CN102369455B - 用于在微功率模式中操作gps设备的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明描述了一种包括利用电源的收发器的无线设备。该无线设备包括具有多个GPS子系统的全球定位系统(“GPS”)部分以及与电源和GPS部分信号通信的功率控制器，其中功率控制器配置成从多个GPS子系统选择性地对每个GPS子系统供电。

Description

用于在微功率模式中操作GPS设备的系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2008年3月30日提交的美国非临时申请No.12/414,612的优先权，该申请是2008年12月31日提交的题目为“Always On GPS Device”的美国非临时专利申请序列号No.12/347,857的部分继续申请(“CIP”)，该申请要求2008年2月25日提交的题目为“Always On GPS Device”的美国临时申请序列号No.61/031,321在35U.S.C.§119(e)下的优先权，此处通过引用将所有这些申请的全部内容包括在此。
技术领域
本发明一般地涉及卫星导航系统，且具体涉及利用全球定位系统(“GPS”)接收器的无线通信设备。
背景技术
当今社会中电信设备的用途以极快的速度增长。当前，对于诸如蜂窝式电话的便携式电信设备、支持和的便携式设备、个人通信服务(“PCS”)设备、支持全球定位系统(“GPS”)的便携式设备等的需求每天都在快速地增长。随着对于具有不断变化的通信特性的便携式电信设备的需求增加，制造商正寻求组合和集成很多这些设备的需要。作为示例，存在集成蜂窝电话(例如“手机”)和GPS接收器以允许蜂窝电话判断其位置以用于个人和紧急用途的需要。
在图1中，示出与通信网络102和GPS卫星104通信的诸如蜂窝电话的无线设备100的已知实现方式的示例的框图。无线设备100例如可以是蜂窝电话且它可以包括无线收发器106、GPS部分108(其中GPS部分可以是GPS接收器或GPS跟踪器)和电池110。操作中，无线收发器106可以经由无线信号路径112和基站114与通信网络102信号通信且GPS接收器108可以经由无线信号路径116与GPS卫星104信号通信。
对于集成蜂窝电话与GPS接收器的需要是美国国会通过FCC的结果，该FFC要求蜂窝式服务提供商报告向紧急呼叫中心拨出911的蜂窝式手机的位置。所需的精确度对于用于基于网络的解决方案来说，67％的紧急呼叫为100米，95％的紧急呼叫为300米，且对于用于基于手机的解决方案来说，67％的呼叫为50米，95％的呼叫为150米。为了符合这种要求，很多服务提供商要求其系统上使用的手机包含嵌入式GPS接收器。FCC将对于“E911”位置报告的需求扩展到VoIP服务提供商和卫星电话服务提供商。手机待机时间对于消费者十分重要，且因此对于服务提供商也十分重要。
遗憾的是，基于位置的服务需要几乎即时的定位，这要求很大功率；然而，这些定位可以在接下来的若干秒被细化以给出更高精度。一般地，假设嵌入式GPS接收器具有预定的最小时间、频率以及一定程度的位置不确定度，它们可以提供几乎即时的定位。遗憾的是，目前，GPS接收器不具有在不消耗电源(诸如电池)的条件下连续工作的能力。
该问题的已知解决方法包括了利用对于电池的相同或更大能量消耗具有更强信号需求的功率循环模式。这些方法包括在使用实时时钟(“RTC”)存储时间时采用关于RTC的固定(即盲的)不确定度假设。遗憾的是，这些循环模式方法不使用静态假设和/或室内假设来判断如何使用或解释循环内进行的测量；而是，这些方法一般使得GPS接收器返回全功率操作。这些方法在缺少GPS测量时不利用温度受控的晶体振荡器(“TCXO”)稳定性。另外，这些方法不从相关RTC和TCXO频率推断温度或温度率且它们不针对能量约束工作，因为它们仅针对更新率操作。
可以在通信网络上提供辅助信息，但是这要求在通信网络上接收帮助的能力。因而，希望嵌入式GPS接收器来维持时间、频率和位置的精确估计。这些精确估计将允许嵌入式GPS接收器以较低水平采集信号。
因此，对于能够在定位无线设备的位置时最小化嵌入式GPS接收器的电源消耗的系统和方法存在需要。
发明内容
描述了一种包括利用电源的收发器的无线设备。该无线设备包括具有多个GPS子系统的全球定位系统(“GPS”)部分以及与电源和GPS部分信号通信的功率控制器，其中所述功率控制器配置成选择性地从多个GPS子系统对每个GPS子系统供电。
当检查下面的附图和详细描述时，本领域技术人员将显见本发明的其他系统、方法、特征和优点。旨在表明，所有这些附加系统、方法、特征和优点被包括在本说明书中，处于本发明的范围内且被所附权利要求保护。
附图说明
参考附图将更好地理解本发明。附图中的组件没有必要按比例绘制，而是将重点放在说明本发明的原理上。附图中，贯穿不同视图，相似的附图标记指示相应的部件。
图1示出与无线网络和多个全球定位系统(“GPS”)卫星通信的无线设备的已知实现方式的示例的框图。
图2示出根据本发明的无线设备的实现方式的示例的框图。
图3示出根据本发明利用图2中示出的功率控制器和GPS部分的无线设备的实现方式的示例的框图。
图4示出根据本发明在图2和3中示出的GPS部分的实现方式的示例的框图。
图5示出根据本发明在操作中通过图3中示出的功率控制器执行的方法的实现方式的示例的流程图。
图6示出根据本发明利用功率控制器以选择性对GPS部分供电的无线设备的实现方式的示例的框图。
图7示出自适应模式的实现方式的示例的状态图，该自适应模式说明三种不同功率状态和三种主要操作模式之间的转变。
图8示出根据本发明利用功率控制器和运动传感器来选择性对GPS部分供电的无线设备的另一实现方式的示例的框图。
图9示出根据本发明利用功率控制器以选择性地对GPS部分供电的无线设备的另一实现方式的示例的框图。
图10示出根据本发明利用功率控制器以选择性地对GPS部分供电的无线设备的另一实现方式的示例的框图。
图11示出通过根据本发明的系统执行的方法的实现方式的示例的流程图。
图12A和12B示出对于多个GPS卫星的相关幅度与码相位的关系图，说明用于执行交叉卫星搜索的过程的实现方式的示例。
具体实施方式
在实现方式的示例的下面的描述中，对附图做出参考，附图形成本说明书的一部分，且附图以说明性方式示出可以利用本发明的特定实现方式。在不偏离本发明的范围的条件下，可以使用其他实施例，且可以做出结构变化。
此处描述用于最小化无线设备内的电源消耗的系统和方法，该无线设备具有利用微功率模式(“MPM”)的全球定位系统(“GPS”)部分。该无线设备可以包括具有多个GPS子系统的GPS部分以及与电源和GPS部分信号通信的功率控制器。该功率控制器被配置成选择性地从多个GPS子系统对每个GPS子系统供电和掉电。
本发明减小每次定位的能量、提高首次定位时间(“TIFF”)且减小或消除对于用于在弱信号或室内环境中以低功率提供高概率的连续定位的数据辅助的需要。本发明通过管理时间和频率不确定度以最小化对于位和/或帧同步(即“位同步”或“帧同步”)的需要来实现这些目标。
具有利用MPM的GPS部分的系统架构
作为示例，在图2中，示出分别经由信号路径206、208和210与通信网络202和GPS卫星204信号通信的无线设备200的实现方式的示例的框图，其中信号路径206和208经过基站212。无线设备200可以包括GPS部分214、收发器216、电源218和功率控制器220。电源218可以分别经由信号路径222和224与收发器216和功率控制器220信号通信。功率控制器220还可以经由信号路径226与GPS部分214信号通信。电源218可以是电池。
在该示例中，无线设备200利用MPM。GPS部分214嵌入在无线设备200中以允许确定无线设备200的位置。该位置信息可以提供到无线设备200的用户(未示出)、通信网络202的运营商(未示出)或经由收发器216通过通信网络202提供到第三方(未示出)。GPS部分214可选地可以是GPS接收器或GPS跟踪器。
如果GPS部分214是GPS跟踪器，则GPS部分214将能够从GPS卫星204接收GPS信号(经由信号路径210)且从每个接收的GPS信号产生将对应于多个GPS信号204内的相应GSP卫星的相应伪距信息。伪距信息将然后被传递到GPS部分214外部的另一部分，该部分将接收伪距信息且然后计算无线设备200的位置。该外部部分可以位于无线设备200中但是在GPS部分200之外，诸如是例如数字信号处理器(“DSP”)、微控制器和/或微处理器。备选地，该外部部分可以位于无线设备200外部，诸如是与通信网络202信号通信的GPS服务器(未示出)。
如果GPS部分214是GPS接收器，则GPS部分214同样能够从GPS卫星204接收GPS信号(经由信号路径210)且从每个接收的信号产生将对应于多个GPS信号204内的相应GPS卫星的伪距信息。然而，与GPS跟踪器的情况不同，在这种情况下，GPS部分214将能够从GPS部分214内的伪距信息计算无线设备200的位置。
在该示例中，电源经由信号路径222向收发器216提供收发器功率信号228，且经由信号路径224向功率控制器220提供GPS功率信号230。本领域技术人员应当意识到，收发器和GPS功率信号228和230可以是电源218产生的电源电流。功率控制器220是接收GPS功率信号230且能够经由可以是电源电流的受控功率信号232控制从电源218提供到GPS部分214的功率量的无线设备200的模块、电路和/或组件。具体而言，GPS部分214可以包括多个GPS子系统(未示出)，每个GPS子系统经由信号路径226与功率控制器220信号通信，其可以在信号路径226内内包括个体信号路径(未示出)。
功率控制器220能够控制从电源218提供到每个个体GPS子系统的功率量(经由功率信号232)。功率控制器220还能够从无线设备200接收判断功率控制器220如何控制从电源218提供到每个个体GPS子系统的功率量的功率控制输入(未示出)。作为示例，功率控制器220可以具有与各个GPS子系统中的每一个信号通信的多个输出(未示出)。操作中，功率控制器220能够接收GPS功率信号230且接收输入功率控制信号(未示出)。作为响应，功率控制器220从多个输出选择一个输出且向多个GPS子系统中的特定GPS子系统发送来自所选输出的输出功率信号。在该示例中，本领域技术人员应当意识到，功率控制器220也可以是GPS部分214的一部分或部分地嵌入在GPS部分214中。具体而言，GPS部分214可以包括控制GPS部分124内的电路(未示出)的若干功率域(即，若干数字、若干RF、若干混合信号以及若干非易失性混合信号)，这些电路在软件(诸如，例如当处理器GPS子系统运行时)或硬件状态机(当处理器GPS子系统不运行时)的实时控制下开启或关闭GPS子系统。在任一情况中，控制器220在基本电源应用于GPS子系统时，它们负责控制。典型地，除非系统完全关闭，这些基本电源或者在所有时间或者在大多数时间用作非易失性电源。
在这些示例中，本领域技术人员应当意识到，GPS卫星204代表来自GPS星座的多个GPS卫星中的至少一个。一般地，GPS部分214从至少3个GPS卫星接收GPS信号以确定无线设备200的二维位置。为了确定无线设备200的三维位置，GPS部分214将需要接收至少4个GPS信号。还应当意识到，尽管图2仅示出从GPS卫星204到GPS部分214的一个信号路径210，信号路径210可以包括从多个GPS信号204内的每个个体GPS卫星到GPS部分214的多个信号路径(未示出)。
还应当意识到，无线设备200的电路、组件、模块和/或设备描述为彼此信号通信，其中信号通信指允许电路、组件、模块和/或设备从另一电路、组件、模块和/或设备传递和/或接收信号和/或信息的电路、组件、模块和/或设备之间的任意类型的通信和/或连接。通信和/或连接可以沿着允许信号和/或信息从一个电路、组件、模块和/或设备传递到另一电路、组件、模块和/或设备的电路、组件、模块和/或设备之间的任意信号路径且包括无线或有线信号路径。信号路径可以是物理的，例如，导线、电磁波导、附接和/或电磁或机械耦合的端子、半导电或电介质材料或设备或其他类似物理连接或者耦合。另外，信号路径可以是非物理的，诸如自由空间(在电磁波传播的情况中)或通过数字组件的信息路径，其中通信信息以变化的数字格式从一个电路、组件、模块和/或设备传递到另一个电路、组件、模块和/或设备而不经过直接的电磁连接。
作为示例，在图3中，示出无线设备300的另一框图，其中GPS部分302示为包括从第一GPS子系统304、第二GPS子系统306到第N个GPS子系统308的多个GPS子系统。在该示例中，功率控制器310示为具有分别经由信号路径318、320和322与多个GPS子系统信号通信的多个输出312、314和316。功率控制器310还具有第一输入324(用于接收GPS功率信号326)和第二输入328(用于接收输入功率控制信号330)且经由信号路径332与电源216信号通信。作为示例，多个GPS子系统304、306和308可以包括射频(“RF”)和中频(“IF)前端电路、基带电路和控制器/处理器子系统。
在操作中，功率控制器310能够接收GPS功率信号326和输入功率控制信号330，且作为响应，从多个输出313、314和316选择一个输出且通过来自多个输出312、314和316的所选输出从功率控制器310向多个GPS子系统304、306和308中的相应GPS子系统发送至少一个功率信号(未示出)。在该示例中，功率信号(未示出)可以涉及输入功率控制信号330。
