CN104350393A - 一种确定设备的位置的方法以及一种实施该方法的设备 - Google Patents

一种确定设备的位置的方法以及一种实施该方法的设备 Download PDF

Info

Publication number
CN104350393A
CN104350393A CN201380030126.7A CN201380030126A CN104350393A CN 104350393 A CN104350393 A CN 104350393A CN 201380030126 A CN201380030126 A CN 201380030126A CN 104350393 A CN104350393 A CN 104350393A
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal group
signal
equipment
code
satellite
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201380030126.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104350393B (zh
Inventor
W·A·M·A·M·范登敦根
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Koninklijke Philips Electronics NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koninklijke Philips Electronics NV filed Critical Koninklijke Philips Electronics NV
Publication of CN104350393A publication Critical patent/CN104350393A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104350393B publication Critical patent/CN104350393B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13—Receivers
    • G01S19/24—Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system
    • G01S19/30—Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system code related
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13—Receivers
    • G01S19/34—Power consumption
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13—Receivers
    • G01S19/35—Constructional details or hardware or software details of the signal processing chain
    • G01S19/37—Hardware or software details of the signal processing chain
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69—Spread spectrum techniques
    • H04B1/707—Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/03—Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers
    • G01S19/09—Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers providing processing capability normally carried out by the receiver
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13—Receivers
    • G01S19/14—Receivers specially adapted for specific applications
    • G01S19/17—Emergency applications

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

本发明提供了一种使用卫星定位系统来确定设备的位置的方法，所述方法包括：(a)操作所述设备中的卫星定位系统接收器以收集多个信号组；并且，当要确定所述设备的位置时，(b)处理信号组以确定所述组是否有可能包含来自所述卫星定位系统中的卫星的信号；并且(c)如果在步骤(b)中确定所述信号组有可能包含来自所述卫星定位系统中的卫星的信号，则处理所述信号组以计算所述设备的位置；(d)如果在步骤(b)中确定所述信号组不可能包含来自所述卫星定位系统中的卫星的信号，则利用另一信号组来重复步骤(b)、(c)和(d)。

