CN101609141A - 一种信号处理方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于在GNSS接收器中实现时钟同步的方法和系统。包括:在GNSS接收器中,在第一时间间隔禁止生成时钟信号,而在第二时间间隔内生成所述时钟信号,其中在所述第一时间间隔内,通过与基准信号同步的重置信号将用来生成所述时钟信号的计数器的初始值设置为一已知值。基准信号通过GNSS接收器中的温度补偿晶体振荡器来生成。在所述第一时间间隔内发生的所述基准信号的每一活跃沿对计数器的值进行递增,在所述第一时间间隔之后,使用存储在所述计数器中的值来校准所述GNSS接收器中的时间。至少将存储在所述计数器中的值加到所述第一时间间隔开始的时间上。

Description

一种信号处理方法和系统
技术领域
本发明涉及信号处理,更具体地说,涉及一种用于在GNSS接收器中实现时钟同步的方法和系统。
背景技术
全球导航卫星系统(GNSS)接收器在正常情况下通过接收来自多颗卫星的卫星广播信号来确定其自身位置。这些卫星(例如全球定位系统(GPS)之中的24颗卫星)可广播射频信号,其中包含一些信息,卫星接收器可使用这些信息来确定其自身位置。通过测量广播信号从卫星到卫星接收器的传输时间,以及发射卫星的已知位置,卫星接收器可通过三边测量技术确定其自身位置。通常,卫星接收器需要对来自至少3颗卫星的信号进行解码以确定其位置。比较本发明后续将要结合附图介绍的系统,现有技术的其它局限性和弊端对于本领域的普通技术人员来说是显而易见的。
发明内容
本发明提供了一种在GNSS接收器中实现时钟同步的方法和系统,在至少一幅附图中做了描述,并结合权利要求做了完整的定义。
依据本发明的一个方面,提供了一种信号处理方法,包括:
在GNSS接收器中,在第一时间间隔禁止生成时钟信号,而在第二时间间隔内生成所述时钟信号,其中在所述第一时间间隔内,通过与基准信号(reference signal)同步的重置信号(reset signal)将用来生成所述时钟信号的计数器的初始值设置为一已知值。
优选地,所述基准信号通过GNSS接收器中的温度补偿晶体振荡器来生成。
优选地,所述方法还包括在所述第一时间间隔内发生的所述基准信号的每一活跃沿递增(increment)计数器的值。
优选地,所述方法还包括在所述第一时间间隔之后,使用存储在所述计数器中的值来校准所述GNSS接收器中的时间。
优选地,所述方法还包括至少将存储在所述计数器中的值加到所述第一时间间隔开始的时间上。
优选地,所述方法还包括通过在所述第一时间间隔内将所述GNSS接收器的一个或多个部分断电来降低所述GNSS接收器的功耗。
优选地,所述GNSS接收器的一个或多个部分至少包括时钟生成器。
优选地,所述时钟生成器至少包括锁相环和分频器。
优选地,所述锁相环基于所述基准信号生成本地振荡信号。
优选地,所述分频器基于所述本地振荡信号生成所述时钟信号。
优选地,所述分频器包括所述计数器,其在所述重置信号被断言(asserted)时被初始化为一已知值。
优选地,所述重置信号在标志所述第一时间间隔开始的所述基准信号的活跃沿(active edge)被断言,在标志从所述第一时间间隔到所述第二时间间隔的跳变的所述基准信号的活跃沿被解除断言。
依据本发明的一个方面,提供了一种信号处理系统,包括:
GNSS接收器之中的一个或多个电路,所述一个或多个电路用于在第一时间间隔禁止生成时钟信号,而在第二时间间隔内生成所述时钟信号,其中在所述第一时间间隔内,通过与基准信号同步的重置信号将用来生成所述时钟信号的计数器的初始值设置为一已知值。
优选地,所述基准信号通过GNSS接收器中的温度补偿晶体振荡器来生成。
优选地,所述一个或多个电路包括计数器,所述计数器的值在所述第一时间间隔内发生的所述基准信号的每一活跃沿被递增。
优选地,所述一个或多个电路用于在所述第一时间间隔之后,使用存储在所述计数器中的值来校准所述GNSS接收器中的时间。
优选地,所述一个或多个电路还用于至少将存储在所述计数器中的值加到所述第一时间间隔开始的时间上。
优选地,所述一个或多个电路还用于通过在所述第一时间间隔内将所述GNSS接收器的一个或多个部分断电来降低所述GNSS接收器的功耗。
优选地,所述GNSS接收器的一个或多个部分至少包括时钟生成器。
