KR101967197B1 - 전자 수신기의 전력 소모 감소 방법, 그 방법을 이용하는 디지털 신호 처리 장치 및 시스템 - Google Patents

전자 수신기의 전력 소모 감소 방법, 그 방법을 이용하는 디지털 신호 처리 장치 및 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전자 수신기의 전력 소모를 줄이기 위한 방법을 제공한다. 본 발명의 전자 수신기 전력 소모 감소 방법은 복수의 위성이 가시 영역에 있는지 여부를 판단하는 단계, 전자 수신기의 아날로그 신호 처리부의 하나 이상의 구성 요소 및 디지털 신호 처리부의 하나 이상의 구성 요소에 작동 개시 신호를 제공하는 단계, 및 동적 시간 구간 동안 전자 수신기의 고정 위치가 얻어질 때까지 가시 영역에 있는 복수의 위성으로부터 신호를 획득하고 획득된 신호에 신호 감지 로직을 적용하는 단계를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따르면, 전자 수신기의 구성 요소들이 작동하는 데에 소요되는 시간을 줄임으로써, 전자 수신기의 전력 소모가 감소할 수 있다.

Description

전자 수신기의 전력 소모 감소 방법, 그 방법을 이용하는 디지털 신호 처리 장치 및 시스템{METHOD FOR REDUCING POWER CONSUMPTION OF ELECTRONIC RECEIVER, DIGITAL SIGNAL PROCESSING APPARATUS AND SYSTEM THEREWITH}
본 발명은 글로벌 항법 위성 시스템(Global Navigation Satellite System, 이하 GNSS)에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 GNSS에 사용되는 수신기의 전력 소모 감소 또는 최소화를 위한 것이다.
많은 위성들이 우주로 발사되어 왔다. 이 위성들 중 몇몇은 위성 항법 시스템(Satellite Navigation System)에 사용된다. 전역적인 커버리지(Coverage)를 갖는 위성 항법 시스템은 GNSS라고 불린다. 미국의 NAVSTAR 글로벌 포지셔닝 시스템(NAVSTAR Global Positioning System)과 러시아의 GLONASS는 현재 작동하고 있는 GNSS의 예이다.
위성 항법 시스템은 위치 및 시간 정보를 제공한다. GNSS 수신기를 내장하고 있는 지구상의 소형 이동(Mobile) 전자 장치들은 여러 대의 위성에 대한 가시 영역에 있을 때 "고정 위치(Position Fix)"를 얻을 수 있다. 이러한 장치들의 예로서, 스마트폰, 카메라, 휴대용 컴퓨터, GPS 장치, 이동 단말기 등을 들 수 있다. 이러한 장치들이 사용 중일 때, GNSS 수신기의 전력 소모량은 장치 전체 전력 소모량 중에서 상당한 부분을 차지한다. 일반적으로, 이동 장치는 배터리로부터 전력을 얻기 때문에, 많은 전력의 소모는 이동 장치에서 큰 이슈가 된다. 고정 위치를 얻는 연산의 처리는 장치의 배터리 수명에 영향을 준다.
종래의 GNSS 수신기에 관한 기술은 GNSS 수신기의 작동 개시 및 작동 정지 사이클을 순차적으로, 그리고 일반적으로는 주기적으로, 제어하는 방법에 관한 것이다. 예컨대, GNSS 수신기는 트리클 파워(Trickle Power) 또는 활성 연속 추적(Active Continuous Track) 방법에 의해 구현될 수 있다. 이 방법들에 따르면, GNSS 수신기가 일정 시간 동안, 예컨대 10ms 동안 작동한 후 다시 일정 시간 동안, 예컨대 2ms 동안 작동을 멈추는 과정이 반복하여 수행될 수 있다. 작동 개시 및 작동 정지 사이클의 반복은 고정 위치가 얻어지지 않은 경우에도 수행된다. 바꾸어 말하면, GNSS 수신기가 작동 중일 때 위치 정보를 제대로 얻지 못하면 잘못된 정보가 생성될 수 있다. 또는, 종래의 GNSS 수신기는 강한 위성 신호가 있음에도 오랜 시간 동안, 예컨대 99ms 또는 그 이상의 시간 동안 작동하는 채로 방치될 수 있다. 다른 기술로서, 한 번에 하나의 위성에 대한 신호의 세기만 관측하는 방법이 있다. 이 방법에 따르면, 자원이 낭비되고 불필요한 전력 소모가 발생할 수 있다.
이에, 전자 수신기, 특히 GNSS 수신기의 전력 소모를 줄이기 위한 개선된 장치 및 방법이 필요하다. 이하에서 개시되는 본 발명의 기술 사상에 따르면, 위에서 언급된 종래 기술의 한계와 그 외의 문제점들이 해결될 수 있다.
전자 수신기의 전력 소모를 감소 또는 최소화시키기 위한 전력 소모 감소 방법, 그리고 그것을 이용하는 디지털 신호 처리 장치 및 시스템이 제공된다. 본 발명의 실시 예에 따르면, 전자 수신기의 구성 요소들이 작동하는 데에 소요되는 시간을 줄임으로써, 전자 수신기의 전력 소모가 감소할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따라 전자 수신기의 전력 소모를 줄이기 위한 방법은 복수의 위성이 가시 영역에 있는지 여부를 판단하는 단계; 전자 수신기의 아날로그 신호 처리부의 하나 이상의 구성 요소 및 디지털 신호 처리부의 하나 이상의 구성 요소에 작동 개시 신호를 제공하는 단계; 및 동적 시간 구간 동안 전자 수신기의 고정 위치가 얻어질 때까지, 가시 영역에 있는 복수의 위성으로부터 신호를 획득하고 획득된 신호에 신호 감지 로직을 적용하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 가시 영역에 있는 복수의 위성으로부터 신호를 획득하고 획득된 신호에 신호 감지 로직을 적용하는 단계는 동적 시간 구간 동안 전자 수신기의 고정 위치가 얻어질 때까지 반복하여 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 동적 시간 구간은 변경 가능한 시간 구간일 수 있다.
본 발명의 일 실시 예의 획득된 신호에 신호 감지 로직을 적용하는 단계에서, 동적 시간 구간 동안 전자 수신기의 고정 위치가 얻어질 때까지, 가시 영역에 있는 복수의 위성으로부터 획득된 모든 신호에 실시간으로 동시에 신호 감지 로직이 적용될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예는 전자 수신기의 고정 위치가 얻어지면, 아날로그 신호 처리부의 하나 이상의 구성 요소 및 디지털 신호 처리부의 하나 이상의 구성 요소에 작동 정지 신호를 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예는, 작동 개시 신호는 제 1 작동 개시 신호이고, 전자 수신기의 고정 위치는 제 1 고정 위치이고, 복수의 위성은 제 1 복수의 위성이고, 동적 시간 구간은 제 1 동적 시간 구간이고, 획득된 신호는 획득된 제 1 신호일 때, 작동 정지 신호에 응답하여 소정의 시간 동안 작동을 정지하는 단계; 제 2 복수의 위성이 가시 영역에 있는지 여부를 판단하는 단계; 아날로그 신호 처리부의 하나 이상의 구성 요소 및 디지털 신호 처리부의 하나 이상의 구성 요소에 제 2 작동 개시 신호를 제공하는 단계; 및 소정의 시간이 지난 후, 제 2 동적 시간 구간 동안 전자 수신기의 제 2 고정 위치가 얻어질 때까지, 가시 영역에 있는 제 2 복수의 위성으로부터 제 2 신호를 획득하고 획득된 제 2 신호에 신호 감지 로직을 적용하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예는 복수의 위성이 가시 영역에 있는지 여부를 판단하기 전, 타이밍 및 정확도 파라미터를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 실시 예에서, 타이밍 및 정확도 파라미터에 기초하여, 판단하는 단계, 작동 개시 신호를 제공하는 단계, 및 신호 감지 로직을 적용하는 단계가 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예는 작동 개시 신호를 제공하기 전, 신호 획득 및 신호 추적 중 적어도 하나를 위한 사전 배치 정보를 처리하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서 획득된 신호에 신호 감지 로직을 적용하는 단계는 가시 영역에 있는 복수의 위성에 대응되는 N개의 추적된 위성에 관한 디지털 정보를 수신하는 단계; N개의 추적된 위성 각각에 대한 거리 및 도플러 효과에 의한 오차 중 적어도 하나를 추정하는 단계; N 이하인 K에 대해, N개의 추적된 위성 중 K개의 위성을 선택하는 단계; K개의 위성에 기초하여 정확도 감쇄를 산출하는 단계; K개의 위성에 기초하여 위치, 속도, 및 시간 해를 산출하는 단계; 추정된 위치 오차를 산출하는 단계; 및 추정된 위치 오차가 소정의 문턱 값 이하인지 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예는 추정된 위치 오차가 소정의 문턱 값 이하인 경우 위치 준비 신호를 생성하고, 추정된 위치 오차가 소정의 문턱 값보다 큰 경우 위치 미준비 신호를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예의 획득된 신호에 신호 감지 로직을 적용하는 단계에서, 동적 시간 구간 동안 전자 수신기의 고정 위치가 얻어질 때까지, K개의 위성으로부터 획득된 신호에 실시간으로 동시에 신호 감지 로직이 적용될 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따라 전자 수신기에 포함되는 디지털 신호 처리 장치는 N개의 추적된 위성에 관한 디지털 정보를 수신하기 위한 디지털 전처리부; N개의 추적된 위성 중 K개의 위성을 선택하는 위성 소거 필터; 하나 이상의 작동 개시 신호 및 작동 정지 신호를 생성하는 작동 신호 생성부; 및 하나 이상의 작동 개시 신호 및 작동 정지 신호에 응답하여, 동적 시간 구간 동안 K개의 위성으로부터 획득된 신호에 신호 감지 로직을 적용하기 위한 위성 획득 추적 측정부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에서, 동적 시간 구간은 변경 가능한 시간 구간일 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에서, 