CN101438183A - Gps rf前端及提供位置定位的相关方法、存储器介质及装置 - Google Patents

Gps rf前端及提供位置定位的相关方法、存储器介质及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN101438183A
CN101438183A CNA200780016672XA CN200780016672A CN101438183A CN 101438183 A CN101438183 A CN 101438183A CN A200780016672X A CNA200780016672X A CN A200780016672XA CN 200780016672 A CN200780016672 A CN 200780016672A CN 101438183 A CN101438183 A CN 101438183A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gps
gps signal
change
output
signal sample
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA200780016672XA
Other languages
English (en)
Inventor
绍尔·R·都莱
克里斯托弗·B·马歇尔
布里安·D·扬
安德鲁·T·尤尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Koninklijke Philips Electronics NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koninklijke Philips Electronics NV filed Critical Koninklijke Philips Electronics NV
Publication of CN101438183A publication Critical patent/CN101438183A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13—Receivers
    • G01S19/35—Constructional details or hardware or software details of the signal processing chain
    • G01S19/36—Constructional details or hardware or software details of the signal processing chain relating to the receiver frond end
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S1/00—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/03—Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers
    • G01S19/09—Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers providing processing capability normally carried out by the receiver

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

公开了一种GPS RF前端，该GPS RF前端包括：用于接收GPS信号的天线、对接收的GPS信号进行采样的模/数转换器、以及用于输出GPS信号样本的接口电路。GPS RF前端被配置为改变输出的GPS信号样本的采样分辨率。还公开了一种提供位置定位的相应方法，以及具有相同功能的存储器介质和装置。

Description

GPS RF前端及提供位置定位的相关方法、存储器介质及装置
技术领域
本发明涉及一种GPS RF前端，该GPS RF前端包括：用于接收GPS信号的天线、对接收的GPS信号进行采样的模/数转换器、以及用于输出GPS信号样本的接口电路；以及提供位置定位的方法和相应的存储器介质及装置。
背景技术
Akos等人的“Real—time software radio architectures for GPSreceivers”(GPS World 2001年9月)公开了“software GPS”，其中，通过与模拟或分立硬件组件相对的可编程微处理器或数字信号处理器实现大部分的GPS信号处理。如该文图2中所示出，提供了一种简单化的GPS接收机，该GPS接收机包括：GPS天线和用于GPS信号预处理(包括滤波、放大和降频转换)的GPS RF前端以及模/数转换器。然后，将从GPS接收机输出的GPS信号样本馈送至运行处理GPS信号的适当的GPS信号处理软件的现代PC或膝上型电脑以确定位置定位。本文的作者将该GPS接收机设想为“插入式”模块，即，“dongle”型设备(由于其简单的结构而使制造成本低廉，因此容易受到广泛采纳)。并且，当然，驻留在PC上的GPS信号处理软件本质上也易于复制。
对于所有的GPS接收机，来自GPS RF前端的GPS信号采样率是影响性能的因素，并且存在期望在数字域精确表征接收的GPS信号的高采样率的自然趋势。然而，采样率越高，所消耗的处理资源越多，这对于软件GPS构架尤为重要，由于其直接影响存储器和CPU使用，并因此影响便携式设备的电池寿命。
发明内容
根据本发明，提供了一种GPS RF前端，其特征在于上述类型的该GPS RF前端通过被配置为改变输出的GPS信号样本的采样分辨率(特别是根据从GPS RF前端的外部接收的指令)。
根据本发明还提供了一种提供位置定位的方法，该方法包括的步骤为：接收从GPS RF前端输出的至少两组具有不同采样分辨率的GPS信号样本，并处理这些GPS信号样本以确定位置定位；以及相应的计算机程序，计算机可读存储其介质及装置。
该方法还包括的步骤：向GPS RF前端发布指令以改变输出的GPS信号样本的采样分辨率，并且在这这种情况下，该指令是基于GPS信号样本的处理模式(例如，诸如信号捕获或信号跟踪)而理想化作出的。
发明者已经意识到，不总是需要精确地表征接收的数字域GPS信号所需的高采样率来处理GPS信号，并且一些处理模式不需要这样的高采样率。因此，通过切换至较低的采样率，可以最小化存储器和CPU的使用并延长便携式设备中的电池寿命。
附图说明
参照附图，仅通过示例将描述本发明，附图1示意性地示出了均根据本发明操作的连接至GPS接收机的膝上型PC。
具体实施方式
参考附图1，膝上型PC经由USB PC端口和相应的电缆连接至GPS接收机10，该GPS接收机由GPS前端Rx和GPS天线组成。尽管GPS接收可以是“dongle”类型的设备，由此可以省略电缆，但是电缆便于GPS接收机(包括天线)放置在突出位置上，因而增加捕获GPS信号的机会。例如，如果在室内操作的话，可以靠近窗口放置GPS接收机。
当操作时，GPS接收机通过其天线接收NAVSTAR SPS GPS信号并对这些信号进行预处理，典型地，通过无源带通滤波以最小化频带外的RF干扰、预放大、降频转换至中频(IF)、以及模/数转换。得到的GPS信号样本包含保持调制的IF信号，还包含来自可用卫星的所有信息。
经由链接PC存储器(未示出)的USB链路从GPS接收机输出GPS信号样本。然后，使用基于膝上型PC的GPS信号处理软件，处理GPS信号样本，从而为了从PC位置导出伪距离信息的目的出发捕获GPS信号，根据该伪距离信息可以使用传统导航算法确定PC位置。这样的GPS信号捕获和伪距离处理是公知的，例如，见GPS Principles andApplications(编者，Kaplan)ISBN 0-89006-793-7 Artech House。
根据本发明，GPS RF前端被配置为改变输出的GPS信号样本的采样分辨率。
例如，从接收的频率和接收的GPS信号的码相位是未知的“冷启动”出发，捕获GPS信号涉及在较宽的频率/码相位窗口搜索GPS片状码，这需要大量计算。由于计算量与采样率成正例，在冷启动期间，使用相对低的采样率尽可能有效地获得GPS信号。
随后，当已经捕获并正在跟踪到GPS信号时，可以增加采样率来更精确地表征接收的数字域的GPS信号。这可以更加精确测量伪距离，并因此实现更精确的定位。
理想情况下，GPS前端可接收来自软件GPS处理引擎的指令以改变其采样率。当改变采样率时，在GPS RF前端信号处理中必须要进行匹配调整。例如，可以改变IF频率并改变滤波响应以优化GPS输出。
对于任何给定的采样率，优化的GPS RF前端信号处理将是基本设计的主要内容。这可以简单到仅具有单条线/引脚，当被高电平驱动时改变前端内的除法器/乘法器的值，随后驱动A/D转换器。备选地，可以将多个几乎完整的前端容纳在一起，每一个前端以不同的频率规划运行，并且在任一时间内仅使用一个前端。实际中，利用可编程的频率除法器/乘法器和滤波器块，一些中间实现是很可能的。
尽管在膝上型PC的环境下说明了本发明，但是本发明理所应当同样可应用于能够支持GPS信号处理软件的其它装置，以及可以连接根据本发明的GPS接收机的其它装置。例如，诸如PDA和电话的移动设备可以采用本发明；或诸如TV或TV机顶盒的通用固定目标也可以采用本发明。
同样，尽管在上述示例中GPS接收机和GPS信号处理软件之间的连接是完全有线连接的，但是可以设想采用无线链路。
最后，尽管在NAVSTAR GPS(当前由美国国防部开发并操作的基于全天候、空间的导航系统)的环境下描述了本发明，但是将理解的是，本发明同样可应用于包括GLONASS和Galileo及其组合的全球定位系统。

