-
QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
-
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität unter 35 U.S.C. §119(e) der vorläufigen US-Patentanmeldung Seriennr. 63/262.729, eingereicht am 19. Oktober 2021, über „TRANSMISSION OF SIGNALS FOR RANGING, TIMING, AND DATA TRANSFER“, die vorläufige US-Patentanmeldung Seriennr. 63/262.728, eingereicht am 19. Oktober 2021, über „TRANSMISSION OF SIGNALS FOR RANGING, TIMING, AND DATA TRANSFER“ und US-Patentanmeldung Seriennr. 17/447.392, eingereicht am 10. September 2021, über „TRANSMISSION OF SIGNALS FOR RANGING, TIMING, AND DATA TRANSFER“, wobei die Offenbarung jeder davon hiermit hierin in ihrer Gesamtheit durch diese Bezugnahme aufgenommen wird.
-
STAND DER TECHNIK
-
Sender von Funkwellen (z. B. bodenbasierten Funkwellen) werden manchmal verwendet, um Signale für Positionierung, Navigation oder Zeitsteuerung zu senden. Ein beispielhaftes System zum Übertragen solcher Signale ist LORAN (Long Range Navigation) sowie Variationen davon.
-
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
Der Zweck und die Vorteile der Beispiele der Offenbarung werden Fachleuten aus der detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den folgenden beigefügten Zeichnungen ersichtlich.
- 1A veranschaulicht beispielhafte Impulsgruppen einer beispielhaften Epoche gemäß einem oder mehreren Beispielen.
- 1B veranschaulicht beispielhafte Impulse innerhalb einer beispielhaften Impulsgruppe gemäß einem oder mehreren Beispielen.
- 1C veranschaulicht einen Beispielimpuls gemäß einem oder mehreren Beispielen.
- 1D veranschaulicht einen Beispielimpuls gemäß einem oder mehreren Beispielen.
- 2 veranschaulicht ein Ordnungsschema für kodierte Nachrichten gemäß einem oder mehreren Beispielen.
- 3 veranschaulicht beispielhafte Zeitsteuerungen von Impulsgruppen innerhalb von Epochen, die ein Dithering auf Kettenebene gemäß einem oder mehreren Beispielen aufweisen.
- 4 veranschaulicht ein Beispiel für Dithering auf Kettenebene im Laufe der Zeit gemäß einem oder mehreren Beispielen.
- 5 veranschaulicht Zeitsteuerungen von Impulsgruppen in einer Epoche, die ein Dithering auf Kettenebene und ein Dithering auf Senderebene aufweisen, gemäß einem oder mehreren Beispielen.
- 6 veranschaulicht ein Dithering auf Senderebene im Laufe der Zeit gemäß einem oder mehreren Beispielen.
- 7 veranschaulicht ein Maskierungs-Dithering im Laufe der Zeit gemäß einem oder mehreren Beispielen.
- 8A veranschaulicht einen Graph, der einen positiven Phasencodeimpuls für einen beispielhaften Impuls gemäß einem oder mehreren Beispielen darstellt.
- 8B ist ein Graph, der die beispielhafte Impulsgruppe darstellt, die positive Phasencodeimpulse (z. B. aus 8A) und negative Phasencodeimpulse (z. B. aus 8C) einschließt, gemäß einem oder mehreren Beispielen.
- 8C ist ein Graph, der einen negativen Phasencodeimpuls für den beispielhaften Impuls gemäß einem oder mehreren Beispielen darstellt.
- 9 veranschaulicht ein System zum Durchführen einer oder mehrerer offenbarter Techniken, wenn Funkwellen (z. B. Hochfrequenzbodenwellen) für Impulse erzeugt werden, gemäß einem oder mehreren Beispielen.
- 10 ist ein Funktionsblockdiagramm, das logische Blöcke eines Systems zum Durchführen einer oder mehrerer offenbarter Techniken, wenn Hochfrequenzbodenwellen für Impulse erzeugt werden, gemäß einem oder mehreren Beispielen veranschaulicht.
- 11 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens in Übereinstimmung mit einem oder mehreren Beispielen.
- 12A und 12B schließen gemeinsam ein Flussdiagramm eines Verfahrens in Übereinstimmung mit einem oder mehreren Beispielen ein.
- 13 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens in Übereinstimmung mit einem oder mehreren Beispielen.
- 14 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens in Übereinstimmung mit einem oder mehreren Beispielen.
- 15 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens in Übereinstimmung mit einem oder mehreren Beispielen.
- 16 ist ein Funktionsblockdiagramm, das einen Empfänger gemäß einem oder mehreren Beispielen veranschaulicht.
- 17 ist ein Funktionsblockdiagramm, das ein System mit einem Sender und Empfänger gemäß einem oder mehreren Beispielen veranschaulicht.
- 18 ist ein Funktionsblockdiagramm, das einen oder mehrere Vorgänge veranschaulicht, die an einem Empfänger gemäß einem oder mehreren Beispielen auftreten können.
- 19 ist ein Funktionsblockdiagramm, das einen oder mehrere Vorgänge veranschaulicht, die an einem Empfänger gemäß einem oder mehreren Beispielen auftreten können.
- 20 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Empfangen von Funkwellen und zum Dekodieren von durch die Funkwellen kodierte Daten gemäß einem oder mehreren Beispielen veranschaulicht.
- 21 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Empfangen von Funkwellen und zum Dekodieren von durch die Funkwellen kodierte Daten gemäß einem oder mehreren Beispielen veranschaulicht.
-
ART(EN) DER AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
-
In der folgenden detaillierten Beschreibung wird auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil dieses Dokuments bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Beispiele von Beispielen gezeigt sind, in denen die vorliegende Offenbarung praktiziert werden kann. Diese Beispiele sind hinreichend detailliert beschrieben, um es Fachleuten zu ermöglichen, die vorliegende Offenbarung in die Praxis umzusetzen. Es können jedoch auch andere hierin ermöglichte Beispiele genutzt werden, und Änderungen der Struktur, des Materials und des Prozesses können vorgenommen werden, ohne vom Schutzumfang der Offenbarung abzuweichen.
-
Die hierin dargestellten Veranschaulichungen sollen keine tatsächlichen Ansichten eines bestimmten Verfahrens oder Systems oder einer bestimmten Vorrichtung oder Struktur sein, sondern sind lediglich idealisierte Darstellungen, die zur Beschreibung der Beispiele verwendet werden. In einigen Fällen können ähnliche Strukturen oder Komponenten in den verschiedenen Zeichnungen zur Vereinfachung für den Leser die gleiche oder eine ähnliche Nummerierung beibehalten; die Ähnlichkeit in der Nummerierung bedeutet jedoch nicht notwendigerweise, dass die Strukturen oder Komponenten in Größe, Zusammensetzung, Konfiguration oder einer anderen Eigenschaft identisch sind.
-
Die folgende Beschreibung kann Beispiele einschließen, um es Fachleuten zu ermöglichen, die offenbarten Beispiele auszuüben. Die Verwendung der Begriffe „beispielhaft“, „als Beispiel“ und „zum Beispiel“ bedeutet, dass die zugehörige Beschreibung erläuternd ist, und obwohl der Schutzumfang der Offenbarung die Beispiele und ihre rechtlichen Äquivalente umfassen soll, ist die Verwendung dieser Begriffe nicht dazu bestimmt, den Schutzumfang eines Beispiels dieser Offenbarung auf die spezifizierten Komponenten, Schritte, Merkmale, Funktionen oder dergleichen einzuschränken.
-
Es versteht sich von selbst, dass die Komponenten der Beispiele, wie sie hierin allgemein beschrieben und in der Zeichnung veranschaulicht sind, in einer Vielzahl unterschiedlicher Konfigurationen angeordnet und gestaltet werden können. Somit soll die folgende Beschreibung verschiedener Beispiele den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken, sondern ist lediglich für verschiedene Beispiele repräsentativ. Während die verschiedenen Gesichtspunkte der Beispiele in den Zeichnungen dargestellt sein können, sind die Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu gezeichnet, sofern nicht ausdrücklich angegeben.
-
Des Weiteren sind die gezeigten und beschriebenen spezifischen Implementierungen nur Beispiele und sollten nicht als die einzige Möglichkeit zum Implementieren der vorliegenden Offenbarung ausgelegt werden, sofern hierin nicht anders angegeben. Elemente, Schaltungen und Funktionen können in Blockdiagrammform gezeigt sein, um die vorliegende Offenbarung nicht durch unnötige Details undeutlich werden zu lassen. Außerdem sind Blockdefinitionen und die Aufteilung von Logik zwischen verschiedenen Blöcken beispielhaft für eine spezifische Implementierung. Es ist für Fachleute ohne Weiteres ersichtlich, dass die vorliegende Offenbarung durch zahlreiche andere Aufteilungslösungen ausgeübt werden kann. Auf Details zu zeitlichen Erwägungen und dergleichen wurde größtenteils verzichtet, soweit solche Details für ein vollständiges Verständnis der vorliegenden Offenbarung nicht erforderlich sind und innerhalb der Fähigkeiten von Fachleuten liegen.
-
Der Durchschnittsfachmann wird verstehen, dass Informationen und Signale unter Verwendung einer Vielfalt verschiedener Technologien und Techniken dargestellt werden können. Manche Zeichnungen können Signale zur Übersichtlichkeit der Darstellung und Beschreibung als ein einzelnes Signal veranschaulichen. Ein Durchschnittsfachmann wird verstehen, dass das Signal eine Gruppe von Signalen darstellen kann, wobei die Gruppe eine Vielfalt von Bitbreiten aufweisen kann und die vorliegende Offenbarung auf einer beliebigen Anzahl von Datensignalen, einschließlich eines einzelnen Datensignals, implementiert werden kann.
-
Die verschiedenen veranschaulichenden logischen Blöcke, Module und Schaltungen, die in Verbindung mit den hierin offenbarten Beispielen beschrieben sind, können mit einem Universalprozessor, einem Spezialprozessor, einem Digitalsignalprozessor (DSP), einer integrierten Schaltung (IC), einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (ASIC), einem feldprogrammierbaren Gate-Array (FPGA) oder einer anderen programmierbaren Logikvorrichtung, einer diskreten Gate- oder Transistorlogik, diskreten Hardwarekomponenten oder einer beliebigen Kombination davon, die zum Durchführen der hierin beschriebenen Funktionen ausgelegt sind, implementiert oder durchgeführt werden. Ein Universalprozessor (der hierin auch als Hostprozessor oder einfach als Host bezeichnet werden kann) kann ein Mikroprozessor sein, aber alternativ kann es sich auch um einen beliebigen herkömmlichen Prozessor, eine Steuerung, eine Mikrosteuerung oder eine Zustandsmaschine handeln. Ein Prozessor kann auch als eine Kombination von Rechenvorrichtungen, wie eine Kombination aus einem DSP und einem Mikroprozessor, eine Vielzahl von Mikroprozessoren, ein oder mehrere Mikroprozessoren in Verbindung mit einem DSP-Kern oder eine beliebige andere derartige Konfiguration implementiert sein. Ein Universalcomputer, einschließlich eines Prozessors, wird als Spezialcomputer angesehen, während der Universalcomputer dazu konfiguriert ist, Rechenanweisungen (z. B. Softwarecode, ohne Einschränkung) auszuführen, die sich auf Beispiele beziehen.
-
Die Beispiele können in Bezug auf einen Prozess beschrieben sein, der als ein Flussdiagramm, ein Fließschema, ein Strukturdiagramm oder ein Blockdiagramm dargestellt ist. Obwohl ein Flussdiagramm Vorgangshandlungen als einen sequentiellen Prozess beschreiben kann, können viele dieser Handlungen in einer anderen Abfolge, parallel oder im Wesentlichen gleichzeitig durchgeführt werden. Außerdem kann die Reihenfolge der Handlungen geändert werden. Ein Prozess kann einem Verfahren, einem Thread, einer Funktion, einer Prozedur, einer Subroutine, einem Unterprogramm, einer anderen Struktur oder Kombinationen davon entsprechen. Des Weiteren können die hierin offenbarten Verfahren in Hardware, Software oder beidem implementiert werden. Bei Implementieren in Software können die Funktionen als eine oder mehrere Anweisungen oder als Code auf computerlesbaren Medien gespeichert oder gesendet werden. Computerlesbare Medien schließen sowohl Computerspeichermedien als auch Kommunikationsmedien, einschließlich aller Medien, welche die Übertragung eines Computerprogramms von einem Ort zu einem anderen unterstützen, ein.
-
Jede Bezugnahme auf ein Element hierin unter Verwendung einer Bezeichnung, wie „erste/r/s“, „zweite/r/s“ usw., schränkt die Menge oder Reihenfolge dieser Elemente nicht ein, es sei denn, eine solche Einschränkung wird ausdrücklich angegeben. Vielmehr können diese Bezeichnungen hierin als ein zweckmäßiges Verfahren zum Unterscheiden zwischen zwei oder mehr Elementen oder Instanzen eines Elements verwendet werden. Eine Bezugnahme auf ein erstes und ein zweites Element bedeutet also nicht, dass dort nur zwei Elemente eingesetzt werden dürfen oder dass das erste Element dem zweiten Element in irgendeiner Art und Weise vorausgehen muss. Außerdem kann ein Satz von Elementen, sofern nicht anders angegeben, ein oder mehrere Elemente einschließen.
-
Wie hierin verwendet, bedeutet der Begriff „im Wesentlichen“ in Bezug auf einen gegebenen Parameter, eine gegebene Eigenschaft oder eine gegebene Bedingung und schließt in einem für den Durchschnittsfachmann verständlichen Ausmaß ein, dass der gegebene Parameter, die gegebene Eigenschaft oder die gegebene Bedingung mit einem geringen Maß an Varianz, wie zum Beispiel innerhalb annehmbarer Fertigungstoleranzen, erfüllt ist. Beispielhaft kann in Abhängigkeit von dem bestimmten Parameter, der bestimmten Eigenschaft oder der bestimmten Bedingung, der bzw. die im Wesentlichen erfüllt ist, der Parameter, die Eigenschaft oder die Bedingung zu mindestens 90 % erfüllt, zu mindestens 95 % erfüllt oder sogar zu mindestens 99 % erfüllt sein.
-
LORAN-Signale („Long Range Navigation“ oder auch nur „Loran“), die in den 1950er Jahren entwickelt wurden, sind Entfernungsmesssignale aus gesendeten Hochfrequenzbodenwellen (HF-Bodenwellen) bei niedrigen Frequenzen, üblicherweise zwischen 90 und 110 Kilohertz (kHz), die für Positionierung, Navigation und/oder Zeitsteuerung („PNT“) verwendet werden können. Diese Entfernungsmesssignale können mehr als 1600 Kilometer durch Luft, Gebäude, Erde und Wasser zurücklegen und können bis zu 10.000-mal stärker sein als, als ein nicht einschränkendes Beispiel, Signale des globalen Positionsbestimmungssystems (GPS). Loran-Technologie (und insbesondere eine Zwischentechnologie, die als „Loran-C“ bezeichnet wird) wurde in den 1990er Jahren verbessert, was zu enhanced-Loran-Navigationssystemen (eLoran-Navigationssystemen) führte. eLoran-Navigationssysteme schließen unter anderem ein, dass die Senderstandorte mit der koordinierten Weltzeit (UTC) synchronisiert sind und nutzen Steuerung nach Übertragungszeit (Time of Transmission - TOT) anstelle von Systembereichsüberwachung (System Area Monitor - SAM), die von Loran-Navigationssystemen genutzt wird, sowie das Hinzufügen eines Loran-Datenkanals (Loran Data Channel - LDC) zu einem Entfernungsmesssignal, um Zeit, verbesserte Positionierungsgenauigkeit und erhöhte Integrität bereitzustellen.
-
Eine typische Übertragung eines Entfernungsmesssignals vom eLoran-Typ ist eine Impulsfolge von Impulsen von oszillierenden Signalen vom eLoran-Typ (z. B. Impulse von oszillierenden Signalen, wobei die Impulse eine mit eLoran assoziierte Hülle aufweisen). Eine Impulshülle jedes Impulses schließt eine Vorderkante ein, die an einem ersten Ruhepunkt (d. h. Null oder vernachlässigbare Energie des oszillierenden Signals) beginnt und ansteigt, bis einen Punkt maximaler Amplitude (der „Peak“ des Impulses) erreicht ist, gefolgt von einer Hinterkante, die bei dem Peak beginnt und abfällt, bis sie einen zweiten Ruhepunkt erreicht. In einem herkömmlichen eLoran-Impuls wird ein Abschnitt des Impulses, der im Wesentlichen während eines Teils der Vorderkante definiert ist, für die Phasenverfolgung (bei herkömmlichem eLoran ist dies üblicherweise der sechste Nulldurchgang durch das oszillierende Signal) verwendet, um Zeitsteuerungsinformationen in einen Impuls und insbesondere für PNT zu kodieren. Ein Empfänger kann eine Positionierungstechnik verwenden (einschließlich, als nicht einschränkende Beispiele, multilaterale Positionsabschätzungs- oder hyperbolische Positionsabschätzungsberechnungen), um PNT-Informationen basierend auf empfangenen Entfernungsmesssignalen vom eLoran-Typ wiederherzustellen. Zusätzlich können in einigen Fällen eLoran-Signale verwendet werden, um Daten zu kodieren.
-
Sender in einer herkömmlichen eLoran-Konfiguration, die den Erfindern dieser Offenbarung bekannt ist, können hunderte oder manchmal sogar mehr als tausend Kilometer voneinander entfernt sein. Jeder Sender kann hunderte Meter hoch sein (z. B. 190,5 Meter über dem lokalen Bodenniveau).
-
Ungeachtet der Möglichkeiten von eLoran, wurde die Finanzierung für die Implementierung eines eLoran-Navigationssystems in den Vereinigten Staaten von Amerika in den 2010er Jahren zugunsten von GPS-Systemen verringert und heute verbleiben nur noch wenige Sendetürme.
-
Die Erfinder dieser Offenbarung gehen von einer allgemeinen Überabhängigkeit von GPS im Vergleich zu PNT aus. Die Verfügbarkeit kostengünstiger GPS-Störsender und Signal-Spoofer lässt Sicherheitsbedenken aufkommen, insbesondere bei kritischer Infrastruktur, Schlüsselressourcen und lebenskritischen Anwendungen. Dementsprechend erkennen Industrie und Behörden einen Bedarf für ein ergänzendes/Ersatz-Navigationssystem für GPS oder sogar, wenn auch nicht in allen Umgebungen doch zumindest in einigen Anwendungen, eine Alternative.
-
Um einen geeigneten Ersatz oder eine Alternative für GPS bereitzustellen, schätzen die Erfinder dieser Offenbarung eine Notwendigkeit für eine Zugriffskontrolle für eLoran-PNT-Dienste; Unterstützung für unterschiedliche PNT-Dienste; eine erhöhte Datenübertragungsrate (im Vergleich zu herkömmlichem eLoran), um zusätzliche, eine einseitige (d. h. unidirektionale) Kommunikationsfähigkeit bereitzustellen; und verbesserte Immunität gegen Störungs- und Spoofing-Angriffe.
-
Ein oder mehrere Beispiele beziehen sich allgemein auf die Kodierung von Daten in Phasen eines oder mehrerer Impulse. Zum Beispiel kann eine Datennachricht in den Phasen einer Anzahl von Impulsen einer Impulsgruppe kodiert werden. Zum Beispiel kann ein Sender eine Impulsgruppe übertragen, die eine Anzahl von Impulsen (z. B. Entfernungsmessimpulse) einschließen kann, die (durch einen Empfänger) zum Erfassen des Signals und/oder zum Bestimmen von PNT-Informationen verwendet werden können. Die Impulsgruppe kann zusätzlich eine Anzahl von Impulsen einschließen, die von dem Sender verwendet werden können, um Daten (einschließlich z. B. eine Nachricht und/oder Zeitsteuerungsinformationen) (z. B. Datenimpulse und/oder Zeitsteuerungsimpulse) zu kodieren. Ein Sender kann die Daten in den Datenimpulsen in Phasen der Datenimpulse kodieren. Zum Beispiel kann der Sender die Phasen der Datenimpulse selektiv einstellen, um Daten zu kodieren.
-
Zusätzlich oder alternativ dazu beziehen sich ein oder mehrere Beispiele allgemein auf die Kodierung von Informationen, die einen spezifischen Sender in einer Impulsgruppe eines Entfernungsmesssignals angeben. Genauer gesagt beziehen sich ein oder mehrere Beispiele auf das Kodieren von Informationen, die einen Sender in einem Zwischenimpulsintervall der Impulsgruppe angeben.
-
Zusätzlich oder alternativ dazu beziehen sich ein oder mehrere Beispiele im Allgemeinen auf das Einrichten von Informationsübertragungen, um die Auswirkung von Burst-Fehlern auf einem Empfänger zu verringern, und in verschiedenen Beispielen genauer gemäß einem Algorithmus, der dazu ausgewählt ist, die Wirksamkeit von Techniken der Vorwärtsfehlerkorrektur (forward error correction - FEC), einschließlich derjenigen, die Reed-Solomon-FEC-Blöcke für die Fehlerkorrektur verwenden, zu verbessern.