Description

一种确定设备的位置的方法以及一种实施该方法的设备
技术领域
本发明涉及便携式设备或移动设备，所述便携式设备或移动设备包括诸如卫星定位系统接收器的接收器，来自所述接收器的测量结果被用来提供所述设备的位置的测量结果。
背景技术
现在许多老年人携带个人求助按钮(PHB)或个人急救响应系统(PERS)，他们能够在他们需要紧急援助的情况下，例如当他们跌倒时激活个人求助按钮(PHB)或个人急救响应系统(PERS)。监测用户的移动并在检测到跌倒的情况下自动地触发警报的自动跌倒检测器也是可用的。
这些设备(即，PHB、PERS以及跌倒检测器)在其被激活时能够经由位于用户附近(即，通常在用户的家中)的基站单元启动到专用呼叫中心的固定电话呼叫，并且呼叫中心的人员能够与用户交谈并安排在急救中要派送到用户的援助。当用户是PHB/PERS服务的注册用户时，他们的家庭地点(或找到基站的其他地点)将会是已知的，并且急救援助能够由呼叫中心人员指向该地点。
然而，可以利用由用户携带的移动电话或其他移动远程通信使能的设备以允许PHB、PERS或跌倒检测器通过移动远程通信网络来启动到呼叫中心的呼叫的系统现在是可用的。这些设备有时被称为移动PERS(MPERS)设备并且能够被用在存在蜂窝网络覆盖的任何地方。当这些MPERS设备的典型用户是老年人或者那些具有特定形式的身体或精神伤残的人时，尽可能简单的操作对于设备而言是重要的。因此，移动远程通信功能优选被集成到专用PHB或PERS吊坠，专用PHB或PERS吊坠由用户佩戴并且通常仅具有单个激活按钮或非常少量的手动控制。在MPERS设备激活时，自动地向设备中预设的呼叫中心号码进行呼叫。
也期望这些MPERS设备能够在诸如跌倒或用户按下PHB以请求援助的事件发生时确定设备的(并且由此确定用户的)地点并且能够将该地点传递到呼叫中心或急救服务使得能够容易地定位用户。
目前，诸如GPS的卫星定位系统是诸如MPERS设备的便携式电子设备或移动电子设备可获得的最准确的地点数据源之一。然而，存在许多与卫星定位系统相关联的缺陷。例如，当设备在室内、在浓密的树叶下或在“都市峡谷”(即，许多高层建筑物)中时，可能不能从卫星接收信号，使其无法获得地点测量结果(有时被称为“困境”)。卫星定位系统也能够容易在地点测量中出错，这能够由于许多不同的原因，包括来自卫星的信号在到达卫星定位系统接收器之前能够由建筑物反射的“多重路径”。这些错误能够使得所报告的地点距实际地点特定距离，有时甚至远至若干城市街区。关于卫星定位系统的另一缺陷在于接收器在做出地点测量时消耗相当大量的功率。
尽管卫星定位系统接收器能够由设备的用户手动地激活以帮助减少功率消耗，但是当在已知MPERS设备的精确地点有用的情况下特定事件发生时，(例如，在设备的用户正在进行紧急呼叫并且需要提供其精确地点的情况下，或者在设备的用户遭受跌倒或其他事故并且设备被配置为自动地为用户请求援助的情况下)，激活卫星定位系统接收器并尝试测量并不是没有风险，因为可能不能获得设备的当前地点的测量结果。
因此，在这种情况下，利用在丢失卫星信号之前使用卫星定位系统接收器获得的设备的最后已知地点(这有时被称为“回溯”或“面包屑”)能够是有用的。为此，卫星定位系统接收器必须连续地收集地点测量结果(这意味着接收器将快速耗尽设备的电池)，或者使用“面包屑”技术，在“面包屑”技术中，卫星定位系统接收器由设备选择性地激活以间歇地接收卫星定位系统信号并做出地点测量。因为接收器不是连续地被供电或活动，所以在设备的功率消耗中存在特定程度的减少。如果接收器在其被激活时不能够确定设备的地点，则最后获取的地点测量结果(“面包屑”)被用作对设备的当前地点的估计。
另一关注在于设备可能在这样的地点中，在该地点中，来自移动远程通信网络的覆盖差并且该移动远程通信网络仅允许以非常低的数据速率进行数据传输，这阻碍了快速地将大量地点数据从MPERS设备发送到呼叫中心或急救服务。因此，应当最小化从MPERS设备发送大量地点数据的需要。
因此，存在改进现有面包屑技术以最大化电池寿命并减少用户必须再充电或更换电池的频率，同时最大化在需要时设备能够提供准确的地点或位置测量结果的几率。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种使用卫星定位系统来确定设备的位置的方法，所述方法包括：(a)操作所述设备中的卫星定位系统接收器以收集多个信号组；并且，当要确定所述设备的位置时，(b)处理信号组以确定所述组是否有可能包含来自所述卫星定位系统中的卫星的信号；并且(c)如果在步骤(b)中确定所述信号组有可能包含来自所述卫星定位系统中的卫星的信号，则处理所述信号组以计算所述设备的位置；(d)如果在步骤(b)中确定所述信号组不可能包含来自所述卫星定位系统中的卫星的信号，则利用另一信号组来重复步骤(b)、(c)和(d)。因为根据本发明处理信号组以确定所述组是否有可能包含来自卫星的信号需要比完全处理所述信号以确定所述设备的位置少得多的处理和功率，所以所述设备在需要时能够收集并评价采样信号组的有用性，同时最大化所述设备的电池寿命。
优选地，所述另一信号组是在步骤(b)中处理的所述信号组之前收集的信号组。这导致所述方法“回溯”通过所收集的采样信号组直到找到能够用来确定所述设备的位置的组。
优选地，步骤(b)包括在所述信号组中搜索由所述卫星定位系统中的一个或多个卫星使用的码。每个码通常对于所述卫星定位系统中的特定卫星是唯一的。在所述方法被应用于GPS的情况下，所述码是PRN码。
优选地，步骤(b)包括确定与所述卫星定位系统中的在收集所述信号组时预计观察到所述设备的一个或多个卫星相关联的所述码。这意味着没有浪费处理功率和时间来查找与不可能观察到所述设备的卫星相关联的码。
确定所述码的所述步骤能够包括从查找表中获得所述码，这减少了由所述设备确定所述码所需的处理。
在优选实施例中，步骤(b)还包括：(i)将所确定的所述卫星定位系统中的所述一个或多个卫星的码相乘在一起以形成组合的码；(ii)将所述信号组的窗中的子集乘以所组合的码；并且(iii)分析步骤(ii)的输出以确定在所组合的码与所述窗中的所述信号组之间是否存在任何匹配。组合所述码以形成组合的码意味着能够最小化单独的乘法运算的数目。
在备选实施例中，步骤(b)包括：(i)将所述信号组的窗中的子集乘以所确定的码中的一个；(ii)针对所确定的码中的每个重复步骤(i)；(iii)将步骤(i)的每次迭代的输出相乘在一起；并且(iv)分析步骤(iii)的输出以确定在所确定的码中的任意与所述窗中的所述信号组之间是否存在任何匹配。
在任一实施例中，所述窗能够跨越持续时间等于码的持续时间的整数N倍的信号的子集，其中，N＝1，2，3，….N，有利地，N大于1，因为这由于在所述采样信号组的更大部分中搜索所述码而改进所述方法的灵敏度。
优选地，分析的所述步骤包括：利用低通滤波器对所述输出进行滤波；确定经低通滤波的输出的幅度、功率或均方根RMS；将所确定的幅度、功率或RMS与阈值进行比较；并且在所确定的幅度、功率或RMS超过所述阈值的情况下确定在所确定的码中的一个与所述窗中的所述信号组之间存在匹配。
在一些实施例中，所述阈值是固定值。然而，在优选实施例中，所述阈值是基于所述信号组中的噪声的水平来调节的。
优选地，如果在分析的所述步骤中确定在所确定的码与所述窗中的所述信号组之间不存在匹配，则步骤(b)还包括将所述窗沿着所述信号组移动第一量并针对所移动的窗中的信号的子集重复相乘的所述步骤。优选地，所述第一量对应于由卫星发送多达一比特的码所花费的时间。
如果在分析的所述步骤中确定在所确定的码与所述窗中的所述信号组之间存在匹配，并且步骤(b)需要找到两个或更多个匹配，则步骤(b)还包括将所述窗沿着所述信号组移动第二量并针对所移动的窗中的信号的子集重复相乘的所述步骤。优选地，所述第二量对应于或基本上对应于由卫星发送码所花费的时间。
在一些实施例中，步骤(c)包括将有可能包含来自所述卫星定位系统中的卫星的信号的所述信号组发送到远程终端，并且其中，由所述远程终端来执行对所述信号组的处理以计算所述设备的位置。备选地，步骤(c)中的处理能够由所述设备来执行。
优选地，步骤(a)包括激活所述设备中的所述卫星定位系统接收器预定时间段并对所接收的信号进行采样以生成信号组。优选地，激活所述设备中的所述卫星定位系统接收器包括激活所述接收器中的电路以将接收的高频模拟信号转换成中频数字信号。
在一些实施例中，步骤(a)包括在距对上一信号组的收集的预定时间间隔到期之后操作所述设备中的所述卫星定位系统接收器以收集信号组。或者，步骤(a)能够包括估计所述设备距收集最近的信号组时移动的距离，并且在所估计的距离移动超过阈值时操作所述卫星定位系统接收器以收集另一信号组。
优选地，在事件发生时将根据步骤(b)、(c)和(d)来确定所述设备的位置。在一些实施例中，所述事件能够包括所述设备的用户的跌倒、由用户对所述设备上的求助按钮的激活、当由所述设备触发警报时和/或当所述设备不能够以其他方式来确定其位置时。
根据本发明的第二方面，提供了一种计算机程序产品，其具有实现于其中的计算机可读代码，所述计算机可读代码被配置使得，在由适当的处理器或计算机运行时，所述处理器或所述计算机被配置为执行以上描述的方法。
根据本发明的第三方面，提供了一种设备，所述设备包括：卫星定位系统接收器；以及处理器，其被配置为(a)操作所述卫星定位系统接收器以收集多个信号组；并且，当要确定所述设备的位置时：所述处理器被配置为(b)处理信号组以确定所述组是否有可能包含来自所述卫星定位系统中的卫星的信号；并且(c)如果在(b)处确定所述信号组有可能包含来自所述卫星定位系统中的卫星的信号，则使得能够处理所述信号组以计算所述设备的位置；(d)如果在(b)处确定所述信号组不可能包含来自所述卫星定位系统中的卫星的信号，则利用另一信号组来重复(b)、(c)和(d)。因为根据本发明处理信号组以确定所述组是否有可能包含来自卫星的信号需要比完全处理所述信号以确定所述设备的位置少得多的处理和功率，所以所述设备在需要时能够收集并评价采样信号组的有用性，同时最大化所述设备的电池寿命。
