CN103308931B - 用于检测卫星信号的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及用于检测卫星信号的系统和方法。提供一种经配置以在所接收信号中检测至少一个GNSS卫星信号的存在的GNSS接收器。所述GNSS接收器包含：缓冲器，其加载有对应于所述所接收信号的样本集合；以及多普勒解旋块，其经配置以对从所述缓冲器接收的样本集合执行对应于至少一个多普勒频率的多普勒解旋。所述GNSS接收器进一步包含：累加器块，其经配置以在所述对应于多普勒频率的多普勒解旋之后随即或随后执行多个样本集合的相干累加；以及第一存储器，其经配置以存储所述相干累加的结果。寄存器阵列经配置以被加载存储于所述第一存储器中的所述结果，且相关器引擎经配置以通过使所述寄存器阵列中的所述结果与GNSS卫星的多个码相位相关而产生相关结果。

Description

用于检测卫星信号的系统和方法

技术领域

本发明的实施例涉及检测卫星信号。

背景技术

可广泛地定义全球导航卫星系统(GNSS)以包含GPS(美国)、伽利略(Galileo)(建议)、GLONASS(俄罗斯)、北斗(中国)、IRNSS(印度，建议)、QZSS(日本，建议)，以及其它使用来自卫星的信号的当前和未来定位技术(使用或不使用来自陆地源的加强)。来自GNSS的信息可越来越多地用于计算用户的位置信息(例如，位置、速度、行进方向，等)。

依据一示范性情形，在GNSS中，可能存在多个卫星，每一卫星发射GNSS卫星信号。在GNSS接收器处所接收的信号含有所发射GNSS卫星信号中的一者或一者以上。为了获得来自相应发射信号的信息，GNSS接收器执行信号获取/跟踪程序。更具体来说，GNSS接收器在所接收信号中搜索对应的发射信号，且接着锁定到它们以便随后跟踪相应卫星，以接收卫星信号。

此外，根据一个示范性情形，信号获取/跟踪程序可能要求必须使所接收信号(其可例如降频转换至基带)与GNSS接收器内所产生的本地信号相关以进行多普勒(Doppler)频率的各种估计。对相关结果进行相干或非相干累加以检测并获取卫星信号。与此累加相关联的存储器/区域要求随着在相关期间执行的搜索(多普勒/GNSS卫星组合)的数目增加而在大小上增加。

发明内容

提供若干示范性GNSS接收器，其经配置以在所接收信号中检测一个或一个以上GNSS卫星信号的存在。在一实例实施例中，GNSS接收器包含缓冲器、多普勒解旋块、累加器块、第一存储器、寄存器阵列和相关器引擎。所述缓冲器经配置以被加载对应于所接收信号的样本集合。在一些实施例中，所述缓冲器经配置以被循环地加载对应于所接收信号的包括一毫秒(ms)样本的样本集合。在一些实施例中，存储在缓冲器中的样本集合的数目大于最大预定相干累加周期。举例来说，如果最大预定相干累加周期为19ms，则缓冲器经配置以存储20个样本集合。所述多普勒解旋块经配置以从加载于所述缓冲器中的样本集合中接收样本集合，并基于一个或一个以上多普勒频率对所述样本集合执行多普勒解旋。

在一些实施例中，所述累加器块经配置以在对应于多普勒频率的多普勒解旋之后随即或随后执行多个样本集合的相干累加，且将相干累加的结果存储在所述第一存储器中。在一些实施例中，所述相干累加是基于预定相干累加周期而执行的。所述预定相干累加周期的实例包含但不限于以下时间周期中的一者：1ms时间周期、5ms时间周期、11ms时间周期以及19ms时间周期。在一些实施例中，所述寄存器阵列经配置以被加载存储在所述第一存储器中的所述结果，且所述相关器引擎经配置以通过使加载在所述寄存器阵列中的所述结果与GNSS卫星的多个码相位相关而产生相关结果来促进在所接收信号中搜索GNSS卫星信号。在某些实施例中，GNSS接收器包含控制定序块(control sequencing block)，所述控制定序块经配置以通过调度经配置以执行多普勒解旋的多普勒频率的次序和用于执行相关的GNSS卫星的多个码相位的次序来调度GNSS卫星信号的搜索顺序。

在一些实施例中，调度所述顺序包括为GNSS卫星信号的每一搜索分配开始时序参考。可基于与在所接收信号中搜索GNSS卫星信号的搜索数目相关联的负载状态来分配所述开始时序参考。在一实例实施例中，可基于与在所接收信号中搜索GNSS卫星信号的搜索数目相关联的最小负载状态来分配所述开始时序参考。在分配所述开始时序参考之后，随即基于所分配的开始时序参考以及预定相干累加周期来执行在所接收信号中对GNSS卫星信号的每一搜索。

在一些实施例中，所述寄存器阵列经配置以待在对应于多普勒频率的多普勒解旋之后随即或随后被加载所述样本集合，且所述相关器引擎经配置以通过使加载在所述寄存器阵列中的样本集合与GNSS卫星的多个码相位相关而产生相关结果来促进GNSS卫星信号的搜索。所述累加器块经配置以执行对应于多个样本集合以及GNSS卫星的多个码相位的相关结果的相干累加，且将相干累加的结果存储在所述第一存储器中。所述相干累加是基于预定相干累加周期而执行的。

还提供用于在所接收信号中检测GNSS卫星信号的方法。在某些实施例中，一种方法包含：对对应于所接收信号的多个样本集合执行对应于多普勒频率的多普勒解旋，以及在对应于所述多普勒频率的所述多普勒解旋之后随即或随后执行所述多个样本集合的相干累加。所述相干累加是基于预定相干累加周期而执行的。所述方法进一步包含通过使所述多个样本集合的所述相干累加的结果与GNSS卫星的多个码相位相关来促进在所接收信号中搜索GNSS卫星信号。

附图说明

图1为描绘全球导航卫星系统(GNSS)卫星和GNSS接收器的网络图；

图2为GNSS接收器的简化框图；

图3为说明根据一实施例的经配置以在所接收信号中检测GNSS卫星信号的存在的GNSS接收器的一部分的框图；

图4为描绘根据一实施例的在对应于多普勒频率的多普勒解旋之后随即或随后进行的多个样本集合的相干累加的示意图；

图5A和5B各自说明根据一实施例的对GNSS卫星信号的搜索的调度；

图6为说明根据另一实施例的经配置以在所接收信号中检测GNSS卫星信号的存在的GNSS接收器的一部分的框图；

图7为根据一实施例的用于在所接收信号中检测卫星信号的方法的流程图；以及

图8为根据另一实施例的用于在所接收信号中检测卫星信号的方法的流程图。

具体实施方式

依据一示范性情形，GNSS接收器中的信号获取/跟踪组件消耗相当大的区域和电力。然而，本发明技术的各种实施例提供的用于检测卫星信号的方法能够克服这些以及其它困难且提供额外益处。

以下描述和附图显示，可在多种不同实施例中实践或以其它方式实施本发明的技术。然而，应注意，本发明技术的范围不限于本文所揭示的任一实施例或所有实施例。实际上，可移除、替换、补充或改变所揭示实施例的装置、特征、操作、工艺、特性或其它特质中的一者或一者以上。

以下描述和附图显示，可在多种不同实施例中实践或以其它方式实施本发明。然而，请注意，本发明的范围不限于具体揭示的实施例中的任一实施例或所有实施例。实际上，可移除、替换、添加或改变具体揭示的实施例的装置、特征、操作、工艺、特性或其它特质中的一者或一者以上，而不超出本发明的范围。

图1为描绘全球导航卫星系统(GNSS)卫星和GNSS接收器的网络图100。所述网络图100描绘GNSS接收器102，GNSS接收器102经配置以从多个GNSS卫星接收卫星信号。例如，GNSS接收器102可从GNSS卫星106a接收卫星信号104a，从GNSS卫星106b接收卫星信号104b，从GNSS卫星106c接收卫星信号104c，从GNSS卫星106d接收卫星信号104d。多个GNSS卫星可在下文中统称为“GNSS卫星”，且所述卫星信号，例如卫星信号104a、104b、104c和104d，可在下文中统称为GNSS卫星信号。所述GNSS卫星可为用于通过相应人造地球轨道装置的转频器(transponder)接收和/或发射信号的人造地球轨道装置，所述信号可包含全球定位卫星信号。尽管图1将GNSS接收器102描绘为从四个GNSS卫星接收GNSS卫星信号，但GNSS接收器102可从更多或更少卫星和/或从属于多个卫星系统(例如全球定位系统(GPS)、全球导航卫星系统(Global′naya Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema，GLONASS)卫星系统、伽利略卫星系统等，且其共同称为GNSS)的多个卫星接收GNSS卫星信号。

