KR101443955B1 - 코드 스페이스 검색에서의 다중 상관 프로세싱 - Google Patents

Abstract

무선 통신 디바이스에서의 코드 위상 프로세싱을 위한 방법 및 장치가 본원에 설명된다. 무선 디바이스는 무선 채널을 통해 수신된 의사 랜덤 코드 확산 신호에 대한 코드 위상 검색을 수행한다. 상관기는 복수의 주파수 가설들 각각에 대하여 복수의 코드 위상들과 수신된 신호를 상관시킨다. 최대 피크 및 제 2 피크가 상관 결과로부터 결정된다. 최대 피크에 대해 교차 상관 프로세싱이 수행되고, 교차 상관의 결과에 기초하여 위치 프로세싱을 위해 제 2 피크를 위하여 최대 피크가 폐기될 수도 있다.

Description

코드 스페이스 검색에서의 다중 상관 프로세싱{MULTIPLE CORRELATION PROCESSING IN CODE SPACE SEARCH}

본 발명은 무선 통신 디바이스에서 코드 위상 프로세싱을 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

많은 무선 통신은 정보를 통신하기 위해 직접 시퀀스 확산 스펙트럼을 이용한다. 통상적으로, 신호를 확산시키기 위해 이용되는 코드들은 의사 랜덤 코드들이다. 통상적으로, 수신기는 국부적으로 생성된 코드와 확산 코드를 상관시킴으로써 언더라잉 (underlying) 정보를 찾아낸다.

때때로, 수신기는 위치 로케이션을 수행하는데 이용될 수 있는 타이밍 기준을 확립하도록 코드와 연관된 시간 오프셋을 이용할 수 있다. 의사 랜덤 확산 신호로부터 확립된 타이밍에 기초하여 위치를 결정하는 것은, 각종 위치 로케이션 시스템에서 수행된다.

GPS (Global Positioning System) 네비게이션 시스템은 지구 주변의 궤도에 있는 위성들을 사용한다. 임의의 GPS 사용자는, 지구 어디에서든, 3 차원 위치, 속도 및 시각을 포함하는 정확한 네비게이션 정보를 얻을 수 있다. GPS 시스템은, 적도에 대하여 55°로 기울어지고 서로에 대하여 60°이격된 6 개의 평면에서 26,600 킬로미터의 반경을 갖는 중간 지구 궤도에 배치되는 적어도 24 개의 위성을 포함한다. 4 개의 위성은 6 개의 궤도 경로들 각각 내에서 동일하게 이격된다. GPS 를 이용하는 위치 측정은 궤도 위성들로부터 GPS 수신기로 브로드캐스트되는 GPS 신호의 전파 지연 시간의 측정에 기초한다. 보통, 4 개의 위성들로부터의 신호 수신은 4 차원 (위도, 경도, 고도, 및 시간) 에서 정확한 위치 결정을 위해 필요하다. 수신기가 각각의 신호 전파 지연을 측정하고 나면, 각 지연에 광속을 곱함으로써 각 위성에 대한 거리가 계산된다. 그 후, 위성들의 알려진 로케이션 및 측정된 거리를 통합하는 4 개의 미지수를 갖는 4 개의 방정식 세트를 풀어서 로케이션 및 시간을 알아낸다. GPS 시스템의 정확한 성능은 각 위성의 탑재된 원자 시계 (on-board atomic clock) 에 의해, 그리고 위성 클록 및 궤도 파라미터를 연속적으로 모니터링하고 보정하는 그라운드 추적국에 의해 유지된다.

각각의 GPS 위성은 L-대역의 다수의 캐리어를 통해 여러 직접-시퀀스-코딩된 확산 스펙트럼 신호를 송신한다. L1 신호가 1.57542 GHz 의 캐리어 주파수에 위치하고, L2 신호가 1.2276 GHz 에 위치하고, L3 신호가 1.38105 GHz 에 위치하고, L4 신호가 1.379913 GHz 에 위치하며, L5 신호가 1.17645 GHz 에 위치한다. L1, L2, 및 L5 주파수 상에서 송신된 민간인이 이용 가능한 신호는 위치 로케이션 및 네비게이션에 관하여 가장 관심이 있다.

L1 신호는 직교 위상으로 변조된 2 개의 PSK (phase-shift keyed) 확산 스펙트럼 신호를 포함한다. P-코드 신호 (엄밀하게는 P), 및 C/A 코드 신호 (코어스/포착의 경우에는 C/A). L2 신호는 P-코드 신호 뿐만 아니라 L2C 민간인이 이용 가능한 신호를 포함한다. P 및 C/A 코드는 캐리어 상에서 변조되는 비트의 반복적인 의사 랜덤 시퀀스 (또한, "칩" 으로도 지칭됨) 이다. L2C 신호는 2 개의 별개의 PRN 시퀀스를 포함한다. (민간인의 보통의 길이 코드) CM 신호로 지칭되는 제 1 신호는 매 20 밀리초마다 반복하는 길이 내 10,230 비트이다. (민간인의 긴 길이 코드) CL 은 반복하는 매 1500 밀리초마다 767,250 비트이다.

이들 코드의 클록-형 성질은 시간 지연을 측정하는데 있어서 수신기에 의해 이용된다. 각 위성에 대한 코드는 고유하고, 그들이 모두 동일한 캐리어 주파수에 있더라도 수신기로 하여금 어느 위성이 주어진 코드를 송신하는지를 구별하게 한다. 또한, 각 C/A 캐리어 상에서 변조된 것은, 네비게이션 계산에 필요한 위성 궤도 파라미터 및 시스템 상태에 관한 정보를 포함하는 50 비트/초 데이터 스트림이다. CM 신호는 포워드 에러 보정을 갖는 25 비트/초 네비게이션 메시지로 변조되는 반면에, CL 신호는 넌-데이터 시퀀스이다. P-코드 신호는 암호화되어, 일반적으로 상업용 및 개인 사용자들에게 이용 가능하지 않다. C/A 신호는 모든 사용자들에게 이용 가능하다.

GPS 수신기에서 수행된 동작들은 임의의 다이렉트-시퀀스 확산 스펙트럼 수신기에서 수행된 대부분의 동작들이다. 의사랜덤 코드 변조의 확산 효과는, 역확산 (despreading) 으로서 알려진 프로세스에서 시간-정렬되고, 국부적으로 생성된 코드의 카피를 그것에 곱함으로써 각 신호로부터 제거되어야 한다. 적합한 시간 정렬, 또는 코드 지연이 수신기 스타트-업 (start-up) 에서 쉽게 알려지지 않기 때문에, 적합한 시간 정렬, 또는 코드 지연은 GPS 수신기의 동작의 초기 "포착" 단계 동안 검색함으로써 결정되어야 한다. 일단 결정되면, 적절한 코드 시간-정렬은 GPS 수신기 동작의 "추적 (tracking)" 단계 동안 유지된다.

수신된 C/A 신호가 역환산되면, 각 신호는 중간 캐리어 주파수에서 50 비트/초 PSK 신호를 구성한다. 이 신호의 정확한 주파수는, 위성과 단말기 유닛들 간의 상대적 이동에 의해 야기된 도플러 효과, 및 로컬 수신기 GPS 클록 기준 에러로 인해 불확실해진다. 보통 포착 이전에는 도플러 주파수가 알려지지 않기 때문에, 초기 신호 포착 동안 이 도플러 주파수가 검색되어야 한다. 도플러 주파수가 거의 결정되면, 캐리어 복조가 진행된다.

캐리어 복조 후에, 데이터 비트 타이밍은 비트 동기화 루프에 의해 유도되고, 데이터 스트림이 최종적으로 검출된다. 4 개의 위성들로부터 신호가 포착되고 록킹되고, 필요한 시간 지연 및 도플러 측정이 이루어지고, 충분한 (GPS 시간 기준 및 궤도 파라미터를 결정하기에 충분한) 수의 데이터 비트가 수신되면, 네비게이션 계산이 착수될 수도 있다.

로케이션 결정을 위한 GPS 시스템의 일 문제점은 초기 신호 포착 단계에 필요한 시간이 길다는 것이다. 전술한 바와 같이, 4 개의 위성 신호가 추적되기 전에, 위성 신호는 그 디멘젼 (dimension) 이 코드 위상 지연, 및 도플러 주파수 시프트인 2-차원 검색 "스페이스" 에서 검색되어야 한다. 통상적으로, 수신기 "콜드 스타트 (cold start)" 후의 경우에서와 같이 이 검색 스페이스 내의 신호의 로케이션의 사전 지식이 없는 경우, 다수의 코드 지연 (약 2000) 및 도플러 주파수 (약 15) 가 포착 및 추적되는 각각의 위성에 대해 검색되어야 한다. 따라서, 각 신호에 대해, 검색 스페이스 내의 최대 30,000 개의 로케이션이 검토되어야 한다. 통상적으로, 이들 로케이션은 5 내지 10 분이 걸릴 수 있는 프로세스에서 순차적으로 하나씩 검토된다. 수신 안테나의 시야 내의 4 개의 위성의 아이덴티티 (즉, PN-코드) 가 알려지지 않으면, 포착 시간은 더 길어진다.

