CN102419445A - 比特变化判定方法以及比特变化判定装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种比特变化判定方法以及比特变化判定装置。该比特变化判定方法的特征在于包括:进行从卫星接收的接收信号和复制码的相关运算;使用导航消息数据的比特转变定时分割所述接收信号,将所述导航消息数据的比特期间作为单位期间,进行计算由连续N个(N≥1)单位期间组成的第一期间的所述相关运算的结果的第一计算;进行计算由邻接于所述第一期间的连续M个(M>1)单位期间组成的第二期间的所述相关运算的结果的第二计算;以及使用所述第一以及第二计算结果,判定所述第一期间和所述第二期间的分界线上比特值有无变化。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于判定导航消息数据的比特值有无变化的比特值变化判定方法等。
背景技术
作为利用了定位用信号的定位系统,GPS(Global Positioning System,全球定位系统)是众所周知的,并且被用于内置于手机和汽车导航装置等的接收装置。在GPS中,基于多个GPS卫星的位置和从各GPS卫星到接收装置的伪距等信息,进行求出接收装置的位置坐标和计时误差的位置算出计算。
从GPS卫星发出的GPS卫星信号通过称作CA(Coarse andAcquisition,粗略捕获)码的每个GPS卫星不同的扩频码(spread code)进行调制。CA码为以1023码片(chip)的码长为1PN帧的重复周期为1ms的伪随机噪声码。为了从微弱的接收信号中捕捉GPS卫星信号,接收装置进行接收信号和作为装置内部产生的伪CA码的复制CA码的相关运算,并基于得到的相关值来捕捉GPS卫星信号。在该情况下,为了易于进行相关值的峰值的检测,使用在预定相关累计时间对相关值进行累计的方法。
但是,在GPS卫星信号中,作为扩频码的CA码对应于导航消息数据的比特值而被BPSK(Binary Phase Shift Keying,二进制相移键控)调制。因此,当进行接收了GPS卫星信号的接收信号和复制CA码的相关运算时,在导航消息数据的比特值进行变化(转变)的前后,得到符号正好逆转的相关值。因此,在跨导航消息数据的数据位长即20毫秒对相关值进行累计的情况下,存在对符号不同的相关值进行累计的可能性。
为了解决上述问题,例如在专利文献1中公开了如下技术:使用通过进行对I相的接收信号的相关运算而得到的相关值(以下,称为“I相相关值”)以及通过进行对Q相的接收信号的相关运算而得到的相关值(以下,称为“Q相相关值”)来计算内积,并使用其内积值来判定导航消息数据的比特值有无变化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:美国专利第5768319号公报
在专利文献1的技术中,首先将20毫秒量的I相相关值加起来而算出I相相关累计值,同样将20毫秒的Q相相关值加起来而算出Q相相关累计值。并且,使用邻接的20毫秒期间的Q相相关累计值以及Q相相关累计值来计算内积值。并且,在规定时间段(例如30秒)存储每20毫秒计算的内积值,并使用将这些内积值进行累计的结果,从而判定导航消息数据的比特值有无变化。
在该专利文献1中,为了进行比特变化判定,需要使规定时间段的内积值的数据存储于存储器。例如,如果使用30秒的内积值,则需要在存储器中存储1500个内积值的数据,因此,需要大部分的存储器容量。并且,在GPS卫星信号的初次接收时,必须经过30秒才能够进行比特变化判定,因此,存在GPS卫星信号的初期捕捉需要过多时间的问题。
发明内容
本发明鉴于上述问题,其目的在于提供一种用于判定导航消息数据的比特值有无变化的新方法。
(发明所要解决的课题)
用于解决上述问题的第一实施方式为比特变化判定方法,包括:进行从卫星接收的接收信号和复制码的相关运算;使用导航消息数据的比特转变定时分割所述接收信号,将所述导航消息数据的比特期间作为单位期间,进行计算由连续N个(N≥1)单位期间组成的第一期间的所述相关运算的结果的第一计算;进行计算由邻接于所述第一期间的连续M个(M>1)单位期间组成的第二期间的所述相关运算的结果的第二计算;以及使用所述第一以及所述第二计算的结果,判定所述第一期间和第二期间的分界线上比特值有无变化。
并且,作为其他方式,也可以构成比特变化判定装置,该比特变化判定装置具有:相关运算部,进行从卫星接收到的接收信号和复制码的相关运算;第一计算部,使用导航消息数据的比特转变定时分割所述接收信号,将所述导航消息数据的比特期间作为单位期间,进行计算由连续N个(N≥1)单位期间组成的第一期间的所述相关运算的结果的第一计算;第二计算部,进行计算由邻接于所述第一期间的连续M个(M>1)单位期间组成的第二期间的所述相关运算的结果的第二计算;以及判定部,使用所述第一以及所述第二计算的结果,判定所述第一期间和第二期间的分界线中的比特值有无变化。
根据该第一方式等,进行从卫星接收的接收信号和复制码的相关运算。并且,针对由连续N个(N≥1)单位期间组成的第一期间和由邻接于第一期间的连续M个(M>1)单位期间组成的第二期间,分别计算相关运算的结果。并且,使用这些计算结果,判定第一期间和第二期间的分界线中比特值有无变化。
没有如现有技术那样使用通过每20毫秒对相关运算结果进行计算而得到的结果,而是使用通过对由连续N个(N≥1)单位期间组成的第一期间的相关运算结果进行计算而得的结果以及通过对由连续M个(M>1)单位期间组成的第二期间的相关运算结果进行计算而得的结果,判定导航消息数据的比特值有无变化。基于此,与现有的手法相比,能够恰当地判定导航消息数据的比特值有无变化。并且,在上述方式中,不必如现有技术那样将大量的数据保持在存储器中,而且,在初次接收时也能够在短时间结束卫星信号的捕捉。
并且,第二方式也可以构成为,是第一方式的比特变化判定方法,其中,包括:使用所述相关运算的结果,进行判定所述第一期间中的导航消息数据的比特值有无变化的第一事前判定;以及使用所述相关运算的结果,进行判定所述第二期间中的导航消息数据的比特值有无变化的第二事前判定,其中,判定所述分界线上比特值有无变化包括使用所述第一事前判定的结果和所述第二事前判定的结果进行判定。
根据该第二方式,使用相关运算的结果,进行判定第一期间中的导航消息数据的比特值有无变化的第一事前判定。另一方面,使用相关运算的结果,进行判定第二期间中的导航消息数据的比特值有无变化的第二事前判定。并且,使用第一事前判定的结果和第二事前判定的结果,判定第一期间与第二期间的分界线上比特值有无变化。
由于第一以及第二期间分别由连续多个单位期间构成,因此,包含多个比特转变定时。因此,事前判定这些比特转变定时中的比特值有无变化。只要通过事前判定知道所述导航消息数据的比特值有无变化,就能够根据该事前判定的结果恰当地计算相关运算结果。这关系到判定第一期间与第二期间的分界线中的比特有无变化的正确性的提高。
并且,第三方式也可以构成为,是第二方式的比特变化判定方法,其中,进行所述第一计算包括使用所述第一期间中的N个相关运算结果进行将加法或者减法组合的多个计算,进行所述第一事前判定包括使用第一计算中的多个计算结果判定所述第一期间中的导航消息数据的比特值有无变化,进行所述第二计算包括使用所述第二期间中的M个相关运算结果进行将加法或者减法组合的多个计算,进行所述第二事前判定包括使用第二计算中的多个计算结果判定所述第二期间中的导航消息数据的比特值有无变化。
根据该第三方式,使用第一期间中包含的每单位期间的相关运算的结果,进行组合了加法或者减法的多个计算。并且,使用多个计算所计算出的结果,事前判定第一期间中的导航消息数据的比特值有无变化。同样,使用第二期间中包含的每单位期间的相关运算的结果,进行组合了加法或者减法的多个计算。并且,使用多个计算结果,事前判定第二期间中的导航消息数据的比特值有无变化。
在第一以及第二期间,不清楚在该期间导航消息数据的比特值是否变化。因此,在第一以及第二期间,使用每单位期间的相关运算的结果,进行组合了加法或者减法的多个计算。并且,通过使用这些多个计算结果,能够恰当地事前判定各期间中的导航消息数据的比特值有无变化。
并且,第四方式也可以构成为,是第三方式的比特变化判定方法,其中,进行所述第一事前判定包括:使用所述N个相关运算结果进行多个方法的计算,并算出多个功率值;以及根据所述功率值为最大的计算方法,判定所述第一期间中的导航消息数据的比特值有无变化,进行所述第二事前判定包括:使用所述M个相关运算结果进行多个方法的计算,并算出多个功率值;以及根据所述功率值为最大的计算方法,判定所述第二期间中的导航消息数据的比特值有无变化。
根据该第四方式,对于第一事前判定,使用N个相关运算结果进行多个方法的计算,并算出多个功率值。并且,根据功率值为最大的计算方法,判定第一期间中的导航消息数据的比特值有无变化。对于第二事前判定也同样。
在导航消息数据的比特值发生变化的情况下,当将前后的单位期间中的相关运算结果直接相加时,相关运算结果相互抵消,使功率值变小。但是,如果将前后的单位期间中的相关运算结果相减,由于能够使符合一致地将相关运算结果加起来,因此能够增大功率值。因此,只要指定功率值为最大的计算方法,就知道每单位期间的各比特转变定时中的比特值有无变化。
