BR112016014460B1

BR112016014460B1 - Método e sistema para receber um sinal composto recebido

Info

Publication number: BR112016014460B1
Application number: BR112016014460-0A
Authority: BR
Inventors: Wei Yu; Richard G. Keegan
Original assignee: Deere & Company
Priority date: 2014-01-10
Filing date: 2014-09-26
Publication date: 2022-12-20
Also published as: US20150200708A1; US20150372714A1; WO2015105543A3; WO2015105543A2; WO2015105544A1; US9197478B2; US9379765B2; EP3092757A2; EP3092757B1; CN105917585B; EP3092757A4; US20150200800A1; US9191061B2; CN105917622B; CN105917622A; AU2014376349B2; AU2014376350A1; EP3092718A1; BR112016014460A2; AU2014376350B2

Abstract

MÉTODO E SISTEMA PARA RECEBER UM SINAL COMPOSTO RECEBIDO. Um processador de dados seleciona um conjunto de correlações BOC de acordo com uma função de correlação BOC para o período de amostragem se a amplitude primária exceder ou igualar a amplitude secundária para o período de amostragem. O processador de dados seleciona um conjunto de correlações QBOC de acordo com uma função de correlação QBOC para o período de amostragem se a amplitude secundária exceder a amplitude primária para o período de amostragem. O processador de dados usa tanto a função de correlação BOC quanto a função de correlação QBOC, qualquer um que tenha maior amplitude, em cada período de amostragem para rastreamento do portador. Adicionalmente, o processador de dados, através da combinação de dois conjuntos de correlações BOC com diferentes espaçamentos de chip, provê uma aquisição de código não ambígua alternativa do sinal recebido.

Description

Campo

[001] Esta invenção refere-se a um método e a um receptor para receber um sinal composto.

Fundamentos

[002] Um transmissor de um satélite de navegação pode transmitir um sinal composto, tal como um sinal portador de deslocamento binário multiplexado ou um sinal portador de deslocamento binário (BOC). Em certa técnica anterior, o receptor pode travar em um falso ponto de cruzamento zero de uma função discriminadora que resulta em um erro de sincronização, reduzida confiabilidade na decodificação, ou instabilidade do demodulador em demodular o sinal composto. Assim, há uma necessidade de um método e um receptor com uma função de correlação não ambígua para reduzir ou minimizar erro de sincronização de fase em relação ao sinal recebido.

Sumário da Invenção

[003] Em uma modalidade, um método ou um receptor para receber um sinal composto recebido compreende receber um sinal composto, que compreende sinais modulados do portador de deslocamento binário (BOC), para extrair um componente BOC pela combinação do sinal recebido com uma réplica BOC local, e para derivar um componente BOC de quadratura (QBOC) pela combinação do sinal recebido com uma réplica QBOC local. O componente BOC compreende um componente BOC em fase e um componente BOC em fase de quadratura; o componente QBOC compreende componente QBOC em fase e um componente QBOC em fase de quadratura. Um primeiro detector detecta uma amplitude primária do componente BOC. Uma amplitude secundária do componente QBOC é detectada. Um processador eletrônico de dados determina se a amplitude primária excede a amplitude secundária por um período de amostragem. O processador de dados seleciona um conjunto de correlações BOC de acordo com uma função de correlação BOC para rastreamento do portador para o período de amostragem se a amplitude primária exceder (por exemplo, ou igualar) a amplitude secundária para o período de amostragem. O processador de dados seleciona um conjunto de correlações QBOC de acordo com uma função de correlação QBOC para rastreamento do portador para o período de amostragem se a amplitude secundária exceder a amplitude primária para o período de amostragem. O processador de dados forma um primeiro erro de código usando um conjunto de correlações BOC com um primeiro espaçamento de chip e um segundo erro de código usando um outro conjunto de correlações BOC com segundo espaçamento de chip, em que o primeiro e o segundo espaçamentos de chip são diferentes. O primeiro erro de código e o segundo erro de código são combinados para acionar o rastreamento de código. Um módulo de geração de medição ou processador de dados estimam um alcance entre uma antena receptora e um transmissor via satélite que transmite o sinal composto recebido (por exemplo, com base no portador rastreado, no código rastreado ou em ambos).

Breve Descrição dos Desenhos

[004] A figura 1 é um diagrama de blocos de uma modalidade de um receptor para receber um sinal composto recebido que compreende um sinal modulado do portador de deslocamento binário (BOC); a figura 1 inclui a figura 1A e a figura 1B, coletivamente.

[005] A figura 2 é um diagrama de blocos da seção digital do receptor da figura 1 com mais detalhes do que a figura 1; a figura 2 inclui a figura 2A e a figura 2B, coletivamente.

[006] A figura 3 é um diagrama de blocos dos detectores (por exemplo, detectores de envelope), unidade de decisão e módulo de rastreamento de código (CD) e portador (CR) da figura 1 com mais detalhes do que a figura 1; a figura 3 inclui a figura 3A e a figura 3B, coletivamente.

[007] A figura 4 é um diagrama de blocos dos detectores da figura 3 com mais detalhes do que a figura 3.

[008] A figura 5 é um diagrama de blocos do estimador de erro de CD da figura 3 com mais detalhes do que a figura 3; a figura 5 inclui a figura 5A e a figura 5B, coletivamente.

[009] A figura 6 é um diagrama de blocos do estimador do erro de frequência de CR e do erro de fase de CR da figura 3 com mais detalhes do que a figura 3.

[0010] A figura 7A é um fluxograma de uma modalidade de um método para demodular um sinal composto recebido que compreende um sinal modulado do portador de deslocamento binário (BOC).

[0011] A figura 7B (coletivamente a figura 7B-1 e a figura 7B-2) é um fluxograma de uma outra modalidade de um método para demodular um sinal composto recebido que compreende um sinal modulado do portador de deslocamento binário (BOC).

[0012] A figura 7C (coletivamente, a figura 7C-1 e a figura 7C-2) é um fluxograma de ainda uma outra modalidade de um método para demodular um sinal composto recebido que compreende um sinal modulado do portador de deslocamento binário (BOC).

[0013] A figura 7D (coletivamente, a figura 7D-1 e a figura 7D-2) é um fluxograma de ainda uma outra modalidade de um método para demodular um sinal composto recebido que compreende um sinal modulado do portador de deslocamento binário (BOC).

[0014] A figura 8 é um gráfico de uma função de correlação BOC (por exemplo, para um sinal BOC(1, 1)) e função de correlação QBOC (por exemplo, para um sinal QBOC(1, 1)) usando uma representação de fórmula fechada.

[0015] A figura 9 é um gráfico da amplitude de seleção direcionada à decisão (DDsel) derivada a partir dos componentes de sinal tanto BOC quanto QBOC, e é representativo de uma função de correlação agregada resultante a partir da correlação tanto BOC quanto QBOC em cada período de amostragem.

[0016] A figura 10 é um fluxograma de uma outra modalidade de um método para receber um sinal composto recebido que compreende um sinal modulado do portador de deslocamento binário (BOC).

[0017] A figura 11 é uma modalidade de um método para receber um sinal composto.

[0018] A figura 12 (coletivamente, a figura 12-1 e a figura 12-2) é uma outra modalidade de um método para receber um sinal composto.

[0019] A figura 13 (coletivamente, a figura 13-1 e a figura 13-2) é ainda uma outra modalidade de um método para receber um sinal composto.

[0020] A figura 14 é ainda uma outra modalidade de um método para receber um sinal composto.

Descrição da Modalidade Preferida

[0021] De acordo com uma modalidade, a figura 1 (coletivamente, a figura 1A e a figura 1B) descreve um sistema ou um receptor 11 (por exemplo, receptor de navegação via satélite) capaz de confiável e expediente atração de código (CD) e portador (CR) para sinais compostos recebidos, tal como um sinal do portador de deslocamento binário (BOC). Da forma usada neste documento, "CD" deve se referir ao código e "CR" deve se referir ao portador do sinal recebido ou uma representação digital de uma ou mais amostras do sinal recebido. O código compreende um código de modulação (por exemplo, código de ruído pseudoaleatório modulado com informação) que modula o portador. "I" deve se referir a um sinal em fase, enquanto que "Q" deve se referir a um sinal em fase de quadratura. O receptor 11 recebe um sinal composto que compreende um ou mais sinais BOC modulados. O sinal composto recebido é transmitido a partir de um ou mais satélites, tal como um satélite de navegação ou tais como um satélite de navegação compatível com Galileo ou um satélite do Sistema de Posicionamento Global (GPS).

[0022] Em qualquer um dos desenhos referenciados anteriormente deste documento, quaisquer seta ou linha que conectam quaisquer blocos, componentes, módulos, multiplexadores, memória, armazenamento de dados, acumuladores, processadores de dados, componentes eletrônicos, osciladores, geradores de sinal ou outros módulos eletrônicos ou de software, podem compreender um ou mais dos seguintes itens: um caminho físico de sinais elétricos, um caminho físico de um sinal eletromagnético, um caminho lógico para dados, um ou mais barramentos de dados, uma trilha de circuito impresso, uma linha de transmissão; uma ligação, uma chamada, uma comunicação ou uma mensagem de dados entre módulos de software, programas, dados, ou componentes; ou transmissão ou recepção de mensagens de dados, instruções de software, módulos, sub-rotinas ou componentes. Em uma modalidade, o sistema, o método e o receptor 11 descritos neste documento podem compreender um sistema, um método ou um receptor implementados em computador 11 nos quais um ou mais processadores de dados processam, armazenam, recuperam e de outra forma manipulam dados por meio de barramentos de dados e um ou mais dispositivos de armazenamento de dados (por exemplo, acumuladores ou memória), da forma descrita neste documento e nos desenhos anexos.

[0023] Da forma usada neste documento, "configurado para, adaptado para ou arranjado para" significam que o processador de dados ou receptor 11 são programados com instruções de software, módulos de software, código executável, bibliotecas de dados e/ou dados exigidos adequados para executar quaisquer funções, operações matemáticas, operações lógicas, cálculos, determinações, processos, métodos, algoritmos, sub-rotinas ou programas referenciados que são associados com um ou mais blocos apresentados na figura 1 e/ou qualquer outro desenho nesta descrição. Alternativamente, separadamente de ou cumulativamente com a definição exposta, "configurado para, adaptado para ou arranjado para" pode significar que o receptor 11 compreende um ou mais componentes aqui descritos como módulos de software, módulos de hardware eletrônico equivalentes ou ambos para executar quaisquer funções, operações matemáticas, cálculos, determinações, processos, métodos, algoritmos e sub-rotinas referenciados.

[0024] Da forma usada neste documento, o sinal BOC pode incluir um ou mais dos seguintes tipos de sinais: um sinal BOC representado por uma função senoide binária, um BOC em fase de quadratura (QBOC) representado por uma função cossenoide binária, um sinal BOC multiplexado por divisão de tempo (TMBOC) (por exemplo, um sinal L1C de um sistema GPS), um sinal BOC alternativo (AltBOC) (por exemplo; sinal E5A e E5B no sistema Galileo), ou um sinal BOC composto (cBOC, por exemplo, um sinal E1B ou E1C no sistema Galileo). Um sinal BOC simples é denotado como BOC (m, n), em que m é fm/fc e n é fn/fc, fm é uma primeira frequência do subportador, fn é a frequência de chip real e fc é a taxa de formação de chip de referência de 1,023 MHz ou uma outra taxa de formação de chip adequada.

[0025] Em uma modalidade, o receptor 11 compreende uma porção de receptor analógico 191 acoplada em uma porção de receptor digital 192. A porção de receptor analógico 191 compreende uma antena 20, um amplificador 21 e um terminal dianteiro de receptor 190. A porção de receptor digital 192 inclui aquela porção do receptor que processa dados depois da conversão analógico para digital pelo conversor analógico para digital (ADC ou A/D) 24. Por exemplo, a porção de receptor digital 192 pode compreender um processador eletrônico de dados, um dispositivo de armazenamento de dados (por exemplo, memória eletrônica) e um barramento de dados para comunicação entre o processador eletrônico de dados e o dispositivo de armazenamento de dados, em que instruções de software e dados são armazenados no dispositivo de armazenamento de dados e executados pelo processador de dados para implementar qualquer um dos blocos, dos componentes ou dos módulos (por exemplo, módulos eletrônicos, módulos de software ou ambos) ilustrados na figura 1. O receptor 11 pode compreender um receptor de determinação de local para: (a) determinar um local de uma antena receptora 20, (b) um receptor de determinação de alcance para determinar um alcance ou uma distância entre a antena receptora 20 e um satélite (por exemplo, antena de satélite) ou (c) determinar alcances entre a antena receptora 20 e um ou mais satélites.

[0026] Em uma modalidade, um terminal dianteiro de receptor 190 recebe um sinal composto amplificado (por exemplo, a partir do amplificador 21). Por sua vez, o terminal dianteiro de receptor 190 é acoplado em um conversor analógico para digital 24. O terminal dianteiro de receptor 190 compreende um mixador de conversão descendente 23 e um oscilador local 22. Por exemplo, o amplificador 21 compreende amplificador de radiofrequência (RF) ou de micro-ondas (por exemplo, amplificador de baixo ruído) que é acoplado na antena 20 para receber o sinal composto ou o sinal recebido que é transmitido a partir de um ou mais satélites. O amplificador 21 provê um sinal amplificado para o mixador de conversão descendente 23 como uma primeira entrada. O oscilador local 22 provê um sinal para o mixador de conversão descendente 23 como uma segunda entrada. O mixador de conversão descendente move o espectro de sinal do sinal recebido a partir de RF para uma frequência intermediária (IF) ou frequência de banda base. O sistema de conversão descendente pode incluir múltiplos estágios de mixagem, amplificação e filtragem, embora apenas um estágio seja mostrado na figura 1A.

[0027] A saída do mixador de conversão descendente 23 ou a saída do terminal dianteiro de receptor 190 são acopladas em um conversor analógico para digital (ADC) 24. O ADC 24 converte o sinal em frequência intermediária analógico ou sinal de banda base analógico para um sinal digital. O sinal digital compreende uma ou mais amostras digitais que são disponíveis em uma taxa de amostragem. Cada amostra tem um nível de quantização finito e cada amostra é capaz de ser processada por um sistema de processamento eletrônico de dados ou porção de receptor digital 192.

[0028] O sinal digital transmitido pelo ADC 24 é alimentado em um módulo de remoção do portador 26. Em uma modalidade, o módulo de remoção do portador 26 converte as amostras digitais de sinal digital 101 em uma representação de sinal digital de banda base exata 102 pela remoção da frequência CR residual. O módulo do NCO do portador 34 provê uma estimativa local da fase de CR para cada amostra digital 101, que é usada para remover a frequência e a fase de CR residuais na amostra 101.

[0029] Em uma configuração, o sinal digital 101 inserido no módulo de remoção do portador 26 compreende um sinal digital com um componente de frequência residual (por exemplo, componente de radiofrequência do portador residual), de maneira tal que o módulo de remoção do portador 26 produza exatos sinais de banda base digitais 102 para entrada em um módulo correlacionador 130. Uma saída do módulo de remoção do portador 26 é alimentada em um banco ou conjunto de correlacionadores ou módulos correlacionadores 130. Em uma modalidade, há pelo menos um correlacionador ou módulo correlacionador 130 por portador de canal recebidos do sinal composto recebido, em que cada satélite em um conjunto de satélites pode transmitir pelo menos um portador de canal. Um exemplo do módulo correlacionador 130 pode compreender um módulo de remoção do código 27 e um módulo de integração e eliminação 28.

[0030] Em uma modalidade, no receptor 11, um módulo correlacionador 130 compreende um correlacionador de CD; em que suas múltiplas saídas são usadas para sincronizar a estimativa da fase de CD local, da frequência de CR e da fase de CR com as amostras recebidas. Por exemplo, cada módulo correlacionador 130 compreende um ou mais dos seguintes módulos: um módulo de remoção de CD 27, um módulo de integração e eliminação 28, um multiplicador ou mixador 42 e um ou mais multiplexadores (29, 30). Da forma usada neste documento, um módulo pode compreender hardware, software ou ambos. Em uma modalidade, cada módulo correlacionador 130 maximiza uma correlação entre o sinal recebido com um código localmente gerado pela sincronização da fase de CD localmente gerada com a fase de CD na amostra digital ou sinal digital (101 ou 102). Adicionalmente, múltiplos sinais de CD localmente gerados (por exemplo, sinais de CD precoces, imediatos e tardios) são usados para formar um correspondente sinal de desalinhamento de CD usando várias funções discriminadoras.

[0031] Um primeiro gerador de sinal 32 gera uma réplica localmente gerada de um código de ruído pseudoaleatório, uma sequência de código de pseudorruído (PN) ou congêneres. O primeiro gerador de sinal 32 tem múltiplas saídas que são deslocadas no tempo ou em fase uma em relação às outras. Da forma ilustrada, o primeiro gerador de sinal 32 tem uma saída precoce, uma saída imediata e uma saída tardia, que são inseridas em um primeiro multiplexador 30 associado com o módulo correlacionador de código 130. "E", "P" e "L" devem significar precoce, imediato e tardio, respectivamente. A saída precoce provê um código PN precoce que é avançado em relação à atual fase de código estimada por um período de tempo conhecido (por exemplo, um chip); a saída imediata provê um código PN imediato que reflete a atual fase de código estimada; a saída tardia provê um código PN tardio que é atrasado no tempo em relação ao código PN imediato em um período de tempo conhecido (por exemplo, um chip). Se correlações forem disponíveis entre o sinal recebido e as variantes precoce, imediata e tardia da réplica localmente gerada do sinal recebido, o receptor 11 pode ajustar a fase e o atraso de tempo (por exemplo, por meio de registros de deslocamento) da réplica localmente gerada em uma tentativa de maximizar a correlação, por exemplo.

[0032] Em uma modalidade, o primeiro gerador de sinal 32 pode compreender qualquer gerador para gerar um código de espectro de espalhamento, sequência de espectro de espalhamento, sequências binárias, códigos Gold, código PN, uma sequência de código de ruído pseudoaleatório ou um código PN que é similar a um código de espectro de espalhamento, uma sequência de espectro de espalhamento, sequências binárias, códigos Gold, um código de ruído pseudoaleatório, uma sequência de código de ruído pseudoaleatório ou um código PN transmitidos por um transmissor de um satélite para recepção pelo receptor 11 como o sinal composto recebido. Em uma outra modalidade, o primeiro gerador de sinal 32 pode ser formado a partir da série de registros de deslocamento que são carregados com uma sequência de código de partida inicial, em que os registros de deslocamento têm várias derivações selecionáveis ou controláveis para prover realimentação e valores reiterativos como a saída.

[0033] Um segundo gerador de sinal 31 (por exemplo, gerador BOC / QBOC) gera uma réplica local de uma forma de onda BOC e QBOC. O primeiro multiplexador 30 e o segundo multiplexador 29 podem ser referidos como o primeiro seletor e o segundo seletor. O primeiro seletor (30) seleciona um período de tempo ou chip, em termos de fase de chip, tanto avançando, sincronizando quanto atrasando a amostra recebida (101 ou 102); o segundo seletor (29) escolhe a forma de onda tanto BOC quanto QBOC, cuja saída é misturada com a sequência de chip PN selecionada para gerar tanto réplica BOC-PN quanto réplica QBOC-PN para amostra recebida 101.

[0034] O primeiro gerador de sinal 32 e o segundo gerador de sinal 31 proveem sinais de saída para um ou mais módulos correlacionadores 130 (por exemplo, correlacionadores de código). Cada um do primeiro multiplexador 30 e do segundo multiplexador 29 tem uma entrada de seleção (123, 124) para selecionar qual terminal de entrada mux é roteado para um terminal de saída mux para os multiplexadores (29, 30), em que a entrada de seleção pode ser determinada pela unidade de decisão 35, da forma explicada com detalhes a seguir. Os terminais de saída mux são alimentados no multiplicador ou no mixador de código 42 para criar uma réplica localmente gerada de qualquer um do sinal BOC-PN ou QBOC-PN para correlação com a amostra composta recebida (101 ou 102). A saída do multiplexador ou do mixador de código 42 é provida para o módulo de remoção do código 27 para remover modulação BOC-PN ou QBOC-PN do sinal recebido (101 ou 102). As três versões de código PN pelo primeiro gerador de sinal 32 podem interagir com as duas versões das formas de onda BOC ou QBOC quadradas do segundo gerador de sinal 31 para produzir várias permutas de sinais de réplica local para gerar diferentes correlações através do módulo de integração e eliminação 28. UM banco de correlações 159 é usado para decodificação, demodulação, rastreamento de fase de CD e de CR.