-
Zusätzlich oder alternativ dazu beziehen sich ein oder mehrere Beispiele allgemein auf das Übertragen von Entfernungsmesssignalen gemäß einem Impulsphasensignaturplan, der bestimmten Empfängern des Signals bekannt ist. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann das Übertragen von Entfernungsmesssignalen gemäß dem Impulsphasensignaturplan Versuche zum Spoofen eines Entfernungsmesssignals zumindest teilweise bekämpfen.
-
Zusätzlich oder alternativ dazu beziehen sich ein oder mehrere Beispiele auf das Verzögern der Übertragung von Entfernungsmesssignalen gemäß einem Dithering-Zeitplan, sodass Empfänger der Entfernungsmesssignale auf ihre Fähigkeit, die Entfernungsmesssignale ohne den Dithering-Zeitplan zu verwenden beschränkt sein können. Zum Beispiel können PNT-Informationen, die basierend auf verzögerten Entfernungsmesssignalen berechnet werden, ungenau sein. Und im Gegensatz dazu kann ein Empfänger, der über den Dithering-Zeitplan verfügt, in der Lage sein, die Verzögerungen zu korrigieren.
-
Ein oder mehrere Beispiele beziehen sich allgemein auf die Dekodierung von kodierten Phasen eines oder mehrerer Impulse. Zum Beispiel kann eine Datennachricht in den Phasen einer Anzahl von Impulsen einer Impulsgruppe kodiert werden. Zum Beispiel kann ein Sender eine Impulsgruppe übertragen, die eine Anzahl von Impulsen (z. B. Entfernungsmessimpulse) einschließen kann, die (durch einen Empfänger) zum Erfassen des Signals und/oder zum Bestimmen von PNT-Informationen verwendet werden können. Die Impulsgruppe kann zusätzlich eine Anzahl von Impulsen einschließen, die von dem Sender verwendet werden können, um Daten (einschließlich z. B. eine Nachricht und/oder Zeitsteuerungsinformationen) (z. B. Datenimpulse und/oder Zeitsteuerungsimpulse) zu kodieren. Ein Empfänger kann die in den Datenimpulsen kodierten Daten in Phasen der Datenimpulse dekodieren. Zum Beispiel kann der Empfänger Phasen der Datenimpulse identifizieren und die Phasen der Datenimpulse in Daten (z. B. die Nachricht und/oder Zeitinformationen) übersetzen.
-
Zusätzlich oder alternativ dazu können sich ein oder mehrere Beispiele allgemein darauf beziehen, Informationen aus einer Impulsgruppe eines Entfernungsmesssignals zu dekodieren. Die Informationen können einen spezifischen Sender angeben, z. B. den Sender, der das Entfernungsmesssignal übertragen hat. Somit können sich ein oder mehrere Beispiele auf das Identifizieren eines Senders, der auf Informationen, die in den Impulsgruppen kodiert sind, reagiert, beziehen. Genauer gesagt können sich ein oder mehrere Beispiele auf das Identifizieren eines Senders, der auf ein Zwischenimpulsintervall (z. B. ein nominales Zwischenimpulsintervall) einer Impulsgruppe reagiert, beziehen. Das Identifizieren des Senders kann die Berechnung von PNT-Informationen unterstützen. Zusätzlich oder alternativ dazu kann das Identifizieren des Senders nützlich sein, um die Entfernungsmesssignale zu validieren.
-
Zusätzlich oder alternativ dazu beziehen sich ein oder mehrere Beispiele auf das Identifizieren von Impulsen aus Epochen gemäß einem Impulsordnungsschema. Die Impulse können in einer Epoche des Entfernungsmesssignals gemäß dem Impulsordnungsschema geordnet werden, um unter anderem die Auswirkung von Burst-Fehlern zu verringern.
-
Zusätzlich oder alternativ dazu beziehen sich ein oder mehrere Beispiele auf das Validieren eines Entfernungsmesssignals durch Vergleichen von Phasen von Impulsen des Entfernungsmesssignals mit einer Impulsphasensignatur. Das Validieren des Entfernungsmesssignals kann Versuche zum Spoofen von Entfernungsmesssignalen zumindest teilweise bekämpfen.
-
Zusätzlich oder alternativ dazu beziehen sich ein oder mehrere Beispiele auf das Korrigieren von Verzögerungen, die zu Entfernungsmesssignalen hinzugefügt werden. Zum Beispiel können Entfernungsmesssignale gemäß einem Dithering-Zeitplan verzögert worden sein. Ein oder mehrere Beispiele beziehen sich auf Berechnen von Übertragungszeiten solcher Entfernungsmesssignale, welche die Verzögerung berücksichtigen. Zum Beispiel können ein oder mehrere Beispiele den Dithering-Zeitplan verwenden, um Verzögerungen in Entfernungsmesssignalen, die den Entfernungsmesssignalen hinzugefügt wurden, gemäß dem Dithering-Zeitplan zu korrigieren.
-
Während Beispiele hierin im Zusammenhang mit eLoran-PNT-Systemen erörtert werden können, wird ein Durchschnittsfachmann erkennen, dass dies nur ein Beispiel einer Umgebung ist, in der offenbarte Beispiele eingesetzt und implementiert werden können; und der Einsatz in anderen Umgebungen überschreitet den Schutzumfang dieser Offenbarung nicht.
-
Wie hierin verwendet, bedeutet der Begriff „Entfernungsmesssignal“ ein Signal, das von einem Sender bereitgestellt (z. B. gesendet) wird, der verwendbar sein kann, um PNT-Informationen zu bestimmen. Zusätzlich kann, wie hierin verwendet, ein „Entfernungsmesssignal“ zur Übertragung von Daten verwendet werden, einschließlich Zeitinformationen und/oder eine Nachricht. Somit kann ein Entfernungsmesssignal Entfernungsmessimpulse einschließen, die verwendet werden sollen, um Entfernungs- und/oder Positionsinformationen, Datenimpulse zum Übertragen von Daten und/oder Zeitsteuerungsimpulse zum Übertragen von Zeitinformationen zu bestimmen.
-
Wie hierin verwendet, bedeutet der Begriff „Impulsgruppe“ zwei oder mehr Signalimpulse, die von einem gleichen Sender erzeugt werden. Ein Signalimpuls eines Entfernungsmesssignals (hierin auch als „Entfernungsmessimpuls“, ein „Datenimpuls“, ein „Datennachrichtenimpuls“, ein „Zeitsteuerungsimpuls“, ein „Zeitimpuls“, ein „Zeitnachrichtenimpuls“, ein „Zeitsteuerungsnachrichtenimpuls“ und/oder „Impuls“ bezeichnet) ist ein nicht einschränkendes Beispiel für einen Signalimpuls einer Impulsgruppe.
-
Wie hierin verwendet, bedeutet „Zwischenimpulsintervall“ eine Zeitdauer, die zwischen dem Start (d. h. der Startzeit) von aufeinanderfolgenden Impulsen einer Impulsgruppe definiert ist.
-
Wie hierin verwendet, bedeutet „Gruppenwiederholungsintervall“ eine Zeitdauer, die zwischen dem Start (d. h. der Startzeit) von aufeinanderfolgenden Impulsgruppen von demselben Sender definiert ist.
-
Wie hierin verwendet, betreffen die Begriffe „Sendezyklus“ und „Epoche“ zwei oder mehr Impulsgruppen, die nicht zwingend von einem gleichen Sender erzeugt werden. In einigen Fällen kann der Begriff „Sendezyklus“ als Abkürzung verwendet werden, um sich auf die Dauer eines Sendezyklus zu beziehen. Eine Anzahl von Impulsgruppen pro Sendezyklus wird in der Regel in einer Spezifikation definiert. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann in einem eLoran-basierten System die Anzahl der Impulsgruppen pro Sendezyklus basierend auf einer Anzahl von gewünschten Bits für eine Nachricht definiert werden. In einem solchen Fall ist die Anzahl von Impulsgruppen pro Sendezyklus auf der Anzahl der Impulsgruppen für gewünschte Bits für eine Nachricht basiert.
-
1A veranschaulicht beispielhafte Impulsgruppen einer beispielhaften Epoche 116 eines Entfernungsmesssignals gemäß einem oder mehreren Beispielen. Zum Beispiel veranschaulicht 1A zwei Impulsgruppen (PG) von drei verschiedenen Sendern (TX) in Epoche 116. Genauer veranschaulicht 1A eine erste Impulsgruppe eines ersten Senders, PG1 von TX1 102, eine erste Impulsgruppe eines zweiten Senders, PG1 von TX2 104, eine erste Impulsgruppe eines dritten Senders, PG1 von TX3 106, eine zweite Impulsgruppe des ersten Senders, PG2 von TX1 108, eine zweite Impulsgruppe des zweiten Senders, PG2 von TX2 110 und eine zweite Impulsgruppe des dritten Senders, PG2 von TX3 112. Zusätzlich veranschaulicht 1A eine erste Impulsgruppe einer zweiten Epoche, PG1 von TX1 114. Obwohl Epoche 116 als zwei Impulsgruppen von jedem von drei Sendern veranschaulicht ist, kann eine Epoche eine beliebige Anzahl von Impulsgruppen von einer beliebigen Anzahl von Sendern einschließen.
-
Eine Dauer einer Epoche 116 entspricht im Allgemeinen einer Zeit, während der Impulsgruppen (z. B. PG1 von TX1 102, PG1 von TX2 104, PG1 von TX3 106, PG2 von TX1 108, PG2 von TX2 110, PG2 von TX3 112 und zusätzliche Impulsgruppen (z. B. von dem ersten, zweiten und dritten Sender)) übertragen werden (können). Die Dauer einer Epoche, wie Epoche 116, kann sich auf eine gewünschte Anzahl von Impulsgruppen pro Epoche und eine Anzahl von Sendern pro geografischem Bereich oder Gruppe von Sendern beziehen (die im Stand der Technik als „Kette“ bezeichnet werden können). Wie durch 1A veranschaulicht, ist Epoche 116 durch einen „Anfang“ an einem Start 122 von Epoche 116 (oder durch eine nominale Startzeit, wie nachstehend erörtert) und ein „Ende“ zu einem Start einer zweiten Epoche 124 (oder durch einen nominalen Start einer nächsten Epoche, wie nachstehend erörtert) definiert. Ein Ende einer Epoche entspricht einem Start einer nachfolgenden Epoche und so weiter und so fort.
-
1A veranschaulicht zwei beispielhafte Gruppenwiederholungsintervalle: Das TX1-Gruppenwiederholungsintervall 118 ist zwischen dem Start einer ersten Impulsgruppe eines ersten Senders (z. B. PG1 von TX1 102) und dem Start einer zweiten Impulsgruppe des ersten Senders (z. B. PG2 von TX1 108) definiert. Das TX1-Gruppenwiederholungsintervall 120 ist zwischen dem Start einer ersten Impulsgruppe eines dritten Senders (z. B. PG1 von TX3 106) und dem Start einer zweiten Impulsgruppe des dritten Senders (z. B. PG2 von TX3 112) definiert.
-
1A veranschaulicht eine nominale Emissionsverzögerung 154, d. h. eine Zeitdauer zwischen dem Start einer ersten Impulsgruppe und dem Start einer unmittelbar folgenden Impulsgruppe, die von einem anderen Sender sein kann. Zum Beispiel ist die nominale Emissionsverzögerung 154 die Zeitdauer zwischen dem Start von PG1 von TX2 und dem Start von PG1 von TX3.
-
Insbesondere können beliebige geeignete Marker verwendet werden, um ein Gruppenwiederholungsintervall oder eine nominale Emissionsverzögerung zu definieren, ohne den Schutzumfang dieser Offenbarung zu überschreiten, wie Peaks, Start der Vorderkanten, vorspezifizierte Nulldurchgänge oder Kombinationen daraus, ohne Einschränkung. Als nicht einschränkende Beispiele können Peaks erster oder letzter Impulse der jeweiligen Impulsgruppen, ein Start einer Vorderkante der ersten oder letzten Impulse der jeweiligen Impulsgruppen, vorspezifizierte Nulldurchgänge von oszillierenden Signalen der ersten oder letzten Impulse der jeweiligen Impulsgruppen und Kombinationen daraus verwendet werden, um das Gruppenwiederholungsintervall oder die nominale Emissionsverzögerung zu definieren. Sofern nicht anders angegeben, ist der Marker, der zum Definieren von Intervallen in Beispielen verwendet wird, der Start der Vorderkante der Impulse von Interesse. In einigen Fällen kann ein Ende einer Hinterkante nicht als Marker verwendet werden, da das hintere Ende auslaufen kann.
-
1B veranschaulicht Impulse P1 bis PN einer Impulsgruppe 152 eines Entfernungsmesssignals gemäß einem oder mehreren Beispielen. In einem oder mehreren Beispielen kann das Zwischenimpulsintervall 128 ein Intervall zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen der Impulsgruppe 152 sein. Das Zwischenimpulsintervall 128 kann 140 Mikrosekunden oder länger dauern. In einigen Beispielen kann ein Sender ein eindeutiges (oder eindeutig innerhalb eines geografischen Bereichs) Zwischenimpulsintervall verwenden. Somit kann in einigen Beispielen ein Zwischenimpulsintervall 128 verwendet werden, um einen Sender, der eine jeweilige Impulsgruppe übertragen hat, zu identifizieren. Mit anderen Worten kann in einigen Beispielen die Dauer eines Zwischenimpulsintervalls 128 eine Senderkennung in eine Impulsgruppe kodieren. Insbesondere können beliebige geeignete Marker verwendet werden, um das Zwischenimpulsintervall 128 zu definieren, ohne den Umfang dieser Offenbarung zu überschreiten, als nicht einschränkende Beispiele gelten Startzeiten, Peaks, ein Ende einer Hinterkante, ein Start einer Vorderkante, vorspezifizierte Nulldurchgänge von oszillierenden Signalen und Kombinationen daraus.
-
1B veranschaulicht Impulse, die Teil einer der hierin erörterten Impulsgruppen sein können, z. B. PG1 von TX1 102, wie in 1A veranschaulicht, ohne Einschränkung. Diese Offenbarung ist nicht auf die durch 1B veranschaulichten Formen der Impulshüllen von P1 bis PN beschränkt. Die Verwendung anderer Formen von Impulshüllen, wie der durch 1C dargestellten Form der Impulshülle, ohne Einschränkung, wird speziell in Betracht gezogen und überschreitet den Umfang dieser Offenbarung nicht.
-
Impulsgruppe 152 schließt 105 Impulse ein, wobei jeder 140 Mikrosekunden oder mehr Zeit einnimmt. Die ersten 63 Impulse 124 jeder Impulsgruppe 152 können verwendet werden, um das Signal zu erfassen. Die letzten 42 Impulse 125 können verwendet werden, um die Zeit- und Datennachricht zu kodieren. Die letzten 42 Impulse 125 können in 6 Sätze von 7 Impulsen unterteilt werden, mit 140 Mikrosekunden oder mehr ohne Übertragung (z. B. eine Impulslängenverzögerung 126, während der der Sender nicht überträgt) zwischen jedem Satz. Ferner können in einigen Beispielen die ersten 63 Impulse 124 durch die Impulslängenverzögerung 126 von den letzten 42 Impulsen 125 getrennt sein. Die Gesamtlänge einer Übertragung kann (105 Impulse + 6 Impulslängenverzögerungen) * 140 Mikrosekunden oder 15,54 Millisekunden oder mehr für längere Impulsintervalle betragen.
-
In verschiedenen Beispielen kann sich der Satz von Phasen der ersten 63 Impulse jeder Impulsgruppe eines ersten Senders (z. B. TX1) von dem Satz von Phasen der ersten 63 Impulse jeder Impulsgruppe eines anderen Senders (z. B. TX3) unterscheiden. Zum Beispiel kann der Satz von Phasen der ersten 63 Impulse jeder Impulsgruppe auf den Sender hinweisen, von dem die Impulsgruppe ausgeht. Zum Beispiel kann der Satz von Phasen der ersten 63 Impulse 124 jeder Impulsgruppe von TX1 eindeutig (oder eindeutig innerhalb eines geografischen Bereichs) für TX1 sein, und der Satz von Phasen der ersten 63 Impulse jeder Impulsgruppe von TX3 kann eindeutig (oder eindeutig innerhalb eines geografischen Bereichs) für TX3 sein. Somit kann der Satz von Phasen der ersten 63 Impulse jeder Impulsgruppe auf den Sender hinweisen, von dem die Impulsgruppe ausgeht. Weitere Details bezüglich der Impulsphasenkodierung werden in Bezug auf 1C, 1D und 8A bis 8C angegeben.
-
In verschiedenen Beispielen kann der Satz von Phasen der ersten 63 Impulse jeder Impulsgruppe jedes Senders von Epoche zu Epoche variieren. Das Variieren des Satzes von Phasen der ersten 63 Impulse jeder Epoche kann das Spoofing erschweren.
-
In verschiedenen Beispielen können die letzten 42 Impulse 125 verwendet werden, um eine Zeit- und/oder eine Datennachricht zu kodieren. Als nicht einschränkendes Beispiel können die letzten 42 Impulse 125 in sechs Sätze von sieben Impulsen unterteilt werden, wobei eine jeweilige Impulslängenverzögerung 126 zwischen jedem Satz von sieben Impulsen besteht. Die Phasen jedes der sieben Impulse jedes Satzes können ein 6-Bit-Symbol (oder in einigen Beispielen ein 7-Bit-Symbol) für die Datenkodierung darstellen. Die Zeit- und Datennachricht können über eine Epoche unter Verwendung von 420 Impulsen übertragen werden. Die Zeitnachricht kann unter Verwendung von 84 der 420 Impulse übertragen werden. Die Zeitnachricht kann unter Verwendung einer Reed-Solomon-FEC-Kodierung kodiert werden, wobei 6-Bit-Symbole, sechs Datensymbole und sechs Paritätssymbole (zwölf Symbole insgesamt) verwendet werden. Die Datennachricht kann unter Verwendung von 336 der 420 Impulse übertragen werden. Die Datennachricht kann unter Verwendung einer Reed-Solomon-FEC-Kodierung kodiert werden, wobei 6-Bit-Symbole, 22 Datensymbole und 26 Paritätssymbole (48 Symbole insgesamt) verwendet werden.
-
1B veranschaulicht eine Impulsgruppendauer 123, die eine Zeitdauer ist, die zwischen dem Start des ersten Impulses einer Impulsgruppe (z. B. Start der Impulsgruppe 130) und dem Start des ersten Impulses einer nächsten Impulsgruppe (in 1B nicht veranschaulicht) (z. B. Ende der Impulsgruppe 132) definiert ist.
-
Die in Bezug auf 1B veranschaulichten und beschriebenen Dauern sind als nicht einschränkende Beispiele angegeben. Ferner sind die Gesamtzahl der Impulse, die Anzahl der ersten Impulse 124 (oder die Impulse, die verwendet werden, um das Signal zu erfassen), Anzahl der letzten Impulse 125 (oder Impulse, die zum Kodieren von Daten verwendet werden), Anzahl von Sätzen von Impulsen, die zum Kodieren von Daten verwendet werden, und Anzahl von Impulsen in jedem Satz nicht einschränkende Beispiele.
-
1C veranschaulicht Impulse 148 eines Entfernungsmesssignals gemäß einem oder mehreren Beispielen. Impuls 148 kann mit Zeitsteuerungsinformationen kodiert werden, z. B. kann ein Punkt in dem Impuls ein Zeitsteuerungsereignis angeben. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann der sechste Nulldurchgang (z. B.
-
Nulldurchgang 140) von einem Empfänger als eine Angabe eines Zeitsteuerungsereignisses verwendet werden, z. B. für Positionierung, Navigation oder Zeitsteuerung für eine Positionierungstechnik (einschließlich, als nicht einschränkende Beispiele, multilaterale oder hyperbolische Positionsschätzungsberechnungen).
-
1C veranschaulicht ferner einen Impulsstartpunkt 136, der ein Zeitpunkt sein kann, zu dem der Impuls 148 beginnt, z. B. sich von einem Ruhepunkt entweder positiv oder negativ bewegt. 1C veranschaulicht auch den Impulsendpunkt 138, welcher der Zeitpunkt sein kann, zu dem der Impuls 148 endet, z. B. zu einem stabilen Ruhezustand zurückkehrt. Zusammen definieren der Impulsstartpunkt 136 und der Impulsendpunkt 138 eine Impulsdauer 134 des Impulses 148. Alternativ kann, da Übertragungen nach einem bestimmten Punkt in dem Impuls 148 Klingeln einschließen können, der Impulsendpunkt 138 als eine Impulsdauer 134 nach dem Impulsstartpunkt 136 definiert werden. 1C veranschaulicht ferner die Impulsamplitude 142, welche die Amplitude des Impulses 148 von einem negativen Peak-Wert zu einem positiven Peak-Wert sein kann.