위성 획득 추적 측정부는 동적 시간 구간 동안 전자 수신기의 고정 위치가 얻어졌는지 여부를 판단할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에서, 작동 신호 생성부는 디지털 신호 처리 장치의 하나 이상의 구성 요소와 연결되고, 동적 시간 구간의 시작 시점에서 작동 개시 신호를 생성하고, 동적 시간 구간의 종료 시점에서 작동 정지 신호를 생성할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에서, 디지털 신호 처리 장치의 하나 이상의 구성 요소는 작동 개시 신호에 응답하여 턴 온 되고 작동 정지 신호에 응답하여 턴 오프 될 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에서, 위성 획득 추적 측정부는 동적 시간 구간 동안 전자 수신기의 고정 위치가 얻어질 때까지, K개의 위성으로부터 획득된 신호에 실시간으로 동시에 신호 감지 로직을 적용할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 수신기의 전력 소모를 줄이기 위한 시스템은 시스템 버스; 시스템 버스에 연결된 메모리; 시스템 버스 및 메모리와 통신하기 위한 유저 인터페이스; 및 디지털 신호 처리부에 연결된 라디오 주파수 처리부, 그리고 라디오 주파수 처리부로부터 N개의 추적된 위성에 관한 디지털 정보를 제공받는 디지털 신호 처리부를 포함하는 글로벌 항법 위성 시스템 수신기를 포함할 수 있다. 이 실시 예에서, 디지털 신호 처리부는 N개의 추적된 위성 중 K개의 위성을 선택하는 위성 소거 필터; 하나 이상의 작동 개시 신호 및 작동 정지 신호를 생성하는 작동 신호 생성부; 및 하나 이상의 작동 개시 신호 및 작동 정지 신호에 응답하여, 동적 시간 구간 동안 K개의 위성으로부터 획득된 신호에 신호 감지 로직을 적용하기 위한 위성 획득 추적 측정부를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예에서, 동적 시간 구간은 변경 가능한 시간 구간일 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예에서, 위성 획득 추적 측정부는 동적 시간 구간 동안 글로벌 항법 위성 시스템 수신기의 고정 위치가 얻어졌는지 여부를 판단할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예에서, 작동 신호 생성부는 디지털 신호 처리부의 하나 이상의 구성 요소와 연결되고, 동적 시간 구간의 시작 시점에서 작동 개시 신호를 생성하고, 동적 시간 구간의 종료 시점에서 작동 정지 신호를 생성할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예에서, 디지털 신호 처리부의 하나 이상의 구성 요소는 작동 개시 신호에 응답하여 턴 온 되고 작동 정지 신호에 응답하여 턴 오프 될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예에서, 위성 획득 추적 측정부는 동적 시간 구간 동안 글로벌 항법 위성 시스템 수신기의 고정 위치가 얻어질 때까지, K개의 위성으로부터 획득된 신호에 실시간으로 동시에 신호 감지 로직을 적용할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 전자 수신기의 구성 요소들이 작동하는 데에 소요되는 시간이 감소할 수 있다. 이로써, 전자 수신기의 전력 소모를 줄이는 방법, 그리고 전력을 적게 소비하는 디지털 신호 처리 장치 및 시스템이 얻어질 수 있다. 특히, 본 발명의 실시 예에 따르면, GNSS 수신기가 빠르고 효율적으로 고정 위치를 획득하는 능력을 희생하지 않고도, GNSS 수신기의 전력 소모가 감소할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 아날로그 신호 처리부와 디지털 신호 처리부를 포함하는 전자 GNSS 수신기가 가질 수 있는 구성을 나타낸 예시적인 블록도이다.
도 2는 도 1의 디지털 신호 처리부가 가질 수 있는 세부적인 구성을 더 나타낸 예시적인 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 전자 GNSS 수신기를 내장하는 이동 장치 및 가시 영역에 있는 위성들을 포함하는 시스템에 대한 예시적인 개념도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 GNSS 수신기의 전력 소모를 줄이기 위한 방법을 설명하는 예시적인 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따라 GNSS 수신기의 전력 소모를 줄이기 위한 위성 감지 로직을 적용하는 방법을 설명하는 예시적인 흐름도이다.
도 6 내지 도 9는 다양한 신호 관측 시간에 있어서, 반송파 대 수신 잡음비(Carrier-to-receiver Noise Density, CNO) 값에 대한 개략적인 거리 오차의 표준 편차의 추정치를 나타낸 그래프이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 GNSS 수신기를 포함하는 컴퓨팅 시스템이 가질 수 있는 구성을 나타낸 예시적인 블록도이다.
전술한 특성 및 이하 상세한 설명은 모두 본 발명의 설명 및 이해를 돕기 위한 예시적인 사항이다. 즉, 본 발명은 이와 같은 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수 있다. 다음 실시 형태들은 단지 본 발명을 완전히 개시하기 위한 예시이며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자들에게 본 발명을 전달하기 위한 설명이다. 따라서 본 발명의 구성 요소들을 구현하기 위한 방법이 여럿 있는 경우에는, 이들 방법 중 특정한 것 또는 이와 동일성 있는 것 가운데 어떠한 것으로든 본 발명의 구현이 가능함을 분명히 할 필요가 있다.
본 명세서에서 어떤 구성이 특정 요소들을 포함한다는 언급이 있는 경우, 또는 어떤 과정이 특정 단계들을 포함한다는 언급이 있는 경우는, 그 외 다른 요소 또는 다른 단계들이 더 포함될 수 있음을 의미한다. 즉, 본 명세서에서 사용되는 용어들은 특정 실시 형태를 설명하기 위한 것일 뿐이고, 본 발명의 개념을 한정하기 위한 것이 아니다. 나아가, 발명의 이해를 돕기 위해 설명한 예시들은 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자들이 일반적으로 이해하는 의미를 갖는다. 보편적으로 사용되는 용어들은 본 명세서의 맥락에 따라 일관적인 의미로 해석되어야 한다. 또한 본 명세서에서 사용되는 용어들은, 그 의미가 명확히 정의된 경우가 아니라면, 지나치게 이상적이거나 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.
GNSS 수신기가 사용 중일 때의 전력 소모량은 스마트 폰, GPS 장치, 기타 위치를 감지할 수 있는 다른 이동 장치 등의 전자 장치의 전체 전력 소모량 중에서 상당한 부분을 차지한다. 이하에서 설명되는 본 발명의 기술 사상은 주어진 하나 이상의 위치 파라미터, 하나 이상의 속도 파라미터, 및/또는 하나 이상의 시간 추정 정확도 파라미터에 기초하여 특정 시간에서의 GNSS 수신기의 전력 소모를 감소 또는 최소화시킬 수 있다. 이하에서 비록 "GNSS 수신기"라는 용어가 일반적으로 사용되지만, 이 용어는 본 발명의 실시 예가 GNSS와 관련된 시스템에만 적용되는 것으로 한정하기 위한 것이 아니다. 오히려, 개시되는 본 발명의 실시 예는 복수의 위성 신호를 수신할 수 있는 수신기 및 위성 항법 시스템이라면, 그것이 전역적인지, 지역 한정적인지, 또는 그 조합인지 여부에 관계없이, 어떠한 종류에도 응용될 수 있다.
본 발명의 실시 예는 지능적인 작동 개시/작동 정지 신호 제어를 구현하고, 작동 개시 후 가시 영역에 있는 위성으로부터 수신한 신호를 신호 감지 로직으로 제공하여, 전력 소모를 감소시킬 수 있다. 이 명세서에서 "가시 영역"이라는 용어는 전자 GNSS 수신기가 검출하기에 충분한 세기의 신호를 내보내는 상공의 위성을 폭넓게 포함하는 개념으로 사용된다. 가시 영역에 있는 위성은 통상적으로 GNSS 수신기에 대한 시야가 가로막혀 있지 않은 선상에 위치할 수 있지만, 언제나 그런 것은 아니다. 오히려, 위성이 가시 영역에 있는 것으로 취급되기 위해 사람의 눈에 반드시 보일 필요는 없다. 이하 첨부된 도면을 통하여 본 발명의 실시 예가 설명된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따라, 아날로그 영역(115) 내의 아날로그(RF) 신호 처리부(105)와 디지털 영역(120) 내의 디지털 신호 처리부(110)를 포함하는 전자 GNSS 수신기(100)가 가질 수 있는 구성을 나타낸 예시적인 블록도이다.
아날로그(RF) 신호 처리부(105)는 디지털 신호 처리부(110)가 생성한 작동 개시/작동 정지 제어 신호(ON/OFF)를 수신할 수 있다. 아날로그(RF) 신호 처리부(105)와 디지털 신호 처리부(110) 모두 작동 개시/작동 정지 제어 신호(ON/OFF)에 의해 작동을 개시하거나 멈출 수 있다. 나아가, 아날로그(RF) 신호 처리부(105)와 디지털 신호 처리부(110) 각각에 포함되는 구성 요소들 역시 작동 개시/작동 정지 제어 신호(ON/OFF)에 의해 작동을 개시하거나 멈출 수 있다. 작동 개시/작동 정지 제어 신호(ON/OFF)에 관한 설명은 뒤에서 더 자세히 언급된다.
안테나(150)는 전치 증폭 및 필터부(145)에 연결될 수 있다. 전치 증폭 및 필터부(145)는 안테나(150)를 통해 제공받은 신호를 전치 증폭하고 필터링하여, 예로서, 1GHz 내지 2GHz 사이의 주파수 성분을 갖는 고주파 신호(HF)를 생성할 수 있다. 주파수 변환부(140)는 전치 증폭 및 필터부(145)로부터 고주파 신호(HF)를 제공받을 수 있다. 또한, 주파수 변환부(140)는 로컬 발진기(135)로부터 로컬 발진 신호(LO)를 제공받을 수 있다.
