CN102334042A - 在载波相位的相对定位过程中求解发射时间不确定度 - Google Patents

Abstract

提供了在电子设备中使用以执行载波相位的相对定位处理的方法和装置。

Description

在载波相位的相对定位过程中求解发射时间不确定度

技术领域

本文公开的申请涉及电子设备，具体地说，涉及用于在适用于执行载波相位的相对定位处理的电子设备中使用的方法和装置。

背景技术

无线通信系统和设备正快速成为数字信息舞台中的最普遍的技术之一。卫星和蜂窝电话服务以及其它类似的无线通信网络已经在全球范围内扩展。此外，每一天都在增加具有各种类型和尺寸的新的无线系统(例如，网络)，以在固定的和便携的多个设备之间提供连接。这些无线设备中的很多通过其它通信系统和资源被耦合在一起，以促进甚至更多的信息通信和共享。实际上，对于一些设备而言，适用于与一个以上的无线通信系统进行通信并不罕见，并且这种趋势看似正在增长。

另一普遍且越来越重要的无线技术包括导航系统和设备，具体地说，卫星定位系统(SPS)，例如，全球定位系统(GPS)和其它类似的全球导航卫星系统(GNSS)。SPS接收机路径例如可以接收由GNSS的多个轨道运行卫星发送的无线SPS信号。接收的SPS信号可以被处理，以例如确定与具有SPS接收机路径的设备相关联的全球时间、大概的地理位置、高度和/或速度。

发明内容

用于在适用于执行载波相位的相对定位处理的电子设备中使用的方法和装置。

通过举例说明而非限制的方式，可以提供一种适用于具有卫星定位系统(SPS)接收机的设备的方法。该方法包括：确定与所接收的、由至少一个空间飞行器(SV)发送的至少一个SPS信号中的扩频序列相关联的当前码片数量；确定与至少一个载波信号相位测量采样相关联的码片的一部分；以及至少部分地基于本地接收机时间、所述当前码片数量和所述码片的所述一部分来确定至少一个SV发射时间。

在某些实现中，方法还可以包括：确定至少与所述SV发射时间相关联的载波相位整周模糊度；以及至少部分地基于所述SV发射时间和所述载波相位整周模糊度来确定至少一个累积载波相位测量。

在某些实现中，方法还可以包括：至少部分地基于所述累积载波相位测量来确定二重差分(DD)载波相位观测值。在这里，例如，DD载波相位观测值可以至少部分地与至少另一设备的至少另一接收机相关联。

在某些示例性的实现中，本地接收机可以与从接收机相关联，并且另一设备可以包括主设备，其中，所述从设备和所述主设备例如通过无线网络的至少一部分被可操作地耦合在一起。

在某些实现中，方法还可以包括：至少部分地基于与所述主设备相关联的同步信息来建立所述本地接收机时间，其中，所述主设备和所述SV例如基本上同步于SPS系统时间。

在某些实现中，方法还可以包括：至少部分地基于至少一个DD载波相位观测值来确定与所述从设备相关联的发射时间模糊度；以及至少部分地基于与所述从设备相关联的发射时间模糊度和至少与所述SV相关联的至少一个DD整周模糊度来求解单个未知的参数向量。

在某些实现中，方法还可以包括：至少部分地基于所述DD载波相位观测值来确定DD载波相位线性化点；以及至少部分地基于所述DD载波相位线性化点来确定至少所述从设备和所述主设备之间的相对位置。

进一步地举例说明而非限制的，可以提供一种装置，该装置包括：接收机，该接收机被可操作地启用以捕获与由至少一个SV使用载波信号发送的扩频序列相关联的至少一个SPS信号；以及至少一个处理单元，该处理单元被可操作地耦合到所述接收机。在这里，例如，处理单元可以被可操作地启用以执行以下步骤：确定与所述扩频序列相关联的当前码片数量；确定与至少一个载波信号相位测量采样相关联的码片的一部分；以及至少部分地基于本地接收机时间、所述当前码片数量和所述码片的所述一部分来确定至少一个SV发射时间。

进一步通过举例说明而非限制的方式，可以提供一种制品，该制品包括计算机可读介质，计算机可读介质具有存储在其上的计算机可执行指令，所述指令可由一个或多个处理单元执行。该计算机可执行指令可以可操作地使所述一个或多个处理单元执行以下步骤：确定与所接收的、由至少一个SV发送的至少一个SPS信号中的扩频序列相关联的当前码片数量；确定与至少一个载波信号相位测量采样相关联的码片的一部分；以及至少部分地基于本地接收机时间、所述当前码片数量和所述码片的所述一部分来确定至少一个SV发射时间。

附图说明

参照下面的附图来描述非限制性的且非排他的方面，其中，除非另外指定，否则在各个附图中，相同的标号指示相同的部分。

图1是示出了根据示例性的实现的示例性的无线信号发送环境的示意性框图，其中，所述无线信号发送环境包括适合于执行载波相位的相对定位处理的至少一个设备。

图2是示出了例如可能与图1的示例性无线信号发送环境相关联的绘制的示例性仿真数据的图形，其显示出单元之间的同步时间不确定度对整周模糊度的求解成功率的影响。

图3是示出了例如可能与图1的示例性无线信号发送环境相关联的绘制的示例性仿真数据的图形，其显示出同步时间不确定度对确定模糊度的时间的影响。

图4是示出了例如可能与图1的示例性无线信号发送环境相关联的绘制的示例性仿真数据的图形，其显示出同步时间不确定度对探究的可能整数解的数量的影响。

图5是示出了例如根据图1示例性实现并且可能在图1的环境中被提供的示例性设备的某些特征的示意性框图，所述示例性设备具有适合于执行载波相位的相对定位处理的至少一个无线接口和处理资源。

图6是示出了可以例如在图1的环境中和/或图5的设备中的载波相位的相对定位处理中执行的示例性方法的流程图。

具体实施方式

在下面的详细描述中，给出了大量具体细节，以便提供对要求保护的申请的全面理解。然而，本领域技术人员应当理解的是，也可以不用这些具体细节来实现要求保护的申请。在其它例子中，未详细描述公知的方法、流程、组件和/或电路。

给出了可以在适用于电子设备以执行载波相位的相对定位处理的各个方法和装置中实现的技术。

贯穿本说明书所提及的“一个示例”、“示例”、“某些示例”或“示例性实现”意味着结合特征和/或示例所描述的特定特征、结构或特性可以包含在要求保护的申请的至少一个特征和/或示例中。因此，在贯穿本说明书中的各个位置处出现的短语“在一个示例中”、“示例”、“在某些示例中”或者“在某些实现中”等不必均指代相同的特征、示例和/或限制。此外，可以将特定的特征、结构或特性结合到一个或多个示例和/或特征中。

可以通过各种方式来实现本文所描述的技术，这取决于根据特定的特征和/或示例的应用。例如，这些技术可以实现在硬件、固件、软件和/或其组合中。例如，在硬件实现中，处理单元可以实现在一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑设备(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、电子设备、被设计为执行本文所描述的功能的其它设备单元和/或其组合中。

本文所描述的技术可以实现为例如与一个或多个电子设备相关联的方法和/或装置。在本文中，这些设备的示例包括与导航和/或通信有关的设备。然而，要求保护的申请并不旨在仅限于这些示例。

根据本发明的一个方面，可以提供可以例如实现在一个或多个设备中以有助于至少部分地基于SPS信号来在精确的三维载波相位的相对定位过程中求解发射时间不确定度的某些示例性的技术。这些技术可以实现为例如一种可以认为是用于精确的载波相位的相对定位的辅助GPS(和/或其它类似的辅助GNSS)等价物的方法。

在某些实现中，可以实现该方法以便在接收设备彼此相邻高达约5.0km的情况下，在SPS信号捕获之后在较短的时间量(例如，可能5至10秒或者更短)内建立和/或以其它方式估计两个接收机(例如，主设备和从设备、两个从设备等)之间的三维距离以达到厘米的精度或者更好的精度。两个接收设备可以相互和/或与诸如公共定位设备等的一个或多个其它设备无线地连接。

在本文给出的某些示例性技术中，可以提供包括参考接收设备(例如，主设备)和至少一个漫游设备(例如，从设备)的系统。主设备可以被基本上精确地(例如，亚微秒)同步于/到SPS系统时间(例如，GPS/GNSS时间)，并且从设备可以例如通过诸如无线网络连接等的外部模块被松弛地同步于该SPS系统时间。在某些示例性的实现中，期望本文提供的至少部分地实现示例性的技术的该系统可以操作地容忍主设备与从设备之间至少高达约100ms的同步误差是合理的。