优选地，所述另一信号组是在(b)处由所述处理器处理的所述信号组之前收集的信号组。这导致所述处理器“回溯”通过所收集的采样信号组直到找到能够用来确定所述设备的位置的组。
优选地，所述处理器被配置为在所述信号组中搜索由所述卫星定位系统中的一个或多个卫星使用的码。每个码通常对于所述卫星定位系统中的特定卫星是唯一的。在所述卫星定位系统接收器是用于接收GPS信号的情况下，所述码是PRN码。
优选地，所述处理器被配置为确定与所述卫星定位系统中的在收集所述信号组时预计观察到所述设备的一个或多个卫星相关联的所述码。这意味着没有浪费处理功率和时间来查找与不可能观察到所述设备的卫星相关联的码。
所述处理器能够通过从在存储器中存储的查找表中获得所述码来确定所述码，这减少了由所述设备确定所述码所需的处理。
在优选实施例中，所述处理器被配置为通过以下步骤处理信号组以确定所述组是否有可能包含来自所述卫星定位系统中的卫星的信号：(i)将所确定的所述卫星定位系统中的所述一个或多个卫星的码相乘在一起以形成组合的码；(ii)将所述信号组的窗中的子集乘以所组合的码；并且(iii)分析(ii)的输出以确定在所组合的码与所述窗中的所述信号组之间是否存在任何匹配。组合所述码以形成组合的码意味着能够最小化单独的乘法运算的数目。
在备选实施例中，所述处理器被配置为通过以下步骤处理信号组以确定所述组是否有可能包含来自所述卫星定位系统中的卫星的信号：(i)将所述信号组的窗中的子集乘以所确定的码中的一个；(ii)针对所确定的码中的每个重复(i)；(iii)将(i)的每次迭代的输出相乘在一起；并且(iv)分析(iii)的输出以确定在所确定的码中的任意与所述窗中的所述信号组之间是否存在任何匹配。
在任一实施例中，所述窗能够跨越持续时间等于码的持续时间的整数N倍的信号的子集，其中，N＝1，2，3，….N，有利地，N大于1，因为这由于在所述采样信号组的更大部分中搜索所述码而改进所述算法的灵敏度。
优选地，所述处理器被配置为：通过利用低通滤波器对所述输出进行滤波来分析(iii)的输出；确定经低通滤波的输出的幅度、功率或均方根RMS；将所确定的幅度、功率或RMS与阈值进行比较；并且在所确定的幅度、功率或RMS超过所述阈值的情况下确定在所确定的码中的一个与所述窗中的所述信号组之间存在匹配。
在一些实施例中，所述阈值是固定值。然而，在优选实施例中，所述处理器被配置为基于所述信号组中的噪声的水平来调节所述阈值。
优选地，如果所述处理器根据对(iii)的输出的分析而确定在所确定的码与所述窗中的所述信号组之间不存在匹配，则所述处理器被配置为将所述窗沿着所述信号组移动第一量并针对所移动的窗中的信号的子集重复乘法运算。优选地，所述第一量对应于由卫星发送多达一比特的码所花费的时间。
如果所述处理器根据所述分析而确定在所确定的码与所述窗中的所述信号组之间存在匹配，并且需要找到两个或更多个匹配，则所述处理器还被配置为将所述窗沿着所述信号组移动第二量并针对所移动的窗中的信号的子集重复乘法运算。优选地，所述第二量对应于或基本上对应于由卫星发送码所花费的时间。
优选地，所述处理器能够被配置为激活所述设备中的所述卫星定位系统接收器预定时间段，使得所述接收器生成信号组。优选地，所述卫星定位系统接收器包括用于将接收的高频模拟信号转换成中频数字信号的电路，并且所述处理器被配置为激活所述电路。
在一些实施例中，所述处理器被配置为在距对上一信号组的收集的预定时间间隔到期之后激活所述卫星定位系统接收器以收集信号组。或者，所述处理能够被配置为估计所述设备距收集最近的信号组时移动的距离，并且在所估计的距离移动超过阈值时激活所述卫星定位系统接收器以收集另一信号组。
优选地，在事件发生时要确定所述设备的位置。在一些实施例中，所述事件能够包括所述设备的用户的跌倒、由用户对所述设备上的求助按钮的激活、当由所述设备触发警报时和/或当所述设备不能够以其他方式来确定其位置时。
在一些实施例中，所述处理器被配置为处理所述信号组来计算所述设备的位置。在备选实施例中，所述设备包括发送器或收发器电路，并且如果由所述处理器确定所述信号组有可能包含来自所述卫星定位系统中的卫星的信号，则所述处理器被配置为将所述信号组经由所述发送器或收发器电路发送到远程终端，使得所述远程终端能够处理所述信号组以确定所述设备的位置。
附图说明
为了更好地理解本发明，并且为了更清楚地显示如何可以实现本发明，将仅通过举例的方式做出对附图的参考，在附图中：
图1是根据本发明的实施例的设备的框图；
图2是图示根据本发明的收集面包屑数据的方法的流程图；
图3是图示根据本发明的处理面包屑数据的方法的流程图；
图4是图示根据本发明的实施例的实施来自图3的步骤117的示范性方法的流程图；并且
图5是图示根据图4中的方法来执行的处理的框图。
具体实施方式
尽管以下将参考使用全球定位系统(GPS)来确定设备的位置来描述本发明，但是应认识到，本发明可适用于任何其他类型的全球导航卫星系统(GNSS)或卫星定位系统(SPS)，例如GLONASS或伽利略卫星定位系统。
在图1中示出了根据本发明的实施例的示范性MPERS设备。然而应认识到，本发明能够被实施在包括卫星定位系统功能的任何类型的便携式电子设备或移动电子设备中，所述便携式电子设备或移动电子设备例如为移动电话、智能手机、跌倒检测器或车辆的导航设备。
MPERS设备2通常为能够由用户佩戴或携带的设备的形式。设备2能够以具有用于绕用户的颈放置的颈绳的吊坠的形式被提供，但是备选地，设备2能够被配置为被佩戴在诸如手腕、腰部、躯干、骨盆或胸骨的用户的身体的不同部分处或上，并且可以包括用于将用户设备4附接到身体的该部分的适当的布置(例如，腰带或皮带)。
设备2包括软件定义的GPS接收器，所述软件定义的GPS接收器在优选实施例中包括：硬件接收器前端4，其包括能够接收由GPS卫星发送的信号的天线5；以及GNSS接收器前端电路6，其被耦合到运行实现对所接收的信号的处理的软件的处理器8。接收器前端电路6能够包括包含例如一个或多个带通滤波器、低噪声滤波器(Ina)、混合器以及模拟到数字转换器以供应低中间频率(IF)的高度集成GNSS无线电前端IC以及用于GPS或GNSS基带信号处理的软件实施方式的经调整的接口。
无线电前端电路6基本上将从GPS卫星接收的高频GPS信号转换成低中频信号，同时保持所调制的信号结构。这是要将频率处于可用范围，在所述可用范围内，能够对信号进行操作。
处理器8从接收器前端电路6接收原始IF GNSS信号并且在需要时(例如，当需要确定设备2的位置时)，执行对信号的处理以确定来自GPS卫星的信号是否存在。在一些实施例中，处理器8还能够根据所检测的GPS卫星信号来确定设备2的位置和/或速度。
除了处理所接收的卫星信号之外，处理器8控制对设备2的一般操作。
在备选实施例中，设备2能够包括专用硬件GPS接收器模块，所述专用硬件GPS接收器模块包括对应于接收器前端4的硬件以及用于处理所接收的信号以确定设备2的位置的对应处理器。
在图示的实施例中，设备2还包括被耦合到处理器8的收发器电路10以及用于与移动通信网络无线通信的相关联的天线12。收发器电路10能够被用来在设备2与呼叫中心和/或急救服务之间建立语音通话和/或数据会话。
设备2还包括被连接到处理器8的存储器模块14，存储器模块14被用来存储由GNSS接收器模块4接收的原始IF GNSS信号，如以下将更详细描述的。
在图示的实施例中，设备2还包括一个或多个传感器16，一个或多个传感器16能够被用来监测设备2的用户或设备2其自身以确定用户可能需要援助或帮助的事件何时发生。适当的传感器16包括：用于测量设备2的移动和/或取向的传感器，例如加速度计、磁力计或陀螺仪，其将对应信号输出到处理器8；以及用于测量用户的健康状态的传感器，例如心率监测器、血压监测器等。尽管在图1中未示出，但是一个或多个传感器16能够被耦合到与处理器8相关联的低功率处理器以处理和分析来自(一个或多个)传感器16的信号。
在该图示的实施例中，MPERS设备2还包括个人求助按钮(PHB)18，用户能够使用个人求助按钮(PHB)18来快速呼救。然而应认识到，PHB 18不一定必须为按钮的形式，而且其能够例如是设备2的图形用户接口中的选项。
尽管在图1中未示出，但是在一些实施例中，MPERS设备2能够被配置为从其他类型的卫星定位系统(例如，GLONASS或伽利略)接收信号和/或能够包括用于从其他源接收能够被处理以确定设备2的位置的其他类型的信号(例如，Wi-Fi信号)的接收器。
如在背景部分中所描述的，为了帮助减轻“盲点问题”(即，在“盲点问题”中，当GPS接收器模块被激活并且需要确定设备的位置时没有可用的GPS信号)，设备能够利用回溯算法，在所述回溯算法中，至少最近的位置测量结果被存储并且该测量结果在位置的当前测量结果不可获得的情况下用作对设备的位置的估计。然而，在常规GPS接收器模块中，或者甚至在根据面包屑算法来操作的GPS接收器模块中，由根据面包屑算法必须在收集每组信号时计算设备的位置消耗的功率意味着当前可用设备中的电池仅能够持续几周，然而，由于这样的设备的典型用户的性质，将期望MPERS设备的电池持续若干月。因此，本发明提供对现有回溯和面包屑技术的改进，所述改进基本上减少了收集每个面包屑的数据所需的时间和电流的量，而没有增加设备2的其他部分中所需的时间或电流。
图2中的流程图图示根据本发明的收集面包屑数据的方法。
