CN1659446A - 产生定时信号的系统、方法和装置 - Google Patents

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Abstract

一种根据本发明一实施例的无线通信方法，包括从自地面发射机(例如，CDMA基站)收到的信号得到第一时基(例如，得到码相位)。至少基于所收到的信号的传播延时的预定偏移应用于所述第一时基以得到第二时基。例如，所述第二时基可以对准定位卫星系统(例如，NAVSTAR GPS)的时基。产生有基于所述第二时基的码相位的定时信号。

Description

产生定时信号的系统、方法和装置
                         背景
发明领域
本发明涉及无线通信。
有关技术的描述
自从开发了定位卫星系统以来位置确定就变得越来越容易和精确了。定位卫星系统的一个例子是NAVSTAR全球定位系统(GPS)(如Global Positioning SystemStandard Positioning Service Signal Specification第二版所描述，1995年6月2日，美国海岸警卫导航中心，Alexandria，VA)。现有系统的另外一个例子是由俄罗斯共和国维护的GLONASS GPS。计划中的定位卫星系统包括欧洲GALILEO提案。GPS接收机目前已经可用在飞机、船舶和地面交通工具中的用途，对个人手持也已经可用。
NAVSTAR GPS规定了在六个轨道平面上沿地球轨道飞行的32颗卫星(每个平面四颗卫星)或“宇宙飞船”(SV)(目前有24颗在起作用)。就像它们下面每天转动的地球一样，SV轨道几乎重复同一地面轨迹。轨道平面相对赤道平面倾斜并均匀分布，这样保证从地球上的任何(无阻挡的)点都有至少5个SV的视线路径。
每个SV都载有同步到共同时基的高度精确的原子钟。基于地面的监视站测量来自SV的信号并把这些测量结合到每颗卫星的轨道模型中。从这些模型中计算每颗卫星的导航数据和SV时钟纠正并上传到每个SV。然后SV发射包括有关其位置的信息的导航消息。
每个SV以50比特每秒的数据速率通过一直接序列扩展频谱信号(DSSS)发射其导航消息，所述DSSS经BPSK(二进制相移键控)调制到1.57542GHz的载波(也称为L1频率)上。为了扩展信号，每个SV使用不同的32个伪随机噪声(PRN)序列(也称为粗捕获或C/A码)之一，所述序列的码片速率为1.023MHz、码片长度为1023。扩频码和共同时基对准，每毫秒重复一次。
GPS接收机通过对来自导航消息的数据(其中数据指示SV的位置)和从SV接收到的信号的延时(它指示接收机相对于SV的位置)进行联合而计算其位置。由于接收机的时基相对GPS时基的偏移，通常需要来自至少四个SV的信号以在三维上求解位置，虽然来自其它SV(如果可用)的信号可以用来提供更高精度。
在GPS接收机不能收到来自足够数量的SV的视线信号时，GPS信号检测可能出现问题。所以，在有阻挡的环境中(例如，室内或地下)，GPS接收机可能很难或不可能作出精确的位置确定。
伪机(pseudolite)是接收一个或多个GPS信号并在GPS L1载频下产生和发射C/A波形的陆地发射机。在NAVSTAR GPS系统中，PRN序列33到37没有被分配给卫星，并可以由伪机用来产生并发射C/A波形。如果高精度地知道伪机的定时和位置，则所发射的C/A波形就可以用来作出位置确定。
可以使用伪机扩大GPS覆盖。不幸的是，伪机要求来自一个或多个GPS卫星的视线信号而且只有在GPS信号可用时才有用。
发明内容
按照本发明一实施例的无线通信方法包括从自地面发射机接收到的信号得到第一时基。例如，得到第一时基可以包括得到接收信号的码相位和/或对来自接收信号的时间信息消息进行解码。得到第一时基也可以包括同步一振荡器或调整一计数器或码发生器。在一个例子中，第一时基是从自用于蜂窝电话的基站(例如CDMA基站)接收到的信号中得到的。
这一方法也包括把预定的偏移应用于第一时基以得到第二时基。预定的偏移基于接收信号的传播延时。预定的偏移也可以基于信号处理延时和/或其他信号传输延时。得到第二时基可以包括同步一振荡器或调整一计数器或码发生器。
这一方法也包括产生有基于第二时基的码相位的定时信号。例如，定时信号的码相位可以和定位卫星系统(例如NAVSTAR GPS)的时基对准。
附图说明
图1示出按照本发明一实施例的方法M100的流程图。
