DE112007002448B4

DE112007002448B4 - Verfahren einer gemischten datenunterstützten und nicht-datenunterstützten Navigationssignalerfassung, -verfolgung und -wiedererfassung

Info

Publication number: DE112007002448B4
Application number: DE112007002448.8T
Authority: DE
Inventors: Chi-Shin Wang; Zongde Qiu; Zhike Jia
Original assignee: CSR Technology Holdings Inc
Current assignee: CSR Technology Holdings Inc
Priority date: 2006-10-10
Filing date: 2007-10-10
Publication date: 2022-10-27
Anticipated expiration: 2027-10-11
Also published as: WO2008112016A2; DE112007002448T5; US20080084336A1; WO2008112016A3; GB2455690A8; GB0907288D0; GB2455690B8; GB2455690B; WO2008112016A8; US7859456B2; GB2455690A

Abstract

Verfahren zum Erfassen, Verfolgen und Wiedererfassen von schwachen Navigationssignalen an einem Empfänger, aufweisend:Vorhersagen oder Abrufen von Navigationsdatenbits; undDurchführen einer Integration eines Empfangssignals unter Umschalten zwischen datenunterstützter, nicht-datenunterstützter und gemischter datenunterstützter/nicht datenunterstützter Modi basierend auf bekannten oder vorhergesagten Datenbits des Empfangssignals.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen Empfänger von Navigationssignalen und genauer Systeme und Verfahren zur Erfassung, Verfolgung und Wiedererfassung eines schwachen Navigationssignals in einem datenunterstützten und nicht-datenunterstützten Modus.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Mit der Entwicklung von Radio- und Weltraumtechnologien sind einige satellitengestützte Navigationssysteme bereits erstellt worden, und es werden in näherer Zukunft noch mehr verwendet werden. Ein Beispiel solcher satellitengestützten Navigationssysteme ist das Global Positioning System (GPS), das vom US Verteidigungsministerium erstellt wurde und betrieben wird. Das System nutzt 24 oder mehr Satelliten, die die Erde in etwa 11.000 Meilen Höhe mit einer Umlaufdauer von etwa 12 Stunden umkreisen. Diese Satelliten sind in sechs unterschiedlichen Umlaufbahnen angeordnet, sodaß zu jeder Zeit ein Minimum von sechs Satelliten von jeglichem Ort der Erdoberfläche, abgesehen von der Polarregion, sichtbar ist. Jeder Satellit überträgt ein Zeit- und Positionssignal, bezogen auf eine Atomuhr. Ein typischer GPS Empfänger setzt sich auf das Signal auf und entnimmt die darin enthaltenen Daten. Unter Verwendung von Signalen von einer ausreichenden Anzahl von Satelliten kann ein GPS Empfänger seine Position, Geschwindigkeit, Höhe und Zeit berechnen.
Ein GPS Empfänger muß wenigstens vier Satellitensignale erfassen und sich auf diese aufsetzen, um die Position und Zeit abzuleiten. Gewöhnlich hat ein GPS Empfänger mehrere parallele Kanäle, wobei jeweils ein Kanal Signale von einem sichtbaren GPS Satelliten empfängt. Die Erfassung der Satellitensignale involviert eine zweidimensionale Suche nach Trägerfrequenz und der Pseudo-Random Number (PRN) Code Phase. Jeder Satellit überträgt Signale unter Verwendung eines einzigartigen 1023-Chip langen PRN Codes, der sich jede Millisekunde wiederholt. Der Empfänger erzeugt lokal einen Replikträger zur Löschung (wipe off) der Trägerfrequenz und eine Replik-PRN Code Folge zum Korrelieren mit der digitalisierten empfangenen Satellitensignalfolge. Während der Empfangsstufe ist der Code-Phasen Suchschritt für die meisten Navigations-Satellitensignalempfängern ein halbes Chip (half-chip). Somit umfaßt der volle Code Phasen Suchbereich 2046 mögliche Code Phasen, die um ein halbes Chip-Intervall beabstandet sind. Der Trägerfrequenz-Suchbereich hängt aufgrund der Relativbewegung zwischen Satellit und Empfänger von der Dopplerfrequenz ab. Eine zusätzliche Frequenzvariation kann sich aus einer lokalen Oszillatorinstabilität ergeben.
Kohärente und nicht-kohärente Integration sind zwei üblicherweise verwendete Integrationsverfahren zur Erfassung von GPS Signalen. Die kohärente Integration liefert einen besseren Signalgewinn auf Kosten einer größeren Rechenlast, bei gleichen Integrationszeiten,
Die bei nicht-kohärenter Integration über eine Millisekunde zugeordnete Leistung (Power) beträgt $Leistung = \sum_{n = 0}^{N - 1} (I {(n)}^{2} + Q {(n)}^{2})$
und die bei kohärenter Integration zugeordnete Leistung beträgt $Leistung = {(\sum_{n = 0}^{N - 1} I (n))}^{2} + {(Q (n))}^{2}$
wobei I(n) und Q(n) die in-Phasen- und Quadraturphasenteile der Eine-Millisekunde Korrelationswerte von dem Basisbandabschnitt bei Intervall n sind, und N die gewünschte Anzahl der Eine-Millisekunde-Integrationsintervalle ist.
Die Verwendung von kohärenter Integration ist bei Erfassung, Wiedererfassung und Verfolgung schwacher Signale erwünscht. Zum Erreichen einer langen kohärenten Integration müssen jedoch zwei Bedingungen erfüllt sein. Diese Bedingungen sind, daß die Störfrequenz sehr klein sein muß und daß die kodierten Signaldatenbits gelöscht (wiped off) werden müssen, wenn die Integrationszeit über das Navigationsdatenbitintervall hinausgeht. Gewöhnlich wird die Störfrequenz kleingehalten, indem eine große Anzahl von Frequenz Bins verwendet wird. Andererseits müssen, sobald die Integrationsdauer länger als 20 msec ist, was der Dauer eines Navigationsdatenbits entspricht, die modulierten Daten vor der kohärenten Integration aus dem Signal entfernt werden. Eine vorherige Kenntnis dieser Datenbits ist zu diesem Zweck erforderlich, und diese kann auf der Struktur der Navigationsnachricht basieren. Eine kurze Erläuterung des Aufbaus der Nachricht, die bei der Vorhersage der Daten hilfreich sein kann, wird unten gegeben.
