KR100825659B1 - Ｇｐｓ 수신기에서 주파수 오프셋의 자체 보정 - Google Patents

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Abstract

위성 위치 확인 시스템(GPS) 수신기(102)는 GPS 다운 컨버터(110)가 GPS 위성 신호들을 수신 및 획득하는데 이용하기 위한 신호들을 합성하는데 이용하는 기준 발진기(114)를 갖는다. 수신기의 제조 시(204)에, 수신기가 테스트되고, 발진기의 공장 주파수 오프셋이 결정된다(206). 수신기 구성요소들을 부착하는데 이용된 솔더를 리플로잉(reflowing)할 때 이용된 열은 수정 발진기와 같은 발진기 디바이스의 동작 주파수를 상당히 시프트시킨다는 것이 발견되었다. 또한, 수신기의 제조 이후의 짧은 기간 동안에, 발진기의 주파수는 그 본래의 동작 주파수를 향해 시프트 백(shift back)되어, GPS 반송파를 탐색하는데 이용된 협대역 탐색 윈도는 부적합하고, 수신기는 원하는 반송파 신호를 찾지 못할 것이다. 본 발명은 제조 이후 시간 기간을 이용하여, 발진기의 주파수가 안정화되고 디바이스가 처음 턴온되는 때에 수신기를 광대역 탐색 윈도(212)와 함께 사전 행동적(proactively)으로 이용하여 동작 주파수 오프셋을 결정하고, 그 후, 후속 위치 확인 동작을 위해, 협대역 탐색 윈도를 이용한다(222).
Figure R1020057005531
오프셋 자체 보정, GPS, 동작 주파수 오프셋, 공장 주파수 오프셋, 수정 발진기

Description

ＧＰＳ 수신기에서 주파수 오프셋의 자체 보정{Self adjustment of a frequency offset in a GPS receiver}
본 발명은 일반적으로 위성 신호들을 사용하는 위치 확인 장치에 관한 것이며, 보다 상세하게는, 수신기의 제조 동안 주파수 오차가 도입되고, 수신기 제조 이후에 그러한 오차들이 시간 기간에 걸쳐 변동되는 위성 위치 확인 수신기들(satellite positioning receivers)에 관한 것이다.
위성 위치 확인 수신기들은 수년 동안 채택되어 왔고, 이제는 집적 회로 형태로 구현되어, 단지 몇년 전과 비교하여 크기 및 비용 면에서 상대적으로 소형이고 저렴하게 되었다. 따라서, 위성 위치 확인 수신기는 과거에 사용되었던 것에 비해 보다 많은 응용 분야에서 사용되고 있다. 예를 들면, 매핑(mapping) 및 네비게이션 기기와 함께 사용하기 위한 위성 위치 확인 수신기를 자동차에서 발견하는 것은 흔히 있는 일이다.
현재, 대부분의 일반적인 형태에서, 위성 위치 확인 수신기는 집적 회로 형태로 제공되고, 기준 발진기들(reference oscillator)과 같은 일부 주변 회로들을 추가로 요구한다. 물론, 안정적이고 정밀한 발진기 회로들을 갖는 기준 발진기들이 제공될 수 있다. 일반적으로, 열적 안정성 및 정밀성은 비용의 문제이다. 즉, 발진 기가 보다 안정적이고 정밀할 수록, 일반적으로 비용이 더 많이 들 것이다. 그러나, 비용에 민감한 소비자 전자 제품에서, 저렴한 회로를 사용하는 것이 바람직하다.