Claims (12)

1、一种GPS RF前端，包括：
天线，用于接收GPS信号；
模/数转换器，用于对接收的GPS信号进行采样；以及
接口电路，用于输出GPS信号样本；
其特征在于，所述GPS RF前端被配置为改变输出的GPS信号样本的采样分辨率。
2、根据权利要求1的GPS RF前端，其中，根据从GPS RF前端的外部接收的指令来改变输出的GPS信号样本的采样分辨率。
3、根据权利要求1的GPS RF前端，其中，通过在输出之前放弃最初捕获的一些样本来改变输出的GPS信号样本的采样分辨率。
4、根据权利要求1的GPS RF前端，还包括：模拟信号处理装置，用于对接收的GPS信号进行滤波并将GPS信号降频转换至中频以进行采样；其中滤波和/或降频转换随着采样分辨率的改变而改变。
5、一种提供位置定位的方法，所述方法包括以下步骤：
接收从GPS RF前端输出的至少两组GPS信号样本，所述至少两组GPS信号样本具有不同的采样分辨率；
处理这些GPS信号样本以确定位置定位。
6、根据权利要求5的方法，还包括以下步骤：
向GPS RF前端发布指令以改变输出的GPS信号样本的采样分辨率。
7、根据权利要求6的方法，其中，基于GPS信号样本的处理模式来构造用于改变GPS信号样本的采样分辨率的GPS RF前端的指令。
8、根据权利要求7的方法，其中，GPS信号样本的处理模式是信号捕获或信号跟踪。
9、一种计算机程序，包括用于执行根据权利要求5到8任一项的方法的指令。
10、一种计算机可读存储器介质，所述计算机可读存储器介质记录了包含执行根据权利要求5到8任一项的方法的指令的数据。
11、一种被配置为执行根据权利要求5到8任一项的方法的装置。
12、根据权利要求11的装置，所述装置被配置为连接至根据权利要求1到4任一项的类型的GPS RF前端。
CNA200780016672XA 2006-05-08 2007-05-02 Gps rf前端及提供位置定位的相关方法、存储器介质及装置 Pending CN101438183A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP06113638 2006-05-08
EP06113638.8 2006-05-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101438183A true CN101438183A (zh) 2009-05-20