在GNSS接收器102处接收的信号可能含有多个所发射的GNSS卫星信号。为了获得来自所发射的相应GNSS卫星信号的信息，GNSS接收器102执行信号获取/跟踪程序。更具体来说，GNSS接收器102可在所接收信号中搜索对应的所发射GNSS卫星信号。可例如基于对于每一GNSS卫星为唯一的伪随机数(PN)码来执行所述搜索。举例来说，在GPS中，每一GNSS卫星可反复地发射唯一的1023位PN码，其中每一发射具有约1毫秒(ms)的持续时间。GNSS卫星还可通过调制(例如，乘以+1/-1)20个连续PN码而每20ms发射一数据位。GNSS接收器102可产生本地信号(例如，处于基带)，且用对应于每一GNSS卫星的唯一码调制每一本地信号以产生重复的本地信号。可接着使所接收信号与重复的本地信号相关(或匹配)以便在所接收信号中检测相应GNSS卫星信号的存在。在检测到特定GNSS卫星信号(例如，GNSS卫星信号104a)的存在之后，GNSS接收器102随即锁定到所述GNSS卫星信号以便随后跟踪相应GNSS卫星(例如，GNSS卫星106a)，以便接收卫星信息。在锁定到或获取最少四个GNSS卫星之后，GNSS接收器102可通过三角测量来计算用户位置。用户位置的计算可通过多种技术来计算，例如通过使用卡尔曼滤波器(Kalman filter)，为了简洁起见未在本文论述卡尔曼滤波器。

图2为GNSS接收器102的简化框图。如所描绘，GNSS接收器102包含天线202、前端处理块204、模-数转换器(ADC)206、抽取和滤波块208、量化块210、缓冲器212、多普勒解旋块214、相关器引擎216和存储器218。所述图的细节仅作为说明而提供，且其它实施例可含有较少或较多组件以及相应互连件。

天线202经配置以从一个或一个以上卫星系统(例如，GPS、GLONASS、伽利略等)中的GNSS卫星(未展示)接收多个卫星信号。所有卫星信号的组合可称为“所接收信号”或“信号”。天线202进一步经配置以将信号提供至前端处理块204。前端处理块204经配置以执行一级或一级以上降频转换以便将信号的载波频率降低到较低频率(例如，中间频率(IF))。另外，前端处理块204可经配置以对所述信号执行各种前端模拟信号处理操作，例如带通滤波、使用低噪声放大器放大，等。前端处理块204还经配置以将经处理的信号(例如，IF信号)提供至ADC206。在某些实施例中，前端处理块204经设计以使用码分多址(CDMA)方法在GPS、伽利略或类似环境中操作。前端处理块204还可经设计以使用频分多路复用(FDM)方法在例如GLONASS环境等其它环境中操作。

ADC206经配置以对信号进行取样，以便产生多个对应数字码/样本。取样率可选择为足够高，使得IF信号中的码和数据信息得以保留。ADC 206经配置以将对应于所述信号的多个样本提供至抽取和滤波块208。抽取和滤波块208经配置以将IF频率降频转换到基带，且将最终降频转换到基带的信号提供至量化块210。量化块210经配置以执行多个样本的多级量化。多个样本的多级量化可使每一样本与样本位表示相关联。举例来说，量化块210可经配置以执行样本的七级量化。样本的七级量化可使每一样本与三位表示相关联。

量化块210经配置以将样本提供至缓冲器212。图2的GNSS接收器102被描绘为包含单一缓冲器(仅作为说明)；然而，GNSS接收器102可含有较少或较多的缓冲器以及对应互连件。缓冲器212经配置以存储对应于信号(被降频转换到基带)的样本。可以“S”个样本/码片(spc)(例如1spc、2spc和/或4spc)的频率存储多个样本。在一实例实施例中，缓冲器212经配置以按样本集合(例如，样本集合212a和样本集合212b)的形式存储样本，其中每一样本集合包含横跨至少一个码周期的若干样本。在一实例实施例中，当GNSS卫星信号是来自GPS卫星或GLONASS卫星时，码周期可对应于1ms时间周期。GPS中的1ms时间周期可对应于专门针对每一GPS卫星(未展示)的唯一的1023位码。缓冲器212的实例可为乒乓缓冲器(ping-pong buffer)。因此，乒乓缓冲器的一个区段(例如，乒区段)可经配置以存储样本集合，而另一区段(例如，乓区段)的样本集合被转发到多普勒解旋块214。此后，来自乒区段的所存储的样本集合可被转发到多普勒解旋块214，而来自量化块210的样本加载到缓冲器212的乓区段中以形成样本集合。

多普勒解旋块214可经配置以对从缓冲器212接收的样本集合执行对应于一个或一个以上多普勒频率的多普勒解旋。出于多种原因，例如GNSS卫星与用户的相对运动、接收器时钟偏移等，可能在所接收信号的频率“f”中存在多普勒频移。可考虑多普勒频率的若干此种估计(例如，频率中的多普勒频移)。可将样本集合乘以对应于负多普勒频率的复正弦(complex sinusoid)，以便执行多普勒解旋且移除信号中载波多普勒频移的影响。

相关器引擎216经配置以通过产生对应于每一所发射GNSS卫星信号(由对应于每一GNSS卫星的唯一PN码调制的处于基带的信号)的重复本地信号，且使经多普勒解旋的样本集合与每一复制本地信号相关以便获取(或锁定到)且跟踪(或维持锁定)所发射的GNSS卫星信号来产生相关结果。对所述相关结果执行相干累加及非相干累加，且将结果存储在存储器218中。存储器218中的存储器插槽(包含相干累加以及非相干累加的结果)分别称为Pred存储器和Postd存储器(描绘为存储器插槽218a以及218b)。基于相关结果的相干累加以及非相干累加来检测所接收信号中的GNSS卫星信号的存在。

针对多普勒-GNSS卫星组合(其可称为逻辑信道)的每一搜索来执行相干累加以及非相干累加。举例来说，如果正搜索10个逻辑信道(多普勒频率与GNSS卫星的10个不同组合)，那么存储器218将包含用于相关结果的相干累加的10个缓冲器以及用于相关结果的非相干累加的10个缓冲器(各自用于相干以及非相干累加的一个缓冲器对应于逻辑信道中的每一者)。在一实例实施例中，如果取样率对于GPS系统为2spc，那么每一样本集合包含2046个样本。因此，可产生2046个相关结果，且Pred存储器与Postd存储器中的每一者可经配置以存储对应于样本集合的2046个相关结果。随着逻辑信道的数目增加，将包含于存储器218中的缓冲器的数目也增加，由此增加GNSS接收器102中的区域和电力消耗。结合图3解释根据一实施例的具有减小的区域/电力消耗的GNSS接收器102。

图3为说明根据一实施例的经配置以在所接收信号中检测GNSS卫星信号的存在的GNSS接收器102的一部分的框图。更明确地说，图3的GNSS接收器102包含缓冲器302、多普勒解旋块304、累加器块306、第一存储器308、尺度改变块310、多路复用器312、输入量化块314、位累加块316、寄存器阵列318、相关器引擎320、临时存储装置322、处理器块324、控制定序块326以及第二存储器328。GNSS接收器102的所述部分的细节仅作为说明而提供，且其它实施例可含有较少或较多组件以及相应互连件。

缓冲器302经配置以从量化块(例如，图2的量化块210)接收对应于信号的样本集合(例如，样本集合302a)，并存储对应于所述信号的样本集合。在一实例实施例中，缓冲器302经配置以存储若干样本集合，其中每一样本集合包含横跨至少一个码周期的若干样本。在一实例实施例中，当GNSS卫星信号是来自GPS卫星或GLONASS卫星时，码周期可对应于1毫秒(ms)时间周期。GPS中的1ms时间周期可对应于专门针对每一GPS卫星的唯一的1023位码。在1spc下，可产生对应于1ms的码周期的1023个样本。而且，每一样本可由3位I及Q值(总共6位)来体现。因此，样本的每一样本集合可包含1023×6位。