图2示出任务T100的实现T102。
图3示出任务T100的实现T104。
图4示出任务T100的实现T106。
图5示出方法M100的实现M200的流程图。
图6是按照本发明一实施例的装置100的方框图。
图7是装置100的实现102的方框图。
图8是装置100的实现200的方框图。
图9是装置200的实现202的方框图。
图10是装置100的实现300的方框图。
图11是装置300的实现302的方框图。
图12是装置300的实现305的方框图。
具体实施方式
图1示出按照本发明一实施例的方法M100的流程图。任务T100从自地面发射机接收到的信号(“接收信号”)得到第一时基。任务T200把预定的偏移应用于第一时基以得到第二时基。预定的偏移基于接收信号的传播延时。任务T300产生其码相位基于第二时基的定时信号。
接收信号可以按照OOK(开关键控)这样的调幅(AM)方案、频移键控(FSK)方案、BPSK(二进制PSK)、QPSK(正交PSK)、8-PSK或OQPSK(偏移QPSK)这样的相移键控方案、GMSK(高斯MSK)这样的最小位移键控(MSK)方案或者QAM(正交幅度调制)这样的混合方案被调制。在某些应用中，任务T100从维持(或更方便访问)比接收点所可用的时基更精确的时基的陆地源得到第一时基。
在方法M100的示例性应用中，任务T100从自无线通信网络的基站接收到的信号得到第一时基。例如，该网络可以是蜂窝电话网络，例如AMPS(高级移动电话系统)网络、GSM(全球数字移动电话系统)网络、或符合一个或多个CDMA(码分多址)标准的网络，所述CDMA标准如1993年7月出版的(美国)电信工业协会/电子工业协会暂行标准-95(TIA/EIA IS-95)“MOBILE STATION-BASE STATIONCOMPATIBILITY STANDARD FOR DUAL-MODE WIDEBAND SPREAD SPECTRUM CELLULARSYSTEM”、2001年5月出版的TIA/EIA/IS-835-A“CDMA2000 WIRELESS IP NETWORKSTANDARD”、2000年11月出版的TIA/EIA/IS-856“CDMA2000，HIGHRATE PACKETDATA AIR INTERFACE SPECIFICATION”、2000年3月出版的TIA/EIA/IS-2000.1-A“INTRODUCTION TO CDMA2000 STANDARD FOR SPREAD SPECTRUM SYSTEMS”和其他五份IS-2000系列文档以及1999年4月出版的TIA/EIA/IS-707-A“DATA SERVICEOPTIONS FOR WIDEBAND SPREAD SPECTRUM SYSTEMS”。
无线通信网络可以包括一个或多个转发器，其中每个转发器接收并重发基站发射的信号。这样的设备可以用来在阻挡区提供信号可用性，例如市内峡谷或地铁隧道。或者，可以在人口稀少的(如郊区)地区使用转发器来延伸基站的有效覆盖区域。在一些情况下，转发器可以发射一个和它正转发的信号有些微区别的信号(例如，为了区别转发信号和原始信号，或为了识别由转发器发射的信号)。例如，DSSSCDMA信号的转发器可以在发射前对该信号进行些微频率调制和/或可以应用一个不同的扩频码。在方法M100的另一个应用中，任务T100从自转发器收到的信号中得到第一时基。
在方法M100的一些应用中，接收信号是一扩频信号。这一信号由码片速率比信号载有的数据消息的码元速率大得多的周期性扩频码(例如伪随机噪声(PRN)码)进行调制。例如，在直接序列扩频(DSSS)系统中，在载波调制前数据流乘上(例如异或)一个或多个扩频码。扩频信号的码相位是本领域内公知的量，它可以被定义为下面两个信号的时差：(A)如接受测试的信号中呈现的周期性扩频码和(B)和预定的时间参考对准的扩频码的副本。
图2示出可以在扩频应用中执行的任务T100的实现T102。任务T110得到接收信号的码相位。例如，在DSSS应用中，任务T110可以将扩频码的一个或多个副本(例如有不同的延时)和接收信号(例如在载波解调后)相关以得到码相位。或者，任务T110从一搜索器或其他相关或最小均方估计(MMSE)设备得到码相位，该搜索器在美国专利第5764687号“MOBILE DEMODULATOR ARCHITECTURE FOR ASPREAD SPECTRUM COMMUNICATION SYSTEM”或美国专利第6363108号“PROGRAMMABLEMATCHED FILTER SEARCHER”中描述。