-
1D veranschaulicht einen weiteren Beispielimpuls 158 gemäß einem oder mehreren Beispielen. Impulse können mit Phasencodes binärphasenkodiert werden. Zum Beispiel kann Impuls 148 aus on 1C ein +1 kodieren und Impuls 158 aus 1D kann -1 kodieren, da Impuls 158 die entgegengesetzte Phase zu Impuls 148 aufweisen kann. Weitere Details bezüglich der Impulsphasenkodierung werden in Bezug auf 8A bis 8C angegeben.
-
2 veranschaulicht ein Impulsordnungsschema 200 zum Kodieren der Zeit- und Datennachrichten gemäß einem oder mehreren Beispielen. Zum Beispiel schließt 2 eine beispielhafte Zuweisung von sechs Sätzen von sieben Impulsen ein, die verwendet werden, um die Nachrichten in einer Impulsgruppe zu kodieren. In 2 werden 10 Impulsgruppen (z. B. einer Epoche) veranschaulicht. Jeder der veranschaulichten Sätze von sieben Impulsen wird entweder als ein Zeitnachrichtenimpulssatz oder ein Datennachrichtenimpulssatz zugewiesen. Das Variieren der Anordnung innerhalb einer Epoche kann die Auswirkung von Burst-Fehlern auf die Datenübertragung verringern und insbesondere die Leistung der Vorwärtsfehlerkorrekturtechniken verbessern. Die Anordnungsschemata können gemäß jedem geeigneten Algorithmus ausgewählt werden, als ein nicht einschränkendes Beispiel gemäß einem Algorithmus, der die Leistung eines Reed-Solomon-Typs von FEC-Blöcken verbessert.
-
2 veranschaulicht zwei verschiedene Arten von Daten, die in den 42 Impulsen, die für die Datenkodierung gemäß einem oder mehreren Beispielen bestimmt werden (z. B. die letzten 42 Impulse 125 aus 1B), kodiert werden können. Als ein nicht einschränkendes Beispiel veranschaulicht 2 Zeitnachrichtenimpulssätze („T“) und Datennachrichtenimpulssätze („D“). Die Verwendung von weniger Arten von Impulsen oder anderen Arten von Impulsen, zusätzlich oder alternativ zu den hierin erörterten, überschreitet den Schutzumfang dieser Offenbarung nicht.
-
Wie vorstehend in Bezug auf 1B beschrieben, können die ersten 63 Entfernungsmessimpulse 124 einer Impulsgruppe an einem Empfänger verwendet werden, um eine oder mehrere Ankunftszeiten eines oder mehrerer der Impulse zu extrahieren, die z. B. verwendet werden können, um Positionsinformationen eines Empfängers zu bestimmen. Zum Beispiel kann in einigen Beispielen für alle der ersten 63 Entfernungsmessimpulse eine durchschnittliche Ankunftszeit bestimmt werden.
-
Zeitnachrichtenimpulse (die hierin alternativ als „Zeitsteuerungsimpulse“ bezeichnet werden können) können die Zeitsteuerungsinformationen gemeinsam kodieren. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann ein Sender dazu konfiguriert werden, Epochen mitzuzählen, z. B. als „Epochennummer“, und kann die Epochennummer übertragen, die in den Zeitnachrichtenimpulsen jeder Epoche kodiert ist. Die Zeitnachrichtenimpulse können ein oder mehrere Fehlerkorrekturbits einschließen, z. B. gemäß einem Reed-Solomon-Fehlerkorrekturschema. Als ein Beispiel für die Kodierung von Zeitsteuerungsinformationen kann die Epochennummer eine 32-BitZahl sein, und die 84 Zeitnachrichtenimpulse einer Epoche können gemeinsam die Epochennummer und das eine oder die mehreren Fehlerkorrektur-Bits kodieren. Zum Beispiel kodieren die 84 Zeitnachrichten-Impulse 12 Sechs-Bit-Symbole. Von diesen werden sechs Symbole (36 Bits) verwendet, um die Zeitinformationen zu kodieren, und sechs Symbole (36 Bits) werden zur Fehlerkorrektur verwendet.
-
Datennachrichtenimpulse (die hierin alternativ als „Datenimpulse“ bezeichnet werden können) können gemeinsam eine Datennachricht kodieren. Datennachrichtenimpulse können eine Nachricht kommunizieren, z. B. von einem Systembetreiber eines Loran-Systems an den Benutzer eines Loran-Empfängers. Nicht einschränkende Beispiele für Informationen, die über Datennachrichtenimpulse übertragen werden, schließen Differenzkorrekturen, Almanach-Informationen für Sender und Differenzmonitore oder Nachrichten ein, einschließlich, als nicht einschränkende Beispiele, Notfallwarnungen oder Wetterwarnungen. Die Datennachrichtenimpulse können ferner einen oder mehrere Fehlerkorrekturnachrichtenimpulse einschließen, z. B. einen FEC-Block gemäß einem Reed-Solomon-Fehlerkorrekturschema. Zum Beispiel kodieren die 336 Datennachrichtenimpulse 48 Sechs-Bit-Symbole. Von diesen werden 22 Symbole (132 Bits) verwendet, um die Datennachricht zu kodieren, und 26 Symbole (156 Bits) werden zur Fehlerkorrektur verwendet.
-
Als ein nicht einschränkendes Beispiel veranschaulicht 2 zehn Impulsgruppen 202, die jeweils sechs Impulssätze 204 einschließen. Somit veranschaulicht 2 60 Impulssatzpositionen einer Epoche. Ein „Impulssatz“ kann sich auf sieben Impulse beziehen, die sechs Bits von Informationen kodieren, z. B. in den letzten 42 Impulsen einer Impulsgruppe.
-
Während einer Epoche kann ein Sender die kodierten Impulssätze der Epoche gemäß einem Impulssatzordnungsschema wie Impulssatzordnungsschema 200 übertragen. Durch Anordnen der unterschiedlichen Arten von Impulssatz 206 gemäß dem Impulssatzordnungsschema 200 kann ein Empfänger in der Lage sein zu bestimmen, welche Impulse von welcher Art sind.
-
In verschiedenen Beispielen kann die Epochennummer in Zeitnachrichtenimpulsen oder Daten in den Datennachrichtenimpulsen verschlüsselt sein. Zum Beispiel kann die Epochennummer, die in die Zeitnachrichtenimpulse kodiert ist, vor dem Kodieren verschlüsselt werden. Als weiteres Beispiel kann die Datennachricht, die in die Datennachrichtenimpulssätze kodiert ist, vor dem Kodieren verschlüsselt werden. Eine einzelne verschlüsselte Datennachricht kann eine oder mehrere Epochen überspannen. Die Verschlüsselung der Epochennummer oder der Datennachricht kann derart sein, dass die Epochennummer oder die Datennachricht ohne Verschlüsselungsschlüssel nicht zu entschlüsseln sein kann. Somit kann ein Empfänger aller Impulse einer Epoche und im Besitz des Impulssatzordnungsschemas 200, aber nicht im Besitz des Verschlüsselungsschlüssels in der Lage sein, die von den Zeitnachrichtenimpulsen oder den Datennachrichtenimpulsen kodierten Symbole wiederherzustellen, aber möglicherweise nicht in der Lage sein, die Epochennummer oder die Daten zu entschlüsseln.
-
Alternativ dazu können in verschiedenen Beispielen die Zeitsteuerungsinformationen nicht verschlüsselt werden, z. B. können die Zeitsteuerungsinformationen unverschlüsselt übertragen werden. Das Nicht-Verschlüsseln der Zeitsteuerungsinformationen kann es einem Empfänger der Zeitnachrichtenimpulssätze ermöglichen, Zeitsteuerungsinformationen, z. B. eine Epochennummer, zu erhalten, ohne einen Verschlüsselungsschlüssel zu besitzen. Das Ermöglichen eines Empfängers, die Epochennummer ohne einen Verschlüsselungsschlüssel zu erhalten, kann es dem Empfänger ermöglichen, Informationen (z. B. genauere Zeitsteuerungsinformationen durch Korrigieren von Dithering, was nachstehend ausführlicher beschrieben wird) zu erhalten. Die Übertragung der Zeitsteuerungsinformationen in unverschlüsselter Form, kann jedoch die Zeitsteuerungsinformationen anfällig für Spoofing lassen. In verschiedenen Beispielen können die Zeitsteuerungsinformationen unverschlüsselt (z. B. in Zeitnachrichtenimpulsen) übertragen werden, und zweite Zeitsteuerungsinformationen können verschlüsselt in Datennachrichtenimpulsen übertragen werden. Die zweiten Zeitsteuerungsinformationen können verschlüsselt und somit weniger anfällig für Spoofing als die unverschlüsselt übertragenen Zeitsteuerungsinformationen sein.
-
Ferner können die zweiten Zeitsteuerungsinformationen zusätzliche Zeitsteuerungsinformationen einschließen, die nicht in den ersten Zeitsteuerungsinformationen enthalten sind, z. B. eine Schaltsekundenzählung. Das Einschließen der zusätzlichen Zeitsteuerungsinformationen in den zweiten Zeitsteuerungsinformationen kann es Empfängern im Besitz des Verschlüsselungsschlüssels ermöglichen, detailliertere oder genauere Zeitsteuerungsinformationen zu erhalten als es für Empfänger möglich ist, die nicht im Besitz des Verschlüsselungsschlüssels sind. Ferner kann das Einschließen der zusätzlichen Zeitsteuerungsinformationen in den zweiten Zeitsteuerungsinformationen ermöglichen, dass die Zeitsteuerungsinformationen der Zeitnachrichtenimpulse die zusätzlichen Zeitsteuerungsinformationen nicht einschließen, was es ermöglichen kann, die Anzahl von Zeitnachrichtenimpulsen zu verringern oder zusätzliche Fehlerkorrekturbits in den Zeitnachrichtenimpulsen einzuschließen.
-
Zusätzlich oder alternativ dazu beziehen sich ein oder mehrere Beispiele allgemein darauf, die Verwendbarkeit von Entfernungsmesssignalen zu steuern, um eine genaue Verwendung der Entfernungsmesssignale an bestimmte Empfänger zu begrenzen, indem ein Zeitversatz (als „Dither-Versatz“, „Dithering-Versatz“ oder nur „Dither“ bezeichnet) hinzugefugt wird, den ein spezifischer Empfänger mit einer Dither-Korrektur vor dem Verwenden des Entfernungsmesssignals korrigieren kann. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann die Steuerung der Verwendbarkeit die Privatisierung des Entfernungsmesssignals und eines Navigationssystems unter Verwendung desselben erleichtern.
-
3 ist ein Zeitsteuerungsdiagramm 300, das beispielhafte Zeitsteuerungen von Impulsgruppen, die Dithering aufweisen, gemäß einem oder mehreren Beispielen veranschaulicht. Zum Beispiel veranschaulicht 3 Zeitsteuerungen von Impulsgruppen aus drei Epochen (Epoche 1, Epoche 2 und Epoche 3). Die Impulsgruppen, die während Epoche 1 auftreten, werden z. B. in Bezug auf eine nominale Epochenstartzeit 302A keinem Dithering unterzogen. (in der vorliegenden Offenbarung können Impulsgruppen, die während einer Epoche auftreten, als Impulsgruppen „der Epoche“ bezeichnet werden.) Die Impulsgruppen aus Epoche 2 werden in Bezug auf eine nominale Epochenstartzeit 302B verzögert und die Impulsgruppen aus Epoche 3 werden in Bezug auf die nominale Epochenstartzeit 302C vorgeschoben.
-
3 veranschaulicht nominale Epochenstartzeiten 302 (einschließlich nominale Epochenstartzeit 302A, welche die nominale Startzeit von Epoche 1 sein kann, nominale Epochenstartzeit 302B, welche die nominale Startzeit von Epoche 2 sein kann, und nominale Epochenstartzeit 302C, welche die nominale Startzeit von Epoche 3 sein kann). Nominale Epochenstartzeit 302A, nominale Epochenstartzeit 302B und nominale Epochenstartzeit 302A können zusammen als nominale Epochenstartzeiten 302 bezeichnet werden. 3 veranschaulicht auch nominale nachfolgende Epochenstartzeiten 320 (einschließlich nominale nachfolgende Epochenstartzeit 320A, die das Ende von Epoche 1 und die Startzeit einer nachfolgenden Epoche sein kann, nominale nachfolgende Epochenstartzeit 320B, die das Ende von Epoche 2 und die Startzeit einer nachfolgenden Epoche sein kann, und nominale nachfolgende Epochenstartzeit 320C, die das Ende von Epoche 3 und die Startzeit einer nachfolgenden Epoche sein kann). Nominale nachfolgende Epochenstartzeit 320A, nominale nachfolgende Epochenstartzeit 320B und nominale nachfolgende Epochenstartzeit 320C können gemeinsam als nominale nachfolgende Epochenstartzeiten 320 bezeichnet werden. In verschiedenen Beispielen können die Epochen 1,2 und 3 sequentiell oder nicht sequentiell sein. Mit anderen Worten kann Epoche 2 auf Epoche 1 folgen oder nicht. Die nominalen nachfolgenden Epochenstartzeiten 320 können den nominalen Epochenstartzeiten 302 nach einer Epochendauer 306 (d. h. die Dauer einer Epoche) folgen. Eine nominale nachfolgende Epochenstartzeit kann das Ende einer vorherigen Epoche sein. Eine nominale Startzeit einer Epoche kann die nominale nachfolgende Epochenstartzeit der vorhergehenden Epoche sein. Wenn zum Beispiel Epoche 2 auf Epoche 1 folgt, wäre die nominale Startzeit 302B eine nominale nachfolgende Epochenstartzeit 320A.
-
Die Impulsgruppen von Epoche 1 werden ohne Dithering veranschaulicht. Zum Beispiel wird die erste Impulsgruppe des ersten Senders („PG1 von TX1“) als bei der nominalen Epochenstartzeit 302A beginnend veranschaulicht, d. h. bei PG1 von TX1 lag kein Dithering in Bezug auf die nominale Epochenstartzeit 302A vor (nicht verzögert oder vorgeschoben). Die zweite Impulsgruppe des ersten Senders („PG2 von TX1“) beginnt mit dem Gruppenwiederholungsintervall 310 nach der nominalen Epochenstartzeit 302A. Außerdem beginnt die erste Impulsgruppe des zweiten Senders („PG1 von TX2“) bei der nominalen zweiten Impulsgruppenstartzeit 304A, d. h. bei PG1 von TX2 lag kein Dithering in Bezug auf die nominale zweite Impulsgruppenstartzeit 304A vor. Außerdem beginnt PG2 von TX2 mit dem Gruppenwiederholungsintervall 314 nach der nominalen zweiten Impulsgruppenstartzeit 304A. In verschiedenen Beispielen kann das Gruppenwiederholungsintervall 310 die gleiche oder eine andere Dauer als Gruppenwiederholungsintervall 314 aufweisen.
-
Die Impulsgruppen aus Epoche 2 werden durch den Verzögerungsversatz 312 von der nominalen Epochenstartzeit 302B verzögert. Zum Beispiel wird PG1 von TX1 aus Epoche 2 durch Verzögerungsversatz 312 von der nominalen Epochenstartzeit 302B verzögert. Ebenso wird PG1 von TX2 aus Epoche 2 von der nominalen zweiten Impulsgruppenstartzeit 304B durch Verzögerungsversatz 312 verzögert. Ebenso werden alle Impulsgruppen aus Epoche 2 durch Verzögerungsversatz 312 verzögert. Die Zeitsteuerung der Impulsgruppen (z. B. mit oder ohne Dithering) gilt gleichermaßen für alle Impulse der Impulsgruppen. Zum Beispiel werden alle Impulse von PG1 von TX1 aus Epoche 2 durch Verzögerungsversatz 312 verzögert. Trotz der Verzögerung von Epoche 2 beginnt eine nachfolgende Epoche bei der nominalen nachfolgenden Epochenstartzeit 320B und nicht bei der nominalen nachfolgenden Epochenstartzeit 320B plus Verzögerungsversatz 312. Um zu verhindern, dass Impulse aus verschiedenen Epochen gleichzeitig übertragen werden, kann in verschiedenen Beispielen der Verzögerungsversatz 312 als kürzer als die Hälfte einer nominalen Dauer zwischen dem Ende des letzten Impulses einer letzten Impulsgruppe einer Epoche und dem Beginn eines ersten Impulses einer ersten Impulsgruppe einer nachfolgenden Epoche ausgewählt werden.
-
Die Impulsgruppen aus Epoche 3 werden durch den Vorschubversatz 318 vorgeschoben. Zum Beispiel wird PG1 von TX1 aus Epoche 3 von der nominalen Epochenstartzeit 302C durch den Vorschubversatz 318 vorgeschoben. Ebenso wird PG1 von TX2 aus Epoche 3 von der nominalen zweiten Impulsgruppenstartzeit 304C durch den Vorschubversatz 318 vorgeschoben. Ebenso werden alle Impulsgruppen aus Epoche 3 durch den Vorschubversatz 318 vorgeschoben. Trotz dieses Vorschubs würde eine nachfolgende Epoche nominell bei der nominalen nachfolgenden Epochenstartzeit 320C beginnen und nicht nach der nominalen nachfolgenden Epochenstartzeit 320C minus Vorschubversatz 318. Um zu verhindern, dass Impulse aus verschiedenen Epochen gleichzeitig übertragen werden, kann in verschiedenen Beispielen der Vorschubversatz 318 als kürzer als eine Hälfte einer nominalen Dauer zwischen dem Ende des letzten Impulses einer letzten Impulsgruppe einer Epoche und dem Beginn eines ersten Impulses einer ersten Impulsgruppe einer nachfolgenden Epoche ausgewählt werden.
-
Der Begriff „Dithering-Intervall auf Kettenebene“ kann sich auf ein Zeitintervall beziehen, durch das alle Impulse aller Impulsgruppen aller Sender einer Gruppe von Sendern (die als Kette bezeichnet werden können) (relativ zu einer nominalen Zeitsteuerung) verzögert oder vorgeschoben werden. Ein Dithering-Intervall auf Kettenebene (z. B. Verzögerungsversatz 312 oder Vorschubversatz 318) kann für die Dauer einer Epoche gelten. In nachfolgenden Epochen können die Impulsgruppen aller Sender einer Gruppe von Sendern durch ein anderes Dithering-Intervall auf Kettenebene oder überhaupt nicht verzögert oder vorgeschoben werden. Das Dithering auf Kettenebene ist das Dithering einer Kette von Sendern durch ein Dithering-Intervall auf Kettenebene über eine Epoche.
-
Als Beispiel von Dithering veranschaulicht 4 Dither-Versätze 400 einer Emissionsverzögerung von drei Sendern einer Kette im Laufe der Zeit. Zum Beispiel veranschaulicht 4 eine erste Emissionsverzögerung 402 eines ersten Senders einer Kette, eine zweite Emissionsverzögerung 404 eines zweiten Senders der Kette und eine dritte Emissionsverzögerung 406 eines dritten Senders der Kette. Dither-Versätze 400 (einschließlich die erste Emissionsverzögerung 402, die zweite Emissionsverzögerung 404 und die dritte Emissionsverzögerung 406) können Versätze einschließen, die sich aus dem Dithering auf Kettenebene, dem Dithering auf Senderebene und Maskierungs-Dithering ergeben. Aufgrund von Größendifferenzen zwischen dem Dithering auf Kettenebene und dem Dithering auf Senderebene und zwischen dem Dithering auf Kettenebene und dem Maskierungs-Dithering in 4 könnten das Dithering auf Senderebene und das Maskierungs-Dithering nicht ersichtlich sein. Daher ist 4 skaliert, um insbesondere das Dithering auf Kettenebene zu veranschaulichen. (Dithering auf Senderebene und Maskierungs-Dithering werden nachstehend ausführlicher erläutert.)
-
Die dritte Emissionsverzögerung 406 wird relativ zu der zweiten Emissionsverzögerung 404 durch eine nominale Emissionsverzögerung (z. B. 20.000 Mikrosekunden) verzögert. In ähnlicher Weise wird die zweite Emissionsverzögerung 404 relativ zu der ersten Emissionsverzögerung 402 durch die nominale Emissionsverzögerung verzögert. 4 veranschaulicht, dass jede der ersten Emissionsverzögerung 402, der zweiten Emissionsverzögerung 404 und der dritten Emissionsverzögerung 406 im Wesentlichen parallel sind. Die erste Emissionsverzögerung 402, die zweite Emissionsverzögerung 404 und die dritte Emissionsverzögerung 406 sind im Wesentlichen parallel, da alle der ersten Emissionsverzögerung 402, der zweiten Emissionsverzögerung 404 und der dritten Emissionsverzögerung 406 in jeder Epoche um das gleiche Dithering-Intervall auf Kettenebene verzögert werden.