优选地,所述时钟生成器至少包括锁相环和分频器。
优选地,所述锁相环基于所述基准信号生成本地振荡信号。
优选地,所述分频器基于所述本地振荡信号生成所述时钟信号。
优选地,所述分频器包括所述计数器,其在所述重置信号被断言时被初始化为一已知值。
优选地,所述重置信号在标志所述第一时间间隔开始的所述基准信号的活跃沿被断言,在标志从所述第一时间间隔到所述第二时间间隔的跳变的所述基准信号的活跃沿被解除断言。
本发明的各种优点、特征和创新之处以及所述实施例之中的各种细节,通过下文的描述以及相关附图将得到全面的理解。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:
图1A是依据本发明一较佳实施例的示范性卫星导航系统的结构示意图;
图1B是依据本发明一较佳实施例的二维设置下的示范性卫星导航系统的结构示意图;
图2是依据本发明一较佳实施例的GNSS接收器一部分的结构示意图;
图3A是依据本发明一较佳实施例的在GNSS接收器中维护时间的时序图;
图3B是依据本发明一较佳实施例的GNSS接收器中时钟生成器初始化过程的时序图;
图3C是依据本发明一较佳实施例的GNSS接收器中时钟信号生成过程的示意图;
图4是依据本发明一较佳实施例的在GNSS接收器的一些部分定期断电的情况下用于在GNSS接收器中维护时间的示范性步骤的流程图。
具体实施方式
本发明的一些实施例提供了一种用于在GNSS接收器中实现时钟同步的方法和系统。在这点上,在GNSS接收器中,在第一时间间隔禁止生成时钟信号,而在第二时间间隔内生成所述时钟信号,其中在所述第一时间间隔内,通过与基准信号同步的重置信号将用来生成所述时钟信号的计数器的初始值设置为一已知值。所述基准信号通过GNSS接收器中的温度补偿晶体振荡器来生成。计数器的值在所述第一时间间隔内发生的所述基准信号的每一活跃沿将递增。在所述第一时间间隔之后,存储在所述计数器中的值可用来校准所述GNSS接收器中的时间。在这点上,存储在计时器中的值将加到所述第一时间间隔开始的时间上。所述GNSS接收器的功耗可通过在所述第一时间间隔内将所述GNSS接收器的一个或多个部分断电来得以降低。所述GNSS接收器的一个或多个部分至少包括时钟生成器。所述时钟生成器至少包括锁相环和分频器。所述锁相环基于所述基准信号生成本地振荡信号。所述分频器基于所述本地振荡信号生成所述时钟信号。所述分频器包括所述计数器,其在所述重置信号被断言时被初始化为一已知值。所述重置信号在标志所述第一时间间隔开始的所述基准信号的活跃沿被断言,在标志从所述第一时间间隔到所述第二时间间隔的跳变的所述基准信号的活跃沿被解除断言。
图1A是依据本发明一较佳实施例的示范性卫星导航系统的结构示意图。如图1所示,其中展示了卫星导航系统100,其中包括卫星接收器102和多个卫星,其中包括卫星110a、110b、110c和110d。卫星接收器102可通信连接到接收器天线112。卫星接收器102可包括全球导航卫星系统(GNSS)射频(RF)和中频(IF)前端104、处理器106和存储器108。
卫星110a-110d可包括适当的逻辑、电路和/或代码,其可用于生成和广播适当的射频信号,这些信号可由卫星接收器(例如卫星接收器102)接收,以确定卫星接收器102的自身位置。
卫星接收器102可包括适当的逻辑、电路和/或代码,用于接收卫星(例如卫星110a-110d)广播的信号,并处理收到的信号以确定卫星接收器102的位置。GNSS RF/IF前端104可包括适当的逻辑、电路和/或代码,用于通过接收器天线112接收卫星广播信号,并采用所需方式处理这些信号以生成基带信号,这些基带信号将适合在卫星接收器102和处理器106中进行进一步的处理。例如,GNSS RF/IF前端104可用于生成一个或多个时钟信号,这些信号可用来处理收到的GNSS信号。在这点上,GNSS RF/IF前端104之中生成的时钟信号将发往处理器106和/或存储器108,用来生成和/或追踪接收器102之中的时间。存储器108可包括适当的逻辑、电路和/或代码,用于存储和访问数据和代码,这些数据和代码应用在卫星接收器102和处理器106所执行的操作之中。