如在以下部分中更详细描述的，该示例性的系统中的主设备和从设备二者可以收集与SPS信号相关联的累积载波相位信息。然而，根据本描述的一个方面，主设备可以在非常精确的SPS系统时间处收集该载波相位信息，而从设备可能在具有时间标记不确定度(例如，高达100ms，和/或以其它方式可以与同步误差相一致)的情况下收集该载波相位信息。

本领域技术人员将通过该详细描述和附图开始认识到，执行这些技术的某些方法、装置和/或系统可以提供超越其它类似精确的定位技术的几个益处和/或其它优点。这些其它技术包括例如GPS/GNSS接收机的精确的三维相对定位(可以在至少两个全面的“测量员级别”之间完成)或者其它类似的GPS/GNSS接收机的精确的三维相对定位，所述GPS/GNSS接收机中的每一个具有有效的接收和处理能力，并且可以操作以提供足够的时间来充分地处理SPS信号和/或以其它方式来确定精确的相对定位。

众所周知，可以至少部分地通过使用SPS信号的载波相位测量来完成非常精确的相对定位。在例如热噪声在附近2至3毫米的情况下，某些载波相位测量可以非常精确。然而，众所周知，这些载波相位测量可能遭受为载频的波长(例如，针对GPS L1约19厘米)的整数倍的未知的模糊度。

例如，众所周知，可以将载波相位测量结合到二重差分载波相位观测值(例如，对接收设备之间以及SV之间的测量进行差分化以消除共模误差)中以及二重差分(DD)载波相位整周模糊度技术(例如，经由DD算法和/或其它类似的处理)的求解中。因此，在某些公知的系统中，对DD整周模糊度的成功且正确的确定可能使得在5.0微秒内在基线两端(例如，接收机的天线所处的位置)处的载波相位的准同步测量变得必要，否则模糊度求解成功率可能显著地下降。

传统的方法可以包括使用代码相位测量和代码范围速率测量(可能使用载波相位测量和载波相位速率测量来进行平滑)来确定每个接收机的时钟偏移和漂移，以及应用对接收机的时钟偏移和时钟速率偏移对SPS系统时间进行建立的标准的绝对定位算法。该误差确定量在基线的两端处可能具有1.0微秒或更少的量级。然后，可以在基线的每个末端处例如在预定的SPS系统时间(例如，通常在每个GPS秒的前部)时收集载波相位测量。DD算法可以应用于载波相位测量。

根据本描述的某些方面，本文给出的技术可以被实现，使得可能存在与从设备相关联的较大的同步时间误差并且可能不需要首先尝试求解从设备的时钟偏差。相反，本文提供的技术可以至少部分地实现为将发射时间建模为例如具有整数毫秒模糊度的精确值，在亚微秒范围内(例如，以与针对被应用于使用额外的测量来求解未知的卫星发射时间的代码相位测量上的经典的未知发射时间算法求解的10至100ms的范围相比)求解发射时间，和/或实现正确的二重差分模糊度求解。

根据某些示例性的实现，可以实现这些技术以用于在无线传感器网络(WSN)等中使用，其中，某些已知的技术可能是不切实际的。通过举例说明而非限制的方式，WSN可以包括具有最小处理、内存和/或能量资源能力的设备(例如，从设备)。这些WSN设备等可以可操作地用作自组织的节点和/或可以通过例如无线自组织网络来互联。同样地，由于至少这些原因和/或其它原因，在每个设备/节点中实现全面的SPS功能可能是不切实际的。相反，可以给这些设备提供部分和/或有限的SPS功能的实现，并且因此在已知的系统中所期望的在每个设备/节点(或尘埃)处实现精确的时钟同步可能是不可能的。

考虑到这些从设备的降低的/下降的SPS能力，一种可能的解决方案是允许可以具有充分“全”的SPS能力的主设备来与SPS系统时间同步(例如，达到1.0微秒以内)。这种主设备可以例如被连接到充分可用的电源，从而连续地跟踪GPS信号和/或可以具有与其它设备/网络/服务的进一步的连接。WSN从设备可以例如可操作地耦合到该主设备，并且通过自组织无线通信链路等被同步于该主节点。

本领域技术人员将认识到，某些无线协议可以实现在某些系统中以解决这些同步问题。举例而言，诸如RBS(参考广播同步)或TPSN(用于传感器网络的时间同步协议)等的方法可以被至少部分地实现为在WSN中的设备之间和/或之中提供某些级别的同步。不幸的是，由于可能的同步时间不确定度可能处于10.0至20.0微秒的量级，因此这些方法似乎被限制。对于本文的下述部分中给出的某些实现而言，这可能是不充分的，例如，其中3.0至5.0微秒可能更适合于适当的整周模糊度求解。

考虑到这一点，例如，除了求解载波相位二重差分不确定度以外，本文提供的某些示例性的技术还可以包括求解作为针对每个节点的额外的整数模糊度参数的SV发射时间不确定度。因此，在某些实现中，可以在相同的过程中联合地求解时间模糊度和距离模糊度。

此外，如在本文的某些示例中所给出的，未知的发射时间(以及数学上有关的未知接收时间)可以与二重差分载波相位模糊度一起被求解，其中，搜索域现在是二维的，例如，位置和时间。这些技术可以提供超越只用代码的发射时间确定的几个益处/优点。例如，求解能力(strength)可能更好。

虽然在某些实现中，在其中给出本文的技术的系统可以包括WSN，但是应当清楚的是，这些技术可以实现在其它系统中。通过举例说明而非限制的方式，本文给出的技术可以被实现为使用载波相位定位来在各个无线设备、蜂窝电话、移动手机等之间提供精确的相对定位。可以给这些设备提供部分和/或有限的SPS功能的实现，并且因此在每个设备处的精确的时钟同步是不可能的。因此，在某些示例性的实现中，在某些移动设备(例如，蜂窝电话)中，不需要全载波相位GPS实现。技术人员可以使用被开发用于A-GPS(例如，仅用代码相位)的机制所达到的时间传递精度可能不够精确以保证5μs内的时间同步。一个原因可能是到同步设备(例如，蜂窝塔)的距离可能高达20km，从而引起了大于6μs的同步时间不确定度。

在其它示例中，本文给出的技术可能适合于在专用短程通信(DSRC)系统中使用，以在车辆之间或者车辆与用于自动防撞系统的路边基础设施(智能交通系统)之间等提供精确的相对定位。

现在参照图1，图1是示出了根据示例性的实现的包括至少两个设备的示例性无线信号发送环境100的框图，其中，所述设备中的每一个可以适合于在执行载波相位相对定位处理的过程中进行协作。

无线环境100可以包括各种计算和通信资源。根据本描述的某些示例性的实现，该示例性的实现可以适合于提供和/或支持至少一些形式的导航和/或定位服务。根据本描述的某些示例性的实现，该示例性的实现还可以适合于提供至少一些形式的通信服务。

对于导航服务而言，例如，如图1所示，SPS 106可以包括多个SV 106-1、106-2、106-3……106-x，这些SV可以向至少一个设备102-1、102-2、104发送SPS信号150。在这里，例如，设备102-1和/或设备102-2可以表示“从设备”，而设备104可以表示“主”设备、“主”基站等。在某些实现中，设备102-2还可以表示主设备或其它类似的设备。然而，在被布置以执行根据示例性的实现的载波相位相对定位处理的情况下，从设备和主设备可以被启用以捕获相同的SPS信号。在这里，举例而言，一个SPS信号150被示为具有载波信号152、PN/PRN或者其它类似的代码或扩频序列154，并且可能具有其它信息156(例如，星历表数据等)。

如图1所示，设备102-1可以具有三维位置140-1，设备102-2可以具有三维位置140-2，并且同样地相距相对距离142。

通过举例说明而非限制的方式，如图1中使用图标所示，设备102-1和/或102-2可以包括移动设备，例如蜂窝电话、智能电话、个人数字助理、便携式计算设备、导航单元、测距和/或定位单元等或其任意组合。在其它示例性的实现中，设备102-1和/或102-2可以具有移动的或静止的机器的形式。在某些实现中，设备102-2可以包括由网络节点图标表示的“主设备”。在某些示例性实现中，设备102-1和102-2可以具有相同的形式或者呈现不同的形式。在其它示例性实现中，设备102-1和102-2(或104)可以具有可以可操作地适用于其它设备和/或在其它设备中使用的一个或多个集成电路、电路板等的形式。