-
In verschiedenen Beispielen kann eine Änderung beim Dithering einer Kette (d. h. eine Änderung des Ditherns aller Impulse aller von einer Kette von Sendern übertragenen Impulsgruppen) im Laufe der Zeit folgen. Zum Beispiel veranschaulicht 4 Änderungen beim Dithering der Kette nach einem Rampenmuster zwischen mehreren Punkten (z. B. pseudozufällig ausgewählten Punkten). Zum Beispiel kann das Dithering auf Kettenebene, das durch Dither-Versätze 400 auftritt, mehrere zufällige Werte aufweisen und kann einer Rampe zwischen den verschiedenen zufälligen Werten folgen. Somit kann in dem in 4 veranschaulichten Beispiel die Änderung des Ditherings zwischen zwei beliebigen Epochen relativ zu einer Änderung über viele (z. B. 50.000 Epochen) klein sein. Zum Beispiel kann in Epoche 1 das Ketten-Dithering 0 Mikrosekunden dauern, in Epoche 2 kann das Ketten-Dithering geringfügig länger sein (z. B. 0,4 Mikrosekunden länger), und in Epoche 50.000 kann das Ketten-Dithering 20.000 Mikrosekunden dauern. Somit kann die Größe des Ditherings auf Kettenebene in der Größenordnung von zehntausenden Mikrosekunden liegen, wenn viele Epochen betrachtet werden, während die Größenänderung zwischen zwei beliebigen Epochen viel kleiner sein kann, z. B. 1 Mikrosekunde oder weniger).
-
Zusätzlich zu dem Dithering auf Kettenebene können einzelne Sender die Zeitsteuerung der Impulsgruppen individuell einem Dithering unterziehen. Zum Beispiel veranschaulicht 5 Dithering auf Senderebene und Dithering auf Kettenebene. Das Dithering auf Senderebene kann analog zu dem Dithering auf Kettenebene sein, indem das Dithering auf Senderebene das Dithering aller Impulse aller Impulsgruppen für eine Epoche involvieren kann. Im Gegensatz zu dem Dithering auf Kettenebene kann das Dithering auf Senderebene jedoch von Sendern einzeln und nicht durch eine Kette von Sendern zusammen angewendet werden.
-
5 veranschaulicht eine Epoche 4, die sowohl Dithering auf Kettenebene als auch Dithering auf Senderebene einschließt. 5 veranschaulicht eine nominale Epochenstartzeit 502. 5 veranschaulicht ein Dithering-Intervall auf Kettenebene 504, durch das alle Impulsgruppen (einschließlich z. B. PG1 von TX1, PG1 von TX2, PGN von TX1 und PGN von TX2) einer Kette (z. B. TX1 und TX2) für die Dauer von Epoche 4 vorgeschoben werden. Das heißt, basierend auf dem Dithering-Intervall auf Kettenebene würde der erste Impuls aus Epoche 4 (PG1 von TX1) an der auf Kettenebene einem Dithering unterzogenen Startzeit 510 beginnen, die durch das Dithering-Intervall auf Kettenebene 504 von der nominalen Epochenstartzeit 502 vorgeschoben wird.
-
5 veranschaulicht jedoch, dass PG1 von TX1 zusätzlich durch den Verzögerungsversatz auf Senderebene 506 verzögert wird. Zum Beispiel verzögert TX1 während Epoche 4 all ihre Impulsgruppen durch den Verzögerungsversatz auf Senderebene 506.
-
Außerdem veranschaulicht 5, dass die Impulsgruppen von TX2 um den Vorschubversatz auf Senderebene 508 vorgeschoben werden (z. B. relativ zu der einem Dithering auf Kettenebene unterzogenen zweiten Impulsgruppenstartzeit 512). Der Verzögerungsversatz auf Senderebene 506 ist unabhängig von dem Vorschubversatz auf Senderebene 508.
-
Der Begriff „Dithering-Intervall auf Senderebene“ kann ein Zeitintervall sein, um das alle Impulsgruppen eines bestimmten Senders verzögert oder vorgeschoben werden (relativ zu einem nominalen Zeitpunkt oder relativ zu einem nominalen Zeitpunkt und einem Dithering auf Kettenebene). Ein Dithering-Intervall auf Senderebene kann für die Dauer einer Epoche gelten. In nachfolgenden Epochen können die Impulsgruppen des bestimmten Senders durch ein anderes Dithering-Intervall auf Senderebene verzögert oder vorgeschoben werden. In einigen Fällen können alle Impulsgruppen jedes Senders jeder Epoche um ein anderes Dithering-Intervall auf Senderebene oder durch kein Dithering-Intervall auf Senderebene verzögert werden. Als ein Beispiel für die Verwendung eines anderen Dithering-Intervalls auf Senderebene in jeder Epoche veranschaulicht 6 Dither-Versätze 602 einer Emissionsverzögerung eines 1. Senders, zum Beispiel in Epochen 1-900. Das Dithering auf Senderebene ist das Dithering eines bestimmten Senders durch ein Dithering-Intervall auf Senderebene über eine Epoche.
-
Als Beispiel von Dithering veranschaulicht 6 die Dither-Versätze 602 der Emissionsverzögerung eines Senders im Laufe der Zeit. Dithering-Versätze 602 können Versätze einschließen, die sich aus dem Dithering auf Kettenebene, Dithering auf Senderebene und Maskierungs-Dithering ergeben. Aufgrund von Größenunterschieden zwischen dem Dithering auf Senderebene und dem Dithering auf Kettenebene, kann in 6 das Dithering auf Kettenebene jedoch als allgemeiner Trend erscheinen. Ferner ist aufgrund der Differenz zwischen dem Dithering auf Senderebene und dem Maskierungs-Dithering das Maskierungs-Dithering in 6 nicht zu erkennen. Daher ist 6 speziell skaliert, um das Dithering auf Senderebene zu veranschaulichen. Zum Beispiel kann der Aufwärtstrend von einer 0-Mikrosekunden-Verzögerung zu einer mehr als 200-Mikrosekunden-Verzögerung, die zwischen der 0. Epoche und der 900. Epoche auftritt, ein Ergebnis eines Ditherings auf Kettenebene (z. B. das in 4 besonders veranschaulichte Dithering auf Kettenebene) sein. Insbesondere können Dither-Versätze 602, wie in 6 veranschaulicht, eine hochskalierte Ansicht der ersten Emissionsverzögerung 402 aus 4 sein. (Dithering auf Kettenebene wird vorstehend ausführlicher erläutert und Maskierungs-Dithering wird nachstehend ausführlicher erläutert.) In den Abweichungen von der ansonsten geraden Linie von der 0-Mikrosekunden-Verzögerung zu der mehr als 200-Mikrosekunden-Verzögerung, die zwischen der 0. Epoche und der 900. Epoche auftritt, kann Dithering auf Senderebene beobachtet werden.
-
In verschiedenen Beispielen kann eine Änderung beim Dithering eines Senders (d. h. eine Änderung des Ditherings aller Impulse aller von einem Sender übertragenen Impulsgruppen) im Laufe der Zeit einem Trend folgen. Zum Beispiel können die Dithering-Versätze 602 mehrere Zufallswerte aufweisen und können einer Rampe zwischen den mehreren Zufallswerten folgen. Zum Beispiel veranschaulicht 6 Änderungen beim Dithering des Senders nach einem Rampenmuster zwischen mehreren Punkten. Somit kann in dem in 6 veranschaulichten Beispiel die Änderung des Ditherings zwischen zwei beliebigen Epochen relativ zu einer Änderung über viele (z. B. 50 entsprechende Epochen) klein sein. Zum Beispiel kann das Sender-Dithering in der 300. Epoche eine Verzögerung von 60 Mikrosekunden sein, in der 301. Epoche kann das Sender-Dithering eine etwas längere Verzögerung sein (z. B. 1 Mikrosekunde länger), und in der 350. Epoche kann das Sender-Dithering eine Verzögerung von 110 Mikrosekunden sein. Somit kann die Größe des Ditherings auf Senderebene in der Größenordnung von zehn oder hunderten von Mikrosekunden liegen, wenn viele Epochen berücksichtigt werden, während die Größenordnung der Änderung zwischen zwei beliebigen angrenzenden Epochen viel kleiner sein kann, (z. B. 1 Mikrosekunde oder weniger).
-
Zusätzlich kann in verschiedenen Beispielen eine Größe der Änderung, die durch ein Dithering-Intervall auf Kettenebene im Laufe der Zeit verursacht wird, größer oder kleiner sein (z. B. um eine Größenordnung oder mehr) als eine Größe der Änderung, die durch ein Dithering-Intervall auf Transmitterebene im gleichen Zeitraum verursacht wird. Zum Beispiel kann eine Größe der Änderung, die durch die Dithering-Versätze 400 aus 4 verursacht wird, einhundertmal größer sein als die Größe der Änderung, die durch Dithering-Versätze 602 aus 6 verursacht wird. Anders ausgedrückt, in Bezug auf das gesamte Dithering im Laufe der Zeit, kann Dithering auf Kettenebene einen momentanen Dither, d. h. den Dither zwischen zwei nachfolgenden Epochen, 100-mal stärker beeinflussen als das Dithering auf Senderebene den momentanen Dither beeinflusst. Zum Beispiel kann das Dithering auf Senderebene Variationen in Dither-Versätzen 602 berücksichtigen, die sich in der Größenordnung von zehn Mikrosekunden über den Verlauf von Epochen 1 bis 900 befinden, während Dithering auf Kettenebene den Gesamttrend von Dither-Versätzen 602 (z. B. von null Mikrosekunden bis mehr als 200 Mikrosekunden) im Verlauf von Epochen 1 bis 900 berücksichtigen kann.
-
Zusätzlich kann in verschiedenen Beispielen die Dauer einer Rampe von dem Dithering auf Kettenebene verschieden sein (z. B. um eine Größenordnung oder mehr) als eine Dauer einer Rampe des Dithering-Intervalls auf Senderebene. Zum Beispiel können Dither-Versätze auf Kettenebene (für das Veranschaulichen dieser Dither-Versätze auf Kettenebene ist 4 speziell skaliert) einer Rampe zwischen zwei Werten für eine Dauer von 30.000 Epochen folgen, während Dither-Versätze auf Senderebene (für das Veranschaulichen dieser Dither-Versätze auf Senderebene ist 6 speziell skaliert) einer Rampe zwischen zwei Werten für eine Dauer von 60 entsprechenden Epochen folgen können.
-
Die Größe des Dithering-Intervalls auf Kettenebene und/oder des Dithering-Intervalls auf Senderebene kann kleiner als eine Standarddauer zwischen Impulsgruppen (oder Epochen) gewählt werden. Zum Beispiel können das Dithering-Intervall auf Kettenebene und das Dithering-Intervall auf Senderebene so ausgewählt werden, dass selbst wenn eine Kette und ein Sender während einer ersten Epoche verzögert wurden und die Kette und der Sender während der nächsten Epoche vorgeschoben wurden, eine Überlappung von Impulsgruppen vermieden wird. Als weiteres Beispiel kann das Dithering-Intervall auf Senderebene so ausgewählt werden, dass wenn Impulse eines ersten Senders verzögert wurden und Impulse eines zweiten Senders vorgeschoben wurden, die Signale von dem ersten und zweiten Sender nicht überlappen würden.
-
Durch Dithering einer oder mehrerer Impulsgruppen während einer oder mehrerer Epochen (z. B. wie durch 3 und 5 veranschaulicht) kann es möglich sein, die Signale eines Systems (z. B. ein zeitabhängiges System) zu privatisieren. Als ein nicht einschränkendes Beispiel können Empfänger von der Zeitsteuerung (z. B. der Ankunftszeit von Signalen am Empfänger) abhängen, um Informationen zu Positionierung, Navigation und Zeitsteuerung zu berechnen. Wenn Signale, die an einem oder mehreren Sendern übertragen werden, mit Dithering versehen werden, kann der Empfänger Informationen zu Positionierung, Navigation und Zeitsteuerung möglicherweise nicht genau berechnen. Mit anderen Worten kann das Dithering Fehler in die Informationen zu Positionierung, Navigation und Zeitsteuerung einführen, die an einem Empfänger berechnet werden können.
-
In verschiedenen Beispielen können einer oder mehrere der Sender Signale gemäß einem Dithering-Zeitplan mit Dither versehen. Der Dithering-Zeitplan kann einen vordefinierten Dithering-Zeitplan einschließen, der ein Zeitplan von Dithering-Intervallen (z. B. Dithering-Intervalle auf Kettenebene oder Dithering-Intervalle auf Senderebene) ist, um auf Signale angewendet zu werden, die während einer Anzahl von Epochen übertragen werden. Ein Empfänger kann im Besitz des Dithering-Zeitplans in der Lage sein, die Auswirkungen des Ditherings auf die empfangenen Signale zu korrigieren und dadurch die Informationen zu Positionierung, Navigation und Zeitsteuerung genau zu berechnen. Empfänger ohne den Dithering-Zeitplan sind möglicherweise nicht in der Lage, die Informationen zu Positionierung, Navigation und Zeitsteuerung aus den abgebundenen Signalen genau zu berechnen.
-
Sender oder Ketten können ihre Signale privatisieren, z. B. durch eine genaue Verwendung der Signale, die vom Besitz des Dithering-Zeitplans abhängen. Ein Bediener der Sender kann den Dithering-Zeitplan verkaufen, z. B. auf einer Abonnementbasis.
-
In einem oder mehreren Beispielen können mehrere Dienstebenen definiert werden, um verschiedene Ebenen der Genauigkeit zu ermöglichen, die an einem Empfänger berechnet werden kann. Als nicht einschränkendes Beispiel können die Sender zwei oder mehr Dithering-Instanzen einschließen und die Dithering-Zeitpläne separat verkaufen. Zusätzlich oder alternativ dazu können Dithering-Zeitpläne, einschließlich unterschiedlicher Genauigkeit, verkauft werden. Spezifische Benutzer erhalten zwei Schlüssel und Benutzer mit niedrigerer Ebene einen einzigen Schlüssel. Der Dither könnte die Summe von zwei Termen sein, spezifische Benutzer würden Zugriff auf beide Terme haben (über ihre Schlüssel), und Benutzer der niedrigeren Ebene können nur auf einen groben Term (über ihren Schlüssel) zugreifen.
-
Der Dithering-Zeitplan kann verschlüsselt oder nur mit einem Schlüssel verwendet werden, sodass ein Empfänger einen Schlüssel besitzen muss, um den Dithering-Zeitplan zu nutzen. Das Dithering an einer Kette oder einem Sender kann sich auf die Epochennummer beziehen. Als nicht einschränkendes Beispiel kann der Dithering-Zeitplan Dithering-Intervalle für jede Epochennummer einschließen. Somit kann der Dithering-Zeitplan durch die Epochennummer indizierbar sein Als ein Beispiel kann der Dithering-Zeitplan eine Funktion (z. B. einen Verschlüsselungsalgorithmus) einschließen, die als Eingabe den Schlüssel und die Epochennummer annehmen kann und Korrekturen zum Dithering für einen oder mehrere Sender für diese Epoche zurückgeben kann. Ein Empfänger kann die Korrekturen an korrekten Impulsen verwenden, die während der Epoche empfangen werden. Somit kann der Besitz sowohl der Epochennummer als auch des Schlüssels für die genaue Berechnung von PNT-Informationen entscheidend sein.
-
In verschiedenen Beispielen kann die Größe des Ditherings auf Kettenebene und/oder des Ditherings auf Senderebene gemäß einer Rampe derart ausgewählt werden, dass ein Empfänger in der Lage sein kann, eine Epochennummer von Übertragungen zu dekodieren, ohne das Dithering vollständig zu korrigieren. Zum Beispiel kann eine Größe des Ditherings auf Kettenebene oder des Ditherings auf Senderebene so gewählt werden, dass es groß genug ist, um Standortberechnungen ungenau zu machen, aber gleichzeitig kann aufgrund der Rampe und der relativ kleinen Differenz zwischen dem Dithering einzelner Impulsgruppen ein Empfänger in der Lage sein, eine Epochennummer aus dem Sendezyklus zu dekodieren. Somit kann der Empfänger während der Initialisierung eines Empfängers in der Lage sein, eine Epochennummer zu erhalten, die dann mit dem Dithering-Zeitplan verwendet werden kann, um die Impulse zu korrigieren. Zusätzlich oder alternativ dazu können die Rampen in den Größen des Ditherings auf Kettenebene oder des Ditherings auf Senderebene verhindern oder erschweren, das Dithering durch Mitteln über Epochen aufzulösen. Wenn zum Beispiel das Dithering auf Senderebene zufällig wäre, könnte in jeder Epoche, mit einem Mittelwert von Null, ein Empfänger eine Anzahl von Epochen beobachten und den Durchschnitt des Ditherings ermitteln.
-
Zusätzlich zu dem Dithering auf Kettenebene und/oder dem Dithering auf Senderebene kann in verschiedenen Beispielen Maskierungs-Dithering angewendet werden. Das Maskierungs-Dithering kann zum Maskieren von Trends beim Dithering verwendet werden. Insbesondere in Fällen, in denen das Dithering auf Kettenebene und/oder das Dithering auf Senderebene gemäß einer Rampe angewendet wird, kann das Maskierungs-Dithering die eine oder die mehreren Rampen verdecken und/oder das Vorhersagen von Dithering erschweren oder unwahrscheinlich machen.
-
Das Maskierungs-Dithering kann pseudozufälliges Dithering, das jede Epoche unabhängig auf Impulsgruppen (einschließlich alle Impulse einer Impulsgruppe) angewendet wird, einschließen. Das Maskierungs-Dithering kann unterschiedliche Mengen an Dithering verwenden, unabhängig von dem Dithering früherer Epochen. Zum Beispiel kann, im Gegensatz zu Dithering, das einer Rampe folgt, das Maskierungs-Dithering jede Epoche unabhängig sein. Somit kann sich der durch das Maskierungs-Dithering verliehene Versatz zwischen einer Epoche und der nächsten im Vergleich zu dem Versatz, der durch Maskierungs-Dithering über viele Epochen verliehen wird, relativ stark unterscheiden. Der relativ starke Unterschied zwischen den Versätzen nachfolgender Epochen des Maskierungs-Ditherings kann die Auswirkungen von Dithering auf Kettenebene und/oder Dithering auf Senderebene, die einer Rampe folgen können, maskieren. Zum Beispiel kann in Abwesenheit des Maskierungs-Ditherings ein Empfänger, z. B. ein Empfänger, der keinen Dithering-Zeitplan besitzt, dazu in der Lage sein, im Laufe der Zeit eine Rampe des Ditherings auf Kettenebene und/oder des Ditherings auf Senderebene zu beobachten (unter der Annahme, dass das Dithering auf Ketteneben und/oder das Dithering auf Senderebene gemäß der Rampe sind) und das Dithering von künftigen Impulsgruppen vorhersagen. Mit dem angewendeten Maskierungs-Dithering ist ein Empfänger jedoch weniger in der Lage, die Rampe entweder des Ditherings auf Kettenebene oder des Ditherings auf Senderebene zu beobachten (mit anderen Worten kann es länger dauern, bis ein Empfänger die Rampen des Ditherings auf Kettenebene und/oder Senderebene beobachten kann).
-
Als Beispiel von Dithering veranschaulicht 7 die Dither-Versätze 702 der Emissionsverzögerung eines Senders im Laufe der Zeit. Dithering-Versätze 702 können Versätze einschließen, die sich aus dem Dithering auf Kettenebene, Dithering auf Senderebene und Maskierungs-Dithering ergeben. Aufgrund von Größendifferenzen zwischen Maskierungs-Dithering und Dithering auf Kettenebene und zwischen Maskierungs-Dithering und Dithering auf Senderebene können in 7 Dithering auf Kettenebene und/oder Dithering auf Senderebene jedoch als allgemeiner Trend erscheinen. Somit veranschaulicht 7 insbesondere Maskierungs-Dithering. Zum Beispiel kann der allgemeine Aufwärtstrend (z. B. von 70,8 Mikrosekunden Versatz auf 71,7 Mikrosekunden Versatz nach 50 entsprechenden Epochen) von der 200. Epoche zu der 250. Epoche aus 7 ein Ergebnis von Dithering auf Kettenebene und/oder Dithering auf Senderebene sein. Somit können Dither-Versätze 702, wie in 7 veranschaulicht, eine hochskalierte Ansicht der ersten Emissionsverzögerung 402 aus 4 und eine hochskalierte Ansicht von Dither-Versätzen 602 aus 6 sein.
-
Im Gegensatz zu einem rampenförmigen Dithering (z. B. wie es beim Dithering auf Kettenebene und/oder Senderebene durch Nutzung einer Rampe angewendet werden kann) wird das Maskierungs-Dithering unabhängig jede Epoche angewendet. Das Maskierungs-Dithering kann ein pseudozufälliger Dither (mit einem Mittelwert von Null) sein. Da das Maskierungs-Dithering jedoch unabhängig jede Epoche ist, verursacht das Maskierungs-Dithering keinen Trend beim Dither im Laufe der Zeit.
