CN104133224A - 用于对接收自发射机的多个信号执行一致性检查的方法 - Google Patents

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Abstract

本文中公开的主题内容涉及用于对接收自发射机的多个信号执行一致性检查的方法。在特定的实现中，至少部分地基于第二导航信号分量中的信息来对第一导航信号分量中的能量检测进行分类。

Description

用于对接收自发射机的多个信号执行一致性检查的方法
本申请是国际申请号为PCT/US2009/063910，国际申请日为2009年11月10日，进入中国国家阶段的申请号为200980145645.1，名称为“用于对接收自发射机的多个信号执行一致性检查的方法”的发明专利申请的分案申请。 
背景 
领域： 
本文中公开的主题内容涉及用于对接收自发射机的多个信号执行一致性检查的处理。 
信息： 
卫星定位系统(SPS)通常包括定位成使得各实体能够至少部分地基于接收自发射机的信号来确定其在地球上的位置的发射机系统。此类发射机通常发射用设定数目的码片的重复伪随机噪声(PN)码标记的信号，并且可位于基于地面的控制站、用户装备和/或空间飞行器上。在特定示例中，此类发射机可位于环地轨道卫星上。例如，诸如全球定位系统(GPS)、Galileo、Glonass或Compass之类的全球导航卫星系统(GNSS)的星座中的卫星可发射用与该星座中的其他卫星所发射的PN码可区分的PN码标记的信号。 
为了在接收机处估计位置，导航系统可至少部分地基于对从接收自卫星的信号中的PN码的检测使用公知技术来确定至在接收机的“视野中”的卫星的伪距测量。这种至卫星的伪距可以至少部分地基于在接收机处捕获收到信号的过程期间在用与卫星相关联的PN码标记的收到信号中检测到的码相来确定。为了捕获收到信号，导航系统通常将收到信号与本地生成的与卫星相关联的PN码相关。例如，此类导航系统通常将此类收到信号与此类本地生成的PN码的 多个码移和/或时移版本相关。检测到产生具有最高信号功率的相关结果的特定时移和/或码移版本可指示与所捕获到的信号相关联的码相以供用在如上面所讨论的伪距测量中。 
一旦检测到接收自GNSS卫星的信号的码相，接收机就可形成多个伪距假言。使用外加信息，接收机就可排除这样的伪距假言以有效减少与真伪距测量相关联的模糊性。在对接收自GNSS卫星的信号的时基的知识上有着充分准确性的情况下，就可以排除一些或所有假伪距假言。 
图1图解了SPS系统的应用，藉此无线通信系统中的移动站(MS)100接收来自在MS100的视线中的卫星102a、102b、102c、102d的传输，并且从这些传输中的4个或更多个来推导时间测量。MS100可将此类测量提供给定位实体(PDE)104，后者从这些测量确定该站的位置。替换地，订户站100可从此信息确定其自己的位置。 
MS100可通过将属特定卫星的PN码与收到信号相关来搜索来自该卫星的传输。此收到信号在有噪声的情况下通常包括来自在MS100处的接收机的视线内的一颗或更多颗卫星的传输的合成。相关可在称为码相搜索窗WCP的码相假言范围上以及在称为多普勒搜索窗WDOPP的多普勒频率假言范围上执行。如以上指出的，此类码相假言通常被表示为PN码移范围。同样，多普勒频率假言通常被表示为多普勒频隙。 
附图简述 
将参照以下附图来描述非限定性和非穷尽性的特征，其中相近附图标记贯穿各附图始终指代相近部分。 
图1是根据一方面的卫星定位系统(SPS)的示意图。 
图2图解了根据一种实现的导航系统。 
图3是示出了根据一种特定实现的二维搜索窗的图示。 
图4是示出了在一个特定示例中如可从视线信号获得的峰值的能量标绘。 
图5是示出了在一个特定示例中因相同发射信号的多径实例而造成数个峰值的能量标绘。 
图6图解了用于民用导航信号的传输的各种频率。 
图7图解了根据一种实现的用于对第一导航信号分量中的能量检测进行分类的方法。 
图8是根据一方面的移动站的示意图。 
概述 
在一种特定的实现中，提供了一种在其中从发射机接收导航信号的方法。该导航信号包括第一导航信号分量和第二导航信号分量。至少部分地基于第二导航信号分量来对第一导航信号分量中的能量检测进行分类。 
详细描述 
贯穿本说明书引述的“一个示例”、“一个特征”、“示例”或“特征”意指结合该特征和/或示例所描述的特定特征、结构或特性包含在所要求保护的主题内容的至少一个特征和/或示例中。由此，短语“在一个示例中”、“示例”、“在一个特征中”或“特征”贯穿本说明书始终在各处的出现并非必然全部引述同一特征和/或示例。此外，特定特征、结构、或特性在一个或更多个示例和/或特征中可被组合。 
本文中描述的方法体系取决于根据特定特征和/或示例的应用可以藉由各种手段来实现。例如，此类方法体系可在硬件、固件、软件、和/或其组合中实现。在硬件实现中，例如，处理单元可在一个或更多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理器件(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、电子器件、设计成执行本文中描述的功能的其他设备单元、和/或其组合内实现。 
本文中引述的“空间飞行器”(SV)涉及能够向地球表面上的接收机发射信号的物体。在一种特定示例中，这样的SV可包括对地静止卫星。替换地，SV可包括在轨道中行进并且相对于地球上的固定位置移动的卫星。然而，这些仅仅是SV的示例，并且所要求保护的主题内容在这些方面并不受到限定。 