在步骤101中，当要收集“面包屑”时，处理器8激活GNSS接收器前端电路6预定时间段并采样所接收的信号。一旦已经过去预定时间段，则停用GNSS接收器前端电路6。在本文中将在预定时间段内接收并采样的信号组命名为“面包屑”。
激活GNSS接收器前端电路6能够包括对电路6供电以令电路6接收并采样原始信号数据，同时该采样信号数据被供应到处理器8和/或存储器模块14。或者，接收器前端电路6能够维持在低功率模式中，在所述低功率模式中，其在不需要面包屑时不将信号数据转换或供应到处理器8或存储器模块14，并且其在要收集面包屑时能够被切换到“开启”模式。
应认识到，面包屑应当是有足够长度的以允许处理器运行适当的GNSS处理软件或其他GNSS或GPS接收器后端电路来处理面包屑并在获得面包屑时确定设备2的位置(假设GPS卫星信号存在于面包屑中)。面包屑的适当长度在从100ms到200ms的范围内，尽管应认识到能够收集更长或更短的面包屑。当然，应认识到，GNSS接收器前端电路6活动得越长(并且面包屑越长)，消耗越多的功率和内存，所以面包屑长度是最小化功率消耗的需要与获得有可能在其中找到GPS卫星信号的足够长的采样信号组的需要之间的权衡。
所接收的信号能够以从2MHz到8MHz的范围内的速率被采样，其中，每个采样为1到4比特长(尽管应认识到，能够使用其他速率和/或比特长)。因此，在面包屑长度在100ms到200ms的范围内的情况下，每个面包屑的大小将为25kB到800kB。能够期望在存储器模块14中存储几十或几百个面包屑，所以存储器模块14应当能够存储至少2500kB到80000kB的数据。
将采样信号存储在存储器模块14中(步骤103)。在该阶段，没有对采样信号执行进一步的处理(即，采样信号不被处理以确定GPS卫星信号是否存在于采样信号中或确定设备2的位置)。这对于MPERS设备尤其有利，因为位置测量仅在事件发生时需要，并且因此最小化在收集和存储面包屑数据中耗费的功率。在示范性实施例中，对于当活动时使用100mA并且每天收集大约一百个100ms的面包屑的硬件接收器前端4而言，硬件接收器前端4的平均功率消耗将是大约12μA。这相较于将使用mA范围内的功率的正常操作(即，不使用面包屑算法)的GNSS接收器，以及相较于不从卫星接收信号并且以搜索模式操作(所以，恒定地使用大约30mA)的接收器更优。
在步骤103之后，处理器8等待直到要收集下一面包屑(步骤105)，并且当要收集下一面包屑时，所述方法返回到步骤101。连续的面包屑的收集之间的时间将通过由处理器8运行的面包屑算法来确定。在一些情况下，能够在固定的时间间隔之后收集面包屑，但是在其他优选的情况下，面包屑算法能够是动态的并且能够基于设备自对先前面包屑的收集以来的移动量来设置面包屑之间的间隔(例如，仅在设备2中的移动传感器16指示设备2已经距收集先前面包屑的地方移动超过预定距离时收集新面包屑)。
图2中的方法重复直到设备2被激活或者，例如设备2在基于家庭的单元的范围内，在所述基于家庭的单元中在任何时候不需要额外的地点信息。这可以在用户激活PHB 18时、在设备2确定用户可能已经遭受跌倒时或者在其他警报子系统激活设备2时发生。
在图3中示出了根据本发明的处理面包屑数据的方法。在步骤111中，确定其中需要设备2的位置测量的事件是否已经发生。如果不是，则不采取动作(步骤113)。
如果设备2的位置测量需要借助于所存储的面包屑，则由处理器8从存储器模块14检索最近的面包屑(即，在存储器模块14中最近存储的采样信号组)(步骤115)。
此时，设备2能够将面包屑数据发送到远程地点，在所述远程地点能够使用复杂处理算法使用所有可获得的辅助数据(例如，GPS年鉴的最近版本以及其他数据)来处理所述面包屑数据以确定设备2的位置。然而，面包屑数据将能够不包含来自GPS卫星的所需的信号，所以将该面包屑发送到远程地点将有效地浪费设备2中的功率。因此，处理器8搜索所检索的采样信号组以确定采样信号是否包含来自一个或多个GPS卫星的信号。
优选地，处理器8仅搜索采样信号组的一部分(例如，涵盖1ms到10ms的时间的样本，其对应于由GPS卫星发送的伪随机噪声(PRN)码1到10)，因为在短期的搜索之后，如果没有找到来自GPS卫星的信号，则在所述组中的剩余的采样信号中存在用于确定设备2的位置的有效数据的可能性变得太低。由处理器8搜索的采样信号组的一部分可以在面包屑的开始处或在面包屑的开始后的特定位置处。仅搜索采样信号组的一部分意味着最小化在评估面包屑的有用性中消耗的功率。
如果确定在所检索的采样信号组中存在来自一个或多个(优选两个或更多个)GPS卫星的信号(步骤119)，则处理采样信号组以便计算在收集采样信号组时设备2的位置(步骤121)。
在优选实施例中，距MPERS设备2远程地执行步骤121。在这种情况下，一旦在步骤119中确定在采样信号组中存在来自一个或多个GPS卫星的信号，则MPERS设备2经由收发器电路10和天线12将采样数据组发送到远程地点(例如，用户的家中的MPERS设备2的基站单元、与MPERS设备2相关联的呼叫中心或急救服务)。在该地点运行适当的软件或专用GNSS接收器后端电路的处理器执行对面包屑数据的所需的处理以计算设备2的位置。优选对面包屑数据的远程处理，因为其允许使用更强大的技术和辅助数据来处理采样信号组以计算设备2的位置。
或者，步骤121能够由MPERS设备2其自身来执行。在这种情况下，处理器8能够处理采样信号组以计算MPERS设备2的位置(或者，设备2能够被提供有适当的后端电路)。之后能够经由移动通信网络收发器电路10和天线12将所计算的位置从MPERS设备2发送到所需的目的地。
返回到步骤119，如果在由处理器8搜索的所检索的采样信号组的部分中没有找到GPS卫星信号，则所述方法转到步骤123，在步骤123中，采样信号组被丢弃并且从存储器模块14检索下一最近的采样信号组。所述方法之后返回到步骤117并且搜索新检索的采样信号组以确定是否存在来自一个或多个卫星的信号。
因此，步骤123实施“回溯”流程，所述“回溯”流程被用来找到包含有效GPS卫星信号的最近的采样信号组。
在步骤117中由处理器8执行的搜索允许快速且有效地评估面包屑数据以确定是否值得发送或进一步处理该数据以计算设备2的位置。备选是：对于处理器8或GPS模块4而言，尝试根据最近的采样信号组对设备2的位置的完全计算(这可能需要要从呼叫中心发送的诸如GPS年鉴数据的辅助数据以便完成计算并且这将显著地消耗更多功率)，或者对于MPERS设备2而言，将多个面包屑的数据发送到远程地点，这需要MPERS设备2具有与移动通信网络的良好数据链接并且因此也消耗大量功率。
在本发明的另一实施例中，在运行步骤115之前并且在事件发生之后从存储器模块14检索最近的采样信号组之前，设备2能够尝试使用GNSS接收器前端电路6和在处理器8上运行的软件来获得当前位置测量结果。如果不能够使用GNSS接收器来确定设备2的位置(例如，在设备2在室内或在“都市峡谷”中并且在没有卫星观察到设备2的情况下)，则设备2能够尝试使用备选测量技术，例如使用Wi-Fi收发器来识别附近的Wi-Fi网络或通过使用移动手机三角测量来确定其位置。只有在设备2不能够使用GPS或这些其他技术来确定位置的情况下，设备2将根据本发明来执行图3中的方法并处理面包屑数据。该实施例具有设备2能够在利用面包屑数据之前尝试获得当前位置测量的优点。
以下参考图4和5描述用于运行步骤117的示范性方法。图4是用来在采样信号中搜索来自GPS卫星的信号的方法的流程图并且图5是图示处理步骤的框图。在图4的第一步骤，步骤131中，参数i(其被用来表示在采样信号中找到的与来自GPS卫星的信号相匹配/符合的编号)被初始化为0并且参数j(表示在面包屑数据上执行的相乘和移动操作的编号)也被初始化为0。
GPS卫星使用扩频码(PRN码)来广播其信号，这意味着信号被扩展成噪声信号并且不可由常规功率测量来检测。因此，需要备选方法以便以简单且低功率的方式来检测在采样信号组中是否存在GPS卫星信号。具体而言，在采样信号中执行对预计观察到设备2的GPS卫星的串行搜索。
如已知的，使用每个卫星唯一的伪随机噪声(PRN)码来扩展来自每个GPS卫星的信号，所述伪随机噪声(PRN)码每1ms重复一次。GPS卫星中的每个的PRN码彼此正交。因此，在图4的第二步骤(步骤133)中，确定预计观察到设备2的一个或多个GPS卫星的PRN码。
优选地，设备2具有列举了在存储器模块14中存储的GPS卫星的地点、时间和轨道(以及对应PRN码)的表格，根据所述表格处理器8能够在任何具体时间使用对设备2的位置的粗略估计来确定最有可能观察到设备2的卫星。所述表格能够对应于GPS年鉴数据或从GPS年鉴数据中导出。对设备2的位置的粗略估计能够对应于(使用GPS、Wi-Fi、手机三角测量或以其他方式获得的)最近计算的位置测量结果，或者对应于用户的家庭地点(如果知道的话)。每个卫星在大面积内可见，对设备2的位置的估计不需要特别精确(例如，精确到最近100km是可接受的)。
之后，一旦确定PRN码，则优选将其相乘在一起以生成单个(组合的)PRN码(步骤135)。这也能够在图5中看出，在图5中，预计在视野中的GPS卫星的PRN码50被乘法器52组合。通常多达六个卫星可以预计观察到设备2，并且因此，在优选实施例中，在步骤135中将三到六个之间的PRN码相乘在一起以生成单个(组合的)PRN码。确定相乘在一起的码的数目是在下面的步骤中检测卫星信号所需的处理时间与对那些信号的灵敏度之间的权衡。考虑越多的卫星(即，越多的PRN码被相乘在一起)，使处理足够灵敏以检测卫星信号所需的整合时间越长。已经发现，将三个PRN码相乘在一起提供处理时间与灵敏度之间的良好平衡。在少于六个卫星的PRN码要被相乘在一起的情况下，能够随机地选择六个卫星的子集的PRN码，或者能够基于预计在收集面包屑时在天空中最高的卫星来选择它们(因为那些卫星较不可能被建筑物或其他障碍物所掩盖)。
