CN1606243B - 在移动终端中接收全球定位系统信号的方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种具有第一接收路径和第二接收路径的移动终端中的GPS信号接收方法。一旦在第一接收路径中接收CDMA信号时请求GPS信号接收，便测定GPS信号的接收强度。如果GPS信号强度等于或大于预定阈值，则在第一接收路径中接收GPS信号。如果GPS信号强度小于预定阈值，则在第二接收路径中接收GPS信号。

Description

在移动终端中接收全球定位系统信号的方法
技术领域
本发明一般涉及接收GPS(全球定位系统)信号的移动终端，并更具体地说，涉及在CDMA(码分多址)通信系统的移动终端中接收GPS信号的方法。
背景技术
随着移动通信技术从第二代(2G)移动通信系统发展到了第三代(3G)移动通信系统，用户可以在移动通信网络上得到各种内容。对于低速数据传输，移动通信网络以QPSK(四相移键控)调制数据，而对于高速数据传输，其以QAM(正交幅度调制)调制数据。这一通信方案在1xEV-DO(Evolution-DataOnly，仅演进数据)和1xEV-DV(Evolution-Data and Voice，演进数据和声音)标准中规定。支持该通信方案的终端有两个接收路径来支持分集(diversity)。而且，使用GPS来确定终端的位置变得普遍。
图1A和1B为用于以传统方法来接收GPS信号的移动终端中的发送器/接收器的示意方框图。
参照图1A和1B，传统的移动终端中的发送器/接收器100包括：辅接收路径130、主接收路径150、以及传输路径170。主接收路径150具有GPS接收路径151和CDMA接收路径155。
连接到天线的切换器110决定在移动终端中接收GPS信号还是用于语音呼叫的CDMA信号。如果切换器110选择GPS信号，则其将通过天线接收的数据通过GPS接收路径151切换到MODEM(调制解调器)190。另一方面，如果切换器110选择CDMA信号，则其将通过天线接收的数据通过CDMA接收路径155切换到MODEM 190。双工器120分离移动终端的发送和接收频带。
辅接收路径130接收高速数据，并将其送到MODEM 190。
图1A示意性地示出了上述配置，而图1B为图1A所示的发送器/接收器100的更详细的方框图。
参照图1B，通常用于接收GPS信号或CDMA信号的设备包括主接收路径150中提供的低通滤波器。因此，对于传统移动终端来说，不可能通过主接收路径150来同步接收CDMA信号和GPS信号。传统上，主接收路径150通过时分方式来接收CDMA信号或GPS信号。在这种情况下，如果移动终端在室外工作，由于其高接收功率，导致其可在分配给GPS信号接收的时间从GPS卫星捕获多个信号。然而，在室内，移动终端的接收功率变弱，使其难以在不中断进行中的CDMA信号接收(即不断开通话)的情况下捕获GPS卫星信号。尤其是，与CDMA信号接收同时捕获GPS卫星信号必须在少于约5秒内成功完成，这给传统的移动终端带来了很大的限制。
发明内容
本发明的一个目的在于，基本解决上面的问题和/或传统系统的缺点，并至少提供下述优点。因此，本发明的目的在于，提供一种具有改进性能的在移动终端中接收GPS信号的方法。
本发明的另一目的在于，提供一种GPS信号接收方法，其通过利用用于接收GPS信号接收的高速数据的辅接收路径，来改进移动终端的性能。
通过在具有第一接收路径和第二接收路径的移动终端中提供GPS信号接收方法，实现了上面的目的。一旦在第一接收路径中接收CDMA信号时请求GPS信号接收，便测定GPS信号的接收强度。如果GPS信号强度等于或大于预定阈值，则在第一接收路径中接收GPS信号和CDMA信号。如果GPS信号强度小于预定阈值，则在第二接收路径中接收GPS信号。
附图说明
通过下面结合附图进行的详细描述，本发明的上面和其它的目的、特征以及优点将变得更为清晰，其中：
