ES2375028T3

ES2375028T3 - Ajuste de la frecuencia en un dispositivo combinado de comunicación móvil y posicionamiento.

Info

Publication number: ES2375028T3
Application number: ES10163075T
Authority: ES
Inventors: Andrew Sendonaris; Da-Shan Shiu; Dominic Gerard Farmer; Jeremy H. Lin.; Parvathanathan Subrahmanya; Thomas K. Rowland
Original assignee: Qualcomm Inc
Current assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2003-10-14
Filing date: 2004-10-14
Publication date: 2012-02-24
Anticipated expiration: 2024-10-14
Also published as: KR20060099521A; EP1944934A1; CN1894916A; EP1678901A1; ATE415766T1; EP2214363B1; IL175001A0; US7251467B2; KR100888171B1; WO2005039135A1; DE602004028679D1; EP2214363A1; JP2007508780A; ATE477654T1; DE602004018018D1; ATE527793T1; EP1678901B1; JP4219387B2; CN1894916B; US20050079846A1

Abstract

Un dispositivo de comunicaciones, que comprende: un oscilador sintonizable (108) configurado para producir una primera señal de referencia (108b); un primer receptor (106) configurado para recuperar una señal de información de una portadora usando la primera señal de referencia; y un procesador (116) configurado para detectar un error de frecuencia en la señal de información y sintonizar periódicamente el oscilador para reducir el error de frecuencia; donde el oscilador sintonizable está configurado además para producir una segunda señal de referencia (108a); el dispositivo de comunicaciones comprendiendo además un segundo receptor (102) configurado para recuperar una segunda señal de información de una segunda portadora usando la segunda señal de referencia; donde el procesador está configurado además para proporcionar al segundo receptor una señal de error de frecuencia (116c); y donde el segundo receptor está configurado además para usar la señal de error de frecuencia para readquirir la segunda señal de información siguiendo la sintonización del oscilador.

Description

Ajuste de la frecuencia en un dispositivo combinado de comunicación móvil y posicionamiento

ANTECEDENTES

Campo de la invención

La presente invención se refiere por lo general a electrónica, y de manera más específica a las telecomunicacionesque usan un oscilador sintonizable.

Antecedentes

La demanda de los consumidores de servicios móviles inalámbricos ha conducido al desarrollo de un número cada vez mayor de redes celulares. Una de dichas redes se basa en la tecnología de acceso múltiple por división de código (CDMA) que soporta servicios de voz y de datos inalámbricos usando comunicaciones de espectroexpandido. En las comunicaciones de espectro expandido, un gran número de señales comparten el mismo espectrode frecuencia y, como resultado de esto, proporcionan un alto nivel de capacidad de usuario. Esto se consigue pormedio de la transmisión de cada una de las señales con un código de pseudorruido (PN) diferente que modula una portadora, y por lo tanto, expande la señal. Las señales transmitidas son separadas en el receptor por medio de un correlador que usa un código PN correspondiente para desexpandir la señal. Las señales no deseadas, cuyoscódigos no coinciden, no son desexpandidas y solamente contribuyen al ruido.

Una red de la competencia que se ha convertido de facto en un estándar en Europa y en Asia es la tecnología delSistema Global para Comunicaciones Móviles (GSM). A diferencia de CDMA, GSM usa acceso múltiple por división en el tiempo de banda estrecha (TDMA) para soportar servicios de voz y de datos inalámbricos. Otras redespopulares que se han desarrollado a lo largo de los años usando la tecnología TDMA incluyen el Servicio General deRadio por Paquetes (GPRS) y el EDGE, ambos soportando servicios de datos de alta velocidad. Estas redes puedenestar dispersas por todo el escenario geográfico, cada una de ellas con su propio conjunto único de protocolos,servicios y velocidades de datos.

En la actualidad, se están desarrollando dispositivos de comunicaciones inalámbricos con tecnología que soporta redes celulares múltiples. De manera típica, estos dispositivos están equipados con un receptor dedicado para cadauna de las redes. Se puede usar un circuito oscilador local (LO) para proporcionar una señal de referencia estable acada receptor. La señal de referencia estable puede ser usada por cada receptor independiente para recuperar señales de información de una portadora de alta frecuencia. El circuito LO está implementado de manera típica conun oscilador de cristal que excita a varios circuitos multiplicadores de frecuencia. Los circuitos multiplicadores defrecuencia pueden estar programados de manera individual para proporcionar una señal de referencia a cada uno delos receptores a la frecuencia apropiada. Con el fin de mantener un buen rendimiento del receptor, a menudo seemplea un oscilador de cristal altamente preciso y estable. De manera alternativa, se puede usar un oscilador sintonizable, tal como un oscilador de cristal con compensación de temperatura controlador por tensión (VCTCXO).Se puede usar un lazo seguidor de frecuencia para sintonizar el oscilador para compensar las tolerancias defabricación, desplazamientos de frecuencia Doppler, y derivas.