在图1A中描述了示范性的卫星导航方案,其中卫星接收器102可接收多个卫星信号,卫星接收器102可从其中提取信息,以确定其自身位置。卫星接收器102和卫星例如卫星110a-110d可遵循美国国防部开发和运行的全球定位系统(GPS)来进行操作。依据本发明的各个实施例,本发明并非仅限于应用于GPS,其也可适用于其它GNSS系统,例如GALILEO、GLONASS、IRNSS和BEIDOU。
在操作过程中,接收器102的功耗可通过定期对接收器102的一些部分断电来得以降低。但是,为了快速和准确地确定位置,在接收器102中需要维护(maintain)一个时间tr,并且该时间tr需要与卫星110之中维护的时间ts同步,或者与该时间tr具有固定的关联。因此,本发明的特征可用来在接收器102的一些部分定期断电的情况下,维护与卫星时间ts有关的时间tr的准确性。
图1B是依据本发明一较佳实施例的二维设置下的示范性卫星导航系统的结构示意图。如图1B所示,其中展示了卫星导航系统150,其中包括位于位置p的接收器102(以小圆圈标识)、卫星160a和160b、以虚线圆圈表示的地球表面154和示范性二维坐标系统156。其中还展示了由p(160a)表示的卫星160a的位置、由p(160b)表示的卫星160b的位置、交叉点q、从卫星160a到卫星接收器102之间的距离r(160a)以及从卫星160b到卫星接收器102之间的距离r(160b)。
为了描述从卫星(例如卫星160a和160b)来确定接收器位置时所使用的方法的主旨,使用图1B中的二维方案非常有用。现实生活中遇到的三维问题可看作二维方案中的三维拓展。如图1B所示,确定卫星接收器102的位置p时使用的方法的主旨在于,基于卫星的已知位置例如p(160a)和p(160b)测量从卫星接收器102到多个卫星之间的距离,例如r(160a)和r(160b)。基于测得的从卫星160a和160b到卫星接收器102之间的距离和已知的卫星位置,每颗卫星都可定义一个与位置有关的圆,该圆上的每一个点与卫星之间的距离都是一样的,如图1B所示。在两颗卫星的方案中,将存在两个交叉点:一个是所需的位置p,另一个是交叉点q。从图1B可知,只有点p距离地球表面较近。因此在图1B所示的二维方案中,两颗卫星可足以确定位置p。位置p可由二维方案中下列关系的一个解来给出:
r(k)=||p(k)-p||,k=210a,210b        EQ.1
在三维方案中,卫星周围的圆将变成一个球面,而两个球面的交叉处将生成由可行解组成的一个圆。通过将这个圆中与另一个球面交叉,将找到两个可能的解。再一次的,这两个解之中只有一个解接近地球的表面。因此,在三维情况下,所述解可能需要多一颗卫星来计算额外的维度,而所述位置可通过下列关系来求得,其中k代表不同的卫星:
r(k)=||p(k)-p||,k=1,2,3            EQ.2
每颗卫星例如卫星160a和160b,可广播信号,该信号中包括可用来确定卫星位置的信息。一旦进入轨道,卫星的位置便是可以预测的了。所预测的卫星位置通常存储在卫星接收器中的星历表中,并存储在例如存储器108中。由于在计算卫星位置时存在一定的缺陷,GPS地面站会检测卫星的精确位置。为了校正星历表位置中出现的可能偏差,地面站将向卫星提供数据,这些数据允许卫星接收器收到的卫星位置具有更高的精确度。该数据仅在有限的时间内有效,其称为星历数据。每颗卫星都可广播其星历数据,并且由卫星接收器接收。卫星k的卫星位置p(k,t)可使用该星历数据来计算。指定卫星k的星历表位置P(k,t)因此可关联到位置p(k,t),并使用一个校正参数Δ(k,t),其关系如下:
p(k,t)=P(k,t)+Δ(k,t)            EQ.3
其中变量t代表时间,表明卫星的位置变化是时间的一个函数。当校正参数Δ(k,t)在卫星接收器(例如卫星接收器102)中可用时,所确定的卫星k的精确位置可具有很高的精确度。
距离r(k)可通过测量从卫星例如卫星160a向卫星接收器102传送数据时,数据的传输时间来确定。理想情况下,卫星160a的时钟和卫星接收器102的时钟将是同步的,传输时间τ(k)是可以确定的。在这点上,信号可在绝对时间t1来发送,其对应卫星时间ts1,并且由接收器102在绝对时间t4接收到,其对应接收器时间tr1。通过这种方式,在接收器时间tr能够精确地维护的情况下,算得的传输时间τC将等于实际传输时间τA
τC=tr4-ts1=t4-t1=τA.            EQ.4
