JP5660647B2 - 衛星測位システム受信機における時間設定 - Google Patents
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Description
r(k)=I(k)+jQ(k)
時刻kにおけるドット積をx(k)とすると、以下の通りである。
x(k)=Re(r(k)r(k-1)*)
式中、Pは、受信機モードに応じた変数である。デバイスがTOW支援モードである(たとえば、TLMおよびHOWビットは既知である)場合、P=62、そうでない場合、P=10である。HOWでのデータビットがTLMの最後のビットによって差分符号化されるので、HOWでのすべてのビットをパターンから除外することを選択することができる。このビットが未知である場合、たとえば、非TOW支援の場合のように、最初にTOWを復調することによってビットを取得することができる。しかしながら、SNRが通常非常に低い場合、そのような復号結果は、誤差伝搬につながり得る。誤差が生じる場合、HOWの内容全体が反転され得、相関結果はもはや正しくない。
subID = mod(TOW-count-1, 5)+1
前の例示的な式が隣接するサブフレーム/towカウントを示すTOW支援62ビットパターンの調整の部分を決定するために使用され得ることに留意されたい。30ビットHOWにおいて、TOW COUNTを1だけ(たとえば、モジュロ403,200)増分(または減分)し、SUBFRAME IDを1だけ(たとえば、モジュロ5)増分(または減分)し、次いでCRCパリティチェックディジットを再符号化することができる。ここでは、たとえば、パターンにおける既存の値を使用して、サブフレームIDを直接増分/減分し、および/またはtowカウントからそれを導出することができる。
202 デバイス
204 受信機
206 RFフロントエンド
208 バックエンドプロセッサ
210 SPS送信機
212 時間設定アルゴリズム
214 コヒーレント復調器
216 非コヒーレント復調器
220 通信ネットワーク
222 リソース
300 接続
302 処理ユニット
304 メモリ
306 コンピュータ可読命令
322 ネットワークインターフェース
324 コンピュータ可読媒体
Claims (52)
- 電子デバイスにより、
1つまたは複数のデータサブフレームを含む衛星測位システム(SPS)信号からビットのシーケンスを受信するステップと、
時間不確実性が時間不確実性閾値を超えるかどうかに少なくとも部分的に基づいて、複数の時間設定アルゴリズムの中から1つの時間設定アルゴリズムを選択するステップと、
複数の時間シフトされた仮説で、既知のおよび/または予測されるビットシーケンスを前記受信されたSPS信号と相関させるステップと、
前記相関させるステップに起因する情報を検証するステップであって、前記複数の時間設定アルゴリズムのうちの第1の時間設定アルゴリズムに従って前記情報を検証することは、前記複数の時間設定アルゴリズムのうちの第2の時間設定アルゴリズムに従って前記情報を検証することとは異なる、ステップと、
前記検証するステップからの結果に少なくとも部分的に基づいて前記受信されたSPS信号におけるサブフレームプリアンブルを検出するステップと、
前記ビットのシーケンスにおける前記検出されたサブフレームプリアンブルの位置に少なくとも部分的に基づいて、SPS時間を表す1つまたは複数の電気信号を生成するステップと
を含む方法。 - 前記情報を検証するステップが、
前記相関させるステップに起因する他のピーク情報と比較した最大ピークの、前記相関させるステップに起因する次の最大ピークに対する比率が比率閾値を超えることを検証することによって前記最大ピークを検証するステップ
を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記時間不確実性が前記電子デバイス内のクロック信号の変動性に対応する請求項1に記載の方法。
