JP2014500641A - ブロードキャスト測位信号の生成方法、測位方法及び装置 - Google Patents

Abstract

本発明はブロードキャスト測位信号生成方法、測位方法及び装置を開示し、移動ブロードキャストテレビ技術分野に属する。ブロードキャスト測位信号の生成方法は、データストリームを受信し、データストリームを前方誤り訂正及び直交周波数分割多重OFDM変調し、OFDM信号を生成し、第一拡散コードを生成すること、第一拡散コードにより所定のメッセージビット情報に対してスペクトル拡散変調を行い、スペクトル拡散変調信号を生成すること、OFDM信号の各タイムスロットの伝送識別信号と第一個の同期信号の間に、1つ又は1つ以上のスペクトル拡散変調信号、及び1つ又は1つ以上の第一拡散コードを差し込み、ブロードキャスト測位信号を生成することを含む。本発明はOFDM信号にスペクトル拡散信号と第一拡散コードを差込することにより、ブロードキャスト測位信号を生成し、且つ少なくとも三つの異なる送信端のブロードキャスト測位信号により受信端を測位する。

Description

本発明は移動ブロードキャストテレビ技術分野に関し、特にブロードキャスト測位信号生成方法、測位方法及び装置に関する。

近年、人々は室内外の精密な測位に対する需要がますます増長しており、特に緊急事態に応対する場合、正確的な測位は著しく重要になる。従来の技術における測位技術は、主にGPS（Global Positioning System，全地球測位システム）測位、移動端末基地局測位等を含む。

本発明を実現する過程中、発明人は従来の技術において少なくとも以下の問題が存在する。

GPS測位を採用する方式は、衛星との通信を必要し、このため、従来のGPS測位端末はコストが比較的に高い。

移動端末基地局を採用して測位する方式は、基地局との通信を必要し、このため、移動端末が測位機能を有する必要があり、従来の大量の移動端末が測位機能を有しない。このため、従来の移動端末にアップグレードを行い又は新しい移動端末を更新するこはいずれもコストの増加を引き起こす。同時に大量の移動端末がともに基地局と通信して測位すると、通信リソースを占用する。

精密な測位を実現し、且つ従来の技術におけるGPS測位方式と移動端末基地局の測位方式のコストが高く且つ通信リソースを占用する問題を解決するために、本発明の実施例はブロードキャスト測位信号生成方法、測位方法、ブロードキャスト測位信号生成装置、励振器およびトランスミッタを提供する。前記技術案は以下のようである：

本発明の実施例はブロードキャスト測位信号生成方法を提出し、前記方法は、
データストリームを受信し、前記データストリームを前方誤り訂正及び直交周波数分割多重OFDM変調し、OFDM信号を生成し、第一拡散コードを生成すること、
前記第一拡散コードにより所定のメッセージビット情報に対してスペクトル拡散変調を行い、スペクトル拡散変調信号を生成すること、
前記OFDM信号の各タイムスロットの伝送識別信号と第一個の同期信号の間に、1つ又は1つ以上の前記スペクトル拡散変調信号、及び1つ又は1つ以上の前記第一拡散コードを差し込み、ブロードキャスト測位信号を生成することを含む。

具体的に、前記の前記OFDM信号の各タイムスロットの伝送識別信号と該伝送識別信号を接続する第一個の同期信号の間に、1つ又は1つ以上の前記スペクトル拡散変調信号、及び1つ又は1つ以上の前記第一拡散コードを差し込むことは、具体的に、
OFDM信号の各タイムスロットの伝送識別信号と該伝送識別信号を接続する第一個の同期信号の間に所定数のスペクトル拡散変調信号を充填した後、第一拡散コードを差し込むことを含む。

さらに、前記方法は、さらに、
前記ブロードキャスト測位信号に対して予め校正及びディジタルアナログ変換を行い、アナログRF信号を得ること、
前記アナログRF信号をパワーアンプし、RF信号を生成し、且つ前記RF信号をフィルタリングすることを含む。

本発明の実施例はさらに前記ブロードキャスト測位信号生成方法を応用する測位方法を提出し、前記測位方法は、
送信端はブロードキャスト測位信号を生成し、且つブロードキャストを行うこと、
受信端は受信した少なくとも三つの異なる送信端がブロードキャストした前記ブロードキャスト測位信号、及び前記三つの異なる送信端の座標により受信端を測位することを含む。

本発明の実施例は、さらにブロードキャスト測位信号生成装置を提供し、前記ブロードキャスト測位信号生成装置は、
データストリームを受信し、前記データストリームに対して前方誤り訂正及び直交周波数分割多重OFDM変調を行い、OFDM信号を生成するためのコード変調モジュールと、
第一拡散コードを生成するための拡散コード生成モジュールと、
前記第一拡散コードによって所定のメッセージビット情報をスペクトル拡散変調し、スペクトル拡散変調信号を生成するためのスペクトル拡散変調モジュールと、
コード変調モジュールから出力したOFDM信号、拡散コード生成モジュールから送信した第一拡散コード及びスペクトル拡散変調モジュールから送信したスペクトル拡散変調信号を受信し、OFDM信号の各タイムスロットの伝送識別信号と該伝送識別信号を接続する第一個の同期信号の間に、1つ又は1つ以上の前記スペクトル拡散変調信号、及び1つ又は1つ以上の前記第一拡散コードを差し込み、ブロードキャスト測位信号を生成するための差込フレーム形成モジュールと、を含む。

具体的に、前記差込フレーム形成モジュールは具体的に、
コード変調モジュールから出力したOFDM信号、拡散コード生成モジュールから送信した第一拡散コード及びスペクトル拡散変調モジュールから送信したスペクトル拡散変調信号を受信するための受信ユニットと、
OFDM信号の各タイムスロットの伝送識別信号と該伝送識別信号を接続する第一個の同期信号の間に所定数のスペクトル拡散変調信号を充填した後、第一拡散コードを差し込み、ブロードキャスト測位信号を生成する生成ユニットとを含む。

さらに、前記ブロードキャスト測位信号生成装置は、さらに、コード変調モジュールへ同期信号を入力し、又は前記コード変調モジュールへルビジウムアトミッククロック信号を入力し、又は前記コード変調モジュールへタイミング信号を入力するためのクロックと同期モジュールを備える。

本発明の実施例はさらに以上に記載のいずれかのブロードキャスト測位信号生成装置を応用する励振器を提供し、前記励振器はブロードキャスト測位信号生成装置を備え、さらに、
ブロードキャスト測位信号生成装置が生成したブロードキャスト測位信号を予め校正するためのデジタル予め校正モジュールを備える。

さらに、前記励振器はさらに、
デジタル予め校正モジュールが出力した予め校正後のブロードキャスト測位信号をI/Q変調及びアップコンバージョンを行ない、アナログRF信号を生成するためのI/Q変調及びアップコンバージョンモジュールと、
I/Q変調及びアップコンバージョンモジュールから出力したアナログRF信号をパワーアンプし、RF信号を出力するためのパワーアンプモジュールと、
パワーアンプモジュールから出力したRF信号をフィルタリングするためのフィルタリングモジュールと、を備える。

本発明の実施例は、さらに以上に記載のいずれかの励振器を応用するトランスミッタを提出し、前記トランスミッタは励振器を備え、さらに、
励振器が予め校正した後のブロードキャスト測位信号を発射するための発射モジュールを備える。

本発明の実施例の提供した技術案による有益な効果は、
OFDM信号の各タイムスロットの伝送識別信号と第一個の同期信号の間にスペクトル拡散変調信号と第一拡散コードを差し込むことにより、ブロードキャスト測位信号を生成し、OFDM信号にスペクトル拡散変調信号を差し込むので、受信端が正確的に該ブロードキャスト測位信号をキャプチャして追跡することができ、測位機能を提供しており、同時にOFDM信号に変調しない第一拡散コードを差し込むことにより、次のタイムスロットのブロードキャスト測位信号に対して分離役割を果たし、信号間の干渉を防止する。また、受信端が少なくとも三つの異なる送信端のブロードキャスト測位信号を受信し、且つ該ブロードキャスト測位信号及び三つの異なる送信端の座標により受信端を測位することである。

より明確に本発明の実施例における技術案を説明するために、以下、実施例の記載に使用する必要がある図面を簡単に説明し、明らかに、以下に記載の図面はただ本発明のいくつかの実施例であり、従業員にとって、創造的な労働をしない上に、これらの図面により他の図面を取得することができる。

本発明の実施例1に提供されたブロードキャスト測位信号生成方法のフローチャートである。 本発明の実施例2に提供されたもう1つのブロードキャスト測位信号生成方法のフローチャートである。 本発明の実施例3に提供された測位方法のフローチャートである。 本発明の実施例4に提供されたブロードキャスト測位信号生成装置の構造模式図である。 本発明の実施例5に提供されたもう1つのブロードキャスト測位信号生成装置の構造模式図である。 本発明の実施例5に提供されたスペクトル拡散変調信号差込フレーム形成モジュールの動作原理図である。 本発明の実施例6に提供された励振器の構造模式図である。 本発明の実施例7に提供されたトランスミッタの構造模式図である。 本発明の実施例8に提供された測位システムの構造模式図である。

本発明の目的、技術案及び利点をより明確するために、以下、図面を参考して本発明実施形態をさらに詳しく説明する。

現在、各地各レベルのテレビ放送局はもう全国的にラジオ・テレビネットワークを構成しており、CMMB（China Mobile Multimedia Broadcasting，中国移動マルチメディアブロードキャスト）/DAB（Digital Audio Broadcasting, デジタルオーディオブロードキャスト）の励振器はブロードキャスト式のチャンネルにより、携帯テレビユーザーにいつでもどこでもテレビ、ブロードキャスト、緊急ブロードキャスト、ウェブ閲覧、天気予報、株価情報及び政務情報等の普及型サービスを提供する。このため、本発明の設計アイデアは広範存在しているラジオ・テレビネットワークを利用して測位を行うことにより、有限の無線通信リソースを節約し、且つコストを低下させる。

（実施例1）
図1に示すように、本発明の実施例はブロードキャスト測位信号生成方法を提供し、該方法は具体的に、
101：データストリームを受信し、該データストリームに対して前方誤り訂正及びOFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，直交周波数分割多重）変調を行い、OFDM信号を生成し、且つ第一拡散コードを生成すること、
102：該第一拡散コードにより所定のメッセージビット情報をスペクトル拡散変調し、スペクトル拡散変調信号を生成すること、
103： OFDM信号の各タイムスロットの伝送識別信号と第一個の同期信号の間に、1つ又は1つ以上の該スペクトル拡散変調信号、及び1つ又は1つ以上の該第一拡散コードを差し込み、ブロードキャスト測位信号を生成すること、を含む。

そのうち、OFDM信号の各タイムスロットに対して、順次に1つ伝送識別信号TXID（Transmitter Identifier，トランスミッタ識別子）、二つの同期信号及び複数のOFDM符号を含み、実際の応用中、第一個の同期信号のデフォルト時間を欠如し、又は第一個の同期信号を欠如しても、同期とチャンネル推定を行なうことができ、このため、本発明の実施例はTXIDと第一個の同期信号の間にスペクトル拡散変調信号と第一拡散コードを差し込み、測位を実現することに用いられる。

本発明の実施例による方法は、OFDM信号の各タイムスロットの伝送識別信号と該伝送識別信号を接続する第一個の同期信号の間にスペクトル拡散変調信号と第一拡散コードを差し込むことにより、ブロードキャスト測位信号を生成し、OFDM信号にスペクトル拡散変調信号を差し込み、ブロードキャスト測位信号を生成し、それにより受信端が正確的に該ブロードキャスト測位信号をキャプチャして追跡することができ、測位機能を提供しており、同時にOFDM信号に変調しない第一拡散コードを差し込むことにより、次のタイムスロットのブロードキャスト測位信号に対して分離役割を果たし、信号間の干渉を防止する。

（実施例2）
図2に示すように、本発明の実施例はブロードキャスト測位信号生成方法を提供し、該方法は具体的に、以下を含み、
201：データストリームを受信し、該データストリームに対して前方誤り訂正及びOFDM変調を行い、OFDM信号を生成し、且つ第一拡散コードを生成し、
具体的に、入力したデータストリームを受信し、該データストリームに対して前方誤り訂正、インターリーブ及びコンステレーションマッピングを行い、且つコンステレーションマッピング後の信号と離散パイロットと連続パイロットを共にマルチプレキシングしてOFDM変調を行い、OFDM信号を生成する。

データストリームを前方誤り訂正、インターリーブ及びコンステレーションマッピングし、及びデータストリームをOFDM変調することは従来のより成熟した技術であり、本発明の実施例はそれに詳しく説明しなくて、本発明はただBPSK（Binary Phase Shift Keying，2位相偏移変調）コンステレーションマッピングを例として説明し、実際の応用中、QPSK（Quadrature Phase Shift Keying，四位相偏移変調）又は16-QAM（Quadrature Amplitude Modulation，直角位相振幅変調 ）コンステレーションマッピングを採用することができる。

そのうち、第一拡散コードはスペクトル拡散変調を行い、スペクトル拡散変調信号を生成することに用いられ、該第一拡散コードはさらにOFDM信号とともにフルタイム内に同一周波数で送信することができ、受信端が該第一拡散コードを受信した際、擬似コード測距際の微周波数キャプチャを行なう。

本発明の実施例は第一拡散コードを生成する方式及び第一拡散コードの形式を限定しなく、該第一拡散コードはGoldコードであり、本発明の実施例は第一拡散コードが周期511ビットであるGoldコードを例として説明し、実際の応用中、第一拡散コードは他の周期位数のGoldコードであってよく、例えば1023bit CDMA（Code Division Multiple Access，符号分割多元接続）拡散コード、127bit拡散コード等。

好ましくて、該第一拡散コードから送信したゲインがOFDM信号20dBよりも小さく、該第一拡散コードが前記生成したOFDM信号に対して干渉しないことを保証することに用いられる。

202：該第一拡散コードにより所定のメッセージビット情報に対してスペクトル拡散変調を行い、スペクトル拡散変調信号を生成し、
具体的に、BPSKコンステレーションマッピングを例として説明し、受信した第一拡散コードと所定のメッセージビット情報の乗算により、スペクトル拡散変調を完成し、BPSKスペクトル拡散変調信号を生成する。

203：OFDM信号の各タイムスロットの伝送識別信号と第一個の同期信号の間に、1つ又は1つ以上の該スペクトル拡散変調信号、及び1つ又は1つ以上の該第一拡散コードを差し込み、ブロードキャスト測位信号を生成する。

具体的に、OFDM信号の各タイムスロットの伝送識別信号と該伝送識別信号を接続する第一個の同期信号の間に所定数のスペクトル拡散変調信号を充填した後、第一拡散コードを差し込み、ブロードキャスト測位信号を生成する。

本発明の実施例はOFDM信号の伝送識別信号と該伝送識別信号を接続する第一個の同期信号に、スペクトル拡散変調信号と第一拡散コードを差し込み、ブロードキャスト測位信号を生成し、本発明の実施例は差し込まれたスペクトル拡散変調信号と第一拡散コードの数及び差し込み位置を限定しなく、ただOFDM信号の各タイムスロットの伝送識別信号と該伝送識別信号を接続する第一個の同期信号の間に、少なくとも1つスペクトル拡散変調信号と少なくとも1つ第一拡散コードを差し込むことを保証する。好ましくて、先に所定数のスペクトル拡散変調信号を充填した後、さらに1つ又は1つ以上の第一拡散コードを差し込み、ブロードキャスト測位信号を生成する。OFDM信号にスペクトル拡散変調信号が差し込まれたので、受信端は正確的に該ブロードキャスト測位信号をキャプチャして追跡し、測位機能を実現し、同時に変調しない第一拡散コードを差し込み、次のタイムスロットのブロードキャスト測位信号に対して分離役割を果たし、信号間の干渉を防止する。

OFDM信号における各タイムスロットに対して、伝送識別信号TXIDの時間長さが36μsであり、本発明の実施例は相変わらず前記第一拡散コードが511ビットのGoldコードであることを例として、該第一拡散コードの時間長さが33.8μsであり、生成したスペクトル拡散変調信号の時間長さが102.2μsである。図6に示すように、1フレームの時間長さが1秒であり、1フレームには40個のタイムスロットを有し、TXID部分と第一個の同期信号の前100μs内に、スペクトル拡散変調信号と第一拡散コードを差込し、好ましくて、第一個の同期信号の残りの時間内にスペクトル拡散変調信号又は第一拡散コードを差し込むことができ、所定数のスペクトル拡散変調信号又は所定数の第一拡散コードを差し込んでよく、該第一同期信号を満たすように差し込んでよく、本発明の実施例はこれに対して限定しない。

204：生成したブロードキャスト測位信号の各タイムスロットの第二個の同期信号とOFDM信号のフルタイム内に該第一拡散コードを循環重畳する。

そのうち、該第一拡散コードがブロードキャスト測位信号と並列に循環重畳し、ブロードキャスト測位信号の波形を影響しないので、該ブロードキャスト測位信号と該循環重畳の第一拡散コードをともにブロードキャストし出して、受信端は循環重畳の第一拡散コードを受信した際、よりよく精密な測位を実現する。

好ましくて、本発明の実施例はさらに、さらに第二拡散コードを生成し、且つ該第二拡散コードにより、生成したブロードキャスト測位信号の各タイムスロットの第二個の同期信号とOFDM信号のフルタイム内に該第二拡散コードを循環重畳し、該第二拡散コードがブロードキャスト測位信号と並列に循環重畳し、ブロードキャスト測位信号の波形を影響しないので、該ブロードキャスト測位信号と該循環重畳の第二拡散コードをともにブロードキャストし出して、受信端は循環重畳の第二拡散コードを受信した際、よりよく精密な測位を実現することを含む。

さらに、該方法は、さらに、
ブロードキャスト測位信号に対して予め校正とディジタルアナログ変換を行い、アナログRF信号を得ること、
アナログRF信号に対してパワーアンプを行い、RF信号を生成し、且つ該RF信号をフィルタリングすることを含む。

本発明の実施例による方法は、OFDM信号の各タイムスロットの伝送識別信号と該伝送識別信号を接続する第一個の同期信号の間にスペクトル拡散変調信号と第一拡散コードを差し込むことにより、ブロードキャスト測位信号を生成し、OFDM信号にスペクトル拡散変調信号を差し込み、ブロードキャスト測位信号を生成し、それにより受信端が正確的に該ブロードキャスト測位信号をキャプチャして追跡することができ、測位機能を提供しており、同時にOFDM信号に変調しない第一拡散コードを差し込むことにより、次のタイムスロットのブロードキャスト測位信号に対して分離役割を果たし、信号間の干渉を防止する。

（実施例3）
図3に示すように、本発明の実施例は前記任意の実施例におけるブロードキャスト測位信号生成方法を応用する測位方法を提供し、該測位方法は具体的に、
301：送信端がブロードキャスト測位信号を生成し、且つブロードキャストを行うこと、
302：受信端が受信した少なくとも三つの異なる送信端ブロードキャストの該ブロードキャスト測位信号、及び該三つの異なる送信端の座標により受信端を測位することを含む。

そのうち、本発明の実施例は、不対受信端がブロードキャスト測位信号を受信して送信端の座標を取得する方式を限定しなく、その具体的なステップは中国の特許出願公開番号CN 101616482Aに開示した技術内容を参考することができ、本発明の実施例は三点測位原理により、三つの異なる送信端の座標により受信端を測位する。

本発明の実施例による測位方法は、受信端が送信端から送信したブロードキャスト測位信号を受信することにより、該ブロードキャスト測位信号により送信端から受信端までの距離を受信し、それにより三点測位原理により、受信端の位置を測位する。

（実施例4）
図4に示すように、本発明の実施例はブロードキャスト測位信号生成装置を提供し、該ブロードキャスト測位信号生成装置は、
データストリームを受信し、該データストリームに対して前方誤り訂正及び直交周波数分割多重OFDM変調を行い、OFDM信号を生成するためのコード変調モジュール401と、
第一拡散コードを生成するための拡散コード生成モジュール402と、
該第一拡散コードによって所定のメッセージビット情報をスペクトル拡散変調し、スペクトル拡散変調信号を生成するためのスペクトル拡散変調モジュール403と、
コード変調モジュール401から生成したOFDM信号、拡散コード生成モジュール402から生成した第一拡散コード及びスペクトル拡散変調モジュール403から生成したスペクトル拡散変調信号を受信し、OFDM信号の各タイムスロットの伝送識別信号と該伝送識別信号を接続する第一個の同期信号の間に、1つ又は1つ以上の前記スペクトル拡散変調信号、及び1つ又は1つ以上の前記第一拡散コードを差し込み、ブロードキャスト測位信号を生成するための差込フレーム形成モジュール404と、を含む。

本発明の実施例によるブロードキャスト測位信号生成装置は、差込フレーム形成モジュールにスペクトル拡散変調信号と第一拡散コードを差し込むことにより、ブロードキャスト測位信号を生成し、OFDM信号にスペクトル拡散変調信号を差し込むので、ブロードキャスト測位信号を生成し、それにより、受信端は正確的に該ブロードキャスト測位信号をキャプチャして追跡することができ、測位機能を提供し、同時にOFDM信号に変調しない第一拡散コードを差し込み、次のタイムスロットのブロードキャスト測位信号に対して分離役割を果たし、信号間の干渉を防止する。

（実施例5）
図5に示すように、本発明の実施例はブロードキャスト測位信号生成装置を提供し、該ブロードキャスト測位信号生成装置は、以下を含み、
コード変調モジュール502にデータストリームを入力するための単一周波数ネットワーク制御モジュール501と、
単一周波数ネットワーク制御モジュール501と電気的に接続され、受信したデータストリームを前方誤り訂正とOFDM変調し、OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，直交周波数分割多重技術）信号を生成するためのコード変調モジュール502と、
具体的に、コード変調モジュール502は単一周波数ネットワーク制御モジュール501から入力したデータストリームを受信し、該データストリームを前方誤り訂正、インターリーブ及びコンステレーションマッピングし、且つコンステレーションマッピング後の信号を離散パイロットと連続パイロットマルチプレキシングとともにOFDM変調を行い、OFDM信号を生成する。

そのうち、データストリームを前方誤り訂正、インターリーブ及びコンステレーションマッピングし、及びデータストリームをOFDM変調することは従来のより成熟した技術であり、本発明の実施例はそれに詳しく説明しなくて、本発明はただBPSK（Binary Phase Shift Keying，2位相偏移変調）コンステレーションマッピングを例として説明し、実際の応用中、QPSK（Quadrature Phase Shift Keying，四位相偏移変調）又は16-QAM（Quadrature Amplitude Modulation，直角位相振幅変調 ）コンステレーションマッピングを採用することができる。

さらに、コード変調モジュール502はさらに、クロックと同期モジュール506から送信したクロック同期信号を受信し、測位過程のクロック入力を実現する。好ましくて、該クロック同期信号はルビジウムアトミッククロック周波数及びku波帯域タイミング信号を採用し、高精度の同期を実現することに用いられ、該ku波帯域のタイミング信号とは衛星から受信した信号を指す。

第一拡散コードを生成するための拡散コード生成モジュール503と、
そのうち、第一拡散コードはスペクトル拡散変調モジュール504のスペクトル拡散変調を行い、スペクトル拡散変調信号を生成することに用いられ、該第一拡散コードはさらにOFDM信号とともにフルタイム内に同一周波数で送信することができ、受信端が該第一拡散コードを受信した際、擬似コード測距際の微周波数キャプチャを行なう。

本発明の実施例は第一拡散コードを生成する方式及び第一拡散コードの形式を限定しなく、該第一拡散コードはGoldコードであり、本発明の実施例は第一拡散コードが周期511ビットであるGoldコードを例として説明し、実際の応用中、第一拡散コードは他の周期位数のGoldコードであってよく、例えば1023bit CDMA（Code Division Multiple Access，符号分割多元接続）拡散コード、127bit拡散コード等。

好ましくて、該第一拡散コードから送信したゲインがOFDM信号20dBよりも小さく、該第一拡散コードがコード変調モジュール502から出力したOFDM信号に対して干渉しないことを保証することに用いられる。

拡散コード生成モジュール503と電気的に接続され、拡散コード生成モジュール503から生成した第一拡散コードにより所定のメッセージビット情報をスペクトル拡散変調し、スペクトル拡散変調信号を生成するためのスペクトル拡散変調モジュール504と、
具体的に、またBPSKコンステレーションマッピングを例として説明し、スペクトル拡散変調モジュール504は受信した第一拡散コードと所定のメッセージビット情報を乗じるこにより、スペクトル拡散変調を完成し、BPSKスペクトル拡散変調信号を生成する。

コード変調モジュール502、拡散コード生成モジュール503およびスペクトル拡散変調モジュール504と電気的に接続され、コード変調モジュール502から出力したOFDM信号、拡散コード生成モジュール503から送信した第一拡散コードおよびスペクトル拡散変調モジュール504から送信したスペクトル拡散変調信号を受信し、OFDM信号の各タイムスロットの伝送識別信号と該伝送識別信号を接続する第一個の同期信号の間に、1つ又は1つ以上の該スペクトル拡散変調信号、及び1つ又は1つ以上の該第一拡散コードを差し込み、ブロードキャスト測位信号を生成するための差込フレーム形成モジュール505と、を含む。

具体的に、OFDM信号の各タイムスロットに対して、順次に1つの伝送識別信号TXID、二つの同期信号および複数のOFDM符号を含み、実際の応用中、第一個の同期信号のデフォルト時間を欠如し、又は第一個の同期信号を欠如しても、同期とチャンネル推定を行なうことができ、このため、本発明の実施例はTXIDと第一個の同期信号の間にスペクトル拡散変調信号と第一拡散コードを差し込み、測位を実現することに用いられる。

好ましくて、本発明の実施例の差込フレーム形成モジュール505は具体的に、
コード変調モジュール502から生成したOFDM信号、拡散コード生成モジュール503から生成した第一拡散コードおよびスペクトル拡散変調モジュール504から生成したスペクトル拡散変調信号を受信するための受信ユニットと、
OFDM信号の各タイムスロットの伝送識別信号と該伝送識別信号を接続する第一個の同期信号の間に所定数のスペクトル拡散変調信号を充填した後、第一拡散コードを差し込み、ブロードキャスト測位信号を生成するための生成ユニットと、を備える。

本発明の実施例はOFDM信号の伝送識別信号と該伝送識別信号を接続する第一個の同期信号に、スペクトル拡散変調信号と第一拡散コードを差し込み、ブロードキャスト測位信号を生成し、本発明の実施例は差し込まれたスペクトル拡散変調信号と第一拡散コードの数及び差し込み位置を限定しなく、ただOFDM信号の各タイムスロットの伝送識別信号と該伝送識別信号を接続する第一個の同期信号の間に、少なくとも1つスペクトル拡散変調信号と少なくとも1つの第一拡散コードを差し込むことを保証する。好ましくて、先に所定数のスペクトル拡散変調信号を充填した後、さらに1つ又は1つ以上の第一拡散コードを差し込む。OFDM信号にスペクトル拡散変調信号が差し込まれたので、受信端は正確的に該ブロードキャスト測位信号をキャプチャして追跡し、測位機能を実現し、同時に変調しない第一拡散コードを差し込み、次のタイムスロットのブロードキャスト測位信号に対して分離役割を果たし、信号間の干渉を防止する。

OFDM信号における各タイムスロットに対して、伝送識別信号TXIDの時間長さが36μsであり、本発明の実施例は相変わらず前記第一拡散コードが511ビットのGoldコードであることを例として、該第一拡散コードの時間長さが33.8μsであり、生成したスペクトル拡散変調信号の時間長さが102.2μsである。図6に示すように、1フレームの時間長さが1秒であり、1フレームには40個のタイムスロットを有し、TXID部分と第一個の同期信号の前100μs内に、スペクトル拡散変調信号と第一拡散コードを差込し、好ましくて、第一個の同期信号の残りの時間内にスペクトル拡散変調信号又は第一拡散コードを差し込むことができ、所定数のスペクトル拡散変調信号又は所定数の第一拡散コードを差し込んでよく、該第一同期信号を満たすように差し込んでよく、本発明の実施例はこれに対して限定しない。

さらに、差込フレーム形成モジュール505はさらに拡散コード生成モジュール503から生成した第一拡散コードにより、生成したブロードキャスト測位信号の各タイムスロットの第二個の同期信号とOFDM信号のフルタイム内に該第一拡散コードを循環重畳し、該第一拡散コードがブロードキャスト測位信号と並列に循環重畳し、ブロードキャスト測位信号の波形を影響しないので，該ブロードキャスト測位信号と該循環重畳の第一拡散コードをともにブロードキャストし出して、受信端が循環重畳の第一拡散コードを受信する際、よりよく精密な測位を実現する。

好ましくて、本発明の実施例における拡散コード生成モジュール503はさらに第二拡散コードを生成することに用いられ、
相応的に、差込フレーム形成モジュール505は、さらに拡散コード生成モジュール503から生成した第二拡散コードにより、生成したブロードキャスト測位信号の各タイムスロットの第二個の同期信号とOFDM信号のフルタイム内に該第二拡散コードを循環重畳し、該第二拡散コードがブロードキャスト測位信号と並列に循環重畳し、ブロードキャスト測位信号の波形を影響しないので，該ブロードキャスト測位信号と該循環重畳の第二拡散コードをともにブロードキャストし出して、受信端が該循環重畳の第二拡散コードを受信する際、よりよく精密な測位を実現する。

さらに、該ブロードキャスト測位信号生成装置は、さらにクロックと同期モジュール506を備え、コード変調モジュール502へ同期信号を入力し、又はコード変調モジュール502へルビジウムアトミッククロック信号を入力し、又はコード変調モジュール502へタイミング信号を入力することに用いられる。

具体的に、該同期信号はアトミッククロック又は/および国家タイムサービスセンターの高精度タイムスケールを採用することができ、該国家タイムサービスセンターの高精度タイムスケールは衛星から取得し、ブロードキャスト測位信号生成装置にクロックと同期モジュール506を設置することにより、ブロードキャスト信号のフレーミング及びCDMA測位信号の精密な差込を実現する。好ましくて、該クロックと同期モジュール506から入力した同期信号はルビジウムアトミッククロックを採用し、測位信号差込の精密な時間同期を実現することができ、該クロックと同期モジュール506から入力した同期信号は国家タイムサービスセンターの高精度タイムスケールをタイミング信号として、10nsよりも優良的な高精度測位要求に満たすブロードキャスト測位信号を出力することができる。

さらに、該ブロードキャスト測位信号生成装置はさらに差込制御モジュール507を含み、差込フレーム形成モジュール505と電気的に接続され、差込フレーム形成モジュール505を制御することに用いられることにより、ブロードキャスト測位信号のキャストの厳格的な時間同期を保証する。

さらに、該ブロードキャスト測位信号生成装置はさらに電源モジュールを備え、コード変調モジュール502、拡散コード生成モジュール503、スペクトル拡散変調モジュール504、差込フレーム形成モジュール505、クロックと同期モジュール506及び差込制御モジュール507と電気的に接続され、ブロードキャスト測位信号生成装置に給電することに用いられる。

本発明の実施例が提供したブロードキャスト測位信号生成装置は、前記ブロードキャスト測位信号の生成方法に応用することができ、差込フレーム形成モジュールにスペクトル拡散変調信号と第一拡散コードを差し込むことにより、ブロードキャスト測位信号を生成し、ブロードキャスト測位信号生成装置にスペクトル拡散変調信号を差し込むので、受信端が正確的に該ブロードキャスト測位信号をキャプチャして追跡することができ、測位機能を提供し、同時にブロードキャスト測位信号生成装置に変調しない第一拡散コードを差し込み、その後差し込まれた拡散コードに対して分離役割を果たし、信号間の干渉を防止することができる。

（実施例6）
図7に示すように、本発明の実施例は励振器を提供し、該励振器は前記の任意の実施例におけるブロードキャスト測位信号生成装置601を備え、さらに、
デジタル予め校正モジュール602を備え、ブロードキャスト測位信号生成装置601から生成したブロードキャスト測位信号を予め校正を行うことに用いられる。

具体的に、ブロードキャスト測位信号生成装置601にOFDM マルチキャリア変調技術を採用したので、出力信号は高い峰均比を有し、実際の回路実現において、信号変調、周波数変換及びパワーアンプ等のユニットはダイナミックレンジが有限であるので、非直線歪みを引き起こす。このため、励振器にデジタル予め校正モジュール602を設置し、受信したブロードキャスト測位信号をプリディストーション処理することにより、拡大部分による非直線歪みをオフセットし、後端のRFパワーアンプから生成した非線形振幅歪みと位相歪みを補償し、それにより有効的にRFパワーアンプの直線性を改善する。非線形校正をして、同じ出力信号の品質指標で、より大きなパワーを出力し、又はより小さいパワーアンプを使用して必要の出力パワーを取得することができ、有効的に出力信号の品質を改善する。同時に、パワーアンプの電源使用効率を向上させ、電源消耗を低下し、放熱を減少し、依頼性を高める。

さらに、該励振器はさらにI/Q（In-phase/Quadrature，同一方向直交）変調及びアップコンバージョンモジュール603、パワーアンプモジュール604およびフィルタリングモジュール605を備える。

そのうち、I/Q変調及びアップコンバージョンモジュール603は、デジタル予め校正モジュール602から出力した予め校正後のブロードキャスト測位信号に対してI/Q変調及びアップコンバージョンを実現し、アナログRF信号を生成し、具体的に、デジタル予め校正をしたブロードキャスト測位信号がディジタルアナログ変換を経て、直接に中周波に変調し、中周波信号は弾性表面波フィルターを通過後アップコンバージョンし、必要のチャンネルのアナログRF信号を生成する。

パワーアンプモジュール604は、I/Q変調及びアップコンバージョンモジュール603から生成したアナログRF信号をパワーアンプし、RF信号を出力し、具体的に、本発明の実施例は電圧制御の電気調節減衰器を採用してパワーを調整し、該パワーアンプモジュール604は1つの知能汎用モジュールであり、コントローラはただI2C調整レジスタによりパワー調整の目的を実現することができる。好ましくて、該パワーアンプモジュール604はRF信号を出力する際、急速ループ、低速ループのALC（Automatic Level Control，自動レベル制御）自動パワーレベルを採用して制御し、極めて出力パワーの安定性を向上させる。

フィルタリングモジュール605は、パワーアンプモジュール604から出力したRF信号をフィルタリングし、フィルタリング後のRF信号を出力する。そのうち、該フィルタリングモジュール605はローパスフィルターであってよく、バンドパスフィルターであってもよく、主にRF信号における高次高調波をフィルタリングする。

さらに、該励振器はさらにリモコン制御モジュール606を含み、ブロードキャスト測位信号生成装置601におけるコード変調モジュールと電気的に接続され、励振器の作動状態を制御することに用いられ、具体的に、該リモコン制御モジュール606は主に励振器に入力したデータストリーム、励振器における信号の処理過程及び出力したアナログ信号を制御する。リモコン制御モジュール606のインターフェイスモードはRS-232インターフェイス及びインターネットと接続可能なイーサネット（登録商標）インターフェイスを含む。

さらに、該励振器はさらに電源モジュールを備え、励振器のブロードキャスト測位信号生成装置601、デジタル予め校正モジュール602、I/Q変調及びアップコンバージョンモジュール603、パワーアンプモジュール604およびフィルタリングモジュール605と電気的に接続され、励振器に給電することに用いられる。

実際の応用において、アイドル周期IPDL（Idle Period Downlink，アイドル周期ダウンリンク）方式を採用することができ、ネットワークトポロジーにより基地局を1、2、3という三組に分けて、各組の基地局に用いる励振器によりブロードキャスト測位信号の発射を交互に休止し、受信端は励振器発射信号の受信端が該部分の時間内に他の基地局から発射したブロードキャスト測位信号を検出し、強弱干渉を避ける。

本発明の実施例による励振器は、前記ブロードキャスト測位信号の生成方法に応用することができ、ブロードキャスト測位信号生成装置によりブロードキャスト測位信号を生成し、且つブロードキャスト測位信号を予め校正、I/Q変調及びアップコンバージョン、パワーアンプおよびフィルタリング処理し、励振器の精密な測位機能を実現し、CMMB/DAB移動ブロードキャストシステムでの移動端末に精密な測位情報およびナビゲーション情報を提供し、受信端は移動端末である際、移動端末は移動マルチメディアブロードキャストを復調する同時に、移動端末の測位及びナビゲーション機能を実現する。本発明の実施例における高精度ブロードキャスト測位信号と従来のブロードキャストシステムとが互換性を有し、従来のシステムを影響しないで、移動端末はブロードキャスト受信機能を移動し、移動端末にリアルタイム高精度ブロードキャスト測位信号を提供し、且つ10nsよりも優良的な高精度時間同期測位を実現し、大範囲の移動端末の広域高精度測位とナビゲーションを実現する。

（実施例7）
図8に示すように、本発明の実施例はトランスミッタを提供し、該トランスミッタは前記任意の実施例における励振器701を備え、さらに、
励振器701で予め校正後のブロードキャスト測位信号を送信するための送信モジュール702を備え、
本発明の実施例によるトランスミッタは、前記ブロードキャスト測位信号の生成方法に応用することができ、予め校正後のブロードキャスト測位信号を送信することにより、CMMB/DAB移動ブロードキャストシステムでの移動端末に精密な測位情報とナビゲーション情報を提供し、移動端末は移動マルチメディアブロードキャストを復調する同時に、移動端末の測位及びナビゲーション機能を実現する。本発明の実施例における高精度ブロードキャスト測位信号は従来のブロードキャストシステムと交換性を有し、従来のシステムでの移動端末の受信機能を影響しなく、移動端末にリアルタイム高精度ブロードキャスト測位信号を提供することができ、且つ10nsよりも優良的な高精度時間同期測位を提供し、移動端末の広域高精度測位とナビゲーションを実現する。

（実施例8）
図9に示すように、本発明の実施例は測位システムを提供し、該測位システムは複数の送信端801と1つ又は1つ以上の受信端802を備え、
送信端801は、送信端の座標を予め記憶し、且つブロードキャスト測位信号を生成し、ブロードキャストを行うことに用いられ、
受信端802は、少なくとも三つの異なる送信端801がブロードキャストしたブロードキャスト測位信号、及び該三つの送信端の座標を受信し、三点測位原理により受信端を測位することに用いられる。

そのうち、送信端801は前記実施例4〜実施例7における任意の一実施例に記載の前記ブロードキャスト測位信号を生成可能なブロードキャスト測位信号生成装置であってよく、又は前記ブロードキャスト測位信号を生成可能な励振器であってよく、又は前記ブロードキャスト測位信号を生成可能なトランスミッタであってよく、受信端802は移動端末又は携帯等であってよく、本発明の実施例は送信端801および受信端802を限定しない。

本発明の実施例による測位システムは、受信端が少なくとも三つの送信端がブロードキャストしたブロードキャスト測位信号と該三つの送信端の座標を受信することにより、三点測位原理により、受信端の位置を測位する。

説明する必要のは、前記実施例によるブロードキャスト測位信号生成装置、励振器およびトランスミッタに対して、ただ前記各機能モジュールの区分により例を挙げて説明し、実際の応用中、需要により前記機能配布が異なる機能モジュールで完成され、即ち装置の内部構造を異なる機能モジュールに区分し、それにより以上に記載の全部又は部分機能を完成する。また、前記実施例によるブロードキャスト測位信号生成方法とブロードキャスト測位信号生成装置の装置実施例は同じ考え方に属し、その具体的な実現過程は装置実施例を参照し、ここで贅言しない。

従業員は前記実施例方法における全部又は部分処理はプログラムにより関係のハードウェアを指令して完成し、前記のプログラムをコンピュータ読み取り可能な記憶媒体中に記憶することができ、記憶媒体は例えば、コンピュータにおけるハードディスク、CD又はフロッピーディスク（登録商標）であってよい。

以上に記載のはただ本発明の好ましい実施例であり、本発明を限定しなく、本発明の精神と原則内に、いかなる修正、同等切り替え、改良などは、いずれも本発明の保護範囲に含まれるべきである。

本出願要求は2010年10月18日に中国特許局に提出され、出願番号が201010517356.4であり、発明名称が「ブロードキャスト測位信号生成方法、測位方法及び装置」の中国特許出願の優先権は、引用によりその全部内容を本出願に結合する。

Claims (10)

1. ブロードキャスト測位信号生成方法であって、前記方法は、
   データストリームを受信し、前記データストリームを前方誤り訂正及び直交周波数分割多重OFDM変調し、OFDM信号を生成し、第一拡散コードを生成すること、
   前記第一拡散コードにより所定のメッセージビット情報に対してスペクトル拡散変調を行い、スペクトル拡散変調信号を生成すること、
   前記OFDM信号の各タイムスロットの伝送識別信号と第一個の同期信号の間に、1つ又は1つ以上の前記スペクトル拡散変調信号、及び1つ又は1つ以上の前記第一拡散コードを差し込み、ブロードキャスト測位信号を生成することを含むことを特徴とするブロードキャスト測位信号生成方法。
2. 前記OFDM信号の各タイムスロットの伝送識別信号と該伝送識別信号を接続する第一個の同期信号の間に、1つ又は1つ以上の前記スペクトル拡散変調信号、及び1つ又は1つ以上の前記第一拡散コードを差し込むことは、具体的に、
   OFDM信号の各タイムスロットの伝送識別信号と該伝送識別信号を接続する第一個の同期信号の間に所定数のスペクトル拡散変調信号を充填した後、第一拡散コードを差し込むことであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記方法は、さらに、
   前記ブロードキャスト測位信号に対して予め校正及びディジタルアナログ変換を行い、アナログRF信号を得ること、
   前記アナログRF信号をパワーアンプし、RF信号を生成し、且つ前記RF信号をフィルタリングすることを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の前記ブロードキャスト測位信号生成方法を応用する測位方法であって、前記測位方法は、
   送信端はブロードキャスト測位信号を生成し、且つブロードキャストを行うこと、
   受信端は受信した少なくとも三つの異なる送信端がブロードキャストした前記ブロードキャスト測位信号、及び前記三つの異なる送信端の座標により受信端を測位することを含む請求項１〜３のいずれかに記載の前記ブロードキャスト測位信号生成方法を応用する測位方法。
5. ブロードキャスト測位信号生成装置であって、前記ブロードキャスト測位信号生成装置は、
   データストリームを受信し、前記データストリームに対して前方誤り訂正及び直交周波数分割多重OFDM変調を行い、OFDM信号を生成するためのコード変調モジュールと、
   第一拡散コードを生成するための拡散コード生成モジュールと、
   前記第一拡散コードによって所定のメッセージビット情報をスペクトル拡散変調し、スペクトル拡散変調信号を生成するためのスペクトル拡散変調モジュールと、
   コード変調モジュールから出力したOFDM信号、拡散コード生成モジュールから送信した第一拡散コード及びスペクトル拡散変調モジュールから送信したスペクトル拡散変調信号を受信し、OFDM信号の各タイムスロットの伝送識別信号と該伝送識別信号を接続する第一個の同期信号の間に、1つ又は1つ以上の前記スペクトル拡散変調信号、及び1つ又は1つ以上の前記第一拡散コードを差し込み、ブロードキャスト測位信号を生成するための差込フレーム形成モジュールと、を含むことを特徴とするブロードキャスト測位信号生成装置。
6. 前記差込フレーム形成モジュールは具体的に、
   コード変調モジュールから出力したOFDM信号、拡散コード生成モジュールから送信した第一拡散コード及びスペクトル拡散変調モジュールから送信したスペクトル拡散変調信号を受信するための受信ユニットと、
   OFDM信号の各タイムスロットの伝送識別信号と該伝送識別信号を接続する第一個の同期信号の間に所定数のスペクトル拡散変調信号を充填した後、第一拡散コードを差し込み、ブロードキャスト測位信号を生成する生成ユニットとを含むことを特徴とする請求項５に記載のブロードキャスト測位信号生成装置。
7. 前記ブロードキャスト測位信号生成装置は、さらに、コード変調モジュールへ同期信号を入力し、又は前記コード変調モジュールへルビジウムアトミッククロック信号を入力し、又は前記コード変調モジュールへタイミング信号を入力するためのクロックと同期モジュールを備えることを特徴とする請求項５又は６に記載のブロードキャスト測位信号生成装置。
8. 請求項５〜７のいずれかに記載のブロードキャスト測位信号生成装置を応用する励振器であって、前記励振器はブロードキャスト測位信号生成装置を備え、さらに、
   ブロードキャスト測位信号生成装置が生成したブロードキャスト測位信号を予め校正するためのデジタル予め校正モジュールを備えることを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載のブロードキャスト測位信号生成装置を応用する励振器。
9. 前記励振器はさらに、
   デジタル予め校正モジュールが出力した予め校正後のブロードキャスト測位信号をI/Q変調及びアップコンバージョンを行ない、アナログRF信号を生成するためのI/Q変調及びアップコンバージョンモジュールと、
   I/Q変調及びアップコンバージョンモジュールから出力したアナログRF信号をパワーアンプし、RF信号を出力するためのパワーアンプモジュールと、
   パワーアンプモジュールから出力したRF信号をフィルタリングするためのフィルタリングモジュールと、を備えることを特徴とする請求項８に記載の励振器。
10. 請求項８又は９に記載の励振器を応用するトランスミッタであって、前記トランスミッタは励振器を備え、さらに、
    励振器が予め校正した後のブロードキャスト測位信号を発射するための発射モジュールを備えることを特徴とする請求項８又は９に記載の励振器を応用するトランスミッタ。
    

Images