발진기들을 구현하는 저렴한 수단 중에서, 수정 발진기들(crystal osillators)이 그 가격에 비해 상대적으로 안정적이고 정밀하다. 다른 저렴하고 단순한 발진기 수단들이 존재하지만, 수정 발진기들이 전자 기기에서 가장 광범위하게 사용되는 회로들 중의 하나이다. 대부분의 소비자 전자 제품에서, 수정 발진기는 충분히 안정적이고 정밀하며, 통상적으로 보정을 요구하지 않는다. 그러나, 다른 형태의 발진기들뿐만 아니라, 수정 발진기는 또한 백만분율(ppm : parts per million)로 측정된 주파수 정밀도로 규격화되는 것이 일반적이다. 예를 들면, 공칭 동작 주파수(nominal operating frequency)가 10 MHz이고, ±5 ppm의 오차를 갖는 수정 발진기는 주파수 오차가 ±50Hz일 것이다. 공칭 주파수에 비해서는 작지만, 이러한 오차는, 주파수에 의해 채널들이 지정되는 통신 애플리케이션과 같은 주파수에 민감한 애플리케이션에서는 용인하기 어려운 오차이다. 50Hz의 오차는 의도한 채널에 인접하는 채널로 통신 신호를 드리프트(drift)시킬 수 있다.
주파수 오차들을 보정하는데 사용되는 많은 기술들이 존재한다. 상기 기술들은 배타적이지 않아서, 그들의 보정 효과를 결합하여 정밀한 기준 발진기를 확립할 수 있다. 예들 들면, 보다 정밀한 발진기가 사용 가능하므로, 5.0 ppm 발진기 디바이스를 사용하는 대신, 설계자는 0.5 ppm의 정밀도를 갖는 보다 낮은 허용 오차 부품을 사용하기 위해 선택할 수 있다. 통상적인 기술은 자동 주파수 보정(Automatic Frequency Correction; AFC)을 사용하는 것이다. AFC는 다양한 기술들에 의해 실행 가능하다. 통신 디바이스에서 보다 일반적인 기술들 중의 하나는, 디바이스가 정밀한 반송파 신호를 수신하고 그 내부 발진기 주파수를 수신된 정밀한 반송파와 비교하여 주파수 오차 또는 오프셋을 결정하는 것이다. 오프셋은, 예를 들면, 디바이스 내의 주파수 합성기 또는 다른 주파수 종속 작동기(frequency dependent operator)들에 의해 기준 발진기 주파수를 보정하는데 사용된다.
보다 정밀한 발진기 디바이스들의 사용에도 불구하고, 제조 공정의 결과로서 발진기 디바이스의 주파수는 지정된 허용 오차 이상으로 변동할 수 있다는 것이 알려졌다. 예를 들면, 0.5 ppm은 단기간 동안의 온도에 대해 적용될 수 있지만, 수정(crystal)은 노화 또는 기계적인 충격, 또는 양쪽 모두에 기인한 보다 장기간 동안에 보다 큰 변동을 겪을 수 있다. 특히, 수정 발진기 디바이스가, 예를 들면, 회로 기판의 솔더 리플로잉(solder reflowing) 동안의 강한 열에 노출되는 경우에, 0.5ppm의 지정된 허용 오차를 갖는 수정은 10배 정도 또는 5.0 ppm 만큼 변동될 수 있다. 또한, 고온에 노출된 이후의 시간 기간 동안에, 수정 주파수는 그 공칭 주파수를 향해 연속적으로 변동될 것이다. 기간은 약 2일간 지속되고, 그 후 수정 주파수는 안정화되고, 디바이스가 어떠한 고온에도 노출되지 않는다면 그 후, 주파수의 변동은 상대적으로 작을 것이다. 디바이스의 제조 이후에 디바이스가 통상적으로 테스트되고 동조되기 때문에, 주파수에서 이러한 변동은 문제를 야기시킨다. 디바이스가 제조된 직후의 시간에 테스트되고 동조된다면, 사용자가 디바이스를 사용할 즈음 발진기의 동작 주파수는 제조 직후의 상태로부터 변동될 것이기 때문에, 동조는 무효한 것이 될 것이다. 주파수가 변동되고, 신호들을 수신하는 디바이스들에서 디바이스가 반송파 신호를 획득하기 위해 탐색할 주파수의 범위가 존재하고, 디바이스는 만일 필요하다면, 그 주파수 오프셋을 보정할 수 있다는 것이 일반적으로 예상된다. 그러나, 몇몇의 예에서 디바이스가 초기에 테스트될 때와 최종 사용자에 의해 디바이스가 사용될 때 사이에 주파수가 너무 변동되어 탐색 윈도(search window)가 원하는 반송파 신호를 위치 확인하는데 충분히 넓지 못할 수 있다는 것이 알려졌다. 보다 넓은 탐색 윈도가 사용될 수 있지만, 보다 넓은 탐색 윈도는 디바이스가 원하는 반송파 신호를 탐색하는 시간을 증대시킨다. 따라서, 정규의 동작 동안에 탐색 시간에 영향을 주지 않고, 디바이스의 제조 이후의 발진기 주파수 변동을 수용할 수 있는 수단들에 대한 필요성이 존재한다.