并且,第五方式也可以构成为,是第一至第四任一方式的比特变化判定方法,其中,判定所述分界线上比特值有无变化包括算出所述第一计算结果与所述第二计算结果的内积以判定该比特值有无变化。
根据该第五方式,通过算出第一计算结果和第二计算结果的内积这种简易并且单纯的方法,能够判定第一期间与第二期间的分界线上比特值有无变化。
并且,第六方式也可以构成为,是第一至第五任一方式的比特变化判定方法,其中,根据所述接收信号的接收状况变更所述N以及所述M中的至少一方。
根据该第六方式,根据卫星信号的接收状况变更N以及M中的至少一方。卫星信号的接收状况能够每个卫星都不同。因此,根据该第六方式,能够对每个卫星设定用于判定比特值有无变化的第一期间和第二期间。
并且,第七方式也可以构成为,是第六方式的比特变化判定方法,其中,所述变更包括:在所述接收状况良好的情况下变更为比不良好的情况下小的值。
根据该第七方式,在卫星信号的接收状况良好的情况下变更为比不良好的情况下小的值。如果卫星信号的接收状况良好,通过进行卫星信号的接收信号和复制码的相关运算,能够得到信赖性较高的相关运算结果。因此,与卫星信号的接收状况不良好的情况相比,即使第一期间和第二期间为较短的期间,也能够恰当地判定第一期间和第二期间的分界线上比特值有无变化。
附图说明
图1是实施方式中的比特变化判定的原理的说明图。
图2是IQ内积值的说明图。
图3是示出手机的功能构成的一例的框图。
图4是示出基带处理电路部的电路构成的一例的图。
图5是示出按卫星的比特变化判定用数据的数据构成的一例的图。
图6是示出基带处理的流程的流程图。
图7是示出比特变化判定处理的流程的流程图。
图8是示出实验结果的一例的图。
图9是变形例中的比特变化判定的原理的说明图。
图10是变形例中的比特变化判定的原理的说明图。
图11是示出第二基带处理的流程的流程图。
图12是示出第一设定用表格的表格构成的一例的图。
图13是示出第二设定用表格的表格构成的一例的图。
图14是示出第二按卫星的比特变化判定用数据的数据构成的一例的图。
具体实施方式
以下,对适用本发明的优选实施方式的一例进行说明,当然能够适用本发明的方式并不限定于以下说明的实施方式。
1、原理
首先,对本实施方式中的导航消息数据的比特变化判定的原理进行说明。在本实施方式中,以作为卫星定位系统的一种的GPS(GlobalPositioning System,全球定位系统)为例,对判定在GPS卫星发送的GPS卫星信号的接收信号上载送的导航消息数据的比特值有无变化的情况进行说明。
在利用了GPS的卫星定位系统中,作为定位用卫星的一种的GPS卫星将包含历书(almanac)和星历(ephemeris)等卫星轨道数据的导航消息数据搭乘作为定位用卫星信号的一种的GPS卫星信号发出。GPS卫星信号是通过作为扩频码的一种的CA(Coarse and Acquisition,粗略捕获)码,通过已知为频谱扩展方式的CDMA(Code Division Multiple Access,码分多址)方式被调制的1.57542(GHz)的通信信号。CA码是以1023码片的码长为1PN帧的重复周期为1ms的伪随机噪声码,为各GPS卫星中固有的码。
虽然GPS卫星发出GPS卫星信号时的频率(规定输送波频率)被预先规定为1.57542(GHz),但是,由于GPS卫星以及GPS接收装置的移动所产生的多普勒影响等,GPS接收装置接收GPS卫星信号时的频率不一定与规定输送波频率一致。因此,GPS接收装置使用如下方法:分别针对频率方向以及相位方向进行接收信号和作为装置内部产生的伪CA码的复制CA码的相关运算,以捕捉GPS卫星信号。
频率方向的相关运算是用于指定作为接收的载波(输送波)信号的接收载波信号的频率(以下,称为“接收频率”)的运算(所谓的频率搜索)。并且,相位方向的相关运算为用于指定作为包含于接收信号的CA码的接收CA码的相位(以下,称为“码相位”)的运算(所谓的相位搜索)。具体来说,GPS接收装置一边使用于从接收载波信号中去除载波的载波去除用信号的频率和复制CA码的相位变化,一边进行相关运算。并且,通过检测已得到的相关值的峰值,来指定接收频率以及码相位。
但是,在以室内环境(屋内环境)为代表的弱电场环境等中,由于相关值的水平总体变低,所以峰值的检测变得困难。因此,在这样的接收环境下,使用如下方法:在预定相关累计时间对通过相关运算得到的相关值进行累计,并从得到的相关累计值中检测峰值。
并且,在GPS卫星信号中,作为扩频码的CA码被根据导航消息数据的比特值进行BPSK(Binary Phase Shift Keying,二进制相移键控)调制。具体来说,由于以50bps(比特每秒)进行调制,因此导航消息数据的1比特量的时间为20毫秒。即,存在导航消息数据的比特值在每20毫秒变化(转变)为“0→1”或者“1→0”的可能性。存在可能性是指也存在比特值像“0→0”或者“1→1”这样不发生变化的情况。
在本实施方式中,将每隔20毫秒到来一次的定时、也就是导航消息数据的比特值可能进行变化(转变)的定时定义为“比特转变定时”。比特转变定时为存在导航消息数据的比特值进行变化(转变)的可能性的时刻,为相当于所谓的比特转变时刻(BTT(Bit Transition Time))的定时。
CA码是以1023码片的码长为1PN帧并以重复周期1ms进行重复的固定码。通过上述BPSK调制,通过20循环的CA码来表示导航消息数据的1比特。通过这种调制,当进行接收了GPS卫星信号的接收信号和复制CA码的相关运算时,在导航消息数据的比特值进行变化的前后,得到符号正好逆转的相关值。因此,在跨导航消息数据的比特值发生了变化的定时对相关值进行累计的情况下就变成对符号不同的相关值进行累计。结果,符号不同的相关值之间相互抵消,相关累计值总体变成较小的值(极端情况下为0),产生难以对相关累计值进行峰检测的问题。
只要能够判定在各比特转变定时中导航消息数据的比特值是否变化,即导航消息数据的比特值有无变化,就能够解决上述问题。这是因为如果知道导航消息数据的比特值有无变化,就能够对符号进行调整以避免相关值之间相互抵消,从而对相关值进行累计。这意味着能够在比作为导航消息数据的位长的20毫秒更长的时间对相关值进行累计。
图1是本实施方式中的比特变化判定的原理的说明图。在本实施方式中,对比特转变定时是已知而不需要检测比特转变定时本身的情况进行说明。关于比特转变定时的信息,例如能够作为辅助数据从外部装置取得。因此,在本实施方式中,虽然知道接收信号的各比特转变定时,但是假设不知道各比特转变定时中导航消息数据的比特值实际上是否变化的状况。
在本实施方式中,在以导航消息数据的比特转变定时分割接收了GPS卫星信号的接收信号的情况下,将以比特转变定时划分的各期间定义为“单位时间”。所谓“期间”为从被确定的始时到被确定的终时之间的期间。“单位期间”为将邻接的比特转变定时作为始时以及终时的期间。将确定该单位期间的始时与终时之间的“20毫秒”的时间定义为“单位时间”。
并且,在本实施方式中,定义由以时间序列顺序连续的N(N≥1)个单位期间组成的“第一增感期间”以及由邻接于该第一增感期间的连续的M个(M>1)单位期间组成的“第二增感期间”这两种期间。并且,将确定第一增感期间的始时与终时之间的“N×20毫秒”的时间定义为“第一增感时间”。同样,将确定第二增感期间的始时与终时之间的“M×20毫秒”的时间定义为“第二增感时间”。并且,将第一增感时间与第二增感时间加起来的时间定义为“增感合计时间”,将第一增感期间与第二增感期间所确定的期间定义为“增感合计期间”。
并且,在本实施方式中,为了方便,对从过去向现在(从老的开始依次)设定第一以及第二增感期间的情况进行说明,但是,也可以对从现在向过去(从新的开始依次)设定第一以及第二增感期间的情况进行说明。
并且,虽然单位时间为固定的(20毫秒),但是能够根据第一以及第二增感时间所适用的系统进行适当改变。这里,作为一例,对使第一以及第二增感时间为单位时间的2倍的时间即“40毫秒(N=M=2)”进行比特变化判定的情况进行详细说明。
在图1中,横向表示时间,在纵向示出本实施方式中用于进行比特变化判定的各个量。针对各个量在后面进行详细描述,最上段的线表示I相相关值,向下的箭头表示I相相关值的算出定时。第二段的线表示Q相相关值,向下的箭头表示Q相相关值的算出定时。第三段的PSumI以及第四段的PSumQ分别表示作为I成分以及Q成分的初步合计值的I相初步合计值以及Q相初步合计值。第五段的Power+以及第六段的Power-分别表示用在比特变化的初步判定中的加法功率值以及减法功率值。并且,第七段的SumI以及第八段的SumQ分别表示作为I成分以及Q成分的合计值的I相合计值以及Q相合计值。
并且,在图1中,由点划线的矩形包围的各个量的数据相当于用于进行各次的比特变化判定的数据的组合(数据组)。并且,在示出数据组的矩形的内部所示出的纵向黑带表示该比特变化判定中作为比特值有无变化的判定对象的比特转变定时。具体来说,在各次的比特变化判定中,在第一增感期间与第二增感期间的分界线所对应的比特转变定时显示有纵向黑带。
