KR101159569B1 - 수신된 ｓｐｓ 신호에서의 모호성을 감소시키기 위한 시스템 및/또는 방법 - Google Patents

수신된 ｓｐｓ 신호에서의 모호성을 감소시키기 위한 시스템 및/또는 방법 Download PDF

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Abstract

본 명세서에 개시된 대상은 위성 내비게이션 시스템에서 우주 비행체 (SV) 로부터 수신되는 신호와 연관된 모호성을 분석하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.

Description

수신된 ＳＰＳ 신호에서의 모호성을 감소시키기 위한 시스템 및/또는 방법{SYSTEM AND/OR METHOD FOR REDUCING AMBIGUITIES IN RECEIVED SPS SIGNALS}
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은, 2006 년 8 월 23 일 출원되었으며, 발명의 명칭이 "FAST BIT EDGE DETECTION ON LEGACY GPS USING NEW GNSS SIGNALS" 인 미국 가특허출원 제 60/839,854 호의 이점을 주장한다. 전술한 출원의 전체 내용은 본 명세서에 참조로서 포함되어 있다.
분야:
본 명세서에 개시된 대상은 지리 위치 결정 (geo-location) 위성으로부터 수신된 신호에 기초하여 위치를 결정하는 것에 관한 것이다.
정보:
통상적으로, 위성 위치 확인 시스템 (Satellite Positioning System: SPS) 은, 지구 궤도 위성이 엔티티로 하여금 이들 위성으로부터 수신된 신호에 적어도 부분적으로 기초하여, 지구 상의 그 위치를 결정하는 것을 가능하게 하는 시스템을 포함한다. 통상적으로, 이러한 SPS 위성은 설정된 개수의 칩의 반복하는 의사 랜덤 잡음 (PN) 코드로 마킹된 신호를 송신한다. 예를 들어, GPS 또는 갈릴레오와 같은 세계 내비게이션 위성 시스템 (GNSS) 의 콘스텔레이션에서의 위성은, 이 콘스텔레이션에서의 다른 위성에 의해 송신된 PN 코드와 구별가능한 PN 코드로 마킹된 신호를 송신할 수도 있다.
수신기에서 위치를 추정하기 위해서, 내비게이션 시스템은, 위성으로부터 수신된 신호에서의 PN 코드의 검출에 적어도 부분적으로 기초하는 잘 알려진 기술을 이용함으로써 수신기에서 "보이는 (in view)" 위성까지의 의사 거리 측정치를 결정할 수도 있다. 이러한 위성까지의 의사 거리는, 수신기에서 수신된 신호를 포착하는 프로세스 중에 위성과 연관된 PN 코드로 마킹되는 수신된 신호에서 검출되는 코드 위상에 적어도 부분적으로 기초하여 결정될 수도 있다. 수신된 신호를 포착하기 위해서, 내비게이션 시스템은 통상적으로 위성과 연관되는 로컬 발생된 PN 코드와 수신된 신호를 상관시킨다. 예를 들어, 이러한 내비게이션 시스템은 통상적으로 이러한 로컬 발생된 PN 코드의 시간 시프트된 버전 및/또는 다중 코드와 이러한 수신된 신호를 상관시킨다. 최고 신호 전력을 갖는 상관 결과를 산출하는 특정 시간 및/또는 코드 시프트된 버전의 검출은 전술한 바와 같은 의사 거리 측정시 이용하기 위한 포착된 신호와 연관되는 코드 위상을 나타낼 수도 있다.
GNSS 위성으로부터 수신된 신호의 코드 위상을 검출하면, 수신기는 다수의 의사 거리 가설 (pseudorange hypothesis) 을 형성할 수도 있다. 부가적인 정보를 이용하여, 수신기는 이러한 의사 거리 가설을 제거하여, 트루 의사 거리 측정치와 연관된 모호성을 사실상 감소시킬 수도 있다. 주기적으로 반복하는 PN 코드 시퀀스로 인코딩되는 것에 부가하여, GNSS 위성에 의해 송신된 신호는 또한 예를 들어 데이터 신호 및/또는 공지된 값의 시퀀스와 같은 부가적인 정보에 의해 변조될 수도 있다. GNSS 위성으로부터 수신된 신호에서 이러한 부가적인 정보를 검출함으로써, 수신기는 수신된 신호와 연관되는 의사 거리 가설을 제거할 수도 있다.
도 1a 는 SPS 시스템의 일 애플리케이션을 도시한 도면인데, 여기서 무선 통신 시스템에서의 가입자국 (100) 은 가입자국 (100) 에 대한 가시선에서의 위성 (102a, 102b, 102c, 102d) 으로부터 송신물을 수신하고, 4 이상의 송신물로부터 시간 측정치를 도출한다. 가입자국 (100) 은 이러한 측정치를 위치 결정 엔티티 (PDE; 104) 로 제공할 수도 있는데, 이 PDE (104) 는 이들 측정치로부터 가입자국의 위치를 결정한다. 대안적으로, 가입자국 (100) 이 이 정보로부터 그 고유 위치를 결정할 수도 있다.
가입자국 (100) 은 수신된 신호와 특정 위성에 대한 PN 코드를 상관시킴으로써 이 특정 위성으로부터의 송신물을 탐색할 수도 있다. 통상적으로, 수신된 신호는 잡음의 존재 하에서 가입자국 (100) 에서의 수신기에 대한 가시선 내의 하나 이상의 위성으로부터의 송신물의 복합물을 포함한다. 상관은, 코드 위상 탐색 윈도우 (WCP) 로서 공지된 코드 위상 가설의 범위에 걸쳐, 또한 도플러 탐색 윈도우 (WDOPP) 로서 공지된 도플러 주파수 가설의 범위에 걸쳐 수행될 수도 있다. 전술한 바와 같이, 이러한 코드 위상 가설은 통상적으로 PN 코드 시프트의 범위로 표현된다. 또한, 도플러 주파수 가설은 통상적으로 도플러 주파수 빈으로 표현된다.
통상적으로, 상관은 NC 와 M 의 곱으로 표현될 수도 있는 적분 시간 (integration time) "I" 에 걸쳐 수행되는데, 여기서 NC 는 코히런트 적분 시간이고, M 은 넌-코히런트 결합되는 코히런트 적분의 수이다. 특정 PN 코드에 있어서, 상관값은 통상적으로 대응하는 PN 코드 시프트 및 도플러 빈과 연관되어, 2-차원 상관 함수를 정의한다. 상관 함수의 피크가 위치 결정되어, 소정의 잡음 임계치와 비교된다. 통상적으로, 이 임계치는, 오경보 (false alarm) 확률 (위성 송신물을 오검출할 확률) 이 소정치 이하가 되도록 선택된다. 통상적으로, 위성에 대한 시간 측정치는, 임계치와 동등하거나 이 임계치를 초과하는 코드 위상 치수를 따른 가장 빠른 넌-사이드 로브 피크 (non-side lobe peak) 의 위치로부터 도출된다. 가입자국에 대한 도플러 측정치는, 임계치와 동등하거나 이 임계치를 초과하는 도플러 주파수 치수를 따른 가장 빠른 넌-사이드 로브 피크의 위치로부터 도출될 수도 있다.
포착된 GNSS 신호와 연관된 의사 거리 가설의 모호성을 분석하는 것은 전력 및 처리 리소스를 소모한다. 통상적으로, 이러한 전력 및 처리 리소스의 소모는 모바일 전화기와 같은 휴대용 제품 및 다른 디바이스에서의 중대한 설계 제약이다.
지리 위치 결정 (geo-location) 위성으로부터 수신된 신호에 기초하여 위치를 효율적으로 결정하는 것을 목적으로 한다.
일 양태에 있어서, 수신기에서 수신된 제 1 SV 로부터의 제 1 SPS 신호는 데이터 신호에 의해 변조된다. 본 명세서에 예시된 하나의 특정 특징에 있어서, 시스템 및 방법은, 수신기에서 수신된 제 2 SPS 신호에서의 정보에 적어도 부분적으로 기초하여, 데이터 신호에서의 비트 에지의 모호성을 감소시키는 것에 관한 것이다. 그러나, 이는 본 명세서에 예시된 특정 실시예에 따른 하나의 특정 특징에 불과하며, 청구된 대상은 이 점에 있어서 제한되지는 않는다는 것이 이해되어야 한다.
지리 위치 결정 (geo-location) 위성으로부터 수신된 신호에 기초하여 위치를 효율적으로 결정할 수 있다.
비제한적이며 모든 것을 망라하지는 않는 (non-exhaustive) 특징은 다음의 도면을 참조하여 설명되는데, 이들 도면에서 동일한 참조부호는 각종 도면 전체에 걸쳐 동일한 부분을 언급한다.
도 1a 는 일 양태에 따른 위성 위치 확인 시스템 (SPS) 의 개략도이다.
도 1b 는 일 양태에 따른 수신된 GNSS 신호의 의사 거리 가설을 나타내는 타이밍도이다.
도 2 는 일 양태에 따른 우주 비행체 (SV) 까지의 의사 거리를 측정함으로써 수신기에서 위치를 결정할 수 있는 시스템의 개략도이다.
도 3 은 일 양태에 따른 SV 로부터 포착된 신호에서의 모호성을 감소시키기 위한 프로세스를 나타내는 흐름도이다.
도 4 는 일 양태에 따른 상이한 SV 로부터 포착된 신호로부터 도출되는 의사 거리 가설의 연관을 나타내는 타이밍도이다.
도 5a 는 대안적인 특징에 따른 상이한 SV 로부터 포착된 신호로부터 도출되는 의사 거리 가설의 연관을 나타내는 타이밍도이다.
도 5b 는 대안적인 특징에 따른 제 2 SPS 신호의 포착시 제 1 SPS 신호를 변조하는 데이터 신호의 비트 에지의 검출을 이용하는 것을 나타내는 타이밍도이다.
도 6a 는 대안적인 특징에 따른 상이한 SV 로부터 포착된 신호로부터 도출되는 의사 거리 가설의 연관을 나타내는 타이밍도이다.
도 6b 는 대안적인 특징에 따른 상이한 SV 로부터 포착된 신호로부터 도출되는 의사 거리 가설의 연관을 나타내는 타이밍도이다.
도 6c 는 대안적인 특징에 따른 상이한 SV 로부터 포착된 신호로부터 도출되는 의사 거리 가설의 연관을 나타내는 타이밍도이다.
도 6d 는 대안적인 특징에 따른 상이한 SV 로부터 포착된 신호로부터 도출되는 의사 거리 가설의 연관을 나타내는 타이밍도이다.
도 7 은 일 양태에 따른 우주 비행체로부터 송신된 신호의 검출을 위해 탐색될 2-차원 도메인의 개략도이다.
도 8 은 일 양태에 따른 세그먼트 경계에서 나타나는 피크의 미싱을 회피하기 위한 탐색 윈도우에서의 규정된 개수의 칩에 의한 오버랩을 도시한 도면이다.
도 9 는 일 양태에 따른 신호를 처리하여 위치를 결정하는 시스템의 개략도이다.
도 10 은 일 양태에 따른 가입자국의 개략도이다.
