CN1794006A - 干扰管理 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一个适用于管理由扰动信号引起的干扰的GPS系统(1)。系统(1)包括一个天线(11)、RF前端单元(12)、一个滤波单元(13)、放大电路(14)、一个载波恢复单元(15)、一个相关单元(16)、和一个用于范围计算的计算单元(17)。本发明明确地讲授：位于载波恢复单元(15)和相关单元(16)之间的乘法单元(21)适用于把从载波恢复单元(15)到相关单元(16)的信号乘以零、″0″或一、″1″，而且控制逻辑(22)适用于如果检测到干扰则把乘法单元(21)控制成使用零、″0″，而如果未检测到干扰就将其控制成使用一、″1″。

Description

干扰管理

技术领域

本发明涉及一个适用于管理由扰动信号引起的干扰的GPS系统。本发明还涉及一个用于在GPS系统中管理由扰动信号引起的干扰的方法，以及在其中可以实现本发明方法的计算机程序产品和计算机可读介质。

背景技术

简言之，一个GPS接收机包括一个天线、一个RF前端单元、一个滤波单元、放大电路、一个载波恢复单元、一个相关单元、和一个用于范围计算的计算单元。

众所周知地，如果GPS接收机被一个诸如GSM信号之类的RF信号干扰，则它可能由于几个原因而被严重地干扰。RF前端将被饱和，GSM信号将通过过滤器并破坏相关性，而且GSM宽带相位噪声将增加接收机中的噪声本底。

在包括GPS接收机和GSM发射机的单元中，已知使用一个来自于GSM发射机的信号来确定GSM发射机是否活动。然后在GSM突发期间，这被用来禁用GPS接收机中的放大电路的自动增益控制器(AGC)。

此外还已知的是，为GPS系统中的一个滤波单元提供已经为GSM信号优化的隔离。

发明内容

目的

一个目的是，当在GPS系统中检测到由来自于GSM的脉冲干扰信号或其它可能的干扰信号引起的干扰时，能够采取适当的测量。

另一个目的是检测由脉冲干扰信号引起的干扰，以便能够在该干扰期间能够采取适当的测量。

将要解决的问题是，被优化来隔离GSM信号的滤波单元会影响GPS性能并增加GPS系统的成本。

解决方案

为了解决上述阐明的一个或多个目的并站从一个GPS系统看来，该GPS系统包括一个天线、一个RF前端单元、一个滤波单元、放大电路、一个载波恢复单元、一个相关单元和一个用于范围计算计算单元，本发明讲授了一个位于载波恢复单元和相关单元之间的一个乘法单元，其适用于把从载波恢复单元到相关单元的信号乘以零、″0″或一、″1″，和一个控制逻辑，其适用于如果检测到干扰则把乘法单元控制成使用零、″0″，而如果未检测到干扰则把乘法单元控制成使用一、″1″。

如果放大电路包括一个适用于放大从所述滤波单元接收的信号的可编程增益放大器(PGA)、一个适用于把所述放大的模拟信号转换成数字信号的模-数转换器(ADC)、和一个适用于根据ADC的输出来控制PGA增益的自动增益控制器(AGC)，那么为了提供一个检测干扰的可能性，本发明提出：控制逻辑适用于测量ADC最高量位的工作循环，控制逻辑适用于把最高量位的工作循环中突然和显著的变化解释为检测到干扰，而在所述工作循环的返回之后，在此之后的最高量位的变化被解释为未检测到干扰。

如果系统是RF发射机的一部分或与RF发射机共同工作，并且从发射机到GPS系统可得到发射活动(TX活动)信号，用于指明所述发射机何时是活动的，那么为了提供检测干扰的可能性，本发明提出：所述控制逻辑适用于把TX活动信号解释为检测到干扰，并且把没有TX活动信号解释为未检测到干扰。

当GPS系统和RF发射机是移动装置一部分并且如果RF发射机是一个GSM发射机时，则所提出的这个实施例特别有利，移动装置比如是蜂窝电话、个人数字助理、诸如膝上计算机之类的便携式计算机。

应当理解，本发明中的术语″系统″指的是一个总的GPS系统的接收部分，然而对于技术人员来说，根据本发明的GPS系统很明显可以是一个总的GPS系统的接收部分。

优点

根据本发明的系统和方法的优点主要是，GPS系统中的扰动干扰可以被容易地管理。这可以不使用会对GPS性能造成不利影响的昂贵的滤波技术就可以做到。

附图说明

根据本发明的系统、方法、计算机程序产品和计算机可读介质现在将参考附图被详细描述，其中：

图1是根据第一实施例的GPS系统的一个简化示意图，

图2是根据第二实施例的GPS系统的一个简化示意图，

图3是一个结合了第一和第二实施例的GPS系统的简化示意图，

图4是包括GPS系统和RF发射机的移动装置的简化示意图，

图5示出了SNR的最大退化与干扰信号的工作循环之比，

图6示出了测量到的SNR退化与不同工作循环的GSM TX功率之比，而

图7是本发明的计算机程序代码和计算机可读介质的一个简化示意图。

具体实施方式

本发明将参考图1来描述，图1示出了一个适用于管理由扰动信号引起的干扰的GPS系统1。该系统包括一个天线11、一个RF前端单元12、一个滤波单元13、放大电路14、一个载波恢复单元15、一个相关单元16、和一个用于范围计算的计算单元17。

本发明讲授：位于载波恢复单元15和相关单元16之间的乘法单元21适用于把从载波恢复单元15到相关单元16的信号乘以零、″0″或一、″1″。本发明还讲授：如果检测到干扰，则控制逻辑22适用于把乘法单元21控制成使用″0″，而如果未检测到干扰则把乘法单元21控制成使用一、″1″。

干扰检测可以用不同的方法来执行，并且所提出的两个实施例将被描述如下。

在一个系统中，放大电路14包括一个适用于放大从所述滤波单元13接收的信号的可编程增益放大器(PGA)141、一个适用于把所述放大的模拟信号转换成数字信号的模-数转换器(ADC)142、和一个适用于根据ADC142的输出来控制PGA141增益的自动增益控制器(AGC)143，本发明讲授一个实施例，其中：控制逻辑22适用于测量ADC142的最高量位的工作循环，而且控制逻辑22适用于把最高量位的工作循环中突然和显著的变化解释为检测到的干扰，在所述工作循环的返回之后，在此之后的最高量位的变化被解释为未检测到干扰。应当理解，这类变化可能是工作循环的增加或工作循环的减少。

这个实施例的例子是一个具有3位ADC142的系统，3位中有一个符号位和两个量位。AGC143通过测量最高量位的工作循环并且控制增益来操作以便得到一个合理的工作循环。如果一个强干扰信号(即GSM发射机)突然被打开，则最高量位的工作循环中将会发生突然的变化，由于平均电压会高很多。如果工作循环的改变足够大，则这可以被解释为干扰。

因为ADC142位于滤波单元13之后，因此到达ADC142的干扰将不会被滤除并从而将到达相关单元16是已知的。

这个实施例的一个优点是任何RF信号源都可以被检测，即可以是来自于系统自身的信号也可以是完全来自于其它系统的信号。

通过测量ADC142的最高量位的工作循环，有可能检测到由任何脉冲干扰信号引起的干扰。

图2示出了第二实施例，其中，GSM系统1是RF发射机3的一部分或与RF发射机3共同工作。在这类系统中，从发射机3到GPS系统1可得到发射活动(TX活动)信号31，用于指明发射机3何时是活动的。

本发明讲授：在这类系统中，控制逻辑22适用于把TX活动信号31解释为检测到干扰，而把没有TX活动信号31解释为未检测到干扰。

两个实施例的结合显然是可能的，并且图3示出控制逻辑22被适配来解释TX活动信号31以便检测干扰，以及解释ADC142的最高量位的工作循环中的突然变化以便检测干扰。

本发明可被用于任何GPS系统，但是可能在图4中所示的实施例中使用的时候特别有利，在图4中，GPS1系统和RF发射机3是诸如蜂窝电话或个人数字助理之类的移动装置4的一部分，或甚至是移动计算机(比如膝上型计算机)的一部分。

本发明在RF发射机是一个GSM发射机的应用中特别有利，现在许多移动装置通常是这样的情况。

通过在干扰期间把零馈送给相关单元16，扰动将被最小化。当扰动对相关性的影响比引入零更高时存在一个阈值。从而，如果已知扰动何时足够高，那么有可能使性能退化最小化。

如果使用本发明，则以与TX活动工作循环相同的因数来最大地退化相关性之后的最大信噪比(SNR)。这意味着50％的工作循环将使SNR退化3dB。然而，测量显示退化可能比TX活动足够高的情况糟得多。

图5给出了本发明的最大SNR退化相对干扰信号的工作循环，而图6示出一个GSM发射机是干扰源的情况，曲线图示出了测量的SNR退化与不同工作循环的GSM TX功率之比。

重新参考图1，在将描述一个用于在GPS系统1中管理由扰动信号引起的干扰的方法现。GPS系统1包括一个天线11、一个RF前端单元12、一个滤波单元13、放大电路14、一个载波恢复单元15、一个相关单元16、和一个用于范围计算的计算单元17。

本发明的方法讲授：如果检测到干扰，则从载波恢复单元15到相关单元16的信号被乘以零、″0″，而如果未检测到干扰，则乘以一、″1″。

在放大电路14包括适用于放大从所述滤波单元13接收的信号的可编程增益放大器(PGA)141，适用于把放大的模拟信号转换成数字信号的模-数转换器(ADC)142，和适用于根据ADC142的输出来控制PGA141的增益的自动增益控制器(AGC)143的情况下，本发明讲授：ADC142的最高量位的工作循环中突然和显著的变化被解释为检测到干扰，而在所述工作循环的返回之后，在此之后的最高量位的变化被解释为未检测到干扰。

图2示出一个情况，其中，系统1是RF发射机3的一部分或与之共同工作，并且从发射机3到GPS系统1可得到发射活动(TX活动)信号31，用于指明发射机3何时是活动的，本发明讲授：TX活动信号31被解释为检测到干扰，而没有TX活动信号31被解释为未检测到干扰。

位于载波恢复单元15和相关单元16之间的乘法单元21执行乘法，控制逻辑22把乘法单元21控制成使用零、″0″或一、″1″，而控制逻辑22检测干扰。

本发明可以被实现为硬件，但是也不妨碍本发明可以被实现为软件。因此，本发明还涉及一个图1中示出的用于干扰管理的计算机程序产品5，包括计算机程序代码51，当其被计算机单元6执行时将使计算机单元6根据本发明的方法来管理GPS系统1中的干扰。

本发明还涉及一个在图2中示意地说明的用于干扰管理的计算机程序产品7，其包括计算机程序代码71，当其被计算机单元6执行时将使计算机单元6充当一个本发明的乘法单元21和/或控制逻辑22。

本发明还涉及一个计算机可读介质8，其中，只要按照图7存储本发明的计算机程序代码51、71，那么计算机可读媒介就被说明为一个光盘。然而，本发明的计算机程序代码51、71显然也可以被存储在任何计算机可读介质上。

应当理解，本发明不受限于在上文中描述和说明的例证实施例，并且可以在附加权利要求所说明的本发明原则的范围内修改。

参考符号列表

1 GPS系统

3 发射机

4 移动装置

5 计算机程序产品

8 计算机可读介质

6、7计算机单元

11 天线

12 RF前端单元

13 滤波单元

14 放大电路

15 载波恢复单元

16 相关单元

17 用于范围计算的计算单元

21 乘法单元

22 控制逻辑

31 发射活动信号

51、71 计算机程序代码

141 可编程增益放大器

142 模-数转换器

143 自动增益控制器

Claims (15)

1.一个适用于管理由扰动信号引起的干扰的GPS系统(1)，包括一个天线(11)、一个RF前端单元(12)、一个滤波单元(13)、放大电路(14)、一个载波恢复单元(15)、一个相关单元(16)和一个用于范围计算的计算单元(17)，

其特征在于：位于所述载波恢复单元(15)和所述相关单元(16)之间的乘法单元(21)适用于把从所述载波恢复单元到所述相关单元的信号乘以零、″0″或一、″1″，而且控制逻辑(22)适用于，如果检测到干扰就把所述乘法单元(21)控制成使用零、″0″，而如果未检测到干扰就将其控制成使用一、″1″。

2.根据权利要求1的GPS系统(1)，其中，所述放大电路(14)包括一个适用于放大从所述滤波单元(13)接收的信号的可编程增益放大器(PGA)，一个适用于把所述放大的模拟信号转换成数字信号的模-数转换器(142)，和一个适用于根据所述模-数转换器(142)的输出来控制所述可编程增益放大器(141)的增益的自动增益控制器(143)，

其特征在于：所述控制逻辑(22)适用于测量所述模-数转换器(142)的最高量位的工作循环，而且所述控制逻辑适用于把所述最高量位的工作循环中突然和显著的变化解释为检测到干扰，在所述工作循环的返回之后，在此之后的所述最高量位的变化被解释为未检测到干扰。

3.根据权利要求1的GPS系统(1)，其中所述系统是RF发射机(3)的一部分或与RF发射机(3)共同工作，并且从所述发射机到所述GPS系统可得到发射活动信号(31)，用于指明发射机何时是活动的，

其特征在于：所述控制逻辑(22)适用于把所述发射活动信号(31)解释为检测到干扰，而把没有发射活动信号(31)解释为未检测到干扰。

4.根据权利要求3的GPS系统(1)，

其特征在于：所述GPS系统(1)和所述RF发射机(3)是移动装置(4)的一部分。

5.根据权利要求4的GPS系统(1)，

其特征在于：所述移动装置是一个蜂窝电话(4)。

6.根据权利要求4的GPS系统(1)，

其特征在于：所述移动装置是一个个人数字助理(4)。

7.根据权利要求4的GPS系统(1)，

其特征在于：所述移动装置是一个诸如膝上计算机之类的移动计算机(4)。

8.根据权利要求3到7中任意一个的GPS系统(1)，其特征在于：所述RF发射机是一个GSM发射机(3)。

9.一个用于在GPS系统(1)中管理由扰动信号引起的干扰的方法，所述GPS系统包括一个天线(11)、一个RF前端单元(12)、一个滤波单元(13)、放大电路(14)、一个载波恢复单元(15)、一个相关单元(16)和一个用于范围计算的计算单元(17)，

其特征在于：如果检测到干扰，则从所述载波恢复单元(15)到所述相关单元(16)的信号被乘以零、″0″，而如果未检测到干扰，则乘以一、″1″。

10.一个根据权利要求9的方法，所述放大电路(14)包括一个适用于放大从所述滤波单元(13)接收的信号的可编程增益放大器(141)，一个适用于把所述放大的模拟信号转换成数字信号的模-数转换器(142)，和一个适用于根据所述模-数转换器的输出来控制所述可编程增益放大器(141)的增益的自动增益控制器(143)，

其特征在于：所述模-数转换器(142)的所述最高量位的工作循环中突然和显著的变化被解释为检测到干扰，而在所述工作循环的返回之后，在此之后的所述最高量位的变化被解释为未检测到干扰。

11.根据权利要求9或10的方法，所述GPS系统是RF发射机(3)的一部分或与RF发射机(3)共同工作，并且从所述发射机到所述GPS系统可得到发射活动信号(31)，用于指明发射机何时是活动的，

其特征在于：所述发射活动信号(31)被解释为检测到干扰，而无发射活动信号(31)被解释为未检测到干扰。

12.一个根据权利要求9或10中任意一个的方法，其特征在于：位于所述载波恢复单元(15)和所述相关单元(16)之间的乘法单元(21)执行所述乘法，控制逻辑(22)把所述乘法单元控制成使用零、″0″或一、″1″，而且所述控制逻辑(22)检测所述干扰。

13.一个用于干扰管理的计算机程序产品(5)，

其特征在于：所述计算机程序产品包括计算机程序代码(51)，当其被计算机单元(6)执行时将使所述计算机单元在根据权利要求9的GPS系统中管理干扰。

14.一个用于干扰管理的计算机程序产品(7)，

其特征在于：所述计算机程序产品包括计算机程序代码(71)，当其被计算机单元(6)执行时将使所述计算机单元来充当一个根据权利要求1的乘法单元和/或控制逻辑。

15.一个计算机可读介质(8)，

其特征在于：存储根据权利要求13或14的计算机程序代码(51、71)。

Images