本文中所描述的位置确定和/或估计技术可用于诸如无线广域网(WWAN)、无线局域网(WLAN)、无线个域网(WPAN)等的各种无线通信网络中的移动设备。本文中所描述的这样的位置确定和/或估计技术还适用于 执行自立/自主GNSS的非无线通信设备以及作为无线受辅助GNSS接收机的自主GNSS接收机。这样的非无线通信设备还可在无需无线网络连通性的情况下按自主的方式工作。 
术语“网络”和“系统”在本文中能被可互换地使用。WWAN可以是码分多址(CDMA)网络、时分多址(TDMA)网络、频分多址(FDMA)网络、正交频分多址(OFDMA)网络、单载波频分多址(SC-FDMA)网络，等等。CDMA网络可实现诸如cdma2000、宽带CDMA(W-CDMA)等的一种或更多种无线电接入技术(RAT)，以上只是列举了少数无线电技术。在此，cdma2000可包括根据IS-95、IS-2000、以及IS-856标准实现的技术。TDMA网络可实现全球移动通信系统(GSM)、数字高级移动电话系统(D-AMPS)、或其他某种RAT。GSM和W-CDMA在来自名为“第三代伙伴项目”(3GPP)的联盟的文献中描述。Cdma2000在来自名为“第三代伙伴项目2”(3GPP2)的联盟的文献中描述。3GPP和3GPP2文献是公众可获取的。例如，WLAN可包括IEEE802.11x网络，并且WPAN可包括蓝牙网络、IEEE802.15x。本文中所描述的这些定位技术也可用于WWAN、WLAN和/或WPAN的任何组合。 
根据一示例，一种设备和/或系统可至少部分地基于从各SV接收到的信号来估计其位置。具体而言，这样的设备和/或系统可获得“伪距”测量，其包括相关联的各SV与导航卫星接收机之间的距离的近似。在特定示例中，这样的伪距可在能够处理来自一个或更多个作为卫星定位系统(SPS)一部分的SV的信号的接收机处确定。为确定其位置，卫星导航接收机可获得至三颗或更多颗卫星的伪距测量以及它们在发射之时的位置。 
本文中描述的技术可随同若干SPS’中的任何一个和/或SPS’的组合使用。此外，这些技术可连同利用伪卫星或卫星与伪卫星组合的定位系统一起使用。伪卫星可包括广播被调制在L频带(或其他频率)载波信号上的PN码或其他测距码(例如，类似于GPS或CDMA蜂窝信号)的基于地面的发射机，其中该载波信号可以与时间同步。这样的发射机可以被指派唯一性的PN码从而准许能被远程接收机标识。伪卫星在来自轨道卫星的GPS信号或许不可用的情形中是有用的，诸如在隧道、矿井、建筑物、市区峡谷或其他封闭区域中。伪卫星的另一种实现被公知为无线电信标。如本文中所使用的术语“卫星”旨在包 括伪卫星、伪卫星的等效、以及可能的其他。如本文中所使用的术语“SPS信号”旨在包括来自伪卫星或伪卫星的等效的类SPS信号。 
如本文中所引述的“全球导航卫星系统”(GNSS)涉及包括根据通用信令格式发射同步导航信号的SV的SPS。这样的GNSS可包括例如处在同步轨道中的SV的星座，以便从该星座中的多个SV同时向地球表面的辽阔部分上的位置发射导航信号。 
本文中所描述的技术还可适用于诸如正由日本部署的准天顶卫星系统(QZSS)和正由印度部署的印度区域导航卫星系统(IRNSS)之类的地区性卫星系统。这样的地区性卫星系统可以包括如上面所讨论的SPS中的至少一部分。 
GNSS卫星可发射具有多个导航信号分量的导航信号。这些导航信号分量可在相同或不同的载波频率上被发射。不仅如此，这些导航信号分量还可在相同的载波频率上但在不同基带调制上被发射，不同的基带调制诸如有二进制偏移载波(“BOC”)或二进制相移键控(“BPSK”)之类。这些导航信号分量可以是根据不同的码长来调制的GNSS信号分量。例如，这些导航信号分量中的一个可以是传统L1C/A GPS信号，而第二导航信号分量可以是L1C(L1C-D)GPS信号的所提议的数据分量。然而，这些仅仅是可如何表征导航信号的多个分量的示例，并且所要求保护的主题在此方面并不被限定。 
导航信号的多个分量中的每一个可由例如移动站中的接收机接收。一旦导航信号分量被接收，就可以将该导航信号分量与对应于该导航信号分量的已知的参考码相关。例如，对于每个导航信号分量，接收机可生成参考码以与收到导航信号分量相关。 
本文中所称的“虚警”涉及关于收到信号具有诸如已知频率、频率范围、或码相(例如，关于调制收到信号的PN码的码相)之类的一个或更多个特定特性的错误决定。可以有不同类型的虚警，诸如(a)“噪声虚警”(例如因高斯噪声造成的虚警)、(b)因对应于卫星的与正被搜寻的特定卫星信号不同的其他更强的GNSS信号造成的互相关、或者(c)内部或外部的扰乱信号。一旦接收到这样的信号，导航接收机可将该信号与合意导航信号分量的PN码相关。如果存在噪声虚警、互相关、或者内部或外部扰乱信号，那么此相关可能 在由码相假言和多普勒频率定义的能量网格中产生相关峰值。虚警可对应于这样的能量网格中并不是因为感兴趣的合意信号而产生的一个或更多个峰值，诸如但并不限于如上面所讨论的示例(a)到(c)。 
然而，如果相关联的导航信号分量不存在，那么相关过程产生单独因接收噪声造成的峰值的概率为非零。这样的检测在本文中被称为虚警或者噪声虚警。 
在一个示例中，收到码序列与参考码的相关可在时域中藉由根据如下关系式(1)在参考码的长度的某个部分上对收到码与参考码的乘积进行积分来执行： 
y ( t ) = ∫ k = 0 N - 1 x ( t + k ) r ( k ) - - - ( 1 )
其中，x是收到码，r是长度为N的参考码，而y(t)是在偏移t处的相关结果。在此，收到码可包括复基带信号，如此使得相关是对收到码的I和Q分量中的每一个来执行的。 
可对经采样的收到信号分量执行能量演算。取决于具体设计，能量结果可被表达为定点或浮点值，并且其可以用任意性的单位计，例如在这些能量结果仅被用来确定峰值之间的相对差的情形中。在能量结果还可被用于一个或更多个其他任务(例如，与其他系统参数比较)的情形中，可选择对于此类一个或多个任务而言恰适的测量标度。 