Die Signale von den Navigationssatelliten sind mit Navigationsdaten mit 50 Bits/Sekunde moduliert. Diese Daten bestehen aus Ephemeriden, Almanach, Zeitinformation, Uhr- und weiteren Korrekturkoeffizienten. Dieser Datenstrom ist in Sub-Frames, Frames und Super-Frames formatiert. Ein Sub-Frame besteht aus 300 Datenbits und wird für 6 Sekunden übertragen. In diesem Sub-Frame bildet eine Gruppe von 30 Bits ein Wort, wobei die letzten sechs Bits Parity-Überprüfungsbits sind. Im Ergebnis besteht ein Sub-Frame aus 10 Wörtern. Ein Frame aus Daten besteht aus 5 Sub-Frames, die über 30 Sekunden übertragen werden. Ein Super-Frame besteht aus 25 Frames, die über 12,5 Minuten übertragen werden.
Das erste Wort eines Sub-Frames ist als TLM (Telemetry) Wort bekannt und die ersten acht Bits dieses TLM Worts sind Preamble Bits, sind immer gleich und werden für die Frame Synchronisierung genutzt. Eine Barker Sequenz wird als Preamble verwendet, aufgrund ihrer ausgezeichneten Korrelationseigenschaften. Die weiteren Bits dieses Worts enthalten Telemetry-Bits und werden bei der Positionsberechnung nicht verwendet. Das zweite Wort eines jeden Frames ist das HOW (Hand Over Word) Wort und besteht aus TOW (Wochenzeit), Sub-Frame ID, Synchronisierungs-Flag und Parity, wobei die letzten zwei Bits der Parity immer „0“s sind. Diese beiden „0“s helfen bei der Identifizierung der richtigen Polarität der Navigationsdatenbits. Die Wörter 3 bis 10 des ersten Sub-Frames enthalten Uhrkorrekturkoeffizienten und Indikatoren der Satellitenqualität. Die Wörter 3 bis 10 der Sub-Frames 2 und 3 enthalten Ephemeriden. Diese Ephemeriden werden benutzt, um die Position der GPS Satelliten genau zu bestimmen. Diese Ephemeriden werden alle 2 Stunden hochgeladen und gelten für vier bis sechs Stunden. Die Wörter 3 bis 10 des vierten Sub-Frames enthalten Ionosphären- und UTC Zeitkorrekturen und den Almanach der Satelliten 25 bis 32. Diese Almanachs sind der Ephemeride ähnlich, geben aber eine ungenauere Position der Satelliten an und gelten für sechs Tage. Die Wörter 3 bis 10 des Sub-Frames 5 enthalten nur die Almanachs von unterschiedlichen Satelliten in unterschiedlichen Frames.
Der Super-Frame enthält fünfundzwanzig aufeinanderfolgende Frames. Die Inhalte der Frames 1, 2 und 3 wiederholen sich in jedem Frame eines Super-Frames abgesehen von dem TOW und einer gelegentlichen Änderung der Ephemeride alle zwei Stunden. Somit enthält die Ephemeride eines bestimmten Signals von einem Satelliten nur die Ephemeride des Satelliten und wiederholt sich in jedem Sub-Frame. Almanachs unterschiedlicher Satelliten werden jedoch im Wechsel in unterschiedlichen Frames des Navigationsdatensignals eines gegebenen Satellits gesendet. Somit übertragen die 25 Frames den Almanach aller 24 Satelliten in dem Sub-Frame 5. Jeglicher zusätzlicher übriger Almanach ist in dem Sub-Frame 4 enthalten.
Es ist somit aus der obigen Information möglich, einige der Navigationsdatenbits vorherzusagen und die Datenvorhersage zu benutzen, die modulierten Navigationsdaten aus dem empfangenen Signal zu löschen. Die Datenvorhersage kann einfach für die meisten Datenbits ausgeführt werden, die über eine Zeitspanne unverändert bleiben. Die Ephemeride bleibt beispielsweise die gleiche über eine Zeitspanne von zwei Stunden. Der Almanach bleibt der gleiche für einige Tage. Das Synchronisierungswort in TLM ändert sich nie. Diese Fakten können verwendet werden, um die Daten vorherzusagen und diese aus dem empfangenen Signal zu löschen und somit eine lange kohärente Integration sicherzustellen, die sich über einige Datenbits erstreckt. Es gibt einige Patente, nach denen die Datenbits vorhergesagt werden, um eine lange Integration auszuführen. Nach US Patentanmeldung 2002/0049536 von Qualcomm erfolgt eine Datenlöschung durch Vorhersage des HOW Worts. Diese Vorhersage wird ausgeführt, indem der TOW Wert wie erforderlich und die zugehörige Parity geändert wird. Nach US Patent 6,611,756 von Lucent wird nicht nur das HOW Wort, sondern es werden auch das TLM Wort und andere Datenbits vorhergesagt. Das US-Patent 6,252,545 von LUCENT offenbart ein Verfahren einer langen Integration zum Erfassen und Verfolgen schwacher Signale, während US-Patent 6,965,760 eine dynamische Integrationstechnik lehrt, die auf der Stärke des empfangenen Signals basiert. Unter bestimmten Bedingungen mag es jedoch nicht möglich sein, die Datenbits zu bestimmen, und daher ist eine vollständige datenunterstützte Integration nicht möglich.
Daher besteht eine Bedarf für Systeme und Verfahren, die es einem Navigationssignalempfänger ermöglichen, eine sowohl datenunterstützte als auch nicht-datenunterstützte Integration durchzuführen, um während der Signalerfassung, -wiedererfassung und -verfolgung eine bessere Integration bereitzustellen.
DE 196 45 394 A1 offenbart einen Ortungssensor, bei dem ein Satellitenempfänger, ein Drehratensensor als Richtungssensor und ein Beschleunigungsmesser als Wegsensor in einem Gehäuse angeordnet sind. Die Signale dieser Sensoren werden auf ein gemeinsames Filter geleitet, so dass am Ausgang des Ortungssensors der Standort, die Bewegungsgeschwindigkeit und/oder die Bewegungsrichtung abgreifbar sind. Durch die kompakte Anordnung der einzelnen Sensoren ist eine Mehrfachnutzung einzelner Komponenten, beispielsweise von Filtern möglich.