可以希望得到在比扩频码周期长得多的时间间隔上非多义的时基。在方法M100的进一步应用中，接收信号具有一时间信息消息。例如，这一消息可以标识出和信号发射的时间有预定关系的时间(例如以小时、分、秒或秒的一部分计)。这一消息也可以标识出和信号发射的时间有预定关系的日期。
图3示出可以在这一应用中执行的任务T100的实现T104。任务T120自接收信号得到一时间信息消息。例如，任务T120可以包括对来自经解调的接收信号的时间信息消息进行解码。在DSSS应用中，任务T120可以通过对接收信号解扩(即应用一个或多个扩频码，如PRN码)或解覆盖(即应用一个或多个解覆盖码，如Walsh码或其他正交或近正交码)来解码时间信息消息。解码时间信息消息也可以包括诸如数据流解交织、数据解压缩、一个或多个卷积、turbo和/或奇偶码的解码等数据处理操作。在另一种实现中，任务T120可以在任务T200后完成。
第一时基可以用自接收信号得到的值(例如，码相位)来表示。或者，第一时基可以用定时电路、计数器值或其他这样的按照自接收信号得到的值设置的设备或数值来表示。例如，任务T100也可以包括同步振荡器或时钟这样的定时电路，或按照所得到的码相位和/或时间信息消息来调整计数器或码发生器。
图4示出包括任务T110和T120的任务T100的实现T106。在方法T100的一个这样的应用中，任务T110从接收信号的一个信道得到码相位，而任务T120对来自接收信号的不同信道的时间信息消息进行解码。例如，在接收信号是从蜂窝电话CDMA网络的基站接收到时，码相位可以从导频信道获得，而时间信息消息可以从同步信道获得。在这一情况下，两个信道可以用不同的扩频码(如伪随机噪声码)来扩展和/或用不同的覆盖码(如Walsh码)来覆盖。
预定的偏移基于接收信号的传播延时。传播延时可以自直接测量得到和/或可以按照地面发射机和接收点之间的信号路径的长度来计算(其中计算可以考虑多径反射)。预定的偏移也可以基于其他因素，例如校准误差，它包括接收点处的信号处理延时(模拟和/或数字)、地面发射机的信号处理延时和/或信号传输延时(例如由天线电缆引起)。
任务T200通过对第一时基应用预定的偏移而得到第二时基。在方法M100的示例性应用中，通过从时基减去预定的偏移(即有效把第一时基在时间上回转)而把该偏移应用于第一时基。任务T200可以包括同步振荡器或时钟这样的定时电路，或按照把预定的偏移应用于第一时基的结果来调整计数器或码发生器。
至少符合上面描述的IS-95/2000标准之一的蜂窝电话CDMA网络的基站按照和NAVSTAR GPS时基对准的时基发射一DSSS、PSK调制的信号。具体地说，这一基站内发射的信号中的扩频码序列如下同步到GPS时基：每80毫秒，CDMA扩频码(它的周期是80/3即26.666…毫秒)的起点与SV发射的GPS C/A序列(它的周期是1毫秒)的起点相符。
在方法M100的特定应用中，第一时基是从符合上面描述的标准的蜂窝电话CDMA网络的基站接收到的信号中得到的(或从这种信号的转发器得到)。一旦应用了预定的偏移(例如，一旦任务T200执行)，就得到和NAVSTAR GPS时基对准的第二时基。也就是说，接收信号路径的传播延时和可能的其他延时得到补偿，使得第二时基(例如，由本地时钟或振荡器维持)实际上和由基站维持的GPS对准的时基(由标准要求在实际GPS时基的10微秒之内，通常在该时基的1微秒之内)相同。
任务T300基于第二时基产生定时信号。在一个应用中，任务T300产生的信号用起点和GPS SV发射的C/A序列的起点实质一致的PRN码(例如GPS C/A序列)来扩展。也就是说，这一定时信号的码相位被同步到GPS时基。
在示例性实现中，任务T300通过对两个线性反馈移位寄存器(LFSR)的输出进行异或而为定时信号构建GPS C/A码，一个LFSR是定时信号的同相分量，而另一个LFSR是定时信号的正交相位分量。同相LFSR的初始状态对于全部C/A码都是相同的，而正交相位LFSR的初始状态取决于所选中码的PRN号。在这一实现中，任务T300可以使用PRN序列33到37(它们没有被分配给卫星)或可以使用任何其它1023个可能的GPS C/A码(较小编号的PRN序列有较佳的互相关特性)，可能排除PRN序列1-32(它们保留给SV)。