在一实施例中，缓冲器302经配置以在2spc下存储GPS样本。在2spc下，一样本集合包含对应于1ms的码周期的2046个样本。所述2046个样本可分成1023个奇数样本与1023个偶数样本。每一样本可由3位I及Q值(总共6位)来描绘。因此，奇数样本的一个码周期可包含1023×6位，且偶数样本的一个码周期可包含1023×6位。缓冲器302可经配置以存储这样的奇数和偶数1ms样本。

请注意，GPS 1spc样本集合和GPS 2spc样本集合并不限制本发明的范围。还应了解，缓冲器302可能并不限于GPS样本集合，而其还可包含对应于属于其它卫星系统(例如GLONASS)(例如，使用511位PN码)的GNSS卫星的样本集合。此外，请注意，仅为说明目的而描绘1spc和2spc率，且其并不限制本发明的范围。而且，缓冲器302包含的样本集合可包含以较小或较大样本数目/码片取样的样本。举例来说，缓冲器302可存储以4spc、6spc等取样的样本。

在一实例实施例中，缓冲器302经配置以至少存储对应于最大预定相干累加周期的若干样本集合。在一实施例中，最大预定相干累加周期为19，且缓冲器302经配置以存储20个样本集合，例如20个1ms样本。然而，存储在缓冲器302中的1ms样本的数目可能变化，且可能不限于所提供的实例。

在一实例实施例中，缓冲器302被配置为循环缓冲器。因此，缓冲器302可经配置以被循环地加载，且基于先入先出(FIFO)原则存储20个样本集合。更具体来说，由量化块提供的最新样本集合可替换存储于缓冲器302中的最早样本集合。在一实施例中，当样本集合正被加载至缓冲器302中时，缓冲器302中的其余样本集合可用于进一步处理。举例来说，如果第20个样本集合正被加载至缓冲器302中，那么其余19个样本集合(样本集合1至19)可用于进一步处理。当下一1ms样本集合正被加载至缓冲器302中时，则样本集合2至20可用于进一步处理(例如，使其可供用于提供至多普勒解旋块304)。

在一实例实施例中，存储于缓冲器302中的样本集合可以持续方式提供至多普勒解旋块304。在一实例实施例中，缓冲器302可循环地将样本集合提供至多普勒解旋块304。多普勒解旋块304经配置以对所述样本集合执行对应于至少一个多普勒频率的多普勒解旋。如图2中所解释，出于例如GNSS卫星与用户的相对运动或接收器时钟偏移等原因，可能在所接收信号的频率“f”中存在多普勒频移。可考虑多普勒频率的若干此种估计(例如，频率中的多普勒频移)。在一实例实施例中，多普勒解旋块304可经配置而具有载波相位产生器，所述载波相位产生器利用相位累加器(未展示)来产生对应于每一多普勒频率的负多普勒系数或负多普勒频率。可将样本集合乘以对应于负多普勒频率的复正弦，以执行多普勒解旋且移除信号中载波多普勒频移的影响。

可通过累加器块306在对应于来自所述多普勒频率中的多普勒频率的多普勒解旋之后随即或随后相干地累加多个样本集合。在一些实施例中，可基于预定相干累加周期来执行多个样本集合的所述相干累加。在一实例实施例中，预定相干累加周期为以下时间周期中的一者：1ms时间周期、5ms时间周期、11ms时间周期以及19ms时间周期。此外，请注意，仅为示范性目的而提供1ms、5ms、11ms以及19ms时间周期，且其并不限制本发明的范围。而且，预定相干累加周期可包含不同于1ms、5ms、11ms或19ms时间周期的时间周期。经多普勒解旋的多个样本集合的相干累加可包含基于预定相干累加周期对所述样本集合求和。相干累加还可包含分别对所接收信号的I和Q分量求积分。图4中进一步详细解释多个样本集合的相干累加。

现参看图4，示意图描绘根据一实施例的在对应于多普勒频率的多普勒解旋之后随即或随后进行的多个样本集合的相干累加400。明确地说，在410，将样本集合加载于缓冲器(例如，缓冲器302)中。另外，在420，在对应于多普勒频率的多普勒解旋之后随即或随后展示这些样本集合。此外，在440，例如通过累加器块306执行样本集合的相干累加430，且将所述样本集合的相干累加430的结果存储在存储器(例如，第一存储器308)中。

为进一步说明，可循环地将多个样本集合(例如，从样本集合0至样本集合9的10个样本集合)(图4中展示为0至9)加载于缓冲器302中，其中每一样本集合包含具有码周期(例如，示范性码周期411)(例如，1ms码周期)的样本。在一实施例中，每一样本集合可包含在1spc下对应于GPS的1ms码周期的1023个样本。在一实施例中，每一样本集合可包含在2spc下对应于GPS的1ms码周期的2046个样本。在一些实施例中，所述样本集合可类似地包含在较大或较小spc取样率下对应于GLONASS、伽利略或任何其它GNSS的样本。

在一实施例中，预定相干累加周期选择为5ms时间周期。可自动地或基于多种因素(例如，关于位置信息的当前可用信息，等)手动地执行相干累加周期的预先确定，且其未在本文加以论述。图4中为示范性目的而选择具有5ms时间周期的预定相干累加周期，且预定相干累加周期可选择为大于或小于5ms时间周期。

由于相干累加周期选择为5ms时间周期，因此在完成样本集合0至4(例如，5ms样本集合)的加载之后随即或随后，起始进一步处理。因此，当将第6样本集合(样本集合5)循环地加载至缓冲器302中时，前五个样本集合(样本集合0至样本集合4)被一个接一个地提供至多普勒解旋块304，且多普勒解旋块304经配置以执行对应于多普勒频率(例如，第一多普勒频率)的多普勒解旋。在执行了对应于第一多普勒频率的多普勒解旋之后随即或随后，可将样本集合0提供至累加器块306，累加器块306可将经多普勒解旋的样本集合存储在第一存储器308中。在完成对应于第一多普勒频率的多普勒解旋之后随即或随后，可将样本集合1提供至累加器块306，累加器块306可相干地相加样本集合0与样本集合1，且将相干加法的和存储在第一存储器308中。类似地，在对应于第一多普勒频率的多普勒解旋之后随即或随后，可将样本集合2、3和4相干地相加到先前样本集合的相干加法的和，且存储在第一存储器308中。五个1ms样本集合的此种相干累加(例如，相干加法)可产生一个1ms样本集合(由图4的样本集合A描绘)的相干累加结果。因此，多个样本集合的相干累加的“结果”为表示所述多个样本集合的相干加法的和的一样本集合。在一些实施例中，对于11ms时间周期(或19ms时间周期)的预定相干累加周期，11(或19)个1ms样本集合的相干累加的结果可产生表示所述11(或19)个1ms样本集合的相干加法的和的一个1ms样本周期。

在图4中，可在将样本集合10(图4中未展示)加载于缓冲器302中期间起始下五个样本集合(例如，样本集合5至样本集合9)的处理。可将五个1ms样本集合转发到多普勒解旋块304以进行对应于第一(或第二)多普勒频率的多普勒解旋，或转发到累加器块306以进行相干累加以产生一个1ms样本集合(由图4中的样本集合B描绘)。

现参看图3，可将来自第一存储器308的相干累加的结果(例如，样本集合A)提供至尺度改变块310，尺度改变块310可执行必要位调整，且将结果提供至多路复用器312，多路复用器312可将结果提供至输入量化块314。输入量化块314可执行所述结果的多级量化。多级量化可使样本集合中的每一样本与样本位表示相关联。举例来说，输入量化块314可经配置以执行样本的七级量化。七级量化可使每一样本与三位样本表示相关联。

在一实例实施例中，可以如下方式执行多级量化的量化阈值、量化级数和相关联的位表示：每一样本位表示中的第一位置(例如，最低有效位(LSB)位置)处的位经配置以在与GNSS卫星的多个码相位相关时保持不变。由于LSB位在相关过程期间保持不变，因此可累加LSB位并存储在位累加块316中，然后再将结果加载于寄存器阵列318中。可接着执行与三位样本表示的两个位的部分相关，且可随后将LSB位相加到结果以产生相关结果。

