CN1586073A - 利用数字电视广播信号提供gps辅助信息 - Google Patents

Abstract

一个方法、仪器和计算机可读介质(图15)，用于给卫星定位系统接收机(1502)提供卫星定位系统辅助信息，该接收机被配置为，利用卫星定位系统辅助信息(1522)和卫星定位系统中的卫星所发送的信号的传送时间，来确定卫星定位系统接收机的位置。它包括提供卫星定位系统辅助信息(1522)；提供包括许多帧的数字电视信号(1506)，每帧包括许多数据段；把卫星定位系统辅助信息编码为码字；把数字电视信号内的数据段替代为码字；和，发送数字电视信号；其中卫星定位系统接收机接收数字电视信号，并恢复卫星定位系统辅助信息。

Description

利用数字电视广播信号提供GPS辅助信息

本申请是美国第10/003,128号非临时专利申请的延续部分，其题目为“Robust Data Transmission Using Broadcast Digital Television Signals”，是Jimmy K.Omura，James J.Spilker，Jr.和Matthew Rabinowitz于2001年11月14日申请的，并要求James J.Spilker和Matthew Rabinowitz于2001年4月3日申请的题为“An ATSC Standard DTV Channel for Low Data RateBroadcast to Mobile Receivers”的美国第60/281,269号临时专利申请的优先权，其公开全文在此引用作为参考。

本申请是美国第10/159,478号非临时专利申请的延续部分，其题目为“Position Location using Global Positioning Signals Augmented byBroadcast Television Signals”，是Matthew Rabinowitz和James J.Spilker，Jr.于2002年5月31日申请的，该申请是James J.Spilker和MatthewRabinowitz于2001年6月21日申请的题为“Position Location usingBroadcast Digital Television Signals”的美国第09/887,158号非临时专利申请的延续部分，并要求以下专利申请的优先权：James J.Spilker于2002年3月4日申请的题为“DTV Position Location Augmented by GPS”的美国第60/361,762号临时专利申请；James J.Spilker于2002年2月1日申请的题为“DTV Position Location Augmented by GPS”的美国第60/353,440号临时专利申请；和，2001年11月13日申请的题为“DTV Augmented GPSfor Robust Aircraft Navigation”的美国第60/332,504号临时专利申请，这些公开的全文在此引用以作参考。

本申请要求James J.Spilker和Matthew Rabinowitz于2001年4月3日申请的题为“An ATSC Standard DTV Channel for low Data RateBroadcast to Mobile Receivers”的美国第60/281,269号临时专利申请的优先权，其整个公开在此引用作为参考。

本申请涉及James J.Spilker和Matthew Rabinowitz于2001年8月17日申请的题为“Position Location using Terrestrial Digital Video BroadcastTelevision Signals”的美国第09/932,010号非临时专利申请和James J.Spilker于2001年11月9日申请的题为“Wireless Position Location Usingthe Japanese ISDB-T Digital TV Signals”的美国第60/337,834号临时专利申请，这些公开的全文在此引用以作参考。

技术领域

本发明一般性的涉及通过广播数字电视信号的数据传输，例如遵守美国电视标准委员会(ATSC)制式的数字电视信号，且特别涉及利用这些技术的全球定位系统(GPS)辅助信息的传输。

背景技术

随着二十世纪九十年代晚期第一个ATSC标准的数字电视广播的开始，数字电视广播在美国正迅速发展。到2000年底，超过166个数字电视发射机在运转着。FCC已经确立了一个目标，即到2006年所有电视广播将在近期分配的数字频道上进行，模拟频道返回给政府作为其它应用。

完善的数据压缩技术和增强的数字信号处理能力的可用性使得在与模拟通道相同的带宽上传输高质量音频和视频信息成为可能。在电视广播界内，先进电视系统委员会(ATSC)利用这些技术进步，建立了数字电视标准和高清晰度电视标准。这些标准通常被称为ATSC数字TV或仅仅是ATSC。一个现行的ATSC标准使用被称作VSB的调幅抑制载波残留边带调制技术。8-VSB调制用于地面的“非空中”广播系统，16-VSB调制被建议用于较高数据速率的电缆系统。

这些标准针对电视节目的广播而被优化。然而，数字TV广播的迅速扩展和数字电视发射机的相应扩散为传输其它类型的数据创建了机会。示例性的其它类型数据包括在不需要外部处理的情况下允许蜂窝电话计算它们本身位置的数据，短消息，与寻呼机上类似的应用，股票报价(stock quote)，文本形式的网页，显示蜂窝电话附近感兴趣位置的简单网格地图，电视节目指南，广播节目指南，公共汽车时刻表，接收机附近的商店广告，和所有类型的低数据速率的移动商业信息。

电视基础设施不总是适于这些类型的数据。例如，ATSC标准适合一个确定频谱效率，这指的是确定数量的信息通过一确定频谱带宽来传输。特别是，一个足够高的可以支持电视节目广播的位速率必须适合分配给单个电视频道的带宽。由于这个运行要求，为了成功地接收广播信号，要求一个确定的信噪比。例如，19.2Mbps的ATSC标准广播数据速率要求接收机具有一个15dB的理论信噪比。

然而，其它运行要点可能更适于其它类型的数据。例如，低数据速率应用可能受益于一个较低频谱效率但较强壮的传输。这类信号可以在比接收数字电视广播所要求的信噪比低很多的性噪比下恢复，因此允许在遥远的区域、室内或者干扰或多路径引起问题的地方接收。此外，与接收数字电视广播所要求的相比，可以使用较简单的接收机。

因此，需要这样一些系统和方法，其能够利用快速扩展的数字电视(DTV)基础设施，但用于除电视节目以外的数据的传输。尤其是，更强壮的较低数据速率传输是引人注意的。

发明内容

通常来说，一方面，本发明的特点是一个方法、设备和计算机可读介质，用于向卫星定位系统接收机提供卫星定位系统辅助信息，该卫星定位系统接收机被配置为利用卫星定位系统辅助信息和由卫星定位系统中的卫星发送的信号的传输时间，来确定卫星定位系统接收机的位置。它包括提供卫星定位系统辅助信息；提供一个包括大量帧的数字电视信号，每帧包括许多数据段；把卫星定位系统辅助信息编码为码字；将数字电视信号内的数据段替换为码字；和传输数字电视信号；其中卫星定位系统接收机接收数字电视信号，并恢复卫星定位系统辅助信息。

特定实现可包括一个或多个下列特点。所述的卫星定位系统是全球定位系统(GPS)。卫星定位系统接收机基于从卫星定位系统的卫星接收到的信号和卫星定位系统辅助信息，来确定卫星定位系统接收机的位置。卫星定位系统辅助信息包括一个组中至少一项，该组包含：卫星定位系统的卫星位置；卫星定位系统卫星的时钟校正信息；卫星定位系统卫星发送的信号的多普勒(Doppler)信息；关于大气对卫星定位系统卫星发送的信号产生的影响的信息；和对卫星定位系统接收机可见的卫星定位系统卫星的标识。数字电视信号包括一个组中至少一项，该组包含：美国电视标准委员会(ATSC)数字电视信号；欧洲电信标准协会(ETSI)数字视频地面广播(DVB-T)信号；和一个日本综合服务数字地面广播(ISDB-T)信号。

通常来说，一方面，本发明的特点是一个方法、设备和计算机可读介质，用于从数字电视信号恢复卫星定位系统辅助信息。其包括接收数字电视信号，数字电视信号包括大量帧，每帧又包括许多数据段，其中至少一个数据段已被至少一个表示卫星定位系统辅助信息的码字替代；选择已由码字替代的数据段；和恢复所选择的数据段的卫星定位系统辅助信息。

特定实现可包括一个或多个下列特点。所述的卫星定位系统是全球定位系统(GPS)。卫星定位系统接收机基于从卫星定位系统的卫星接收到的信号和卫星定位系统辅助信息，来确定卫星定位系统接收机的位置。卫星定位系统辅助信息包括一个组的至少一项，该组包含：卫星定位系统的卫星位置；卫星定位系统卫星的时钟校正信息；卫星定位系统卫星发送的信号的多普勒(Doppler)信息；对卫星定位系统卫星发送的信号产生影响的大气信息；和对卫星定位系统接收机可见的卫星定位系统卫星的标识。数字电视信号包括一个组的至少一项，该组包含：一个美国电视标准委员会(ATSC)数字电视信号；一个欧洲电信标准协会(ETSI)数字视频地面广播(DVB-T)信号；和一个日本综合服务数字地面广播(ISDB-T)信号。

通常来说，一方面，本发明的特点是一个方法、设备和计算机可读介质，利用卫星定位系统来确定卫星定位系统接收机的位置。它包括，在卫星定位系统接收机接收由卫星定位系统中的卫星所发送的信号；在卫星定位系统接收机接收一个包括大量帧的数字电视信号，每帧又包括许多数据段，其中至少一个数据段已被至少一个表示卫星定位系统辅助信息的码字替代；选择已由码字替代的数据段；从所选择的数据段恢复卫星定位系统辅助信息；和基于从卫星定位系统的卫星接收到的信号和卫星定位系统辅助信息，确定卫星定位系统接收机的位置。