주파수 변환부(140)는 고주파 신호(HF)보다 낮은 주파수 성분을 갖는 변환 신호(tHF)를 생성할 수 있다. 예로서, 변환 신호(tHF)는 4MHz 정도의 주파수 성분을 가질 수 있다. 저주파 통과 필터(155)는 변환 신호(tHF)를 제공받고 필터링하여, 필터링된 신호(fHF)를 생성할 수 있다. 가변 이득 증폭기(160)는 필터링된 신호(fHF)를 제공받을 수 있다. 가변 이득 증폭기(160)는 필터링된 신호(fHF)의 이득을 조절하거나, 필터링된 신호(fHF)를 변조(Modulation)할 수 있다. 가변 이득 증폭기(160)는 디지털 신호 처리부(110)가 생성한 활성 이득 제어 신호(Active Gain Control, AGC)를 제공받을 수 있다.
아날로그-디지털 변환기(Analog-to-digital Converter, 이하 ADC, 165)는 가변 이득 증폭기(160)로부터 신호를 제공받고, 제공받은 신호를 디지타이징(Digitizing)할 수 있다. ADC(165)는 클록 샘플링 주파수(Fs)에 따라 작동할 수 있다. ADC(165)는 M비트의 디지타이징된 신호를 출력할 수 있다. 다시 말해, ADC(165)는 M비트로 샘플링된 신호를 출력할 수 있다. M은, 예컨대, 3, 5, 또는 8일 수 있다. 일반적으로, GNSS 시스템에서 전송되는 모든 신호들은 동일한 주파수 대역에서 수신된다. 따라서, 가시 영역에 있는 모든 위성들은 M비트의 디지털 샘플(즉, 1/Fs 시간 동안의 M비트 값의 흐름)이 스트리밍(Streaming)되는 환경에 놓일 것이다. M비트의 데이터 스트림(Stream)은 가시 영역에 있는 위성의 수에 따라, 예컨대, 1, 2, 3, 4, 5, …, 20, 또는 그 이상의 수의 위성에 관한 정보를 포함할 수 있다.
디지털 신호 처리부(110)는 입력 신호(INPUT)를 제공받고 출력 신호(OUTPUT)를 출력할 수 있다. 입력 신호(INPUT)는, 예컨대, 외부의 현재 고정 위치 신호, 위치 정확도 파라미터 등을 포함할 수 있다. 이러한 입력 정보는 전자 GNSS 수신기(100) 또는 그것의 구성 요소의 작동을 언제 개시하고 언제 멈출지를 결정하는 데에 유용한 정보를 제공할 수 있다. 이러한 입력 정보는 위치 정확도 필요 조건에 관한 정보를 제공할 수 있다. 이러한 입력 정보는 한 번의 고정 위치 요청에 기초하여 한 번 수신될 수도 있고, 계속되는 위치 탐색 과정에서 주기적으로(예컨대, 1초에 한 번) 수신될 수도 있다. 반면, 출력 신호(OUTPUT)는 위성 거리 측정값, 위치 준비 신호, 위치 미준비 신호 등을 포함할 수 있다.
도 2는 도 1의 디지털 신호 처리부(110)가 가질 수 있는 세부적인 구성을 더 나타낸 예시적인 블록도이다. 디지털 신호 처리부(110)는 전체 위성 처리부(205) 및 개별 위성 처리부(210)를 포함할 수 있다. 전체 위성 처리부(205)는 가시 영역에 있는 모든 위성으로부터 제공된 신호를 동시에 처리할 수 있다. 개별 위성 처리부(210)는 가시 영역에 있는 위성 각각으로부터 제공된 신호를 개별적으로 처리할 수 있다. 여기서 "개별적으로 처리한다"라는 용어가 사용되는데, 이 용어는 본질적으로 복수의 위성으로부터 제공된 신호들이 실시간으로 동시에 처리되는 것과 같은 중간 처리 과정을 의미할 수 있다.
전체 위성 처리부(205)는 작동 개시/작동 정지 제어 신호 생성기(225)를 포함할 수 있다. 작동 개시/작동 정지 제어 신호 생성기(225)는 위성 획득 추적 측정부(280)로부터 작동 개시/작동 정지 명령(CMD)을 제공받을 수 있다. 작동 개시/작동 정지 제어 신호 생성기(225)는 하나 이상의 작동 개시/작동 정지 제어 신호(ON/OFF)를 생성할 수 있다. 아날로그(RF) 신호 처리부(105) 또는 그것에 포함되는 하나 이상의 구성 요소는 작동 개시/작동 정지 제어 신호(ON/OFF)에 의해 작동을 개시하거나 멈출 수 있다. 그리고, 디지털 신호 처리부(110) 또는 그것에 포함되는 하나 이상의 구성 요소는 작동 개시/작동 정지 제어 신호(ON/OFF)에 의해 작동을 개시하거나 멈출 수 있다.
전체 위성 처리부(205)는 가시 영역에 있거나 추적된 N개의 위성에 관한 M비트로 샘플링된 정보를 제공받는 디지털 전처리부(215)를 포함할 수 있다. 디지털 전처리부(215)는 위에서 언급된 활성 이득 제어 신호(AGC)를 생성할 수 있다. 입력 샘플 메모리(220)는 디지털 전처리부(215)에 연결되어, 디지털 전처리부(215)로부터 전처리된 샘플을 제공받고 제공받은 샘플을 저장할 수 있다.
주파수 변환부(235)는 입력 샘플 메모리(220)에 저장된 샘플을 제공받을 수 있다. 주파수 변환부(235)는 반송파 NCO(Numeric Controlled Oscillator)(240)로부터 정보를 제공받을 수 있다. 주파수 변환부(235)는 NCO 정보를 사용하여 저장된 샘플의 주파수를 변환할 수 있다.
매치 필터(245)는 주파수 변환부(235)에 연결될 수 있다. 매치 필터(245)는 주파수 변환부(235)로부터 변환 정보를 제공받을 수 있다. 또한, 매치 필터(245)는 코드 NCO(260)로부터 NCO 정보를 제공받는 위성 코드 생성기(255)로부터 위성 코드 정보를 제공받을 수 있다. 위성 코드 생성기(255)에 의해 생성된 위성 코드 정보는, 예컨대, J개의 신호를 포함할 수 있다. 매치 필터(245)는 두 신호 사이의 상관 관계에 관한 수학 연산을 수행하기 위한 장치이다. 매치 필터(245)의 작동은 흐름도에 대한 설명과 함께 더 언급된다.
매치 필터(245)는 필터링된 정보를 출력할 수 있다. 데이터 분해부(247)는 필터링된 정보를 제공받을 수 있다. 데이터 분해부(247)는 필터링된 정보에서 불필요한 데이터를 제거할 수 있다. 그리고, 필터링된 정보는 일관적 통합부(270) 및/또는 비일관적 통합부(265)에 의해 처리될 수 있다. 위성 획득 추적 측정부(280)는 일관적 통합부(270) 및 비일관적 통합부(265)에 연결되어, 일관적 통합부(270) 및 비일관적 통합부(265)로부터 정보를 제공받도록 구성될 수 있다.
위성 획득 추적 측정부(280)는 신호 감지 로직(285)을 포함할 수 있다. 신호 감지 로직(285)은 동적 시간 구간 동안 고정 위치가 얻어진 것으로 판단될 때까지, 위성으로부터 제공받은 신호에 실시간으로 동시에 특정 로직 및/또는 알고리즘을 적용할 수 있다. 동적 시간 구간은 고정되어 있지 않은 시간 구간일 수 있다. 전자 GNSS 수신기(100)는 작동을 개시하면, 위치 정확도 파라미터가 만족되었는지 판단하기에 충분한 정보를 가지고 있는지 여부를 지속적으로 모니터링할 수 있다. 다시 말해, 동적 시간 구간 동안 전자 GNSS 수신기(100)의 고정 위치가 얻어진 것으로 판단될 때까지, 가시 영역에 있거나 추적된 복수의 위성으로부터 신호가 획득되고 획득된 신호에 신호 감지 로직(285)이 적용될 수 있다.
위성 획득 추적 측정부(280)는 하나 이상의 제어 신호(CTL)를 생성할 수 있다. 제어 신호(CTL)는 디지털 신호 처리부(110)의 구성 요소들 중, 예컨대, 반송파 NCO(240), 코드 NCO(260), 및/또는 데이터 분해부(250)를 제어할 수 있다.
전자 GNSS 수신기(100)의 구성 요소들은 고정 위치를 얻는 데에 필요한 짧은 시간 동안 작동한 뒤 작동을 멈출 수 있다. 어떤 경우에는, 구성 요소들이 보통의 작동 시간보다 1000분의 1 정도 짧은 1ms 이하의 시간 동안 작동한 뒤 작동을 멈출 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 샘플들이 나중에 수집되어 분석되는 것이 아니라, 실시간으로 분석될 수 있다. 샘플들이 나중에 수집되어 분석되면 고정 위치의 획득이 늦어진다. 고정 위치가 얻어질 때까지 실시간으로 수집된 샘플들을 분석함으로써, 전자 GNSS 수신기(100)는 전자 GNSS 수신기(100)가 고정 위치를 좀 더 빠르고 효율적으로 획득할 수 있게 하는 복수의 실시간 데이터 지점에 즉시 접근할 수 있다. 또한, 전자 GNSS 수신기(100)의 구성 요소들이 작동하는 데에 소요되는 전체 시간이 감소할 수 있다. 결과적으로, 전자 GNSS 수신기(100)의 전력 소모가 감소할 수 있다.