请注意，输入量化块314可以类似于量化块210的方式的方式执行量化。在后多普勒解旋之后，对应于所述结果的样本(例如，样本集合A中的样本)可能需要被量化，以便为了相关目的而维持样本的样本位表示完好。在量化之后，将多个样本集合的相干累加的结果加载于寄存器阵列318中。寄存器阵列318的实例可包含但不限于抽头延迟线(tappeddelay line)。在一实例实施例中，寄存器阵列318包含经配置以存储结果的样本(例如，对应于所述样本的样本位表示)的位置(例如位置318a)。

在完成加载于寄存器阵列318中的结果(例如，样本集合A)与GNSS卫星的多个码相位的相关之后，寄存器阵列318经配置以随即在预定相干累加周期(例如，5ms)之后用多个样本集合的相干累加的随后结果(例如，样本集合B)重新加载，所述随后结果可经对应于相同频率或随后多普勒频率的多普勒解旋处理。

对于寄存器阵列318中的结果(例如，对应于相干累加结果的样本)，相关器引擎320经配置以通过使所述结果与GNSS卫星的多个码相位相关来产生相关结果。更具体来说，相关器引擎320可经配置以产生对应于每一所发射GNSS信号的本地信号，且使所接收信号与所述本地信号中的每一者相关以便获取(或锁定到)并跟踪(或维持锁定)所发射的GNSS信号。每一本地信号可为例如通过使用GNSS卫星的PN码产生器(未展示)产生的对应PN码。在使存储于寄存器阵列318中的结果相关时，可使本地信号循环移位例如一个位(例如，码相位)，直到本地信号的所有位均移位，且可针对本地信号的每一经移位版本执行与存储于寄存器阵列318中的结果的相关。

在一实例实施例中，寄存器阵列318经配置以被加载包含横跨一个码周期的若干样本的结果。在一实例实施例中，可在校正多普勒频率(例如，第一多普勒频率)之后将对应于结果的1023个样本(例如，1023个样本的三位表示)加载至寄存器阵列318中。在将样本加载于寄存器阵列318中的过程期间，相关器引擎320还可产生本地信号，所述本地信号为对应于GNSS卫星(例如，第一GNSS卫星)的PN码。相关器引擎320可例如通过将结果内的样本与对应于PN码的+1/-1值相乘来使结果与本地信号相关，以便产生一组相关结果。

在基于循环卷积的相关中，可使PN码移位一个码相位(例如，一位)，且再次与对应于在寄存器阵列318中保持为静态的结果的样本执行相关，以便产生另一组相关结果。可使PN码循环移位1023位，每次一位，且可执行与对应于每一码相位的结果的样本的相关，以便产生1023个相关结果。可将所述相关结果存储在临时存储装置322中。可对存储在临时存储装置322中的相关结果进行处理，且随后可清空临时存储装置322。

可针对被搜索的每一GNSS卫星的多个码相位针对多个多普勒频率类似地产生相关结果且将其存储在临时存储装置322中，可清空临时存储装置322以用于存储下一组相关结果。请注意，多个码相位是通过使对应于至少一个GNSS卫星中的每一GNSS卫星的GNSS卫星码循环移位至少一个码相位来配置的。进一步请注意，对于2spc的样本，在计算出奇数样本的所有相关之后，可加载对应于偶数样本的1023个输入样本，且可计算相关并将其存储在临时存储装置322中。

在一实例实施例中，位累加块316经配置以在将结果加载于寄存器阵列318中的同时累加对应于结果中的样本的每一样本表示内的第一位置处的位。请注意，加载于寄存器阵列318中的每一样本是由其整个样本位表示(包含第一位置处的位)来表示，且位累加块316可经配置以记录每一样本的第一位置处的位。在一实例实施例中，第一位置对应于每一样本位表示内的最低有效位(LSB)位置，且位累加块316在将结果加载于寄存器阵列318中的同时存储并累加样本位表示的LSB位。相关器引擎320经配置以通过使其余位(例如，不在LSB位置或最高有效位处的位)与至少一个GNSS卫星的多个码相位相关来执行样本的部分相关。可将累加的LSB位相加至部分相关结果以便产生相关结果。

在一实例实施例中，对于2spc取样率，将偶数样本(0、2、4、6...)的相关结果存储在临时存储装置322中，随后存储奇数样本(1、3、5...)的相关结果。可接着将所述相关结果按自然次序(0、1、2、3...)排列，且提供至处理器块324。处理器块324经配置以执行相关结果的非相干累加。第二存储器328经配置以存储相关结果的非相干累加。可对于不同GNSS卫星的多个码相位重复以上步骤序列。

处理器块324进一步经配置以在执行相关结果的非相干累加之前对相关结果执行时序偏移校正。用于时序偏移校正的程序可包含但不限于例如码多普勒校正的程序，且其未在本文加以论述。

第二存储器328经配置以存储相关结果的非相干累加。请注意，第二存储器328可包含用于相关结果的非相干累加的一组非相干存储器。可执行相关结果的非相干累加以改善所接收信号的信噪比(SNR)，以便在所接收信号中检测GNSS卫星信号的存在。非相干累加可包含例如累加来自相干累加的累加数据的绝对值、累加来自相干累加的累加数据的绝对值的平方等技术。

在一实例实施例中，处理器块324进一步经配置以基于相关结果的非相干累加来检测至少一个GNSS卫星信号的存在。举例来说，可在1ms(或此种其它经编程的持续时间)上对对应于1ms内的每一码相位搜索的相关结果求和，以便识别明显的峰值(例如，通过检查预定义数学阈值函数的交叉等)，所述峰值可预示着GNSS卫星信号的存在。可接着通过内插法和/或若干已知技术来获得峰值的位置，以便获得GNSS卫星与用户之间的距离。

在一实例实施例中，GNSS接收器102可经配置而以非先期模式(non-upfrontmode)操作，其中并不如上文所解释而先期执行多个样本集合的相干累加并存储在第一存储器308中。在此种情形中，在对从缓冲器302接收的样本集合进行对应于多普勒频率的多普勒解旋之后随即或随后，由多路复用器312选择样本集合并将其加载于寄存器阵列318中，其中所述样本集合绕过累加器块306、第一存储器308以及尺度改变块310。相关器引擎320经配置以执行寄存器阵列318中的经多普勒解旋的样本集合与GNSS卫星的多个码相位的相关，且将相关结果存储在临时存储装置322中。处理器块324可接着经配置以执行相关结果的相干以及非相干累加，且将累加结果存储在第二存储器328中。基于相关结果的相干以及非相干累加来确定所接收信号中的GNSS卫星信号的存在。可在关于将搜索的GNSS卫星的先前信息可用的情境中执行GNSS接收器102对非先期模式的选择，由此排除多个GNSS卫星的所有码相位的相关，以便在所接收信号中检测至少一个GNSS卫星信号的存在。多路复用器312可在关于将搜索的GNSS卫星的先前信息不可用时选择先期相干累加，由此需要多个GNSS卫星的所有码相位的相关。举例来说，如果GNSS接收器102将计算仅8个码相位而非1023个码相位的相关结果，则先期模式为次佳的。

控制定序块326经配置以触发/控制一序列操作，例如调度多个GNSS卫星的搜索次序、选择经配置以执行多普勒解旋(例如，载波多普勒移除)的多普勒频率、确定用于产生结果的相干累加周期、将结果加载至寄存器阵列318中，以及选择用于执行相关操作的GNSS卫星码。

在一实例实施例中，控制定序块326经配置以接收非同步地搜索GNSS卫星信号的存在的请求。搜索GNSS卫星信号的存在包含在所接收信号中搜索多普勒频率与GNSS卫星码相位的组合(其中每一此种组合可称作逻辑信道)。因此，GNSS接收器102经配置以执行对应于所接收信号的样本集合的多普勒解旋，且对于对应于多普勒频率的每一此种多普勒解旋，执行与多个GNSS卫星的多个码相位的相关以便检测所接收信号中的卫星信号的存在。

