097]加法單元262將從頻移量設(shè)置單元232供應的中頻Fif、初始多普勒偏移量FdsO以及從積分器261供應的積分值相加，并將因此獲得的相加值供應給除法單元263。相加值是上面描述的頻移量Fsft。因此，頻移量Fsft是Fif+Fds0+n*AFds(n=0，1，2，3，...)。
[0098]除法單元263使加法單元262供應的采樣頻率Fsft除以頻移量設(shè)置單元232供應的采樣頻率Fsmp，并將因此獲得的相除值供應給乘法單元264。因此，從除法單元263輸出 Fsft/Fsmp。
[0099]乘法單元264將除法單元263供應的相除值與頻移量設(shè)置單元232供應的常數(shù)2 31相乘，并將因此獲得的相乘值供應給相位累加器265。應當注意，相乘值稱作相位寬度Δ Θ。因此，相位寬度Λ Θ是2Ji*FSft/FSmp。相位寬度Λ Θ是余弦波生成單元266輸出的余弦波與正弦波生成單元267輸出的正弦波的采樣之間的相位差。
[0100]相位累加器265對每次從余弦波生成單元266和正弦波生成單元267輸出采樣值的相位寬度△ Θ進行積分，并將作為因此而獲得的積分值的相位Θ供應給余弦波生成單元266和正弦波生成單元267。因此，每個采樣的相位Θ以這種方式增加0，ΛΘ，2ΛΘ，3ΛΘ，...。
[0101]余弦波生成單元266輸出與相位累加器265供應的相位Θ對應的余弦值cos Θ。因此，從余弦波生成單元266輸出頻率符合頻移量FSft(=Fif+FdS0+n*AFdS)的余弦波的離散化信號II。
[0102]正弦波生成單元267輸出與相位累加器265供應的相位Θ對應的正弦值sin Θ。因此，從正弦波生成單元267輸出頻率符合頻移量FSft(=Fif+FdS0+n*AFdS)的正弦波的離散化信號Ql。
[0103]復數(shù)乘法單元252對噪音消除單元113供應的離散化信號和NC0251供應的離散化信號執(zhí)行復數(shù)相乘。具體地，在噪音消除單元113供應的離散化信號的Q分量設(shè)為Q0，其I分量設(shè)為IO的情況下，復數(shù)乘法單元252計算10*I1+Q0*Q1，輸出所計算的值作為I分量，計算10*Q1+I1*Q0，并輸出所計算的值作為Q分量。作為結(jié)果，從復數(shù)乘法單元252輸出通過以頻移量Fsft偏移離散化信號的頻率獲得的基帶信號。
[0104](向下采樣單元213的結(jié)構(gòu)實例)
[0105]圖4是示出向下采樣單元213的結(jié)構(gòu)實例的框圖。向下采樣單元213設(shè)置有加法單元301、減法單元302、選擇器304、緩沖器305以及比較器303。
[0106]加法單元301將采樣間隔設(shè)置單元233供應的計數(shù)寬度Λ C與緩沖器305的緩沖值B相加，并將因此而獲得的計數(shù)值C供應給比較器303和選擇器304。
[0107]減法單元302使計數(shù)值C減去采樣間隔設(shè)置單元233供應的參考采樣間隔IsO，并將因此而獲得的相減值C-1sO供應給選擇器304。[0108]比較器303比較計數(shù)值C與參考采樣間隔IsO。然后，在計數(shù)器的值C等于或大于參考采樣間隔IsO的情況下，比較器303將使能信號值設(shè)置為I (高電平)。在計數(shù)值C小于參考采樣間隔IsO的情況下，比較器303將使能信號值設(shè)置為O (低電平)。
[0109]在比較器303輸出的使能信號為O的情況下，選擇器304將加法單元301供應的計數(shù)值C供應給緩沖器305。在使能信號為I的情況修愛，選擇器304將加法器392供應的相減值C-1sO供應到緩沖器305。
[0110]緩沖器305保持選擇器304供應的值的最新值，并所保持的緩沖值B供應到加法單元301。
[0111]當使能信號為O時采樣單元306不輸出值，且當使能信號變?yōu)镮時輸出基帶信號的值。作為結(jié)果，基帶信號的值被省略掉。即，基帶信號進行向下采樣。
[0112](同步采集過程的細節(jié))
[0113]然后，參考圖5的流程圖，將對同步采集單元141執(zhí)行的同步采集過程的細節(jié)進行描述。
[0114]在步驟SI中，多普勒偏移量計算單元231獲得多普勒偏移量的初始值和變化值。在這里，參考圖6到圖8，將對多普勒偏移量的時間序列過渡進行簡要地描述。