在图4中，示出GPS部分400的实现方式的示例的框图。在该示例中，GPS部分400可以包括多个GPS子系统，该多个GPS子系统可以包括RF和IF GPS子系统402、基带GPS子系统404和处理器GPS子系统406。
图5示出如上所述在操作中图3中的功率控制器310执行的方法的实现方式的示例的流程图500。该过程开始于步骤502，其中功率控制器310从电源216接收GPS功率信号326。功率控制器310然后在步骤504和506中接收输入功率控制信号330，功率控制器310选择功率控制器310的至少一个输出以基于输入功率控制信号330向GPS部分302的至少一个相应GPS子系统发送至少一个功率信号。然后在步骤508中，功率控制器310从所选的输出向相应GPS子系统发送功率信号。
转向图6，示出利用功率控制器602以选择性对GPS部分604供电的无线设备602的实现方式的示例的框图。无线设备600可以包括功率控制器602、GPS部分604、收发器606以及电源608。在该示例中，功率控制器602可以分别经由信号路径610、612、614、616和618与GPS部分604、收发器606和电源608信号通信。收发器606可以经由信号路径620与电源608信号通信。GPS部分604可以包括多个GPS子系统，它们是分别经由信号路径610、612和614与功率控制器602信号通信的组合的RF/IF GPS子系统622、基带GPS子系统624和处理器GPS子系统626。
在该示例中，无线设备600可以是蜂窝式无线设备，其中收发器606是蜂窝式收发器。无线设备600可以配置成使得GPS部分604子系统中的每一个(即，RF/IF 622、基带624和处理器626)可以由功率控制器602独立供电。
在操作中，电源608分别经由信号路径620和618向收发器606供应收发器功率信号628且向功率控制器602供应GPS功率信号630。功率控制器612(经由输出功率信号632、634和636)选择性地对GPS子系统中的每一个供电以基于(经由信号路径616)从收发器606接收的输入功率控制信号638执行GPS采样和测量，其中接收的输入功率控制信号638包括收发器606做出的蜂窝式接收信号强度指示(“RSSI”)测量的历史的信息。
微功率模式(MPM)
转回图6，无线设备600可以操作在多个功率状态中，其中每个功率状态是多个主要操作模式可以采用的硬件条件。主要操作模式是可以通过外部接口(未示出)命令的模式。主要操作模式可以包括：连续模式，其在所有时间提供高质量、最低位置不确定度，因为GPS部分604中的软件(未示出)被允许调用所有操作模式和缓解方法；涓流供电模式，受解算更新速率提供最小化平均功耗，其中GPS部分604中的软件可以以包括连续模式的较高占空比操作GPS部分604；MPM，受平均功耗约束，试图基于尽力而为最小化位置、时间和频率不确定度；以及自适应模式，受限定的位置不确定度约束，试图最小化平均功耗。
一般地，基于GPS部分604中的各个操作模式施加的控制寄存器设置(未示出)，功率状态可以具有多个子状态。一般地，多个功率状态可以包括：全功率状态，其中GPS部分604中的所有电路被供电；类似于受内部变化约束的全功率状态的仅时钟状态，其中在基带部分(诸如，例如，基带GPS子系统624)被连续供电的同时，GPS部分604的RF部分(诸如，例如，RF/IF GPS子系统622)很大程度上无偏；待机状态，其中仅处理器和处理器存储器(均未示出，但是均位于处理器GPS子系统626中)维持在保持模式，GPS部分604的主要数字核(未示出但是可以位于处理器GPS子系统626内)的电压被去除，RF部分622的所有偏压被去除，温控晶体振荡器(“TCXO”)(未示出)不被供电，且非易失性域工作；休眠状态，其中仅非易失性保持活动(“KA”)域工作；以及关机状态，其中GPS部分604的所有供电被去除。
KA域全都是非易失性电路。一般地，最少，这是当激励信号之一发生(诸如，例如RTC警报、外部唤醒中断、温度记录器温度变化警报、惯性仪器运动警报等)时将系统备份的功率控制状态机。该最小电路一般包括RTC时钟输入或振荡器(使得控制状态机可以操作)、RTC时钟计数器和警报以及一些非易失性存储器。它还可以包括自治地操作的温度记录器、全CMOS(数字)IO及其控制以及内部功率管理块，(例如，校准器)及其源自功率控制状态机的状态控制。
在这些状态中，待机状态可以被循环的功率包括涓流功率模式、自适应模式和MPM的所有主要模式利用。然而，如果涓流功率的占空比足够低，例如，系统以1％的时间操作且以99％的时间休眠，则涓流功率模式还可以使用休眠状态。
主要操作模式之下是3种主要基本的操作模式：获取模式，它是在通过搜索且同步针对特定GPS卫星的接收GPS信号的本地基准而获取卫星信号的操作模式，其包括确定GPS信号的导航数据位的载波频率、相位、码频率和相位以及时间对准；跟踪模式，包括跟踪接收的GPS信号的载波和码，使得进行GPS卫星的距离和距离速率测量且解调制下行链路数据；以及损伤处理模式，其中，诸如连续波(“CW”)和互相关干扰的干扰信号的杂乱信号被去除。
如上所述，在MPM中，无线设备600在平均功耗约束下，基于尽力而为试图最小化位置、时间和频率不确定度。MPM尝试在困难的室内环境中维持内部辅助。一般地，MPM可以从连续、自适应或涓流功率模式进入，其中向MPM的转变可以被有效地命令或者缺省地完成。如果缺省地完成，则无线设备600首先利用连续模式建立低不确定度参数。
另外，连续模式、涓流功率模式和MPM可以是自适应模式的操作的子模式，其中总是从连续模式进入自适应模式。如果自适应模式被选择为缺省模式，则自适应模式以连续模式开始，但是无线设备600允许基于连续模式、涓流功率模式或MPM利用子模式以在利用最小平均功率的同时维持导航解算的给定不确定度。无线设备600将响应于其状况评估在这些子模式中转变。典型地，转变响应于平台动态、阻断状况和信号强度。一般地，平台动态和阻断要求更频繁的更新，而较高的信号强度允许较短的操作周期来更新导航解算。假设无线设备600不必考虑消耗的功率的无用浪费(诸如进入不可检测信号的长周期)，自适应模式将利用在MPM中周期性操作的策略来检测环境中的变化。在这种情况下，当诸如蜂窝电话RSSI、温度、来自运动传感器或其他输入的信息的外部信息可用时，状况中的变化可以被检测且MPM被用以检测GPS信号状况中的相应变化。
MPM是基于快照缓冲器捕获的极低占空比模式。不像涓流功率模式，MPM不需要在每次“开启”时的导航更新。如果MPM检测静止环境，它足以在尽力而为的基础上更新时间和频率。然而，如果适当数目的测量可用，则导航解算将被更新以进一步确认当前位置。
一般地，很少在MPM中进行数据收集。如果基于服务器的扩展星历(“EE”)可用，则MPM根本不需要执行数据收集。如果实现基于客户端的EE，则MPM仅在需要支持该方法且仅当条件(诸如，例如，信号强度，提供所需数据的卫星的个数等)有利时执行数据收集。如果不执行任一EE方法，则数据收集被小心地控制，使得星历收集将一般一小时不发生超过一次或两次。
当处于涓流功率模式时，当执行时，数据收集以字为基础。这允许在条件突然变化时数据收集操作终止。有效字被保留。下一更新被定时，使得如果检测到有利条件，可以快速做出到跟踪和收集模式的转变以利用所检测到的有利条件。有偏历书测量的方法可以用于允许系统操作为定时接收器以利用仍没有星历的来自GPS卫星的测量。
在该示例中，MPM不需要到主机的周期性输出，其中主机是运行无线设备600的整体平台的处理器，诸如无线设备600的基带处理器(未示出)，无线设备可以是蜂窝电话、PDA或其他通信平台。如果希望了解当前导航解算或命令新的操作模式，主机可以唤醒GPS部分(典型地处于待机状态)。
如果GPS部分640是GPS跟踪器，则主机将是GPS部分604外部的能够运行从GPS跟踪器接收伪距测量且计算位置解的GPS软件的导航解算部分的处理器。典型地，主机处理器使用超高速时钟且具有非常大的功耗，所以当处于低功率模式中时，GPS部分604应尽可能少地使用它。在GPS跟踪器的情况中，主机还可以提供GPS跟踪器需要的信息，例如，用于根据时间提供GPS卫星位置的GPS卫星轨道的估计。一般地，GPS跟踪器使用该信息来调节码相位搜索区域，只要GPS跟踪器以任何模式进行获取。在MPM中，主机提供允许GPS跟踪器对某一间隔(诸如30分钟)高效地确定GPS卫星位置与时间的关系的短期模型。在该示例中，GPS跟踪器不需要唤醒主机30分钟，直到它需要新的数据“定位”。该示例减小整体系统功率。在该示例中，如果主机希望全GPS定位，则主机可以在任意时间唤醒GPS跟踪器或全GPS引擎以请求此点。
转向图7，示出自适应模式的实现方式的示例的状态图700，说明在三种不同供电状态和三种主要操作模式之间的转变。三种功率状态是关机状态702、休眠状态704和待机状态706。三种主要操作模式是连续模式708、涓流功率模式710和MPM 712。在该示例中，示出功率状态以指示哪些功率状态可以与不同主要模式交互。另外，在该示例中，在主要模式任意一种的任意操作中，开启状态暗含地有效。
在关机状态702，从GPS部分604去除所有供电，使得所有导航信息丢失。当恢复供电时，系统转变714到休眠状态704以等待硬件激励开启。在休眠状态704中，系统处于任意持续状况。如果系统关闭，则系统转变716回关机状态702。然而，当系统开启时，它将进入718缺省应用模式，在该示例中，该缺省应用模式是连续操作模式708。
转向待机状态706，当自适应模式、涓流功率模块710或MPM 712处于其关闭周期时，系统一般进入待机状态706。系统可以分别经由事件720和722进入涓流功率模式710或MPM 712。另外，涓流功率模式710和MPM 712可以使系统分别经由事件724和726进入待机状态706。正常地，系统响应于信号通知“开”周期开始的实时时钟(“RTC”)警报而退出待机状态706以进入涓流功率模块710或MPM712。如果系统关闭，则系统转变721到关机状态702。
一旦系统开启，连续模式702连续操作。一旦开启，系统采用初始获取类型，其取决于导航数据和KA的时间看守以及提供的任意主机端口数据。
在该示例中，KA电路包括RTC时钟和导航随机存取存储器(“RAM”)、星历数据和其他系统状态变量。主机端口数据可以包括来自主机处理器的任意种类的帮助，诸如时间和频率帮助、星历数据、位置估计等。主机可以依靠作为网络的成员且与诸如基站或服务器的网络实体通信而具有该数据。主机数据还可以由用户提供(例如用户从下拉列表选择城市作为初始位置)或者它可以是在它最后进入低功率模式之前GPS部分发送到主机的导航数据，且主机存储该信息以用于GPS部分(例如在闪存或硬盘驱动中)。
从连续模式708到其他模式或状态的转变如下。如果主机端口接收命令以进入涓流功率模式710且系统不确定度低到足以允许这一操作，则系统转变728到涓流功率模式710，进行到涓流功率操作模式710的转变。因为一般地主机端口是GPS部分和平台主处理器之间的主要消息IO，来自主机的命令可能归因于通过人类用户接口命令的平台状态中的变化或者通过主机级软件的自动转变。由于连接到主机而不是GPS部分的传感器(即，运动传感器、收发器RSSI值等)，主机还可以命令模式变化或在给定模式中醒来。如果该传感器主要被GPS部分利用，则它可以正常附连到GPS且与传感器相关的任意警报可以直接该唤醒GPS部分。诸如蜂窝电话收发器的其他传感器及其RSSI值典型地可以经由主机处理器发送以唤醒GPS部分或改变其模式。
在涓流功率模式中，GPS部分周期性地醒来以获取GPS信号、做出测量且更新位置解算。这种类型的搜索假设适于该模式使用的获取方法的某一限制范围的码相位和频率不确定度。如果不确定度大于这些限制，因为涓流功率模式获取在这种情况下可能失败，GPS部分将不转变。还存在对用于涓流功率模式操作的过去观察的信号等级的限制，因为典型地执行的获取类型仅向下搜索到某一信号等级。
不确定度应使得在离开待机状态706之后在涓流功率模式710中利用的获取类型有可能成功。如果涓流功率模式710获取不能提供需要的更新速率或者如果需要数据收集，则系统可以转变730回去以在连续模式708操作中操作。一旦数据收集完成和/或不确定度减小，系统可以返回728涓流功率操作模式710操作。当涓流功率模式710进入低功率周期时，该系统还可以转变724到待机状态706，其中该低功率周期中它更新导航存储且触发有限状态机(“FSM”)进入待机模式706。
如果主机端口接收进入MPM 712的命令，则系统转变732到MPM 712。MPM是功率约束的尽力而为模式，其中基于极低占空比采样捕获而管理不确定度。如果当不确定度很低时在系统成功导航之后命令进行转变，则MPM 712将更加高效。然而，作为监控GPS状况且在可能时减小系统中的不确定度的功率约束方式，系统还可以在不利条件下被命令进入MPM 712。在该示例中，如果在大的不确定度的条件下进入MPM 712，则系统利用的搜索类型可相应地调节。如果主机端口命令系统从MPM 712转变734到涓流功率模式710且不确定度足够低以支持占空操作，则系统转变734回涓流功率模式710。
如果主机命令系统切换到连续模式708，则系统从MPM 712转变736到连续模式708。另外，如果主机命令切换到涓流功率模式710，但是当前不确定度不允许涓流工模式710获取过程成功进行，则系统将转变736到连续模式。此外，如果系统需要数据收集，则系统将临时转变736到连续模式708且然后系统在数据收集完成之后转变740回MPM 712。
如果主机命令系统切换到连续模式708或如果必须满足为涓流功率模式710请求的最小更新速率，则系统从涓流功率模式710转变730到连续模式708。
