ES2231950T3 - Procedimiento de tratamiento de señales de un sistema de posicionamiento por satelite. - Google Patents
Procedimiento de tratamiento de señales de un sistema de posicionamiento por satelite.Info
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Abstract
LA INVENCION SE REFIERE A UN PROCEDIMIENTO DE TRATAMIENTO DE LAS SEÑALES L 1 Y L 2 DE UN SISTEMA DE POSICIONAMIENTO, EN EL QUE CADA UNA DE DICHAS SEÑALES L 1 Y L 2 PRESENTA UNA PORTADORA DE FRECUENCIA UNICA, MODULADA POR UN CODIGO SEUDOALEATORIO CONOCIDO P, MODULADO POR SU PARTE POR UN CODIGO DESCONOCIDO W, EN EL QUE SE HA PREVISTO: A) CORRELACIONAR EN CADENAS SEPARADAS CADA UNA DE LAS SEÑALES L 1 Y L S UB,2 CON UNA REPLICA GENERADA LOCALMENTE DEL CODIGO P, B) INTEGRAR LAS SEÑALES PRIMERA Y SEGUNDA DE CORRELACION OBTENIDAS EN UN PERIODO IGUAL A UN PERIODO CALCULADO (T1) DE UN BIT DEL CODIGO W, PARA OBTENER RESPECTIVAMENTE UNA PRIMERA Y UNA SEGUNDA SEÑAL DE BIT DE CODIGO W, C) Y RELACIONARLAS ACTO SEGUIDO DE MANERA CRUZADA. SE CARACTERIZA PORQUE: ENTRE B Y C, HAY QUE PROBAR, POR UNA PARTE, SI LA PRIMERA Y/O LA SEGUNDA SEÑAL DE BIT DEL CODIGO W ES SUPERIOR A UN PRIMER VALOR DE UMBRAL POSITIVO, O INFERIOR A UN PRIMER VALOR DE UMBRAL NEGATIVO, Y CONSERVAR UNICAMENTE, PARA DICHA CORRELACION CRUZADA LA PRIMERA Y/O LA SEGUNDA SEÑAL DE BIT DEL CODIGO W UNICAMENTE SI SE HA CUMPLIDO LA PRUEBA CORRESPONDIENTE.
Description
Procedimiento de tratamiento de señales de un
sistema de posicionamiento por satélite.
La presente invención tiene por objeto un
procedimiento de tratamiento de señales de posicionamiento en
función de un sistema de posicionamiento por satélite, como el
sistema GPS, que permite extraer parte de las señales de
radiofrecuencia L_{1} y L_{2} a dos frecuencias diferentes, sin
conocer sin embargo el código de seguridad ("código Y")
utilizado para la codificación.
El sistema de posicionamiento "NAVSTAR Global
Positioning System" o GPS ha sido establecido por el Gobierno de
los Estados Unidos, que emplea 24 satélites transmisores de las
señales L_{1} y L_{2} a dos frecuencias distintas. Dichas
señales de frecuencia central, f_{1} = 1575,42 MHz y f_{2} =
1227,6 MHz, respectivamente, se generan por un reloj atómico
embarcado, de frecuencia 10,23 MHz.
Para compensar los efectos debidos a la
propagación en el medio de dispersión que es la ionosfera, es
fundamental disponer ambas señales L_{1} y L_{2}, siendo pues
esencial en todas las aplicaciones que requieren una alta
precisión.
La señal L_{1} está modulada en cuadratura de
fase por dos códigos pseudo-aleatorios, a saber: el
código C/A ("clear/acquisition") con una cadencia de 1,023 Mhz
y un segundo código de frecuencia más elevada con una cadencia de
10,23 Mhz. La señal L_{2} se modula exclusivamente con el segundo
código que es idéntico al utilizado para la señal L_{1}. El código
C/A es público, sin embargo el segundo código se utiliza de dos
maneras según la discreción del operador, a saber:
- -
- bien bajo la forma de un código público, denominado código P,
- -
- bien bajo la forma de un código de seguridad secreto o de difícil accesibilidad, denominado código Y.