[0035] Aqui, o módulo de remoção do código 27, juntamente com o módulo de integração e eliminação 28, produz correlações ou valores de correlação entre o sinal recebido e o componente BOC-PN localmente gerado para gerar dados de vetor BOC I, dados de vetor BOC Q; o módulo de remoção do código 27 produz correlações ou valores de correlação entre o sinal recebido e o componente QBOC-PN localmente gerado para gerar dados de vetor QBOC I, dados de vetor QBOC Q. Em uma configuração, as correlações BOC são associadas com uma função de correlação BOC, enquanto que as correlações QBOC são associadas com uma função de correlação QBOC.

[0036] Uma unidade de decisão 35 ou processador eletrônico de dados decide se: (a) gera os dados de vetor BOC I e os dados de vetor BOC Q para qualquer dado intervalo de tempo ou período de amostragem, em que a função de correlação BOC é usada para demodular o sinal recebido para o período de amostragem; ou (b) gera os dados de vetor QBOC I e os dados de vetor QBOC Q para qualquer dado intervalo de tempo ou período de amostragem, em que a função de correlação QBOC é usada para demodular o sinal recebido para o período de amostragem. Um primeiro detector 201 (por exemplo, primeiro envelope de sinal / detector de amplitude) e um segundo detector 211 (por exemplo, segundo envelope de sinal / detector de amplitude) proveem dados de amplitude primária e de amplitude secundária para os dados de vetor I e Q recebidos para a unidade de decisão 35 ou processador de dados.

[0037] Na antena 20, o sinal composto recebido pode ter a energia de sinal total ou a energia de sinal total dividida entre o componente BOC ou o componente QBOC do sinal, em que uma amplitude primária maior do que uma segunda amplitude indica que uma maioria da energia de sinal total está no componente BOC durante qualquer intervalo de amostragem (por exemplo, época de amostragem); uma amplitude secundária maior do que a amplitude primária indica que uma maioria da energia de sinal total está no componente QBOC durante qualquer intervalo de amostragem. O processador de dados ou a unidade de decisão 35 selecionam (por exemplo, por meio do primeiro e do segundo multiplexadores 29, 30) um conjunto de correlações BOC de acordo com uma função de correlação BOC para o período de amostragem se a amplitude primária exceder a amplitude secundária para o período de amostragem. O processador de dados ou a unidade de decisão 35 selecionam um conjunto de correlações QBOC de acordo com uma função de correlação QBOC para o período de amostragem se a amplitude secundária exceder a amplitude primária para o período de amostragem.

[0038] No geral, o processador de dados ou o módulo correlacionador 130, em cada época de amostragem ou período de amostragem, usa tanto a função de correlação BOC quanto a função de correlação QBOC, qualquer que retenha mais energia, para suportar impulso de CD não ambíguo do sinal recebido pela eliminação dos falsos pontos de cruzamento zero da curva S do discriminador. Tal seleção acionada por amplitude é chamada de seleção direcionada à decisão (DDSel). Uma época significa um instante específico no tempo de um sistema de satélite de navegação ou o intervalo de tempo durante o qual o receptor 11 mede a fase do portador em uma correspondente frequência ou taxa. Na porção de receptor digital 192, o processador de dados, em cada época de amostragem, também pode usar múltiplas correlações BOC com diferente espaçamento de chip para eliminar os falsos pontos de cruzamento zero de sua curva S do discriminador. Um ou mais máximo falso ou máximo local de uma função de correlação podem resultar nos falsos pontos de cruzamento zero na curva S do discriminador. Se mais de um ponto de cruzamento zero estiver presente na curva S do discriminador, os pontos de cruzamento zero podem apresentar ambiguidade para detecção da máxima correlação.

[0039] Em uma modalidade, na porção de receptor digital 192 o processador de dados forma a função de correlação pela seleção da maior amplitude, tanto a amplitude primária derivada do componente BOC quanto a amplitude secundária derivada do componente QBOC. A estimativa de amplitude DDSel resultante, figura 9, elimina todos os pontos de cruzamento zero, em +/- 1 chips, que estão presentes em funções de correlação tanto BOC quanto QBOC, da forma mostrada pela figura 8.

[0040] A unidade de decisão 35 seleciona tanto as correlações BOC (incluindo dados de vetor BOC I, dados de vetor BOC Q) quanto as correlações QBOC (incluindo dados de vetor QBOC I e dados de vetor QBOC Q) para uso na medição de posição, estimativa de posição ou estimativa de atitude (por exemplo, inclinação, rolagem e ângulo de guinada) e para rastreamento do código e do portador do sinal composto recebido. Por exemplo, a unidade de decisão 35 controla o primeiro multiplexador 30 (por exemplo, primeiro seletor), o segundo multiplexador (por exemplo, segundo seletor) ou ambos para formar correlações BOC, correlações QBOC, ou ambas que são alinhadas com ou rastreiam o sinal composto recebido para cada portador ou canal.

[0041] O módulo de rastreamento de CR 38 e o módulo de rastreamento de CD 37 são coletivamente referidos como o módulo de rastreamento 200 na figura 1 e na figura 2. O módulo de rastreamento 200 suporta medição da frequência de CR, da fase de CR e da fase de CD (por exemplo, individualmente ou coletivamente, dados de medição) dos sinais recebidos para controlar um ou mais sinais de referência localmente gerados em relação aos correspondentes sinais recebidos (derivados do sinal composto recebido) para maximizar a correlação dos correspondentes sinais recebidos com os respectivos sinais de referência localmente gerados. Em uma modalidade, há múltiplos sinais recebidos em virtude de o receptor 11 receber quatro sinais recebidos a partir de pelo menos quatro diferentes transmissores de satélite para estimar a posição da antena receptora 20. Por exemplo, o módulo de rastreamento de CD 37 ou o módulo de rastreamento de CR 38 podem gerar dados de medição que o processador de dados ou o receptor usam para controlar um atraso de tempo ajustável (por exemplo, rotar dados através de conhecidos número ou sequência de registros de deslocamento), ou engajar em outro processamento de dados de um ou mais sinais digitais associados com um sinal de referência localmente gerado em relação ao sinal recebido para maximizar a correlação de cada sinal recebido com o correspondente sinal de referência localmente gerado.

[0042] Em uma modalidade, o módulo de rastreamento do portador 38 pode compreender um ou mais dos seguintes: um módulo de medição de CR, um contador de fase de CR, um detector de frequência e um detector de fase. Por exemplo, o contador de fase de CR conta tanto o número de ciclos integrais mais os ciclos fracionários do CR recebidos durante um período de tempo conhecido e um detector de fase que mede a fase de CR fracionária do CR recebido em um tempo ou intervalo de amostragem instantâneos no período de tempo conhecido para sincronizar a fase de CR do receptor com a fase de CR observada ou medida do sinal recebido.

[0043] Em certas modalidades, o módulo de rastreamento de código 37 é arranjado para gerar um sinal de controle, um sinal de relógio ou deslocamento de um atraso de tempo ajustável do sinal de referência de CD localmente gerado em relação ao sinal digital recebido em resposta com base na correlação de maximização do sinal recebido com o sinal de código de referência localmente gerado.

[0044] Em uma modalidade, o módulo de rastreamento 200 e correspondentes NCO's (33, 34) são coletivamente adaptados para deslocar um atraso de tempo ajustável de um ou mais sinais de referência localmente gerados em relação ao sinal digital composto recebido (ou seus componentes de CD e de CR) em resposta aos dados de controle, dados de medição ou ambos providos pelo processador de sinal do laço de rastreamento do módulo de rastreamento 200 com base na correlação de maximização do sinal composto recebido (ou seus componentes de código e portador) com o sinal de referência localmente gerado.

[0045] Um módulo de rastreamento do portador 38 facilita o alinhamento da fase da réplica localmente gerada do CR com o sinal recebido. O módulo de rastreamento do portador 38 provê dados de controle ou um sinal de controle para um módulo de oscilador numericamente controlado (NCO) do portador 34 para ajustar o sinal de réplica localmente gerado do CR produzido pelo módulo do NCO do portador 34. Em uma modalidade, o módulo do NCO do portador 34 provê a réplica localmente gerada do portador para o módulo de remoção do portador 26. O módulo do NCO do portador 34 pode receber um sinal de relógio de referência de entrada e transmitir um sinal de relógio ajustado ou um outro sinal de controle para gerar a frequência de CR localmente gerada que alinha precisamente com a fase de CR ou a fase do portador residual da amostra recebida (101 ou 102).

[0046] O módulo de rastreamento de código 37 facilita o alinhamento da fase da réplica de BOC-PN ou dQBOC E-PN localmente gerada em relação à amostra recebida (101 ou 102). O módulo de rastreamento de CD 37 provê dados de controle ou um sinal de controle para ajustar um módulo do oscilador numericamente controlado (NCO) de código 33, em que o módulo do NCO de código 33 controla a taxa de formação de chip do primeiro gerador de sinal 32 e uma forma de onda senoide ou cossenoide binária usando o segundo gerador de sinal 31. O módulo de rastreamento de código 37, que normalmente compreende um laço travado em atraso (DLL), gera um sinal de controle para sintonizar a taxa de formação de chip do módulo do NCO de código 33. A fase de CD, emitida a partir do módulo do NCO de código 33, é usada para acionar o primeiro gerador de sinal 32 (por exemplo, gerador de sequência de PN) e o segundo gerador de sinal 31 (por exemplo, gerador BOC / QBOC). Múltiplas sequências de PN locais são geradas pelo primeiro gerador de sinal 32; a forma de onda de PN local tanto avança, sincroniza quanto atrasa sua fase em relação à fase de CD da amostra recebida 101.

[0047] O mixador de código 42 mixa ou multiplica a saída do primeiro multiplexador 30 e do segundo multiplexador 29. A primeira saída do primeiro multiplexador 30 pode compreender um código PN precoce, um código PN imediato ou um código PN tardio. A segunda saída do segundo multiplexador 29 pode compreender um sinal BOC ou um sinal QBOC localmente gerados. O primeiro multiplexador 30 tem primeiras entradas que são acopladas na saída de um código PN precoce, um código PN imediato ou um código PN tardio. O segundo multiplexador 29 tem segundas entradas que são acopladas em um gerador BOC, um gerador QBOC ou a combinação de um gerador BOC / QBOC.

[0048] O demodulador de dados 40 provê dados de navegação via satélite para estimar um alcance (por exemplo, distância entre um satélite e a antena 20) ou uma posição (por exemplo, em coordenadas bi ou tridimensionais) do centro da fase da antena 20. Os dados de navegação via satélite ou outra informação de sinal podem compreender uma ou mais das seguintes informações que modulam a forma de onda de banda base do sinal recebido: data, hora do sistema de navegação via satélite, estado do satélite, dados orbitais, dados de efemérides, almanaque, local do satélite e identificador do satélite. O demodulador de dados pode usar modulação por deslocamento de fase, demodulação de fase, demodulação por largura de pulso, demodulação de amplitude, demodulação de amplitude de quadratura, ou outra técnica de demodulação que é consistente com a modulação pelo modulador no transmissor via satélite.

[0049] Em uma modalidade, o demodulador de dados 40 transmite um sinal demodulado ou dados codificados demodulados, tal como um sinal digital demodulado com um componente de fase de quadratura e componente em fase em banda base. Os dados podem compreender uma ou mais das seguintes informações, tais como data, hora do sistema de navegação via satélite, estado do satélite, dados orbitais, dados de efemérides, almanaque, local do satélite e identificador do satélite.

[0050] Em uma modalidade, o módulo de geração de medição 39 mede o tempo de propagação entre a transmissão de um sinal de satélite de um certo satélite até a antena receptora 20 e converte o tempo de propagação em uma distância ou alcance proporcional à velocidade da luz. O módulo de geração de medição 39 determina um alcance, pseudoalcance ou alcance estimado entre a antena receptora 20 e quatro ou mais satélites com uma qualidade confiável do sinal ou intensidade do sinal com base em um ou mais dos seguintes: (a) a fase de CD medida de cada sinal recebido e (b) a fase de CR medida de cada sinal recebido. Em uma modalidade, o módulo de geração de medição 39 pode resolver ambiguidades na fase de CR medida do sinal recebido pela busca de uma solução que é consistente com um ou mais dos seguintes: (1) uma posição estimada a partir da decodificação da porção de código do sinal, (2) posição de referência conhecida da antena receptora 20, e (3) dados de correção diferenciais aplicáveis no sinal recebido. Adicionalmente, o módulo de geração de medição 39 pode ser associado com um receptor sem fio (por exemplo, receptor via satélite, transceptor móvel, ou transceptor celular) que recebe dados de correção de navegação a partir de um receptor de navegação via satélite de referência para reduzir ou eliminar fontes de polarização ou erro (por exemplo, certos erros de relógio ou erros de propagação) nas medições da fase de CR.

[0051] O motor de posicionamento de navegação 41 determina a estimativa de posição da antena receptora 20 com base nas fases CR medidas, alcances estimados do módulo de geração de medição 39 e dados demodulados. Por exemplo, o motor de posicionamento 41 pode usar alcances de quatro ou mais satélites para determinar a posição, a velocidade ou a aceleração da antena 20 do receptor em duas ou três dimensões.

[0052] Na porção de receptor digital 192, o receptor 11 ou seu sistema de processamento de dados podem compreender instruções de hardware e software. Por exemplo, em uma modalidade ilustrativa, o hardware compreende um processador de dados que comunica com um dispositivo de armazenamento de dados, que armazena instruções de software, por meio de um ou mais barramentos de dados.

[0053] Na porção de receptor digital 192, da forma usada por todo o documento, o processador de dados pode compreender um ou mais dos seguintes: um processador eletrônico de dados, um microprocessador, um microcontrolador, um circuito integrado específico de aplicação (ASIC), processador de sinal digital (DSP), um dispositivo lógico programável, uma unidade lógica aritmética ou um outro dispositivo de processamento eletrônico de dados. Na porção de receptor digital 192, o dispositivo de armazenamento de dados pode compreender memória eletrônica, registros, registros de deslocamento, memória eletrônica volátil, um dispositivo de armazenamento magnético, um dispositivo de armazenamento óptico ou qualquer outro dispositivo para armazenar dados. O processador de dados pode ser acoplado no dispositivo de armazenamento de dados por meio de um ou mais barramentos de dados, que suportam comunicação entre o processador de dados e o dispositivo de armazenamento de dados. Da forma aqui usada o processador de dados pode se referir a um ou mais componentes ou módulos da porção de receptor digital 192, incluindo, mas sem limitações, qualquer um dos seguintes: o módulo de remoção do portador 26, o módulo de remoção de código 27, o módulo de integração e eliminação 28, o módulo correlacionador 130, o mixador 42, o segundo multiplexador 29, o primeiro multiplexador 30, o primeiro gerador de sinal 32, o segundo gerador de sinal 31, o primeiro detector 201, o segundo detector 211, a unidade de decisão 35, o multiplexador acumulador 36, o módulo de rastreamento de código 37, o módulo de rastreamento do portador 38, o módulo de geração de medição 39, o demodulador de dados 40 e o motor de posicionamento de navegação 41.

[0054] No geral, a porção de receptor digital 192 compreende um computador ou um sistema de processamento eletrônico de dados que compreende um processador eletrônico de dados, circuitos lógicos digitais, multiplexadores, multiplicadores, filtros digitais, integradores, circuitos de atraso, oscilador, gerador de sinal, gerador de sequência de código de PN, registros, registros de deslocamento, portas lógicas ou outro hardware. O sistema de processamento eletrônico de dados pode suportar armazenamento, recuperação e execução de instruções de software armazenadas em um dispositivo de armazenamento de dados.

[0055] Em uma modalidade, a porção de receptor digital 192 ou o sistema de processamento eletrônico de dados são capazes de extrair um componente BOC do sinal composto recebido pela combinação do sinal composto recebido com uma réplica BOC-PN local (por exemplo, no nó de saída do mixador de código 42). A porção de receptor digital 192 é capaz de derivar um componente QBOC pela combinação com uma réplica QBOC-PN local (por exemplo, no nó de saída do mixador de código 42). O componente BOC compreende um componente BOC em fase e um componente BOC em fase de quadratura, o componente QBOC compreendendo um componente QBOC em fase e um componente QBOC em fase de quadratura. A porção de receptor digital 192 vantajosamente decide se seleciona a réplica BOC-PN local ou a réplica QBOC-PN local para gerar o sinal de controle de CD e CR para o módulo de rastreamento de CD 37 e o módulo de rastreamento de CR 38. Tal seleção minimiza falsas travas que podem de outra forma ocorrer em relação a uma função de correlação associada exclusivamente com uma função de erro precoce menos tardio (EML) BOC ou uma função EML de correlação QBOC. Por exemplo, uma função de erro BOC EML compreende uma correlação BOC precoce e correspondente correlação BOC tardia para um mesmo período ou época de amostragem; função QBOC EML compreende uma correlação QBOC precoce e correspondente correlação QBOC para um período ou época de amostragem comuns.

[0056] A figura 2A e a figura 2B são coletivamente referidas como a figura 2. A figura 2 ilustra uma possível realização da porção de receptor digital 192 ou da seção de processamento digital do receptor 11 com mais detalhes do que a figura 1. Números de referência iguais na figura 1 e na figura 2 indicam elementos iguais.

[0057] A figura 2 ilustra um exemplo da realização de um ou mais correlacionadores (130) de um canal usando uma técnica de correlação de janelas (por exemplo, WinCorr). Aqui, a técnica WinCorr provê uma resolução flexível para observar qualquer seção (por exemplo, fração ou janela) de um chip. Da forma ilustrada, a amostra digital recebida 101, com frequência residual, a partir do ADC 24 é inserida no módulo de remoção de CR 26 em uma taxa de amostragem adequada (por exemplo, pelo menos na faixa de MHZ). O módulo de remoção de CR 26 mixa a amostra digital recebida com réplica de CR local 103. Por exemplo, o módulo de remoção de CR 26 mixa a amostra digital recebida com uma réplica do portador de CR sincronizada 103 através de um rotacionador de fase de CR digital para remover o portador. A saída do módulo de remoção de CR 26 é inserida em um conjunto de módulos correlacionadores 130, de maneira tal que cada canal recebido (por exemplo, cada portador modulado) seja atribuído (dinamicamente ou estaticamente) pelo menos a um módulo correlacionador 130. Cada módulo correlacionador 130 pode compreender pelo menos um módulo de remoção do código 27 e um módulo de integração e eliminação 28.

[0058] Em uma modalidade, o conjunto dos módulos correlacionadores 130 espalha o código PN e gera um grupo de produtos de acúmulo ou dados de correlação 125 em taxas de milissegundo ou de múltiplos milissegundos para rastreamento de CR e rastreamento de CD pelo módulo de rastreamento 200. Os dados de correlação 125 (por exemplo, correlações ou produtos de acúmulo) são armazenados em um dispositivo de armazenamento de dados associado com a porção de receptor digital 192 do receptor 11. Embora a figura 2 mostre três módulos correlacionadores 130 como blocos retangulares tracejados, qualquer número de módulos correlacionadores 130 pode ser usado. Por exemplo, um grupo BOC de módulos correlacionadores 130, um grupo QBOC de módulos correlacionadores 130 ou ambos podem ser usados para cada canal recebido para produzir correspondentes correlação ou acúmulo precoces, tardios ou imediatos para cada canal recebido, em que possíveis permutas de dados de correlação ilustrativas 125 estão no bloco de dados de correlação 125 da figura 2. Os dados de correlação 125 podem ser, no geral, caracterizados de acordo com a representação de xBOC(TAP,WinX), em que xBOC especifica uma correlação BOC ou QBOC, WinX especifica uma correlação precoce (E), imediata (P) ou tardia (L), e TAP indica uma derivação ou saída em particular de um respectivo módulo correlacionador 130.