在某些实现中，无线环境100还可以包括和/或可替换地包括适合于提供与设备102-1、102-2和/或104有关的通信和/或其它信息处理服务的各种计算和通信资源。无线环境100可以表示任何这样的系统或其一部分，即，该系统可以包括适合于发送和/或接收去往和/或来自至少一个无线通信系统的无线信号的至少一个设备，其中，设备104可以是所述至少一个无线通信系统的一部分或者可以以其它方式来可操作地与之相关联。例如，在某些实现中，设备104可以包括作为无线通信系统的一部分的基站和/或其它类似的设备/功能。因此，如图1所示，设备104可以适合于与由云108简单表示的其它设备和/或资源进行通信和/或以其它方式可操作地访问所述其它设备和/或资源。例如，云108可以包括一个或多个通信设备、系统、网络或服务，和/或一个或多个计算设备、系统、网络、服务等或其任意组合。

图1中的各个设备可以例如适用于各种无线通信网络，例如，无线广域网(WWAN)、无线局域网(WLAN)、无线个域网(WPAN)等。在本文中，术语“网络”和“系统”可以交互使用。WWAN可以是码分多址(CDMA)网络、时分多址(TDMA)网络、频分多址(FDMA)网络、正交频分多址(OFDMA)网络、单载波频分多址(SC-FDMA)网络等。CDMA网络可以实现一个或多个无线接入技术(RAT)，仅举几个无线技术的例子，例如，cdma2000、宽带-CDMA(W-CDMA)。在本文中，cdma2000可以包括根据IS-95标准、IS-2000标准和IS-856标准实现的技术。TDMA网络可以实现全球移动通信系统(GSM)、数字的高级移动电话系统(D-AMPS)或者一些其它RAT。在来自名为“第三代合作伙伴计划”(3GPP)的组织的文档中描述了GSM和W-CDMA。在来自名为“第三代合作伙伴计划2”(3GPP2)的组织的文档中描述了cdma2000。3GPP和3GPP2文档是公开的。例如，WLAN可以包括IEEE 802.11x网络，WPAN可以包括蓝牙网络、IEEE802.15x。

图1中的从设备和/或主设备可以适合于从SV 106-1、106-2、106-3……106-x接收传输并且执行各种导航和/或定时处理，这可能期望适合于捕获并处理来自SV的SPS信号的设备。在这里，这些设备可能适用于一个或多个不同的SPS’。此外，这些设备可能适用于使用伪卫星或SV与伪卫星的组合的定位确定系统。伪卫星可以包括基于地面的发射机，该发射机对在L频段(或其它频率)的载波信号上调制的PN码或其它测距码(例如，与GPS或CDMA蜂窝信号类似)进行广播，可以以一些方式来使该发射机与SPS系统时间同步。可以给这种发射机分配独特的PN码，以允许通过远程接收机来进行识别。在诸如GLONASS等的某个GNSS中，可能存在所有卫星共用的独特的PN序列，但是每个卫星在独特的频率上进行发送。伪卫星在来自轨道运行SV的SPS信号可能不可用的情况下(例如，在隧道、矿井、建筑物、城市峡谷或其它封闭区域中)可能是有用的。伪卫星的另一种实现被称作无线信标。本文所使用的术语“SV”旨在包括伪卫星、伪卫星的等同形式以及可能其它设备。本文所使用的术语“SPS信号”和/或“SV信号”旨在包括来自伪卫星、伪卫星的等同形式的SPS型的信号。

例如，如图1所示，可能存在与SPS相关联的SPS系统时间130。在某些实现中，一个或多个SPS资源可以精确地同步于SPS系统时间130。

如图1所示，与无线环境100中的各个设备的操作相关联的消息120和/或其它类似的信息可以被发送或者以其它方式被交换。例如，消息120可以包括同步信息和/或其它类似的数据。如图所示，设备102-2可以向设备102-1直接地提供消息120和/或经由诸如设备104等的其它资源间接地提供消息120。

接下来关注图2至图4，图2至图4是通过绘制的示例性仿真数据示出了同步时间不确定度对整周模糊度求解成功率的影响的图形(参见图2的图形200)、同步时间不确定度对确定模糊度的时间的影响的图形(参见图3的图形300)以及同步时间不确定度对探究的可能整数解的数量的影响的图形(例如，CPU负载)(参见图4的图形400)。

更具体地说，图形200示出了仿真模糊度求解对节点间的时间同步标准偏差误差。图形200包括y轴上的概率和x轴上的同步标准偏差误差(微秒)。曲线202近似于仿真失败率，曲线204近似于仿真成功率。

更具体地说，图形300示出了仿真的确定整周模糊度的时间对节点间的时间同步标准偏差误差。图形300包括y轴上的时间(秒)和x轴上的同步标准偏差误差(微秒)。曲线302近似于仿真的确定整周模糊度测量的最大时间，曲线304近似于仿真的确定整周模糊度测量的95％的时间，曲线306近似于仿真的确定整周模糊度测量的平均时间。

更具体地说，图形400示出了在多次搜索中仿真的搜索工作量对节点间的时间同步标准偏差误差。图形400包括y轴上的工作量(分支的数量)以及x轴上的同步标准偏差(微秒)。曲线402近似于仿真的分支最大数量，曲线304近似于仿真的分支95％的数量，曲线306近似于仿真的分支平均数量。

图形200、300和400包括基于计算机仿真的近似曲线，在所述计算机仿真中，仿真了时间同步误差(例如，作为在图形的X轴中发现的标准偏差的零均值的高斯随机变量)，独立地绘制出主设备和从设备的时间同步误差，并且每个仿真点是通过蒙特-卡洛仿真来计算的，其中针对每个点进行两百次试验。设备的接收机时钟也被仿真，其Allan方差谱密度为：h₀＝9.4310^-20，h_-1＝1.810^-19，h_-2＝3.810^-21例如，对应于标准量TCXO(温度补偿晶体振荡器)。然而，这些图形仅用于基本说明的目的。

此外，在示例性的仿真(不必限制要求保护的申请)中，对于每个维度而言，两个接收设备之间的最大距离为100米。在该示例性的仿真中，针对每次试验的秒的总数为650.0(例如，为了方便起见，由可见的SV的恒定数量的周期和在最高的高度处选择的恒定参考SV来限制)。

因此，至少在该示例性的仿真中，对于图2的图形200而言，技术人员应当注意的是，在LAMBDA(最小二乘模糊度去相关调整)和/或其它类似处理中，为了不影响模糊度成功率，最大可接受的时间同步误差约为5.0微秒，但是为了基本上不影响模糊度确定的时间以及可能的整数解(例如，分支)的数量，最大可接受的时间同步误差约为2.5微秒。一旦超出2.5微秒，模糊度确定的时间和模糊度搜索吞吐量二者就可能指数地增加和/或以一些其它方式显著地增加。

例如，可以进行以下简单的物理判断。对于成功的模糊度求解而言，在该示例中，单个测量的采样时间误差对载波相位测量误差的贡献可能不大于载波相位测量噪声(例如，约2.0毫米/σ)。因此，在该示例中，对于800米/秒的最大SV径向速度而言，最大的时间不确定度可能不超出：

$\frac{2{10}^{-3}}{800}=2.5{10}^{-6}$ 秒

因此，在该示例中，对于DD测量而言，最大的总结合SV速度可能仍然约为800m/s；参考SV可能处于几乎不具有径向范围变化的顶点处，另一非参考SV可能具有处于0至800m/s之间的径向速度，并且可接受的噪声电平可能约为单个测量的两倍。因此，在该示例中，最大可接受的时间不确定度可以为：

$\frac{4{10}^{-3}}{800}=5{10}^{-6}$ 秒

继续该示例，在图形300中，模糊度确定的最大时间可以在0.0μs时接近10s，并且可以在5.0μs时跳变到约220s。如图400所示，在该示例中，在确定之前探究的模糊度假设的数量可以从0.0μs的不确定度时的20跳变到5.0μs的不确定度时的1200。