-
In verschiedenen Beispielen kann das Maskierungs-Dithering die Zeitsteuerung von Impulsgruppen durch Größen (der Zeitsteuerung) ändern, die kleiner oder größer als (z. B. um eine Größenordnung oder mehr) das Dithering-Intervall auf Kettenebene oder das Dithering-Intervall auf Senderebene sind. Zum Beispiel kann, wie in 7 veranschaulicht, das Maskierungs-Dithering ein Signal in der Größenordnung von 0,2 Mikrosekunden mit Dither versehen. Da der Maskierungs-Dither jedoch einen Mittelwert von Null aufweist, verursacht der Maskierungs-Dither keinen Trend im Laufe der Zeit. Mit anderen Worten kann der Maskierungs-Dither einen 0,2-Mikrosekunden-Umschwung zwischen der 1. Epoche und der 2. Epoche verursachen, und der Maskierungs-Dither kann einen 0,2-Mikrosekunden-Umschwung zwischen der 1. Epoche und der 300. Epoche oder der 50.000. Epoche verursachen. Mit anderen Worten kann die Größe des Maskeriungs-Ditherings dieselbe sein, egal ob viele Epoche oder einzelne Epochen berücksichtigt werden.
-
Wie bei dem Dithering auf Kettenebene und dem Dithering auf Senderebene kann das Maskierungs-Dithering in dem Dithering-Zeitplan eingeschlossen sein, sodass das Maskierungs-Dithering (z. B. durch einen Empfänger im Besitz des Dithering-Zeitplans) korrigiert werden kann, bevor Informationen zu Positionierung, Navigation und Zeitsteuerung aus den mit Dithering versehenen Signalen berechnet werden.
-
Zusätzlich oder alternativ dazu beziehen sich ein oder mehrere Beispiele im Allgemeinen auf das Bereitstellen von Validierung von Impulsgruppen durch Kodieren einer Signatur in Phasen von Impulsen von Impulsgruppen.
-
8A, 8B und 8C veranschaulichen Graphen, die Phasenkodierung einer Impulsgruppe 800 gemäß einem oder mehreren Beispielen darstellen.
-
8A veranschaulicht einen Graphen, der einen positiven Phasencodeimpuls für eine beispielhafte Impulsgruppe 800 darstellt, und kann eine erweiterte Ansicht des Beginns des Impulses 148 aus 1C sein. 8C veranschaulicht einen Graph, der einen negativen Phasencodeimpuls für die beispielhafte Impulsgruppe 800 darstellt, und kann eine erweiterte Ansicht des Beginns des Impulses 158 aus 1D sein. Ein Impuls, z. B. der positive Phasencodeimpuls 802, kann mehrere positive Halbzyklen 804 und mehrere negative Halbzyklen 806 einschließen. Ein Impuls kann einen positiven Phasencode, z. B. wie durch den positiven Phasencodeimpuls 802 veranschaulicht, oder einen negativen Phasencode, z. B. wie durch den negativen Phasencodeimpuls 808 veranschaulicht, aufweisen (8C). Als nicht einschränkendes Beispiel kann der positive Phasencodeimpuls 802 mit einem der positiven Halbzyklen 804 des Trägers beginnen und der negative Phasencodeimpuls 808 kann mit einem der negativen Halbzyklen 806 des Trägers beginnen. Der negative Phasencodeimpuls 808 kann um 180 Grad zu der Phase des positiven Phasencodeimpulses 802 versetzt sein.
-
Die Nulldurchgänge des positiven Phasencodeimpulses 802 und des negativen Phasencodeimpulses 808 können gleich sein, was für die Zeitsteuerung relevant sein kann, z. B. für Positionierung, Navigation oder Zeitsteuerung. Ferner können die Frequenz (oder die Frequenzen) des positiven Phasencodeimpulses 802 und des negativen Phasencodeimpulses 808 gleich sein.
-
8B veranschaulicht eine Impulsgruppe 800, die positive Phasencodeimpulse 810 und negative Phasencodeimpulse 812 einschließt. Folglich können die Phasen einiger oder aller Impulse in der Impulsgruppe gemeinsam verwendet werden, um Informationen (z. B. eine Signatur eines Senders, Zeitinformationen oder eine Datennachricht) zu kodieren. So kann beispielsweise ein Bit der Datenkodierungsinformationen dadurch kodiert werden, ob jeder der Impulse der Impulsgruppe 800 ein positiver Phasencode-Impuls oder ein negativer Phasencodeimpuls ist. Die Kodierungsinformationen in den Phasen von Impulsen einer Impulsgruppe können die Zeitsteuerung oder eine andere Datenkodierung, die in der Impulsgruppe eingeschlossen ist, nicht beeinflussen. Wie vorstehend in Bezug auf 1B beschrieben, können eine oder mehrere Teilmengen von Impulsen in einer Impulsgruppe phasenkodiert sein. Zum Beispiel können Entfernungsmessimpulse (z. B. die ersten 63 Impulse 124 aus 1B) eine Signatur kodieren, die für einen Sender einzigartig ist, Zeitsteuerungsimpulse (z. B. einige der letzten 42 Impulse 125 aus 1B) können Zeitsteuerungsinformationen kodieren, und Datenimpulse (z. B. einige der letzten 42 Impulse 125 aus 1B) können eine Datennachricht kodieren.
-
Phasen von Impulsen einer Impulsgruppe können verwendet werden, um die Validierung eines Signals (und folglich Daten) zu ermöglichen und die Sicherheit eines Systems zu erhöhen. Zum Beispiel können Phasen von Impulsen einer Impulsgruppe kodiert werden, um das Spoofing eines Signals von einem Sender des Systems zu verhindern (oder zu erschweren). Mit anderen Worten kann ein System eine Phasenkodierung für anti-Spoofing-Zwecke verwenden.
-
Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann ein Sender Phasenimpulse von Impulsgruppen aufweisen, sodass die übertragenen Impulsgruppen mit einer Impulsphasensignatur übereinstimmen. Der Sender kann Impulsphasensignaturen jeder Epoche gemäß einem Impulsphasensignaturplan ändern. Als nicht einschränkendes Beispiel kann ein Sender eine erste Impulsgruppe übertragen, die mit einer ersten Impulsphasensignatur in einer ersten Epoche gemäß dem Impulsphasensignaturplan übereinstimmt und eine zweite Impulsgruppe übertragen, die mit einer zweiten Impulsphasensignatur in einer zweiten Epoche gemäß dem Impulsphasensignaturplan übereinstimmt.
-
Ein Empfänger kann im Besitz des Impulsphasensignaturplans in der Lage sein zu verifizieren, dass der Sender das Signal überträgt, z. B. durch Vergleichen von Phasen der empfangenen Impulsgruppen mit dem Impulsphasensignaturplan. Ferner kann der Impulsphasensignaturplan mit der Epochennummer zusammenhängen. Als nicht einschränkendes Beispiel kann der Impulsphasensignaturplan Impulsphasensignaturen WSP durch die Epochennummer einschließen.
-
Der Impulsphasensignaturplan kann so verschlüsselt sein, dass ein Empfänger einen Schlüssel besitzen muss, um den Impulsphasensignaturplan zu nutzen. Als ein Beispiel kann der Impulsphasensignaturplan eine Funktion einschließen, die als Eingabe des Schlüssels und der Epochennummer akzeptieren kann und eine erwartete Impulsphasensignatur für die Epoche zurückgeben kann. Ein Empfänger kann empfangene Impulsphasen mit der erwarteten Impulsphasensignatur vergleichen, um das empfangene Signal zu authentifizieren.
-
9 ist ein Funktionsblockdiagramm, das ein Beispiel für logische Blöcke eines Systems 900 veranschaulicht, das dazu konfiguriert ist, eine oder mehrere offenbarte Techniken durchzuführen, wenn Hochfrequenzbodenwellen für Impulse erzeugt werden, gemäß einem oder mehreren Beispielen. Zum Beispiel schließt das System 900 die Steuerung 902 und den Sender 904 ein. Das System 900 kann dazu konfiguriert sein, Signale (z. B. Impulse in Impulsgruppen von Sendezyklen) gemäß einem oder mehreren Beispielen zu übertragen.
-
Steuerung 902 kann dazu konfiguriert werden, Daten von z. B. einem Steuerzentrum zu empfangen. Die Daten können Daten für die Übertragung einschließen, z. B. in Datennachrichtenimpulsen (z. B. wie vorstehend in Bezug auf 2 beschrieben).
-
Zusätzlich oder alternativ dazu kann die Steuerung 902 dazu konfiguriert sein, Zeitsteuerungsdaten zu empfangen, z. B. von einem Zeitstandard. Die Zeitsteuerungsdaten können eine Tageszeit, ein Impulssignal je Sekunde oder eine Frequenzreferenz einschließen.
-
Steuerung 902 kann Merkmale (z. B. Zeitsteuerung, Phase oder Impulsform) von Signalen (z. B. Impulse in Impulsgruppen von Sendezyklen) berechnen, die übertragen werden sollen. Steuerung 902 kann die Merkmale berechnen, sodass die Signale (in aggregierter) Übereinstimmung gemäß einem oder mehreren Beispielen sind. Steuerung 902 kann Anweisungen für den Sender 904 bereitstellen, die Signale angeben können, welche an dem Sender 904 übertragen werden sollen.
-
Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann die Steuerung 902 in verschiedenen Beispielen dem Sender 904 eine Angabe einer Phase eines zu übertragenden Impulses bereitstellen. Zusätzlich oder alternativ dazu kann die Steuerung 902 dem Sender 904 einen Hinweis darauf bereitstellen, wann ein Impuls (z. B. einen Impulsauslöser) zu übertragen ist.
-
Der Sender 904 kann Signale, z. B. Impulse in Impulsgruppen von Sendezyklen, übertragen. Der Sender 904 kann Impulse gemäß den Anweisungen von der Steuerung 902 übertragen. Zusätzlich oder alternativ dazu kann der Sender 904 einen Impulse mit einer Phase gemäß der Angabe der Phase übertragen, die von der Steuerung 902 bereitgestellt wird. Zusätzlich oder alternativ dazu kann der Sender 904 Impulse zu Zeiten übertragen, die durch die Steuerung 902 angezeigt werden, z. B. basierend auf dem Empfangen eines Impulsauslösers von der Steuerung 902.
-
Als nicht einschränkendes Beispiel kann die Steuerung 902 ein Zwischenimpulsintervall bestimmen, sodass das System 900 ein eindeutiges (oder innerhalb eines geografischen Bereichs eindeutiges) Zwischenimpulsintervall zum Identifizieren von Sender 904 aufweist, z. B. wie vorstehend in Bezug auf 1B beschrieben. Steuerung 902 kann Anweisungen (z. B. Impulsauslöser) bereitstellen, sodass der Sender 904 Impulse einer Impulsgruppe, die das bestimmte Zwischenimpulsintervall aufweist, überträgt.
-
Als weiteres nicht einschränkendes Beispiel kann die Steuerung 902 eine Anordnung verschiedener Arten von Impulsen in Impulsgruppen von Sendezyklen bestimmen, z. B. gemäß einem Impulsordnungsschema, z. B. wie vorstehend in Bezug auf 2 beschrieben. Steuerung 902 kann Anweisungen bereitstellen, sodass der Sender 904 Impulse überträgt, die in Impulsgruppen von Sendezyklen gemäß der bestimmten Anordnung angeordnet sind.
-
Als weiteres nicht einschränkendes Beispiel kann die Steuerung 902 Dither berechnen, z. B. gemäß einem Dithering-Zeitplan, z. B. wie vorstehend in Bezug auf 3 bis 7 beschrieben. Steuerung 902 kann Anweisungen (z. B. Impulsauslöser) bereitstellen, sodass der Sender 904 Impulsgruppen überträgt, die gemäß dem berechneten Dither vorgeschoben oder verzögert (z. B. mit Dither versehen) werden.
-
Als weiteres nicht einschränkendes Beispiel kann die Steuerung 902 eine Phasenkodierung für Phasen von Impulsen von Impulsgruppen von Sendezyklen bestimmen, z. B. gemäß einem Impulsphasensignaturplan, z. B. wie vorstehend in Bezug auf 8A bis 8C beschrieben. Steuerung 902 kann Phasenanweisungen bereitstellen, sodass der Sender 904 Impulse überträgt, die Phasen gemäß der bestimmten Phasenkodierung aufweisen.
-
10 ist ein Funktionsblockdiagramm, das ein Beispiel für ein System 1000 veranschaulicht, das dazu konfiguriert ist, eine oder mehrere offenbarte Techniken durchzuführen, wenn Hochfrequenzbodenwellen für Impulse erzeugt werden, gemäß einem oder mehreren Beispielen. Zum Beispiel schließt das System 1000 Steuerung 1002, Sender 1004, Steuerung 1006 und Sender 1008 ein. Das System 1000 kann dazu konfiguriert sein, Signale (z. B. Impulse in Impulsgruppen von Sendezyklen) gemäß einem oder mehreren Beispielen zu übertragen. Insbesondere kann die Steuerung 1002 Anweisungen für den Sender 1004 zum Übertragen von Signalen bereitstellen, und die Steuerung 1006 kann Anweisungen für die Steuerung 1006 zum Übertragen von Signalen bereitstellen.
-
Jede der Steuerung 1002 und der Steuerung 1006 kann die gleiche sein, im Wesentlichen ähnlich sein und/oder die gleichen Vorgänge wie die Steuerung 902 aus 9 durchführen. Jeder des Senders 1004 und des Senders 1008 kann gleich sein wie, im Wesentlichen ähnlich wie und/oder die gleichen Vorgänge wie Sender 904 aus 4 durchführen.
-
In einigen Beispielen können die Steuerung 1002 und der Sender 1004 an einer ersten Stelle sein und die Steuerung 1006 und der Sender 1008 an einer zweiten Stelle sein, die von der ersten Stelle entfernt ist. Steuerung 1002 und Sender 1004 können ein erster Sender (z. B. TX1, der in Bezug auf 1A referenziert ist) sein, der erste Signale erzeugen kann (z. B. PG1 von TX1 102 und PG2 von TX1 108). Steuerung 1006 und Sender 1008 können ein zweiter Sender (z. B. TX2, der in Bezug auf 1A referenziert ist) sein, der zweite Signale erzeugen kann (z. B. PG1 von Tx2 104 und PG2 von Tx1 108).
-
In einigen Beispielen können die Steuerung 1002 und der Sender 1004 aus der gleichen Kette wie die Steuerung 1006 und der Sender 1008 sein. Zum Beispiel können die Steuerung 1002 und der Sender 1004 Impulse erzeugen, die gemäß der ersten Emissionsverzögerung 402 aus 4 versetzt werden, und die Steuerung 1006 und der Sender 1008 können Impulse erzeugen, die gemäß der zweiten Emissionsverzögerung 404 versetzt werden.
-
11 ist ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 1100 in Übereinstimmung mit verschiedenen Beispielen der Offenbarung. Mindestens ein Abschnitt von Verfahren 1100 kann in einigen Beispielen durch eine Vorrichtung oder ein System durchgeführt werden, zum Beispiel durch System 900 aus 9, Steuerung 902 aus 9, Sender 904 aus 9, System 1000 aus 10, Steuerung 1002 aus 10, Sender 1004 aus 10, Steuerung 1006 aus 10, Sender 1008 aus 10 oder eine andere Vorrichtung oder ein anderes System. Obwohl als diskrete Blöcke veranschaulicht, können verschiedene Blöcke, je nach gewünschter Implementierung, in zusätzliche Blöcke unterteilt, zu weniger Blöcken kombiniert oder eliminiert werden.
-
Bei Block 1102 kann eine Anweisung zum Erzeugen eines Signals, das ein Entfernungsmesssignal und ein Datensignal einschließt, empfangen werden. Zum Beispiel kann Sender 904 Anweisungen von Steuerung 902 empfangen. Bei Block 1104 kann ein Signal übertragen werden. Das Signal kann über einen terrestrischen Sender zum Übertragen von Funkwellen, die kodierte Nachrichteninformationen und Zeitsteuerungsinformationen für eines oder mehrere von Positionierung, Navigation und Zeitsteuerung aufweisen, übertragen werden. Das Signal kann zumindest teilweise auf die Anweisung reagieren. Das Signal kann eine Impulsgruppe einschließen, die eine Anzahl von Entfernungsmessimpulsen und eine Anzahl von Datenimpulsen einschließt. Entsprechende der Anzahl von Datenimpulsen können eine Phase von entweder einer positiven Phase oder einer negativen Phase aufweisen. Die Phasen der jeweiligen der Anzahl von Datenimpulsen der Impulsgruppe können Daten kodieren. Zum Beispiel kann das Signal durch den Sender 904 übertragen werden.
-
12A und 12B schließen gemeinsam ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 1200 in Übereinstimmung mit verschiedenen Beispielen der Offenbarung ein. Mindestens ein Abschnitt von Verfahren 1200 kann in einigen Beispielen durch eine Vorrichtung oder ein System durchgeführt werden, zum Beispiel durch System 900 aus 9, Steuerung 902 aus 9, Sender 904 aus 9, System 1000 aus 10, Steuerung 1002 aus 10, Sender 1004 aus 10, Steuerung 1006 aus 10, Sender 1008 aus 10 oder eine andere Vorrichtung oder ein anderes System. Obwohl als diskrete Blöcke veranschaulicht, können verschiedene Blöcke, je nach gewünschter Implementierung, in zusätzliche Blöcke unterteilt, zu weniger Blöcken kombiniert oder eliminiert werden.
-
Block 1202 kann derselbe wie Block 1102 aus 11 sein. Block 1204 kann derselbe wie Block 1104 aus 11 sein.
-
Gemäß Block 1206, der optional ist, können die Daten eine Nachricht einschließen.
-
Gemäß Block 1208, der optional ist, können die Daten Zeitinformationen einschließen.
-
Gemäß Block 1210, der optional ist, können die Daten sowohl eine Nachricht als auch eine Zeitinformation einschließen.
-
Gemäß Block 1212, der optional ist, kann die Nachricht (z. B. die Nachricht aus Block 1206) vor dem Kodieren in die Anzahl von Datenimpulsen verschlüsselt werden.
-
Gemäß Block 1214, der optional ist, kann die Nachricht (z. B. die Nachricht aus Block 1206) zusätzliche Zeitinformationen einschließen.
-
Gemäß Block 1216, der optional ist, kann die Impulsgruppe eine Impulslängenverzögerung zwischen den Entfernungsmessimpulsen und den Datenimpulsen einschließen.
-
Gemäß Block 1218, der optional ist, können die Datenimpulse eine Anzahl von Datennachrichtenimpulssätzen einschließen, und jeder Datennachrichtenimpulssatz kann Datenbits und ein Fehlerkorrekturbit kodieren.
-
Gemäß Block 1220, der optional ist, schließt die Impulsgruppe eine Impulslängenverzögerung zwischen jedem der Datennachrichtenimpulssätze ein.
-
Gemäß Block 1222, der optional ist, kodieren eine oder mehrere der Datenimpulsgruppen mindestens einen Teil einer Nachricht, und eine oder mehrere der Datenimpulsgruppen kodieren mindestens einen Teil von Zeitinformationen.
-
13 ist ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 1300 in Übereinstimmung mit verschiedenen Beispielen der Offenbarung. Mindestens ein Abschnitt von Verfahren 1300 kann in einigen Beispielen durch eine Vorrichtung oder ein System durchgeführt werden, zum Beispiel durch System 900 aus 9, Steuerung 902 aus 9, Sender 904 aus 9, System 1000 aus 10, Steuerung 1002 aus 10, Sender 1004 aus 10, Steuerung 1006 aus 10, Sender 1008 aus 10 oder eine andere Vorrichtung oder ein anderes System. Obwohl als diskrete Blöcke veranschaulicht, können verschiedene Blöcke, je nach gewünschter Implementierung, in zusätzliche Blöcke unterteilt, zu weniger Blöcken kombiniert oder eliminiert werden.
-
Block 1302 kann derselbe wie Block 1102 aus 11 sein. Zum Beispiel kann Sender 1004 Anweisungen von Steuerung 1002 empfangen. Block 1304 kann derselbe wie Block 1104 aus 11 sein.
-
Gemäß Block 1306, der optional ist, können jeweilige der Anzahl von Entfernungsmessimpulsen eine Phase von entweder einer positiven Phase oder einer negativen Phase aufweisen. Ferner können die Phasen der jeweiligen der Anzahl von Entfernungsmessimpulsen der Impulsgruppe gemäß einer Impulsphasensignatur sein. Ferner kann die Impulsphasensignatur für den Sendezyklus und den terrestrischen Sender vordefiniert werden.
-
Gemäß Block 1308, der optional ist, schließt die Impulsphasensignatur eine Angabe der Phase jeder der Anzahl von Impulsen ein
-
Gemäß Block 1310, der optional ist, kann die Impulsphasensignatur gemäß einem vordefinierten Impulsphasensignaturplan sein, einschließlich einer Impulsphasensignatur für eine Anzahl von Sendezyklen.