El modo nominal de funcionamiento del sistema GPS
aplica el código Y. Esto se debe a que los operadores GPS quieren
evitar que la detección se vea perturbada por señales falsas que
podrían emitirse en el transcurso de operaciones militares.
En otras palabras, y al contrario de algunas
afirmaciones, el objetivo del código Y no es el de estropear las
funciones del sistema GPS para usos no autorizados, sino asegurar
las funciones del sistema a los usuarios militares autorizados.
Además, tener acceso al código Y conlleva
efectuar cada año una nueva codificación. Esto resulta poco práctico
sobre todo en el marco de las aplicaciones espaciales.
Con el fin de permitir que las aplicaciones
civiles se pongan en práctica sin utilizar el código Y, sociedades e
institutos de investigación han puesto a punto procedimientos de
control sin código que permiten dar con precisión con el código
L_{2} y la información de fase de la portadora. Así lo ha
reconocido el Gobierno de los Estados Unidos, que ha declarado
recientemente que la señal L_{2} podría utilizarse en aplicaciones
civiles, solamente para efectuar medidas concretas de fase de la
portadora. En otras palabras, la modulación de la señal seguirá
siendo compatible para el GPS con un procedimiento de control sin
código.
Los procedimientos de control sin código son
especialmente interesantes en el marco de las aplicaciones
científicas como la geodesia, la determinación de los movimientos de
la corteza terrestre, y la meteorología, así como para la
determinación del valor integrado del contenido en vapor de agua de
la troposfera. En la actualidad se utilizan normalmente en los
receptores de precisión disponibles en el mercado. En las
aplicaciones previamente mencionadas, el principal objetivo consiste
en medir el estado de la señal de la portadora L_{2} para poder
corregir teniendo en cuenta fenómenos de propagación en la
ionosfera.
Se conocen procedimientos de control sin código,
en concreto las patentes de los Estados Unidos US 5.134.407
(AS-HTECH TELESIS) y US 5.541.606 (TRIMBLE).
El procedimiento descrito en la patente US
5.134.407 se basa en que el código Y es de hecho la suma del módulo
2 del código P conocido, a una frecuencia de 10,23 Mhz, y de un
código de encriptación, denominado generalmente código A o código W,
a una frecuencia acusadamente inferior. La forma exacta del código W
no se conoce, obviamente, pero se sabe que su frecuencia es
aproximadamente 1/20 respecto a la del código P, es decir unos 500
KHz.
Las muestras de las señales L_{1} y L_{2} se
correlacionan con replicas del código P que se generan localmente.
Los generadores del código P, que son o bien dos generadores
independientes, o bien un solo generador y una línea de retraso, son
accionados mediante un oscilador de regulación numérica NCO, que por
su parte está regulado por un microprocesador con arreglo a una
configuración clásica de un circuito con bloqueo de fase, por
ejemplo un circuito de Costas, para el control de la portadora. El
código P local se desplaza temporalmente y queda "alineado" con
la señal de entrada para obtener el máximo de energía. Tras la
correlación con la replica de P, se filtra la señal para reducir el
ruido antes de que se produzca una valoración de los bits del código
W. Esta filtración se suele realizar por integración y
almacenamiento, siendo el período de integración igual a la duración
estimada T_{1} de un bit de código W. La presencia del código W
desconocido provoca también que la banda de tránsito predictiva no
pueda tener una frecuencia menor a la del código W, y que la
relación señal/ruido S/B de la banda de detección previa sea
muy
baja.
baja.
Los ruidos térmicos de las señales L_{1} y
L_{2} son estadísticamente independientes. Esto se utiliza para
decidir el signo del bit del código W en cada una de las dos cadenas
L_{1} y L_{2} y para aplicar el resultado a la otra cadena. Este
procedimiento de correlación cruzada permite utilizar un período de
integración T_{2} más largo que T_{1}, hecho que disminuye el
ruido y aumenta la relación señal/ruido de la detección posterior.
Es posible determinar matemáticamente la probabilidad de una
decisión errónea efectuada en la banda de tránsito de detección
previa que causa mucho ruido, si se conoce la relación CNR entre la
potencia de la señal de la portadora de la señal transmitida y la
potencia del ruido para un dispositivo de banda de tránsito. Se
puede deducir pues que algunas decisiones son erróneas. Ya que una
decisión errónea anula una decisión correcta, la técnica sólo puede
funcionar eficazmente si la probabilidad de detección correcta de un
bit del código W es significativamente superior al 50%.