GPS 수신기가 이미 위성 신호를 포착하고, 그 후 추적 모드에 있는 경우에, 위치 결정 프로세스는 사실상 동시적이다. 그러나, 무선 단말기의 일상적 사용에서, 사용자는 전력을 턴온하고 빠르게 동작을 시작한다. 이는, 긴급 통신이 의도될 때의 경우일 수도 있다. 이러한 상황에서, 위치 픽스 (position fix) 가 획득되기 전에, GPS/단말기 유닛에 의한 5 내지 10 분의 GPS 위성 신호 포착 콜드-스타트 (cold-start) 와 연관된 시간 지연은 시스템의 응답 시간을 제한한다.

따라서, GPS/무선 단말기 유닛에서 위치 픽스를 제공하고 GPS 위성 신호를 포착하는데 필요한 시간을 감소시키기 위한 시스템 및 방법이 필요하다.

무선 통신 디바이스에서 코드 위상 프로세싱을 위한 방법 및 장치가 본원에 설명된다. 무선 디바이스는 무선 채널을 통해 수신된 의사 랜덤 코드 확산 신호에 대해 코드 위상 검색을 수행한다. 상관기는 복수의 주파수 가설들 각각에서 복수의 코드 위상들에 수신된 신호를 상관시킨다. 최대 피크 및 제 2 피크는 상관 결과로부터 결정된다. 교차 상관 프로세싱은 최대 피크에 대해 수행되고, 최대 피크는 교차 상관의 결과에 기초한 위치 프로세싱을 위해 제 2 피크를 위해 폐기된다.

본 발명의 일 양태는 무선 통신 디바이스에서의 코드 위상 프로세싱의 방법을 포함한다. 본 방법은, 무선 채널을 통해 의사 노이즈 확산 신호를 수신하는 단계, 복수의 상관 결과를 생성하도록 복수의 주파수 가설들 각각에 대해 복수의 지연된 버전의 로컬 의사 노이즈 시퀀스와 의사 노이즈 확산 신호를 상관시키는 단계, 복수의 상관 결과로부터 최대 피크를 결정하는 단계, 복수의 상관 결과로부터 제 2 피크를 결정하는 단계, 및 제 1 코드 위상 및 제 1 주파수 가설에 대응하는 최대 피크 및 제 2 코드 위상 및 제 2 주파수 가설에 대응하는 제 2 피크를 출력하는 단계를 포함한다.

본 발명의 일 양태는 무선 통신 디바이스에서의 코드 위상 프로세싱의 방법을 포함한다. 본 방법은, 복수의 상관 결과를 생성하도록 의사 랜덤 코드와 수신된 신호를 상관시키는 단계, 상관 결과로부터 최대 피크 및 최선의 제 2 피크를 결정하는 단계, 및 적어도 하나의 별개의 의사 랜덤 코드에 대한 최대 피크의 교차 상관을 결정하는 단계를 포함한다.

본 발명의 일 양태는 무선 통신 디바이스에서의 코드 위상 프로세싱의 방법을 포함한다. 본 방법은, 복수의 상관 결과를 생성하도록 복수의 주파수 가설들 각각에 걸쳐 의사 랜덤 코드의 다수의 위상들 각각과 수신된 신호를 상관시키는 단계, 복수의 상관 결과로부터 미리결정된 노이즈 임계값 보다 큰 최대 피크를 결정하는 단계, 상관 결과의 제 1 서브세트로부터 결정된 초기 피크 (early peak) 또는 상관 결과의 제 2 서브세트로부터 결정된 최선의 다른 피크 중 하나에 기초하여 제 2 피크를 결정하는 단계, 별개의 의사 랜덤 코드로부터 결정된 적어도 하나의 추가 최대 피크에 대한 최대 피크의 교차 상관을 결정하는 단계, 및 교차 상관에 기초하여 최대 피크 또는 제 2 피크 중 적어도 하나에 기초하여 의사 거리를 결정하는 단계를 포함한다.

본 발명의 일 양태는 무선 통신 디바이스에서의 코드 위상 프로세싱을 위한 장치를 포함한다. 본 장치는, 복수의 상관 결과를 생성하도록 복수의 주파수 가설들 각각에 대하여 복수의 지연된 버전의 로컬 의사 랜덤 노이즈 시퀀스와 수신된 의사 랜덤 노이즈 확산 신호를 상관시키도록 구성된 피크 검색기, 및 피크 검색기에 커플링되고 위치 프로세싱을 위해 복수의 상관 결과로부터 최대 피크 및 제 2 피크를 결정하도록 구성된 포스트 프로세서를 포함한다.

개시물의 실시형태들의 특성, 목적, 및 이점은 도면과 함께 취해질 때 이하에서 설명된 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이고, 도면에서 동일한 엘리먼트는 동일한 참조 부호를 갖는다.
도 1 은 위치 로케이션 시스템의 실시형태의 단순화된 시스템 도면이다.
도 2 는 수신기의 실시형태의 단순화된 기능적 블록도이다.
도 3 은 코드 위상 검색기의 실시형태의 단순화된 기능적 블록도이다.
도 4 는 코드 스페이스 검색에서의 다중 상관 피크 프로세싱의 방법의 실시형태의 단순화된 흐름도이다.
도 5 는 최선의 초기 피크 프로세싱의 방법의 실시형태의 단순화된 흐름도이다.
도 6 은 최선의 다른 피크 프로세싱의 방법의 실시형태의 단순화된 흐름도이다.
도 7 은 제한된 코드 스페이스 검색 영역의 예를 나타내는 단순화된 도면이다.
도 8 은 제한된 코드 스페이스 검색 영역의 예를 나타내는 단순화된 도면이다.

예를 들어, 위치 로케이션을 위해 코드 위상 프로세싱을 수행하도록 구성된 무선 수신기는, 검색된 각각의 의사 랜덤 코드에 대해 최대 피크 및 최선의 제 2 피크 또는 몇몇 다른 수의 추가의 피크를 결정하도록 구성될 수 있다. 각 코드 위상 검색기로부터의 최대 피크는, 임의의 결과가 교차 상관 피크를 나타내는지 여부를 결정하기 위해 다른 의사 랜덤 코드에 대해 결정된 다른 최대 피크들에 대하여 프로세싱될 수 있다.

식별된 교차 상관 피크는 코드 위상 검색기에 의해 결정된 하나 이상의 추가의 피크를 위해 폐기될 수 있다. 본원에 제공된 설명은 제 2 최선의 피크를 결정 및 이용하는 코드 위상 검색기를 포커싱하였으나, 임의의 수의 최선의 추가 피크들이 식별된 교차 상관 피크에 대한 대안으로서 가능한 이용을 위해 식별 및 저장될 수도 있다. 예를 들어, 임의의 수, N 개의 최선의 피크가 코드 위상 검색기로부터 추출될 수도 있고, 최선의 피크들 각각은 교차 상관에 기인하는 피크 확률에 대해 프로세싱될 수도 있다. 교차 상관 피크로서 식별된 각 피크는, 교차 상관의 산물이 아닌 피크가 식별되고 또는 모든 N 개의 피크가 프로세싱될 때까지 다음의 최선의 피크를 위해 폐기될 수도 있다.

최선의 제 2 피크를 식별하는 것은 위치 프로세서로 하여금, 최대 피크가 교차 상관 산물로서 식별되었던 코드 위상 검색기로부터 결과로 진행되게 한다. 최선의 제 2 피크로 위치 프로세싱을 계속하는 것은, 추가의 코드 위상 검색을 수행할 필요 없이 교차 상관의 존재에서 추가의 코드 스페이스 검색 결과를 제공한다.

최선의 제 2 피크를 이용하는 위치 프로세싱으로 진행하기 위한 능력은 더 신속한 초기 위치 픽스를 허용할 수 있고, 한정된 위성이 시야에 있는 성공적인 위치 픽스를 허용할 수 있다. 최선의 제 2 피크를 결정 및 식별하기 위한 노력은 코드 위상 검색을 재실행하기 위한 노력 보다는 실질적으로 적다. 따라서, 최선의 제 2 피크 프로세싱은 무선 디바이스 내의 프로세싱 및 전력 소모를 보존한다.

도 1 은 위치 로케이션 시스템 (100) 의 간략화된 기능적 블록도이다. 위치 로케이션 시스템 (100) 은 복수의 위성들 (130-1 내지 130-n) 을 포함하고, 위성들 각각은 별개의 의사 랜덤 노이즈 코드 (또한 의사 랜덤 코드, 의사 노이즈 코드, PRN 코드, PN 코드, 또는 몇몇 다른 유사한 용어로도 지칭됨) 에 의해 확산된 신호를 송신한다.

위치 로케이션 시스템 (100) 은 또한, 무선 통신 시스템에서 예를 들어 기지국들 (120-1 내지 120-k) 일 수 있는 복수의 지상국을 포함한다. 각각의 기지국, 예를 들어 120-1 은 또한 의사 노이즈 코드에 의해 확산되는 신호를 송신한다. 기지국들 (120-1 내지 120-k) 로부터의 송신은 위성들 (130-1 내지 130- n) 로부터 송신과 조직화 (coodinate) 될 수도 있다. 다르게는, 기지국들 (120-1 내지 120-k) 은 위성 (130-1 내지 130-n) 과 실질적으로 독립적으로 동작할 수도 있다. 통상의 하이브리드 위성 위치확인 시스템 (Satellite Positioning System; SPS) 에서, 위성들 (130-1 내지 130-n) 에 의해 이용된 PN 코드는 지상국 (120-1 내지 120-k) 에 의해 이용된 PN 코드에 관련되지 않는다.