在任务T300的一个实现中，定时信号没有被数据流调制(例如，信号被一串0调制)就被发射。这一实现可能有通过在定时信号的接收机处支持较长时间的相干积分(例如，较大的有效信噪比)而允许较低发射功率的优势。和较低发射功率有关的优势可以包括延长的电池寿命、降低的与已有系统的干扰和较多使用机会。在一个例子中，这一实现应用于以下情况：其中在比定时信号的码周期长的间隔上非多义的定时信息已经可用或不必要。
在任务T300的另一个实现中，定时信号的码由预定的数据模式调制。在一种这样的例子中，该码在所需要的数据速率(例如，在50比特/秒的GPS数据速率下)下由0、1交叉流调制。这一实现可能有向定时信号的接收机提供关于比特边缘检测的信息的优势。另一个例子中，该码在所需要的数据速率下由较长周期的数据模式调制。这一例子可以用来在该数据模式的周期长度上提供非多义的定时信息。即使在表示其他信息的数据被调制到定时信号的情况下，可以使用预定的数据模式来填充没有这样的数据可用或可供传输的间隙。
在一些应用中，可能期望定时信号传达在比扩频码周期长的间隔上非多义的定时信息。也可能期望定时信号传达不必与定时有关的其他类型的信息。在这种情况下，除了码相位，定时信号可以如下所述由表示其他信息的数据调制。
在NAVSTAR GPS中，时间用1.5秒的时期计数，而当前时基通过每个SV以称为Z计数的29位二进制数被传送。Z计数有两个部分：10个最高有效位指示当前GPS周模1024的顺序号，而19个最低有效位指示从上周(也称为周时或TOW计数，并对应于下一子帧的开始)转换以来已经过去的时期数。
NAVSTAR GPS导航消息包括一系列五个子帧，每个子帧长度为300比特。在一些方面，子帧是相似的。例如，每个子帧以内容通常不变的30比特遥测(TLM)字开始，然后是以TOW计数的17个最高有效位开始的30比特切换字(handover word，HOW)。在其他方面，这些子帧有所不同。子帧1包括Z计数的10个最高有效位(即GPS周数模1024)和卫星时钟校正参数。子帧2和3包括指示SV的位置、速度和方向的参数(也称为天文历数据)。子帧4和5包括年历数据。
在方法M100的进一步实现中，定时信号由表示模仿GPS导航消息某部分的信息的数据来调制。例如，定时信号可以在50Hz的GPS数据速率下由一时间信息消息调制，所述时间信息消息具有至少一部分GPS Z计数(例如，HOW)的适当副本(例如，关于消息中的格式和位置)。
在另一个例子中，定时信号由标识发射点经度和纬度(例如，在天文历数据部分中对应GPS子帧2和/或3的合适部分)的数据调制。这些位置信息可以在方法实现开始时被测量和记录，并在发射点移动的情况下更新。例如，在一种这样的实现中，定时信号由描述卫星在冲击地球(例如接收点)前衰变开普勒轨道的天文历数据进行调制。
在进一步的例子中，定时信号由GPS导航消息中通常恒定的信息调制(例如TLM字)。这些信息可以方便接收所发送的定时信号(例如通过协助信号集成)。
在其他GPS应用的实现中，定时信号可以由与GPS导航消息中的数据不对应的数据进行调制。例如，在无线通信网络的应用中，可以在寻呼信道上接收附加信息。在蜂窝电话CDMA网络中，这种信息可以包括标识基站的数据(例如，基站标识号即“BSID”)、关于其他网络参数的数据(例如，标识CDMA频带和/或这一频带内频率时隙的信息、网络标识号即“NID”、系统标识号即“SID”)、和/或以广播消息的形式发射的数据。以这种或那种方式接收到的信息可以呈现在定时信号中被传送。
调制定时信号的数据中包括的其他信息可以标识或是关于完成方法M100的实现(或按照本发明一实施例的另一种方法的实现，或这种方法的一部分)的设备。例如，与位置、环境或操作温度、功率储备电平和/或所估计的定时误差有关的值可以通过定时信号来传送。任务T300也可以包括数据处理操作，例如交织、编码(例如卷积、turbo和/或奇偶编码)、和截短。
即使在GPS应用中，定时信号的数据速率也不必局限于导航消息的50比特/秒。例如，用GPS C/A码扩频的信号的数据速率会高达1000比特/秒。在一个应用中，至少一部分定时信号符合基于GPS的WAAS(广域扩展系统)的较高数据速率格式，它以500比特/秒的数据速率发射。