La presente invención pretende lograr un
procedimiento que aumente las probabilidades de detección
correcta.
La idea básica de la invención consiste en
establecer un umbral de detección significativo para aumentar la
diferencia entre la probabilidad de decisión correcta y la
probabilidad de decisión incorrecta.
La invención atañe también a un proceso de
tratamiento de las señales L_{1} y L_{2} de un sistema de
posicionamiento por satélite, como el sistema GPS, en el que cada
una de estas señales L_{1} y L_{2} presenta una portadora con
frecuencia única modulada mediante un código
pseudo-aleatorio conocido como P, que a su vez está
modulado por un código desconocido W, en el que se ha previsto:
- a)
- correlacionar en cadenas separadas cada una de las señales L_{1} y L_{2} con una réplica generada localmente del código P, respectivamente en una primera cadena de tratamiento correspondiente a la señal L_{1} y en una segunda cadena de tratamiento correspondiente a la señal L_{2}, para producir a su vez una primera y una segunda señal de correlación,
- b)
- integrar la primera y la segunda señal de correlación en un período igual a un período estimado de un bit del código W para obtener una primera y una segunda señal de bit del código W, respectivamente,
- c)
- correlacionar de manera cruzada la primera y/o la segunda señal de bit del código W con la segunda y/o la primera señal de correlación, respectivamente. Se caracteriza por:
entre b y c, comprobar por una
parte si la primera señal de bit del código W es superior a un
primer valor de umbral positivo o inferior a un primer valor de
umbral negativo, y/o, por otra parte, si la segunda señal de bit del
código W es superior a un segundo valor de umbral positivo o
inferior a un segundo valor de umbral negativo, y no conservar, para
dicha correlación cruzada, la primera y/o la segunda señal de bit
del código W a no ser que la comprobación correspondiente esté
correcta.
Es especialmente útil, después de c,
contabilizar durante un cierto período el número de pruebas
fallidas, comparar con un valor de referencia y adaptar en
consecuencia uno de los valores de umbral por lo menos.
Este recuento se realiza preferentemente para
cada una de las mencionadas pruebas efectuadas sobre las primeras y
las segundas señales de bit del código W, realizándose entonces la
adaptación sobre cada uno de los valores de umbral.
La adaptación se realiza productivamente en un
circuito cerrado que comprenda un filtro de circuito de primer o
segundo orden.
El procedimiento se aplica en general a los
componentes en fase I y en cuadratura Q de las señales L_{1} y
L_{2}.
La correlación de los códigos P puede efectuarse
sobre el código puntual, sobre el código anticipado ("early")
y/o sobre el código retardado ("late").
En la siguiente descripción, a título de ejemplo
y en relación con las ilustraciones adjuntas, aparecen más
detalladas otras características y ventajas de la invención.
- la figura 1 es un esquema representativo del
procedimiento según la mencionada patente US 5.134.407,
- la figura 2 ilustra una forma de realización
preferida de la invención.
- las figuras 3a y 3b representan las curvas de
densidad de probabilidad, en ausencia de umbral (técnica
anterior-fig. 3a) y en presencia de un umbral
realizado según la invención (fig. 3b).
Según la figura 1, el dispositivo según la
técnica anterior comprende dos correladores C1 y C2 que reciben por
una parte las muestras de las señales respectivamente L_{1} y
L_{2} desmoduladas y por otra parte réplicas P1 y P2 del código P
generadas localmente. Las señales presentes en la salida de los
correladores C1 y C2 son filtradas a continuación por integración
durante un tiempo T_{1} que es igual a un múltiplo del ciclo del
código P y que corresponde a la duración estimada de un bit del
código W. Esta integración se realiza por los integradores
respectivos 1 y 2. El signo de las señales integradas es generado
por los detectores de signo SD1 y SD2 a partir de las señales
integradas por los integradores respectivamente 1 y 2. Se aplica una
correlación cruzada a partir por una parte de una correlación
efectuada por un correlador C3, de la señal de salida del integrador
1 y de la señal de salida del detector de signo SD2, y/o por otra
parte de una correlación efectuada por un correlador C4, de la señal
de salida del integrador 2 y de la señal de salida del detector de
signo SD1, seguido de una integración durante un tiempo T_{2} >
T_{1} realizada respectivamente por los integradores 3 y/o 4.