但是,若接收器时间tr无法精确地维护时,例如接收器断电,则算得的时间τC将不同于实际的传输时间τA,导致确定的位置中出现误差。例如,接收器102可能在绝对时间t2断电,然后在绝对时间t3恢复供电,且没有在时间间隔t2到t3之间一直追踪时间,其中t1<t2<t3<t4。因此,由于接收器时间前进(advance)了一个数量
tr4-tr1=(t4-t1)-(t3-t2),            EQ.5
而卫星时间前进了不同的数量:
ts4-ts1=t4-t1,                      EQ.6
算得的时间τC将错误的计算为:
τC=tr4-ts1=(t2+(t4-t3))-t1=(t4-t1)-(t3-t2)≠τA. EQ.7
因此,本发明的特征可实现在接收器102中维护准确的时间,从而使得当接收器102的一些部分在一部分传输时间内断电的时候,接收器102能够准确地计算传输时间。
图2是依据本发明一较佳实施例的GNSS接收器一部分的结构示意图。如图2所示,其中展示了时钟生成器200和定时器212。
时钟生成器200可包括适当的逻辑、电路和/或代码,用于基于基准信号203生成时钟信号209。在本发明的多个实施例中,时钟生成器200可设置在GNSS RF/IF前端104中。在本发明的示范性实施例中,时钟生成器200可包括PLL 204和分频器208。可基于时钟信号209来处理GNSS信号以及计算接收器102的位置。在这点上,在正常操作中,时钟信号209可用于维护准确的接收器时间。
PLL 204可包括适当的逻辑、电路和/或代码,用于基于基准信号203生成本地振荡器(LO)信号205。在本发明的一个示范性实施例中,温度补偿晶体振荡器(TCXO)可提供基准信号203给PLL 204。此外,PLL 204的操作可依据LO使能信号201来进行。LO使能信号201可以是提供给时钟生成器200的电源,或者提供给时钟生成器200的对应电源状态的数字信号。例如,当LO使能信号201为低电平时,时钟生成器200可处于低功耗状态,此时将禁止生成LO信号205和时钟信号209。另一方面,若LO使能信号201为高电平时,时钟生成器200将上电,PLL 204将生成LO信号205,分频器208将生成时钟信号209。
分频器208可包括适当的逻辑、电路和/或代码,用于输出时钟信号209,借助分数“1/N”(N为大于0的整数或分数),其不同于输入LO信号205。在本发明的各个实施例中,分频器208可包括一个或多个计数器216。在这点上,在每次到达设定的值时,时钟209将被触发(toggle),计数器216重置为0。例如,分频器208包括4比特计数器,并且在“L”基准信号周期和“M”基准信号周期交替触发。在这点上,“N”可由“L+M”来确定,而时钟信号209的占空因数(duty cycle)为“M/N”。分频器可缓冲和/或锁定重置(resetb)信号213。通过这种方式,计数器216和/或分频器208中其它部分的重置和/或初始化将同步于LO信号205。
计时器212可包括适当的逻辑、电路和/或代码,用于追踪时间。在本发明的示范性实施例中,计时器212可以是向上计数器(up-counter),并可设置在处理器106和/或存储器108中。计时器212还可包括适当的逻辑、电路和/或代码,用于生成重置信号,例如重置(resetb)213,其将同步于基准信号203的活跃沿。
在操作过程中,时钟生成器200可定期断电,以降低GNSS接收器102的功耗。但是,时钟209可用来在GNSS接收器102之中追踪时间。本发明的多个特征可借助基准信号203为计时器212计时来追踪时间,同时时钟信号209也可禁用(absent)。因此,在时间间隔(时钟209被禁用(absent))之后,计时器112的值可用来校准接收器时间tr。在这点上,计时器112可用于在接收器102和卫星例如图1B所示的卫星160之间维持同步和/或固定的时序关系。
例如,在接收器时间tra(对应于绝对时间t2),LO使能信号203可被解除断言,并且计时器212中存储的值将在基准信号201的每个活跃沿处递增(或者在向下计数器中递减)。随后,在接收器时间trb(对应于绝对时间t3),LO使能信号203将被再次断言。在这点上,如果在间隔t2-t3未能追踪时间,则在时钟生成器200上电后,接收器时间trb仍将等于tra=t2。因此,计时器212中刚好在重断言LO使能信号203之前的值可用来校正接收器时间,例如trb=t3(在允许误差范围内)。