图5示出按照本发明一实施例的方法M200的流程图。任务T400发射定时信号。对于NAVSTAR GPS应用而言，任务T400使用BPSK调制(例如，以限时方形脉冲波形)在GPS L1载频下发射定时信号。在其他应用中，按照OOK(开关键控)这样的调幅(AM)方案、频移键控(FSK)方案、QPSK(正交PSK)、8-PSK或OQPSK(偏移QPSK)这样的相移键控方案、GMSK(高斯MSK)这样的最小位移键控(MSK)方案或者QAM(正交幅度调制)这样的混合方案，可以把定时信号调制到一个或多个载波信号上。任务T400也包括诸如滤波(例如，脉冲成形)、放大和阻抗匹配这样的信号处理操作。
在定时信号(或其镜像或谐波)以现有系统使用的频率或其附近发射的情况下，可能会遇到近远(near-far)问题或其他干扰问题。例如，NAVSTAR GPS信号的接收机通常设计成以功率电平-160dBw接收SV信号。两个GPS C/A码之间的最坏互相关估计为-21.6dB。因此，来自GPS SV的信号和用GPS C/A码扩频并经BPSK调制到L1载频的定时信号之间的互相关可以预期在仅-138.4dBw的接收功率电平开始。例如，用PRN大于32的GPS C/A码扩频的信号可能以这样的方式干扰GPS接收机的操作，即使特定接收机并不能识别PRN大于32的C/A码。在一个实现中，任务T400在按照诸如所期望的“近限”(即和现有系统的干扰可能发生的半径)和“远限”(所发射的定时信号对可接受的接收太弱的半径)这样的因素选择的功率电平来发射定时信号。
在其他实现中，任务T400在中心频率相对现有系统的频率移位的载波上发射定时信号。在一种这样的实现中，所发射的定时信号的中心频率位于现有系统的信号的零频谱处。例如，定时信号可以以从GPS L1载频偏移1.023MHz的频率被发射。在这一实现的一些应用中，可能希望修改接收机的信号处理路径以确保所发射的定时信号落在接收机的通带内。
在另一个实现中，任务T300使用一个不同的C/A码来扩展定时信号。例如，可以使用同一码片速率下的较长码，或可以使用不同码片速率(例如，NAVSTAR GPSP码所使用的10MHz码片速率)下的码。
在进一步实现中，任务T400随时间改变所发射的定时信号的功率电平。例如，所发射的定时信号可以以占空比约10％成脉冲，其中脉冲持续时间为100微秒左右。
在按照本发明的另一实施例的方法中，上述的预定偏移可能已经结合在接收信号中。例如，发射扩频信号的地面发射机(例如基站或转发器)可以按照预定的偏移来提前信号的码相位。在这一情况下，定时信号可以基于接收信号的时基。
图6示出按照本发明一实施例的装置100的方框图。时基处理器110把预定的偏移应用于第一时基以得到第二时基。定时信号发生器120产生码相位基于第二时基的定时信号。
时基处理器110和定时信号发生器120可以各自包括一个或多个处理器和/或逻辑元件阵列。这种阵列可以用通用设备(例如微处理器或其他数字信号处理器)实现、包含在一个或多个专用集成电路(ASIC)中、和/或被编程到一个或多个现场可编程门阵列(FPGA)这样的可配置设备中。在一些应用中，相同的阵列或多个阵列可以同时作为时基处理器110(或其中一部分)和在不同时间作为定时信号发生器120(或其中一部分)。这样的阵列或多个阵列也有可能并行地执行时基处理器110和定时信号发生器120的任务。或者或另外，处理器110和发生器120中的一个或两者可以包括一组能在一个或多个这种逻辑元件阵列上执行的指令。
图7示出装置100的实现102的方框图。时基时钟90可以包括振荡器这样的定时电路，也可以包括由该定时电路驱动的计数器(硬件、固件和/或软件形式)。在装置102的一种布局中，时基时钟90为时基处理器110提供第一时基。在装置102的另一种布局中，时基处理器110对自接收信号得到的第一时基应用预定的偏移并把这个值转发给时基时钟90，然后时钟90维持第二时基。
图8示出装置100的实现200的方框图。搜索器130得到接收信号的码相位，它可以包括任何合适的相关或MMSE设备。解码器140从接收信号得到时间信息消息，它可以执行诸如解扩展、解压缩、解交织以及卷积、turbo和/或奇偶码的解码这样的操作。装置100的实现也可以包括(例如，由搜索器130)指定用于对接收信号的单独多径实例进行解扩展的指针(例如，解码器140内)。