首先,分别对IQ分离后的接收信号(以下,称为“接收IQ信号”)的同相成分(I相)以及垂直成分(Q相)进行与复制CA码的相关运算。从而,得到作为I相的相关值的I相相关值以及作为Q相的相关值的Q相相关值。但是,I相表示接收信号的同相成分(实部),Q相表示接收信号的垂直成分(虚部)。
接着,每单位期间分别针对I相相关值与Q相相关值,将各算出定时中的相关值加起来,针对各单位期间得到I相初步合计值“PSumI”以及Q相初步合计值“PSumQ”。此处算出的合计值称为作为备用的合计值的“初步合计值”,并且在表示合计值的“Sum”前面附加“P”而标记为“PSum”。并且,用括号写出对应于各初步合计值的单位期间的编号“n=1、2、3、…”。例如,将第一(n=1)单位期间的I相初步合计值以及Q相初步合计值分别标记为“PSumI(1)”以及“PSumQ(1)”。
接着,使用初步合计值分别对第一以及第二增感期间算出功率值。具体来说,改变加法或减法的组合对各增感期间中包含的每单位期间的初步合计值进行合计,并使用该合计结果算出功率值。在图1中,在第一以及第二增感期间,分别包含两个单位期间。因此,根据两种组合(合计方法)算出功率值,其中,两种组合的第一组合(正、正)为第一单位期间的初步合计值为“正”并且第二单位期间的初步合计值为“正”的合计方法,第二组合(正、负)为第一单位期间的初步合计值为“正”并且第二单位期间的初步合计值为“负”的合计方法。
在本实施方式中,将根据第一组合(正、正)算出的功率值称为“加法功率值”,并标记为“Power+”。并且,将根据第二组合(正、负)算出的功率值称为“减法功率值”,并标记为“Power-”。并且,以时间序列顺序以逗号隔开并用括号书写用于算出功率值的单位期间的编号。例如,将使用第n单位期间的初步合计值与第n+1单位期间的初步合计值算出的加法功率值以及减法功率值分别标记为“Power+(n,n+1)”以及“Power-(n,n+1)”。
第一增感期间的加法功率值“Power+(n,n+1)”以及减法功率值“Power-(n,n+1)”分别根据下面的公式(1)以及(2)算出。
Power+(n,n+1)={PSumI(n)+PSumI(n+1)}2+{PSumQ(n)+PSumQ(n+1)}2(1)
Power-(n,n+1)={PSumI(n)-PSumI(n+1)}2+{PSumQ(n)-PSumQ(n+1)}2(2)
同样,第二增感期间的加法功率值“Power+(n+2,n+3)”以及减法功率值“Power-(n+2,n+3)”分别根据下面的公式(3)以及(4)算出。
Power+(n+2,n+3)={PSumI(n+2)+PSumI(n+3)}2+{PSumQ(n+2)+PSumQ(n+3)}2(3)
Power-(n+2,n+3)={PSumI(n+2)-PSumI(n+3)}2+{PSumQ(n+2)-PSumQ(n+3)}2(4)
并且,对于上述第一以及第二组合,虽然考虑了将正负符号更换后的组合((负、负)、(负、正)),但是,当对这些组合算出功率值时,得到与分别以((正、正)、(正、负))的组合算出功率值的情况相同的结果。因此,不需要对((正、正)、(正、负)、(负、正)、(负、负))四种组合全部进行计算,只要仅对((正、正)、(正、负))的组合或者((负、正)、(负、负))的组合中的任一个组合进行计算即可。
接着,以判定包含于第一增感期间的比特转变定时中的比特值有无变化的第一事前判定以及判定包含于第二增感期间的比特转变定时中的比特值有无变化的第二事前判定,对各增感期间进行比特有无变化的初步判定。
具体来说,对于各增感期间,将算出的加法功率值“Power+”的大小与减法功率值“Power-”的大小进行比较。并且,选择功率值较大的一方,并判定用于算出所选择的功率值的加法或减法的组合。并且,根据判定的组合针对每个IQ成分将每单位期间的初步合计值加起来,得到作为I成分的合计值的I相合计值“SumI”以及作为Q成分的合计值的Q相合计值“SumQ”。
对第一增感期间进行详细地说明。如果加法功率值“Power+(n,n+1)”比减法功率值“Power-(n,n+1)”大(Power+(n,n+1)>Power-(n,n+1)),通过合计来使相关值增大的组合成为第一组合(正、正)。这意味着在第n单位期间与第n+1单位期间的分界线上导航消息数据的比特值没有变化。因此,在该情况下,第n单位期间的初步合计值为“正”,第n+1单位期间的初步合计值也为“正”,并将初步合计值加起来。
具体来说,根据下面的公式(5)以及(6)算出I相合计值“SumI(n,n+1)”以及Q相合计值“SumQ(n,n+1)”。
SumI(n,n+1)=PSumI(n)+PSumI(n+1) (5)
SumQ(n,n+1)=PSumQ(n)+PSumQ(n+1) (6)
与此相对,如果减法功率值“Power-(n,n+1)”比加法功率值“Power+(n,n+1)”大(Power-(n,n+1)>Power+(n,n+1)),通过合计而使相关值增大的组合成为第二组合(正、负)。这意味着在第n单位期间与第n+1单位期间的分界线上导航消息数据的比特值发生变化。因此,在该情况下,第n单位期间的初步合计值为“正”,第n+1单位期间的初步合计值也为“负”,并将初步合计值加起来。
具体来说,根据下面的公式(7)以及(8)算出I相合计值“SumI(n,n+1)”以及Q相合计值“SumQ(n,n+1)”。
SumI(n,n+1)=PSumI(n)-PSumI(n+1) (7)
SumQ(n,n+1)=PSumQ(n)-PSumQ(n+1) (8)
对于第二增感期间也以同样的顺序将初步合计值加起来而算出合计值。即,将加法功率值“Power+(n+2,n+3)”的大小与减法功率值“Power-(n+2,n+3)”的大小进行比较。并且,根据对应于功率值较大一方的加法或减法的组合,算出I相合计值“SumI(n+2,n+3)”以及Q相合计值“SumQ(n+2,n+3)”。
具体来说,在Power+(n+2,n+3)>Power-(n+2,n+3)的情况下,根据下面的公式(9)以及(10)算出I相合计值“SumI(n+2,n+3)”以及Q相合计值“SumQ(n+2,n+3)”。
SumI(n+2,n+3)=PSumI(n+2)+PSumI(n+3) (9)
SumQ(n+2,n+3)=PSumQ(n+2)+PSumQ(n+3) (10)
与此相对,在Power-(n+2,n+3)>Power+(n+2,n+3)的情况下,根据下面的公式(11)以及(12)算出I相合计值“SumI(n+2,n+3)”以及Q相合计值“SumQ(n+2,n+3)”。
SumI(n+2,n+3)=PSumI(n+2)-PSumI(n+3) (11)
SumQ(n+2,n+3)=PSumQ(n+2)-PSumQ(n+3) (12)
并且,如公式(1)~(4),改变加法或者减法的组合,将每单位期间的初步合计值加起来,并使用该合计结果算出功率值。因此,在算出功率值的过程中,必然算出公式(5)~公式(12)的合计值“Sum”。因此,优选的是,在实际处理中,将算出功率值的过程中算出的合计值“Sum”作为中间数据保持在存储部,从存储部读出对应于最大功率值的合计值“Sum”并加以利用。
像这样得到的合计值为用于进行导航消息数据的比特有无变化的主判定(最终判定)所必要的合计值。为了方便,将包括I相合计值以及Q相合计值的矢量定义为“IQ合计值矢量”,以矢量标记的“IQ”表示。并且,为了方便说明书以及附图中的标记,在说明书中省略表示矢量的箭头,但是在附图中没有省略。
并且,在I相合计值“SumI”以及Q相合计值“SumQ”与IQ合计值矢量“IQ”的标记中,将用于算出合计值的单位期间的号按时间序列顺序以逗号隔开并用括号书写。例如,将使用第n单位期间以及第n+1单位期间的初步合计值算出的I相合计值以及Q相合计值标记为“SumI(n,n+1)”以及“SumQ(n,n+1)”,并将这些包括而标记为IQ合计值矢量“IQ(n,n+1)”。
以目前的顺序,针对第一增感期间得到第一IQ合计值矢量“IQ(n,n+1)=[SumI(n,n+1),SumQ(n,n+1)]”,针对第二增感期间得到第二IQ合计值矢量“IQ(n+2,n+3)=[SumI(n+2,n+3),SumQ(n+2,n+3)]”。
接着,使用第一IQ合计值矢量“IQ(n,n+1)”与第二IQ合计值矢量“IQ(n+2,n+3)”,根据下面的公式(13)算出IQ内积值“Dot(n+1|n+2)”。“Dot(a|b)”的标记意味着用于进行第a单位期间与第b单位期间的分界线上的比特变化判定的IQ内积值。
但是,在进行公式(13)的计算时,需要留意以下方面。在第n单位期间与第n+1单位期间的分界线上导航消息数据的比特值发生变化的情况下,第n号以及第n+1单位期间的初步合计值的符号变化为“正→负”或者“负→正”。在该情况下,根据公式(7)以及(8)以第n单位期间的初步合计值为基准进行减法。即,如果初步合计值的符号变化为“正→负”,进行减法,使得算出的合计值“Sum”的符号为“正”,如果初步合计值的符号变化为“负→正”,就进行减法,使得算出的合计值“Sum”的符号为“负”。