[0059] O primeiro gerador de sinal 32 e o segundo gerador de sinal 31 proveem dados de entrada para um ou mais módulos correlacionadores 130. O primeiro gerador de sinal 32 (por exemplo, codificador de PN) provê as réplicas localmente geradas precoce (E), pontual ou imediata (P) e tardia (L) dos sinais de código (118, 117 e 116, respectivamente) para a função BOC EML, a função QBOC EML precoce ou ambas. O segundo gerador de sinal 31 (por exemplo, gerador BOC / QBOC) provê um sinal BOC 114 e um sinal QBOC 115. Um primeiro mixador de código 141 modula forma de onda BOC no chip selecionado 119 para formar um sinal BOC-PN 140 (por exemplo, BOC(TAP)). O segundo mixador de código 121 modula forma de onda QBOC no chip selecionado 119 para formar correspondente sinal QBOC-PN 120 (por exemplo, QBOC(TAP)). O primeiro gerador de sinal 32 provê os sinais do código PN (variantes precoce, imediata e tardia do sinal do código PN) para um multiplexador 30. Por sua vez, o multiplexador provê um dos sinais codificados de PN para as entradas do primeiro mixador de código 141 e do segundo mixador de código 121. O primeiro gerador de sinal 32 e o segundo gerador de sinal 31 são controlados em sincronia pelo módulo do NCO CD 33. Um sinal de controle ou dados de janela individual compreende um limite de janela inferior 110 e um limite de janela superior 111 que é provido para o módulo de janela de fase de código 157. Cada módulo correlacionador 130 do canal pode ter diferente configuração de janela.

[0060] Na figura 2 (coletivamente, a figura 2A e a figura 2B), através do sinal de seleção de derivação 124, o sinal PN-BOC 140 ou o sinal PN- QBOC 120, em termos de fase de código, pode avançar, sincronizar ou atrasar em relação à fase de CD da amostra recebida (101 ou 102). O segundo multiplexador 29 (ou seletor) é usado para selecionar o sinal BOC-PN local 140 ou o sinal QBOC-PN local 120 como sinal de réplica localmente gerado 105 na saída do módulo lógico 106 para geração de correlações BOC ou QBOC para qualquer período ou duração de amostragem. Em uma configuração em particular, as correlações podem ser consistentes com a função de erro "precoce menos tardio" (EML) BOC ou a função de erro "precoce menos tardio" (EML) QBOC, para qualquer período ou duração de amostragem. O sinal SEL_BOC ou o sinal de seleção 123 determinam se seleciona as funções de correlação BOC ou QBOC com base nas medições de amplitude da amplitude primária e da amplitude secundária.

[0061] O módulo de janela de fase de código 157 provê a resolução flexível ou o tamanho de janela variável para visualizar qualquer seção do chip do código PN. Por exemplo, o sinal de fase de chip fracionário 109 compara com os dois limites de janela, o limite inferior 110 (por exemplo, Win(k):x1) e o limite superior 111 (por exemplo, Win(k):x2). Se a fase de chip for localizada na seção de observação, o módulo de remoção de código (27) é habilitado para operar e para prover uma saída não zero para inserção no módulo de integração e eliminação 28 para acúmulo, caso contrário (se a fase de chip estiver localizada fora da seção de observação) saída zero é alimentada no módulo 28 para integração. Durante o período de habilitação de janela, o sinal local 108 (por exemplo, xBOC(TAP)) é usado para espalhar a modulação PN da amostra recebida (101 ou 102). Os módulos correlacionadores 130 espalham os sinais locais 108 que podem compreender, mas sem limitações, várias versões de sinal ou permutas de sinal disponíveis. Aqui, as versões de sinal disponíveis para os sinais locais 108 são chamadas de E-BOC, E-QBOC, P-BOC, P-QBOC, L-BOC, L-QBOC, em que E significa precoce, P significa imediato e L significa tardio, e em que Q significa quadratura. As saídas do módulo de janela de fase de código 157 e do segundo multiplexador 29 são aplicadas em um módulo lógico 106. Em uma modalidade, o módulo lógico 106 pode compreender uma porta E ou outro dispositivo lógico, circuito lógico ou função lógica adequados. A saída do módulo lógico 106 é acoplada no módulo de remoção de código 27 para prover um sinal de habilitação e limite de janela para acumular as amostras espalhadas pelos módulos de integração e eliminação 28.

[0062] Múltiplos módulos correlacionadores 130 proveem um banco de dados de correlação 125 para o módulo de rastreamento 200. O módulo de remoção de código 27 convolve o sinal de réplica local (105 ou 108) com o sinal de banda base 102 para espalhar a modulação BOC e PN. O módulo de integração e eliminação 28 integra múltiplas amostras de espalhamento durante períodos de milissegundo ou múltiplos milissegundos. Os dados de correlação de saída integrados 125 provenientes de múltiplos correlacionadores 130 podem compreender uma ou mais das seguintes informações em forma codificada ou modulada: data, hora do sistema de navegação via satélite, estado do satélite, dados orbitais, dados de efemérides, almanaque, local do satélite e identificador do satélite, por exemplo. Cada módulo correlacionador 130 compreende um módulo de integração e eliminação 28 que gera correspondentes correlação ou acúmulo. As correlações ou acúmulos são armazenados ou mantidos em um dispositivo de armazenamento de dados, tais como memória eletrônica, um registro, ou um outro dispositivo na porção de receptor digital (por exemplo, 192) para processamento subsequente ou em tempo real pela unidade de decisão 35 e pelo módulo de rastreamento 200, entre outras coisas.

[0063] Dependendo do sinal de seleção de derivação 124, sinal de seleção BOC 123 e dados de limite de janela (110, 111) ou sinais de controle associados com dados de limite de janela (110, 111), cada módulo correlacionador 130 é configurável para gerar um de vários dados de correlação, tais como, mas sem limitações, aqueles listados nos dados de correlação 125. Sinais de controle de janela, associados com dados de limite de janela 110 e 111, proveem diferente resolução para um chip do código PN que determina o alcance de impulso e a precisão da trava. Normalmente, observar uma pequena seção do chip pelo módulo de janela de fase de código 157 melhora a precisão do rastreamento durante a minimização do alcance da atração; ao mesmo tempo em que uma observação de uma seção grande do chip estende o alcance da atração às custas da precisão. Por exemplo, o sinal de seleção de derivação 124 (por exemplo, SEL_TAP) provê uma flexível visualização através de múltiplos chips para examinar a correlação entre as amostras recebidas (101 ou 102) e seu próximo chip pela seleção da derivação E para seu correspondente chip precoce, pela seleção da derivação P para seu correspondente chip imediato, pela seleção da derivação L para seu correspondente chip tardio. O sinal de seleção BOC 123 provê uma maneira eficiente de recuperar a energia da amostra recebida (101 ou 102) com modulação BOC tanto pela extração do seu componente de correlação BOC quanto pela derivação dos seus componentes de correlação QBOC.

[0064] Na figura 2, um conjunto de dados de correlação 125 é armazenado em um registro ou conjunto de registros, um processador ou dispositivo de armazenamento de dados para armazenar resultados intermediários ou outros dados. Em uma modalidade, dados de correlação 125 compreendem correlações, valores de correlação ou saídas de um ou mais correlacionadores do módulo correlacionador 130 para processamento para suportar a formação ou a realização de uma função de erro "precoce menos tardio" dual para cada canal BOC e cada canal QBOC, por exemplo.

[0065] Para cada canal, os dados de correlação 125 proveem informação essencial para extrair a informação, tais como amplitude, desalinhamento de fase de CD e desalinhamento de fase de CR, da saída de correlação tanto BOC quanto QBOC. Da forma mostrada pela figura 8, dependendo do alinhamento da fase de CD, a energia recuperada na amostra de entrada (101 ou 102) localiza tanto no componente BOC quanto no componente QBOC. Os múltiplos máximos locais apresentados na figura 8 possivelmente deterioram o rastreamento de CD incorrendo em falso ponto de trava na curva S do discriminador. Os múltiplos pontos zero apresentados na figura 8 impactam negativamente a estimativa de amplitude que é importante para estimar corretamente erro de rastreamento de CD e de CR através de um processo de normalização; por exemplo, o componente de correlação BOC zero leva erroneamente a uma decisão de uma falsa perda de sinal (ou falso lapso de ciclo percebido), ao mesmo tempo em que a energia ainda existe no componente de correlação QBOC, e vice-versa. Portanto, a estratégia chamada de DDSel seleciona tanto o conjunto de correlações BOC quanto o conjunto de correlações QBOC em cada época (ou período de amostragem) para facilitar a estimativa de amplitude, o rastreamento de CR e o rastreamento de CD. A estimativa de amplitude DDSel, comparada com o uso apenas do componente demodulado BOC ou QBOC, tira vantagem por sempre escolher o componente com a maior energia de demodulação para minimizar infecção de ruído; rastreamento de CD DDSel não apenas elimina os falsos pontos de cruzamento zero na curva S do discriminador, mas, também reflete melhoria em termos tanto de confiabilidade quanto de precisão. Rastreamento de CR DDSel também revela a melhoria tanto em confiabilidade quanto em precisão.

[0066] A saída de cada correlacionador no módulo correlacionador 130 contém uma parte I e uma parte Q. Múltiplas correlações, não limitadas àquelas listadas como dados de correlação 125, suportam o detector de envelope 300 (refletido pelos detectores 201 e 211 na figura 3), o módulo de rastreamento de CD 37 e o módulo de rastreamento de CR 38. Da forma aqui usada, informação do canal receptor significa um ou mais dos seguintes dados: (a) fase de código 109 do oscilador de controle numérico (NCO) do código (CD) 126, (b) derivação tardia (L) 116, derivação pontual (P) 117 ou derivação precoce (E) 118 provenientes de um primeiro gerador de sinal 32 (por exemplo, codificador de PN), (c) sinal BOC 114, sinal QBOC 115 provenientes de um segundo gerador de sinal 31 (por exemplo, gerador BOC / QBOC), e (d) réplica do portador (CR) local 103 (por exemplo, em forma senoide ou cossenoide) resultante do módulo do NCO do portador 34.

[0067] A informação do canal receptor é alimentada no conjunto dos módulos correlacionadores 130. Em uma configuração, cada módulo correlacionador 130 funciona ou opera de acordo com um ou mais dos seguintes parâmetros: (a) um limite de janela inferior 110 (por exemplo, sinal ou dados) em chips (por exemplo, ou chips fracionários), (b) um limite de janela superior 111 (por exemplo, sinal ou dados) em chips, (c) seleção de BOC em função dQBOC E por meio da seleção de dados de seleção BOC 123, e (d) sinal de seleção de derivação 124 para seleção das versões ou variantes precoce (E), imediata (P) ou tardia (L) do código PN para aplicação nos primeiro e segundo mixadores de código (141, 121). A saída de cada correlacionador do módulo correlacionador 130 varia com base na saída do primeiro mixador de código 141 (por exemplo, mixador de código BOC de derivação), e segundo mixador de código 121 (por exemplo, mixador de código QBOC de derivação).

[0068] Em uma configuração, cada módulo correlacionador 130 compreende um módulo de remoção do código (por exemplo, 27 na figura 1A) que suporta retirada (por exemplo, remoção) da modulação PN usando um sinal de réplica localmente gerado 105 (por exemplo, XBOC(TAP, Win). O conjunto de dados de acúmulos ou de correlação 125, mas sem limitações àqueles listados na figura 2 ou na figura 3, é processado pelo módulo de rastreamento do portador 38 e pelo módulo de rastreamento de código 37. A taxa de código 260 (por exemplo, taxa do NCO de código) e a taxa do portador 270 resultantes (por exemplo, taxa do NCO do portador) são usadas para acionar o módulo do NCO de código 33 e módulo do NCO do portador 34 na figura 2. Em uma modalidade, o módulo de rastreamento de código 37 compreende um módulo de erro de código 43 ligado ou acoplado em um módulo de laço de código 44. Em uma modalidade, o módulo de rastreamento do portador 38 compreende um módulo de Controle de Frequência Automático (Erro de Costas) 45 ligado ou acoplado no módulo de laço do portador 46.

[0069] A figura 3A e a figura 3B, coletivamente, podem ser referidas como a figura 3. A figura 3 ilustra o módulo de rastreamento 200 da figura 2 com mais detalhes do que a figura 2. Adicionalmente, a figura 3 ilustra o detector de envelope (201, 211) e a unidade de decisão 35.

[0070] Na figura 3, um primeiro detector 201 (por exemplo, primeiro detector de envelope) detecta uma amplitude primária do componente BOC. O primeiro detector 201 pode compreender um detector de envelope que detecta a energia de sinal ou a energia do componente BOC, incluindo um componente de correlação BOC em fase (I) e um componente de correlação BOC de quadratura (Q). Por exemplo, o primeiro detector 201 pode detectar a amplitude primária como a energia agregada do vetor I do componente BOC imediato e o vetor Q do componente BOC imediato.

[0071] Um segundo detector 211 detecta uma amplitude secundária do componente QBOC. O segundo detector 211 pode compreender um detector de envelope que detecta a energia de sinal ou a energia do componente QBOC que compreende um componente QBOC em fase e um componente QBOC em fase de quadratura. Por exemplo, o segundo detector 211 pode detectar a amplitude secundária como a energia agregada do vetor I do componente QBOC imediato e o vetor Q do componente QBOC imediato.

[0072] O primeiro detector 201 e o segundo detector 211 proveem saída da amplitude primária e da amplitude secundária ou dados de energia nos sinais recebidos para um processador de dados, um avaliador ou a unidade de decisão 35. A unidade de decisão 35 compreende um processador eletrônico de dados ou avaliador. A unidade de decisão 35 provê a estimativa de amplitude pela seleção tanto da amplitude primária quanto da amplitude secundária, qualquer que seja a maior; ela também transmite um sinal lógico 210 (por exemplo, em um correspondente nó indicado na figura 2) para indicar se a amplitude primária excede a amplitude secundária. Se o canal operar no modo no estado estacionário, o sinal de seleção (SEL_BOC) 123 sempre seleciona o conjunto de correlações BOC para acionar o laço de rastreamento de CD e de CR; caso contrário, o sinal de seleção (SEL_BOC) 123 sincroniza com o sinal 210. O sinal de seleção 123 determina se usa componente BOC ou componente QBOC para estimar o erro de CD e de CR, tais como o multiplexador 237 para erro de CD, o multiplexador 238 para erro de frequência de CR e o multiplexador 239 para erro de fase de CR.

[0073] Na figura 3, a unidade de decisão 35 gera dois sinais; o sinal de estimativa de amplitude 273 reflete a energia / amplitude do sinal demodulado; o sinal lógico 210 tem um primeiro estado (por exemplo, verdadeiro) se a amplitude primária do componente BOC for maior do que a amplitude secundária do componente QBOC, caso contrário, o sinal lógico 210 tem um segundo estado (por exemplo, falso) que é diferente do primeiro estado.

[0074] O modo de operação em estado estacionário do receptor 11 ocorre depois da atração ou do travamento da fase de código do sinal recebido. No modo de operação em estado estacionário para qualquer sinal composto recebido, a estimativa da fase de CD e de CR local sincroniza estritamente com a fase (por exemplo, de CD e de CR) da amostra recebida (101 ou 102) na figura 2; portanto, a energia de demodulação é concentrada no componente BOC, ao mesmo tempo em que deixa o componente QBOC dominado pelo ruído. Para mitigar o impacto negativo do ruído, se for usado o método DDSel durante o modo de atração, apenas o conjunto de dados de correlação BOC 125 é preferido no estado estacionário. Depois da aquisição de código (por exemplo, ou atração) do sinal recebido e durante um modo no estado estacionário no qual uma réplica de código local e uma réplica do portador local são sincronizadas com uma fase, ou respectivos código e portador, do sinal recebido durante um ou mais períodos de amostragem que satisfazem ou excedem uma duração limite, a porção de receptor digital 192 ou de processador de dados pode usar apenas o conjunto de correlações BOC para acionar o rastreamento do código e do portador.

[0075] Em uma modalidade alternativa, durante o modo de atração, o receptor (por exemplo, 11) pode usar múltiplas correlações BOC com diferentes janelas (referidas como MWin-BOC), em vez do método DDSel, durante o modo de atração. Se o receptor usar o método de múltiplas correlações BOC com diferentes janelas (MWin-BOC) durante o modo de atração, então, para o modo no estado estacionário, a correlação com uma única janela (referida como SWin-BOC) é preferida para formular a estimativa de erro de CD.

[0076] O receptor ou o processador de dados determinam se o modo de operação deve ser o modo de atração ou o modo no estado estacionário pela análise da amplitude primária. Em uma modalidade, se o detector ou o receptor determinarem que a amplitude primária é continuamente maior do que a amplitude secundária por duração igual a ou maior do que uma duração limite (por exemplo, número de épocas ou intervalos de amostragem), o módulo ou contador de aumento de decisão 220 aciona o módulo de rastreamento de CD 37 e o módulo de rastreamento de CR 38 da figura 2 em um modo no estado estacionário. Em uma modalidade do modo no estado estacionário, o receptor (por exemplo, 11) considera a conclusão do processo de atração de CD e CR (usando tanto o método DDSel quanto o método MWin-BOC) e usa apenas as correlações BOC para acionar o rastreamento de CR e de CD. Se o sinal BOC de janela do sinal 242 (por exemplo, SWin- BOC) for habilitado, apenas o conjunto de correlações BOC contribui para a operação de rastreamento de CD e de CR. Em uma outra modalidade, se o detector ou o receptor determinarem que a amplitude primária é continuamente maior do que ou igual a uma amplitude limite por duração maior do que uma duração limite, o módulo ou contador de aumento de decisão 220 aciona o módulo de rastreamento de CD 37 e o módulo de rastreamento de CR 38 da figura 2 em um modo no estado estacionário.

[0077] A figura 3 ilustra dois métodos de rastreamento de CD que operam no estágio de atração, e o sinal de seleção 234 (SEL_MWIN_BOC) determina usar tanto o método de rastreamento de CD DDSel quanto o método MWin-BOC. O método de rastreamento de CD DDSel gera a estimativa de erro de CD usando correlações BOC ou QBOC, qualquer que contenha a maior parte da energia. O método MWin-BOC combina múltiplas correlações BOC com diferente espaçamento de chip para estimar o erro de CD. Ambos os métodos alcançam o mesmo propósito, eliminando os falsos pontos de cruzamento zero na curva S do discriminador.

[0078] A figura 3 aborda as estimativas DDSel para erro de CD 231, erro de frequência de CR 235 (por exemplo, fDDsel) e erro de fase de CR 236, que minimiza o impacto da perturbação de ruído pela seleção tanto do conjunto de correlação BOC quanto do conjunto de correlação QBOC, qualquer que contenha a maior parte da energia demodulada. Da forma mostrada na figura 3, os discriminadores de CD 202, 212 e 203 são não coerentes, isto é, usam tanto os vetores I quanto os vetores Q para estimar erro de CD, e tal método resolve ou determina a alocação previamente desconhecida de energia entre o componente I e o componente Q.

[0079] A figura 3 ilustra a cadeia de processamento de sinal para explicar os detalhes da determinação da técnica DDSel e MWin-BOC. Um modelo matemático para BOC e QBOC usando técnicas de correlação de janelas (por exemplo, WinCorr) é introduzido. Da forma mencionada anteriormente, um QBOC local retém a parte ausente da energia de sinal se o sinal de réplica BOC local não estiver perfeitamente alinhado com o sinal BOC recebido. Os modelos matemáticos do componente BOC e QBOC em relação a uma configuração de correlação de janelas geral (TAP, Wx) são modelados como as seguintes equações: Equação 1:

Equação 2:

é a correlação com base na entrada BOC e na réplica local QBOC com uma seleção de PN TAP, em que PN TAP pode ser precoce, imediato ou tardio, i é fase de chip em unidades de chip, NChip é número de chips por milissegundo, di é incremento de fase de amostra em unidades de chips, A é a amplitude do sinal no nível de integração de milissegundos, Wx é o tamanho de janela em chips, NBOC é igual a m/n de BOC(m,n), em que m é fm/fc e n é fn/fc, fm é uma primeira frequência de subportador, fn é a real frequência de chip, e fc é a taxa de formação de chip de referência, FChip é a taxa de formação de chip em chips / segundo, FS é a taxa de amostragem em amostras / segundo, R(T) é a função convencional do código PN, T é o erro de fase de chip estimado no lado do receptor, δθi é o erro de estimativa de fase do portador para cada amostra, δϕ é o erro de estimativa de fase do portador médio durante o período Nchip, I TAPWx TAPWx

é a parte em fase ou real de

, e

é a quadratura da parte imaginária de

[0080] A Equação 1 e a Equação 2 mostram que COS(2ΠNBOCT) e sin(2πNBocf) são ortogonais em relação a T, isto é, da forma mostrada na figura 8,

(indicado por uma linha curva cheia 701) e

(indicado por uma linha curva tracejada 702), a amplitude (saída de correlação) das linhas curvas (701, 702) alcança ou cruza zero em tempos alternados medidos em chips. A linha curva 701 representa a função de correlação BoC da Equação 1, enquanto que a linha curva 702 representa a função de correlação QBoC da Equação 2. o eixo geométrico horizontal 704 da figura 7 mostra uma diferença de tempo entre o sinal recebido e o sinal de réplica localmente gerado em chips, enquanto que o eixo geométrico vertical 703 mostra a correlação entre o sinal recebido e o sinal de réplica localmente gerado.