위치 로케이션이 이네이블되는 모바일 단말기 (110) 는 무선 채널을 통해 위성 (130) 및/또는 기지국 (120) 의 조합으로부터 의사 노이즈 확산 신호를 수신함으로써 그 위치를 결정할 수도 있다. 모바일 단말기 (110) 는, 국부적으로 생성된 의사 노이즈 코드와 수신된 의사 노이즈 확산 신호의 위상을 상관시킬 수 있고, 위상 오프셋에 기초하여 의사 거리를 결정할 수 있다.

전술한 바와 같이, 모바일 단말기 (110) 는, 송신하는 소스들의 아이덴티티를 획득하고 또는 다르게는 결정하기 위해서, 각각의 가능한 의사 노이즈 코드에 대한 위상 및 주파수의 디멘젼 전체를 검색할 필요가 있으므로, 추가의 프로세싱이 발생할 수도 있다. 획득 프로세스는, 각종 의사 노이즈 코드를 고유하게 식별하기 위한 모바일 단말기의 능력에 의해 더욱 복잡해진다.

그 신호를 확산시키도록 위성, 예를 들어 130-1 에 의해 이용된 의사 노이즈 코드들 각각은 교유할 수도 있고, 다른 위성들, 예를 들어 130-2 내지 130-n 에 의해 이용된 다른 의사 노이즈 코드들 각각에 실질적으로 직교할 수도 있다. 의사 노이즈 신호는 엄밀히 직교하지는 않고, 임의의 2 개의 의사 노이즈 코드들 간의 몇몇 교차 상관 특성이 존재할 수도 있다. 일 예로서, GPS 위성 위치확인 시스템에 이용된 의사 노이즈 C/A 골드 코드는 21 dB 정도에서 교차 상관 거절을 보인다. 즉, 2 개의 신호의 수신된 전력이 대략 21 dB 만큼 상이한 경우, 제 1 PN 코드에 의해 확산된 제 1 SPS 신호는 제 2 의 별개의 PN 코드에 의해 확산된 제 2 SPS 신호에 상관될 수도 있다. 상이한 위성 비히클에 의해 수신기로 송신된 신호에 영향을 주는 상이한 채널 특징은, 수신기로 하여금 C/A 골드 코드의 교차 상관 거절 능력을 초과하는 다이내믹 범위 이상으로 변하는 위성 신호들을 수신하게 한다.

모바일 단말기 (110) 는 각종 팩터들로 인해 각종 SPS 소스들로부터의 수신 전력에서 광범위한 변형을 경험할 수도 있다. 예를 들어, 하늘에서의 위성, 예를 들어 130-1 의 위치는 모바일 단말기 (110) 에서 수신된 신호 전력 및 신호 품질에 영향을 줄 수도 있다. 위성, 예를 들어 130-1 로부터의 신호는, 위성 ( 130-1) 이 모바일 단말기 (110) 의 바로 위에 있을 때에 비해 위성 (130-1) 이 수평선 근처에 위치할 때 더 큰 경로 손실을 경험할 수도 있다. 또한, 가림 (occlusion) 또는 다른 물리적 팩터들이 무선 채널 및 무선 채널을 통해 수신된 신호의 품질에 영향을 줄 수도 있다. 모바일 단말기 (110) 는 빌딩 근처에 있을 수도 있고, 이 빌딩은 위성들 (130) 중 하나 이상의 시야로부터 모바일 단말기 (110) 에 실질적으로 그늘을 만들 수도 있다. 가려진 신호는, 모바일 단말기 (110) 에 도착하기 전에 실질적인 열화를 경험할 수도 있다. 몇몇 경우에서, 위성, 예를 들어 130-1 로부터 모바일 단말기 (110) 로 횡단하는 신호는 다이렉트 및 반사된 경로를 포함하는 다수의 경로를 횡단할 수도 있다.

모바일 단말기 (110) 는 교차 상관 프로세싱을 수행하도록 구성될 수 있고, 위치 프로세싱 이전에 교차 상관을 보상하도록 구성될 수 있다. 모바일 단말기 (110) 는 다수의 의사 노이즈 코드들 각각에 대해 수신된 신호의 상관을 수행할 수 있고, 각각의 의사 노이즈 코드에 대한 2 개의 최선의 상관 피크를 결정 및 저장할 수 있다. 모바일 단말기 (110) 는 의사 노이즈 코드들 각각으로부터의 최대 피크에 대해 교차 상관 프로세싱을 수행할 수 있다. 교차 상관 결과가 식별되면, 모바일 단말기 (110) 는, 의사 노이즈 코드의 상관 결과로부터 최선의 제 2 피크를 이용할 수 있고, 이를 위해 최대 피크가 교차 상관 결과로서 식별된다. 교차 상관 결과는 폐기될 수 있고, 위치 프로세싱이 최선의 제 2 피크를 이용하여 재개될 수도 있다. 이 방식으로, 모바일 단말기 (110) 는 교차 상관 신호에 대해 프로세싱된 상관 결과를 갖기 위해 실질적인 페널티를 발생시키지 않는다.

다음은 GPS 신호를 프로세싱하는 모바일 단말기 (110) 프로세싱에 관하여 설명된 예이다. 본원에 설명된 방법 및 장치는 SPS 에도 GPS 에도 한정되지 않고, 의사 노이즈 코드가 의사 거리 측정에 이용되는 임의의 위치 로케이션 시스템에 사실상 적용 가능하다.

파워업 (power up) 시와 같은 제 1 픽스를 생성하기 위해서, GPS 위성 신호를 프로세싱하도록 구성된 모바일 단말기 (110) 내의 수신기는 필요한 위성 신호를 포착하기 위해서 모든 위성 PN-코드 시퀀스, 모든 PN-코드 위상 가설, 및 모든 도플러 주파수 오프셋 가설 전체를 검색할 필요가 있다. 제 1 픽스 상에서, 모바일 단말기 (110) 는 24 개의 위성, 소정 거리의 도플러 주파수, 및 (통상적으로 2046 개의 이산 하프-칩 코드 시프트 및 계산으로서 구현되는) 1023 개의 코드 가설을 검색할 수도 있다. 초기 위치 픽스를 결정한 후에, 모바일 단말기 (110) 는, 초기 위치 픽스를 결정하는데 이용된 위성 신호들에 기초하는 서브세트에 대해 검색된 코드 위상 및 주파수의 개수를 한정할 수 있다. 모바일 단말기 (110) 는 24 로부터 검색된 별개의 위성 PN-코드 시퀀스의 개수를, 통상적으로 8 이지만 겨우 4 일 수도 있는 실제로 보이는 위성들 세트로 감소시킬 수 있다.

일 예로서, 모바일 단말기 (110) 는 위성들 (130-1, 130-2, 및 130-n) 로부터 SPS 신호를 수신할 수도 있다. 논의를 위해서, 2 개의 위성들, 예를 들어 130-1 및 130-2 로부터 모바일 단말기 (110) 에서 수신된 신호 레벨은 의사 노이즈 코드에 대해 적어도 교차 상관 거절 만큼 상이하다고 가정한다.

모바일 단말기 (110) 는 국부적으로 생성된 의사 노이즈 코드의 버전과 수신된 신호를 상관시킴으로써 수신된 신호를 프로세싱한다. 모바일 단말기 (110) 는, 신호를 확산시키기 위해 제 1 위성 (130-1) 에 의해 이용된 의사 노이즈 코드에 대응할 수도 있는, 국부적으로 생성된 제 1 의사 노이즈 코드와 수신된 신호를 상관시킨다.

모바일 단말기 (110) 는, 예를 들어 의사 노이즈 코드 시퀀스의 지연된 버전을 생성함으로써 제 1 의사 노이즈 코드의 다수의 위상 오프셋을 생성하도록 구성될 수 있다. 수신된 신호는 국부적으로 생성된 의사 노이즈 시퀀스 버전들 각각과 상관될 수도 있다. 모바일 단말기 (110) 는 각각의 코드 위상에 대해 상관 결과를 생성할 수 있다. 모바일 단말기는 복수의 주파수 가설들 각각에 대해 상관 프로세스를 반복할 수 있고, 여기서 각각의 주파수 가설은 도플러로 인한 공칭 중심 주파수로부터 주파수 오프셋을 나타낼 수 있다.

모바일 단말기 (110) 는 그 후, 상관 결과로부터 최대 피크를 결정 또는 식별한다. 나머지 상관 결과를 폐기하기보다는, 모바일 단말기는 또한 상관 결과로부터 최선의 제 2 피크를 결정 또는 다르게는 식별할 수 있다.

모바일 단말기 (110) 는 의사 노이즈 코드들 각각에 대해 최대 피크 및 최선의 제 2 피크를 결정하는 단계를 포함하는 상관 프로세싱을 반복할 수 있다. 본 예에서, 모바일 단말기 (110) 는 제 1, 제 2, 및 제 n 위성 (130-1, 130-2, 및 130-n) 에 대응하는 의사 노이즈 코드에 대하여 넌-노이즈 상관 결과를 식별할 수 있다.