본 명세서 전체에 걸쳐 "하나의 실시예", "하나의 특징", "일 실시예" 또는 "일 특징" 에 대한 언급은, 특징 및/또는 실시예와 관련하여 기재된 특정 특징, 구조 또는 특성이 청구된 대상의 적어도 하나의 특징 및/또는 실시예에 포함된다는 것을 의미한다. 따라서, 본 명세서 전체에 걸쳐 각종 위치에서의 구문 "하나의 실시예에 있어서", "일 실시예에 있어서", "하나의 특징에 있어서" 또는 "일 특징에 있어서" 의 출현은 반드시 모두 동일한 특징 및/또는 실시예를 언급하는 것은 아니다. 또한, 특정 특징, 구조 또는 특성은 하나 이상의 실시예 및/또는 특징에서 결합될 수도 있다.
본 명세서에 기재된 방법론은 특정 특징 및/또는 실시예에 따라 애플리케이션에 종속하여 각종 수단으로 구현될 수도 있다. 예를 들어, 이러한 방법론은 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 및/또는 이들의 조합으로 구현될 수도 있다. 하드웨어 구현에 있어서, 예를 들어, 처리 유닛은, 하나 이상의 주문형 집적 회로 (ASIC), 디지털 신호 프로세서 (DSP), 디지털 신호 처리 디바이스 (DSPD), 프로그래머블 논리 디바이스 (PLD), 필드 프로그래머블 게이트 어레이 (FPGA), 프로세서, 제어기, 마이크로제어기, 마이크로프로세서, 전자 디바이스, 본 명세서에 기재된 기능을 수행하도록 설계된 다른 디바이스 유닛, 및/또는 이들의 조합 내에서 구현될 수도 있다.
본 명세서에 언급된 바와 같은 "명령들" 은 하나 이상의 논리 연산을 나타내는 표현에 관련된다. 예를 들어, 명령들은 하나 이상의 데이터 객체에 대한 하나 이상의 연산을 실행하기 위해 머신에 의해 해석가능함으로써 "머신 판독가능" 일 수도 있다. 그러나, 이는 명령들의 일례에 불과하고, 청구된 대상은 이 점에 있어서 제한되지는 않는다. 또다른 실시예에 있어서, 본 명세서에 언급된 바와 같은 명령들은, 인코딩된 커맨드를 포함한 커맨드 세트를 가지며 처리 유닛에 의해 실행가능한 인코딩된 커맨드에 관련될 수도 있다. 이러한 명령은 처리 유닛에 의해 이해되는 머신 언어의 형태로 인코딩될 수도 있다. 역시, 이들은 명령의 예시에 불과하고, 청구된 대상은 이 점에 있어서 제한되지는 않는다.
본 명세서에 언급된 바와 같은 "저장 매체" 는 하나 이상의 머신에 의해 지각가능한 표현을 유지할 수 있는 매체에 관련된다. 예를 들어, 저장 매체는 머신 판독가능 명령들 및/또는 정보를 저장하기 위한 하나 이상의 저장 디바이스를 포함할 수도 있다. 이러한 저장 디바이스는, 예를 들어 자기, 광학 또는 반도체 저장 매체를 포함한 몇몇 매체 타입 중 임의의 매체 타입을 포함할 수도 있다. 또한, 이러한 저장 디바이스는 장기, 단기, 휘발성 또는 비휘발성 디바이스인 메모리 디바이스 중 임의의 타입을 포함할 수도 있다. 그러나, 이들은 저장 매체의 예시에 불과하고, 청구된 대상은 이 점에 있어서 제한되지는 않는다.
다른 방식으로 상세하게 기재되지 않는 한, 다음의 설명으로부터 자명한 바와 같이, 본 명세서 전체에 걸쳐, "처리", "컴퓨팅", "계산", "선택", "형성", "가능하게 하는 것", "금지", "위치 결정", "종료", "식별", "개시", "검출", "획득", "호스팅", "유지", "표현", "추정", "감소", "연관", "수신", "송신", "결정" 등과 같은 용어를 이용하는 설명은, 컴퓨터나 유사한 전자 컴퓨팅 디바이스와 같은 컴퓨팅 플랫폼에 의해 수행될 수도 있으며, 컴퓨팅 플랫폼의 프로세서, 메모리, 레지스터, 및/또는 다른 정보 저장 디바이스, 송신 디바이스, 수신 디바이스 및/또는 디스플레이 디바이스 내에서 물리적 양, 전자적 양 및/또는 자기적 양, 및/또는 다른 물리적 양으로서 표현된 데이터를 조작 및/또는 변환하는 동작 및/또는 프로세스를 언급한다는 것이 인식된다. 이러한 동작 및/또는 프로세스는, 예를 들어 저장 매체에 저장된 머신 판독가능 명령들의 제어 하에서 컴퓨팅 플랫폼에 의해 실행될 수도 있다. 이러한 머신 판독가능 명령들은, 예를 들어 컴퓨팅 플랫폼의 일부로서 포함되는 (예를 들어, 처리 회로의 일부로서 포함되는 또는 이러한 처리 회로의 외부에 포함되는) 저장 매체에 저장된 소프트웨어 또는 펌웨어를 포함할 수도 있다. 또한, 다른 방식으로 상세하게 기재되지 않는 한, 흐름도를 참조하거나 다른 방식으로 본 명세서에 기재된 프로세스도 이러한 컴퓨팅 플랫폼에 의해 전체적으로 또는 부분적으로 실행 및/또는 제어될 수도 있다.
본 명세서에 언급된 바와 같은 "우주 비행체 (SV)" 는 지표면 상의 수신기로 신호를 송신할 수 있는 물체에 관련된다. 하나의 특정 실시예에 있어서, 이러한 SV 는 정지 위성을 포함할 수도 있다. 대안적으로, SV 는 궤도에서 주행하며 지구 상의 정지 위치에 대하여 이동하는 위성을 포함할 수도 있다. 그러나, 이들은 SV 의 예시에 불과하고, 청구된 대상은 이 점에 있어서 제한되지는 않는다.
본 명세서에 언급된 바와 같은 "위치" 는 기준점에 따른 물체 또는 물건의 소재와 연관된 정보에 관련된다. 여기서, 예를 들어, 이러한 위치는 위도 및 경도와 같은 지리적 좌표로 표현될 수도 있다. 또다른 실시예에 있어서, 이러한 위치는 지구-중심의 (earth-centered) XYZ 좌표로 표현될 수도 있다. 또다른 실시예에 있어서, 이러한 위치는 주소, 지방 자치체나 다른 행정 기관 관할구, 우편 번호 등으로 표현될 수도 있다. 그러나, 이들은 특정 실시예에 따라 위치가 표현될 수도 있는 방법의 예시에 불과하고, 청구된 대상은 이 점에 있어서 제한되지는 않는다.
본 명세서에 기재된 위치 결정 및/또는 추정 기술은 WWAN (Wireless Wide Area Network), WLAN (Wireless Local Area Network), WPAN (Wireless Personal Area Network) 등과 같은 각종 무선 통신 네트워크에 이용될 수도 있다. "네트워크" 및 "시스템" 이라는 용어는 본 명세서에서 교환가능하게 이용될 수도 있다. WWAN 은 코드 분할 다중 접속 (CDMA) 네트워크, 시분할 다중 접속 (TDMA) 네트워크, 주파수 분할 다중 접속 (FDMA) 네트워크, 직교 주파수 분할 다중 접속 (OFDMA) 네트워크, 단일-캐리어 주파수 분할 다중 접속 (SC-FDMA) 네트워크 등일 수도 있다. CDMA 네트워크는, 몇 가지 무선 기술을 예로 들면, cdma2000, 광대역-CDMA (W-CDMA) 와 같은 하나 이상의 무선 접속 기술을 구현할 수도 있다. 여기서, cdma2000 은 IS-95 표준, IS-2000 표준, 및 IS-856 표준에 따라 구현된 기술을 포함할 수도 있다. TDMA 네트워크는 GSM (Global System for Mobile Communications), D-AMPS (Digital Advanced Mobile Phone System), 또는 일부 다른 RAT 를 구현할 수도 있다. GSM 및 W-CDMA 는 "제 3 세대 파트너십 프로젝트 (3GPP)" 라는 명칭의 컨소시엄으로부터의 문헌에 기재되어 있다. cdma2000 은 "제 3 세대 파트너십 프로젝트 2 (3GPP2) " 라는 명칭의 컨소시엄으로부터의 문헌에 기재되어 있다. 3GPP 및 3GPP2 문헌은 공개적으로 입수가능하다. 예를 들어, WLAN 은 IEEE 802.11x 네트워크를 포함할 수도 있고, WPAN 은 블루투스 네트워크, IEEE 802.15x 를 포함할 수도 있다. 또한, 본 명세서에 기재된 이러한 위치 결정 기술은 WWAN, WLAN 및/또는 WPAN 의 임의의 조합에 이용될 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 디바이스 및/또는 시스템은 SV 로부터 수신된 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 그 위치를 추정할 수도 있다. 특히, 이러한 디바이스 및/또는 시스템은, 연관된 SV 와 내비게이션 위성 수신기 사이의 거리의 근사치를 포함한 "의사 거리" 측정치를 획득할 수도 있다. 특정 실시예에 있어서, 이러한 의사 거리는, 위성 위치 확인 시스템 (SPS) 의 일부로서 하나 이상의 SV 로부터의 신호를 처리할 수 있는 수신기에서 결정될 수도 있다. 예를 들어, 이러한 SPS 는, 몇 가지를 예로 들면, GPS (Global Positioning System), 갈릴레오, 글로나스, 또는 장래에 개발될 임의의 SPS 를 포함할 수도 있다. 위치를 결정하기 위해서, 위성 내비게이션 수신기는 송신 시의 그 위치뿐만 아니라 3 개 이상의 위성까지의 의사 거리 측정치를 획득할 수도 있다. SV 의 궤도 파라미터를 알면, 임의의 시점에 대해 이들 위치가 계산될 수 있다. 그런 다음, 의사 거리 측정치는, 광속으로 승산되는, SV 로부터 수신기까지 신호가 진행하는 시간에 적어도 부분적으로 기초하여 결정될 수도 있다. 본 명세서에 기재된 기술이 특정 실시예에 따른 특정 예시와 같이 GPS 및/또는 갈릴레오 타입의 SPS 에서의 위치 결정의 구현으로서 제공될 수도 있지만, 이들 기술은 또한 다른 타입의 SPS 에 적용될 수도 있고, 청구된 대상은 이 점에 있어서 제한되지는 않는다는 것이 이해되어야 한다.