但是,最终想判定的是第n+1单位期间与第n+2单位期间的分界线上的导航消息数据的比特值有无变化。即,问题是第n+1单位期间中的导航消息数据的比特值的符号与第n+2单位期间中的导航消息数据的比特值的符号的异同。因此,在根据公式(7)以及(8)进行减法时,需要以作为分界线部分的单位期间的第n+1单位期间的初步合计值为基准进行减法。即,在第n单位期间与第n+1单位期间,如果初步合计值的符号变化为“正→负”,就进行减法,使得算出的合计值“Sum”的符号为“负”,如果初步合计值的符号变化为“负→正”,就进行减法,使得算出的合计值“Sum”的符号为“正”。
在这里,进行初步判定的结果为,在判定在第n单位期间与第n+1单位期间的分界线上导航消息数据的比特值发生变化的情况下,使根据公式(7)以及(8)算出的I相合计值“SumI(n,n+1)”以及Q相合计值“SumQ(n,n+1)”的正负的符号逆转,并用于IQ内积值的计算。这相当于根据下面的公式(14)以及(15)算出I相合计值“SumI(n,n+1)”以及Q相合计值“SumQ(n,n+1)”。
SumI(n,n+1)=PSumI(n+1)-PSumI(n) (14)
SumQ(n,n+1)=PSumQ(n+1)-PSumQ(n) (15)
并且,在第n+2号以及第n+3单位期间,也可以以作为分界线部分的单位期间的第n+2单位期间的初步合计值为基准进行减法。即,根据公式(9)~公式(12)算出I相合计值“SumI(n+2,n+3)”以及Q相合计值“SumQ(n+2,n+3)”,并用于公式(13)的IQ内积值“Dot(n+1|n+2)”的计算。
图2是IQ内积值的说明图。图2示出了IQ平面,横轴对应于Q相,纵轴对应于I相。原点“O”为起点,第一IQ合计值矢量“IQ(n,n+1)”与第二IQ合计值矢量“IQ(n+2,n+3)”标记在IQ平面。在图2中,第一IQ合计值矢量“IQ(n,n+1)”用实线表示,第二IQ合计值矢量“IQ(n+2,n+3)”用虚线表示。
并且,第一IQ合计值矢量“IQ(n,n+1)”与第二IQ合计值矢量“IQ(n+2,n+3)”形成的角度“θ”定义为“矢量角”。为了方便,以第一IQ合计值矢量为基准,将沿逆时针方向观察第二IQ合计值矢量情况下的矢量角“θ”的符号定义为“正”,并且以第一IQ合计值矢量为基准,将顺逆时针方向观察第二IQ合计值矢量情况下的矢量角“θ”的符号定义为“负”。
IQ内积值“Dot”的计算与进行第一IQ合计值矢量与第二IQ合计值矢量的内积计算相同。即,下面的公式(16)成立。
IQ内积值“Dot”取决于矢量角“θ”的余弦“cosθ”来变化正负的符号。如果第一IQ合计值矢量与第二IQ合计值矢量是彼此相同或接近相同的方向(-π/2<θ<π/2),则IQ内积值为正值(例如图2的矢量角“θ1”和“θ3”)。这相当于第一增感期间与第二增感期间的分界线上导航消息数据的比特值未发生变化的情况。
与此相对,如果第一IQ合计值矢量与第二IQ合计值矢量时彼此相反或接近相反的方向(-π≥θ≤-π/2,π/2≥θ≥π),IQ内积值为负值(例如图2的矢量角“θ2”和“θ4”)。这相当于第一增感期间与第二增感期间的分界线上导航消息数据的比特值发生变化的情况。
之后,使用IQ内积值“Dot”如下地判定比特变化。如果根据公式(13)算出的IQ内积值“Dot(n+1|n+2)”为“负”(“Dot(n+1|n+2)”<0),判定在第n+1单位期间与第n+2单位期间的分界线上比特值发生变化(比特值有变化)。与此相对,如果IQ内积值“Dot(n+1|n+2)”为“正”(“Dot(n+1|n+2)”≥0),判定在第n+1单位期间与第n+2单位期间的分界线中比特值未发生变化(比特值无变化)。
以上的顺序为到进行第一次的比特变化判定为止的顺序。在本实施方式中,如图1中点划线包围所示,边逐每单位时间地错开时间边进行比特变化判定。在该情况下,在第二次的判定中,判定第n+2单位期间与第n+3单位期间的分界线上比特值有无变化。并且,在第三次的判定中,判定第n+3单位期间与第n+4单位期间的分界线上比特值有无变化。
上述说明中的基于功率值的初步判定是在包含于各增感期间的每单位时间的比特转变定时中导航消息数据的比特值有无变化的判定,相当于作为主判定的前阶段进行的事前判定。虽然后面描述变形例,但是事前判定的方法并不限定于基于功率值的初步判定,也可以是能够判定在包含于各增感期间的各比特转变定时中比特有无变化的方法。
2、实施例
接着,根据上述原理对进行比特变化判定的比特判定装置的实施例进行说明。在这里,对将本发明应用于具备比特变化判定装置的作为电子设备的一种的手机的情况下的实施例进行说明。但是,当然本发明能够适用的实施例不限定于以下说明的实施例。
2-1、手机的功能构成
图3是示出本实施例中的手机1的功能构成的一例的框图。手机1被构成为包括:GPS天线5、GPS接收部10、主机处理部30、操作部40、显示部50、手机用天线60、手机用无线通信电路部70、存储部80以及时钟部90。
GPS天线5为接收含有从GPS卫星发出的GPS卫星信号的RF(RadioFrequency,射频)信号的天线,并将接收信号输出至接收部10。
GPS接收部10为基于从GPS天线5输出的信号对手机1的位置进行计测的位置计算电路或者位置计算装置,为所谓的相当于GPS接收装置的功能块。GPS接收部10被构成为包括RF接收电路部11以及基带处理电路部20。并且,RF接收电路部11与基带处理电路部20能够分别制造为不同的LSI(Large Scale Integration,大规模集成电路),也能够制造成1码片。
RF接收电路部11为RF信号的接收电路。作为电路构成,例如也可以构成将从GPS天线5输出的RF信号通过A/D转换器转换为数字信号、并对数字信号进行处理的接收电路。并且,也可以是将从GPS天线5输出的RF信号直接以模拟信号进行信号处理、并最终通过A/D转换而将数字信号输出至基带处理电路部20的构成。
在后者的情况下,例如能够如下构成RF接收电路部11。即,通过将预定振荡信号进行除算或者倍增,生成RF信号乘算用的振荡信号。并且,将生成的振荡信号与从GPS天线5输出的RF信号进行乘算,从而将RF信号降频(down conversion)为中间频率的信号(以下,称为“IF(Intermediate Frequency,中频)信号”),在将IF信号进行增幅等之后,通过A/D转换器转换为数字信号,并输出至基带处理电路部20。
基带处理电路部20为对从RF接收电路部11输出的接收信号进行相关处理等以捕捉GPS卫星信号、并基于从GPS卫星信号取出的卫星轨道数据和时刻数据等进行预定位置算出计算、从而算出手机1的位置(位置坐标)的处理电路模块。基带处理电路部20具有对接收信号进行相关运算的相关运算部以及基于相关运算部的相关运算结果捕捉GPS卫星信号的捕捉部等。
主机处理部30为根据存储于存储部80的系统程序等各种程序总括地控制手机1的各部的处理器。主机处理部30以从基带处理电路部20取得的位置坐标为基础,在显示部50上显示出指示了现在位置的地图,并将该位置坐标用于各种应用处理。
操作部40为例如由触摸面板和按钮开关等构成的输入装置,并将按下的按键和按钮的信号输出至主机处理部30。通过该操作部40的操作,进行通话要求和邮件收发要求、位置算出要求等各种指示输入。
显示部50为由LCD(Liquid Crystal Display,液晶显示器)等构成、并且基于从主机处理部30输入的显示信号进行各种显示的显示装置。在显示部50上显示位置显示画面和时刻信息等。
手机用天线60为在与手机1的通信服务商所设置的无线基站之间进行手机用无线信号的收发的天线。
手机用无线通信电路部70为由RF转换电路、基带处理电路等构成的手机的通信电路部,通过进行手机用无线信号的调制/解调等来实现通话和邮件的收发等。
存储部80为存储主机处理部30用于控制手机1的系统程序、实施各种应用处理的各种程序以及数据等的存储装置。
时钟部90为手机1的内部时钟,被构成为具有晶体振荡器等的振荡电路。时钟部90的时钟时刻随时输出至基带处理电路部20以及主机处理部30。
2-2、基带处理电路部的电路构成
图4是示出基带处理电路部20的电路构成的一例的图,是记载以本实施例涉及的电路模块为主的视图。基带处理电路部20被构成为包括例如乘算部21、载波去除用信号产生部22、相关运算部23、复制码产生部24、处理部25以及存储部27。
乘算部21为通过将载波去除用信号产生部22生成/产生的载波去除用信号与作为I相以及Q相的接收信号的接收IQ信号进行乘算而从接收IQ信号中除去搬送波(载波)的电路部,并构成为具有乘算器等。
并且,关于进行接收信号的IQ成分的分离(IQ分离)的电路模块省略了图示,但是,例如当在RF接收电路部11中将接收信号降频为IF信号时,只要通过将相位相差90度的局部振荡信号与接收信号进行乘算而进行IQ分离即可。
并且,在从RF接收电路部11输出的信号为IF信号的情况下,只要生成IF频率的载波去除用信号即可。因此,即使在RF接收电路部11将接收信号降频为IF信号的情况下,实质上同样能够适用本实施方式。