如果系统接收了休眠的主机命令，则系统还可以从连续模式708变738到休眠状态704。系统然后存储任何导航数据且触发FSM以关闭。
返回MPM，MPM是最小化解算的不确定度的功率约束的、尽力而为模式的操作。MPM使用快照操作模式以极低占空比操作。用于RTC和TCXO的校准过程结合在MPM中以控制时间和频率不确定度。如果在系统中实现有温度传感器，则温度补偿过程将是校准过程的一部分。
一般地，快照操作模式包括两种类型的操作。第一，利用直接获取来搜索每个GPS卫星。所得的获取的GPS信号用于产生码相位和频率的插值测量。如果获取足够的测量，则系统计算全解算更新。如果获取至少一个测量但是不足以用于完全更新，则测量用于更新使得系统运行为定时接收器的解算。如果直接获取不成功，则所有搜索的峰缓冲用于执行交叉卫星搜索。该过程得出用于更新使得系统运行为定时接收器的解算的至多一个测量。
MPM基于对弱信号、静态室内定时接收器条件的过去的获取经历的使用来利用获取策略。作为示例，搜索可以基于刚刚过去的成功执行。当频率或时间不确定度增长且不允许在平均功率约束内搜索所有可能的可见GPS卫星时，将首先搜索最近使用100ms模式获取的这些GPS卫星。相关的观察到的GPS信号强度也将在这种有序过程中应用。
关于根据方位和高度成功获取的数据将被保持。MPM利用到被占用扩展时间的室内位置的任意低损耗路径。如果在给定方向中发现成功，则在该方向中最新出现的GPS卫星具有提供较高信号功率的较高可能性。通常，该最小损耗方向将对应于GPS接收器所处的建筑的一侧，窗户或允许在给定方向中对于信号的较低损耗路径的该建筑物的一些其他结构特征。
MPM可以利用最长数据捕获操作模式。输入样本缓冲器可以以2位、2Fo采样速率填充以向最大长度的信号提供RF GPS子系统的单一操作。随后，RF GPS子系统被放置在最低功率模式中。RF GPS子系统中的RF样本捕获被定时以在已知数据位(诸如遥感数据(“TLM”)或可预测转换码(“HOW”)字)期间开始，使得不需要用于数据位剥离的原先收集的数据。基于假设位置和当前时间不确定度，针对该时序考虑来自期望可见的GPS卫星的不同传播时间，以确保首先到达的GPS信号在采样开始之前进入已知位区域。
一般地，新的数据样本集可以每60秒被捕获且处理。例如给定100k字节的最大样本缓冲器尺寸以及上述采样模式，RF GPS子系统操作时间最大可以限制为约100ms。在使用KA FSM加电期间，可以在采样之前布置用于TCXO的任意附加的预热时间。预热时间最大可以约为2秒。基于系统的操作历程，在可能时，系统内的控制软件可以将该值设置得更低。
在捕获数据样本且关闭RF GPS子系统(或者置于最低功率状态)之后，捕获的数据样本被处理以用于考虑的GPS卫星。搜索基于早先提及的策略排序。一般地，基于当前位置、时间和频率不确定度估计，每个GPS卫星在码相位和频率范围上被搜索。数据位剥离可以与100ms的相干积分一同使用。可以使用直接获取模式搜索GPS卫星。在一些情况中，可以在一个或多个GPS卫星上发生阈值添加。在这些“简单情况”中，可以执行完全的导航解算更新。在更困难的环境中，目标是使得系统运行为定时接收器，其中系统仅需要一个测量。而且，该测量可以是多个GPS卫星能量的组合。在该示例中测量的结果是码相位和频率。该码相位用于确认位置假设有效且用于更新接收器时间。
在直接获取模式中，系统可以利用例如具有数据位剥离的100ms相干积分。在该示例中，可以做出下面的典型最佳情况估计：
1)具有预热的TCXO相对于使用60秒更新的最后更新提供可
重复的±20PPB不确定度；
2)RTC在每次更新时被校准到GPS或TCXO；
3)RTC消逝时间标定提供±14码片不确定度；
4)室内位置不确定度假设为±500m；
5)对于1dB平均损耗，相关性处于1/2码片抽头间隔和5Hz窗口(bin)间隔；
6)假设每个GPS卫星等于28个码片乘以每个码片2个抽头乘以65Hz除以每个窗口5Hz，其等于728；
7)该模式利用5个搜索信道；
8)在60秒的试验间隔和22.8dB-Hz，预相关导致在5分钟中每SV 95％的Pd；以及
9)使用22.8dB-Hz处的至少5个GPS卫星，平均地期望每60秒存在至少一次检测。
在交叉卫星检测模式中，当没有单个GPS卫星检测阈值被超过时，使用多个卫星处理。在该示例中，对于每个GPS卫星，这提供：
1)5个搜索信道；
2)每个搜索信道3个频率偏移；
3)每个频率偏移18个峰；
4)其中每个峰由非相干和值(“NCS”)幅度、码相位窗口和频率窗口定义；
5)每个GPS卫星存在5乘以3乘以18共270个峰；以及
6)假设8个可见GPS卫星，总的峰是8乘以270总共2160个峰。
在交叉卫星检测模式中，每个GPS卫星具有稀疏地覆盖搜索的码和频率空间的一组峰值。在不确定度的最佳情况中假设的数目相对小，所以峰的数目是搜索的假设总数的大部分。然而，这种较大部分被以下事实偏置：针对每个GPS卫星搜索的码相位和频率空间在相同的不确定度空间不对准。每个GPS卫星具有不同于其他GPS卫星的中心频率和中心码相位。因此，在执行交叉卫星组合之前，这些不确定度空间对准，使得它们的标称中心处于相同的值。一个GPS卫星被选择为基础GPS卫星。其他GPS卫星的峰的集合然后被调节，使得每个GPS卫星的中心窗口(中心码相位、中心频率)在码相位和频率中与所选的基础GPS卫星的值对准。在该示例中，该过程可以具有如下定义的值：
1)GPS卫星“n”的第k个峰窗口的码相位和频率被定义为Bn k＝(Cn k，Fn k)，其中B是定义为形成窗口的搜索坐标的码相位C和频率F的搜索窗口；
2)对于GPS卫星n，Cn和Fn定义为其搜索范围的中心值；
3)选择GPS卫星0作为基础卫星，中心窗口为C0，F0；
4)中心窗口码相位是按码片以1023为模至最靠近的1/2码片的估计GPS卫星范围；
5)中心窗口频率是到最靠近的5Hz的估计的GPS卫星视线(“LSO”)多普勒加上估计的漂移；
6)用于GPS卫星n的窗口坐标调节是(C0-Cn，F0-Fn)；
7)用于GPS卫星n窗口k的窗口坐标调节是等于(Cn k，Fn k)加上(C0-Cn，F0-Fn)的Badj n k，其中Badj n k等于Bn k加上(C0-Cn，F0-Fn)，(C0-Cn，F0-Fn)是GPS卫星n的第k个窗口的调节值；
8)其中基于(峰/GPS卫星)除以(假设/GPS卫星)，仅存在可能的坐标的一部分；以及
9)具有相似坐标的峰相组合。
一般而言，如果位置、频率和时间的当前估计是理想的，则所有GPS信号的相干峰将在每个卫星的中心窗口中出现。通过如上所述在MPM期间调节坐标，相干峰应紧密排列。在这种情况中，时间足够精确，使得GPS卫星位置是精确的且位置误差的LOS效应仅对于最低海拔的GPS卫星显著。时间误差将在相同的方向中偏置每个GPS卫星的码相位(即距离偏置全都较长或全都较短)，使得具有GPS信号的窗口仍紧密对准。
在该方法中，由于噪声导致的峰将较不可能从匹配窗口坐标的一些其他GPS卫星发现另一峰。包含GPS卫星能量的窗口更可能从具有相同坐标的另一GPS卫星发现峰。下面的表1示出根据C/N0提供峰之一的GPS信号的似然性。
表1-单个峰的概率与C/No的关系
在该方法中，可能存在发现具有相同窗口坐标的两个或更多峰的多个窗口。应该应用于特定窗口坐标点的和值的阈值是非相干和值中的项(即GPS卫星)的数目的函数。因为和值中的项的数目对于最靠近地居中于GPS信号的窗口更有可能，具有项的最大数目的窗口还最可能具有超过阈值的和值。因此，标称的过程是测试具有最大项数的(多个)窗口。当相邻窗口具有较高的项数时，使用重新居中的插值和处理可以提供用于组合的GPS信号的码相位和频率的更精确的估计。
转向图12A和12B，在图12A和12B中，描述了说明过程的实现方式的示例的用于多个GPS卫星的相关幅度与码相位的关系图1200、1212、1222、1232、1238、1244和1250以用于执行交叉卫星搜索。例如，在图1200中，保存在GPS部分中的存储器中的接收的GPS信号1202的最大相关峰的幅度示为信号1202，每个信号1202具有用于第一GPS卫星的相关幅度1204与码相位1206的关系。在图1200中，针对第一GPS卫星1208搜索的码相位示为横跨从第一码相位参照值1210开始的第一码相位距离。在图1212中，保存在GPS部分中的存储器中的接收的GPS信号1214的最大相关峰的幅度示为信号1214，每个信号1214具有用于第二GPS卫星的相关幅度1204与码相位1206的关系。在图1212中，针对第二GPS卫星1216搜索的码相位示为横跨从第二码相位参照值1218开始的第二码相位距离。在该示例中，对应于第一GPS和第二GPS卫星之间的偏移的从第一码相位参照到第二码相位参照的偏移1220是由于GPS部分和第一GPS和第二GPS卫星之间的距离的差异造成的。类似地，在图1222中，保存在GPS部分中的存储器中的接收的GPS信号1224的最大相关峰的幅度示为信号1224，每个信号1224具有对于第三GPS卫星的相关幅度1204与码相位1206的关系。在图1222中，针对第三GPS卫星1226搜索的码相位示为横跨从第三码相位参照值1228开始的第三码相位距离。在该示例中，对应于第一GPS和第三GPS卫星之间的偏移的第一码相位参照到第三码相位参照的偏移1230是由于GPS部分和第一GPS和第三GPS卫星之间的距离的差异造成的。
在图1232、1238和1244中，示出在基于估计的时间、频率和位置针对范围差异调节码相位之后在图1200、1212和1222中示出的用于三个示例GPS卫星的码相位。具体而言，在图1232中，保存在GPS部分中的存储器中的接收的GPS信号1234的最大相关峰的幅度示为信号1234，每个信号1234具有用于第一GPS卫星的相关幅度1204与码相位1206的关系。在图1232中，针对第一GPS卫星1236搜索的码相位示为横跨从第一码相位参照值1236开始的第四码相位距离。在图1238中，保存在GPS部分中的存储器中的接收的GPS信号1240的最大相关峰的幅度示为信号1214，每个信号1214具有用于第二GPS卫星的相关幅度1204与码相位1206的关系。在图1240中，针对第二GPS卫星1242搜索的码相位示为横跨从第一码相位参照值1210开始的第五码相位距离。在该示例中，因为基于估计的时间、频率和位置，针对距离差异调节了处理过程，所以没有偏移(诸如图1200、1212和1222中所示的偏移)。类似地，在图1244中，针对第三GPS卫星1246搜索的码相位示为横跨从第一码相位参照值1210开始的第六码相位距离。同样，因为基于估计的时间、频率和位置，针对范围差异调节了处理过程，所以没有偏移(诸如图1200、1212和1222中所示的偏移)。在图1250中，示出在码相位的距离调节之后GPS卫星上相似码相位的非相干和值1252。在图1250中，非相干和值1252的码相位示为横跨从第一码相位参照值1210开始的第七码相位距离1254，其中如非相干和值1252中示出，GPS卫星的信号分量和1234、1240和1246中示出的信号分量在相同的调节窗口中排列。
估计显示，对于99.5％的检测概率，交叉卫星处理的阈值可以将22.8dB-Hz的单个GPS卫星阈值减小到低于17.6dB-Hz，减小5.2dB的增益。如表2所示，该方法指示在16dB-Hz，每分钟获取一次，在5分钟内成功的概率是98％。
表2-交叉卫星组合性能
系统利用MPM的操作
转回图6，作为操作示例，无线设备600包括GPS部分604以判断无线设备600的位置。该位置信息可以提供到无线设备600的用户、提供到通信网络的运营商或通过通信网络提供到第三方。本发明减小了每次定位的能量，改善了TTFF，且减小或消除了用于在无线设备600的弱信号或者室内环境中以低功率、高概率进行连续定位的数据辅助的需要。它通过管理时间和频率不确定度以减小对于位同步或帧同步的需要来实现这些目标。在弱信号环境中，数据收集通常不可能且用于位置更新的GPS测量不可用。因此，工作假设在于，用户位置是静态的且GPS部分604被置于时间维持模式。系统仅在必要时开启以保持时间不确定度处于±1/4的粗略/捕获码周期内。
用于假设静态位置的原因是因为当无线设备600进入GPS信号弱的建筑中出现常见情形。弱GPS信号的问题在于GPS部分604可能仅能够获取和测量少数信号的码相位。在该示例中，人的运动被建筑约束，这典型地在空间中小于C/A码片长度(例如，约300m)。在该情形中，只要GPS部分604可以至少测量一个GPS信号，则GPS部分604被置于实现为定时接收器的时间维持模式，其中假设GPS部分604在进入建筑之前已经从最后的GPS解算获知位置。因为定时接收器仅计算时间，GSP部分604仅需要测量一个GPS信号。只要GPS部分604可以测量多于一个GPS信号，GPS部分604可以在这些GPS信号中观察公共时间偏置和漂移，且验证无线设备600的静态位置和零速度。另外，对于某一时间期，GPS部分604可以仅通过使用TCXO(精确到约0.5PPM)来更新时间以校准RTC(一般随温度在200PPM上变化)且延长GPS部分604可以维持精确时间的时间长度。因而，GPS部分604维持RTC中的GPS时间为四分之一码周期水平且还验证无线设备600的位置。RTC时钟的时间偏置校正允许精确的RTC时钟频率校正，这还可以转变回TCXO以估计在TCXO在当前温度仍未被校准的情况下估计TCXO频率。备选地或附加地，GPS部分更新的公共漂移估计可以用于进一步校准当前温度下的TCXO频率。