[0081] A Equação 1 e a Equação 2 aproximam o subportador binário pelo uso de um modelo de seno ou cosseno para remover a descontinuidade da função sign() que reflete as características binárias. o modelo da Equação 1 e da Equação 2, através da comparação extensiva, reflete efetivamente as características das correlações BoC e QBoC com características binárias incluídas. Por exemplo, a função sign() tipicamente transmite um primeiro nível lógico ou uma entrada positiva e um segundo nível lógico, diferente do primeiro nível lógico, para uma entrada negativa.

[0082] Na figura 3, em uma modalidade, a unidade de decisão 35 faz a seleção BoC / QBoC resultante da técnica DDSel. A unidade de decisão 35 faz um ou mais dos seguintes: (a) compara a amplitude primária com a amplitude secundária, e seleciona a maior para atualizar a estimativa de amplitude; define o sinal 210 com verdadeiro (por exemplo, ou um primeiro estado lógico) se a amplitude primária exceder a amplitude secundária, ou redefine o mesmo em outras circunstâncias (por exemplo, ou define com segundo estado lógico oposto ao primeiro estado lógico), (b) provê os dados DDSel para controle dos multiplexadores de seleção (237, 238, 239, 243) para escolher tanto erros de CD e de CR BOC quanto erros de CD QBOC e de CR QBOC para rastreamento no laço de CD e no laço de CR, e ajuste da fase de CD e de CR para maximizar a correlação entre o sinal recebido e réplicas localmente geradas.

[0083] Se a amplitude primária exceder continuamente a amplitude secundária para mais de M épocas, a maior parte da energia de demodulação se concentra no componente BOC, isto é, a réplica BOC-PN local assumidamente se alinha com a fase de CD da amostra de entrada 101 (figura 2). Sob tal circunstância, o canal pode operar no modo no estado estacionário que define o sinal 242, assim, ativando o sinal de seleção BOC 123.

[0084] O primeiro detector 201 e o segundo detector 211 podem usar a Equação 3 ou a Equação 4 para determinar ou estimar a amplitude dos componentes de sinal BOC ou QBOC. Equação 3:

, em que I_Y é o componente xBOC em fase, Q_Y é o componente xBOC em fase de quadratura, e xBOC refere-se ao componente de sinal BOC ou QBOC do sinal composto recebido. Na Equação 3 exposta, a amplitude primária compreende a energia de sinal combinada do componente em fase BOC e do componente em fase de quadratura BOC. Similarmente, a amplitude secundária compreende a energia de sinal combinada do componente em fase QBOC e de um componente em fase de quadratura QBOC. A Equação 3 é cálculo de amplitude ideal com base nos componentes em fase e de quadratura. Entretanto, uma aproximação linear para a Equação 3 é como segue: Equação 4:

, em que Equação 5:

simplifica o cálculo da amplitude pela eliminação do processamento não linear na Equação 3, e μ é uma escala selecionada ou fator de escalonamento constante (por exemplo, 0,5). O primeiro detector 201 e o segundo detector podem usar a Equação 3 ou a Equação 4 para determinar ou estimar a amplitude dos componentes de sinal BOC ou QBOC.

[0085] A técnica de seleção direcionada à decisão (DDSel), da forma mostrada pela Equação 6, seleciona um componente (BOC ou QBOC) com mais energia ou amplitude de sinal para quaisquer dados período ou intervalo de amostragem, consistente com o gráfico de amplitude DDSel da figura 9 que representa uma função de amplitude universal para qualquer período de amotragem, em que a função de correlação universal inclui as contribuições de ambas as funções de correlação BOC ou QBOC que são associadas com a maior amplitude de sinal durante quaisquer período ou intervalo de amotragem (por exemplo, uma época). Desta maneira, o erro de código DDSel 231, o erro de frequência do portador DDSel 235 (fDDSel) e o erro de fase do portador DDSel 236 (ΦDDSel) resultam do conjunto de correlações (tanto BOC quanto QBOC) que tem a maior amplitude estimada para o período de amostragem. O cálculo da amplitude e do erro resultam do mesmo conjunto de correlações, independente se ele é com base em BOC ou em QBOC; tal seleção de correlações BOC ou QBOC garante apropriada normalização. Dos dados de acúmulos / correlação 125, o primeiro detector 201 usa o componente I e Q para correlação BOC em fase imediata para estimar a amplitude primária; o segundo detector 211 usa o componente I e Q para correlação QBOC em fase imediata para estimar a amplitude secundária.

[0086] Em uma modalidade alternativa, em que um método BOC de múltiplas janelas é usado durante a atração em vez do método DDSel, as correlações para a técnica BOC múltiplas janelas (MWin-BOC) não excedem o máximo componente selecionado pela unidade de decisão 35 ou pelo processador de dados, o que garante a apropriada normalização. Em uma configuração, MWin-BOC refere-se a uma função de erro EML dual. O eixo geométrico horizontal da figura 9 mostra uma diferença de fase de CD no tempo entre o sinal recebido e o sinal de réplica localmente gerado em chips, enquanto que o eixo geométrico vertical mostra amplitude agregada.

[0087] Em uma configuração, o módulo de rastreamento 200 contém um ou mais discriminadores (202, 212, 203). O módulo de rastreamento 200 compreende o módulo de rastreamento de código 37 e o módulo de rastreamento do portador 38. U, discriminador (202, 212, 203) compreende um circuito, um conjunto de correlacionadores ou instruções de software que podem ser ajustadas para transmitir, aceitar ou rejeitar sinais de diferentes características, tais como fase ou frequência. Em uma modalidade, um ou mais discriminadores (202, 212, 203), usando a diferença entre as correlações precoces e as correlações tardias (ou a correlação EML), sincronizam o código recebido com a fase de código PN localmente gerada. A concentração da energia de sinal no componente BOC indica que laço de rastreamento de CD está rastreando intimamente e está travado no sinal recebido, em oposição à distribuição da energia de sinal recebida mais uniformemente entre os caminhos de processamento dos sinais BOC e QBOC do receptor. Um ou mais discriminadores (202, 212, 203) podem facilitar a determinação de um deslocamento de tempo ou deslocamento de fase para a réplica gerada local em relação à fase de CD recebida para evitar sinais multitrajetos de rastreamento, ruído de fase, falsa trava ou uma correlação de pico local na função de correlação.

[0088] Na figura 3, coletivamente, a figura 3A e a figura 3B, os dados de correlação 125, incluindo os vetores I e Q dos sinais BOC E, BOC L, QBOC E QBOC E L, são alimentados em um grupo de discriminadores (202, 212, 203) "precoce menos tardio" (EML) não coerentes, em que E e L representam precoce e tardio, respectivamente. Da forma ilustrada na figura 3, o grupo de discriminadores "precoce menos tardio" (EML) não coerentes (202, 212, 203) compreende: (a) primeiro discriminador EML 202 (por exemplo, um discriminador BOC EML para uma primeira janela (Janela A ou Wa)), (b) um segundo discriminador EML 212 (por exemplo, discriminador QBOC EML para uma primeira janela (Janela A)), e (c) um terceiro discriminador EML 203 (por exemplo, um discriminador BOC EML para uma segunda janela (Janela B ou Wb)).

[0089] O primeiro discriminador EML 202 e o segundo discriminador EML 212 comunicam com um primeiro multiplexador de seleção 237. O primeiro discriminador EML 202 provê erro de CD derivado de BOC 221 (por exemplo, código BOC Wa) para o primeiro multiplexador de seleção 237. O segundo discriminador EML 212 provê erro de CD derivado de QBOC 222 para o primeiro multiplexador de seleção 237. Saídas do primeiro discriminador EML 202 e do terceiro discriminador EML 203 são somadas pelo somador 275. A saída (sinal MWin-BOC) do somador 275 e o sinal de saída 231 (chamado cdDDSEL) são inseridos em um multiplexador 243 que determina o sinal do erro de código 233 com base na seleção do método DDSel ou do método MWin-BOC para o modo de atração, por exemplo.

[0090] Em uma modalidade alternativa do modo de atração, o multiplexador é configurado para suportar um modo de atração híbrido no qual o método DDSel é usado para rastreamento da fase do portador e da frequência do portador, em que o método MWin-BOC é usado para rastreamento de código, e em que a estimativa de amplitude DDSel é usada para o rastreamento DDSel da fase do portador e da frequência do portador.

[0091] Dependendo do sinal de seleção 234 (SEL_MWin-BOC), o receptor usa tanto o método MWin-BOC quanto o método DDSel para impulsionar a fase de CD. O sinal do erro de CD 233 resulta do erro de CD 231 no modo DDSel; caso contrário, o sinal do erro de CD 233 resulta de 232 na seleção de MWin-BOC. Em cada época de amostragem, o erro de CD 231 usa tanto erro de CD derivado de BOC 221 quanto erro de CD derivado de QBOC 222, dependendo do sinal de seleção (por exemplo, SEL_BOC) 123. MWin-BOC 232 combina dois erros de CD derivados de BOC 221 e 223, em que o erro de CD 221 e 223 resulta das correlações BOC com diferente espaçamento de chip. A saída do erro de CD 233, que passa através de um filtro do laço de CD 263, gera um sinal da taxa de código 260 (por exemplo, sinal da frequência de código ou da fase de código) para entrada no módulo do NCO CD 33.

[0092] Da forma ilustrada na figura 3 para o módulo de rastreamento do portador 38, um grupo de módulos de atraso (216, 217, 218 e 219) recebe acúmulos dos sinais BOC e QBOC imediatos para os vetores em fase (I) e em fase de quadratura (Q). As saídas dos módulos de atraso proveem entrada para um primeiro discriminador de frequência 204 e um segundo discriminador de frequência 214. Por exemplo, o primeiro discriminador de frequência 204 usa o conjunto de correlações BOC, enquanto que o segundo discriminador de frequência 214 usa o conjunto de correlações QBOC. O sinal do erro de frequência derivado de BOC 225 e o sinal do erro de frequência derivado de QBOC 226 (por exemplo, fQBOC) são inseridos em um segundo multiplexador de seleção 238, que transmite um sinal do erro de frequência de seleção direcionada a decisão 235 (por exemplo, fDDSel). O método direcionado à decisão (DDSel) seleciona o erro de frequência BOC se a amplitude primária exceder a amplitude secundária, caso contrário, ele seleciona o erro de frequência QBOC para acionar o laço de CR.

[0093] Neste particular, um primeiro discriminador de fase 205 e um segundo discriminador de fase 215 recebem acúmulos dos vetores em fase e de quadratura para os sinais BOC ou QBOC imediatos. Por exemplo, o primeiro discriminador de fase 205 usa o conjunto de correlações BOC, enquanto que o segundo discriminador de fase 215 usa o conjunto de correlações QBOC. O primeiro discriminador de fase 205 transmite o erro de fase de CR 227 (por exemplo, ΦBOC) derivado das correlações BOC e o segundo discriminador de fase 215 transmite um erro de fase do portador 228 (por exemplo, ΦQBOC) derivado das correlações QBOC. Similarmente à seleção do erro de frequência, erro de fase derivado de BOC 227 é selecionado se a amplitude primária for maior do que a amplitude secundária; caso contrário, o erro de fase derivado de QBOC 228 é selecionado para acionar o laço de CR por meio do erro de fase do portador de seleção direcionada à decisão 236. O filtro de laço do portador recebe o erro de fase do portador de seleção direcionada à decisão 236. O sinal da taxa do portador 270 proveniente do filtro de laço do portador 265 é aplicado no módulo do NCO do portador 34.

[0094] A figura 4 ilustra o primeiro detector 201 e o segundo detector 211 da figura 3 com mais detalhes do que a figura 3. Números de referência iguais na figura 3 e na figura 4 indicam elementos, blocos, processos ou sub- redes iguais.

[0095] O primeiro detector 201 compreende primeiro conjunto de módulos de valor absoluto 350, um primeiro avaliador mínimo / máximo 320, um primeiro escalonador 377 (por exemplo, um primeiro divisor ou um primeiro multiplicador por valor recíproco do divisor (por exemplo, aproximadamente 2)), e um primeiro somador 353. O segundo detector 211 compreende um segundo conjunto de módulos de valor absoluto 351, um segundo avaliador mínimo / máximo 330, um segundo escalonador 379 (por exemplo, segundo divisor ou multiplicador por valor recíproco do divisor (por exemplo, aproximadamente 2)), e um segundo somador 355. O primeiro detector 201 e o segundo detector 211 podem usar a Equação 4 para computar as amplitudes BOC e QBOC.

[0096] No primeiro detector 201, o primeiro conjunto de módulos de valor absoluto 350 determina o valor absoluto do sinal IBOC imediato 301 e do sinal QBOC imediato 311. Os valores absolutos (302, 312) do sinal IBOC imediato e do sinal QBOC imediato são inseridos no avaliador mínimo / máximo 320 que determina a máxima amplitude de sinal agregado 303 do sinal IBOC imediato e do sinal QBOC imediato e a mínima amplitude de sinal agregado 313 do sinal IBOC imediato e do sinal QBOC imediato. Pela aplicação do escalonador 377, a mínima amplitude de sinal agregado 313 é escalonada aproximadamente em metade em cada período de amostragem. A saída do escalonador 377 é adicionada na máxima amplitude agregada 303 no somador 353, que transmite a amplitude BOC imediata (ABOC) 305 para entrada na unidade de decisão 35. Em uma modalidade, o escalonador 377 pode compreender um multiplicador, um divisor, um amplificador ou um outro dispositivo adequado.

[0097] No segundo detector 211, o segundo conjunto de módulos de valor absoluto 351 determina o valor absoluto do sinal IQBOC imediato 321 e do sinal QQBOC imediato 331. Os valores absolutos (322, 332) do sinal IQBOC imediato e do sinal QQBOC imediato são inseridos no avaliador mínimo / máximo 330 que determina a máxima amplitude de sinal agregado 323 do sinal IQBOC imediato e do sinal QQBOC imediato e a mínima amplitude de sinal agregado 333 do sinal IQBOC imediato e do sinal QQBOC imediato. Pela aplicação do escalonador 379, a mínima amplitude de sinal agregado 333 é escalonada aproximadamente pela metade em cada período de amostragem. A saída do escalonador 379 é adicionada na máxima amplitude agregada 323 no somador 355, que transmite a amplitude QBOC imediata (AQBOC) 325 para entrada na unidade de decisão 35. Em uma modalidade, o escalonador 379 pode compreender um multiplicador, um divisor, um amplificador ou um outro dispositivo adequado.

[0098] Em uma modalidade, a unidade de decisão 35 ou o processador de dados podem usar a seguinte equação: Equação 6:

[0099] Em uma modalidade, a unidade de decisão 35 ou o processador de dados calculam a amplitude de sinal geral 240 (por exemplo, ADDsel). A Equação 6 pode incluir uma aproximação da Equação 4 como um substituto para o cálculo de envelope ideal da Equação 3. O primeiro detector 201 e o segundo detector 211 podem usar a Equação 3 ou a Equação 4 para determinar ou estimar a amplitude dos componentes de sinal BOC ou QBOC. Adicionalmente, a Equação 6 provê um sinal de seleção 210 para o dispositivo lógico 271 (por exemplo, porta OU ou porta OU exclusivo) através da comparação da amplitude primária com a amplitude secundária. A saída do dispositivo lógico 271 provê o sinal de seleção BOC 123 (por exemplo, SEL_BOC).

[00100] Da forma mencionada anteriormente, para alcançar confiável detecção de sinal, menor espaçamento de busca é exigido para evitar múltiplos pontos de cruzamento zero na correlação BOC. Tal demanda estende o tempo de aquisição, e exige tanto software, quanto hardware, ou ambos, para controlar finamente a fase da réplica local. Da forma ilustrada pela função de correlação universal da figura 9, o método DDSel elimina o ponto de cruzamento zero em -1 e +1 chips da amplitude de pico e correlação imediata associada. A função de correlação universal da figura 9 suporta estabilidade computacional e correta estimativa da energia de sinal.

[00101] A figura 5A e a figura 5B são coletivamente referidas como a figura 5. A figura 5 mostra o primeiro discriminador EML 202, o segundo discriminador EML 212 e o terceiro discriminador EML 203 com mais detalhes do que a figura 3. Números de referência iguais na figura 3 e na figura 5 indicam elementos iguais.

[00102] O primeiro discriminador EML 202 recebe dados de correlação de entrada, dados de acúmulo ou outros dados de entrada (401, 402, 411, 412). O primeiro discriminador EML 202 compreende um detector de envelope / amplitude BOC precoce (E) 405 e um detector de envelope / amplitude BOC tardio (L) 415 que provê saídas (amplitude BOC E 406 e amplitude BOC L 416) para construir um primeiro acúmulo EML na saída do somador 409 através do somador 451. Na saída de somador do somador 451, o primeiro acúmulo EML é, então, normalizado pelo normalizador 490 (por exemplo, unidade de normalização) para prover um erro de CD derivado de BOC 221 com primeira janela de Wa para primeiro multiplexador de seleção 237. Em uma configuração, o detector de envelope BOC precoce 405 e o detector de envelope BOC tardio 415 podem compreender os mesmos ou similares módulos de software ou os mesmos ou similares algoritmos que são aplicados nos dados de correlação BOC precoce e nos dados de correlação BOC tardia, respectivamente.

[00103] O segundo discriminador EML 212 recebe dados de correlação de entrada, dados de acúmulo ou outros dados de entrada (421, 422, 431, 432). O segundo discriminador EML 212 compreende um detector de envelope / amplitude QBOC precoce (E) 425 e um detector de envelope / amplitude QBOC tardio (L) 435 que proveem saídas (amplitude QBOC E 426 e amplitude QBOC L 436) para construir um segundo acúmulo EML na saída do somador 429 através do somador 453. O segundo acúmulo EML é, então, normalizado pelo normalizador 491 (por exemplo, unidade de normalização) para prover uma correlação QBOC de código como um segundo erro de CD derivado de QBOC 222 com primeira janela de Wa para primeiro multiplexador de seleção 237. Em uma configuração, o detector de envelope QBOC precoce 425 e o detector de envelope QBOC tardio 435 podem compreender os mesmos ou similares módulos de software ou os mesmos ou similares algoritmos que são aplicados nos dados de correlação QBOC precoce e nos dados de correlação QBOC tardia, respectivamente.

[00104] O terceiro discriminador EML 203 recebe dados de correlação de entrada, dados de acúmulo ou outros dados de entrada (451, 452, 461, 462). O terceiro discriminador EML 203 compreende um detector de envelope / amplitude BOC precoce (E) 455 e um detector de envelope / amplitude BOC tardio (L) 465 que proveem saídas (amplitude BOC E 456 com Wb e amplitude BOC L 466 com Wb) em nós para construir um terceiro acúmulo EML na saída do somador 459 até o somador 457. O terceiro acúmulo EML é, então, normalizado pelo normalizador 492 para prover um outro erro de código derivado de BOC 223 (por exemplo, cdBOC Wb) com segunda janela de Wb, em que a primeira janela (Wa) não iguala a segunda janela (Wb). Em uma configuração, o detector de envelope BOC precoce 455 e o detector de envelope QBOC tardio 465 podem compreender os mesmos ou similares módulos de software ou os mesmos ou similares algoritmos que são aplicados nos dados de correlação QBOC precoce e nos dados de correlação QBOC tardia, respectivamente.