特定实现可包括一个或多个下列特点。所述的卫星定位系统是全球定位系统(GPS)。卫星定位系统辅助信息包括一个组中的至少一项，该组包含：卫星定位系统的卫星位置；卫星定位系统卫星的时钟校正信息；卫星定位系统卫星发送的信号的多普勒(Doppler)信息；对卫星定位系统卫星发送的信号产生影响的大气信息；和对卫星定位系统接收机可见的卫星定位系统卫星的标识。数字电视信号包括一个组中的至少项，该组包含：美国电视标准委员会(ATSC)数字电视信号；欧洲电信标准协会(ETSI)数字视频地面广播(DVB-T)信号；和一个日本综合服务数字地面广播(ISDB-T)信号。这些实现包括，基于数字电视信号的一个已知部分，确定卫星定位系统接收机与数字电视信号的一个发射机之间的伪距离；和基于伪距离、从卫星定位系统卫星接收的信号和卫星定位系统辅助信息，确定卫星定位系统接收机的位置。根据本发明，通过把数字数据编码为码字，以及用这些码字来替代DTV信号中的数据段，来传输作为数字电视(DTV)广播信号的一部分的数字数据。使用长码字导致一个比用于电视节目的DTV广播信号的各个部分的更健壮的传输，并从而能以较低的信噪比被接收。使用有限集的码字允许在接收机利用一组简单的相关器，来恢复数字数据。

通常来说，一方面，本发明的特点是一个用于向卫星定位系统接收机提供卫星定位系统辅助信息的设备，该卫星定位系统接收机被配置为利用卫星定位系统辅助信息和由卫星定位系统中的卫星发送信号的传输时间，来确定卫星定位系统接收机的位置。它包括：接收卫星定位系统辅助信息的第二个卫星定位系统接收机；信道编码器，用于提供一个包括大量帧的数字电视信号，每帧包括许多数据段；编码器，用于把卫星定位系统辅助信息编码为码字；一个包多路复用器，用来将数字电视信号内的数据段替换为码字；和发射机，用于发送数字电视信号；其中卫星定位系统接收机接收数字电视信号，以及恢复卫星定位系统辅助信息。

特定实现可包括一个或多个下列特点。所述的卫星定位系统是全球定位系统(GPS)。卫星定位系统接收机基于从卫星定位系统的卫星接收到的信号和卫星定位系统辅助信息，来确定卫星定位系统接收机的位置。卫星定位系统辅助信息包括一个组中至少一项，该组包含：卫星定位系统的卫星位置；卫星定位系统卫星的时钟校正信息；卫星定位系统卫星发送的信号的多普勒(Doppler)信息；关于大气对卫星定位系统卫星发送的信号产生的影响的信息；和对卫星定位系统接收机可见的卫星定位系统卫星的标识。数字电视信号包括一个组中至少一项，该组包含：美国电视标准委员会(ATSC)数字电视信号；欧洲电信标准协会(ETSI)数字视频地面广播(DVB-T)信号；和日本综合服务数字地面广播(ISDB-T)信号。

通常来说，一方面，本发明的特点是一个用于从数字电视信号恢复卫星定位系统辅助信息的设备。它包括，一个接收数字电视信号的前端，数字电视信号包括大量帧，每帧包括许多数据段，其中至少一个数据段已被表示卫星定位系统辅助信息的至少一个码字代替；和一个后端，用于选择已被码字代替的数据段，并从所选择的数据段恢复卫星定位系统辅助信息。

特定实现可包括一个或多个下列特点。所述的卫星定位系统是全球定位系统(GPS)。卫星定位系统接收机基于从卫星定位系统的卫星接收到的信号和卫星定位系统辅助信息，来确定卫星定位系统接收机的位置。卫星定位系统辅助信息包括一个组中至少一项，该组包含：卫星定位系统的卫星位置；卫星定位系统卫星的时钟校正信息；卫星定位系统卫星发送的信号的多普勒(Doppler)信息；关于大气对卫星定位系统卫星发送的信号产生的影响信息；和对卫星定位系统接收机可见的卫星定位系统卫星的标识。数字电视信号包括一个组中至少一项，该组包含：美国电视标准委员会(ATSC)数字电视信号；欧洲电信标准协会(ETSI)数字视频地面广播(DVB-T)信号；和日本综合服务数字地面广播(ISDB-T)信号。

通常来说，一方面，本发明的特点是一个利用卫星定位系统来确定卫星定位系统接收机位置的设备。它包括，一个前端，用来接收由卫星定位系统中的卫星所发送的信号，和接收包括大量帧的数字电视信号，每帧包括许多数据段，其中至少一个数据段已被表示卫星定位系统辅助信息的至少一个码字代替；一个后端，用于选择已被码字代替的数据段，并从所选择的数据段恢复卫星定位系统辅助信息；和一个处理器，它基于从卫星定位系统的卫星接收到的信号和卫星定位系统辅助信息，来确定卫星定位系统接收机的位置。

特定实现可包括一个或多个下列特点。所述的卫星定位系统是全球定位系统(GPS)。卫星定位系统接收机基于从卫星定位系统的卫星接收到的信号和卫星定位系统辅助信息，来确定卫星定位系统接收机的位置。卫星定位系统辅助信息包括一个组中至少一项，该组包含：卫星定位系统的卫星位置；卫星定位系统卫星的时钟校正信息；卫星定位系统卫星发送的信号的多普勒(Doppler)信息；关于大气对卫星定位系统卫星发送的信号产生的影响的信息；和对卫星定位系统接收机可见的卫星定位系统卫星的标识。数字电视信号包括一个组中的至少一项，该组包含：美国电视标准委员会(ATSC)数字电视信号；欧洲电信标准协会(ETSI)数字视频地面广播(DVB-T)信号；和日本综合服务数字地面广播(ISDB-T)信号。处理器基于数字电视信号的一个已知部分，确定卫星定位系统接收机与数字电视信号的一个发射机之间的伪距离；和基于伪距离、从卫星定位系统卫星接收的信号和卫星定位系统辅助信息，确定卫星定位系统接收机的位置。

一个或多个实施的细节在下面的附图和说明中加以阐述。从说明和附图，以及权利要求可以看出，其它特点将是显而易见的。

附图说明

图1是一个根据本发明的系统的方框图。

图2显示ATSC帧的结构。

图3是一个流程图，显示利用ATSC DTV信号，发送和接收低数据速率的方法。

图4A-4D显示已被利用各种方法，用码字替代的数据段。

图5A-5B显示其中不同数据段已被码字替代的帧。

图6是DTV发射机的方框图。

图7是接收机中所使用的前端的方框图

图8是基于相关器组的后端的方框图。

图9是一个相关器的方框图。

图10是另一个相关器的方框图。

图11是一个流程图，说明基于建立定位，恢复数字数据的一个方法。

图12是用于建立帧的后端的方框图。

图13显示根据一个实施例的，包括一个GPS接收机和许多GPS卫星的一个系统。

图14示意根据一个实施例的，由图13的系统所执行的一个过程。

图15示意根据一个实施例的，包括一个GPS接收机和仅一个单GPS卫星的系统。

图16示意根据一个实施例的，由系统执行的一个过程。

具体实施方式

这里所使用的术语“客户端”和“服务器”通常指的是一个电子设备或装置，术语“消息”通常指的是一个表示数字消息的电子信号。这里所使用的术语“装置”指的是硬件、软件或其任意组合。这些术语用于简化随后的描述。这里描述的客户端、服务器和装置可在任何标准通用计算机上实现，或可作为专门设备来实现。

利用DTV信号发送数据

图1是一个根据本发明的示例系统100的方框图。系统100包括一个接收机102，该接收机102接收来自于一个或多个DTV发射机106A-N的数字电视(DTV)广播。

DTV发射机的一个实例106是一个通过空中向接收机102广播DTV信号的发射塔，另一个实例是用于有线电视系统的发射机，在这种情形下，DTV信号通过电缆链路到达接收机102。卫星TV系统，也被叫做直播卫星(DBS)，是数字TV广播系统的另一个实例。例如，EchoStar和DirecTV是美国市场上主要的DBS服务商。一般而言，目前有三种基本类型的商业数字TV广播系统：地面，电缆，和卫星。卫星TV系统所有都是数字的；但是电缆和地面系统正在从以前占大部分的模拟系统向数字进行转换。这些数字TV系统使用由编码数据包构成的帧结构。这些数据包还被叫做数据段。

接收机102意指任何能够实现下面描述的低数据速率信道的对象。接收机102还能接收DTV信号携带的电视节目数据，但这不是要求的。接收机102可是固定和/或移动的。实际上，包括一个实现下面描述的健壮的低数据速率信道的芯片或软件的任何对象都可以是一个接收机102。因此，如果正常配备的话，DTV电视、寻呼机、移动电话、PDA、计算机、汽车和其它车辆都将是接收机102的实例。

在系统100中，DTV发射机106以显著低于广播电视节目数据的的数据速率，向接收机102发送数字数据。健壮的低数据速率数字数据在发射机106被插入到DTV信号广播中。接收机102接收DTV信号，并恢复DTV信号的数字数据。

例如，在一个实施例中，数字数据是表示蜂窝电话附近的感兴趣位置的局部街道图。其它应用包括，在不需要外部处理的情况下，允许蜂窝电话计算它们自己位置的数据；短消息；类似于寻呼机上使用的应用程序；股票报价(stock quote)；新闻标题；TV节目指南；广播节目指南；公共汽车时刻表；接收机处的商店的短文本广告；和所有类型的低数据速率移动商业信息。基于今天的技术，这些应用的大部分数字数据将包括短文本和/或简单图形，例如，示意地图。许多数据广播应用可以有低数据速率版本。例如，无线应用协议(WAP)，重定网页格式以适合微型无线屏幕的当代移动数据技术，在1999年被提出。一个更简单的纯文本版本是一个利用DTV信号的健壮的低数据速率系统的示例性应用。

图2是根据目前ATSC标准的ATSC帧结构的表示。目前ATSC信号被先进电视系统委员会在2000年3月16日的“ATSC数字电视标准和修正第一号”中描述，其整个公开在此引用作为参考。地面广播的ATSC信号使用8-残留边带调制(8-VSB)。ATSC信号的符号速率是10.76MHz，得自于27.00MHz时钟。ATSC帧的结构200如图2所示。帧200包括总共626段，每段有828个符号。每段后面跟随着四个用于同步目的的符号。这些将被叫做段同步附件。在图2中，时间从右向左传播。每帧总共有520,832个符号。每段(加上相应的段同步附件)持续77.3微秒。每帧的第1和第314段是场同步段。跟随着每个场同步段的是312个数据段。