본 명세서에 기재된 기술은, 예를 들어 전술한 SPS 를 포함하여 몇몇 SPS 중 임의의 SPS 와 함께 이용될 수도 있다. 또한, 이러한 기술은, 의사 위성 (pseudolite) 또는 위성과 의사 위성의 조합을 사용하는 위치 결정 시스템과 함께 이용될 수도 있다. 의사 위성은, GPS 시간과 동기화될 수도 있는 L-대역 (또는 다른 주파수) 캐리어 신호 상에서 변조된 PN 코드 또는 다른 위성 거리 측정 코드 (ranging code) (예를 들어, GPS 또는 CDMA 셀룰러 신호와 유사함) 를 브로드캐스트하는 지상-기반 송신기를 포함할 수도 있다. 이러한 송신기에 고유 PN 코드가 할당되어, 원격 수신기에 의한 식별을 허용할 수도 있다. 의사 위성은, 터널, 탄광, 빌딩, 도시 협곡이나 다른 포위 영역에서와 같이, 궤도 선회 위성으로부터의 GPS 신호가 입수가능하지 않을 수도 있는 상황에서 유용하다. 의사 위성의 또다른 구현은 무선-비콘 (radio-beacon) 으로 공지되어 있다. 본 명세서에 이용된 바와 같은 "위성" 이라는 용어는 의사 위성, 의사 위성의 등가물, 및 가능하게는 다른 것을 포함하도록 의도된다. 본 명세서에 이용된 바와 같은 "SPS 신호" 라는 용어는 의사 위성 또는 의사 위성의 등가물로부터의 SPS 형 신호를 포함하도록 의도된다.
본 명세서에 언급된 바와 같은 "세계 내비게이션 위성 시스템 (GNSS)" 은 공통 시그널링 포맷에 따라 동기화된 내비게이션 신호를 송신하는 SV 를 포함한 SPS 에 관련된다. 이러한 GNSS 는 예를 들어 동기화된 궤도에서의 SV 의 콘스텔레이션을 포함할 수도 있는데, 이는 이 콘스텔레이션에서의 다수의 SV 로부터 동시에 지표면의 거대한 부분 상의 위치로 내비게이션 신호를 송신한다. 통상적으로, 특정 GNSS 콘스텔레이션의 멤버인 SV 는, 특정 GNSS 포맷에 고유한 포맷으로 내비게이션 신호를 송신한다. 따라서, 제 1 GNSS 에서의 SV 에 의해 송신된 내비게이션 신호를 포착하기 위한 기술은 제 2 GNSS 에서의 SV 에 의해 송신 내비게이션 신호를 포착하기 위해 변경될 수도 있다. 특정 실시예에 있어서, 청구된 대상인 이 점에 있어서 제한되지는 않지만, GPS, 갈릴레오 및 글로나스 각각은 다른 2 가지 명칭의 SPS 와 별개인 GNSS 를 나타낸다는 것이 이해되어야 한다. 그러나, 이들은 별개의 GNSS 와 연관된 SPS 의 예시에 불과하고, 청구된 대상은 이 점에 있어서 제한되지는 않는다.
하나의 특징에 따르면, 내비게이션 수신기는, 주기적으로 반복하는 PN 코드 시퀀스로 인코딩되는 특정 SV 로부터의 신호의 포착에 적어도 부분적으로 기초하여, 특정 SV 까지의 의사 거리 측정치를 획득할 수도 있다. 이러한 신호의 포착은, 시간 및 PN 코드 시퀀스에서의 연관된 지점을 기준으로 하는 "코드 위상" 을 검출하는 것을 포함할 수도 있다. 하나의 특정 특징에 있어서, 예를 들어, 이러한 코드 위상은 로컬 발생된 클록 신호 및 PN 코드 시퀀스에서의 특정 칩을 기준으로 할 수도 있다. 그러나, 이는 코드 위상이 표현될 수도 있는 방법의 예시에 불과하고, 청구된 대상은 이 점에 있어서 제한되지는 않는다.
일 실시예에 따르면, 코드 위상의 검출은 PN 코드 간격마다 몇몇 모호한 후보 의사 거리 또는 의사 거리 가설을 제공할 수도 있다. 따라서, 내비게이션 수신기는 모호성의 분석 및 검출된 코드 위상에 적어도 부분적으로 기초하여 SV 까지의 의사 거리 측정치를 획득하여, 의사 거리 가설 중 하나의 의사 거리 가설을 SV 까지의 "트루 (true)" 의사 거리 측정치로서 선택할 수도 있다. 전술한 바와 같이, 내비게이션 수신기는 다수의 SV 로부터 획득된 의사 거리 측정치에 적어도 부분적으로 기초하여 그 위치를 추정할 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 청구된 대상은 이 점에 있어서 제한되지는 않지만, SV 로부터 송신된 신호는 소정의 주기에 걸쳐 소정의 시퀀스에서 하나 이상의 데이터 신호로 변조될 수도 있다. GPS 신호 포맷에 있어서, 예를 들어, SV 는, 밀리초 간격으로 반복하는 공지된 PN 코드 시퀀스로 인코딩되는 신호를 송신할 수도 있다. 또한, 이러한 신호는, 예를 들어 소정의 20 ㎳ 간격으로 변경될 수도 있는 데이터 신호로 변조될 수도 있다. 특정 실시예에 따르면, 청구된 대상은 이 점에 있어서 제한되지는 않지만, 이러한 데이터 신호 및 반복하는 PN 코드 시퀀스는, SV 로부터의 송신을 위해 무선 주파수 캐리어 신호로 믹싱되기 이전에 모듈로 2 합산 연산 (modulo 2 sum operation) 에서 결합될 수도 있다.
도 1b 는 일 실시예에 따른 기준 위치에서 GPS 콘스텔레이션에서의 SV 로부터 수신된 신호에서 데이터 신호 (154) 상에 중첩된 의사 거리 가설 (152) 을 나타내는 타이밍도이다. 여기서, 데이터 신호 (154) 에서의 비트 간격은 20 ㎳ 길이이고, 반복하는 1.0 ㎳ PN 코드 시퀀스에서의 코드 위상의 검출에 적어도 부분적으로 기초하여 결정되는 20 개의 의사 거리 가설 (152) 에 걸칠 수도 있다. 20 msec 비트 간격 내의 의사 거리 가설 (156) 중 하나의 의사 거리 가설의 선택에 의해, 수신기는 데이터 신호 (154) 에서 순차 비트를 파티셔닝하는 "비트 에지" 또는 20 ㎳ 데이터 비트 간격들 사이의 경계를 결정할 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 청구된 대상은 이 점에 있어서 제한되지는 않지만, 수신기는, 또다른 SV 로부터 수신된 신호에 적어도 부분적으로 기초하여, 하나의 SV 로부터 수신된 신호를 변조하는 데이터 신호에서 비트 간격들 사이의 경계 및/또는 비트 에지를 검출할 수도 있다. 여기서, 제 1 신호의 의사 거리 가설은 제 2 신호의 의사 거리 가설과 연관될 수도 있다. 제 1 신호의 의사 거리 가설과 제 2 신호의 의사 거리 가설 사이의 이러한 연관에 적어도 부분적으로 기초하여, 수신기는 트루 의사 거리에 대해 변조된 신호에서의 비트 에지의 위상 및/또는 정렬에서의 모호성을 분석할 수도 있다. 그러나, 이는 일례에 불과하고, 청구된 대상은 이 점에 있어서 제한되지는 않는다.
도 2 는 일 실시예에 따른 SV 까지의 의사 거리를 측정함으로써 수신기에서 위치를 결정할 수 있는 시스템의 개략도이다. 지표면 (168) 상의 기준 위치 중심 (166) 에서의 수신기는 SV1 및 SV2 를 뷰잉하고, SV1 및 SV2 로부터 신호를 수신할 수 있다. 기준 위치 중심 (166) 은, 예를 들어 약 10 ㎞ 반경의 원으로 정의된 기준 위치 영역 (164) 내에 있는 것으로 공지될 수도 있다. 그러나, 이는 특정 양태에 따라 추정된 위치의 불확실성이 표현될 수도 있는 방법의 일례에 불과하고, 청구된 대상은 이 점에 있어서 제한되지는 않는다는 것이 이해되어야 한다. 하나의 실시예에 있어서, 기준 위치 영역 (164) 은 공지된 위치에서의 셀룰러 무선 통신 네트워크의 특정 셀의 커버리지 영역을 포함할 수도 있다.
일 실시예에 있어서, 기준 위치 영역 (164) 에서의 수신기는, 예를 들어 위성 통신 네트워크 또는 지상 무선 통신 네트워크에서의 무선 통신 링크를 통해 예를 들어 서버 (도시되지 않음) 와 같은 다른 디바이스와 통신할 수도 있다. 하나의 특정 실시예에 있어서, 이러한 서버는, SV 로부터 수신된 신호를 처리하고/하거나 의사 거리 측정치를 획득하기 위해서 수신기에 의해 이용되는 정보를 포함하는 포착 보조 (Acquisition Assistance: AA) 메시지를 수신기로 송신할 수도 있다. 대안적으로, 이러한 AA 메시지는 수신기의 메모리에 로컬 저장된 정보로부터 제공될 수도 있다. 여기서, 이러한 로컬 저장된 정보는, 몇 가지를 예로 들면, 착탈식 메모리 디바이스로부터 로컬 메모리에 저장되고/되거나 서버로부터 수신된 이전의 AA 메시지로부터 도출될 수도 있다. 특정 실시예에 있어서, AA 메시지는, 예를 들어 SV1 및 SV2 의 위치를 나타내는 정보, 기준 위치 중심 (166) 의 위치의 추정치, 추정된 위치와 연관된 불확실성, 현재의 시간의 추정치 등과 같은 정보를 포함할 수도 있다. SV1 및 SV2 의 위치를 나타내는 이러한 정보는 에피메리스 정보 (ephemeris information) 및/또는 알마닉 정보 (almanac information) 를 포함할 수도 있다. 특정 실시예에 따라 후술하는 바와 같이, 수신기는 이러한 에피메리스 및/또는 알마닉 및 시간의 대략 추정치 (rough estimate) 에 적어도 부분적으로 기초하여 SV1 및 SV2 의 위치를 추정할 수도 있다. 이러한 SV 의 추정된 위치는, 예를 들어 지구-중심의 XYZ 좌표 및/또는 기준 위치 중심 (166) 에서의 지구의 지평선으로부터의 앙각 (elevation angle) 및 기준 방향으로부터의 추정된 방위각 (azimuth angle) 을 포함할 수도 있다.
일 실시예에 따르면, SV1 및 SV2 는 동일하거나 상이한 GNSS 콘스텔레이션의 멤버일 수도 있다. 후술되는 특정 실시예에 있어서, SV1 은 GPS 콘스텔레이션의 멤버일 수도 있는 한편, SV2 는 갈릴레오 콘스텔레이션의 멤버일 수도 있다. 그러나, 이는 상이한 GNSS 콘스텔레이션에 속하는 SV 로부터의 신호를 수신기가 수신할 수도 있는 방법의 일례에 불과하고, 청구된 대상은 이 점에 있어서 제한되지는 않는다는 것이 이해되어야 한다.