[00105] Na figura 5, a seleção direcionada à decisão, resultados de erro de código "precoce menos tardio" (DDSel EML CD) tanto do primeiro discriminador EML 202 quanto do segundo discriminador EML 212 dependem do sinal de seleção BOC 123. Tal método DDSel remove os falsos pontos de trava na curva S do discriminador. A curva S do discriminador significa uma função de correlação precoce menos tardio produzida pela diferença entre um correlacionador precoce e um correlacionador tardio em relação ao sinal recebido. Se o sinal de seleção BOC 123 for um primeiro nível lógico (por exemplo, alto nível lógico ou nível lógico 1), o primeiro discriminador EML 202 habilita o cálculo da amplitude de PBOC(0,Wa) usando o módulo 405 e o cálculo da amplitude de PBOC(1-Wa,1) usando o detector de envelope 415 da figura 5. As diferenças entre PBOC(0,Wa) e PBOC(1-Wa,1) são, então, normalizadas por ADDsel para gerar o erro de CD DDSel EML derivado de BOC 221 na saída do primeiro discriminador EML 202.

[00106] Se o sinal de seleção BOC 123 for um segundo nível lógico (por exemplo, baixo nível lógico ou nível lógico 0), que é diferente do primeiro nível lógico, o segundo discriminador EML 212 habilita o cálculo da amplitude de PQBOC(0,Wa) usando o detector de envelope 425 e o cálculo da amplitude de PQBOC(1-Wa,1) usando o detector de envelope 435. As diferenças entre PQBOC(0,Wa) e PQBOC(1-Wa,1) são, então, normalizadas por ADDsel para gerar o erro de CD DDSel EML derivado de QBOC 222 (por exemplo, cdQBOC Wa) na saída do segundo discriminador EML 212. O erro de código normalizado é modelado pela Equação 7. Equação 7:

em relação à figura 5, em que xBOC é tanto BOC quanto QBOC, EXBOC corresponde a

, LXBOC corresponde a

, em que DDSel revela vantagem de computação em implementação de software, já que apenas um componente (tanto BOC quanto QBOC) realmente precisa ser calculado.

[00107] Alternativamente ao modo DDSel de operação durante atração do código do sinal composto recebido, um modo de código BOC de múltiplas janelas pode ser usado durante a atração do código. Por exemplo, uma combinação linear que usa o primeiro erro de código derivado de BOC 221 com base na primeira janela (Wa) e o terceiro erro de código derivado de BOC 223 com base na segunda janela (Wb) podem eliminar os falsos pontos de cruzamento zero na curva S do discriminador, em que o espaçamento de chip para sinal de erro 221 é diferente do espaçamento de chip para sinal de erro 223, consistente com a primeira janela e a segunda janela. Da forma mostrada na figura 5, um diagrama de blocos da combinação linear inclui, no geral, dois dispositivos de escalonamento linear 471 e 472, e um combinador 475 (por exemplo, somador). A estimativa de erro resultante 232 (por exemplo, estimativa de erro de código composto) é chamada de erro de código MWin-BOC modelado através da Equação 8. Equação 8:

em relação à figura 5, em que: α é o ganho linear (por exemplo, no mixador ou no multiplicador 472) aplicado na primeira estimativa de erro de código derivado de BOC com janela Wa, β é o ganho linear (por exemplo, no mixador ou no multiplicador 471) aplicado na estimativa de erro de código derivado de BOC secundário com janela Wb.

[00108] A figura 6 descreve a estimativa não linear na estimativa de frequência de CR e de fase de CR. Números de referência iguais na figura 1, na figura 3 e na figura 6 indicam elementos iguais. O módulo de rastreamento 200 ou o módulo de rastreamento do portador 38 ou o módulo de erro de fase / frequência do portador 45 podem conduzir a estimativa não linear na estimativa de frequência de CR e de fase de CR. O diagrama de blocos da figura 6 mostra um primeiro discriminador de frequência 204, um segundo discriminador de frequência 214, um primeiro discriminador de fase 205 e um segundo discriminador de fase 215.

[00109] Da forma mostrada na figura 6, o primeiro discriminador de frequência 204 recebe dados de entrada, tais como sinal IBOC imediato 501 e sinal QBOC imediato 511. Similar à estimativa de fase de CR previamente mencionada neste documento, o primeiro discriminador de frequência 204, para detecção do erro de frequência de CR derivado de BOC, compreende duas unidades de atraso (502, 512). As duas unidades de atraso (502, 512) armazenam as correlações BOC (503, 513) para o período de amostragem prévio. Dois multiplicadores (504, 514) removem a incerteza de CD envolvida nas correlações BOC. Um somador 508 para formar uma observação de fase de CR delta 506 durante um período de amostragem, e um normalizador 507 (por exemplo, unidade de normalização) para remover a informação de amplitude modulada no sinal 506. O normalizador 507 transmite erro de frequência de CR 225 (por exemplo, fBOC), derivado das correlações BOC.

[00110] O segundo discriminador de frequência 214 recebe dados de entrada, tais como sinal IQBOC imediato 521 e sinal QQBOC imediato 531. Como erro de frequência derivado de BOC, um erro de frequência de CR QBOC 226 é gerado usando o segundo discriminador de frequência 214 na figura 6. O segundo discriminador de frequência 214, para detecção do erro de frequência de CR derivado de QBOC, compreende duas unidades de atraso (522, 532). As duas unidades de atraso (524, 534) armazenam as correlações QBOC (523, 533) para o período de amostragem prévio. Dois multiplicadores (524, 534) removem a incerteza de CD envolvida nas correlações QBOC. Um somador 528 forma uma observação de fase de CR delta 526 durante um período de amostragem, e um normalizador 527 (por exemplo, unidade de normalização) remove a informação de amplitude modulada no sinal 526. O normalizador 527 transmite erro de frequência de CR 226 (por exemplo, fQBOC), derivado das correlações QBOC.

[00111] Dependendo do sinal de seleção BOC 123, a porção de receptor digital 192 ou o módulo de rastreamento 200 usam tanto o erro de frequência de CR 225 (por exemplo, fBOC) derivado das correlações BOC quanto o erro de frequência de CR 226 (por exemplo, fQBOC) derivado das correlações QBOC para acionar o laço de CR.

[00112] Para uma correlação BOC geral, modelada pela Equação 1, tanto o componente I quanto o componente Q são convolvidos com a incerteza de CD de 2ΠNBOCT e a incerteza de fase de CR de δΦ. A fim de extrair o erro de fase de CR δΦ do conjunto de correlações BOC, a incerteza de CD de 2ΠNBOCT precisa ser removida. A Equação 9 mostra que a detecção de fase de CR de produto cruzado 544, usando o multiplicador 542, pode remover a incerteza de código. Equação 9:

[00113] Similarmente, para uma correlação QBOC geral, modelada pela Equação 2, tanto o componente I quanto o componente Q são convolvidos com incerteza de CD de 2ΠNBOCT e incerteza de fase de CR de δΦ- A Equação 10 mostra que a detecção de fase de CR de produto cruzado 554, usando o multiplicador 552, pode remover a incerteza de CD. Equação 10:

[00114] Na figura 6, o erro de fase de CR derivado de BOC 227 é obtido pelo normalizador 547 que normaliza a detecção de fase derivada de BOC 544 pelo quadrado da amplitude usando o método DDSel. Similarmente, o erro de fase de CR derivado de QBOC 228 é alcançado pelo normalizador 557 que normaliza a detecção de fase derivada de QBOC 554 pelo quadrado da amplitude usando o método DDSel. O sinal de seleção BOC 123 determina se o erro de fase de CR derivado de BOC ou o erro de fase de CR derivado de QBOC é usado para acionar o laço de CR. O sinal de seleção BOC 123 controla os multiplexadores (238, 239).

[00115] A figura 7A, no geral, descreve um método para receber um sinal composto de acordo com quaisquer modalidades do receptor (por exemplo, 11) descritas na figura 1 até na figura 6, inclusive. Em particular, a figura 7A descreve um método, que opera no modo de atração, para adquirir o código e portador para um sinal composto recebido. A figura 7A ilustra o uso de seleção direta de decisão (DDSel) para acionar o rastreamento de código, o rastreamento do portador e a estimativa de amplitude. O método da figura 7A começa no bloco S700.

[00116] Na etapa S700, um receptor 11 (por exemplo, receptor de navegação via satélite) ou uma porção de receptor digital 192 recebem sinais modulados do portador de deslocamento binário (BOC) para extrair um componente BOC pela mistura ou combinação com uma réplica BOC local, e para derivar um componente BOC de quadratura (QBOC) pela combinação com uma réplica QBOC local. Em uma modalidade, o componente BOC compreende um componente BOC em fase e um componente BOC em fase de quadratura e o componente QBOC compreende componente QBOC em fase e um componente QBOC em fase de quadratura. Por exemplo, o receptor 11 compreende um mixador de código 42 (figura 1) para mixar ou combinar o sinal BOC com a réplica BOC ou QBOC locais provenientes de um ou mais geradores de sinal (por exemplo, saída multiplexada de um primeiro gerador de sinal 32 e um segundo gerador de sinal 31).

[00117] Na etapa S702, um primeiro detector 201 (por exemplo, na figura 1, na figura 3 e na figura 4) ou processador de dados detecta uma amplitude primária do componente BOC durante um período ou intervalo de amostragem. A Etapa S702 pode ser executada de acordo com várias técnicas, que podem ser aplicadas alternativamente ou cumulativamente.

[00118] Sob uma primeira técnica, o primeiro detector 201 ou processador de dados detectam ou medem a energia de sinal ou a energia agregada do componente BOC que compreende um componente BOC em fase e um componente BOC em fase de quadratura.

[00119] Sob uma segunda técnica, o primeiro detector 201 ou processador de dados aplicam a correlação PBOC(0, 1) da Equação 3 para prover uma estimativa de amplitude (por exemplo, uma amplitude ideal) para um componente BOC do sinal composto recebido durante um período de amostragem ou um intervalo de tempo. Por exemplo, o primeiro detector 201 aplica uma correlação PBOC(0,1) da Equação 3 para prover estimativa de amplitude ideal para o componente BOC:

em que I_Y é o componente BOC em fase, e Q_Y é o componente BOC em fase de quadratura.

[00120] Sob uma terceira técnica, o primeiro detector 201 ou o processador de dados usam a aproximação linear da Equação 4 para simplificar ou substituir o cálculo da Equação 3. Em uma modalidade, a aproximação linear da Equação 4 tem uma tendência que é aceitável e facilita a rápida estimativa da amplitude primária. Sob a terceira técnica, a estimativa ou a detecção da amplitude primária ou da amplitude secundária (por exemplo, pelos detectores 201, 211) para o período de amostragem é com base nas seguintes equações que usam aproximação linear separadamente para os componentes de sinal BOC e QBOC:

em que

μ é uma escala selecionada ou um fator de escalonamento constante (por exemplo, 0,5), Wx é o tamanho de janela do correlacionador, I_Y é o componente xBOC em fase, e Q_Y é o componente xBOC em fase de quadratura, xBOC refere-se ao componente de sinal BOC ou QBOC do sinal composto recebido. Na equação exposta, por exemplo, o primeiro detector 201 detecta o componente de sinal BOC e substitui o componente de sinal BOC para xBOC.

[00121] Na etapa S704, um segundo detector 211 (na figura 1, na figura 3 e na figura 4) ou o processador de dados detectam uma amplitude secundária do componente QBOC durante um período ou intervalo de amostragem. A Etapa S704 pode ser executada de acordo com várias técnicas, que podem ser aplicadas alternativamente ou cumulativamente.

[00122] Sob uma primeira técnica, o segundo detector 211 ou processador de dados detectam ou medem a energia de sinal ou a energia agregada do componente QBOC que compreende um componente QBOC em fase e um componente QBOC em fase de quadratura.

[00123] Sob uma segunda técnica, o segundo detector 211 ou processador de dados aplicam uma correlação PQBOC(0,1) da Equação 3 para prover estimativa de amplitude ideal para o componente QBOC: Amp(Y) =

em que I_Y é o componente QBOC em fase, e Q_Y é o componente QBOC em fase de quadratura.

[00124] Sob uma terceira técnica, a aproximação linear da Equação 4 simplifica ou substitui o cálculo da figura 3. Em uma modalidade, a aproximação linear da Equação 4 tem uma tendência que é aceitável e facilita a rápida estimativa da amplitude primária. Sob a terceira técnica, a estimativa ou a detecção da amplitude secundária (por exemplo, pelo segundo detector 211 ou processador de dados) para o período de amostragem é com base nas seguintes equações que usam aproximação linear separadamente para os componentes de sinal QBOC:

em que

μ é uma escala selecionada ou um fator de escalonamento constante (por exemplo, 0,5), Wx é o tamanho de janela do correlacionador, I_Y é o componente QBOC em fase, e Q_Y é o componente QBOC em fase de quadratura.

[00125] Na etapa S706, uma unidade de decisão 35, um processador eletrônico de dados ou uma porção de receptor digital 192 determinam se ou não a amplitude primária excede (ou igual) a amplitude secundária por um período de amostragem. Por exemplo, na etapa S706, a amplitude primária excede a amplitude secundária, ou a amplitude primária é maior do que ou igual à amplitude secundária? Na etapa S706, se a amplitude primária exceder ou igualar a amplitude secundária, o método continua com a etapa S708. Entretanto se a amplitude primária não exceder a amplitude secundária, o método continua com a etapa S710.

[00126] Na etapa S708, um processador de dados, um seletor ou um ou mais multiplexadores (por exemplo, segundo multiplexador 29 para cada canal recebido) selecionam um conjunto de correlações BOC (por exemplo, correlações BOC precoce, imediato e tardia) de acordo com uma função de correlação BOC para o período de amostragem se a amplitude primária exceder ou igualar a amplitude secundária para o período de amostragem. Por exemplo, o segundo multiplexador 29 seleciona um conjunto de correlações BOC (por exemplo, por meio do sinal de seleção BOC 123 provido para o multiplexador 29) de acordo com uma função de correlação BOC para o período de amostragem se a amplitude primária exceder ou igualar a amplitude secundária para o período de amostragem. Em uma modalidade, o ponto de cruzamento zero para a função de correlação BOC desloca em aproximadamente

em relação ao ponto de cruzamento zero para a função d correlação QBOC.

[00127] Em uma possível configuração na etapa S708, o processador de dados, um seletor ou um ou mais multiplexadores (por exemplo, segundo multiplexador 29 para cada canal recebido) selecionam uma primeira correlação ou primeiro conjunto de correlações BOC associados com ou resultante de: (a) sincronização substancialmente imediata (por exemplo, sinal imediato 117) do primeiro gerador de sinal 32 em relação ao sinal digital recebido (102) e (b) uma janela de chip substancialmente cheia (por exemplo, estabelecida pelo módulo de janela de fase de código 157) no módulo correlacionador 130.

[00128] Em uma possível configuração para a etapa S708, o conjunto de correlações BOC é modelado ou estimado pela seguinte equação:

em que

é a correlação com base na entrada BOC e na réplica local BOC com uma seleção de PN TAP, em que PN TAP pode ser precoce, imediato ou tardio, i é fase de chip em unidade de chips, Nehip é o número de chips por milissegundo, di é incremento de fase de amostra em unidade de chips, A é a amplitude de sinal no nível de integração de milissegundo, WX é o tamanho de janela em chips, NBOC é igual a m/n de BOC(m, n), em que m é fm/fc e n é fn/fc, fm é uma primeira frequência do subportador, fn é a frequência de chip real, e fc é a taxa de formação de chip de referência, Fehip é a taxa de formação de chip em chips / segundo, FS é a taxa de amostragem em amostras / segundo, R(T) é a função de correlação convencional para código PN, T é o erro de fase de chip estimado no lado do receptor, δθi é o erro de estimativa de fase do portador para cada amostra, δϕ é o erro de estimativa de fase do portador médio durante o período de Nehip, I TAPWx TAPWx

é a parte em fase ou real de

, e

é a parte de quadratura ou imaginária de

[00129] A porção de receptor digital 192 ou o módulo de rastreamento de código 37 podem usar a equação exposta para determinar a correlação da etapa S708 para formar funções "precoce menos tardio" para estimar o erro de código para o sinal composto recebido na etapa S711.

[00130] Na etapa S710, se a amplitude primária for menor do que a amplitude secundária ou se a amplitude secundária exceder a amplitude primária, o processador de dados, o seletor ou um ou mais multiplexadores (por exemplo, o segundo multiplexador 29 para cada canal recebido) selecionam um conjunto de correlações QBOC (por exemplo, correlações QBOC precoces, imediatas e tardias) de acordo com uma função de correlação QBOC para o atual período de amostragem para gerar as estimativas de erro para acionar o laço de realimentação de código (CD) e de portador (CR). Em uma modalidade, o ponto de cruzamento zern ™ra a função de correlação QBOC se desloca em aproximadamente

em relação ao ponto de cruzamento zero para a função de correlação BOC.

[00131] Em uma possível configuração na etapa S710, um processador de dados, um seletor ou um ou mais multiplexadores (por exemplo, segundo multiplexador 29 para cada canal recebido) selecionam uma segunda correlação ou segundo conjunto de correlações QBOC associados com ou resultantes de: (a) sincronização substancialmente imediata (por exemplo, sinal imediato 117) do primeiro gerador de sinal 32 em relação ao sinal digital recebido (102) e (b) uma janela de chip substancialmente cheia (por exemplo, estabelecida pelo módulo de janela de fase de código 157) no módulo correlacionador 130.

[00132] Em uma possível configuração na etapa S710, um conjunto de correlações QBOC é modelado pela seguinte equação:

em que

é a correlação com base na entrada BOC e na réplica locl QBOC com uma seleção de PN TAP, em que PN TAP pode ser precoce, imediato ou tardio, i é fase de chip em unidade de chips, Nchip é número de chips por milissegundo, di é incremento de fase de amostra em unidade de chips, A é a amplitude de sinal no nível de integração em milissegundo, Wx é o tamanho de janela em chips, NBOC é igual a m/n de BOC(m, n), em que m é fm/fc e n é fn/fc, fm é uma primeira frequência do subportador, fn é a frequência de chip real, e fc é a taxa de formação de chip de referência, FChip é a taxa de formação de chip em chips / segundo, FS é a taxa de amostragem em amostras / segundo, R(T) é a função de correlação convencional para código PN, T é o erro de fase de chip estimado no lado do receptor, δθi é o erro de estimativa de fase do portador para cada amostra, δΦ é o erro de estimativa de fase do portador médio durante o período de Nehip,

é a parte em fase ou real de

, e

é a quadratura ou parte imaginária de

[00133] A porção de receptor digital 192 ou o módulo de rastreamento de código 37 podem usar a equação exposta para determinar a correlação da etapa S710 para formar funções "precoce menos tardio" para estimar o erro de código para o sinal composto recebido na etapa S711.

[00134] Na etapa S711, o processador de dados, o receptor 11 ou o módulo de rastreamento 200 processam as correlações selecionadas (por exemplo, a partir da etapa S708 ou da etapa S710 para cada período de amostragem) para rastrear código e portador (por exemplo, frequência do portador, fase do portador ou ambas) do sinal composto recebido para a estimativa de um alcance entre uma antena receptora e um transmissor via satélite que transmite o sinal composto recebido. Um módulo de geração de medição 39 ou um motor de posicionamento de navegação 41 podem estimar o alcance ou a posição da antena receptora, por exemplo.

[00135] A Etapa S711 pode ser realizada de acordo com várias técnicas que podem ser aplicadas separadamente ou cumulativamente. Em uma primeira técnica, o processador de dados ou a porção de receptor digital 192 usam o erro derivado de BOC para rastreamento do erro de código, do erro de frequência e do erro de fase por um período de amostragem (por exemplo, época) se a amplitude primária exceder, ou igualar, a amplitude secundária. Desta maneira, o processador de dados ou o receptor 11 usam o conjunto de correlações BOC selecionado de acordo com uma função de correlação BOC para um atual período de amostragem para gerar as estimativas de erro para acionar laço de realimentação de CD e de CR.

[00136] Em uma segunda técnica, o processador de dados ou a porção de receptor digital 192 usam o erro derivado de QBOC para rastreamento do erro de código, do erro de frequência e do erro de fase de um período de amostragem se a segunda amplitude exceder a amplitude primária. Desta maneira, o processador de dados ou o receptor usam o conjunto de correlações QBOC selecionado de acordo com uma função de correlação QBOC para um atual período de amostragem para gerar as estimativas de erro para acionar o laço de realimentação de CD e de CR.