[0115]如圖6示意性的圖示，GPS衛(wèi)星401占據(jù)半個同步軌道，并且從通信設(shè)備101觀察時似乎在不斷移動。進一步地，如圖7所示，與GPS衛(wèi)星401相對通信設(shè)備101的移動速度(相對速度)不相干的在相互連接通信設(shè)備101和GPS衛(wèi)星401的視線方向的速度影響多普勒偏移量。
[0116]圖8是不出多普勒偏移量的時間序列過渡實例的圖。圖8中不出的圖表的橫向軸表示當開始從通信設(shè)備101所在的位置觀察GPS衛(wèi)星401時所經(jīng)歷的時間周期(單位:秒)，圖中垂直線表示多普勒偏移量(單位:Hz)。
[0117]如上面的描述，由于當從通信設(shè)備101觀察時GPS衛(wèi)星401不斷移動，多普勒偏移量即刻改變。進一步地，當GPS衛(wèi)星401在日出位置附近時多普勒偏移量最大。在這里，日出位置指的是開始從通信設(shè)備101所在的位置觀察GPS衛(wèi)星401時的位置。即，在日出位置附近，GPS衛(wèi)星401在視線方向上的速度在接近通信設(shè)備101的方向上最大，因此多普勒偏移量在頻率增大的方向(正方向)最大。因此，當GPS衛(wèi)星401在日出位置附近時，通信設(shè)備101接收的GPS信號的表觀頻率是最大的。
[0118]在另一方面，當GPS衛(wèi)星401在日落位置附近時多普勒偏移量最小。在這里，日落位置附近指的是GPS衛(wèi)星401稍微淡出從通信設(shè)備101所在的位置觀察的視線之前的位置。即，在日落位置附近，GPS衛(wèi)星401在視線方向上的速度在遠離通信設(shè)備101的方向上最大，頻率減小方向(負方向)的多普勒偏移量最大。因此，當GPS衛(wèi)星401在日落位置附近時，通信設(shè)備101接收的GPS信號的表觀頻率是最小的。
[0119]另外，當GPS衛(wèi)星401在天頂附近時，多普勒偏移量變成近似為O。S卩，在天頂附近，GPS衛(wèi)星401在視線方向的速度變成近似為O。因此，多普勒偏移量也變成近似為O。
[0120]圖8中示出來自GPS衛(wèi)星401的GPS信號的多普勒偏移量過渡可以根據(jù)GPS衛(wèi)星401發(fā)射的星歷數(shù)據(jù)來計算。
[0121]鑒于此，根據(jù)同步采集來自GPS衛(wèi)星401的星歷數(shù)據(jù)，多普勒偏移量計算單元231獲得來自GPS衛(wèi)星的GPS信號的在開始同步采集時的位置和時間的多普勒偏移量，作為初始多普勒偏移量FdsO。進一步地，多普勒偏移量計算單元231獲得在開始同步采集時的位置和時間的多普勒偏移量的單位時間(例如，I毫秒)變化量作為多普勒偏移變化量AFds15多普勒偏移變化量AFds由圖8中的斜線表示，其示出多普勒偏移量的過渡。
[0122]另外，多普勒偏移量計算單元231將所計算的初始多普勒偏移量FdsO和多普勒偏移變化量AFds供應到頻移量設(shè)置單元232和采樣間隔設(shè)置單元233。
[0123]在步驟S2中，頻移量設(shè)置單元232將頻移量Fsft設(shè)置為初始值。具體地，頻移量設(shè)置單元232將中頻Fif和初始多普勒偏移量FdsO供應到頻率轉(zhuǎn)換單元211的加法單元262。作為結(jié)果，頻移量Fsft被設(shè)置為Fif+FdsO。進一步地，頻移量設(shè)置單元232將A/D轉(zhuǎn)換器125的采樣頻率Fsmp供應給頻率轉(zhuǎn)換單元211的除法單元263，并將常量2 Ji供應到頻率轉(zhuǎn)換單元211的乘法單元264。
[0124]在步驟S3中，頻率轉(zhuǎn)換單元211執(zhí)行頻率轉(zhuǎn)換。即，通過前面參考圖3描述的處理，頻率轉(zhuǎn)換單元211以頻移量Fsft(=Fif+Fds)偏移噪音消除單元113供應的離散化信號的頻率。另外，頻率轉(zhuǎn)換單元211將通過偏移頻率獲得的基帶信號供應給濾波器212。
[0125]作為結(jié)果，基帶信號的頻率變成通過結(jié)合中頻Fif與原始離散化信號的頻率的初始多普勒偏移量FdsO獲得的頻率偏移的頻率。S卩，在頻率轉(zhuǎn)換單元211中，除了頻移中頻Fif，還校正多普勒偏移。因此，基帶信號是通過對頻譜擴散信號進行BPSK調(diào)制獲得的信號，并具有約為OHz的中心頻率，與多普勒偏移量的程度無關(guān)。