따라서, 모바일 단말기 (110) 는 제 1 의사 노이즈 코드, 제 2 의사 노이즈 코드, 및 제 n 의사 노이즈 코드 각각에 대응하는 최대 피크 및 최선의 제 2 피크를 생성한다. 모바일 단말기 (110) 는 최대 피크 값에 대해 교차 상관 프로세싱을 수행한다. 모바일 단말기 (110) 가, 피크들 중 하나가 교차 상관 결과, 예를 들어 제 2 의사 노이즈 코드에 대해 최대 피크라고 결정하면, 모바일 단말기 (110) 는 상관 결과로부터 최대 피크를 폐기하고, 그 의사 노이즈 코드에 대한 상관 피크로서 최선의 제 2 피크를 선택한다. 모바일 단말기 (110) 는 선택된 피크를 이용하여 위치 프로세싱을 진행될 수 있다. 예를 들어, 모바일 단말기 (110) 는 선택된 피크들 각각에 대한 의사 거리를 결정할 수 있고, 의사 거리 측정에 기초하여 위치 로케이션 솔루션을 결정할 수 있다.

도 2 는 수신기 (200) 의 실시형태의 간략화된 기능적 블록도이고, 수신기는 예를 들어 도 1 의 모바일 단말기 (110) 내의 위치 로케이션 수신기일 수 있다. 수신기 (200) 는 데이터 버퍼 (220) 에 커플링된 데이터 캡처 모듈 (210) 을 포함한다. 데이터 버퍼 (220) 는 복수의 검색기들 (230-1 내지 230-j) 에 커플링되는 슬라이서 (232) 에 커플링된다. 검색기들 (230-1 내지 230-j) 로부터의 출력은 교차 상관 프로세서 (240) 에 커플링된다. 교차 상관 프로세서 (240) 로부터의 출력들은 위치 프로세서 (250) 에 커플링된다.

수신기 (200) 는, 위치 로케이션을 위해 GPS 위성 비히클 신호와 같은 PN 코딩된 신호를 검색하고 이를 프로세싱하도록 구성된다. 수신기 (200) 는 또한, 교차 상관의 산물이 아닌 상관 피크의 효율적인 식별을 용이하게 하기 위해서 검색된 각각의 PN 코드에 대해 다수의 피크를 추출하도록 구성될 수 있다.

일반적으로, 수신기 (200) 는 복수의 위성 비히클로부터의 신호를 포함할 수 있는 복합 신호를 수신하고, 각각의 신호는 별개의 PN 코드로 인코딩된다. 검색기들 (230-1 내지 230-j) 은 각각의 위성, 특히 수신기 (200) 의 시야 내의 각 위성에 대한 검색을 수행한다. 검색기들 (230-1 내지 230-j) 은 각 검색으로부터 추출된 N 개의 최선의 저장된 피크 리스트를 유지하도록 구성될 수 있다. 검색으로부터 추출된 피크들 리스트는 임의의 수의 기준에 따라 카테고리화되고 랭크 (rank) 될 수도 있다. 예를 들어, 각 검색기, 예를 들어 230-1 은 노이즈 또는 검출 임계값에 대하여 매 검출된 피크를 비교할 수도 있고, 피크가 재머 또는 간섭의 결과인지를 결정할 수도 있다. 검색기들 (230-1 내지 230-j) 에 의해 수행된 프로세싱 및 랭킹은 인트라-위성 (intra-satellite) 피크 프로세싱으로서 지칭될 수도 있다.

일단 모든 위성 검색들이 행해지고 각종 검색기들 (230-1 내지 230-j) 이 랭크된 N 개의 최선의 피크들 리스트를 각각 확립하면, 수신기 (200) 는 각 검색기로부터의 최선의 피크에 대해 후속하는 프로세싱을 수행할 수 있다. 예를 들어, 교차 상관 프로세서 (240) 는 각 위성으로부터의 최선의 피크를 다른 위성들로부터의 최선의 피크에 비교하고, 그 위성에 대한 의사 거리 측정을 결정하기 위해 교차 상관에 의해 야기되지 않은 가장 강한 피크를 선택하도록 구성될 수 있다. 교차 상관 피크로서 식별된 각 피크는 교차 상관 피크에 의해 제공된 검색기에 의해 식별된 다음의 최선의 피크를 위하여 폐기될 수 있다.

수신기 (200), 및 특히 각 검색기 (230) 는 임의의 수의 최선의 피크를 추출할 수도 있다. 수신기 (200) 의 설명은 일반적으로, 간결성 및 명료성을 위해 단지 2 개의 최선의 피크들의 추출에 제한된다. 추가 피크의 프로세싱이 어떻게 수행될 수도 있는지는 2 개의 최선의 피크들을 프로세싱하는 설명으로부터 명백해진다.

데이터 캡처 모듈 (210) 은 수신된 신호를 수신 및 프로세싱하는 것과 관련된 이들 수신기 (200) 일부를 포함할 수 있다. 데이터 캡처 모듈 (210) 은, 예를 들어 무선 채널을 통해 각종 SPS 소스들에 의해 송신된 의사 노이즈 코드 확산 신호를 수신하도록 구성되는 무선 수신기를 포함하는 RF 프론트엔드 (frontend) 를 포함할 수 있다. 무선 수신기는 수신된 신호를 필터링, 증폭하고 기저대역 신호로 주파수 변환할 수 있고, 기저대역 신호를 샘플링하여 디지털 표현으로 변환할 수 있다.

데이터 캡처 모듈 (210) 은 데이터 버퍼 (220) 내에 디지털화된 샘플을 저장하도록 구성될 수 있다. 데이터 버퍼 (220) 는 미리 결정된 또는 가변 개수의 샘플을 저장하도록 구성될 수 있다. 일 실시형태에서, 데이터 버퍼 (220) 는, 샘플이 저장될 수도 있는 고정된 수의 로케이션을 가질 수 있다. 다른 구현에서, 데이터 버퍼 (220) 는 원형 버퍼일 수 있고, 원형 버퍼 내의 스토리지 로케이션의 수는, 예를 들어 검색기 (230) 의 원하는 통합 길이에 기초하여 동적으로 변경될 수도 있다.

슬라이서 (232) 는 검색기 (230) 의 구성에 기초하여 각종 검색기 (230) 에 샘플을 분배하도록 구성될 수 있다. 각 검색기 (230) 는 버퍼 (220) 내에 저장된 샘플들을 상관시키도록 구성되고, 국부적으로 생성된 의사 노이즈 코드에 대하여 슬라이서 (232) 에 의해 분배되도록 구성될 수 있다. 검색기 (230) 는 버퍼 (220) 로부터의 동일한 샘플에 대해 동작하도록 구성될 수 있고, 버퍼 (220) 로부터의 별개의 샘플에 대해 동작하도록 구성될 수 있다. 일 실시형태에서, 검색기들 (230) 각각은 버퍼 (220) 로부터의 동일한 거리의 샘플들에 대해 동작하도록 구성되지만, 각 검색기 (230) 는 별개의 의사 노이즈 코드에 상관을 수행하도록 구성된다. 다른 실시형태에서, 복수의 검색기들 (230) 은 버퍼 (220) 로부터의 샘플들의 별개의 서브세트에 대해 동작하도록 구성될 수 있지만, 동일한 의사 노이즈 코드를 검색하도록 구성될 수도 있다.

각 검색기 (230) 는 유사한 구현을 가질 수 있다. 각 검색기 (230) 는 국부적으로 생성된 의사 노이즈 코드에 대하여 슬라이서 (232) 에 의해 분배된 샘플들을 상관시키도록 구성되는 피크 검색기 (234) 를 포함한다. 피크 검색기 (234) 는 복수의 주파수 가설들 각각에 대해 복수의 코드 위상들 각각의 상관 결과를 생성하도록 구성될 수 있다.

피크 검색기 (234) 는 포스트 프로세서 (236) 에 상관 결과들 각각을 커플링한다. 포스트 프로세서 (236) 는, 예를 들어 상관 결과들로부터 최대 피크 및 최선의 제 2 피크를 결정하도록 구성될 수 있다. 포스트 프로세서 (236) 는 코드 위상 및 주파수 오프셋의 조합을 나타내는 검색 빈 (bin) 을, 유효한 상관 결과, 노이즈 결과, 또는 재머 결과로서 식별하도록 구성될 수 있다. 포스트 프로세서 (236) 는, 예를 들어 상관 결과를 임계값에 비교하는 것에 기초하여 노이즈 결정을 행할 수 있다. 포스트 프로세서 (236) 는, 예를 들어 가깝게 이격된 코드 위상의 어레이 및 주파수 오프셋 빈을 검토함으로써 재머 결정을 행할 수 있다. 어레이의 각 빈으로부터의 상관 결과는 임계값에 대하여 비교되고, 빈들 모두가 임계값을 초과하면, 어레이의 빈들은 재머로서 마킹될 수 있다.

포스트 프로세서 (236) 는 노이즈 빈으로도 또는 재머 빈으로도 마킹되지 않는 이들 빈으로부터 최대 피크 및 최선의 제 2 피크를 결정할 수 있다. 또한, 포스트 프로세서 (236) 는 최대 피크의 위치에 기초하여 최선의 제 2 피크를 결정하도록 구성될 수 있다.

포스트 프로세서 (236) 는 초기 도착 피크 (early arriving peak) 가 존재하는지를 결정하도록 구성될 수 있고, 최선의 다른 피크를 결정할 수 있는데, 여기서 '다른' 이라는 용어는 초기 도착 피크와 다른 피크를 지칭한다. 초기 도착 피크가 발생할 수 있고, 예를 들어 여기서 최대 피크는 복합 수신 신호의 나중에 도착하는 멀티-경로 컴포넌트에 대응한다. 포스트 프로세서 (236) 는, 초기 도착 피크를 포함하기 위해 아마도 상관 결과들로부터의 이들 빈에 초기 도착 피크에 대한 검색을 제한하도록 구성될 수 있다.