본 명세서는 신규라고 간주되는 본 발명의 특징들을 한정하는 청구항으로 완결되지만, 본 발명은 동일한 참조 번호들이 다음 도면에서도 사용되는 도면들과 함께 이하의 설명을 고려하면 보다 더 자명해 질 것이다.
본 발명은 2개의 상이한 탐색 윈도 주파수 범위들을 사용하여 문제점을 해결한다. 수신기의 제조 이후의 수신기의 테스트 동안에 결정된 주파수 오차 설정을 사용하여, 넓은 탐색 윈도가 공장 설정 주파수 오차 또는 오프셋과 관련하여 초기에 사용된다. 일단, 원하는 반송파가 획득되면, 신규의 주파수 오프셋이 결정되고 협대역 주파수 탐색 윈도가 그 후에 사용된다. 본 발명의 한 실시예에 있어서, 이러한 처리는, 공장 테스트의 이후 디바이스가 최초로 파워-업(power-up)될 때 단행된다. 본 발명의 다른 실시예에 있어서, 수신기가, 광대역 주파수 탐색 윈도를 사용하여 원하는 반송파를 검출 또는 획득하지 못하면, 사용자가 실내에 있거나 또는 차단된 위치에 있다는 가정 하에 하늘이 보이는 개방된 위치로 수신기를 이동하라는 메시지가 사용자에게 디스플레이된다.
도 1은 본 발명에 따른 위성 위치 확인(GPS) 수신기의 개략적인 블록도.
도 2는 본 발명에 따라 GPS 수신기에서 주파수 오프셋을 자체 보정하기 위한 방법의 흐름도.
이하, 도 1를 참조하여, 본 발명에 따른 GPS 수신기(102)의 개략적인 블록도(100)가 도시된다. GPS 수신기는 안테나(104), 필터(106), 및 증폭기(108)를 포함하는 전단(front end)을 갖는다. 전단 구성요소들은 위성(112)에 의해 방송된 원하는 주파수 대역에서 수신된 신호들을 수신 및 증폭하도록 동조된다. 여기서 설명된 예시적인 실시예들은 GPS 시스템에 속하지만, 본 발명은, 다른 위성 위치 확인 시스템들을 포함하는 다른 수신기 응용 분야들에서 동등하게 적용될 수 있다는 것을 고려해야 한다. 증폭기(108)는 필터링 및 증폭된 신호를 GPS 다운 컨버터(110)에 제공한다. 다운 컨버터는 주파수 합성기 및 다운 믹서(down mixer)를 포함하고, 기준 발진기(114)로부터의 기준 신호를 사용하여 GPS 주파수 대역의 주파수들을 합성한다. GPS 위성들은 동일 주파수로 방송하지만, 수신기에 대한 위성들의 현재 위치 및 이동 방향은, 공지된 바와 같이, 수신된 신호에서 도플러 시프트(Doppler shift)를 일으킨다. 실제로, 도플러 오차의 결정은 수신기의 위치의 계산에 사용된다. 합성된 신호들은 전단으로부터 수신된 신호와 혼합되어 기저 대역 신호를 생성하고, 기저 대역 신호는 다운 컨버터에 의해 사용된 현재의 도플로 오차에 관한 정보와 함께 GPS 기저 대역 프로세서(116)에 공급된다. 기저 대역 프로세서는, GPS 신호가 GPS 다운 컨버터에 의해 현재 합성된 주파수에서 수신되는지를 결정하기 위해 상관(correlation)을 실행한다. 기저 대역 프로세서는 제어기(118)에 의해 제공된 기준 발진기의 오프셋 오차를 고려하며, 제어기는 메모리(120)로부터 오프셋 오차를 가져온다. 그러나, 충분한 위성 신호의 획득시에, GPS 기저 대역 프로세서는 현재의 오프셋이 올바른지를 결정할 수 있다. 올바르지 않다면, 신규의 오프셋이 제어기에 전달되고, 제어기는 신규의 오프셋을 메모리에 저장한다. 제어기는 기저 대역 프로세서에 의해 탐색된 주파수 범위를 결정하는 탐색 윈도 파라미터들을 GPS 기저 대역 프로세서로 또한 전달한다다.