[0126]在步驟S4中，濾波器212執(zhí)行濾波。即，濾波器212去除具有預定頻率以上的諧波分量，并將去除了諧波分量的基帶信號供應給向下采樣單元213。
[0127]在步驟S5中，同步采集單元141執(zhí)行向下采樣。在向下采樣過程中，根據(jù)以下情況的初始多普勒偏移量FdsO調(diào)整采樣間隔Is。
[0128]具體地，當通過多普勒偏移改變GPS信號的表觀頻率時，如圖9所示，包含在GPS信號中的消息在時間軸的表觀長度發(fā)生變化。即，如果GPS信號的表觀頻率通過多普勒偏移變得越高，包含在GPS信號中的消息的表觀時間周期越短。在另一方面，由于Α/D轉(zhuǎn)換器125的采樣頻率Fsmp是恒定的，分配到消息的位數(shù)減少，并且消息長度縮短。
[0129]相反地，如果GPS信號的表觀頻率通過多普勒偏移變得越低，包含在GPS信號中的消息的表觀時間周期變得越長。在另一方面，由于Α/D轉(zhuǎn)換器125的采樣頻率Fsmp是恒定的，分配到消息的位數(shù)增加，并且消息長度變得更長。
[0130]如此，當采樣間隔設(shè)置為與消息長度通過多普勒偏移發(fā)生的變化無關(guān)的常量時，不可能對基帶信號執(zhí)行適當?shù)叵蛳虏蓸印?br> [0131]具體地，圖10是示出在產(chǎn)生多普勒偏移的情況下和未產(chǎn)生多普勒偏移的情況下以相同的采樣間隔對相同的消息進行向下采樣的實例的圖。圖的上側(cè)示出多普勒偏移量為OHz的情況，即未產(chǎn)生多普勒偏移的情況。圖的下側(cè)示出多普勒偏移量為Fds Hz (>0Ηζ)的情況，即在頻率變高的方向產(chǎn)生多普勒偏移的情況。
[0132]在向下采樣單元213中，在來自比較器303的使能信號變高時的定時，對基帶信號進行采樣。然后，如圖10所示，產(chǎn)生多普勒偏移的情況與未產(chǎn)生多普勒偏移的情況相比，相同消息的采樣數(shù)量減少。即在向下采樣之后造成消息信息泄露，并且與未產(chǎn)生多普勒偏移的情況相比，消息長度變短。
[0133]在另一方面，盡管未示出，在多普勒偏移量為Fds Hz (〈0Hz)的情況下，即在頻率降低方向上產(chǎn)生多普勒偏移的情況下，與未產(chǎn)生多普勒偏移的情況相比，相同消息的米樣數(shù)量增加。即，在向下采樣之后造成消息中的信息冗余，并且與未產(chǎn)生多普勒偏移的情況相t匕，消息長度變長。
[0134]如此，由于多普勒偏移，包含在基帶信號中的消息長度在向下采樣之后發(fā)生變化。顯然，對于包含在基帶信號中的C/Α碼，由于多普勒偏移也造成值的泄露和冗余，并且其長度改變。進一步地，隨后描述的相關(guān)性計算的峰值難以產(chǎn)生，并且因此同步采集的精確度降低。
[0135]鑒于此，首先，采樣間隔設(shè)置單元233根據(jù)以下表達式(I)計算計數(shù)寬度Λ C。
[0136]Δ C= (Frf+FdsO) /Frf (I)
[0137]從表達式(I)可以看出，在初始多普勒偏移量FdsO為OHz的情況下，計數(shù)寬度Λ C設(shè)為I。在另一方面，在滿足初始多普勒偏移量Fds0>0Hz的情況下，且GPS信號的表觀頻率變得更高時，計數(shù)寬度AC設(shè)為大于I的值。另外，在滿足初始多普勒偏移量Fds0〈0Hz的情況下，且GPS信號的表觀頻率降低時，計數(shù)寬度Λ C設(shè)為小于I的值。
[0138]然后，采樣間隔設(shè)置單元233將計數(shù)寬度Λ C供應給向下采樣單元213的加法單元301并將參考采樣間隔IsO供應給向下采樣單元213的減法單元302。
[0139]加法單元301將通過緩沖器305的緩沖值B與計數(shù)寬度Λ C相加獲得的計數(shù)值C以Α/D轉(zhuǎn)換器125的采樣周期同步供應到減法單元302、比較器303以及選擇器304。
[0140]減法單元302使計數(shù)值C減去參考采樣間隔IsO，并將因此而獲得的相減值C-1sO供應到選擇器304。