因此，如果GPS部分604具有时间到250微秒和频率到50PPB的到一码片的位置，则GPS部分604可以操作为具有极低功率的定时接收器。系统可以开启RF/IF GPS子系统622仅100ms以捕获样本和存储样本。然后，GPS部分604可以处理这些样本以尽可能多地检测GSP信号。在该示例中，因为GPS部分604精确地知道时间，它可以对捕获计时以对应于具有已知(或可预测)数据的每6秒子帧中的30位字中的一个。
具体而言，HOW和TLM字具有这种数据，这样GPS部分604将仅收集已知位模式中的样本中的5位(即100ms)。因为GPS部分604知道该数据，所以GPS部分604可以使用该数据来去除50位/秒的数据调制的180度反相。这允许GPS部分604对整个100ms相干地积分样本，这提供比其他方法实现的更好的信号处理增益。
因为GPS部分604很好地知道时间，它执行上述过程而不必首先使用GPS信号来算出这些位在何处(即位同步)或它们所处何帧，因为该示例中，GPS部分604已经知道这些。因此，只要GSP部分604可以维持精确时间，它可以继续该时间维持，只要它可以大约每5分钟发现至少一个GPS信号测量。在这些成功测量之间，GPS部分604可以使用温度传感器和TCXO来保持基于RTC的时间精确。在大多数时间，除了RTC和温度传感器/记录器，GPS部分604关闭，所以它典型地具有约10μA的极低的电流。
另外，在该时间维护模式，GPS部分604以低功率模式操作且偶尔醒来以捕获RF样本数据的相对短的序列。RTC(诸如，以32.768Hz运行的低成本手表用晶体)用于在几次醒来之间维持GPS部分604中的时间。在醒来状态中GPS部分604捕获的任意数据被同步到可预测的数据片段。同样，通过假设GPS部分的静态位置且一旦可以进行测量就验证该假设，GPS部分604可以在弱信号环境中操作为定时接收器。如上所述，该过程利用TLM或可预测HOW字来用于数据辅助，因为一般地在GPS数据消息中包含周期发生和可预测的两个短数据序列，包括30位TLM字和30位HOW字，其中这两个30位字均使用已知位模式具有22位数据和8位同步前导码。当GPS部分604处于时间维持模式时，GPS部分604的时间精确度维持为足以预测接收的GPS信号中的这些数据字中的位置，然而，即使接收的弱GPS信号弱到使得GPS部分不能解调消息位，GPS部分仍将能够使用已知数据位以及其在接收的弱GPS信号中的良好估计的时间位置来移除由这些数据位导致的接收的弱GPS信号的相位反转。如上所述，因为TLM和HOW位序列可以被预测，GPS部分604可以去除在TLM和HOW序列中数据调制产生的信号的相位转变。该过程被称为“数据剥离(data stripping)”。在去除相变之后，GPS部分604可以在远大于20ms数据位的持续时间内相干积分GPS信号。较长的相干积分使得GPS部分604能够使用正比的较弱GPS信号同步到接收的时间和频率。因而，使用数据剥离的较长相干积分用于实现较低信号水平的GPS测量。
在捕获GPS数据样本之后，GPS部分604的RF前端子部分(即，RF/IF GPS子系统622)关闭以省电。捕获的GPS样本然后被GPS部分604的基带子部分(即基带GPS子系统624)处理以恢复GPS信号测量。如上所述，维持GPS部分604操作之间的时间的目标是避免位同步，使得通过执行具有数据辅助的较长的相干积分，可以最小化功耗且增加检查灵敏度。
在几次醒来之间维持GPS部分604中的时间的问题在于，RTC的频率误差根据温度而变化，其中，频率误差在环境温度约为25℃时对温度变化最不敏感，而在温度极限值处对温度变化最敏感。这样，为了针对给定的温度变化速率维持精确的时间，GPS部分604利用的GPS采样之间的间隔可以自适应，其中在极限温度值比在接近25℃的温度值处，GPS部分604执行更频繁的GPS采样。备选地，不是使用温度值，GPS采样的频率可以基于观察的RTC时钟频率或与前一次采样比较RTC时钟频率的变化速率而自适应。作为另一备选，当无线设备600在蜂窝电话网络上操作时，通过GPS部分604进行的GPS采样的频率还可以基于蜂窝接收信号强度指示(“RSSI”)测量而自适应。一般地，为了最小化功耗，这些采样速率应当保持尽可能低而同时保持时间不确定度处于±1/4的C/A码周期内。
在捕获的样本被处理之后要采取的行为取决于获取的GPS测量的数目。在一些更新期间，如果GPS信号水平太低，则可能不存在获取的任意测量。在这些情形中，RTC时间基于TCXO更新。这通过计算TCXO和RTC频率的比完成。这可以通过在样本采集时间的开始和结束捕获一组RTC和TCXO计数器值实现。两个捕获时间之间的计数器值的差提供TCXO与RTC的比。
假设TCXO频率是从GPS信号校准的最后值，或者是从当前温度评估的频率与温度的校准模型获得的TCXO频率的值，则从前一更新开始的RTC频率中的变化然后使用RTC/TCXO比和估计的TCXO频率计算。在最简单的情况之一中，当前RTC频率和前一RTC频率之间的平均用于标定更新之间消逝的RTC时间。基于随时间变化的温度形状(诸如线性或对数特性)的知识，可以使用更精确的校正。该标定的时间增量加到相对于GPS时间的当前RTC时间偏置以更新RTC时间。该方法提供RTC时间的良好估计，但是它不校准TCXO随温度的变化。
为了校准TCXO随温度的变化，RTC与TCXO的比可以用于构建TCXO频率与RTC/TCXO比的校准表。备选地，温度传感器可以用于获得温度信息，该信息与TCXO漂移的GPS导航解算估计相组合，可以用于校准该温度的TCXO频率误差。当无线设备600运动时，可以执行这些校准更新。在某些条件下，它们还可以在MPM中执行。GPS部分604可以更新现有校准点的校准表或校准未校准点。GPS部分604还可以使用与其他校准点足够靠近的当前温度的未校准点，使得可以计算频率的插值估计，其足以频率辅助GPS部分604来获得GPS测量。
校准TCXO的另一方法是通过使用RTC作为温度传感器，因为RTC振荡器具有频率随温度的大变化。这样，RTC频率与TCXO频率的比给GPS部分604以温度的测量。这可以与TCXO频率误差的导航解算值一同使用以填写RTC/TCXO比与TCXO频率误差的关系表。在稍后，在MPM中，GPS部分604可以使用RTC/TCXO比来输入该表格且提取估计的TCXO频率误差。因为RTC频率是抛物线的，在25℃附近具有最大频率，校准TCXO频率与RTC/TCXO频率的关系导致在25℃的抛物线频率峰值折叠的TCXO校准模型。尽管这导致对于温度的TCXO频率校准在比25℃更冷或更热以相同的比例(温度)偏移相等量，该模型仍是有用的，因为TCXO和RTC温度特性在发生最频繁操作的25℃附近具有最小变化的最平坦性。在热和冷的温度极限，由于这种折叠特性，变化越大且在这些极限建模的不确定度将越大。在一些情况中，系统将诸如在电池系统中具有粗略温度传感器，其对于温度校准并不足够好，但是当比例表示高于25℃与低于25℃的温度时，可用于通过分解条件“展开”关于25℃折叠点的模糊的温度校准。这些实现方式在缺乏具有对感测的温度直接校准的足够小的温度量化的温度传感器时均提供性能改善。
在该示例中，GPS时间不确定度应保持在±1/4的C/A码周期的以下以避免位同步混淆。如果不能在±1/4的C/A码的GPS不确定度内获得GPS测量，则当GPS测量变得可用时以功耗为代价执行位同步。类似地，为了避免帧同步，GPS时间不确定度应保持在一个数据位或±5ms内。否则，数据辅助将需要可分布在多个更新上的多个假设测试以限制功耗。换句话说，在MPM中，如果GPS部分604不具有足够好的时间来排列5个已知数据位与接收的GPS信号样本，则GPS部分604可以尝试不同的对准假设以判断这些假设中的任意一个是否导致GPS卫星检测。
当获取单个GPS测量时，可以更新RTC时间和频率以及TCXO频率。来自测量的码相位中不希望的变化提供从最后的GPS更新的RTC变化的精确测量。这种变化用于相对于GPS校正RTC时间偏置且还用于更新RTC频率。假设码相位中的变化小于±1/4的C/A码，做出校正，使得不存在位同步混淆。和前面一样，在样本捕获的开始和结束的RTC和TCXO计数器值提供TCXO和RTC频率的比。标准比例计数可以在本示例中使用或者优选地边缘对准的比例计数器(“EARC”)可以用于在相同的时间间隔上的较大精确性。边缘比例计数的示例在2004年9月7日颁发给P.Underbrink的名为“PersonalCommunications Device with Ratio Counter”的美国专利6,788,655中描述，此处引用其全部内容以作参考。更新的RTC频率然后与TCXO/RTC频率比例一同使用以更新TCXO频率估计。如果GPS时间中的不确定度或者观察到的RTC码相位测量与无位同步混淆的基本假设不一致，则执行使用移动数据位辅助偏移的附加处理以解决该混淆。
当获取多个测量时，可以执行附加处理。具体而言，可以通过确定针对每个卫星的码相位校正与公共时间偏置一致而验证静态位置假设。然后使用所有测量的码相位变化的平均值校正相对于GPS的RTC时间偏置。类似地，可以使用从最后GPS更新开始的用于所有卫星的频率校正的平均值更新RTC频率。另外，如果具有良好几何条件的足够测量可用，则可以尝试全位置更新，尤其是存在位同步混淆时。
备选地，可以使用感测为温度的函数的RTC晶体频率误差的温度校准RTC。晶体还通常被优化为对于约25℃附近的温度变化最不敏感，而它在极限温度处随温度变化而快速变化。因此，更新时间的间隔可以基于从最后的更新开始的估计的温度和温度的变化而自适应。一般地，如果经历较高的温度变化速率，则更新之间的间隔将减小。相反，较小的温度变化允许较长的更新间隔。RTC和TCXO之间的频率比例暗示着可以采用用以检测温度变化的温度。温度变化还是整体系统中功耗变化或环境变化的指示，二者都可能改变RF环境且可能导致更好的GPS信号环境。例如，室内环境倾向于处于约25℃且提供暗示弱GPS信号的较小的温度变化。相反，最极端的温度倾向于在室外经历，但是这些环境还呈现强信号的更高概率。
如果GPS信号强度足够强且数据用于缺少星历的GPS卫星，则可以可以开始数据收集。因为出于功率的考虑，只要收集的星历或扩展的星历针对GPS卫星保持有效，或者当新出现的卫星可与有偏历书伪距一同使用时，应避免数据收集。扩展星历是与GPS卫星广播的星历数据的4小时寿命相比具有一个星期的量级的目标寿命时间的轨道参数集。GPS部分604可以通过从网络(未示出)下载或通过基于原先从卫星收集的星历自己计算它而获得扩展星历。备选地，出现的GPS卫星可以通过计算相对于历书轨道信息的偏置而被校准。与星历轨道信息相比，历书轨道信息较不精确。然而，如果历书相对于已知位置在范围或范围率方面有偏，则这种偏置对于以可用精确度进行的后续操作的几个小时是有效的。这些偏置的历书GPS卫星随后可以用作测量源，直到星历收集的机会出现。
该方法以调节捕获缓冲器内的搜索不确定度的能力的形式提供鲁棒性。例如，时间、频率和GPS卫星数的搜索窗口的动态调节可以在信号捕获缓冲器中做出且彼此折中以满足功率约束。搜索时间可以扩展以当不确定度劣化或以较低灵敏度搜索时允许较宽的搜索。作为示例，如果GPS信号强度低，则RF/IF GPS子系统622开启的间隔增加到标称的100毫秒时间以上。RF/IF GPS子系统622开启和存储数据样本的间隔不必连续，只要子间隔可以与已知GPS数据位对准以促进数据剥离即可。搜索也可以被控制以通过对GPS卫星搜索列表进行排序且通过在多个更新时间上分布该搜索而保持在能量约束内。
即使没有从初始搜索获取GPS测量，来自多个GPS卫星的能量可以在交叉GPS卫星搜索中组合以尝试测量。其目的是获得单个测量，使得RTC时间、频率和TCXO频率可以按照如前所述的方式更新。在以某码相位和频率为中心的码和频率不确定度空间的范围上搜索每个GPS卫星。卫星的中心码相位是按码片以1023为模到最接近的1/2码片的估计卫星距离且针对每个GPS卫星不同。同样，GPS卫星的中心窗口频率是估计视线多普勒加上到最接近频率窗口的估计时钟漂移且对于每个GPS卫星不同。在执行交叉GPS卫星组合之前，这些不确定度空间对准，使得它们的标称中心处于相同的值。每个GPS卫星具有覆盖搜索的码和频率空间的一组峰。一个GPS卫星被选择为基础GPS卫星。其他GPS卫星的峰的集合然后被调节，使得每个GPS卫星的中心码相位和中心频率与所选基础GPS卫星的中心码相位和中心频率对准。换句话说，每个GPS卫星的每个峰的窗口坐标被差分校正，使得该GPS卫星的中心窗口与基础GPS卫星的中心窗口对准。在峰坐标的差分校正之后，来自所有GPS卫星的具有相似坐标的峰的幅度被组合。如果位置、时间和频率的当前估计是理想的，则所有GPS卫星的相干峰将在每个GPS卫星的中心窗口中显示出。如果时间足够精确以使得GPS卫星位置是精确的，则任意时间误差将在相同的方向偏置每个GPS卫星的码相位，且码相位中的相关峰仍将严密对准。类似地，如果视线多普勒足够精确，则任意时钟漂移将在相同的方向中偏置每个GPS卫星的频率窗口，且频率中的相关峰也将严密对准。应用于特定窗口坐标的非相干和值的检测阈值是非相干和值中的项(GPS卫星)的数目的函数。标称过程是测试具有最大项数的坐标窗口。在相邻窗口具有较高的总项数时，插值和重新居中还可以提供针对组合信号的峰坐标窗口的更精确估计。因而，与差分校正组合的交叉GPS卫星非相干可以用于降低用于单个GPS测量的检测阈值。