신호 감지 로직(285)은, 예컨대, GPS, GLONASS, GALILEO, COMPASS, QZSS, SBAS 등을 포함하여, 가시 영역의 검출된 모든 위성으로부터 제공받은 모든 가능한 GNSS 신호에 관한 정보를 동시에 처리할 수 있다. 이로써, 통계적으로, 전자 GNSS 수신기(100)의 작동 시간이 줄어들 가능성이 향상될 수 있다. 실시 예로서, 신호 감지 로직(285)은 GNSS 신호 중 서브-세트(Sub-set) 또는 필터링된 세트에 관한 정보를 동시에 처리할 수 있다. 추적할 GNSS 시스템에 대한 선택을 하는 종래의 수신기 시스템과 달리, 본 발명의 실시 예의 신호 감지 로직(285)은 모든 가용 신호를 활용할 수 있다. 이로써, 고정 위치를 획득하기 위한 시간이 감소할 수 있고, 결과적으로 전력 소모가 줄어들 수 있다.
신호 감지 로직(285)은 매치 필터(245)와 별개로 근본적으로 다른 기능을 수행하는 위성 소거 필터를 포함할 수 있다. 위성 소거 필터는 위성 추적이 "신뢰"할 수 있는 것인지 여부를 검출함으로써, 항법 솔루션에서 잠재적으로 사용될 수 있는 위성의 수를 줄일 수 있다. 예로서, 위성 신호를 신뢰하지 않는 이유는 그 위성 신호가 실질적으로 다른 위성 코드와 상호 상관 관계(Cross Correlation)를 가지는 것, 또는 그 위성 신호가 실질적으로 협대역 방해 전파(Narrowband Jammer)와 같은 간섭 신호원을 추적한 결과인 것 등을 포함할 수 있다. 위성 소거 필터에 의해, 오류가 있는 위성 추적이 항법 솔루션에 오류를 일으키는 것이 방지될 수 있다. 나아가, 가시 영역에 있거나 추적된 N개의 위성은 K개(K는 N 이하)의 위성으로 필터링될 수 있다. 다시 말해, 위성 소거 필터는 간섭 추적, 상호 상관 관계 추적 등 이하에서 더 언급되는 이유로 인한 특정 위성들을 배제시킬 수 있다.
신호 감지 로직(285)에 대한 위 설명 및 다른 설명은 이하 흐름도에 대한 설명과 함께 더 언급된다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 전자 GNSS 수신기(100)를 내장하는 이동 장치(305) 및 가시 영역에 있는 위성들(310)을 포함하는 시스템(300)에 대한 예시적인 개념도이다. 가시 영역에 있는 위성들(310)은, 예컨대, 다양한 GNSS 시스템에 포함되는 60개의 위성들로 구성될 수 있다. 위성의 수는 더 늘어날 수 있을 것이다. 전자 GNSS 수신기(100)는 위에서 설명된 구성 요소들 가운데 아날로그(RF) 신호 처리부(105) 및 디지털 신호 처리부(110)를 포함할 수 있다. 디지털 신호 처리부(110)는 작동 개시/작동 정지 제어 신호 생성기(225), 신호 감지 로직(285), 그리고 위에서 설명된 다른 구성 요소들을 포함할 수 있다. 인터페이스(315)는 아날로그(RF) 신호 처리부(105)를 디지털 신호 처리부(110)로 연결할 수 있다.
이동 장치(305)로서 스마트폰이 도시되어 있으나, 이동 장치(305)는 전자 GNSS 수신기(100)를 내장하는 어떠한 종류의 이동 장치로도 될 수 있다. 가시 영역에 있는 위성들(310)은, 예컨대, GPS, GLONASS, GALILEO, COMPASS, QZSS, SBAS 등을 포함하는 하나 이상의 위성 항법 시스템과 연관될 수 있다. 항법 시스템의 위성 수는 시간이 흐르며 우주로 발사되는 위성 수에 따라 증가할 수 있다. 이로써, 본 발명의 실시 예에 따라 더 강한 고정 위치를 얻을 수 있는 기회가 증가할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 GNSS 수신기의 전력 소모를 줄이기 위한 방법을 설명하는 예시적인 흐름도이다. 본 발명의 실시 예에 따른 전력 소모 감소 방법은 타이밍 및 정확도 파라미터를 제공받는 S110 단계에서 시작될 수 있다. 예로서, 타이밍 및 정확도 파라미터는 도 2의 입력 신호(INPUT)일 수 있다. 타이밍 및 정확도 파라미터는 "외부의 현재 고정 위치" 신호, 위치 정확도 파라미터 등을 포함할 수 있다. 이러한 타이밍 및 정확도 파라미터는 GNSS 수신기 외부의 신호원으로부터 수신되거나, 예컨대, 가장 최근에 제공받은 외부 정보를 반복하여 이용함으로써 GNSS 수신기 내부에서 생성될 수 있다. 흐름은 위성들이 가시 영역에 있는지 여부를 판단하거나 계산하는 S120 단계로 이어질 수 있다.
S130 단계에서, 신호 획득 및/또는 신호 추적을 위해 사전 배치 정보가 처리될 수 있다. 사전 배치 정보(예컨대, 시간 및 주파수)는 강한 신호 획득 및 추적을 위한 초기 강조와 함께 획득 및 추적 처리를 시작하기 위해 사용될 수 있다. 예로서, 1ms 동안 위성 신호 세기를 관측하여 50dB-Hz 신호가 획득 및 추적될 수 있다. 획득 및 추적은 같은 입력 샘플에 대해 수행될 수 있어서, 획득 및 추적은 같은 시간 내에 효과적으로 완료될 수 있다. "추적"이라는 용어는 폐루프 추적 기능(예컨대, 코드 및 반송파 추적 루프)을 형성하는 실질적인 시도 및/또는 최대 상관 관계 시간과 반송파 주파수 오프셋의 개방 루프 추정을 의미할 수 있다.
흐름은 작동 개시 명령이 생성되는 S140 단계로 이어질 수 있다. 작동 개시 명령이 생성되면, 작동 개시/작동 정지 제어 신호 생성기는 작동 개시 신호를 아날로그(RF) 신호 처리부(또는 그것의 하나 이상의 구성 요소)와 디지털 신호 처리부(또는 그것의 하나 이상의 구성 요소)로 인가할 수 있다.
동적 시간 구간(S150) 동안, S152 단계에서, 가시 영역에 있는 위성의 신호가 획득 및/또는 추적될 수 있다. S154 단계에서, 신호 감지 로직이 가시 영역에 있는 위성의 신호에 적용될 수 있다. S156 단계에서, 고정 위치가 얻어졌는지 여부에 관한 판단이 이루어질 수 있다. 고정 위치가 얻어지지 않았다면, 흐름이 앞으로 되돌아가 고정 위치가 얻어진 것으로 판단될 때까지 S152 단계 및 S154 단계의 수행이 반복될 수 있다. GNSS 수신기가 신호 감지 로직을 적용함으로써, 어떤 경우, 특히 위성 신호가 상대적으로 강한 경우, 고정 위치가 짧은 시간 구간(예컨대, 1ms) 내에 얻어질 수 있다. 신호 감지 로직 및/또는 알고리즘은 GNSS 수신기가 위치 오차 파라미터를 만족하는 위치 출력 추정 값을 제공하기에 충분한 정보를 수집하였는지 여부를 판단할 수 있다.
S156 단계에서 고정 위치가 얻어진 것으로 판단된 경우, 흐름은 작동 정지 명령이 생성되는 S160 단계로 이어질 수 있다. 작동 정지 명령이 생성되면, 작동 개시/작동 정지 제어 신호 생성기는 작동 정지 신호를 아날로그(RF) 신호 처리부(또는 그것의 하나 이상의 구성 요소)와 디지털 신호 처리부(또는 그것의 하나 이상의 구성 요소)로 인가할 수 있다. 다시 말해, 고정 위치가 얻어졌다는 판단에 응답하여, 아날로그(RF) 신호 처리부의 하나 이상의 구성 요소와 디지털 신호 처리부의 하나 이상의 구성 요소에 작동 정지 신호가 인가될 수 있다. 그리고, 고정 위치가 사용자에게 출력(예컨대, 도 2의 출력 신호(OUTPUT)의 일부분으로서 출력)될 수 있다. 획득, 적용, 및 판단은 S110 단계에서 제공된 타이밍 및 정확도 파라미터에 기초하여 수행될 수 있다.
위에서 언급된 바와 같이, 동적 시간 구간(S150)은 고정되어 있지 않은 시간 구간일 수 있고, 신호 감지 로직은 고정 위치가 얻어질 때까지 실시간으로 반복하여 적용될 수 있다. 실시 예로서, 신호 감지 로직은 동적 시간 구간(S150) 동안 고정 위치가 얻어진 것으로 판단될 때까지 가시 영역에 있는 위성으로부터 제공된 모든 신호에 실시간으로 동시에 적용될 수 있다. 실시 예로서, 신호 감지 로직은 백-오프(Back-off) 연산 정보를 채용할 수 있다. 다시 말해, 신호 감지 로직 작동의 초기 버스트(Burst)의 발생 후, 동적 시간 구간(S150) 동안 신호 감지 로직 작동의 양이 점진적으로 감소할 수 있다. 이로써, 빠르고 효율적으로 고정 위치를 획득하는 능력을 상당히 희생하지 않고도 전력 소모가 더 감소할 수 있다.
작동 정지 신호가 인가된 후, S170 단계에서, GNSS 수신기는 소정의 시간 구간 동안 대기할 수 있고, 그 후 흐름은 S110 단계로 되돌아가 다음 처리를 위한 연속되는 단계들이 수행될 수 있다. 좀 더 구체적으로, S110 단계에서 추가의 타이밍 및 정확도 파라미터가 선택적으로 제공될 수 있고, S120 단계에서 위성의 제 2 그룹이 가시 영역에 있는지 여부가 판단될 수 있고, S130 단계의 처리가 수행될 수 있고, S140 단계에서 제 2 작동 개시 신호가 인가될 수 있고, 제 2 동적 시간 구간(S150) 동안, S152 단계에서 가시 영역에 있는 제 2 그룹의 위성으로부터 제공된 신호들이 획득 및/또는 추적될 수 있고, S154 단계에서 신호 감지 로직이 가시 영역에 있는 제 2 그룹의 위성들로부터 제공된 신호에 적용될 수 있다. 위에서 설명된 바와 같이, S156 단계에서 고정 위치가 얻어졌는지 여부에 관한 판단이 이루어질 수 있다. 고정 위치가 얻어지지 않았다면, 흐름이 앞으로 되돌아가 가시 영역에 있는 제 2 그룹의 위성들에 기초하여 고정 위치가 얻어진 것으로 판단될 때까지 S152 단계 및 S154 단계의 수행이 반복될 수 있다.