- 前記時間不確実性閾値が前記SPS信号に基づく請求項1に記載の方法。
- 前記時間不確実性が前記時間不確実性閾値を超えるとき、前記選択された時間設定アルゴリズムが、最も強い相関を有する候補のリストを生成することを含むリストプロセスを選択的に開始する、請求項4に記載の方法。
- 前記時間不確実性が前記時間不確実性閾値を超えるとき、前記選択された時間設定アルゴリズムが、前記検証するステップの一部として緩和プロセスを選択的に開始し、前記緩和プロセスが前記SPS信号のIQ(in-phase-quadrature)和の1つまたは複数のドット積を符号反転することを含む、請求項4に記載の方法。
- 前記時間不確実性が前記時間不確実性閾値を超えるとき、前記選択された時間設定アルゴリズムが、前記検証するステップの後に前記相関させるステップの出力を再検証する再検証プロセスを選択的に開始する、請求項4に記載の方法。
- 前記時間設定アルゴリズムが、さらに前記SPS信号において実行される復調のタイプに少なくとも部分的に基づいて前記複数の時間設定アルゴリズムの中から選択される請求項1に記載の方法。
- 前記SPS信号において実行される復調の前記タイプがコヒーレント復調および非コヒーレント復調のうちの少なくとも1つを含む、請求項8に記載の方法。
- 前記比率閾値が、
前記SPS信号において実行される復調のタイプ、
積分期間の長さ、
前記SPS信号に関連付けられた宇宙ビークル(SV)の数、および/または
SVの搬送波対雑音電力比(C/No)の推定値
のうちの少なくとも1つに少なくとも部分的に基づく、
請求項2に記載の方法。 - 前記複数の時間シフトされた仮説がビット位置に関連付けられており、前記サブフレームプリアンブルを検出する前記ステップが、
ピーク相関結果に関連付けられたビット位置を識別するステップを含む
請求項1に記載の方法。 - 前記SPS時間を表す前記1つまたは複数の電気信号を生成するステップが、前記SPS時間を前記識別されたビット位置に関連付けるステップを含む、請求項11に記載の方法。
- 前記電子デバイスにより、
関連する複数の衛星ビークル(SV)送信機、および/または前記SV送信機のうちの1つからの関連する複数のサブフレームのうちの少なくとも1つから複数のビットストリームを受信するステップと、
前記複数の時間シフトされた仮説で、前記既知のおよび/または予測されるビットシーケンスを、前記複数のビットストリームの各々と相関させて、前記複数の時間シフトされた仮説の各々について関連する複数の相関結果を提供するステップと、
前記複数の時間シフトされた仮説の各々について前記関連する複数の相関結果を結合するステップと、
各結合された相関結果に関連付けられたビット位置を識別するステップと
をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 電子デバイスにおいて使用するための装置であって、
1つまたは複数のデータサブフレームを含む衛星測位システム(SPS)信号からビットのシーケンスを受信する手段と、
時間不確実性が時間不確実性閾値を超えるかどうかに少なくとも部分的に基づいて、複数の時間設定アルゴリズムの中から1つの時間設定アルゴリズムを選択する手段と、
複数の時間シフトされた仮説で、既知のおよび/または予測されるビットシーケンスを前記受信されたSPS信号と相関させる手段と、
前記相関させる手段からの情報を検証する手段であって、前記複数の時間設定アルゴリズムのうちの第1の時間設定アルゴリズムに従って前記情報を検証することは、前記複数の時間設定アルゴリズムのうちの第2の時間設定アルゴリズムに従って前記情報を検証することとは異なる、手段と、
前記検証する手段からの結果に少なくとも部分的に基づいて前記受信されたSPS信号におけるサブフレームプリアンブルを検出する手段と、
前記ビットのシーケンスにおける前記検出されたサブフレームプリアンブルの位置に少なくとも部分的に基づいて、SPS時間を決定する手段と