[0141]在計數(shù)值C小于參考采樣間隔IsO的情況下，比較器303設(shè)置使能信號的值為O。在計數(shù)值C等于或大于參考采樣間隔IsO的情況下，比較器303設(shè)置使能信號的值為I。
[0142]在使能信號的值為O的情況下，選擇器304將計數(shù)值C供應到緩沖器305并使緩沖器305保持該值。在另一方面，在使能信號的值為I的情況下，選擇器304將相減值C-1sO供應到緩沖器305并使緩沖器305保持該值。
[0143]當使能信號為O時采樣單元306不輸出值，當使能信號變?yōu)镮時輸出基帶信號的值。
[0144]如此，對基帶信號執(zhí)行向下采樣。
[0145]在這里，將參考圖11到圖13對在參考采樣間隔IsO被設(shè)置為16位的情況下多普勒偏移量與實際采樣間隔Is之間的關(guān)系進行描述。
[0146]例如，在未產(chǎn)生多普勒偏移，且計數(shù)寬度Λ C設(shè)為I的情況下，如圖11所示，緩沖值B重置為0，然后每次基帶信號前進I位(I個采樣)，緩沖值和計數(shù)值C各增加I。之后，當基帶信號到達第16位時，緩沖值B變成15。然后，當緩沖值B到達第17位時，計數(shù)值C變成16，并且使能信號的值被設(shè)為I。作為結(jié)果，對基帶信號在第17位的值進行采樣。
[0147]然后，由計數(shù)值C減去16 (=參考采樣間隔IsO)獲得的值，即0，被供應給緩沖器305，并且緩沖值B被重置為O。接著重復相同的循環(huán)過程，并且以與參考采樣間隔IsO相等的16位的采樣間隔對基帶信號采樣。因此，在向下采樣之后的基帶信號采樣頻率為Fsmp/IsO (=Fsmp/16)。
[0148]在另一方面，在滿足初始多普勒偏移量Fds0>0，且計數(shù)寬度Λ C被設(shè)為大于I的值的情況下，如圖12所示，在緩沖值B被重置為O之后，每次基帶信號前進I位(I個采樣)，緩沖值B和計數(shù)值C增加AC。然后，當基帶信號到達第16位時，緩沖值B超過15。當基帶信號到達第17位時，計數(shù)值C超過16，且使能信號的值被設(shè)為I。作為結(jié)果，對基帶信號在第17位的值進行采樣。
[0149]然后，將計數(shù)值C減去16 (參考采樣間隔IsO)產(chǎn)生的余數(shù)R供應給緩沖器305并被帶入下一個循環(huán)過程。即，在下一個循環(huán)過程中，從余數(shù)R開始計算。因此，每次對基帶信號進行采樣時，循環(huán)過程的緩沖值B的初始值增加，導致采樣間隔縮短到15位。作為結(jié)果，采樣間隔Is的平均值變成小于16位。
[0150]圖13是示出在初始多普勒偏移量FdsO=O成立的情況下和滿足初始多普勒偏移量FdsOX)的情況下使能信號的輸出間隔之間的比較的示意圖。如上所述，在滿足初始多普勒偏移量Fds0>0的情況下，使能信號的輸出間隔變短，結(jié)果是采樣間隔Is縮短。
[0151]相比之下，盡管未示出，在滿足初始多普勒偏移量Fds0〈0的情況下，使能信號的輸出間隔變長，結(jié)果是采樣間隔Is增加。
[0152]最后，采樣間隔Is的平均值變成IsO/Λ C (=16/Λ C)。即，采樣間隔Is的平均值是未產(chǎn)生多普勒偏移的情況下的參考采樣間隔IsO的I/Λ C (=Frf/(Frf+FdsO)倍。進一步地，在向下采樣之后的基帶信號的采樣頻率是(Fsmp/IsO) * Λ C (= (Fsmp/16) * Λ C)。即，向下采樣之后的基帶信號的采樣頻率是未產(chǎn)生多普勒偏移情況下的值的△(:倍。
[0153]通過這種方式，依據(jù)初始多普勒偏移量FdsO，調(diào)整了采樣間隔Is，所以防止與包含在基帶信號中的C/Α碼相關(guān)的信息在向下采樣之后泄露，并防止產(chǎn)生信息冗余。
[0154]回到圖5，在步驟S6中，相干疊加單元214執(zhí)行相干疊加。具體地，相干疊加單元214對向下采樣之后的基帶信號以1023位的基礎(chǔ)執(zhí)行相干疊加。即，相干疊加單元214保持1023位的基帶信號的數(shù)據(jù)，該基帶信號從向下采樣單元213供應，如在步驟S6的第一過程中。在步驟S6的第二和后續(xù)·過程中，相干疊加單元214將向下采樣之后的基帶信號的下一個1023位數(shù)據(jù)與保持的1023位數(shù)據(jù)相加。作為結(jié)果，將在隨后描述的相關(guān)性計算的峰值檢測靈敏度增加。