도 3 은 일 실시예에 따라 SV 로부터 수신된 신호에서의 모호성을 감소시키기 위한 프로세스 (200) 의 흐름도이다. 여기서, 기준 위치 영역에서의 수신기는 제 1 SV (예를 들어, SV1) 로부터 주기적으로 반복하는 제 1 PN 코드로 인코딩된 제 1 신호를 수신하고, 제 2 SV (예를 들어, SV2) 로부터 주기적으로 반복하는 제 2 PN 코드로 인코딩된 제 2 신호를 수신할 수도 있다. 블록 202 에서 제 1 신호를 포착하기 위해서, 이러한 수신기는 수신된 신호에서 코드 위상 및 도플러 주파수를 검출할 수도 있다. 이러한 코드 위상의 검출은, 예를 들어 후술하는 바와 같이 수신된 제 1 신호와 로컬 발생된 코드 시퀀스의 코드 및/또는 시간 시프트된 버전의 상관을 포함할 수도 있다. 하나의 실시예에 있어서, 예를 들어 수신된 신호가 갈릴레오 SV 로부터 송신되는 경우, 이러한 코드 위상은 PN 코드 시퀀스의 4.0 ㎳ 의 반복하는 주기 내에서 검출될 수도 있다. 대안적으로, 수신된 신호가 GPS SV 로부터 송신되는 경우, 이러한 코드 위상은 PN 코드 시퀀스의 1.0 ㎳ 의 반복하는 주기 내에서 검출될 수도 있다. 그러나, 이는 특정 GNSS 의 SV 로부터의 신호가 포착될 수도 있는 방법의 일례에 불과하고, 청구된 대상은 이 점에 있어서 제한되지는 않는다.
하나의 특정 대안에 있어서, 제 1 SV 및 제 2 SV 는 GPS 콘스텔레이션으로부터의 SV 일 수도 있는 한편, 이들 2 개의 SV 중 적어도 하나는 L1C 신호를 송신할 수 있다. 갈릴레오 SV 로부터의 내비게이션 신호와 같이, L1C 내비게이션 신호는 4.0 ㎳ 의 주기적으로 반복하는 PN 코드 시퀀스로 인코딩된 신호를 포함할 수도 있다. 따라서, 본 명세서에 설명된 특정 실시예는 갈릴레오 콘스텔레이션 및 GPS 콘스텔레이션으로부터의 SV 를 사용하는 것에 관련될 수도 있는 한편, 이러한 기술은 또한 2 개의 GPS SV (여기서, 이들 SV 중 적어도 하나는 L1C 신호를 송신할 수 있음) 를 채택하는 다른 실시예에 적용될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 역시, 이들은 기준 위치 영역에서의 수신기에서 SPS 로부터 수신될 수도 있는 특정 신호의 예시에 불과하고, 청구된 대상은 이 점에 있어서 제한되지는 않는다.
블록 204 는 블록 202 와 관련하여 전술한 기술을 이용하여 제 2 SV 로부터 수신된 제 2 신호를 포착할 수도 있다. 그러나, 수신된 제 2 신호는 제 1 신호를 송신하는데 이용된 GNSS 포맷과 상이한 GNSS 포맷에 따라 송신될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 여기서, 예를 들어, 수신된 제 1 신호는 GPS 콘스텔레이션에서의 SV 로부터 송신될 수도 있는 한편, 수신된 제 2 신호는 갈릴레오 콘스텔레이션에서의 SV 로부터 송신될 수도 있다. 대안적으로, 수신된 제 1 신호는 갈릴레오 콘스텔레이션에서의 SV 로부터 송신될 수도 있는 한편, 수신된 제 2 신호는 GPS 콘스텔레이션에서의 SV 로부터 송신될 수도 있다. 그러나, 이들은 상이한 GNSS 의 콘스텔레이션에 속하는 SV 로부터의 신호를 수신기가 수신할 수도 있는 방법의 예시에 불과하고, 청구된 대상은 이 점에 있어서 제한되지는 않는다는 것이 이해되어야 한다.
(예를 들어, 블록 202 및 블록 204 를 참조하여 전술한 바와 같이) SV 로부터의 신호를 포착하면, 수신기는 코드 위상 검출로부터 의사 거리 가설을 결정할 수도 있다. 특정 실시예에 있어서, 예를 들어 SV 가 GPS 포맷에 따라 신호를 송신하는 경우, 수신기는 수신기에서 포착된 신호에서 검출되는 주기적으로 반복하는 PN 코드 시퀀스의 위상에 적어도 부분적으로 기초하여 약 3.0 × 105 미터의 증분으로 또한/또는 1.0 ㎳ 간격으로 의사 거리 가설을 결정할 수도 있다. 또다른 실시예에 있어서, 예를 들어 SV 가 갈릴레오 포맷에 따라 신호를 송신하는 경우, 수신기에서 포착된 신호에서 검출되는 주기적으로 반복하는 PN 코드 시퀀스의 위상에 적어도 부분적으로 기초하여 약 1.2 × 106 미터의 증분으로 또한/또는 4.0 ㎳ 간격으로 의사 거리 가설이 결정될 수도 있다. SV 에 의해 송신된 신호에서의 PN 코드 시퀀스의 위상의 검출시, 수신기는 예를 들어 AA 메시지에서 수신기로 제공된 정보를 이용할 수도 있다. 그러나, 이는 SV 로부터 송신된 신호의 주기적 PN 코드 시퀀스의 위상을 수신기가 검출할 수도 있는 방법의 일례에 불과하고, 청구된 대상은 이 점에 있어서 제한되지는 않는다.
일 실시예에 따르면, 블록 206 은, 제 1 SV (SV1) 로부터 수신된 신호의 의사 거리 가설과 제 2 SV (SV2) 로부터 수신된 신호의 의사 거리 가설을 연관시킬 수도 있다. 도 4 에 도시된 바와 같이, 특정 실시예에 따르면, 기준 위치 영역에서 GPS 콘스텔레이션에서의 제 1 SV 로부터 수신된 신호의 의사 거리 가설 (254) 은, 기준 위치 중심으로부터 제 1 SV 까지의 거리와 기준 위치 중심으로부터 제 2 SV 까지의 거리 사이의 추정된 차이에 적어도 부분적으로 기초하여, 기준 위치 영역에서 갈릴레오 콘스텔레이션에서의 제 2 SV 로부터 수신된 신호의 의사 거리 가설 (256) 과 연관된다. 여기서, 기준 위치로부터 제 1 SV 까지의 거리는 기준 위치로부터 제 2 SV 까지의 거리와 상이할 수도 있다는 것이 관측되어야 한다. 특정 실시예에 있어서, AA 메시지에서 (예를 들어, 기준 위치 영역 (164) 에서의) 수신기로 제공된 정보는 기준 위치 중심으로부터 제 1 SV 및 제 2 SV 까지의 거리에서의 이러한 차이를 추정하는데 이용될 수도 있다.
실제 차이 L 은 기준 위치로부터 제 1 SV 까지의 거리와 기준 위치로부터 제 2 SV 까지의 거리 사이의 차이 (예를 들어, 시간 단위) 를 정의할 수도 있다. 여기서, 실제 차이 L 은 다음과 같이 표현될 수도 있는데:
Figure 112011024662253-pat00001
이고, 여기서 T1 = 주어진 시점에 기준 위치에서 측정된 바와 같은 SV1 로부터의 신호의 전파 지연; 및
T2 = 동일한 주어진 시점에 기준 위치에서 측정된 바와 같은 SV2 로부터의 신호의 전파 지연이다.
따라서, 의사 거리 가설 (254) 과 의사 거리 가설 (256) 을 연관시키기 위해서, 수신기는 다음과 같이 관계 (1) 에 따라 기준 위치 중심으로부터 제 1 SV 까지의 거리와 기준 위치 중심으로부터 제 2 SV 까지의 거리 사이의 차이 L 의 추정치 (예를 들어, 시간 단위) 를 결정할 수도 있다.
[관계 1]
Figure 112011024662253-pat00002
T2 및 T1 의 측정치와 연관된 에러가 실질적으로 독립적인 것으로 추정될 수도 있기 때문에, 표현 E[T2-T1] 은 표현 E[T2]-E[T1] 로 근사될 수도 있다. 여기서, 특정 실시예에 있어서, 표현 E[T2]-E[T1] 에 대한 값은 특정 시간에 대해 AA 메시지를 통해 수신기에 이용가능하고/하거나 공지될 수도 있다. 대안적으로, 수신기는 이러한 AA 메시지에서 수신된 정보로부터 특정 시간에 대해 표현 E[T2]-E[T1] 에 대한 이러한 값을 도출할 수도 있다.
관계 (1) 에 따라 연관된 의사 거리 가설 (254 내지 256) 에 적용되는 차이 L 의 추정치 E[L] 은 다음과 같이 수신기 클록 에러
Figure 112011024662253-pat00003
을 상쇄하는 표현으로 환산될 수도 있는데:
Figure 112011024662253-pat00004
이고, 여기서 c = 광속;
Figure 112011024662253-pat00005
= 수신기 클록 바이어스 에러;
RSV1 = 기준 위치 중심으로부터 SV1 까지의 거리의 추정치; 및
RSV2 = 기준 위치 중심으로부터 SV2 까지의 거리의 추정치이다.
여기서, 차이 추정치 E[L] 에 대한 값이 선형 길이 또는 시간 중 어느 하나의 단위로 표현될 수도 있고, E[L] 의 값에 대한 이러한 표현의 단위들 사이의 변환은 적절한 단위로 표현된 광속으로 제공될 수도 있다는 것이 관측되어야 한다. 따라서, 이러한 차이 추정치 E[L] 에 대한 값은 청구된 대상으로부터 벗어나지 않으면서 시간 또는 선형 길이 중 어느 하나의 단위로 교환가능하게 표현될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다.
일 실시예에 따르면, 블록 206 은 기준 위치 중심 (166) 으로부터 SV1 까지의 거리 ("RSV1") 와 기준 위치 중심 (166) 으로부터 SV2 까지의 거리 ("RSV2") 사이의 차이의 추정치를 컴퓨팅할 수도 있다. 여기서, 블록 206 은, 예를 들어 기준 위치 중심 (166) 에 대한 지구-중심의 XYZ 좌표의 추정치에 부가하여 지구-중심의 XYZ 좌표에서의 SV1 및 SV2 의 위치의 추정치를 나타내는 하나 이상의 AA 메시지로부터 AA 정보를 획득할 수도 있다. 이러한 지구-중심의 XYZ 좌표를 이용하여, 블록 206 은 RSV1 및 RSV2 에 대한 유클리드 거리를 컴퓨팅할 수도 있다.