を含む装置。 - 前記検証する手段が、前記相関させる手段からの最大ピークの、前記相関させる手段からの次の最大ピークに対する比率が比率閾値を超えることを検証する手段を含む、請求項14に記載の装置。
- 前記時間不確実性が前記電子デバイス内のクロック信号の変動性に対応する、請求項14に記載の装置。
- 前記時間不確実性閾値が前記SPS信号に基づく、請求項14に記載の装置。
- 前記時間不確実性が前記時間不確実性閾値を超えるとき、前記選択された時間設定アルゴリズムが、相関させる前記手段の一部としてリストする手段および/または復号する手段のうちの少なくとも1つを選択的に開始し、前記リストする手段が最も強い相関を有する候補のリストを生成する、請求項17に記載の装置。
- 前記時間不確実性が前記時間不確実性閾値を超えるとき、前記選択された時間設定アルゴリズムが、検証する前記手段の一部として緩和のための手段を選択的に開始し、前記緩和のための手段が前記SPS信号のIQ(in-phase-quadrature)和の1つまたは複数のドット積を符号反転する、請求項18に記載の装置。
- 前記時間不確実性が前記時間不確実性閾値を超えるとき、前記選択された時間設定アルゴリズムが、前記相関させる手段の出力を再検証する手段を選択的に開始する、請求項17に記載の装置。
- 前記複数の時間設定アルゴリズムの中から前記時間設定アルゴリズムを選択する手段が、さらに前記SPS信号において実行される復調のタイプに少なくとも部分的に基づいて前記時間設定アルゴリズムを選択する、請求項14に記載の装置。
- 前記SPS信号において実行される復調の前記タイプがコヒーレント復調および非コヒーレント復調のうちの少なくとも1つを含む、請求項21に記載の装置。
- 前記比率閾値が、
前記SPS信号において実行される復調のタイプ、
積分期間の長さ、
前記SPS信号に関連付けられた宇宙ビークル(SV)の数、および/または
SVの搬送波対雑音電力比(C/No)の推定値
のうちの少なくとも1つに少なくとも部分的に基づく、
請求項15に記載の装置。 - 前記複数の時間シフトされた仮説がビット位置に関連付けられており、前記サブフレームプリアンブルを検出する前記手段が、
ピーク相関結果に関連付けられたビット位置を識別する手段を含む
請求項14に記載の装置。 - 前記SPS時間を決定する手段が、前記SPS時間を前記識別されたビット位置に関連付ける、請求項24に記載の装置。
- 関連する複数の衛星ビークル(SV)送信機、および/または前記SV送信機のうちの1つからの関連する複数のサブフレームのうちの少なくとも1つから複数のビットストリームを受信する手段と、
前記複数の時間シフトされた仮説で、前記既知のおよび/または予測されるビットシーケンスを、前記複数のビットストリームの各々と相関させて、前記複数の時間シフトされた仮説の各々について関連する複数の相関結果を提供する手段と、
前記複数の時間シフトされた仮説の各々について前記関連する複数の相関結果を結合する手段と、
各結合された相関結果に関連付けられたビット位置を識別する手段と
をさらに含む請求項14に記載の装置。 - 電子デバイスにおいて受信された1つまたは複数のデータサブフレームを含む衛星測位システム(SPS)信号からビットのシーケンスを取得し、時間不確実性が時間不確実性閾値を超えるかどうかに少なくとも部分的に基づいて、複数の時間設定アルゴリズムの中から1つの時間設定アルゴリズムを選択し、複数の時間シフトされた仮説で、既知のおよび/または予測されるビットシーケンスを前記受信されたSPS信号と相関させ、前記相関に起因する情報を検証し、前記検証された情報からの結果に少なくとも部分的に基づいて前記受信されたSPS信号におけるサブフレームプリアンブルを検出し、前記ビットのシーケンスにおける前記検出されたサブフレームプリアンブルの位置に少なくとも部分的に基づいて、SPS時間を決定するように構成された少なくとも1つの処理ユニット
を含み、前記複数の時間設定アルゴリズムのうちの第1の時間設定アルゴリズムに従って前記情報を検証することは、前記複数の時間設定アルゴリズムのうちの第2の時間設定アルゴリズムに従って前記情報を検証することとは異なる、装置。 - 前記少なくとも1つの処理ユニットが、前記相関に起因する最大ピークの、前記相関に起因する次の最大ピークに対する比率が比率閾値を超えることを検証することによって、前記最大ピークを検証するように構成された、請求項27に記載の装置。
- 前記時間不確実性が前記電子デバイス内のクロック信号の変動性に対応する、請求項27に記載の装置。
- 前記時間不確実性閾値が前記SPS信号に基づく、請求項27に記載の装置。
- 前記時間不確実性が前記時間不確実性閾値を超えるとき、前記選択された時間設定アルゴリズムが、前記相関の一部としてリストプロセスおよび/または復号プロセスのうちの少なくとも1つを選択的に開始し、少なくとも1つのリストプロセスが最も強い相関を有する候補のリストを生成することを含む、請求項30に記載の装置。
- 前記時間不確実性が前記時間不確実性閾値を超えるとき、前記選択された時間設定アルゴリズムが、前記検証の一部として緩和プロセスを選択的に開始し、前記緩和プロセスが前記SPS信号のIQ(in-phase-quadrature)和の最も小さいドット積の1つまたは複数を符号反転することを含む、請求項30に記載の装置。
- 前記時間不確実性が前記時間不確実性閾値を超えるとき、前記選択された時間設定アルゴリズムが、前記検証の後に前記相関を再検証する再検証プロセスを選択的に開始する、請求項30に記載の装置。
- 前記少なくとも1つの処理ユニットが、前記SPS信号において実行される復調のタイプに少なくとも部分的に基づいて前記複数の時間設定アルゴリズムの中から前記時間設定アルゴリズムを選択するようにさらに構成された、請求項27に記載の装置。
- 前記比率閾値が、
前記SPS信号において実行される復調のタイプ、
積分期間の長さ、
前記SPS信号に関連付けられた宇宙ビークル(SV)の数、および/または
SVの搬送波対雑音電力比(C/No)の推定値
のうちの少なくとも1つに少なくとも部分的に基づく、
請求項28に記載の装置。 - 前記複数の時間シフトされた仮説が、ビット位置に関連付けられており、前記少なくとも1つの処理ユニットが、ピーク相関結果に関連付けられたビット位置を識別するようにさらに構成された、請求項27に記載の装置。
- 前記SPS時間を決定することが、前記SPS時間を前記識別されたビット位置に関連付けることを含む、請求項36に記載の装置。
- 前記少なくとも1つの処理ユニットが、
関連する複数の衛星ビークル(SV)送信機、および/または前記SV送信機のうちの1つからの関連する複数のサブフレームのうちの少なくとも1つから複数のビットストリームを取得し、
前記複数の時間シフトされた仮説で、前記既知のおよび/または予測されるビットシーケンスを、前記複数のビットストリームの各々と相関させて、前記複数の時間シフトされた仮説の各々について関連する複数の相関結果を提供し、
前記複数の時間シフトされた仮説の各々について前記関連する複数の相関結果を結合し、
各結合された相関結果に関連付けられたビット位置を識別する
ようにさらに構成された、請求項27に記載の装置。 - 電子デバイスにおいて受信された1つまたは複数のデータサブフレームを含む衛星測位システム(SPS)信号からビットのシーケンスを取得し、
時間不確実性が時間不確実性閾値を超えるかどうかに少なくとも部分的に基づいて、複数の時間設定アルゴリズムの中から1つの時間設定アルゴリズムを選択し、
複数の時間シフトされた仮説で、既知のおよび/または予測されるビットシーケンスを前記受信されたSPS信号と相関させ、
前記相関に起因する情報を検証し、
前記検証の結果に少なくとも部分的に基づいて前記受信されたSPS信号におけるサブフレームプリアンブルを検出し、
前記ビットのシーケンスにおける前記検出されたサブフレームプリアンブルの位置に少なくとも部分的に基づいて、SPS時間を決定し、