포스트 프로세서 (236) 는, 예를 들어 최대 피크에 대하여 소정의 허용 가능한 영역 내에서 재머 빈으로서 식별되지 않는 빈들을 검토함으로써 초기 도착 피크를 결정할 수 있다. 허용 가능한 영역은, 예를 들어 도 7 의 코드 스페이스 검색 영역 (700) 에 표시되는 허용 가능한 영역일 수 있다. 허용 가능한 영역은, 예를 들어 최대 피크에 대한 빈 보다 더 이른 2 내지 4 개의 코드 위상 칩들 내에서 발생할 수도 있고, 최대 피크의 4 개의 주파수 가설 빈 내에서 발생할 수도 있다. 도 7 의 코드 스페이스 검색 영역 (700) 의 시간 디멘젼은 전체 칩의 증분으로 도시되었지만, 전체 칩에 한정되지 않으며, 상관 결과는 부분 칩 오프셋의 증분으로 결정될 수도 있다.

도 7 은 최대 피크 (702) 로서 식별된 빈을 갖는 코드 스페이스 검색 영역 (700) 을 나타낸다. 허용 가능한 영역의 시간 디멘젼은 최대 피크 (702) 보다 더 이른 2 내지 4 개의 코드 위상 칩들 (710) 을 발생하도록 구성될 수 있다. 또한, 허용 가능한 영역의 주파수 디멘젼은, 최대 피크 (702) 의 플러스 또는 마이너스 4 개의 주파수 가설인 4 개의 주파수 가설 (720) 내에서 발생하도록 구성될 수 있다. 물론, 허용 가능한 영역의 실제 디멘젼은 몇몇 다른 값으로 구성될 수도 있고, 코드 칩의 증분에서도 발생할 필요가 없다.

또한, 포스트 프로세서 (236) 는 상관 결과를 초기 도착 피크로서 식별하기 전에, 후보의 상관 결과들을 소정의 임계값에 대하여 비교할 수 있다. 일 실시형태에서, 포스트 프로세서 (236) 는 최대 피크의 값에 기초하여 결정된 임계값 후보의 상관 결과를 비교하도록 구성될 수 있고, 여기서 최대 피크의 값은, 예를 들어 최대 피크 값에서의 상관 결과의 에너지 값, 크기 값, 및 유사한 것, 또는 이들의 조합일 수 있다. 예를 들어, 허용 가능한 영역으로부터 후보의 상관 결과는 유효한 초기 도착 피크를 고려하기 위해서 최대 피크의 6 dB 내일 필요가 있을 수도 있다. 포스트 프로세서 (236) 는, 초기 도착 피크가 만족된다면 초기 도착 피크의 존재를 식별할 수 있다.

포스트 프로세서 (236) 는 초기 도착 피크와 독립적으로 최선의 제 2 피크를 결정할 수 있고, 또는 초기 도착 피크의 부재에서 조건부로 최선의 제 2 피크의 존재를 결정할 수 있다. 최선의 제 2 피크는, 재머 빈이 아니고 금지된 영역을 제외하는 최대 피크 이후의 다음의 최선의 피크에 대응할 수 있다. 금지된 영역은, 예를 들어 주파수 사이드로브 (sidelobe), 자동상관 원동력 (spur), 또는 나중 도착 경로의 최대 피크를 배제하기 위해서 최대 피크의 위치에 기초하여 결정될 수 있다. 포스트 프로세서 (236) 는, 예를 들어 도 8 의 코드 스페이스 영역 (800) 에 도시된 바와 같은 금지된 영역을 정의하도록 구성될 수 있다.

코드 스페이스 검색 영역 (800) 은 최대 피크 (802) 및 금지된 영역을 나타내고, 여기서 금지된 영역은 최대 피크 (802) 의 1 개의 주파수 가설 (820) 내의 상관 결과를 포함한다. 금지된 영역은 또한, 1 개의 코드 위상 가설 (810) 내 그리고 최대 피크 (802) 의 4 개의 주파수 가설 (830) 내의 조합인 상관 결과를 포함할 수 있다. 도 8 의 코드 스페이스 검색 영역 (800) 의 시간 디멘젼은 전체 칩의 증분으로 도시되었으나, 전체 칩에 한정되지 않으며, 상관 결과는 부분 칩 오프셋의 증분으로 결정될 수도 있다.

포스트 프로세서 (236) 는, 물론 최선의 제 2 피크 보다 크게 보고할 수 있고, 임의의 수의 피크를 보고할 수도 있다. 예를 들어, 포스트 프로세서 (236) 는 최선의 제 3 피크, 최선의 제 4 피크, 또는 임의의 수의 피크를 식별 및 보고할 수도 있다.

일 실시형태에서, 포스트 프로세서 (236) 는 초기 도착 피크의 존재시 최선의 제 2 피크 프로세싱을 억제하도록 구성될 수 있다. 다른 실시형태에서, 포스트 프로세서 (236) 는 초기 도착 피크의 존재 시 제 2 피크로서 초기 도착 피크를 선택하도록 구성될 수 있고, 최선의 제 2 피크는 폐기 또는 다르게는 무시될 수도 있다.

교차 상관 프로세서 (240) 는 복수의 검색기들 (230) 로부터 최대 피크들의 각 쌍 간의 교차 상관을 결정하도록 구성될 수 있다. 교차 상관 프로세서 (240) 는, 예를 들어 최대 피크와 연관된 파라미터를 비교함으로써, 비 제한적으로 도플러 오프셋, 캐리어 대 잡음 비율, 신호 세기, 및 다른 파라미터 또는 몇몇 파라미터들의 조합에 기초하여 최대 피크의 교차 상관을 결정하도록 구성될 수 있다. 다르게는, 교차 상관 프로세서는 교차 상관의 확율을 식별하기 위해서 최대 피크를 결정하는데 이용된 것과 별개인 의사 노이즈 코드와 각각의 수신된 신호의 교차 상관을 수행할 수 있다. 교차 상관 프로세서 (240) 가 최대 피크를 교차 상관으로서 식별하는 경우, 교차 상관 프로세서는 교차 상관 결과로서 식별된 최대 피크를 폐기한다. 교차 상관 프로세서 (240) 는 교차 상관 결과를 갖는 검색기 (230) 로부터 최선의 제 2 피크를 선택할 수 있다. 교차 상관 프로세서 (240) 는 최선의 제 2 피크를 이용하여 교차 상관 프로세싱을 수행할 수 있으나, 수행하도록 요구되지는 않는다.

위치 프로세서 (250) 는 선택된 피크에 대해 동작할 수 있다. 예를 들어, 위치 프로세서 (250) 는 선택된 피크들 각각에 대응하는 의사 거리 측정을 결정하도록 구성될 수 있다.

다수의 피크 프로세싱을 이용함으로써, 수신기 (200) 는, 잠재적인 교차 상관 결과의 효과를 허용하고, 이에 대해 보정하는 동안 검색기들 (230) 의 단일 패스로부터 별개의 상관 결과의 수를 결정할 수 있다.

도 3 은 코드 위상 검색기 (230) 의 실시형태의 간략화된 기능적 블록도이다. 도 3 의 코드 위상 검색기 (230) 는 도 2 의 수신기에서 이용될 수도 있는 대안의 실시형태이다.

코드 위상 검색기 (230) 는, 예를 들어 슬라이서로부터 입력 샘플을 수신하도록 구성되는 상관기 (310) 를 포함한다. 상관기 (310) 는 또한, 국부적으로 생성된 의사 노이즈 코드의 버전을 수신한다. 상관기 (310) 는 국부적으로 생성된 의사 노이즈 코드에 수신된 신호를 상관시키고, 그 상관 결과를 피크 검출기 (320) 에 커플링한다.

피크 검출기 (320) 는 최선의 제 2 피크 또는 최대 피크를 결정하기 위해 제어기 (340) 의 제어 하에서 동작하도록 구성된다. 피크 검출기 (320) 로부터의 결과는 결과 버퍼 (330) 에 저장된다. 제어기 (340) 는 최대 피크를 결정하기 위해 피크 검출기 (320) 를 제어하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제어기 (340) 는 피크 검출기 내의 현재 피크가 최대 피크인지를 결정할 수 있고, 그 결과가 최대 피크인 경우 결과 버퍼 (330) 내에 결과를 저장하도록 피크 검출기를 제어할 수 있다. 유사하게, 제어기 (320) 는 최대 피크의 현재 결정에 기초하여, 피크 검출기 (320) 내 또는 결과 버퍼 (330) 내에 미리 저장된 피크가 최선의 제 2 피크인지 여부를 결정할 수 있고, 최선의 제 2 피크는 초기 도착 피크 또는 최선의 다른 피크일 수 있다.

제어기 (340) 는, 메모리 (342) 와 같은 컴퓨터 판독가능 매체에 저장되는 하나 이상의 컴퓨터 판독가능 명령들을 실행할 수 있다. 제어기 (340) 는, 명령들을 실행할 때 본원에 설명된 코드 위상 프로세싱의 방법을 수행할 수도 있다.