-
14 ist ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 1400 in Übereinstimmung mit verschiedenen Beispielen der Offenbarung. Mindestens ein Abschnitt von Verfahren 1400 kann in einigen Beispielen durch eine Vorrichtung oder ein System durchgeführt werden, zum Beispiel durch System 900 aus 9, Steuerung 902 aus 9, Sender 904 aus 9, System 1000 aus 10, Steuerung 1002 aus 10, Sender 1004 aus 10, Steuerung 1006 aus 10, Sender 1008 aus 10 oder eine andere Vorrichtung oder ein anderes System. Obwohl als diskrete Blöcke veranschaulicht, können verschiedene Blöcke, je nach gewünschter Implementierung, in zusätzliche Blöcke unterteilt, zu weniger Blöcken kombiniert oder eliminiert werden.
-
Block 1402 kann derselbe wie Block 1102 aus 11 sein. Block 1404 kann derselbe wie Block 1104 aus 11 sein.
-
Bei Block 1406, der optional ist, kann eine weitere Anweisung zum Erzeugen eines weiteren Signals empfangen werden. Zum Beispiel kann Sender 1008 Anweisungen von Steuerung 1006 empfangen.
-
Bei Block 1408, der optional ist, kann ein weiteres Signal übertragen werden. Das weitere Signal kann über einen weiteren terrestrischen Sender zum Übertragen von Funkwellen, die kodierte Nachrichteninformationen und Zeitsteuerungsinformationen für eines oder mehrere von Positionierung, Navigation und Zeitsteuerung aufweisen, übertragen werden. Das weitere Signal kann zumindest teilweise auf die weitere Anweisung reagieren. Das weitere Signal kann eine Impulsgruppe einschließen, die weitere Entfernungsmessimpulse einschließt, die durch ein weiteres Zwischenimpulsintervall getrennt sind. Zum Beispiel kann der Sender 1008 das weitere Signal übertragen.
-
Gemäß Block 1410, der optional ist, gibt eine Länge des weiteren Zwischenimpulsintervalls den weiteren terrestrischen Sender an.
-
15 ist ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 1500 in Übereinstimmung mit verschiedenen Beispielen der Offenbarung. Mindestens ein Abschnitt von Verfahren 1500 kann in einigen Beispielen durch eine Vorrichtung oder ein System durchgeführt werden, zum Beispiel durch System 900 aus 9, Steuerung 902 aus 9, Sender 904 aus 9, System 1000 aus 10, Steuerung 1002 aus 10, Sender 1004 aus 10, Steuerung 1006 aus 10, Sender 1008 aus 10 oder eine andere Vorrichtung oder ein anderes System. Obwohl als diskrete Blöcke veranschaulicht, können verschiedene Blöcke, je nach gewünschter Implementierung, in zusätzliche Blöcke unterteilt, zu weniger Blöcken kombiniert oder eliminiert werden.
-
Block 1502 kann derselbe wie Block 1102 aus 11 sein. Block 1504 kann derselbe wie Block 1104 aus 11 sein.
-
Bei Block 1506, der optional ist, kann eine weitere Anweisung zum Erzeugen eines weiteren Signals empfangen werden. Zum Beispiel kann Sender 1008 Anweisungen von Steuerung 1006 empfangen.
-
Bei Block 1508, der optional ist, kann ein weiteres Signal übertragen werden. Das weitere Signal kann über einen weiteren terrestrischen Sender übertragen werden. Das weitere Signal kann zumindest teilweise auf die weitere empfangene Anweisung reagieren. Das weitere Signal kann weitere Impulsgruppen aufweisen, wobei die weiteren Impulsgruppen Versatzstartzeiten gemäß einem weiteren Dithering-Intervall aufweisen. Zum Beispiel kann der Sender 1008 das weitere Signal übertragen.
-
Gemäß Block 1510, der optional ist, können das Dithering-Intervall und das weitere Dithering-Intervall Dithering auf Senderebene sein.
-
Gemäß Block 1512, der optional ist, können das Dithering-Intervall und das weitere Dithering-Intervall Dithering auf Kettenebene sein.
-
Gemäß Block 1514, der optional ist, können das Dithering-Intervall und das weitere Dithering-Intervall Maskierungs-Dithering sein.
-
Modifikationen, Ergänzungen oder Auslassungen können an jedem von Verfahren 1100, Verfahren 1200, Verfahren 1300, Verfahren 1400 und Verfahren 1500 vorgenommen werden, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Zum Beispiel können die Vorgänge jedes von Verfahren 1100, Verfahren 1200, Verfahren 1300, Verfahren 1400 und Verfahren 1500 in unterschiedlicher Reihenfolge implementiert werden. Des Weiteren werden die beschriebenen Vorgänge und Aktionen nur als Beispiele bereitgestellt, und einige der Vorgänge und Aktionen können optional zu weniger Vorgängen und Aktionen kombiniert oder zu zusätzlichen
-
16 ist ein Funktionsblockdiagramm, das einen Empfänger 1602 gemäß einem oder mehreren Beispielen veranschaulicht. Empfänger 1602 schließt eine Antenne 1604 und einen Prozessor 1606 ein. Empfänger 1602 kann einen Speicher 1608 einschließen. Speicher 1608 ist optional in dem Empfänger 1602. Die Optionalität des Speichers 1608 wird durch Speicher 1608 veranschaulicht, der mit gestrichelten Linien veranschaulicht wird. Empfänger 1602 kann die PNT-Informationen des Empfängers 1602 basierend auf empfangenen Signalen (z. B. Signale, die gemäß einem der hierin beschriebenen Beispiele übertragen werden) bestimmen. Zusätzlich oder alternativ dazu kann der Empfänger 1602 Daten dekodieren, die in den empfangenen Signalen kodiert sind.
-
Als ein Beispiel kann Prozessor 1606 des Empfängers 1602 Zeitsteuerungsinformationen basierend auf einem oder mehreren Impulsen eines empfangenen Signals bestimmen. Zum Beispiel kann Empfänger 1602 einen Nulldurchgang eines Impulses als eine Angabe eines Zeitsteuerungsereignisses erkennen und interpretieren, z. B. für Positionierung, Navigation oder Zeitsteuerung für eine Positionierungstechnik (einschließlich, als nicht einschränkende Beispiele, multilaterale oder hyperbolische Positionsschätzungsberechnungen). Prozessor 1606 kann die Positionsinformationen basierend auf einer Teilmenge von empfangenen Impulsen bestimmen, z. B. kann Prozessor 1606 die Zeitsteuerungsinformationen basierend auf Entfernungsmessimpulsen bestimmen, z. B. wie gemäß einem Impulsordnungsschema 200 aus 2 identifiziert.
-
Prozessor 1606 kann ein oder mehrere Symbole eines oder mehrerer Impulse dekodieren. Zum Beispiel kann Prozessor 1606 die Phase eines oder mehrerer Impulse (z. B. Datenimpulse und/oder Zeitsteuerungsimpulse) zu Datensymbolen dekodieren. Zum Beispiel kann Prozessor 1606 Phasen eines oder mehrerer Impulse einer Impulsgruppe (z. B. die Datenimpulse und/oder die Zeitsteuerungsimpulse ohne Einschränkung) beobachten. Prozessor 1606 kann die beobachteten Phasen des einen oder der mehreren Impulse mit Einträgen in einer Tabelle vergleichen (im Speicher 1608 gespeichert und/oder für den Empfänger 1602 sicher zugänglich, z. B. über eine gesicherte Verbindung). Die Tabelle kann Phasen mit Datensymbolen korrelieren.
-
Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann Antenne 1604 ein Signal empfangen, das Zeitsteuerungsinformationen für eines oder mehrere von Positionierung, Navigation und Zeitsteuerung kodiert. Das Signal kann eine Impulsgruppe einschließen, umfassend eine Anzahl von Entfernungsmessimpulsen und eine Anzahl von Datenimpulsen nach der Anzahl von Entfernungsmessimpulsen. Entsprechende der Anzahl von Datenimpulsen können eine Phase von entweder einer positiven Phase oder einer negativen Phase aufweisen. Daten können unter Verwendung der entweder positiven Phasen oder negativen Phasen der Datenimpulse kodiert werden. Prozessor 1606 kann die Daten zumindest teilweise als Reaktion auf die Phasen der jeweiligen der Anzahl von Datenimpulsen dekodieren.
-
Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann Antenne 1604 ein Signal empfangen, das Zeitsteuerungsinformationen für eines oder mehrere von Positionierung, Navigation und Zeitsteuerung kodiert. Das Signal kann eine Impulsgruppe einschließen, die eine Anzahl von Entfernungsmessimpulsen und eine Anzahl von Datenimpulsen umfasst. Entsprechende der Anzahl von Datenimpulsen können eine Phase von entweder einer positiven Phase oder einer negativen Phase aufweisen. Prozessor 1606 kann Phasen der jeweiligen der Anzahl von Datenimpulsen beobachten. Prozessor 1606 kann Daten erhalten, die zumindest teilweise auf die Phasen der jeweiligen der Anzahl von Datenimpulsen reagieren.
-
Prozessor 1606 kann einen Sender des empfangenen Signals basierend auf dem empfangenen Signal identifizieren und/oder validieren. Zum Beispiel kann Prozessor 1606 ein oder mehrere Zwischenimpulsintervalle (z. B. nominale Zwischenimpulsintervalle) (z. B. das Zwischenimpulsintervall 128 aus 1B) des Signals messen und das gemessene eine oder die mehreren Zwischenimpulsintervalle mit einer Liste vergleichen, die Werte von Zwischenimpulsintervallen auf Senderkennungen bezieht, wobei die Liste im Speicher 1608 an Empfänger 1602 gespeichert und/oder für den Empfänger 1602 sicher zugänglich sein kann, z. B. durch den Empfänger 1602 über eine sichere Verbindung abgerufen wird. Prozessor 1606 kann einen Sender identifizieren oder verifizieren, der das Signal basierend auf einer Übereinstimmung zwischen einem Wert des Zwischenimpulsintervalls des Signals und einem Wert eines Zwischenimpulsintervalls in der Liste überträgt.
-
Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann Antenne 1604 ein Entfernungsmesssignal empfangen, das Zeitsteuerungsinformationen für eines oder mehrere von Positionierung, Navigation und Zeitsteuerung kodiert. Das Entfernungsmesssignal kann einen ersten Impuls einer Impulsgruppe, einen zweiten Impuls der Impulsgruppe und ein Zwischenimpulsintervall zwischen einem Beginn des ersten Impulses und einem Beginn des zweiten Impulses einschließen. Prozessor 1606 kann einen Sender des Entfernungsmesssignals zumindest teilweise als Reaktion auf das Zwischenimpulsintervall identifizieren. Speicher 1608 kann eine Korrelation zwischen dem Zwischenimpulsintervall und dem Sender speichern. Prozessor 1606 kann den Sender als Reaktion auf die Korrelation identifizieren.
-
Zusätzlich oder alternativ dazu kann Empfänger 1602 (z. B. im Speicher 1608 des Empfängers 1602 gespeichert, ohne Einschränkung) eine Impulsordnungsschemadefinition aufweisen, z. B. gemäß Impulsordnungsschema 200 aus 2. Zusätzlich oder alternativ dazu kann die Impulsordnungsschemadefinition für den Empfänger 1602 sicher zugänglich sein, z. B. durch den Empfänger 1602 über eine sichere Verbindung abgerufen. Unter Verwendung des Impulsordnungsschemas kann Empfänger 1602 bestimmen, welche Impulse einer Impulsgruppe Entfernungsmessimpulse sind, welche Zeitnachrichtenimpulse sind und welche Datennachrichtenimpulse gemäß dem Impulsordnungsschema sind.
-
Empfänger 1602 kann einen Verschlüsselungsschlüssel (z. B. im Speicher 1608 gespeichert, ohne Einschränkung) besitzen und kann den Verschlüsselungsschlüssel verwenden, um Daten zu entschlüsseln, die in Datenimpulsen und/oder Zeitsteuerungsimpulsen verschlüsselt wurden. Entschlüsselungszeitsteuerungsinformationen in Zeitsteuerungsimpulsen können dem Empfänger 1602 Zugriff auf zusätzliche Zeitsteuerungsinformationen geben, die der Empfänger 1602 verwenden kann, um die Genauigkeit bestimmter Positionsinformationen zu erhöhen. Zusätzlich oder alternativ dazu kann der Verschlüsselungsschlüssel für den Empfänger 1602 sicher zugänglich sein, z. B. durch den Empfänger 1602 über eine sichere Verbindung abgerufen.
-
Als nicht einschränkendes Beispiel kann Antenne 1604 ein Entfernungsmesssignal empfangen, das Nachrichteninformationen und Zeitsteuerungsinformationen für eines oder mehrere von Positionierung, Navigation und Zeitsteuerung kodiert. Das Entfernungsmesssignal kann eine Impulsgruppe einschließen, die eine Anzahl von Impulsen umfasst, wobei erste Impulse der Anzahl von Impulsen einen ersten Datentyp und zweite Impulse der Anzahl von Impulsen einen zweiten Datentyp kodieren. Prozessor 1606 kann die ersten Impulse und die zweiten Impulse zumindest teilweise als Reaktion auf eine Reihenfolge der ersten Impulse und der zweiten Impulse in der Impulsgruppe und einem vor spezifizierten Impulsordnungsschema identifizieren. Speicher 1608 kann das vorspezifizierte Impulsordnungsschema speichern.
-
Empfänger 1602 kann einen Dithering-Zeitplan besitzen (z. B. im Speicher 1608 gespeichert, ohne Einschränkung). Zusätzlich oder alternativ dazu kann der Dithering-Zeitplan für den Empfänger 1602 sicher zugänglich sein, z. B. durch den Empfänger 1602 über eine sichere Verbindung abgerufen. Unter Verwendung des Dithering-Zeitplans kann Empfänger 1602 die Auswirkungen von Dithering auf die empfangenen Signale korrigieren. Durch Korrigieren der Auswirkungen von Dithering kann Empfänger 1602 die Genauigkeit der berechneten Positionierung, Navigation oder Zeitsteuerungsinformationen erhöhen. Empfänger 1602 kann die Auswirkungen von Dithering auf Kettenebene, Dithering auf Senderebene und/oder Maskierungs-Dithering, z. B. Dithering auf Kettenebene, Dithering auf Senderebene und/oder Maskierungs-Dithering, wie in Bezug auf 3 bis 7 beschrieben, korrigieren.
-
Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann Antenne 1604 ein Entfernungsmesssignal empfangen, das Zeitsteuerungsinformationen für eines oder mehrere von Positionierung, Navigation und Zeitsteuerung kodiert. Das Entfernungsmesssignal kann eine Impulsgruppe einschließen, wobei die Impulsgruppe von einer nominalen Impulsgruppenstartzeit um ein Dithering-Intervall verzögert wird. Prozessor 1606 kann eine Übertragungsdauer der Impulsgruppe berechnen. Prozessor 1606 kann die berechnete Übertragungsdauer anpassen, um das Dithering-Intervall zu berücksichtigen. Speicher 1608 kann einen Dithering-Zeitplan speichern und Prozessor 1606 kann das Dithering-Intervall zumindest teilweise als Reaktion auf den Dithering-Zeitplan bestimmen.
-
Beispielsweise kann Empfänger 1602 einen Sender eines Signals, zumindest teilweise, basierend auf einer Impulsphasensignatur eines oder mehrerer Impulse einer Impulsgruppe identifizieren oder verifizieren. Zum Beispiel kann Empfänger 1602 eine Phase eines oder mehrerer Impulse (z. B. Entfernungsmessimpulse) einer Impulsgruppe bestimmen. Empfänger 1602 kann die bestimmten Phasen der Impulse mit einem Impulsphasensignaturplan vergleichen, wobei der Impulsphasensignaturplan in dem Speicher 1608 an Empfänger 1602 gespeichert werden kann und/oder für den Empfänger 1602 sicher zugänglich ist, z. B. durch den Empfänger 1602 über eine sichere Verbindung abgerufen wird. Empfänger 1602 kann einen Sender identifizieren, der das Signal basierend auf einer Übereinstimmung zwischen den gemessenen Phasen der Impulse und der Impulsphasensignatur in dem Impulsphasensignaturplan übertragen hat. In solchen Beispielen kann das Signal gemäß der vorstehenden Beschreibung in Bezug auf 8A bis 8C übertragen worden sein.
-
Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann Antenne 1604 ein Entfernungsmesssignal empfangen, das Zeitsteuerungsinformationen für eines oder mehrere von Positionierung, Navigation und Zeitsteuerung kodiert. Das Entfernungsmesssignal kann eine Impulsgruppe einschließen, die eine Anzahl von Entfernungsmessimpulsen und eine Anzahl von Datenimpulsen einschließt, wobei jede der Anzahl von Entfernungsmessimpulsen entweder eine positive Phase oder eine negative Phase aufweist. Prozessor 1606 kann einen Sender des Entfernungsmesssignals validieren, indem er Phasen der Anzahl von Entfernungsmessimpulsen mit einer Impulsphasensignatur des Senders vergleicht. Speicher 1608 kann die Impulsphasensignatur speichern.
-
17 ist ein Funktionsblockdiagramm, das ein System mit einem Sender 1716 und Empfänger 1708 gemäß einem oder mehreren Beispielen veranschaulicht. Sender 1716 kann ein Beispiel eines der Sender 904 aus 9, Sender 1004 aus 10 und Sender 1008 aus 10 sein. Empfänger 1708 kann ein Beispiel für Empfänger 1602 aus 16 sein.
-
Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann ein Signal 1702 ein Entfernungsmesssignal sein, das an einer Senderantenne 1704 eines Senders 1716 übertragen werden soll. Ein Signal 1706 kann das Entfernungsmesssignal sein, das als Hochfrequenzübertragung an der Senderantenne 1704 übertragen wurde. Signal 1706 kann an einer Antenne 1710 eines Empfängers 1708 empfangen werden. Empfänger 1708 kann unter Verwendung eines Prozessors 1712 Daten 1714 basierend auf dem Signal 1706 erzeugen. Die Daten 1714 können Positions-, Navigations- und/oder Zeitsteuerungsinformationen einschließen. Die Daten 1714 können ferner eine Nachricht einschließen.
-
18 ist ein Funktionsblockdiagramm, das einen oder mehrere Vorgänge 1800 veranschaulicht, die an einem Empfänger gemäß einem oder mehreren Beispielen auftreten können. Vorgänge 1800 können an dem Empfänger 1602 aus 16 und/oder dem Empfänger 1708 aus 17 auftreten und/oder durch diesen durchgeführt werden. Vorgänge 1800 können Teil einer Erfassungsphase von Vorgängen eines Empfängers sein.
-
Signal 1802 kann ein empfangenes Signal sein, das einen oder mehrere Datenblöcke zu einer oder mehreren jeweiligen Zeiten einschließt. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann Signal 1802 ein Entfernungsmesssignal sein, das ein oder mehrere Impulse oder Impulsgruppen aus einer oder mehreren Epochen einschließt. Signal 1802 kann ein Beispiel für Signal 1706 aus 17, das an Empfänger 1708 aus 17 empfangen wird, sein.
-
Bei der Signalerfassung 1804 kann Signal 1802 unter Verwendung eines angepassten Filters erfasst werden. Als ein nicht einschränkendes Beispiel können empfangene Signale bei einer oder mehreren Frequenzen mit vorbestimmten Mustern eines oder mehrerer angepasster Filter verglichen werden, um digitale Abtastwerte zu erfassen, die für das Signal 1802 repräsentativ sind. Bei der Signalerfassung 1804 kann eine Startzeit einer Epoche bestimmt werden. Da ferner eine Dauer einer Epoche bekannt sein kann, kann bei der Signalerfassung 1804 auch eine nominale Startzeit nachfolgender Epochen bestimmt werden. Die Epochenstartzeit kann der Impulsbildung 1808 und/oder der Datendekodierung 1812 entweder direkt aus der Signalerfassung 1804 bereitgestellt werden oder die Epochenstartzeit kann in den Informationen 1810 und/oder Informationen 1814 enthalten sein.
-
Informationen 1806, die zur Signalerfassung 1804 bereitgestellt werden, können Informationen sein oder einschließen, die verwendet werden, um das Signal bei der Signalerfassung 1804 zu erfassen. Informationen 1806 können eine oder mehrere Signalreplikate einschließen, z. B. Replikate eines Abschnitts des Signals 1802 weniger unbekannten Daten (z. B. eine Nachricht, die durch das Signal und/oder Rauschen kodiert wird). Die Signalreplikate können Replikate von einem oder mehreren Impulsen und/oder einer oder mehreren Impulsgruppen einschließen. In einigen Beispielen können die Signalreplikate die Impulse einer Epoche einschließen. Die Signalreplikate können für den Empfänger vorberechnet werden, um mit dem Signal 1802 zu korrelieren, um das Signal 1802 zu erfassen. Die Signalreplikate können zumindest teilweise auf einem Zwischenimpulsintervall basieren, wobei das Zwischenimpulsintervall in Bezug auf einen Sender eindeutig sein kann (z. B. wie in Bezug auf 1B beschrieben). Das Zwischenimpulsintervall kann auch eindeutig für das erfasste Signal sein. Zusätzlich oder alternativ dazu kann das Signalreplikat zumindest teilweise auf einer unverschlüsselten Impulsphasensignatur basieren (z. B. wie in Bezug auf 8A, 8B und 8C beschrieben). Die Impulsphasensignatur kann auch eindeutig für das erfasste Signal sein.