图9示出装置200的实现202的方框图。时基处理器110按照第一时基设置时基时钟90，然后时基时钟90向时基处理器110提供第一时基。在装置202的另一个布局中，时基处理器110把预定的偏移应用于从接收信号得到的第一时基并把这个值转发给时基时钟90，然后时钟90维持第二时基。
图10示出按照本发明一实施例的收发机300。接收机150接收所述接收信号，而发射机160发射定时信号。接收机150可以滤波和/或放大接收信号并把信号下变频到基带。发射机160可以将定时信号上变频到RF并放大和/或滤波该信号。图11示出包括时基时钟90的装置300的实现302的方框图。
所接收的和所发射的信号可以在种类上有区别，例如在频率、幅度和/或带宽方面。所接收的和所发射的信号也可以在调制方案上有区别，每个信号按照所述调制方案而产生。例如，信号可以按照OOK(开关键控)这样的调幅(AM)方案、频移键控(FSK)方案、BPSK(二进制PSK)、QPSK(正交PSK)、8-PSK、OQPSK(偏移正交相移键控)这样的相移键控方案、GMSK(高斯MSK)这样的最小位移键控(MSK)方案或QAM(正交幅度调制)这样的混合方案而被调制。收发机300可以但不是必须被构建或配置成接收和发射类似的信号。
在一些应用中，收发机300的各种元件以多功能模块和/或相互连接的模块实现。而且，在一些实施例中这种模块可位于多个离散设备中。
在示例性应用中，收发机300接收从蜂窝电话CDMA网络的基站而来的信号(例如，在800MHz、1.7GHz或1.9GHz频带的一部分上)并发射用GPSC/A码扩频并经BPSK调制到L1载波上的定时信号。在特定实施例中，解码器140每80毫秒输出一个选通脉冲信号，所述选通脉冲信号和接收信号的CDMA PRN码以及与其定时有关的GPS C/A码的起点同步。在图8-11所示的装置100的其他布局中，解码器140可以在时基处理器110的下游，例如使得预定的偏移已经应用于输入到解码器140的信号。
在一些应用中，收发机300的合适实现可以用来在GPS信号检测有困难或不可能的环境中增加定位解决方案：例如市区峡谷、室内或地下。在这些情况下，收发机300可以放在建筑物、地铁或其他隧道、地下商务区或洞穴这样的其他地下结构或区域中。在一些这样的应用中，不要求对GPS卫星的信号可视性的收发机300的实现可以在其环境中自由移动和定位(可能受制于预定偏移的再校准)。
收发机300的实现可以包括一个或多个非易失参数。例如，定时信号发生器120可以参考一个或多个这种参数以配置用来扩频和/或覆盖定时信号的一个或多个码(例如GPS PRN号)。这些参数至少有一些可以是可编程的，例如通过键盘或外部数据连接来编程。
收发机300的实现可以构建成：和蜂窝电话共享许多硬件但不需要包括显示或输入设备(如键盘)、有较弱的功率放大器、和/或至少部分由电池和/或周围(如太阳)能量或一些其他外部电源供电。
图12是收发机300的特定实现305的方框图。带通滤波器(BPF)710在所选中的CDMA蜂窝电话频带中传递信号。低噪声放大器(LNA)720将接收信号放大到期望的电平。零中频(ZIF)接收下变频器730把接收信号下变频到基带。在示例性实施例中，ZIF接收下变频器730包括RFR6000TM RF-到-接收-基带芯片(高通公司，圣地亚哥，加利福尼亚)。在其他实施例中，接收信号可以被下变频到中频再到基带。
处理器740从下变频器730输出的基带信号中得到第一时基。处理器740然后应用预定的偏移并产生如这里所述的定时信号(例如，表征至少基于一部分GPS导航消息格式的信息的数据所调制的定时信号)。例如，处理器740可以包括配置成MSM6000TM或MSM6050TM基带处理器(高通公司)，该处理器向一个或多个附加处理器提供80毫秒时间选通脉冲(与接收信号的CDMA RAN码以及GPS C/A码两者的起始点同步)。
ZIF发射上变频器750把定时信号从基带上变频到用于发射的RF。ZIF发射上变频器750可以包括RFR6100TM发射-基带-到-RF转换器(高通公司)或其他能够以所期望的频率发射的设备。在其他实施例中，定时信号可以上变频到中频再到RF。PA 760将ZIF发射上变频器750输出的RF信号放大为所期望的发射电平，而GPS BPF 770在发射前滤波放大后的信号。
提供所揭示的实施例的如上的描述，使本领域内任何熟练技术人员可以制造或使用本发明。对这些实施例的各种修改是可能的，而这里描述的通用原理也可以应用到其它实施例中。例如，本发明可以部分或全部用硬件连线的电路或电路配置构入到专用集成电路实现。