양호한 실시예에서, 기준 발진기(114)는 온도 보상 수정 발진기(temperature compensated crystal oscillator)와 같은 수정 발진기이다. 다른 수신기 설계에 있어서, 제어기는 통신 인터페이스(122)를 통해 발진기를 감시하고 디지털-아날로그 제어기(Digital to Analog Controller; DAC)(124)에 의해 발진기의 주파수를 보정한다. 제어기는 디지털 값을 DAC에 제공하고, DAC는 디지털 값을 제어 전압으로 변환한다. 제어 전압은, 기준 발진기를 보정하기 위해 당분야에 공지된 방법으로 발진기에 인가된다.
GPS 수신기와 같은 위치 확인 기기의 하나의 바람직한 응용은 모바일 통신 디바이스에서 GPS 수신기를 사용하는 것이다. GPS가 가능한 모바일 통신 디바이스는, 사용자가 그들의 위치를 알 수 없거나, 비상 서비스 운영자들에 그들의 위치를 설명할 수도 없는 비상 상태에 특히 유용하다.
일반적인 모바일 통신 디바이스는 RF 신호를 송신 및 수신하기 위한 안테나를 포함한다. 안테나는 송수신기(transceiver)(128)에 결합된다. 송수신기는 당분야에서 공지된 바와 같이 증폭기, 업 믹서, 다운 믹서, 주파수 합성기, AFC, 신호 처리 회로들 등을 포함한다. 송수신기는 제어기(118)의 제어하에 동작하고, 음성 프로세서(130)에 관련하여 동작한다. 음성 프로세서는 송수신기로부터 수신한 음성 신호들을 스피커(132)를 통해 재생하고, 마이크로폰(134)을 통해 모바일 통신 디바이스의 사용자에 의해 생성된 음성 신호를 수신한다. 디스플레이 및 키패드 및 다른 버튼들 등의 일반적인 요소들을 포함하는 사용자 인터페이스(136)는, 사용자가 모바일 통신 디바이스 및 GPS 수신기를 동작시키도록 한다. 모바일 통신 디바이스는 기지국(138)과 통신하고, 기지국은 기지국의 주변의 서빙 셀 또는 서비스 영역을 확립한다. 자율적인 모드에서 도움 없이, 위치를 결정하는 시간은 비상 상황에서 바람직한 것 보다는 훨씬 더 오래 걸릴 수 있기 때문에, 기지국과의 모바일 통신 디바이스의 링크를 통해 GPS 수신기에 도움 정보(aiding information)를 전송함으로써 GPS 수신기를 도와주는 것은 바람직하다. 도움 정보는 기지국의 로컬 GPS 수신기(140)로부터 또는 네크워크를 통해 기지국에 의해 접속 가능한 위치 도움 서버(142)로부터 획득될 수 있다. 도움 정보는, 예를 들면, 현재 보이는 위성에 대한 추산 위치표 정보(ephemeris information), 주파수 보정 등의 정보를 포함한다. 그러나, 본 발명에 따르면, GPS 수신기의 기준 발진기(114)는, 셀룰러 기지국으로부터의 도움에 의해, 또는 기지국이 접속된 무선 통신 서비스 네트워크와 관련된 다른 수단에 의해서 보정되지 않는다.