每个场同步段是两个固定的、已知的828-符号序列的其中之一。两个828-符号序列仅在63符号部分转换到相对于另一个序列的一个序列时有所不同。这些场同步段中的一些附加符号对于每个发射机是不同的。每24.2微秒发送这两个已知场同步段中的其中一个。这些符号序列作为一个训练序列被包括，有助于ATSC接收机对广播信道中典型发现的多路径进行校正。场同步段可被看作隐藏在ATSC数据序列中的扩频扩频码字。扩频码字通常由相关器(例如，匹配滤波器)检测。如果在接收机存在ATSC广播信号的多路径信号，则这些相关器的输出可提供多路径信号的参数估计。因为每24.2毫秒出现一次场同步段，它们可用于提供多路径信号的周期快照。对于动态变化的多路径信号来说，可利用诸如盲平衡或其它插值方法的传统方法，估计过渡周期的多路径特性。

数据段是携带电视节目数据的地方。每个数据段对应于MPEG-2传输层中的一个188-字节数据包。利用里德一索罗门编码器、交织器和2/3比例格子编码器的组合，把每个188-字节数据包扩大为828个3-位编码数据符号。数据段还可用于携带其它信息，如因特网的网页内容，或可以不使用数据段，在该情形下，数据段被解释为包含一个空包。

段同步附件对于所有段都是相同的。它由四个符号序列(-1，1，1，-1)构成，并典型的用于段同步。

本发明的实现可扩展为，对DTV信号可使用未来的改进。例如，ATSC信号规范容许主要用于数字电缆电视的高速率的16-VSB信号。然而，利用场同步段和数据段，16-VSB信号与8-VSB信号具有相同的通用帧结构。因此，把下面所示的8-VSB示例扩展为16-VSB信号是很简单的。

通过过滤，来构建8-VSB信号。符号脉冲的同相段具有一个凸起的余弦特性，如J.G.Proakis的1995年第三版的McGraw-Hill的数字通讯中所描述的。脉冲可被描述为：

$p\left(t\right)=\sin c\left(\frac{\mathrm{\πt}}{T}\right)\frac{\cos \left(\frac{\mathrm{\π\βt}}{T}\right)}{1-\frac{4{\mathrm{\β}}^2{t}^2}{T^2}}---\left(1\right)$

其中T是符号周期

$T=\frac{1}{10.76\×{10}^6}---\left(2\right)$

和β＝0.5762。这个信号具有一个频率特性

从该频率特性可以看出，信号的单侧带宽是(1+β)10.762237MHz＝5.38MHz+0.31MHz。为了从这个同相脉冲创建一个VSB信号，该信号被过滤，以便仅有一小部分下边带剩留。这个过滤可被描述为：

     P_ν(f)＝P(f)(U(f)-H_α(f))              (4)

其中

和H_α(f)是一个过滤器，被设计为仅剩余下边带。该过滤器满足特性H_α(-f)＝-H_α(f)和H_α(f)＝0，f＞α。响应U(f)P(f)可表示为

$U\left(f\right)P\left(f\right)=\frac{1}{2}(P\left(f\right)+j\stackrel{\∪}{P}\left(f\right))---\left(6\right)$

其中 $\stackrel{\∪}{P}\left(f\right)=-\mathrm{jsgn}\left(f\right)P\left(f\right)$ 是P(f)的希耳伯特变换。VSB脉冲可表示为

和基带脉冲信号

其中P_νi(t)是同相分量，P_νq(t)是正交分量，并且

$x_a\left(t\right)=2{\∫}_{-a}^{a}X\left(f\right)H_a\left(f\right)e^{j2\mathrm{\πft}}\mathrm{df}---\left(9\right)$

发送数据之前，ATSC信号还嵌入一个载波信号，其具有比数据信号低-11.5dB的功率。这个载波帮助信号的相干解调。因此，所发送的信号可表示为：

$s\left(t\right)=\underset{n}{\mathrm{\Σ}}{C}_n\{p_{\mathrm{\νi}}(t-\mathrm{nT})\cos \left(\mathrm{\ωt}\right)-p_{\mathrm{\νq}}(t-\mathrm{nT})\sin \left(\mathrm{\ωt}\right)\}+A\cos \left(\mathrm{\ωt}\right)---\left(10\right)$

其中C_n是8级数据信号。

图3是一个说明利用ATSC帧200发送数字数据的方法300的流程图。通常，一些数据段被表示要发送的数字数据的码字代替。更详细的说，要发送的数字数据被编码为码字(310)。码字代替DTV信号内的数据(320)。DTV发射机106广播包含码字的DTV信号(330)。接收机102接收广播信号(340)，从其恢复数字数据(350)。

首先考虑一个简单实例，其中每帧的一个数据段被两个可能码字中的其中之一代替，每个码字的长度是828个符号。换句话说，每个码字与一个数据段的长度相同。一个码字表示二进制0，另一个码字表示二进制1。两个码字彼此不相干。在这个简单实例中，每一个ATSC帧可发送一比特数据，以每秒大约21比特的数据速率(bps)。

如果两个码字是不相干的，则一个简单的非相干接收机与二进制频移键控信号的普通非相干接收具有同样的性能。因此，在理想的白高斯干扰通路模式中，比特误差率为

        P_b＝0.5exp{-E_b/2N_o}                (11)

其中N_o是双边噪声频谱密度，而E_b是每比特的能量。在这种情形下，被发送的单比特的E_b是接收机处的整个828-符号段的能量。它等于接收机处的TV发射机功率乘以段持续时间77.3微秒。因此，E_b比每个DTV广播符号的能量大29dB。

因此，可从比TV接收能够接受的广播信号弱得多的广播信号恢复数字数据。例如，比接收数字TV信号所需要的弱30到40dB的信号，可以适合以这些低数据速率通道使用。从而，这意味着，可在比典型的DTV接收范围广很多的范围恢复数字数据。此外，这个低数据速率通道的接收在许多广播TV接收困难的室内位置是可能的。

这一方法的另一个优势是，低数据速率信号的接收可用比标准DTV接收机简单得多的接收机来完成，下文将进一步详细讨论。对于这类数据发送，利用接收机的相干器，对于码字的简单非相干能量检测是恰当的。这类接收机的设计简单，尺寸小，并且能量消耗低。

另一个优势是，实现发射机也不要求大量的花费，下文将进一步详细讨论。许多DTV发射机已经包括广播站的标准设备，用于取代DTV信号中的个别段。该设备可用于，用场同步段取代确定段，或取代出现的空MPEG包，该空MPEG包的产生是由于，例如，在这些数据段的发送时间内没有TV节目数据要发送。为了实现所要求的发射机功能，仅需要改进该设备，以用码字来取代确定数据段。

上文给出的简单实例导致大约20bps的数据速率。许多方式可以增加数据速率。例如，一帧中每个替代的828-符号数据段可携带多于一个比特。在一个方法中，使用多于两个码字。例如，输入数字数据可被分成比特序列，每个比特序列长三个比特。每个这些比特序列被编码为一个从一组可能的八个828-符号码字中选择的码字。所述八个码字的每一个对应可能的8个3-比特序列中的一个。为了方便接收，8个码字最好彼此互不相干。根据3-比特序列，8个码字中的一个被插入到DTV信号中，取代一帧中的相应数据段，如图4A所示。这里的数据速率现在大约是62bps。在使用的符号中，C_n表示一个码字，符号[C₀，…C_N-1]表示从N码字组中选择的一个码字。典型地，从有限的N码字组选择的一个码字用于取代一个数据段。如果N＝8，那么一个码字将表示可能的8个3-比特序列之一。一个查找表可用于3-比特序列到相应码字的转换。在这个一般化的实例中，2^N码字可用于代替N比特长的比特序列。

通常，码字组应该被选择，以便它们具有好的关联属性，该关联属性最小化接收错误。除了不相干外，码字在它们的自相关函数中最好应该有低时间偏移互相关和小旁瓣。一般而言，基于多幅度符号的码字比基于二进制幅度符号的码字将导致较好的关联性。这样的码字组已经在各种应用中被广泛研究，尤其是在扩频通讯系统中，最流行的商业应用是美国的IS-95蜂窝电话标准中所使用的码分多址(CDMA)系统。由于8-VSB ATSC标准是基于8级调制的，利用多幅度符号的码字可适合这个标准。更特别的是，4级或8级符号可代替二进制(2级)符号的使用。可能的码字组还可以包括不表示比特序列的码字。例如，3-比特序列可由一组9码字来表示，其中第九个码字表示“无数据存在”。

在一个替代实施例中，多码字可用于取代一个单数据段。如图4B所示，实现每数据段3比特的另一种方式是把数据段再分为三个子数据段，其中每个的长度为828/3＝276符号。每个子段用于表示一个比特，并被可能的两个276-符号码字之一来代替。如果每帧的一个数据段被这样一组3码字替代，则数据速率大约是62bps。

相反也是可能的。换句话说，一个单码字可占据多于一个数据段。例如，如果期望更健壮的传送，则可使用一个3×828＝2,484-符号码字，两个码字中的一个取代三个数据段，如图4C所示。

其它可供选择的将是显而易见的。在图4A中，数字数据被分成比特序列，所有比特序列具有相同的长度。在一可供选择的方法中，数字数据被分成变化长度的比特序列中，每个比特序列映射到一个相应码字。码字也是变化长度。一个数据段的所有828个符号被码字代替也不是必要的。例如，每数据段的五个比特可被编码为五个160-符号码字，每个数据段总共有800个符号，如图4D所示。然而，该方法通常得不到赞成，因为当前技术倾向于以段为基础，处理一个段的DTV信号，因此图4D的方法明显浪费数据段中的剩余28个符号。但通常，码字比它们取代的数据段将典型地具有一个极低的数据速率。一般来说，当每个码字的比特数量增加时，健壮的低数据速率接收机变得较复杂，其性能也降低。