前記複数の時間設定アルゴリズムのうちの第1の時間設定アルゴリズムに従って前記情報を検証することは、前記複数の時間設定アルゴリズムのうちの第2の時間設定アルゴリズムに従って前記情報を検証することとは異なるように、1つまたは複数の処理ユニットによって実行可能なコンピュータ実施可能命令を記録するコンピュータ可読記録媒体。 - 前記コンピュータ実施可能命令が、前記相関に起因する最大ピークの、前記相関に起因する次の最大ピークに対する比率が比率閾値を超えることを検証することによって、前記最大ピークを検証するように、前記1つまたは複数の処理ユニットによってさらに実行可能である、請求項39に記載のコンピュータ可読記録媒体。
- 前記時間不確実性が前記電子デバイス内のクロック信号の変動性に対応する請求項39に記載のコンピュータ可読記録媒体。
- 前記時間不確実性閾値が前記SPS信号に基づく、請求項39に記載のコンピュータ可読記録媒体。
- 前記時間不確実性が前記時間不確実性閾値を超えるとき、前記選択された時間設定アルゴリズムが、前記相関の一部としてリストプロセスおよび/または復号プロセスのうちの少なくとも1つを選択的に開始し、少なくとも1つのリストプロセスが最も強い相関を有する候補のリストを生成することを含む、請求項42に記載のコンピュータ可読記録媒体。
- 前記時間不確実性が前記時間不確実性閾値を超えるとき、前記選択された時間設定アルゴリズムが、前記検証の一部として緩和プロセスを選択的に開始し、前記緩和プロセスが前記SPS信号のIQ(in-phase-quadrature)和の1つまたは複数のドット積を符号反転することを含む、請求項42に記載のコンピュータ可読記録媒体。
- 前記時間不確実性が前記時間不確実性閾値を超えるとき、前記選択された時間設定アルゴリズムが、前記検証の後に前記相関を再検証する再検証プロセスを選択的に開始する、請求項42に記載のコンピュータ可読記録媒体。
- 前記コンピュータ実施可能命令が、さらに前記SPS信号において実行される復調のタイプに少なくとも部分的に基づいて前記複数の時間設定アルゴリズムの中から前記時間設定アルゴリズムをさらに選択するように、前記1つまたは複数の処理ユニットによってさらに実行可能である、請求項39に記載のコンピュータ可読記録媒体。
- 前記比率閾値が、
前記SPS信号において実行される復調のタイプ、
積分期間の長さ、
前記SPS信号に関連付けられた宇宙ビークル(SV)の数、および/または
SVの搬送波対雑音電力比(C/No)の推定値
のうちの少なくとも1つに少なくとも部分的に基づく、
請求項40に記載のコンピュータ可読記録媒体。 - 前記複数の時間シフトされた仮説が、ビット位置に関連付けられており、前記コンピュータ実施可能命令が、ピーク相関結果に関連付けられたビット位置を識別するようにさらに実行可能である、請求項39に記載のコンピュータ可読記録媒体。
- 前記SPS時間を決定することが、前記SPS時間を前記識別されたビット位置に関連付けることを含む、請求項48に記載のコンピュータ可読記録媒体。
- 前記コンピュータ実施可能命令が、
関連する複数の衛星ビークル(SV)送信機、および/または前記SV送信機のうちの1つからの関連する複数のサブフレームのうちの少なくとも1つから複数のビットストリームを取得し、
前記複数の時間シフトされた仮説で、前記既知のおよび/または予測されるビットシーケンスを、前記複数のビットストリームの各々と相関させて、時間シフトされた仮説の各々について関連する複数の相関結果を提供し、
時間シフトされた仮説の各々について前記関連する複数の相関結果を結合し、
各結合された相関結果に関連付けられたビット位置を識別する
ように、前記1つまたは複数の処理ユニットによってさらに実行可能である、請求項39に記載のコンピュータ可読記録媒体。 - 前記時間不確実性が+/-3.0秒より大きい、請求項1に記載の方法。
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