도 4의 흐름도에 포함되는 요소들과 판단들은 설명된 특정 순서에 따라 발생할 필요는 없고, 오히려 이 요소들과 판단들은 다른 시간에 또는 다른 순서로 수행될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따라 GNSS 수신기의 전력 소모를 줄이기 위한 위성 감지 로직을 적용하는 방법을 설명하는 예시적인 흐름도이다. 본 발명의 실시 예에 따른 위성 감지 로직 적용 방법은 N개의 추적된 위성에 관한 디지털 정보가 수신되는 S210 단계에서 시작될 수 있다. N개의 추적된 위성은 가시 영역에 있는 위성에 대응할 수 있다. 배경 잡음과 위성 신호를 상대적으로 높은 확률로 식별하는 신호 세기 검출 문턱(Threshold)은 N개의 추적된 위성의 정확도를 향상시키기 위해 사용될 수 있다. 각각의 위성에 대한 반송파 대 수신 잡음비(Carrier-to-receiver Noise Density, 이하 CNO)는 최대 신호 세기 대 잡음비에 기초하여 추정될 수 있다. 잡음은 잡음 채널을 통해 최대 신호 세기와 별개로 산출될 수 있다.
S220 단계에서, N개의 추적된 위성 각각에 대해 위성 거리 및 도플러 효과에 의한 오차(Doppler Error)가 추정될 수 있다. 위성 거리 및 도플러 효과에 의한 오차의 추정 값은 2차원의 시간 및 주파수 공간에서 최대 신호 전력 구간을 찾기 위해 위성 추적 또는 개방 루프 보간(Interpolation)을 통해 얻어질 수 있다. S230 단계에서, 오류가 있는 추적으로 식별된 신호에 위성 소거 필터가 적용될 수 있다. 오류가 있는 추적은 간섭 또는 위성 신호원 사이의 상호 상관 관계로 인해 발생한다. 위성 소거 필터는 측정 가능한 K개(K는 N 이하)의 잔여 위성을 남겨둘 수 있다. 다시 말해, 위성 소거 필터는 간섭 추적, 상호 상관 관계 추적 등 위에서 언급된 이유로 인한 특정 위성들을 배제시킬 수 있다.
흐름은 K개의 위성에 기초하여 위성의 정확도 감쇄(Dilution of Precision, 이하 DOP)를 산출할 수 있는 S240 단계로 이어질 수 있다. 위성의 DOP는 지리적 DOP(Geometric DOP), 수평 DOP(Horizontal DOP), 수직 DOP(Vertical DOP), 및/또는 시간 DOP(Time DOP)를 포함할 수 있다. 개별 위성의 CNO의 조합(과 잠재적인 다경로(Multi-path) 추정 값)과 조합된 DOP는 위치 오차를 추정하기 위해 사용될 수 있다. S250 단계에서, K개의 위성에 기초하여 위치-속도-시간 해(Position-Velocity-Time Solution, 이하 PVT 해)가 산출될 수 있다. PVT 해는, 예컨대, 최소 제곱(Least Squares), 칼만 필터(Kalman Filter), 또는 다른 적합한 위성 해를 포함할 수 있다. 칼만 필터 해는 필터링된(즉, 시간에 따른) 항법 해를 제공하기 때문에, 항법 오차를 줄여주는 장점을 갖는다. 칼만 필터는, 예컨대, 효율성을 위해 더 자주 실행될 필요가 없고, 오히려 잡음 감소 정도를 더 향상시키기 위해 복수의 위성 신호에 대해 동시에 실행될 수 있다.
S260 단계에서, 추정된 위치 오차가 산출될 수 있다. 추정된 위치 오차는 특정 차원(예컨대, 수평 방향의 추정된 위치 오차, 수직 방향의 추정된 위치 오차 등)으로 한정될 수 있다. S270 단계에서, 산출된 추정된 위치 오차가 소정의 문턱 이하인지 여부의 판단이 이루어질 수 있다. 추정된 위치 오차가 소정의 문턱을 초과한다면, 위치 준비 상태는 거짓(False)인 것으로 판단(다시 말해, 준비되지 않은 것으로 판단)될 것이다. S280 단계에서, 대응하는 위치 미준비 신호가 생성될 수 있다. 반대로, 추정된 위치 오차가 소정의 문턱 이하라면, 위치 준비 상태는 참(True)인 것으로 판단(다시 말해, 준비된 것으로 판단)될 것이다. S290 단계에서, 대응하는 위치 준비 신호가 생성될 수 있다.
도 5의 흐름도에 포함되는 요소들과 판단들은 설명된 특정 순서에 따라 발생할 필요는 없고, 오히려 이 요소들과 판단들은 다른 시간에 또는 다른 순서로 수행될 수 있다.
도 6 내지 도 9는 다양한 신호 관측 시간에 있어서, CNO 값에 대한 개략적인 거리 오차의 표준 편차의 추정치를 나타낸 그래프이다. 도 6 내지 도 9 각각에서 가로축은 CNO 값(dB-Hz 단위)을 나타낸다. 도 6 내지 도 9 각각에서 세로축은 거리 오차 측정 값의 표준 편차(미터 단위)를 나타낸다.
도 6은 신호 관측 시간이 100ms인 경우의 그래프를 나타낸다. 도 7은 신호 관측 시간이 10ms인 경우의 그래프를 나타낸다. 도 8은 신호 관측 시간이 1ms인 경우의 그래프를 나타낸다. 도 9는 도 8의 그래프의 일부분을 확대한 것으로서, 신호 관측 시간이 1ms인 경우의 그래프를 나타낸다.
전자 GNSS 수신기(100, 도 1 내지 도 3 참조)는 도 6, 도 7, 도 8, 및/또는 도 9의 그래프에 관한 곡선, 그리고 관련 정보를 저장할 수 있다. 곡선은, 예컨대, 표 또는 수식의 형태로 전자 GNSS 수신기(100)에 저장될 수 있다. 곡선은 전자 GNSS 수신기(100) 내부의 휘발성 또는 불휘발성 메모리 장치, 또는 다른 적합한 저장 장치에 저장될 수 있다. 신호 감지 로직은 고정 위치가 얻어졌는지 여부의 판단을 보조하기 위해 저장된 곡선 정보에 접근할 수 있다.
도 6 내지 도 8은 사용 가능한 신호 세기에 대한 함수(예컨대, CNO)인 거리 오차를 나타낸다. 이것은 결과적으로 (명목상으로는 DOP 배율(Multiplication Factor)을 통해) 항법 해의 정확도에 영향을 줄 수 있다.
예로서, 도 8은 매우 짧은 작동 시간(예컨대, 1ms)을 달성하기 위해서는 충분한 위성("충분하다"는 것은 충분한 DOP를 얻기 위해 결합된 위성의 수가 3개 또는 4개인 것을 의미할 수 있다)에 대해 CNO가 충분히 높아야 함을 보여준다. 그렇지 않으면, 더 나은 측정 추정 값을 얻기 위해 신호 관측이 계속되어야 한다. 이로써, 더 나은 항법 해 또는 고정 위치가 얻어질 수 있다.
전자 GNSS 수신기(100, 도 1 내지 도 3 참조)는 가시 영역에 있는 모든 위성에 대한 신호 검출 추정치의 생성 요구를 충족시키기 위해 충분한 처리량을 갖도록 설계될 수 있다. 위치 해가 얻어질 때까지 모든 신호 검출 추정치의 통합이 이루어질 수 있다. 주어진 신호 통합 구간에 대해 신호 검출 문턱이 미리 정의될 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 GNSS 수신기(1030)를 포함하는 컴퓨팅 시스템(1000)이 가질 수 있는 구성을 나타낸 예시적인 블록도이다. GNSS 수신기(1030)는 시스템 버스(1005)에 전기적으로 연결될 수 있다. 컴퓨팅 시스템(1000)은 클록(1010), 랜덤 액세스 메모리(RAM) 및/또는 플래시(Flash) 메모리(1015), 메모리 컨트롤러(1045), 유저 인터페이스(1020), 베이스밴드 칩셋(Baseband Chipset)과 같은 모뎀(MODEM, 1025), 및/또는 자동 테스트 장비(Automated Test Equipment, 1035)를 포함할 수 있는데, 이들 중 일부 또는 전부는 시스템 버스(1005)에 전기적으로 연결될 수 있다.
컴퓨팅 시스템(1000)이 이동 장치라면, 컴퓨팅 시스템(1000)은 전력을 공급하는 배터리(1040)를 더 포함할 수 있다. 비록 도 10에는 도시되지 않았으나, 컴퓨팅 시스템(1000)은 어플리케이션 칩셋(Application Chipset), 카메라 이미지 프로세서(Camera Image Processor), 이동식 DRAM 등을 더 포함할 수 있다. 메모리 컨트롤러(1045)와 플래시 메모리(1015)는 데이터를 저장하기 위해 불휘발성 메모리를 이용하는 솔리드 스테이트 드라이브/디스크(Solid State Drive/Disk)를 구성할 수 있다.