코드 생성기 (360) 는 의사 노이즈 코드를 생성하도록 구성될 수 있다. 코드 생성기 (360) 의 출력은 의사 노이즈 코드의 위상을 변경하도록 동작하는 코드 위상 시프터 (350) 에 커플링된다. 코드 위상 시프터 (350) 는 전체 의사 노이즈 칩의 증분에서 또는 의사 노이즈 칩의 일부분에서 코드 위상을 변경하도록 구성될 수 있다. 코드 위상 시프터 (350) 에 커플링된 주파수 시프터 (352) 는 코드 위상 가설의 증분에 의해 신호의 주파수를 오프셋하도록 동작할 수 있다. 제어기 (340) 는 소정 거리의 코드 위상 (시간) 디멘젼 및 주파수 디멘젼 전체에서 코드 위상 검색을 가능하게 하도록 코드 위상 시프터 (350) 및 주파수 시프터 (352) 를 제어할 수 있다.

도 4 는 코드 스페이스 검색에서 다수의 상관 피크 프로세싱의 방법 (400) 의 실시형태의 간략화된 흐름도이다. 방법 (400) 은, 예를 들어 도 1 의 시스템에 도시된 바와 같이, 무선 채널을 통해 수신된 의사 노이즈 확산 신호를 프로세싱할 때 도 2 의 수신기에 의해 수행될 수 있다.

방법 (400) 은 블록 410 에서 시작하는데, 여기서 수신기는 도 3 의 주파수 시프터에 의해 공급되는 바와 같이 주파수 오프셋을 미리결정된 오프셋 주파수로 구성된다. 수신기는 블록 420 을 진행하고, 특정의 의사 노이즈 코드가 검색되는 코드 위상을 초기화한다.

수신기는 블록 430 으로 진행되고, 특정 주파수 오프셋에서 국부적으로 생성되고 위상 시프트된 의사 노이즈 코드와 수신된 신호의 상관을 결정한다. 수신기는, 예를 들어 상관와 연관된 에너지 또는 상관을 나타내는 몇몇 다른 값을 결정한다. 수신기는 결정 블록 434 으로 진행되고, 특정 코드 위상 오프셋 및 주파수 오프셋에 대응하는 빈에 대한 상관 결과가 미리결정된 노이즈 임계값을 초과하는지를 결정한다.

결정 블록 434 에서, 수신기는 상관 결과가 노이즈 임계값 보다 크다고 결정하면, 수신기는 블록 436 으로 진행되고 빈에 대한 피크 값을 저장한다. 수신기는 블록 436 에서 결정 블록 440 으로 진행된다. 대신에, 결정 블록 434 에서, 수신기는 상관 결과가 노이즈 임계값 보다 크지 않다고 결정하면, 수신기는 블록 438 로 진행되고 이 빈을 노이즈 빈으로서 마킹하거나 또는 다르게는 식별한다. 수신기는 블록 438 에서 결정 블록 440 으로 진행된다.

결정 블록 440 에서, 수신기는 의사 노이즈 코드의 원하는 코드 위상들 전부가 검색되었는지를 결정한다. 검색되지 않았다면, 수신기는 이 수신기가 코드 위상 오프셋을 증분하는 블록 442 로 진행된다. 수신기는 블록 442 에서 블록 430 으로 리턴하여, 다음의 상관 결과를 컴퓨팅한다.

결정 블록 440 에서, 수신기가 모든 원하는 코드 위상들이 검색되었다고 결정하면, 수신기는 결정 블록 450 으로 진행되어 전체 주파수 스페이스가 검색되었는지를 결정한다. 코드 위상들이 검색되지 않았다고 결정되면, 수신기는 결정 블록 450 에서 블록 452 로 진행되고, 주파수 오프셋을 증분한다. 수신기는 블록 452 에서 블록 420 으로 리턴하여, 코드 위상 오프셋을 재초기화하고 상관 결과를 생성한다.

결정 블록 450 에서, 수신기가 모든 주파수가 검색되었다고 결정하면, 수신기는 블록 460 으로 진행되고 피크 검색을 수행하는데, 여기서 수신기는 재머로서 식별되지 않은 임의의 빈을 무시하는, 상관 결과로부터 최대 피크를 결정한다. 재머 식별은 전술되고, 피크 검색 프로세스의 일부로서 구현될 수 있거나 피크 검색 프로세스 이전에 그리고 이와 별개로 구현될 수 있다.

최대 피크를 식별한 후에, 수신기는 블록 470 으로 진행되고, 최선의 초기 피크를 결정한다. 최선의 초기 피크를 식별한 후에, 수신기는 블록 480 으로 진행되어, 최선의 다른 피크를 결정한다. 수신기는, 위치 프로세싱에 대한 최대 피크 및 하나 이상의 최선의 초기 피크 및 최선의 다른 피크를 포함하는 다수의 피크들로 리턴할 수 있다.

도 5 는, 예를 들어 도 4 의 방법을 프로세싱할 때 수신기에 의해 실행될 수 있는 최선의 초기 피크 프로세싱의 방법 (470) 의 실시형태의 간략화된 흐름도이다.

방법 (470) 은, 블록 510 에서 시작하고, 여기서 수신기는 최대 피크에 대해 빈을 식별한다. 수신기는 블록 520 으로 진행되고, 이들 식별된 빈을 재머 빈으로서 고려하여 스크리닝하거나 (screen) 다르게는 제거한다. 수신기는 블록 530 으로 진행되고, 허용 가능한 영역 내의 빈에 대응하는 이들 상관 결과 만을 포함하도록 빈들을 스크리닝한다. 허용 가능한 영역은, 예를 들어 도 7 에 도시된 바일 수 있다. 일 예로서, 허용 가능한 영역은 최대 피크 보다 더 이른 2 내지 4 개의 코드 위상 칩들을 발생할 수도 있다. 또한, 허용 가능한 영역의 주파수 디멘젼은 최대 피크의 4 개의 주파수 가설 내에서 발생하도록 구성될 수 있다.

허용 가능한 영역을 식별한 후에, 수신기는 블록 540 으로 진행되고, 허용 가능한 영역 내의 최고의 넌-재머 값을 선택한다. 수신기는 결정 블록 544 로 진행되고, 피크가 미리결정된 임계값을 초과하는지를 결정한다. 미리결정된 임계값은 최대 피크의 값에 기초할 수 있다. 예를 들어, 미리결정된 임계값은 최대 피크의 상관 에너지의 6 dB 내에 있을 수 있다.

초기 도착 피크가 임계값을 초과하면, 그것은 유효한 결과이다. 수신기는 블록 550 으로 진행되고, 유효한 초기 도착 피크 결과를 저장한다. 수신기는 또한, 초기 도착 피크 존재 인디케이터 (indicator) 를 저장하거나 존재 결핍 인디케이터를 클리어할 수 있다. 수신기는 블록 550 에서 블록 560 으로 진행되고, 완료된다.

결정 블록 544 에서, 수신기가 피크가 임계값을 초과하지 않는다고 결정하면, 수신기는 블록 546 으로 진행되는데, 여기서 수신기는 초기 도착 피크의 존재 결핍을 표시한다. 수신기는 블록 546 에서 블록 560 으로 진행되고, 완료된다.

도 6 은 최선의 다른 피크 프로세싱의 방법 (480) 의 실시형태의 간략화된 흐름도이다. 방법 (480) 은, 예를 들어 도 4 의 방법을 프로세싱할 때 수신기에 의해 실행될 수 있다.

방법 (480) 은 블록 610 에서 시작하는데, 여기서 수신기는 코드 스페이스 검색 영역으로부터 최대 피크를 식별한다. 수신기는 블록 620 으로 진행되고, 고려사항으로부터 재머 빈을 제거한다. 수신기는 블록 630 으로 진행되고, 금지된 영역에 기초하여 상관 결과를 스크리닝한다. 금지된 영역은, 예를 들어 1 개의 최대 피크의 주파수 가설 내의 상관 결과를 포함할 수도 있다. 금지된 영역은 또한, 4 개의 최대 피크의 주파수 가설 내에서 그리고 1 개의 코드 위상 가설 내에서의 조합인 상관 결과를 포함할 수 있다.

수신기는 블록 640 으로 진행되고, 금지된 영역을 제외하고 영역으로부터 최대 피크를 선택 또는 다르게는 결정한다. 수신기는 이 값을 최선의 다른 피크로서 식별한다. 수신기는 블록 650 으로 진행되고, 완료된다.

코드 위상 검색 결과의 가능한 교차 상관에 관한 개념들을 어드레싱하기 위해서 무선 디바이스에서 다수의 피크 프로세싱을 위한 방법 및 장치가 본원에 설명된다. 교차 상관 프로세싱에 기초하여 다수의 피크들 중 하나를 선택하고 다수의 피크들을 보고하는 것은, 위치 로케이션 프로세싱을 위한 코드 위상 검색 프로세싱을 단순화하고 개선할 수 있다.

본원에 이용된 바와 같이, 커플링된 또는 접속된이란 용어는 직접적인 커플링 또는 접속 뿐만 아니라 간접적인 커플링을 의미하는데 이용된다. 2 이상의 블록, 모듈, 디바이스, 또는 장치가 커플링되는 경우, 2 개의 커플링된 블록들 사이에는 하나 이상의 중간 (intervening) 블록이 존재할 수도 있다.