En sistemas más avanzados, los dispositivos de comunicaciones inalámbricos pueden estar equipados con un receptor de un sistema de posicionamiento global (GPS). El GPS es parte de un sistema de navegación basado ensatélite desarrollado por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos. Proporciona una cobertura global conuna capacidad de navegación bajo varias condiciones ambientales. En un GPS completamente operativo, toda la superficie de la Tierra está cubierta por hasta veinticuatro satélites dispersados en seis órbitas con cuatro satélitesen cada una de las órbitas. Un receptor GPS en el dispositivo de comunicaciones inalámbrico usa señales moduladas por un código de ruido pseudoaleatorio (PRN) proveniente de múltiples satélites para determinar sulocalización exacta sobre la Tierra. Los datos brutos generados desde el receptor GPS se pueden usar para variasaplicaciones. A modo de ejemplo, los datos brutos se pueden introducir en ficheros de mapas almacenados en lamemoria.

El documento WO 99/13595 A describe un terminal móvil inalámbrico que integra un transceptor WCDMA y unreceptor GPS.

Para mejorar la viabilidad económica de estos dispositivos de comunicaciones inalámbricos, el receptor GPS amenudo comparte un circuito LO común con los receptores celulares. El problema con esta aproximación es que el funcionamiento del receptor GPS se puede ver degradado si el oscilador de cristal del circuito del LO está siendosintonizado por medio del lazo de seguimiento de frecuencia durante el funcionamiento GPS. De acuerdo con esto,existe una necesidad de una aproximación innovadora que se pueda usar para sintonizar un oscilador de cristal enun circuito de LO sin degradar el funcionamiento del receptor GPS.

RESUMEN

En un aspecto de la presente invención, un dispositivo de comunicaciones incluye un oscilador sintonizable configurado para producir una señal de referencia, un receptor configurado para recuperar una señal de informacióna partir de una portadora usando la señal de referencia, y un procesador configurado para detectar un error de frecuencia en la señal de información, y de manera periódica sintonizar el oscilador para reducir el error defrecuencia.

En otro aspecto de la presente invención, un dispositivo de comunicaciones incluye un oscilador sintonizable configurado para producir una señal de referencia, un receptor configurado para recuperar una señal de información a partir de una portadora usando la señal de referencia, y un procesador configurado para detectar un error de frecuencia en la señal de información, y sintonizar el oscilador si el error de frecuencia traspasa un umbral.

En otro aspecto más de la presente invención, un procedimiento de comunicaciones incluye la recuperación de unaseñal de información a partir de una portadora usando una señal de referencia, la detección de un error de frecuencia en la señal de información y la sintonización periódica de la señal de referencia para reducir el error en frecuencia.

En un aspecto adicional de la presente invención, un dispositivo de comunicaciones incluye un medio para produciruna señal de referencia, un medio para recuperar una señal de información a partir de una portadora usando laseñal de referencia, un medio para detectar un error de frecuencia en la señal de información, y un medio para sintonizar de manera periódica la señal de referencia para reducir el error de frecuencia.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Los aspectos de la presente invención se ilustran a modo de ejemplo, y no a modo de limitación, en los dibujos que se acompañan, en los que:

La FIG. 1 es un diagrama de bloques conceptual que ilustra un ejemplo funcional de un sistema receptor para un dispositivo de comunicaciones inalámbrico;La FIG. 2 es una ilustración gráfica que muestra un ejemplo de una operación de sintonización periódica para un circuito de LO en un dispositivo de comunicaciones inalámbrico;La FIG. 3 es un diagrama de bloques conceptual que ilustra un ejemplo funcional de un procesador WCDMA en un dispositivo de comunicaciones inalámbrico; y La FIG. 4 es un diagrama de flujo que ilustra un ejemplo funcional del funcionamiento de un detector de umbralen un procesador WCDMA que se puede usar junto con la operación de sintonización del LO.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

La descripción detallada que se declara a continuación junto con los dibujos anexos está destinada a ser unadescripción de las varias realizaciones de la presente invención. Cada una de las realizaciones descritas en esta descripción se proporciona meramente como un ejemplo o como una ilustración de la presente invención, y nodebería ser necesariamente interpretada como preferida o ventajosa sobre otras realizaciones. La descripcióndetallada incluye detalles específicos para el propósito de proporcionar una comprensión rigurosa de la presenteinvención. Sin embargo, será obvio para alguien experto en la técnica que la presente invención se puede llevar a lapráctica sin estos detalles específicos. En algunos casos, se muestran estructuras y dispositivos bien conocidos en forma de diagrama de bloques con el fin de evitar ocultar los conceptos de la presente invención. Los acrónimos y otra terminología descriptiva se pueden usar meramente por conveniencia y por claridad y no están destinados alimitar el alcance de la invención. Además, para los propósitos de esta descripción, el término "acoplado" quieredecir "conectado a" y dicha conexión puede ser directa o, cuando sea apropiado en el contexto, puede ser indirecta,por ejemplo, a través de dispositivos intermedios o intermediarios o de otros medios.