도 2를 참조하여, 본 발명에 따른 GPS 수신기에서 주파수 오프셋을 자체 보정하는 방법의 흐름도(200)가 도시된다. 프로세스의 시작(202)에서, 수신기는 수정 발진기와 같은 발진기 수단들을 포함하는 구성 요소들로부터 조립된다. 수신기의 제조(204) 시, 수신기는 솔더 리플로잉(reflowing) 중에 발생하는 것과 같은 강력한 열에 노출되고, 이것은 발진기 디바이스의 동작 주파수를 시프트시킨다. 수신기의 제조 이후, 수신기가 충분히 냉각된 때, 수신기는 테스트되고 동조된다. 공장 테스트 동안에, 수신기에는, 기준 발진기의 주파수 오프셋을 결정(206)하도록 정밀한 반송파 신호가 공급된다. 초기의 주파수 오프셋은 공장 주파수 오프셋이라고 한다. 이 오프셋은 기준 발진기의 공칭 주파수로부터 이 발진기가 현재 실제로 동작 주파수의 차이를 나타내는 값이다. 일단 공장 주파수 오프셋이 결정되면, 공장 주파수 오프셋은 수신기의 비휘발성 메모리에 저장되거나 또는 GPS 수신기가 모바일 통신 디바이스에 내장되는 경우, 모바일 통신 디바이스에 저장된다.
일반적으로, 제조 이후에, 수신기는 일시적으로 저장되고, 그 후 창고 또는 아마도 소비자에게 직접 선적(208)된다. 제조와 최종 소비자에 의한 수령 사이의 시간 기간은 통상적으로 길어도 수일이다. 비활동 기간 중에, 발진기의 동작 주파수는 상당량, 즉 온도에 대한 정격 주파수 허용 오차보다 더 많이 시프트한다는 것이 밝혀졌다. 즉, 발진기 디바이스가 온도에 대해 0.5 ppm의 허용 오차를 갖는다고 규정되어, 초기 안정화 기간 동안에는 5.0 ppm 만큼 시프트할 수 있다. 반송파에 대한 일반적인 탐색이 공장 주파수 오프셋에 의해 단행된다면, 수신기는 원하는 반송자를 검출하지 못할 수 있는데, 기준 발진기의 주파수가 많이 변동였하고, 그러한 탐색들은 주파수 범위에서 일부 미리 설정된 윈도 또는 범위로 일반적으로 한정되기 때문이다. 수신기가 원하는 반송파를 주파수 윈도에서 찾지하지 못한다면, 어떠한 반송파도 존재하지 않는다고 가정할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따라, 수신기는 광대역 주파수 범위 탐색 윈도를 사용(212)하여 동작 주파수 오프셋의 결정(210)을 개시한다. 주파수 범위로 환산하여, 광대역 탐색 윈도의 폭은 특정 설계, 제조 공정에 대한 발진기 응답 및 제조 직후의 시간 기간 동안의 후속 주파수 시프트에 기초하여 선택된다. 본 발명의 양호한 실시예에서, 발진기는 0.5ppm의 오차 범위를 갖는 온도 보상 수정 발진기이고, 광대역 탐색 윈도는 그 범위가 5.0ppm이다. 동작 주파수 오프셋로서 불리우는 신규의 주파수 오프셋을 결정하기 위한 초기 탐색의 개시 시, 수신기는 GPS 위성 신호를 획득(214)하여야 한다. 수신기는 공장 주파수 오프셋을 사용하여, 탐색을 개시하고, 결과 주파수 주변의 스텍트럼을 광대역 탐색 윈도 범위 내에서 탐색함으로써 GPS 위성 신호의 획득을 실행한다. 