La invención tiene por objeto un procedimiento
que permite mejorar las funciones de dicha correlación cruzada.
La idea de base de la invención es aumentar
mediante umbrales la diferencia entre la probabilidad de obtener una
decisión correcta y la de obtener una decisión incorrecta o
errónea.
La introducción de un nivel de umbral apreciable
a partir del cual se decida el signo del bit del código W permite
aumentar esta diferencia.
Este umbral es de preferencia adaptativo, para
asegurar un resultado óptimo y en particular mantener constante la
banda en desplazamiento, de exploración.
Como en la técnica antes descrita, las señales
L_{1} y L_{2} están correlacionadas
(C_{11}-C_{12}) con unos códigos P generados
localmente P_{1} y P_{2}, ya sea bajo la forma de dos códigos
"alineados" con el código P de la señal entrante que se generan
ya sea separadamente, ya sea por generación de un código (P_{1} o
P_{2}) y después del otro (P_{2} o P_{1}) por desfase, e
integrados a continuación (11, 12) durante un tiempo T_{1}. El
código W se comprueba con relación a unos umbrales, uno positivo y
uno negativo, que son de preferencia adaptativos, que la señal,
incluido el nivel de ruido que comprende, debe rebasar para que se
tenga en cuenta una decisión sobre el signo del bit del código W.
Las muestras que no pasen con éxito la comprobación de umbral son
rechazadas. Entre las decisiones tenidas en cuenta, existe cierta
proporción de decisiones correctas y cierta proporción de decisiones
incorrectas.
La figura 2 ilustra el procedimiento de la
invención, en el caso de las componentes I de la señal que está en
fase y en el caso del código P puntual. Por lo que se refiere a las
componentes Q en cuadratura, y las correlaciones con las señales de
código P avanzadas y retrasadas, se aplica el concepto del mismo
modo.
Mientras que el procedimiento según la técnica
anterior no utiliza umbral, es decir, que un umbral nulo sirve allí
para la determinación del signo del bit del código W, según la
invención, las señales en salida de los integradores 11 y 12 son la
determinación del signo del bit del código W, según la invención,
las señales en salida de los integradores 11 y 12 son comparadas
cada una con un umbral positivo y con un umbral negativo. Si se
satisface la prueba de umbral, es decir, que por ejemplo la señal en
la salida del integrador 11 es superior al umbral positivo o
inferior al umbral negativo, se toma en cuenta el signo del bit del
código W correspondiente a la entrada del integrador 14 que realiza
una integración durante un instante T_{2} a partir de la señal de
bit de signo establecido para el código W y de la señal en salida
del integrador 12. Lo mismo ocurre con la señal a la salida del
integrador 12 que, si es satisfactoria la prueba de umbral, ello
hace que el valor de signo quede correlacionado de manera cruzada
con la señal en la salida del integrador 11.
La primera rama, correspondiente a la señal
L_{1} comprende a tal efecto, más allá del integrador 11, dos
detectores de umbral, respectivamente positivo PC1, y negativo NC1 y
el resultado, autorizado por la comparación es aplicado a una
entrada del correlador-integrador 14. Si una
comparación no pasa la prueba de umbral, queda ignorada la señal a
la entrada del integrador 14. Un contador CT1, por ejemplo de 14
bits, detecta las muestras ignoradas y acumula la cuenta de
preferencia durante el tiempo T_{2}. Se compara esta cuenta en un
comparador CP1 con el valor deseado NIS1 suministrada por un
microprocesador DSP, que proporciona igualmente a intervalos de
T_{2} una señal RR1 de puesta a cero y de lectura del contador
CT1. Se aplica la señal numérica de salida del comparador CP1 a un
filtro de circuito cerrado F1, por ejemplo del primer orden, y
después a un circuito TGE1 que ajusta el valor de los detectores de
umbral PC1 y PC2. Si el número de muestras ignoradas es más elevado
que el valor de consigna, se aumenta el valor absoluto de los
umbrales positivo y negativo y viceversa.