载波去除用信号产生部22为生成与GPS卫星信号的载波信号的频率相同频率的载波去除用信号的电路,被构成为具有载波NCO(NumericalControlled Oscillator,数控振荡器)等的振荡器。在接收IQ信号为IF信号的情况下,生成IF频率的信号。载波去除用信号产生部22生成针对I相的接收信号的I相载波去除用信号以及针对Q相的接收信号的Q相载波去除用信号,并分别输出至乘算部21。Q相载波去除用信号与I相载波去除用信号相位相差90度。
将载波去除用信号产生部22产生的载波去除用信号在乘算部21中与接收IQ信号进行乘算,从而进行接收IQ信号的解调(检波),并生成/输出去除了载波的接收码信号。即,在乘算部21中,将I相的接收信号与I相的载波去除用信号进行乘算,从而生成I相的接收码信号,同时将Q相的接收信号与Q相的载波去除用信号进行乘算,从而生成Q相的接收码信号。乘算部21以及载波去除用信号产生部22也可以称为解调部(检波部)。
相关运算部23进行从乘算部21输出的I相以及Q相的接收码信号和由复制码产生部24生成/产生的复制CA码的相关运算的电路部,被构成为具有多个相关器(Correlator,相关器)。
复制码产生部24为生成/产生作为模拟了CA码的复制品的复制CA码的电路部,被构成为具有码NCO等的振荡器。复制码产生部24生成/产生对应于处理部25所指示的PRN号(卫星号)的复制CA码,并输出至相关运算部23。相关运算部23分别对I相以及Q相的接收码信号进行与复制码产生部24所生成的复制CA码的相关运算。
处理部25为总体上控制基带处理电路部20的各功能部的控制装置,被构成为具有CPU(Central Processing Unit,中央处理器)等的处理器。处理部25具有卫星信号捕捉部251以及位置算出部253作为主要的功能部。
卫星信号捕捉部251进行对于从相关运算部23输出的频率方向以及相位方向的相关运算结果的峰值判定,并检测接收信号的频率(接收频率)以及接收的CA码的相位(码相位)。所检测的接收频率以及码相位作为测量信息用于位置算出等。
在本实施方式中,卫星信号捕捉部251用作将针对第一增感期间的相关运算部23的相关运算结果加起来的第一合计部以及将关于第二增感期间的相关运算部23的相关运算结果加起来的第二合计部。并且,用作使用第一以及第二合计部的合计结果对第一增感期间与第二增感期间的分界线的比特转变定时中比特值有无变化进行判定的判定部。
位置算出部253使用通过卫星信号捕捉部251对各捕捉卫星检测/取得的测量信息,进行公知的位置算出计算,而算出手机1的位置。并且,将算出的位置输出至主处理部30。
存储部27由ROM(Read Only Memory,只读存储器)、闪存ROM、RAM(Random Access Memory,随机存储器)等存储装置(存储器)构成,存储用于实现基带处理电路部20的系统程序、卫星信号捕捉功能、位置算出功能等各种功能的各种程序、数据等。并且具有临时存储各种处理的处理中数据、处理结果等的工作区域。
如图4所示,在存储部27中,作为程序,存储有通过处理部25读出并作为基带处理(参照图6)实施的基带处理程序271。基带处理程序271包含作为比特变化判定处理(参照图7)而实施的比特变化判定程序2711作为子程序。
基带处理是指,处理部25分别对作为捕捉对象的GPS卫星(以下,称为“捕捉对象卫星”)使用从相关运算部23输出的I相以及Q相的相关运算结果来捕捉GPS卫星信号、并进行利用了捕捉到的GPS卫星信号的位置算出计算从而算出手机1的位置的处理。
比特变化判定处理是指,处理部25根据上述原理判定输送至接收信号的导航消息数据的比特值有无变化的处理。关于这些处理,使用流程图在后面进行详细描述。
并且,在存储部27中,作为数据存储有卫星轨道数据272、按卫星的转变定时数据273、按卫星的比特变化判定用数据274、按卫星的相关累计时间275、按卫星的相关累计值数据276、按卫星的测量数据277以及算出位置数据278。
卫星轨道数据272为存储全部GPS卫星的概略卫星轨道信息的历书、存储关于各GPS卫星各自的详细卫星轨道信息的星历等的数据。该卫星轨道数据272除了通过对从GPS卫星接收的GPS卫星信号解码而取得之外,作为辅助数据例如从手机1的基站和辅助服务器(assist server)取得。
按卫星的转变定时数据273为对各个捕捉对象卫星存储输送至接收信号的导航消息数据的比特转变定时的数据。按卫星的转变定时数据273能够作为辅助数据从例如手机1的基站和辅助服务器这些外部装置取得。按卫星的转变定时数据273的生成方法和取得方法为现有公知的,因此省略详细说明。
按卫星的比特变化判定用数据274为用于针对各个捕捉对象卫星进行输送至接收信号的导航消息数据的比特变化判定的数据,其数据构成例在图5中示出。在按卫星的比特变化判定用数据274中存储有按捕捉对象卫星的比特变化判定用数据。在比特变化判定用数据中存储作为捕捉对象卫星的编号的卫星号2741、第一增感时间2743、第二增感时间2745、各个量数据2747以及比特变化判定结果2749。
卫星号2741为用于唯一地识别各GPS卫星的编号。第一增感时间2743为由连续的单位期间的数“N”确定的时间,例如设定规定值。并且,第二增感时间2745为由连续的单位期间的数“M”确定的时间,例如设定规定值。对每个捕捉对象卫星设定第一增感时间2743以及第二增感时间2745是特征之一。
各个量数据2747为用于比特变化判定的各个量与时刻关联对应地以表格形式存储的数据。具体来说,表格的横向对应于每单位时间的时刻“t=t1,t2,t3,t4,t5,t6,…”,各个量与表格的纵向分别关联对应,以矩阵状存储各时刻中的各个量的数据。并且,在未算出各个量的时刻,各个量的栏为“-(无)”。
在各个量中包含I相初步合计值“PSumI”以及Q相初步合计值“PSumQ”、分别针对第一以及第二增感期间的功率值“Power+”以及“Power-”、分别针对第一以及第二增感期间的I相合计值“SumI”以及Q相合计值“SumQ”以及IQ内积值“Dot”。
例如,在图5中最前侧示出的比特变化判定用数据为卫星号2741为“SV1”的针对捕捉对象卫星的数据,第一增感时间2743设定为40毫秒(N=2),并且第二增感时间2745设定为相同时间的40毫秒(M=2)。
为了在每单位时间(20毫秒)算出初步合计值“PSumI,PSumQ”,在各个时刻“t=t1,t2,t3,t4,t5,t6,…”存储初步合计值“PSumI,PSumQ”。第一增感期间的功率值“Power+,Power-”初次在经过了第一增感时间(40毫秒)的定时算出,在这之后,每经过了单位时间就进行计算。因此,在时刻“t1”不存储数据,在时刻“t2”之后的各时刻存储数据。
第二增感期间的功率值“Power+,Power-”初次在经过将第一以及第二增感时间加起来的增感合计时间(80毫秒)的定时算出,在这之后,每经过了单位时间就进行计算。因此,在时刻“t1~t3”不存储数据,在时刻“t4”之后的各时刻存储数据。
为了基于初步判定结果算出合计值“PSumI,PSumQ”,功率值被与算出/存储的定时匹配地算出/存储。即,与功率值的数据匹配,针对第一增感期间,在定时“t2”之后的各定时存储合计值的数据。并且,针对第二增感期间,在定时“t4”之后的各定时存储合计值的数据。
比特值有无变化的主判定初次在经过增感合计时间的时刻“t4”进行,在这之后每经过单位时间进行该判定。在第一次的主判定中,使用时刻“t2”的合计值的数据“SumI(1,2)、SumQ(1,2)”、与时刻“t4”的合计值的数据“SumI(3,4)、SumQ(3,4)”,算出IQ内积值“Dot(2|3)”。并且,基于IQ内积值“Dot(2|3)”,判定时刻“t2”中的比特值有无变化。
在比特变化判定结果2749中以时间序列存储比特变化的主判定。具体来说,在判定比特有变化的时刻存储“有”,在判定比特无变化的时刻存储“无”。并且,在不进行比特变化判定的时刻为“-(无)”。
并且,在图5的数据例中,由于第一增感时间与第二增感时间相同(N=M=2),结果,在时刻“t4”之后的各时刻算出的功率值以及合计值在第一以及第二增感期间相同。因此,在图5中以影线示出的第二增感期间的功率值以及合计值的数据能够省略,也可以仅存储第一增感时间的功率值以及合计值的数据。这样,由于在第一增感时间与第二增感时间相同的情况下产生重复的数据,因此通过仅存储任一方的数据,能够节约存储器。
返回数据构成的说明,按卫星的相关累计时间275为针对各个捕捉对象卫星存储相关累计时间的数据。并且,按卫星的相关累计值数据276为存储通过对各个捕捉对象卫星计算相关累计时间段的相关值而得到的相关累计值的数据。
按卫星的测量数据277为通过对于相关累计值进行峰值判定而取得的测量信息按捕捉对象卫星分别进行存储的数据。具体来说,针对各个捕捉对象卫星,接收频率以及码相位的信息被存储为测量信息。
算出位置数据278为位置算出部253通过进行位置算出处理而算出的手机1的位置数据。算出位置数据278也可以是为以时间序列积累存储算出位置的时间序列数据,也可以是仅更新/存储最新的算出位置的数据。
2-3、处理流程
图6为示出通过利用处理部25读出存储于存储部27的基带处理程序271从而在基带处理电路部20中实施的基带处理的流程的流程图。