US 2002/0049536 A1 offenbart eine Vorrichtung, ein Verfahren und ein System zur Vorhersage von Teilrahmen von GPS-Signalen. Die Vorrichtung umfasst einen Prozessor, der in der Lage ist, zu bestimmen, ob ein Teilrahmen ein Almanach-Teilrahmen ist, einen Zeitkopf zu setzen und ihn zu einem TOW hinzuzufügen, eine TLM-Nachricht auf der Grundlage eines Wertes des TOW zu setzen, einen CRC für einen vorhergesagten Teilrahmen zu erzeugen, und einen Speicher zum Speichern des vorhergesagten Teilrahmens. Die Größe des Speichers kann in Abhängigkeit von der Anzahl der vorhergesagten Subframes variieren. Der Prozessor ist ferner in der Lage zu bestimmen, ob der Wert des TOW kleiner ist als die Anzahl der Sekunden in einer Woche, eine Position des vorhergesagten Teilrahmens im Speicher zu berechnen und ein Gültigkeitsflag zu setzen.
US 5 884 220 A offenbart Messkorrekturen, die von Referenzstationen an bekannten Positionen übertragen werden, welche an differentielle Global-Position-System-Empfänger zur Verwendung bei der Berechnung von Positionsinformationen relativ zum Empfänger übertragen werden. In einer Ausführungsform erkennt eine im Empfänger enthaltene Schaltung Fehler in den Übertragungen von Messkorrekturdatenströmen von der nächstgelegenen Referenzstation und ersetzt fehlerhafte Teile der Datenströme durch entsprechende Teile, die von einer zweiten Referenzstation empfangen werden. Alternativ werden mehrere von mehreren Referenzstationen empfangene Messkorrekturdatenströme kombiniert, um eine kombinierte Messkorrektur zu erzeugen, die zur Korrektur der von Satelliten empfangenen Positionsinformationen verwendet wird.
Der Konferenzbeitrag „Bit synchronization and Doppler frequency removal at very low carrier to noise ratio using a combination of the Viterbi algorithm with an extended Kalman filter“ von ZIEDAN, Nesreen I. und GARRISON, James L. offenbart einen Algorithmus zur Bitsynchronisierung, Erkennung von Navigationsmeldungen und Beseitigung von Dopplerfrequenzen, der bei Signalen mit sehr geringer Leistung funktioniert. Der Kern des Algorithmus basiert auf einer dynamischen Programmiertechnik, dem Viterbi-Algorithmus (VA). VA schätzt die wahrscheinlichste Datenfolge aus einem Satz von 1 ms komplexen Korrelationen. Dieser Vorgang wird durch einen optimalen rekursiven Suchprozess durchgeführt. Jede mögliche Bitkantenposition wird durch ein separates Zustandsdiagramm dargestellt. Jedem Übergang im Trellis-Diagramm wird eine Gewichtungsfunktion zugewiesen, die aus einer Log-Likelihood-Funktion des empfangenen Signalwerts abgeleitet wird. Der Pfad, der das minimale kumulative Gewicht seiner Übergänge erzeugt, enthält die geschätzte Datenfolge und entspricht der geschätzten Flankenposition. Für die Anwendung auf die GPS-Ortung muss dieser Algorithmus in der Lage sein, Signale mit unbekannten anfänglichen Phasen- und Frequenzverzerrungen sowie zufällige Laufstörungen des lokalen Oszillators zu verarbeiten. Zur Schätzung des Frequenz- und Phasenverlaufs des GPS-Entfernungssignals wird ein erweiterter Kalman-Filter (EKF) eingesetzt. Bei großen Frequenzfehlern wird der EKF durch VA mit erweiterten Zuständen initialisiert. Die Simulationsergebnisse zeigen, dass der Algorithmus in der Lage ist, eine hohe Bitflankenerkennungsrate (EDR) und eine optimale Bitfehlerrate (BER) zu erzielen, selbst bei Signalen mit sehr geringer Leistung (15 dB-Hz). Die BER wird weiter reduziert, indem die Tatsache genutzt wird, dass einige Sub-Frames alle 30 Sekunden wiederholt werden, was zu einer Erhöhung des Signal-Rausch-Verhältnisses führt.
Der Konferenzbeitrag „Extended Kalman filter methods for tracking weak GPS signals“ von PSIAKI, Mark L. und JUNG, Hee offenbart einen kombinierten Phasenregelkreis/Verzögerungsregelkreis, der für die Verfolgung schwacher GPS-C/A-Signale entwickelt wurde. Dieser ermöglicht die Nutzung der schwachen Side-lobe-Signale, die in geosynchronen Höhen verfügbar sind.
KURZBESCHREIBUNG
Demgemäß liefert die vorliegende Erfindung Systeme und Verfahren, die es einem Navigationsempfänger ermöglichen, eine sowohl datenunterstützte als auch nicht-datenunterstützte Integration durchführen, um während der Signalerfassung, -wiedererfassung und -verfolgung eine bessere Integration zu liefern.
In einer Ausführungsform sagt ein Empfänger die modulierten Datenbits eines empfangenen Signals voraus, wenn die Datenbits voraussagbar sind. Der Empfänger verwendet bekannte oder vorhergesagte Datenbits, um die modulierten Daten aus dem empfangenen Signal vor der Integration zu entfernen, um den Rechenaufwand zu verringern. In diesem Fall ist die Integration datenunterstützt. Andererseits verwendet der Empfänger einen Algorithmus optimaler Schätzung oder maximaler Wahrscheinlichkeit, um die Polaritäten der modulierten Datenbits des empfangenen Signals zu bestimmen, wenn die Datenbits nicht bekannt oder nicht vorhersagbar sind. Dies kann ausgeführt werden, indem bestimmt wird, welche Bitmuster aus verschiedenen möglichen Bitmustern die maximale integrierte Leistung (integrated power) ergeben. In diesem Fall ist die Integration nicht-datenunterstützt. Wenn die modulierten Datenbits über einen eingeschränkten Bereich nicht bekannt oder nicht vorhersagbar sind, führt der Empfänger eine datenunterstützte Integration über die bekannten oder vorhersagbaren Datenbits und zusätzlich über die bekannten oder vorhersagbaren Datenbits hinaus eine nicht-datenunterstützte Integration aus.