수신기는 수신기의 사용자가 맑은 하늘 또는 방해가 없는 위치로 수신기를 이동시킬 것을 촉구(216)하여 위성 신호의 획득을 도울 수 있다. 촉구는 수신기가 GPS 위성 신호를 획득하려고 처음 시도할 때는 일상적이며 자동일 수 있고, 또는 전체 탐색 윈도를 탐색하고 GPS 위성 반송파 신호를 위치 확인하지 못할 때일 수 있다. 촉구는, 예를 들면, 수신기 또는 수신기를 포함하는 모바일 통신 디바이스의 디스플레이 상에 메시지를 디스플레이함으로써 용이하게 실행된다. 음성 신호는 대안으로서 또는 텍스트 메시지와 같이 사용될 수 있다. 수신기가 GPS 위성 신호들을 수신하면, 수신기는 기준 발진기의 현재의 주파수 오프셋을 결정할 수 있다. 이때 결정된 주파수 오프셋은 후속 동작(220)을 위한 동작 주파수 오프셋이 되고, 변동이 적으며, 수신기와 함께 사용하기 위한 비휘발성 메모리에 저장된다. 주파수 오프셋은 공장 주파수 오프셋과는 상당히 상이할 것이라는 것이 예측된다. 또한, 발진기 주파수는 금후로는 상대적으로 안정적일 것이고, 변동들은 발진기 디바이스의 지정된 허용 오차를 초과하지 않을 것으로 예상되기 때문에, 협대역 검색 윈도(222)를 후속 위치 확인 동작에 사용한다. 협대역 주파수 탐색 윈도는 발진기 디바이스의 공칭 동작 허용 오차보다 더 넓을 필요가 없다. 양호한 실시예에 있어서, 0.5ppm의 허용 오차를 갖는 온도 보상 발진기가 사용되고, 협대역 탐색 윈도는 발진기의 공칭 주파수의 0.5ppm 이하의 주파수 범위, 또는 기준 발진기의 온도에 대한 지정된 주파수 허용 오차에 실질적으로 등가인 범위를 포함한다. 후속 위치 확인 동작에서, 수신기는, 예를 들면, 당분야에서 공지된 바와 같은 셀룰러 모바일 통신 네트워크로부터 얻어진 소정의 도움 정보(224)을 사용할 수 있다. 후속 위치 확인 동작 중에, 앞서 언급된 바와 같이, 주파수 오프셋이 변동할 수 있으며, 이 경우에, 신규의 주파수 오프셋이 저장될 것이다. 협대역 주파수 탐색 범위를 사용하는 동안에 신호가 검출되지만 약한 신호라고 결정된다면, GPS 수신기는, 신호의 강도를 늘리고 위치 확인 시간을 줄이기 위해, 사용자가 방해받지 않는 위치로 이동할 것을 촉구할 수 있다는 것이 예측된다. 또한, 협대역 주파수 범위 탐색 윈도를 사용하여 탐색하는 동안에, 신호가 발견되지 않는다면, GPS 수신기는 광대역 주파수 범위 탐색 윈도로 복귀(225)할 수 있다는 것이 예측된다. 본 발명의 한 실시예에 있어서, GPS 수신기는, 비상 서비스를 호출하기 위한 위치 확인에 사용하기 위해 모바일 통신 디바이스에 통합된다. 첫번째의 위치 확인을 획득하기 위해 긴 시간이 필요하기 때문에, 첫번째의 위치 확인은 모바일 통신 디바이스가 처음으로 파워-온 될 시에 단행되는 것으로 고려된다. 위치 확인에 의해 디바이스의 현재 위치 및 현재의 주파수 오프셋 오차가 결정된다. 또한, 디바이스의 메모리에 저장된 오프셋 오차가 오래되었고, GPS 수신기가 사용된 최종 시간부터 상당한 시간 기간이 지났으면, GPS 수신기가 광대역 주파수 범위 윈도를 사용하여 탐색을 개시하는 것이 고려된다.