실시 예로서, 컴퓨팅 시스템(1000)은 컴퓨터, 휴대용 컴퓨터, 울트라 모바일 PC(Ultra Mobile PC, UMPC), 워크스테이션, 넷북, PDA, 웹 태블릿, 무선 전화기, 이동 전화기, 스마트폰, 전자책(e-book), PMP(Portable Multimedia Player), 디지털 카메라, 디지털 오디오 레코더/플레이어, 디지털 영상/비디오 레코더/플레이어, 휴대용 게임기, 내비게이션 시스템, 블랙박스, 3차원 텔레비전, 무선 환경에서 정보를 송수신할 수 있는 장치, 홈 네트워크를 구성하는 다양한 전자 장치 중의 하나, 컴퓨터 네트워크를 구성하는 다양한 전자 장치 중의 하나, 컴퓨터 통신 네트워크를 구성하는 다양한 전자 장치 중의 하나, RFID, 또는 컴퓨팅 시스템을 구성하는 다양한 전자 장치 중의 하나로 이용될 수 있다.
본 발명의 실시 예는, 예컨대, 푸시 픽스(Push-to-fix) 어플리케이션, 연속적인 내비게이션 어플리케이션, 실내 내비게이션 테크놀로지, 실외 내비게이션 테크놀로지 등에 이용될 수 있다. 전력 소모를 더 줄이기 위해, 신호 감지 로직은 백-오프 연산 시간 정보를 채용할 수 있다. 변경될 수 있는 시간 구간 내에 비직관적으로 고정 위치를 얻기 위한 동적인(예컨대, 필요에 따른) 접근은 GNSS 수신기가 작동하는 상태에 놓이는 전체 시간을 줄일 수 있고, 이로써 GNSS 수신기의 전체 전력 소모가 감소할 수 있다.
다음의 논의는 본 발명의 특정 사항이 구현되기에 적합한 기계 또는 기계류에 대해 간단하고 일반적인 설명을 제공하기 위한 것이다. 통상적으로 기계 또는 기계류는 프로세서, 메모리(예컨대, RAM, ROM, 또는 상태를 보존하는 다른 저장 매체), 저장 장치, 비디오 인터페이스, 그리고 입출력 인터페이스 포트에 연결되는 시스템 버스를 포함할 수 있다. 기계 또는 기계류는 키보드, 마우스 등과 같은 종래의 입력 장치로부터 제공되는 입력은 물론, 다른 장치, 가상 현실 환경에서의 인터랙션, 생체의 피드백, 또는 다른 입력 신호로부터 제공된 명령에 의해 제어될 수 있다. 여기서 사용되는 "기계"라는 용어는 단일의 기계, 가상의 기계, 또는 통신하도록 연결된 기계들, 가상의 기계류, 또는 함께 작동하는 장치들을 폭넓게 포함하는 개념이다. 기계의 예시는 개인용 컴퓨터, 워크스테이션, 서버, 휴대용 컴퓨터, 소형 장치, 전화기, 태블릿 등과 같은 컴퓨팅 장치는 물론, 개인용 또는 범용의 교통 수단(예컨대, 자동차, 기차, 택시 등)과 같은 교통 기기를 포함할 수 있다.
기계 또는 기계류는 프로그램 가능한 또는 프로그램 불가능한 논리 장치 또는 어레이, ASICs(Application Specific Integrated Circuit), 임베디드 컴퓨터, 스마트 카드 등의 임베디드(Embedded) 컨트롤러를 포함할 수 있다. 기계 또는 기계류는 네트워크 인터페이스, 모뎀(MODEM), 또는 다른 통신용 연결과 같은 하나 이상의 연결을 활용하여 하나 이상의 원격 기계에 연결될 수 있다. 기계류는 인트라넷, 인터넷, 로컬 영역 네트워크, 광 영역 네트워크 등의 물리적 및/또는 논리적 네트워크를 통해 서로 연결될 수 있다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 네트워크 연결이 라디오 주파수, 위성, 마이크로파, IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 545.11, 블루투스, 광통신, 적외선 통신, 케이블, 레이저 등 다양한 유선 및/또는 무선의 단거리 또는 장거리 캐리어(Carrier)와 프로토콜(Protocol)을 활용할 수 있음을 이해할 것이다.
본 발명의 실시 예는 함수, 프로시저(Procedure), 데이터 구조, 응용 프로그램 등을 포함하는 연동 데이터를 참조하여 또는 연동 데이터와 연관되어 설명될 수 있다. 기계가 연동 데이터에 접근하면, 기계는 작업을 수행하거나 추상 데이터형(Abstract Data Type) 또는 로우 레벨의 하드웨어 콘텍스트를 정의할 수 있다. 연동 데이터는, 예컨대, RAM, ROM 등과 같은 휘발성 메모리 및/또는 불휘발성 메모리, 또는 다른 저장 장치 및 하드 드라이브, 플로피 디스크, 광 저장 장치, 테이프, 플래시 메모리, 메모리 스틱, 디지털 비디오 디스크, 생체 저장 장치 등을 포함하는 연동 저장 매체에 저장될 수 있다. 연동 데이터는 물리적 및/또는 논리적 네트워크를 포함하는 전송 환경을 통해 패킷, 직렬 데이터, 병렬 데이터, 전파 신호 등의 형태로 전달될 수 있다. 연동 데이터는 압축된 포맷 또는 암호화된 포맷으로 사용될 수 있다. 연동 데이터는 기계의 접근을 위해 분산 저장 환경에서 사용되거나 로컬 영역 및/또는 원격 영역에 저장될 수 있다.
본 발명의 기술 사상은 ARM 프로세서 코어와 같은 프로세서에 의해 구현될 수 있다. 다른 형태의 프로세서 또는 ASICs(Application Specific Integrated Circuits) 역시 본 발명의 기술 사상을 구현할 수 있다. 본 발명의 기술 사상은 스마트폰, 태블릿, 노트북 컴퓨터와 같은 다양한 이동 장치의 프로세서에 구현될 수 있다.
본 발명의 실시 예는 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 수 있는 명령을 포함하고 기계로 반복하여 읽을 수 있는 저장 매체를 포함할 수 있다. 명령은 위에서 언급된 본 발명의 기술 사상의 요소들을 수행하기 위한 명령들을 포함할 수 있다.
각각의 블록도에 도시된 장치 구성은 발명의 이해를 돕기 위한 것이다. 각각의 블록은 기능에 따라 더 작은 단위의 블록들로 형성될 수 있다. 또는, 복수의 블록들은 기능에 따라 더 큰 단위의 블록을 형성할 수 있다. 즉, 본 발명의 개념은 블록도에 도시된 구성에 의해 한정되지 않는다.
이상에서 본 발명에 대한 실시 예를 중심으로 본 발명이 설명되었다. 다만 본 발명이 속하는 기술 분야의 특성상, 본 발명이 이루고자 하는 목적은 본 발명의 요지를 포함하면서도 위 실시 예들과 다른 형태로 달성될 수 있다. 따라서 위 실시 예들은 한정적인 것이 아니라 설명적인 측면에서 이해되어야 한다. 즉, 본 발명의 요지를 포함하면서 본 발명과 같은 목적을 달성할 수 있는 기술 사상은 본 발명의 기술 사상에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
따라서 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위 내에서 수정 또는 변형된 기술 사상은 본 발명이 청구하는 보호 범위에 포함되는 것이다. 또한 본 발명의 보호 범위는 위 실시 예들로 한정되는 것이 아니다.