도 4 는 t=0 에서 시작하며 t=20 ㎳ 에서 종료하는 20 ㎳ 지속기간에 걸친 의사 거리 가설의 연관을 나타내는 타이밍도이다. 따라서, 이 특정 실시예에 있어서, GPS 신호를 변조하는 데이터 신호의 비트 에지는 t=0 과 t=20 ㎳ 사이의 몇몇 인스턴스에서 발생할 수도 있다. 여기서, 예를 들어 기준 위치 영역에서 GPS SV 로부터 수신된 신호로부터 도출되는 의사 거리 가설 (254) 은 1.0 ㎳ 의 증분으로 결정될 수도 있는 한편, 예를 들어 기준 위치 영역에서 갈릴레오 SV 로부터 수신된 신호로부터 도출되는 의사 거리 가설 (256) 은 4.0 ㎳ 의 증분으로 결정될 수도 있다. 도 4 를 참조하여 그리고 도 5a 내지 도 6c 를 참조하여 예시된 특정 실시예에 있어서, 제 1 SV 로부터 송신된 갈릴레오 신호는 제 2 SV 로부터 수신된 GPS 신호를 변조하는 데이터 신호와 동기화될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 특정 실시예에 있어서, 의사 거리 가설 (256) 은 전술한 관계 (1) 에서 결정된 바와 같이 차이 추정치 E[L] 만큼 의사 거리 가설 (254) 의 특정 의사 거리 가설 (252) 과 연관될 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 청구된 대상은 이 점에 있어서 제한되지는 않지만, 차이 추정치 E[L] 의 정확성은 (예를 들어, XYZ 지구-중심의 좌표로 표현된 바와 같은) 기준 위치 영역의 추정치와 연관된 불확실성의 양 또는 정도에 적어도 부분적으로 기초한다. 도 4 에 있어서, 차이 추정치 E[L] 에 대한 값은 약 0.6 msec 인 것으로 도시되어 있는데, 여기서 단측 (single-sided) 불확실성은 0.5 msec 미만이다. 따라서, 의사 거리 가설 (250) 은, 0.6 ± 0.5 msec 만큼 의사 거리 가설 (250) 로부터 분리되는 의사 거리 가설 (252) 과 고유하게 연관된다. 따라서, 차이 추정치 E[L] 이 0.5 ㎳ 내로 정확하게 공지되는 경우, 의사 거리 가설 (254) 중에서 특정 의사 거리 가설 (252) 은 도 4 에 도시된 바와 같이 특정 단일 의사 거리 가설 (250) 과 연관될 수도 있다. 여기서, 블록 208 에서, 연관되지 않은 나머지 의사 거리 가설 (254) 은 데이터 비트 간격 내에서 트루 의사 거리에 대한 GPS 데이터 신호의 비트 에지의 정렬 및/또는 위상을 결정하기 위한 가설로서 제거될 수도 있다. 도 4 에 도시된 바와 같이, 특정 실시예에 따르면, 20 개의 의사 거리 가설 (254) 중에서, 의사 거리 가설 (250) 과 연관된 5 개의 의사 거리 가설 (252) 이 잔존한다. 따라서, 트루 의사 거리에 대한 비트 에지의 정렬 및/또는 위상을 검출하기 위해 20 개의 의사 거리 가설을 처리하는 것보다는, 예를 들어 5 개의 나머지 의사 거리 가설 (252) 과 연관된 상관 메트릭에 적용되는 가능성 함수 (likelihood function) 를 이용하여 5 개의 나머지 의사 거리 가설 (252) 만이 처리될 필요가 있다. 여기서, 인접 의사 거리 가설의 간격을 1.0 ㎳ 로부터 4.0 ㎳ 로 증가시킴으로써, 이러한 가능성 함수는 보다 빠른 5 개의 나머지 의사 거리 가설 (252) 사이에서 또한/또는 보다 적은 처리 리소스를 이용하거나 보다 낮은 입력 신호 세기로 이러한 모호성을 분석할 수도 있다.
도 4 에서 전술한 실시예에 있어서, 0.5 msec 미만의 단측 불확실성은 단일 의사 거리 가설 (252) 과 의사 거리 가설 (250) 의 연관을 허용한다. 그러나, 다른 실시예에 있어서, 차이 추정치 E[L] 에서의 0.5 msec 의 이러한 단측 불확실성은 0.5 msec 를 초과할 수도 있는데, 이는 2 개 이상의 의사 거리 가설의 연관을 야기한다. 여기서, 이러한 가능성 함수는 또한 이들 부가적인 모호성을 분석하기 위해 적용될 수도 있다.
대안적인 실시예에 있어서, 수신기는, 갈릴레오 신호 상의 파일럿 채널을 디코딩함으로써, 포착된 GPS 신호에서의 비트 에지의 정렬 및/또는 위상을 검출하기 위한 의사 거리 가설을 제거할 수도 있다. 여기서, 이러한 갈릴레오 신호의 파일럿 채널은, 100 ㎳ 주기로 반복하는 공지된 데이터 시퀀스로 인코딩될 수도 있는데, 여기서 100 ㎳ 데이터 시퀀스는 25 개의 연속적인 4.0 msec 에폭 (epoch) 및/또는 반복하는 PN 코드 시퀀스와 오버랩된다. 갈릴레오 신호의 포착시 4.0 ㎳ PN 코드 시퀀스에서의 코드 위상의 검출은 트루 의사 거리에 대한 100 ㎳ 데이터 시퀀스의 정렬에 대해 25 개의 가설을 제공할 수도 있다. 25 개의 가설 중에서 선택하기 위해서, 수신기는, 예를 들어 결과가 소정의 임계치를 초과할 때까지, 수신된 갈릴레오 신호와 100 ㎳ 데이터 시퀀스의 적어도 일부의 최대 25 의 가능한 4.0 ㎳ 시프트를 순차적으로 상관시킴으로써 100 ㎳ 데이터 시퀀스의 위상 정렬을 결정할 수도 있다. 그 결과가 소정의 임계치를 초과하는 경우, 수신기는 25 개의 정렬 가설 중에서 100 ㎳ 데이터 시퀀스에 대해 검출된 코드 위상의 연관된 정렬을 선택할 수도 있다.
도 5a 에 도시된 바와 같이, 특정 실시예에 따르면, 일단 100 ㎳ 데이터 시퀀스에 대해 검출된 코드 위상의 정렬이 결정되면, 20 ㎳ 데이터 비트 간격에 걸친 GPS 신호의 의사 거리 가설 (280) 은 관계 (1) 에 따라 결정된 차이 추정치 E[L] 만큼 단일 의사 거리 가설 (286) 을 포함한 100 ㎳ 데이터 시퀀스의 20 ㎳ 세그먼트와 연관될 수도 있다. 역시, 예시를 목적으로, 이러한 차이 추정치에서의 단측 불확실성은 0.5 msec 미만으로 도시되어 있다. 여기서, 의사 거리 가설 (280) 중에서, 단일 의사 거리 가설 (284) 은 단일 의사 거리 가설 (286) 과 연관된다. 따라서, 수신된 GPS 신호의 트루 의사 거리에 대한 비트 에지의 정렬은 수신된 데이터 신호에서 모호하지 않게 검출될 수도 있다. 그러나, 역시, 다른 실시예에 있어서, 차이 추정치 E[L] 에서의 0.5 msec 의 이러한 단측 불확실성은 0.5 msec 를 초과할 수도 있는데, 이는 2 개 이상의 의사 거리 가설의 연관을 야기한다. 역시, 가능성 함수는 또한 이들 부가적인 모호성을 분석하기 위해 적용될 수도 있다.
또다른 특정 실시예에 있어서, 기준 위치에서 GPS SV 로부터 수신된 신호를 변조하는 데이터 신호의 비트 에지의 검출은 갈릴레오 SV 로부터 수신된 신호의 포착을 보조할 수도 있다. 도 5b 에 도시된 바와 같이, 포착된 GPS 신호 (290) 는 1.0 msec 의 반복하는 PN 코드 시퀀스를 포함하고, 전술한 바와 같이 20.0 msec 비트 간격을 갖는 데이터 신호 (292) 에 의해 변조된다. 여기서, 데이터 신호 (292) 의 이러한 20.0 msec 비트 간격 중 임의의 비트 간격은 수신된 갈릴레오 신호 (294) 의 5 개의 연속적인 4.0 msec 의 반복하는 PN 코드 시퀀스와 연관될 수도 있다는 것이 관측되어야 한다. 따라서, 데이터 신호 (292) 의 비트 에지를 검출함으로써, 포착된 GPS 신호에서의 의사 거리 가설 (296) 은 차이 추정치 E[L] 만큼 수신된 갈릴레오 신호 (294) 의 일부와 연관될 수도 있다. 따라서, 갈릴레오 신호를 포착하는데 있어서, 코드 위상 탐색 범위는 차이 추정치 E[L] 만큼 포착된 GPS 신호 (292) 에서 검출된 의사 거리 가설 (296) 과 연관되는 수신된 갈릴레오 신호에서의 인스턴스를 중심으로 할 수도 있다. 그러면, 이러한 코드 위상 탐색 범위는 (특정 실시예에 따라 후술되는 관계 (3) 에 따라 결정될 수도 있는) 차이 추정치 E[L] 과 연관된 불확실성에 의해 제한될 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 기준 위치에서 SV 로부터 수신된 내비게이션 신호의 타이밍에서의 불확실성은 다음의 컴포넌트, 즉 수신기에서의 클록의 타이밍에서의 불확실성; 기준 위치에 대한 SV 의 위치; 및 내비게이션 신호가 수신되고 있는 기준 위치에서의 불확실성으로부터 결정될 수도 있다. 여기서, 기준 위치에서 SV 로부터 수신된 내비게이션 신호의 타이밍에서의 단측 불확실성 SV_Tunc 는 다음과 같이 관계 (2) 에 따라 표현될 수도 있는데:
[관계 2]
Figure 112011024662253-pat00006
이고, 여기서 Clock_Tunc = 수신기에서의 클록의 타이밍에서의 불확실성 (시간 단위);
Punc = 기준 위치로부터 수신기의 위치에서의 단측 불확실성 (길이 단위);
c = 광속; 및
SV_el = 기준 위치에서의 SV 의 고도 (elevation) 이다.
일 실시예에 따르면, 특정 조건 하에서, 기준 위치에서 제 1 SV 로부터의 갈릴레오 신호의 포착, 및 기준 위치에서 수신된 갈릴레오 신호의 타이밍의 정확한 정보는, 제 2 SV 로부터 수신된 GPS 신호의 포착을 보조할 수도 있다. 역시, 전술한 바와 같이, 제 1 SV 로부터 송신된 갈릴레오 신호는 제 2 SV 로부터 수신된 GPS 신호를 변조하는 데이터 신호와 동기화될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 수신된 GPS 신호에서의 데이터 신호의 20 msec 주기는 수신된 갈릴레오 신호의 5 개의 연속적인 4.0 msec 에폭과 대응한다는 것이 관측되어야 한다. 따라서, 전술한 관계 (2) 에서 결정된 바와 같이 기준 위치에서 갈릴레오 SV 로부터 수신된 내비게이션 신호의 타이밍에서 충분한 정확성을 가짐으로써, 내비게이션 수신기는 기준 위치에서 수신된 GPS 신호에서의 비트 에지와 (5 개의 이러한 4.0 msec 에폭 중에서) 수신된 갈릴레오 신호의 특정 4.0 msec 에폭의 시작 또는 리딩 에지 (leading edge) 를 연관시킬 수도 있다. 예를 들어, 충분한 정확성으로 공지되는 기준 위치에서 수신된 갈릴레오 신호의 이러한 4.0 msec 에폭은 전술한 관계 (1) 에 따라 결정된 바와 같이 차이 추정치 E[L] 만큼 기준 위치에서 수신된 GPS 신호의 데이터 신호에서의 비트 에지와 연관될 수도 있다. 갈릴레오 신호의 타이밍이 충분한 정확성으로 기준 위치에서 수신되기 때문에, 4.0 msec 에폭의 리딩 에지는 (이용가능한 경우) 공지된 위상 및 차이 추정치 E[L] 만큼 기준 위치에서 수신된 GPS 신호에서의 비트 에지와 연관될 수도 있다.