应认识到，能够离线执行步骤133和135(即，不一定要在设备2需要确定其位置的事件已经发生时执行步骤133和135)，并且将组合的PRN码存储在存储器模块14中以供后续使用。
在已经确定组合的PRN码之后，使用组合的PRN码来搜索形成面包屑的采样信号组以确定是否存在来自其PRN码形成组合的PRN码的卫星中的一个或多个的信号。在特定实施例中，该搜索通过将组合的PRN码的每比特乘以采样信号组中的每个样本来执行(步骤137)。该乘法运算类似于在解扩信号中执行的(尽管不完全是，因为“解扩”是使用组合的PRN码来完成的)。
具体而言，组合的PRN码中的每个比特与持续时间为T的时间窗中的采样信号组的子集中的每个样本相乘，其中，T等于组合的PRN码的持续时间的整数N倍。T通常为1，即，时间窗的持续时间与组合的PRN码的持续时间相同，尽管更高的T值改进算法的灵敏度，因为在一个乘法运算中在面包屑的更大部分中搜索组合的PRN码。首先，能够“定位”窗使得窗中的第一样本为面包屑中的第一样本。然而，在可获得来自采样信号组的先前搜索的信息的情况下，能够预测PRN码有可能符合的位置，所以应认识到，能够基于该信息来包围在后续乘法运算期间的采样信号组上的窗的初始位置。该乘法运算也在图5中被图示，其中，采样信号组54与由乘法器52输出的组合的PRN码一起被提供给乘法器56。
应认识到，为了使采样信号组54与组合的PRN码相乘，采样信号组的采样速率必须与组合的PRN码的速率相匹配。这可以在步骤101处通过接收器前端电路6将原始载频信号下变换到低IF频率并且之后以与PRN码的发送速率相匹配的速率对IF频率信号进行采样来实现。
在步骤137中的乘法运算之后，评价乘法运算的结果以确定在组合的PRN码与窗中的采样信号之间是否存在匹配(步骤139)。乘法运算的结果表示解扩信号的低频IF正弦信号，所述解扩信号的低频IF正弦信号包括来自其PRN码已经被用来形成组合的PRN码的卫星中的每个的载波信号。如果组合的PRN码的主要部分与窗中的采样信号组在时间上相匹配或符合，则理想情况下具有较大幅度(表示来自(一个或多个)卫星的信号)的一个(接近于零的)频率保留。如果卫星信号存在于采样信号中，则信号的幅度将增加。
由于多普勒效应，该正弦信号的频率能够在正在移动的设备2中被移动10kHz并且对于静止的设备2而言被移动5kHz。当采样信号上的乘法运算窗与信号中的PRN码完美地符合时最大幅度将出现。然而，实际上，只有采样信号的部分将与组合的PRN码的不同部分符合。因此，(在以5kHz到10kHz进行低通滤波之后)获取功率或幅度测量，其在大部分和/或多部分符合的情况下将显示明显增加。
因此，为了确定匹配的程度，对乘法运算步骤的结果进行低通滤波(如在图5中由低通滤波框58所示出的)以提取该低频信号，并且计算所述低频信号的幅度、功率或均方根(RMS)中的一个或多个(图5中的框60)。在比较框64中将幅度、功率或RMS测量的结果与阈值62进行比较。如果幅度、功率或RMS测量结果超过阈值62，则已经找到构成组合的PRN码的PRN码中的一个或多个与采样信号之间的匹配或符合。
在一些实施例中，阈值62是固定值。要由具体设备2使用的阈值将至少部分由设备2中的硬件的特性(例如，前端电路6的增益)来确定。所述阈值也能够取决于采样信号中存在的噪声水平。因此，在备选实施例中，阈值62能够在设备2的使用期间基于所接收的信号中的噪声的水平来调节。这是因为对于从GPS卫星接收的信号而言，“信号”水平(即，所接收的信号的有用部分的强度)相较于噪声水平(即，所接收的信号中的其他一切的强度)是极其小的，这意味着增加噪声影响接收器4的灵敏度。为了提供尽可能灵敏的接收器以便在常规噪声与卫星信号包含的噪声之间进行区分，应当根据采样信号中存在的噪声水平来调整阈值62。能够确定噪声水平的平均幅度，并且将其用作阈值的基/零点。
将比较框64的输出传递到决策框66。如果幅度、功率或RMS测量结果没有超过阈值62，则没有找到对于组合的PRN码与窗中的当前采样信号组的匹配。
在步骤141中，将参数j(表示在面包屑数据上执行的相乘和移动操作的数目)增1，并且将j的值与阈值j阈值进行比较(步骤143)。如果j的值小于阈值，则所述方法前进到步骤145，在步骤145中，决策框66令采样信号上的窗沿着面包屑数据54移动预定量。在移动窗之后，所述方法返回步骤137，在步骤137中，将所移动的窗中的采样信号组与组合的PRN码相乘。
如果j的值等于或大于阈值j阈值，则已经完成预定数量的相乘和移动操作(即，步骤137、139和145的循环)，而没有找到组合的PRN码与形成面包屑的采样信号之间的匹配，并且能够确定当前面包屑不可能包含有用的GPS卫星信号(步骤147)。在这种情况下，返回到图3中的流程图，步骤119中的确定的输出是负的并且从存储器模块14中检索下一最近的面包屑(步骤123)。如以上关于步骤117所描述的，优选只搜索1到10ms的面包屑数据，在这种情况下相应地确定阈值j阈值。期望以这种方式对面包屑数据进行有限搜索，因为在短期的搜索之后(例如，1到10ms的面包屑数据)，如果没有找到来自GPS卫星的信号，则在所述组中的剩余的采样信号中存在用于确定设备2的位置的有效数据的可能性变得太低。
返回到步骤145，在优选实施例中，将窗沿着面包屑数据移动PRN码的半个比特。因为PRN码是每1ms完整被发送的1023比特的序列，将窗移动PRN码比特的一半意味着将窗沿着面包屑中的采样信号移动大约488ns。然而应认识到，能够将窗移动备选量，例如PRN码比特的四分之一或者整个PRN码比特。或者，能够将窗沿着采样信号移动整数数量的采样信号，其中，所述整数根据用来生成采样信号的采样速率和要将窗移动的时间量来确定。
如果幅度、功率或RMS测量结果超过阈值62，则有可能已经在面包屑数据中找到来自其PRN码形成组合的PRN码的GPS卫星中的一个或多个的信号。因此，在步骤149中，将参数i增1(参数i指示在采样信号与组合的PRN码之间找到的匹配的数目)，并且在步骤151中确定是否已经在面包屑数据中找到用于处理器8来确定面包屑包含有效或有用的GPS卫星信号的足够数量的匹配。
在图示的实施例中，所需匹配的数目是两个，所以如果i小于2，则所述方法前进到步骤153，在步骤153中，将采样信号上的窗沿着面包屑数据移动大约一个整的PRN码长度(例如，1ms)。所述方法之后返回到步骤137，在步骤137中，将所移动的窗中的采样信号组与组合的PRN码相乘以尝试找到组合的PRN码与采样信号之间的另外的匹配。
如果找到与面包屑数据的两个或更多个匹配或者当找到与面包屑数据的两个或更多个匹配时(即，在步骤151中i等于或大于2)，则能够确定当前面包屑有可能包含有效或有用的GPS卫星信号(步骤155)，并且在面包屑上执行图3中的步骤121。
然而，应认识到，在备选实施例中，可以足够识别组合的PRN码与采样信号之间的单个匹配，在这种情况下，步骤149、151和153能够被省略。还应认识到，可以期望在断定面包屑包含有效或有用的GPS卫星信号之前找到与采样信号的超过两个匹配。
如以上所描述的，在步骤135中，多个PRN码被组合以产生组合的PRN码。这样做以减少需要搜索的面包屑中的采样信号的数量，因为其增加了PRN码中的一个的部分将与乘法运算窗中的采样信号的部分相匹配的几率。
在备选实施例中，步骤135能够被省略。在该实施例中，将在步骤133中识别的PRN码中的每个单独地与乘法运算窗中的采样信号相乘(类似于步骤137)，并且每个乘法运算的结果其本身相乘在一起。所述结果之后被处理，如图5中示出的(即，在获取幅度、功率或RMS测量结果之前被低通滤波)。尽管该实施例去除步骤135的需要，但是将窗中的采样信号单独地乘以PRN码中的每个增加了所需处理的总体量，并且因此导致比图示的实施例略高的功率消耗。
在前面的段落中描述的图示的实施例或者备选实施例中，优选在所述方法的步骤中的每个期间只使用简单的功能以便最小化所需的处理以及因此最小化所消耗的功率。例如，在乘法运算步骤中，将组合的PRN码中的每个比特与采样信号中的每1-4比特样本相乘。另外或备选地，低通滤波框58能够为基本2e阶低通滤波器(basic 2e order low pass filter)，和/或RMS测量功能(框60)能够被限制。
因为在与来自GPS卫星的PRN码同步接收的信号中存在干扰信号的几率非常低，已经发现以上描述的简单算法在检测GPS卫星信号中足够可靠。所述算法提供了一种从大量面包屑中选择有效的GPS数据的非常快速、低功率且低复杂度的方式，并且其中，面包屑数据将要被发送到远程地点以进行完全位置处理，所述算法将要由设备2发送的数据量减少到少量的面包屑，进一步改进了设备2的功率消耗。
因此提供了一种改进的面包屑技术，其最大化电池寿命并减少用户必须再充电或更换设备中的电池的频率，同时最大化在需要时设备能够提供准确或合理的最近地点或位置测量结果的几率。
尽管在附图和上述描述中已经详细说明并描述了本发明，但这样的说明和描述被认为是说明性或示范性的并非限制性的；本发明不限于所公开的实施例。
通过研究附图、说明书和权利要求书，本领域技术人员在实践所主张的本发明的过程中，能够理解和实现所公开的实施例的变型。在权利要求中，“包括”一词不排除其他元件或步骤，并且量词“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中记载的若干项目的功能。在互不相同的从属权利要求中记载特定措施并不指示不能有利地使用这些措施的组合。计算机程序可以存储/分布在与其他硬件一起提供或作为其他硬件的部分提供的诸如光学存储介质或固态介质的适当的介质上，但是计算机程序也可以以其他的形式分布，例如经由因特网或其他有线或无线的远程通信系统。权利要求中的任何附图标记不得被解释为对其范围的限制。