본원에 개시된 예들과 관련하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 회로들은 범용 프로세서, 디지털 신호 프로세서 (DSP), RISC (Reduced Instruction Set Computer) 프로세서, 주문형 집적회로 (ASIC), 필드 프로그래머블 게이트 어레이 신호 (FPGA), 또는 기타 프로그래머블 로직 디바이스, 별도의 게이트 또는 트랜지스터 로직, 별도의 하드웨어 컴포넌트들, 또는 본원에 설명된 기능을 수행하도록 설계되는 이들의 임의의 결합으로 구현 또는 수행될 수도 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수도 있지만, 다른 방법으로, 그 프로세서는 임의의 종래 프로세서, 제어기, 마이크로 제어기, 또는 상태 머신일 수도 있다. 또한, 프로세서는 컴퓨팅 디바이스들의 결합, 예를 들어, DSP 와 마이크로프로세서의 결합, 복수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 결합된 하나 이상의 마이크로프로세서들 또는 임의의 기타 다른 구성물로 구현될 수도 있다.

본원에 개시된 실시형태들과 관련하여 설명된 방법, 프로세스, 또는 알고리즘의 단계들은 하드웨어, 프로세서에 의해 실행된 소프트웨어 모듈, 또는 그 2 개의 조합으로 직접 구현될 수도 있다. 방법 또는 프로세스의 각종 단계들 또는 액션들은 도시된 순서로 수행될 수도 있고, 또는 다른 순서로 수행될 수도 있다. 또한, 하나 이상의 프로세스 또는 방법 단계들이 생략될 수도 있고, 또는 하나 이상의 프로세스 또는 방법 단계들이 방법 및 프로세스에 추가될 수도 있다. 추가의 단계, 블록, 또는 액션은 방법 및 프로세스의 기존 엘리먼트의 시작, 끝, 또는 중간에 추가될 수도 있다.

개시된 예들의 이전 설명은 당업자가 본 발명을 제조 또는 이용할 수 있도록 제공된다. 이들 실시형태의 각종 변형은 당업자에게 자명하고, 본 명세서에서 한정된 일반적인 원리는 본 발명의 사상 또는 범위를 벗어나지 않고 다른 예들에 적용될 수도 있다. 따라서, 본 발명은 본 원에 도시된 예들에 제한되는 것은 아니며, 본 원에 개시된 원리 및 신규한 특성과 일치하는 최광의 범위에 따른다.

Claims (29)