接下来关注图5，图5是示出了可以在例如图1的一个或多个示例性的设备102-n(或104)中实现的某些特征的框图。

如该示例所示，设备102-n可以包括一个或多个处理单元502、存储器504、SPS接收机508和无线网络接口512。设备102-n还可以包括一个或多个天线，例如，天线510和/或天线513。设备102-n还可以包括和/或以其它方式可操作地访问计算机可读介质514。如该示例所示，存储器504和/或计算机可读介质514可以包括计算机可执行指令506，该计算机可执行指令506可以由处理器单元502执行以执行某些操作、处理等。例如，处理单元502可以实现同步处理516，在该同步处理516中，可以以一些方式来处理同步信息和/或其它类似的数据。例如，处理单元502可以实现载波相位的相对定位处理518，在载波相位相对定位处理518中，可以至少部分地执行本文给出的各种技术。

SPS接收机508可以例如可操作地被启用以通过天线510捕获SPS信号，并且向处理单元502和/或存储器504提供代码和与载波相位有关的信息。无线网络接口512可以例如可操作地被启用以经由天线513发送和接收无线网络信号。由无线网络接口512接收的信息可以提供给处理单元502和/或存储器504。可以通过处理单元502和/或存储器504来提供将由无线网络接口512发送的信息。

处理单元502可以实现在硬件、软件或者硬件和软件的组合中。处理单元502可以表示可配置以执行数据计算过程或进程的至少一部分的一个或多个电路。通过举例说明而非限制的方式，处理单元502可以包括一个或多个处理器、控制器、微处理器、微控制器、专用集成电路、数字信号处理器、可编程逻辑设备、现场可编程门阵列等或其任意组合。

存储器504可以表示任何数据存储机制。存储器504可以包括例如主存储器和/或辅存储器。主存储器可以包括例如随机存取存储器、只读存储器等。虽然在该示例中被示为与处理单元502分离，但是应当理解的是，主存储器的全部或一部分可以提供在处理单元502中或者以其它方式来与处理单元502位于同一位置/耦合。辅存储器可以包括：例如具有与主存储器相同或相似类型的存储器，和/或一个或多个数据存储设备或系统，例如，计算机可读介质(例如，磁盘驱动器、光盘驱动器、磁带驱动器、固态存储器驱动器等)。

如图5所示，存储器504可以包括与本文提供的技术有关的、与消息102有关的信息、本地接收机时间信息522(例如，

)、当前码片数量信息524(例如，

)、码片信息的一部分526(例如，

)、SV发射时间信息528(例如，

)、载波相位整周模糊度信息530(例如，

)、累积载波相位测量信息532(例如，

)、二重差分(DD)载波相位观测值信息534、发射时间模糊度信息536(例如，N_slave)、单个未知的参数向量信息538、DD载波相位线性化点信息540和/或与处理器516、518等相关联的其它类似的信息(数据)等。

现在将关于某些示例性的算法策略和/或功能来更详细地描述根据本描述的某些方面的某些示例性的技术。

在某些公知的系统中，可以通过在上一次识别Z-计数号(TOW^k)之后计算20ms的完整导航消息比特的数量

然后计算1.0ms的完整扩频序列的数量

然后计算扩频序列中的码片的数量以及最后计算扩频码片的一部分

来获得卫星k的发射时间

$T_{\mathrm{ts}}^k={\mathrm{TOW}}^k+20{10}^{-3}\·N_{\mathrm{bit}}^k+{10}^{-3}\·N_{\mathrm{PRN}}^k+{10}^{-6}\·N_{\mathrm{chip}}^k+{10}^{-6}\·{\mathrm{\Δ}}_{\mathrm{chip}}^k$

技术人员可以通过将当前码片数量(例如，在当前的1.0ms的PRN序列中)

以及在载波相位测量采样时的码片的一部分

添加到近似的从设备(接收机)时间(本地接收机时间)，例如，取整为最近的毫秒来替换该发射时间确定。该时间(例如，SV发射时间)可以非常精确(例如，如果使代码测量达到2.0米/σ的精度，则该时间可以小于7.0ns)，但是模糊度是以毫秒为单位的未知数量(例如，载波相位整周模糊度)。

在已知的载波相位相对定位系统中，载波相位测量可以建模为：

${\mathrm{\Φ}}_{\mathrm{receiver}}^p\left(t_r\right)={\mathrm{\ρ}}_{\mathrm{receiver}}^p\left(t_r\right)+{\mathrm{\λ}}_1\·N_{\mathrm{receiver}}^p-c\·{\mathrm{dt}}_{\mathrm{receiver}}+c\·{\mathrm{dt}}^p+l_{\mathrm{receiver}}^p\left(t_r\right)+$

$T_{\mathrm{receiver}}^p\left(t_r\right)+{\mathrm{\δ}}_{r,\mathrm{receiver}}^p\left(t_r\right)+{\mathrm{\ϵ}}_{\mathrm{\Φ}}$

在这里，例如，设：

是第p个SV与接收机之间的累积载波相位(以米为单位)，时间标记在接收的时间t_r处；

是从第p个SV到接收机的几何距离(以米为单位)；

λ₁是(例如，L1)信号波长(以米为单位)；

是载波相位整周模糊度(波长的数量)；

c是光速(以米/秒为单位)；

dt_receiver是接收机的时钟偏移(以秒为单位)；

dt^p是第p个SV的时钟偏差(以秒为单位)，例如，第p个SV时钟误差与可以在广播星历中找到的SPS系统时间之间的差别；

是电离层的额外延迟(以米为单位)；

是对流层的额外延迟(以米为单位)；

是接收机处的多径误差(以米为单位)；以及

ε_Φ是噪声测量(以米为单位)。

在该示例中，所有变量都与主(接收机)设备处的公知的接收时间t_r有关。这可以实现为主接收机观测值的模型。

因为可以用发射时间来对从接收机设备观测值进行时间标记(例如，即使接收时间可能是相同的，针对每个SV也是不同的)，因此技术人员可以使用不同的表达式，该表达式使用从第p个卫星到从接收机的发射时间

作为独立的变量：

${\mathrm{\Φ}}_{\mathrm{slave}}^p\left(t_{s,\mathrm{slave}}^p\right)={\mathrm{\ρ}}_{\mathrm{slave}}^p\left(t_{s,\mathrm{slave}}^p\right)+{\mathrm{\λ}}_1\·N_{\mathrm{slave}}^p-c\·{\mathrm{dt}}_{\mathrm{slave}}+c\·{\mathrm{dt}}^p+l_{\mathrm{slave}}^p\left(t_{s,\mathrm{slave}}^p\right)$

$+T_{\mathrm{slave}}^p\left(t_{s,\mathrm{slave}}^p\right)+{\mathrm{\δ}}_{\mathrm{slave}}^p\left(t_{s,\mathrm{slave}}^p\right)+{\mathrm{\ϵ}}_{\mathrm{\Φ}}$

在这里，例如，设：

是针对在从接收机处接收的信号来自第p个SV的发射时间(例如，SV发射时间)；

是从接收机处的累积载波相位测量(以米为单位)；

是从第p个SV到从接收机的几何距离(以米为单位)；

λ₁是(例如，L1)信号波长(以米为单位)；

是载波相位整周模糊度(波长的数量)；

c是光速(以m/s为单位)；

dt_slave是接收机的时钟误差与接收时间处的SPS系统时间之间的差别(以秒为单位)；

dt^p是第p个SV时钟误差与例如可以在广播星历中找到的SPS系统时间之间的差别(以秒为单位)；

是第p个SV和从接收机之间的距离的发射时间处的电离层延迟(以米为单位)；

是第p个SV和从接收机之间的距离的发射时间

处的对流层延迟(以米为单位)；

是硬件延迟以及对(例如，L1)载波相位的多径影响(以米为单位)；以及

ε_Φ是(例如，L1)载波相位测量噪声(以米为单位)。

这可以结合为二重差分载波相位观测值(例如，对接收机之间的测量进行差分化，然后对SV之间的测量进行差分化)，以消除接收机

处和SV(dt^p)处的共模误差。因此，例如：

${\mathrm{\Φ}}_{\mathrm{ms}}^{\mathrm{pq}}={\mathrm{\Φ}}_m^p-{\mathrm{\Φ}}_s^p-{\mathrm{\Φ}}_m^q+{\mathrm{\Φ}}_s^q$