Die Datenbits können basierend auf den Eigenschaften der Daten bekannt sein oder vorhergesagt werden. Für das Beispiel des GPS, kann das gleiche Synchronisierungsmuster und TLM Wort verwendet werden, während die Änderung in dem HOW Wort für jeden Frame vorhergesagt werden kann. Die Ephemeride ändert sich nur einmal in zwei Stunden, während der Almanach sich einmal in einigen Tagen ändert. Somit können die gleiche Ephemeride und der gleiche Almanach über Zeiträume verwendet werden. Weiter verbleibt, selbst wenn die Ephemeride nicht mehr gültig ist, das meiste ihrer Datenbits unverändert und kann daher bei der Integration verwendet werden, die sich über einige Datenbits eines Worts erstreckt. Unter der Bedingung, daß keine Datenbits verlässlich vorhergesagt werden können, schaltet die Integration einfach zu dem nicht-datenunterstützten Modus.
Die obigen und weiteren Vorteile der Ausführungsformen dieser Erfindung werden aus der folgenden genaueren Beschreibung ersichtlich, wenn in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen gesehen.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm, das einen GPS-Empfänger gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 stellt ein GPS-Navigationsempfängersystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
3 stellt datenunterstützte (DA), nicht-datenunterstützte (NDA) und gemischte datenunterstützte / nicht-datenunterstützte Integrationsmodi gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.

DETAILLIERTE BESCHEIBUNG
1 stellt einen Empfänger gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dar. Eine Zwischenfrequenz (IF) Signaleingabe 101 tritt von einem Analogdigitalwandler (ADC) Ausgang eines herkömmlichen RF-Eingangs 100 in einen Basisbandabschnitt des Empfängers ein. Die IF-Eingabe wird in IF-Mischern 102 und 103 jeweils in Phase und in Quadratur multipliziert, mit einem lokalen Frequenzsignal, das durch einen Direktdigitalfrequenzsynthesizer (DDFS) 106 erzeugt wird. Dieses Mischen involviert das Multiplizieren der ADC-Ausgabe 101 durch die lokale DDFS-Frequenz in Phase, was die In-Phasenkomponente I 107 erzeugt. In einer parallelen Leitung wird das gleiche Signal 101 durch die DDFS-Frequenz in Quadratur (d. h. mit einer Phasenverschiebung von 90°) multipliziert, um die Quadraturkomponente Q 108 herzustellen. Der DDFS 106 wird durch einen numerisch gesteuerten Trägeroszillator (NCO) 105 getrieben. Zusätzlich empfängt der Träger NCO 105 Phasen -und Frequenzkorrekturen von einem Prozessor 113. Aufgrund dieser Korrektur ist die DDFS-Frequenz- und Phase beinahe die gleiche wie die der ADC-Ausgabe 101. Somit sind die von den IF-Mischern 102 und 103 hergestellten I- und Q-Signale nahe einer Null-Trägerfrequenz, nachdem sie einer Tiefpassfilterung unterworfen wurden, um die Hochfrequenzkomponenten zu entfernen, welche bei dem zweifachen des IF-Frequenzbands liegen.
Die I- und Q-Komponenten 107 und 108 werden jeweilig in Korrelatoren 109 und 110 korreliert, mit einer von einem PRN-Erzeuger 111 lokal erzeugten PRN-Sequenz. Die PRN-Sequenz entspricht dem Satelliten, dessen Signal zu der Zeit von dem Basisbandabschnitt verarbeitet wird. Der PRN-Sequenzerzeuger wird durch den Code NCO 112 getrieben. Die lokale Codefrequenz wird der Coderate der I- und Q-Wege angeglichen, durch einen korrigierenden Feedback von dem Prozessor 113 zu dem Code NCO 112. Zusätzlich sendet der Prozessor 113 ein Signal zum PRM-Codeerzeuger 111, um die Startphase des lokal erzeugten Codes festzulegen. Der NCO 112 liefert die richtigen Taktsignale zu den Korrelatoren 109 und 110. Zum Beispiel liefert NCO 112 ein Taktsignal, um zwei Samples pro PRN-Chip in der Signalerfassungsstufe und drei Samples pro Chip während der Verfolgungsstufe zu erzeugen. SYS CLK 104 liefert zu NCO 105 und NCO 112 ein gemeinsames Taktsynchronisationssignal. Die Korrelatorausgaben werden dann mit Millisekundenintervall zu dem Prozessor 113 gesandt. Der Prozessor 113 ist bevorzugt ein digitaler Signalprozessor (DSP) Kern, der für arithmetische Hochgeschwindigkeitsberechnungen ausgelegt ist. Nachfolgende Verarbeitung der Signale findet in dem Prozessor 113 statt, wie im Detail unten beschrieben wird. Zusätzliche Details des oben beschriebenen Empfängerbasisbandabschnitts sind in der US-Patentanmeldungsnummer 11/123,861 enthalten, die am 6. Mai 2005 hinterlegt wurde und deren Beschreibung hierin unter Bezugsnahme eingeschlossen ist.
Der DSP-Kern 113 erhält die eine-millisekunde-integrierten (korrelierten) I- und Q-Werte von dem oben beschriebenen GPS-Basisbandabschnitt. Um in dem DSP-Prozessor ein GPS-Signal zu erfassen, werden alle Verweilzeiten (Satz von Trägerfrequenz, Code offset) durchsucht. Dies ist eine zweidimensionale Suche. Kohärente Integration und nicht-kohärente Integration sind zwei herkömmlich verwendete Integrationsverfahren zur Erfassung von GPS-Signalen. Die kohärente Integration liefert einen besseren Signalgewinn auf Kosten höherer Rechenlast, für gleiche Integrationszeiten.
Für eine kohärente Integration über eine Dauer von 20 Millisekunden hinaus müssen die zugehörigen Navigationsdatenbits zuvor bekannt sein. Diese Daten können von einem Speicher abgerufen werden, in dem Daten gespeichert werden, die über einen gegebenen Zeitraum die gleichen bleiben. Zum Beispiel können diese Daten die Ephemeriden umfassen, die für bis zu zwei Stunden die gleichen bleiben, und den Almanach, der für einige Tage der gleiche bleibt. Das Preamble in dem TLM- Wort bleibt die ganze Zeit das gleiche. Die weiteren ebenfalls im Speicher gefundenen Bits des TLM Worts bleiben über eine lange Zeit konstant. Andererseits erhöht sich das HOW Wort von jedem nachfolgenden Frame um eins mit einer entsprechenden Änderung in der Parity und kann daher vorhergesagt werden. Selbst wenn die Ephemeriden nicht mehr gelten, sind die meisten ihrer Datenbits über einen langen Zeitraum unverändert. Zum Beispiel ist einer der Ephemeridenparameter der Halb-Hauptachsenparameter, der in seinem Wert nur einer vergleichbar geringeren Änderung unterworfen ist. Als ein Ergebnis ändern sich nur die letzten wenigen von seinen Datenbits, so dass die meisten seiner anderen Datenbits, zum Beispiel die ersten 22 oder 21 Bits, für einen Zeitraum für länger als zwei Stunden verwendet werden können. Daher können die meisten der zukünftigen Navigationsdaten vorhergesagt werden.