도 6a 에 도시된 바와 같이, 기준 위치 영역에서 제 1 SV 로부터 수신된 갈릴레오 신호 (308) 는 t=1.0, 5.0, 9.0, 13.0, 17.0, 21.0, 25.0, 29.0, 33.0 및 37.0 msec 에서 시작하는 4.0 msec 에폭을 포함할 수도 있다. 기준 위치 영역에서 제 2 SV 로부터 수신된 GPS 신호는 t=1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0, 6.0, 7.0, 8.0 msec 등에서 1.0 msec 에폭을 포함하는 반복하는 PRN 코드 (310) 에 의해 변조된다. 예를 들어, 관계 (2) 에 따라 결정된 바와 같이, 기준 위치 영역에서 수신된 바와 같은 갈릴레오 신호의 타이밍에서의 단측 불확실성이 2.0 msec 내에 있는 경우, 수신기는, 갈릴레오 SV 로부터의 특정 데이터 에폭의 송신 시작과, 양측 (double-sided) 불확실성 영역
Figure 112011024662253-pat00007
내에 있는 4.0 msec 에폭의 특정 리딩 에지 (304) 를 연관시킬 수도 있다. 이러한 특정 데이터 에폭의 송신의 시작은, 예를 들어 한 주의 시작, 데이터 프레임의 시작, 데이터 세그먼트의 시작 등에서 발생할 수도 있다. 갈릴레오로부터의 데이터 신호의 송신이 GPS 로부터의 데이터 신호의 송신에 동기화될 수도 있기 때문에, 수신기는 GPS 데이터 신호 (302) 의 특정 비트 에지 (306) 에 대해 4.0 msec 갈릴레오 에폭의 특정 리딩 에지 (304) 를 연관시킬 수도 있다. 여기서, 예를 들어 관계 (1) 에 따라 결정된 바와 같은 차이 추정치 E[L] 이 차이 추정치 E[L] 의 정확성에 적어도 부분적으로 기초한 정확성으로 비트 에지 (306) 의 인스턴스를 추정하는데 이용될 수도 있다는 것이 관측되어야 한다.
전술한 바와 같이, 불확실성 영역
Figure 112011024662253-pat00008
은 관계 (2) 에 따라 결정된 단측 불확실성 영역으로부터 도출될 수도 있다. 일 실시예에 따르면, 부가적인 불확실성 영역 U 는 차이 추정치 E[L] 과 연관된 불확실성을 나타낼 수도 있다. 도 6a 의 특정 실시예를 참조하면, 이러한 불확실성 영역 U 가 0.5 msec 미만의 단측인 경우에는, GPS 신호 상의 특정 1.0 msec PRN 에폭의 리딩 에지와 연관된 비트 에지의 위상 및/또는 정렬이 고유하게 결정될 수도 있다. 이러한 불확실성 영역 U 가 0.5 msec 초과의 단측인 경우에는, GPS SV 의 이러한 비트 에지의 정밀한 위상 및/또는 정렬은 다소 모호하게 될 수도 있다. 특정 실시예에 있어서, SV1 및 SV2 에 대한 차이 추정치 E[L] 에서의 이러한 단측 불확실성은 다음과 같이 관계 (3) 에 따라 결정될 수도 있는데:
[관계 3]
Figure 112011024662253-pat00009
이고, 여기서 c = 광속;
A1 = 기준 위치로부터 SV1 까지의 추정된 방위각;
A2 = 기준 위치로부터 SV2 까지의 추정된 방위각;
E1 = 기준 위치로부터 SV1 까지의 추정된 앙각;
E2 = 기준 위치로부터 SV2 까지의 추정된 앙각; 및
Punc = 기준 위치에서의 단측 불확실성 (길이 단위) 이다.
전술한 바와 같이 기준 위치에서 수신된 GPS 신호를 변조하는 데이터 신호의 비트 에지의 위치를 추정함으로써, 수신된 GPS 신호는 개선된 감도로 PDI (Pre-Detection Integration) 를 이용하여 포착될 수도 있다. 예를 들어, 비트 에지 (306) 와 비트 에지 (312) 사이에서, 데이터 신호 (302) 는 변경되지 않는다. 따라서, 전술한 바와 같이 기준 위치 영역에서 포착된 갈릴레오 신호에 적어도 부분적으로 기초하는 비트 에지 (306) 의 추정치와 비트 에지 (312) 의 추정치 사이에서 수신된 GPS 신호의 일부에 걸쳐 개선된 감도로 PDI 가 수행될 수도 있다.
대안적인 특징에 따라 기준 위치 영역에서 수신된 GPS 데이터 신호의 비트 에지의 위상 및/또는 정렬을 결정하는데 있어서, 수신기는 기준 위치에서 수신된 갈릴레오 신호로부터 부가적인 정보를 획득하여, 수신된 갈릴레오 신호의 타이밍에서의 부가적인 초기 불확실성을 허용할 수도 있다. 특히, 갈릴레오 SV 로부터의 신호에서 주기적으로 반복하는 PN 코드 시퀀스에서의 칩은, 4.0 msec 에폭으로 송신된 PN 코드 시퀀스가 교호 4.0 ㎳ 에폭 상에서 "1" 또는 "0" 중 어느 하나로 비터비 인코딩되는 "데이터 채널" 로서 레이트 1/2 비터비 인코딩될 수도 있다는 것이 관측되어야 한다.
전술한 실시예에 있어서, 기준 위치 영역에서 수신된 GPS 신호를 변조하는 데이터 신호의 비트 에지는, 기준 위치 영역에서의 갈릴레오 신호의 포착, 및 2.0 msec 를 초과하지 않는 단측 불확실성을 갖는 갈릴레오 신호의 타이밍의 정보로부터 획득되고, 차이 추정치 E[L] 에서의 단측 불확실성 U 는 0.5 msec 를 초과하지 않는다. 그러나, 대안적인 특징에 있어서, 기준 위치에서 수신된 갈릴레오 신호의 데이터 채널의 비터비 디코딩은, 기준 위치에서 수신된 GPS 신호에서의 비트 에지의 검출을 가능하게 할 수도 있는데, 여기서 갈릴레오 신호의 타이밍에서 관계 (2) 에 따라 결정된 단측 불확실성은 4.0 msec 정도이다. 여기서, 수신된 GPS 신호의 데이터 신호는 갈릴레오 신호의 비터비 인코딩된 4.0 msec 에폭과 동기화된다. 도 6b 를 참조하면, 수신된 GPS 신호 및 갈릴레오 신호가 동기화될 수도 있기 때문에, (수신된 GPS 신호의) 데이터 신호 (322) 에서의 비트 에지 (326) 는 예를 들어 "0" 에서 "1" 로의 수신된 갈릴레오 신호의 비터비 코드에서의 특정 전이와 동기화되는 것으로 공지될 수도 있다. 또한, 충분한 정확성을 갖는 수신된 갈릴레오 신호의 타이밍의 정보를 이용하여, 수신기는, "0" 에서 "1" 로의 이러한 특정 전이가 8.0 msec 불확실성 영역
Figure 112011024662253-pat00010
내에 있다고 결정할 수도 있다. 따라서, 수신기는, 전이 (324) 가 갈릴레오 SV 로부터의 특정 데이터 에폭의 송신의 시작과 연관된다고 추론할 수도 있다. 역시, 이러한 송신의 시작은 한 주의 시작, 데이터 프레임의 시작, 데이터 세그먼트의 시작 등을 포함할 수도 있다. 갈릴레오로부터의 데이터 신호의 송신이 GPS 로부터의 데이터 신호의 송신에 동기화될 수도 있기 때문에, 수신기는 차이 추정치 E[L] 만큼 GPS 신호를 변조하는 데이터 신호 (322) 의 특정 비트 에지 (326) 와 8.0 msec 갈릴레오 에폭의 특정 리딩 에지 (324) 를 연관시킬 수도 있고, 차이 추정치 E[L] 에서의 단측 불확실성 U 는 0.5 msec 를 초과하지 않는다. 따라서, 전술한 바와 같이, 전술한 바와 같이 기준 위치에서 포착된 갈릴레오 신호에 적어도 부분적으로 기초하는 비트 에지 (326) 의 추정치와 비트 에지 (332) 의 추정치 사이에서 개선된 감도로 포착하기 위해 수신된 GPS 신호의 일부에 걸쳐 PDI 가 수행될 수도 있다.
예시를 목적으로, 도 6b 는 교호 4.0 msec 에폭에서 "1" 및 "0" 값을 갖는 것으로서 비터비 인코딩된 데이터 채널의 데이터 채널 (330) 을 나타낸다. 그러나, 이러한 값은 반드시 연속적인 4.0 msec 에폭으로 교호하지는 않을 수도 있고, 청구된 대상은 이 점에 있어서 제한되지는 않는다는 것이 이해되어야 한다.