따라서, 본 발명은 GPS 수신기의 제조 동안에 도입된 주파수 오차를 보정하기 위해 GPS 수신기에서 주파수 오프셋의 자체 보정을 실행하는 방법을 제공하며, 이 방법은 GPS 수신기의 제조시에 GPS 수신기의 기준 발진기의 공장 주파수 오프셋의 결정을 개시한다. 공장 주파수 오프셋을 결정한 이후에, 수신기는, 공장 주파수 오프셋 및 GPS 위성 신호를 획득하기 위한 광대역 주파수 범위 탐색 윈도를 사용하여, GPS 위성 신호의 탐색을 개시한다. GPS 신호의 획득 시, 수신기는 GPS 위성 신호의 주파수로부터 GPS 수신기의 기준 발진기의 동작 주파수 오프셋의 결정을 개시한다. 후속 위치 확인 동작을 위해, 수신기는 협대역 주파수 범위 탐색 윈도를 사용하여 위성 신호들을 획득한다. 본 발명의 양호한 실시예에 있어서, 기준 발진기는 공칭 주파수를 가지며, 동작 주파수 오프셋을 결정하는 것은, 기준 발진기의 공칭 동작 주파수의 적어도 3.0ppm으로 설정된 광대역 주파수 윈도 범위로 실행된다. 본 발명은 온도 보상 수정 발진기를 포함하는, 특히 수정 발진기에 적용될 수 있다. 본 발명은 GPS 신호의 탐색 개시 시에, GPS 수신기가 통합된 모바일 통신 디바이스의 디스플레이를 포함하는 GPS 수신기의 디스플레이 상에, GPS 수신기의 사용자에게 GPS 수신기를 방해받지 않는 위치로 이동하라고 명령하는 메시지를 디스플레이하는 것을 포함할 수 있다. 메시지를 디스플레이하는 것은 자동으로 실행되거나, 또는 GPS 위성 신호를 탐색하고 시간 기간 이후에 GPS 위성 신호를 찾지 못한 이후에 실행될 수 있다.
본 발명의 양호한 실시예들이 예시되고 설명되었지만, 본 발명은 상기에 한정되지 않는다는 것은 자명할 것이다. 첨부된 청구 범위에 의해 정의된 바와 같이, 본 발며의 정신 및 범위를 벗어나지 않고, 많은 수정들, 변경들, 변동들, 대체들 및 동등물들이 당업자에게 떠오를 것이다.

Claims (13)

  1. 위성 위치 확인 시스템(Global Positioning System; GPS) 수신기의 기준 발진기(reference oscillator)의 주파수 오차를 보정하기 위해 상기 GPS 수신기에서 주파수 오프셋의 자체 보정을 실행하는 방법으로서:
    상기 GPS 수신기의 제조시에 상기 GPS 수신기의 상기 기준 발진기의 공장 주파수 오프셋(factory frequency offset)을 결정하는 단계;
    상기 공장 주파수 오프셋을 결정한 후에, 상기 공장 주파수 오프셋 및 광대역 주파수 범위 탐색 윈도(wide frequency range search window)를 이용하여 GPS 위성 신호를 탐색하는 단계;
    상기 GPS 신호의 탐색을 개시한 후에, GPS 위성 신호를 획득하는 단계;
    상기 GPS 신호의 획득 시, 상기 GPS 위성 신호의 주파수로부터 상기 GPS 수신기의 상기 기준 발진기의 동작 주파수 오프셋을 결정하는 단계; 및
    상기 동작 주파수 오프셋을 결정한 후에, GPS 위성 신호들을 후속적으로 획득하기 위해 협대역 주파수 범위 탐색 윈도(narrow frequency range search window)를 이용하는 단계를 포함하는, GPS 수신기에서 주파수 오프셋의 자체 보정 실행 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 동작 주파수 오프셋 결정 단계는 상기 기준 발진기의 온도에 대한 지정된 주파수 허용 오차보다 더 넓게 설정된 상기 광대역 주파수 범위 탐색 윈도 세트로 실행되는, GPS 수신기에서 주파수 오프셋의 자체 보정 실행 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 주파수 오프셋 결정 단계는 상기 공장 주파수 오프셋을 결정함으로써 실행되고, 상기 동작 주파수 오프셋 결정 단계는 기준 수정 발진기(reference crystal oscillator)의 주파수 오프셋을 결정함으로써 실행되는, GPS 수신기에서 주파수 오프셋의 자체 보정 실행 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 주파수 오프셋 결정 단계는 상기 공장 주파수 오프셋을 결정함으로써 실행되고, 상기 동작 주파수 오프셋 결정 단계는 온도 보상 기준 수정 발진기의 주파수 오프셋을 결정함으로써 실행되는, GPS 수신기에서 주파수 오프셋의 자체 보정 실행 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 동작 주파수 오프셋을 결정한 후에, GPS 위성 신호들을 후속적으로 획득하기 위해 상기 기준 발진기의 온도에 대한 주파수 허용 오차와 실질적으로 등가인 주파수 범위 탐색 윈도를 이용하는, GPS 수신기에서 주파수 오프셋의 자체 보정 실행 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 GPS 신호 탐색의 개시 시, 상기 GPS 수신기의 사용자에게 상기 GPS 수신기를 차단되지 않은 위치로 이동시키라고 명령하는 메시지를 상기 GPS 수신기의 디스플레이 상에 디스플레이하는, GPS 수신기에서 주파수 오프셋의 자체 보정 실행 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 메시지 디스플레이 단계는, 상기 GPS 위성 신호를 탐색하고 시간 기간 이후에, 상기 GPS 위성 신호를 찾지 못한 후에 실행되는, GPS 수신기에서 주파수 오프셋의 자체 보정 실행 방법.