如上文所解释，基于预定相干累加周期起始样本集合的处理。举例来说，如果特定逻辑信道(多普勒-卫星组合)搜索的预定相干累加周期为5ms，则将在第5个1ms样本集合的循环加载期间起始样本集合的处理。GNSS接收器102在加载前五个1ms样本集合(例如，样本集合0至样本集合4)期间闲置。在加载第5个1ms样本集合期间，前五个样本集合被一个接一个地提供至多普勒解旋块304，由累加器块306进行相干累加，其中相干累加的结果存储在第一存储器308中，将结果加载于寄存器阵列318中，与GNSS卫星的多个码相位进行相关，且由处理器块324进行非相干累加。因此，GNSS接收器102闲置5ms，但在下一ms中，其执行全部五个样本集合的处理。因此，可并行地起始对GNSS卫星的若干搜索，且可优化相关器引擎320的能力。因此，可针对样本集合0至4起始对逻辑信道搜索的搜索，且并不等待下个5ms，可在正将第6个1ms样本集合加载于循环缓冲器中时针对样本集合1至5起始对GNSS卫星的第二搜索。在一实施例中，每一逻辑信道搜索的预定相干累加周期可不同。举例而言，第一逻辑信道搜索可与5ms预定相干累加周期相关联，而随后逻辑信道搜索可与11ms预定相干累加周期相关联。

控制定序块326经配置以调度对逻辑信道的搜索顺序以优化相关器引擎320上的处理负载。举例而言，在1ms时间周期期间，相关器引擎320可能能够执行对应于40个逻辑信道搜索的加载于寄存器阵列318中的结果与GNSS卫星的多个码相位的相关(包含以下操作所涉及的时间：将样本集合加载于缓冲器中，执行多个样本集合的多普勒解旋，执行多个样本集合的相干累加，将相干累加结果加载于寄存器阵列318中，以及执行所述结果的相关)；然而，控制定序块326可能接收到在数目上大于40的逻辑信道搜索请求。控制定序块326可接着使每一此种搜索的开始时间错开，以便维持相关器引擎320上的最佳处理负载。可针对GNSS接收器102的先期模式操作执行逻辑信道搜索请求的调度，且在图5A和5B中进一步详细解释所述调度。

图5A和5B说明根据一实施例的对GNSS卫星信号的搜索的调度。如图3中所解释，控制定序块326经配置以调度在所接收信号中搜索逻辑信道的次序。更明确地说，控制定序块326经配置以通过调度经配置以执行多普勒解旋的多普勒频率的次序和用于执行相关的GNSS卫星的多个码相位的次序来调度GNSS卫星信号的搜索顺序。

控制定序块326可能接收到以非同步方式搜索逻辑信道的请求。控制定序块326可对每一此种逻辑信道搜索分配开始时序参考。在一实例实施例中，可基于与在所接收信号中搜索GNSS卫星信号的搜索数目相关联的负载状态来分配所述开始时序参考。负载状态可定义为与在预定义持续时间中执行的与逻辑信道搜索有关的相关的数目。举例来说，如果调度为将在1ms时间周期(预定义持续时间)内执行对应于五个GNSS卫星的五个GNSS卫星信号搜索，则针对所述1ms时间周期的负载状态为五个逻辑信道搜索。在一实例实施例中，可基于与在所接收信号中搜索GNSS卫星信号的搜索数目相关联的最小负载状态来分配所述开始时序参考。举例来说，如果在前四个1ms时间槽中的每一者中调度五个逻辑信道搜索且在第五个1ms时间槽中调度四个逻辑信道搜索，则针对第五个1ms时间槽调度对GNSS卫星信号的新搜索请求，因为其与相关联于在所接收信号中搜索GNSS卫星信号的搜索数目的负载状态中的最小负载状态相关联。

如上文所解释，可以非同步方式接收逻辑信道搜索请求。在一实例实施例中，如果在f＝100下接收到搜索请求(意味着在相关器引擎320正处理针对第100个1ms时间周期分配的逻辑信道搜索的同时接收到逻辑信道搜索)，则控制定序块326检查若干时间槽(f＞100)内的负载状态，且基于相关器引擎的与最小负载状态相关联的时间槽来提供开始时间参考。可接着基于与所述特定逻辑信道搜索相关联的开始时序参考以及预定义相干累加周期来执行相关的执行。在一实例实施例中，搜索的执行是基于以下表达式：

mod(f，Pred count)＝mod(f₁，Pred Count)，对于所有f₁＞f，且

其中f为与开始时序参考相关联的时间槽，且Pred Count为与逻辑信道搜索相关联的相干累加周期。举例来说，如果逻辑信道搜索的开始时序参考被分派为f＝101且与逻辑信道搜索相关联的相干累加周期为5(Pred Count为5)，则mod(101，5)为1。对于所有f＞101，逻辑信道搜索将开始于f＝101，且随后在对应于为1的模数(mod count)的时间槽家族中执行。因此，将在时间槽家族101、106、111等中执行逻辑信道搜索，直到完成逻辑信道搜索。

在图5A中，块502描绘两行，每一行包含对应于五个1ms时间周期的五个时槽。上部行502a表示与逻辑信道相关联的模数，且下部行502b表示五个1ms时间周期中的每一者的负载状态。最初，对于五个1ms时间槽中的每一者将负载状态描绘为零。为进行第一逻辑信道搜索，控制定序块326可检查负载状态，且将开始时序参考分配给与最低负载状态和最低模数索引相关联的时间槽。因此，可将逻辑信道搜索的开始时间参考分配给对应于0模数的时间槽，因为负载状态最小且所述时间槽对应于模数的最低索引。所述分配描绘于块504中，其中对应于模数0的时间槽具有对应于第一逻辑信道搜索的负载状态1。为进行下一逻辑信道搜索，控制定序块326再次检查相关器引擎320的时间槽的负载状态，且从具有负载状态的最低值的时间槽中选择负载状态的最低值(值0)以及模数的最低索引(值1)，并将逻辑信道搜索分配给对应于模数1的时间槽家族，如块506所描绘。图5B中提供逻辑信道搜索的另一调度实例。

图5B说明如上文所解释的逻辑信道搜索的另一调度实例。在块508中，将与模数0、1、2、3和4相关联的负载状态描绘为4、2、3、3和3，这意味着在与模数0相关联的时间槽家族中正执行4个逻辑信道搜索，在与模数1相关联的时间槽家族中正执行两个逻辑信道搜索，等。为进行新的逻辑信道搜索，控制定序块326将开始时序参考分配给与模数1相关联的时间槽，因为与其它时槽家族相比，与那些家族时槽相关联的负载状态最低。此情形描绘于块510中。用于下一逻辑信道搜索的开始时序参考将再次被分配给与模数1相关联的时槽家族，因为其对应于负载状态的最低值以及模数的最低索引，如块512中以对应负载状态(4、4、3、3和3)所描绘。在分配开始时序参考时，可基于预定相干累加周期执行搜索。举例来说，如果将预定相干累加周期选择为5ms，则可在相隔5ms等的时槽家族中执行搜索，直到完成逻辑信道搜索。

如上文所解释，在获得开始时序参考时执行逻辑信道搜索是基于模数，模数是基于与逻辑信道搜索相关联的相干累加周期。在一实例实施例中，若干逻辑信道搜索以并行方式按不同相干累加周期(例如，5ms、11ms和/或19ms)执行。在此种情形中，出现若干逻辑信道搜索可能岔开或被调度在相同时间的可能性。举例来说，与5ms和11ms相干累加周期相关联的逻辑信道搜索可被调度在相同时间槽55。在一实例实施例中，控制定序块326经配置以按如下方式执行逻辑信道搜索次序的调度：使得与不同相干累加周期相关联的最大逻辑信道搜索的和不超过相关器引擎320所能处理的峰值负载。举例来说，如果相关器引擎320所能处理的最大负载为1ms时间周期内40个逻辑信道搜索，则与1ms时间周期中的每一相干累加周期相关联的逻辑信道搜索的最大值的和被控制定序块326指派为不超过40。如图3和4中所解释执行多个样本集合的先期相干累加且如图5A和5B中所解释调度逻辑信道搜索优化GNSS卫星信号的搜索/检测，且排除了对于每一逻辑信道搜索包含相干存储器分配的需要，由此实现GNSS接收器102的区域和电力消耗的相当大的节省。