Einmal vorhergesagt können die Daten verwendet werden, um die Datenmodulation in dem empfangenen Signal zu entfernen. Das empfangene Signal kann bei entfernter Datenmodulation für eine Dauer integriert werden, die sich über eine Länge von einigen Datenbits erstreckt. Unter gewissen Umständen können die Daten unbekannt sein oder nur über einen eingeschränkten Bereich vorhersagbar sein. In solchen Fällen kann eine kohärente Integration über die Länge der bekannten oder vorhergesagten Datenbits ausgeführt werden, mit einer zusätzlichen nicht-datenunterstützten kohärente Integration über die bekannten oder vorhergesagten Datenbits hinaus. Diese Integration resultiert in einem gemischten datenunterstützten und nicht-datenunterstützten (DA/NDA) Integrationsmodus.
2 zeigt einen typischen alleinstehenden GPS-Empfänger 205, bei dem zu Darstellungszwecken der Datenspeicher 204, der die vorhergesagten Daten speichert, separat gezeigt ist. Das von einem typischen GPS-Satelliten 101 übertragene GPS-Signal 202 ist mit Navigationsdaten moduliert. Der Empfänger 203 korreliert das empfangene Signal und Verwendung der vorhergesagten oder gespeicherten Datenbits. Die gespeicherten Datenbits können aus vorheriger Navigationsdatendemodulation herrühren. Zum Beispiel können die Datenbits für die Ephemeriden und den Almanach von voriger Datendemodulation herrühren. Der Empfänger 205 kann die Daten ebenfalls durch Demodulation eines stark empfangenen Signals in einem anderen Kanal erhalten. Somit kann das starke Signal bei Integration des schwachen Signals hilfreich sein. In Fällen, in denen vorhergesagte oder demodulierte Daten nicht verfügbar sind, kann der Empfänger in einem auf Nicht-kohärente Integration basierendem nicht-datenunterstützten (NDA) Modus integrieren. Wenn es keine von vorherigen Daten unterstützte Integration gibt, kann der Bit-Rand nicht bestimmt werden, in welchem Fall die Integration über 20 Millisekunden und nicht-datenunterstützte kohärente Integration nicht möglich ist, und die nicht-kohärente Integration herangezogen wird.
Eine gemischte DA/NDA Integration wird verwendet, wenn nur einige der aufeinanderfolgenden Datenbits bekannt oder vorhergesagt sind, und dieser Modus kann sowohl die datenunterstützte als auch die nicht-datenunterstützte Integration erforderlich machen, welche in zwei Stufen ausgeführt werden kann, die als 301 in 3 gezeigt ist. Die erste Stufe 302 involviert eine daten-unterstützte (DA) Integration über eine Länge der bekannten Datenbits und die Beendigung der Integration, wenn die integrierte Leistung eine vorbestimmte Schwelle (Th₁) übersteigt, in welchem Fall die Signalerfassung oder Signalverfolgung als erfolgreich deklariert wird. Wenn die integrierte Leistung die Schwelle Th₁ am Ende der bekannten Datenbits nicht übersteigt, dann wird eine gemischte Integration bestehend aus der zuvorigen Integration mit zusätzlicher Integration über eine Länge von höchstens einem Datenbit 303 ausgeführt. Die sich ergebende integrierte Leistung wird gegen eine weitere Schwelle Th₂ getestet. Diese nicht-datenunterstützte Integration kann kohärent mit einem Algorithmus optimaler Schätzung oder maximaler Wahrscheinlichkeit sein, der verwendet wird, um die unbekannte Datenbitpolarität zu bestimmen, oder die Integration kann nicht nicht-kohärent sein. Ein Beispiel eines Algorithmus maximaler Wahrscheinlichkeit, der verwendet werden kann, ist der Viterbi-Algorithmus. Zur Bestimmung der unbekannten Datenbitpolarität bestimmt der Algorithmus optimaler Schätzung oder maximaler Wahrscheinlichkeit von verschiedenen möglichen Bitmustern ein Bitmuster mit maximaler Gesamtleistung. Dieses Bitmuster gilt als das richtige Bitmuster. Wenn zum Beispiel die bekannten oder vorhergesagten Bits 10010 sind, dann kann die Gesamtleistung mit einem weiteren zusätzlichen unbekannten Bit für beide möglichen Polaritäten des nicht bekannten Bits berechnet werden, in welchem Fall die Bitmuster 100101 und 100100 sind. Das Bitmuster mit der höchsten integrierten Gesamtleistung gilt als richtig. Für die nächste Stufe wären die möglichen Bitmuster 10010 + 00, 01, 10 oder 11, und so weiter. Wie in dem vorherigen Fall wird diese Integration gestoppt, wenn die integrierte Leistung die nächste Schwelle Th₂ übersteigt. Anderweitig wird die nicht-datenunterstützte oder datenunterstützte Integration in Stufen fortgeführt, bis die integrierte Leistung die entsprechende Schwelle Th_N für die als 304 gezeigte Nte Stufe übertrifft.
Alle die zuvor erwähnten Schwellen können durch Trainingsversuche bestimmt werden und sind für kohärente Integration optimaler Schätzung oder maximaler Wahrscheinlichkeit und nicht-kohärente Integration unterschiedlich.
Die gemischte DA/NDA Integration ist nicht auf nur eine DA Integration am Beginn eingeschränkt. Die gemischte DA/NDA kann DA umfassen gefolgt von NDA, welche wiederum von DA gefolgt ist und so weiter. In diesem Fall kann sich jede DA Stufe über eine Länge von aufeinanderfolgenden bekannten oder vorhergesagten Bits erstrecken, während jedes NDA ein Bit weit reicht. Es ist ebenfalls für die gemischte Integration möglich, mit NDA gefolgt von DA zu beginnen, und so weiter. Somit ist die gemischte Integration nicht auf eine besondere Ordnung von DA und NDA Stufen eingeschränkt.