图1A和1B为用于以传统方法来接收GPS信号的移动终端中的发送器/接收器的示意方框图；
图2A和2B为用于根据本发明的实施例来接收GPS信号的移动终端中的发送器/接收器的示意方框图；以及
图3A、3B以及3C为示出根据本发明的实施例的移动终端中的GPS信号接收操作的流程图。
具体实施方式
下面，将参照附图来描述本发明的优选实施例。在下面的描述中，不详细描述公知功能和构造，以避免将对本发明的描述混淆于不必要的细节中。
图2A和2B为用于根据本发明的实施例来接收GPS信号的移动终端中的发送器/接收器的示意方框图。具体地说，通过举例子的方式，示出了带有用于高速数据接收的独立实现的路径(辅接收路径230)的移动终端(例如，1xEV-DO或1xEV-DV终端)的发送器/接收器。
参照图2A和2B，移动终端中的发送器/接收器200包括：辅接收路径230、主接收路径250、以及传输路径270。辅接收路径230用于接收高速数据。主接收路径250具有GPS接收路径251和CDMA接收路径255。
辅接收路径230主要用于接收高速数据。其还用于在主接收路径250中GPS信号的接收强度小于预定阈值时，接收GPS信号。
第二切换器240(切换器2)和第三切换器260(切换器3)用于选择辅接收路径230的操作。通过切换器2和切换器3的选择性切换，辅接收路径230可接收高速数据或GPS信号。
在主接收路径250中提供第四切换器253(切换器4)。如果假设辅接收路径230接收GPS信号，则第四切换器253将辅接收路径230连接到GPS接收路径251，并且诸如低噪声放大器(LNA)和LNA之后的混频器的预定设备被切换，用于GPS信号接收，以与辅接收路径230相结合地工作。
第一切换器210(切换器1)决定在移动终端中接收GPS信号还是用于语音呼叫的CDMA信号。双工器220控制从/向移动终端的发送/接收。当在传输路径270中传送MODEM 290中调制的传输信号时，双工器220分离该传输信号，并将其发送到切换器1。如果通过天线接收了CDMA或GPS信号，则双工器220分离接收信号，并将该接收信号发送到主接收路径250。
图2A示意性地示出了上述配置，而图2B提供了图2A所示的发送器/接收器200的更详细的方框图。参照图2B，将更详细地描述根据本发明的实施例的移动终端的操作。
参照图2B，来自双工器220的接收信号通过第一低噪声放大器(LNA 1)和表面声波(SAW)滤波器，以消除像频(image frequency)。将从SAW滤波器输出的信号施加到主接收路径(QPSK解调块)250。在主接收路径250中，将信号划分为I和Q通路信号，由从压控振荡器(VCO)生成的本振频率(local frequency)进行调制，随后通过低通滤波器(LPF)提供到MODEM 290中的模拟数字转换器(ADC)。在图2B提供的例子中，主接收路径250采用直接转换。
此时，传输路径(调制块)270通过固定来自用于生成传输频率信号的内部第一传输VCO(第一Tx VCO)的本振频率，以QPSK方式调制从MODEM 290的数字模拟转换器(DAC)接收的信号。调制后，传输路径270通过自动增益控制(AGC)放大器、滤波器以及功率放大器(PA)将调制后的信号发送到双工器220。随后，通过与切换器1相关联的天线发送该传输信号。
GPS接收路径中，通过用于从GPS信号中消除带外信号的滤波器、用于解调的混频器以及LPF，将接收的GPS信号发送到MODEM 290的ADC。
在辅接收路径230中，通过辅路径天线，即不同于用于主接收路径250的天线，接收数据。除了GPS接收路径之外，与主接收路径250类似地配置辅接收路径230。因此，辅接收路径230通过第二LNA(LNA 2)、I/Q混频器以及低通滤波器，将接收的数据提供到MODEM 290的ADC。
当在室外使用具有上述配置的移动终端时，其操作主接收路径250，以恢复低速数据，并接收GPS信号。当移动终端将接收高速数据时，其使用主接收路径250和辅接收路径230两者。在这种情况下，接收的GPS信号的功率约为-130dBm。由于高信号强度，可捕获多个GPS信号。如果在室内操作移动终端，则GPS信号接收强度急剧下降。如上面所指出，当正在进行CDMA通话时，通常移动终端必须在少于5秒内捕获GPS信号。这容易通过本发明的图2A和2B所示的移动终端实现。由于定义了多个路径，所以CDMA通话在一个路径(例如，主接收路径)中继续，而在另一个路径(例如，GPS接收路径)中捕获GPS信号。由此，可在CDMA通话进行期间迅速捕获GPS信号。
图3A、3B以及3C为示出根据本发明的实施例，图2A和2B中示出的移动终端中的GPS信号接收操作的流程图。
图3A为在未请求GPS信号接收的情况下移动终端的主要操作的流程图。
参照图3A，一旦通电，移动终端便初始化其功能块。例如，移动终端获取导频信号(pilot signal)，并执行初始化过程，以根据CDMA操作过程与基站通信(未示出)。
步骤S305中，移动终端使用已初始化的块接收CDMA信号。具体地说，移动终端在主接收路径中接收CDMA信号。在CDMA信号接收期间，辅接收路径处于关断状态，即阻断辅接收路径。
在步骤S310中，如果未接收到结束命令，则在步骤S315中，移动终端在主接收路径中继续CDMA信号接收的同时，判断是否已请求了GPS信号接收。如果已请求了GPS信号接收，则在步骤S400中，移动终端在CDMA信号接收期间接收GPS信号，该步骤将在下面参考图3B描述。
另一方面，如果在步骤S315中未请求GPS信号接收，则在步骤S320中，移动终端在主接收路径中继续CDMA信号接收的同时，判断是否请求了高速数据接收。如果是，则在步骤S325中，移动终端在CDMA信号接收期间接收高速数据。即，当请求了高速数据接收而未请求GPS信号接收时，分别在主和辅接收路径中接收CDMA信号和高速数据。继续步骤S325，直到请求了低速数据接收。如果在步骤S325期间请求了低速数据接收，则在步骤S305中，移动终端阻断辅接收路径，并在主接收路径中接收CDMA数据。
图3B为示出根据本发明的实施例的CDMA和GPS信号接收操作的流程图。步骤S315中，如果在主接收路径中的CDMA信号接收期间请求了GPS信号接收，则移动终端在接收CDMA信号的同时，执行图3B所示的过程。
参照图3B，步骤S405中，为了测定主接收路径中GPS信号的强度，移动终端在正接收CDMA信号的主接收路径中接收GPS信号。步骤S410中，移动终端比较GPS信号强度和预定阈值。如果GPS信号强度等于或大于预定阈值，则在步骤S415中，移动终端在主接收路径中接收CDMA信号和GPS信号。
随后，在步骤S420中，移动终端计其在主接收路径中接收GPS信号的时间。步骤S430中，如果主接收路径中的GPS信号接收时间超过第一预定时间(T1)，则在步骤S435中，移动终端为主接收路径设置初始GPS接收时间量(time count)，并返回步骤S410。此时间量考虑到由外部因素引起的GPS信号强度变化，并且如果在GPS信号接收期间，GPS信号强度随着移动终端的移动(例如，从室外到室内)而下降，则将改变GPS信号的接收路径。
在步骤S425中，一旦在主接收路径中接收CDMA和GPS信号期间请求终止GPS信号接收，移动终端便返回步骤S305。
如果在步骤S410中GPS信号强度小于预定阈值，则在步骤S500中，移动终端在辅接收路径中接收GPS信号。图3C中详细示出了步骤S500。
参照图3C，在步骤S505中，移动终端判断是否GPS信号强度小于预定阈值的时间已达第二预定时间(T2)。也就是说，在步骤S505，判断GPS信号 强度小于预定阈值的状态是否至少持续了时间T2。需要此步骤来判断GPS信号强度的下降是归因于移动终端从室外向室内的移动，还是其仅为由另一外部因素造成的暂时状态。
如果GPS信号强度小于预定阈值的时间达时间T2，则在步骤S510中，移动终端在主接收路径中接收CDMA信号的同时，在辅接收路径接收GPS信号。也就是说，将辅接收路径设置为用于GPS信号的接收路径，并在辅接收路径中接收GPS信号。
在步骤S515中，移动终端计其在辅接收路径中接收GPS信号的时间。在步骤S525中，如果辅接收路径中的GPS信号接收时间超过预定时间(T3)，则在步骤S530中，移动终端为辅接收路径设置初始GPS接收时间量，并在步骤S535中，比较GPS信号强度和预定阈值。这是因为，GPS信号强度根据外部因素而变化，而在辅接收路径中的GPS信号接收期间，当移动终端从室内移到室外时，随着GPS信号强度的增加，将改变GPS信号的接收路径。
在步骤S535中，如果GPS信号强度等于或大于预定阈值，则在步骤S540中，移动终端判断GPS信号强度等于或大于预定阈值的状态是否持续了预定时间(T4)。执行步骤S540是为了忽略可归因于由移动终端的移动以外的外部因素所造成的暂时现象的GPS信号强度的改变。
在步骤S540中，如果GPS信号强度等于或大于预定阈值的时间达时间T4，则认为移动终端从室外移到室内，移动终端将GPS接收路径从辅接收路径改变为主接收路径。也就是说，移动终端返回图3B的步骤S415，以在主接收路径中接收CDMA和GPS信号。
此时，步骤S520中，在辅接收路径中的GPS信号接收期间，一旦请求终止GPS信号接收，移动终端便返回图3A的步骤S305，以在主接收路径中仅接收CDMA信号。
如上所述，本发明通过经由多个接收路径来接收CDMA信号和GPS信号，有利地改善了移动终端中的GPS信号接收性能。而且，通过比较GPS信号的接收强度和预定阈值，为GPS信号选择接收路径，从而改善了移动终端的性能。
尽管已通过参照其确定的优选实施例示出并描述了本发明，但是本领域技术人员应当明白，在不脱离所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在其中做出各种形式和细节上的改变。

Claims (7)

1.一种具有第一接收路径和第二接收路径的移动终端中的全球定位系统GPS信号接收方法，该方法包括：
(1)一旦在第一接收路径中接收码分多址CDMA信号时请求GPS信号接收，便测定GPS信号的接收强度；
(2)如果GPS信号强度等于或大于预定阈值，则在第一接收路径中接收GPS信号和CDMA信号；以及
(3)如果GPS信号强度小于预定阈值，则在第二接收路径中接收GPS信号。
2.如权利要求1所述的GPS信号接收方法，其中，第一接收路径设置为接收低速数据。
3.如权利要求1所述的GPS信号接收方法，其中，第二接收路径设置为接收高速数据。
4.如权利要求1所述的GPS信号接收方法，其中，步骤(2)还包括：
计在第一接收路径中接收GPS信号的时间；
确定计得的第一接收路径中的GPS接收时间是否超过第一预定时间T1；以及
如果第一接收路径中的GPS接收时间超过第一预定时间T1，则为第一接收路径设置初始GPS接收时间量，并且比较GPS信号强度和预定阈值。
5.如权利要求1所述的GPS信号接收方法，其中，步骤(3)还包括：在接收GPS信号后，确定GPS信号小于预定阈值的状态是否持续了第二预定时间T2。
6.如权利要求5所述的GPS信号接收方法，其中，当所述状态持续了第二预定时间T2时，步骤(3)还包括：
计在第二接收路径中接收GPS信号的时间；
确定计得的第二接收路径中的GPS接收时间是否超过第三预定时间T3；以及
如果第二接收路径中的GPS接收时间超过第三预定时间T3，则为第二接收路径设置初始GPS接收时间量，并且比较GPS信号强度和预定阈值。
7.如权利要求6所述的GPS信号接收方法，其中，当GPS信号强度大于或等于预定阈值时，步骤(3)还包括：确定GPS信号强度等于或大于预定阈值的状态是否持续了第四预定时间T4。
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