100 : 전자 GNSS 수신기
105 : 아날로그(RF) 신호 처리부 110 : 디지털 신호 처리부
115 : 아날로그 영역 120 : 디지털 영역
135 : 로컬 발진기 140 : 주파수 변환부
145 : 전치 증폭 및 필터부 150 : 안테나
155 : 저주파 통과 필터 160 : 가변 이득 증폭기
165 : 아날로그-디지털 변환기
205 : 전체 위성 처리부 210 : 개별 위성 처리부
215 : 디지털 전처리부 220 : 입력 샘플 메모리
225 : 작동 개시/작동 정지 제어 신호 생성기
235 : 주파수 변환부 240 : 캐리어 NCO
245 : 매치 필터 247 : 데이터 분해부
255 : 위성 코드 생성기 260 : 코드 NCO
265 : 비일관적 통합부 270 : 일관적 통합부
280 : 위성 획득 추적 측정부 285 : 신호 감지 로직
300 : 이동 장치 및 가시 영역에 있는 위성들을 포함하는 시스템
305 : 이동 장치 310 : 가시 영역에 있는 위성들
315 : 인터페이스
1000 : 컴퓨팅 시스템 1005 : 시스템 버스
1010 : 클록
1015 : 랜덤 액세스 메모리 및/또는 플래시 메모리
1020 : 유저 인터페이스 1025 : 모뎀
1030 : GNSS 수신기 1035 : 자동 테스트 장비
1040 : 배터리 1045 : 메모리 컨트롤러

Claims (24)

  1. 글로벌 항법 위성 시스템(Global Navigation Satellite System, GNSS) 수신기의 전력 소모를 줄이기 위한 방법에 있어서:
    제 1 복수의 위성이 가시 영역에 있는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 GNSS 수신기의 아날로그 신호 처리부의 하나 이상의 구성 요소 및 디지털 신호 처리부의 하나 이상의 구성 요소에 제 1 작동 개시 신호를 인가하는 단계;
    제 1 동적 시간 구간 내에서, 가시 영역에 있는 상기 제 1 복수의 위성의 제 1 신호들을 획득하고 상기 획득된 제 1 신호들에 신호 감지 로직을 적용하되, 상기 GNSS 수신기의 제 1 고정 위치가 얻어진 것으로 판별될 때까지, 상기 제 1 동적 시간 구간 내에서, 작동 정지 신호를 인가함이 없이, 가시 영역에 있는 상기 제 1 복수의 위성의 상기 제 1 신호들을 획득하는 것 및 상기 획득된 제 1 신호들에 상기 신호 감지 로직을 적용하는 것을 반복하는 단계;
    상기 제 1 고정 위치가 얻어진 것으로 판별되는 경우에 상기 작동 정지 신호를 인가함에 응답하여, 소정의 시간 구간 동안 대기하는 단계;
    상기 아날로그 신호 처리부의 상기 하나 이상의 구성 요소 및 상기 디지털 신호 처리부의 상기 하나 이상의 구성 요소에 제 2 작동 개시 신호를 인가하는 단계; 및
    상기 소정의 시간 구간 이후, 제 2 동적 시간 구간 내에서, 가시 영역에 있는 제 2 복수의 위성의 제 2 신호들을 획득하고 상기 획득된 제 2 신호들에 상기 신호 감지 로직을 적용하되, 상기 GNSS 수신기의 제 2 고정 위치가 얻어진 것으로 판별될 때까지, 상기 제 2 동적 시간 구간 내에서, 상기 작동 정지 신호를 인가함이 없이, 가시 영역에 있는 상기 제 2 복수의 위성의 상기 제 2 신호들을 획득하는 것 및 상기 획득된 제 2 신호들에 상기 신호 감지 로직을 적용하는 것을 반복하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 GNSS 수신기의 상기 제 1 고정 위치가 얻어진 것으로 판별될 때까지 상기 제 1 동적 시간 구간 내에서 상기 작동 정지 신호를 인가함이 없이 가시 영역에 있는 상기 제 1 복수의 위성의 상기 제 1 신호들을 획득하는 것 및 상기 획득된 제 1 신호들에 상기 신호 감지 로직을 적용하는 것을 반복하는 것은 상기 GNSS 수신기의 상기 제 1 고정 위치가 얻어진 것으로 판별될 때까지 제 1 수집된 샘플들을 실시간으로 분석함에 기반하고,
    상기 GNSS 수신기의 상기 제 2 고정 위치가 얻어진 것으로 판별될 때까지 상기 제 2 동적 시간 구간 내에서 상기 작동 정지 신호를 인가함이 없이 가시 영역에 있는 상기 제 2 복수의 위성의 상기 제 2 신호들을 획득하는 것 및 상기 획득된 제 2 신호들에 상기 신호 감지 로직을 적용하는 것을 반복하는 것은 상기 GNSS 수신기의 상기 제 2 고정 위치가 얻어진 것으로 판별될 때까지 제 2 수집된 샘플들을 실시간으로 분석함에 기반하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 동적 시간 구간은 고정되지 않은 시간 구간인 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 획득된 제 1 신호들에 상기 신호 감지 로직을 적용하는 단계는 상기 제 1 동적 시간 구간 내에서 상기 제 1 고정 위치가 얻어진 것으로 판별될 때까지 가시 영역에 있는 상기 제 1 복수의 위성의 모든 신호들에 실시간으로 상기 신호 감지 로직을 동시에 적용하는 단계를 포함하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 고정 위치가 얻어진 것으로 판별함에 응답하여, 상기 아날로그 신호 처리부의 상기 하나 이상의 구성 요소 및 상기 디지털 신호 처리부의 상기 하나 이상의 구성 요소에 상기 작동 정지 신호를 인가하는 단계를 더 포함하는 방법.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 복수의 위성이 가시 영역에 있는지 여부를 판단하기 전, 타이밍 및 정확도 파라미터들을 수신하는 단계를 더 포함하고,
    상기 타이밍 및 정확도 파라미터들에 기초하여, 상기 판단하는 단계, 상기 판단하는 단계 이후 상기 제 1 신호들을 획득하는 것, 및 상기 제 1 신호들의 획득 이후 상기 제 1 작동 개시 신호를 인가하는 것이 수행되는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 작동 개시 신호를 인가하기 전, 신호 획득 및 신호 추적 중 적어도 하나를 준비하기 위한 사전 배치 정보를 처리하는 단계를 더 포함하는 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 획득된 제 1 신호들에 상기 신호 감지 로직을 적용하는 단계는:
    가시 영역에 있는 상기 제 1 복수의 위성에 대응되는 N개의 추적된 위성에 관한 디지털 정보를 수신하는 단계;
    상기 N개의 추적된 위성 각각에 대한 거리 및 도플러 오차 중 적어도 하나를 추정하는 단계;
    N 이하인 K에 대해, 상기 N개의 추적된 위성을 K개의 위성으로 필터링하는 단계;
    상기 K개의 위성에 기초하여 정확도 감쇄를 산출하는 단계;
    상기 K개의 위성에 기초하여 위치, 속도, 및 시간 해를 산출하는 단계;
    추정된 위치 오차를 산출하는 단계; 및
    상기 추정된 위치 오차가 소정의 문턱 값 이하인지 여부를 판단하는 단계를 포함하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 추정된 위치 오차가 상기 소정의 문턱 값 이하임에 응답하여, 위치 준비 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 추정된 위치 오차가 상기 소정의 문턱 값보다 큼에 응답하여, 위치 미준비 신호를 생성하는 단계를 더 포함하는 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 획득된 제 1 신호들에 상기 신호 감지 로직을 적용하는 단계는 상기 제 1 동적 시간 구간 내에서 상기 제 1 고정 위치가 얻어진 것으로 판별될 때까지 상기 K개의 위성의 신호들에 실시간으로 상기 신호 감지 로직을 동시에 적용하는 단계를 더 포함하는 방법.
  12. 글로벌 항법 위성 시스템(Global Navigation Satellite System, GNSS) 수신기 장치 내에서 동작하는 디지털 신호 처리부에 있어서:
    제 1 N개의 추적된 위성에 관한 디지털 정보를 수신하기 위한 디지털 전처리부;
    상기 제 1 N개의 추적된 위성 외의 다른 위성의 코드와 상호 상관 관계를 갖거나 또는 간섭 신호원을 추적한 결과인 상기 제 1 N개의 추적된 위성의 위성 신호를 배제하여, 상기 제 1 N개의 추적된 위성을 제 1 K개의 위성으로 필터링하기 위한 위성 소거 필터;
    상기 디지털 신호 처리부의 하나 이상의 구성 요소에 대한 제 1 작동 개시 제어 신호를 생성하기 위한 작동 신호 생성부; 및
    상기 제 1 작동 개시 제어 신호에 응답하여, 제 1 동적 시간 구간 내에서, 상기 GNSS 수신기 장치의 제 1 고정 위치가 얻어질 때까지, 상기 제 1 K개의 위성으로부터 획득된 제 1 신호들에 신호 감지 로직을 적용하기 위한 위성 획득 추적 측정부를 포함하되,
    상기 디지털 전처리부는 제 2 N개의 추적된 위성에 관한 디지털 정보를 수신하고,
    상기 위성 소거 필터는 상기 제 2 N개의 추적된 위성 외의 다른 위성의 코드와 상호 상관 관계를 갖거나 또는 간섭 신호원을 추적한 결과인 상기 제 2 N개의 추적된 위성의 위성 신호를 배제하여, 상기 제 2 N개의 추적된 위성을 제 2 K개의 위성으로 필터링하고,
    상기 작동 신호 생성부는 상기 디지털 신호 처리부의 상기 하나 이상의 구성 요소에 대한 제 2 작동 개시 제어 신호를 생성하고,
    상기 위성 획득 추적 측정부는 상기 제 2 작동 개시 제어 신호에 응답하여, 제 2 동적 시간 구간 내에서, 상기 GNSS 수신기 장치의 제 2 고정 위치가 얻어질 때까지, 상기 제 2 K개의 위성으로부터 획득된 제 2 신호들에 상기 신호 감지 로직을 적용하는 디지털 신호 처리부.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 동적 시간 구간은 고정되지 않은 시간 구간인 디지털 신호 처리부.
  14. 삭제
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 작동 신호 생성부는 상기 디지털 신호 처리부의 상기 하나 이상의 구성 요소와 연결되고, 상기 제 1 동적 시간 구간의 시작 시점에서 상기 제 1 작동 개시 제어 신호를 생성하고, 상기 제 1 동적 시간 구간의 종료 시점에서 작동 정지 제어 신호를 생성하는 디지털 신호 처리부.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 디지털 신호 처리부의 상기 하나 이상의 구성 요소는 상기 제 1 작동 개시 제어 신호에 응답하여 작동을 개시하고 상기 작동 정지 제어 신호에 응답하여 작동을 멈추는 디지털 신호 처리부.
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 위성 획득 추적 측정부는 상기 제 1 동적 시간 구간 내에서 상기 제 1 고정 위치가 얻어진 것으로 판별될 때까지 상기 제 1 K개의 위성의 상기 획득된 제 1 신호들에 실시간으로 상기 신호 감지 로직을 동시에 적용하는 디지털 신호 처리부.
  18. 수신기의 전력 소모를 줄이기 위한 시스템에 있어서:
    시스템 버스;
    상기 시스템 버스에 연결된 메모리;
    상기 시스템 버스 및 상기 메모리와 관련되는 유저 인터페이스; 및
    RF 처리부로부터 제 1 N개의 추적된 위성 및 제 2 N개의 추적된 위성에 관한 디지털 정보를 제공받는 디지털 신호 처리부에 연결되는 상기 RF 처리부를 포함하는 글로벌 항법 위성 시스템(Global Navigation Satellite System, GNSS) 수신기를 포함하되,
    상기 디지털 신호 처리부는:
    상기 제 1 N개의 추적된 위성 외의 다른 위성의 코드와 상호 상관 관계를 갖거나 또는 간섭 신호원을 추적한 결과인 상기 제 1 N개의 추적된 위성의 위성 신호를 배제하여, 상기 제 1 N개의 추적된 위성을 제 1 K개의 위성으로 필터링하기 위한 위성 소거 필터;
    상기 디지털 신호 처리부의 하나 이상의 구성 요소에 대한 제 1 작동 개시 제어 신호를 생성하기 위한 작동 신호 생성부; 및
    상기 제 1 작동 개시 제어 신호에 응답하여, 제 1 동적 시간 구간 내에서, 상기 GNSS 수신기의 제 1 고정 위치가 얻어질 때까지, 상기 제 1 K개의 위성으로부터 획득된 제 1 신호들에 신호 감지 로직을 적용하기 위한 위성 획득 추적 측정부를 포함하고,
    상기 위성 소거 필터는 상기 제 2 N개의 추적된 위성 외의 다른 위성의 코드와 상호 상관 관계를 갖거나 또는 간섭 신호원을 추적한 결과인 상기 제 2 N개의 추적된 위성의 위성 신호를 배제하여, 상기 제 2 N개의 추적된 위성을 제 2 K개의 위성으로 필터링하고,
    상기 작동 신호 생성부는 상기 디지털 신호 처리부의 상기 하나 이상의 구성 요소에 대한 제 2 작동 개시 제어 신호를 생성하고,
    상기 위성 획득 추적 측정부는 상기 제 2 작동 개시 제어 신호에 응답하여, 제 2 동적 시간 구간 내에서, 상기 GNSS 수신기의 제 2 고정 위치가 얻어질 때까지, 상기 제 2 K개의 위성으로부터 획득된 제 2 신호들에 상기 신호 감지 로직을 적용하는 시스템.