Lo mismo ocurre con la segunda rama,
correspondiente a la señal L_{2} y en la cual los elementos PC2,
NC2, CT2, CP2, F2, TGE2, y las señales RR2 y NIS2 cumplen
respectivamente las funciones de los elementos PC1, NC1, CT1, CP1,
F1, TGE1 y de las señales RR1 y NIS1.
Se puede aplicar el mismo tratamiento a las
señales L_{1} y L_{2} en cuadratura.
Pueden corresponder unas ramas al código P
anticipado ("early" o E) y al código P retrasado ("late" o
L) según que se trate de las señales L_{1} y L_{2} en fase I y/o
en cuadratura Q. Los tratamientos son igualmente similares.
Se puede realizar la segunda etapa de integración
condicional 13, 14 utilizando un simple
contador-descontador, que funcione por ejemplo de la
manera siguiente:
- -
- cuando una prueba de umbral no satisfaga, se desactiva el contador-descontador;
- -
- cuando resulta satisfactoria la prueba de umbral respecto al umbral positivo S_{1}, se incrementa el contador, por ejemplo en una unidad;
- -
- cuando resulte satisfactoria la prueba de umbral respecto al umbral negativo S_{2}, se reduce el contador por ejemplo en una unidad.
La figura 3a representa en ordenada la
probabilidad de error en función del nivel para un bit del código W
de signo positivo (curva I) y para un bit del código W de signo
negativo (curva II). La curva en tono claro muestra la probabilidad
de error para el conjunto de las decisiones positivas y negativas,
en ausencia de umbral. La figura 3b representa las mismas curvas I y
II, a las cuales se aplican los umbrales positivos S_{1} y
negativo S_{2}, lo cual significa eliminar la zona representada en
tono pronunciado, en la cual es la más elevada la probabilidad de
error.
La acumulación de una parte solamente de las
muestras resultantes de la correlación con el código P aumenta la
banda en desplazamiento, de previa detección, y por consiguiente el
nivel de ruido, lo que hace que se pueda pensar a priori que
es desfavorable la eliminación de muestras.
En realidad, la degradación de la relación
señal-ruido es baja, dado que la relación
señal/ruido que es ya poco elevada implica una cobertura que
comprende curvas I y II de densidad de probabilidad para los códigos
positivos y negativos (fig. 3a). Si nos referimos a la figura 3b,
diremos que las zonas en gris pronunciado representan las decisiones
de rechazo (en el ejemplo representado de aproximadamente el 50% del
conjunto de las decisiones sobre el signo del bit del código W). Las
zonas no marcadas representan las decisiones correctas entre las
decisiones conservadas, y la parte señalada en tono claro representa
las decisiones incorrectas entre las decisiones conservadas. El
porcentaje de las diferentes zonas con relación a la superficie
total puede ser calculado y aparece representado en el cuadro
siguiente:
Los valores del cuadro corresponden al caso de
que CNR = 40 dBHz a la frecuencia L_{1}.
E_{1} representa el porcentaje de las muestras
ignoradas,
E_{2} representa, entre las muestras
conservadas, el porcentaje de decisiones exactas,
y la última columna representa el porcentaje de
diferencia (2E_{2}-100) entre las decisiones
correctas y las decisiones incorrectas acumuladas, entre las
muestras conservadas.
Como muestra el cuadro que antecede, la prueba de
umbral realizada según la invención permite aumentar el porcentaje
relativo entre las decisiones correctas conservadas y las decisiones
que se anulan entre sí. El aumento de este porcentaje relativo
permite disminuir la pérdida de potencia en el curso de la
integración. Este porcentaje es de 16,5% según la técnica anterior.
Aumenta con el nivel de umbral para alcanzar el 31,2% para el último
ejemplo del cuadro.