首先,卫星信号捕捉部251进行捕捉对象卫星判定处理(步骤A1)。具体来说,在时钟部90计时的当前时刻,使用存储于存储部27的历书和星历等卫星轨道数据272判定位于赋予基准位置的天空的GPS卫星,从而决定捕捉对象卫星。基准位置能够以例如在电源接通后的初次位置算出的情况下为通过所谓的服务器辅助从辅助服务器取得的位置、并且在第二次之后的位置算出的情况下为最新的算出位置等方法进行设定。
接着,卫星信号捕捉部251对在步骤A1中判定的各个捕捉对象卫星分别实施循环A的处理(步骤A3~A17)。在循环A的处理中,卫星信号捕捉部251试行来自该捕捉对象卫星的GPS卫星信号的捕捉(步骤A5)。即,控制载波去除用信号产生部22以及复制码产生部24,对从RF接收电路部11输出的接收IQ信号进行载波去除以及相关运算。并且,从相关运算部23取得I相相关值以及Q相相关值。
接着,卫星信号捕捉部251针对该捕捉对象卫星设定第一以及第二增感时间(步骤A7)。即,对关联地确定第一增感时间的“N”值以及关联地确定第二增感时间的“M”值分别设定规定值。并且,使设定的值存储于按卫星的比特变化判定用数据274。
并且,卫星信号捕捉部251针对该捕捉对象卫星设定相关累计时间(步骤A9)。在本实施方式中,通过进行比特变化判定处理而判定比特值有无变化,从而能够经过比单位时间长的时间对相关值进行累计。因此,将比单位时间长的时间设定为相关累计时间。例如,将单位时间的整数倍的时间(例如,作为单位时间的10倍时间的200毫秒)设定为相关累计时间。
之后,卫星信号捕捉部251根据存储部27的比特变化判定程序2711进行比特变化判定处理(步骤A11)。
图7是示出比特变化判定处理的流程的流程图。
首先,卫星信号捕捉部251从外部取得关于该捕捉对象卫星的比特转变定时数据,并存储于按卫星的比特变化判定用数据274(步骤B1)。并且,卫星信号捕捉部251使计时器启动,开始从相关运算部23输出的I相相关值以及Q相相关值的合计(步骤B3)。并且,卫星信号捕捉部251待机,直到经过单位时间(步骤B5;否)。
当经过单位时间时(步骤B5;是),卫星信号捕捉部251使IQ成分的合计值作为初步合计值“PSum”存储于按卫星的比特变化判定用数据274的各个量数据2747(步骤B7)。并且,卫星信号捕捉部251使计时器启动,再次开始IQ相关值的合计(步骤B9)。
接着,卫星信号捕捉部251判定在各个量数据2747中是否存储有最新的第一增感时间段的初步合计值“PSum”(步骤B11)。并且,在判定存储有的情况下(步骤B11;是),针对第一增感期间算出功率值“Power”(步骤B13)。
之后,卫星信号捕捉部251使用在步骤B13算出的功率值“Power”进行针对第一增感期间的初步判定(步骤B15)。并且,卫星信号捕捉部251基于初步判定结果算出第一增感期间的合计值“Sum”(步骤B17)。
具体来说,例如在“N=2”的情况中,通过步骤B15的初步判定,在判定第n单位期间与第n+1单位期间的分界线中未发生比特变化的情况下,根据公式(5)以及(6)算出I相合计值“SumI(n,n+1)”以及Q相合计值“SumQ(n,n+1)”。并且,在判定第n单位期间与第n+1单位期间的分界线中发生了比特变化的情况下,根据公式(14)以及(15)算出I相合计值“SumI(n,n+1)”以及Q相合计值“SumQ(n,n+1)”。
接着,卫星信号捕捉部251判定在各个量数据2747中是否存储有最新的增感合计时间段的初步合计值“PSum”(步骤B19)。并且,在判定已存储的情况下(步骤B19;是),针对第二增感期间算出功率值“Power”(步骤B21)。
之后,卫星信号捕捉部251使用在步骤B21算出的功率值“Power”进行对于第二增感期间的初步判定(步骤B23)。并且,卫星信号捕捉部251基于初步判定结果算出第二增感期间的合计值“Sum”(步骤B25)。
具体来说,例如在“M=2”的情况中,通过步骤B23的初步判定,在判定第n+2单位期间与第n+3单位期间的分界线中未发生比特变化的情况下,根据公式(9)以及(10)算出I相合计值“SumI(n+2,n+3)”以及Q相合计值“SumQ(n+2,n+3)”。并且,在判定第n+2单位期间与第n+3单位期间的分界线中发生了比特变化的情况下,根据公式(11)以及(12)算出I相合计值“SumI(n+2,n+3)”以及Q相合计值“SumQ(n+2,n+3)”。
并且,在判定在步骤B11中未存储最新的第一增感时间段的初步合计值的情况下(步骤B11;否),卫星信号捕捉部251进入步骤B19的处理。并且,在判定在步骤B19中未存储最新的增感合计时间段的初步合计值的情况下(步骤B19;否),卫星信号捕捉部251向步骤B33的处理转移。
在步骤B25的处理之后,卫星信号捕捉部251使用在步骤B17算出的第一增感期间的合计值“Sum”以及在步骤B25算出的第二增感期间的合计值“Sum”,算出IQ内积值(步骤B27)。并且,卫星信号捕捉部251使用算出的IQ内积值进行比特变化有无的主判定(main determation)(步骤B29)。卫星信号捕捉部251将主判定的结果作为比特变化判定结果2749存储在按卫星的比特变化判定用数据274(步骤B31)。
并且,在卫星信号捕捉部251判定处理是否结束(步骤B33)并且判定为处理未结束的情况下(步骤B33;否),返回步骤B5。并且,在判定为处理结束的情况下(步骤B33;是),结束比特变化判定处理。
返回图6的基带处理,在进行比特变化判定处理之后,卫星信号捕捉部251基于存储于按卫星的比特变化判定用数据274的该捕捉对象卫星的比特变化判定结果2749,对在步骤A9中设定的相关累计时间段的相关值进行累计(步骤A13)。具体来说,在判定为比特值无变化的比特转变定时的前后,保持相关值的符合,并在判定为比特值有变化的比特转变定时的前后,使相关值的符合逆转,并对每单位期间的相关值进行累计。
并且,卫星信号捕捉部251对在步骤A13中取得的相关累计值进行峰值判定,从而取得该捕捉对象卫星的测量信息,并存储于按卫星的测量数据277(步骤A15)。然后,卫星信号捕捉部251向下一次的捕捉对象卫星的处理转移。
在对全部的捕捉对象卫星进行步骤A5~A15的处理之后,卫星信号捕捉部251结束循环A的处理(步骤A17)。之后,位置算出部253使用存储于按卫星的测量数据277的有关各捕捉对象卫星的测量信息,进行算出手机1的位置的位置算出处理(步骤A19)。在位置算出处理中,利用手机1与各捕捉卫星间的伪距,进行使用了例如最小二乘法和卡尔曼滤波(Kalman Filter)的公知的位置算出计算。
伪距能够如下算出。即,使用从卫星轨道数据272求出的各捕捉卫星的卫星位置以及手机1的概略位置,算出各捕捉卫星与手机1间的伪距的整数部分。并且,使用作为测量信息的码相位,算出各捕捉卫星与手机1间的伪距的小数部分。通过将像这样求出的整数部分与小数部分加起来,来求出伪距。
接着,位置算出部253将由位置算出处理所算出的位置(位置坐标)输出至主机处理部30(步骤A21)。并且,处理部25判定处理是否结束(步骤A23),在判定为未结束的情况下(步骤A23;否),返回步骤A1。并且,在判定为处理结束的情况下(步骤23;是),基带处理结束。
3、实验结果
图8为示出使用本实施方式的比特变化判定方法实际进行导航消息数据的比特变化判定的实验结果的一例的图。在使GPS卫星信号的接收信号的信号强度变化的状况下,对各自的信号强度进行导航消息数据的比特变化判定,并进行测定其成功率的实验。
在图8中,横轴表示接收信号的信号强度(单位dBm),纵轴表示比特变化判定的成功率(单位%)。并且,方形的图示表示以本实施方式的手法进行比特变化判定情况下的成功率,三角形的图示表示以现有手法进行比特变化判定情况下的成功率。
如图可知,针对全部的信号强度,用本实施方式手法的成功率超过用现有手法的成功率。特别地,在信号强度为“-145dBm~-147dBm”的范围的情况下,以本实施方式手法的成功率为90%以上的较高的值。当信号强度低于上述范围时,成功率也逐渐变低,但是用本实施方式手法的成功率超过以现有手法的成功率这一倾向则是不变的。因此,证实了本实施方式的手法的有效性。
4、作用效果
根据本实施方式,对接收GPS卫星信号的接收信号与复制CA码进行相关运算。并且,进行第一事前判定以及第二事前判定的初步判定(preliminary determination),其中第一事前判定为判定在作为连续N个(N≥1)单位期间的第一增感期间中所包含的比特转变定时中的比特值有无变化(转变),第二事前判定为判定在作为邻接于第一增感期间的连续M个(M>1)单位期间的第二增感期间中所包含的比特转变定时中的比特值有无变化(转变)。基于该初步判定的结果,在增感时间段将每单位期间的初步合计值加起来。并且,针对第一以及第二增感期间,使用算出的合计值来计算IQ内积值,并基于该IQ内积值判定第一增感期间与第二增感期间的分界线中导航消息数据的比特值有无变化。
设定以连续多个单位期间构成的第一以及第二增感期间,并使用针对各增感期间的相关运算结果的合计值来算出IQ内积值。因此,与现有技术中使用连续两个单位期间各自的相关运算结果的合计值的情况相比,能够求出适于比特变化判定的IQ内积值。如果延长第一以及第二增感时间,由于能够求出适于该量程度的比特变化判定的IQ内积值,因此能够更加正确地进行比特变化判定。该手法在接收的GPS卫星信号为弱电场信号的弱电场环境中特别有效。