Un dispositivo de comunicaciones inalámbrico se puede usar para acceder a una red o para comunicar con otrosdispositivos de comunicaciones a través de una o más redes celulares. A modo de ejemplo, el dispositivo decomunicaciones inalámbrico puede estar diseñado para comunicar sobre una red celular de acceso múltiple por división de código de banda ancha (WCDMA). De manera alternativa, el dispositivo de comunicaciones puede estar diseñado para comunicar sobre una red GSM, GPRS, EDGE o cualquier otra red celular. En al menos una realización, el dispositivo de comunicaciones inalámbrico puede estar diseñado para funcionar sobre múltiples redes celulares y tener capacidad de GPS. El dispositivo de comunicaciones inalámbrico, al que se hace referencia demanera típica como una estación de abonado, puede ser cualquier tipo de dispositivo inalámbrico que puedacomunicar sobre un medio inalámbrico con una red celular que incluya, pero que no se limite a, un teléfono o un terminal inalámbrico, un ordenador, un módem, un asistente digital personal, etc.

En la FIG. 1 se muestra un diagrama de bloques funcional de un sistema receptor para un dispositivo de comunicaciones inalámbrico. El sistema receptor puede incluir un receptor GPS 102 con una antena 104. El receptorGPS 102 puede estar implementado con una arquitectura heterodina con una frecuencia intermedia (IF). El sistema receptor también puede incluir uno o más receptores celulares que incluyan, a modo de ejemplo, un WCDMA, GSM, GPRS, EDGE y/o cualquier otro receptor celular. Por razones de facilidad de explicación, el sistema del receptor semuestra con un único receptor celular heterodino de conversión directa 106 diseñado para el funcionamientoWCDMA. Los que sean expertos en la técnica podrán rápidamente aplicar los conceptos inventivos descritos en todaesta descripción a múltiples diseños de receptor celular. El receptor WCDMA 106 puede compartir la antena 104 con el receptor GPS 102, o de manera alternativa, puede estar equipado con su propia antena. En la realización que semuestra en la FIG. 1, tanto el receptor GPS 102 como el receptor WCDMA 106 están acoplados a la misma antena104 para reducir costes.

Se puede usar un circuito LO 108 para proporcionar una señal de referencia estable a cada uno de los receptores a la frecuencia apropiada. El circuito LO 108 se puede implementar con un oscilador sintonizable 110, tal como unVCTCXO u otro circuito similar, acoplado a un par de circuitos multiplicadores de frecuencia 112 y 114. El primercircuito multiplicador de frecuencia 112 se puede usar para generar una señal de referencia GPS 108a adecuadapara convertir una portadora Doppler GPS en una señal de IF. El segundo circuito multiplicador de frecuencia 114 sepuede usar para generar una señal de referencia WCDMA 108b adecuada para convertir una portadora de radiofrecuencia (RF) WCDMA en una señal de banda base. Se pueden usar circuitos multiplicadores de frecuenciaadicionales para soportar receptores celulares adicionales que puedan estar presentes en realizaciones alternativasdel sistema de receptor. La tensión aplicada a la entrada de sintonización del oscilador 110 puede estar polarizadapara compensar las tolerancias de fabricación en frecuencia.

El receptor GPS 102 puede incluir cualquier número de etapas de amplificador y filtros para aumentar la ganancia y para reducir el ruido de la etapa de entrada de las señales GPS provenientes de la antena 104. Las señales GPStambién se pueden convertir a una frecuencia inferior a señales de IF a través de una operación de mezclado con laseñal de referencia GPS 108a proveniente del circuito del LO 108 y ser muestreada para producir una señal digitalen banda base. La señal digital en banda base puede ser entonces correlada en el código, demodulada y procesadaen señal para obtener una solución de navegación. La función de procesado de la señal se puede realizar por medio de un algoritmo de cálculo que es habilitado por parte del usuario, o de manera alternativa, por la red. Cuando sehabilita el algoritmo de cálculo, el receptor GPS 102 se dice que está en un estado "activo". Una vez que el receptorGPS 102 obtiene la solución de navegación, entra en un estado de "en reposo" hasta que es habilitado de nuevo por el usuario o por la red.