在该示例中，蜂窝RSSI测量值中的下降可以用于检测为已经进入建筑物。在这种事件中，GPS子系统622、624和626被立即供电，使得可以进行GPS定位。在获得定位之后，GPS占空比减小。RSSI测量值中的增加则可以用于检测已经离开该建筑物。此时，GPS占空比将增加。RSSI中的下降还可用于基于RSSI下降之前的最后导航解算来触发缺乏有效星历的所有可见卫星的历书偏置。这在系统留在建筑物内时确保最大数目的可用卫星测量。
本领域技术人员应当意识到，本发明不仅限于蜂窝无线设备。GPS部分可以嵌入在要求低功耗的各种手持和便携式设备中。这些设备包括因特网协议语音(“VoIP”)手机、卫星电话手机、无绳电话手持机、PDA和笔记本电脑。而且，本发明不限于在蜂窝网络上操作的通信设备。也可以使用诸如WiMAX、移动TV或卫星的其他网络。
另外，本发明不限于使用RSSI测量来进行选择性功率控制。其他类型的测量可以用于被输入到功率控制器的功率控制信号。
在图8中，示出利用功率控制器802和运动传感器804来选择性对GPS部分806供电的无线设备800的另一实现方式的示例的框图。
无线设备800可以包括功率控制器802、运动传感器804、GPS部分806、收发器808以及电源810。在该示例中，功率控制器802可以分别经由信号路径812、814、816、818和820与GPS部分806、运动传感器804和电源810信号通信。收发器808可以经由信号路径822与电源810信号通信。GPS部分806可以包括多个GPS子系统，其是分别经由信号路径812、814和816与功率控制器802信号通信的组合的RF/IF GPS子系统824、基带GPS子系统826以及处理器GPS子系统828。
在一个操作示例中，运动传感器804用于选择性功率控制，产生经由信号路径818发送到功率控制器802的功率控制信号830。当运动传感器804发送指示无线设备800是静止(例如，无线设备800放置在书桌上)的功率控制信号830时，功率控制器802减小GPS部分802占空比(即，GPS部分806获取GPS样本的速率)以节省电源810中的功率。当运动传感器804发送的功率控制信号830指示无线设备800处于运动中时，功率控制器802增加GPS部分806的占空比。
在图9中，示出利用功率控制器902来选择性对GPS部分904供电的无线设备900的另一实现方式的示例的框图。无线设备900可以包括功率控制器902、GPS部分904、收发器906以及电源908。在该示例中，功率控制器902可以分别经由信号路径910、912、914、916和918与GPS部分904和电源908信号通信。收发器906可以经由信号路径920与电源908信号通信。GPS部分904可以包括多个GPS子系统，其是分别经由信号路径910、912和914与功率控制器902信号通信的组合的RF/IF GPS子系统922、基带GPS子系统924以及处理器GPS子系统926。
作为一个操作示例，来自GPS部分904的速度测量用于创建经由信号路径916从GPS部分904发送到功率控制器902的功率控制信号930。功率控制信号930被功率控制器902利用以用于GPS部分904的选择性功率控制。每次GPS部分904被加电以获取定位时，最后的定位以来的位置变化被计算且被除以最后定位以来的时间以确定平均速度。
转向图10，示出利用功率控制器1002来选择性对GPS部分1004供电的无线设备1000的另一实现方式的示例的框图。无线设备1000可以包括功率控制器1002、GPS部分1004、收发器1006以及电源1008。在该示例中，功率控制器1002可以分别经由信号路径1010、1012、1014、1016和1018与GPS部分1004、收发器1006和电源1008信号通信。收发器1006可以经由信号路径1020与电源1008信号通信。GPS部分1004可以包括多个GPS子系统，其是分别经由信号路径1010、1012和1014与功率控制器1002信号通信的组合的RF/IF GPS子系统1022、基带GPS子系统1024以及处理器GPS子系统1026。
类似于图6中的示例，在该示例中，无线设备1000是蜂窝无线设备，其中收发器1006是蜂窝收发器。无线设备1000配置成使得GPS部分1004子系统(RF/IF 1022、基带1024以及处理器1026)中的每一个可以独立地由功率控制器1002供电。
在操作中，电源1008分别经由信号路径1020和1018向收发器1006供应第一功率信号1028且向功率控制器1002供应第二功率信号1030。功率控制器1002(经由输出信号1032、1034和1036)选择性对GPS子系统中的每一个进行供电以基于(经由信号路径1016)从收发器1006接收的功率控制信号1038执行GPS采样和测量，其中接收的功率控制信号1038包括收发器1006进行的多普勒测量的信息。如果基站多普勒漂移很小，则GPS部分1004的占空比减小。如果它们增加，则占空比也增加。
一般地，本发明的各个实现方式的示例利用下面的检测过程中的一个或多个：
1)RSSI样本在某一时间间隔上针对每个信号平均化且与在前一间隔上计算的那些值进行查分。如果差小于阈值，则设备被认为是静止的且GPS占空比维持在最小值。
2)RSSI样本在某一时间间隔上针对每个信号平均化且与在前一间隔上计算的那些值进行查分。如果差小于阈值，则GPS部分断电。
3)RSSI样本在某一时间间隔上针对每个信号平均化且与在前一间隔上计算的那些值进行查分。如果变化大于阈值，则开启分集。
4)针对每个信号测量蜂窝信号多普勒。如果最大多普勒超过阈值，则GPS部分配置成以强信号水平操作。
5)RSSI样本在某一时间间隔上针对每个信号平均化。如果对于给定百分比(例如约75％)的信号，平均RSSI样本在特定分钟数内下降多于阈值量，则假设无线设备已进入建筑物且如有可能获取即刻位置定位，或者在进入建筑物之前的最后的位置定位用作该建筑物位置。
6)RSSI样本在某一时间间隔上针对每个信号平均化。如果对于给定百分比(例如约75％)的信号，平均RSSI样本在特定分钟数内增加多于阈值量，则假设无线设备已经离开该建筑物且获取即刻位置定位。
7)RSSI样本在某一时间间隔上针对每个信号平均化且针对每个信号测量蜂窝信号多普勒。如果RSSI样本快速变化且多普勒低，则假设设备被步行者携带且GPS占空比相应地设置为低。
图11是根据本发明的系统执行的方法的实现方式的示例的流程图1100。流程图1100开始于醒来事件且然后描述了在MPM中可能发生的4种主要的醒来处理。4种醒来处理通过标记为A 1102、B 1103、C 1104和D 1105的4个处理路径描述。在该示例中，取决于在这些醒来事件中的功率水平以及与在醒来事件中执行这些不同路径的频率相关的不同占空比，每个处理路径具有不同功耗水平。
本过程的目的是总是设立下一醒来事件以直到醒来之前都使用具有最长可能离线时间的最低功率路径。使用哪个处理路径的选择取决于位置、时间、频率和星历有效性中的不确定度的GPS部分的当前估计，其中时间不确定度一般是主要变量。
处理路径A 1102利用最高功率。在GPS部分被强制从一个或多个GPS卫星收集星历数据时，使用该处理路径。典型地，这每小时至多发生两次，每次具有稍微大于18秒的醒来时间。醒来持续时间的原因在于来自GPS卫星的星历数据每个6秒的3个子帧中发射，总共18秒。在一些系统中，当使用扩展星历方法时，该模式可以每隔几小时不频繁使用。
当在路径A 1102上操作时，GPS部分可还获得执行其他不确定度减小的机会。这是可能的，因为在从GPS卫星收集数据的同时，GPS部分还可以以功率中不明显的附加成本为代价，通过执行GPS导航算法更新来自GPS测量的当前位置和时间。另外，基于GPS解，GPS部分然后可以最高精度地更新TCXO频率、RTC频率和RTC时间。
应当意识到，如果GPS部分丢失了解调制用于需要收集星历的GPS卫星的数据的能力，它应当退出醒来循环而不是无用地浪费功率。当退出数据收集时，具有有效奇偶位的已成功收集的最开始的3个子帧的30位字被保留，以允许后续重新收集，以从故障点继续而不是完全的重新收集。这样，一般地，仅在GPS部分首先执行处理路路径B1103且发现它具有足够强的信号来从十分紧急地需要星历数据的GPS卫星收集数据时(即，GPS部分不具有当前有效星历或者它当前具有的数据即将过期且GPS卫星将保留在地平线以上足够的时间量以对GPS部分有用)，尝试处理路径A 1102。
具体而言，在处理路径A 1102中，GPS部分执行以下过程。GPS部分布置在醒来状态1106且GPS部分判断1107它是否处于GPS或RTC模式。如果它处于GPS模式，则GPS部分判断1108它是否将经由处理路径B 1130在MPM模式中操作或者经由处理路径A 1102在连续模式中操作。如果连续模式被选择，则过程继续到处理路径A1102且GPS部分开始测量以确定RTC/TCXO比例1109。同时或此后，GPS部分开始连续捕获GPS信号1110且从温度记录器1111(如果存在)读取信息。GPS部分然后利用当前温度的TCXO模型来获取TCXO频率1112。GPS部分然后开始GPS捕获和跟踪过程1113且然后确定数据收集时间1114。醒来时间已被编程为允许在GPS帧的时钟和星历子帧1-3预计开始之前允许一些跟踪时间。来自各个GPS卫星的解调制数据位的数据收集开始于首先要求的子帧，或者说30位数据字。在该数据收集时间之前，不需要保存解调制数据位。GPS部分然后判断1115跟踪状态且是否跟踪状态使用高于用于低误差率解调制的阈值的信噪比保持锁定，数据解调制和数据位收集继续。当数据收集进行时，GPS部分然后典型地每秒判断一次时间1116是否到达所跟踪卫星的周期测量伪距和伪距率。如果测量时间到达，则测量被收集且GPS卫星然后更新导航解算1117且处理继续以判断1118RTC/TCXO比例是否已经准备好。如果测量时间没有到达，则过程直接继续到判断1118RTC/TCXO比例是否已经准备好。如果RTC/TCXO比例已经准备好，则GPS部分更新RTC/TCXO比例且再次读取温度记录器1120(如果存在)。如果GPS部分判断1118RTC/TCXO比例没有准备好，则过程直接读取温度记录器1120。GPS部分然后判断1122是否需要执行任何校准。如果是，则GPS部分然后可以从GPS时间更新RTC时间，从GPS频率校准当前温度的TCXO频率，使用RTC/TCXO比例从TCXO频率校准当前温度的RTC频率以关联频率和/或更新无线设备的位置信息1121。GPS部分然后判断1123是否需要执行任意附加数据收集、导航更新或校准处理。如果为否(不进行)，则过程返回到步骤1115且重复步骤1115至1123。如果为是(进行)，则GPS部分保持收集的星历和数据1124且前进到处理路径D 1105中的更新RTC时间的不确定度1125。另外，如果GPS部分判断1115因为低功率或丢失所需跟踪而导致跟踪状态失败，则过程也继续到处理路径D 1105中的更新RTC时间的不确定度1125。
转向处理路径B 1103，系统执行MPM。MPM以比处理路径A1102中描述的连续模式低的功率(约低50倍)操作。在MPM中，GPS部分仅捕获GPS RF样本100ms量级的某一短时间，而不是像处理路径A 1102那样连续采集18秒。GPS部分然后尝试检测这些样本中的GPS信号且对检测的GPS卫星做出距离测量。这种模式可以向GPS部分位置的当前高于地平面的各个GPS卫星提供从0到若干范围的测量。在良好条件下，可以存在提供可以针对位置和时间求解GPS导航等式的良好几何条件(即，所谓的PDOP＜10，其中PDOP是精确度的位置稀释)的足够的GPS卫星。这提供最高质量的机会来校准当前温度的TCXO和RTC频率，校正RTC时间到GPS精确度且更新GPS部分的位置。然而，该MPM模式还解决诸如深室内位置的非常困难的环境(其中，如果存在也只存在很少的可能的GPS测量)。如果可以做出至少一个GPS信号测量，则GPS部分可以通过假设它是静止(当室内时的良好近似)且仅更新GPS时间来求解GPS导航等式。即，使用一个GPS信号测量，GPS部分可以针对未知的一个量(GPS时间)进行求解。如果不存在可能的GPS测量，则GPS部分仍将有机会使用现有TCXO校准表或模型来校准RTC时间以尽可能保持低RTC时间不确定度。尽管MPM是低功率，一般节制地使用它，因为典型地在持续一般约200-300毫秒的醒来事件之间的醒来间隔至少为60秒。
具体而言，在处理路径B 1103中，GPS部分执行以下过程。GPS部分判断1108它将经由处理路径B 1103在MPM模式中操作，且GPS部分开始测量以确定RTC/TCXO比例1126。同时或之后，GPS部分开始快照捕获GPS信号1127且从温度记录器(如果存在)读取信息1128。GPS部分然后利用当前温度的TCXO模型来获得TCXO频率1129且一直等待，直到完成比例测量1130。一旦完成了比例测量1130，GPS部分利用该比例和TCXO频率来估计RTC频率1131且然后利用当前和原先的RTC频率来校正消逝的RTC时间1132。GPS部分然后利用TCXO频率和RTC时间来建立GPS搜索1133，且利用TCXO频率且然后执行GPS信号捕获。GPS部分等待完成GPS信号捕获1135且执行GPS卫星搜索和测量1136。GPS部分然后判断1137是否存在提供良好几何条件(即PDOP)的足够的GPS卫星测量。如果存在，则GPS部分针对无线设备的GPS时间和位置进行求解1138且然后保存和更新位置信息1139。GPS部分然后利用GPS时间来校正RTC时间1140和利用GPS频率来校正TCXO频率1141。GPS部分还利用TCXO频率来校正RTC频率1142且更新当前温度的TCXO和RTC频率模型1143。该过程然后进行到处理路径D 1105中的步骤1125，其中GPS部分更新RTC时间的不确定度。