在这点上,当时钟209恢复时,处理器108可从计时器212中取值,并校准计时器时间以重新恢复与卫星时间的同步和/或保持固定的关系(在允许误差范围内)。但是,计时器212最近一次递增和时钟209第一个活跃沿之间时间的长度将发生变化,因此导致在校准接收器时间的过程中出现误差。在这点上,计时器212最近一次递增和时钟209第一个活跃沿之间时间的长度将发生变化,因为在LO使能信号被解除断言(de-asserted)时计数器216的值是随机的并且是未知的。例如,在LO使能信号203第一次被重新断言时,计数器216可能等于0,当LO使能信号203第二次被重新断言时,计数器216可能等于“L”。因此,在第一种情况下时钟209将在“L”个LO 205周期之后触发,在第二种情况下在一个LO 205周期之后触发。因此,计时器212最近一次递增和时钟209第一个活跃沿之间时间的变化将构成1到“L”(或“M”)个LO信号205周期。因此,本发明的特征可用于在LO使能信号205被解除断言时或临近时间重新设定计数器216,从而使得计时器212最近一次递增和时钟209第一个活跃沿之间时间的长度可在LO信号205的一个周期之内确定。
图3A是依据本发明一较佳实施例的在GNSS接收器中维护时间的时序图。如图3A所示,其中展示了基准信号203、LO使能信号201、时钟信号215、重置(resetb)信号213、LO信号205和时钟信号209的示范性波形。
在时刻302,同步于基准信号203的活跃沿,通过解除断言LO使能信号201和断言重置信号213来禁止生成时钟信号209。此外,刚好在时刻302之前的接收器时间tr302将被保留,例如存储到存储器108之中。从时刻302到时刻306,接收器102处于低功耗模式,时钟生成器200被禁用。
从时刻302到时刻304,计数器215将在基准信号203的每一活跃沿处递增。在这点上,LO使能信号201可被解除断言X个基准信号203周期。在本发明的多个实施例中,活跃沿可以是正沿或者负沿。
在时刻304,LO使能信号201将被重新断言,PLL 204将开始生成LO信号205。但是,因为PLL 204需要花费一些时间来实现相位锁定以及等待LO信号205稳定,可在Y个基准信号203周期内断言重置信号213。
在时刻306,在时刻302之后的X+Y个基准信号203周期时,LO信号205将变得稳定,重置信号213将被解除断言,将重新可以在LO信号205的活跃沿生成时钟信号209。
随后,在时刻308,在LO信号205的活跃沿,时钟信号209将被触发。在时钟信号209返回后,接收器时间tr将进行校准,以便重新恢复与卫星时间的同步,和/或重新恢复与卫星时间的固定关系(在允许误差范围内)。在这点上,接收器时间可采用下列公式进行调整:
tr308=tr302+(X+Y)*T203            EQ.8
其中tr308将是时刻308之后被校准过的接收器时间,tr302将是在时刻302解除断言LO使能信号205之前的接收器时间,X为LO使能信号被解除断言这段时间中的基准信号203的周期数量,Y为等待LO信号205稳定所需的基准信号203周期的数量,T203为基准信号203的周期。
图3B是依据本发明一较佳实施例的GNSS接收器中时钟生成器初始化过程的时序图。如图3B所示,其中展示了信号LO 201、重置信号213和时钟209的示范性波形。
在同步于基准信号203(图3B中未示出)的时刻352,重置信号213将被解除断言,从而允许生成时钟信号209。延迟td将从时间352开始直到时刻354LO信号201的活跃沿。在这点上,td可能因分频器208之中的迹线电阻(trace resistance)和/或传播/缓冲延迟而产生。因此,LO信号205和基准信号203将不能同步,td将因重置信号213解除断言和LO 201的活跃沿之间从0到TLO的随机延迟而产生。因此,td是变化的和/或未知的,因而造成接收器时间与卫星时间的误差。但是,由于td可能小于LO信号205的一个周期,由td引起的位置计算误差将可能不是很明显。
在时刻354,在LO信号205的第一活跃沿,随后进行的对重置信号213的解除断言将被分频器208锁定(latch)和/或检测到。