La función del receptor WCDMA 106 es amplificar, filtrar y convertir a una frecuencia inferior las señales deinformación provenientes de una red celular WCDMA para su utilización por un procesador WCDMA 116. De una manera similar al receptor GPS 102, el receptor WCDMA 108 puede usar cualquier número de etapas deamplificador y de filtros para procesar las señales de portadora provenientes de la antena 104. Las señales deinformación se pueden recuperar a partir de la portadora a través de una operación de mezclado con la señal de referencia WCDMA 108. La señal en banda base proveniente del receptor WCDMA 106 se puede proporcionarentonces al procesador WCDMA 116. El procesador WCDMA 116 se puede usar para generar datos demodulados y corregidos de errores a partir de las señales de información. Los datos pueden ser texto, vídeo, audio o cualquierotro tipo de datos.

El procesador WCDMA 116 puede ser responsable de sintonizar el circuito LO 108. La operación de sintonización sedebería hacer de una manera que minimizase el impacto sobre otros receptores. En la realización del sistema receptor descrito de esta manera, el funcionamiento del receptor GPS 102 se puede ver degradado durante lasintonización del LO, y el procesador WCDMA 116 se debería implementar con esto en mente. Una manera dereducir el impacto potencial sobre los otros receptores es limitar el período de sintonización del circuito LO 108. Los criterios para limitar el período de sintonización pueden variar dependiendo de las preferencias del diseñador, de laaplicación de comunicaciones particular y de las restricciones de diseño globales. En al menos una realización delprocesador WCDMA 116, el circuito LO 108 puede ser sintonizado durante una corta duración de tiempo a intervalosde frecuencia repetidos. En otra realización del procesador WCDMA 116, el circuito del LO 108 puede sersintonizado solamente cuando el error de frecuencia en la señal de banda base sobrepase un umbral. Los que sean expertos en la técnica serán capaces rápidamente de determinar los criterios más adecuados para la aplicaciónparticular para controlar la sintonización periódica del circuito LO 108.

Para ilustrar el funcionamiento del procesador WCDMA 116, se describirá un algoritmo de sintonización periódica.Para los propósitos de esta descripción, el término "periódico" y "periódicamente" significarán "de vez en cuando" sin relación con el período de tiempo o la frecuencia de la operación de sintonización del LO. En la realización descrita, el procesador WCDMA 116 puede incluir una función de seguimiento de frecuencia para detectar errores defrecuencia en la señal de banda base. La función de seguimiento de frecuencia se puede usar para compensar laseñal en banda base para pequeños errores de frecuencia. Para errores más grandes de frecuencia, se puede generar una señal de control de sintonización 116a por parte del procesador WCDMA 116 para sintonizar el circuito del LO 108 por medio del ajuste de la tensión aplicada a la entrada de sintonización del oscilador 110. Para asegurar un alto rendimiento, la función de seguimiento de frecuencia debería proporcionar compensación de la señal enbanda base incluso durante la sintonización del LO. Se pueden establecer uno o más umbrales en el procesadorWCDMA 116 y compararlos frente al error de frecuencia para determinar si el circuito de LO 108 debería sersintonizado. Estos umbrales pueden ser diferentes dependiendo de si el receptor GPS 102 está en el estado activo o en el estado en reposo. Se puede proporcionar una señal indicadora del estado 102a proveniente del receptor GPS102 al procesador WCDMA 116 para fijar los umbrales. Los umbrales también pueden ser diferentes dependiendodel tipo de receptor celular. A modo de ejemplo, los umbrales para un receptor WCDMA pueden ser diferentes de losumbrales para un receptor GSM. Los que sean expertos en la técnica serán rápidamente capaces de determinar losumbrales apropiados para su aplicación particular en base a las restricciones de diseño globales y a los parámetros de funcionamiento.

En al menos una realización del procesador WCDMA 116, se usa un primer umbral para comenzar la operación desintonización del circuito LO 108. El primer umbral se puede seleccionar para la mejor acomodación delfuncionamiento del WCDMA y puede ser ajustable dependiendo de si el receptor GPS 102 está en el modo activo o en el modo en reposo. Para evitar la degradación del funcionamiento del GPS durante la sintonización del LO, elprocesador WCDMA 116 puede generar una señal indicadora de la sintonización 116b y proporcionarla al receptorGPS 102 para inhabilitar el funcionamiento GPS.

Una vez que comienza la operación de sintonización, el procesador WCDMA 116 puede continuar con la sintonización del circuito de LO 108 hasta que el error de frecuencia cae por debajo de un segundo umbral. Como elprimer umbral, el segundo umbral se puede seleccionar para que mejor acomode el funcionamiento WCDMA y puede ser ajustable dependiendo de si el receptor GPS 102 está en el modo activo o está en el modo en reposo.Una vez que el error de frecuencia caiga por debajo del segundo umbral, la operación de sintonización puede terminar, y la señal indicadora de sintonización 116b se puede usar para señalizar al receptor GPS 102 que reanude su funcionamiento.

Antes de que el receptor GPS 102 pueda reanudar el funcionamiento, primero debe readquirir la señal GPS. Laadquisición es un proceso de sincronización no exacto que da estimaciones del desplazamiento de código PRN y dela portadora Doppler. El proceso implica una búsqueda en dos dimensiones a través del espacio y de la frecuencia en la cual, un código réplica y una portadora están alineados con la señal GPS recibida. Se pueden requerirmúltiples hipótesis de frecuencia para completar el proceso de adquisición. Para reducir el tiempo que dura laadquisición de la señal, se puede proporcionar una señal de error de frecuencia 116c generada por la función deseguimiento de frecuencia del procesador WCDMA 116 al receptor GPS 102. Esta información puede ser usada porel receptor GPS 102 para limitar la búsqueda a través del espectro de frecuencia de la portadora Doppler.

El primer umbral y el segundo umbral pueden ser diferentes. El efecto de esta aproximación es añadir un elementode histéresis a la operación de sintonización del circuito del LO 108. Este concepto se describirá con referencia a laFIG. 2 que traza el funcionamiento de la sintonización del LO como una función del error de frecuencia. Con referencia a la FIG. 2, uno puede ver rápidamente que a medida que aumenta el error de frecuencia desde 0 Hzhasta la primera frecuencia umbral F1, no se realiza la operación de sintonización del LO. Por debajo de la primera frecuencia umbral F1, la señal en banda base se puede compensar en el procesador WCDMA para el error defrecuencia. En el caso de que el error de frecuencia, sin embargo, cruce la primera frecuencia umbral F1, el procesador WCDMA 116 comienza la sintonización del circuito del LO 108 para reducir el error de frecuencia. Laoperación de sintonización del LO continúa hasta que el error de frecuencia caiga por debajo de la segundafrecuencia umbral F2. La separación entre las frecuencias umbrales F1 y F2 puede ser optimizada por los que sean expertos en la técnica para minimizar la duración de sintonización global del circuito del LO 108.

En la FIG. 3 se muestra un diagrama de bloques funcional de un procesador WCDMA. El procesador WCDMA se puede implementar con una arquitectura compleja (I-Q). Por motivos de facilidad de explicación, el procesadorWCDMA 116 será descrito de manera funcional en la FIG. 3 sin hacer referencia a los canales independientes I (en fase) y Q (en cuadratura). El procesador WCDMA 116 incluye circuitos de portadora y de recuperación de latemporización y un receptor de barrido 302. El receptor de barrido 302 puede usar desvanecimiento independientede multitrayectos resolubles para conseguir diversidad de ganancia. De manera específica, el receptor de barrido302 puede estar configurado para procesar uno o más multitrayectos de una transmisión de enlace descendente aldispositivo de comunicaciones inalámbrico. Cada uno de los multitrayectos puede ser entregado a la entrada de un procesador demodulador independiente para realizar la desexpansión de código PN y el descubrimiento de códigode factor de expansión variable ortogonal (OVSF). El receptor de barrido 302 se puede usar entonces para combinarel resultado de cada procesador demodulador para recuperar los símbolos transmitidos sobre la transmisión deenlace descendente.

La salida del receptor de barrido se puede usar para excitar un lazo de recuperación de la temporización 304. Larecuperación de la temporización se refiere al proceso de extraer información de temporización de la transmisión deenlace descendente y usar la información de temporización para sincronizar un reloj local. Este reloj (que no semuestra) se puede usar entonces para muestrear la señal en banda base digital proveniente del receptor WCDMA 106 (véase la FIG. 1). De manera específica, el lazo de recuperación de la temporización 304 se puede usar para estimar el error de temporización entre los símbolos recuperados por el receptor de RAKE 302 y la velocidad delreloj local, y ajustar el reloj local para minimizar el error de temporización. El reloj local (que no se muestra) se puedeusar entonces para controlar la fase de muestreo de un decimador 306. Los circuitos de recuperación de la temporización son bien conocidos en la técnica.

La salida del receptor rake también se puede usar para excitar un lazo de seguimiento de frecuencia 308. El lazo deseguimiento de frecuencia 308 se puede usar junto con un rotador 310 para compensar los errores de frecuencia enla señal de banda base. El rotador 310 se puede implementar con un multiplicador complejo u otro dispositivosimilar. El error de frecuencia se puede calcular por medio de cualquiera de un número de técnicas bien conocidas en la técnica.

El error de frecuencia calculado por el lazo de seguimiento de la frecuencia 308 puede ser entregado a un detectorde umbral 312. De una manera que se describe con mayor detalle más adelante, el detector de umbral 312 se puede usar para controlar la sintonización periódica del circuito LO 108 (véase la FIG. 1). El funcionamiento del detector de umbral 312 será descrito con referencia al diagrama de flujo de la FIG. 4. En el paso 402, el detector de umbral puede ser inicializado, de manera típica con la aplicación de alimentación. El detector de umbral debería permaneceren el estado de inicialización durante la adquisición de la señal. Durante el estado de inicialización, el detector de umbral se puede fijar a un primer estado. Aunque no se muestra en la FIG. 4, en el caso de que el procesador WCDMA necesite readquirir la señal, el detector de umbral debería ser forzado de nuevo al estado de inicialización.

Una vez que el procesador WCDMA adquiere la señal, el detector de umbral puede salir del estado de inicializacióny fijar el primer umbral F1 en el paso 404. El primer umbral F1 se puede ajustar dependiendo de si el receptor GPSestá en el estado activo o en el estado de reposo. En el paso 406, el detector de umbral recibe una medida de errorde frecuencia Fe desde el lazo de seguimiento de frecuencia y la compara con el primer umbral F1 en el paso 408. Si el error de frecuencia medido Fe es menor que el primer umbral F1, entonces el lazo detector de umbral vuelve al paso 406 a la espera de la siguiente medida de error de frecuencia Fe proveniente del lazo de seguimiento de frecuencia. Si, por otra parte, el error de frecuencia medido Fe sobrepasa el primer umbral F1, entonces se puede fijar el detector de umbral a un segundo estado en el paso 410.

Una vez que se fija la salida del detector de umbral en el segundo estado, el segundo umbral F2 se puede fijar en el paso 412. El segundo umbral F2 se puede ajustar dependiendo de si el receptor GPS está en el modo activo o en elmodo desocupado. En el paso 414, el detector de umbral recibe una nueva medida de error de frecuencia Fe desde el lazo de seguimiento de frecuencia y la compara con el segundo umbral F2 en el paso 416. Si el error de frecuencia medido Fe es mayor que el segundo umbral F2, entonces el detector de umbral hace un bucle de retorno al paso 414 a la espera de la siguiente medida de error de frecuencia Fe proveniente del lazo de seguimiento de frecuencia. Si, por otra parte, el error de frecuencia medido Fe cae por debajo del umbral F2, entonces la salida del detector de umbral puede ser fijada de nuevo al primer estado en el paso 418. El detector de umbral hace entonces un bucle deretorno al paso 404 a la espera de la siguiente medida de error de frecuencia Fe proveniente del lazo de seguimiento de frecuencia.

Volviendo a la FIG. 3, el detector de umbral 312 se puede usar para controlar un conmutador 314. El conmutador314 se puede usar para demultiplexar el error de frecuencia calculado por el lazo de seguimiento de frecuencia 308sobre una de las dos líneas de salida dependiendo del estado del detector de umbral 312. Cuando el detector deumbral 312 esté en el primer estado, el error de frecuencia se puede acoplar al rotador 310 a través del conmutador

314. En este modo, el error de frecuencia se puede usar para compensar la señal en banda base sin sintonizar el circuito LO 108 (véase la FIG. 1).

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65

El conmutador 314 también se puede configurar para acoplar el error de frecuencia proveniente del lazo de seguimiento de frecuencia 308 a un conversor 318 cuando el detector de umbral 312 esté en el segundo estado. Elconversor 318 se puede usar para generar una señal modulada en anchura de pulso correspondiente al error defrecuencia. Se puede usar un filtro 322 para convertir la señal modulada en anchura de pulso en una tensiónanalógica. La tensión analógica es la señal de control de sintonización 116a usada para proporcionar una sintonización basta del circuito del LO 108 (véase la FIG. 1). Se puede usar un contador 316 para producir una señaldigital que se pueda aplicar al rotador 310 para proporcionar una sintonización fina en el dominio digital. Para evitarla degradación del funcionamiento GPS, el detector de umbral 312 se puede usar también para inhabilitar el funcionamiento GPS a través de la señal indicadora de sintonización 116b cuando el detector de umbral 312 esté en el segundo estado. La señal de error de frecuencia 116c proveniente del lazo de seguimiento de frecuencia 308 también se puede entregar al receptor GPS 102 (véase la FIG. 1) para facilitar la readquisición de la señal GPS una vez que esté sintonizado el circuito del LO 108 (véase la FIG. 1).

El procesador WCDMA también puede incluir un buscador 324 para la adquisición de la señal y la sincronización dela misma. El proceso de adquisición implica una búsqueda a través de una región desconocida del tiempo y de la frecuencia con el fin de traer una señal piloto de espectro expandido dentro de un alineamiento basto con un códigoréplica. Se puede usar un generador de código PN 326 para secuenciar a través de los diferentes códigos PN paramúltiples hipótesis de frecuencia. El buscador 324 se puede usar también para formar al detector de umbral 312dentro del primer estado durante la adquisición de la señal. Con esta aproximación, el proceso de adquisición de laseñal se puede realizar sin la sintonización del circuito LO 108 (véase la FIG. 1) y sin interferir el funcionamiento GPS. Una vez que se ha completado el proceso de adquisición, el buscador 324 puede usar la señal de piloto para identificar intensas llegadas multitrayecto y asignar los demoduladores en el receptor de barrido 302. El receptor debarrido 302 usa los demoduladores como una referencia de temporización para correlar la señal para cada reflexiónmultitrayecto anticipada.