总数据速率还可随着低数据速率通道所使用的每帧的数据段数量的增加而增加。在目前的ATSC标准下，如果所有数据段用于发送电视节目，那么结果DTV信号将有一个接近19.2bps的数据速率。目前的TV信号一般不要求这样大的带宽。例如，HDTV一般要求大约12-15Mbps，标准清晰度TV一般要求大约3-5Mbps。这剩下总容量的20-80％未被使用。如果总容量的20％用于低数据速率通道，那么每数据帧的125个数据段将用于该通道。如果每个数据段的5比特被编码，那么总数据速率将接近12.5Kbps。通过这样做，大约4Mbps的电视节目被12.5Kbps低数据速率通道代替，但是低数据速率通道更健壮，并可利用较简单的接收机技术在较长的范围被接收。

选择要被替代的数据段和数据段数量还能以多种方式来实现。一种简单的方法是替代预选数据段。例如，在图5A中，每帧的数据段10-50专门用于低数据速率通道，并且这些数据段是被码字替代的数据段。在这种情形下，可进一步简化接收机。接收机预先知道，仅数据段10-50能够包含码字。因此，它仅需要测试码字的这些数据段。此外，如果在这些数据段中总出现一种码字，那么接收机仅需要确定哪个可能码字是最可能已被发送的那个码字。换句话说，如果有8个可能码字(例如，表示不同的3-比特序列)，则接收机仅需要决定在接收数据段间隔中发送的是哪个8码字。它不需要确定一种码字是否出现。

在一可供选择的方法中，数据段在尽可能的基础上被码字替代。例如，发射机可确定一个数据段是否包含一个数据包或一个空包。也就是说，发射机确定数据段是否被使用。如果它包含数据，则那个数据段不用于低数据速率通道。仅未使用的数据段，通常称为“空包”，被码字替代。在图5B中，帧1的数据段600-624没有被使用，而被码字替代。在下一帧，数据段533-597没有被使用，而被码字替代。在这种情形下，接收机预先不知道哪个数据段包含码字。利用相关阈，接收机必须首先估计哪个数据段包含码字。

这两个方法还可被合并。例如，数据段10-50可专门用于低数据速率通道，并且任何附加的未使用的数据段也可用于低数据速率通道。

图6是DTV发射机106的一个框图。该发射机106包括下列单元，它们串联耦合：数据压缩引擎610，数据多路器620，通道编码器630，包多路器640(对于场同步段，段同步附件，和码字)，8-VSB调制器和发射机650，以及发射塔660。发射机106还包括一个耦合到包多路器640的数据编码器670。

发射机106操作如下。一个模拟电视信号被压缩引擎610压缩。MPEG2是被目前ATSC标准所使用的数据压缩标准。按照预期接收质量，该方法允许播送设备以3Mbps到15Mbps的典型数据速率发送TV信号。在图6中，进入数据多路器620的其它数据可包括一个已经是数字格式的电视信号，在这种情形下，进入610的模拟电视信号可以不存在。

因为单模拟TV通道的标准6MHz带宽可利用ATSC数字格式发送19.2Mbps，转换成数字向广播设备提供了可用于发送其它数据甚至是每通道6MHZ的多个TV通道的额外容量。数据多路器620把多数据流合并为一个单ATSC信号。其它类型数据的实例包括已经是数字格式的额外TV节目和节目指南信息。由于数据已在DTV广播信号上打包，可通过TV节目通道以19.2Mbps数据速率发送任何类型的数字数据。已经提出一些建议，在TV节目通道上发送富含视频的因特网通信。

通道编码器630把结果数据包编码，以纠正通道错误。在一种通用方法中，通道编码器630实现里德一索罗门纠错编码、交织和格子编码的组合。

地面广播的ATSC标准使用8-VSB调制，采用8级幅度格式的3-比特符号。通道编码后，8-级符号的编码数据被分成数据段。

包多路器640是这样一个设备，其能在段基础上来取代一段上的数据。8-级符号的序列被发送到8-VSB调制器和发射机650。调制器650使用8-VSB调制。然后，发射机650通过发射塔660广播结果DTV信号。

对于低数据速率通道，数据编码器670生成输入数字数据的码字。例如，数据编码器670利用一个查找表，能把比特序列转换成码字。对于非实时的应用，输入比特序列和/或输出码字都可被存储，然后再从存储器中取出。

例如，在3-比特被转化为828-符号码字的情况下，数据编码器670把输入数字数据分成3-比特序列，然后把这些序列转化为相应码字。在一个实现中，这由一个具有3-比特输入并输出相应码字的查找表来完成。包多路器640把来自数据编码器670的码字插入到传输层的ATSC帧中。插入码字与插入场同步段非常相似，除了被插入的实际数据不同之外。由于包多路器640几乎确定已经插入场同步段，所以修改现有包多路器640也插入码字将是很简单的。

在一物理实现中，块610-640作为位于电视广播站的设备来实现。调制器和发射机650的位置非常接近塔660，例如，在塔底。其它实现将是显而易见的。例如，610-640中的一些或所有块可在其它物理位置，尤其是如果电视节目不是一个实况转播。在这种情形下，预录节目可以在不同位置处理。

图7-12说明接收机102的各个方面。接收机102根据广播DTV信号中嵌入的码字来恢复数字数据。图7是接收机102使用的前端400的一个简图。采样器400从接收DTV信号中取样。在图7所示的方法中，天线404接收DTV广播信号402，紧接着是过滤器和放大器406。然后，本机振荡器416、混频器408I和408Q以及低通滤波器410I和410Q把过滤和放大DTV广播信号转换成同相正交基带信号。更详细地说，DTV广播信号被分离成两个信号。每个混频器408I和408Q分别用本机振荡器416的正弦或余弦分量乘以其中一个DTV广播信号。然后，每个被乘信号分别被滤波器410I和410Q进行低通滤波，产生接收DTV广播信号的基带I和Q分量。这再被模数转换器(ADC)412进行采样并量化。ADC的基带I和Q输出的数字样本可被存储在存储器中以后再处理，可由数字处理器立刻进行处理，或可进入数字电路，在硬件中执行数字处理。图7是一个接收机的典型前端。特别地，图7还可以是一个接收TV节目数据的传统DTV接收机的前端。其它类型的前端将是显然的。

图8是接收机102中使用的后端的一个框图。后端800从接收机的前端接收数字I和Q样本。为了方便，I和Q样本如图8中的单线所示，而不是I和Q的分隔线。后端800包括一组相关器805A-805N，对于每个可能码字都有一个相关器805。图8示意一般情况，其中有N个可能码字和N个对应相关器805。每个相关器805关联输入信号，对照对应码字的一个模板。在一个实现中，模板是码字的一个匹配滤波器。因此，相关器805A的输出提供，被测试的数据段包含码字C0的可能性的一个测量。类似地，相关器805B产生的关联测量码字C₁的可能性，依次类推。相关器805组被耦合到一个比较器810，它确定最大的相关器。然后输出被选码字的数据比特。例如，如果相关器805B产生最强的关联，那么接收机恢复对应于码字C₁的比特序列。

多路径在无线电通道中是常见的。在接收机，多路径信号是发送信号的多个副本，每个具有一个不同延迟。这导致相关器输出具有对应于码字的不同大小的多个相关峰值。一个接收机可以利用多路径，并混合每个码字相关器的所有多路径相关峰值输出，然后比较所有这些码字相关器。这个接收机将比仅在特定瞬间查看相关器输出的传统接收机执行得更好。这类接收机可通过改变在比较器810进行比较的原则来实现。

能够以许多不同方式来实现图8中所示的相关器805。图9是相关器900的一个示例。来自前端的I样本进入分延迟线910I，来自后端的Q样本进入分延迟线910Q。码字确定哪些在分延迟线910I和910Q中的样本在设备920I和920Q中被相乘和被相加。分延迟线910足够长，以存储一个完整码字(例如，一个完整数据段，如果存在码字与数据段的一对一的替代)的样本。在每个采样时间，来自ADC412的一个新I和Q样本进入分延迟线910I和910Q。分延迟线910I和910Q的并行输出分别流入乘法和加法设备920I和920Q。这些设备的输出在平方律设备507I和507Q中被自乘，再在加法器508中相加。因此，相关器900为每个采样时期，生成一个输出。在图8的后端800的一个实施例中，图9的相关器900重复N次，其中为图8中的每个相关器805重复一次。乘法和加法电路(920I和920Q)随着每个相关器805而改变，因此参照不同模板来实现相关。

图10显示图8中能使用的另一种类型的相关器500。这是一个序列相关器。前端的I和Q样本分别由混频器504I和504Q做乘法，参照由码字唯一确定的编码发生器502的I和Q分量。编码发生器502与后端接收样本的到达时间同步。加法器506I和506Q把相乘的I和Q样本相加。在一个码字的时间间隔(例如，在一个数据段上，如果存在码字与数据段的一对一的替代)，进行这个求和。这些和在平方律设备507I和507Q中自乘，然后在加法器508中相加。相关器500产生整个相关的一个输出。也就是说，相关器500在特定瞬间(典型地，预期一个相关峰值的时刻)生成相关函数。相反，图9的相关器900在不同时刻生成相关函数的样本。在图8的后端800的一个实施例中，图10的相关器500重复N次，其中为图8中的每个相关器805重复一次。通过改变编码发生器502，生成不同码字的模板。