Während der datenunterstützten Integration können die bekannten Datenbits ein komplettes Wort von 30 Navigationsbits oder mehrfache Wörter und ein Bruchteil des letzten Worts umfassen. Wenn die vollständigen Wörter verwendet werden, sind die zugehörigen Daten unter Verwendung der Paritybits auf Korrektheit überprüft werden. Diese Parity-Überprüfung wird ausgeführt, indem die auf den Bits des Worts und zuvorigen Wortbits basierte Parity berechnet wird. In dem Fall, in dem die Parity nicht passt, wird das entsprechende Datenwort nicht verwendet. Weiter mag im Fall eines sehr schwachen Signals die Partiy-Überprüfung allein nicht ausreichend sein, und eine Datenintegritätsüberprüfung kann als eine zusätzliche Integritätsüberprüfung verwendet werden. Die Integritätsüberprüfung kann ausgeführt werden, indem der von einem Teil des Worts dargestellte Wert mit einem zuvorigen Wert des gleichen Datenstücks verglichen wird. Wenn zum Beispiel das unvollständige Datenwort zum Beispiel die Hauptachse des Satellitenorbits darstellt, dann wird dieser Teil des Worts mit einem zuvorigen Wert der Hauptachse verglichen. Wenn die Abweichung innerhalb einer vorgegebenen Grenze liegt, dann werden die Daten bei der datenunterstützten Integration verwendet. Wenn eine große Abweichung besteht, dann sind die Daten nicht korrekt und werden daher nicht verwendet. In einigen Fällen können vergangene Werte verfügbar sein und das Datenwort oder ein Teil davon kann vorhergesagt werden. In einigen Fällen können die betrachteten Daten einige periodische Änderungen aufzeigen, und diese Änderungen sollten in Betracht gezogen werden, wenn zwei zu unterschiedlichen Zeiten erhaltenen Datenwörter auf Korrektheit verglichen werden.
In einigen Fällen mag die Korrektheit des Satzes von Datenbits nicht bekannt sein. In solchen Fällen wird eine auf diesen Datenbits basierende datenunterstützte Integration in einem der Kanäle und eine nicht-datenunterstützte Integration in einem anderen Kanal für die gleichen Daten ausgeführt. Die Korrektheit der Datenbits kann basieren auf den Leistungsniveaus der obigen zwei Arten von Integrationen bestimmt werden. Wenn zum Beispiel alle Bits korrekt sind, dann wird die Gesamtleistung für datenunterstützte Integration immer höher sein als die für nicht-datenunterstützte nicht-kohärente Integration über die gleiche Länge. Wenn jedoch eines oder mehrere dieser Datenbits nicht korrekt sind, dann kann die Leistung für die datenunterstützte Integration geringer als die der nicht-datenunterstützten Integration sein, womit angezeigt wird, dass der Satz von Datenbits nicht korrekt ist. Nimmt man zum Beispiel an, dass eine Länge von Datenbits als 1010101 bekannt ist, aber es nicht klar ist, ob diese Datenbitwerte richtig sind. Wenn eine datenunterstützte kohärente Integration durchgeführt wird, wird die Leistung unter jedem Datenbit addiert und das Endergebnis ist die Summation über alle Datenbits. Wenn jedoch ein Datenbit falsch ist, wird in diesem Bitzeitraum entsprechende Leistung bei der Integration abgezogen, und somit wird die Gesamtleistung um den zweifachen Betrag der Leistung unter diesem Datenbit verringert. Wenn jedoch eine nicht-datenunterstützte Integration über die gleiche Länge verwendet wird, ist diese Verringerung nicht vorhanden, und die bei der nicht-datenunterstützten Integration enthaltene Gesamtleistung kann größer als die des datenunterstützten Modus sein. Dies ist, da es keinen Leistungsabzug aufgrund einer falschen Annahme über die Bitpolarität gibt.
Wie zuvor erwähnt, ändern einige der Bits in den Navigationsdaten überhaupt nicht oder ändern sich nur sehr langsam. Das erste Wort eines jeden Frames ist das TLM Wort mit dem immer gleichbleibenden Preamble und dem sich nur sehr selten ändernden Rest des TLM Worts Weiter ist das zweite Wort eines jeglichen Datenframes das HOW Wort, das einfach vorhersagbar ist, indem der z-Zähler geeignet erhöht wird und die zugehörigen Parity Bits geändert werden. So ist es möglich, eine datenunterstützte Integration über 1,2 Sekunden alle 6 Sekunden durchzuführen, welches die Länge eines Subframes in der GPS Signalstruktur ist. Dies ist zusätzlich zu jeglicher weiteren datenunterstützten Integration innerhalb eines Subframes von einer Navigationsbotschaft. Es ist somit möglich, die Signalverfolgung aufrechtzuerhalten, da alle 6 Sekunden eine datenunterstützte Integration über 1,2 Sekunden zur Verfügung steht. In dem Fall eines Signalerfassungsprozesses sind die Daten gewöhnlich nicht bekannt, und daher ist eine datenunterstützte Integration gewöhnlich nicht möglich. Wenn jedoch die Daten gewöhnlicherweise bekannt sind, kann eine datenunterstützte Integration für die meiste Zeit verwendet werden.
Zusätzlich zu der DA Integration gibt es einige weitere Vorteile in der Vorhersage oder teilweisen Dekodierung der Navigationsdaten. Basierend auf diesen Teil-Navigationsdatenworts können die Dopplerfrequenzverschiebung, die Rate der Dopplerfrequenzänderung und der Codephasenoffset mit einiger Genauigkeit bestimmt werden und bei der Signalerfassung oder -wiedererfassung verwendet werden, um somit die Zeit zur ersten Feststellung oder die Wiedererfassungszeit des Empfängers zu verringern.
Durch Löschen der Datenmodulation in dem Signal bei bekannten Datenbits können die verbleibenden Modulationsdaten in dem Träger einfach bestimmt werden. Dies ist, da sobald die Datenmodulationen entfernt sind, die Trägerphase genau bestimmt werden kann und jegliche Änderung in der Trägerphase aufgrund von Datenmodulation in einfacher Weise identifizierbar ist. Somit kann die Datendemodulation ausgeführt werden, selbst wenn das Signal sehr schwach ist. Dann können ebenfalls die nächstfolgenden Datenbits in ähnlicher Weise bestimmt werden. Es ergibt sich somit eine zusammengesetzte Verbesserung. Da die Phase des Trägers genau bestimmt wird, kann der lokale Frequenzerzeuger genauer kalibriert werden.