Los umbrales pueden adaptarse utilizando un bucle
o curva cerrada cuya señal de error es función de la diferencia
entre el número de muestras rechazadas (o conservadas) durante un
tiempo determinado, por ejemplo T_{2} y un valor de consigna. Tras
un filtrado eventual, se calcula un nuevo umbral. Puesto que el
nivel no es en general el mismo para las señales L_{1} o L_{2},
se utilizan cuatro registros independientes para registrar los
umbrales para la rama L_{1} en fase, para la rama L_{1} en
cuadratura, para la rama L_{2} en fase y para la rama L_{2} en
cuadratura. El umbral tendrá en general el mismo valor para el
código P puntual, el código P avanzado E, y el código P retrasado L.
Un umbral positivo S_{1} y el umbral negativo correspondiente
S_{2} tendrán en general el mismo valor absoluto.
El filtro de bucle (F_{1}, F_{2}) es en
general del primer orden. Se trata por ejemplo de un integrador. Sin
embargo, el número de decisiones correctas depende de la relación
señal/ruido, que puede en ciertos casos variar rápidamente. En casos
extremos, puede ser necesario utilizar un filtro del segundo orden o
bien incorporar al procesador DSP un comparador que pruebe si el
porcentaje de muestras rechazadas es demasiado elevado y obligue en
consecuencia a los umbrales a ponerse en valor cero para
reinicializar el bucle de adaptación del umbral. En efecto, cuando
se degrada la relación señal/ruido, el porcentaje de muestras
rechazadas no puede ya regularse modificando el valor del
umbral.
umbral.
Experiencias practicadas han mostrado que se
puede obtener un aumento significativo en la relación señal/ruido
suponiendo que la capacidad binaria del código W es de 1/22 de la
capacidad del código P.
Esto significa suponer que el código W es
coherente con el instante X1A que tiene lugar cada 4092 bits de
código P, es decir, que hay 4092/22 = 186 bits del código W por
intervalo entre dos instantes X1A, lo cual es más plausible que
4092/20 = 204,6 bits del código W que se obtiene suponiendo que la
longitud del bit del código W es 20 veces la del código P.
Según la invención, el número de bits de código P
que se acumulan antes de una decisión, es regulable, pero el valor
normal preferido es de 22.
La banda que se desplaza en
pre-detección para la integración sobre la longitud
de un bit del código W, o sea 22 bits del código P es
B = 10,23/22
Mhz = 0,465
Mhz,
o sea un nivel de ruido Pn = kTB =
- 146,4
dB.
La potencia mínima garantizada para el código P
de la señal L_{1} es - 163 dB, esto es, una relación señal/ruido
SNR = - 163-(-146,4) = - 16,6 dB.
Para la potencia mínima garantizada del código P
de la señal L_{1}, la probabilidad de una decisión errónea sobre
el bit de código W es:
P_{E} = 1/2
erfc (SNR^{1/2}) =
0,417
Según la técnica anterior, se acumulan todas las
decisiones correctas o no sobre el bit del código W, y el número
neto de decisiones correcto es:
P_{N} = 1 - 2
P_{E} =
0,166
de donde se desprende una
degradación de la relación señal/ruido de D = 20 log_{10} (0,166)
= - 15,6
dB.
Esto es lo que se observa con las técnicas
anteriores, pero escogiendo una acumulación sobre 22 bits del código
P, esto es T_{1} = 2,15\mus.
Las dos curvas de densidad de probabilidad de
acumulación durante el espacio de tiempo de un bit del código W se
han representado en las figuras 3a y 3b, y los valores de
probabilidades de una decisión exacta aparecen en el cuadro que
figura más arriba.
A medida que aumenta el umbral, disminuye el
porcentaje de decisiones conservadas en el bit del código W, pero
para las decisiones conservadas, aumenta el porcentaje de decisiones
correctas. Esto influye de dos modos sobre la relación señal/ruido.
Por una parte, la relación señal/ruido aparente disminuye puesto que
se acumulan menos decisiones, lo cual reduce el efecto de filtrado
del ruido. Por otra parte, aumenta la relación señal/ruido debido al
aumento del número de decisiones correctas.
Aunque el tiempo de acumulación T_{2} permanece
sin cambio al aplicarse un umbral apreciable, el número de
acumulaciones realizadas en este período es menor. Teniendo en
cuenta que el efecto de filtro depende únicamente de la acumulación
de cierto número de muestras, por efecto de la media durante el
tiempo de integración T_{2}, la banda del filtro que se desplaza
aumenta. El resultado es una disminución del tiempo de integración
aparente T'_{2}.