在另一个实施例中，接收机102的后端由一个被编程为执行所需相关处理的数字信号处理器来实现。

图11是一个流程图，示意通过建立输入ATSC信号的定位，恢复数字数据的一种方法。通过识别1210ATSC帧内的场同步段，接收机102建立定位。例如，这可通过利用图9的相关器900来完成，其中乘法和加法设备920I和920Q被设计为参照场同步段来实现相关。建立定位简化了后续数据的恢复，因为个别数据段可被识别，码字的时间位置将被接收机102识别出。如果没有建立定位，接收机102将不得不在不知道每个码字的开始和结束位置的情况下来检测码字。虽然这仍然能被完成，但是更复杂，例如，通过利用相关或匹配过滤来完成，但考虑了关于接收机接收码字的时间的未知定时。

更详细地说，取消在图2的ATSC格式中每313段出现一次(或每24.4ms出现一次)场同步段。最初，接收机102接收符号的一个连续流。不知道数据段的开始和结束位置，也不知道哪个数据段是场同步段。为了建立定位，要消除这两个不确定。

图12是一个消除这个不确定的设备1200的框图。这个设备1200包括后端800，一旦建立了定位，它就恢复数字数据。设备1200的其余部分包括下列串联的部件：一个相关器900，一组计数器1210，和一个比较器1220。这些部件用于识别场同步段。计数器1250用于同步后端800。该框图是功能性的。同样功能的不同实现将是显然的。

设备1200的定位功能运转如下。符号的输入流被强行分成24.2ms块，它们再进一步被分成每个77.3us的313个间隔。24.2ms块对应于ATSC半-帧，77.3us间隔对应于数据段。换句话说，一个场同步段将在每个24.2ms块中出现一次，该场同步段将持续77.3us的一个时间间隔(虽然它可能跨越两个相邻的77.3us间隔的边界，因为还不知道数据段的开始和结束)。

参照一个“通用的”场同步段，相关器900相关一个输入的77.3us时间间隔。模板是“通用”的意义在于，相关器900检测757个符号，这对所有场同步段是共同的。相关器900对每个样本时间有一个输出。也就是说，它输出一个在许多不同时间点采样的相关函数。这是非常有用的，因为还不知道相关峰值的精确位置。

在计数器组1210中，为313个时间间隔中的每一个指派一个计数器。在每个时间间隔中，相关器输出样本与一个阈值进行比较。如果相关器900的输出超过该阈值，就增加那个时间间隔的计数器1210。重复这一过程，循环通过计数器1210，当313个时间间隔中的每一个，每24.4毫秒出现一次时，每个计数器1210计算各自的每313个时间间隔(例如，计数器1的第1个，第314个，第627个等时间间隔；计数器2的第2个，第315个，第628个等时间间隔)超过阈值的次数。随着重复过程的进行，具有最大次数的计数器1210将是与场同步段对应的那个计数器。比较器1220确定最大的那个计数，从而识别出场同步段。虽然计数器组1210不能独自确定场同步段的开始，但是比较器将把场同步段的位置限制到77.3微秒内。基于相关器900的输出的微细结构，可确定场同步段的开始的精确位置。

假定接收机102的前端中的噪声是白高斯噪声，具有双边频谱密度No。在不包含场同步段的唯一噪声间隔中，一个输出样本是两个独立的高斯随机变数的平方和，每个具有变数No/2。样本X超过阈值的概率是

P(T)＝Pr{X＞T}＝exp{-T/No}               (12)

X的期望值是E{X}＝No。如果把阈值设定为平均三次，T＝3No，则

      P(3No)＝0.05                         (13)

这就是这个噪声样本超过阈值并因此导致计数器的增加的概率。

在一秒的时间间隔中，对于313个计数器中的每一个，将有超过40次的确定。如果接收机的信噪比超出-22dB，那么计数器应该迅速显示313个间隔中包含FSS的那个间隔。这是因为处理增益大约是29dB，给出6到7dB的FSS相关输出，比相关器输出的背景噪声强。

这里有许多方式，在这些方式下，相关器输出可用于确定场同步段的位置。在一个实例中，计数器组1210被一组累加器替代。累加313个间隔中的每一个的峰值相关，产生313个部分总和。也就是说，累加器1累加第1个、第314个、第627个等间隔的峰值相关。在许多帧中，最大的部分总和将是对应于场同步段的那个。

一旦识别出场同步段，可使用时控延迟锁定环，维持对所接收广播信号的场同步段的多路径分量的锁定。对这些延迟锁定环输出进行不相干组合，可提高处理增益。

一旦建立定位，个别数据段可被识别出，并测试码字。在图11的实例中，假定为低数据速率通道预先选择了某些数据段。然后，在1220确定数据段的数字位置，并处理预选数据段以得到码字。例如，如果为低数据速率通道预选数据段10-50，那么接收机102仅需要计数到相对于场同步段的段10，然后处理段10-50以得到码字。

再参考图12，假定时间间隔#137被识别为场同步段。计数器1250计数到相对于场同步段的数据段10-50，然后这些数据段将由后端800进行处理。

如果当有机会时，发射机就把码字插入到段中，那么接收机就不知道一个数据段是否包含码字。因此，接收机建立了定位之后，每个数据段由一组相关器来处理，例如，如图8所示。比较器810基于相关强度，选择最可能的码字，但存在一个关于码字是否被发送的额外确认。在一种方法中，这个确认是基于所有相关器输出的。一个实例是决定，如果在所有相关器输出中没有强峰值相关器输出，码字就不存在。这是基于这样一个事实，如果在这个间隔中发送了一个码字，那么发送码字的相关器输出将很可能比其它码字相关器输出，有一个较大的相关器输出峰值。例如，可能要求最大相关器输出峰值至少是其它相关器输出峰值的对应相关器输出峰值的两倍，以确定在特定段间隔内发送了码字。

在一个可选实施例中，图12所示的功能在DSP处理器中来实现。

虽然通过参考确定的优选实施例，本发明已经非常详细地被描述了，但其它实施例也是可能的。例如，某些实例利用特定频率，如IF或基带。这并不意味着把这些实例局限在这些特定频率。通常，不同实现可工作在不同频率。类似地，各个步骤可作为模拟或数字过程来实现。作为另一个实例，输入DTV信号的处理可实时进行，而不需要存储输入信号，或通过从存储器中取回DTV信号的样本来进行。作为一个最终的例子，可使用不同类型的模板来获得期望的相关。

在ATSC标准中，场同步段使用二进制幅度符号，但在发射机的8-VSB调制信号中通常允许达到8级幅度。一般地，码字将被选择，以在码字符号序列中使用2级、4级或8级幅度。当码字使用更高级别符号时，就会有更多的码字选择，具有较好的自相关和互相关属性，从而提高接收机102对码字的检测。然而，级幅度越高，接收机102中的相关器就越复杂。

在可选的实施例中，除了ATSC信号，还可使用DTV信号。所有DTV信号依赖于被组织成帧的数据段。码字能够代替任何这些数据段，导致健壮的低数据速率传输，只要替代没有以一种不可接受的方式降低DTV信号的其余部分。例如，如果DTV格式的数据段被单独编码，以便替代一个数据段不影响其它数据段的解码，那么可在可利用的基础上，单独替代数据段。最好在传输层替代数据段，虽然这不是所要求的。

利用DTV信号发送GPS辅助信息

1974年最初设计的全球定位系统(GPS)广泛地用于位置定位，导航，勘测，和时间变换。GPS系统利用子同步的12小时轨道中的24颗在轨卫星群。每个卫星携带一个精确时钟，并发送一个伪噪声信号，GPS接收机可精确跟踪它，以确定GPS接收机与GPS卫星之间的一个伪距离。通过跟踪四个或更多个卫星，接收机可实时地，在全世界范围内确定三维的精确位置。例如，1996年在华盛顿特区的AIAA的第I和II卷中，B.W.Parkinson和J.J.Spilker，Jr.，的全球定位系统-理论和应用中提供了进一步的详细描述。

GPS已经革新了导航和定位技术。然而，在一些情形下，减弱了GPS效果。因为GPS信号在相对低功率水平(低于100瓦特)和远距离情况下发送，收到的信号强度相对弱(如全向天线接收的-160dBw级)。因此，在遇到障碍或建筑物内，信号很少有用或根本没用。这些情况下的GPS定位的精确度大大降低，甚至完全失效。

然而，使GPS对于衰减和多路径更健壮的数据的发送，可以辅助GPS的位置确定。这类数据的实例包括GPS卫星的当前位置和基于原子标准的时钟校正信息。另外的实例包括多普勒信息，关于地球大气的包括可改变或破坏卫星信号的电离层效应的信息。进一步的实例包括用户所在处可见的卫星列表，所选择卫星的空间坐标，和所选择卫星的预测多普勒数据。一些实例可能还包括被调制为C/A GPS编码信号的数据。这个数据可能还包括辅助一个设备跟踪和确定到GPS卫星的精确距离的信息。这些类型的数据在这里被叫做GPS辅助信息。

许多设备可利用低数据速率GPS辅助信息，根据传统的、广为人知的技术以更有效地和/或较长时间周期的结合GPS卫星信号。这些技术通常被称作帮助GPS，辅助GPS或A-GPS。利用GPS辅助信息的设备对障碍物引起的衰减更健壮；进一步说，GPS辅助信息使得这些设备从远远低于噪声基底，来获得严重衰减的GPS信号成为了可能。因此，利用GPS辅助信息，可促进GPS位置确定，尤其是当GPS伪噪声信号被衰减时。

此外，GPS接收机通常通过计算同时从多个GPS(或NAVSTAR)卫星发送的信号的到达的相对时间，来确定它们的位置。作为其信息的一部分，这些卫星发送卫星定位数据，被叫做“历书”数据，还有时钟定时数据。该信息在50bps的广播通道被发送。换句话说，对于一个设备而言，从GPS卫星本身直接接收GPS辅助信息是可能的。然而，搜索和获取GPS信号，读取多种卫星的历书数据，以及根据这个数据计算设备位置的过程是很耗费时间的，经常需要几分钟。在许多情形下，这个冗长的处理时间是无法接受的，另外，大大地限制了便携设备的电池寿命。，这个处理时间也使得为要求持续位置更新的应用执行实时定位变得非常困难，如汽车中使用的实时电子街道图。