图6为说明根据另一实施例的经配置以在所接收信号中检测GNSS卫星信号的存在的GNSS接收器102的一部分的框图。更明确地说，图6的GNSS接收器102包含缓冲器602、多普勒解旋块604、输入量化块606、位累加块618、寄存器阵列610、相关器引擎612、临时存储装置614、处理器块616、控制定序块618、第二存储器620、累加器块622以及第一存储器624。GNSS接收器102的所述部分的细节仅作为说明而提供，且其它实施例可含有较少或较多组件以及相应互连件。

缓冲器602经配置以存储对应于所接收信号的多个样本集合，例如样本集合602a。所述多个样本集合可以是从量化块(例如图2的量化块210)接收。样本集合602a类似于图3的样本集合302a，且本文为简洁起见不加以解释。在一实施例中，缓冲器602为循环缓冲器。因此，缓冲器602可经配置以被循环地加载，且基于先入先出(FIFO)原则存储样本集合。更具体来说，由量化块提供的最新样本集合可替换存储于缓冲器602中的最早样本集合。在一实施例中，当样本集合正被加载至缓冲器602中时，缓冲器602中的其余样本集合可用于进一步处理。举例来说，如果第20个样本集合正被加载至缓冲器602中，那么其余19个样本集合(样本集合1至19)可用于进一步处理。当下一1ms样本集合正被加载至缓冲器302中时，则样本集合2至20可用于进一步处理(例如，使其可供用于提供至多普勒解旋块604)。

在一实施例中，缓冲器602可为乒乓缓冲器。因此，在将样本集合加载于缓冲器的一个区段(例如，乒区段)中期间，可将缓冲器的另一区段(例如，乓区段)中的样本集合提供至多普勒解旋块604，多普勒解旋块604可经配置以执行对应于至少一个多普勒频率的多普勒解旋。随后，在另一区段正被加载对应于所接收信号的样本集合的同时，加载有样本集合的区段可将样本集合提供至多普勒解旋块604。

多普勒解旋块604经配置而以持续方式从缓冲器602接收样本集合。多普勒解旋块604可执行类似于图3的多普勒解旋块304的多普勒解旋。多普勒解旋未在本文加以描述。在执行样本集合的多普勒解旋之后随即或随后，可将所述样本集合提供至输入量化块606。输入量化块606可执行所述结果的多级量化。多级量化可使样本集合中的每一样本与样本位表示相关联。举例来说，输入量化块606可经配置以执行样本的七级量化。七级量化可使每一样本与三位样本表示相关联。

在量化之后，将样本集合加载于寄存器阵列610中。寄存器阵列610的实例可包含但不限于抽头延迟线。在一实例实施例中，寄存器阵列610包含经配置以存储对应于样本集合的样本的位置，例如位置610a。寄存器阵列610经配置以在完成加载于寄存器阵列610中的样本集合与GNSS卫星的多个码相位的相关时用随后样本集合重新加载。

相关器引擎612经配置以通过使对应于加载于寄存器阵列610中的样本集合的样本与GNSS卫星的多个码相位相关而产生相关结果。更具体来说，相关器引擎612可经配置以产生对应于每一所发射GNSS信号的本地信号，且使样本与所述本地信号中的每一者相关以获取(锁定到)并跟踪(维持锁定)所发射的GNSS信号。每一本地信号可为例如通过使用GNSS卫星的PN码产生器(未展示)产生的对应PN码。在使存储于寄存器阵列610中的样本相关时，可使本地信号循环移位例如一个位(例如，码相位)，直到本地信号的所有位均移位，且可针对本地信号的每一经移位版本执行与存储于寄存器阵列610中的样本的相关。

在一实例实施例中，寄存器阵列610经配置以被加载横跨一个码周期的样本。在一实例实施例中，可在校正多普勒频率(例如，第一多普勒频率)之后将对应于结果的1023个样本(例如，1023个样本的三位表示)加载至寄存器阵列610中。在将样本加载于寄存器阵列610中的过程期间，相关器引擎612还可产生本地信号，所述本地信号为对应于GNSS卫星的PN码。在一实例实施例中，相关器引擎612经配置以通过使加载于寄存器阵列610中的结果与GNSS卫星的多个码相位相关而促进在所接收信号中搜索GNSS卫星信号。相关器引擎612可例如将结果内的样本与对应于PN码的+1/-1值相乘来使样本与本地信号相关，以便产生一组相关结果。在一实施例中，可基于如图3中所解释的循环卷积来执行相关。所述相关结果可存储在临时存储装置614中。可对存储在临时存储装置614中的相关结果进行处理，且随后可清空临时存储装置614。

可针对被搜索的每一GNSS卫星的多个码相位针对多个多普勒频率类似地产生相关结果且将其存储在临时存储装置614中，可清空临时存储装置322以用于存储下一组相关结果。请注意，多个码相位是通过使对应于GNSS卫星的GNSS卫星码循环移位至少一个码相位来配置的。应了解，对于2spc的样本，在计算出奇数样本的所有相关之后，可加载对应于偶数样本的1023个输入样本，且可计算相关并将其存储在临时存储装置614中。

在一实例实施例中，位累加块608经配置以在将结果加载于寄存器阵列610中的同时累加对应于结果中的样本的每一样本表示内的第一位置处的位。可了解，加载于寄存器阵列610中的每一样本是由其整个样本位表示(包含第一位置处的位)来表示，且位累加块608可经配置以记录每一样本的第一位置处的位。在一实例实施例中，第一位置对应于每一样本位表示内的最低有效位(LSB)位置，且位累加块608在将结果加载于寄存器阵列610中的同时存储并累加样本位表示的LSB位。相关器引擎612经配置以通过使其余位(例如，不在LSB位置或最高有效位处的位)与GNSS卫星的多个码相位相关来执行样本的部分相关。可将累加的LSB位相加至部分相关结果以产生相关结果。

在一实例实施例中，对于2spc取样率，将偶数样本(0、2、4、6...)的相关结果存储在临时存储装置614中，随后存储奇数样本(1、3、5...)的相关结果。可接着将所述相关结果按自然次序(0、1、2、3...)排列，且存储于临时存储装置614中。可由处理器块616将对应于样本集合的相关结果从临时存储装置614提供至累加器块620，累加器块620可将相关结果存储在第一存储器622中。在产生随后样本集合的相关结果之后，可随即由处理器块616将所述相关结果提供至累加器块620，所述累加器块620可将对应于存储于第一存储器622中的样本集合的相关结果与对应于随后样本集合的相关结果相干地相加。累加器块620可经配置以基于预定相干累加周期来相干地累加(例如，相干地相加)对应于多个样本集合的相关结果。在一实施例中，对应于同一逻辑信道搜索的相关结果可由累加器块620相干地累加且存储在第一存储器622中。在一实施例中，可以类似于在图4中解释的多个样本集合的相干累加的方式来执行对应于多个样本集合的相关结果的相干累加。

在一实例实施例中，预定相干累加周期为以下时间周期中的一者：1ms、5ms、11ms、19ms时间周期。此外，请注意，仅为示范性目的而提供1ms、5ms、11ms、19ms时间周期，且其并不限制本发明的范围。而且，预定相干累加周期可包含不同于1ms、5ms、11ms、19ms时间周期的时间周期。经多普勒解旋的多个样本集合的相干累加可包含基于预定相干累加周期对所述样本集合求和。相干累加还可包含分别对所接收信号的I和Q分量求积分。

在一实施例中，处理器块616经配置以执行相关结果的非相干累加。第二存储器624经配置以存储相关结果的非相干累加。处理器块616进一步经配置以在执行相关结果的非相干累加之前对相关结果执行时序偏移校正。用于时序偏移校正的程序可包含但不限于例如码多普勒校正的程序，且其未在本文加以论述。

第二存储器624经配置以存储相关结果的非相干累加。请注意，第二存储器624可包含用于相关结果的非相干累加的一组非相干存储器。可执行相关结果的非相干累加以改善所接收信号的信噪比(SNR)，经配置以在所接收信号中检测GNSS卫星信号的存在。非相干累加可包含例如累加来自相干累加的累加数据的绝对值、累加来自相干累加的累加数据的绝对值的平方等技术。请注意，第一存储器622为能够存储一个搜索的相干累加输出的临时存储器，而第二存储器624经配置以存储进行中的所有搜索的非相干输出。