  19. 삭제
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 위성 획득 추적 측정부는, 상기 제 1 동적 시간 구간 내에서, 상기 GNSS 수신기의 상기 제 1 고정 위치가 얻어짐을 판단하는 시스템.
  21. 제 18 항에 있어서,
    상기 작동 신호 생성부는 상기 디지털 신호 처리부의 상기 하나 이상의 구성 요소와 연결되고, 상기 제 1 동적 시간 구간의 시작 시점에서 상기 제 1 작동 개시 제어 신호를 생성하고, 상기 제 1 동적 시간 구간의 종료 시점에서 작동 정지 제어 신호를 생성하는 시스템.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 디지털 신호 처리부의 상기 하나 이상의 구성 요소는 상기 제 1 작동 개시 제어 신호에 응답하여 작동을 개시하고 상기 작동 정지 제어 신호에 응답하여 작동을 멈추는 시스템.
  23. 삭제
  24. 글로벌 항법 위성 시스템(Global Navigation Satellite System, GNSS) 수신기의 전력 소모를 줄이기 위한 방법에 있어서:
    수신기에 의해, 검출되는 세기의 신호를 내보내는 복수의 위성을 결정하는 단계;
    위치 오차 문턱 값을 수신하는 단계;
    상기 수신기의 아날로그 신호 처리부 및 디지털 신호 처리부의 하나 이상의 구성 요소를 작동 개시하는 단계;
    상기 복수의 위성의 신호를 획득하는 단계;
    상기 복수의 위성의 상기 신호에 신호 감지 로직을 적용함에 기초하여 상기 수신기의 위치 추정치를 결정하되, 상기 위치 추정치가 상기 위치 오차 문턱 값을 만족하는 것으로 판별될 때까지, 상기 아날로그 신호 처리부 및 상기 디지털 신호 처리부의 상기 하나 이상의 구성 요소를 작동 정지함이 없이, 상기 복수의 위성의 상기 신호에 상기 신호 감지 로직을 적용하는 것을 반복하는 단계; 및
    상기 위치 추정치가 상기 위치 오차 문턱 값을 만족함에 기초하여 상기 수신기의 상기 아날로그 신호 처리부 및 상기 디지털 신호 처리부의 상기 하나 이상의 구성 요소를 작동 정지하는 단계를 포함하는 방법.
KR1020130150113A 2013-05-09 2013-12-04 전자 수신기의 전력 소모 감소 방법, 그 방법을 이용하는 디지털 신호 처리 장치 및 시스템 KR101967197B1 (ko)

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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015090277A (ja) * 2013-11-05 2015-05-11 セイコーエプソン株式会社 衛星信号受信機
JP6318565B2 (ja) 2013-11-13 2018-05-09 セイコーエプソン株式会社 半導体装置および電子機器
KR102243067B1 (ko) * 2014-05-22 2021-04-21 삼성전자주식회사 실내 또는 실외에 배치되는지 여부를 판단하는 전자 장치 및 그 제어 방법
US9766347B2 (en) * 2014-10-09 2017-09-19 Stmicroelectronics S.R.L. Receiver for receiving a plurality of GNSS (Global Navigation Satellite System) signals
KR101628684B1 (ko) * 2014-12-15 2016-06-10 현대오트론 주식회사 연료전지 진단을 위한 임피던스 측정장치 및 그 방법
US11131756B2 (en) * 2015-09-29 2021-09-28 Qualcomm Incorporated LIDAR system with reflected signal strength measurement
US10942257B2 (en) 2016-12-31 2021-03-09 Innovusion Ireland Limited 2D scanning high precision LiDAR using combination of rotating concave mirror and beam steering devices
US10408943B2 (en) * 2017-02-09 2019-09-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for improving position-velocity solution in GNSS receivers
SG11201907513VA (en) * 2017-02-20 2019-09-27 Iposi Inc Receiver integrity monitoring using doppler analysis
JP7257737B2 (ja) * 2017-09-05 2023-04-14 ソニーグループ株式会社 情報処理装置、自己位置推定方法、及び、プログラム
CN111208765B (zh) * 2020-02-11 2021-02-19 中国电子科技集团公司第二十四研究所 用于红外传感器信号采集一体化系统的SoC芯片结构
CN113534208B (zh) * 2021-09-16 2021-12-17 长沙海格北斗信息技术有限公司 北斗导航长码随机信号的捕获方法、导航方法及接收机

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004184121A (ja) * 2002-11-29 2004-07-02 Denso Corp Ｇｐｓ受信機の制御装置、及び、サーバ装置
JP2005514628A (ja) 2002-01-02 2005-05-19 サーフ テクノロジー インコーポレイテッド 広帯域位置特定信号における狭帯域周波数成分の除去
JP2009300274A (ja) * 2008-06-13 2009-12-24 Casio Comput Co Ltd Ｇｐｓ受信装置、及びその情報取得方法

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5592173A (en) * 1994-07-18 1997-01-07 Trimble Navigation, Ltd GPS receiver having a low power standby mode
CN1113250C (zh) 1995-10-09 2003-07-02 快速追踪有限公司 处理gps信号的gps接收机及方法
US6133871A (en) 1995-10-09 2000-10-17 Snaptrack, Inc. GPS receiver having power management
US5883594A (en) * 1997-02-20 1999-03-16 Trimble Navigation Limited GPS receiver using a message system for reducing power consumption
US5923287A (en) 1997-04-01 1999-07-13 Trimble Navigation Limited Combined GPS/GLONASS satellite positioning system receiver
US6313786B1 (en) * 1998-07-02 2001-11-06 Snaptrack, Inc. Method and apparatus for measurement processing of satellite positioning system (SPS) signals
JP3847039B2 (ja) * 1999-12-03 2006-11-15 株式会社デンソー Ｇｐｓ受信機および携帯端末
US6407699B1 (en) * 2000-04-14 2002-06-18 Chun Yang Method and device for rapidly extracting time and frequency parameters from high dynamic direct sequence spread spectrum radio signals under interference
JP4658050B2 (ja) * 2003-09-02 2011-03-23 サーフ テクノロジー インコーポレイテッド 衛星測位信号用の信号処理システム
US7671796B2 (en) * 2006-03-28 2010-03-02 Mediatek Inc. Satellite search method
JP4844201B2 (ja) * 2006-03-31 2011-12-28 カシオ計算機株式会社 Ｇｐｓ受信装置及びｇｐｓ信号受信方法
US7847726B2 (en) 2006-12-22 2010-12-07 Sirf Technology Holdings, Inc. Navigational signal tracking in low power mode
US7446700B2 (en) * 2007-02-14 2008-11-04 O2Micro International Ltd. Methods and apparatus for decreasing time to first fix of GPS receiver
JP4937782B2 (ja) * 2007-02-19 2012-05-23 三菱電機株式会社 レーダ装置
US20090115657A1 (en) * 2007-11-06 2009-05-07 Ann-Tzung Cheng Gnss receiver system and related method thereof
US9036683B2 (en) * 2008-10-02 2015-05-19 Texas Instruments Incorporated Mitigation circuitry generating cross correlation doppler/code LAG variable comparison value
US8836576B2 (en) 2008-10-27 2014-09-16 Mediatek Inc. Power saving method adaptable in GNSS device
US8134502B2 (en) 2009-08-13 2012-03-13 Sirf Technology, Inc. Method and apparatus for reducing power consumption in GNSS receivers
US8400352B2 (en) * 2009-11-03 2013-03-19 Novatel Inc. Centimeter positioning using low cost single frequency GNSS receivers
JP5565146B2 (ja) * 2010-06-30 2014-08-06 株式会社Ｊｖｃケンウッド 位置検出装置および位置検出方法
KR20120020890A (ko) * 2010-08-31 2012-03-08 (주)밀리시스 고정밀 거리 측정을 주파수변조연속파 레이더의 측정 장치 및 방법
CN102253397A (zh) * 2011-04-22 2011-11-23 上海迦美信芯通讯技术有限公司 一种新型低功耗的导航射频接收机的系统架构
US9019158B2 (en) 2011-04-27 2015-04-28 Mediatek Inc. GNSS receiver and method for determining whether to switch from one operation state to another operation state according to state switching criterion and positioning information
CN103033830A (zh) * 2011-09-30 2013-04-10 安凯(广州)微电子技术有限公司 一种gps接收机功耗控制装置和gps接收机

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005514628A (ja) 2002-01-02 2005-05-19 サーフ テクノロジー インコーポレイテッド 広帯域位置特定信号における狭帯域周波数成分の除去
JP2004184121A (ja) * 2002-11-29 2004-07-02 Denso Corp Ｇｐｓ受信機の制御装置、及び、サーバ装置
JP2009300274A (ja) * 2008-06-13 2009-12-24 Casio Comput Co Ltd Ｇｐｓ受信装置、及びその情報取得方法

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