如果替代地，GPS部分判断1137存在大于零但并不足够的GPS卫星测量来提供良好的几何条件，则GPS部分针对GPS时间求解1144且然后使用GPS时间来校正RTC时间1140且处理再次前进到步骤1141至1125。此外，如果GPS部分判断1137没有GPS卫星测量可用，则处理继续到处理路径C 1104中的步骤1145，其中GPS部分使用当前RTC频率和当前温度来更新RTC频率模型且处理然后进行到处理路径D 1105中的步骤1125，其中，GPS部分更新RTC时间的不确定度1125。
转向处理路径C 1104，系统判断仅需要RTC的TCXO更新。在该模式中，GPS部分利用比处理路径B 1103中描述的MPM模式更少的功率。在这种情况中，经由使用常规比例计数器或EARC来测量RTC和TCXO频率之间的比例的电路，TCXO频率与温度的关系的校准表用于校准RTC频率。给定该RTC频率估计和来自先前醒来事件的先前RTC频率估计，GPS部分可以标定消逝的RTC时间以校正其相对于GPS系统时间的当前值。在该模式中，GPS部分仅需要运行TCXO、RTC、比例测量电路和系统微处理器。而且，GPS部分中的处理器仅在醒来事件中以极低占空比操作。典型地，在这种情况中，醒来事件是温度记录器感测的温度中的变化。通常，这是单个记录的温度具有传感器A/D的仅一个LSB的变化。如果温度稳定，则醒来事件可以在时间上间隔得很远，而当温度快速变化时，它们可以以每秒发生一次的速度经常发生。
具体而言，在处理路径C 1104中，GPS部分执行以下处理。GPS部分判断1107它将经由处理路径C 1104以RTC更新的TCXO模式操作，且GPS部分开始测量以确定RTC/TCXO比例1146。然后GPS部分从温度记录器1147读取信息，利用当前温度的TCXO模型来获得TCXO频率1148且一直等待直到比例测量完成1149。一旦比例测量完成1149，GPS部分利用该比例和TCXO频率来估计RTC频率1150且然后利用当前和先前RTC频率来校正消逝的RTC时间1151。GPS部分然后利用当前RTC频率和当前温度来更新RTC频率模型1145，且处理前进到处理路径D 1105中的步骤1125，其中GPS部分更新RTC时间的不确定度1125。
转向处理路径D 1105，系统判断它处于仅更新RTC的涓流功率模式。在该模式中，GPS充分利用GPS部分在扩展的时间(典型地若干分钟)上记录RTC计数器时间标记的温度的能力。为了使用该模式，GPS部分校准RTC振荡器频率与温度的关系。然后，通常由于已经到达编程填充点的温度记录器(“TR”)中先进先出(“FIFO”)状态机，当醒来事件发生时，测量数目横跨在连续醒来事件之间的某一数目的时间片段。对于由相邻时间标记的温度定义的每个RTC时间片段，GPS部分可以估计由于使用RTC频率与温度的关系的校准表导致的温度变化引起的RTC时间中的累积误差。因而，逐段地，GPS部分校正当前RTC时间。该过程允许非常不频繁的醒来间隔，该间隔仍允许作为一批校正来校正消逝的RTC时间。在这种情况中，GPS部分不需要开启TCXO或比例计数器。仅GPS部分中的GPS处理器需要运行且可以以极低的扩展平均功率在几百微秒中计算校正。
具体而言，在处理路径D 1105中，GPS部分执行以下过程。GPS部分从TR读取信息1152，从TR时间标记获得下一RTC时间间隔1153，并且使用该间隔的开始和结束温度校正RTC时间1154。GPS部分然后判断1155TR FIFO中更多的TR数据是否可用。如果更多的数据可用，则处理重复步骤1152至1155。如果没有其它数据可用，GPS部分更新RTC时间的不确定度1125，基于该不确定度确定下一操作模式1156，且设置针对温度和时间的唤醒标准1157。GPS部分然后设置用于基于TR温度的醒来事件的TR FIFO填充警报水平1158，且设置用于RTC计时的醒来事件的RTC警报时间1159。两个事件均用于确保即使在温度恒定的情况中RTC警报也将周期性地唤醒系统以评估当前系统条件。GPS部分然后返回到醒来判断步骤1106以等待下一醒来事件，且处理重复。
尽管已经描述了本发明的各个实施例，对于本领域技术人员而言，很明显，本发明的范围内的更多实施例和实现方式是可行的。此外，应当理解，出于说明和描述目的提出各个实现方式的上述描述。它并不是详尽的且不限制所要求的发明到所公开的精确形式。鉴于上述描述，修改和变型是可行的且可以从实践本发明获知。权利要求及其等价物限定了本发明的范围。因此，除了考虑所附权利要求及其等价物之外，本发明不受限制。

Claims (56)

1.一种包括利用电源的收发器的无线设备，该无线设备包含：
具有多个GPS子系统的全球定位系统GPS部分；
实时时钟RTC；以及
与电源和GPS部分信号通信的功率控制器，其中所述功率控制器配置成响应于接收输入功率控制信号而向所述多个GPS子系统中的每个GPS子系统选择性地供电，
其中所述功率控制器控制对所述GPS部分的供电以保持所述GPS部分的时间不确定度，以及
其中所述GPS部分通过保持所述RTC到GPS时间的同步来保持所述时间不确定度，以及
其中在醒来状态期间，所述GPS部分仅在与GPS信号内发生的一到两个可预测的数据字对应的时间持续期中收集所述GPS信号，以及
其中，所述GPS部分预测所述数据字中的位并且使用所述GPS信号和所预测的位在所述时间持续期上执行相干积分，以维持所述时间不确定度并且同步所述RTC到GPS时间。
2.根据权利要求1所述的无线设备，其中该多个GPS子系统包括：
至少一个RF GPS子系统，
基带GPS子系统，以及
处理器GPS子系统，并且
其中功率控制器配置成响应于接收所述输入功率控制信号而关闭所述至少一个RF GPS子系统。
3.根据权利要求2所述的无线设备，其中所述输入功率控制信号由选自以下组的组件产生：GPS部分、收发器、温度传感器和运动传感器。
4.根据权利要求3所述的无线设备，其中所述输入功率控制信号是由收发器产生的，且所述输入功率控制信号是RSSI测量信号或多普勒测量信号。
5.根据权利要求3所述的无线设备，其中所述输入功率控制信号是由GPS部分产生的且包括来自GPS部分的速度测量。
6.根据权利要求3所述的无线设备，其中所述GPS部分配置成当无线设备处于弱信号环境中时操作为定时接收器，且其中所述GPS部分配置成假设无线设备处于静止位置且只要GPS部分能够在弱信号环境中执行测量，就验证无线设备处于静止位置的该假设。
7.根据权利要求3所述的无线设备，其中GPS部分配置成管理时间和频率不确定度，从而减小对于位同步、帧同步或二者的需要。
8.根据权利要求7所述的无线设备，其中GPS部分配置成在仅必要时醒来以保持时间不确定度处于粗捕获“C/A”码周期的±1/4内的低功率模式中操作。
9.根据权利要求3所述的无线设备，其中GPS部分能够在偶尔醒来以捕获RF样本数据的相对短的序列的低功率模式中操作。
10.根据权利要求9所述的无线设备，其中GPS采样能够基于蜂窝RSSI测量而自适应。
11.根据权利要求9所述的无线设备，其中所述RTC配置成以32.768Hz运行。
12.根据权利要求9所述的无线设备，其中所述GPS部分配置成捕获被同步到可预测数据段的数据。
13.根据权利要求12所述的无线设备，其中所述可预测数据段是来自遥感数据的同步位段的数据位或者数据的转换码“HOW”字的可预测的星期时间“TOW”位段。
14.根据权利要求13所述的无线设备，其中GPS部分配置成利用较长的相干积分，该相干积分利用数据剥离以能够在较低信号水平进行GPS信号数据的测量。
15.根据权利要求9所述的无线设备，其中所述功率控制器能够响应于GPS部分接收基带GPS子系统处理的GPS样本而关闭所述至少一个RF GPS子系统。
16.根据权利要求3所述的无线设备，其中所述RTC具有根据温度的频率误差。
17.根据权利要求16所述的无线设备，其中所述GPS部分配置成接收具有自适应的GPS采样间隔频率的GPS样本。
18.根据权利要求17所述的无线设备，其中所述GPS采样间隔频率基于观察到的RTC的时钟频率而自适应。
19.根据权利要求18所述的无线设备，其中所述GPS采样间隔频率基于在原先观察到的RTC时钟频率样本基础上的观察到的RTC时钟频率的变化率而自适应。
20.根据权利要求3所述的无线设备，其中所述功率控制器还配置成从运动传感器接收输入功率控制信号，且其中只要所述无线设备是静止的，GPS采样就具有减小的占空比。
21.根据权利要求3所述的无线设备，其中利用RSSI测量确定所述无线设备是静止的。
22.根据权利要求21所述的无线设备，其中利用多普勒漂移测量确定所述无线设备是静止的。
23.根据权利要求21所述的无线设备，其中当所述无线设备比预定阈值运动得慢时，占空比减小。
24.根据权利要求23所述的无线设备，其中所述预定阈值是每小时10英里。
25.根据权利要求3所述的无线设备，其中所述无线设备包括从以下组选择的收发器类型：蜂窝式收发器、Wi-Fi收发器、Wi-Max收发器和卫星收发器。
26.根据权利要求1所述的无线设备，其中所述无线设备是选自以下组的无线设备类型：笔记本电脑、无绳电话手机、卫星电话手机、因特网协议语音“VoIP”手机和蜂窝式手机。
27.根据权利要求9所述的无线设备，其中所述RTC具有时间值和频率值，且其中所述GPS部分配置成基于来自温控晶体振荡器“TCXO”的信号更新时间和频率值，该TCXO在不可能进行GPS信号测量时具有TCXO频率。
28.根据权利要求27所述的无线设备，其中所述RTC频率基于RTC与TCXO的比例被更新，其中所述TCXO频率是从GPS测量校准的最后值。
29.根据权利要求28所述的无线设备，其中相对于GPS时间的当前RTC时间偏置基于当前RTC频率和前一RTC频率更新之间的平均被更新。
30.根据权利要求28所述的无线设备，其中所述GPS部分配置成利用RTC与TCXO的比例与TCXO频率误差的关系的折叠的校准来校准所述TCXO。
31.根据权利要求30所述的无线设备，其中所述折叠的校准利用常规比例计数器或边缘对准的比例计数器。
32.根据权利要求30所述的无线设备，其中所述RTC具有根据温度的频率误差且所述GPS部分配置成基于由温度传感器产生的温度测量校准RTC频率误差。
33.根据权利要求30所述的无线设备，其中所述GPS部分配置成基于估计的温度和温度的变化自适应地改变更新时间的间隔。
34.根据权利要求32所述的无线设备，其中所述TCXO频率误差与温度的关系基于由温度传感器产生的温度数据被校准。
35.根据权利要求9所述的无线设备，其中所述GPS部分配置成通过处理位于所述GPS部分中的捕获缓冲器调节搜索不确定度。
36.根据权利要求35所述的无线设备，其中具有不同范围校正的交叉卫星非相干组合的使用被用来减小定时接收器模式中的检测阈值。
37.根据权利要求9所述的无线设备，其中所述GPS部分配置成只要接收的GPS卫星的扩展星历“EE”可用，就避免执行数据收集。
38.根据权利要求37所述的无线设备，其中所述GPS部分配置成从与无线设备信号通信的网络下载EE。
39.根据权利要求37所述的无线设备，其中所述GPS部分配置成计算所述EE。
40.根据权利要求9所述的无线设备，其中所述GPS部分配置成当GPS部分能够利用基于历书和当前时间和位置假设的新GPS卫星的距离和漂移校准该新GPS卫星时，避免执行数据收集。
41.一种在具有全球定位系统GPS部分和实时时钟RTC的无线设备中利用的功率控制器，该全球定位系统部分具有多个GPS子系统，该功率控制器包括：
第一输入，能够从所述无线设备内的功率源接收输入功率信号；
第二输入，能够接收输入功率控制信号；
多个输出，其中来自多个输出的每个输出能够与来自多个GPS子系统的相应GPS子系统信号通信；以及
控制器，能够从所述多个输出选择每个输出且向相应的GPS子系统发送来自所选输出的功率信号，
其中所述功率控制器控制对所述GPS部分的供电以保持所述GPS部分的时间不确定度，以及
其中所述GPS部分通过保持所述RTC到GPS时间的同步来保持所述时间不确定度，以及
其中在醒来状态期间，所述GPS部分仅在与GPS信号内发生的一到两个可预测的数据字对应的时间持续期中收集所述GPS信号，以及
其中，所述GPS部分预测所述数据字中的位并且使用所述GPS信号和所预测的位在所述时间持续期上执行相干积分，以维持所述时间不确定度并且同步所述RTC到GPS时间。
42.根据权利要求41所述的功率控制器，其中多个GPS子系统包括：
至少一个RF GPS子系统，
基带GPS子系统，以及
处理器GPS子系统，并且
其中，所述功率控制器配置成响应于接收输入功率控制信号而关闭所述至少一个RF GPS子系统。
43.根据权利要求42所述的功率控制器，其中所述输入功率控制信号由选自以下组的组件产生：GPS部分、收发器、温度传感器和运动传感器。
44.根据权利要求43所述的功率控制器，其中所述输入功率控制信号由收发器产生且所述输入功率控制信号是RSSI测量信号或多普勒测量信号。
45.根据权利要求43所述的功率控制器，其中所述输入功率控制信号由GPS部分产生且包括来自GPS部分的速度测量。
46.一种用于在无线设备内以微功率模式“MPM”操作全球定位系统GPS部分的方法，其中GPS部分具有多个GPS子系统和实时时钟RTC，该方法包含：
接收输入功率控制信号；以及
基于一组规则，响应于接收测量信号，对所述多个GPS子系统内的每个GPS子系统选择性地供电，
其中选择性地供电包括控制对所述GPS部分的供电以保持所述GPS部分的时间不确定度，以及
其中通过保持所述RTC到GPS时间的同步来保持所述时间不确定度，以及