Claims (15)

1.一种使用卫星定位系统来确定设备的位置的方法，所述方法包括：
(a)操作所述设备中的卫星定位系统接收器以收集多个信号组；并且当要确定所述设备的位置时：
(b)处理信号组以确定所述组是否有可能包含来自所述卫星定位系统中的卫星的信号；并且
(c)如果在步骤(b)中确定所述信号组有可能包含来自所述卫星定位系统中的卫星的信号，则处理所述信号组以计算所述设备的位置；
(d)如果在步骤(b)中确定所述信号组不可能包含来自所述卫星定位系统中的卫星的信号，则利用另一信号组来重复步骤(b)、(c)和(d)。
2.如权利要求1中所述的方法，其中，所述另一信号组是在步骤(b)中处理的所述信号组之前收集的信号组。
3.如权利要求1或2中所述的方法，其中，步骤(b)包括在所述信号组中搜索由所述卫星定位系统中的一个或多个卫星使用的码。
4.如权利要求3中所述的方法，其中，步骤(b)包括：
确定与在收集所述信号组时所述卫星定位系统中的预计观察到所述设备的一个或多个卫星相关联的所述码。
5.如权利要求4中所述的方法，其中，步骤(b)还包括：
(i)将所确定的所述卫星定位系统中的所述一个或多个卫星的码相乘在一起以形成组合的码；
(ii)将所述信号组的窗中的子集乘以所组合的码；并且
(iii)分析步骤(ii)的输出以确定在所组合的码与所述窗中的所述信号组之间是否存在任何匹配。
6.如权利要求4中所述的方法，其中，步骤(b)包括：
(i)将所述信号组的窗中的子集乘以所确定的码中的一个；
(ii)针对所确定的码中的每个重复步骤(i)；
(iii)将步骤(i)的每次迭代的输出相乘在一起；并且
(iv)分析步骤(iii)的输出以确定在所确定的码中的任意与所述窗中的所述信号组之间是否存在任何匹配。
7.如权利要求5或6中所述的方法，其中，所述窗跨越持续时间等于码的持续时间的整数N倍的信号的子集，其中，N＝1，2，3，....。
8.如权利要求5、6或7中所述的方法，其中，分析的所述步骤包括：
利用低通滤波器对所述输出进行滤波；
确定经低通滤波的输出的幅度、功率或均方根RMS；
将所确定的幅度、功率或RMS与阈值进行比较；并且
在所确定的幅度、功率或RMS超过所述阈值的情况下确定在所确定的码中的一个与所述窗中的所述信号组之间存在匹配。
9.如权利要求8中所述的方法，其中，所述阈值是基于所述信号组中的噪声的水平来调节的。
10.如权利要求5到9中的任一项所述的方法，其中，如果在分析的所述步骤中确定在所确定的码与所述窗中的所述信号组之间不存在匹配，则步骤(b)还包括：
将所述窗沿着所述信号组移动第一量并针对所移动的窗中的信号的子集重复相乘的所述步骤。
11.如权利要求10中所述的方法，其中，所述第一量对应于由卫星发送多达一比特的码所花费的时间。
12.如权利要求5到11中的任一项所述的方法，其中，如果在分析的所述步骤中确定在所确定的码与所述窗中的所述信号组之间存在匹配，并且步骤(b)需要找到两个或更多个匹配，则步骤(b)还包括：
将所述窗沿着所述信号组移动第二量并针对所移动的窗中的信号的子集重复相乘的所述步骤。
13.如权利要求12中所述的方法，其中，所述第二量对应于或基本上对应于由卫星发送码所花费的时间。
14.一种计算机程序产品，具有实现于其中的计算机可读代码，所述计算机可读代码被配置使得，在由适当的处理器或计算机运行时，所述处理器或所述计算机被配置为执行如权利要求1到13中的任一项所述的方法。
15.一种设备，包括：
卫星定位系统接收器；
处理器，其被配置为：
(a)操作所述卫星定位系统接收器以收集多个信号组；并且
当要确定所述设备的位置时：
(b)处理信号组以确定所述组是否有可能包含来自所述卫星定位系统中的卫星的信号；并且
(c)如果在(b)处确定所述信号组有可能包含来自所述卫星定位系统中的卫星的信号，则使得能够处理所述信号组以计算所述设备的位置；
(d)如果在(b)处确定所述信号组不可能包含来自所述卫星定位系统中的卫星的信号，则利用另一信号组来重复(b)、(c)和(d)。
CN201380030126.7A 2012-06-08 2013-06-07 一种确定设备的位置的方法以及一种实施该方法的设备 Active CN104350393B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261657056P 2012-06-08 2012-06-08
US61/657,056 2012-06-08
PCT/IB2013/054689 WO2013183033A2 (en) 2012-06-08 2013-06-07 A method of determining the position of a device and a device that implements the method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104350393A true CN104350393A (zh) 2015-02-11
CN104350393B CN104350393B (zh) 2017-09-05