在这里，例如，设：

是第p个SV与主接收机(m)之间的累积载波相位；以及

是第q个SV与从接收机(s)之间的累积载波相位。

SV可以被选择为“参考卫星”(例如，当前具有最高高度的SV可以被选择)，并且所有其它的测量可以被表示为与参考卫星有关的测量差别。

对于M个具有有效测量的SV，可以推导出M-1个有效的DD载波相位观测值。然而，考虑到载波相位测量的模糊属性，每个DD载波相位观测值可以包括与整数倍波长(例如，针对L1GPS约为19.0cm)相等的未知项。

为了求解作为接收机在地心地固(ECEF)坐标中的基线Δx、Δy、Δz的主接收机与从接收机之间的相对位置，可以求解载波相位中的每个整周模糊度。在这里，例如，每个DD载波相位观测值可以表示在公共接收时间处并且在主位置附近被线性化，其可以表示为泰勒级数的展开：

${\mathrm{\Φ}}_{\mathrm{ms}}^{\mathrm{pq}}(x_0+\mathrm{\Δx},y_0+\mathrm{\Δy},z_0+\mathrm{\Δz},N_{\mathrm{ms}}^{\mathrm{pq}})={\mathrm{\Φ}}_{\mathrm{ms}}^{\mathrm{pq}}(t_r,x_0,y_0,z_0)$

$+\frac{\∂{\mathrm{\Φ}}_{\mathrm{ms}}^{\mathrm{pq}}}{\∂x}\·\mathrm{\Δx}+\frac{\∂{\mathrm{\Φ}}_{\mathrm{ms}}^{\mathrm{pq}}}{\∂y}\·\mathrm{\Δy}+\frac{\∂{\mathrm{\Φ}}_{\mathrm{ms}}^{\mathrm{pq}}}{\∂z}\·\mathrm{\Δz}$

$+{\mathrm{\λ}}_1\·N_{\mathrm{ms}}^{\mathrm{pq}}$

在这里，例如，设：

是DD载波相位线性化点(在主坐标x₀、y₀、z₀以及公共接收时间t_r处)；

Δx、Δy、Δz是从位置与主位置之间的相对位置差别；

是与相对位置坐标有关的DD载波相位的偏导数；

λ₁是(例如，L1)信号波长(以米为单位)；以及

是DD整周模糊度。

其中，例如，p、q、m和s分别是指参考卫星、非参考卫星、主接收机和从接收机。

根据本描述的某些方面，独特的发射时间模糊度(例如，N_slave，以1.0ms的模糊度为单位)与所有DD模糊度(例如，以波长为单位)结合为单个未知的参数向量。这种由此产生的未知参数向量可以例如通过使用一个或多个已知的整周模糊度技术来允许同时求解。因此，例如，泰勒级数的展开变为：

${\mathrm{\Φ}}_{\mathrm{ms}}^{\mathrm{pq}}(x_0+\mathrm{\Δx},y_0+\mathrm{\Δy},z_0+\mathrm{\Δz},N_{\mathrm{slave}},N_{\mathrm{ms}}^{\mathrm{pq}})={\mathrm{\Φ}}_{\mathrm{ms}}^{\mathrm{pq}}(t_{s,\mathrm{slave},0}^p,t_{s,\mathrm{slave},0}^q,t_{r,\mathrm{master}},x_0,y_0,z_0)$

$+\frac{\∂{\mathrm{\Φ}}_{\mathrm{ms}}^{\mathrm{pq}}}{\∂x}\·\mathrm{\Δx}+\frac{\∂{\mathrm{\Φ}}_{\mathrm{ms}}^{\mathrm{pq}}}{\∂y}\·\mathrm{\Δy}+\frac{\∂{\mathrm{\Φ}}_{\mathrm{ms}}^{\mathrm{pq}}}{\∂z}\·\mathrm{\Δz}$

$+\frac{\∂{\mathrm{\Φ}}_{\mathrm{ms}}^{\mathrm{pq}}}{\∂N}\·N_{\mathrm{slave}}$

$+{\mathrm{\λ}}_1\·N_{\mathrm{ms}}^{\mathrm{pq}}$

在这里，例如，设：

额外的变量是在主坐标x₀、y₀、z₀处、在公共接收时间(在主设备处t_r，master)以及在从设备处多个发射时间

的DD载波相位线性化点；以及

N_slave是从设备处的参考卫星的发射时间整周模糊度。

如前所述，在某些示例性的实现中，主接收机测量可能与(独特的)接收时间有关，从接收机测量可能与(多个)发射时间有关。为了仅引入一个未知的时间模糊度，可以例如通过主接收机测量和/或通过计算相邻基站或其它类似设备位置处的期望的几何距离，来推导参考卫星与从接收机处的所有其它卫星之间的以最接近的整数毫秒形式的发射时间差。在本文的以下部分中给出了与一些示例性的线性方程有关的一些额外的细节。

然后，可以在多级和/或其它类似进程中实现示例性的模糊度求解技术。在示例性的第一阶段，可以在实浮点数域中针对所有整数参数找出近似解以及相关联的协方差。在该第一阶段的输出处，一些浮点值可以或可以不是整数值。在示例性的第二阶段，然后可以通过应用最小二乘模糊度去相关调节(LAMBDA)和/或其它类似的技术来建立精确的时间模糊度以及相关联的DD模糊度，在考虑到互相关的情况下，这可以减小或限制整数域中的残留。然后，可以将正确的模糊度重新代入公式中，并且可以推导相对距离ΔX、ΔY和ΔZ作为最终解。

现在关注图6，图6包括可以在例如设备102-n中执行的流程图。在这里，例如，方框602可以与处理516(参照图5)相关联并且方框604至622中的一个或多个可以与处理518相关联。

在方框602处，可以建立本地接收机时间。例如，可以接收和/或以其它方式存取同步信息。

在方框604，可以接收并捕获SPS信号。在方框606，可以确定与SPS信号的扩频序列相关联的当前码片数量。在方框608，可以确定与至少一个载波信号相位测量采样相关联的码片的一部分。在方框610，可以至少部分地基于本地接收机时间、当前码片数量以及码片的所述一部分来确定至少一个SV发射时间。

在方框612，可以确定与至少一个SV发射时间相关联的载波相位整周模糊度。在方框614，可以至少部分地基于至少一个SV发射时间和载波相位整周模糊度来确定至少一个累积载波相位测量。

在方框616，可以至少部分地基于至少一个累积载波相位测量来确定DD载波相位观测值。在方框618，可以至少部分地基于至少一个DD载波相位观测值来确定与从设备(接收机)相关联的发射时间模糊度。在方框620，可以至少部分地基于与从设备相关联的发射时间模糊度和与至少一个SV相关联的至少一个DD整周模糊度来求解单个未知参数向量。在方框622，可以至少部分地基于DD载波相位观测值来确定DD载波相位线性化点。在方框624，可以至少部分地基于DD载波相位线性化点来确定至少从设备与主设备之间的相对位置。

根据本描述的某些方面，本文提供的技术可以例如实现在对等系统布置中，其中，主设备(接收机)包括更鲁棒和/或以其它方式充分实现的SPS接收机能力，其可以收集广播星历并且确定其自己的绝对位置和时钟误差。主设备(接收机)可以适合于通过经由至少一个无线连接链路发送时间标记消息来对从设备(接收机)中的时间进行同步，然而，如本文所描述的，这种同步处理可能具有太低而不能实现成功的模糊度求解的精度。与主设备(接收机)相比，从设备(接收机)可能具有降低的和/或以其它方式限制的SPS处理能力。然而，这种从设备(接收机)可能适合于收集代码偏移和累积载波相位信息。

根据本描述的某些方面，本文提供的技术可以例如实现在基站(或者其它类似的设备)系统布置中。在这里，例如，可以将两个或更多个移动站(接收机)无线地连接到特定的基站，并且在时间上与SPS系统时间同步以达到特定的精度(例如，约10至50微秒)。然而，这种同步精度可能不足以假设每个移动站(接收机)处的测量的准同步以实现快速的模糊度求解。可以通过基站来将卫星星历和近似的绝对位置提供给这两个移动站(接收机)。至少部分地基于本文提供的示例性技术的至少一部分，算法和/或其它类似的逻辑可以适合于移动站(接收机)中的每一个以求解两个移动站(接收机)之间的接收时间差并且允许确定精确(例如，cm量级)的相对定位。

根据本描述的某些方面，本文提供的技术可以提供与弱信号有关的益处。例如，示例性的从设备可以高效地在具有弱SPS信号的环境中操作，这是因为其可以不依赖于导航消息数据解调。在这里，相反，可以在这种环境中对载波相位测量的质量进行评估。因此，如果SPS信号太弱以至于阻止数据解调，则通过未知发射时间算法求解(例如，10.0ms)或通过直接同步(例如，10.0至50.0μs)的时间同步的质量可能不足以在不使用例如本文提供的技术的情况下实现成功的模糊度求解。