[0155]在步驟S7中，控制器202確定相干疊加是否執(zhí)行預定的次數(shù)。在確定相干疊加未執(zhí)行預定次數(shù)的情況下，過程進入步驟S8。
[0156]在步驟S8中，頻移量設(shè)置單兀232更新頻移量Fsft。具體地，頻移量設(shè)置單兀232將中頻Fif和初始多普勒偏移量FdsO供應到頻率轉(zhuǎn)換單元211的加法單元262，并將多普勒偏移變化量AFds供應到頻率轉(zhuǎn)換單元211的積分器261。
[0157]作為結(jié)果，在步驟S8的第一過程中，頻移量Fsft被設(shè)為Fif+FdsO+Λ Fds。下面按照同樣的方式在步驟S8的第η個過程中將頻移量Fsft設(shè)為Fif+FdsO+n*AFds。
[0158]然后，過程返回到步驟S3。直到在步驟S7中確定相干疊加執(zhí)行預定次數(shù)，重復執(zhí)行步驟S3到S8的過程。即，在更新頻移量Fsft的同時，重復離散化信號的頻率轉(zhuǎn)換，頻率轉(zhuǎn)換之后的基帶信號的向下采樣，以及向下采樣之后的基帶信號的相干疊加。
[0159]另外，頻移量Fsft更新以便在每次執(zhí)行相干疊加時頻移量Fsft增加多普勒偏移變化量Λ Fds。換言之，在初始多普勒偏移量FdsO和多普勒偏移變化量Λ Fds的基礎(chǔ)上，預測在同步采集過程執(zhí)行期間多普勒偏移量相對于GPS衛(wèi)星移動的變化。為了跟上該變化，調(diào)整頻移量Fsft。因此，在同步采集開始時，與多普勒偏移量是固定的情況相比，有可能更精確地校正離散化信號的多普勒偏移量。[0160]另一方面，在步驟S7中，在確定行預定次數(shù)相干疊加執(zhí)的情況下，過程進入步驟S9。
[0161]在步驟S9中，相位檢測單元216檢測C/Α碼的相位。具體地，相干疊加單元214將通過相干疊加獲得的相干疊加數(shù)據(jù)供應到相關(guān)性計算單元221。
[0162]PN生成單元215生成將進行同步采集的GPS衛(wèi)星的C/Α碼并將每個相位的C/Α碼供應到相關(guān)性計算單元221，同時以I芯片的基礎(chǔ)偏移所生成的C/Α碼的相位。
[0163]相關(guān)性計算單元221對相干疊加數(shù)據(jù)和每個相位的C/Α碼執(zhí)行相關(guān)性計算并供應相關(guān)性計算值，因而由峰值檢測單元222獲得。
[0164]當檢測相關(guān)性值為預定閾值以上的峰值時，峰值檢測單元222檢測此時C/Α碼的種類和相位。進一步地，峰值檢測單元222檢測作為GPS信號的發(fā)送源的GPS衛(wèi)星，其中根據(jù)所檢測的C/Α碼的種類執(zhí)行同步采集。然后，峰值檢測單元222將所檢測的C/Α碼的相位和指示GPS衛(wèi)星的設(shè)備識別信息供應到同步保持單元142和MPU143。
[0165]在另一方面，在未檢測到相關(guān)性值為預定閾值以上時的峰值時，峰值檢測單元222確定所接收的GPS信號不是從作為同步采集目標的GPS衛(wèi)星發(fā)送的。
[0166]然后，終止同步采集過程。應當注意，必要時通過其他GPS衛(wèi)星作為目標繼續(xù)同步米集過程。
[0167]如上所述，預測同步采集期間的多普勒偏移量變化，并調(diào)整多普勒偏移校正量以跟隨該變化，從而提高了相關(guān)性值的峰值檢測精確度。結(jié)果，同步采集的精確度提高。
[0168]圖14是示出在同步采集期間多普勒偏移量變化預測功能被設(shè)置為開啟的情況下與預測功能被設(shè)置為關(guān)閉的情況下的相關(guān)性計算單元221的相關(guān)性值的峰值(相關(guān)性峰值)之間的對比的圖。橫向軸表示相干疊加的次數(shù)，垂直軸表示相關(guān)峰值。
[0169]如圖14所示，在預測功能開啟的狀態(tài)下，與預測功能關(guān)閉的情況相比，相關(guān)性峰值變得更大。因此，在預測功能開啟的情況下，有可能更精確地檢測GPS信號的C/Α碼的相位。或者，在預測功能開啟的情況下，有可能以更少的相干疊加檢測GPS信號的C/Α碼的相位，并且因此縮短同步采集所需的時間周期。