在一优选实施例中，通过数字电视(DTV)广播信号，把GPS辅助信息发送给最终用户设备。例如，GPS辅助信息通常仅要求一个低数据速率。因此，上文所描述的技术非常适合通过DTV广播信号，散布GPS辅助信息。该方法的一个优势是，通讯通道相当健壮。与一些其它类型的通讯通道相比，上文所描述的基于DTV的通讯通道可在较低的信噪比下被恢复，例如在远方地区，或者在干扰或多路径引起问题的地方。GPS辅助信息允许GPS接收机更有效地扫描可用的GPS信号。辅助信息还使GPS接收机发现低于噪声基底的GPS信号变得较容易。在其它实施例中，通过其它方式，有线和无线，来发送包括GPS辅助信息的DTV信号。

图13表示根据一实施例的系统1300，它包括一个GPS接收机1302，以及多个GPS卫星1320A、1320B和1320N。图14表示根据一实施例的系统1300执行过程1400。

一个DTV发射机1306提供GPS辅助信息(步骤1402)。在一实施例中，一个或多个监测站1308接收GPS卫星1320发送的GPS信号。监测站1308使用接收到的GPS信号来为这些卫星确定多普勒，并使用传统技术来确定历书信息。这一GPS辅助信息被发送给DTV发射机1306，以再发送给GPS接收机1302。

DTV发射机1306提供包括多个帧的数字电视信号(步骤1404)。每帧包括多个数据段。DTV发射机1306把GPS辅助信息编码为码字(步骤1406)，并根据以上所述技术在数字电视信号中以码字代替数据段(步骤1408)。然后，DTV发射机1306发送数字电视信号1310，它包括GPS辅助信息(步骤1410)。

GPS接收机1302接收数字电视信号1310(步骤1412)，并根据以上所述技术恢复GPS辅助信息(步骤1414)。GPS接收机1302接收GPS卫星1320发送的信号(步骤1416)，并利用GPS辅助信息和根据通常技术的GPS卫星1320发送的信号来计算GPS接收机1302的位置。

在其它实施例中，以上所述方法被用于GPS以外的导航系统，该导航系统利用具有已知位置的一组地球轨道卫星，产生伪随机噪声类型信号，传送给接收机，其中测量多普勒补偿信号传送时间，以计算用户位置与速度。

图15显示根据一实施例的系统1500，它包括GPS接收机1502和仅仅一个单个的GPS卫星1520。当然，只有单个GPS卫星1520是不足以进行定位的。在这一实施例中，GPS接收机1502也在位置确定中利用到一个或多个DTV发射机1506的伪距离。

图16示意根据一实施例的系统1500所执行的过程1600。一个DTV发射机1506提供GPS辅助信息(步骤1602)。在这一实施例中，一个或多个监测站1508接收GPS卫星1520发送的GPS信号。监测站1508利用接收的GPS信号来确定卫星的多普勒，并利用传统技术来确定历书信息。这一GPS辅助信息被发送给DTV发射机1506，以再发送给GPS接收机1502。

DTV发射机1506提供包括多个帧的数字电视信号(步骤1604)。每帧包括多个数据段。DTV发射机1506把GPS辅助信息编码为码字(步骤1606)，并根据以上所述技术在数字电视信号中以码字代替数据段(步骤1608)。然后，DTV发射机1506发送数字电视信号1510，它包括GPS辅助信息(步骤1610)。

GPS接收机1502接收数字电视信号1510(步骤1612)，并根据以上所述技术恢复GPS辅助信息(步骤1614)。GPS接收机1502接收GPS卫星1520发送的信号(步骤1616)。GPS接收机1502基于DTV发射机1506发送的数字电视信号的一个已知部分，确定GPS接收机1502和DTV发射机1506之间的伪距离(步骤1618)。然后，利用GPS辅助信息，GPS卫星1520发送的信号，以及GPS接收机1502与DTV发射机1506之间的伪距离，GPS接收机1502计算GPS接收机1502的位置(步骤1620)。

使用美国电视标准委员会(ATSC)数字电视(DTV)信号，确定一个用户终端位置的技术，在公共所有的共同待决美国非临时专利申请序列号第09/887,158的文件中得到公开，即2001年6月21日申请的JamesJ.Spilker和Matthew Rabinowitz所作的“利用广播数字电视信号的位置确定”一文，其整个公开在此引用作为参考。使用欧洲电信标准协会(ETSI)数字视频广播地面(DVB-T)信号，确定一个用户终端位置的技术，在公共所有的共同待决美国非临时专利申请序列号第09/932,010的文件中得到公开，即2001年8月17日申请的James J.Spilker和MatthewRabinowitz所作的“利用地面数字视频广播电视信号的位置确定”一文，其整个公开在此引用作为参考。使用日本综合服务数字广播地面(ISDB-T)信号，确定一个用户终端位置的技术，在公共所有的共同待决美国非临时专利申请序列号第60/337,834的文件中得到公开，即2001年11月9日申请的James J.Spilker所作的“利用日本ISDB-T数字电视信号信号的无线定位”一文，其整个公开在此引用作为参考。

这些电视信号的每一种包括用来获得到电视信号发射机的伪距离的已知部分。ATSC数字电视信号的适当组成部分包括同步码，如ATSC数据帧内的场同步段，和ATSC数据帧内的数据段内的同步段。ETSI DVB-T和ISDB-T数字电视信号的适当组成部分包括分散的导航载波。

GPS接收机1502利用DTV伪距离，GPS辅助信息，和GPS卫星1520发送的信号，来计算GPS接收机1502的位置(步骤1620)。利用DTV和GPS信号进行定位的技术，在公共所有的共同待决美国非临时专利申请序列号第10/159,478一文中公开，即2002年5月31日申请的Matthew Rabinowitz和James J.Spilker所作的“利用广播电视信号扩展的全球定位信号的位置确定”一文，其整个公开在此引用作为参考。GPS接收机1502的位置计算可包括，利用数据库1512所提供的描述每一个DTV发射机1506的相位中心(如，位置)的信息以及天气服务器1514提供的天气信息进行的计算，，并能够被GPS接收机1502或单独的位置服务器1504来执行。利用无线基站1504或其它方法，可在GPS接收机1502和位置服务器1504之间转播数据。

当然，仅利用单个DTV信号和单个GPS信号是不足以进行三维定位的。进一步的信号，如第二个GPS信号或第二个DTV信号可被用作一个第三信号。进一步的GPS和/或DTV信号也可被使用。

在其它实施例中，以上所述方法被用于GPS以外的导航系统，它利用具有已知位置的一组地球轨道卫星，产生伪随机噪声类型信号，传送给接收机，其中测量多普勒补偿信号传播时间，以计算用户位置与速度。

数字电视信号内的其它信号可用于发送GPS辅助信息。例如，先进电视系统委员会(ATSC)正在考虑基于题为“分布传输的同步标准”的工作草案的一个新标准。这个提出的标准是添加发射机，以到达可能与原来发射机隔开的电视接收机。它描述利用多个发射机，允许构建单一频率网络(SFNs)的技术。

这个提出的标准允许SFNs中的发射机发送标识信号，有时叫做“隐藏的标识信号”或“水印”。这些标识信号允许对发射机进行唯一标识，以便于系统监测和测量。

标识信号携带Kasami码二进制序列，该序列在与之相关的特定发射机的传送中的整个其激活期间内被重复传送。每个Kasami码由码序列发生器预加载的值唯一确定，该预加载的值对于每个发射机是唯一的。Kasami码的位由主8-VSB信号的符号速率来计时。这种标识位序列被发送到等效的一个2-VSB调制器，以与8-VSB主信号一同发送。典型地是，这一标识位序列将在低的足够功率水平来发送，以减弱对8-VSB主信号的正常数字电视接收的干扰。

发射机标识信号的Kasami码序列的开始与第一数据段的第一符号将同时被发送，该第一数据段跟随主8-VSB信号的数据域同步段。在一个数据域内，Kasami码序列将出现三次多一小部分，其中第四序列被截断，以在下一个数据帧同步段的开始，达到数据段同步。这个标识信号在数据域同步段中不被发送，然后在紧跟数据域同步段的数据段，再重新开始发送。

通过发射机相关的码序列的相变换，这个标识信号可用于发送一个低数据速率信号。这个相变换应该在一个数据域接连另一个数据域的基础上发生。因为每24.2ms重复一个数据域，所以这个数据速率是每秒41.3比特。这个低数据速率通道可用于提供GPS辅助信息。

本发明可以数字电子电路，或计算机硬件、固件、软件或它们的组合来实现。本发明的仪器可在一个计算机程序产品中实现，该产品有形地包含在机器可读存储设备中，由可编程处理器来执行；和，本发明的方法步骤可由一个可编程处理器来执行，该处理器执行指令程序，以通过运行处理输入数据，产生输出，来实现本发明的功能。本发明可在一个或多个计算机程序中方便的实现，可编程系统执行该计算机程序，可编程系统包括至少一个可编程处理器，它耦合到一个数据存储系统，从那里接收数据和指令，并向其发送数据和指令；至少一个输入设备；和至少一个输出设备。每个计算机程序可以高级过程或面向对象语言来实现，如果希望的话，或以汇编或机器语言来实现；并且在任何情况下，该语言可以是一种编译或解释语言。例如，适合的处理器包括通用并专用的处理器。通常，一个处理器将从只读存储器和/或随机访问存储器，接收指令和数据。通常，一个计算机将包括一个或多个存储数据文件的大容量存贮设备；这样的设备包括磁盘，如内置硬盘和可移动磁盘；光磁盘；和光盘。适合有形包含计算机程序指令和数据的存储设备包括所有格式的非易失性存储器，例如包括半导体存储设备，如EPROM，EEPROM，和闪存设备；磁盘，如内置硬盘和可移动磁盘；光磁盘；和CD-ROM盘。任何上述设备都可补充或加入ASICs(特定用途集成电路)。

已经描述了本发明的许多实现。然而，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，所做的各种修改都将是可以理解的。因此，其它实现都将包含在所附权利要求的范围内。

Claims (56)

1.向卫星定位系统接收机提供卫星定位系统辅助信息的设备，所述卫星定位系统接收机被配置为通过利用卫星定位系统辅助信息和卫星定位系统中的卫星所发送的信号的传播时间，以确定卫星定位系统接收机的位置，该设备包括：

接收所述卫星定位系统辅助信息的第二卫星定位系统接收机；

提供数字电视信号的通道编码器，所述数字电视信号包括多个帧，每帧由多个数据段组成；

把所述卫星定位系统辅助信息编码为码字的编码器；

在所述数字电视信号中以所述码字替代数据段的包多路器；和

发送所述数字电视信号的发射机；

其中所述接收机接收所述数字电视信号并恢复所述卫星定位系统辅助信息。

2.如权利要求1所述的设备，其中所述卫星定位系统是全球定位系统(GPS)。

3.如权利要求2所述的设备，其中所述卫星定位系统接收机基于所收到的来自所述卫星定位系统的信号以及所述卫星定位系统辅助信息，来确定所述卫星定位系统接收机的位置。

4.如权利要求2所述的设备，其中所述卫星定位系统辅助信息包括一个组中至少一个，该组包括：

所述卫星定位系统卫星的位置；

所述卫星定位系统卫星的时钟校正信息；

所述卫星定位系统卫星发送的信号的多普勒信息；

大气对所述卫星定位系统卫星的影响的有关信息；以及

对所述卫星定位系统接收机可见的所述卫星定位系统卫星的标识。

5.如权利要求2所述的设备，其中所述数字电视信号包括一组中至少一个，该组包括：

美国电视标准委员会(ATSC)的数字电视信号；

欧洲电信标准协会(ETSI)的数字视频广播地面(DVB-T)信号；和

日本综合服务数字广播地面(ISDB-T)信号。

6.从数字电视信号恢复卫星定位系统辅助信息的设备，包括：

接收所述数字电视信号的前端，所述数字电视信号包括多个帧，每帧由多个数据段组成，其中至少一个数据段已经被至少一个表示所述卫星定位系统辅助信息的码字替代；和

一个后端，用于选择已被码字所替代的数据段，并从所选择的数据段恢复所述卫星定位系统辅助信息。

7.如权利要求6所述的设备，其中所述卫星定位系统是全球定位系统(GPS)。

8.如权利要求7所述的设备，其中所述卫星定位系统辅助信息包括一组中至少一个，该组包括：

所述卫星定位系统卫星的位置；

所述卫星定位系统卫星的时钟校正信息；

所述卫星定位系统卫星发送的信号的多普勒信息；

大气对所述卫星定位系统卫星的影响的有关信息；以及

对所述卫星定位系统接收机可见的所述卫星定位系统卫星的标识。

9.如权利要求7所述的设备，其中所述数字电视信号包括一组中至少一个，该组包括：

美国电视标准委员会(ATSC)的数字电视信号；

欧洲电信标准协会(ETSI)的数字视频广播地面(DVB-T)信号；和

日本综合服务数字广播地面(ISDB-T)信号。

10.使用卫星定位系统确定卫星定位系统接收机位置的设备，包括：

前端，接收卫星定位系统卫星所发送的信号，并接收包括多个帧的数字电视信号，每帧由多个数据段组成，其中至少一个数据段已经被至少一个表示卫星定位系统辅助信息的码字替代；

后端，用于选择已被码字所替代的数据段，并从所选择的数据段恢复所述卫星定位系统辅助信息；和

处理器，其基于所收到的来自所述卫星定位系统卫星的信号以及所述卫星定位系统辅助信息，来确定所述卫星定位系统接收机的位置。

11.如权利要求10所述的设备，其中所述卫星定位系统是全球定位系统(GPS)。

12.如权利要求11所述的设备，其中所述卫星定位系统辅助信息包括至少一组中至少一个，该组包括：

所述卫星定位系统卫星的位置；

所述卫星定位系统卫星的时钟校正信息；

所述卫星定位系统卫星发送的信号的多普勒信息；

大气对所述卫星定位系统卫星的影响的有关信息；以及

对所述卫星定位系统接收机可见的所述卫星定位系统卫星的标识。

13.如权利要求11所述的设备，其中所述数字电视信号包括一组中至少一个，该组包括：

美国电视标准委员会(ATSC)的数字电视信号；

欧洲电信标准协会(ETSI)的数字视频广播地面(DVB-T)信号；和

日本综合服务数字广播地面(ISDB-T)信号。

14.如权利要求11所述的设备，其中所述处理器

基于所述数字电视信号的已知部分，确定所述卫星定位系统接收机与所述数字电视信号的发射机之间的伪距离；和

基于所述伪距离，所收到的来自所述卫星定位系统卫星的信号以及所述卫星定位系统辅助信息，来确定所述卫星定位系统接收机的位置。

15.向卫星定位系统接收机提供卫星定位系统辅助信息的设备，该卫星定位系统接收机被配置为通过利用卫星定位系统辅助信息和卫星定位系统中的卫星所发送的信号的传播时间，以确定卫星定位系统接收机的位置，该设备包括：

接收所述卫星定位系统辅助信息的第二卫星定位系统接收机装置；

提供数字电视信号的频道编码器装置，所述数字电视信号包括多个帧，每帧由多个数据段组成；

把所述卫星定位系统辅助信息编码为码字的编码器装置；

在所述数字电视信号中以所述码字替代数据段的包多路器装置；和

发送所述数字电视信号的发射机装置；

其中所述接收机接收所述数字电视信号并恢复所述卫星定位系统辅助信息。

16.如权利要求15所述的设备，其中所述卫星定位系统是全球定位系统(GPS)。

17.如权利要求16所述的设备，其中所述卫星定位系统接收机基于所收到的来自所述卫星定位系统的信号以及所述卫星定位系统辅助信息，来确定所述卫星定位系统接收机的位置。

18.如权利要求16所述的设备，其中所述卫星定位系统辅助信息包括一组中至少一个，该组包括：

所述卫星定位系统卫星的位置；

所述卫星定位系统卫星的时钟校正信息；

所述卫星定位系统卫星发送的信号的多普勒信息；

大气对所述卫星定位系统卫星的影响的有关信息；以及

对所述卫星定位系统接收机可见的所述卫星定位系统卫星的标识。

19.如权利要求16所述的设备，其中所述数字电视信号包括一组中至少一个，该组包括：

美国电视标准委员会(ATSC)的数字电视信号；

欧洲电信标准协会(ETSI)的数字视频广播地面(DVB-T)信号；和

日本综合服务数字广播地面(ISDB-T)信号。

20.从数字电视信号恢复卫星定位系统辅助信息的设备，包括：

接收所述数字电视信号的前端装置，所述数字电视信号包括多个帧，每帧由多个数据段组成，其中至少一个数据段已经被至少一个表示所述卫星定位系统辅助信息的码字替代；和

用于选择已被码字所替代的数据段，并从所选择的数据段恢复所述卫星定位系统辅助信息的后端装置。

21.如权利要求20所述的设备，其中所述卫星定位系统是全球定位系统(GPS)。

22.如权利要求21所述的设备，其中所述卫星定位系统辅助信息包括一组中至少一个，该组包括：

所述卫星定位系统卫星的位置；

所述卫星定位系统卫星的时钟校正信息；

所述卫星定位系统卫星发送的信号的多普勒信息；

大气对所述卫星定位系统卫星的影响的有关信息；以及

对所述卫星定位系统接收机可见的所述卫星定位系统卫星的标识。

23.如权利要求21所述的设备，其中所述数字电视信号包括至少一组，该组包括：

美国电视标准委员会(ATSC)的数字电视信号；

欧洲电信标准协会(ETSI)的数字视频广播地面(DVB-T)信号；和

日本综合服务数字广播地面(ISDB-T)信号。

24.使用卫星定位系统确定卫星定位系统接收机位置的设备，包括：

前端装置，用于接收卫星定位系统卫星所发送的信号，以及接收包括多个帧的数字电视信号，每帧由多个数据段组成，其中至少一个数据段已经被至少一个表示卫星定位系统辅助信息的码字替代；

后端装置，用于选择已被码字所替代的数据段，以及从所选择的数据段恢复所述卫星定位系统辅助信息；和

处理器装置，它基于所收到的来自所述卫星定位系统卫星的信号以及所述卫星定位系统辅助信息，来确定所述卫星定位系统接收机的位置。

25.如权利要求24所述的设备，其中所述卫星定位系统是全球定位系统(GPS)。

26.如权利要求25所述的设备，其中所述卫星定位系统辅助信息包括一组中至少一个，该组包括：

所述卫星定位系统卫星的位置；

所述卫星定位系统卫星的时钟校正信息；

所述卫星定位系统卫星发送的信号的多普勒信息；

大气对所述卫星定位系统卫星的影响的有关信息；以及

对所述卫星定位系统接收机可见的所述卫星定位系统卫星的标识。

27.如权利要求25所述的设备，其中所述数字电视信号包括一组中至少一个，该组包括：

美国电视标准委员会(ATSC)的数字电视信号；

欧洲电信标准协会(ETSI)的数字视频广播地面(DVB-T)信号；和

日本综合服务数字广播地面(ISDB-T)信号。

28.如权利要求25所述的设备，其中所述处理器装置

基于所述数字电视信号的已知部分，确定所述卫星定位系统接收机与所述数字电视信号的发射机之间的伪距离；和

基于所述伪距离，所收到的来自所述卫星定位系统卫星的信号，以及所述卫星定位系统辅助信息，来确定所述卫星定位系统接收机的位置。

29.向卫星定位系统接收机提供卫星定位系统辅助信息的方法，该卫星定位系统接收机被配置为通过利用卫星定位系统辅助信息和卫星定位系统中的卫星所发送的信号的传播时间，以确定卫星定位系统接收机的位置，该方法包括：