并且,在GPS卫星信号的初次接收时,在经过将第一以及第二增感时间加起来后的增感合计时间的定时进行比特变化判定。因此,只要将第一以及第二增感时间设定为适当的值,就能够缩短GPS卫星信号的初次捕捉所需要的时间,并且能够缩短到初次的位置算出为止所需要的时间(初期定点化时间:TTFF(Time To First Fix))。并且,由于一次比特变化所必要的数据为增感合计时间段的数据,因此能够减少必要的存储器容量。
并且,在本实施方式中,通过在每单位期间算出初步合计值并且使加法或者减法的组合不同而将初步合计值加起来,从而算出功率值。并且,以根据功率值为最大的加法或者减法的组合的合计方法将每单位期间的初步合计值加起来。因此,临时判定增感期间中所包含的各比特转变定时中比特变化的有无,能够恰当地求出IQ内积值。
5、变形例
5-1、比特变化判定
在上述实施方式中,使用初步合计值来算出功率值,并基于功率值的大小进行比特变化的初步判定。但是,即使未算出功率值,也能够进行IQ内积值的计算,并进行初步判定。
图9为该情况下的比特变化判定的原理的说明图。图9为与图1对应的视图,视图的看的方法与图1相同。在图9的手法中,针对第一以及第二增感期间,使用每单位期间算出的初步合计值,对于邻接的两个单位期间算出初步IQ内积值。
关于第一增感期间,使用第n单位期间的I相初步合计值“PSumI(n)”以及Q相初步合计值“PSumQ(n)”、和第n+1单位期间的I相初步合计值“PSumI(n+1)”以及Q相初步合计值“PSumQ(n+1)”,根据下面的公式(17)算出初步IQ内积值“Dot(n|n+1)”。
Dot(n|n+1)=PSumI(n)×PSumI(n+1)+PSumQ(n)×PSumQ(n+1) (17)
并且,基于算出的初步IQ内积值,对构成第一增感期间的每单位期间的分界线的比特转变定时中有无比特变化进行初步判定。即,如果初步IQ内积值“Dot(n|n+1)”为“负”(“Dot(n|n+1)”<0),则判定在第n单位期间与第n+1单位期间的分界线中比特值发生变化。并且,如果初步IQ内积值“Dot(n|n+1)”为“正”(“Dot(n|n+1)”≥0),则判定在第n单位期间与第n+1单位期间的分界线中比特值未发生变化。
第二增感期间也同样,使用第n+2单位期间的I相初步合计值“PSumI(n+2)”以及Q相初步合计值“PSumQ(n+2)”和第n+3单位期间的I相初步合计值“PSumI(n+3)”以及Q相初步合计值“PSumQ(n+3)”,根据下面的公式(18)算出初步IQ内积值“Dot(n+2|n+3)”。Dot(n+2|n+3)=PSumI(n+2)×PSumI(n+3)+PSumQ(n+2)×PSumQ(n+3)(18)
并且,如果初步IQ内积值“Dot(n+2|n+3)”为“负”(“Dot(n+2|n+3)”<0),则判定在第n+2单位期间与第n+3单位期间的分界线中比特值发生变化。并且,如果初步IQ内积值“Dot(n+2|n+3)”为“正”(“Dot(n+2|n+3)”≥0),则判定在第n+2单位期间与第n+3单位期间的分界线中比特值未发生变化。
如上所述,进行比特变化的初步判定,能够基于该初步判定结果算出I相合计值“PSumI”以及Q相合计值“PSumQ”。之后的处理与上述实施方式相同。
5-2、增感时间
在上述实施方式中,以将第一以及第二增感时间设为40毫秒(N=M=2)进行比特变化判定的情况为例进行说明,但是,可以将第一以及第二增感时间设定为适当的值。例如,也可以将第一以及第二增感时间设为60毫秒(N=M=3)进行比特变化判定。
图10是该情况下的比特变化判定的原理的说明图。视图的看的方法与图1相同。首先,分别针对构成第一增感期间的三个单位期间,对每个IQ成分算出初步合计值。因此,得到I相初步合计值“PSumI(n),PSumI(n+1),PSumI(n+2)”和Q相初步合计值“PSumQ(n),PSumQ(n+1),PSumQ(n+2)”。
第二增感期间也同样,分别针对构成第二增感期间的三个单位期间,得到I相初步合计值“PSumI(n+3),PSumI(n+4),PSumI(n+5)”和Q相初步合计值“PSumQ(n+3),PSumQ(n+4),PSumQ(n+5)”。
接着,对于第一以及第二增感期间,利用使加法或者减法的组合不同的合计方法将每单位期间的初步合计值加起来从而算出功率值。具体来说,对构成各增感期间的三个单位时间的初步合计值以{(正,正,正),(正,负,正),(正,正,负),(正,负,负)}四种组合分别进行合计,使用其合计结果算出功率值“Power1~Power4”。
之后,比较功率值“Power1~Power4”的大小。并且根据对应于最大的功率值的加法或者减法的组合(合计方法),将每单位期间的初步合计值加起来。例如,当功率值“Power1~Power4”中“Power3”最大时,对应的加法或者减法的组合(合计方法)为{(正,正,负)}。因此,将第1单位期间的初步合计值设为“正”,将第2单位期间的初步合计值设为“正”,将第3单位期间的初步合计值设为“负”,将三个单位期间的初步合计值加起来。
通过针对第一以及第二增感期间分别进行上述处理,对于第一增感期间,得到以I相合计值“SumI(n,n+1,n+2)”以及Q相合计值“SumQ(n,n+1,n+2)”为成分的第一IQ合计值矢量“IQ(n,n+1,n+2)”。并且,针对第二增感期间,得到以I相合计值“SumI(n+3,n+4,n+5)”以及Q相合计值“SumQ(n+3,n+4,n+5)”为成分的第二IQ合计值矢量“IQ(n+3,n+4,n+5)”。
接着,对第一IQ合计值矢量“IQ(n,n+1,n+2)”和第二IQ合计值矢量“IQ(n+3,n+4,n+5)”进行内积计算,得到IQ内积值“Dot(n+2|n+3)”。并且,如果IQ内积值“Dot(n+2|n+3)”为负,则判定第n+2单位期间与第n+3单位期间的分界线上比特有变化。并且,如果IQ内积值“Dot(n+2|n+3)”为正,则判定该分界线中比特无变化。
5-3、基于接收状况的增感时间的变更
也可以基于GPS卫星信号的接收状况,变更第一以及第二增感时间中至少一方的时间(N以及M中至少一方的值)。例如,能够将接收了GPS卫星信号的接收信号的信号强度以及GPS卫星信号的接收环境等信息作为GPS卫星信号的接收状况,对每个GPS卫星变更增感时间。并且,变更的时间可以是第一以及第二增感时间双方,也可以是任一方的时间。
例如,在接收信号的信号强度较强的情况下,与信号强度较弱的情况相比,能够通过相关运算取得信赖性较高的相关值。因此,当使用IQ内积值进行比特变化判定时,提高了能够正确判定比特变化的有无的可能性。因此,在接收信号的信号强度较强的情况下,与信号强度较弱的情况相比,也可以缩短增感时间。同样,如果GPS卫星信号的接收环境良好,与接收环境较差的情况相比,能够通过相关运算取得信赖性较高的相关值。因此,在接收环境良好的情况下,与信号强度较差的情况相比,也可以缩短增感时间。
图11是示出在该情况下卫星信号捕捉部251代替图6的基带处理而实施的第二基带处理的流程的流程图。并且,对与基带处理相同的步骤赋予相同的符合,并省略说明,以与基带处理不同的步骤为重点进行说明。
卫星信号捕捉部251在步骤A5中试行了卫星信号的捕捉之后,判定GPS卫星信号的接收状况(步骤C6)。例如,通过算出C/N比(Carrier toNoise ratio,载波噪声比)来计测接收信号的信号强度,并基于GPS卫星的天空配置以及GPS卫星的仰角等信息判定GPS卫星信号的接收环境。并且,卫星信号捕捉部251基于判定的接收状况,设定第一以及第二增感时间(步骤C7)。
图12是示出作为增感时间设定用的表格的一例的第一设定用表格的表格构成的一例的图。第一设定用表格为用于基于接收信号的信号强度来设定增感时间的表格,关联对应地存储信号强度、第一增感时间以及第二增感时间。信号强度越强,第一以及第二增感时间被设定为越短。并且,在该表格中,对于同一信号强度,第二增感时间设定为比第一增感时间长。在步骤C6中测量了信号强度的情况下,卫星信号捕捉部251参照该第一设定用表格,设定与测量的信号强度对应的第一以及第二增感时间。
图13是示出作为增感时间设定用的表格的一例的第二设定用表格的表格构成的一例的图。第二设定用表格为用于基于GPS卫星信号的接收环境来设定增感时间的表格,关联对应地存储接收环境、第一增感时间、以及第二增感时间。接收环境越良好,第一以及第二增感时间被设定为越短。并且,在该表格中,针对同一接收环境,将第一增感时间与第二增感时间设定为相同时间。在步骤C6中判定了接收环境的情况下,卫星信号捕捉部251参照该第二设定用表格,设定与所判定的接收环境对应的第一以及第二增感时间。
图14是示出卫星信号捕捉部251作为比特变化判定的处理用数据而使用的第二按卫星的比特变化判定用数据274B的数据构成的一例的图。并且,对与图5中示出的按卫星的比特变化判定用数据274相同的数据要素赋予相同的符合,并省略说明。