其中保持所述RTC到GPS时间的同步包括：在醒来状态期间，仅在与GPS信号内发生的一到两个可预测的数据字对应的时间持续期中收集所述GPS信号，预测所述数据字中的位并且使用所述GPS信号和所预测的位在所述时间持续期上执行相干积分，以维持所述时间不确定度并且同步所述RTC到GPS时间。
47.根据权利要求46所述的方法，其中所述输入功率控制信号由选自以下组的组件产生：GPS部分、收发器、温度传感器和运动传感器。
48.根据权利要求47所述的方法，其中所述输入功率控制信号由收发器产生且所述输入功率控制信号是RSSI测量信号或多普勒测量信号。
49.根据权利要求47所述的方法，其中所述输入功率控制信号由GPS部分产生且包括来自GPS部分的速度测量。
50.根据权利要求48所述的方法，还包括：
当无线设备处于弱信号环境中时，将GPS部分操作为定时接收器，并且
其中操作为定时接收器包括：
假设无线设备处于静止位置，并且
只要GPS部分能够在弱信号环境中执行测量，就验证该无线设备处于静止位置的假设。
51.根据权利要求48所述的方法，还包括管理时间和频率不确定度以最小化对位同步、帧同步或二者的需要。
52.根据权利要求51所述的方法，还包括在仅必要时醒来以保持时间不确定度处于粗捕获“C/A”码周期的±1/4内的低功率模式中操作。
53.根据权利要求52所述的方法，还包括在偶尔醒来以捕获RF样本数据的相对短的序列的低功率模式中操作。
54.根据权利要求53所述的方法，还包括基于蜂窝式RSSI测量而自适应地GPS采样。
55.根据权利要求48所述的方法，还包括捕获同步到可预测数据段的数据。
56.根据权利要求55所述的方法，还包括利用较长的相干积分，该相干积分利用数据剥离以能够在较低信号水平进行GPS信号数据的测量。
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Families Citing this family (100)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7948769B2 (en) * 2007-09-27 2011-05-24 Hemisphere Gps Llc Tightly-coupled PCB GNSS circuit and manufacturing method
US7885745B2 (en) 2002-12-11 2011-02-08 Hemisphere Gps Llc GNSS control system and method
US8265826B2 (en) 2003-03-20 2012-09-11 Hemisphere GPS, LLC Combined GNSS gyroscope control system and method
US8634993B2 (en) 2003-03-20 2014-01-21 Agjunction Llc GNSS based control for dispensing material from vehicle
US8138970B2 (en) * 2003-03-20 2012-03-20 Hemisphere Gps Llc GNSS-based tracking of fixed or slow-moving structures
US8686900B2 (en) * 2003-03-20 2014-04-01 Hemisphere GNSS, Inc. Multi-antenna GNSS positioning method and system
US9002565B2 (en) 2003-03-20 2015-04-07 Agjunction Llc GNSS and optical guidance and machine control
US8271194B2 (en) * 2004-03-19 2012-09-18 Hemisphere Gps Llc Method and system using GNSS phase measurements for relative positioning
US8140223B2 (en) * 2003-03-20 2012-03-20 Hemisphere Gps Llc Multiple-antenna GNSS control system and method
US8190337B2 (en) * 2003-03-20 2012-05-29 Hemisphere GPS, LLC Satellite based vehicle guidance control in straight and contour modes
US8594879B2 (en) * 2003-03-20 2013-11-26 Agjunction Llc GNSS guidance and machine control
US8583315B2 (en) * 2004-03-19 2013-11-12 Agjunction Llc Multi-antenna GNSS control system and method
US7835832B2 (en) * 2007-01-05 2010-11-16 Hemisphere Gps Llc Vehicle control system
USRE48527E1 (en) 2007-01-05 2021-04-20 Agjunction Llc Optical tracking vehicle control system and method
US8311696B2 (en) 2009-07-17 2012-11-13 Hemisphere Gps Llc Optical tracking vehicle control system and method
US8000381B2 (en) * 2007-02-27 2011-08-16 Hemisphere Gps Llc Unbiased code phase discriminator
US7808428B2 (en) * 2007-10-08 2010-10-05 Hemisphere Gps Llc GNSS receiver and external storage device system and GNSS data processing method
GB2453974B (en) * 2007-10-24 2010-03-24 Samsung Electronics Co Ltd Global navigation satellite system receiver and method of operation
US20100161179A1 (en) * 2008-12-22 2010-06-24 Mcclure John A Integrated dead reckoning and gnss/ins positioning
US9002566B2 (en) * 2008-02-10 2015-04-07 AgJunction, LLC Visual, GNSS and gyro autosteering control
US8018376B2 (en) 2008-04-08 2011-09-13 Hemisphere Gps Llc GNSS-based mobile communication system and method
JP2009300274A (ja) * 2008-06-13 2009-12-24 Casio Comput Co Ltd Ｇｐｓ受信装置、及びその情報取得方法
JP5035166B2 (ja) * 2008-07-28 2012-09-26 富士通株式会社 基地局、通信端末、基地局の通信方法、通信端末の通信方法、通信システム
US8917209B2 (en) 2009-09-10 2014-12-23 Nextnav, Llc Coding in a wide area positioning system (WAPS)
AU2009291759B2 (en) 2008-09-10 2015-07-09 Nextnav, Llc Wide area positioning system
US9057606B2 (en) 2009-09-10 2015-06-16 Nextnav, Llc Wide area positioning system
US9035829B2 (en) 2008-09-10 2015-05-19 Nextnav, Llc Wide area positioning systems and methods
US8217833B2 (en) * 2008-12-11 2012-07-10 Hemisphere Gps Llc GNSS superband ASIC with simultaneous multi-frequency down conversion
US8386129B2 (en) 2009-01-17 2013-02-26 Hemipshere GPS, LLC Raster-based contour swathing for guidance and variable-rate chemical application
US8085196B2 (en) 2009-03-11 2011-12-27 Hemisphere Gps Llc Removing biases in dual frequency GNSS receivers using SBAS
US8130145B2 (en) * 2009-06-24 2012-03-06 Qualcomm Incorporated Receive diversity in GNSS receivers
US8401704B2 (en) * 2009-07-22 2013-03-19 Hemisphere GPS, LLC GNSS control system and method for irrigation and related applications
US8174437B2 (en) * 2009-07-29 2012-05-08 Hemisphere Gps Llc System and method for augmenting DGNSS with internally-generated differential correction
US8334804B2 (en) * 2009-09-04 2012-12-18 Hemisphere Gps Llc Multi-frequency GNSS receiver baseband DSP
US9372266B2 (en) 2009-09-10 2016-06-21 Nextnav, Llc Cell organization and transmission schemes in a wide area positioning system (WAPS)
US9291712B2 (en) 2009-09-10 2016-03-22 Nextnav, Llc Cell organization and transmission schemes in a wide area positioning system (WAPS)
US8649930B2 (en) 2009-09-17 2014-02-11 Agjunction Llc GNSS integrated multi-sensor control system and method
US8548649B2 (en) 2009-10-19 2013-10-01 Agjunction Llc GNSS optimized aircraft control system and method
US8526328B2 (en) * 2009-10-28 2013-09-03 The Boeing Company Pointing, acquisition and tracking in a networked communications system
US20110172887A1 (en) * 2009-11-30 2011-07-14 Reeve David R Vehicle assembly control method for collaborative behavior
US20110188618A1 (en) * 2010-02-02 2011-08-04 Feller Walter J Rf/digital signal-separating gnss receiver and manufacturing method
US8583326B2 (en) * 2010-02-09 2013-11-12 Agjunction Llc GNSS contour guidance path selection
DE102010018282A1 (de) * 2010-04-24 2011-10-27 Joachim Linz Verfahren zum Erfassen der Funkversorgung mit Hilfe von Kunden-Terminals
ES2377371B2 (es) * 2010-07-23 2012-09-03 Universidad De Sevilla Dispositivo, sistema y método de localización y seguimiento energéticamente eficiente.