Family

ID=48916137

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380030126.7A Active CN104350393B (zh) 2012-06-08 2013-06-07 一种确定设备的位置的方法以及一种实施该方法的设备

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9438306B2 (zh)
EP (1) EP2859379A2 (zh)
JP (1) JP6317737B2 (zh)
CN (1) CN104350393B (zh)
RU (1) RU2658337C2 (zh)
WO (1) WO2013183033A2 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9282436B2 (en) * 2012-10-17 2016-03-08 Cellco Partnership Method and system for adaptive location determination for mobile device
US9295087B2 (en) 2012-10-17 2016-03-22 Cellco Partnership Mobile device smart button that adapts to device status
US9977131B2 (en) * 2013-10-14 2018-05-22 etherwhere Corporation Fast fix using perfect reference in a satellite-based positioning system
US9436617B2 (en) * 2013-12-13 2016-09-06 Texas Instruments Incorporated Dynamic processor-memory revectoring architecture
US10992336B2 (en) * 2018-09-18 2021-04-27 Roku, Inc. Identifying audio characteristics of a room using a spread code

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010017599A1 (en) * 2000-02-24 2001-08-30 U.S. Philips Corporation GPS receiver and mobile unit incorporating the same
US20020107636A1 (en) * 2000-06-23 2002-08-08 Ford Thomas J. Track model constraint for GPS position
CN1443345A (zh) * 1999-06-17 2003-09-17 三星电子株式会社 用于个人安全系统的便携式全球定位系统接收机
CN102265173A (zh) * 2008-12-22 2011-11-30 U布洛克斯股份公司 事件位置确定