[00137] Em uma terceira técnica, para cada período de amostragem sucessivo em um laço de código durante um modo de atração que usou DDSel, o processador de dados, o módulo de rastreamento 200 ou o módulo de rastreamento de código 37 selecionam ou processam o conjunto (ou subconjunto) de correlações BOC (por exemplo, correlações BOC precoce e tardia) ou o conjunto (ou subconjunto) de correlações QBOC (por exemplo, correlações QBOC precoce e tardia) para formar a estimativa "precoce menos tardio" do erro de código T com base na maior amplitude resultante do componente BOC ou do componente QBOC, respectivamente, que é modelada pela seguinte equação:

em que xBOC é tanto BOC quanto QBOC, EXBOC corresponde a

LXBOC corresponde a

, e em que Wa é o tamanho de janela do correlacionador. Por exemplo, no módulo de rastreamento de código 37, o multiplexador do código 237 é controlado para emitir ou selecionar um sinal de erro de cD derivado de Boc (231) ou sinal de erro de cD derivado de QBoc (231) por meio do sinal de seleção Boc 123 provido a partir da unidade de decisão 35 ou através do dispositivo lógico 271.

[00138] Em uma quarta técnica, para cada período de amostragem sucessivo em um laço na fase do portador, as correlações xBoc (por exemplo, correlações Boc imediatas ou QBoc imediato), com maior amplitude, formam a estimativa de erro de fase do portador, em que o produto cruzado que usa os componentes em fase e em fase de quadratura resolve a ambiguidade proveniente do seno ou do cosseno do desalinhamento Boc.

[00139] Em uma quinta técnica, a porção de receptor digital 192 ou o processador de dados processam correlações BOC imediatas ou correlações QBOC imediatas selecionadas durante o período de amostragem, ou ambas as correlações durante períodos de amostragem sucessivos, para rastrear um portador do sinal composto recebido, ou rastrear tanto o portador quanto a frequência do sinal composto recebido.

[00140] A figura 7B refere-se à figura 7B-1 e à figura 7B-2, coletivamente. A figura 7B, no geral, ilustra um fluxograma de um método para receber um sinal composto que compreende um receptor para receber um sinal composto. Em particular, a figura 7B provê uma ilustração de estratégia de rastreamento BOC tanto no modo de atração quanto no modo no estado estacionário. Números de referência iguais na figura 7A e na figura 7B indicam elementos, etapas ou procedimentos iguais.

[00141] O método da figura 7B começa no bloco S700. As Etapas 700, 702 e 704 foram descritas na figura 7A e a descrição exposta se aplica igualmente na figura 7B como se aqui completamente apresentada.

[00142] No exemplo ilustrativo da figura 7B, a etapa 716 segue a etapa S704. Na etapa 716, a porção de receptor digital 192, o processador de dados ou uma combinação do módulo de decisão 35 e do módulo de aumento de decisão 220 (na figura 3A) determinam se (ou não) o receptor opera em um modo no estado estacionário. Para o sinal BOC composto recebido, se a amplitude primária exceder continuamente a amplitude secundária por um número limite de períodos de amostragem consecutivos ou M épocas, o receptor (11) ou a porção de receptor digital 192 comutam para ou são determinados como no modo no estado estacionário, caso contrário, o receptor permanece em ou é determinado como no modo de atração. Em uma configuração, o número limite ou M pode ser qualquer número completo ou número inteiro maior do que (3) três. Entretanto, o número limite ou M pode ser qualquer número adequado que é determinado por evidência empírica, testes operacionais, ambiente de fábrica, definição programável ou outras circunstâncias do receptor que indica de forma confiável a operação do receptor no modo no estado estacionário para um ou mais canais recebidos do sinal BOC composto.

[00143] O modo de atração é um estado de pré-alinhamento no qual o receptor está tentando alinhar o código, a fase e a frequência do sinal de réplica local com o sinal composto recebido para rastrear e demodular efetivamente, de forma confiável, o sinal composto recebido. No modo de atração, a energia demodulada pode ser dividida entre o componente BOC e o componente QBOC do sinal recebido, tornando mais difícil para recuperar ou decodificar precisamente, de forma confiável, a modulação no sinal composto recebido. Ao contrário, no modo no estado estacionário, a energia demodulada é principalmente concentrada no componente BOC.

[00144] Se a porção de receptor digital 192, o processador de dados ou a combinação da unidade de decisão 35 e do módulo de aumento de decisão 220 determinarem que o receptor (por exemplo, um ou mais canais do sinal composto recebido) está operando no modo no estado estacionário, o método continua com a etapa S718. Entretanto, se a porção de receptor digital 192, o processador de dados ou a combinação da unidade de decisão 35 e do módulo de aumento de decisão 220 determinarem que o receptor não está operando no modo no estado estacionário, o método continua com a etapa S706.

[00145] Na etapa S718, a porção de receptor digital 192, o módulo de rastreamento de código 37 ou o módulo de rastreamento 200 processam correlações BOC (por exemplo, correlações BOC selecionadas ou correlações BOC em estado estacionário coletadas durante períodos de amostragem do modo no estado estacionário) pela determinação de um erro de código de acordo com uma função "precoce menos tardio" adequada para o modo no estado estacionário (por exemplo, função discriminadora coerente). Adicionalmente, a porção de receptor digital, o módulo de rastreamento de código 37 ou o módulo de rastreamento 200 processam as correlações BOC (por exemplo, correlações BOC selecionadas ou outras correlações BOC) pela determinação de um erro de fase do portador de acordo com uma função de erro de fase Costas ou Laço Travado em Fase (PLL). As correlações BOC podem ser coletadas durante uma única janela do módulo correlacionador 130, por exemplo.

[00146] Em uma possível configuração para realizar a etapa S718, a porção de receptor digital 192, o módulo de rastreamento de código 37 ou o módulo de rastreamento 200 selecionam ou processam apenas as correlações BOC para o modo no estado estacionário e usam apenas uma função de erro BOC durante o modo no estado estacionário para uma época durante o modo no estado estacionário, a menos que um lapso de ciclo ocorra. Um lapso de ciclo ocorre quando houver uma descontinuidade na fase do portador medida ou no número dos comprimentos de onda medidos entre um satélite e o receptor a partir de uma perda temporária de trava do laço de rastreamento do portador no módulo de laço do portador 46 ou no módulo de rastreamento 200.

[00147] No modo no estado estacionário, a energia demodulada principalmente fica concentrada no componente BOC. Portanto, no modo no estado estacionário, o receptor, o processador de dados ou a unidade de decisão 35 podem desconsiderar o componente QBOC do sinal composto recebido sob tal circunstância para mitigar o impacto do ruído e, assim, aumentar a precisão do rastreamento do módulo de rastreamento 200. Da forma mostrada na figura 7B, a etapa S718 usa apenas as correlações BOC, idêntico ao rastreamento de qualquer sinal de modulação binária por deslocamento de fase (BPSK), para acionar um módulo de rastreamento de código 37 e para acionar o módulo de rastreamento do portador 38.

[00148] Na etapa S706, uma unidade de decisão 35, o processador eletrônico de dados ou a porção de receptor digital 192 determinam se a amplitude primária excede (ou iguala) ou não a amplitude secundária por um período de amostragem. Por exemplo, na etapa S706, a amplitude primária excede a amplitude secundária, ou a amplitude primária é maior do que ou igual à amplitude secundária? Na etapa S706, se a amplitude primária exceder ou igualar a amplitude secundária, o método continua com a etapa S708. Entretanto, se a amplitude primária não exceder a amplitude secundária, o método continua com a etapa S710.

[00149] Na etapa S708, o processador de dados, um seletor, ou um ou mais multiplexadores (por exemplo, o segundo multiplexador 29 para cada canal recebido) selecionam um conjunto de correlações BOC de acordo com uma função de correlação BOC para o período de amostragem se a amplitude primária exceder ou igualar a amplitude secundária para o período de amostragem. Por exemplo, o segundo multiplexador 29 seleciona um conjunto de correlações BOC (por exemplo, por meio do sinal de seleção BOC 123 provido para o multiplexador 29) de acordo com uma função de correlação BOC para o período de amostragem se a amplitude primária exceder ou igualar a amplitude secundária para o período de amostragem.

[00150] Em uma possível configuração na etapa S708, o processador de dados, um seletor ou um ou mais multiplexadores (por exemplo, o segundo multiplexador 29 para cada canal recebido) selecionam uma primeira correlação ou um primeiro conjunto de correlações BOC associados com ou resultante de: (a) sincronização substancialmente imediata (por exemplo, sinal imediato 117) do primeiro gerador de sinal 32 em relação ao sinal digital recebido (102) e (b) uma janela de chip substancialmente cheia (por exemplo, estabelecida pelo módulo de janela de fase de código 157) no módulo correlacionador 130.

[00151] Na etapa S710, se a amplitude primária for menor do que a amplitude secundária ou se a amplitude secundária exceder a amplitude primária, o processador de dados, o seletor, ou um ou mais multiplexadores (por exemplo, segundo multiplexador 29 para cada canal recebido) selecionam um conjunto de correlações QBOC de acordo com uma função de correlação QBOC para o atual período de amostragem para gerar as estimativas de erro para acionar o laço de realimentação de código (CD) e de portador (CR). Em uma modalidade, o ponto de cruzamento zero para a função de correlação QBOC é deslocado em aproximadamente

em relação ao ponto de cruzamento zero para a função d correlação BOC.

[00152] Em uma possível configuração na etapa S710, o processador de dados, um seletor ou um ou mais multiplexadores (por exemplo, segundo multiplexador 29 para cada canal recebido) selecionam uma segunda correlação ou segundo conjunto de correlações QBOC associados com ou resultantes de: (a) sincronização substancialmente imediata (por exemplo, sinal imediato 117) do primeiro gerador de sinal 32 em relação ao sinal digital recebido (102) e (b) uma janela de chip substancialmente cheia (por exemplo, estabelecida pelo módulo de janela de fase de código 157) no módulo correlacionador 130.

[00153] No modo de atração, a etapa S712 segue a etapa S708. Na etapa S712, a porção de receptor digital 192, o módulo de rastreamento de dados 200, o módulo de rastreamento de código 37 ou o módulo de rastreamento do portador 38 processam as correlações BOC selecionadas. A Etapa S712 pode ser realizada pela execução de um ou mais procedimentos que podem ser aplicados separadamente ou cumulativamente.

[00154] Em um primeiro procedimento para executar a etapa S712, o processador de dados ou o módulo de rastreamento de dados 200 determinam um primeiro erro de código de acordo com uma primeira função "precoce menos tardio".

[00155] Em um segundo procedimento, o processador de dados ou o módulo de rastreamento do portador 200 determinam um primeiro erro de frequência do portador de acordo com uma função de erro de frequência (por exemplo, primeira função de erro de frequência).

[00156] Em um terceiro procedimento, o processador de dados ou o módulo de rastreamento do portador 200 determinam um primeiro erro de frequência do portador de acordo com um produto escalar, função de erro de frequência (por exemplo, primeira função de erro de frequência) usando uma correlação BOC imediata e uma correlação BOC imediata de uma época prévia ou período de amostragem prévio.

[00157] Em um quarto procedimento, o processador de dados ou o módulo de rastreamento do portador 38 determinam um primeiro erro de fase do portador de acordo com uma função de erro de fase (por exemplo, primeira função de erro de fase).

[00158] Em um quinto procedimento, o processador de dados ou o módulo de rastreamento do portador 38 determinam um primeiro erro de fase do portador de acordo com um produto escalar, função de erro de fase (por exemplo, primeira função de erro de fase) usando a correlação BOC imediata.

[00159] Em um sexto procedimento, qualquer um dos procedimentos expostos da etapa S712 é executado se a amplitude primária exceder a amplitude secundária para o período de amostragem ou se a amplitude primária igualar a amplitude secundária para o período de amostragem. No sétimo procedimento, a primeira função "precoce menos tardio" compreende uma função BOC "precoce menos tardio" que tem um espaçamento de chip de aproximadamente 0,4 chip.

[00160] A etapa S714 segue a etapa S710. Na etapa S714, a porção de receptor digital 192, o módulo de rastreamento 200, o módulo de rastreamento de código 37 ou o módulo de rastreamento do portador 38 processam as correlações QBOC selecionadas. A etapa S714 pode ser realizada pela execução de um ou mais procedimentos que podem ser aplicados separadamente ou cumulativamente.

[00161] Em um primeiro procedimento para executar a etapa S714, o processador de dados ou o módulo de rastreamento de dados 200 determinam um segundo erro de código de acordo com uma função "segundo precoce menos tardio" ou uma outra função de erro "precoce menos tardio". Em certas modalidades, a função "segundo precoce menos tardio" é distinta da primeira função "precoce menos tardio" (por exemplo, da etapa S712), enquanto que, em outras modalidades, esta função "segundo precoce menos tardio" é, no geral, uniformemente deslocada no tempo ou no espaçamento de chip da primeira função "precoce menos tardio".

[00162] Em um segundo procedimento, o processador de dados, o módulo de rastreamento do portador 38 ou o módulo de rastreamento de dados 200 determinam um segundo erro de frequência do portador de acordo com uma função de erro de frequência (por exemplo, uma segunda função de erro de frequência).

[00163] Em um terceiro procedimento, o processador de dados, o módulo de rastreamento do portador 38 ou o módulo de rastreamento de dados 200 determinam um segundo erro de frequência do portador de acordo com um produto escalar, função de erro de frequência (por exemplo, uma segunda função de erro de frequência) que usa correlação QBOC imediata de uma época ou período de amostragem prévios.

[00164] Em um quarto procedimento, o processador de dados, o módulo de rastreamento do portador 38 ou o módulo de rastreamento de dados 200 determinam um segundo erro de fase do portador de acordo com uma função de erro de fase (por exemplo, segunda função de erro de fase).

[00165] Em um quinto procedimento, o processador de dados, o módulo de rastreamento do portador 38 ou o módulo de rastreamento de dados 200 determinam um segundo erro de fase do portador de acordo com uma função de erro de fase (por exemplo, segunda função de erro de fase) que usa a correlação QBOC imediata.

[00166] Em um sexto procedimento, uma segunda função de erro de fase (portador) ou a função "segundo precoce menos tardio" compreendem uma função "precoce menos tardio" QBOC que tem um espaçamento de chip de aproximadamente 0,4 chip.

[00167] Em um sétimo procedimento, qualquer um dos procedimentos expostos da etapa S714 é executado se a amplitude primária for menor do que a amplitude secundária para o período de amostragem.

[00168] A etapa S713 segue a etapa S712, a etapa S714 ou a etapa S718. Na etapa S713, o módulo de rastreamento 200, o módulo de geração de medição 39 ou o receptor 11 processam o erro de código determinado e o erro de fase do portador determinado do sinal composto recebido para rastrear o código e a fase do sinal composto recebido para estimativa de um alcance entre uma antena receptora e um transmissor via satélite que transmite o sinal composto recebido. Em uma modalidade alternativa, o módulo de rastreamento 200, o módulo de geração de medição 39 ou o receptor 11 processam o erro de código determinado, o erro de fase do portador determinado e o erro de frequência do portador determinado do sinal composto recebido para rastrear o código e a fase do sinal composto recebido para estimativa de um alcance entre uma antena receptora e um transmissor via satélite que transmite o sinal composto recebido. Para determinar a posição do receptor, múltiplas faixas para múltiplas portadoras provenientes de pelo menos quatro satélites diferentes são rastreadas.

[00169] Desta maneira, a figura 7B descreve rastreamento de código DDSel e rastreamento do portador DDSel, em que o rastreamento do portador inclui frequência do rastreamento do portador, fase do rastreamento do portador ou ambas.

[00170] A figura 7C refere-se à figura 7C-1 e à figura 7C-2, coletivamente. A figura 7C é um fluxograma de um método para receber um sinal composto que compreende um receptor para receber um sinal composto. Números de referência iguais na figura 7A, na figura 7B e na figura 7C indicam elementos, etapas ou procedimentos iguais.

[00171] O método da figura 7C, similar à figura 7B, usa seleção direcionada à decisão (DDSel) para estimar a amplitude do sinal, o erro de frequência do portador e o erro de fase do portador. Entretanto o erro de código ilustrado na figura 7C utiliza o método MWin-BOC que combina linearmente os dois erros EML com diferença de espaçamento de chip.

[00172] Na figura 7C, o método de múltiplas janelas BOC (isto é, MWin-BOC) é usado para atração do erro de código em vez de usar a amplitude primária e a amplitude secundária para selecionar correlações para rastreamento de código. No método MWin-BOC para atração do erro de código (CD), a estimativa de erro de CD resulta da combinação linear de dois conjuntos de correlações BOC, em que o espaçamento de chip para as primeiras correlações BOC é diferente daquele das correlações BOC secundárias e em que a Equação 8 descreve a correspondente estimativa de erro de CD com mais detalhes. Entretanto, na figura 7C, o método DDSel ainda é usado para acionar o rastreamento do portador e a estimativa de amplitude.

[00173] Na figura 7C, as etapas S700, S702, S704, S716 e S706 foram descritas, no geral, em conjunto com a figura 7B. Etapas com designação igual ou numeração igual na figura 7B e na figura 7C indicam etapas ou procedimentos iguais. Em virtude de diferentes etapas seguirem as etapas S706 e S716 na figura 7C, então, aquelas seguintes etapas apresentadas na figura 7B e na figura 7C serão descritas começando com as etapas S716 e S706.

[00174] No exemplo ilustrativo da figura 7C, a etapa 716 segue a etapa S704. Na etapa 716, a porção de receptor digital 192, o processador de dados ou uma combinação do módulo de decisão 35 e do módulo de aumento de decisão 220 (na figura 3A) determinam se (ou não) o receptor opera em um modo no estado estacionário. Para o sinal BOC composto recebido, se a amplitude primária exceder continuamente a amplitude secundária por um número limite de períodos de amostragem consecutivos ou M épocas, o receptor (11) ou a porção de receptor digital 192 comutam para ou são determinados como no modo no estado estacionário, caso contrário, o receptor permanece em ou é determinado como no modo de atração. O estado de se o receptor está ou não no modo de atração ou no modo no estado estacionário pode ser determinado regularmente, ou periodicamente, tal como uma vez por época ou período de amostragem. Em uma configuração, o número limite ou M pode ser qualquer número completo ou número inteiro maior do que três. Entretanto, o número limite ou M pode ser qualquer número adequado que é determinado por evidência empírica, testes operacionais, ambiente de fábrica, definição programável ou outras circunstâncias do receptor que indicam de forma confiável a operação do receptor no modo no estado estacionário para um ou mais canais recebidos do sinal BOC composto.

[00175] O modo de atração é um estado de pré-alinhamento no qual o receptor está tentando alinhar o código, a fase e a frequência do sinal de réplica local com o sinal composto recebido para rastrear e demodular efetivamente, de forma confiável, o sinal composto recebido. No modo de atração, a energia demodulada pode ser dividida entre o componente BOC e o componente QBOC do sinal recebido, tornando mais difícil recuperar ou decodificar precisamente, de forma confiável, a modulação no sinal composto recebido. Ao contrário, no modo no estado estacionário, a energia demodulada fica principalmente concentrada no componente BOC.

[00176] Se a porção de receptor digital 192, o processador de dados ou a combinação da unidade de decisão 35 e do módulo de aumento de decisão 220 determinarem que o receptor (por exemplo, um ou mais canais do sinal composto recebido) está operando no modo no estado estacionário, o método continua com a etapa S718. Entretanto, se a porção de receptor digital 192, o processador de dados ou a combinação da unidade de decisão 35 e do módulo de aumento de decisão 220 determinarem que o receptor não está operando no modo no estado estacionário, o método continua com a etapa S706.

[00177] Na etapa S718, a porção de receptor digital 192, o módulo de rastreamento de código 37 ou o módulo de rastreamento 200 processam as correlações BOC pela determinação de um erro de código de acordo com uma função "precoce menos tardio" adequada para o modo no estado estacionário (por exemplo, função discriminadora coerente). Adicionalmente, a porção de receptor digital, o módulo de rastreamento de código 37 ou o módulo de rastreamento 200 processam as correlações BOC pela determinação de um erro de fase do portador de acordo com uma função de erro de fase Costas ou Laço Travado em Fase (PLL).