US8742985B1 (en) 2010-08-10 2014-06-03 Marvell International Ltd. Ultra low power global navigation satellite system (GNSS) receiver operation
US20120218146A1 (en) * 2010-08-26 2012-08-30 Maxlinear, Inc. Dynamic Sleep Time Calculation for GNSS Receiver
CN103238041B (zh) * 2010-11-12 2018-01-19 内克斯特纳夫有限公司 广域定位系统
US8054221B1 (en) 2010-11-15 2011-11-08 Apple Inc. Methods for testing satellite navigation system receivers in wireless electronic devices
US8811192B2 (en) 2011-02-10 2014-08-19 Apple Inc. Methods for testing wireless local area network transceivers in wireless electronic devices
US20120326926A1 (en) * 2011-06-24 2012-12-27 Mayflower Communications Company, Inc. High sensitivity gps/gnss receiver
US9176217B2 (en) 2011-08-02 2015-11-03 Nextnav, Llc Cell organization and transmission schemes in a wide area positioning system (WAPS)
US8948781B2 (en) * 2011-10-21 2015-02-03 Alohar Mobile Inc. Controlling operational states of a location sensing system of a mobile device
US9615316B2 (en) * 2011-11-18 2017-04-04 Qualcomm Incorporated Methods and devices for facilitating modified cell reselection parameters and procedures when access terminals exhibit little or no mobility
US8588810B2 (en) 2011-11-30 2013-11-19 International Business Machines Corporation Energy efficient location tracking on smart phones
JP5504247B2 (ja) * 2011-12-07 2014-05-28 株式会社ソニー・コンピュータエンタテインメント 電子機器およびタイマ時刻設定方法
JP5864780B2 (ja) * 2011-12-30 2016-02-17 インテル コーポレイション モバイル装置のためのスマートデータ接続
US9128180B2 (en) 2012-03-16 2015-09-08 Microsoft Technology Licensing, Llc Efficient power usage in position tracking operations
JP5982991B2 (ja) * 2012-04-25 2016-08-31 セイコーエプソン株式会社 受信部駆動制御方法及び受信装置
WO2013184701A1 (en) 2012-06-05 2013-12-12 Arun Raghupathy Systems and methods for location positioning of user device
US20140004887A1 (en) 2012-06-29 2014-01-02 Qualcomm Incorporated Crystal oscillator calibration
US9116233B2 (en) * 2012-07-10 2015-08-25 Broadcom Corporation Power mode control for sensors
US9286490B2 (en) 2013-09-10 2016-03-15 Nextnav, Llc Systems and methods for providing conditional access to transmitted information
US9390279B2 (en) 2012-09-11 2016-07-12 Nextnav, Llc Systems and methods for providing conditional access to transmitted information
EP2808702A1 (en) * 2013-05-24 2014-12-03 O2 Micro, Inc. Ephemeris collection device and method
CN104181557A (zh) * 2013-05-24 2014-12-03 凹凸电子（武汉）有限公司 星历收集装置及其方法
US20150025831A1 (en) * 2013-07-16 2015-01-22 Intellectual Property Administration Dynamically updating a time interval of a gps
JP2015090277A (ja) 2013-11-05 2015-05-11 セイコーエプソン株式会社 衛星信号受信機
US9733361B2 (en) * 2013-11-06 2017-08-15 Qualcomm Incorporated Low power positioning techniques for mobile devices
JP6318565B2 (ja) 2013-11-13 2018-05-09 セイコーエプソン株式会社 半導体装置および電子機器
JP2015108565A (ja) 2013-12-05 2015-06-11 セイコーエプソン株式会社 衛星信号受信用集積回路
JP2015118069A (ja) * 2013-12-20 2015-06-25 セイコーエプソン株式会社 受信部駆動制御方法及び測位装置
CN103925921A (zh) * 2014-04-25 2014-07-16 上海斐讯数据通信技术有限公司 一种基于电子罗盘和计步器的辅助定位装置及方法
CN103983992B (zh) * 2014-05-30 2016-08-17 云朵网络有限公司 一种定位设备和可穿戴装备
CN103969665B (zh) * 2014-05-30 2016-09-07 云朵网络有限公司 一种定位设备
CN103983988B (zh) * 2014-05-30 2017-06-16 云朵网络有限公司 一种定位设备、可穿戴装备和定位系统
CN103983987B (zh) * 2014-05-30 2016-09-07 云朵网络有限公司 一种定位设备、可穿戴设备和定位系统
CN103987111B (zh) * 2014-05-30 2018-02-09 云朵网络有限公司 一种定位设备和可穿戴装备
CN103983984B (zh) * 2014-05-30 2016-08-24 云朵网络有限公司 一种定位设备、可穿戴装备和定位系统
CN103983991B (zh) * 2014-05-30 2016-09-07 云朵网络有限公司 一种定位设备
CN103995270B (zh) * 2014-05-30 2017-02-15 云朵网络有限公司 一种定位设备和可穿戴装备
US10557944B2 (en) 2014-10-27 2020-02-11 Qualcomm Incorporated Timing circuit calibration
US10097961B2 (en) * 2015-06-08 2018-10-09 Microsoft Technology Licensing, Llc Golf shot detection
CN105099007B (zh) * 2015-09-29 2017-10-31 中国科学技术大学 辐射式无线电能传输系统中交互过程状态定义及转换方法
JP6559038B2 (ja) * 2015-10-15 2019-08-14 キヤノン株式会社 通信装置、その制御方法、及びプログラム
US10126134B2 (en) * 2015-12-21 2018-11-13 Invensense, Inc. Method and system for estimating uncertainty for offline map information aided enhanced portable navigation
US10018474B2 (en) * 2015-12-21 2018-07-10 Invensense, Inc. Method and system for using offline map information aided enhanced portable navigation
US10502837B1 (en) * 2016-03-29 2019-12-10 Marvell International Ltd. Apparatuses and methods for measuring position and velocity
TWI616066B (zh) * 2016-12-05 2018-02-21 凌通科技股份有限公司 低耗電訊號接收電路以及訊號接收系統的省電方法
EP3339807B1 (en) * 2016-12-20 2024-03-13 HERE Global B.V. An apparatus and associated methods for determining the location of a vehicle
CN106855627A (zh) * 2016-12-29 2017-06-16 湖南国科微电子股份有限公司 一种降低gnss接收机功耗的方法、装置及接收机
KR102018117B1 (ko) * 2017-02-21 2019-09-04 한남대학교 산학협력단 센서 네트워크를 위한 듀티사이클 제어 장치 및 방법
US10448336B2 (en) * 2017-07-20 2019-10-15 Lenovo (Singapore) Pte. Ltd. Systems and methods to vary rate of communication between GPS transceiver and at least one satellite for outputting directions
WO2019119221A1 (zh) * 2017-12-18 2019-06-27 深圳市大疆创新科技有限公司 可移动平台的控制方法及可移动平台
US10560898B1 (en) 2019-05-30 2020-02-11 Snap Inc. Wearable device location systems
US10575131B1 (en) 2019-05-30 2020-02-25 Snap Inc. Wearable device location accuracy systems
US10582453B1 (en) * 2019-05-30 2020-03-03 Snap Inc. Wearable device location systems architecture
CN110456386A (zh) * 2019-09-04 2019-11-15 睦星科技(北京)有限公司 定位装置及方法、电子设备及服务器
CN111880641B (zh) * 2020-07-29 2023-01-13 深圳星康医疗科技有限公司 一种穿戴式设备采样精度校准方法
US11604286B2 (en) 2020-12-21 2023-03-14 Intel Corporation Global navigation satellite system (GNSS) and temperature sensing crystal (TSX) based device time service
CN114362373B (zh) * 2022-01-14 2024-03-19 南京国电南自电网自动化有限公司 一种智能变电站采样自适应同步方法及系统

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6133871A (en) * 1995-10-09 2000-10-17 Snaptrack, Inc. GPS receiver having power management

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000310673A (ja) * 1999-04-26 2000-11-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ｇｐｓ受信機
EP1136788A1 (fr) * 2000-03-22 2001-09-26 Asulab S.A. Récepteur GPS portable utilisant un altimètre barométrique
US6788655B1 (en) * 2000-04-18 2004-09-07 Sirf Technology, Inc. Personal communications device with ratio counter
US6882309B2 (en) * 2001-07-18 2005-04-19 Fast Location. Net, Llc Method and system for processing positioning signals based on predetermined message data segment
JP4260625B2 (ja) * 2001-09-14 2009-04-30 サーフ テクノロジー インコーポレイテッド 衛星測位システムの改良型電力管理
JP2005504971A (ja) * 2001-10-02 2005-02-17 サーフ テクノロジー インコーポレイテッド 温度補償機能付き発振器を用いて位置の特定を実行する全地球的測位装置と方法
US6584331B2 (en) * 2001-10-09 2003-06-24 Nokia Corporation Use of received signal strength indicator (RSSI) and global positioning system (GPS) to reduce power consumption in mobile station
US6662107B2 (en) * 2001-10-30 2003-12-09 Sirf Technology, Inc. Calibrated real time clock for acquisition of GPS signals during low power operation
US7158080B2 (en) * 2002-10-02 2007-01-02 Global Locate, Inc. Method and apparatus for using long term satellite tracking data in a remote receiver
WO2004111675A1 (en) * 2003-06-13 2004-12-23 Harvey A Stephen Security system including a method and system for acquiring gps satellite position
US7245656B2 (en) * 2003-09-23 2007-07-17 Kyocera Wireless Corp. Method of signal acquisition and mobile station using the method
JP2005201737A (ja) * 2004-01-14 2005-07-28 Sony Corp 通信装置
US7459984B2 (en) * 2005-05-26 2008-12-02 Sirf Technology Holdings, Inc. Method and apparatus for self-calibration and adaptive temperature compensation in GPS receivers
US7471238B2 (en) * 2005-11-01 2008-12-30 The Aerospace Corporation Multitarget tracking antispoofing receiver
US7710317B2 (en) * 2006-02-03 2010-05-04 O2Micro International Ltd. Method for GPS positioning in a weak signal environment
US7688261B2 (en) * 2006-03-15 2010-03-30 The Boeing Company Global position system (GPS) user receiver and geometric surface processing for all-in-view coherent GPS signal PRN codes acquisition and navigation solution
US7577516B2 (en) * 2006-05-09 2009-08-18 Hand Held Products, Inc. Power management apparatus and methods for portable data terminals
US20070265583A1 (en) * 2006-05-10 2007-11-15 General Electric Company Catheter input device
JP5253388B2 (ja) * 2006-05-18 2013-07-31 ザ・ボーイング・カンパニー 汎用高性能ナビゲーションシステム
US7460064B1 (en) * 2006-12-20 2008-12-02 Air Semiconductor, Ltd. Variable measurement rate method for positioning systems
US9322923B2 (en) * 2007-09-04 2016-04-26 Mediatek Inc. Method of switching electronic apparatus between different modes according to connection status of wireless connection and electronic apparatus thereof
US8467804B2 (en) * 2007-10-16 2013-06-18 Sony Corporation Mobile terminals and methods for regulating power-on/off of a GPS positioning circuit
US20110205115A1 (en) * 2008-02-25 2011-08-25 Sirf Technology, Inc. Always on GPS Device
US8072379B2 (en) * 2008-05-12 2011-12-06 Qualcomm Incorporated GPS power savings using low power sensors

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6133871A (en) * 1995-10-09 2000-10-17 Snaptrack, Inc. GPS receiver having power management

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