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4441907A1 (de) 1993-12-16 1995-06-22 Hewlett Packard Co Patienten-Notfallreaktionssystem
JPH09163276A (ja) 1995-12-08 1997-06-20 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> マーキング機能を有する情報記録再生装置
US6327534B1 (en) * 1996-09-30 2001-12-04 Qualcomm Incorporated Unambiguous position determination using two low-earth orbit satellites
US6336076B1 (en) * 1998-08-24 2002-01-01 Rockwell Collins, Inc. Long range GNSS ephemeris data transfer method and apparatus using the same
US6327473B1 (en) * 1998-09-08 2001-12-04 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for increasing the sensitivity of a global positioning satellite receiver
US6388612B1 (en) 2000-03-26 2002-05-14 Timothy J Neher Global cellular position tracking device
GB0011761D0 (en) 2000-05-16 2000-07-05 Koninkl Philips Electronics Nv A method of despreading a spread spectrum signal
US6542119B2 (en) 2000-05-23 2003-04-01 Varitek Industries, Inc. GPS antenna array
GB0013148D0 (en) 2000-05-31 2000-07-19 Koninkl Philips Electronics Nv A method of despreading GPS stread spectrum signals
US6438381B1 (en) * 2000-06-08 2002-08-20 Motorola, Inc. Method and apparatus for location determination of a cellular telephone
GB0014719D0 (en) 2000-06-16 2000-08-09 Koninkl Philips Electronics Nv A method of providing an estimate of a location
US7587207B2 (en) 2000-06-26 2009-09-08 Ipg Electronics 503 Limited Data delivery through beacons
KR100814251B1 (ko) 2000-09-20 2008-03-17 엔엑스피 비 브이 이동 유닛, 이동 유닛 위치 결정 방법 및 위치 결정 장치
GB0026982D0 (en) 2000-11-04 2000-12-20 Koninkl Philips Electronics Nv Spread spectrum receiver and related method
GB0101692D0 (en) 2001-01-23 2001-03-07 Koninkl Philips Electronics Nv Mobile device comprising a gps receiver
GB0102881D0 (en) 2001-02-06 2001-03-21 Koninkl Philips Electronics Nv A method of despreading GPS signals
GB0107949D0 (en) 2001-03-30 2001-05-23 Koninkl Philips Electronics Nv Method of determining position in a cellular communications network
GB0122228D0 (en) 2001-09-13 2001-11-07 Koninl Philips Electronics Nv GPS receiver and related method
GB0225204D0 (en) 2002-10-30 2002-12-11 Koninkl Philips Electronics Nv GPS receiver
US7277476B2 (en) * 2003-04-01 2007-10-02 Nokia Siemens Network Oy Determining the correlation between received samples and available replica samples
GB0308054D0 (en) 2003-04-08 2003-05-14 Koninkl Philips Electronics Nv A method of position stamping a photo or video clip taken with a digital camera
CN103792555B (zh) * 2003-04-25 2017-01-04 高通股份有限公司 获得信号捕获辅助数据的系统和方法
GB0326095D0 (en) 2003-11-08 2003-12-17 Koninkl Philips Electronics Nv GPS receiver and related method and apparatus
GB0519051D0 (en) * 2005-09-19 2005-10-26 Nokia Corp Search algorithm
WO2007034419A2 (en) * 2005-09-21 2007-03-29 Nxp B.V. Method and corresponding gps receiver for determining a gps position fix
JP2007240490A (ja) * 2006-03-13 2007-09-20 Mitsubishi Electric Corp 遅延時間推定装置及び測位装置及び遅延時間推定方法
JP2009536347A (ja) 2006-05-08 2009-10-08 エヌエックスピー ビー ヴィ Ｇｐｓ用ｒｆフロントエンド、測位方法、及びこの方法用の記憶媒体及び装置
WO2008013261A1 (fr) * 2006-07-28 2008-01-31 Ntt Docomo, Inc. Terminal de communication mobile, procédé de positionnement gps, système de calcul de positionnement, et serveur de positionnement
EP2069817B1 (en) * 2007-03-16 2012-05-16 The Boeing Company A method and system for all-in-view coherent gps signal prn codes acquisition and navigation solution determination
JP2011007683A (ja) * 2009-06-26 2011-01-13 Seiko Epson Corp マルチパス信号信頼度判定方法、コード位相誤差算出方法、コード位相算出方法、位置算出方法及びマルチパス信号信頼度判定装置
DE112010003699T5 (de) * 2009-09-19 2013-02-07 Trimble Navigation Limited GNSS-Signalverarbeitung zum Schätzen von phasen-angepassten Zeitsignalen
WO2011100680A2 (en) * 2010-02-14 2011-08-18 Trimble Navigation Limited Gnss signal processing with regional augmentation positioning
GB2481575A (en) * 2010-06-18 2012-01-04 Samsung Electronics Co Ltd Improvements to reception of spread spectrum signals
RU2012104318A (ru) * 2012-02-08 2013-08-20 Корпорация "САМСУНГ ЭЛЕКТРОНИКС Ко., Лтд." Способ и устройство навигации

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1443345A (zh) * 1999-06-17 2003-09-17 三星电子株式会社 用于个人安全系统的便携式全球定位系统接收机
US20010017599A1 (en) * 2000-02-24 2001-08-30 U.S. Philips Corporation GPS receiver and mobile unit incorporating the same
US20020107636A1 (en) * 2000-06-23 2002-08-08 Ford Thomas J. Track model constraint for GPS position
CN102265173A (zh) * 2008-12-22 2011-11-30 U布洛克斯股份公司 事件位置确定

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014149195A (ru) 2016-07-27
JP2015525345A (ja) 2015-09-03
US20150098494A1 (en) 2015-04-09
WO2013183033A2 (en) 2013-12-12
WO2013183033A3 (en) 2014-03-06
JP6317737B2 (ja) 2018-04-25
CN104350393B (zh) 2017-09-05
US9438306B2 (en) 2016-09-06
RU2658337C2 (ru) 2018-06-20
EP2859379A2 (en) 2015-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8937554B2 (en) Low power location-tracking device with combined short-range and wide-area wireless and location capabilities
US6614394B2 (en) Support request processing system using GPS data for locating a person requesting a support
Bianco et al. LoRa system for search and rescue: Path-loss models and procedures in mountain scenarios
CN104395776B (zh) 用于移动设备定位的自适应被动扫描和/或主动探测技术
CN104350393A (zh) 一种确定设备的位置的方法以及一种实施该方法的设备
US9374673B2 (en) System and method utilizing integral wireless protocols of a mobile phone as an emergency beacon to aid first responders in locating people
JP4907027B2 (ja) Ｇｐｓレシーバーおよびそれを組み込んだモバイルユニット
CN103649770B (zh) 移动设备的位置估计
CN107580313B (zh) 结合蓝牙Beacon与智能手机的室内定位系统及其定位方法
WO2008132232A2 (en) Location method and system and locatable portable device
WO2011163196A1 (en) Communications method
JPH09149921A (ja) 救護支援装置
CN101569524A (zh) 实时生命体征监测及动态定位的方法及装置
CN101777981A (zh) 一种人员监控系统
Wong et al. An AGPS-based elderly tracking system
US20100240404A1 (en) Personal location monitoring system and related devices and methods
CN110007323A (zh) 一种智能交互定位系统及其定位方法
JP2002354517A (ja) 人数推定装置、無線基地局、人数推定方法及び送信方法
JP2000206222A (ja) 調査探索システムにおける子機位置検出方法
US11537835B2 (en) Smart badge system and method
CN202189145U (zh) 一种特征参数采集装置
KR102437617B1 (ko) 위치 추적 시스템
JP2009199542A (ja) 携帯端末装置および救助情報発信方法
US10070249B2 (en) Cell phone emergency mode for location in rubble
CN111277944A (zh) 一种定位方法及定位设备

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant