CN1833176A - 处理抽样的扩频信号流的方法 - Google Patents

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Abstract

根据本发明，提供处理包含至少一个扩频信号的抽样信号流的方法及其接收机、计算机、计算机可读存储媒体和计算机程序。该方法包括下列步骤：在第一位级上，对抽样进行处理；以及或并行或之后，在不同于第一位级的第二位级上，对抽样进行处理。

Description

处理抽样的扩频信号流的方法
技术领域
本发明涉及处理包含至少一个扩频信号的抽样信号流的方法及其接收机、计算机、计算机可读存储媒体和计算机程序。
背景技术
GPS接收机通常具有单个模数转换器(ADC)，用于以固定的分辨率对GPS接收的GPS信号进行抽样。通常，这样的ADC具有1比特分辨率，但是由于例如在室内环境中来自移动电话、PC和其他电子设备的偶然的窄带干扰是特别常见的，一些GPS接收机使用具有1.5或2比特分辨率的ADC，用于改善抗干扰性。在文献中也已建议，多位抽样能缓解在试图在城市环境中测量GPS伪距离(pseudorange)时，即在GPS信号采取间接路由到达已受附近建筑物影响的CPS接收机时可能遇到的多路径失真。
由于GPS信号从GPS卫星至地球表面经历高度的信号衰减，因此在甚至1比特分辨率上获得抽样的GPS信号的计算负担是巨大的。以1.5和2比特分辨率获得这种信号的计算负担甚至更高。因此，在干扰和多路径方面的性能与计算成本之间存在折衷选择。
发明内容
根据本发明，提供处理包含至少一个扩频信号的抽样信号流的方法以及用于该方法的接收机、计算机、计算机可读存储媒体和计算机程序。该方法包括下列步骤：在第一位级上处理抽样，以及或并行或随后，在不同于第一位级的第二位级上处理抽样。
可以在高于第一或第二位级中的至少一个位级的位级上对信号流进行抽样，其中通过选择地忽略信号抽样的位在或第一或第二位级之一上对这些抽样进行处理。可替换地，可以在或第一或第二位级之中对应于将用于处理那些抽样的位级的的变化位级上对该信号流进行抽样。
为了获得或各自的扩频信号或相同的扩频信号，可以在第一和第二位级上并行地对这些抽样进行处理。
一旦难以获得扩频信号，可能发生从第一位级到第二位级上处理抽样的改变。
如果信号流包含GPS扩频信号，则在第一位级上处理抽样的步骤可以用来获得GPS信号，而在第二位级上处理抽样的步骤可以用来测量距离GPS信号的伪距离。
附图说明
现在将仅通过示例，参照附图来描述本发明，该附图表示根据本发明的GPS接收机。
具体实施方式
公知提供这样的GPS接收机，其中复制GPS卫星伪随机噪声(PRN)码信号是连续生成的并与接收的GPS信号相关，以便获得它们。一般，由于复制码有可能具有不同于接收CPS信号的码相位，并且也由于接收机和轨道卫星之间的多普勒频移(Doppler shift)而具有不同的频率，所以采用二维码频率/相位扫描(sweep)，从而这样的扫描将最终导致输入PRN码具有与本地生成的复制品相同的频率和码相位。如果检测到，则获取和跟踪代码，并且可以检索伪距离信息，根据该信息利用常规的导航算法可以计算接收机的位置。
参照附图，示出了GPS接收机，其中通过天线10接收NAVSTAR GPSSPS信号，并在包括无源带通滤波器的预处理器11中对该信号进行处理，以最小化带外RF干扰，前置放大，下变频到中频(IF)以及模数转换。所得到的数字化的IF信号仍然已调制，仍包含来自可用卫星的所有信息，并被馈送到十二个并行接收机信道12(未示出所有的信道)中的每一个。在相应的数字接收机信道中与接收机处理器13协作来获取和跟踪卫星信号，以检索30第二GPS天文历数据消息并测量距离每个卫星的伪距离。这样的用于获取和跟踪的方法是公知的，例如，参见第四章(GPS satellite signal characteristics GPS卫星信号特征)和第五章(GPS satellite signal acquisition and trackingGPS卫星信号获取和跟踪)，Kaplan ibid。
使用GPS伪距离、所获取的导航信息和传输到达时间，导航处理器14利用常规算法来计算接收机的位置并且在显示器15上向用户显示这个位置。预处理器11通常将以带有数字接收机信道12、接收机处理器13和导航处理器14的前端模拟电路的形式来实现，其中以通用微处理器或嵌入在GPS专用集成电路(ASIC)中的微处理器的形式来实现。
根据本发明，可以如在任何一个下列示例情形中所述完成模数转换以及在数字接收机信道中数字化信号的获取和跟踪：
示例1
当操作在城市环境中时，GPS接收机在数字接收机信道中使用实时1位抽样和处理，以获取确定位置fix(固定)所需的4个GPS信号之中的3个。为了获取第四个GPS信号，ADC在数字接收机信道中转换到实时2位抽样和处理。改善的信号获取性能使得能够获取第四个GPS信号。之后，测量距离4个获取的GPS信号的伪距离，以确定位置fix。
示例2
以2位量化(表示-2，-1，1，2的符号和大小比特)对GPS信号数据的1s(秒)的快照(snapshot)进行抽样和存储。之后，使此快照仅在数字接收机中重复进行符号位的1位处理，以获取4个CPS信号。一旦获取了四个GPS信号，则在数字接收机信道中对该快照进行2位处理，以测量确定位置fix所需的4个GPS伪距离。
通过阅读本公开文本，其他的修改对于本领域技术人员而言将是显而易见的并可以包括在扩频信号接收机(包括GPS接收机)及其组成部分的设计、制造和使用中已公知的并且可以用来替换本文中所描述的特征或与本文中所描述的特征一起使用的其他特征。

Claims (11)

1、一种处理包含至少一个扩频信号的抽样信号流的方法，包括下列步骤：
在第一位级上，处理抽样，和
或并行或随后，在不同于第一位级的第二位级上，处理抽样。
2、根据权利要求1的方法，其中在获取扩频信号遇到困难时，发生从第一位级到第二位级上处理抽样的改变。
3、根据权利要求1的方法，其中该信号流包含GPS扩频信号；其中在第一位级上处理抽样的步骤用于获取GPS信号；以及其中在第二位级上处理抽样的步骤用于测量距离GPS信号的伪距离。
4、根据权利要求1的方法，其中在高于第一或第二位级中的至少一个的位级上，对该信号流进行抽样；和其中通过选择地忽略信号抽样的比特，在或第一或第二位级之一上对抽样进行处理。
5、根据权利要求1的方法，其中在或第一或第二位级之中对应于将用于处理那些抽样的位级的变化位级上，对该信号流进行抽样。
6、根据权利要求1的方法，其中为了获得各自的扩频信号，在第一和第二位级上并行处理抽样。
7、根据权利要求1的方法，其中为了获得相同的扩频信号，在第一和第二位级上并行处理抽样。
8、一种接收机，被配置为接收和抽样包含至少一个扩频信号的信号，并且利用根据任何一项前面权利要求所述的方法来处理该信号。
9、一种计算机，被配置为从外部接收机接收包含至少一个扩频信号的抽样信号，并且利用根据权利要求1-7之中任一项权利要求所述的方法来处理该信号。
10、一种计算机可读存储媒体，在上面已记录包括用于执行根据权利要求1-7之中任一项权利要求所述的方法的指令的计算机程序。
11、一种计算机程序，包括用于执行根据权利要求1-7之中任一项权利要求所述的方法的指令。
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