位于不同SV处的发射机可以在相同的频率上但用不同的扩频码来发射导航信号。接收机可生成用于如以上关系式(1)中所示的那样对收到导航信号分量进行相关的本地参考码。这样的接收机在某一些实现中可接收来自附近SV的多个导航信号。在第一SV，例如SV1，经由视线路径向接收机发射导航信号分量的情形中，收到导航信号分量通常将以比来自对其而言没有视线传播路径的诸如SV2那样的第二SV的导航信号分量更高的信号强度被接收。 
发射具有多个导航信号分量的发射机可位于例如SV上或者地面位置上。在一种特定的实现中，可在举例而言诸如图1中所示的MS100之类的移动站(MS)上的接收机处接收这样的导航信号。 
图2图解了根据一种实现的导航系统200。如图所示，导航系统200包括卫星SV1 205和SV2 210。用户215在此特定实现中持有位于移动站内的接收机220。如图所示，在SV1 205与接收机220之间存在直接的视线路径。然而， 因为建筑物225坐落在SV2 210与接收机220之间，所以在SV2 210与接收机220之间没有这样的视线路径。相应地，由SV2 210发射的导航信号分量在到达接收机220之前可能行进穿过建筑物225的墙壁或者其他结构元素、或者可能反射离开建筑物225，从而导致低信号功率和/或多径。 
图3示出了延及跨频率维度中的20个假言以及码相维度中的32个码相假言或隙的码相搜索窗的示例。对码相搜索窗的每个维度的假言的特定位置和/或间隔的选择可由外部获得和/或从一个或更多个先前的搜索获得的信息来指导。例如，可能知道或估计出合意信号位于自给定码相起某个数目的码片以内和/或该信号可以在给定频率周围的某个带宽以内被找到，如此使得码相搜索窗可被相应地定义。在要对一个以上的码进行搜索的情形中，相关联的搜索窗不需要具有相同的维度。 
可进行搜索(例如，根据D个频率假言乘C个码假言的搜索窗)以获得D×C个能量结果的网格，每个结果对应于这D个频率假言中的一个以及这C个码假言中的一个。与关于特定频率假言的码相假言相对应的能量结果的集合在本文中被称为“多普勒频隙”。 
图4示出了20个多普勒频隙的能量分布或网格内的峰值的示例，每个频隙具有64个码相假言。在此示例中，毗邻的码相假言相隔1/2个码片，以使得该网格延及跨码空间中的32个码片。此附图中的能量峰值指示在多普勒频隙10中的码相假言16处存在所选择的SV信号。接收机(或此类设备内的搜索器)可从收到信号的相同部分为若干不同的相应SV产生能量网格，其中这些网格有可能具有不同的维度。 
收到信号可包括相同发射信号在不同路径上传播从而在不同时刻到达接收机的各版本。此类收到信号与对应的参考码的相关可能导致在不同网格点处的若干个峰值，每个峰值是由于所发射信号的不同实例(也被称为多径)造成的。这些多径峰值可能落入相同的多普勒频隙内。 
回到图2，在此实现中，接收机220可以尝试捕获由SV1 205发射的导航信号分量。由SV1 205在特定载波频率上发射的导航信号分量可以在比由SV2210在相同载波频率上发射的收到导航信号分量的信号功率更强的信号功率下被接收。即使在此实例中由SV1 205和SV2 210发射的导航信号分量可在相同 的载波频率上被发射，但是可以用不同的扩频码来调制这些导航信号分量。尽管用不同的扩频码来调制，但是此类由SV1 205和SV2 210发射的导航信号分量可以是互相关的。在由SV1 205发射的导航信号分量可在接收机220处与参考码相关的情形中，任何接收自SV2 210的互相关可能在此示例中具有低得多的信号功率，并且接收机220可以确定接收自SV2 210的信号是互相关并且因此应被忽略。 
然而，在接收机220尝试捕获由SV2 210发射的导航信号分量而不是由SV1 205发射的导航信号的情形中，因SV1 205发射的导航信号分量造成的互相关可能导致虚警。这可能例如发生在对因SV1 205发射的视线导航信号分量造成的互相关的相关检测的收到能量可能高于对由SV2 210发射的导航信号分量的相关检测的能量的场景中。此处在这种情形中，接收自SV2 210的导航信号分量不是视线的，因为其行进穿过建筑物225或者反射离开建筑物225。 
在一种特定实现中，接收机220可确定能量分布或网格上的多个能量峰值是否是由互相关导致的虚警。图5图解了20个多普勒频隙的能量分布或网格内的多个峰值的示例，每个频隙具有64个码相假言。在此示例中，在所显示的能量网格上有四个分开的具有超过50的归一化能级的峰值。最高的峰值可对应于接收自SV2 210的导航信号分量，而其他峰值可以是互相关或者是因其他信号噪声或多径而产生的。 
接收机220可比较对应于例如图5中所示的能量峰值的收到信号的相关峰值来确定哪些是互相关。相关峰值(例如，来自SV1 205和SV2 210中的每一个的信号中的一个)被成对地比较(例如，将来自SV1 205的信号的相关峰值与来自SV2 210的信号的相关峰值相比较)。此比较评估两个相关峰值之间的载波噪声功率比(C/No)和多普勒频移的差异。如果较弱的相关峰值弱于较强的相关峰值达到某个预定的量并且落入某个Δ多普勒范围(本文中被称为互相关掩码)，那么该较弱的相关峰值可被分类为该较强峰值的互相关。这样的互相关可以被忽视。 
可以专门选择检测阈值以将虚警的可能性(PFA)限制到预定可容忍的水平以下。检测阈值可被设置得任意高以强制PFA变得任意低。然而，可能在 检测概率(PD)方面有相关联的惩罚，该惩罚与感兴趣的导航信号分量实际上与参考码相关以产生能量峰值的情形相对应。 
然而，存在允许PFA过高的惩罚。如果虚警被结合到GNSS定位解中，那么该虚警可能导致具有显著位置估计误差的解。因此，在选择权衡可达成的灵敏度与对位置的影响的PFA时可能要当心。 
对收到信号的两个串行相关可被执行以减少最终的PFA。通过执行串行相关，例如，确定信号相关中的任何能量峰值是否归因于随机噪声是可能的。例如，针对导航信号分量的分别具有目标PFA值PFA1和PFA2的两个串行相关可以具有结果得到的PFA＝PFA1*PFA2(例如，假定需要两个连续的检测以确定能量峰值是否是因特定的导航信号分量而产生的，那么为了使检测发生而不得不具有两个噪声虚警，这是不大可能的事件)。如果施加码相一致性检查，那么此概率可进一步减小。码相一致性检查可以确定发现自第一相关的码相和发现自第二相关的码相是否相当接近(例如，如果信号是被视线接收的并且在卫星与用户之间没有相对运动，那么各自的码相应当完全相同)。如果导航信号分量在接收机220处是被视线接收的，那么对信号的这两个检测可以在码相方面基本上相同。 
在存在多径时，例如，对导航信号分量的这两个串行检测也可以在码相方面非常接近。假设用于这些串行搜索的码相搜索窗或者码相假言搜索窗延及W个码片并且多径检测与视线信号的检测相隔不超过T个码片，那么可以进行分类。具体而言，如果来自这两个相关的检测相隔少于T个码片，那么这可以被分类为有效检测并且这两个码相中较早的一个将被选择；否则，这两个测量可以作为虚警被拒绝。在一种实现中，可以在这两个测量上选择较早的码相，因为具有较少多径的信号将被较早地接收(即，它们在较短的距离上行进)。 
此算法可将总虚警概率减少到PFA＝PFA1*PFA2*T/W。该PFA＝PFA1*PFA2*T/W公式可基于基本概率来确定。即，如果噪声在能量网格中的某个地方导致虚警(即，以概率PFA1发生)，那么在第一虚警的T个假言内发生第二虚警的概率为PFA2*T/W(即，如果搜索参数在这两个搜索之间不发生变化，则PFA1＝PFA2)。 
对于跟踪单个频率上的单个导航信号分量的接收机而言，此类串行相关的使用可被用来管理虚警概率以增强接收机220的灵敏度。 
在SV例如在相同或者不同频率上发射多个扩频信号的情形中，基于多个扩频信号的相关来改善对此类噪声虚警的检测和分类也是可能的。例如，可并行地对扩频信号中的每一个执行相关。 
在一种实现中，捕获导航信号分量可以包括将收到信号对照合意导航信号分量的扩频码或参考码执行相关。这样的相关操作可以产生关于诸如图2中所图解的发射自SV1 205的导航信号分量之类的视线卫星信号的在时间和频率上良好定义的峰值。然而，其他导航信号分量可能被严重衰减，以使得相关操作不会产生诸如关于由SV2 210发射的导航信号分量的良好定义的峰值。在这样的情形中，用来捕获来自受阻挡的卫星SV2 210的导航信号分量的相关操作可能将取而代之呈现因由SV1 205发射的较强的未受阻挡的导航信号分量而产生的互相关峰值。此类峰值可以是用来调制由各个卫星发射的信号的扩频码的互相关性质的伪像。此类相关峰值可代表虚警，因为它们不提供关于合意卫星SV2 210的测距信息，而是某一其他更强卫星的伪像，在此特定示例中是SV1205的伪像。出于这个原因，此类伪像可被检测并且被分类为互相关以及被删除和/或忽略，以使得这些伪像不会偏置演算出的位置。 
互相关可以呈现某一些相当良好定义的性质。例如对于GPS L1 C/A码而言，出于解说的目的，一个特定示例中的互相关峰值可比生成互相关的源信号的载波噪声比(C/N)低出大约21dB或更多地。另外，可以发现此类互相关在多普勒维度中以1KHz的某一倍数远离源信号。回到图5，例如，如果在特定码相和2100Hz的多普勒处观察到源信号，那么可以按照互相关函数在各种多普勒值(例如，4100Hz、-1900Hz等)处并且在各种码相偏移处检测到互相关。这些码相偏移和相对强度可由所议的两个扩频码的互相关函数来确定。对于其他导航信号分量(例如，Galileo、GLONASS等)而言，互相关类似地可以存在于各个卫星系统内的扩频码之间并且可以呈现类似性质。 
在特定实现中，互相关检测操作可以将弱相关检测(即，低能量峰值)与强相关检测(即，高能量峰值)相比较以确定此类检测在多普勒方面是否接近 (例如，小Δ多普勒模1KHz)并且在信号强度方面是否相离甚远(例如，大于21dB的强度差)。 
此类弱相关检测或可以是互相关的结果或可以是合法导航信号分量的结果。在一种实现中，对相关检测的表现为互相关的有效测量可以在位置锁定中的实际互相关上被丢弃，因为该实际互相关可能导致界外位置(具有非常大误差的位置锁定)，该界外位置可能比因丢失一个有效的导航信号测量而造成的准确性软降级更差。 
如果特定的SV在相同或者不同的频率上发射多个扩频导航信号(即，多个导航信号)，那么并行地对这些导航信号执行相关检测来改善对此类弱测量的分类是可能的。并行地执行此类相关检测可以(a)改善互相关检测稳健性(即，较少的互相关虚警)以及(b)改善对可能以其他方式被分类为互相关的有效测量的检测(即，较少的被丢弃的有效测量)。 
GNSS现代化例如可以包括诸如图6中所图解的那些新的民用信号。提议的新GNSS信号例如包括诸如所谓的L2C、L5和L1C之类的GPS信号。L2C和L5信号可在不同的频带(例如，L2频带＝1.227GHz，L5频带＝1.176GHz)上被发射，而L1C信号与L1频带中的传统C/A信号共存。此类GPS信号可以藉由与用于传统GPS C/A波形的扩频码显著不同的扩频码来调制或者在不同的频率上。 
在诸如SV上的那些发射机在不同的频率上发射诸如传统L1 C/A导航信号分量以及L2C和/或L5导航信号分量之类的多个导航信号分量的情形中，与来自单个SV的多个收到导航信号分量中的两个相对应的信息可被用来降低与这些导航信号分量的相关性相关联的PFA。 
类似地，提议的Galileo GNSS星座可以在各种频带上发射多个民用信号。总而言之，对于任意的导航系统(例如，GPS、Galileo、GLONASS等)，如果给定卫星在相同或者不同的频率上发射多个导航信号分量，那么通过对来自该卫星的各种收到导航信号分量执行串行相关来降低PFA是可能的。 
在诸如图2中所描绘的接收机220之类的GNSS接收机能够检测发射自相同卫星的多个不同的导航信号分量的特定实现中，可应用诸操作来增强对噪声 虚警的标识并且降低与这些导航信号分量的相关性相关联的总PFA。这可以使得个别相关的PFA的目标增大能够增强灵敏度。 
同样，可以应用若干操作来增强对互相关的准确标识并且降低拒绝可能与互相关相似的有效相关检测的概率。 
图7图解了根据一种实现的用于对第一导航信号分量中的能量检测进行分类的方法。首先，在操作700处，接收来自发射机的第一和第二导航信号分量。发射机可以例如位于SV处。接下来，在操作705处，可以至少部分地基于第二导航信号分量来对第一导航信号分量中的能量检测进行分类。例如，通过并行地分析第一和第二导航信号分量两者，虚警的概率可以得到降低。因为相同的发射机发射第一和第二导航信号分量两者，所以第一和第二导航信号分量可被分析以确定它们是否一致。如果发射自相同的诸如SV之类的发射机的信号指示接收机与SV之间相同的位置和速度矢量，那么这些信号就是一致的。例如，不同载波频率上的信号可以给出v*f1/c和*f2/c的多普勒频移(即，关于载波频率f1和f2的多普勒频移)，即使这是接收机与SV之间相同的相对速度。在一种实现中，如果这两个信号是一致的但利用了不同的扩频码，那么它们可以使用其各自的码来指示相同的信号抵达时间。 
此类信息可被用来确定能量峰值是与感兴趣的导航信号分量的相关，还是仅仅是与另一信号的互相关或者是“扰乱”的结果。扰乱信号可以包括接收自与从中发射感兴趣的第一和第二导航信号分量的卫星不同的源的噪声信号。 
在一种特定的实现中，互相关操作可以将如上面所讨论的强弱能量检测对作为输入。此处，强能量检测可以与“参考卫星”的“参考测量”相关联。弱能量检测可以与“候选卫星”的“候选测量”相关联(“候选”在此处被使用在要被分类为互相关的候选的上下文中)。 
在给定参考卫星测量的情况下，接收机可分析收到信号的一个或更多个特性，诸如举例而言分析相关检测之后的能量峰值以确定任何能量峰值是否是因互相关而产生的。可以跨多个卫星信号来搜索候选卫星，其中各个信号可以在相同频率上或者在与参考测量的频率不同的频率上。换言之，接收机可尝试检测在对收到导航信号分量的相关检测中是否检测到因候选卫星而产生的互相关。 
如果此候选搜索产生恰好一个能量峰值检测，那么接收机可尝试确定该能量峰值是对应于导航信号分量还是对应于互相关。被执行的互相关操作可包括例如比较参考测量与候选测量的C/No差和多普勒差。 
然而，如果候选搜索产生与在相同和/或不同频率上发射的两个或更多个不同信号相对应的两个或更多个能量峰值检测，那么可以执行若干其他的一致性检测。由于用来调制这些不同信号的不同扩频码，对一个信号所见到的互相关可能相对于对另一信号所见到的互相关具有随机的码相。改进的检测和分类操作可以利用此特征来改善对导航信号分量的检测。 
以下示出的表A-C描绘了一种可能的一致性检查操作，该一致性检查操作涉及对发射自相同SV的第一导航信号分量以及可能第二导航信号分量的接收。这样的操作可以允许对落入发射信号的另一卫星的互相关掩码(即，互相关的经确定的频率和码相)内的测量有较低的PFA和恢复。如果两个独立的测量产生一致的结果，那么受扰乱频率污染的信号也可以得到恢复。 
表A图解了涉及确定收到导航信号分量是第一导航信号分量还是互相关或者是扰乱的判定/处理。这样的判定/处理在仅检测到一个导航信号分量时才会发生。接收机220可在某一些实现中执行此处理。关于第二导航信号分量是否可检测/预期的决定可基于收到导航信号分量的信号强度来作出。在以高于预定水平的信号强度接收到导航信号分量的示例中，接收机220可以在某些情况下确定第二导航信号分量是可检测的。如果接收机220确定第二导航信号分量可检测/预期，那么收到导航信号分量不被传递以供进一步处理，因为，例如，该收到信号分量不是来自合意卫星的第一导航信号分量。例如，收到导航信号 分量可以是互相关、扰乱、或者某种其他类型的噪声。另一方面，如果接收机220确定第二导航信号分量不可检测/预期，那么收到导航信号分量就被接受，该测试通过，并且可对收到导航信号分量执行附加测试。 
通过根据表A中的选项来作出判定，虚警的概率可以得到降低，因为接收机220可以确定收到导航信号分量是否可能是噪声而非导航信号分量。 
以下示出的表B和C图解了可以在第一和第二导航信号分量两者都被接收并且接收机220确定这些导航信号分量是发射自合意卫星的还是互相关、扰乱或者其他噪声的示例中发生的判定/处理。表B涉及互相关一致性检查的性能，而表C涉及扰乱一致性检查。扰乱一致性检查可被执行以确定收到信号是否是扰乱信号而非第一或第二导航信号分量中的一个。如上面所讨论的，扰乱信号可以包括接收自与从中发射感兴趣的第一和第二导航信号分量的卫星不同的源的噪声信号。 
表B列出了可由接收机220作出的若干判定。这样的判定包括关于第一和第二导航信号分量的互相关检查的结果、关于第一和第二导航信号分量是否 一致的决定、以及关于是否传递第一或第二导航信号分量中的任何一个以供外加处理/测试的决定。如上面所讨论的，相关峰值(例如，来自SV1 205和SV2210中的每一个的信号中的一个)被成对地比较并且如果较弱的相关峰值弱于较强的相关峰值达到某一预定量并且落入某一Δ多普勒范围，那么该较弱的相关峰值可被分类为该较强峰值的互相关。 
另一要被作出的决定是第一和第二导航信号分量是否彼此“一致”。如上面所讨论的，如果例如发射自相同的诸如SV之类的发射机的导航信号分量指示接收机与SV之间相同的位置和速度矢量，那么这些导航信号分量就是一致的。 
如果第一和第二导航信号分量是一致的，那么这两者可被确定为接收机220搜索的相应第一和第二导航信号分量，并且两者因此通过互相关一致性检查以及可被传递以供进一步信号处理，而无论是否通过还是未通过其各自的互相关检查。 
另一方面，如果第一和第二导航信号分量不一致，那么接收机220可以确定收到导航信号分量中的或者仅一个或者没有一个通过互相关一致性检查。如果例如第一和第二导航信号分量两者或者都通过或者都未通过其各自的互相关检查，那么两者中就没有一个通过互相关一致性检查。如果第一和第二导航信号分量两者都通过了互相关检查，那么接收机220可以确定这两个导航信号分量都是虚警，因为它们并不一致。另一方面，如果第一和第二导航信号分量两者都未通过互相关检查，那么接收机220确定这两个导航信号分量都是互相关。 
如果第一和第二导航信号分量不一致并且仅第一导航信号分量通过其互相关检查，那么第二导航信号分量可被确定为互相关。在此示例中，仅第一导航信号分量可通过互相关一致性检查并且经受外加的信号处理。另一方面，如果第一和第二导航信号分量不一致并且仅第二导航信号分量通过其互相关检查，那么第一导航信号分量可被确定为互相关。在此示例中，仅第二导航信号分量可通过互相关一致性检查并且经受外加的信号处理。 
表C列出了涉及可由接收机220进行的扰乱一致性检查的若干判定。 
涉及表C的判定包括关于第一和第二导航信号分量的扰乱一致性检查的结果、关于第一和第二导航信号分量是否一致的决定、以及关于是否传递第一或第二导航信号分量中的任何一个以供外加处理/测试的决定。 
如果第一和第二导航信号分量满足数个检查以确定例如相关峰值是否是因扰乱信号产生的而不是因第一和第二导航信号分量产生的，那么第一和第二导航信号分量中的任何一个可能都不能通过扰乱检查。 
如果含有噪声的扰乱信号被接收到，那么这样的扰乱信号可能呈现高于阈值的信号强度。应该领会，在对第一导航信号分量执行扰乱检查时，可以使用与在对第二导航信号分量执行扰乱检查时所使用的阈值水平不同的阈值水平。 
另一要被作出的决定是第一和第二导航信号分量是否彼此“一致”。如果第一和第二导航信号分量是一致的，那么这两者可被确定为接收机220搜索的相应第一和第二导航信号分量，并且两者因此可通过扰乱一致性检查以及行进至进一步的信号处理，而无论是否通过还是未通过其各自的扰乱检查。 
如果例如第一和第二导航信号分量不一致，那么接收机220可以确定收到导航信号分量中的或者仅一个或者没有一个通过扰乱一致性检查。如果第一和 第二导航信号分量两者或者都通过或者都未通过其各自的扰乱检查，那么两者中就没有一个通过扰乱一致性检查。如果第一和第二导航信号分量两者都通过了其各自的扰乱检查，那么接收机220可以确定这两个导航信号分量都是虚警，因为它们并不一致。另一方面，如果第一和第二导航信号分量两者都未通过其各自的扰乱检查，那么接收机220可以确定这两个导航信号分量都是扰乱。 
如果例如第一和第二导航信号分量不一致并且仅第一导航信号分量通过其扰乱检查，那么第二导航信号分量可被确定为扰乱。在此示例中，仅第一导航信号分量可通过扰乱一致性检查并且经受外加的信号处理。另一方面，在第一和第二导航信号分量不一致并且仅第二导航信号分量通过其扰乱检查的情形中，第一导航信号分量可被确定为扰乱。在此示例中，仅第二导航信号分量可通过扰乱一致性检查并且经受外加的信号处理。 
尽管在表B和C中仅图解了互相关和扰乱一致性检查，但是应该领会，外加的一致性检查可以同样或者替换地被执行。执行这样的互相关和扰乱一致性检查可以降低虚警的概率，从而潜在地导致从诸如举例而言的GPS信号之类的收到GNSS信号得到更准确的位置确定。 
可以对由位于例如单个设备内的两个分开的RF接收机获得的各自的信号执行诸如如上面所讨论的互相关和/或扰乱一致性检查之类的一致性检查。此类RF接收机可被称为“分集接收机”并且可处理在相同频率上所接收到的相同信号。在一种实现中，例如，第一接收机可接收导航信号分量，并且第二接收机也可以单独地接收相同的导航信号分量。随后，可以对由第一和第二接收机所接收到的导航信号的不同实例执行一致性检查。 
在一种分集接收机实现中，第一接收机可接收导航信号分量并且可基于收到导航信号分量来确定第一导航信号分量检测。第二接收机也可以接收该导航信号分量并且基于收到导航信号分量来确定第二导航信号分量检测。随后，处理器可对第一和第二导航信号分量检测执行一致性检查。 
图8示出了MS的特定实现，其中无线电收发机806可适配成将带有诸如语音或数据之类的基带信息的RF载波信号调制到RF载波上，以及解调经调制的RF载波以获得这样的基带信息。天线810可适配成在无线通信链路上发射经调制的RF载波并且在无线通信链路上接收经调制的RF载波。 
基带处理器808可适配成将来自CPU802的基带信息提供给收发机806以供在无线通信链路上传输。在此，CPU802可从用户接口816内的输入设备获得这样的基带信息。基带处理器808还可适配成将来自收发机806的基带信息提供给CPU802以供通过用户接口816内的输出设备传输。 
用户接口816可包括多个用于输入或输出诸如语音或数据之类的用户信息的设备。这样的设备可包括例如键盘、显示屏、话筒、以及扬声器。 
SPS接收机(SPS Rx)812可适配成通过SPS天线814来接收并解调来自SV的传输，并且将经解调信息提供给相关器818。相关器818可适配成从接收机812所提供的信息推导相关函数。例如对于给定的PN码，相关器818可如上所解说的那样产生相关函数，该相关函数定义在码相范围上以摆放码相搜索窗，并且定义在多普勒频率假言范围上。如此，可根据所定义的相干和非相干积分参数来执行个别相关。 
相关器818还可适配成从与收发机806所提供的导频信号有关的信息来推导与导频有关的相关函数。此信息可被订户站用于捕获无线通信服务。 