또다른 대안적인 특징에 있어서, GPS 수신기는 기준 위치에서 수신된 GPS 데이터 신호의 비트 에지의 위상 및/또는 정렬을 결정하는데 있어서 기준 위치에서 포착된 갈릴레오 신호의 파일럿 채널로부터 추출된 정보를 이용할 수도 있다. 도 6c 에 도시된 바와 같이, 갈릴레오 신호의 이러한 파일럿 채널 (406) 은, 반복하는 PRN 시퀀스 (404) 의 25 개의 연속적인 4.0 msec 에폭과 오버랩하는 100 ㎳ 주기로 반복하는 공지된 데이터 시퀀스로 인코딩될 수도 있다. 여기서, 수신된 GPS 신호의 데이터 신호 (402) 는 파일럿 채널 (406) 과 동기화될 수도 있다. 또한, 기준 위치에서 수신된 파일럿 채널 (406) 의 100 msec 주기가 데이터 신호 (402) 의 5 개의 연속적인 20 msec 주기와 연관될 수도 있다는 것이 관측되어야 한다. 50 msec 미만의 수신된 갈릴레오 신호의 타이밍에서 관계 (2) 에 따라 결정된 단측 불확실성 (또는 100 msec 미만의 불확실성 영역) 을 갖는 것은, 데이터 세그먼트의 시작, 데이터 프레임의 시작, 한 주의 시작에서의 송신의 시작 등과 같이, 갈릴레오 SV 로부터의 특정 데이터 에폭의 송신의 시작과, 디코딩된 파일럿 채널의 100 msec 주기의 인스턴스의 연관을 가능하게 한다. 파일럿 채널 (406) 의 송신이 데이터 신호 (402) 의 송신에 동기화될 수도 있기 때문에, 수신기는 수신된 GPS 신호의 데이터 신호 (402) 에서의 특정 비트 에지 (412) 에 파일럿 채널 (406) 의 100.0 msec 에폭의 특정 리딩 에지 (408) 를 연관시킬 수도 있다. 따라서, 수신된 갈릴레오 신호에서의 검출된 파일럿 채널의 100 msec 주기에서의 공지된 인스턴스는 관계 (1) 에 따라 결정된 차이 추정치 E[L] 만큼 수신된 GPS 신호의 비트 에지와 연관될 수도 있고, 차이 추정치 E[L] 에서의 단측 불확실성 U 는 0.5 msec 를 초과하지 않는다. 역시, 수신된 GPS 신호에서의 비트 에지의 결정으로, 비트 에지의 추정치들 사이에서 개선된 감도로 GPS 신호의 포착을 위해 수신된 GPS 신호의 일부에 걸쳐 PDI 가 수행될 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 청구된 대상은 이 점에 있어서 제한되지는 않지만, 기준 위치에서 수신된 GPS 신호에서의 비트 에지의 검출은 기준 위치에서 수신된 갈릴레오 신호의 비터비 인코딩 경계를 결정하는데 이용될 수도 있다. 전술한 바와 같이, 수신된 GPS 신호의 데이터 신호에서의 특정 비트 에지는 예를 들어 "0" 에서 "1" 로의 수신된 갈릴레오 신호의 비터비 코드에서의 전이와 동기화되거나 "1" 에서 "0" 으로의 전이와 동기화되는 것으로 공지될 수도 있다. 이로서, 10 msec 미만의 수신된 GPS 신호의 타이밍에서 관계 (2) 에 따라 결정된 단측 불확실성에 있어서, 수신된 GPS 신호의 데이터 신호에서의 특정 검출된 비트 에지는, GPS SV 와 갈릴레오 SV 사이의 차이 추정치 E[L] 에서의 차이 불확실성이 2.0 msec 미만인 경우, 전술한 관계 (1) 에 따라 결정된 차이 추정치 E[L] 만큼 수신된 갈릴레오 신호의 데이터 채널에서의 이러한 전이 (비터비 디코딩 경계) 와 연관될 수도 있다는 것이 관측되어야 한다. 차이 불확실성은 전술한 관계 (3) 에 따라 결정된다. 도 6d 에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 10 msec 미만의 수신된 GPS 신호의 타이밍에서의 단측 불확실성에 있어서, 기준 위치에서 수신된 GPS 신호 (482) 를 변조하는 데이터 신호 (472) 에서의 비트 에지 (476) 의 검출은 기준 위치에서 수신되는 비터비 인코딩된 갈릴레오 신호 (478) 에 대해 정확한 시간 기준을 제공한다. 따라서, 제시된 바와 같이 4.0 msec 미만의 양측 불확실성
Figure 112011024662253-pat00011
있어서, 갈릴레오 신호 (478) 에서의 비터비 인코딩 경계 (485) 에서의 전이는 고유하게 결정될 수도 있다.
일 실시예에 따르면, (예를 들어, AA 메시지에 표시된 바와 같이) 수신기에서 가시되는 SV 는 SV 에 대해 탐색될 코드 위상 및 도플러 주파수 가설의 2-차원 도메인을 정의하는 탐색 윈도우 파라미터의 특정 세트와 연관될 수도 있다. 도 7 에 도시된 일 구현에 있어서, SV 에 대한 탐색 윈도우 파라미터는 코드 위상 탐색 윈도우 크기 WIN_SIZECP, 코드 위상 윈도우 중심 WIN_CENTCP, 도플러 탐색 윈도우 크기 WIN_SIZEDOPP, 및 도플러 윈도우 중심 WIN_CENTDOPP 을 포함한다. 그 위치를 결정하려고 하는 엔티티가 IS-801 호환 무선 통신 시스템에서의 가입자국인 경우에, 이들 파라미터는 PDE 에 의해 가입자국으로 제공된 AA 메시지에 의해 표시될 수도 있다.
도 7 에 도시된 SV 에 대한 2-차원 탐색 공간은, 코드 위상 축이 수평축이며, 도플러 주파수 축이 수직축이라고 나타내지만, 이 정렬은 임의적이며 반전될 수 있다. 코드 위상 탐색 윈도우의 중심은 WIN_CENTCP 로 언급되고, 코드 위상 탐색 윈도우의 크기는 WIN_SIZECP 로 언급된다. 도플러 주파수 탐색 윈도우의 중심은 WIN_CENTDOPP 로 언급되고, 도플러 주파수 탐색 윈도우의 크기는 WIN_SIZEDOPP 로 언급된다.
일 실시예에 따르면, 제 1 SV 로부터의 제 1 신호의 포착 다음에, 특정 시간 t 에 있어서 제 1 SV 및 제 2 SV 에 대한 위치를 나타내는 정보, 수신기 위치의 추정치, 및 포착된 제 1 신호에서 검출된 코드 위상에 적어도 부분적으로 기초하여, 제 2 SV 로부터의 제 2 신호의 포착을 위한 WIN_CENTCP 및 WIN_SIZECP 가 결정될 수도 있다. 여기서, 제 2 신호의 포착을 위한 탐색 공간은 복수의 세그먼트 (1202a, 1202b, 1202c) 로 파티셔닝될 수 있는데, 이들 각각은 도플러 주파수의 범위 및 코드 위상의 범위로 특성화된다.
일 실시예에 따르면, 세그먼트를 특성화하는 코드 위상의 범위는 단일 채널 통과를 통한 세그먼트의 탐색을 위한 상관기의 채널의 용량과 동등할 수도 있다. 예를 들어, 채널 용량이 32 칩인 하나의 특정 실시예에 있어서, 세그먼트를 특성화하는 코드 위상의 범위는 마찬가지로 32 칩일 수도 있지만, 다른 실시예도 가능하다는 것이 인식되어야 한다.
도 8 에 도시된 바와 같이 세그먼트 경계에서 나타나는 피크의 미싱을 회피하기 위해서 규정된 개수의 칩만큼 세그먼트가 오버랩되는 것이 야기될 수도 있다. 여기서, 세그먼트 (1202a) 의 꼬리단은 Δ 칩만큼 세그먼트 (1202b) 의 전단에 오버랩되고, 마찬가지로 세그먼트 (1202b) 의 꼬리단은 Δ 칩만큼 세그먼트 (1202c) 의 전단에 오버랩된다. 이러한 오버랩으로 인한 오버헤드 때문에, 세그먼트에 의해 표현된 코드 위상의 유효 범위는 채널 용량 미만일 수도 있다. 예를 들어, 오버랩이 4 칩인 경우에, 세그먼트에 의해 표현된 코드 위상의 유효 범위는 28 칩일 수도 있다.
SV 로부터의 주기적으로 반복하는 신호를 포착하기 위한 시스템이 특정 실시예에 따라 도 9 에 도시되어 있다. 그러나, 이는 특정 실시예에 따라 이러한 신호를 포착할 수 있는 시스템의 일례에 불과하고, 청구된 대상을 벗어나지 않으면서 다른 시스템이 사용될 수도 있다. 도 9 에 도시된 바와 같이, 특정 실시예에 따르면, 이러한 시스템은, 프로세서 (1302), 메모리 (1304), 및 상관기 (1306) 를 포함한 컴퓨팅 플랫폼을 포함할 수도 있다. 상관기 (1306) 는, 직접적으로 또는 메모리 (1304) 를 통해, 프로세서 (1302) 에 의해 처리되도록 수신기 (도시되지 않음) 에 의해 제공되는 신호로부터 상관 함수를 생성하기에 적합할 수도 있다. 상관기 (1306) 는 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로 구현될 수도 있다. 그러나, 이들은 특정 양태에 따라 상관기가 구현될 수도 있는 방법의 예시에 불과하고, 청구된 대상은 이 점에 있어서 제한되지는 않는다.
일 실시예에 따르면, 메모리 (1304) 는, 컴퓨팅 플랫폼의 적어도 일부를 제공하도록 프로세서 (1302) 에 의해 액세스가능하며 실행가능한 머신 판독가능 명령들을 저장할 수도 있다. 여기서, 이러한 머신 판독가능 명령들과 협력하여 프로세서 (1302) 는 도 3 을 참조하여 전술한 프로세스 (200) 의 전부 또는 일부를 수행하기에 적합할 수도 있다. 특정 실시예에 있어서, 청구된 대상은 이 점에 있어서 제한되지는 않지만, 프로세서 (1302) 는, 전술한 바와 같이 위치 결정 신호를 탐색하며 상관기 (1306) 에 의해 발생된 상관 함수로부터 측정치를 도출하도록 상관기 (1306) 에 지시할 수도 있다.
도 10 을 참조하면, 무선 트랜시버 (1406) 는 음성 또는 데이터와 같은 기저대역 정보를 갖는 RF 캐리어 신호를 RF 캐리어 상으로 변조하고, 변조된 RF 캐리어를 복조하여 이러한 기저대역 정보를 획득하기에 적합할 수도 있다. 안테나 (1410) 는 무선 통신 링크를 통해 변조된 RF 캐리어를 송신하고, 무선 통신 링크를 통해 변조된 RF 캐리어를 수신하기에 적합할 수도 있다.
기저대역 프로세서 (1408) 는 무선 통신 링크를 통한 송신을 위해 CPU (1402) 로부터의 기저대역 정보를 트랜시버 (1406) 로 제공하기에 적합할 수도 있다. 여기서, CPU (1402) 는 사용자 인터페이스 (1416) 내의 입력 디바이스로부터 이러한 기저대역 정보를 획득할 수도 있다. 또한, 기저대역 프로세서 (1408) 는 사용자 인터페이스 (1416) 내의 출력 디바이스를 통한 송신을 위해 트랜시버 (1406) 로부터의 기저대역 정보를 CPU (1402) 로 제공하기에 적합할 수도 있다.
사용자 인터페이스 (1416) 는 음성 또는 데이터와 같은 사용자 정보의 입력 또는 출력을 위한 복수의 디바이스를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 이러한 디바이스는 키보드, 디스플레이 스크린, 마이크로폰, 및 스피커를 포함할 수도 있다.
SPS 수신기 (SPS Rx ; 1412) 는 SV 로부터 송신물을 수신하여 복조하고, 복조된 정보를 상관기 (1418) 로 제공하기에 적합할 수도 있다. 상관기 (1418) 는 SPS 수신기 (1412) 에 의해 제공된 정보로부터 상관 함수를 도출하기에 적합할 수도 있다. 예를 들어, 주어진 PN 코드에 대해, 상관기 (1418) 는 코드 위상의 범위에 걸쳐 정의된 상관 함수를 생성하여 코드 위상 탐색 윈도우를 제한 (set out) 하고, 전술한 바와 같이 도플러 주파수 가설의 범위에 걸쳐 정의된 상관 함수를 생성할 수도 있다. 이와 같이, 정의된 코히런트 및 넌-코히런트 적분 파라미터에 따라 개별 상관이 수행될 수도 있다.
또한, 상관기 (1418) 는 트랜시버 (1406) 에 의해 제공된 파일럿 신호에 관한 정보로부터 파일럿-관련 상관 함수를 도출하기에 적합할 수도 있다. 이 정보는 가입자국에 의해 무선 통신 서비스를 획득하는데 이용될 수도 있다.