Los que sean expertos en la técnica comprenderán que la información y las señales pueden ser representadasusando cualquiera de una variedad de diferentes tecnologías y técnicas. Por ejemplo, datos, instrucciones, órdenes,información, señales, bits, símbolos y segmentos a los que se puede hacer referencia en toda la descripciónanterior, pueden ser representados por medio de tensiones, corrientes, ondas electromagnéticas, partículas o campos magnéticos, partículas o campos ópticos o cualquier combinación de los mismos.

Los que sean expertos en la técnica apreciarán además que los varios bloques lógicos, módulos, circuitos, procedimientos y algoritmos ilustrativos descritos junto con las realizaciones descritas en este documento se puedenimplementar como hardware electrónico, software de ordenador o combinaciones de ambos. Para ilustrar claramente esta intercambiabilidad de hardware y de software, se han descrito con anterioridad por lo general en términos de su funcionalidad varios componentes, bloques, módulos, circuitos, procedimientos y algoritmos ilustrativos. Si dicha funcionalidad se implementa como hardware o como software depende de la aplicaciónparticular y de las restricciones de diseño impuestas sobre el sistema global. Los expertos pueden implementar lafuncionalidad descrita de maneras variables para cada aplicación particular, pero dichas decisiones de implementación no se deberían interpretar como causantes de salirse del alcance de la presente invención.

Los varios bloques lógicos, módulos y circuitos ilustrativos descritos en conexión con las realizaciones descritas eneste documento se pueden implementar o realizar con un procesador de propósito general, un procesador digital dela señal (DSP), un circuito integrado específico de las aplicaciones (ASIC), una matriz de puertas programable encampo (FPGA) u otro dispositivo de lógica programable, puerta discreta o lógica de transistores, componentes hardware discretos o cualquier combinación de los mismos diseñada para realizar las funciones descritas en estedocumento. Un procesador de propósito general puede ser un microprocesador, pero en la realización alternativa, elprocesador puede ser cualquier procesador convencional, controlador, microcontrolador o máquina de estado. Unprocesador también se puede implementar como una combinación de dispositivos de cálculo, por ejemplo, unacombinación de un DSP y un microprocesador, una pluralidad de microprocesadores, uno o más microprocesadores junto con un núcleo DSP, o cualquier otra de tales configuraciones.

Los procedimientos o los algoritmos descritos en conexión con las realizaciones descritas en este documento sepueden realizar directamente en hardware, en un módulo software ejecutado por un procesador, o en una combinación de los dos. Un módulo software puede residir en la memoria RAM, en memoria flash, en memoria ROM, en memoria EPROM, en memoria EEPROM, en registros, en disco duro, en un disco extraíble, en un CD-ROM, o en cualquier otro formato de medio de almacenamiento conocido en la técnica. Un medio de almacenamiento de ejemplo se acopla al procesador de forma que el procesador pueda leer la información desde, y escribir información en, el medio de almacenamiento. En la realización alternativa, el medio de almacenamiento puede ser integrado al procesador. El procesador y el medio de almacenamiento pueden residir en un ASIC.

La anterior descripción de las realizaciones descritas se proporciona para hacer posible a cualquier persona que seaexperta en la técnica que haga o que use la presente invención. Varias modificaciones serán rápidamente obviaspara los que sean expertos en la técnica, y los principios genéricos definidos en este documento se pueden aplicarsin salirse del alcance de las reivindicaciones anexas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo de comunicaciones, que comprende:

5 un oscilador sintonizable (108) configurado para producir una primera señal de referencia (108b); un primer receptor (106) configurado para recuperar una señal de información de una portadora usando la primeraseñal de referencia; y un procesador (116) configurado para detectar un error de frecuencia en la señal de información y sintonizarperiódicamente el oscilador para reducir el error de frecuencia;

10 donde el oscilador sintonizable está configurado además para producir una segunda señal de referencia (108a); el dispositivo de comunicaciones comprendiendo además un segundo receptor (102) configurado para recuperar unasegunda señal de información de una segunda portadora usando la segunda señal de referencia;donde el procesador está configurado además para proporcionar al segundo receptor una señal de error de frecuencia (116c); y

15 donde el segundo receptor está configurado además para usar la señal de error de frecuencia para readquirir la segunda señal de información siguiendo la sintonización del oscilador.
2. El dispositivo de comunicaciones de la reivindicación 1 donde el procesador comprende además un rotador

(310) configurado para compensar el error de frecuencia simultáneamente con la sintonización periódica del 20 oscilador.
3. El dispositivo de comunicaciones de la reivindicación 2, donde el procesador está configurado además para operar en un estado de adquisición y un estado de sincronización, estando el procesador configurado además paraadquirir la portadora sin sintonizar el oscilador durante el estado de adquisición y sintonizar periódicamente el

25 oscilador para reducir el error de frecuencia y usar el rotador para compensar el error de frecuencia durante el estado de sincronización.
4.