[00178] No modo no estado estacionário da etapa S718, a energia demodulada fica principalmente concentrada no componente BOC. Portanto, no modo no estado estacionário, o receptor, o processador de dados ou a unidade de decisão 35 podem desconsiderar o componente QBOC do sinal composto recebido sob tal circunstância para mitigar o impacto do ruído e, assim, melhorar a precisão do rastreamento do módulo de rastreamento 200. Da forma mostrada na figura 7B, a etapa S718 usa apenas as correlações BOC, idênticas ao rastreamento de qualquer sinal de modulação binária por deslocamento de fase (BPSK), para acionar um módulo de rastreamento de código 37, e para acionar o módulo de rastreamento do portador 38.

[00179] Na etapa S706, uma unidade de decisão 35 ou o processador eletrônico de dados determinam se ou não a amplitude primária excede (ou iguala) a amplitude secundária por um período de amostragem. Por exemplo, na etapa S706, a amplitude primária excede a amplitude secundária, ou a amplitude primária é maior do que ou igual à amplitude secundária? A etapa S706 pode ser executada regularmente ou periodicamente, tais como em cada época ou cada período de amostragem. Na etapa S706, se a amplitude primária exceder ou igualar a amplitude secundária, o método continua com a etapa S808. Entretanto, se a amplitude primária não exceder a amplitude secundária, o método continua com a etapa S810.

[00180] Na etapa S808, o processador de dados, um seletor, ou um ou mais multiplexadores (por exemplo, segundo multiplexador 29 para cada canal recebido) selecionam uma primeira correlação ou primeiro conjunto de correlações BOC associados com ou resultantes de: (a) sincronização substancialmente imediata (por exemplo, sinal imediato 117) do primeiro gerador de sinal 32 em relação ao sinal digital recebido (102) e (b) uma definição de janela de chip substancialmente cheia (por exemplo, estabelecida pelo módulo de janela de fase de código 157) no módulo correlacionador 130.

[00181] Na etapa S810, o processador de dados, um seletor, ou um ou mais multiplexadores (por exemplo, segundo multiplexador 29 para cada canal recebido) selecionam uma segunda correlação ou segundo conjunto de correlações QBOC associados com ou resultantes de: (a) sincronização substancialmente imediata (por exemplo, sinal imediato 117) do primeiro gerador de sinal 32 em relação ao sinal digital recebido (102) e (b) uma definição de janela de chip substancialmente cheia (por exemplo, estabelecida pelo módulo de janela de fase de código 157) no módulo correlacionador 130.

[00182] No modo de atração, a etapa S812 segue a etapa S808. Na etapa S812, a porção de receptor digital 192, o módulo de rastreamento de dados 200 ou o módulo de rastreamento do portador 38 processam as correlações BOC selecionadas. A etapa S812 pode ser realizada pela execução de um ou mais procedimentos que podem ser aplicados separadamente ou cumulativamente.

[00183] Em um primeiro procedimento para realização S812, a porção de receptor digital 192, o processador de dados ou o módulo de rastreamento do portador 200 determinam um primeiro erro de frequência do portador de acordo com uma função de erro de frequência (por exemplo, primeira função de erro de frequência).

[00184] Em um segundo procedimento, a porção de receptor digital 192, o processador de dados ou o módulo de rastreamento do portador 200 determinam um primeiro erro de frequência do portador de acordo com um produto escalar, função de erro de frequência (por exemplo, primeira função de erro de frequência) usando a correlação BOC imediata e a correlação BOC imediata de uma época prévia ou período de amostragem prévio.

[00185] Em um terceiro procedimento, o processador de dados ou o módulo de rastreamento do portador 38 determinam um primeiro erro de fase do portador de acordo com uma função de erro de fase (por exemplo, primeira função de erro de fase).

[00186] Em um quarto procedimento, o processador de dados ou o módulo de rastreamento do portador 38 determinam um primeiro erro de fase do portador de acordo com um produto escalar, função de erro de fase (por exemplo, primeira função de erro de fase) usando a correlação BOC imediata.

[00187] Em um quinto procedimento, qualquer um dos procedimentos expostos ou combinação de procedimentos da etapa S812 são executados (por exemplo, se a amplitude primária exceder a amplitude secundária para o período de amostragem ou se a amplitude primária igualar a amplitude secundária para o período de amostragem).

[00188] No sexto procedimento, a primeira função "precoce menos tardio" compreende uma função BOC "precoce menos tardio" que tem um espaçamento de chip de aproximadamente 0,4 chip.

[00189] No sétimo procedimento, em virtude de a amplitude primária exceder a amplitude secundária, na etapa 812 da figura 7C, o processador de dados, a unidade de decisão 35 ou a porção de receptor digital 192 selecionam apenas a correlação BOC imediata para gerar o erro de frequência do portador derivado de BOC e o erro de fase do portador na etapa 812.

[00190] A etapa S814 segue a etapa S810. Na etapa S814, a porção de receptor digital 192, o módulo de rastreamento 200, o módulo de rastreamento de código 37 ou o módulo de rastreamento do portador 38 processam as correlações QBOC selecionadas. A etapa S814 pode ser realizada pela execução de um ou mais procedimentos que podem ser aplicados separadamente ou cumulativamente.

[00191] Em um primeiro procedimento para executar a etapa S814, o processador de dados, o módulo de rastreamento do portador 38 ou o módulo de rastreamento de dados 200 determinam um segundo erro de frequência do portador de acordo com uma função de erro de frequência (por exemplo, uma segunda função de erro de frequência).

[00192] Em um segundo procedimento, o processador de dados, o módulo de rastreamento do portador 38 ou o módulo de rastreamento de dados 200 determinam um segundo erro de frequência do portador de acordo com um produto escalar, função de erro de frequência (por exemplo, uma segunda função de erro de frequência) que usa correlação QBOC imediata de uma época ou período de amostragem prévios.

[00193] Em um terceiro procedimento, o processador de dados, o módulo de rastreamento do portador 38 ou o módulo de rastreamento de dados 200 determinam um segundo erro de fase do portador de acordo com uma função de erro de fase (por exemplo, segunda função de erro de fase).

[00194] Em um quarto procedimento, o processador de dados, o módulo de rastreamento do portador 38 ou o módulo de rastreamento de dados 200 determinam um segundo erro de fase do portador de acordo com uma função de erro de fase (por exemplo, segunda função de erro de fase) que usa a correlação QBOC imediata.

[00195] Em um quinto procedimento, qualquer um dos procedimentos expostos ou combinação de procedimentos da etapa S814 são executados (por exemplo, se a amplitude primária for menor do que a amplitude secundária para o período de amostragem).

[00196] Em um sexto procedimento, a função "segundo precoce menos tardio" compreende uma função "precoce menos tardio" QBOC que tem um espaçamento de chip de aproximadamente 0,4 chip.

[00197] No sétimo procedimento, em virtude de a amplitude primária não exceder a amplitude secundária, na etapa 814 da figura 7C, o processador de dados, a unidade de decisão 35 ou a porção de receptor digital 192 selecionam apenas a correlação QBOC imediata para gerar o erro de frequência do portador derivado de QBOC e o erro de fase do portador na etapa 814.

[00198] Na etapa S715, o processador de dados ou a porção de receptor digital 192: (a) selecionam um primeiro conjunto de correlações BOC com primeiro espaçamento de chip (por exemplo, aproximadamente 0,25 chip) para formar um primeiro erro de código (por exemplo, primeiro erro de código EML); (b) seleciona um segundo conjunto de correlações BOC com um segundo espaçamento de chip (por exemplo, aproximadamente 0,125 chip), distinto do primeiro espaçamento de chip, para formar um segundo erro de código (por exemplo, segundo erro de código EML), e (c) combina linearmente o primeiro erro de código e o segundo erro de código para formar um terceiro erro de código ou terceira estimativa de erro de código. A etapa S715 pode usar a Equação 8, da forma previamente apresentada neste documento.

[00199] A etapa S711 segue a etapa S715 ou a etapa 718. Na etapa S711, o módulo de rastreamento 200, o módulo de geração de medição 39 ou o receptor 11 processam as correlações selecionadas para rastrear o código e portador do sinal composto recebido para estimativa de um alcance entre uma antena receptora e um transmissor via satélite que transmite o sinal composto recebido.

[00200] A figura 7D refere-se à figura 7D-1 e à figura 7D-2 coletivamente. Números de referência iguais na figura 7C e na figura 7D indicam etapas ou procedimentos iguais. A figura 7C descreve o uso de MWin-BOC para rastreamento de código e o uso de DDSel para rastreamento do portador. A figura 7D é similar à figura 7C, exceto em que a figura 7D substitui S708 e S710 para etapas S808 e S810 da figura 7C, respectivamente.

[00201] Na etapa S708, um processador de dados, um seletor ou um ou mais multiplexadores (por exemplo, segundo multiplexador 29 para cada canal recebido) selecionam um conjunto de correlações BOC de acordo com uma função de correlação BOC para o período de amostragem se a amplitude primária exceder ou igualar a amplitude secundária para o período de amostragem. Por exemplo, o segundo multiplexador 29 seleciona um conjunto de correlações BOC (por exemplo, por meio do sinal de seleção BOC 123 provido para o multiplexador 29) de acordo com uma função de correlação BOC para o período de amostragem se a amplitude primária exceder ou igualar a amplitude secundária para o período de amostragem.

[00202] Na etapa S710, se a amplitude primária for menor do que a amplitude secundária ou se a amplitude secundária exceder a amplitude primária, o processador de dados, o seletor ou um ou mais multiplexadores (por exemplo, segundo multiplexador 29 para cada canal recebido) selecionam um conjunto de correlações QBOC de acordo com uma função de correlação QBOC para o atual período de amostragem para gerar as estimativas de erro para acionar o laço de realimentação de código (CD) e de portador (CR). Em uma modalidade, o ponto de cruzamento zero para a função de correlação QBOC é deslocado em aproximadamente

em relação ao ponto de cruzamento zero para a função d correlação BOC.

[00203] A figura 8 é um gráfico de uma função de correlação BOC (por exemplo, para um sinal BOC(1, 1)) e função de correlação QBOC (por exemplo, para um sinal QBOC(1, 1)) usando uma representação de fórmula fechada. Na figura 8, o eixo geométrico vertical provê a saída de correlação ou amplitude e o eixo geométrico horizontal é em tempo (por exemplo, chips). A função de correlação BOC (por exemplo, para um sinal BOC(1, 1)) é mostrada pela linha cheia 701, enquanto que a função de correlação QBOC (por exemplo, para um sinal QBOC(1, 1)) é mostrada pela linha tracejada 702.

[00204] A figura 9 é um gráfico de amplitude de seleção direcionada à decisão (DDsel) derivada a partir dos componentes de sinal tanto BOC quanto QBOC, e é representativo de uma função de correlação agregada (de correlações BOC e QBOC durante múltiplos períodos de amostragem sem uso simultâneo de correlações BOC e QBOC para qualquer canal recebido durante qualquer período de amostragem individual ou qualquer época individual). Uma função de correlação agregada significa uma função de correlação dual (de correlações BOC e QBOC durante múltiplos períodos de amostragem, sem uso simultâneo de correlações BOC e QBOC para qualquer canal recebido durante qualquer período ou época de amostragem individuais), uma função de correlação direcionada à decisão (de correlações BOC e QBOC durante múltiplos períodos de amostragem, sem seleção simultânea de correlações BOC e QBOC para qualquer canal recebido)), ou funções de correlação intermitentemente alternadas durante múltiplos períodos de amostragem resultantes de correlação tanto BOC quanto QBOC em cada período ou época de amostragem. O eixo geométrico vertical representa amplitude, enquanto que o eixo geométrico horizontal representa tempo em chips. Por exemplo, zero no eixo geométrico do tempo representa um sinal BOC perfeitamente correlacionado com a réplica local do sinal BOC no receptor durante um ou mais intervalos de amostragem, por exemplo.

[00205] A figura 10 ilustra um método de seleção ou identificação de um modo de atração ou um modo no estado estacionário para operação de quaisquer receptor, sistema ou método descritos neste documento. O método da figura 10 começa na etapa S701.

[00206] Na etapa S701, um receptor é inicializado, ligado ou energizado e tem o modo de atração como o modo padrão ou inicial de operação. O modo de atração é um estado de pré-alinhamento no qual o receptor está tentando alinhar o código, a fase e a frequência do sinal de réplica local com o sinal composto recebido para rastrear e demodular efetivamente e de forma confiável o sinal composto recebido. No modo de atração, a energia demodulada pode ser dividida entre o componente BOC e o componente QBOC do sinal recebido, tornando mais difícil recuperar ou decodificar precisamente e de forma confiável a modulação no sinal composto recebido. Ao contrário, no modo no estado estacionário, a energia demodulada fica principalmente concentrada no componente BOC.

[00207] Na etapa S717, um processador de dados ou uma porção de receptor digital 192 determinam se um valor do contador (por exemplo, contador A) ou registro (por exemplo, de um módulo de aumento de decisão 220 ou contador) é maior do que ou igual a M. Para o sinal BOC composto recebido, se a amplitude primária exceder continuamente a amplitude secundária por um número limite de períodos de amostragem consecutivos ou M épocas, o receptor (11) ou a porção de receptor digital 192 comutam para ou são determinados como no modo no estado estacionário, caso contrário, o receptor permanece em ou é determinado como no modo de atração. Em uma configuração, o número limite ou M pode ser qualquer número completo ou número inteiro maior do que três. Entretanto, o número limite ou M pode ser qualquer número adequado que é determinado por evidência empírica, testes operacionais, ambiente de fábrica, definição programável ou outras circunstâncias do receptor que de forma confiável indicam a operação do receptor no modo no estado estacionário para um ou mais canais recebidos do sinal BOC composto. Se o valor do contador for maior do que ou igual a M, o método continua com a etapa S724. Entretanto, se o valor do contador não for maior do que ou igual a M, o método continua com a etapa S702.

[00208] Na etapa S702, um primeiro detector 201 (por exemplo, na figura 1, na figura 3 e na figura 4) ou processador de dados detectam uma amplitude primária do componente BOC. A etapa S702 pode ser executada de acordo com várias técnicas, que podem ser aplicadas alternativamente ou cumulativamente.

[00209] Em uma primeira técnica, o primeiro detector 201 ou processador de dados detectam ou medem a energia de sinal ou a energia agregada do componente BOC que compreende um componente BOC em fase e um componente BOC em fase de quadratura.

[00210] Em uma segunda técnica, o primeiro detector 201 ou processador de dados aplicam a correlação PBOC(0, 1) da Equação 3 para prover uma estimativa de amplitude (por exemplo, uma amplitude ideal) para um componente BOC do sinal composto recebido durante um período de amostragem ou um intervalo de tempo. Por exemplo, o primeiro detector 201 aplica uma correlação PBOC(0,1) da Equação 3 para prover estimativa de y2 I y2 amplitude ideal para o componente BOC:

[00211] Em uma terceira técnica, o primeiro detector 201 ou o processador de dados usam a aproximação linear da Equação 4 para simplificar ou substituir o cálculo da Equação 3. Em uma modalidade, a aproximação linear da Equação 4 tem uma tendência que é aceitável e facilita a rápida estimativa da amplitude primária. Na terceira técnica, a estimativa ou a detecção da amplitude primária ou da amplitude secundária (por exemplo, pelos detectores 201, 211) para o período de amostragem é com base nas seguintes equações que usam aproximação linear separadamente para os componentes de sinal BOC e QBOC:

em que

μ é uma escala selecionada ou um fator de escalonamento constante (por exemplo, 0,5), Wx é o tamanho de janela do correlacionador, I_Y é o componente xBOC em fase, e Q_Y é o componente xBOC em fase de quadratura, xBOC refere-se ao componente de sinal BOC ou QBOC do sinal composto recebido. Na equação exposta, por exemplo, o primeiro detector 201 detecta o componente de sinal BOC e substitui o componente de sinal BOC por xBOC.

[00212] Na etapa S704, um segundo detector 211 (na figura 1, na figura 3 e na figura 4) ou o processador de dados detectam uma amplitude secundária do componente QBOC. A etapa S704 pode ser executada de acordo com várias técnicas, que podem ser aplicadas alternativamente ou cumulativamente.

[00213] Em uma primeira técnica, o segundo detector 211 ou o processador de dados detectam ou medem a energia de sinal ou a energia agregada do componente QBOC que compreende um componente QBOC em fase e um componente QBOC em fase de quadratura.

[00214] Em uma segunda técnica, o segundo detector 211 ou o processador de dados aplicam uma correlação PQBOC(0,1) da Equação 3 para prover estimativa de amplitude ideal para componente QBOC Amp(Y) =

, em que I_Y é o componente QBOC em fase, e Q_Y é o componente QBOC em fase de quadratura.

[00215] Em uma terceira técnica, a aproximação linear da Equação 4 simplifica ou substitui o cálculo da figura 3. Em uma modalidade, a aproximação linear da Equação 4 tem uma tendência que é aceitável e facilita a rápida estimativa da amplitude primária. Na terceira técnica, a estimativa ou a detecção da amplitude secundária (por exemplo, pelo segundo detector 211 ou processador de dados) para o período de amostragem é com base nas seguintes equações que usam aproximação linear separadamente para os componentes de sinal QBOC:

em αue

[00216] Na etapa S706, uma unidade de decisão 35 ou um processador eletrônico de dados determinam se ou não a amplitude primária é maior do que ou igual à amplitude secundária por um período de amostragem. Por exemplo, na etapa S706, a amplitude primária excede a amplitude secundária? Na etapa S706, se a amplitude primária for maior do que ou igual à amplitude secundária, o método continua com a etapa S720. Entretanto, se a amplitude primária não for maior do que ou igual à amplitude secundária, o método continua com a etapa S722.

[00217] Na etapa S722, o processador de dados ou a porção de receptor digital 192 redefinem o contador (por exemplo, contador A), o registro ou o dispositivo de armazenamento de dados associados com o módulo de aumento de decisão 220 e, então, retornam para a etapa S717. Por exemplo, o processador de dados ou a porção de receptor digital 192 definem o contador (por exemplo, contador A), o registro ou o dispositivo de armazenamento de dados em zero.

[00218] Na etapa S720, o processador de dados ou a porção de receptor digital 192 incrementam o contador (por exemplo, contador A), um registro ou o dispositivo de armazenamento de dados associados com o módulo de aumento de decisão 220. Por exemplo, o processador de dados ou a porção de receptor digital 192 incrementam em um o contador (por exemplo, contador A), um registro ou o dispositivo de armazenamento de dados associados com o módulo de aumento de decisão 220.

[00219] Os métodos da figura 11 até a figura 14, inclusive, podem incorporar pela referência técnicas, processos, características ou elementos de quaisquer outros métodos ou sistemas descritos neste documento. Por exemplo, qualquer método na figura 11 até na figura 14, inclusive, pode incorporar uma ou mais modalidades ou variações de quaisquer etapas similares descritas na figura 7A até na figura 10 e no texto anexo. Números de referência iguais devem se referir a elementos iguais em todos os desenhos. Como o contexto exige, terminologia igual pode se referir a elementos ou recursos iguais nos desenhos.

[00220] A figura 11 descreve um método de recepção de um sinal composto. O método da figura 11 é similar ao método da figura 7A, exceto em que o método da figura 11 substitui a etapa S711 com S751. Números de referência iguais na figura 7A e na figura 11 indicam etapas ou procedimentos iguais.

[00221] A etapa S751 pode ser executada depois das etapas S708 ou S710. Na etapa S751, o processador de dados ou a porção de receptor digital 192 processam as correlações selecionadas (por exemplo, correlações BOC substancialmente imediatas ou correlações QBOC substancialmente imediatas selecionadas) para rastrear um portador do sinal composto recebido para estimativa de um alcance entre uma antena receptora e um transmissor via satélite que transmite o sinal composto recebido.

[00222] A figura 12 descreve um método de recepção de um sinal composto. A figura 12 refere-se à figura 12-1 e à figura 12-2 coletivamente. O método da figura 12 é similar ao método da figura 7A, exceto em que o método da figura 12 substitui a etapa S711 com a etapa S811. A etapa S811 compreende as etapas S752, S753 e S754. Números de referência iguais na figura 7A e na figura 12 indicam etapas ou procedimentos iguais.