提供所述卫星定位系统辅助信息；

提供包括多个帧的数字电视信号，每帧由多个数据段组成；

把所述卫星定位系统辅助信息编码为码字；

在所述数字电视信号中以所述码字替代数据段；和

发送所述数字电视信号；

其中所述接收机接收所述数字电视信号并恢复所述卫星定位系统辅助信息。

30.如权利要求29所述的方法，其中所述卫星定位系统是全球定位系统(GPS)。

31.如权利要求30所述的方法，其中所述卫星定位系统接收机基于所收到的来自所述卫星定位系统的信号以及所述卫星定位系统辅助信息，来确定所述卫星定位系统接收机的位置。

32.如权利要求30所述的方法，其中所述卫星定位系统辅助信息包括一组中至少一个，该组包括：

所述卫星定位系统卫星的位置；

所述卫星定位系统卫星的时钟校正信息；

所述卫星定位系统卫星发送的信号的多普勒信息；

大气对所述卫星定位系统卫星的影响的有关信息；以及

对所述卫星定位系统接收机可见的所述卫星定位系统卫星的标识。

33.如权利要求30所述的方法，其中所述数字电视信号包括一组中至少一个，该组包括：

美国电视标准委员会(ATSC)的数字电视信号；

欧洲电信标准协会(ETSI)的数字视频广播地面(DVB-T)信号；和

日本综合服务数字广播地面(ISDB-T)信号。

34.从数字电视信号恢复卫星定位系统辅助信息的方法，包括：

接收数字电视信号，所述数字电视信号包括多个帧，每帧由多个数据段组成，其中至少一个数据段已经被至少一个表示卫星定位系统辅助信息的码字替代；

选择已被码字所替代的数据段；和

从所选择的数据段，恢复所述卫星定位系统辅助信息。

35.如权利要求34所述的方法，其中所述卫星定位系统是全球定位系统(GPS)。

36.如权利要求35所述的方法，其中所述卫星定位系统辅助信息包括一组中至少一个，该组包括：

所述卫星定位系统卫星的位置；

所述卫星定位系统卫星的时钟校正信息；

所述卫星定位系统卫星发送的信号的多普勒信息；

大气对所述卫星定位系统卫星的影响的有关信息；以及

对所述卫星定位系统接收机可见的所述卫星定位系统卫星的标识。

37.如权利要求35所述的方法，其中所述数字电视信号包括一组中至少一个，该组包括：

美国电视标准委员会(ATSC)的数字电视信号；

欧洲电信标准协会(ETSI)的数字视频广播地面(DVB-T)信号；和

日本综合服务数字广播地面(ISDB-T)信号。

38.使用卫星定位系统确定卫星定位系统接收机位置的方法，包括：

在所述卫星定位系统接收机，接收所述卫星定位系统中的卫星所发送的信号；

在所述卫星定位系统接收机，接收包括多个帧的数字电视信号，每帧由多个数据段组成，其中至少一个数据段已经被至少一个表示卫星定位系统辅助信息的码字替代；

选择已被码字所替代的数据段；

从所选择的数据段恢复所述卫星定位系统辅助信息；和

基于所收到的来自所述卫星定位系统卫星的信号以及所述卫星定位系统辅助信息，来确定所述卫星定位系统接收机的位置。

39.如权利要求38所述的方法，其中所述卫星定位系统是全球定位系统(GPS)。

40.如权利要求39所述的方法，其中所述卫星定位系统辅助信息包括一组中的至少一个，该组包括：

所述卫星定位系统卫星的位置；

所述卫星定位系统卫星的时钟校正信息；

所述卫星定位系统卫星发送的信号的多普勒信息；

大气对所述卫星定位系统卫星的影响的有关信息；以及

对所述卫星定位系统接收机可见的所述卫星定位系统卫星的标识。

41.如权利要求39所述的方法，其中所述数字电视信号包括至少一组，该组包括：

美国电视标准委员会(ATSC)的数字电视信号；

欧洲电信标准协会(ETSI)的数字视频广播地面(DVB-T)信号；和

日本综合服务数字广播地面(ISDB-T)信号。

42.如权利要求39所述的方法，进一步包括：

基于所述数字电视信号的已知部分，确定所述卫星定位系统接收机与所述数字电视信号的发射机之间的伪距离；和

基于所述伪距离，所收到的来自所述卫星定位系统卫星的信号，以及所述卫星定位系统辅助信息，来确定所述卫星定位系统接收机的位置。

43.计算机可读介质，其包含指令，所述指令可由计算机执行以实现一个方法，该方法用于卫星定位系统接收机提供卫星定位系统辅助信息，该卫星定位系统接收机被配置为通过利用卫星定位系统辅助信息和卫星定位系统中的卫星所发送的信号的传播时间，以确定卫星定位系统接收机的位置，该方法包括：

提供所述卫星定位系统辅助信息；

提供包括多个帧的数字电视信号，每帧由多个数据段组成；

把所述卫星定位系统辅助信息编码为码字；

在所述数字电视信号中以所述码字替代数据段；和

发送所述数字电视信号；

其中所述接收机接收所述数字电视信号并恢复所述卫星定位系统辅助信息。

44.如权利要求43所述的介质，其中所述卫星定位系统是全球定位系统(GPS)。

45.如权利要求44所述的介质，其中所述卫星定位系统接收机基于所收到的来自所述卫星定位系统的信号以及所述卫星定位系统辅助信息，来确定所述卫星定位系统接收机的位置。

46.如权利要求44所述的介质，其中所述卫星定位系统辅助信息包括至少一个组，该组包括：

所述卫星定位系统卫星的位置；

所述卫星定位系统卫星的时钟校正信息；

所述卫星定位系统卫星发送的信号的多普勒信息；

大气对所述卫星定位系统卫星的影响的有关信息；以及

对所述卫星定位系统接收机可见的所述卫星定位系统卫星的标识。

47.如权利要求44所述的介质，其中所述数字电视信号包括至少一组，该组包括：

美国电视标准委员会(ATSC)的数字电视信号；

欧洲电信标准协会(ETSI)的数字视频广播地面(DVB-T)信号；和

日本综合服务数字广播地面(ISDB-T)信号。

48.计算机可读介质，其包含指令，所述指令可由计算机执行以实现一个方法，该方法用于从数字电视信号恢复卫星定位系统辅助信息，所述方法包括：

接收数字电视信号，所述数字电视信号包括多个帧，每帧由多个数据段组成，其中至少一个数据段已经被至少一个表示卫星定位系统辅助信息的码字替代；

选择已被码字所替代的数据段；

从所选择的数据段恢复所述卫星定位系统辅助信息。

49.如权利要求48所述的介质，其中所述卫星定位系统是全球定位系统(GPS)。

50.如权利要求49所述的介质，其中所述卫星定位系统辅助信息包括一组中的至少一个，该组包括：

所述卫星定位系统卫星的位置；

所述卫星定位系统卫星的时钟校正信息；

所述卫星定位系统卫星发送的信号的多普勒信息；

大气对所述卫星定位系统卫星的影响的有关信息；以及

对所述卫星定位系统接收机可见的所述卫星定位系统卫星的标识。

51.如权利要求49所述的介质，其中所述数字电视信号包括一组中至少一个，该组包括：

美国电视标准委员会(ATSC)的数字电视信号；

欧洲电信标准协会(ETSI)的数字视频广播地面(DVB-T)信号；

和

日本综合服务数字广播地面(ISDB-T)信号。

52.计算机可读介质包含指令，所述指令可由计算机执行以实现一个方法，该方法利用卫星定位系统来确定卫星定位系统接收机的位置，所述方法包括：

在所述卫星定位系统接收机，接收所述卫星定位系统中的卫星所发送的信号；

在所述卫星定位系统接收机，接收包括多个帧的数字电视信号，每帧由多个数据段组成，其中至少一个数据段已经被至少一个表示卫星定位系统辅助信息的码字替代；

选择已被码字所替代的数据段；

从所选择的数据段恢复所述卫星定位系统辅助信息；和

基于所收到的来自所述卫星定位系统卫星的信号以及所述卫星定位系统辅助信息，来确定所述卫星定位系统接收机的位置。

53.如权利要求52所述的介质，其中所述卫星定位系统是全球定位系统(GPS)。

54.如权利要求53所述的介质，其中所述卫星定位系统辅助信息包括一组中的至少一个，该组包括：

所述卫星定位系统卫星的位置；

所述卫星定位系统卫星的时钟校正信息；

所述卫星定位系统卫星发送的信号的多普勒信息；

大气对所述卫星定位系统卫星的影响的有关信息；以及

对所述卫星定位系统接收机可见的所述卫星定位系统卫星的标识。

55.如权利要求53所述的介质，其中所述数字电视信号包括一组中的至少一个，该组包括：

美国电视标准委员会(ATSC)的数字电视信号；

欧洲电信标准协会(ETSI)的数字视频广播地面(DVB-T)信号；

和

日本综合服务数字广播地面(ISDB-T)信号。

56.如权利要求53所述的介质，其中所述方法进一步包括：

基于所述数字电视信号的已知部分，确定所述卫星定位系统接收机与所述数字电视信号的发射机之间的伪距离；和

基于所述伪距离，所收到的来自所述卫星定位系统卫星的信号，以及所述卫星定位系统辅助信息，来确定所述卫星定位系统接收机的位置。

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