[0170]另外，依據(jù)初始多普勒偏移量FdsO，調(diào)整向下采樣的采樣間隔Is，因此提高相關(guān)性值的波峰的檢測精確度。作為結(jié)果，同步采集的精確度提高?；蛘撸锌赡芤愿俚南喔莎B加檢測GPS信號的C/Α碼的相位，并且縮短同步采集所需的時間周期。
[0171]另外，設(shè)置頻移量Fsft和向下采樣的采樣間隔Is不需要執(zhí)行復雜的計算和過程。因此，可以在沒有復雜的通信設(shè)備101的結(jié)構(gòu)和過程的情況下提高同步采集的精確度。
[0172]〈2.變型例〉
[0173]在下文中將對本公開的實施方式的變型例進行描述。
[0174]例如，可以省略中頻轉(zhuǎn)換單元122，且GPS信號可以由其維持的載波頻率處理，而不把信號轉(zhuǎn)換為中頻。
[0175]進一步地，例如，可以省略相干疊加單元214，可以在不執(zhí)行向下采樣的情況下執(zhí)行基帶信號的相干疊加。
[0176]進一步地，例如，同步采集單元141的頻率轉(zhuǎn)換單元211可以布置在Α/D轉(zhuǎn)換器125的前面。即，在模擬信號進行Α/D轉(zhuǎn)換之前，使用頻移量設(shè)置單元232設(shè)置的頻移量Fsft校正多普勒偏移。[0177]另外，例如，在初始多普勒偏移量FdsO和多普勒偏移變化量AFds的基礎(chǔ)上，在頻移量Fsft更新時的定時，每次可以以星歷數(shù)據(jù)、信設(shè)備101的位置和當前時間等為基礎(chǔ)計算最新的多普勒偏移量，而不是預測多普勒偏移量的變化。
[0178]進一步地，在上面的描述中，每次執(zhí)行一次相干疊加時，更新頻移量Fsft。然而，從相干疊加開始到結(jié)束，頻移量Fsft在其他定時更新一次或多次。例如，頻移量Fsft可以在每次執(zhí)行η次相干疊加時更新，或者頻移量Fsft可以在每次經(jīng)過預定時間周期時更新。
[0179]進一步地，在上面的描述中，向下采樣的采樣間隔Is在同步采集過程中設(shè)置一次并且不再更新。然而，與頻移量Fsft類似，采樣間隔Is被更新以便跟隨多普勒偏移量的變化。
[0180]進一步地，本技術(shù)不僅可以應用到使用GPS的單獨通信設(shè)備中，還可以實施到設(shè)置有使用GPS的通信設(shè)備的各種裝置中，如導航系統(tǒng)、智能電話以及移動電話。
[0181]另外，本技術(shù)可以應用到使用GPS以外的衛(wèi)星導航系統(tǒng)的通信設(shè)備(如GL0NASS、GALILEO，和COMPASS (北斗))，和設(shè)置有通信設(shè)備的各種裝置。
[0182]進一步地，本技術(shù)可以應用到使用以下系統(tǒng)的通信設(shè)備中:發(fā)送側(cè)相對接收側(cè)的位置變化，因此產(chǎn)生多普勒偏移，并且可以通過接收側(cè)預測發(fā)送側(cè)的相對位置的移動，以及應用到設(shè)置有該通信設(shè)備的各種裝置。
[0183](計算機的結(jié)構(gòu)實例)
[0184]上面描述的一系列過程可以通過硬件或軟件執(zhí)行。在由軟件執(zhí)行一系列過程的情況下，構(gòu)成軟件的程序安裝在計算機中。計算機的實例包括結(jié)合有專用硬件的計算機，能夠通過安裝各種程序執(zhí)行多種功能的通用個人計算機等。
[0185]圖15是示出通過程序執(zhí)行上述系列過程的計算機的硬件結(jié)構(gòu)實例的框圖。
[0186]在計算機中，CPU (中央處理器)501，ROM (只讀存儲器)502，和RAM (隨即存取儲存器)通過總線504相互連接。
[0187]輸出和輸出接口 505進一步連接到總線504。輸入單元506、輸出單元507、存儲單元508、通信單元509以及驅(qū)動器510連接到輸入和輸出接口 505。
[0188]輸入單元由鍵盤、鼠標、耳機等構(gòu)成。輸出單元507由顯示器、揚聲器等構(gòu)成。存儲單元508由硬盤、非易失性存儲器等構(gòu)成。通信單元509由網(wǎng)絡接口等構(gòu)成。驅(qū)動510驅(qū)動可移動介質(zhì)511，如磁盤、光盤、磁光盤以及半導體存儲器。