根据本描述的某些方面，本文提供的技术可以提供与位置测量的精度有关的益处。例如，本文提供的技术可以被实现以提供厘米量级的相对定位精度。然而，可以通过对参数的整数属性的额外约束来补偿求解能力的下降，所述求解能力的下降可能由于必须评估额外参数而被这些技术引入到一些实现中。

根据本描述的某些方面，本文提供的技术可以提供与大时间传递误差有关的益处。例如，由于缺乏对传输时间的补偿，因此通过使用CDMA导频相位偏移技术由从基站到接收设备的直接时间传递而引入的误差可以具有大到10至50微秒的延迟。在某些实现中，这对于模糊度求解可能是不可接受的。然而，可以在包含更大的时间不确定(例如，至少100.0ms)的处理等中实现本文提供的技术。

根据本描述的某些方面，本文提供的技术可以提供与在没有和/或具有较少的数据解调的情况下建立精确的接收时间有关的益处。例如，本文提供的技术可以被实现以使在利用1.0ms模糊度的整数属性的情况下发射时间可以非常精确，并且从设备处的接收时间可以同样地精确。

根据本描述的某些方面，本文提供的技术可以提供与被移动或者开始移动的设备有关的益处。虽然上面的示例与静态情况相关联，但是应当清楚的是，本文提供的技术可以并且旨在被实现以用于能够具有移动设备的环境。进一步通过举例说明而非限制的方式，本文提供的技术可以被实现以在实时动态(RTK)系统中使用，在该系统中，当周跳发生时，周跳基本上被避免和/或以其它方式被可靠地检测/校正。

根据本描述的某些方面，本文提供的技术可以提供与进行确定的快速时间有关的益处。例如，对于设备之间的3.0至5.0km的距离而言，本文提供的技术可以被实现为考虑到电离层校正可能高度相关并且模糊度求解可以被快速地完成(例如，在某些示例性的实现中，在约5.0至10.0秒内)。

根据本描述的某些方面，本文提供的技术可以提供与具有有限的处理能力的设备有关的益处。例如，本文提供的技术可以被实现使得如果有的话，可能很少需要从设备在时间模糊度域中执行系统明确搜索。相反，在某些实现中，LAMBDA或其它类似的处理可能适合于使这一部分自动化并且避免次优的“自组织”搜索实现。本文提供的技术也可以被实现以显著地降低搜索空间，这是因为这些技术可以适用于从可能已经非常接近于最终的整数值的浮点值开始，这可以允许减小搜索域，这是因为协方差矩阵可以用于限制所有维度上的搜索范围。

根据本描述的某些方面，如果两个接收设备可以在彼此相距约5.0km的范围内，则本文提供的技术可能特别有用，并且当两个接收设备可以在彼此相距约3.0至5.0km的范围内时，本文提供的技术甚至可能更加有用。然而，不必通过这种方式来限制本文要求保护的申请。

根据本描述的某些方面，在区域(例如，在3.0至5.0km的范围内)的近似坐标可能可用(例如，A-GPS场景中的基站的坐标或者在主设备处完成的单个位置计算)的系统中，本文提供的技术可能特别有用。然而，此外，不必通过这种方式来限制本文要求保护的申请。

根据本描述的某些方面，如果主设备知道SPS系统时间达到指定的精度(例如，在1.0微秒内)，则本文提供的技术可能特别有用。在某些实现中，这可能隐含了由于例如与基站相关联的无线同步方案可能不够精确，因此在主设备(接收机)处进行单个位置计算。然而，到此为止，不必通过这种方式来限制本文要求保护的申请。

根据本描述的某些方面，如果主设备(接收机)处的累积载波相位测量(如果非完全同步)可以基本上同步，则本文提供的技术可能特别有用。类似地，如果从设备(接收机)处的累积载波相位测量(如果非完全同步)可能基本上同步但是不必与主设备(接收机)同步，则本文提供的技术可能特别有用。然而，不必通过这种方式来限制本文要求保护的申请。

根据本发明的某些方面，如果与噪声有关的载波相位测量可能约为1至2毫米或者更小(例如，考虑到包括测量分辨率(resolution)的所有或几个影响)，则本文提供的技术可能特别有用。这可能有益于载波相位定位，同时不必特定于实现的处理。因此，不必通过这种方式来限制本文要求保护的申请。

本领域技术人员将认识到，线性方程可以实现为作为本文提供的技术的一部分的算法的一部分。通过举例说明而非限制的方式，下面提供了一些示例性的线性方程的简化形式。

在这里，例如，假设：

B＝A·X

增量测量向量B可以被提供为：

$B=\left[\begin{array}{c}{\mathrm{\Φ}}_{\mathrm{ms}}^{12}(x,y,z,N_{\mathrm{slave}})-{\mathrm{\Φ}}_{\mathrm{ms}}^{12}(t_{s,\mathrm{slave},0}^1,t_{s,\mathrm{slave},0}^2,t_{r,\mathrm{master}})\\ \·\\ \·\\ \·\\ {\mathrm{\Φ}}_{\mathrm{ms}}^{1M}(x,y,z,N_{\mathrm{slave}})-{\mathrm{\Φ}}_{\mathrm{ms}}^{1M}(t_{s,\mathrm{slave},0}^1,t_{s,\mathrm{slave},0}^M,t_{r,\mathrm{master}})\end{array}\right]$

在这里，例如，设：

是实际的DD载波相位测量；以及

是估计的DD载波相位测量。

在这里，例如，可以在针对SV 1的估计发射时间

时以及在针对SV 2的估计的发射时间时进行从设备(接收机)DD载波相位估计。可以在主设备处的已知的公共接收时间t_r，master时进行主设备(接收机)载波相位估计。

因此，例如，设计矩阵A可以表示为：

未知的参数向量(例如，固定的浮点数和整数)可以表示为：

$X^t=\left[\begin{array}{ccccccc}\mathrm{\Δx}& \mathrm{\Δy}& \mathrm{\Δz}& N_{\mathrm{slave}}^1& N_{\mathrm{ms}}^{12}& ...& N_{\mathrm{ms}}^{1M}\end{array}\right]$

其中，是在从设备处从sat 1接收的信号的“近似的发射时间”的整数ms的校正；

是在从设备处从sat n接收的信号的“近似发射时间

”的整数ms的校正；以及

是差

在这里，例如，设Δx、Δy、Δz为从设备相对于主设备的位置的相对位置差，因此：可以是从设备(接收机)处的参考SV发射时间整周模糊度；

可以是SV1/SV2之间以及主设备/从设备接收机之间的DD载波相位模糊度；以及，

可以是SV1/SVM之间以及主设备/从设备接收机之间的DD载波相位模糊度。

根据本描述的某些方面，本文提供的技术适合于确定从设备(接收机)处的发射时间，例如，针对由从设备(接收机)接收的SPS信号在SV处的发射时间。例如，针对在从设备(接收机)处接收的SPS信号在SV处的平均发射时间可以等于接收时间(即，采样时间)减去平均几何距离(其由时间乘以光速转化而来)，然后使用电离层延迟和对流层延迟来对其进行校正。因此，取整到最近的毫秒，近似到下一毫秒的在从设备(接收机)处接收的所有SV的近似发射时间可以是：

$t_{s,\mathrm{slave}}^{\mathrm{approx}}=\mathrm{round}\left[\frac{(t_{\mathrm{sync},\mathrm{slave}}-f_{\mathrm{flight}})}{{10}^{-2}}\right]\·{10}^{-2}$

在这里，例如，设：

是针对在从设备(接收机)处接收的所有信号的近似SPS发射时间，其被取整到毫秒的整数倍(以秒为单位)；

t_sync，slave是通过主设备(接收机)同步的从设备(接收机)处的时间(以秒为单位)；以及

t_flight可以是SV-接收机的平均飞行时间(例如，t_flight≈75·10^-3s)(以秒为单位)。

在上面的示例性公式中，可以通过75毫秒的平均值来对飞行时间进行近似，以减小可能占据的值的范围的不对称性，但是可以不强制对其进行补偿。在某些实现中，如果期望的话，则可以提供调节过程来补偿这些近似/误差。