Obwohl die vorliegende Erfindung mit Bezug auf die gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen beschrieben wurde, ist zu verstehen, daß die Offenbarung nicht als einschränkend auszulegen ist. Mannigfaltige Änderungen und Modifizierungen werden sich den Fachleuten zweifellos nach Lesen dieser Offenbarung ergeben. Zum Beispiel können, obwohl die obigen Ausführungsformen unter Verwendung eines beispielhaften GPS Systems beschrieben worden sind, die Techniken und Verfahren für andere globale satellitengestützte Navigationssysteme einschließlich GLONASS, Galileo, Sekundärsysteme wie etwa WASS, EGNOS und MSAS wie auch für Hybride der obigen Systeme verwendet werden, und ebenfalls zu jeglichem Typ von Direktempfängern mit frequenzverteiltem Spektrum. Demgemäß ist beabsichtigt, daß die anhängigen Ansprüche dahingehend auszulegen sind, daß sie alle Änderungen und Modifizierungen abdecken, wie sie unter den Geist und den Umfang der Erfindung fallen.

Claims

Verfahren zum Erfassen, Verfolgen und Wiedererfassen von schwachen Navigationssignalen an einem Empfänger, aufweisend: Vorhersagen oder Abrufen von Navigationsdatenbits; und Durchführen einer Integration eines Empfangssignals unter Umschalten zwischen datenunterstützter, nicht-datenunterstützter und gemischter datenunterstützter/nicht datenunterstützter Modi basierend auf bekannten oder vorhergesagten Datenbits des Empfangssignals.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die bekannten oder vorhergesagten Datenbits vorhergesagt werden, von einem Empfängerspeicher abgerufen werden, oder aus einer Demodulation eines empfangenen Signals erhalten werden.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem eine Einzelintegration aus sowohl datenunterstützter als auch nicht-datenunterstützter Integration gemischt werden kann.
Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die gemischte datenunterstützte und nicht datenunterstützte Integration umfasst: Entfernen von modulierten Daten aus dem Empfangssignal über eine Länge von bekannten oder vorhergesagten Datenbits; Durchführung der Integration des Empfangssignals mit entfernter Datenmodulation, bis die integrierte Leistung eine erste Schwelle übersteigt; wenn die Leistung die erste Schwelle nicht übersteigt, dann Fortfahren mit der Integration des Empfangssignals in dem nicht-datenunterstützten Modus in Stufen, wobei jeder Stufe eine Schwelle zugeordnet ist; und Beendigen der Integration an einer der Stufen, wenn die integrierte Leistung die Schwelle für diese Stufe übersteigt.
Verfahren nach Anspruch 4, bei dem ein Algorithmus optimaler Schätzung oder maximaler Wahrscheinlichkeit bei dem nicht-datenunterstützten Modus verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 4, weiter aufweisend das Erklären der Signalerfassung der Signalverfolgung, oder der Signalwiedererfassung für erfolgreich, wenn die integrierte Leistung die Schwelle in irgendeiner der Stufen übersteigt, oder anderweitig das Erklären eines Ausfalls.
Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die Integration kohärent oder nicht-kohärent ist.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Satz von Datenbits ein vollständiges Navigationswort oder einen ein unvollständiges Wort bildenden Teil des Worts darstellt.
Verfahren nach Anspruch 8, bei dem das vollständige Wort verwendet wird, wenn es eine Parityüberprüfung übersteht und zusätzlich eine Datenintegritätsüberprüfung übersteht.
Verfahren nach Anspruch 8, bei dem das unvollständige Wort verwendet wird, wenn es eine Datenintegritätsüberprüfung übersteht.
Verfahren nach Anspruch 9 , bei dem die Datenintegritätsüberprüfung einen Vergleich des vollständigen Worts mit vergangenen oder vorhergesagten Daten involviert.
Verfahren nach Anspruch 10, bei dem die Datenintegritätsüberprüfung einen Vergleich des unvollständigen Worts mit vergangenen oder vorhergesagten Daten involviert.
Verfahren nach Anspruch 9 , bei dem die Datenintegritätsüberprüfung eine Sicherstellung involviert, dass ein von dem Wort dekodierter Navigationsparameter innerhalb eines vordefinierten Bereichs liegt.
Verfahren nach Anspruch 10, bei dem die Datenintegritätsüberprüfung eine Sicherstellung involviert, dass ein von dem unvollständigen Wort dekodierter Navigationsparameter innerhalb eines vordefinierten Bereichs liegt.
Verfahren nach Anspruch 9 , bei dem die Datenintegritätsüberprüfung eine Prüfung nach einem vorbestimmten Variationsmuster in dem Datenwert des Worts involviert.
Verfahren nach Anspruch 10, bei dem die Datenintegritätsüberprüfung eine Prüfung nach einem vorbestimmten Variationsmuster in dem Datenwert des unvollständigen Worts involviert.
Verfahren nach Anspruch 1, weiter aufweisend: Verwenden von Multikanälen zur Sicherstellung, dass die Datenbits fehlerfrei sind, aufweisend, Integrieren von empfangenen Signalen in getrennten Kanälen für den gleichen Samplesatz, wobei die Integration in einem der Kanäle datenunterstützt und die Integration in dem anderen Kanal nicht-datenunterstützt ist; und Bestimmen der Korrektheit der Datenbits basierend auf den integrierten Leistungen für die datenunterstützte und die nicht-datenunterstützte Integration.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem eine fortlaufende datenunterstützte Integration für eine Dauer von 1,2 Sekunden alle 6 Sekunden basierend auf vorhersagbaren TLM und HOW Wörtern durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die datenunterstützte Integration weiter bevorzugt während der Signalverfolgung erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Startzeitpunkt der Integration derart ausgewählt wird, dass ein Maximum möglicher verfügbarer Bits bei der datenunterstützten Integration verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, weiter aufweisend die Verwendung von teilweise demodulierter oder vorhergesagter Navigationsdaten zur Vorhersage der Dopplerfrequenzverschiebung, der Rate der Dopplerfrequenzänderung, und des PN Codephasenoffsets, von denen alle verwendet werden, um die Zeit zur ersten Fixierung (Time-To-First-Fix) des Empfängers zu verbessern.
Verfahren nach Anspruch 1, weiter aufweisend die Verwendung teilweise demodulierter oder vorhergesagter Navigationsdaten zur Verbesserung der Datendecodiersensitivität.
Verfahren nach Anspruch 1, weiter aufweisend die Verwendung des datenunterstützten Modus zur Signalverfolgung unter einem Umfeld schwacher Signale zur Kalibrierung eines lokalen Frequenzerzeugers und weiterer Basisbandparameter.