  8. 위성 위치 확인 시스템(GPS) 수신기의 기준 발진기의 주파수 오차를 보정하기 위해, 상기 GPS 수신기를 갖는 모바일 통신 디바이스에서 주파수 오프셋의 자체 보정을 실행하는 방법으로서:
    상기 GPS 수신기의 제조시에 상기 GPS 수신기의 상기 기준 발진기의 공장 주파수 오프셋을 결정하는 단계;
    상기 공장 주파수 오프셋을 결정한 후에, 상기 공장 주파수 오프셋 및 광대역 주파수 범위 탐색 윈도를 이용하여 GPS 위성 신호를 탐색하는 단계;
    상기 GPS 신호의 탐색을 개시한 후에, GPS 위성 신호를 획득하는 단계;
    상기 GPS 신호의 획득 시, 상기 GPS 위성 신호의 주파수로부터 상기 GPS 수신기의 상기 기준 발진기의 동작 주파수 오프셋을 결정하는 단계; 및
    상기 동작 주파수 오프셋을 결정한 후에, GPS 위성 신호들을 후속적으로 획득하기 위해 협대역 주파수 범위 탐색 윈도 및 상기 모바일 통신 디바이스의 소스 외부로부터 수신된 도움 정보를 이용하는 단계를 포함하는, 모바일 통신 디바이스에서 주파수 오프셋의 자체 보정 실행 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 동작 주파수 오프셋 결정 단계는 상기 기준 발진기의 온도에 대한 지정된 주파수 허용 오차보다 더 넓게 설정된 상기 광대역 주파수 범위 탐색 윈도 세트로 실행되는, 모바일 통신 디바이스에서 주파수 오프셋의 자체 보정 실행 방법.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 주파수 오프셋 결정 단계는 상기 공장 주파수 오프셋을 결정함으로써 실행되고, 상기 동작 주파수 오프셋 결정 단계는 기준 수정 발진기의 주파수 오프셋을 결정함으로써 실행되는, 모바일 통신 디바이스에서 주파수 오프셋의 자체 보정 실행 방법.
  11. 제 8 항에 있어서, 상기 GPS 신호 탐색의 개시 시, 상기 GPS 수신기의 사용자에게 상기 GPS 수신기를 옥외 위치로 이동시키라고 명령하는 메시지를 상기 GPS 수신기의 디스플레이 상에 디스플레이하는, 모바일 통신 디바이스에서 주파수 오프셋의 자체 보정 실행 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 메시지 디스플레이 단계는, 상기 GPS 위성 신호를 탐색하고 일정 시간 기간 후에 상기 GPS 위성 신호를 찾지 못한 후에 실행되는, 모바일 통신 디바이스에서 주파수 오프셋의 자체 보정 실행 방법.
  13. 제 8 항에 있어서, 상기 GPS 신호의 탐색 개시 시, 상기 GPS 수신기의 사용자에게 상기 GPS 수신기를 차단되지 않은 위치로 이동시키라고 명령하는 메시지를 상기 GPS 수신기의 디스플레이 상에 디스플레이하는, 모바일 통신 디바이스에서 주파수 오프셋의 자체 보정 실행 방법.
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