1. 무선 통신 디바이스에서의 코드 위상 프로세싱 방법으로서,
   무선 채널을 통해 의사 노이즈 확산 신호를 수신하는 단계;
   복수의 상관 결과들을 생성하도록 복수의 주파수 가설들 각각에 대하여 로컬 의사 노이즈 시퀀스의 복수의 지연된 버전들과 상기 의사 노이즈 확산 신호를 상관시키는 단계;
   상기 복수의 상관 결과들로부터 최대 피크를 결정하는 단계;
   상기 복수의 상관 결과들로부터 상기 최대 피크가 아닌 제 2 피크를 결정하는 단계;
   제 1 코드 위상 및 제 1 주파수 가설에 대응하는 상기 최대 피크, 및 제 2 코드 위상 및 제 2 주파수 가설에 대응하는 상기 제 2 피크를 출력하는 단계;
   제 2 의사 랜덤 노이즈 시퀀스에 대응하는 제 2 상관의 피크와 상기 최대 피크의 교차 상관을 결정하는 단계; 및
   상기 교차 상관에 기초하여 위치 로케이션 프로세싱을 위해 상기 최대 피크 또는 상기 제 2 피크 중 하나를 선택하는 단계를 포함하는, 코드 위상 프로세싱 방법.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 복수의 상관 결과들로부터 제 2 피크를 결정하는 단계는, 상기 제 1 코드 위상 및 상기 제 1 주파수 가설에 기초하여 초기 도착 피크를 결정하는 단계를 포함하는, 코드 위상 프로세싱 방법.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 초기 도착 피크를 결정하는 단계는,
   상기 최대 피크보다 더 이른 2 내지 4 개의 칩 가설들로부터 도착하는 빈들 (bins) 을 식별하는 단계;
   상기 식별된 빈들로부터 최대 값을 결정하는 단계;
   상기 식별된 빈들로부터의 상기 최대 값을 미리결정된 임계값에 대하여 비교하는 단계; 및
   상기 최대 값이 상기 미리결정된 임계값을 초과하는 경우, 상기 초기 도착 피크의 존재를 식별하는 단계를 포함하는, 코드 위상 프로세싱 방법.
5. 삭제
6. 삭제
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 복수의 상관 결과들로부터 제 2 피크를 결정하는 단계는, 상기 최대 피크의 주파수 사이드로브들 (sidelobes) 을 제외하고 상기 복수의 상관 결과들로부터 최고 피크로서 최선의 다른 피크를 결정하는 단계를 포함하는, 코드 위상 프로세싱 방법.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 복수의 상관 결과들로부터 제 2 피크를 결정하는 단계는,
   초기 도착 피크의 존재 또는 부재를 결정하는 단계;
   상기 초기 도착 피크의 부재 시, 상기 최대 피크 다음으로 높은 최고 피크로서, 최선의 다른 피크를 결정하는 단계; 및
   상기 초기 도착 피크의 존재 또는 부재에 기초하여 상기 초기 도착 피크 또는 상기 최선의 다른 피크 중 하나로서 상기 제 2 피크를 결정하는 단계를 포함하는, 코드 위상 프로세싱 방법.
9. 삭제
10. 무선 통신 디바이스에서의 코드 위상 프로세싱 방법으로서,
    복수의 상관 결과들을 생성하도록 복수의 주파수 가설들 각각에 걸쳐 제 1 의사 랜덤 코드의 다수의 위상들 각각과 수신된 신호를 상관시키는 단계;
    상기 복수의 상관 결과들로부터 미리결정된 노이즈 임계값 보다 큰 제 1 최대 피크를 결정하는 단계;
    상기 상관 결과들의 제 1 서브세트로부터 결정된 초기 피크 또는 상기 상관 결과들의 제 2 서브세트로부터 상기 초기 피크 및 상기 제 1 최대 피크를 제외하고는 가장 높은 최고 피크로서의 최선의 다른 피크 중 하나에 기초하여 상기 제 1 최대 피크가 아닌 제 2 피크를 결정하는 단계;
    상기 제 1 의사 랜덤 코드와 다른 제 2 의사 랜덤 코드로부터 결정된 제 2 최대 피크에 대한 상기 제 1 최대 피크의 교차 상관을 결정하는 단계; 및
    상기 교차 상관에 기초하여 상기 제 1 최대 피크 또는 상기 제 2 피크 중 하나에 기초하여 의사 거리를 결정하는 단계를 포함하는, 코드 위상 프로세싱 방법.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 초기 피크의 결정은,
    상기 제 1 최대 피크에 대한 코드 위상 보다 더 이른 2 내지 4 개의 칩 가설에 대한 코드 위상들에 대응하는 상관 결과들을 포함하는 것으로서 상기 상관 결과들의 제 1 서브세트를 결정하는 단계;
    상기 제 1 서브세트로부터 최대 값을 결정하는 단계;
    상기 제 1 서브세트로부터의 상기 최대 값을 미리결정된 임계값에 대하여 비교하는 단계; 및
    상기 최대 값이 상기 미리결정된 임계값을 초과하는 경우, 상기 최대 값을 상기 초기 피크로서 식별하고 상기 초기 피크의 존재를 표시하는 단계를 포함하는, 코드 위상 프로세싱 방법.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 미리결정된 임계값은 상기 최대 피크의 값으로부터 +6 dB 내의 임계값을 포함하는, 코드 위상 프로세싱 방법.
13. 제 10 항에 있어서,
    상기 최선의 다른 피크의 결정은,
    상기 제 1 최대 피크의 하나의 주파수 가설 내의 상관 결과들 및 상기 제 1 최대 피크의 하나의 코드 위상 가설과 4 개의 주파수 가설 내의 상관 결과들을 포함하는 것으로서 상기 상관 결과들의 상기 제 2 서브세트를 결정하는 단계; 및
    상기 제 2 서브세트 내의 최대 상관을 상기 최선의 다른 피크로서 결정하는 단계를 포함하는, 코드 위상 프로세싱 방법.
14. 무선 통신 디바이스에서의 코드 위상 프로세싱을 위한 장치로서,
    복수의 상관 결과들을 생성하도록 복수의 주파수 가설들 각각에 대하여 로컬 의사 랜덤 노이즈 시퀀스의 복수의 지연된 버전들과 수신된 의사 랜덤 노이즈 확산 신호를 상관시키도록 구성된 피크 검색기; 및
    상기 피크 검색기에 커플링되고, 위치 프로세싱을 위해 상기 복수의 상관 결과들로부터 제 1 최대 피크 및 상기 제 1 최대 피크 다음으로 높은 제 2 최고 피크를 결정하도록 구성된 포스트 프로세서 (post processor); 및
    상기 포스트 프로세서에 커플링되고, 추가의 의사 랜덤 노이즈 시퀀스에 대해 상기 제 1 최대 피크 및 제 2 최대 피크의 교차 상관을 결정하도록 구성되며, 선택된 피크들 세트를 출력하도록 또한 구성된 교차 상관 프로세서를 포함하는, 코드 위상 프로세싱을 위한 장치.
15. 삭제
16. 제 14 항에 있어서,
    상기 교차 상관 프로세서는 상기 교차 상관에 기초하여 상기 선택된 피크들 세트에 대해 상기 제 1 최대 피크 또는 상기 제 1 최대 피크 다음으로 높은 상기 제 2 최고 피크 중 하나를 선택하도록 구성되는, 코드 위상 프로세싱을 위한 장치.
17. 제 14 항에 있어서,
    상기 교차 상관 프로세서에 커플링되고, 상기 선택된 피크들 세트 내의 복수의 피크들에 대해 의사 거리 값을 결정하도록 구성된 위치 프로세서를 더 포함하는, 코드 위상 프로세싱을 위한 장치.
18. 삭제
19. 삭제
20. 제 14 항에 있어서,
    상기 포스트 프로세서는, 초기 도착 피크의 존재 또는 부재를 결정하고, 상기 초기 도착 피크의 부재 시, 초기 도착 영역 외부의 최고 피크로서, 최선의 다른 피크를 결정하며, 상기 초기 도착 피크의 존재에 기초하여 상기 초기 도착 피크 또는 상기 최선의 다른 피크 중 하나로서 상기 제 1 최대 피크 다음으로 높은 상기 제 2 최고 피크를 결정함으로써 상기 제 1 최대 피크 다음으로 높은 상기 제 2 최고 피크를 결정하도록 구성되는, 코드 위상 프로세싱을 위한 장치.
21. 무선 통신 디바이스에서의 코드 위상 프로세싱을 위한 장치로서,
    무선 채널을 통해 의사 랜덤 노이즈 확산 신호를 수신하기 위한 수단;
    복수의 상관 결과들을 생성하도록 복수의 주파수 가설들 각각에 대하여 로컬 의사 랜덤 노이즈 시퀀스의 복수의 지연된 버전들과 상기 의사 랜덤 노이즈 확산 신호를 상관시키기 위한 수단;
    상기 복수의 상관 결과들로부터 최대 피크 값을 결정하기 위한 수단;
    상기 복수의 상관 결과들로부터 상기 최대 피크가 아닌 제 2 피크 값을 결정하기 위한 수단;
    제 1 코드 위상 및 제 1 주파수 가설에 대응하는 상기 최대 피크의 값, 및 제 2 코드 위상 및 제 2 주파수 가설에 대응하는 상기 제 2 피크의 값을 출력하기 위한 수단;
    제 2 의사 랜덤 노이즈 시퀀스에 대응하는 제 2 상관의 피크와, 상기 최대 피크 값에 대응하는, 최대 피크의 교차 상관을 결정하는 수단; 및
    상기 교차 상관에 기초하여 위치 로케이션 프로세싱을 위해 상기 최대 피크 값 또는 상기 제 2 피크 값 중 하나를 선택하는 수단을 포함하는, 코드 위상 프로세싱을 위한 장치.
22. 하나 이상의 컴퓨터 판독가능 명령들로 인코딩된 컴퓨터 판독가능 매체로서,
    상기 하나 이상의 컴퓨터 판독가능 명령들은 컴퓨터에 의해 실행될 때 상기 컴퓨터로 하여금,
    복수의 상관 결과들을 생성하도록 복수의 주파수 가설들 각각에 걸쳐 제 1 의사 랜덤 코드의 다수의 위상들 각각과 수신된 신호를 상관시키는 동작;
    상기 복수의 상관 결과들로부터 미리결정된 노이즈 임계값 보다 큰 제 1 최대 피크를 결정하는 동작;
    상기 상관 결과들의 제 1 서브세트로부터 결정된 초기 피크 또는 상기 상관 결과들의 제 2 서브세트로부터 상기 초기 피크 및 상기 제 1 최대 피크를 제외하고는 가장 높은 최고 피크로서 결정된 최선의 다른 피크 중 하나에 기초하여 상기 제 1 최대 피크 다음으로 높은 제 2 최고 피크를 결정하는 동작;
    상기 제 1 의사 랜덤 코드와 다른 제 2 의사 랜덤 코드로부터 결정된 제 2 최대 피크에 대한 상기 제 1 최대 피크의 교차 상관을 결정하는 동작; 및
    상기 교차 상관에 기초하여 상기 제 1 최대 피크 또는 상기 제 1 최대 피크 다음으로 높은 상기 제 2 최고 피크 중 하나에 기초하여 의사 거리를 결정하는 동작을 수행하도록 하는, 컴퓨터 판독가능 매체.
23. 무선 통신 디바이스에서의 코드 위상 프로세싱을 위한 방법으로서,
    무선 채널을 통해 의사 노이즈 확산 신호를 수신하는 단계;
    복수의 상관 결과들을 생성하도록 복수의 주파수 가설들 각각에 대하여 로컬 의사 노이즈 시퀀스의 복수의 지연된 버전들과 상기 의사 노이즈 확산 신호를 상관시키는 단계;
    상기 복수의 상관 결과들로부터 최대 피크를 결정하는 단계로서, 상기 최대 피크는 대응하는 주파수 가설과 대응하는 위상 코드 가설을 갖는, 상기 최대 피크를 결정하는 단계;
    소정 영역 내의 임의의 상관 결과를 제외한 상기 복수의 상관 결과들로부터 가장 높은 피크를 결정함으로써 상기 복수의 상관 결과들로부터 제 2 피크를 결정하는 단계로서, 상기 소정 영역은 상기 최대 피크에 대하여 1 개 주파수 가설 범위 이내에 있는 적어도 하나의 주파수 가설을 포함하는, 상기 제 2 피크를 결정하는 단계;
    제 1 코드 위상 및 제 1 주파수 가설에 대응하는 상기 최대 피크, 및 제 2 코드 위상 및 제 2 주파수 가설에 대응하는 상기 제 2 피크를 출력하는 단계를 포함하는, 코드 위상 프로세싱을 위한 방법.
24. 무선 통신 디바이스에서의 코드 위상 프로세싱을 위한 장치로서,
    복수의 상관 결과들을 생성하도록 복수의 주파수 가설들 각각에 대하여 로컬 의사 랜덤 노이즈 시퀀스의 복수의 지연된 버전들과 수신된 의사 랜덤 노이즈 확산 신호를 상관시키도록 구성된 피크 검색기; 및
    상기 피크 검색기에 커플링되고, 위치 프로세싱을 위해 소정 영역 내의 임의의 상관 결과를 제외한 상기 복수의 상관 결과들로부터 제 1 최대 피크 및 상기 제 1 최대 피크 다음으로 높은 제 2 최고 피크를 결정하도록 구성된 포스트 프로세서 (post processor) 로서, 상기 소정 영역은 상기 제 1 최대 피크에 대하여 1 개 주파수 가설 범위 이내에 있는 적어도 하나의 주파수 가설을 포함하는, 상기 포스트 프로세서를 포함하는, 코드 위상 프로세싱을 위한 장치.
25. 무선 통신 디바이스에서의 코드 위상 프로세싱을 위한 장치로서,
    무선 채널을 통해 의사 노이즈 확산 신호를 수신하기 위한 수단;
    복수의 상관 결과들을 생성하도록 복수의 주파수 가설들 각각에 대하여 로컬 의사 노이즈 시퀀스의 복수의 지연된 버전들과 상기 의사 노이즈 확산 신호를 상관시키기 위한 수단;
    상기 복수의 상관 결과들로부터 최대 피크 값을 결정하기 위한 수단;
    소정 영역 내의 임의의 상관 결과를 제외한 상기 복수의 상관 결과들로부터 가장 높은 피크를 결정함으로써 상기 복수의 상관 결과들로부터 제 2 피크를 결정하기 위한 수단으로서, 상기 소정 영역은 상기 최대 피크에 대하여 1 개 주파수 가설 범위 이내에 있는 적어도 하나의 주파수 가설을 포함하는, 상기 제 2 피크를 결정하기 위한 수단; 및
    제 1 코드 위상 및 제 1 주파수 가설에 대응하는 상기 최대 피크 값, 및 제 2 코드 위상 및 제 2 주파수 가설에 대응하는 상기 제 2 피크 값을 출력하기 위한 수단을 포함하는, 코드 위상 프로세싱을 위한 장치.
26. 제 23 항에 있어서,
    상기 복수의 상관 결과들로부터 제 2 피크를 결정하는 단계는, 상기 소정 영역 내의 임의의 상관 결과를 제외한 상기 복수의 상관 결과들로부터 가장 높은 피크로서 최선의 다른 피크를 결정하는 단계를 포함하는, 코드 위상 프로세싱 방법.
27. 제 23 항에 있어서,
    상기 복수의 상관 결과들로부터 제 2 피크를 결정하는 단계는, 상기 소정 영역 내의 임의의 상관 결과를 제외한 상기 복수의 상관 결과들로부터 가장 높은 피크로서 최선의 다른 피크를 결정하는 단계를 포함하고,
    상기 소정 영역은, 상기 최대 피크에 대하여 1 개의 코드 위상 가설 범위 이내의 코드 위상 가설들 및 4 개의 주파수 가설 범위 이내의 주파수 가설들을 포함하는, 코드 위상 프로세싱 방법.
28. 삭제
29. 제 24 항에 있어서,
    상기 포스트 프로세서는, 상기 소정 영역 내의 임의의 상관 결과를 제외한 상기 복수의 상관 결과들로부터 상기 제 1 최대 피크 다음으로 높은 상기 제 2 최고 피크를 결정하도록 구성되고,
    상기 소정 영역은, 상기 제 1 최대 피크에 대하여 1 개의 코드 위상 가설 범위 이내의 코드 위상 가설들 및 4 개의 주파수 가설 범위 이내의 주파수 가설들을 포함하는, 코드 위상 프로세싱을 위한 장치.

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