[00223] Na etapa S752, o processador de dados ou a porção de receptor digital 192 processam as correlações selecionadas (por exemplo, correlações BOC substancialmente imediatas ou correlações QBOC substancialmente imediatas selecionadas) durante o período de amostragem, ou ambas as correlações (por exemplo, correlações BOC e QBOC substancialmente imediatas) durante períodos de amostragem sucessivos, para rastrear um portador do sinal composto recebido. Por exemplo, o processador de dados ou a porção de receptor digital 192 processam um primeiro subconjunto do conjunto de correlações selecionado para rastrear um portador do sinal composto recebido para estimativa de um alcance entre uma antena receptora e um transmissor via satélite que transmite o sinal composto recebido. Em uma modalidade, o primeiro subconjunto compreende a correlação BOC imediata ou a correlação QBOC imediata.

[00224] Na etapa S753, o processador de dados ou a porção de receptor digital 192 processam as correlações selecionadas (por exemplo, correlações BOC substancialmente precoce e tardia ou correlações QBOC substancialmente precoce e tardia selecionadas) durante o período de amostragem, ou ambas as correlações (por exemplo, correlações BOC substancialmente precoce e tardia e correlações QBOC substancialmente precoce e tardia) durante períodos de amostragem sucessivos, para rastrear um código do sinal composto recebido. Por exemplo, o processador de dados ou a porção de receptor digital 192 processam um segundo subconjunto das correlações selecionadas durante o período de amostragem. O segundo subconjunto compreende um par BOC de uma correlação BOC precoce e uma correlação BOC tardia, ou par QBOC de uma respectiva correlação QBOC precoce e uma respectiva correlação QBOC tardia, em que cada um dos pares das correlações tem um primeiro espaçamento de chip para acionar o rastreamento de código. O processador de dados ou a porção de receptor digital 192 são capazes de processamento do segundo subconjunto do conjunto de correlações selecionado para formar um primeiro erro de código.

[00225] Na etapa S754, o processador de dados ou a porção de receptor digital 192 estimam um alcance entre uma antena receptora e um transmissor via satélite que transmite o sinal composto recebido com base no portador rastreado, no código rastreado ou em ambos.

[00226] Da forma indicada pelas linhas tracejadas, as etapas S752, S753 e S754 podem ser coletivamente rotuladas como a etapa S811. Em certas modalidades, a etapa S811 é um tanto similar à etapa S711 da figura 7A e aspectos ou características de S711 podem ser aplicados na etapa S811.

[00227] A figura 13 descreve um método de recepção de um sinal composto. A figura 13 refere-se à figura 13-1 e à figura 13-2, coletivamente. O método da figura 13 é similar ao método da figura 7A, exceto em que o método da figura 13 substitui a etapa S711 com as etapas S752, S755, S756 e S754. Números de referência iguais na figura 7A, na figura 12 e na figura 13 indicam etapas ou procedimentos iguais.

[00228] Na etapa S752, o processador de dados ou a porção de receptor digital 192 processam as correlações selecionadas (por exemplo, correlações BOC substancialmente imediatas ou correlações QBOC substancialmente imediatas selecionadas) durante o período de amostragem, ou ambas as correlações (por exemplo, correlações BOC e QBOC substancialmente imediatas) durante períodos de amostragem sucessivos, para rastrear um portador do sinal composto recebido.

[00229] Na etapa S755, o processador de dados ou a porção de receptor digital 192 formam um primeiro erro de código usando um conjunto de correlações BOC com um primeiro espaçamento de chip e um segundo erro de código usando um outro conjunto de correlações BOC com um segundo espaçamento de chip, em que o primeiro e o segundo espaçamentos de chip são diferentes. Em uma modalidade, o primeiro espaçamento de chip está em um alcance de aproximadamente 0,25 chip até aproximadamente 0,5 chip. Em uma modalidade, o segundo espaçamento de chip está em um alcance de aproximadamente 0,125 chip até aproximadamente 0,25 chip.

[00230] Na etapa S756, o processador de dados ou a porção de receptor digital 192 combinam o primeiro erro de código e o segundo erro de código (por exemplo, em um terceiro erro de código) para acionar o rastreamento de código.

[00231] Na etapa S754, o processador de dados ou a porção de receptor digital 192 estimam um alcance entre uma antena receptora e um transmissor via satélite que transmite o sinal composto recebido com base no portador rastreado, no código rastreado ou em ambos.

[00232] A figura 14 descreve um método de recepção de um sinal composto. O método da figura 14 inicia na etapa S700. Referências iguais na figura 14 e outros desenhos indicam elementos, etapas ou procedimentos iguais.

[00233] Na etapa S700, um receptor 11 (por exemplo, receptor de navegação via satélite) ou uma porção de receptor digital 192 recebem sinais modulados do portador de deslocamento binário (BOC) para extrair um componente BOC pela mistura ou combinação com uma réplica BOC local, e para derivar um componente BOC de quadratura (QBOC) pela combinação com uma réplica QBOC local. Em uma modalidade, o componente BOC compreende um componente BOC em fase e um componente BOC em fase de quadratura e o componente QBOC compreende componente QBOC em fase e um componente QBOC em fase de quadratura. Por exemplo, o receptor 11 compreende um mixador de código 42 (figura 1) para mixar ou combinar o sinal BOC com a réplica BOC ou QBOC locais proveniente de um ou mais geradores de sinal (por exemplo, saída multiplexada de um primeiro gerador de sinal 32 e segundo gerador de sinal 31).

[00234] Na etapa S702, um primeiro detector 201 (por exemplo, na figura 1, na figura 3 e na figura 4) ou processador de dados detectam uma amplitude primária do componente BOC durante um período ou intervalo de amostragem. A etapa S702 pode ser executada de acordo com várias técnicas, que podem ser aplicadas alternativamente ou cumulativamente, da forma mais completamente descrita em conjunto com a figura 7A.

[00235] Na etapa S716, o processador de dados ou a porção de receptor digital 192 determinam se um receptor está em um modo de estado estacionário. A etapa S716 pode ser executada de acordo com várias técnicas, que podem ser aplicadas alternativamente ou cumulativamente.

[00236] Em uma primeira técnica, o processador de dados ou a porção de receptor digital 192 determinam que o receptor está operando em um modo no estado estacionário se a amplitude primária detectada igualar ou exceder um valor de amplitude limite durante um ou mais períodos de amostragem (por exemplo, durante um ou mais períodos de amostragem prévios antes de um atual período de amostragem.) Por exemplo, o valor de amplitude limite pode ser com base na amplitude primária ou na intensidade de sinal do sinal recebido que indica que uma maioria ou maior parte da energia do sinal recebido fica no componente BOC em comparação com o componente QBOC por um período de amostragem.

[00237] Em uma segunda técnica, o processador de dados ou a porção de receptor digital 192 determinam que o receptor está operando no modo em estado estacionário pela determinação de que a amplitude primária é continuamente maior do que a amplitude secundária por duração igual a ou maior do que uma duração limite, em que o modo em estado estacionário é mutuamente exclusivo para um modo de atração. A duração limite pode igualar um ou mais períodos de amostragem ou épocas ou pode compreender uma duração, no geral, contínua de períodos de amostragem ou épocas nos quais a amplitude primária é maior do que a amplitude secundária.

[00238] Na etapa S716, se o receptor estiver em um modo em estado estacionário, o método continua com a etapa S708. Entretanto, se o receptor não estiver no modo em estado estacionário ou estiver no modo de atração, o método continua com a etapa S801.

[00239] Na etapa S708, o processador de dados ou a porção de receptor digital 192 selecionam um conjunto de correlações BOC (por exemplo, de acordo com uma função de correlação BOC) por um período de amostragem (por exemplo, período de amostragem atual).

[00240] Na etapa S801, o processador de dados ou a porção de receptor digital 192 selecionam correlações BOC ou QBOC que correspondem ao componente de sinal do sinal composto recebido com a maior amplitude durante um período de amostragem ou com uma maior amplitude (por exemplo, amplitude mediana ou média) durante um ou mais períodos de amostragem prévios.

[00241] Na etapa S802, o processador de dados ou a porção de receptor digital 192 processam as correlações selecionadas (por exemplo, correlações BOC para modo no estado estacionário, ou correlações BOC ou QBOC para modo de atração) durante o período de amostragem para rastrear um portador do sinal composto recebido.

[00242] Na etapa S803, o processador de dados ou a porção de receptor digital 192 formam um primeiro erro de código usando as correlações selecionadas (por exemplo, correlações BOC para modo em estado estacionário, ou correlações BOC ou QBOC para modo de atração) com um primeiro espaçamento de chip para acionar o rastreamento de código.

[00243] Na etapa S754, o processador de dados ou a porção de receptor digital 192 estimam um alcance entre uma antena receptora e um transmissor via satélite que transmite o sinal composto recebido com base no portador rastreado, no código rastreado ou em ambos.

[00244] O método e o sistema descritos neste documento usam uma seleção direcionada à decisão (DDSel). Na seleção direcionada à decisão, o método e o sistema desta descrição usam os termos tanto BOC quanto QBOC, qualquer que seja o componente que retém mais energia de sinal para processar aquisição ou atração tanto do código quanto do portador, em vez de usar tanto BOC quanto QBOC. Em virtude de o método e o sistema desta descrição usarem seleção direcionada à decisão (DDSel), o método e o sistema são bem adequados para reduzir carga computacional, já que eles processam termos BOC ou QBOC com base na seleção, em oposição ao processamento de ambos os termos BOC e QBOC. No método e no sistema descritos neste documento, DDSel pode selecionar prontamente de forma confiável o apropriado processamento BOC ou QBOC para adquirir ou atrair o sinal BOC no receptor, em que um amplo correlacionador pode empregar uma linha de atraso de espaçamento de meio chip durante a atração ou a aquisição em virtude da ausência de pontos de cruzamento zero na função de correlação agregada. Adicionalmente, DDSel suporta determinação não ambígua de erro de frequência e erro de fase pela eliminação ou redução de sua dependência no erro de código através do uso de função de erro do portador do produto escalar. DDSel usa um termo de erro de frequência DDSel não ambíguo para atração ou aquisição de portador do sinal recebido. O método e o sistema são bem adequados para prover mais rápido desempenho de atração do que certa técnica anterior em virtude de usar o componente de erro (componente de erro BOC ou QBOC) com melhor razão de sinal por ruído (SNR), que ajuda a reduzir a flutuação da medição de laço resultante do ruído.

[00245] Para a entrada de BOC(m, n) ou QBOC(m, n), a técnica DDSel pode se aplicar no contexto de um correlacionador amplo, um correlacionador estreito, uma correlacionador de janela ou uma combinação dos correlacionadores expostos. DDSel pode restringir o espaçamento de janela / chip para atrair ou adquirir o código do sinal recebido. DDSel usa estimativa de amplitude de envelope para determinar como processar o sinal recebido de acordo com caminhos de processamento BOC ou QBOC alternativos. O método e o sistema descritos neste documento podem simplificar a estimativa de amplitude com uma equação de aproximação, da forma previamente explicada. Em certas configurações, tal como com o uso da equação de aproximação exposta, DDSel é capaz de prover velocidade de detecção da amplitude que é comensurável com uma entrada de sinal BOC recebida aplicada em uma linha de atraso de espaçamento de meio chip.

[00246] Uma modalidade alternativa de um método para receber o sinal composto combina dois erros de código "precoce menos tardio" BOC com diferente espaçamento de chip para acionar o rastreamento de código. Em um modo de operação alternativo como este, entretanto, DDSel ainda provê o rastreamento do portador e a estimativa de amplitude.

[00247] Em uma outra modalidade alternativa, o modo de operação do receptor pode ser comutado de DDSel para modo de aquisição para BOC de janela individual (SWin-BOC) para travar no modo de aquisição, ou após o mesmo.

[00248] Tendo descrito a modalidade preferida, ficará aparente que várias modificações podem ser feitas sem fugir do escopo da invenção definido nas reivindicações anexas.

Claims

1. Método para receber um sinal composto recebido, o método compreendendo: receber um sinal composto, que compreende sinais modulados do portador de deslocamento binário (BOC), para extrair um componente BOC pela combinação com uma réplica BOC local, e para derivar um componente BOC de quadratura (QBOC) pela combinação com uma réplica QBOC local, o componente BOC compreendendo um componente BOC em fase e um componente BOC em fase de quadratura, o componente QBOC compreendendo componente QBOC em fase e um componente QBOC em fase de quadratura; detectar uma amplitude primária do componente BOC do sinal composto recebido com base em dados de correlação; detectar uma amplitude secundária do componente QBOC do sinal composto recebido com base em dados de correlação; caracterizado por determinar se a amplitude primária excede a amplitude secundária por um período de amostragem; selecionar uma correlação BOC imediata para o período de amostragem se a amplitude primária exceder ou igualar a amplitude secundária para o período de amostragem; selecionar uma correlação QBOC imediata para o período de amostragem se a amplitude secundária exceder a amplitude primária para o período de amostragem; processar a correlação BOC imediata selecionada ou a correlação QBOC imediata selecionada durante o período de amostragem, ou ambas as correlações durante períodos de amostragem sucessivos, para rastrear um portador de sinal composto recebido; formar um primeiro erro de código usando um conjunto de correlações BOC com um primeiro espaçamento de chip e um segundo erro de código usando um outro conjunto de correlações BOC com segundo espaçamento de chip, em que o primeiro e o segundo espaçamentos de chip são diferentes; combinar o primeiro erro de código e o segundo erro de código para acionar o rastreamento de código; e estimar um alcance entre uma antena receptora (20) e um transmissor via satélite que transmite o sinal composto recebido.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o processamento das correlações BOC ou QBOC imediatas selecionadas compreende adicionalmente usar correlações BOC para: determinar um primeiro erro de frequência do portador de acordo com uma função de erro de frequência; e determinar um primeiro erro de fase do portador de acordo com uma função de erro de fase, se a amplitude primária exceder a amplitude secundária para o período de amostragem.

3. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a primeira função de erro de código usa um par BOC de correlações BOC remotas no tempo e correções BOC próximas no tempo com um primeiro espaçamento de chip para o primeiro erro de código.

4. Método de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o primeiro espaçamento de chip está em um alcance de aproximadamente 0,25 chip até aproximadamente 0,5 chip.

5. Método de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a segunda função de erro de código seleciona um par BOC de correlações BOC remotas no tempo e correções BOC próximas no tempo com um segundo espaçamento de chip para o segundo erro de código para o segundo erro de código, em que o primeiro espaçamento de chip é diferente do segundo espaçamento de chip.

6. Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o segundo espaçamento de chip está em um alcance de aproximadamente 0,125 chip até aproximadamente 0,25 chip.

7. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro erro de código tem o primeiro espaçamento de chip de aproximadamente 0,25 chip e compreende uma função de erro "primeiro precoce menos tardio" e em que o segundo erro de código tem o segundo espaçamento de chip de aproximadamente 0,125 chip e compreende uma função de erro "segundo precoce menos tardio".

8. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o processamento da correlação BOC imediata selecionada ou das correlações QBOC compreende adicionalmente usar correlações QBOC para: determinar um segundo erro de frequência do portador de acordo com uma função de erro de frequência; e determinar um segundo erro de fase do portador de acordo com uma função de erro de fase, se a amplitude primária for menor do que a amplitude secundária para o período de amostragem.

9. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a segunda função de erro de fase compreende uma função "precoce menos tardio" QBOC que tem um espaçamento de chip de aproximadamente 0,4 chip.

10. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: executar as etapas de seleção, detecção e determinação expostas acima durante um modo de atração; identificar um modo no estado estacionário do receptor depois da atração ou da aquisição do código e da fase do sinal composto recebido; e selecionar apenas as correlações BOC para o modo no estado estacionário e usar apenas uma função de erro BOC durante o modo no estado estacionário para uma época durante o modo no estado estacionário para uma época, a menos que um lapso de ciclo ocorra.

11. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a seleção da amplitude primária ou da amplitude secundária para o período de amostragem é com base nas seguintes equações que usam aproximação linear separadamente para os componentes de sinal BOC e QBOC:

em que

μ é uma escala selecionada ou fator de escalonamento constante, Wx é o tamanho de janela do correlacionador, I_Y é o componente xBOC em fase, e Q_Y é o componente xBOC em fase de quadratura, xBOC refere-se ao componente de sinal BOC ou QBOC do sinal composto recebido.

12. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a amplitude primária compreende a energia de sinal combinada do componente em fase BOC e o componente em fase de quadratura BOC; e em que a amplitude secundária compreende a energia de sinal combinada do componente em fase QBOC e um componente em fase de quadratura QBOC e/ou em que o ponto de cruzamento zero para a função de amplitude BOC desloca em aproximadamente

em relação ao ponto de cruzamento zero para a função de amplitude QBOC, em que NBOC é igual a m/n de BOC(m, n), em que m é fm/fc e n é fn/fc, fm é uma primeira frequência do subportador, fn é a frequência de chip real, e fc é a taxa de formação de chip de referência e/ou compreende adicionalmente para cada período de amostragem sucessivo em um laço na fase do portador, as correlações xBOC, com maior amplitude, formam a estimativa de erro de fase do portador, em que o produto cruzado que usa os componentes em fase e em fase de quadratura resolve a ambiguidade proveniente do seno ou do cosseno do desalinhamento BOC, em que xBOC significa BOC ou QBOC.

13. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende: selecionar a correlação BOC imediata de acordo com uma função de correlação BOC para o período de amostragem, e combinar com uma correlação BOC imediata para o período de amostragem prévio para formar uma estimativa de frequência do portador do produto cruzado BOC se a amplitude primária exceder ou igualar à amplitude secundária para o presente período de amostragem, ou selecionar a correlação QBOC imediata de acordo com uma função de correlação QBOC para o período de amostragem, e combinar com uma correlação QBOC imediata para o período de amostragem prévio para formar uma estimativa de frequência do portador do produto cruzado QBOC se a amplitude secundária exceder a amplitude primária.

14. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: depois da aquisição de código do sinal recebido e durante um modo no estado estacionário no qual uma réplica de código local e uma réplica do portador local são sincronizadas com uma fase, ou respectivos código e portador, do sinal recebido durante um ou mais períodos de amostragem que satisfazem ou excedem uma duração limite, usar apenas o conjunto de correlações BOC para acionar o rastreamento do código e do portador.

15. Sistema para receber um sinal composto recebido, o sistema compreendendo: um terminal dianteiro de receptor (190) para receber um sinal composto que compreende sinais modulados do portador de deslocamento binário (BOC); um primeiro gerador de sinal (32) para gerar uma réplica chip para qualquer período de amostragem; um segundo gerador de sinal (31) para gerar uma réplica BOC local ou uma réplica BOC em quadratura para qualquer período de amostragem; um processador eletrônico de dados adaptado para extrair um componente BOC pela combinação com a réplica BOC local e para derivar um componente BOC de quadratura (QBOC) pela combinação com a réplica QBOC local, o componente BOC compreendendo um componente BOC em fase e um componente BOC em fase de quadratura, o componente QBOC compreendendo um componente QBOC em fase e um componente QBOC em fase de quadratura; um primeiro detector (201) para detecção de uma amplitude primária do componente BOC do sinal composto recebido com base em dados de correlação; um segundo detector (211) para detecção de uma amplitude secundária do componente QBOC do sinal composto recebido com base em dados de correlação; caracterizado pelo fato de que um avaliador do processador de dados que determina se a amplitude primária excede a amplitude secundária para um período de amostragem; um seletor do processador de dados para selecionar uma correlação BOC imediata de acordo com uma função de correlação BOC para o período de amostragem se a amplitude primária exceder ou igualar a amplitude secundária para o período de amostragem; em que o seletor é adaptado para selecionar correlações QBOC imediatas de acordo com uma função de correlação QBOC para o período de amostragem se a amplitude secundária exceder a amplitude primária para o período de amostragem em que as correlações xBOC selecionadas com maior amplitude suportam aquisição de código não ambígua do sinal recebido; onde xBOC significa BOC ou QBOC; um módulo de rastreamento (37, 38) do processador eletrônico de dados para processamento da correlação ou das correlações selecionadas para rastrear um portador do sinal composto recebido; um processador de dados adaptado para formar um primeiro erro de código usando um conjunto de correlações BOC com um primeiro espaçamento de chip, o processador de dados adaptado para formar um segundo erro de código usando um outro conjunto de correlações BOC com um segundo espaçamento de chip, distinto do primeiro espaçamento de chip, e o processador de dados adaptado para combinar o primeiro erro de código e o segundo erro de código para acionar o rastreamento de código; e um processador de dados para estimar um alcance entre uma antena receptora (20) e um transmissor via satélite que transmite o sinal composto recebido.