本发明也可以部分或全部以固件程序载入非易失存储或软件程序作为机器可读码载自或载入数据存储媒介实现，这种码是上面描述的逻辑元件阵列可执行的指令。在一个例子中，数据存储媒介是半导体芯片(或其中部分)，例如ASIC或随机存取存储器(例如CMOS、闪存或铁电物质)。在另一个例子中，数据存储媒介是盘或带形式(例如软盘、硬盘或光盘)或可移动模块(例如PCMCIA、微型快擦写存储卡、智能媒介、存储棒格式的卡)的磁、光、磁-光、或相位变化媒介。
这样，本发明试图并不局限于这里所示的各实施例，而是符合与这里以任何方式揭示的原理和新颖性特征相一致的最宽泛的范围。

Claims (42)

1.一种无线通信方法，所述方法包括：
从自地面发射机收到的信号得到第一时基；
把预定的偏移应用于所述第一时基以得到第二时基；以及
产生定时信号，
其中所述预定的偏移基于所述接收信号的传播延时，以及
其中所述定时信号的码相位基于所述第二时基。
2.如权利要求1所述的无线通信方法，其特征在于，所述第二时基对准定位卫星系统的时基。
3.如权利要求2所述的无线通信方法，其特征在于，产生定时信号包括用所述定位卫星系统的扩频码对所述定时信号进行扩频。
4.如权利要求3所述的无线通信方法，其特征在于，所述定时信号由表征以所述定位卫星系统的数据格式排列的时间信息的数据所调制。
5.如权利要求1所述的无线通信方法，其特征在于，产生定时信号包括用伪随机噪声码对所述定时信号进行扩频。
6.如权利要求1所述的无线通信方法，其特征在于，所述得到第一时基包括得到接收信号的码相位。
7.如权利要求1所述的无线通信方法，其特征在于，所述方法包括对来自接收信号的时间信息消息进行解码。
8.如权利要求1所述的无线通信方法，其特征在于，所述得到第一时基包括从所述接收信号的第一信道得到码相位，以及
所述方法还包括对来自所述接收信号的第二信道的时间信息消息进行解码，所述第二信道和所述第一信道不同。
9.如权利要求8所述的无线通信方法，其特征在于，所述第一信道用第一扩频码扩频，以及
所述第二信道用第二扩频码扩频，所述第二扩频码和所述第一扩频码不同。
10.如权利要求8所述的无线通信方法，其特征在于，所述第一信道用第一覆盖码覆盖，以及
所述第二信道用第二覆盖码覆盖，所述第二覆盖码和所述第一覆盖码不同。
11.如权利要求1所述的无线通信方法，其特征在于，所述定时信号用表征标识在其中执行所述得到第一时基的位置的信息的数据所调制。
12.如权利要求1所述的无线通信方法，其特征在于，所述方法还包括发射所述定时信号，
其中所述产生定时信号包括用扩频码扩频所述定时信号，以及
其中所述发射所述定时信号包括周期性地变化所述定时信号的功率电平。
13.如权利要求1所述的无线通信方法，其特征在于，所述方法还包括至少一个：(A)按照所述第一时基同步振荡器，和(B)按照所述第一时基调整码发生器。
14.如权利要求1所述的无线通信方法，其特征在于，所述方法还包括至少一个：(A)按照所述第二时基同步振荡器，和(B)按照所述第二时基调整码发生器。
15.如权利要求1所述的无线通信方法，其特征在于，所述从自地面发射机收到的信号得到第一时基包括在陆地位置接收所述信号。
16.一种无线通信方法，所述方法包括：
接收来自蜂窝电话CDMA网络的基站的信号；
从接收信号得到第一时基；
把预定的偏移应用于所述第一时基以得到第二时基；以及
产生定时信号，
其中所述预定的偏移基于所述接收信号的传播延时，以及
其中所述定时信号的码相位基于所述第二时基。
17.如权利要求16所述的无线通信方法，其特征在于，所述预定的偏移基于至少一个信号处理延时。
18.如权利要求16所述的无线通信方法，其特征在于，所述第二时基对准定位卫星系统的时基。
19.如权利要求16所述的无线通信方法，其特征在于，所述得到第一时基包括得到接收信号的码相位。
20.如权利要求16所述的无线通信方法，其特征在于，所述得到第一时基包括从所述接收信号的第一信道得到码相位，以及
所述方法还包括对来自所述接收信号的第二信道的时间信息消息进行解码，所述第二信道和所述第一信道不同。
21.如权利要求16所述的无线通信方法，其特征在于，所述定时信号用表征标识在其中执行所述得到第一时基的位置的信息的数据所调制。
22.如权利要求16所述的无线通信方法，其特征在于，所述定时信号用预定的模式以所述定位卫星系统数据速率进行调制。