채널 디코더 (1420) 는 기저대역 프로세서 (1408) 로부터 수신된 채널 심볼을 기본적인 소스 비트로 디코딩하기에 적합할 수도 있다. 채널 심볼이 콘볼루션 인코딩된 심볼을 포함하는 하나의 실시예에 있어서, 이러한 채널 디코더는 비터비 디코더를 포함할 수도 있다. 채널 심볼이 콘볼루션 코드의 직렬 연쇄 (serial concatenation) 또는 병렬 연쇄 (parallel concatenation) 를 포함하는 제 2 실시예에 있어서, 채널 디코더 (1420) 는 터보 디코더를 포함할 수도 있다.
메모리 (1404) 는, 프로세스, 실시예, 구현, 또는 기재 또는 제시되었던 실시예 중 하나 이상을 수행하도록 실행가능한 머신 판독가능 명령들을 저장하기에 적합할 수도 있다. CPU (1402) 는 이러한 머신 판독가능 명령들에 액세스하여 실행하기에 적합할 수도 있다. 이들 머신 판독가능 명령들의 실행을 통해, CPU (1402) 는, 블록 202 및 블록 204 에서 특정 탐색 모드를 채택하는 탐색을 수행하고, 상관기 (1418) 에 의해 제공된 GPS 상관 함수를 분석하고, 그 피크로부터 측정치를 도출하고, 위치 추정치가 충분히 정확한지 여부를 판정하도록 상관기 (1418) 에 지시할 수도 있다. 그러나, 이들은 특정 양태에서 CPU 에 의해 수행될 수도 있는 태스크의 예시에 불과하고, 청구된 대상은 이 점에 있어서 제한되지는 않는다.
특정 실시예에 있어서, 가입자국에서의 CPU (1402) 는 전술한 바와 같이 SV 로부터 수신된 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 가입자국의 위치를 추정할 수도 있다. 또한, CPU (1402) 는 특정 실시예에 따라 전술한 바와 같이 수신된 제 1 신호에서 검출된 코드 위상에 적어도 부분적으로 기초하여 수신된 제 2 신호를 포착하기 위한 코드 탐색 범위를 결정하기에 적합할 수도 있다. 그러나, 이들은, 의사 거리 측정치에 적어도 부분적으로 기초하여 위치를 추정하고, 이러한 의사 거리 측정치의 양적 평가치를 결정하며, 특정 양태에 따라 의사 거리 측정치의 정확성을 개선하기 위한 프로세스를 종료하기 위한 시스템의 예시에 불과하고, 청구된 대상은 이 점에 있어서 제한되지는 않는다는 것이 이해되어야 한다.
이들은 현재 예시적인 특징으로 고려되는 것으로 예시 및 기재되었지만, 청구된 대상을 벗어나지 않으면서 각종 다른 변형이 이루어질 수도 있으며, 등가물이 대용될 수도 있다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 이해될 것이다. 부가적으로, 본 명세서에 기재된 중심 개념을 벗어나지 않으면서 청구된 대상의 교시에 특정 상황을 적응시키기 위해서 다수의 변형이 이루어질 수도 있다. 그러므로, 청구된 대상은 개시된 특정 실시예에 제한되지 않도록 의도되지만, 이러한 청구된 대상은 또한 첨부된 특허청구범위의 범위 및 그 등가물 내에 있는 모든 양태를 포함할 수도 있다.
100: 가입자국
102a 내지 102d : 위성
104: 위치 결정 엔티티

Claims (16)

  1. 기준 위치에서 제 1 내비게이션 신호를 포착하는 단계;
    상기 기준 위치에서 수신된 제 2 내비게이션 신호를 변조하는 데이터 신호의 비트 에지의 타이밍을 상기 제 1 내비게이션 신호에 기초하여 추정하는 단계; 및
    상기 추정된 비트 에지의 타이밍에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 제 2 내비게이션 신호의 간격에 걸쳐 상기 제 2 내비게이션 신호를 포착하도록 PDI (pre-detection integration) 를 수행하는 단계를 포함하고,
    상기 제 1 내비게이션 신호는 제 1 포맷으로 송신되고 상기 제 2 내비게이션 신호는 상기 제 1 포맷과 상이한 제 2 포맷으로 송신되는, 방법
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 내비게이션 신호는 제 1 우주 비행체 (SV) 에 의해 송신되고, 상기 제 2 내비게이션 신호는 제 2 SV 에 의해 송신되고,
    상기 비트 에지는 상기 제 1 내비게이션 신호의 공지된 인스턴스와 동기화되고,
    상기 비트 에지의 타이밍을 추정하는 단계는, 상기 기준 위치로부터 상기 제 1 SV 까지의 제 1 거리와 상기 기준 위치로부터 상기 제 2 SV 까지의 제 2 거리 사이의 추정된 차이를 이용하여, 상기 비트 에지와 상기 공지된 인스턴스를 연관시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 비트 에지의 타이밍을 추정하는 단계는,
    상기 제 1 내비게이션 신호를 변조하는 교호 비터비 인코딩된 신호를 디코딩하는 단계; 및
    상기 디코딩된 교호 비터비 인코딩된 신호의 전이와 상기 비트 에지를 연관시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 비트 에지의 타이밍을 추정하는 단계는,
    상기 제 1 내비게이션 신호를 변조하는 반복하는 데이터 시퀀스를 디코딩하는 단계; 및
    상기 제 2 내비게이션 신호에서의 비트 에지와 상기 디코딩된 데이터 시퀀스의 인스턴스를 연관시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 내비게이션 신호는, 갈릴레오 콘스텔레이션의 멤버인 SV 로부터 송신되고, 상기 제 2 내비게이션 신호는, GPS 콘스텔레이션의 멤버인 SV 로부터 송신되는, 방법.
  6. 기준 위치에서 제 1 내비게이션 신호를 포착하는 수신기; 및
    프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 기준 위치에서 수신된 제 2 내비게이션 신호를 변조하는 데이터 신호의 비트 에지의 타이밍을 상기 제 1 내비게이션 신호에 기초하여 추정하고,
    상기 추정된 비트 에지의 타이밍을 이용하여 상기 제 2 내비게이션 신호의 간격에 걸쳐 상기 제 2 내비게이션 신호를 포착하도록 PDI (pre-detection integration) 를 수행하도록 구성되고,
    상기 제 1 내비게이션 신호는 제 1 포맷으로 송신되고 상기 제 2 내비게이션 신호는 상기 제 1 포맷과 상이한 제 2 포맷으로 송신되는, 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 내비게이션 신호는 제 1 우주 비행체 (SV) 에 의해 송신되고, 상기 제 2 내비게이션 신호는 제 2 SV 에 의해 송신되고,
    상기 비트 에지는 상기 제 1 내비게이션 신호의 공지된 인스턴스와 동기화되고,
    상기 프로세서는, 상기 기준 위치로부터 상기 제 1 SV 까지의 제 1 거리와 상기 기준 위치로부터 상기 제 2 SV 까지의 제 2 거리 사이의 추정된 차이를 이용하여, 상기 비트 에지와 상기 공지된 인스턴스를 연관시키도록 또한 구성되는, 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제 1 내비게이션 신호를 변조하는 교호 비터비 인코딩된 신호를 디코딩하고,
    상기 디코딩된 교호 비터비 인코딩된 신호의 전이와 상기 비트 에지를 연관시키도록 또한 구성되는, 장치.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제 1 내비게이션 신호를 변조하는 반복하는 데이터 시퀀스를 디코딩하고,
    상기 제 2 내비게이션 신호에서의 비트 에지와 상기 디코딩된 데이터 시퀀스의 인스턴스를 연관시키도록 또한 구성되는, 장치.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 내비게이션 신호는, 갈릴레오 콘스텔레이션의 멤버인 SV 로부터 송신되고, 상기 제 2 내비게이션 신호는, GPS 콘스텔레이션의 멤버인 SV 로부터 송신되는, 장치.
  11. 기준 위치에서 제 1 내비게이션 신호를 포착하는 수단;
    상기 기준 위치에서 수신된 제 2 내비게이션 신호를 변조하는 데이터 신호의 비트 에지의 타이밍을 제 1 내비게이션 신호에 기초하여 추정하는 수단; 및
    상기 추정된 비트 에지의 타이밍을 이용하여 상기 제 2 내비게이션 신호의 간격에 걸쳐 상기 제 2 내비게이션 신호를 포착하도록 PDI (pre-detection integration) 를 수행하는 수단을 포함하고,
    상기 제 1 내비게이션 신호는 제 1 포맷으로 송신되고 상기 제 2 내비게이션 신호는 상기 제 1 포맷과 상이한 제 2 포맷으로 송신되는, 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 내비게이션 신호는 제 1 우주 비행체 (SV) 에 의해 송신되고, 상기 제 2 내비게이션 신호는 제 2 SV 에 의해 송신되고,
    상기 비트 에지는 상기 제 1 내비게이션 신호의 공지된 인스턴스와 동기화되고,
    상기 비트 에지의 타이밍을 추정하는 수단은, 상기 기준 위치로부터 상기 제 1 SV 까지의 제 1 거리와 상기 기준 위치로부터 상기 제 2 SV 까지의 제 2 거리 사이의 추정된 차이를 이용하여, 상기 비트 에지와 상기 공지된 인스턴스를 연관시키는 수단을 더 포함하는, 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 비트 에지의 타이밍을 추정하는 수단은,
    상기 제 1 내비게이션 신호를 변조하는 교호 비터비 인코딩된 신호를 디코딩하는 수단; 및
    상기 디코딩된 교호 비터비 인코딩된 신호의 전이와 상기 비트 에지를 연관시키는 수단을 더 포함하는, 장치.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 비트 에지의 타이밍을 추정하는 수단은,
    상기 제 1 내비게이션 신호를 변조하는 반복하는 데이터 시퀀스를 디코딩하는 수단; 및
    상기 제 2 내비게이션 신호에서의 비트 에지와 상기 디코딩된 데이터 시퀀스의 인스턴스를 연관시키는 수단을 더 포함하는, 장치.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 내비게이션 신호는, 갈릴레오 콘스텔레이션의 멤버인 SV 로부터 송신되고, 상기 제 2 내비게이션 신호는, GPS 콘스텔레이션의 멤버인 SV 로부터 송신되는, 장치.
  16. 머신 판독가능 명령들이 저장된 저장 매체를 포함하는 물품으로서,
    상기 머신 판독가능 명령들은, 컴퓨팅 플랫폼에 의해 실행되는 경우, 상기 컴퓨팅 플랫폼으로 하여금,
    기준 위치에서 제 1 내비게이션 신호를 포착하고,
    상기 기준 위치에서 수신된 제 2 내비게이션 신호를 변조하는 데이터 신호의 비트 에지의 타이밍을 제 1 내비게이션 신호에 기초하여 추정하고,
    상기 추정된 비트 에지의 타이밍을 이용하여 상기 제 2 내비게이션 신호의 간격에 걸쳐 상기 제 2 내비게이션 신호를 포착하도록 PDI (pre-detection integration) 를 수행하도록 하고,
    상기 제 1 내비게이션 신호는 제 1 포맷으로 송신되고 상기 제 2 내비게이션 신호는 상기 제 1 포맷과 상이한 제 2 포맷으로 송신되는, 저장 매체를 포함하는 물품.
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