El dispositivo de comunicaciones de la reivindicación 1, estando el procesador configurado además parainhabilitar el segundo receptor durante la sintonización del oscilador.
5.

El dispositivo de comunicaciones de la reivindicación 4 en el que el segundo receptor comprende unreceptor de Posicionamiento Global por Satélite.
6. El dispositivo de comunicaciones de la reivindicación 5 en el que el procesador comprende un procesador35 de acceso múltiple por división de código de banda ancha.
7. El dispositivo de comunicaciones de la reivindicación 1 en el que el procesador está configurado además para habilitar la sintonización del oscilador si el error de frecuencia traspasa un primer umbral y, una vez habilitado,continuar sintonizando el oscilador hasta que el error de frecuencia se reduzca por debajo de un segundo umbral, y

40 en el que el primer umbral es mayor que el segundo umbral.
8. El dispositivo de comunicaciones de la reivindicación 7 en el que el procesador está configurado además para hacer de interfaz con una red de comunicaciones particular, y en el que el primer y el segundo umbrales sonuna función de la red de comunicaciones particular con la cual el procesador está configurado para hacer de interfaz.
9. El dispositivo de comunicaciones de la reivindicación 7, estando el segundo receptor configurado paraoperar en un estado activo y en un estado de reposo, y en el que el primer y el segundo umbrales son una funcióndel estado del segundo receptor.

50 10. El dispositivo de comunicaciones de la reivindicación 9 en el que el segundo receptor comprende un receptor de Posicionamiento Global por Satélite, estando el receptor de Posicionamiento Global por Satélite en elestado activo cuando se calcula una solución de navegación.
11. Un procedimiento de comunicaciones, que comprende:

generar una primera señal de referencia (108b) y una segunda señal de referencia (108a) desde un oscilador común (108); recuperar una señal de información de una portadora usando la primera señal de referencia;

60 recuperar una segunda señal de información de una segunda portadora usando la segunda señal de referencia; detectar un error de frecuencia en la señal de información; generar una señal de error de frecuencia (116c);sintonizar periódicamente la primera señal de referencia para reducir el error de frecuencia; y usar la señal de errorde frecuencia para readquirir la segunda señal de información siguiendo la sintonización de la primera señal de

65 referencia.
12. El procedimiento de la reivindicación 11 que comprende además rotar la señal de información paracompensar el error de frecuencia simultáneamente con la sintonización periódica de la primera señal de referencia.

70 13. El procedimiento de la reivindicación 12 que comprende además adquirir la portadora sin sintonizar la primera señal de referencia, y en la que la sintonización periódica de la primera señal de referencia junto con larotación de la señal de información se lleva a cabo siguiendo la adquisición de la portadora.
14. El procedimiento de la reivindicación 11 que comprende además inhabilitar la recuperación de la segunda

75 señal de información proveniente de la segunda portadora usando la segunda señal de referencia durante la sintonización de la primera señal de referencia.
15. El procedimiento de la reivindicación 14 en el que la segunda portadora con la segunda señal de información proviene de un sistema de Posicionamiento Global por Satélite.
16. El procedimiento de la reivindicación 15 en el que la portadora con la señal de información comprende una5 red de acceso múltiple por división de código de banda ancha.
17. El procedimiento de la reivindicación 11 en el que la sintonización periódica de la primera señal dereferencia comprende habilitar la sintonización de la primera señal de referencia cuando el error de frecuenciatraspasa un primer umbral y, una vez habilitado, continuar sintonizando la primera señal de referencia hasta que el

10 error de frecuencia se reduce por debajo de un segundo umbral, y en el que el primer umbral es mayor que el segundo umbral.
18. El procedimiento de la reivindicación 17 que comprende además la recepción de la portadora con la señal

de información proveniente de una red de comunicaciones particular, y en el que el primer y el segundo umbrales 15 son una función de la red de comunicaciones particular de la desde la que se recibe la portadora.
19. El procedimiento de la reivindicación 17 que comprende además computar periódicamente una solución denavegación proveniente de un sistema de Posicionamiento Global por Satélite, y en el que el primer y el segundoumbrales son una función de si la solución computacional se está computando.

LO

LO

RECEPTOR RAKE