在第二比特变化判定用数据274B中,除了第一增感时间2743以及第二增感时间2745以外,还存储有接收信号的信号强度2742。具体来说,图14的最前侧示出的数据为关于卫星号2741为“SV1”的捕捉对象卫星的数据,接收信号的信号强度2742为“S”。并且,作为对应于该信号强度2742的增感时间,将第一增感时间设定为“40毫秒(N=2)”,并将第二增感时间设定为“60毫秒(M=3)”。
为了对每单位时间(20毫秒)算出初步合计值“PSumI,PSumQ”,分别针对各时刻“t1,t2,t3,t4,t5,t6,…”存储初步合计值“PSumI,PSumQ”。第一增感期间的功率值“Power+,Power-”初次在经过了第一增感时间(40毫秒)的定时算出,在这之后,在经过了单位时间的定时算出。因此,在时刻“t1”不存储数据,在时刻“t2”之后的各时刻存储数据。
第二增感期间的功率值“Power+,Power-”初次在经过了将第一以及第二增感时间加起来的增感合计时间(100毫秒)的定时算出,在这之后,在经过单位时间的定时算出。因此,在时刻“t1~t4”不存储数据,在时刻“t5”之后的各时刻存储数据。
由于根据比特变化的初步判定结果算出合计值“PSumI,PSumQ”,所以合计值与功率值的算出定时匹配地被算出。由于第一增感期间的功率值初次在时刻“t2”被算出,因此在时刻“t2”之后的各时刻存储合计值的数据。并且,由于第二增感期间的功率值初次在时刻“t5”被算出,因此在时刻“t5”之后的各时刻存储合计值的数据。
第一次判定在时刻“t5”进行。在该情况下,使用时刻“t2”中的合计值的数据“SumI(1,2)、SumQ(1,2)”与时刻“t5”中的合计值的数据“SumI(3,4,5)、SumQ(3,4,5)”,算出IQ内积值“Dot(2|3)”。并且,基于IQ内积值“Dot(2|3)”,判定时刻“t2”中的比特值有无变化。
5-4、处理负荷的减轻
通过消减比特变化判定所涉及的运算量,也可以减轻处理部的处理负荷。在上述实施方式中,说明了在各判定时刻进行比特值变化的初步判定的情况。但是,由于边逐单位时间地错开时间边进行比特变化判定,因此每经过单位时间判定第一增感期间和第二增感期间的分界线中比特值有无变化。因此,如果留用过去的主判定的结果,就不需要进行初步判定。
例如,在图1的原理说明中,在第一次的判定中进行关于第n+1单位期间与第n+2单位期间的分界线上比特有无变化的主判定,并存储该判定结果。之后,在第二次的判定中,针对第一增感期间初步判定第n+1单位期间与第n+2单位期间的分界线上比特值有无变化。但是,即使不进行初步判定,也已知在第一次的主判定中第n+1单位期间与第n+2单位期间的分界线中的比特值有无变化。因此,在第二次的判定中省略初步判定,只要留用第一次主判定的结果并算出合计值即可。
同样,在第三次的判定中,虽然初步判定第n+2单位期间与第n+3单位期间的分界线中的比特值有无变化,但是,通过第二次主判定已知该分界线中比特值有无变化。因此,不进行初步判定,只要留用第二次主判定的结果并算出合计值即可。
5-5、电子设备
在上述实施例中,以本发明适用于作为电子设备的一种的手机的情况为例进行说明,但是,能够适用本发明的电子设备并不仅限于此。例如,对于汽车导航装置或携带型导航装置、个人电脑、PDA(Personal DigitalAssistant,个人数字助理)、手表等其他电子设备也同样能够适用。
5-6、处理的主体
在上述实施方式中,以基带处理电路部的处理部实施包含比特变化判定的卫星信号的捕捉的情况进行说明,但是,这些处理也可以由电子设备的主机处理部来实施。并且,也可以以由基带处理电路部的处理部来实施包含比特变化判定的卫星信号的捕捉并由电子设备的主机处理部进行位置算出的方式分担处理。
5-7、卫星定位系统
并且,在上述实施方式中,作为卫星定位系统以GPS为例进行说明,但是,也可以是WAAS(Wide AreaAugmentation System,广域增强系统)、QZSS(Quasi Zenith Satellite System,准天顶卫星系统)、GLONASS(GlobalNavigation Satellite System,全球导航卫星系统)、GALILEO(伽利略)等其他卫星定位系统。
Claims (8)
1.一种比特变化判定方法,其特征在于,包括:
进行从卫星接收的接收信号和复制码的相关运算;
使用导航消息数据的比特转变定时分割所述接收信号,将所述导航消息数据的比特期间作为单位期间,进行计算由连续N个单位期间组成的第一期间的所述相关运算的结果的第一计算,其中N≥1;
进行计算由邻接于所述第一期间的连续M个单位期间组成的第二期间的所述相关运算的结果的第二计算,其中M>1;以及
使用所述第一计算以及所述第二计算的结果,判定所述第一期间和所述第二期间的分界线上比特值有无变化。
2.根据权利要求1所述的比特变化判定方法,其特征在于,包括:
使用所述相关运算的结果,进行判定所述第一期间中的导航消息数据的比特值有无变化的第一事前判定;以及
使用所述相关运算的结果,进行判定所述第二期间中的导航消息数据的比特值有无变化的第二事前判定,其中,
判定所述分界线上比特值有无变化包括使用所述第一事前判定的结果和所述第二事前判定的结果进行判定。
3.根据权利要求2所述的比特变化判定方法,其特征在于,
进行所述第一计算包括使用所述第一期间中的N个相关运算结果进行将加法或者减法组合的多个计算,
进行所述第一事前判定包括使用所述第一计算中的多个计算结果判定所述第一期间中的导航消息数据的比特值有无变化,
进行所述第二计算包括使用所述第二期间中的M个相关运算结果进行将加法或者减法组合的多个计算,
进行所述第二事前判定包括使用所述第二计算中的多个计算结果判定所述第二期间中的导航消息数据的比特值有无变化。
4.根据权利要求3所述的比特变化判定方法,其特征在于,
进行所述第一事前判定包括:
使用所述N个相关运算结果进行多个方法的计算,并算出多个功率值;以及
根据所述功率值为最大的计算方法,判定所述第一期间中的导航消息数据的比特值有无变化,
进行所述第二事前判定包括:
使用所述M个相关运算结果进行多个方法的计算,并算出多个功率值;以及
根据所述功率值为最大的计算方法,判定所述第二期间中的导航消息数据的比特值有无变化。
5.根据权利要求1所述的比特变化判定方法,其特征在于,
判定所述分界线上比特值有无变化包括算出所述第一计算结果与所述第二计算结果的内积以判定该比特值有无变化。
6.根据权利要求1所述的比特变化判定方法,其特征在于,还包括:
根据所述接收信号的接收状况变更所述N以及所述M中的至少一方。
7.根据权利要求6所述的比特变化判定方法,其特征在于,
所述变更包括:在所述接收状况良好的情况下变更为比不良好的情况下小的值。
8.一种比特变化判定装置,其特征在于,具有:
相关运算部,进行从卫星接收到的接收信号和复制码的相关运算;
第一计算部,使用导航消息数据的比特转变定时分割所述接收信号,将所述导航消息数据的比特期间作为单位期间,进行计算由连续N个单位期间组成的第一期间的所述相关运算的结果的第一计算,其中N≥1;
第二计算部,进行计算由邻接于所述第一期间的连续M个单位期间组成的第二期间的所述相关运算的结果的第二计算,其中M>1;以及
判定部,使用所述第一计算以及所述第二计算的结果,判定所述第一期间和所述第二期间的分界线上比特值有无变化。
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US20080112469A1 (en) * | 2001-05-18 | 2008-05-15 | Jason Goldberg | Method and apparatus for performing frequency synchronization |
CN101614804A (zh) * | 2008-06-27 | 2009-12-30 | 上海盈方微电子有限公司 | 弱信号下gps导航电文数据位同步的方法及装置 |
CN101666869A (zh) * | 2009-09-21 | 2010-03-10 | 浙江大学 | 微弱卫星导航信号二次捕获方法与装置 |
Family Cites Families (2)
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20080112469A1 (en) * | 2001-05-18 | 2008-05-15 | Jason Goldberg | Method and apparatus for performing frequency synchronization |
CN101614804A (zh) * | 2008-06-27 | 2009-12-30 | 上海盈方微电子有限公司 | 弱信号下gps导航电文数据位同步的方法及装置 |
CN101666869A (zh) * | 2009-09-21 | 2010-03-10 | 浙江大学 | 微弱卫星导航信号二次捕获方法与装置 |
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