-
Bei der Impulsbildung 1808 kann ein zusammengesetzter Impuls gebildet werden. Der zusammengesetzte Impuls kann auf einem Durchschnitt von zwei oder mehr Impulsen basieren. Zum Beispiel kann es in einigen Situationen aufgrund von Rauschen oder anderen Abweichungen schwierig oder ungenau sein, eine Ankunftszeit eines Impulses basierend auf einem einzelnen Impuls zu berechnen. Somit kann das Mitteln mehrerer Impulse, um einen zusammengesetzten Impuls zu bilden, eine genauere Berechnung einer Ankunftszeit des zusammengesetzten Impulses ermöglichen. In Bezug auf die in Bezug auf 1C und 1D beschriebenen Impulse kann das Mitteln ein Mitteln einer Vorderkante mehrerer Impulse einschließen. Das Mittelungsintervall kann basierend auf der Plattformdynamik (z. B. der Bewegung einer Plattform des Empfängers) ausgewählt werden. Die zwei oder mehr zu mittelnden Impulse können so ausgewählt werden, dass sie Impulse sind, die keiner Kodierungsverzögerung unterliegen. Zum Beispiel können gemäß einem Impulsordnungsschema (z. B. Impulsordnungsschema 200 aus 2) Entfernungsimpulse, die nicht durch eine Kodierungsverzögerung verzögert werden, ausgewählt werden, um bei der Impulsbildung 1808 gemittelt zu werden.
-
Bei der Impulsbildung 1808 können der eine oder die mehreren Impulse analysiert werden, die bei der Impulsbildung 1808 gebildet werden. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann eine Impulshülle (z. B. die Impulshülle 144 aus 1C) identifiziert werden. Zusätzlich oder alternativ können Phasenverfolgungspunkte (z. B. Punkte in dem Impuls, an denen eine Phase des Impulses bestimmt werden kann) identifiziert werden. Zusätzlich oder alternativ dazu kann bei der Impulsbildung 1808 eine Ankunftszeit eines von mehreren der Impulse bestimmt werden. Die Informationen 1824 können eine oder mehrere Informationen bezüglich eines oder mehrerer Impulse einschließen, z. B. einschließlich der zusammengesetzten Impulse, die bei der Impulsbildung 1808 gebildet werden. Die Informationen 1824 können zum Beispiel Startzeiten von Impulsen (z. B. Startzeiten von Entfernungsmessimpulsen) und/oder Zwischenimpulsintervalle (z. B. nominale Zwischenimpulsintervalle) einschließen. Die Impulsbildung 1808 kann Informationen 1824 zur Datendekodierung 1812 bereitstellen.
-
Die Informationen 1810 können Informationen sein oder einschließen, die verwendet werden, um die zusammengesetzten Impulse bei der Impulsbildung 1808 zu bilden. Die Informationen 1810 können Epochenstartzeiten einschließen. Epochenstartzeiten können ein Index in einem Datenvektor sein oder einschließen. Der Datenvektor kann sich auf die Zeit beziehen.
-
Bei der Datendekodierung 1812 können eine Epochennummer 1816 und Nachrichten 1818 (einschließlich z. B. Zeitnachrichten und/oder Datennachrichten) aus dem Signal 1802 dekodiert werden. Als ein nicht einschränkendes Beispiel können Phasen von Impulsen (z. B. wie in Bezug auf 1C und 1D beschrieben) (z. B. Entfernungsmessimpulse) identifizierte Phasen mehrerer Impulse sein, die in Daten dekodiert werden. Zum Beispiel können die Phasen eines Satzes von Impulsen in ein Datensymbol übersetzt werden, indem die Phasen des Satzes von Impulsen mit Einträgen in einer Tabelle, die Impulsphasen mit Datensymbolen korreliert, verglichen werden.
-
Zusätzlich oder alternativ dazu können gemäß einem nominalen Zwischenimpulsintervall eindeutige Zwischenimpulsintervalle (z. B. wie in Bezug auf 1B beschrieben) und/oder ein nominales Gruppenwiederholungsintervall, Impulsgruppen und/oder Einzelimpulse innerhalb des erfassten Signals identifiziert werden. Als ein nicht einschränkendes Beispiel können Start- und/oder Endzeiten (z. B. wie durch 1C und/oder 1D veranschaulicht) einzelner Impulse identifiziert werden. Basierend auf den Start- und/oder Endzeiten kann das erfasste Signal in Impulse geparst werden.
-
Gemäß einem Impulsordnungsschema (z. B. Impulsordnungsschema 200 aus 2) können Vorlagenimpulse, Datenimpulse und/oder Zeitsteuerungsimpulse aus den empfangenen Impulsen identifiziert werden. Gemäß einer Impulsphasensignatur (z. B. wie in Bezug auf 8A, 8B und 8C beschrieben) können Phasen jedes Entfernungsmessimpulses korrigiert werden (z. B. können Phasencodes von den Impulsen entfernt werden). Die Datenimpulse und/oder Zeitsteuerungsimpulse können so identifiziert werden, dass Daten (kodiert als Phasen der Daten- und/oder Zeitsteuerungsimpulse) dekodiert werden können.
-
Die bestimmten Symbole oder Bits von Daten, die bei der Datendekodierung 1812 dekodiert werden, können ohne Einschränkung in einen Fehlerkorrekturalgorithmus eingegeben werden, z. B. ein Reed-Solomon-Vorwärtsfehlerkorrekturalgorithmus (FEC-Algorithmus). Wenn eine Anzahl von Fehlern derart ist, dass der Fehlerkorrekturalgorithmus die Fehler korrigieren kann, kann der Fehlerkorrekturalgorithmus die korrekte Nachricht als Nachrichten 1818 zurückgeben. Wenn der Fehlerkorrekturalgorithmus die Zeitnachricht während der Erfassungsphase ablehnt, hat der Empfänger das Signal möglicherweise nicht erfolgreich erfasst (z. B. bei Signalerfassung 1804). Wenn der Empfänger das Signal nicht erfolgreich erfasst hat, können nachfolgende Datenblöcke des Signals erfasst werden und der Prozess erneut beginnen.
-
Ein oder mehrere Zeitnachrichtenimpulse können in Symbole und Zeitnachrichten-Bits dekodiert werden. Wenn der Fehlerkorrekturalgorithmus bestimmt, dass die Nachricht keine Fehler aufweist oder der Fehlerkorrekturalgorithmus die Fehler korrigiert hat, können die Zeitnachrichten-Bits in eine Epochennummer 1816 geparst werden, die an die Signalvalidierung 1820 und/oder andere zugehörige Zeitdaten weitergeleitet werden soll.
-
Bei der Datendekodierung 1812 kann die Epochennummer 1816 mit einem kryptografischen Schlüssel 1822 (hierin alternativ als „Schlüssel 1822“ bezeichnet) kombiniert werden, um die Datennachricht zu entschlüsseln. Die Datennachricht kann in Informationen geparst werden, zum Beispiel, aber nicht beschränkt auf Differenzkorrekturen und/oder eine Datennachricht.
-
Die Informationen 1814 können Informationen einschließen, die bei der Datendekodierung 1812 verwendet werden, um Daten aus dem erfassten Signal zu dekodieren. Die Informationen 1814 können einen kryptografischen Schlüssel einschließen (z. B. verwendet zum Dekodieren der Datennachricht bei der Datendekodierung 1812). Zusätzlich oder alternativ dazu können die Informationen 1814 das Impulsordnungsschema einschließen. Zusätzlich oder alternativ dazu können die Informationen 1814 die Epochenstartzeit einschließen.
-
Bei Signalvalidierung 1820 kann Signal 1802 validiert werden, z. B. basierend auf einer Übereinstimmung zwischen Phasen von Impulsen des Signals 1802 und einer Impulsphasensignatur. In einigen Beispielen kann Signalvalidierung 1820 Phasencodes und/oder die Epochenstartzeit zur Impulsbildung 1808 bereitstellen.
-
Als ein nicht einschränkendes Beispiel können die Epochennummer 1816 und der Schlüssel 1822 Eingaben zur Signalvalidierung 1820 sein. Bei der Signalvalidierung 1820 kann ein Index einer Nachschlagetabelle von Impulsphasensignaturen bestimmt werden (z. B. zumindest teilweise basierend auf der Epochennummer 1816). Als ein nicht einschränkendes Beispiel können Epochennummer 1816 und Schlüssel 1822 als Eingabe in einen kryptografischen Algorithmus (nicht gezeigt) verwendet werden, der einen Index einer Nachschlagetabelle von Impulsphasensignaturen zurückgibt. Die Nachschlagetabelle kann eine Impulsphasensignatur (als Reaktion auf Epochennummer 1816 und Schlüssel 1822) zurückgeben. Wenn die Phasen des Signals 1802 mit der Impulsphasensignatur übereinstimmen, kann Signal 1802 validiert werden.
-
In einigen Beispielen kann die Epochennummer 1816, die (bei der Datendekodierung 1812) durch Dekodieren einer Zeitnachricht während einer Epoche erhalten wurde, wenn die unverschlüsselte Impulsphasensignatur übertragen wurde, inkrementiert und verwendet werden, um die Impulsphasensignatur der nächsten Epoche des Signals 1802 zurückzugeben. Wenn diese Sequenz verschlüsselt wurde, wird die verschlüsselte Impulsphasensignatur mit dem empfangenen Signal 1802 korreliert. Wenn die Korrelation ausreichend positiv ist (z. B. einen vorbestimmten Schwellenwert erreicht oder überschreitet, ohne Einschränkung), wird Signal 1802 authentifiziert, der Empfänger hat es erfolgreich erfasst und geht in die Verfolgungsphase über.
-
19 ist ein Funktionsblockdiagramm, das einen oder mehrere Vorgänge 1900 veranschaulicht, die an einem Empfänger gemäß einem oder mehreren Beispielen auftreten können. Vorgänge 1900 können an dem Empfänger 1602 aus 16 und/oder dem Empfänger 1708 aus 17 auftreten und/oder durch diesen durchgeführt werden. Vorgänge 1900 können Teil einer Verfolgungsphase des Betriebs eines Empfängers sein. Vorgang 1900 kann einer erfolgreichen Beendigung eines oder mehrerer der Vorgänge 1800 folgen.
-
Signal 1902 kann mit dem Signal 1802 aus 18 identisch oder diesem im Wesentlichen ähnlich sein. Signalvalidierung 1920 kann gleich oder im Wesentlichen ähnlich der Signalvalidierung 1820 aus 18 sein, Schlüssel 1904 kann gleich oder im Wesentlichen ähnlich dem Schlüssel 1822 aus 18 sein und Epochennummer 1906 kann gleich oder im Wesentlichen ähnlich der Epochennummer 1816 aus 18 sein.
-
Zusätzlich zu den in Bezug auf die Signalvalidierung 1820 beschriebenen Vorgängen kann Signalvalidierung 1920 Phasencodes für die Impulsbildung 1908 und/oder die Datendekodierung 1912 bereitstellen. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann Signalvalidierung 1920 bei Signalvalidierung 1920 Signal 1902 zumindest teilweise als Reaktion auf eine Übereinstimmung zwischen Phasen des Signals 1902 und einer Impulsphasensignatur einer Tabelle gültiger Impulsphasensignaturen validieren. Zusätzlich oder alternativ dazu kann die Impulsphasensignatur bei Datendekodierung 1912 verwendet werden, um den Phasencode vor dem Demodulationsprozess zu entfernen. Zusätzlich oder alternativ dazu kann die Impulsphasensignatur auch bei Impulsbildung 1908 verwendet werden, um den Phasencode vor dem Erzeugen des zusammengesetzten oder gemittelten Impulses zu entfernen.
-
Impulsbildung 1908 kann mit Impulsbildung 1808 aus 18 identisch oder dieser im Wesentlichen ähnlich sein. Die Informationen 1910 können mit Informationen 1810 aus 18 identisch oder diesen im Wesentlichen ähnlich sein. Datendekodierung 1912 kann mit Datendekodierung 1812 aus 18 identisch oder dieser im Wesentlichen ähnlich sein. Die Informationen 1914 können mit Informationen 1814 aus 18 identisch oder diesen im Wesentlichen ähnlich sein. Epochennummer 1906, Schlüssel 1904 und/oder eine Epochenstartzeit können in Informationen 1914 eingeschlossen sein. Zusätzlich zu den in Bezug auf Datendekodierung 1812 beschriebenen Vorgängen kann Datendekodierung 1912 Differenzkorrekturen 1928 erzeugen. Differenzkorrekturen 1928 können zumindest teilweise auf einer dekodierten Datennachricht basieren.
-
Bei Zeitberechnung 1916 kann eine nominale Übertragungszeit (TOT) einer Epoche (z. B. eine aktuelle Epoche) des Signals 1902 berechnet werden. Die nominale TOT kann die Epochennummer multipliziert mit der Epochendauer plus die nominale Emissionsverzögerung für die bestimmte Station sein.
-
Zusätzlich oder alternativ dazu kann bei Zeitberechnung 1916 ein Dither korrigiert werden. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann das Dither bei der Zeitberechnung 1916 berücksichtigt und/oder korrigiert werden, wenn eine TOT des Signals 1902 für die relevante Epoche bestimmt wird. Bei der Zeitberechnung 1916 können ein oder mehrere Dithering-Versätze bestimmt werden, z. B. durch Indizieren in einen Dithering-Zeitplan unter Verwendung der Epochennummer 1906 (z. B. wie in Bezug auf 3 bis 7 beschrieben). Die Dithering-Versätze können zu der TOT addiert oder von dieser subtrahiert werden, um eine TOT zu erhalten, die nicht durch Dithering verzerrt wird.
-
Bei der Zeitinformationsberechnung 1922 können Zeitsteuerungsinformationen berechnet werden. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann ein Versatz zwischen einer lokalen Uhrzeit und der koordinierten Weltzeit (UTC) bestimmt werden. Die Zeitsteuerungsinformationen können basierend auf dem Signal 1902 (z. B. wie bei der Impulsbildung 1908 analysiert) berechnet werden. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann Zeitinformationsberechnung 1922 zumindest teilweise als Reaktion auf eine Ankunftszeit eines oder mehrerer Impulse des Signals 1902 berechnet werden, z. B. wie bei der Impulsbildung 1908 identifiziert. In einigen Fällen kann die Ankunftszeit eines oder mehrerer Impulse als Reaktion auf einen bestimmten Versatz zwischen der lokalen Uhrzeit und der UTC verfeinert oder aktualisiert werden. Zusätzlich oder alternativ dazu können Zeitsteuerungsinformationen bei der Zeitinformationsberechnung 1922 zumindest teilweise basierend auf Differenzkorrekturen 1928 berechnet werden, wobei die Differenzkorrekturen 1928 bei der Datendekodierung 1912 bestimmt werden konnten. Als ein nicht einschränkendes Beispiel können die Zeitsteuerungsinformationen bei Datendekodierung 1912 aus Zeitnachrichtenimpulsen dekodiert werden. Die Zeitsteuerungsinformationen können Differenzkorrekturen einschließen. Bei der Zeitinformationsberechnung 1922 können die Differenzkorrekturen angewendet werden. Zusätzlich oder alternativ dazu kann die Übertragungszeit, z. B. nachdem die Auswirkungen von Dithering korrigiert wurden (die Korrekturen können bei der Zeitberechnung 1916 aufgetreten sein), verwendet werden, um die Zeitsteuerungsinformationen zur Zeitinformationsberechnung 1922 zu berechnen.
-
Bei der PNT-Berechnung 1924 können PNT-Informationen 1926 berechnet werden. Die PNT-Informationen 1926 können eine Position des Empfängers einschließen, z. B. relativ zu einem oder mehreren Sendern. Die PNT-Informationen 1926 können einen Breiten- und Längengrad des Empfängers einschließen. Die PNT-Informationen 1926 können bei der PNT-Berechnung 1924 zumindest teilweise basierend auf Differenzen zwischen den Übertragungszeiten von Signalen (einschließlich z. B. Signal 1902) von zwei oder mehr Sendern (deren Übertragungszeiten können bei der Zeitberechnung 1916 berechnet worden sein) und Ankunftszeiten der Signale berechnet werden (wobei die Ankunftszeiten bei der Impulsbildung 1908 berechnet werden können und/oder die Ankunftszeiten bei der Zeitinformationsberechnung 1922 angepasst oder verfeinert werden können). Die PNT-Informationen 1926 können bei der PNT-Berechnung 1924 unter Verwendung einer Positionierungstechnik (einschließlich, als nicht einschränkende Beispiele, multilaterale oder hyperbolische Positionsschätzungsberechnungen) berechnet werden.
-
Zusätzlich oder alternativ dazu kann der Empfänger bei der PNT-Berechnung 1924 zur Überwachung, Erfassung oder Zeitsteuerung verwendet werden. Zum Beispiel kann der Empfänger die empfangene Ankunftszeit mit einer vorhergesagten Empfangszeit gemäß einem Standardmodell vergleichen. Die Differenz zwischen der Empfangszeit und der vorhergesagten Empfangszeit kann zur Signalüberwachung, -erfassung und/oder zum Berechnen von Differenzkorrekturinformationen verwendet werden.
-
20 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren 2000 zum Empfangen von Funkwellen und zum Dekodieren von durch die Funkwellen kodierten Daten gemäß einem oder mehreren Beispielen veranschaulicht. Insbesondere kann Verfahren 2000 zum Empfangen von Funkwellen, die durch einen terrestrischen Sender gesendet werden, wobei die Funkwellen Nachrichteninformationen und Zeitsteuerungsinformationen für eines oder mehrere von Positionierung, Navigation und Zeitsteuerung kodieren, und zum Dekodieren von Daten, die durch ein Signal der Funkwellen kodiert wurden, dienen. Verfahren 2000 kann von einem Empfänger durchgeführt werden, zum Beispiel Empfänger 1602 aus 16 oder Empfänger 1708 aus 17.
-
Bei Vorgang 2002 kann ein Signal empfangen werden, das Zeitsteuerungsinformationen für eines oder mehrere von Positionierung, Navigation und Zeitsteuerung kodiert. Das Signal kann eine Impulsgruppe einschließen, umfassend eine Anzahl von Entfernungsmessimpulsen und eine Anzahl von Datenimpulsen nach der Anzahl von Entfernungsmessimpulsen. Entsprechende der Anzahl von Datenimpulsen können eine Phase von entweder einer positiven Phase oder einer negativen Phase aufweisen. Daten können unter Verwendung der entweder positiven Phasen oder negativen Phasen der Datenimpulse kodiert werden. Das Signal, das bei Vorgang 1102 aus 11 übertragen wird, kann ein Beispiel des Signals, das bei 2002 empfangen wird, sein.
-
Bei Vorgang 2004 können die Daten zumindest teilweise als Reaktion auf die Phasen der jeweiligen der Anzahl von Datenimpulsen dekodiert werden.
-
Bei Vorgang 2006, der optional ist, können die Daten (oder ein Teil der Daten) entschlüsselt werden.
-
Bei Vorgang 2008, der optional ist, kann eine Nachricht von den Daten abgeleitet werden.
-
Bei Vorgang 2010, der optional ist, kann die Nachricht zur Präsentation bereitgestellt werden, z. B. an einem Bildschirm.
-
Bei Vorgang 2012, der optional ist, können Zeitsteuerungsinformationen des Prozessors (oder die von dem Prozessor verwendet werden) zumindest teilweise als Reaktion auf die Daten aktualisiert werden. Zum Beispiel können die Daten Zeitsteuerungsinformationen einschließen. Der Prozessor kann die Zeitsteuerungsinformationen verwenden, um Zeitsteuerungsinformationen des Prozessors oder des Empfängers zu aktualisieren.
-
Bei Vorgang 2014, der optional ist, kann ein Ort (z. B. des Empfängers) zumindest teilweise als Reaktion auf die aktualisierten Zeitsteuerungsinformationen bestimmt werden. Zum Beispiel kann eine Ankunftszeit zumindest teilweise basierend auf den aktualisierten Zeitsteuerungsinformationen berechnet werden, wie als Reaktion auf die in dem Signal kodierten Zeitsteuerungsinformationen aktualisiert wird.
-
Bei Vorgang 2016, der optional ist, kann ein Ort (z. B. des Empfängers) zumindest teilweise als Reaktion auf die Anzahl von Entfernungsmessimpulsen des Signals bestimmt werden.
-
21 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren 2100 zum Empfangen von Funkwellen und zum Dekodieren von durch die Funkwellen kodierten Daten gemäß einem oder mehreren Beispielen veranschaulicht. Insbesondere kann Verfahren 2100 zum Empfangen von Funkwellen, die durch einen terrestrischen Sender gesendet werden, wobei die Funkwellen Nachrichteninformationen und Zeitsteuerungsinformationen für eines oder mehrere von Positionierung, Navigation und Zeitsteuerung kodieren, und zum Dekodieren von Daten, die durch ein Signal der Funkwellen kodiert wurden, dienen. Verfahren 2100 kann von einem Empfänger durchgeführt werden, zum Beispiel Empfänger 1602 aus 16 oder Empfänger 1708 aus 17.