在时刻356,在LO信号201的活跃沿,时钟信号209将被触发。在这点上,在分频器208探测和/或锁定重置信号213的过程中,将出现一些延迟tL,直到时钟信号209被断言。但是,由于tL是固定在LO信号205的一个周期内的,因此其将在校正接收器102之中的时间时被算入。例如,tL将添加到EG.8中算得的接收器时间t302中:
tr308=tr302+(X+Y)*T203+T205            EQ.9
其中T205为LO信号205的周期。
图3C是依据本发明一较佳实施例的GNSS接收器中时钟信号生成过程的示意图。如图3C所示,其中展示了重置信号213、LO 205、计数217和时钟209的示范性波形。
时钟信号209的频率和占空因数可通过变量L和M来控制,这些变量可由系统设计者预先编写,或者由处理器106确定。
在时刻352,重置信号213将被解除断言,因此允许生成时钟信号209。随后,在时刻356,在LO信号205的第二活跃沿,时钟信号209将被触发。从时刻356到时刻358,计数217将在LO信号205的每一活跃沿递增。在时刻358,计数217的值将变为“L-1”,其中L为时钟信号209被断言的LO信号205周期数。因此,在LO信号205的下一活跃沿,计数217将重置为0。在时刻360,计数217的值0将控制时钟209被触发。
从时刻360到时刻362,计数217将在LO信号205的每一活跃沿递增。在时刻362,计数217的值将变为“M-1”,其中M为时钟信号209被解除断言的LO信号205周期数。随后,在LO信号205的下一活跃沿,计数217将重置为0。在时刻364,计数217的值0将控制时钟信号209被触发。时钟信号209将继续按照这种方式来生成,只要重置信号213保持被解除断言。
图4是依据本发明一较佳实施例的在GNSS接收器的一些部分定期断电的情况下用于在GNSS接收器中维护时间的示范性步骤的流程图。如图4所示,示范性步骤开始于步骤402,GNSS接收器102之中的时钟生成器200断电,由此导致无法生成时钟信号209。在这点上,同步于基准信号203的活跃沿,LO使能信号201将被解除断言,重置信号213将被断言。通过这种方式,计数器216将重置为已知值。在步骤402之后,示范性步骤转到步骤404。
在步骤404,计时器112将被基准信号203锁定(clocked),以便在时钟生成器200被禁用的情况下追踪时间。在步骤404之后,示范性步骤执行步骤406。
在步骤406,将恢复对时钟生成器200供电。在这点上,同步于基准信号203的活跃沿,LO使能信号205将被重新断言。在步骤406之后执行步骤408。
在步骤408,PLL 204将开始生成LO信号205。因此,定时器112将计时额外的Y个基准信号203周期,以等待LO信号205稳定。在本发明的其它实施例中,PLL 204可生成一个信号,指示其何时被锁定。在步骤408之后,将执行步骤410。
在步骤410,同步于LO信号205的活跃沿,时钟信号209将被触发,开始生成时钟信号209。在步骤410之后,将执行步骤412。
在步骤412,在存在时钟信号209的情况下,接收器时间将进行校准,以恢复与卫星时间的同步,和/或与卫星时间保持固定的关系(在允许误差范围内)。在这点上,处理器108将使用例如上文所示的EQ.9来校准接收器时间。
本发明提供了一种用于在GNSS接收器中实现时钟同步的方法和系统。在这点上,GNSS接收器102中时钟信号209的生成将在第一时间间隔(例如时刻302到时刻306)内被禁止,并在第二时间间隔(例如时刻306到随后的时间)恢复,其中用于生成时钟信号的计数器216在第一时间间隔内将通过同步于基准信号203的重置信号213初始化为一已知值。基准信号203可由温度补偿晶体振荡器来生成。此外,计时器212中的计数器将在第一时间间隔内出现的基准信号203的每一活跃沿递增,存储在计时器212中的值可用来在第一时间间隔之后校准GNSS接收器102之中的时间。在这点上,存储在计时器212中的值可添加到第一时间间隔开始的时刻上。在第一时刻内,GNSS接收器102的功耗可通过将其中的一个或多个部分断电来得以降低,其中这一个或多个部分可包括时钟生成器200。在本发明的多个实施例中,用来生成时钟信号209的时钟生成器200可包括PLL 204和分频器208。PLL 204可基于基准信号203来生成LO信号205,分频器208可对LO信号205进行分频来生成时钟信号209。分频器208可包括计数器216,当重置信号213被断言时,其可初始化为一已知值。重置信号213可在时刻302在基准信号203的活跃沿(第一时间间隔开始)被断言。重置信号213将在时刻306在基准信号203的活跃沿被解除断言,其对应第一时间间隔到第二时间间隔的跳变。