[0189]在具有上述結(jié)構(gòu)的計算機中，CPU501將存儲在存儲單元508的程序通過輸入和輸出接口 505和總線504加載到RAM503并執(zhí)行該程序，從而執(zhí)行上述的系列過程。
[0190]例如，由計算機(CPU501)執(zhí)行的程序可以通過記錄在作為封裝介質(zhì)的可移動介質(zhì)511等中提供。進一步地，程序可以通過諸如局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)字衛(wèi)星廣播的有線或無線傳輸介質(zhì)提供。
[0191]在計算機中，可以通過將可移動介質(zhì)511加載到驅(qū)動器510經(jīng)過輸入和輸出接口505將程序安裝在存儲單元508中。進一步地，程序可以由通信單元509經(jīng)過有線或無線傳輸介質(zhì)接收并安裝在存儲單元508中。另外，程序可以提前安裝在R0M502或存儲單元508中。
[0192]應當注意，由計算機執(zhí)行的程序可以是這種程序:其過程以說明書中的描述順序按照時間順序執(zhí)行，或者是這種程序:其過程在被調(diào)用時并行執(zhí)行或者在必要時執(zhí)行。[0193]進一步地，在說明書中，系統(tǒng)指的是一組多個部件(設(shè)備、模塊(部分)等)。不考慮所有的部件是否在相同的外殼中。因此，在分開的外殼中保存的多個設(shè)備，并通過網(wǎng)絡連接以及一個具有多個存保存在一個外殼中的多個模塊的設(shè)備都是系統(tǒng)。
[0194]進一步地，本發(fā)明不限制于上面的實施方式并且可以在不脫離本發(fā)明的宗旨的情況下進行各種修改。
[0195]例如，本發(fā)明可以具有云計算的結(jié)構(gòu)，其中一個功能被多個設(shè)備通過網(wǎng)絡共享并且相互協(xié)作處理。
[0196]進一步地，在上述流程圖中描述的步驟可以由一個設(shè)備執(zhí)行，或者由多個設(shè)備以共享的方式執(zhí)行。
[0197]進一步地，在一個步驟包括多個過程的情況下，一個步驟中的多個過程可以由一個設(shè)備執(zhí)行或者由多個設(shè)備共享。
[0198]應當注意，本公開可以按照以下配置。
[0199](I) 一種通信設(shè)備，包括:
[0200]多普勒偏移量計算單元，被配置為計算接收信號的多普勒偏移量，所述接收信號由人造衛(wèi)星接收并通過以預定載波頻率對使用預定擴頻碼進行了頻譜擴散的信號進行調(diào)制而獲得；
[0201]頻移量設(shè)置單元，被配置為根據(jù)所計算的所述多普勒偏移量設(shè)置偏移所述接收信號的頻率的頻移量；
[0202]頻率轉(zhuǎn)換單元，被配置為將所述接收信號的頻率偏移設(shè)置的所述頻移量；
[0203]相干疊加單元，被配置為對執(zhí)行了頻移的所述接收信號進行相干疊加；
[0204]擴頻碼生成單元，被配置為生成擴頻碼；以及
[0205]相位檢測單元，被配置為執(zhí)行所述相干疊加的計算結(jié)果和生成的所述擴頻碼之間的相關(guān)性計算，并根據(jù)所述相關(guān)性計算的結(jié)果檢測所述接收信號的所述擴頻碼的相位，其中
[0206]所述頻移量設(shè)置單元根據(jù)所述多普勒偏移量在所述相干疊加開始到所述相干疊加結(jié)束的期間更新所述頻移量一次以上。
[0207](2)根據(jù)第(I)項描述的通信設(shè)備，其中，
[0208]每當以預定次數(shù)執(zhí)行所述相干疊加，所述頻移量設(shè)置單元根據(jù)所述多普勒偏移量更新所述頻移量。
[0209](3)根據(jù)第(I)或(2)項描述的通信設(shè)備，其中，
[0210]所述多普勒偏移量計算單元計算所述多普勒偏移量的初始值及其單位時間的變化量，以及
[0211]所述頻移量設(shè)置單元根據(jù)所計算的所述多普勒偏移量的初始值及計算的其單位時間的所述變化量更新所述頻移量。
[0212](4)根據(jù)任一項(I)到(3)所述的通信設(shè)備，進一步包括:
[0213]中頻轉(zhuǎn)換單元，被配置將所述接收信號的頻率從所述載波頻率轉(zhuǎn)換為預定的中頻，其中