23.如权利要求16所述的无线通信方法，其特征在于，所述方法还包括至少一个：(A)按照所述第二时基同步振荡器，和(B)按照所述第二时基调整码发生器。
24.一种无线通信装置，所述装置包括：
接收来自地面发射机的信号的装置；
从接收信号得到第一时基的装置；
把预定的偏移应用于所述第一时基以得到第二时基的装置；以及
产生定时信号的装置，
其中所述预定的偏移基于所述接收信号的传播延时，以及
其中所述定时信号的码相位基于所述第二时基。
25.如权利要求24所述的无线通信装置，其特征在于，所述预定的偏移基于至少一个信号处理延时。
26.如权利要求24所述的无线通信装置，其特征在于，所述第二时基对准定位卫星系统的时基。
27.如权利要求24所述的无线通信的装置，其特征在于，所述得到第一时基的装置包括得到所述接收信号的码相位的装置。
28.如权利要求24所述的无线通信装置，其特征在于，所述得到第一时基的装置包括从所述接收信号的第一信道得到码相位的装置，以及
所述装置还包括对来自所述接收信号的第二信道的时间信息消息进行解码的装置，所述第二信道和所述第一信道不同。
29.一种无线通信装置，所述装置包括：
配置和安排成接收来自地面发射机的信号的接收机；
配置和安排成把预定的偏移应用于所述接收信号的第一时基以得到第二时基的时基处理器；以及
配置和安排成产生定时信号的定时信号发生器，
其中所述定时信号的码相位基于所述第二时基。
30.如权利要求29所述的无线通信装置，其特征在于，所述装置还包括配置和安排成得到所述接收信号的码相位的搜索器。
31.如权利要求29所述的无线通信装置，其特征在于，所述装置还包括配置和安排成对来自所述接收信号的时间信息消息进行解码的解码器。
32.如权利要求31所述的无线通信装置，其特征在于，所述解码器还配置和安排成输出选通脉冲，所述选通脉冲指示所解码的信号的扩频码和对应的GPSC/A码的码相位间的一致性。
33.如权利要求29所述的无线通信装置，其特征在于，所述第二时基对准所述定位卫星系统的时基。
34.如权利要求33所述的无线通信装置，其特征在于，所述定时信号发生器还配置和安排成用所述定位卫星系统的扩频码来扩频所述定时信号。
35.如权利要求29所述的无线通信装置，其特征在于，所述时基处理器还配置和安排成完成至少一个动作：(A)按照所述接收信号的所述时基同步振荡器，和(B)按照所述接收信号的所述时基调整码发生器。
36.如权利要求29所述的无线通信装置，其特征在于，所述时基处理器还配置和安排成完成至少一个动作：(A)按照所述第二时基同步振荡器，和(B)按照所述第二时基调整码发生器。
37.一种收发机，包括：
配置和安排成接收来自地面发射机的信号的接收机；
配置和安排成得到所述接收信号的码相位的搜索器；
配置和安排成把预定的偏移应用于所述接收信号的第一时基以得到第二时基的时基处理器；以及
配置和安排成产生定时信号的定时信号发生器；以及
配置和安排成发射所述定时信号的发射机，
其中所述第一时基的码相位基于所述接收信号的所述码相位，以及
其中所述定时信号的码相位基于所述第二时基。
38.如权利要求37所述的收发机，其特征在于，所述接收机配置和安排成接收来自蜂窝电话CDMA网络的基站的信号。
39.如权利要求37所述的收发机，其特征在于，所述第二时基对准所述定位卫星系统的时基；以及
其中所述定时信号发生器配置和安排成用所述定位卫星系统的扩频码对所述定时信号进行扩频。
40.如权利要求39所述的收发机，其特征在于，所述定时信号发生器还配置和安排成用预定的模式以所述定位卫星系统数据速率来调制所述定时信号，以及
其中所述发射机配置和安排成在有所述定位卫星系统频率的载波上发射所述定时信号。
41.一种数据存储媒介组成的装置，所述媒介有一组可以由逻辑元件阵列执行的指令，所述指令定义了一种无线通信方法，包括：
从自地面发射机收到的信号得到第一时基；
把预定的偏移应用于所述第一时基以得到第二时基；以及
产生定时信号，
其中所述预定的偏移基于所述接收信号的传播延时，以及
其中所述定时信号的码相位基于所述第二时基。
42.一种无线通信方法，所述方法包括：
从自地面发射机收到的信号得到第一时基；以及
产生定时信号，所述定时信号的码相位基于所述时基，以及
其中产生定时信号包括用定位卫星系统的扩频码对所述定时信号进行扩频。
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