在一实例实施例中，处理器块616进一步经配置以基于相关结果的相干以及非相干累加来检测至少一个GNSS卫星信号的存在。举例来说，可在1ms(或此种其它经编程的持续时间)上对对应于1ms内的每一码相位搜索的相关结果求和，以识别明显的峰值(例如，通过检查预定义数学阈值函数的交叉等)，所述峰值可预示着GNSS卫星信号的存在。可接着通过内插法和此种已知技术来获得峰值的位置，以获得GNSS卫星与用户之间的距离。

控制定序块618经配置以触发/控制一序列操作，例如调度多个GNSS卫星的搜索次序、选择经配置以执行多普勒解旋(例如，载波多普勒移除)的多普勒频率、确定用于产生结果的相干累加周期、将样本集合加载至寄存器阵列610中，以及选择用于执行相关操作的GNSS卫星码。

图6中描绘的GNSS接收器102的部分被描绘为执行相关结果的相干累加，且排除了对于每一逻辑信道搜索包含相干存储器分配的需要，由此实现GNSS接收器102的区域和电力消耗的相当大的节省。

应注意，此说明书中描述的特征中的一些已呈现为块(例如，图6的多普勒解旋块604，或图3的处理器块324)，以便更明确地强调其实施独立性。块可实施为包括自定义超大规模集成(VLSI)电路或门阵列的硬件电路、例如逻辑芯片、晶体管或其它离散组件等的现成半导体。块还可以可编程硬件装置来实施，所述可编程硬件装置例如现场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑装置、图形处理单元等。

块还可至少部分以软件实施以由各种类型的相关器引擎执行。可执行码的所识别块可例如包括计算机指令的一个或一个以上物理或逻辑块，其可例如组织为对象、程序或函数。然而，所识别块的可执行码无需在物理上位于一起，而可包括存储于不同位置中的异类指令，当逻辑上结合在一起时，其包括模块且实现模块的所述目的。另外，块可存储在计算机可读媒体上，计算机可读媒体可为例如硬盘驱动器、闪存装置、随机存取存储器(RAM)、磁带或用以存储数据的任何其它此种媒体。此外，例如图3的缓冲器302、第一存储器308、临时存储装置322和第二存储器328以及缓冲器602、临时存储装置614、第一存储器622和第二存储器624等组件可实施为存储组件，例如随机存取存储器(RAM)、闪存存储器等。

下文的流程图大体陈述为逻辑流程图。所描绘的操作以及其顺序指示至少一个实施例。然而，请注意，本发明的范围包含使用其它操作和顺序的方法以及可用或在功能、逻辑或效果上类似的方法。而且，尽管可在流程图中使用各种箭头类型、线类型及格式设计风格，但不应理解为限制对应方法的范围。此外，可使用一些箭头、连接符以及其它格式设计特征来指示方法的逻辑流程。例如，一些箭头或连接符可指示未指定的持续时间的等待或监控周期。因此，提供具体揭示的操作、顺序和格式以解释方法的逻辑流程，且不应理解为限制本发明的范围。

图7为根据一实施例的经配置以在所接收信号中检测GNSS卫星信号的存在的方法700的流程图。可由例如图3中所解释的GNSS接收器102来执行按流程图描绘的方法700。方法700包含：对对应于所接收信号的多个样本集合执行710对应于多普勒频率的多普勒解旋(例如，使用多普勒解旋块304)；在对应于所述多普勒频率的所述多普勒解旋之后随即或随后执行720所述多个样本集合的相干累加(例如，使用累加器块306)；通过使所述多个样本集合的相干累加的结果与GNSS卫星的多个码相位相关来促进730在所接收信号中搜索GNSS卫星信号(例如，使用相关器引擎320)；对通过使多个样本集合的相干累加的结果与GNSS卫星的多个码相位相关而获得的相关结果执行740非相干累加(例如，使用第二存储器328)；以及基于相关结果的所述非相干累加检测750至少一个GNSS卫星信号的存在(例如，使用处理器块324)。

如图1中所解释，所接收信号可能含有多个所发射GNSS信号，例如卫星信号104a、104b、104c以及104d。可将所接收信号降频转换至中间频率(例如，使用前端处理块204)，转换至多个数字样本(例如，使用ADC206)且降频转换至基带频率(例如，使用抽取和滤波块208)，且量化以产生对应于所述信号的样本集合(例如，使用量化块210)，然后存储所述样本集合(例如，使用缓冲器302)。

如图3中所解释，出于例如GNSS卫星与用户的相对运动或接收器时钟偏移等原因，可能在所接收信号的频率“f”中存在多普勒频移。可考虑多普勒频率的若干此种估计(例如，频率中的多普勒频移)。在一实例实施例中，可对应于每一多普勒频率产生负多普勒系数或负多普勒频率，且可将多个样本集合乘以负多普勒频率以执行多频率解旋并移除信号中载波多普勒移位的影响。

在一实例实施例中，所述相干累加是基于预定相干累加周期而执行的。可如图4中所解释来执行多个样本集合的相干累加。在一实施例中，用于执行多个样本集合的相干累加的预定相干累加周期为以下时间周期中的一者：1ms、5ms、11ms以及19ms时间周期。在一实例实施例中，在对应于多普勒频率的多普勒解旋之后随即或随后进行的多个样本集合的相干累加之后，随即存储相干累加的结果(例如，使用第一存储器308)，然后使所述结果与GNSS卫星的多个码相位相关。

在一实例实施例中，基于与在所接收信号中搜索GNSS卫星信号的搜索数目相关联的负载状态为GNSS卫星信号的每一搜索分配开始时序参考。在一实例实施例中，基于与在所接收信号中搜索GNSS卫星信号的搜索数目相关联的最小负载状态为GNSS卫星信号的每一搜索分配开始时序参考。在一实施例中，在分配开始时序参考之后，随即基于如图5A和5B中所解释的与搜索相关联的模数和预定相干累加周期执行对GNSS卫星信号的搜索的执行。

在一实施例中，可执行相关结果的非相干累加以改善所接收信号的信噪比(SNR)，且所述非相干累加可包含例如累加来自相干累加的累加数据的绝对值、累加来自相干累加的累加数据的绝对值的平方等技术。

在一实例实施例中，可在1ms(或此种其它经编程的持续时间)上对对应于1ms内的每一码相位搜索的相关结果求和，以识别明显的峰值(例如，通过检查预定义数学阈值函数的交叉等)，所述峰值可预示着GNSS卫星信号的存在。可接着通过内插法和此种已知技术来获得峰值的位置，以获得距GNSS卫星的距离。图8中解释经配置以在所接收信号中检测GNSS卫星信号的存在的另一方法。

图8为根据另一实施例的用于在所接收信号中检测GNSS卫星信号的存在的方法800的流程图。可由例如图6中所解释的GNSS接收器102来执行按流程图描绘的方法800。方法800包含：对对应于所接收信号的样本集合执行810对应于多普勒频率的多普勒解旋(例如，使用多普勒解旋块604)；通过在对应于多普勒频率的多普勒解旋之后随即或随后使所述样本集合与GNSS卫星的多个码相位相关来产生820所述样本集合的相关结果(例如，使用相关器引擎612)；对对应于多个样本集合的相关结果执行830相干累加(例如，使用相关器引擎612)；对对应于所述多个样本集合的相关结果执行840非相干累加(例如，使用处理器块616)；以及基于相关结果的相干累加与非相干累加中的至少一者检测850至少一个GNSS卫星信号的存在(例如，使用处理器块616)。

可如图6中所解释而执行样本集合的多普勒解旋、样本集合的相关结果的产生、对应于多个样本集合的相关结果的相干累加、相关结果的非相干累加以及基于相关结果的相干累加与非相干累加中的至少一者对至少一个GNSS卫星信号的存在的检测，且其未在本文加以解释。

在一实例实施例中，在对应于多个样本集合的多个相关结果的相干累加之后，随即存储相干累加的结果(例如，使用第一存储器622)。在一实例实施例中，所述相干累加是基于预定相干累加周期而执行的。在一实施例中，用于执行多个样本集合的相干累加的预定相干累加周期为以下时间周期中的一者：1ms、5ms、11ms以及19ms时间周期。