Family

ID=38581945

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA200780016672XA Pending CN101438183A (zh) 2006-05-08 2007-05-02 Gps rf前端及提供位置定位的相关方法、存储器介质及装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7986268B2 (zh)
EP (1) EP2021817A2 (zh)
JP (1) JP2009536347A (zh)
KR (1) KR101047229B1 (zh)
CN (1) CN101438183A (zh)
WO (1) WO2007129263A2 (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2459500A (en) * 2008-04-25 2009-10-28 Geotate Bv Triggered satellite positioning system
US8429173B1 (en) 2009-04-20 2013-04-23 Google Inc. Method, system, and computer readable medium for identifying result images based on an image query
US20120112984A1 (en) * 2010-11-04 2012-05-10 Trans Electric Co., Ltd. Usb connector device for an antenna
DE102010054235B4 (de) * 2010-12-11 2012-11-08 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Navigationsverfahren
CN104350393B (zh) 2012-06-08 2017-09-05 皇家飞利浦有限公司 一种确定设备的位置的方法以及一种实施该方法的设备
US10013436B1 (en) 2014-06-17 2018-07-03 Google Llc Image annotation based on label consensus
EP4085354A4 (en) 2019-12-30 2024-03-13 Star Ally International Limited PROCESSOR FOR CONFIGURABLE PARALLEL CALCULATIONS

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5268927A (en) * 1992-10-06 1993-12-07 Mayflower Communications Company, Inc. Digital adaptive transversal filter for spread spectrum receivers
JP3106818B2 (ja) 1993-11-29 2000-11-06 株式会社村田製作所 ディジタル無線受信方法および装置
US5872540A (en) 1997-06-26 1999-02-16 Electro-Radiation Incorporated Digital interference suppression system for radio frequency interference cancellation
SE521035C2 (sv) 1997-12-29 2003-09-23 Ericsson Telefon Ab L M En mottagare och en metod för mobilradio, där mottagaren anpassas för olika radiokommunikationsnät, t ex GSM, AMPS
JP2002043821A (ja) * 2000-07-03 2002-02-08 Emtac Technology Corp グローバルポジションシステム用ダブルアンテナ切替方法および切替装置
US20020193090A1 (en) 2001-05-23 2002-12-19 Sugar Gary L. System and method for dynamic sampling rate adjustment to minimize power consumption in wideband radios
US8446530B2 (en) 2001-09-28 2013-05-21 Entropic Communications, Inc. Dynamic sampling
AU2002234867A1 (en) 2002-01-15 2003-07-30 Accord Software And Systems Pvt.Ltd. Global positioning system receiver
US7559076B2 (en) 2002-05-17 2009-07-07 Broadcom Corporation Sample rate reduction in data communication receivers
GB2396276A (en) 2002-12-10 2004-06-16 Ttp Com Ltd A receiver using different sampling rates for 2G and 3G signals
GB0318386D0 (en) 2003-08-06 2003-09-10 Koninkl Philips Electronics Nv A method of procesing a sampled spread spectrum signal stream
FI116002B (fi) * 2004-04-22 2005-08-31 Nokia Corp Sijainninmääritysvastaanotin
US7313421B2 (en) 2004-09-28 2007-12-25 G2 Microsystems Pty. Ltd. GPS receiver having RF front end power management and simultaneous baseband searching of frequency and code chip offset

Also Published As

Publication number Publication date
WO2007129263A2 (en) 2007-11-15
WO2007129263A3 (en) 2008-01-10
JP2009536347A (ja) 2009-10-08
KR20090009304A (ko) 2009-01-22
KR101047229B1 (ko) 2011-07-06
US20090179794A1 (en) 2009-07-16
EP2021817A2 (en) 2009-02-11
US7986268B2 (en) 2011-07-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4805159B2 (ja) Ｇｐｓ受信器並びに関連する方法及び装置
CN101438183A (zh) Gps rf前端及提供位置定位的相关方法、存储器介质及装置
US8253822B2 (en) Method of position stamping a photo or video clip taken with a digital camera
US8249803B2 (en) Mobile electronic device providing display background rotation and method thereof
CN101010598B (zh) Gps接收机及相关方法和装置
CN110837091B (zh) 差分数据的处理方法和接收机的测试方法
US7679556B2 (en) Method of determining a GPS position fix and a GPS receiver for the same
US8494094B2 (en) Demodulation of data collected prior to bit edge detection
CN101019037A (zh) 编程有gps信号处理程序的计算机
CN201726469U (zh) 集成地理标签的图像采集和处理终端
Rosenfeld et al. Off-board positioning using an efficient GNSS SNAP processing algorithm
CN101390377B (zh) 一种创建图像文件的方法及数码相机
US9560483B2 (en) Positioning satellite signal receiving method and positioning satellite signal receiving apparatus
Sinivee A simple data filter for the GPS navigator
CN103383458A (zh) Gnss接收机

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20090520