本发明的另一实施例可提供一种机器可读存储器,其中存储有计算机代码,该计算机代码包括至少一个代码段,该代码段可由机器执行,以控制机器执行本文描述的步骤以实现在GNSS接收器中实现时钟同步。
本发明可以通过硬件、软件,或者软、硬件结合来实现。本发明可以在至少一个计算机系统中以集中方式实现,或者由分布在几个互连的计算机系统中的不同部分以分散方式实现。任何可以实现所述方法的计算机系统或其它设备都是可适用的。常用软硬件的结合可以是安装有计算机程序的通用计算机系统,通过安装和执行所述程序控制计算机系统,使其按所述方法运行。在计算机系统中,利用处理器和存储单元来实现所述方法。
本发明还可以通过计算机程序产品进行实施,所述程序包含能够实现本发明方法的全部特征,当其安装到计算机系统中时,通过运行,可以实现本发明的方法。本申请文件中的计算机程序所指的是:可以采用任何程序语言、代码或符号编写的一组指令的任何表达式,该指令组使系统具有信息处理能力,以直接实现特定功能,或在进行下述一个或两个步骤之后,a)转换成其它语言、代码或符号;b)以不同的格式再现,实现特定功能。
本发明是通过几个具体实施例进行说明的,本领域技术人员应当理解,在不脱离本发明范围的情况下,还可以对本发明进行各种变换及等同替代。另外,针对特定情形或具体情况,可以对本发明做各种修改,而不脱离本发明的范围。因此,本发明不局限于所公开的具体实施例,而应当包括落入本发明权利要求范围内的全部实施方式。

Claims (10)

1、一种信号处理方法,其特征在于,包括:
在GNSS接收器中,在第一时间间隔禁止生成时钟信号,而在第二时间间隔内生成所述时钟信号,其中在所述第一时间间隔内,通过与基准信号同步的重置信号将用来生成所述时钟信号的计数器的初始值设置为一已知值。
2、根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基准信号通过GNSS接收器中的温度补偿晶体振荡器来生成。
3、根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括在所述第一时间间隔内发生的所述基准信号的每一活跃沿递增计数器的值。
4、根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述方法还包括在所述第一时间间隔之后,使用存储在所述计数器中的值来校准所述GNSS接收器中的时间。
5、根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述方法还包括至少将存储在所述计数器中的值加到所述第一时间间隔开始的时间上。
6、根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括通过在所述第一时间间隔内将所述GNSS接收器的一个或多个部分断电来降低所述GNSS接收器的功耗。
7、一种信号处理系统,其特征在于,包括:
GNSS接收器之中的一个或多个电路,所述一个或多个电路用于在第一时间间隔禁止生成时钟信号,而在第二时间间隔内生成所述时钟信号,其中在所述第一时间间隔内,通过与基准信号同步的重置信号将用来生成所述时钟信号的计数器的初始值设置为一已知值。
8、根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述基准信号通过GNSS接收器中的温度补偿晶体振荡器来生成。
9、根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述一个或多个电路包括计数器,所述计数器的值在所述第一时间间隔内发生的所述基准信号的每一活跃沿被递增。