Empfänger zum Erfassen, Verfolgen und Wiedererfassen von Satellitennavigationssignalen, aufweisend: Einen Radiofrequenzeingang zum Empfangen von Satellitensignalen; Einen Basisbandabschnitt zur Verarbeitung eines empfangenen Signals in Korrelationswerte; Und einen mit dem Basisbandabschnitt gekoppelten Prozessor, wobei der Prozessor Navigationsdatenbits vorhersagt oder abruft, und eine Integration des erfassten Signals unter Umschalten zwischen datenunterstützter, nicht-datenunterstützter und gemischter datenunterstützter/nicht-datenunterstützter Modi basierend auf bekannten oder vorhergesagten Datenbits des empfangenen Signals durchführt.
Empfänger nach Anspruch 24, bei dem die bekannten oder vorhergesagten Datenbits vorhergesagt werden, vom Empfängerspeicher abgerufen werden, oder von einer Demodulation eines empfangenen Signals erhalten werden.
Empfänger nach Anspruch 24, bei dem der Prozessor ausgelegt ist, eine einzelne Integration gemischt mit sowohl datenunterstützter als auch nicht-datenunterstützter Integration durchzuführen.
Empfänger nach Anspruch 26, bei dem der Prozessor eine gemischte datenunterstützte und nicht-datenunterstützte Integration durchführt, indem modulierte Daten von dem empfangenen Signal über eine Länge der bekannten oder vorhergesagten Datenbits entfernt werden, eine Integration des empfangenen Signals mit der entfernten Datenmodulation durchgeführt wird, bis die integrierte Leistung eine erste Schwelle übersteigt, und, wenn die Leistung die erste Schwelle nicht übersteigt, dann fortgefahren wird, das empfangene Signal in dem nicht-datenunterstützten Modus in Stufen zu integrieren, wobei jeder Stufe eine Schwelle zugeordnet ist, und die Integration an einer der Stufen zu beenden, wenn die integrierte Leistung die Schwelle für diese Stufe übersteigt.
Empfänger nach Anspruch 27, bei dem de Prozessor einen Algorithmus optimaler Schätzung oder maximaler Wahrscheinlichkeit in dem nicht-datenunterstützten Modus verwendet.
Empfänger nach Anspruch 27 , bei dem der Prozessor die Signalerfassung, Signalverfolgung oder Signalwiedererfassung für erfolgreich erklärt, wenn die integrierte Leistung die Schwelle in einer der Stufen übersteigt, oder anderweitig einen Ausfall erklärt.
Empfänger nach Anspruch 27, bei dem die Integration kohärent oder nicht-kohärent ist.
Empfänger nach Anspruch 24, bei dem der Satz von Datenbits ein vollständiges Navigationswort oder einen ein unvollständiges Wort bildenden Teil des Worts darstellen kann.
Empfänger nach Anspruch 31 , bei dem der Prozessor das vollständige Wort verwendet, wenn es eine Parityüberprüfung übersteht und zusätzlich eine Datenintegritätsüberprüfung übersteht.
Empfänger nach Anspruch 31, bei dem der Prozessor das unvollständige Wort verwendet, wenn es eine Datenintegritätsüberprüfung übersteht.
Empfänger nach Anspruch 32, bei dem die Datenintegritätsüberprüfung einen Vergleich des vollständigen Worts mit vergangenen oder vorhergesagten Daten involviert.
Empfänger nach Anspruch 33, bei dem die Datenintegritätsüberprüfung den Vergleich des unvollständigen Worts mit vergangenen oder vorhergesagten Daten involviert.
Empfänger nach Anspruch 32, bei dem die Datenintegritätsüberprüfung die Sicherstellung involviert, dass ein von dem Wort dekodierter Navigationsparameter innerhalb eines vordefinierten Bereichs liegt.
Empfänger nach Anspruch 33, bei dem die Datenintegritätsüberprüfung die Sicherstellung involviert, dass ein von dem unvollständigen Wort dekodierter Navigationsparameter innerhalb eines vordefinierten Bereichs liegt.
Empfänger nach Anspruch 32, bei dem Datenintegritätsüberprüfung eine Prüfung nach einem vorbestimmten Variationsmuster in dem Datenwert des Worts involviert.
Empfänger nach Anspruch 33, bei dem die Datenintegritätsüberprüfung eine Prüfung nach einem vorbestimmten Variationsmuster in dem Datenwert des unvollständigen Worts involviert.
Empfänger nach Anspruch 24 , weiter aufweisend mehrfache Kanäle in dem Basisbandabschnitt, und wobei der Prozessor empfangene Signale in getrennten Kanälen für den gleichen Samplesatz integriert, wobei die Integration in einem der Kanäle datenunterstützt ist und die Integration in dem anderen Kanal nicht-datenunterstützt ist, und die Korrektheit der Datenbits basierend auf den integrierten Leistungen für die datenunterstützte und die nicht-datenunterstützte Integration bestimmt.
Empfänger nach Anspruch 24, bei dem der Prozessor eine fortlaufende datenunterstützte Integration für eine Dauer von 1,2 Sekunden alle 6 Sekunden basierend auf vorhersagbaren TLM und HOW Wörtern durchführt.
Empfänger nach Anspruch 24, bei dem die datenunterstützte Integration bevorzugt während der Signalverfolgung durchgeführt wird.
Empfänger nach Anspruch 24 , bei dem Startzeitpunkt der Integration derart gewählt wird, dass ein Maximum möglicher verfügbarer Bits bei der datenunterstützten Integration verwendet werden.
Empfänger nach Anspruch 24, bei dem der Prozessor teilweise demodulierte oder vorhergesagte Navigationsdaten verwendet, um die Dopplerfrequenzverschiebung, die Rate der Dopplerfrequenzänderung, und den PN Codephasenoffset vorherzusagen, von denen alle verwendet werden, um die Zeit zur ersten Festlegung (Time-To-First-Fix) des Empfängers zu verbessern.
Empfänger nach Anspruch 24, bei dem der Prozessor teilweise demodulierte oder vorhergesagte Navigationsdaten verwendet, um die Datendecodiersensitivität zu verbessern.
Empfänger nach Anspruch 24, bei dem der Prozessor den datenunterstützten Modus zur Signalverfolgung in einem Umfeld schwacher Signale verwendet, um einen lokalen Frequenzerzeuger und weitere Basisbandparameter zu kalibrieren.