在示例性的载波相位二重差分技术中，可以将SV划分为参考SV和其它(非参考)SV。在单个差分操作中，可以从参考载波相位测量中减去针对非参考SV的组合的(例如，累积的)载波相位的每次测量。在以下部分中，“参考SV”是指与二重差分操作中的“参考卫星”相同的SV。

可以从一周开始以秒为单位来充分地(如果不是精确地)表示在从设备(接收机)处接收的信号的参考SV发射时间(其中，例如，可以假设已经对参考SV的SPS系统时间误差进行了校正)，以使：

$t_{s,\mathrm{slave}}^1=t_{s,\mathrm{slave}}^{\mathrm{approx}}+N_{\mathrm{slave}}^1\·{10}^{-3}+C_{r,\mathrm{slave}}^1\·{10}^{-3}-{\mathrm{dt}}_1$

在这里，例如，设：

是在从设备(接收机)处接收的参考(例如，第一)SV的发射时间(以秒为单位)；

是在从设备(接收机)处接收的近似SPS系统时间，其为毫秒的整数倍(以秒为单位)；

是对可应用于参考SV的发射时间的

的校正的毫秒的整数倍(没有单位)；

是从设备(接收机)处的参考SV的亚毫秒代码偏移，其为一毫秒的一部分(没有单位)；以及

dt₁是与(例如，可以在广播星历中找到的)SPS系统时间有关的REF SV时钟误差(以秒为单位)。

根据本描述的某些方面，本文提供的技术适用于确定从设备(接收机)处的发射时间，例如，至少部分地通过使用主设备(接收机)来推导的从设备(接收机)处的SV间的发射时间差。

为了避免引入更多的未知的整数ms变量，针对从设备(接收机)的所有非参考SV发射时间可以表示为第n个SV处的发射时间与参考SV处的发射时间之间的差别。因此，在某些实现中，可能只需要1.0ms的整数偏移，这是因为代码偏移可以确定亚毫秒部分。

例如，可以至少部分地通过测量的和/或以其它方式计算的主设备(接收机)处的整数发射时间差来确定从设备(接收机)处的整数发射时间差

因此，例如：

$N_{\mathrm{master}}^{1n}=\mathrm{round}[(t_{s,\mathrm{master}}^n\·{10}^{-3}-C_{r,\mathrm{master}}^n)-(t_{s,\mathrm{master}}^1\·{10}^{-3}-C_{r,\mathrm{master}}^1)]$

在这里，例如，设：

是第n个SV的代码偏差参考点与第一个(例如，参考)SV的代码偏差点之间的毫秒的整数倍(没有单位)；

是在主设备(接收机)处接收的第n个SV的发射时间(以秒为单位)；

是针对第n个SV的亚毫秒代码偏移，其为一毫秒的一部分(没有单位)；

是在主设备(接收机)处接收的第一SV的发射时间(以秒为单位)；以及

是针对第n个SV的亚毫秒代码偏移，其为一毫秒的一部分(没有单位)。

类似地，在某些示例性的实现中，在从设备(接收机)处接收的所有剩余的M-1个信号的SV发射时间可以表示为：

$t_{s,\mathrm{slave}}^2=t_{s,\mathrm{slave}}^1-C_{r,\mathrm{slave}}^1\·{10}^{-3}+{\mathrm{dt}}_1+N_{\mathrm{slave}}^{12}\·{10}^{-3}+C_{r,\mathrm{slave}}^2\·{10}^{-3}-{\mathrm{dt}}_2$

$\begin{array}{c}\·\\ \·\\ \·\\ \·\\ \·\end{array}$

$t_{s,\mathrm{slave}}^{M-1}=t_{s,\mathrm{slave}}^1-C_{r,\mathrm{slave}}^1\·{10}^{-3}+{\mathrm{dt}}_1+N_{\mathrm{slave}}^{1(M-1)}\·{10}^{-3}+C_{r,\mathrm{slave}}^{(M-1)}\·{10}^{-3}-{\mathrm{dt}}_{M-1}$

在这里，例如，设：

是在从设备(接收机)处接收的参考(例如，第一)SV的发射时间(以秒为单位)；

是在从设备(接收机)处的第一非参考SV的亚毫秒代码偏移，其为一毫秒的一部分(没有单位)；

是在从设备(接收机)处接收的第(M-1)个SV的发射时间(以秒为单位)；

是从设备(接收机)处的第二SV的发射时间减去参考SV的发射时间的校正的毫秒的整数倍(没有单位)；

是在从设备(接收机)处的第一非参考SV的亚毫秒代码偏移，其为一毫秒的一部分(没有单位)；

是在从设备(接收机)处的第M-1个非参考SV的亚毫秒代码偏移，其为一毫秒的一部分(没有单位)；以及

dt₂，...dt_M-1是第二个到第M-1个SV的与(例如，可以在广播星历中找到的)SPS系统时间有关的时钟误差之间的差别(以秒为单位)。

根据本描述的某些方面，在某些实现中，在所有这些示例性的公式中相同的并且唯一未知的可能是整数

然而，应当认识到，

与

之间的差别可以例如约等于与参考SV和所关注的SV之间的在主设备(接收机)处的发射时间差的取整的毫秒的整数部分。如果主设备(接收机)与从设备(接收机)之间的距离可以小于(或者明显小于)300km(例如，或者等效于在时间上的1毫秒)，则该估计可能是有效的，并且如果已经在主设备(接收机)处完成该估计并且在从设备(接收机)处使用该估计，则主设备与从设备之间的SPS时间差小于例如300km/4/3.5km/s≈20秒。

在上面的示例中，可以根据唯一未知的来表示发射时间。因此，例如：

$t_{s,\mathrm{slave}}^1=t_{s,\mathrm{slave}}^{\mathrm{approx}}+N_{\mathrm{slave}}^1\·{10}^{-3}+C_{r,\mathrm{slave}}^1\·{10}^{-3}-{\mathrm{dt}}_1$

$t_{s,\mathrm{slave}}^2=t_{s,\mathrm{slave}}^{\mathrm{approx}}+N_{\mathrm{slave}}^1\·{10}^{-3}+{N_{\mathrm{slave}}^{12}\·{10}^{-3}+C}_{r,\mathrm{slave}}^2\·{10}^{-3}-{\mathrm{dt}}_2$

$\begin{array}{c}\·\\ \·\end{array}$

$\begin{array}{c}\·\end{array}$

$t_{s,\mathrm{slave}}^{(M-1)}=t_{s,\mathrm{slave}}^{\mathrm{approx}}+N_{\mathrm{slave}}^1\·{10}^{-3}+{N_{\mathrm{slave}}^{1(M-1)}\·{10}^{-3}+C}_{r,\mathrm{slave}}^{(M-1)}\·{10}^{-3}-{\mathrm{dt}}_{(M-1)}$

虽然已经示出并描述了目前被认为是示例性特征的内容，但是本领域技术人员应当理解的是，在不偏离要求保护的申请的情况下，可以进行各种其它的修改并且可以替换等价形式。此外，在不偏离本文描述的核心构思的情况下，可以进行很多修改以使特定的情况适应于要求保护的申请的教导。

因此，期望要求保护的申请不限于所公开的特定示例，而是期望这些要求保护的申请也可以包括落入所附权利要求的范围内的所有方面及其等价形式。

Claims (43)

1.一种用于具有SPS接收机的设备的方法，所述方法包括：

确定与所接收的、由至少一个空间飞行器(SV)发送的至少一个卫星定位系统(SPS)信号中的扩频序列相关联的当前码片数量；

确定与至少一个载波信号相位测量采样相关联的码片的一部分；以及

至少部分地基于本地接收机时间、所述当前码片数量和所述码片的所述一部分，来确定至少一个SV发射时间。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

确定至少与所述至少一个SV发射时间相关联的载波相位整周模糊度。

3.根据权利要求2所述的方法，还包括：

至少部分地基于所述至少一个SV发射时间和所述载波相位整周模糊度，来确定至少一个累积载波相位测量。

4.根据权利要求3所述的方法，还包括：

至少部分地基于所述至少一个累积载波相位测量，来确定二重差分(DD)载波相位观测值。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述DD载波相位观测值至少部分地与至少另一设备的至少另一接收机相关联。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述本地接收机与所述从接收机相关联，并且所述至少另一设备包括主设备。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述从设备和所述主设备通过无线网络的至少一部分被可操作地耦合在一起。