信道解码器820可适配成将从基带处理器808接收到的信道码元解码成底层源比特。在其中信道码元包括卷积编码的码元的一个示例中，这样的信道解码器可包括Viterbi解码器。在其中信道码元包括卷积码的串行或并行级联的第二示例中，信道解码器820可包括turbo解码器。 
存储器804可适配成存储机器可读指令，这些指令可运行以执行已描述或建议的过程、示例、实现、或其示例中的一项或多项。CPU802可适配成访问并执行这样的机器可读指令。通过执行这些机器可读指令，CPU802可指导相关器818分析由相关器818提供的SPS相关函数、从其峰值推导测量、以及确定对定位的估计是否足够准确。然而，这些仅仅是在特定方面中可由CPU执行的任务的示例，并且所要求保护的主题内容在这些方面并不受限定。 
在特定示例中，在订户站处的CPU802可如以上所解说的那样至少部分地基于从各SV接收到的信号来估计该订户站的位置。CPU802还可适配成如以上根据特定示例所解说的那样至少部分地基于在第一收到信号中检测出的码相来确定用于捕获第二收到信号的码搜索范围。 
尽管在图8中描绘了无线电收发机806，但是应该领会，在其他实现中也可以利用非通信设备。不仅如此，尽管在图8中仅图解了一个SPS和一个无线电收发机806，但是应该领会，其他实现可以利用多个天线和/或多个接收机。 
本文中所描述的各种方法可被实现以降低虚警的概率并且改善总体系统性能。 
虽然已例示和描述了目前考虑为示例特征的内容，但是本领域技术人员将理解，可作出其他各种修改并且可替换等效技术方案而不脱离所要求保护的主题。此外，可作出许多修改以使特定境况适合于所要求保护的主题的教示而不脱离本文中所描述的中心思想。因此，所要求保护的主题并非旨在被限定于所公开的特定示例，相反如此所要求保护的主题还可包括落入所附权利要求及其等效技术方案的范围内的所有方面。 

Claims (43)

1.一种方法，包括：
由设备的接收机接收由发射机传送的包括第一导航信号分量和第二导航信号分量的复合信号；
确定关于所述第一导航信号分量和所述第二导航信号分量中的每一者的位置测量信息；以及
对所述第一导航信号分量和所述第二导航信号分量执行一致性检查，其中如果所确定的关于所述第一导航信号分量和所述第二导航信号分量的位置测量信息彼此一致，则所述一致性检查是有效的，并且其中如果所确定的关于所述第一导航信号分量和所述第二导航信号分量的位置测量信息不彼此一致，则所述一致性检查是无效的。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一致性检查进一步包括：通过验证所确定的关于所述第一导航信号分量和所述第二导航信号分量的位置测量信息在彼此的预定阈值内来确定所述第一导航信号分量和所述第二导航信号分量彼此一致。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一致性检查进一步包括：通过验证所确定的关于所述第一导航信号分量和所述第二导航信号分量的位置测量信息不在彼此的预定阈值内来确定所述第一导航信号分量和所述第二导航信号分量不彼此一致。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一导航信号分量和所述第二导航信号分量是由所述发射机以不同频率传送的。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一导航信号分量和所述第二导航信号分量是由所述发射机以相同频率按正交关系传送的。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述位置测量信息包括伪距数据或伪多普勒数据中的至少一者。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述位置测量信息包括载波相位数据或距离速率数据中的至少一者。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发射机是GPS卫星。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一导航信号分量和所述第二导航信号分量中的每一者包括以下信号中的至少一者：L1C/A、L2C、L1C、或L5。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发射机是GLONASS卫星。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第一导航信号分量和所述第二导航信号分量中的每一者包括以下信号中的至少一者：GLONASSL1或GLONASS L2。
12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发射机是Galileo卫星或Compass卫星。
13.一种设备，包括：
接收装置，用于接收由发射机传送的包括第一导航信号分量和第二导航信号分量的复合信号；以及
处理装置，用于：确定关于所述第一导航信号分量和所述第二导航信号分量中的每一者的位置测量信息；以及
对所述第一导航信号分量和所述第二导航信号分量执行一致性检查，其中如果所确定的关于所述第一导航信号分量和所述第二导航信号分量的位置测量信息彼此一致，则所述一致性检查是有效的，并且其中如果所确定的关于所述第一导航信号分量和所述第二导航信号分量的位置测量信息不彼此一致，则所述一致性检查是无效的。
14.如权利要求13所述的设备，其特征在于，所述处理装置被适配成通过验证所确定的关于所述第一导航信号分量和所述第二导航信号分量的位置测量信息在彼此的预定阈值内来确定所述第一导航信号分量和所述第二导航信号分量彼此一致。