如上所述，本发明的系统、装置(例如设备)以及方法包含经配置以在由GNSS接收器(例如，GNSS接收器102)接收的信号中检测卫星信号的存在的多种解决方案。因此，请注意，本发明揭示使得GNSS接收器能够以较小区域以及电力消耗来实施的若干特征。举例来说，执行样本集合的先期相干累加(如图3中所解释)或对应于样本集合的相关结果的相干累加(如图6中所解释)排除了对于每一逻辑信道搜索包含单独的相干存储器分配(例如，图2的存储器218的Pred存储器分配)的需要，从而导致GNSS接收器的区域以及电力消耗的相当大的节省。另外，如图5A和5B中针对先期模式所解释的逻辑信道搜索的调度提供用于优化相关器引擎(例如，相关器引擎320)的处理负载的简单且有效率的技术。

应注意，贯穿本说明书对特征、优势或类似语言的提及并不意味着所有特征和优势应为任何单一实施例或在任何单一实施例中。实际上，提及特征和优势的语言应理解为意指结合实施例所描述的特定特征、优势或特性包含于本发明的至少一个实施例中。因此，贯穿本说明书对特征和优势以及类似语言的论述可(但不必)指同一实施例。

另外，可在一个或一个以上实施例中以任何适当方式组合本发明的所描述特征、优势以及特性。相关领域的技术人员将认识到，可在没有特定实施例的特定特征或优势中的一者或一者以上的情况下实践本发明。在其它情况下，可在某些实施例中认识到可能并不存在于本发明的所有实施例中额外特征以及优势。

所属领域的技术人员将理解，可按不同步骤和/或操作次序和/或不同于所揭示组态的硬件元件组态来实践如上文所论述的本发明。因此，尽管已基于这些优选实施例描述了本发明，但请注意，某些修改、变化和替代构造是显而易见的且明显处于本发明的精神和范围内。因此，为了确定本发明的边界和界限，应参考所附权利要求书。

Claims (20)

1.一种全球导航卫星系统GNSS接收器，其包括：

缓冲器，其经配置以被加载对应于所接收信号的样本集合；

多普勒解旋块，其经配置以从加载于所述缓冲器中的所述样本集合中接收样本集合，并对所述样本集合执行对应于至少一个多普勒频率的多普勒解旋；

累加器块，其经配置以在对应于来自所述至少一个多普勒频率中的多普勒频率的多普勒解旋之后随即或随后执行多个样本集合的相干累加，其中所述相干累加是基于预定相干累加周期而执行的；

第一存储器，其经配置以存储所述相干累加的结果；

尺度改变块，其经配置以对所述相干累加的结果执行必要位调整；

输入量化块，其经配置以接收所述必要位调整的结果，并产生所述必要位调整的所述结果的多级量化，其中所述样本集合中的每一样本与样本位表示相关联；

寄存器阵列，其经配置以被加载所述多级量化的结果；以及

相关器引擎，其经配置以通过使加载于所述寄存器阵列中的所述结果与GNSS卫星的多个码相位相关而促进在所述所接收信号中搜索GNSS卫星信号。

2.根据权利要求1所述的GNSS接收器，其进一步包括：

控制定序块，其经配置以通过调度经配置以执行多普勒解旋的多普勒频率的次序和用于执行相关的所述GNSS卫星的多个码相位的次序来调度所述GNSS卫星信号的搜索顺序。

3.根据权利要求2所述的GNSS接收器，其中调度所述搜索顺序包括：

为GNSS卫星信号的每一搜索分配开始时序参考。

4.根据权利要求3所述的GNSS接收器，其中所述开始时序参考是基于与在所述所接收信号中搜索GNSS卫星信号的搜索数目相关联的负载状态来分配的。

5.根据权利要求4所述的GNSS接收器，其中所述开始时序参考是基于与在所述所接收信号中搜索GNSS卫星信号的所述搜索数目相关联的最小负载状态来分配的。

6.根据权利要求3所述的GNSS接收器，其进一步包括：

基于所述所分配的开始时序参考和所述预定相干累加周期来执行在所述所接收信号中对GNSS卫星信号的每一搜索。

7.根据权利要求1所述的GNSS接收器，其进一步包括：

处理器块，其经配置以对通过使加载于所述寄存器阵列中的所述结果与所述GNSS卫星的所述多个码相位相关而获得的相关结果执行非相干累加。

8.根据权利要求7所述的GNSS接收器，其进一步包括：

第二存储器，其经配置以存储所述相关结果的所述非相干累加。

9.根据权利要求8所述的GNSS接收器，其中所述处理器块进一步经配置以基于所述相关结果的所述非相干累加而检测至少一个GNSS卫星信号的存在。

10.根据权利要求1所述的GNSS接收器，其中所述样本集合被循环地加载至所述缓冲器中。

11.根据权利要求1所述的GNSS接收器，其中所述预定相干累加周期对应于以下时间周期中的一者：1毫秒(ms)时间周期、5ms时间周期、9ms时间周期、11ms时间周期以及19ms时间周期。

12.一种全球导航卫星系统GNSS接收器，其包括：

接收器，其经配置以接收从多个卫星中每一者发射的一确定编码周期的唯一模拟编码信号并输出模拟编码信号；

模数转换器，其经配置以耦合到所述模拟编码信号并输出数字编码信号；

第一量化块，其经配置以耦合到所述数字编码信号并输出经量化的数字编码信号；

缓冲器，其经配置以被加载所述经量化的数字编码信号的样本集合；

多普勒解旋块，其经配置以从加载于所述缓冲器中的所述样本集合中接收样本集合，并对所述样本集合执行对应于至少一个多普勒频率的多普勒解旋；

第二输入量化块，其经配置以产生所述多普勒解旋的结果的多级量化，其中所述样本集合中的每一样本与样本位表示相关联；

寄存器阵列，其经配置以继所述多级量化之后被加载所述样本集合；

相关器引擎，其经配置以通过使加载于所述寄存器阵列中的所述样本集合与GNSS卫星的多个码相位相关而产生相关结果来促进在所述唯一模拟编码信号中搜索GNSS卫星信号；

累加器块，其经配置以执行对应于多个样本集合以及所述GNSS卫星的所述多个码相位的相关结果的相干累加，其中所述相干累加是基于预定相干累加周期而执行的；以及

第一存储器，其经配置以存储所述相关累加的结果。

13.根据权利要求12所述的GNSS接收器，其进一步包括：

处理器块，其经配置以执行对应于所述多个所述样本集合的所述相关结果的非相干累加。

14.根据权利要求13所述的GNSS接收器，其进一步包括：

第二存储器，其经配置以存储所述相关结果的所述非相干累加。

15.根据权利要求14所述的GNSS接收器，其中所述处理器块进一步经配置以基于所述相关结果的所述相干累加和所述非相干累加中的至少一者而检测至少一个GNSS卫星信号的存在。

16.根据权利要求12所述的GNSS接收器，其中所述预定相干累加周期对应于以下时间周期中的一者：1毫秒(ms)时间周期、5ms时间周期、9ms时间周期、11ms时间周期以及19ms时间周期。

17.一种用于检测卫星信号的方法，其包括：

对对应于所接收信号的多个样本集合执行对应于多普勒频率的多普勒解旋；

在对应于所述多普勒频率的所述多普勒解旋之后随即或随后执行所述多个样本集合的相干累加，其中所述相干累加是基于预定相干累加周期而执行的；

对所述相干累加的结果执行必要位调整；

接收所述必要位调整的结果，并产生所述必要位调整的结果的多级量化，其中所述多级量化包括关联所述样本集合中的每一样本与样本位表示；以及

通过使多个样本集合的所述多级量化的结果与GNSS卫星的多个码相位相关来促进在所述所接收信号中搜索GNSS卫星信号。

18.根据权利要求17所述的方法，其进一步包括：

基于与在所述所接收信号中搜索GNSS卫星信号的搜索数目相关联的负载状态为GNSS卫星信号的每一搜索分配开始时序参考。

19.根据权利要求18所述的方法，其进一步包括：

基于所述所分配的开始时序参考和所述预定相干累加周期来执行在所述所接收信号中对GNSS卫星信号的每一搜索。

20.根据权利要求19所述的方法，其进一步包括：

对通过使所述多个样本集合的相干累加的所述结果与所述GNSS卫星的所述多个码相位相关而获得的相关结果执行非相干累加；以及

基于所述相关结果的所述非相干累加检测至少一个GNSS卫星信号的存在。