8.根据权利要求6所述的方法，还包括：

至少部分地基于与所述主设备相关联的同步信息，来建立所述本地接收机时间。

9.根据权利要求6所述的方法，其中，所述主设备和所述至少一个SV基本上同步于SPS系统时间。

10.根据权利要求4所述的方法，还包括：

至少部分地基于至少一个DD载波相位观测值，来确定与所述从设备相关联的发射时间模糊度；以及

至少部分地基于与所述从设备相关联的发射时间模糊度和至少与所述至少一个SV相关联的至少一个DD整周模糊度，来求解单个未知的参数向量。

11.根据权利要求4所述的方法，还包括：

至少部分地基于所述DD载波相位观测值，来确定DD载波相位线性化点；以及

至少部分地基于所述DD载波相位线性化点，来确定至少所述从设备和所述主设备之间的相对位置。

12.一种装置，包括：

用于确定与所接收的、由至少一个空间飞行器(SV)发送的至少一个卫星定位系统(SPS)信号中的扩频序列相关联的当前码片数量的模块；

用于确定与至少一个载波信号相位测量采样相关联的码片的一部分的模块；以及

用于至少部分地基于本地接收机时间、所述当前码片数量和所述码片的所述一部分来确定至少一个SV发射时间的模块。

13.根据权利要求12所述的装置，还包括：

用于确定至少与所述至少一个SV发射时间相关联的载波相位整周模糊度的模块。

14.根据权利要求13所述的装置，还包括：

用于至少部分地基于所述至少一个SV发射时间和所述载波相位整周模糊度来确定至少一个累积载波相位测量的模块。

15.根据权利要求14所述的装置，还包括：

用于至少部分地基于所述至少一个累积载波相位测量来确定二重差分(DD)载波相位观测值的模块。

16.根据权利要求15所述的装置，其中，所述DD载波相位观测值至少部分地与至少另一设备的至少另一接收机相关联。

17.根据权利要求16所述的装置，其中，所述本地接收机与所述从接收机相关联，并且所述至少另一设备包括主设备。

18.根据权利要求17所述的装置，还包括：

用于可操作地将所述从设备和所述主设备耦合在一起的模块。

19.根据权利要求17所述的装置，还包括：

用于至少部分地基于与所述主设备相关联的同步信息来建立所述本地接收机时间的模块。

20.根据权利要求17所述的装置，其中，所述主设备和所述至少一个SV基本上同步于SPS系统时间。

21.根据权利要求15所述的装置，还包括：

用于至少部分地基于至少一个DD载波相位观测值来确定与所述从设备相关联的发射时间模糊度的模块；以及

用于至少部分地基于与所述从设备相关联的发射时间模糊度和至少与所述至少一个SV相关联的至少一个DD整周模糊度来求解单个未知的参数向量的模块。

22.根据权利要求15所述的装置，还包括：

用于至少部分地基于所述DD载波相位观测值来确定DD载波相位线性化点的模块；以及

用于至少部分地基于所述DD载波相位线性化点来确定至少所述从设备和所述主设备之间的相对位置的模块。

23.一种制品，包括：

计算机可读介质，其具有存储在其上的计算机可执行指令，所述指令如果由一个或多个处理单元执行，则可操作地使所述一个或多个处理单元执行以下步骤：

确定与所接收的、由至少一个空间飞行器(SV)发送的至少一个卫星定位系统(SPS)信号中的扩频序列相关联的当前码片数量；

确定与至少一个载波信号相位测量采样相关联的码片的一部分；以及

至少部分地基于本地接收机时间、所述当前码片数量和所述码片的所述一部分来确定至少一个SV发射时间。

24.根据权利要求23所述的制品，其中，所述计算机可执行指令如果由一个或多个处理单元执行，则可操作地使所述一个或多个处理单元执行以下步骤：

确定至少与所述至少一个SV发射时间相关联的载波相位整周模糊度。

25.根据权利要求24所述的制品，其中，所述计算机可执行指令如果由一个或多个处理单元执行，则可操作地使所述一个或多个处理单元执行以下步骤：

至少部分地基于所述至少一个SV发射时间和所述载波相位整周模糊度来确定至少一个累积载波相位测量。

26.根据权利要求25所述的制品，其中，所述计算机可执行指令如果由一个或多个处理单元执行，则可操作地使所述一个或多个处理单元执行以下步骤：

至少部分地基于所述至少一个累积载波相位测量来确定二重差分(DD)载波相位观测值。

27.根据权利要求26所述的制品，其中，所述DD载波相位观测值至少部分地与至少另一设备的至少另一接收机相关联。

28.根据权利要求27所述的制品，其中，所述本地接收机与所述从接收机相关联，并且所述至少另一设备包括主设备。

29.根据权利要求28所述的制品，其中，所述从设备和所述主设备通过无线网络的至少一部分被可操作地耦合在一起。

30.根据权利要求28所述的制品，其中，所述计算机可执行指令如果由一个或多个处理单元执行，则可操作地使所述一个或多个处理单元执行以下步骤：

至少部分地基于与所述主设备相关联的同步信息，来建立所述本地接收机时间。

31.根据权利要求28所述的制品，其中，所述主设备和所述至少一个SV基本上同步于SPS系统时间。

32.根据权利要求26所述的制品，其中，所述计算机可执行指令如果由一个或多个处理单元执行，则可操作地使所述一个或多个处理单元执行以下步骤：

至少部分地基于至少一个DD载波相位观测值，来确定与所述从设备相关联的发射时间模糊度；以及

至少部分地基于与所述从设备相关联的发射时间模糊度和至少与所述至少一个SV相关联的至少一个DD整周模糊度，来求解单个未知的参数向量。

33.根据权利要求26所述的制品，其中，所述计算机可执行指令如果由一个或多个处理单元执行，则可操作地使所述一个或多个处理单元执行以下步骤：

至少部分地基于所述DD载波相位观测值，来确定DD载波相位线性化点；以及

至少部分地基于所述DD载波相位线性化点，来确定至少所述从设备和所述主设备之间的相对位置。

34.一种装置，包括：

接收机，其被可操作地启用以捕获与由至少一个空间飞行器(SV)使用载波信号发送的扩频序列相关联的至少一个SPS信号；以及

至少一个处理单元，其被可操作地耦合到所述接收机，并且被可操作地启用以执行以下步骤：

确定与所述扩频序列相关联的当前码片数量；

确定与至少一个载波信号相位测量采样相关联的码片的一部分；

以及

至少部分地基于本地接收机时间、所述当前码片数量和所述码片的所述一部分来确定至少一个SV发射时间。

35.根据权利要求34所述的装置，其中，所述一个处理单元被进一步可操作地启用以执行以下步骤：

确定至少与所述至少一个SV发射时间相关联的载波相位整周模糊度。

36.根据权利要求35所述的装置，其中，所述一个处理单元被进一步可操作地启用以执行以下步骤：

至少部分地基于所述至少一个SV发射时间和所述载波相位整周模糊度，来确定至少一个累积载波相位测量。

37.根据权利要求36所述的装置，其中，所述一个处理单元被进一步可操作地启用以执行以下步骤：

至少部分地基于所述至少一个累积载波相位测量，来确定二重差分(DD)载波相位观测值。

38.根据权利要求37所述的装置，其中，所述DD载波相位观测值至少部分地与至少所述第二设备相关联。

39.根据权利要求38所述的装置，其中，所述第一设备包括从设备，并且所述第二设备包括主设备。

40.根据权利要求39所述的装置，其中，所述一个处理器单元被进一步可操作地启用以执行以下步骤：

至少部分地基于与所述主设备相关联的同步信息，来建立所述本地接收机时间。

41.根据权利要求39所述的装置，其中，所述主设备和所述至少一个SV基本上同步于SPS系统时间。

42.根据权利要求37所述的装置，其中，所述一个处理器单元被进一步可操作地启用以执行以下步骤：

至少部分地基于至少一个DD载波相位观测值，来确定与所述从设备相关联的发射时间模糊度；以及

至少部分地基于与所述从设备相关联的发射时间模糊度和至少与所述至少一个SV相关联的至少一个DD整周模糊度，来求解单个未知的参数向量。

43.根据权利要求37所述的装置，其中，所述一个处理器单元被进一步可操作地启用以执行以下步骤：

至少部分地基于所述DD载波相位观测值，来确定DD载波相位线性化点；以及

至少部分地基于所述DD载波相位线性化点，来确定至少所述从设备和所述主设备之间的相对位置。

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