ES2425223T3 - Correlación de borde de pulso staccato - Google Patents

Abstract

Un método de mitigación del multitrayecto en un receptor de radionavegación, comprendiendo dicho método: recibir una señal de radionavegación CDMA pulsada, caracterizado porque dicho receptor de radionavegación correlaciona dicha señal de radionavegación CDMA pulsada con una secuencia de código pseudoaleatorio generado internamente para producir valores de correlación; y genera estimaciones de distancia a partir de un subconjunto de los valores de correlación producidos asociados con los bordes delanteros (401, 404, 414) de dicha señal de radionavegación CDMA pulsada.

Description

Correlacion de borde de pulso staccato.

CAMPO DEL INVENTO

Este invento se refiere en general a la mitigacion de trayectos multiples en sistemas de localizacion de Acceso Multiple por Division de Codigo (CDMA) de Espectro de Dispersion de Secuencia Directa (DSSS), pero se aplica tambien a otros tipos de serales de localizacion y sistemas de comunicacion.

ANTECEDENTES DEL INVENTO

Las serales de radionavegacion se utilizan para medir la distancia entre una antena transmisora y una antena receptora. En muchos entornos, la seral de radionavegacion transmitida es reflejada desde objetos alrededor de la antena transmisora y/o receptora y/o a lo largo de la trayectoria de transmision. En este tipo de entorno, la seral de radionavegacion recibida resultante es una combinacion de la totalidad de las serales de localizacion de radionavegacion, incluyendo serales reflejadas y la seral directa deseada. Esta combinacion de multiples serales de localizacion de radionavegacion, denominada multitrayecto, corrompe las serales de localizacion de radionavegacion y por lo tanto degrada la precision de la medicion de distancia. El multitrayecto es una fuente de error importante en los sistemas de radionavegacion.

Radionavegacion de Acceso Multiple por Division de Codigo de Espectro de Dispersion de Secuencia Directa. Una estructura comun de seral de radionavegacion es Acceso Multiple por Division de Codigo (CDMA) de Espectro de Dispersion de Secuencia Directa (DSSS). Sistemas de radionavegacion tales como el Sistema de Posicionamiento Global (GPS), el sistema Galileo propuesto, y el sistema GLONASS de construccion rusa utilizan todos una seral de radionavegacion CDMA DSSS. Con la seral CDMA DSSS, la seral transmitida es continua, no de pulsos, y se transmite por una secuencia de expansion digital dentro del transmisor durante la generacion de la seral de radionavegacion. Un receptor, conociendo la secuencia de dispersion digital, entonces puede desexpandir la seral de radionavegacion si la misma secuencia de dispersion digital se aplica a la seral entrante en alineacion temporal con la seral de radionavegacion transmitida. Es decir, la secuencia de dispersion digital aplicada a la seral de radionavegacion dentro del receptor debe ser aplicada en el mismo lugar en la seral recibida, ya que fue aplicada a la seral en el transmisor. En terminos de tiempo, esto significa que la secuencia de dispersion digital se aplica en el receptor al mismo tiempo que se aplica dentro del transmisor, corregida segun el tiempo de vuelo.

La representacion digital de la seral de radionavegacion es modulada con la secuencia de dispersion digital. La seral de radionavegacion es recibida por la antena de recepcion y luego convertida a una seral digital. Un receptor de radionavegacion tipico convierte la seral de la frecuencia de radio (RF) a una frecuencia intermedia (IF). La seral es luego muestreada con un Convertidor Analogico a Digital (ADC) para proporcionar la representacion digital, o muestras digitales, de la seral de radionavegacion. Hay numerosos procesos matematicos para la aplicacion de una secuencia de dispersion digital a una seral recibida, tales como correlacion, convolucion, coincidencia con filtrado, y Transformadas Fourier Rapidas (FFT). A los efectos de describir el presente invento, el termino correlacion se utiliza como una generalizacion para todos los procesos matematicos de la aplicacion de la secuencia de dispersion digital a la seral de radionavegacion recibida.

La secuencia de dispersion digital debe ser aplicada a la seral de radionavegacion recibida al tiempo de transmision corregido segun el tiempo de vuelo para recuperar correctamente la seral de radionavegacion generada por el transmisor. Sin embargo, en un sistema de localizacion generalmente el tiempo de vuelo no se conoce. Por lo tanto, el receptor debe buscar en los posibles desplazamientos de tiempo de la secuencia de dispersion digital para encontrar el desplazamiento de tiempo exacto que proporciona la recuperacion correcta de la seral de radionavegacion original generada dentro del transmisor. Durante este proceso de busqueda, la seral de radionavegacion recuperada solo esta disponible cuando la secuencia de dispersion digital esta alineada en tiempo a dentro de mas o menos un

(1) elemento, o chip, de la secuencia de dispersion digital. Fuera de este tiempo de alineacion de receptor mas o menos un (1) chip, la seral recuperada resultante no es la seral de radionavegacion original generada por el transmisor, sino que es ruido. Cuando esta dentro del tiempo de alineacion de receptor mas o menos un (1) chip, la potencia de la seral de radionavegacion recuperada varia a lo largo del rango de validez de dos chips con un patron conocido. Para el proceso matematico de correlacion, la potencia de la seral de radionavegacion recuperada en este lapso de dos chips se denomina la funcion de respuesta de autocorrelacion, o simplemente la funcion de respuesta de correlacion.

Al correlacionar serales CDMA de ancho de banda completo sin corromper, la funcion de respuesta de correlacion en el dominio de tiempo es sustancialmente un triangulo. El pico del triangulo, o el valor maximo de la funcion de respuesta de correlacion, es interpretado por el receptor como una medicion directa del tiempo en que el receptor obtiene la seral de localizacion de radionavegacion. La forma de la funcion de respuesta de correlacion esta controlada por las capacidades de filtrado y muestreo del receptor y por el ruido de fondo. El aumento de filtrado redondea la cima del triangulo y disminuye el ancho en la base. Capacidad de muestreo limitada en el receptor y el ruido de fondo global empujan la forma de triangulo de la funcion de respuesta de correlacion abajo hacia el ruido. Ninguno de estos efectos cambia la ubicacion de la potencia de funcion de respuesta de correlacion maxima.

El efecto de trayectos multiples en la funcion de respuesta de correlacion es distorsionar la funcion de respuesta, a menudo implicando mover el maximo de respuesta de correlacion en el tiempo, y por lo tanto creando un error en la medicion de distancia resultante. La distorsion por trayectos multiples tambien puede aumentar o disminuir la amplitud de la funcion de respuesta de correlacion, aumentar o disminuir el intervalo de tiempo de la funcion de respuesta de correlacion, y/o cambiar la forma de la funcion de respuesta de correlacion.

La medicion del retardo de tiempo optimo de la seral de localizacion de radionavegacion es el valor pico o maximo de la funcion de respuesta de correlacion. El determinar la potencia pico exacta requiere un conocimiento exacto del tiempo de recepcion de la seral de localizacion de radionavegacion entrante para permitir la colocacion del detector de potencia de funcion de respuesta de correlacion en la ubicacion de tiempo de retardo maximo exacta. Para evitar este problema, un receptor GPS tipico realiza mediciones de potencia medio chip temprano y medio chip tarde en temporizacion relativa al pico. El bucle de seguimiento de codigo equilibra la potencia entre estas dos ubicaciones de retardo temporal en la funcion de respuesta de correlacion, proporcionando de este modo una estimacion del pico a medio camino entre la medicion de potencia equilibrada temprana y tardia en la funcion de respuesta de correlacion. La separacion de estas medidas de potencia de funcion de respuesta de correlacion puede variar desde la distancia de +/ medio chip descrita anteriormente. Algunos receptores utilizan un espaciado mas estrecho, por ejemplo +/0,1 de un chip. Sin embargo, la funcion basica de equilibrar la potencia entre la potencia de funcion de respuesta de correlacion temprana y tardia es la misma. Esta tecnica en efecto encuentra el centroide de la funcion de respuesta de correlacion y lo utiliza como la estimacion de la potencia de correlacion maxima, y por lo tanto forma la base de la estimacion de distancia.

Cuando la respuesta de correlacion se distorsiona con trayectos multiples, el valor pico estimado de la respuesta de correlacion esta en error debido a la distorsion en mediciones de potencia a lo largo de la funcion de respuesta de correlacion. Cuando se distorsionan las mediciones de potencia, el bucle de seguimiento de codigo intenta equilibrar la potencia entre dos estimaciones de potencia incorrectas, y por lo tanto identifica incorrectamente el pico de correlacion sin multitrayecto.

Para fines ilustrativos, la Figura 1 muestra las dos funciones de respuesta de correlacion para una seral de radionavegacion CDMA ideal de la tecnica anterior que incorpora: a) la funcion de respuesta de correlacion no filtrada teorica 101 y b) la funcion de respuesta de correlacion practica filtrada de un receptor de navegacion 102 tipico. El centro 104 de la funcion de respuesta de correlacion recibida esta en la misma ubicacion de retardo temporal que el centro 103 de la funcion de respuesta de correlacion teorica no filtrada. La Figura 2 muestra las mismas dos respuestas de correlacion de la Figura 1, sin embargo la seral recibida en este caso tiene la misma seral directa mas una seral multitrayecto de retardo de 0,5 chip a 6 dB relativo a la seral directa. Para ambas representaciones en la Figura 1 y Figura 2, la curva teorica no tiene ruido de datos, alineacion de codigo perfecta, y no hay filtrado de la seral recibida. La curva practica observada tiene ruido de datos y un ancho de banda de filtro de doble cara de 20 MHz. Esta claro de la Figura 2, que la medicion de la distancia resultante derivada de una medicion de potencia equilibrada de la funcion de respuesta de correlacion sera corrompida por el componente multitrayecto de la seral recibida.

Sistemas de radio y radionavegacion convencionales DSSS CDMA, tales como el GPS, utilizan serales de emision continua. Por lo tanto, las serales directas y multitrayecto estan ambas presentes de forma continua en las muestras que se utilizan en el proceso de correlacion. Con serales continuas no existe ninguna disposicion para la separacion del componente multitrayecto de las serales de radionavegacion transmitidas desde el componente directo. Se han propuesto varias tecnicas para mitigacion multitrayecto en los sistemas de radionavegacion CDMA DSSS. Uno de tales sistemas de la tecnica anterior varia la ubicacion relativa de las mediciones de potencia de funcion de respuesta de correlacion (Pseudorandom Noise Ranging Receiver Which Compensates for Multipath Distortion by Dynamically Adjusting the Time Delay Spacing Between Early and Late Correlators, Fenton et al., Patente de EE.UU. 5,390,207, Febrero 14, 1995). Sin embargo, esta tecnica requiere grandes anchos de banda del receptor para operar correctamente y no se puede separar el multitrayecto de la seral directa deseado en base en la ubicacion de las mediciones de potencia en las funciones de respuesta de correlacion segun se describe en la Figura 2. Otra tecnica comun de mitigacion de multitrayecto utiliza ratos posteriores seralruido postcorrelacion (Axelrad, P. C. J. Comp y

P.F. MacDoran "SNR Based Multipath Error Correction for GPS Differential Phase", IEEE Transactions on Aerospace & Electronic Systems, en prensa) la cual tambien sufre de una incapacidad para separar el multitrayecto de la seral directa deseada en base a la ubicacion de las mediciones de potencia en las funciones de respuesta de correlacion segun se describe en la Figura 2. Otro metodo utiliza ponderacion de ecualizacion postcorrelacion de la potencia de los estimados de funcion de respuesta para refinar la medicion de retardo temporal optimo, tal como se implementa en un demodulador de rastrillo (Proakis, Digital Communications, cuarta edicion, McGrawHill, 2001). Sin embargo, esta tecnica requiere una complicada circuiteria del receptor para operar correctamente, y tambien sufre de incapacidad para separar el multitrayecto de la seral directa deseada en base a la ubicacion de las mediciones de potencia en las funciones de respuesta de correlacion segun como se describe en la Figura 2. Todas estas tecnicas de mitigacion multitrayecto de la tecnica anterior se basan en minimizar el impacto de las serales multitrayecto despues de que las serales han sido ya absorbidas en el proceso de correlacion. Como se muestra en la representacion de la Figura 2, las tecnicas que se basan en respuestas de potencia postcorrelacion se corromperan con multitrayecto continuo. Es evidente que no es posible distinguir la seral corrompida por multitrayecto de la Figura 2 de la seral solo directa de la Figura 1 al cambiar la ubicacion relativa de las mediciones de respuesta de potencia postcorrelacion.

Sin embargo, otra tecnica (Enhanced Time of Arrival Method, Sanderford et al, EE.UU. 5.764.686) propone el uso de la interseccion del borde delantero de la respuesta de correlacion con el ruido de fondo para obtener una medicion de tiempo con menos multitrayecto. Sin embargo, este metodo esta sujeto a errores inducidos por bajos ratios seralaruido y esta limitado por la capacidad para estimar el ruido de fondo que no es constante ni uniforme en aplicaciones del mundo real.

Sistemas de Radionavegacion Utilizando Serales de Pulso

Un pulso se define como una rafaga de energia electromagnetica que tiene una duracion limitada. Una seral de radionavegacion de pulso se compone de periodos en los que hay una seral presente, y periodos en que el transmisor sustancialmente no esta emitiendo potencia de salida y por lo tanto una seral esta ausente.

El trabajo previo en pseudolitos (transmisores basados en tierra que generan serales de estructura similares a las serales de satelite GPS) utilizaba un esquema pulsante con una escala temporal larga en relacion con el tiempo de correlacion. Por ejemplo, un esquema de pulso comun para pseudolitos es definido por la propuesta de 1986 de la Comision Radiotecnica para Servicios Maritimos (RTCM) (Parkinson et al, Global Positioning System: Theory and Application, Vol II, AIAA Press, 1996). En este esquema pulsante cada ciclo de codigo completo esta dividido en once (11) ranuras. Diserado para el codigo C/A GPS, este esquema pulsante resulto en transmision continua para 93 chips de la secuencia de 1023 chips y permanecer en silencio durante la duracion del codigo restante. Durante el siguiente ciclo de 1023 chips, se emitiria una secuencia de 93 chips diferente. La ubicacion de los 93 chips transmitidos vario con un patron pseudoaleatorio conocido. Este esquema pulsante se utilizo para reducir al minimo el impacto del llamado problema cercalejos. Aunque este esquema pulsante redujo el impacto del problema cercalejos, no hizo nada para proporcionar mitigacion de multitrayecto.

Serales de radionavegacion basadas en pulsos, tales como Ultra Wide Band (UWB), utilizan un esquema pulsante para mitigar multitrayectos (Full Duplex ultrawideBand Communication System and Method, Fullerton, Patente de EE.UU. 5.687.169, 11 de noviembre, 1997 o Timeofflight Radio Location System, McEwan, Patente de EE.UU. 5.661.490, agosto 26,1997). Los sistemas UWB transmiten pulsos cortos y proporcionan capacidad de comunicaciones y localizacion. Sin embargo, como el nombre implica, los sistemas UWB propagan la energia de emision en el pulso sobre una seccion grande (o secciones) de espectro radial. En el nucleo de los algoritmos de localizacion para UWB esta la deteccion del borde delantero del pulso transmitido midiendo la energia recibida en el componente de RF de la seral de radionavegacion.

Detectar con precision el borde delantero de un pulso requiere un ancho de banda extremadamente amplio. Los sistemas UWB tipicos utilizan 1 GHz de ancho de banda. Esto es muy amplio en comparacion con los sistemas CDMA DSSS tales como GPS, que normalmente utilizan solamente entre 2 y 20 MHz. Para serales de pulso, el tiempo de elevacion del borde delantero del pulso es proporcional al ancho de banda. Para serales de gran ancho de banda, el tiempo de elevacion del pulso es corto, lo que permite una sincronizacion precisa cuando la potencia recibida se eleva por encima de un umbral predeterminado. Por lo tanto, es posible una determinacion precisa de la distancia. Para serales pulsadas de ancho de banda limitado, el tiempo de elevacion es relativamente largo, resultando en un aumento gradual en la potencia observada en el borde delantero del pulso. Con el aumento gradual de potencia, determinar con precision el inicio exacto del pulso es poco practico.

Una tecnologia UWB alternativa desarrollado por Aetherwire (Spread Spectrum Localizers, Fleming et al., patente de EE.UU. 6.400.754., Junio 4, 2002) utiliza CDMA de Secuencia Directa (DSCDMA) proporcionando ganancia de procesamiento desde el procesamiento CDMA. El procesamiento CDMA descrito por Fleming proporciona un receptor de navegacion con la capacidad de calcular mediciones de distancia a partir del tiempo de vuelo de la seral DSCDMA de una manera similar a la descrita anteriormente para GPS. Este metodo ademas elimina mas restriccion de detectar el borde delantero del pulso. Sin embargo, las necesidades fundamentalmente grandes de ancho de banda de UWB hacen a la tecnologia impracticable en muchas aplicaciones de localizacion. Ademas, el patron pulsante de la realizacion preferida de Fleming utiliza una longitud de chip de 10 nanosegundo y una secuencia de codigo de 1024 de chips, lo cual se traduce en un tiempo total de recepcion de aproximadamente 10 microsegundos. Esta forma de patron pulsante no permite tiempo suficiente para que el multitrayecto se disipe antes de iniciar la transmision del chip subsiguiente.

Las tecnicas de mitigacion multitrayecto en radionavegacion CDMA de la tecnica anterior se basan en la correlacion continua de serales continuas o pulsadas, incluyendo asi el componente multitrayecto de la seral en la funcion de respuesta de correlacion. Estas tecnicas de la tecnica anterior son intrinsecamente limitadas debido a que la seral directa deseada y las serales multitrayecto no deseadas estan unidas durante el proceso de correlacion, y por lo tanto se vuelven dificiles de separar dentro del procesamiento postcorrelacion. Los sistemas de radionavegacion de la tecnica anterior que utilizan la deteccion del borde delantero de un pulso para determinar distancia requieren un gran ancho de banda de seral para proporcionar mediciones precisas de distancia. Esto es debido a los rapidos tiempos de elevacion requeridos en los pulsos recibidos.

Existe una clara necesidad de un sistema de radionavegacion que pueda mitigar los efectos perjudiciales del multitrayecto en las serales de localizacion pero que no requiera (a) grandes extensiones de espectro de radio, (b) grandes anchos de banda del receptor, o (c) interpretacion de respuesta de potencia postcorrelacion. El presente invento consigue estos objetivos deseables mediante la separacion digital de las serales directas deseadas de las serales multitrayecto no deseadas, antes del proceso de correlacion. Esto se logra sin necesidad de antenas especiales

o ancho de banda adicional mas alla de lo tipicamente utilizado en los sistemas de radionavegacion CDMA DSSS.

OBJETO DEL INVENTO

Es un objeto del presente invento el proporcionar un sistema y metodo para hacer estimaciones de distancia en receptores de sistema de radionavegacion CDMA DSSS de modo que el componente multitrayecto de la estimacion de distancia sea mitigado antes de la correlacion.

Es ademas un objeto adicional del presente invento el proporcionar un sistema y metodo para la difusion de una seral de radionavegacion CDMA DSSS pulsada de manera que partes de la seral de radionavegacion esten sustancialmente libres de multitrayecto.

Es ademas un objeto adicional de el presente invento el proporcionar un sistema y un metodo para la transmision de una seral de radionavegacion pulsada de tal manera que la seral de radionavegacion pulsada sea procesada como una seral continua.

Es ademas un objeto adicional del presente invento el proporcionar un sistema y un metodo para la separacion de muestras digitales de una seral de radionavegacion recibida, de tal manera que las muestras que esten sustancialmente corruptas con multitrayecto sean procesadas por separado de aquellas serales que estan sustancialmente libres de multitrayecto.

Es ademas un objeto adicional del presente invento el proporcionar un sistema y un metodo para el procesamiento de muestras digitales de una seral de radionavegacion en un receptor de radionavegacion sincronicamente con una seral de radionavegacion pulsada. Es ademas un objeto adicional del presente invento el proporcionar un sistema y un metodo para la estimacion de retardos de codigo individuales a partir del procesamiento separado de muestras digitales dentro de un receptor de radionavegacion cuando las muestras digitales se procesan sincronicamente con una seral de radionavegacion pulsada recibida.

Es ademas un objeto adicional del presente invento el proporcionar un sistema y metodo para proporcionar mitigacion multitrayecto en receptores de ancho de banda limitado.

Es ademas un objeto adicional del presente invento el proporcionar un sistema y metodo para generar estimaciones de localizacion a partir de correlaciones derivadas unicamente de los bordes delanteros de serales de radionavegacion CDMA DSSS pulsadas.

Es ademas un objeto adicional del presente invento el proporcionar un sistema y metodo para proporcionar mitigacion multitrayecto en receptores de ancho de banda limitado sin necesidad de antenas especiales.

RESUMEN DEL INVENTO

El presente invento da a conocer un sistema y metodo para mitigar multitrayecto en serales de radionavegacion CDMA DSSS via a) la transmision de un patron de pulsacion rapida desde un dispositivo de transmision a un receptor de posicion que muestrea la seral transmitida, b) separando las muestras recibidas y almacenando valores de acumulacion de correlacion basados en muestras en contenedores independientes que son sincronos con el patron de pulso recibido, c) aplicando un proceso de decision logica para determinar el contenedor de acumulacion asociado con los bordes delanteros de los pulsos recibidos, y d) generando una estimacion de distancia a partir del contenedor de acumulacion de correlacion asociado con los bordes delanteros de los pulsos recibidos.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

La Fig. 1 representa respuestas de autocorrelacion de la tecnica anterior como una funcion del tiempo de retardo de codigo para una seral de radionavegacion DSSS CDMA ideal procesada a traves de un receptor de ancho de banda infinito y la misma seral de radionavegacion DSSS CDMA ideal procesada a traves de un receptor de ancho de banda limitado.

La Fig. 2 representa respuestas de autocorrelacion de la tecnica anterior como una funcion del tiempo de retardo de codigo para una seral de radionavegacion DSSS CDMA ideal corrompida con una sola seral multitrayecto retardada en medio chip de codigo y 6 dB por debajo de la seral directa. La funcion de respuesta de correlacion para esta seral corrompida multitrayecto se procesa a traves de un receptor de ancho de banda limitado.

La Fig. 3. representa la relacion entre la temporizacion de muestras digitales tomadas dentro de un receptor de radionavegacion del presente invento, en el que el intervalo de muestreo es sincrono con la tasa de pulsos de la seral de radionavegacion pulsada recibida. Tambien se representan un patron de pulso de seral de radionavegacion pulsada recibido, procesamiento de correlacion, y una pluralidad de contenedores de acumulacion de correlacion utilizados para separar las muestras digitales en contenedores que son sincronos con el patron pulsante.

La Fig. 4 representa la relacion entre la temporizacion de muestras digitales tomadas dentro de un receptor de radionavegacion del presente invento, en el que el intervalo de muestreo no es sincrono con la tasa de pulsos de la seral de radionavegacion pulsada recibida. Tambien se ilustran un patron de seral de radionavegacion pulsada recibida, procesamiento de correlacion, una marca de temporizador de pulsos de receptor, y una pluralidad de contenedores de acumulacion de correlacion utilizados para separar las muestras digitales en contenedores que sean sincronos con el patron pulsante.

La Fig. 5 representa las funciones de respuesta de autocorrelacion submuestreadas del presente invento utilizando una seral de radionavegacion pulsada DSSS CDMA de ancho de banda limitado.

SISTEMA Y METODO

El presente invento describe la transmision de pulsos cortos y rapidos de serales DSSS CDMA para proporcionar el tiempo entre pulsos para que las serales multitrayecto se disipen antes del comienzo de pulsos subsiguientes. Pulsos cortos y rapidos permiten que un receptor de radionavegacion reciba e interprete el tren de pulsos cortos como una seral DSSS CDMA continua, y aun asi proporcionar periodos silenciosos entre pulsos en donde los componentes multitrayecto se pueden disipar. El presente invento separa aun mas las muestras recibidas suministradas al proceso de correlacion de modo que las muestras asociadas con el borde delantero de cada pulso sean procesadas independientes de aquellas muestras que ocurren mas tarde en cada periodo de pulso, y que por lo tanto son mas susceptibles a la corrupcion multitrayecto. Los pulsos cortos se procesan como un flujo continuo de muestras proporcionando las mismas ventajas de las serales CDMA DSSS que estan presentes en los sistemas de CDMA DSSS de transmision continua.

Esquema Pulsante

En la realizacion preferida, se utiliza un esquema pulsante de un (1) chip activado y dos (2) chips desactivados para describir el presente invento. A titulo de ejemplo de este esquema pulsante, se elige una velocidad de chip de 10 Mchips/seg. En consecuencia, la duracion del pulso es de aproximadamente 100 nanosegundos (aproximadamente 30 metros) seguido de un periodo de silencio de 200 nanosegundos. Durante el tiempo de silencio de dos chips, las serales multitrayecto generadas a partir de las reflexiones de un pulso de chip disminuyen. La naturaleza del proceso de correlacion rechaza serales multitrayecto de mas de 1,5 chips. Por lo tanto, un periodo de silencio de dos chips permite un tiempo suficiente para que el multitrayecto corto (es decir, menos de 1,5 chips) se disipe. El proceso de correlacion rechazara las serales multitrayecto con un retraso de mas de dos chips. Una realizacion alternativa utiliza un esquema pulsante pseudoaleatorio para mitigar cualquier efecto de modulacion que pudiera ser generado a partir del patron fijo un chip activado, dos chips desactivado. Este patron pulsante pseudoaleatorio conservaria suficiente tiempo de silencio entre pulsos para permitir que los componentes de seral multitrayecto corta se disipen antes de comenzar el pulso siguiente. Otros esquemas pulsantes y de chip, tales como los que no estan sincronizadas con el patron de chip, tambien se pueden emplear y caen dentro del amplio alcance y ambito del presente invento.

Borde Delantero y Procesamiento de Muestras

El presente invento separa las muestras de datos recibidas y los valores de acumulacion de correlacion dentro de un receptor de radionavegacion en sincronia con la temporizacion de la seral pulsada recibida. Cuando las muestras de datos y los valores de acumulacion de correlacion se separan sincronicamente con el patron de pulsos recibido, el borde delantero del pulso recibido se puede procesar independientemente del resto de la seral recibida. El borde delantero del pulso recibido esta menos corrompido por el multitrayecto que el resto del pulso recibido, o la seral multitrayecto pura aparece despues de el final de la recepcion del pulso. Por lo tanto, la estimacion de distancia derivada de las muestras de borde delantero estara menos corrompida por el multitrayecto que las muestras que aparecen mas tarde durante el ciclo de pulso.

El proceso de correlacion del presente invento acumula y almacena valores de respuesta de potencia de correlacion en una pluralidad de contenedores de acumulacion de procesos de correlacion. Cada contenedor de acumulacion de procesos de correlacion tiene una relacion de tiempo especifica con el patron de pulsos recibidos. Esto es en contraste con un proceso de correlacion convencional que acumula y almacena todos los resultados de correlacion en un solo contenedor. Tanto en el proceso de correlacion convencional como en el presente invento, la seral de radionavegacion recibida es convertida en una corriente de muestras digitales y las muestras digitales son moduladas con una secuencia de dispersion digital. En el proceso de correlacion convencional, la modulacion resultante de las muestras digitales y la secuencia de dispersion digital se suman y el resultado se guarda en un contenedor de acumulacion de proceso de correlacion. Esta modulacion y acumulacion ocurre secuencialmente segun se recoge cada muestra digital o se produce despues de la recogida de las muestras digitales. El elemento comun en el procesamiento de correlacion convencional es que los resultados de las muestras de modulacion digital con secuencias de dispersion digitales se acumulan todos en un solo contenedor de acumulacion de procesos de correlacion, independiente de la temporizacion relativa de las muestras digitales recibidas. Con la transmision pulsada del presente invento, cada muestra digital tiene diferente contenido de seral directa y multitrayecto. Por lo tanto, la separacion de las muestras digitales en el procesamiento de correlacion de acuerdo con la posicion relativa del patron pulsante proporciona un metodo para analizar estos diferentes contenidos.

Haciendo referencia ahora a la Figura 3 hay representado un ejemplo ilustrativo del proceso de correlacion del presente invento, en el que dos pulsos 300 y 313 son representados como una funcion del tiempo. Los pulsos, 300 y 313 son los tiempos de pulso encendido / apagado transmitido y no el patron de chip generado por la secuencia de dispersion digital. Esta descripcion ilustra el patron de un (1) chip activado y dos (2) chips desactivados de la realizacion preferida. Ademas, el receptor de la realizacion preferida esta configurado para proporcionar una velocidad de muestreo de 70 Mmuestras/seg, para el procesamiento de una seral de radionavegacion recibida con una velocidad de chip de codigo CDMA DSSS de 10,023 Mchips/seg y una frecuencia de pulso de 10 Mpulsos/seg. Por lo tanto, para cada uno de los pulsos de un (1) chip completos en 300, 313 mostrados en la Figura 3 el receptor genera siete (7) muestras de datos. Estos se muestran en la secuencia de tiempo recibida relativa al patron pulsante y se numeran 301, 302, 303, 304, 305, 306 y 307 para el pulso 300. Todas las muestras tomadas de la seral recibida se ilustran como puntos a lo largo de la linea de seral ilustrada y se indexan en la Figura 3 como "Muestras de Datos de ADC". En el ejemplo ilustrado en la Figura 3, las muestras 301, 308 y 314 corresponden al comienzo de un pulso, las muestras 302, 309 y 315 corresponden a la segunda muestra de un pulso, las muestras 303, 310 y 316 corresponden a la tercera muestra de un pulso, y asi sucesivamente por la corriente de muestras. La muestra 307 corresponde a la ultima muestra del pulso 300. Ademas, todas las muestras en la linea de tiempo ilustrada que contienen muestras 317, 320, 318, 327, 312, 319 y 321 se corresponden con el tiempo de silencio entre pulsos.

La muestra 317 es la hora de inicio arbitrario y muestra de datos para la separacion de las muestras entrantes en contenedores de acumulacion de proceso de correlacion sincronizados con el patron de pulsacion. Asi, la muestra 317 se acumula en el contenedor de acumulacion de procesos de correlacion 322 de Submuestra 1, la muestra 320 se acumula en el contenedor de acumulacion de procesos de correlacion 323 de Submuestra 2 y continuando la secuencia en la que la quinta muestra en esta secuencia, la muestra 302 se acumula en el contenedor de acumulacion de procesos de correlacion 324 de Submuestra 5, la sexta muestra en esta secuencia, la muestra 303 se acumula en el contenedor de acumulacion de procesos de correlacion 325 de Submuestra 6, y la septima muestra en esta secuencia, la muestra 304 se acumula en el contenedor de acumulacion de procesos de correlacion 326 de Submuestra 7. La siguiente muestra en esta secuencia sincronizada con el patron pulsante, la muestra 318, es la primera de la siguiente secuencia de siete muestras. Tiene la misma temporizacion relativa al patron de pulsos que la muestra 317 y por lo tanto se acumula en el contenedor de acumulacion de procesos de correlacion 322 de Submuestra 1. Todas las muestras con la misma temporizacion relativa al patron de pulsos que la muestra 317 (en este ejemplo se ven las muestras 318 y 319 para ilustracion) se acumulan en el contenedor de acumulacion de procesos de correlacion 322 de Submuestra 1.

Del mismo modo:

•

El contenedor de acumulacion de procesos de correlacion 323 de Submuestra 2 acumula todas las muestras con la misma temporizacion relativa al patron de pulsos que la muestra 320 (en este ejemplo se ven las muestras 327 y 321 para ilustracion);

•

El contenedor de acumulacion de procesos de correlacion 324 de Submuestra 5 acumula todas las muestras con la misma temporizacion relativa al patron de pulsos que la muestra 302 (en este ejemplo se ven las muestras 309 y 315 para ilustracion);

•

El contenedor de acumulacion de procesos de correlacion 325 de Submuestra 6 acumula todas las muestras con la misma temporizacion relativa al patron de pulsos que la muestra 303 (en este ejemplo se ven las muestras 310 y 316 para ilustracion);

•

El contenedor de acumulacion de procesos de correlacion 326 de Submuestra 7 acumula todas las muestras con la misma temporizacion relativa al patron de pulsos que la muestra 304 (en este ejemplo se ve la muestra 311 para ilustracion);

y asi sucesivamente.

El proceso de correlacion del presente invento puede acumular y almacenar los valores de acumulacion en los contenedores de acumulacion de correlacion submuestreados utilizando una variedad de metodos. Por ejemplo, si se conoce la ubicacion del pulso, tal como en el ejemplo anterior, no hay necesidad de procesar las muestras despues del borde delantero del pulso recibido. En una realizacion adicional, el proceso de correlacion puede acumular una primera sincronizacion de muestra 301 durante un primer tiempo de acumulacion de correlacion y una segunda temporizacion de muestra 302 durante un segundo tiempo de acumulacion de correlacion y continuar adquiriendo muestras para un numero predeterminado de contenedores. La realizacion preferida detalla la utilizacion de siete (7) contenedores de acumulacion con una frecuencia de muestreo de sustancialmente siete (7) muestras por chip. En el esquema pulsante preferido, hay un chip de seral de pulso con dos chips de tiempo de silencio entre los chips pulsados. En lugar de acumular los siete (7) contenedores preferidos, el receptor podria alternativamente acumular cualquier numero de contenedores continuando el patron de acumulacion mas alla de los siete (7) contenedores detallados en la realizacion preferida. En una realizacion alternativa, el receptor podria acumular 21 contenedores para proporcionar un muestreo completo de las funciones de respuesta de correlacion con respecto a la totalidad del patron pulsante. En una realizacion adicional, el receptor podria acumular menos de los siete (7) contenedores detallados en la realizacion preferida. Otros metodos de correlacion y acumulacion caen dentro del amplio alcance y ambito del presente invento.

Temporizacion de Muestra relativa al Patron Pulsante

En la realizacion preferida del presente invento, la frecuencia de muestreo del receptor de navegacion no es un multiplo entero de la velocidad del pulso transmitido como es el caso ilustrado en la Figura 3. La frecuencia de muestreo preferida es un multiplo entero de la velocidad de pulso mas un componente fraccional que causa que el muestreo se deslice relativo a los pulsos recibidos. El deslizamiento del muestreo relativo a los pulsos recibidos reduce los efectos de solapamiento que podrian estar presentes si todas las muestras ocurrieran al mismo tiempo exacto relativo a los pulsos recibidos. Por lo tanto, un ratio frecuencia de muestreo a frecuencia de pulso depende de la longitud del pulso. Un desplazamiento de frecuencia de muestreo relativa a la frecuencia de pulso hace que las ubicaciones de muestra varien a lo largo de la corriente de pulsos. Por ejemplo, en un sistema de 10 Mpulsos/seg como se ilustra en la Figura 3, el componente fraccional de la frecuencia de muestreo a la frecuencia de pulso es 1 muestra adicional en cada 10.000 pulsos. Otros ratios de frecuencia de muestreo a frecuencia de pulso de muestras tambien pueden ser utilizados. Por ejemplo, 1 muestra adicional en cada 1.000 pulsos tambien produce un desplazamiento relativo para longitudes de codigo de 1.000 a 10.000 chips. Por lo tanto, en la realizacion preferida, si la frecuencia de muestreo nominal eran 7 muestras por pulso, la frecuencia de muestreo preferida se ajusta a una frecuencia de entre 7,0001 a 7,001 muestras por pulso. Para frecuencias de pulso mas lentas, se requieren mayores desplazamientos fraccionarios entre la frecuencia de muestreo y la frecuencia de pulso para variar la ubicacion de la muestra a lo largo del pulso durante el periodo de tiempo de integracion.

En la realizacion preferida, la frecuencia de muestreo no es sincronica con la frecuencia de pulso y por lo tanto las muestras no son sincronicas con el patron pulsante. Sin embargo, los valores de acumulacion de correlacion permanecen sincronos con el patron pulsante. Esta sincronizacion se consigue con un temporizador dentro del receptor programado a la frecuencia de pulso de transmisor conocido. A la expiracion del temporizador, el receptor emite una marca de tiempo de pulso que proporciona una referencia entre la frecuencia de pulso de transmisor conocido y el reloj receptor. La marca de tiempo de pulso de receptor se utiliza para asignar contenedores de correlacion y acumulacion con un desplazamiento desconocido pero constante relativo a el patron de pulso recibido.

En referencia ahora a la Figura 4, las muestras digitales ya no estan sincronizadas con el patron pulsante como era el caso en la Figura 3. Una primera ubicacion de pulso, 401, cambia relativa a las muestras de datos, 402 y 403 a la siguiente ubicacion de pulso, 404, y las muestras de datos alrededor de ese pulso 405 y 406. Hay un cambio adicional en la ubicacion de pulso 414 entre muestras de datos 407 y 408. Una primera marca de tiempo de pulso receptor se indica como 409. Aunque la ubicacion absoluta de esta marca de tiempo de pulso receptor, 409, no se conoce relativa a la primera ubicacion de pulso, 401, la temporizacion relativa de los dos eventos, 409 y 401, es una constante. Para este ejemplo, la marca de tiempo de pulso receptor, 409, se establece aproximadamente tres muestras de datos antes de cada pulso 401, 404, y 414. Aunque la alineacion de la muestra de datos relativa tanto a la marca de tiempo de pulso de receptor, 409, y la ubicacion de pulso, 401, varia, la alineacion entre el receptor de marca de tiempo de pulso, 409, y la ubicacion de pulso, 401, permanece constante. Para este ejemplo, la primera muestra de datos, mas alla de la marca de tiempo de pulso receptor, 409, se acumula en el contenedor de acumulacion 412 de la Submuestra 1. Cada muestra subsecuente es procesada y los valores de acumulacion de correlacion se colocan en los contenedores de acumulacion y correlacion subsecuentes relativo a la marca de tiempo interno.

Estimaciones de Temporizacion A Priori

En la realizacion preferida, el procesamiento de correlacion convencional se utiliza para obtener temporizacion de retardo de codigo aproximada y conocimiento aproximado del patron pulsante. Aunque estas estimaciones de la temporizacion del retardo de codigo y patron pulsante estan corrompidas con multitrayecto, estimados aproximados de la temporizacion del retardo de codigo, dentro de +/1,5 chips del patron pulsante, son posibles. La estimacion aproximada de la temporizacion de retardo de codigo se utiliza posteriormente como entrada para el proceso de correlacion submuestreado para establecer el valor inicial de la temporizacion del retardo de codigo. Otros metodos, tales como busquedas de correlacion submuestreada o busquedas de pulso crudas, para la obtencion de estimaciones de tiempo de retardo de codigo y conocimiento de patron pulsante, caen dentro del amplio alcance y ambito del presente invento.

En general, no es posible de sincronizar con precision el pulso de marca de tiempo de receptor con el patron de pulsos recibido. Sincronizacion con el patron de pulsos recibido es solo tan preciso como la estimacion de distancia al transmisor. El conocimiento preciso del patron de pulsos requiere un conocimiento preciso de la distancia al transmisor. La distancia al transmisor es, en general, desconocida en un dispositivo de posicionamiento antes de calcular una posicion precisa. Por lo tanto, se requiere una busqueda del borde delantero del pulso. Esta busqueda incluye el procesador de correlacion submuestreada acumulando una serie de tiempos de muestra en contenedores de acumulacion separados relativos a la marca de tiempo de pulso del receptor de navegacion de radio; cada contenedor de acumulacion representa un borde delantero de pulso recibido potencial. Haciendo referencia de nuevo a la Figura 3, los tiempos de muestra de este ejemplo ilustrativo se eligieron de tal manera que las primeras muestras ocurrieran antes del inicio de un pulso. Utilizando tecnicas de correlacion convencionales, se determina primero un tiempo aproximado para el borde delantero del patron de pulsos recibido, el cual puede entonces proporcionar una ubicacion aproximada para una marca de tiempo de receptor de radio navegacion relativa al patron de pulso recibido. En el ejemplo en la Figura 3, un temporizador de marca de tiempo de receptor de navegacion de radio se ajusta de tal manera que la marca de tiempo fue inicializada aproximadamente tres (3) muestras antes de un pulso recibido. A partir del conjunto de resultados de contenedor de acumulacion de correlacion de marca de tiempo, un proceso de decision logica determina el juego de muestreo de borde delantero de pulso correcto, o mas probable. En general, la colocacion de la marca de tiempo de receptor se debe colocar en base a la incertidumbre en la estimacion aproximada de la temporizacion del retardo de codigo.

Proceso de Decision Logica

Un proceso de decision logica determina el contenedor de acumulacion de correlacion que corresponde al borde delantero del pulso recibido. En la realizacion preferida, el proceso de decision utiliza valores de potencia de acumulacion de cada contenedor de temporizacion de acumulacion de correlacion. Sin embargo, otros parametros de medicion, tales como ratio seralaruido, En Fase y en Cuadratura (I y Q) seguimiento de bucle, seguimiento de portadora valores de acumulacion de bucle, mediciones de bucle de seguimiento de codigo pseudoaleatorio, y datos similares disponibles dentro del receptor pueden ser utilizados y caen dentro del amplio alcance y ambito del presente invento.

Haciendo referencia a la Figura 5, en ella se muestra un ejemplo ilustrativo de 7 funciones de respuesta de correlacion submuestreadas 502, 503, 504, 505, 506, 507, y 508, de acuerdo con el presente invento, junto con una funcion de respuesta de correlacion convencional 501. La funcion de respuesta de correlacion 501 es la respuesta de correlacion convencional teorica sin filtrado ni ruido de los datos. Las funciones de respuesta de correlacion submuestreadas 502, 503, 504, 505, 506, 507, y 508 se filtran con un filtro de ancho de banda de 20 MHz, tal como se describe en la realizacion preferida, y la seral esta corrompida con el ruido y el multitrayecto. La funcion de respuesta teorica 501 y las funciones de correlacion de respuesta submuestreadas 502, 503, 504, 505, 506, 507, y 508 se han reducido de tal manera que todas son claramente visibles en la misma traza. Las funciones de respuesta de correlacion submuestreadas 502, 503, 504, 505, 506, 507, y 508 son distintas a la funcion de respuesta de correlacion convencional 501 en que son planas, con potencia constante en la dimension de tiempo, en lugar de en forma triangular con una potencia pico en el valor de correlacion maximo. Las funciones de respuesta de correlacion submuestreadas 502, 503, 504, 505, 506, 507, y 508 son la descomposicion de la funcion de respuesta de correlacion convencional 501. Haciendo referencia al borde delantero de la respuesta correlacion convencional, 501, es facilmente evidente que la suma de las funciones de correlacion de respuesta submuestreadas, 502, 503, 504, 505, 506, 507, y 508, resultaria en una funcion de respuesta de correlacion convencional. Si mas funciones de respuesta de correlacion submuestreadas fueran representadas en el borde de salida de la funcion de respuesta de correlacion convencional, estas tambien se sumarian a la funcion de respuesta de correlacion convencional.

En el ejemplo en la Figura 5, el proceso de decision logica compara siete (7) funciones de respuesta de correlacion y acumulacion submuestreadas, 502, 503, 504, 505, 506, 507 y 508 para seleccionar la funcion de respuesta correlacion submuestreada correspondiente al borde delantero del pulso recibido. Usando la estimacion a priori de la temporizacion de pulso recibido desde el procesamiento de correlacion convencional, una marca de tiempo de pulso receptor esta alineada de tal manera que se producen nominalmente tres (3) contenedores de acumulacion de correlacion antes de la estimacion del borde delantero del pulso recibido y los cuatro (4 ) contenedores de acumulacion de correlacion restantes se producen despues del borde delantero del pulso recibido. En la realizacion preferida, siete (7) muestras que rodean el borde delantero del pulso recibido se procesan en sus correspondientes contenedores de acumulacion de correlacion. Realizaciones alternativas varian el numero de contenedores de correlacion y acumulacion necesarios para garantizar que se observe el borde delantero del pulso recibido en base a la aplicacion especifica, el medio ambiente, y medicion del receptor y calidad del reloj. Por ejemplo, en ambientes de bajo multitrayecto donde se sabe que la estimacion aproximada de la temporizacion del retardo de codigo esta dentro de un cuarto de un chip no serian necesarios todos los siete (7) contenedores de acumulacion de correlacion de submuestra. En su lugar, se necesitarian solo tres (3) o cuatro (4) contenedores. Ademas, si la incertidumbre del reloj del receptor fuera grande en comparacion con la estimacion aproximada de la temporizacion de retardo del codigo, se necesitarian muestras adicionales mas alla de los siete (7) contenedores de acumulacion de correlacion de submuestra descritos para la realizacion preferida.

En la realizacion preferida, se establece un conjunto de criterios de comparacion en base a la potencia relativa del contenedor de acumulacion y ubicacion relativa a la marca de tiempo del receptor de pulsos de radionavegacion. Por ejemplo, se espera que el valor de potencia del contenedor de acumulacion de correlacion del borde delantero sea mas alto que el valor de potencia del contenedor de acumulacion de correlacion anterior por algun ratio, debido a que el contenedor de acumulacion de correlacion anterior se acumula a partir de muestras que contienen solamente ruido. Para los resultados ilustrados en la Figura 5, la curva de respuesta de potencia de correlacion de submuestra 505 corresponde a los tiempos de muestra del borde delantero. La respuesta de potencia de correlacion de submuestra en el borde delantero del pulso, 510 es aproximadamente 3,5 dB mayor que la anterior curva de respuesta de potencia de correlacion de submuestra solo ruido, 504. Ademas, como se muestra en la Figura 5, se espera que la curva de respuesta de potencia de correlacion de submuestra subsecuente, 506, sea mas alta que la curva de respuesta de potencia de correlacion de muestra de borde delantero, 505. Este aumento en potencia de correlacion se debe a un efecto de filtrado causada por la recepcion de serales de banda limitada, creando asi un aumento del pulso. Esto se traduce en que la seral aumento su potencia segun el pulso se transmite inicialmente.

Son posibles otros procesos logicos y criterios de decision para establecer la primera submuestra en el borde de pulso, tales como definicion de umbrales de ratio seral a ruido (SNR) especificos, datos de En Fase y En Cuadratura (I y Q) de bucle de seguimiento de portadora de procesamiento, procesamiento de mediciones de bucle de seguimiento de codigo pseudoaleatorio, o procesamiento de datos similares disponibles en el receptor. Estos criterios de decision tambien pueden cambiar cuando se calibra contra serales de datos reales de diferentes tipos de transmisores recibidos con diferentes configuraciones de receptor. Ademas, el proceso de seleccion de la correlacion de borde delantero y contenedor de acumulacion se puede ajustar dinamicamente en el receptor segun el medio ambiente y serales especificos sean observados segun su contenido general o multitrayecto especifico. El contenedor de acumulacion de correlacion correspondiente a la mejor estimacion del borde delantero del patron de pulsos recibido se utiliza entonces para estimar la medicion de distancia.

Medicion de Pseudorango a partir de Resultados de Acumulacion de Correlacion de Muestra de Borde Delantero

Una vez que se determina el contenedor de correlacion y acumulacion de submuestra de borde delantero, en base a ese contenedor de acumulacion de correlacion se determina una estimacion de distancia. En la realizacion preferida, un algoritmo de ajuste de datos estima el borde de la meseta, elemento 510 en la Figura 5, para determinar una medicion de distancia. Este borde de meseta es la base de la medicion de distancia derivada de la respuesta de potencia de correlacion de submuestra, 505. En la realizacion preferida, el algoritmo de ajuste de datos utiliza un punto de muestra en el flanco ascendente de la respuesta de correlacion submuestreada y el valor maximo de la respuesta de correlacion. En la realizacion preferida, los brazos de seguimiento 0.5 chip convencional temprano y

0.5 chip tardio se utilizan para obtener los dos puntos de muestra requeridos. En una realizacion adicional, una combinacion de los brazos de seguimiento temprano, tardio y exacto se pueden utilizar para obtener los puntos de muestra requeridos. En otras formas de realizacion, se utiliza una separacion de brazo de seguimiento estrecha, tales como 0.1 de chip o se utiliza una separacion de brazo de seguimiento no simetrica. Para la realizacion preferida, la pendiente del borde delantero de la respuesta de correlacion submuestreada es calibrada a partir de una simulacion de MonteCarlo de muchas curvas de respuesta de correlacion submuestreadas dada una amplia variedad de condiciones de seral. Otras tecnicas para establecer la distancia a partir de la funcion de respuesta de correlacion de la submuestra tal como experimento de laboratorio, calificacion de campo, y modelado matematico caen dentro del amplio alcance y ambito del presente invento.

Haciendo referencia de nuevo a la Figura 5, un sesgo sistematico, 509, existe entre la estimacion de distancia derivada del borde delantero del pulso, 510, y la respuesta maxima de la respuesta de correlacion convencional, 511, utilizada tradicionalmente como la base de la estimacion de distancia. En la realizacion preferida, este sesgo se calibra y mantiene como una constante dentro del receptor. Opcionalmente, este sesgo puede ser modelado en una base continua.

En la Figura 5, se muestran los valores de contenedor de acumulacion de correlacion de esta tecnica con una frecuencia de muestreo preferida de 7.001 muestras por chip y se ven las funciones de respuesta submuestreadas. El multitrayecto en este ejemplo ilustrativo es el mismo que el representado en la Figura 2 de 0,5 chip de retardo en 6 dBm. El error en la estimacion de la distancia es de aproximadamente 2 cm para este escenario multitrayecto utilizando la tecnica de contenedor de acumulacion de correlacion submuestreada del presente invento, en comparacion con 23 metros de un metodo de correlacion de separacion convencional, por lo tanto dando una mejora significativa con respecto a los metodos de la tecnica anterior.

Por supuesto, se entendera que aunque lo anterior ha sido dado a modo de ejemplo ilustrativo de este invento, todas estas y otras modificaciones y variaciones del mismo, como seria evidente para personas expertas en la tecnica, se considera que caen dentro del amplia alcance y ambito de este invento tal como se expone en este documento.

Claims (9)

1. REIVINDICACIONES

   1. Un metodo de mitigacion del multitrayecto en un receptor de radionavegacion, comprendiendo dicho metodo:

   recibir una seral de radionavegacion CDMA pulsada,

   caracterizado porque

   dicho receptor de radionavegacion correlaciona dicha seral de radionavegacion CDMA pulsada con una secuencia de codigo pseudoaleatorio generado internamente para producir valores de correlacion; y

   genera estimaciones de distancia a partir de un subconjunto de los valores de correlacion producidos asociados con los bordes delanteros (401, 404, 414) de dicha seral de radionavegacion CDMA pulsada.

2. 2.

   El metodo de la reivindicacion 1, caracterizado en que el metodo comprende ademas los pasos de: muestreo para formar muestras de serales de radionavegacion CDMA pulsadas (301312, 314321); separacion de las muestras de seral de radionavegacion CDMA pulsada (301312, 314 321) suministradas al proceso de correlacion; y procesamiento de muestras (301, 308, 314) asociado con los bordes delanteros (401, 404, 414) de cada pulso de seral de radionavegacion CDMA (300, 313) independientemente a partir de muestras (302307, 309311, 315316) que ocurren luego en cada pulso de seral de radionavegacion CDMA (300, 313).

3. 3.

   El metodo de la reivindicacion 1 o la reivindicacion 2, caracterizado en que dicha seral de radionavegacion CDMA pulsada proporciona, entre pulsos (300, 313), tiempo de silencio donde la seral esta ausente, para que las serales multitrayecto se disipan antes del comienzo de pulsos subsiguientes.

4. 4.

   El metodo de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado en que una medida de distancia es generada incluyendo los pasos de: obtencion de puntos de muestra en una funcion de respuesta de correlacion (505) de dicho subconjunto de valores de correlacion, dicha funcion de respuesta de correlacion incluyendo una rampa de aumento seguida por una region de meseta seguida de una rampa descendente; y la determinacion del borde (510) de dicha region de meseta utilizando dichos puntos de muestra.

5. 5.

   El metodo de la reivindicacion 4, caracterizado en que los puntos de muestra obtenidos son ajustados de manera que al menos un punto de muestra este sobre dicha rampa ascendente de dicha funcion de respuesta de correlacion

   (505) y al menos un punto de muestra esta en dicha region de meseta de dicha funcion de respuesta de correlacion (505).

6. 6.

   El metodo de la reivindicacion 1, caracterizado en que el metodo comprende ademas los pasos de: muestrear dicha seral de radionavegacion CDMA pulsada a una frecuencia de muestreo previa a la correlacion; almacenar los valores de correlacion producidos en contenedores de acumulacion independientes (412, 413); y determinacion de contenedores de acumulacion (413) asociados con los bordes delanteros (401, 404, 414) de dicha seral de radionavegacion CDMA pulsada.

7. 7.

   El metodo de la reivindicacion 6, caracterizado en que dicha frecuencia de muestreo se desliza con respecto a dicha frecuencia de seral de radionavegacion CDMA pulsada, de tal modo que los efectos de solapamiento se reducen.

8. 8.

   El metodo de la reivindicacion 6 o 7, caracterizado en que dicho metodo comprende ademas el paso de emision de una marca de tiempo de pulso (409, 410, 411), dicha marca de tiempo de pulso (409, 410, 411) proporciona una referencia entre dicha seral de radionavegacion CDMA pulsada y dicha frecuencia de muestreo, de tal manera que los valores de correlacion producidos permanecen sincronicos con dicha seral de radionavegacion CDMA pulsada.

9. 9.

   El metodo de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado en que dicha seral de radionavegacion CDMA pulsada es procesada utilizando procesamiento de correlacion convencional para obtener temporizacion de retardo de codigo aproximada y conocimiento aproximado del patron de pulsacion de dicha seral de radionavegacion CDMA pulsada.