15.如权利要求13所述的设备，其特征在于，所述处理装置被适配成通过验证所确定的关于所述第一导航信号分量和所述第二导航信号分量的位置测量信息不在彼此的预定阈值内来确定所述第一导航信号分量和所述第二导航信号分量不彼此一致。
16.如权利要求13所述的设备，其特征在于，所述第一导航信号分量和所述第二导航信号分量是由所述发射机以不同频率传送的。
17.如权利要求13所述的设备，其特征在于，所述第一导航信号分量和所述第二导航信号分量是由所述发射机以相同频率按正交关系传送的。
18.如权利要求13所述的设备，其特征在于，所述位置测量信息包括伪距数据或伪多普勒数据中的至少一者。
19.如权利要求13所述的设备，其特征在于，所述位置测量信息包括载波相位数据或距离速率数据中的至少一者。
20.如权利要求13所述的设备，其特征在于，所述发射机是GPS卫星。
21.如权利要求20所述的设备，其特征在于，所述第一导航信号分量和所述第二导航信号分量中的每一者包括以下信号中的至少一者：L1C/A、L2C、L1C、或L5。
22.如权利要求13所述的设备，其特征在于，所述发射机是GLONASS卫星。
23.如权利要求22所述的设备，其特征在于，所述第一导航信号分量和所述第二导航信号分量中的每一者包括以下信号中的至少一者：GLONASSL1或GLONASS L2。
24.如权利要求13所述的设备，其特征在于，所述发射机是Galileo卫星或Compass卫星。
25.一种装置，包括：
接收机，用于接收由发射机传送的包括第一导航信号分量和第二导航信号分量的复合信号；以及
处理器，其被配置成：确定关于所述第一导航信号分量和所述第二导航信号分量中的每一者的位置测量信息；以及
对所述第一导航信号分量和所述第二导航信号分量执行一致性检查，其中如果所确定的关于所述第一导航信号分量和所述第二导航信号分量的位置测量信息彼此一致，则所述一致性检查是有效的，并且其中如果所确定的关于所述第一导航信号分量和所述第二导航信号分量的位置测量信息不彼此一致，则所述一致性检查是无效的。
26.如权利要求25所述的装置，其特征在于，所述处理器被进一步配置成通过验证所确定的关于所述第一导航信号分量和所述第二导航信号分量的位置测量信息在彼此的预定阈值内来确定所述第一导航信号分量和所述第二导航信号分量彼此一致。
27.如权利要求25所述的装置，其特征在于，所述处理器被进一步配置成通过验证所确定的关于所述第一导航信号分量和所述第二导航信号分量的位置测量信息不在彼此的预定阈值内来确定所述第一导航信号分量和所述第二导航信号分量不彼此一致。
28.如权利要求25所述的装置，其特征在于，所述第一导航信号分量和所述第二导航信号分量是由所述发射机以不同频率传送的。
29.如权利要求25所述的装置，其特征在于，所述第一导航信号分量和所述第二导航信号分量是由所述发射机以相同频率按正交关系传送的。
30.如权利要求25所述的装置，其特征在于，所述位置测量信息包括伪距数据或伪多普勒数据中的至少一者。
31.如权利要求25所述的装置，其特征在于，所述位置测量信息包括载波相位数据或距离速率数据中的至少一者。
32.如权利要求25所述的装置，其特征在于，所述发射机是GPS卫星。
33.如权利要求32所述的装置，其特征在于，所述第一导航信号分量和所述第二导航信号分量中的每一者包括以下信号中的至少一者：L1C/A、L2C、L1C、或L5。
34.如权利要求25所述的装置，其特征在于，所述发射机是GLONASS卫星。
35.如权利要求34所述的装置，其特征在于，所述第一导航信号分量和所述第二导航信号分量中的每一者包括以下信号中的至少一者：GLONASSL1或GLONASS L2。
36.如权利要求25所述的装置，其特征在于，所述发射机是Galileo卫星或Compass卫星。
37.一种包括指令的计算机可读介质，所述指令在由处理器执行时使所述处理器：
由设备的接收机接收由发射机传送的包括第一导航信号分量和第二导航信号分量的复合信号；
确定关于所述第一导航信号分量和所述第二导航信号分量中的每一者的位置测量信息；以及
对所述第一导航信号分量和所述第二导航信号分量执行一致性检查，其中如果所确定的关于所述第一导航信号分量和所述第二导航信号分量的位置测量信息彼此一致，则所述一致性检查是有效的，并且其中如果所确定的关于所述第一导航信号分量和所述第二导航信号分量的位置测量信息不彼此一致，则所述一致性检查是无效的。
38.如权利要求37所述的计算机可读介质，其特征在于，所述用于执行所述一致性检查的代码进一步包括：用于通过验证所确定的关于所述第一导航信号分量和所述第二导航信号分量的位置测量信息在彼此的预定阈值内来确定所述第一导航信号分量和所述第二导航信号分量彼此一致的代码。
39.如权利要求37所述的计算机可读介质，其特征在于，所述用于执行所述一致性检查的代码进一步包括：用于通过验证所确定的关于所述第一导航信号分量和所述第二导航信号分量的位置测量信息不在彼此的预定阈值内来确定所述第一导航信号分量和所述第二导航信号分量不彼此一致的代码。
40.如权利要求37所述的计算机可读介质，其特征在于，所述第一导航信号分量和所述第二导航信号分量是由所述发射机以不同频率传送的。
41.如权利要求37所述的计算机可读介质，其特征在于，所述第一导航信号分量和所述第二导航信号分量是由所述发射机以相同频率按正交关系传送的。
42.如权利要求37所述的计算机可读介质，其特征在于，所述位置测量信息包括伪距数据或伪多普勒数据中的至少一者。
43.如权利要求37所述的计算机可读介质，其特征在于，所述位置测量信息包括载波相位数据或距离速率数据中的至少一者。
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