-
Bei Vorgang 2102 kann ein Signal empfangen werden, das Zeitsteuerungsinformationen für eines oder mehrere von Positionierung, Navigation und Zeitsteuerung kodiert. Das Signal kann eine Impulsgruppe einschließen, die eine Anzahl von Entfernungsmessimpulsen und eine Anzahl von Datenimpulsen umfasst. Entsprechende der Anzahl von Datenimpulsen können eine Phase von entweder einer positiven Phase oder einer negativen Phase aufweisen. Das Signal, das bei Vorgang 1102 aus 11 übertragen wird, kann ein Beispiel des Signals, das bei 2102 empfangen wird, sein.
-
Bei Vorgang 2104 können Phasen der jeweiligen der Anzahl von Datenimpulsen beobachtet werden. Die Beobachtungen bezüglich Phasen können aufgezeichnet werden.
-
Bei Vorgang 2106 können Daten zumindest teilweise als Reaktion auf die Phasen der jeweiligen der Anzahl von Datenimpulsen erhalten werden.
-
Bei Vorgang 2108, der optional ist, können die Phasen der jeweiligen der Anzahl von Datenimpulsen mit Einträgen in einer Tabelle, die Datensymbole mit Sätzen von Phasen von Impulsen korreliert, verglichen werden.
-
Bei Vorgang 2110, der optional ist, kann ein Ort (z. B. des Empfängers) zumindest teilweise als Reaktion auf die Anzahl von Entfernungsmessimpulsen bestimmt werden.
-
Modifikationen, Ergänzungen oder Auslassungen können an jedem von Verfahren 2000 aus 20 und/oder Verfahren 2100 aus 21A vorgenommen werden, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Zum Beispiel können die Vorgänge jedes der Verfahren 2000 aus 20 und/oder Verfahren 2100 aus 21 in unterschiedlicher Reihenfolge implementiert werden. Des Weiteren werden die skizzierten Vorgänge und Aktionen nur als Beispiele bereitgestellt, und einige der Vorgänge und Aktionen können optional, zu weniger Vorgängen und Aktionen kombiniert oder zu zusätzlichen Vorgängen und Aktionen erweitert sein, ohne das Wesen des offenbarten Beispiels zu beeinträchtigen.
-
Wie in der vorliegenden Offenbarung verwendet, kann der Begriff „Kombination“ in Bezug auf eine Vielzahl von Elementen eine Kombination aller Elemente oder eine beliebige von verschiedenen unterschiedlichen Unterkombinationen mancher der Elemente einschließen. Zum Beispiel kann die Formulierung „A, B, C, D oder Kombinationen davon“ Bezug nehmen auf eines von A, B, C oder D; die Kombination von jedem von A, B, C und D; und jede Unterkombination von A, B, C oder D, wie A, B und C; A, B und D; A, C und D; B, C und D; A und B; A und C; A und D; B und C; B und D; oder C und D.
-
Begriffe, die in der vorliegenden Offenbarung und insbesondere in den beiliegenden Ansprüchen verwendet werden (z. B. Inhalte der beiliegenden Ansprüche), sind allgemein als „offene“ Begriffe gedacht (z. B. sollte der Begriff „einschließlich“ als „einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf“ interpretiert werden, der Begriff „aufweisend“ sollte als „mindestens aufweisend“ interpretiert werden, der Begriff „schließt ein“ sollte als „schließt ein, ist jedoch nicht beschränkt auf“ interpretiert werden, ohne darauf beschränkt zu sein). Wie hierin verwendet, bedeutet „jedes“ manche oder eine Gesamtheit. Wie hierin verwendet, bedeutet „alle“ eine Gesamtheit.
-
Darüber hinaus wird, wenn eine bestimmte Anzahl von einer eingeführten Anspruchsangaben beabsichtigt ist, diese Absicht ausdrücklich im Anspruch angegeben, und in Ermangelung dieser Nennung liegt keine solche Absicht vor. Als Verständnishilfe können zum Beispiel die folgenden beiliegenden Ansprüche die Verwendung der einleitenden Formulierungen „mindestens eine/r/s“ und „eine/r/s oder mehrere“ zum Einführen von Anspruchsangaben enthalten. Die Verwendung solcher Formulierungen sollte jedoch nicht dahingehend ausgelegt werden, um zu implizieren, dass die Einführung einer Anspruchsangabe durch die unbestimmten Artikel „ein“ oder „eine“ einen bestimmten Anspruch, der eine solche eingeführte Anspruchsangabe enthält, auf Beispiele beschränkt, die nur eine solche Angabe enthalten, selbst wenn derselbe Anspruch die einleitenden Phrasen „eine/r/s oder mehrere“ oder „zumindest eine/r/s“ und unbestimmte Artikel wie „ein“ und/oder „eine“ einschließt (z. B. soll „ein“ und/oder „eine“ so interpretiert werden, dass es „zumindest ein/e“ oder „ein/e oder mehrere“ bedeutet); Gleiches gilt für die Verwendung von bestimmten Artikeln, die zur Einführung von Anspruchsangaben verwendet werden.
-
Darüber hinaus werden, selbst wenn eine bestimmte Anzahl von eingeführten Anspruchsangaben explizit genannt wird, Fachleute erkennen, dass eine solche Angabe dahin gehend interpretiert werden sollte, dass mindestens die angegebene Anzahl gemeint ist (z. B. bedeutet die bloße Angabe von „zwei Angaben“ ohne andere Modifikatoren mindestens zwei Angaben oder zwei oder mehr Angaben). Des Weiteren soll in den Fällen, in denen eine Konvention analog zu „mindestens eine/r/s von A, B und C, ohne darauf beschränkt zu sein“ oder „eine/r/s oder mehrere von A, B und C, ohne darauf beschränkt zu sein“ verwendet wird, im Allgemeinen eine solche Konstruktion A allein, B allein, C allein, A und B zusammen, A und C zusammen, B und C zusammen, oder A, B und C zusammen, ohne darauf beschränkt zu sein, einschließen
-
Ferner sollte jedes disjunktive Wort oder jede disjunktive Formulierung, das bzw. die zwei oder mehr alternative Begriffe darstellt, sei es in der Beschreibung, den Ansprüchen oder den Zeichnungen, dahingehend verstanden werden, dass die Möglichkeit des Einschließens eines der Begriffe, des einen oder des anderen Begriffs oder beider Begriffe in Betracht gezogen wird. Zum Beispiel sollte die Formulierung „A oder B“ so verstanden werden, dass sie die Möglichkeiten „A“ oder „B“ oder „A und B“ einschließt.
-
Zusätzliche, nicht einschränkende Beispiele der Offenbarung schließen ein:
- Beispiel 1: Verfahren, umfassend: Empfangen einer Anweisung zum Erzeugen eines Signals, das ein Entfernungsmesssignal und ein Datensignal umfasst; und Übertragen, über einen terrestrischen Sender zum Übertragen von Funkwellen mit kodierten Nachrichteninformationen und Zeitsteuerungsinformationen für eines oder mehrere von Positionierung, Navigation und Zeitsteuerung, des Signals zumindest teilweise als Reaktion auf die Anweisung, wobei das Signal eine Impulsgruppe umfasst, die eine Anzahl von Entfernungsmessimpulsen und eine Anzahl von Datenimpulsen nach der Anzahl von Entfernungsmessimpulsen umfasst, wobei jeweilige der Anzahl von Datenimpulsen eine Phase entweder einer positiven Phase oder einer negativen Phase aufweisen, wobei Daten unter Verwendung der entweder positiven Phasen oder negativen Phasen der Datenimpulse kodiert sind.
- Beispiel 2: Verfahren nach Beispiel 1, wobei die Daten eine Nachricht umfassen.
- Beispiel 3: Verfahren nach einem der Beispiele 1 bis 2, wobei die Daten Zeitinformationen umfassen.
- Beispiel 4: Verfahren nach einem der Beispiele 1 bis 3, wobei die Daten eine Nachricht und Zeitinformationen umfassen.
- Beispiel 5: Verfahren nach einem der Beispiele 1 bis 4, wobei die Nachricht vor dem Kodieren in die Anzahl von Datenimpulsen verschlüsselt wird.
- Beispiel 6: Verfahren nach einem der Beispiele 1 bis 5, wobei die Nachricht zusätzliche Zeitsteuerungsinformationen einschließt.
- Beispiel 7: Verfahren nach einem der Beispiele 1 bis 6, wobei die Impulsgruppe eine Impulslängenverzögerung zwischen der Anzahl von Entfernungsmessimpulsen und der Anzahl von Datenimpulsen umfasst.
- Beispiel 8: Verfahren nach einem der Beispiele 1 bis 7, wobei die Anzahl von Datenimpulsen eine Anzahl von Datennachrichtenimpulssätzen umfasst und jeder Datennachrichtenimpulssatz Datenbits und ein Fehlerkorrekturbit kodiert.
- Beispiel 9: Verfahren nach einem der Beispiele 1 bis 8, wobei die Impulsgruppe eine Impulslängenverzögerung zwischen jeder der Anzahl von Datennachrichtenimpulssätzen umfasst.
- Beispiel 10: Verfahren nach einem der Beispiele 1 bis 9, wobei einer oder mehrere der Datennachrichtenimpulssätze mindestens einen Teil einer Nachricht kodieren, und einer oder mehrere der Datennachrichtenimpulssätze mindestens einen Teil von Zeitinformationen kodieren.
- Beispiel 11: Verfahren nach einem der Beispiele 1 bis 10, wobei jeweilige der Anzahl von Entfernungsmessimpulsen eine Phase von entweder einer positiven Phase oder einer negativen Phase aufweisen, wobei die Phasen der jeweiligen der Anzahl von Entfernungsmessimpulsen der Impulsgruppe einer Impulsphasensignatur entsprechen und die Impulsphasensignatur für einen Sendezyklus und einen terrestrischen Sender vordefiniert ist.
- Beispiel 12: Verfahren nach einem der Beispiele 1 bis 11, wobei die Impulsphasensignatur eine Angabe der Phase jeder der Anzahl von Entfernungsmessimpulsen umfasst.
- Beispiel 13: Verfahren nach einem der Beispiele 1 bis 12, wobei die Impulsphasensignatur einem vordefinierten Impulsphasensignaturplan entspricht, umfassend eine Impulsphasensignatur für eine Anzahl von Sendezyklen.
- Beispiel 14: Verfahren nach einem der Beispiele 1 bis 13, wobei jede der Anzahl von Entfernungsmessimpulsen durch ein Zwischenimpulsintervall getrennt ist, eine Länge des Zwischenimpulsintervalls, das den terrestrischen Sender angibt.
- Beispiel 15: Verfahren nach einem der Beispiele 1 bis 14, umfassend: Empfangen einer weiteren Anweisung zum Erzeugen eines weiteren Signals; und Übertragen, über einen weiteren terrestrischen Sender zum Übertragen von Funkwellen mit kodierten Nachrichteninformationen und Zeitsteuerungsinformationen für eines oder mehrere von Positionierung, Navigation und Zeitsteuerung, des weiteren Signals zumindest teilweise als Reaktion auf die weitere Anweisung, wobei das weitere Signal eine Impulsgruppe umfasst, die weitere Entfernungsmessimpulse umfasst, die durch ein weiteres Zwischenimpulsintervall getrennt sind.
- Beispiel 16: Verfahren nach einem der Beispiele 1 bis 15, wobei eine Länge des weiteren Zwischenimpulsintervalls den weiteren terrestrischen Sender angibt.
- Beispiel 17: Verfahren nach einem der Beispiele 1 bis 16, wobei das Übertragen des Signals das Versetzen einer Startzeit der Impulsgruppe durch ein Dithering-Intervall umfasst.
- Beispiel 18: Verfahren nach einem der Beispiele 1 bis 17, umfassend: Empfangen einer weiteren Anweisung zum Erzeugen eines weiteren Signals; und Übertragen, über einen weiteren terrestrischen Sender, des weiteren Signals, das zumindest teilweise auf die weitere empfangene Anweisung reagiert, wobei das weitere Signal weitere Impulsgruppen aufweist, wobei die weiteren Impulsgruppen versetzte Startzeiten gemäß eines weiteren Dithering-Signals aufweisen.
- Beispiel 19: Verfahren nach einem der Beispiele 1 bis 18, wobei das Dithering-Intervall und das weitere Dithering-Intervall Dithering auf Senderebene sind.
- Beispiel 20: Verfahren nach einem der Beispiele 1 bis 19, wobei das Dithering-Intervall und das weitere Dithering-Intervall Dithering auf Kettenebene sind.
- Beispiel 21: Verfahren nach einem der Beispiele 1 bis 20, wobei das Dithering-Intervall und das weitere Dithering-Intervall Maskierungs-Dithering und ein Dithering-Intervall gemäß einer Rampe umfassen.
- Beispiel 22: Einrichtung, umfassend: eine Steuerung zum: Erzeugen einer Anweisung zum Erzeugen eines Signals, umfassend ein Entfernungsmesssignal und ein Datensignal, wobei das Signal eine Impulsgruppe umfasst, umfassend eine Anzahl von Entfernungsmessimpulsen und eine Anzahl von Datenimpulsen nach der Anzahl von Entfernungsmessimpulsen, wobei jeweilige der Anzahl von Datenimpulsen eine Phase entweder einer positiven Phase oder einer negativen Phase aufweisen, wobei Informationen unter Verwendung der entweder positiven Phasen oder negativen Phasen der Datenimpulse kodiert werden; und Bereitstellen der Anweisung an einen terrestrischen Sender zum Übertragen von Funkwellen mit kodierten Nachrichteninformationen und Zeitsteuerungsinformationen für eines oder mehrere von Positionierung, Navigation und Zeitsteuerung.
- Beispiel 23: Vorrichtung, umfassend: eine Antenne zum Empfangen eines Signals, das Zeitsteuerungsinformationen für eines oder mehrere von Positionierung, Navigation und Zeitsteuerung kodiert, wobei das Signal eine Impulsgruppe umfasst, umfassend eine Anzahl von Entfernungsmessimpulsen und eine Anzahl von Datenimpulsen nach der Anzahl von Entfernungsmessimpulsen, wobei jeweilige der Anzahl von Datenimpulsen eine Phase entweder einer positiven Phase oder einer negativen Phase aufweisen, wobei Daten unter Verwendung der entweder positiven Phasen oder negativen Phasen der Datenimpulse kodiert werden; und einen Prozessor zum Dekodieren der Daten zumindest teilweise als Reaktion auf die Phasen der jeweiligen der Anzahl von Datenimpulsen.
- Beispiel 24: Vorrichtung nach Beispiel 23, wobei der Prozessor die Daten entschlüsseln soll.
- Beispiel 25: Vorrichtung nach einem der Beispiele 23 und 24, wobei der Prozessor eine Nachricht aus den Daten ableiten soll.
- Beispiel 26: Vorrichtung nach einem der Beispiele 23 bis 25, wobei der Prozessor die Nachricht zur Präsentation bereitstellen soll.
- Beispiel 27: Vorrichtung nach einem der Beispiele 23 bis 26, wobei der Prozessor die Zeitsteuerungsinformationen des Prozessors zumindest teilweise als Reaktion auf die Daten aktualisieren soll.
- Beispiel 28: Vorrichtung nach einem der Beispiele 23 bis 27, wobei der Prozessor einen Ort der Vorrichtung zumindest teilweise als Reaktion auf die aktualisierten Zeitsteuerungsinformationen bestimmen soll.
- Beispiel 29: Vorrichtung nach einem der Beispiele 23 bis 28, wobei der Prozessor eine Nachricht aus den Daten ableiten und die Zeitsteuerungsinformationen des Prozessors zumindest teilweise als Reaktion auf die Daten aktualisieren soll.
- Beispiel 30: Vorrichtung nach einem der Beispiele 23 bis 29, wobei der Prozessor einen Teil der Daten, von denen die Nachricht abgeleitet wird, entschlüsseln soll.
- Beispiel 31: Vorrichtung nach einem der Beispiele 23 bis 30, wobei jeweilige der Anzahl von Entfernungsmessimpulsen eine Phase entweder einer positiven Phase oder einer negativen Phase aufweisen, wobei die Phasen der jeweiligen der Anzahl von Entfernungsmessimpulsen der Impulsgruppe gemäß einer Impulsphasensignatur sind, und wobei der Prozessor einen Sender eines Entfernungsmesssignals durch Vergleichen von Phasen der Anzahl von Entfernungsmessimpulsen mit der Impulsphasensignatur des Senders validieren soll.
- Beispiel 32: Vorrichtung nach einem der Beispiele 23 bis 31, wobei der Prozessor einen Sender eines Entfernungsmesssignals zumindest teilweise als Reaktion auf ein Zwischenimpulsintervall identifizieren soll, wobei das Zwischenimpulsintervall eine Dauer eines zeitlichen Abstands zwischen der Anzahl von Entfernungsmessimpulsen ist.
- Beispiel 33: Vorrichtung nach einem der Beispiele 23 bis 32, wobei der Prozessor dazu dienen soll: eine Übertragungszeit der Impulsgruppe zu erhalten; und die berechnete Übertragungszeit anzupassen, um ein Dithering-Intervall zu berücksichtigen.
- Beispiel 34: Vorrichtung nach einem der Beispiele 23 bis 33, wobei der Prozessor einen Ort der Vorrichtung zumindest teilweise als Reaktion auf die angepasste Übertragungszeit bestimmen soll.
- Beispiel 35: Vorrichtung nach einem der Beispiele 23 bis 34, wobei der Prozessor einen Ort der Vorrichtung zumindest teilweise als Reaktion auf die Anzahl von Entfernungsmessimpulsen bestimmen soll.
- Beispiel 36: Vorrichtung, umfassend: eine Antenne zum Empfangen eines Signals, das Zeitsteuerungsinformationen für eines oder mehrere von Positionierung, Navigation und Zeitsteuerung kodiert, wobei das Signal eine Impulsgruppe umfasst, umfassend eine Anzahl von Entfernungsmessimpulsen und eine Anzahl von Datenimpulsen, wobei jeweilige der Anzahl von Datenimpulsen eine Phase entweder einer positiven Phase oder einer negativen Phase aufweisen; und einen Prozessor zum: Phasen der jeweiligen der Anzahl von Datensätzen beobachten; und Erhalten von Daten zumindest teilweise als Reaktion auf die Phasen der jeweiligen der Anzahl von Datenimpulsen.
- Beispiel 37: Vorrichtung gemäß Beispiel 36, wobei die Vorrichtung einen Speicher zum Speichern einer Tabelle umfasst, die Datensymbole mit Sätzen von Phasen von Impulsen korreliert; und wobei der Prozessor die Phasen der jeweiligen der Anzahl von Datenimpulsen mit Einträgen in der Tabelle vergleichen soll, um die Daten zu erhalten.
- Beispiel 38: Vorrichtung nach einem der Beispiele 36 und 37, wobei der Prozessor einen Ort der Vorrichtung zumindest teilweise als Reaktion auf Anzahl von Entfernungsmessimpulsen bestimmen soll.
- Beispiel 39: Verfahren umfassend: Empfangen eines Signals, das Zeitsteuerungsinformationen für eines oder mehrere von Positionierung, Navigation und Zeitsteuerung kodiert, wobei das Signal eine Impulsgruppe umfasst, umfassend eine Anzahl von Entfernungsmessimpulsen und eine Anzahl von Datenimpulsen, wobei jeweilige der Anzahl von Datenimpulsen eine Phase entweder einer positiven Phase oder einer negativen Phase aufweisen; Beobachten von Phasen der jeweiligen der Anzahl von Datenimpulsen; und Erhalten von Daten zumindest teilweise als Reaktion auf die Phasen der jeweiligen der Anzahl von Datenimpulsen.
- Beispiel 40: Verfahren nach Beispiel 39, umfassend das Vergleichen der Phasen der jeweiligen der Anzahl von Datenimpulsen mit Einträgen in einer Tabelle, die Datensymbole mit Sätzen von Phasen von Impulsen korreliert.
- Beispiel 41: Verfahren nach einem der Beispiele 39 und 40, umfassend das Bestimmen eines Orts zumindest teilweise als Reaktion auf die Anzahl von Entfernungsmessimpulsen.
-
Obwohl die vorliegende Offenbarung hierin in Bezug auf bestimmte veranschaulichte Beispiele beschrieben wurde, werden Durchschnittsfachleute auf dem Gebiet erkennen und verstehen, dass die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt ist. Vielmehr können viele Ergänzungen, Weglassungen und Modifikationen an den veranschaulichten und beschriebenen Beispielen vorgenommen werden, ohne von dem Schutzumfang der Erfindung, wie er nachfolgend zusammen mit ihren rechtlichen Äquivalenten beansprucht wird, abzuweichen. Darüber hinaus können Merkmale eines Beispiels mit Merkmalen eines anderen Beispiels kombiniert werden, aber dennoch noch innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung enthalten sein, der durch die Erfinder in Betracht gezogen wird.