10、根据权利要求9所述的系统,其特征在于,所述一个或多个电路用于在所述第一时间间隔之后,使用存储在所述计数器中的值来校准所述GNSS接收器中的时间。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102570973A (zh) * 2010-12-12 2012-07-11 联发科技股份有限公司 时钟系统以及用于时钟系统的方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180189374A1 (en) * 2016-12-30 2018-07-05 Arrow Devices Private Limited System and method for fast reading of signal databases
CN110061794A (zh) * 2018-01-19 2019-07-26 深圳市英特瑞半导体科技有限公司 一种授时系统以及方法
US11640184B2 (en) 2019-07-01 2023-05-02 Mediatek Inc. Phase synchronized LO generation

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5594453A (en) * 1994-11-01 1997-01-14 Trimble Navigation, Ltd GPS receiver having a rapid acquisition of GPS satellite signals
US5526391A (en) * 1995-04-28 1996-06-11 Motorola Inc. N+1 frequency divider counter and method therefor
CN1443345A (zh) * 1999-06-17 2003-09-17 三星电子株式会社 用于个人安全系统的便携式全球定位系统接收机
US6856794B1 (en) * 2000-07-27 2005-02-15 Sirf Technology, Inc. Monolithic GPS RF front end integrated circuit
GB0223351D0 (en) * 2002-10-08 2002-11-13 Parthus Ireland Ltd Mobile position fixing
US7362263B2 (en) 2003-09-04 2008-04-22 Seiko Epson Corporation Keeping accurate time for a hybrid GPS receiver and mobile phone when powered off
US7071871B2 (en) * 2004-03-25 2006-07-04 Raytheon Company Low power dissipation tracking architecture for GPS navigation systems
JP2006172256A (ja) * 2004-12-17 2006-06-29 Renesas Technology Corp 情報処理装置
JP4769452B2 (ja) * 2004-12-20 2011-09-07 古野電気株式会社 測位用信号受信装置
US7053826B1 (en) * 2005-02-03 2006-05-30 Eride, Inc. Extended range high sensitivity SPS positioning receiver
KR101036240B1 (ko) * 2006-02-28 2011-05-20 노키아 코포레이션 내비게이션 시스템들을 위한 방법 및 장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102570973A (zh) * 2010-12-12 2012-07-11 联发科技股份有限公司 时钟系统以及用于时钟系统的方法
CN102570973B (zh) * 2010-12-12 2014-11-19 联发科技股份有限公司 时钟系统以及用于时钟系统的方法

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