[0214]所述頻率轉(zhuǎn)換單元將所述接收信號的頻率偏移通過結(jié)合所述中頻和所述多普勒偏移量獲得的頻率。[0215](5)根據(jù)任一項(I)到(4)所述的通信設(shè)備，進一步包括:
[0216]Α/D轉(zhuǎn)換單元，被配置為對所述接收信號執(zhí)行Α/D轉(zhuǎn)換，其中
[0217]所述頻率轉(zhuǎn)換單元對進行了所述Α/D轉(zhuǎn)換的所述接收信號的頻率進行偏移。
[0218](6)根據(jù)(5)所述的通信設(shè)備，其進一步包括:
[0219]向下采樣單元，被配置為對通過所述頻率轉(zhuǎn)換單元進行了頻移的所述接收信號執(zhí)行向下采樣，其中
[0220]所述相干疊加單元對經(jīng)過所述向下采樣的所述接收信號執(zhí)行相干疊加。
[0221]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)設(shè)計要求和其他因素做出多種修改，組合，子組合和變更，只要在附屬權(quán)利要求或其等同物的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種通信設(shè)備，包括: 多普勒偏移量計算單元，被配置為計算接收信號的多普勒偏移量，所述接收信號由人造衛(wèi)星接收并通過以預定載波頻率對使用預定擴頻碼進行了頻譜擴散的信號進行調(diào)制而獲得； 頻移量設(shè)置單元，被配置為根據(jù)所計算的所述多普勒偏移量設(shè)置偏移所述接收信號的頻率的頻移量； 頻率轉(zhuǎn)換單元，被配置為將所述接收信號的頻率偏移所設(shè)置的所述頻移量； 相干疊加單元，被配置為對執(zhí)行了頻移的所述接收信號進行相干疊加； 擴頻碼生成單元，被配置為生成擴頻碼；以及 相位檢測單元，被配置為執(zhí)行所述相干疊加的計算結(jié)果和生成的所述擴頻碼之間的相關(guān)性計算，并根據(jù)所述相關(guān)性計算的結(jié)果檢測所述接收信號的所述擴頻碼的相位，其中所述頻移量設(shè)置單元根據(jù)所述多普勒偏移量在所述相干疊加開始到所述相干疊加結(jié)束的期間更新所述頻移量一次以上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信設(shè)備，其中 每當以預定次數(shù)執(zhí)行所述相干疊加，所述頻移量設(shè)置單元根據(jù)所述多普勒偏移量更新所述頻移量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信設(shè)備，其中 所述多普勒偏移量計算單元計算所述多普勒偏移量的初始值及其單位時間的變化量，以及 所述頻移量設(shè)置單元根據(jù)所計算的所述多普勒偏移量的初始值及計算的其單位時間的所述變化量更新所述頻移量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信設(shè)備，進一步包括 中頻轉(zhuǎn)換單元，被配置將所述接收信號的頻率從所述載波頻率轉(zhuǎn)換為預定的中頻，其中 所述頻率轉(zhuǎn)換單元將所述接收信號的頻率偏移通過結(jié)合所述中頻和所述多普勒偏移量獲得的頻率。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信設(shè)備，進一步包括 Α/D轉(zhuǎn)換單元，被配置為對所述接收信號執(zhí)行Α/D轉(zhuǎn)換，其中 所述頻率轉(zhuǎn)換單元對進行了所述Α/D轉(zhuǎn)換的所述接收信號的頻率進行偏移。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的通信設(shè)備，進一步包括 向下采樣單元，被配置為對通過所述頻率轉(zhuǎn)換單元進行了頻移的所述接收信號執(zhí)行向下采樣，其中 所述相干疊加單元對經(jīng)過所述向下采樣的所述接收信號執(zhí)行相干疊加。
【文檔編號】H04B1/7075GK103873107SQ201310657020
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月14日
【發(fā)明者】寶地卓 申請人:索尼公司