1) Técnica anterior: D = - 15,6 dB
2) Acumulación del 50% de las decisiones en un
tiempo de integración T_{2} de 1 ms en un tiempo por ejemplo de
integración aparente T'_{2} de 0,5 ms
- D = - 11,5 dB, con una mejora de 4,1 dB, siendo iguales todos los demás factores
3) Acumulación del 25% de las decisiones
- (T_{2} = 1ms, T'_{2} = 0,25 ms)
- D = - 9,3 dB, con una mejora de 6,3 dB.
Puede parecer ilógico eliminar las tres cuartas
partes de las decisiones en el bit de código W, pero en una
situación normal, la única razón de aumentar el tiempo T_{2} más
allá de 1ms (hasta 20ms que es el período de un bit de datos GPS) es
la reducción de la banda circulante del ruido antes del proceso de
decisión. En una técnica sin código, tanto si se trata de un umbral
igual a cero, o de un umbral apreciable, de preferencia adaptativo,
como en la presente invención, se efectúa la decisión después de
2,15 \mums. Intervienen acumulaciones de 1ms después de la
decisión y solamente tienen como fin reducir el ruido para los
bucles de exploración situados detrás. Esto no influye por el
contrario sobre la relación señal/ruido de la señal delantera.
No se aplica solamente la invención al caso del
sistema GPS. Se aplica igualmente por ejemplo al caso del sistema
GLONASS que utiliza las mismas señales L_{1} y L_{2} que el
sistema GPS.
Claims (7)
1. Procedimiento de tratamiento de las señales
L_{1} y L_{2} de un sistema de determinación de posición por
satélite, tal como el sistema GPS, en el cual cada una de dichas
señales L_{1} y L_{2} presenta una portadora de frecuencia única
modulada por un código pseudo-aleatorio conocido P,
modulado por su parte por un código desconocido W, en el cual se ha
previsto:
- a)
- correlacionar en cadenas separadas cada una de las señales L_{1} y L_{2} con una réplica generada localmente del código P, respectivamente en una primera cadena de tratamiento que lleva la señal L_{1} y en una segunda cadena de tratamiento que lleva la señal L_{2}, para producir respectivamente una primera y una segunda señales de correlación.
- b)
- integrar la primera y la segunda señales de correlación en un período igual a un período estimado (T_{1}) de un bit del código W para obtener respectivamente una primera y una segunda señales de bit del código W;
- c)
- correlacionar de manera cruzada la primera y/o la segunda señal de bit de código W con, respectivamente, la segunda y/o la primera señal de correlación, caracterizado por
- entre b y c, comprobar por una parte si la primera señal de bit del código W es superior a un primer valor de umbral positivo o inferior a un primer valor de umbral negativo, y/o, por otra parte, si la segunda señal de bit del código W es superior a un segundo valor de umbral positivo o inferior a un segundo valor de umbral negativo, y no conservar, para dicha correlación cruzada, la primera y/o la segunda señal de bit del código W más que si la prueba respectiva es satisfactoria.
2. Procedimiento según la reivindicación 1
caracterizado porque se ha previsto, después de c
contar durante un período determinado el número de pruebas
infructuosas y compararlo con un valor de referencia y adaptar en
consecuencia por lo menos un llamado valor de umbral.
3. Procedimiento según la reivindicación 2,
caracterizado porque dicho cómputo se realiza para cada una
de las citadas pruebas efectuadas sobre cada una de dichas primera y
segunda señales de bits del código W, y porque la adaptación se
realiza sobre cada uno de los citados valores de umbral.
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 2 ó 3, caracterizado porque la mencionada
adaptación se realiza en un bucle que comprende un filtro de bucle
(F1, F2) del primero o del segundo orden.
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se aplica
a las componentes en fase y en cuadratura de las señales L_{1} y
L_{2}.
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque dicha
correlación de los códigos P se efectúa sobre el código puntual,
sobre el código anticipado y/o sobre el código retrasado.
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque dicho
período estimado (T1) de un bit del código W es igual a 22 veces la
duración de un bit del código P.
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